WO2013062316A2 - 모다피닐 또는 이의 유도체를 포함하는 혈관질환 또는 ＫＣａ3.1 채널 매개 질환 치료용 조성물 - Google Patents

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Definitions

  • the present invention relates to a novel use of modafinil or a derivative thereof as a therapeutic agent for vascular disease or K Ca 3.1 channel mediated disease. More specifically, the present invention relates to modulating a vascular disease or K Ca 3.1 channel including modafinil or a derivative thereof, or a pharmaceutically acceptable salt thereof, which relaxes blood vessels and increases K Ca 3.1 channel current through increasing intracellular cAMP.
  • Pharmaceutical compositions for the prevention or treatment of diseases, methods of treating vascular diseases or K Ca 3.1 channel mediated diseases using the compositions, and vascular diseases comprising modafinil or derivatives thereof, and food acceptable salts thereof K Ca 3.1 relates to a dietary supplement for the prevention or improvement of channel mediated diseases.
  • Vascular disease refers to a disease caused by narrowing of blood vessels, and includes diseases caused by poorly supplying gas and nutrients to tissues due to obstruction of blood flow by accumulation of blood clots or fats such as blood clots. .
  • the narrowing of blood vessels may include inflammation and necrosis of the arteries and sudden dense vasospasm.
  • Hypertension is the most frequent disease among chronic circulatory diseases, and it is estimated that about 15% of Korean adult population has hypertension.
  • Hypertension refers to an abnormally high pressure inside the aorta, and is often dangerous in itself, but it also includes coronary artery disease, sudden death, cerebral infarction and peripheral vascular disease, including malignant hypertension, heart failure, cerebral hemorrhage, neurological disease, and aortic disease. Secondary complications such as back are often more dangerous.
  • Many antihypertensives have been developed, but most of the symptoms control than the fundamental treatment, and because they have different pharmacological action and side effects, as well as to pay attention to the use, in particular, there is a problem that must be taken throughout life.
  • K Ca 3.1 channel is distributed in neurons, erythrocytes, fibroblasts, proliferating vascular smooth muscle cells, vascular endothelial cells, and immune cells (T cells and B cells) and contributes to the regulation of these cells [Kaushal V. et al. , 2007, J. Neurosci., 27 (1): 234-244; Anand U. et al. , 2006, Neurosci. Lett., 399 (1-2): 51-56; Wulff H. et al. , 2004, J. Immunol., 173 (2): 776-786; Wulff H. et al. , 2007, Curr. Med. Chem., 14 (13): 1437-1457. Therefore, the K Ca 3.1 channel is considered a target for treating diseases caused by these cells.
  • K Ca 3.1 channels are mainly distributed in vascular endothelial cells, so K Ca 3.1 channel dysfunction is known to increase blood pressure by causing vascular endothelial dysfunction [Si H. et al. , 2006, Circ. Res., 99 (5): 537-544; Kohler R. et al. , 2010, Pflugers Arch., 459 (6): 969-976].
  • K Ca 3.1 channel is known to inhibit the proliferation of immune cells (T cells and B cells), fibroblasts, cancer cells, vascular smooth muscle cells, etc. [Ghanshani S. et al. , 2000, J. Biol. Chem., 275 (47): 37137-37149; Wulff H.
  • K Ca 3.1 channels Drugs that inhibit K Ca 3.1 channels have experimentally alleviated the symptoms of autoimmune encephalomyelitis and cardiovascular diseases [Chou CC et al. , 2008]. Therefore, substances that inhibit the K Ca 3.1 channels is a minor situation report on the substance, but is expected to treat a variety of K Ca 3.1 channel mediated diseases, effectively inhibited the K Ca 3.1 channels.
  • Modafinil is currently used to treat sleep disorders such as narcolepsy [Ballon JS et al ., 2006, J. Clin. Psychiatry , 67 (4): 554-566], clinical trials for use in other psychiatric disorders such as cocaine dependence, attention deficit hyperactivity disorder, depression, seasonal affective disorder, bipolar depression, nicotine addiction, and schizophrenia Dackis CA et al. , 2005, Neuropsychopharmacology, 30 (1): 205-211; Donovan JL et al. , 2003, Ther. Drug Monit., 25 (2): 197-202; Minzenberg MJ et al. , 2008, Neuropsychopharmacology, 33 (7): 1477-1502; Swanson J M et al.
  • modafinil As modafinil has been used as a psychostimulant for the treatment of narcolepsy, most studies on the mechanism of action of modafinil have shown that monoa appears to stimulate the histamine, norepinephrine, serotonin, dopamine and orexin strains in the brain. Focused on the monoaminergic effect. Modafinil occupies and regulates dopamine and norepinephrine transporters [Madras BK et al ., 2006, J. Pharmacol. Exp. Ther. 319 (2): 561-569; Zolkowska D. et al ., 2009, J. Pharmacol. Exp. Ther. , 329 (2): 738-746.
  • Modafinil also inhibits human liver cytochrome P450 activity [Robertson P. et al ., 2000, Drug Metab. Dispos. , 28 (6): 664-671] and have neuroprotective function [Anronelli T. et al ., 1998, Neuroreport , 9 (18): 4209-4213; van Vliet SA et al ., 2008, Brain Res ., 1189: 219-228; van Vliet SA et al ., 2006, Behav. Pharmacol ., 17 (5-6): 453-462]. Modafinil, on the other hand, has been shown to inhibit GABA-activated currents [Huang Q. et al.
  • the present inventors have made intensive studies to find the possibility of modafinil as a therapeutic agent for vascular disease or a K Ca 3.1 channel mediated disease.
  • modafinil increases intracellular cAMP levels to relax contracted vascular smooth muscle and K Ca 3.1 channel protein. Phosphorylation inhibited K Ca 3.1 current.
  • One object of the present invention is to provide a pharmaceutical composition for the prevention or treatment of vascular diseases comprising a modafinil or a modafinil derivative compound, or a pharmaceutically acceptable salt thereof as an active ingredient.
  • Another object of the present invention is to provide a method of treating vascular disease comprising administering the composition to a subject.
  • Still another object of the present invention is to provide a dietary supplement composition for preventing or improving vascular disease, including the modafinil or modafinil derivative compound, or a food acceptable salt thereof as an active ingredient.
  • Another object of the present invention to provide a pharmaceutical composition for the treatment or prevention of K Ca 3.1 channel mediated diseases comprising a modafinil or a modafinil derivative compound, or a pharmaceutically acceptable salt thereof as an active ingredient.
  • Another object of the present invention is to provide a method of treating K Ca 3.1 channel mediated disease comprising administering the composition to an individual.
  • Still another object of the present invention is to provide a nutraceutical composition for preventing or ameliorating K Ca 3.1 channel mediated diseases, including the modafinil or modafinil derivative compounds, or food acceptable salts thereof as an active ingredient. .
  • Modafinil of the present invention can relax blood vessels by increasing the intracellular cAMP concentration. The same effect was also confirmed in the newly synthesized modafinil derivatives. Therefore, modafinil and the novel derivatives thereof of the present invention can be usefully used as pharmaceutical compositions for the prevention or treatment of vascular diseases through vascular relaxation by increasing intracellular cAMP. It can also be used as a dietary supplement. In addition, modafinil increases the intracellular cAMP concentration, phosphorylates K Ca 3.1 channel, and inhibits its activity. The same effect was confirmed in the newly synthesized derivative of modafinil. Therefore, modafinil and the novel derivatives thereof of the present invention can be usefully used as pharmaceutical compositions for the treatment or prevention of diseases such as atherosclerosis, cancer, renal fibrosis, postangiplasty restenosis.
  • diseases such as atherosclerosis, cancer, renal fibrosis, postangiplasty restenosis.
  • FIG. 1 is a diagram showing the effect of modafinil on the cAMP content in the cell.
  • Modafinil affects intracellular cAMP levels in primary cultured mouse aortic smooth muscle cells. In other words, the concentration of cAMP was significantly increased from 10 nM of modafinil. Cells were treated with modafinil for 3 minutes in incomplete medium. Each point is the mean ⁇ standard error of three separate experiments. ** p ⁇ 0.01.
  • Modafinil affects cAMP levels in NIH-3T3 cells. In other words, the concentration of intracellular cAMP was increased. Iloprost and phospholine also increased cAMP concentrations, with 1 ⁇ M modafinil increased similar or greater than 1 ⁇ M iloprost, 10 ⁇ M forskolin. Each point is the mean ⁇ standard error of three separate experiments. * p ⁇ 0.05: ** p ⁇ 0.01.
  • FIG. 3 is a diagram showing concentration-dependent relaxation of vascular smooth muscle by modafinil.
  • the endothelial cells were lightly rubbed with cotton balls and nitric oxide production in the endothelial cells was inhibited by pretreatment with N G -nitro-L-arginine methyl ester (L-NAME).
  • L-NAME N G -nitro-L-arginine methyl ester
  • Mouse aortic rings were contracted with 0.1 ⁇ M norepinephrine (A and B) and rat pulmonary artery rings were contracted with 0.1 ⁇ M norepinephrine (C and D) or 30 mM K + (E and F).
  • K Ca 3.1 current is activated by Ca 2+ (1 ⁇ M) injection and 1-EBIO (100 ⁇ M) application. Data was collected at 50 mV during repetitive ramp stimulation (top left) and the current-voltage curve obtained at the point indicated at the top is shown at the bottom right.
  • a and B The effects of P89 inhibitors H89 (A) and PKI 14-22 (B) on the effect of modulating K Ca 3.1 currents by modafinil were observed. Inhibition of K Ca 3.1 current by modafinil was not observed in cells pretreated with H89 or injected intracellularly with PKI 14-22 by micropipette.
  • FIG. 6 shows phosphorylation of modafinil-induced K Ca 3.1 channel. Modafinil induces K Ca 3.1 channel phosphorylation in NIH-3T3 cells.
  • A Immunoblot with anti-K Ca 3.1 antibody to confirm the presence of K Ca 3.1 channel in cells not exposed to modafinil or forskolin (left panel). Arrows indicate the presence of K Ca 3.1 channel. Cells were pretreated for 30 minutes with (or without) PKA inhibitor H89 and then exposed to modafinil or forskolin for 5 minutes in incomplete media (right panel). Lysates were analyzed by immunoblot as indicated.
  • FIG. 11 shows the effect of iloprost on intracellular cAMP concentrations and vascular smooth muscle relaxation.
  • the present invention provides a pharmaceutical composition for the prevention or treatment of vascular diseases or K Ca 3.1 channel mediated diseases comprising a modafinil or a modafinil derivative compound, or a pharmaceutically acceptable salt thereof as an active ingredient.
  • Modafinil of the present invention is a compound having the structural formula of Formula 1, which is currently used as a therapeutic agent for narcolepsy and clinical trials for use in the treatment of other psychiatric diseases are in progress.
  • modafinil of the present invention is a compound that has already been commercialized and proven to be harmless to the human body, and can be used as a pharmaceutical composition for preventing or treating animals including humans.
  • Modafinil is also called 2- (benzhydrylsulfinyl) acetamide. Modafinil can be easily purchased and used chemically synthesized by those skilled in the art by a known production method or commercially available.
  • a pharmaceutical composition comprising a modafinil derivative compound having a structural formula of Formulas 2 to 5 having a cAMP increasing effect such as modafinil may be provided.
  • Formula 2 is called 2- (benzhydrylthio) -N-((tetrahydrofuran-2-yl) methyl) acetamide
  • Formula 3 is 2- (benzhydrylthio) -N-phenylacetamide
  • Formula 4 is 2- (benzhydrylsulfinyl) -N-methylacetamide
  • Formula 5 is 2- (benzhydrylsulfinyl) -N-((tetrahydrofuran-2-yl) methyl) acetamide It is called
  • Such modafinil derivatives of Formulas 2 to 5 can be easily synthesized by those skilled in the art by the preparation method of Scheme 1, or may be used by purchasing a known production method or commercially available ones in the art.
  • Modafinil is well known as a therapeutic agent for narcolepsy, but it has not been reported that it can treat vascular diseases by increasing intracellular cAMP levels.
  • modafinil or modafinil derivatives having the structural formulas (2) to (5) of the present invention can treat vascular diseases associated with intracellular cAMP levels by increasing intracellular cAMP levels.
  • the pharmaceutical composition of the present invention may be used in the form of modafinil of Formula 1 or modafinil derivatives of Formulas 2 to 5, or a pharmaceutically acceptable salt thereof.
  • pharmaceutically acceptable salts means all salts that retain the desired biological and / or physiological activity of the compound and exhibit undesired toxicological effects to a minimum.
  • salts are acid addition salts formed with pharmaceutically acceptable free acids.
  • Acid addition salts are prepared by conventional methods, for example by dissolving a compound in an excess of aqueous acid solution and precipitating the salt using a water miscible organic solvent such as methanol, ethanol, acetone or acetonitrile.
  • Equivalent molar amounts of the compound and acid or alcohol (eg, glycol monomethyl ether) in water can be heated and the mixture can then be evaporated to dryness or the precipitated salts can be suction filtered.
  • inorganic acids and organic acids may be used as the free acid
  • hydrochloric acid, hydrobromic acid, phosphoric acid, nitric acid, sulfuric acid, tartaric acid, and the like may be used as the inorganic acid
  • methane sulfonic acid, p-toluene sulfonic acid, acetic acid, and triacid may be used as the organic acid.
  • Fruoroacetic acid maleic acid, maleic acid, succinic acid, oxalic acid, benzoic acid, tartaric acid, fumaric acid, manderic acid, propionic acid, citric acid, lactic acid, glycolic acid ( glycollic acid, gluconic acid, galacturonic acid, glutamic acid, glutaric acid, glucuronic acid, aspartic acid, ascorbic acid, carbonic acid, vanillic acid, hydroiodic acid, etc. Can be used, but not limited to these.
  • Bases can also be used to make pharmaceutically acceptable metal salts.
  • Alkali metal or alkaline earth metal salts are obtained, for example, by dissolving a compound in an excess of alkali metal hydroxide or alkaline earth metal hydroxide solution, filtering the insoluble compound salt, and then evaporating and drying the filtrate.
  • the metal salt it is particularly suitable to prepare sodium, potassium or calcium salt, but is not limited thereto.
  • Corresponding silver salts may also be obtained by reacting alkali or alkaline earth metal salts with a suitable silver salt (eg, silver nitrate).
  • compositions of modafinil of formula 1 or modafinil derivatives of formulas 2 to 5, unless otherwise indicated, may be acidic or basic which may be present in the compound of modafinil or modafinil derivatives of formulas 2-5 Almost contains salts of the groups.
  • pharmaceutically acceptable salts may include sodium, calcium and potassium salts of the hydroxy group
  • other pharmaceutically acceptable salts of the amino group include hydrobromide, sulfate, hydrogen sulphate, phosphate, hydrogen phosphate, Hydrogen phosphate, acetate, succinate, citrate, tartrate, lactate, mandelate, methanesulfonate (mesylate) and p -toluenesulfonate (tosylate) salts; and the like through the methods for preparing salts known in the art. Can be prepared.
  • the composition of the present invention can be used without limitation for the prevention or treatment of vascular diseases, which are diseases caused by narrowing blood vessels.
  • vascular diseases which are diseases caused by narrowing blood vessels.
  • blood clots such as blood clots, atherosclerotic plaques, and arterial embolism accumulate in the blood vessels.
  • Other causes include fat deposits along the artery walls, thickening and hardening, and ultimately blocking arteries.
  • Arteriosclerosis another cause is arteritis, including cerebral arteritis, giant cell arteritis, and arteritis, which occurs when one or more arteries have inflammation and necrosis.
  • vasospasm where the blood vessels suddenly and simply become dense.
  • the vascular diseases treatable by the present invention include ischemic coronary artery disease such as hypertension, angina pectoris, myocardial infarction and unstable angina pectoris, cerebral artery occlusion such as stroke, arteriosclerosis, peripheral arterial disease such as Burgers disease, thromboembolism and diabetes mellitus. Glandular lesions, venous ulcers, deep vein thrombosis, arteriosclerosis of the carotid arteries, vasospasm, arteritis, but are not limited to these.
  • the modafinil of the present invention or the modafinil derivatives of the formulas 2 to 5 increase the intracellular cAMP to relax vascular smooth muscle (FIGS. 1 and 2). Therefore, it was confirmed that the modafinil of the present invention or the modafinil derivatives of Formulas 2 to 5 can relax or prevent vascular diseases caused by narrowing of the blood vessels by increasing the level of intracellular cAMP, thereby relaxing vascular smooth muscle.
  • the composition of the present invention is characterized in that to relax the vascular smooth muscle by increasing the intracellular cAMP concentration, it is possible to treat the vascular disease.
  • vascular smooth muscle can be relaxed by increasing the cAMP concentration can be treated without side effects such as blood pressure rise.
  • iloprost which is used to treat pulmonary hypertension
  • modafinil of the present invention has an advantage of being easier to synthesize because it is smaller than the hypertension therapeutic agent iloprost and its structure is relatively simple.
  • the term “prophylaxis” means any action that inhibits or delays the onset of vascular disease by administration of the pharmaceutical composition according to the present invention
  • treatment means vascular disease by administration of the pharmaceutical composition Means any act that improves or beneficially changes symptoms.
  • the pharmaceutical composition of the present invention may further comprise a pharmaceutically acceptable carrier.
  • pharmaceutically acceptable in the present invention means to exhibit properties that are not toxic to cells or humans exposed to the composition.
  • the carrier can be used without limitation so long as it is known in the art such as buffers, preservatives, analgesics, solubilizers, isotonic agents, stabilizers, bases, excipients, lubricants.
  • Carriers, excipients and diluents that may be included in the pharmaceutical composition of the present invention include lactose, dextrose, sucrose, sorbitol, mannitol, xylitol, erythritol, maltitol, starch, acacia rubber, alginate, gelatin, calcium phosphate, calcium Silicates, cellulose, methylcellulose, microcrystalline cellulose, polyvinylpyrrolidone, water, methylhydroxybenzoate, propylhydroxybenzoate, talc, magnesium stearate and mineral oil.
  • diluents or excipients such as fillers, extenders, binders, wetting agents, disintegrating agents and surfactants are usually used.
  • surfactants that facilitate migration across the membrane are those derived from steroids, but N- [1- (2,3-dioleoyl) propyl-N, N, N-trimethylammonium chloride] (DOTMA Cationic lipids, or cholesterol hemisuccinate.
  • the present invention provides a method for preventing or treating vascular disease, comprising administering the pharmaceutical composition to a subject in need thereof.
  • the term "individual" means all animals including humans who may develop or may develop vascular diseases, and the vascular diseases may be effectively prevented or treated by administering the pharmaceutical composition of the present invention to an individual.
  • the pharmaceutical composition of the present invention can be administered in parallel with existing therapeutic agents for vascular diseases.
  • administration means introducing a predetermined substance into a patient in an appropriate manner, and the route of administration of the composition may be administered via any general route as long as it can reach the target tissue.
  • Intraperitoneal administration intravenous administration, intramuscular administration, subcutaneous administration, intradermal administration, oral administration, topical administration, nasal administration, pulmonary administration, rectal administration, but is not limited thereto.
  • Solid preparations for oral administration include tablets, pills, powders, granules, capsules, and the like, which may include at least one excipient such as starch, calcium carbonate, sucrose, or lactose, Prepare by mixing gelatin.
  • lubricants such as magnesium stearate and talc are also used.
  • Liquid preparations for oral administration include suspensions, solutions, emulsions, and syrups.In addition to the commonly used simple diluents, water and liquid paraffin, various excipients such as wetting agents, flavoring agents, preservatives, etc. Can be. However, when oral administration is easy to digest, it is desirable to formulate an oral composition to coat the active agent or to protect it from degradation in the stomach.
  • Formulations for parenteral administration include sterile aqueous solutions, non-aqueous solvents, suspensions, emulsions, lyophilized preparations, suppositories.
  • non-aqueous solvent and suspending agent propylene glycol, polyethylene glycol, vegetable oil such as olive oil, injectable ester such as ethyl oleate and the like can be used.
  • the suppository base includes Uittepsol, Macrogol, and Twin 61.
  • Cacao butter, laurin butter, glycerogelatin and the like can be used.
  • Carbohydrates such as glucose, sucrose, dextran, antioxidants such as ascorbic acid, glutathione, chelating substances, small molecule proteins or other stabilizers can be used to increase the stability or absorption of the compound.
  • compositions of the present invention may be administered by any device in which the active substance may migrate to target cells.
  • Preferred modes of administration and preparations are intravenous, subcutaneous, intradermal, intramuscular, injectable and the like.
  • Injections include non-aqueous solvents such as aqueous solvents such as physiological saline solution and ring gel solution, vegetable oils, higher fatty acid esters (e.g., oleic acid, etc.), and alcohols (e.g., ethanol, benzyl alcohol, propylene glycol, glycerin, etc.).
  • Stabilizers e.g.
  • Preservatives eg, mercury nitrate, chimerosal, benzalkonium chloride, phenol, cresol, benzyl alcohol, etc. may be included.
  • the pharmaceutical composition of the present invention is administered in a pharmaceutically effective amount.
  • pharmaceutically effective amount means an amount sufficient to treat the disease at a reasonable benefit / risk ratio applicable to the medical treatment and not causing side effects, wherein the effective dose level is the sex, age and weight of the patient.
  • Well-known factors such as health status, type of disease, severity, drug activity, drug sensitivity, method of administration, time of administration, route of administration, and rate of release, duration of treatment, combination or drug used, and other medical fields. It can be easily determined by those skilled in the art according to known factors.
  • the active substance can be administered at a dose of about 0.01 mg / kg / day to 1000 mg / kg / day. In the case of oral administration, a range of 50 to 500 mg / kg may be suitable and may be administered at least once a day.
  • the present invention provides a nutraceutical composition for preventing or ameliorating vascular disease, including modafinil of formula 1 or modafinil derivatives of formulas 2 to 5, or a food acceptable salt thereof.
  • the modafinil or a derivative thereof may be added as it is, or used together with other food or food ingredients, and may be appropriately used according to a conventional method.
  • the mixed amount of the active ingredient may be suitably determined depending on the purpose of use (prevention, health or therapeutic treatment).
  • the term "health functional food” of the present invention refers to a food prepared and processed by a method of extracting, concentrating, refining, and mixing a specific ingredient as a raw material or contained in a food ingredient for the purpose of health supplement.
  • biological defense control of the biological rhythm, prevention and recovery of diseases, such as a food designed and processed to fully exhibit the biological control function, the health food composition is for the prevention of diseases and recovery of diseases, etc. You can perform related functions.
  • compositions comprising the modafinil of the present invention or a derivative thereof as an active ingredient may be prepared by mixing known additives with appropriate other auxiliary ingredients that may be contained in the health functional food according to the choice of those skilled in the art.
  • foods that can be added include meat, sausages, breads, chocolates, candy, snacks, confectionery, pizza, ramen, other noodles, gums, dairy products, including ice cream, various soups, beverages, teas, drinks, alcoholic beverages and Vitamin complexes and the like, and can be prepared by adding to the juice, tea, jelly and juice prepared with the compound according to the invention as a main component.
  • the present invention provides a pharmaceutical composition for the treatment or prevention of K Ca 3.1 channel mediated diseases comprising a modafinil or a modafinil derivative compound, or a pharmaceutically acceptable salt thereof as an active ingredient.
  • modafinil and derivatives thereof are as described above.
  • Conventionally known as modafinil narcolepsy therapeutic cells is to increase the cAMP in K Ca through a 3.1 channel phosphorylation inhibiting K Ca channel current by 3.1 K 3.1 Ca not been reported for that can cure channel mediated diseases.
  • the modafinil or a modafinil derivative having the structure of formula 2 to 5 of the invention increase the intracellular cAMP level of cells K Ca 3.1 by inhibiting K Ca 3.1-channel current through the channel phosphorylation, associated with the K Ca 3.1 channel activity K Ca 3.1 can treat channel-mediated diseases.
  • composition of the present invention may be used in the form of modafinil or a derivative thereof, or a pharmaceutically acceptable salt thereof. Definitions and kinds of pharmaceutically acceptable salts are as described above.
  • K Ca 3.1 channel mediated disease refers to a disease regulated by the activity of K Ca 3.1 channel distributed in red blood cells, immune cells, proliferating vascular smooth muscle cells, endothelial cells, cancer cells, secretory epithelial cells, etc. it means.
  • drugs controlling the K Ca 3.1 channel may be used as a prophylactic or therapeutic agent for various conditions.
  • K Ca 3.1 channel mediated diseases treatable by the present invention include, for example, sickle cell anemia; Immune diseases such as acute immune responses and autoimmune diseases; Vascular diseases such as restenosis and atherosclerosis; Brain diseases such as trauma brain injury, cerebral ischemia, and degenerative neurological diseases; Cancer diseases such as prostate cancer and pancreatic cancer; Or secretory diarrhea and the like, but is not limited thereto.
  • K Ca 3.1 It has been disclosed that channel inhibitors can prevent erythrocyte dehydration in sickle cell anemia [Brugnara, C. et al. , 2001, Drug News Perspect. , 14: 208; De Franceschi, L. et al. , 1994, J. Clin. Invest. 93: 1670; Brugnara, C. et al. , 1996, J. Clin. Invest. , 97: 1227], K Ca 3.1 Blockers ICA-17043 is under clinical study in combination with hydroxyurea [Swerdlow, P. et al. , 2006, Blood , 108: Abstract 685.
  • K of the present invention Ca It is clear that the channel inhibitor can be used for the prevention or treatment of sickle cell anemia.
  • K Ca 3.1 Inhibitory Effect of Channel Inhibitors on Calcium Ion Signaling in All T Cells [Ghanshani, S. et al. , 2000, J. Biol. Chem. , 275: 37137; Jensen, B. S. et al. , 1999, Proc. Natl. Acad. Sci. USA , 96: 10917], central memory T cell inhibitory effect [Chandy, K.G. et al. , 2004, Trends Pharmacol. Sci. , 25: 280; Wulff, H. et al. , 2003, J. Clin. Invest.
  • K of the present invention Ca 3.1 It is apparent that channel inhibitors can be used for the prevention or treatment of immune diseases. Also, K Ca 3.1 channel inhibitors have been shown to inhibit vascular smooth muscle cell and fibroblast proliferation [Kohler, R. et al. , 2003, Circulation , 108: 1119; Pena, T. L. et al. , 2000, J. Biol. Chem. , 275: 13677; Neylon, C.B., 2002 Vasc. Pharmacol. , 38:35; Tharp, D. L. et al. , 2006, Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol.
  • K of the present invention Ca 3.1 It is apparent that channel inhibitors can be used for the prevention or treatment of vascular diseases.
  • K Ca 3.1 Channel inhibitors can lower cerebral edema and intracranial pressure after acute subdural hematoma by impact [Mauler, F. et al. , 2004, Eur. J. Neurosci. , 20: 1761] and can reduce neuronal cell death by reducing oxidative rupture in microglia [Khanna, R.
  • K of the present invention Ca 3.1 It is apparent that channel inhibitors can be used for the prevention or treatment of brain diseases. K Ca 3.1 channel inhibitors are also described in the prostate cancer cell line [Parihar, A.S. et al. , 2003, Eur. J. Pharmacol. , 471: 157], pancreatic cancer cell line [Jager, H. et al. , 2004, S. Mol. Pharma , 65: 630], which inhibits the proliferation and inhibits angiogenesis [Grgic, I. et al.
  • K of the present invention Ca 3.1 It is apparent that channel inhibitors can be used for the prevention or treatment of cancer diseases.
  • K Ca It has been disclosed that 3.1 channel inhibitors can inhibit secretory diarrhea by inhibiting secretion of intestinal epithelial cells by cholera toxin [Rufo, P.A. et al. , 1997, J. Clin. Invest. , 100: 3111; Lencer, W. I. et al. , 1996, US 5,889,038 ]. Therefore K of the present invention Ca 3.1 It is apparent that channel inhibitors can also be used for the prevention or treatment of secretory diarrhea.
  • the modafinil of the present invention or the modafinil derivatives of Formulas 2 to 5 increased intracellular cAMP, phosphorylated K Ca 3.1 channels, and inhibited K Ca 3.1 current ( 2 and 4 to 7). Therefore, it was confirmed that the modafinil of the present invention or the modafinil derivatives of Formulas 2 to 5 may inhibit K Ca 3.1 channels to treat immune diseases, vascular diseases, brain diseases, cancer or secretory diarrhea.
  • composition of the present invention is characterized by inhibiting K Ca 3.1 channel by increasing the intracellular cAMP concentration, it is possible to treat the K Ca 3.1 channel mediated disease.
  • K Ca 3.1 channel directly inhibits the function of vascular endothelial cells, which increases the contractility of blood vessels and increases blood pressure.
  • modafinil of the present invention has an advantage in that the vascular smooth muscle relaxes through an increase in cAMP and thus, as compared with K Ca 3.1 channel inhibitors, the above therapeutic effect can be obtained without increasing blood pressure.
  • prevention means any action that inhibits or delays the onset of K Ca 3.1 channel mediated disease by administration of the pharmaceutical composition according to the present invention
  • treatment refers to the administration of the pharmaceutical composition.
  • modafinil applied when K Ca 3.1 the effect of suppressing the current and (4), such modafinil of K Ca 3.1 current suppression effect of a protein active enzyme A (protein kinase A; PKA) Inhibited by inhibitor H89 and protein kinase inhibitor (PKI), PKA activator forskolin, like modafinil, was inhibited by K Ca 3.1 current and its effect was inhibited by PKA inhibitor Was shown (Fig. 5).
  • PKA protein active enzyme A
  • PKA protein kinase A
  • PKA activator forskolin like modafinil
  • composition of the present invention may further comprise a pharmaceutically acceptable carrier.
  • pharmaceutically acceptable of the present invention is as defined above, and the available carrier is also as described above.
  • the present invention provides a method for preventing or treating K Ca 3.1 channel mediated disease, comprising administering the pharmaceutical composition to a subject in need thereof.
  • the term "individual” means all animals including humans having or may have developed such a K Ca 3.1 channel mediated disease, and the K Ca 3.1 channel mediated by administering the pharmaceutical composition of the present invention to an individual The disease can be effectively prevented or treated.
  • the pharmaceutical composition of the present invention may be administered in parallel with existing K Ca 3.1 channel mediated disease therapeutics.
  • composition of the present invention is administered in a pharmaceutically effective amount, and the term “pharmaceutically effective amount” is also the same as described above.
  • the present invention provides a dietary supplement for preventing or ameliorating K Ca 3.1 channel mediated diseases, including modafinil of Formula 1 or modafinil derivatives of Formulas 2 to 5, or a food acceptable salt thereof.
  • a dietary supplement for preventing or ameliorating K Ca 3.1 channel mediated diseases, including modafinil of Formula 1 or modafinil derivatives of Formulas 2 to 5, or a food acceptable salt thereof.
  • Single smooth muscle cells were used to confirm the effects of modafinil on vascular disease.
  • Single smooth muscle cells were isolated from the mouse aorta. Regardless of gender, mice aged 3 to 4 months were anesthetized with sodium pentobarbital (50 mg / kg body weight) and killed with cervical distal bone. Incision of the thoracic aorta in Ca 2+ -free external solution, incubated for 5 minutes in papain (1 mg / ml), followed by collagenase (1.5 mg / ml), bovine serum albumin (BSA, 2) mg / ml) and dithiothreitol (1 mg / ml) and dissociated by incubation at 37 ° C. for 10-20 minutes in a Ca 2+ -glass external solution. The pieces were transferred to fresh Ca 2+ -glass external solution and gently stirred with a glass pipette to disperse single mouse vascular smooth muscle cells.
  • DMEM Dulbecco's Modified Eagle Medium
  • FBS fetal bovine serum
  • FBS fetal bovine serum
  • NIH-3T3 fibroblasts were used to confirm the effect on K Ca 3.1 channel mediated disease.
  • the NIH-3T3 fibroblasts (CRL-2795; American Type Culture Collection, VA, USA) were maintained by the following method. Cells were monolayered in Dulbecco's Modified Eagle Medium (DMEM; Hyclone, Logan, UT, USA) medium with 10% fetal bovine serum (FBS), 100 unit / ml penicillin, and 100 ⁇ g / ml streptomycin. Incubated. All cells were maintained at 37 ° C. in 5% carbon dioxide wet conditions. The medium was changed twice a week and the culture was passaged at a ratio of 1: 5 every week. Cells were maintained for the indicated periods while the medium was removed and replaced with fresh medium.
  • DMEM Dulbecco's Modified Eagle Medium
  • FBS fetal bovine serum
  • streptomycin 100 unit / ml
  • All cells were maintained at 37 ° C. in 5%
  • adenosine 3 ', 5'-cyclic monophosphate (cAMP) was measured in each sample as instructed by the manufacturer using a Parameter cAMP assay kit (R & D systems).
  • NIH-3T3 fibroblasts were incubated with modafinil in incomplete media for 3 minutes.
  • concentration of adenosine 3 ', 5'-cyclic monophosphate (cAMP) from the lysate was measured in each sample as instructed by the manufacturer using a Parameter cAMP assay kit (R & D systems).
  • PKA is activated by cAMP and phosphorylates intracellular proteins such as K Ca 3.1 protein. We therefore observed an increase in cAMP concentration by modafinil.
  • mice or rats were anesthetized by intraperitoneal injection of sodium pentobarbital (50 mg / kg body weight).
  • Mouse thoracic aorta and rat pulmonary artery were extracted and cut into rings of about 3 mm.
  • a homemade muscle kinematic recorder was used to record the mechanical response from the ring piece.
  • Each aortic ring was threaded with two strands of tungsten wire (120 ⁇ m in diameter). One strand was fixed in an engine bath chamber (1 ml) and the other strand was connected to a mechano-transducer (grass, FT-03) mounted on a three-dimensional manipulator.
  • the muscle chamber was perfused with an oxygenated (95% oxygen / 5% carbon dioxide) Krebs / Ringer bicarbonate solution at a flow rate of 2.5 ml / min with a peristaltic pump.
  • the composition (unit mM) of the Krebs solution is as follows; NaCl 118.3, KCl 4.7, MgCl 2 1.2, KH 2 PO 4 1.22, CaCl 2 2.5, NaHCO 3 25.0, Glucose 11.1, pH 7.4.
  • N G - nitro-metal -L- arginine esters N G -nitro-L-arginine methyl ester; L-NAME
  • Rings were contracted with 0.1 ⁇ M norepinephrine or 30 mM K + .
  • the IC 50 of modafinil for the mouse aortic and rat pulmonary artery rings was 11.9 ⁇ 0.3 nM and 10.1 ⁇ 0.1 nM, respectively. Even when the rat pulmonary artery was constricted to high concentrations of K + (30 mM), modafinil relaxed the constricted artery in a concentration-dependent manner (FIG. 3E). When the concentration-dependent response of the rat pulmonary artery was adjusted by the Hill equation, the IC 50 of modafinil was calculated to be 10.5 ⁇ 0.4 nM (FIG. 3F).
  • Electrophysiological analysis was performed according to the method reported by Nilius et al . [Nilius et al ., 1993, Pflugers Arch. 424 (3-4): 285-293].
  • the pach-clamp technique was used for whole cells and patch configurations were cut at room temperature. Whole cell currents were measured using ruptured pieces. The current was observed using an appropriate amplifier (EPC-10, HEKA, Lambrecht, Germany).
  • EPC-10 EPC-10, HEKA, Lambrecht, Germany.
  • voltage ramps or holding potentials from -100 mV to +100 mV in 10 second intervals (650 msec duration) from -60 mV to -100 mV to +100 mV
  • a voltage step of 20 mV increments (1 sec duration) at a potential of 5 seconds was applied.
  • NP O ⁇ [(open time x number of open channels) / whole time recorded].
  • Standard external solution contains the following materials in a NaOH solution at pH 7.4; 150 mM NaCl, 6 mM KCl, 1.5 mM CaCl 2 , 1 mM MgCl 2 , 10 mM HEPES, 10 mM glucose.
  • the osmolarity of this solution was 320 ⁇ 5 mOsm, as determined by an osmometer (Fiske, Norwood, MA, USA).
  • the bath solution in the internal and external conductivity mode comprises the following in a KOH solution at pH 7.2; 150 mM KCl, 0.5 mM MgCl 2 , 10 mM HEPES, pipette solution comprises the following materials in NaOH solution at pH 7.4; 150 mM NaCl, 6 mM KCl, 1 mM MgCl 2 , 10 mM HEPES, 10 mM glucose, 5 mM EGTA.
  • the free Ca 2+ concentration in the pipette or bath solution was calculated using an appropriate amount of Ca 2+ in the presence of 5 mM EGTA (calculated using CaBuf software; G. Droogmans, Leuven, ftp://ftp.cc.kuleuven.ac.be /pub/droogmans/cabuf.zip) was adjusted to 1 ⁇ M.
  • K Ca 3.1 current was applied to the external solution with 1-ethyl-2-benzimidazolinone (1-ethyl-2-benzimidazolinone; 1-EBIO, 100 ⁇ M) and the fragment pipette on whole cell-immobilized NIH-3T3 fibroblasts. Activated by injecting 1 ⁇ M Ca 2+ .
  • K Ca 3.1 current was activated in cells pretreated with H89 (10 ⁇ M), and then modafinil was applied to the cells by adding external solution. Activated K Ca 3.1 current, which reached steady state, was not inhibited by modafinil in cells pretreated with H89 (FIG. 5A). In addition, K Ca 3.1 current was not affected by modafinil even when PKI 14-22 (10 ⁇ M) was applied to cells by addition to a pipette solution (FIG. 5B).
  • the cells were washed once with ice-cold phosphate buffered saline (PBS) and lysed in protein extraction buffer including protease inhibitor cocktails. Protein concentration in the supernatant was determined by Bradford protein analysis. 30 ⁇ g of protein was added to SDS-PAGE for Western blot analysis, and then the protein was transferred to nitrocellulose membrane. The membrane was blocked with TBST (10 mM Tris-HCl, 150 mM NaCl, and 1% (v / v) Tween-20, pH 7.6) containing 5% BSA for 1 hour at room temperature.
  • PBS phosphate buffered saline
  • Blots were incubated with the rabbit anti-P-PKA substrate antibody for 3 hours and then incubated for 1 hour with horseradish peroxidase-conjugated secondary antibody. The bands were visualized by chemiluminescence. Data collection and processing was performed using a luminescent image analyzer (LAS-3000) and IMAGE GAUSE software (Fuji film, Japan).
  • modafinil increases intracellular cAMP, activates PKA, and PKA inhibits K Ca 3.1 current by phosphorylating K Ca 3.1 channels.
  • modafinil suggests the ability to phosphorylate K Ca 3.1 channel proteins at very low nanomolar units to inhibit ion channels.
  • K Ca 3.1 current inhibition by modafinil is not the result of a direct interaction between K Ca 3.1 channel and modafinil
  • modafinil affects K Ca 3.1 channel activity.
  • K Ca 3.1 channel was activated by fixing Ca 2+ concentration of the bath solution to 1 ⁇ M and applying 1-EBIO. And the holding potential was changed from -70 to +50 mV (Fig. 7).
  • Single channel current was suppressed by the TRAM-34. This means that the activated current penetrates the K Ca 3.1 channel (FIG. 6A).
  • Opening potential was also unchanged by modafinil (FIGS. 7A and 7B). From the linear fits for data between 50 and -70 mV, gradient conductivity of 38.1 pS and 39.4 pS were obtained in the control and modafinil present groups, respectively (FIG. 7C). The single channel conductivity recorded in the control conditions appeared very close to that of the modafinil (30 ⁇ M) presence group. This indicates that the conductivity of the single channel did not change by modafinil.
  • the concentration of intracellular cAMP was increased by about 2 times for 1 ⁇ M and 5 times or more for 100 ⁇ M when treated with modafinil derivatives (FIG. 8).
  • the vasorelaxant effect in the contracted rat pulmonary artery was also shown to be similar to that when treated with modafinil (FIG. 9).
  • the carboxylic acid compound (0.77 mmol) represented by the following Chemical Formula 6 or 7 was dissolved in dimethylformamide (DMF, 40 ml), followed by HOBt [208 mg, 1.54 mmol, (1-hydroxy benzotriazole; 1 -hydroxybenzotriazole)] and EDC [295 mg, 1.54 mmol, (ethyl (dimethylaminopropyl) carbodiimide]] were added and stirred at room temperature for 30 minutes.
  • DMF dimethylformamide
  • HOBt 208 mg, 1.54 mmol, (1-hydroxy benzotriazole; 1 -hydroxybenzotriazole)
  • EDC 295 mg, 1.54 mmol, (ethyl (dimethylaminopropyl) carbodiimide]
  • Example 8 the compound of Formula 6 was used as a starting material, and the amine compound was reacted in the same manner as in Example 8 using tetrahydro perfurylamine to prepare a target compound, and the characteristics thereof are as follows.
  • Example 8 the compound of Formula 6 was used as a starting material, and the amine compound was used as aniline to carry out the reaction in the same manner as in Example 8 to prepare a target compound.
  • the properties thereof are as follows.
  • Example 8 the compound of Formula 7 was used as a starting material, and the amine compound was reacted in the same manner as in Example 8 using methaneamine to prepare a target compound.
  • the properties thereof are as follows.
  • Example 8 the compound of Formula 7 was used as a starting material, and the amine compound was reacted in the same manner as in Example 8 using tetrahydro perfurylamine to prepare a target compound.
  • the properties thereof are as follows.

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Abstract

본 발명은 모다피닐 또는 이의 유도체의 혈관질환 또는 KCa3.1 채널 매개 질환 치료제로서의 새로운 용도에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 세포 내 cAMP 증가를 통해 혈관을 이완시키고 KCa3.1 채널 전류를 억제하는 모다피닐 또는 이의 유도체 화합물, 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염을 포함하는 혈관질환 또는 KCa3.1 채널 매개 질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물, 상기 조성물을 이용하여 혈관질환 또는 KCa3.1 채널 매개 질환을 치료하는 방법 및 모다피닐 또는 이의 유도체 화합물, 및 이의 식품학적으로 허용가능한 염을 포함하는 혈관질환 또는 KCa3.1 채널 매개 질환 예방 또는 개선용 건강기능식품에 관한 것이다.

Description

모다피닐 또는 이의 유도체를 포함하는 혈관질환 또는 ＫＣａ3.1 채널 매개 질환 치료용 조성물
본 발명은 모다피닐 또는 이의 유도체의 혈관질환 또는 KCa3.1 채널 매개 질환 치료제로서의 새로운 용도에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 세포 내 cAMP 증가를 통해 혈관을 이완시키고 KCa3.1 채널 전류를 억제하는 모다피닐 또는 이의 유도체 화합물, 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염을 포함하는 혈관질환 또는 KCa3.1 채널 매개 질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물, 상기 조성물을 이용하여 혈관질환 또는 KCa3.1 채널 매개 질환을 치료하는 방법 및 모다피닐 또는 이의 유도체 화합물, 및 이의 식품학적으로 허용가능한 염을 포함하는 혈관질환 또는 KCa3.1 채널 매개 질환 예방 또는 개선용 건강기능식품에 관한 것이다.
혈관질환은 혈관이 좁아져 발생하는 질환을 의미하는 것으로, 혈전 등의 혈액응고 덩어리 또는 지방의 축적으로 혈류가 방해를 받아 조직으로의 가스 및 영양 공급이 원활하게 이루어지지 못해 발생하는 질환들을 포함한다. 이외에도 혈관이 좁아지는 원인으로는 동맥의 염증 및 괴사와 갑작스럽게 조밀해지는 혈관연축 등이 있다.
이러한 혈관질환 중 가장 대표적인 것이 고혈압이다. 고혈압은 만성 순환기계질환 중 가장 발생빈도가 높은 질환으로, 우리나라 성인인구의 약 15%가 고혈압을 가지고 있는 것으로 추정되고 있다. 고혈압은 대동맥 내부의 압력이 비정상적으로 높아졌을 때를 일컬으며, 그 자체로도 위험한 경우가 많지만 악성고혈압, 심부전, 뇌출혈, 신경질환, 대동맥질환 등을 비롯하여 관상동맥질환, 급사, 뇌경색, 말초혈관질환 등의 2차 합병증 등이 더욱 위험한 경우가 많다. 많은 항고혈압제제가 개발되었지만 근본적인 치료보다 증상을 조절하는 것이 대부분이며, 서로 다른 약리작용과 부작용을 가지므로 사용상에 주의를 기해야 함은 물론이며, 특히 평생 복용해야 하는 문제가 있다. 이와 같은 장기복용은 간장 및 신장에 많은 부담을 주며 심장 등 순환기계와 소화기계, 피부 등에 부작용을 일으키는 경우가 빈번하다. 따라서 탁월한 혈압 강하효과를 가지면서 부작용이 없는 새로운 고혈압 치료제가 필요하다.
한편, KCa3.1 채널은 신경세포, 적혈구, 섬유아세포, 증식하는 혈관평활근 세포, 혈관내피세포, 그리고 면역세포(T 세포와 B 세포) 등에 분포하고 있으며 이들 세포의 기능을 조절하는데 기여한다[Kaushal V. et al., 2007, J. Neurosci., 27(1):234-244; Anand U. et al., 2006, Neurosci. Lett., 399(1-2):51-56; Wulff H. et al., 2004, J. Immunol., 173(2):776-786; Wulff H. et al., 2007, Curr. Med. Chem., 14(13):1437-1457]. 그러므로 KCa3.1 채널은 이러한 세포들에 의하여 발생하는 질병들을 치료하는 타깃으로 여겨지고 있다.
구체적으로 심혈관계에서 KCa3.1 채널은 주로 혈관내피세포에 분포하므로, KCa3.1 채널 기능 이상은 혈관내피세포 기능 이상을 야기하여 혈압을 증가시키는 것으로 알려져 있다[Si H. et al., 2006, Circ. Res., 99(5):537-544; Kohler R. et al., 2010, Pflugers Arch., 459(6):969-976]. 한편 KCa3.1 채널은 면역세포 (T세포 및 B 세포), 섬유아세포, 암세포, 혈관평활근 세포 등의 증식을 억제하는 것으로 알려져 있다[Ghanshani S. et al., 2000, J. Biol. Chem., 275(47):37137-37149; Wulff H. et al., 2004, J. Immunol., 173(2):776-786; Pena T. L. & Rane S. G., 1999, J. Membr. Biol., 172(3):249-257; Chou C. C. et al., 2008, Expert Rev. Mol. Diagn., 8(2):179-187; Neylon C. B. et al., 2004, Pflugers Arch., 448(6):613-620]. 그러므로 KCa3.1 채널을 억제하는 약물을 투여하거나 KCa3.1 채널을 파괴하면 암세포의 증식이 억제되고 죽상경화증, 신 섬유화(renal fibrosis), 혈관성형술 후 재협착 (post-angioplasty restenosis)의 진행이 억제되었다[Chou C. C. et al., 2008, Expert Rev. Mol. Diagn., 8(2):179-187; Grgic I. et al., 2009, Pflugers Arch., 458(2):291-302; Kohler R. et al., 2003, Circulation, 108(9):1119-1125; Toyama K. et al., 2008, J. Clin. Invest., 118(9):3025-3037]. 그리고 KCa3.1 채널을 억제하는 약물들은 실험적으로 자가면역성 뇌염(autoimmune encephalomyelitis)과 심혈관질환들의 증세를 완화시켰다 [Chou C. C. et al., 2008]. 따라서, KCa3.1 채널을 억제하는 물질은 다양한 KCa3.1 채널 매개 질환을 치료할 수 있을 것으로 기대되고 있으나, 효과적으로 KCa3.1 채널을 억제하는 물질에 대한 보고가 미미한 상황이다.
모다피닐은 현재 기면증과 같은 수면장애 치료에 사용되고 있고[Ballon J. S. et al., 2006, J. Clin. Psychiatry, 67(4): 554-566], 코카인 의존성, 주의력부족 행동과다장애, 우울증, 계절정동장애, 양극성 우울증, 니코틴 중독, 및 정신분열병과 같은 다른 정신과 질환에서의 사용을 위한 임상실험이 진행 중이다[Dackis C. A. et al., 2005, Neuropsychopharmacology, 30(1): 205-211; Donovan J. L. et al., 2003, Ther. Drug Monit., 25(2): 197-202; Minzenberg M. J. et al., 2008, Neuropsychopharmacology, 33(7): 1477-1502; Swanson J. M. et al., 2006, J. Clin. Psychiatry, 67(1): 137-147]. 또한 몇몇 전임상증거는 신경변성질환, 파킨슨 병과 암관련 피로의 치료에의 사용 가능성을 보여준다[Campos M. P. et al., 2011, Rev. Assoc. Med. Bras., 57(2): 211-219; Portela M. A. et al., 2011, Curr. Opin. Support Palliat. Care, 5(2): 164-168; Wirz S. et al., 2010, Schmerz 24(6): 587-595; Zeng B. Y. et al., 2004, Neurosci. Lett., 354(1): 6-9]. 치료를 위한 다른 약물들이 아직 승인되지 않았으므로, 이러한 정신과 질환의 치료를 위한 모다피닐의 사용은 주목할 만하다.
이와 같이 모다피닐은 기면증 치료를 위한 정신자극제로 사용되어왔기 때문에 모다피닐의 작용 기전에 대한 대부분의 연구는 모다피닐이 뇌에서 히스타민, 노르에피네프린, 세로토닌, 도파민 및 오렉신 계통을 자극하는 것을 보이는 모노아민화(monoaminergic) 효과에 집중되어 있었다. 모다피닐은 도파민과 노르에피네프린 전달체를 점유하고 조절한다[Madras B. K. et al., 2006, J. Pharmacol. Exp. Ther., 319(2): 561-569; Zolkowska D. et al., 2009, J. Pharmacol. Exp. Ther., 329(2): 738-746]. 또한 모다피닐은 사람 간 시토크롬 P450 활성을 억제[Robertson P. et al., 2000, Drug Metab. Dispos., 28(6): 664-671]하는 것으로 알려져 있으며 신경보호 기능을 갖는다[Anronelli T. et al., 1998, Neuroreport, 9(18): 4209-4213; van Vliet S. A. et al., 2008, Brain Res., 1189: 219-228; van Vliet S. A. et al., 2006, Behav. Pharmacol., 17(5-6): 453-462]. 반면 모다피닐은 GABA-활성화된 전류를 억제하는 것을 보였다[Huang Q. et al., 2008, Brain Res., 1208: 74-78]. 그러나, 이것의 주된 작용 메커니즘은 규정하기 힘들고 자극성 효과와 신경보호 효과를 설명하기 위해 모다피닐에 대한 세포 내 작용 부위에 대한 연구가 필요한 실정이다. 그러나 모다피닐의 혈관질환 또는 KCa3.1 채널 매개 질환 치료용도에 대해서는 밝혀진 바가 없다.
본 발명자들은 혈관질환 치료제 또는 KCa3.1 채널 매개 질환의 치료제로서 모다피닐의 가능성을 밝히기 위해 예의 연구 노력한 결과, 모다피닐이 세포 내 cAMP 수준을 증가시켜 수축된 혈관 평활근을 이완시키고 KCa3.1 채널 단백질을 인산화하여 KCa3.1 전류를 억제함을 확인하였다. 더불어 이의 신규한 유도체들에서 세포 내 cAMP 농도 증가 및 혈관이완 효과 및/또는 KCa3.1 전류 억제효과가 있음을 확인하고 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 하나의 목적은 모다피닐 또는 모다피닐 유도체 화합물, 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염을 유효성분으로 포함하는 혈관질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 조성물을 개체에게 투여하는 단계를 포함하는 혈관질환을 치료하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 모다피닐 또는 모다피닐 유도체 화합물, 또는 이의 식품학적으로 허용가능한 염을 유효성분으로 포함하는, 혈관질환의 예방 또는 개선용 건강기능식품 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 모다피닐 또는 모다피닐 유도체 화합물, 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염을 유효성분으로 포함하는 KCa3.1 채널 매개 질환의 치료 또는 예방용 약학적 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 조성물을 개체에게 투여하는 단계를 포함하는 KCa3.1 채널 매개 질환을 치료하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 모다피닐 또는 모다피닐 유도체 화합물, 또는 이의 식품학적으로 허용가능한 염을 유효성분으로 포함하는, KCa3.1 채널 매개 질환의 예방 또는 개선용 건강기능식품 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 모다피닐은 세포 내 cAMP 농도를 증가시켜 혈관을 이완시킬 수 있다. 또한 새롭게 합성된 모다피닐의 유도체에서도 같은 효과를 확인할 수 있었다. 따라서, 본 발명의 모다피닐 및 이의 신규한 유도체들은 세포 내 cAMP 증가에 의한 혈관 이완을 통해 혈관질환의 예방 또는 치료을 위한 약학적 조성물로 유용하게 사용될 수 있다. 또한 건강기능식품으로도 이용 가능하다. 또한 모다피닐은 세포 내 cAMP 농도를 증가시키고, KCa3.1 채널을 인산화시켜 그 활성을 억제시키고 수 있으며, 새롭게 합성된 모다피닐의 유도체에서도 같은 효과를 확인할 수 있었다. 따라서, 본 발명의 모다피닐 및 이의 신규한 유도체들은 죽상경화증, 암, 신 섬유화, postangiplasty restenosis 등의 질환의 치료 또는 예방을 위한 약학적 조성물로 유용하게 사용될 수 있다.
도 1은 세포 내 cAMP 함량에 대한 모다피닐의 효과를 나타낸 도이다. 모다피닐은 일차 배양된 마우스 대동맥 평활근 세포에서 세포 내 cAMP 수준에 영향을 준다. 즉 모다피닐 10 nM부터 세포 내 cAMP 농도가 유의하게 증가하였다. 세포는 불완전 배지에서 모다피닐로 3분간 처리하였다. 각각의 포인트는 3회 개별 실험의 평균±표준오차이다. **p＜0.01.
도 2는 세포 내 cAMP 함량에 대한 모다피닐의 효과를 나타낸다. 모다피닐은 NIH-3T3 세포에서 cAMP 수준에 영향을 준다. 즉 세포내 cAMP 농도를 농도 의존적으로 증가시켰다. 일로프로스트와 포스콜린도 cAMP 농도를 증가시켰는데, 모다피닐 1 μM은 일로프로스트 1 μM, 포스콜린 10 μM 보다 유사하거나 더 크게 증사시켰다. 각각의 포인트는 3회 개별 실험의 평균±표준오차이다. *p＜0.05: **p＜0.01.
도 3은 모다피닐에 의한 혈관 평활근의 농도-의존적 이완을 나타낸 도이다. 먼저, 솜뭉치로 가볍게 문질러 내피세포를 제거하고 내피 세포에서의 일산화질소 생성은 NG-니트로-L-알기닌 메틸 에스테르(L-NAME)로 선처리함으로 억제되었다. 마우스 대동맥 고리를 0.1 μM 노르에피네프린으로 수축시켰고(A 및 B) 래트 폐동맥 고리를 0.1 μM 노르에피네프린(C 및 D) 또는 30 mM K+로 수축시켰다(E 및 F). 각 처리에서 이완 정도는 초기 노르에피네프린 또는 K+-유도 수축에 대한 백분율로 표현하였다(B, D 및 F, n=4).
도 4는 KCa3.1 전류에 대한 모다피닐의 효과를 나타낸다. 세포에 유리미세피펫를 통해 1 μM Ca2+을 주입한 다음 KCa3.1 채널 활성제 1-EBIO(100 μM)에 노출시켜 KCa3.1 전류를 활성화시켰다. (A-C) 반복적인 램프 자극 동안 기록된 전류 중 50 mV에서의 전류 데이터를 수집(상부)하고, 상부에 표시된 지점에서 얻어진 전류-전압 곡선을 하부 자취에 나타내었다. (D) KCa3.1 전류를 전압 계단을 적용하여 기록하고(좌측), 전압 계단의 중앙부위에서 활성화된 전류의 전류-전압 곡선을 우측 자취에 나타내었다. (E) 모다피닐의 농도와 반응의 관계를 나타낸다. 각 처리에서 KCa3.1 전류 억제 정도는 50 mV에서 초기 KCa3.1 전류 밀도에 대한 백분율로 표현하였다(n=7).
도 5는 모다피닐에 의한 KCa3.1 전류 억제에서 PKA의 역할을 나타낸다. KCa3.1 전류는 Ca2+(1 μM) 주입과 1-EBIO(100 μM) 적용에 의해 활성화된다. 반복적인 램프 자극 동안 50 mV에서 데이터를 수집하고(좌측 상부), 상부에 표시된 지점에서 얻어진 전류-전압 곡선을 우측 하부에 나타내었다. (A 및 B) 모다피닐에 의한 KCa3.1 전류 억제 효과에 미치는 PKA 억제제인 H89(A)와 PKI14-22(B)의 효과를 관찰하였다. H89로 선처리하거나 PKI14-22를 미세피펫으로 세포내에 주입한 세포에서는 모다피닐에 의한 KCa3.1 전류 억제 효과가 관찰되지 않았다. (C 및 D) PKA 활성제인 포스콜린이 KCa3.1 전류에 미치는 효과(C)와 이에 대한 PKA 억제제인 PKI14-22의 효과(D)를 나타내었다. KCa3.1 전류는 포스콜린에 의해 억제되었으며 PKI14-22의 세포내 주입에 의하여 포스콜린의 억제효과는 나타나지 않았다. 이러한 실험결과는 모다피닐은 포스콜린처럼 PKA를 활성화시켜 KCa3.1 전류를 억제함을 나타낸다.
도 6은 모다피닐-유도 KCa3.1 채널의 인산화를 나타낸다. 모다피닐은 NIH-3T3 세포에서 KCa3.1 채널 인산화를 유도한다. (A) 모다피닐 또는 포스콜린에 노출되지 않은 세포에서 KCa3.1 채널의 존재를 확인하기 위해 항-KCa3.1 항체로 면역블롯하였다(좌측 패널). 화살표는 KCa3.1 채널의 존재를 나타낸다. PKA 억제제 H89 존재하에 (또는 부재하에) 30분간 세포를 선처리하고, 이후 불완전 배지에서 5분간 모다피닐 또는 포스콜린에 노출시켰다(우측 패널). 용해질은 표시된 바와 같이 면역블롯 분석하였다. (B) KCa3.1 채널의 모다피닐 및 포스콜린-유도 인산화를 나타낸다(n=3). 모다피닐은 KCa3.1 채널을 인산화시켰으며 PKA 억제제인 H89에 의해 모다피닐의 효과는 억제되었다. *p＜0.05: **p＜0.01.
도 7은 NIH-3T3 세포에서 KCa3.1 채널 활성에 대한 모다피닐의 효과를 나타낸다. (A) 세포막 조각(membrane patch)에서, 단일 채널 전류는 1 μM Ca2+ 및 1-EBIO에 의해 활성화되고, 활성화된 전류는 특이적 KCa3.1 채널 차단제 TRAM-34에 의해 소멸되었다. 이는 활성화된 단일 채널 전류가 KCa3.1 채널 전류임을 나타낸다. (A 및 B) 정류전위(Holding potential)에 따른 단일 채널 전류와 모다피닐의 효과를 나타낸다. 각 정류전위에서 단일채널 전류는 모다피닐에 의하여 변화하지 않았다. (C) 대조 조건 하에서 (●) 및 30 nM 모다피닐 적용 후 (○) 단일 채널의 전류-전압 관계를 도시하였다. 모다피닐을 처리하여도 단일채널전류는 변하지 않았다. 이 실험결과는 모다피닐은 KCa3.1 채널에 직접 작용하여 KCa3.1 채널의 활성을 조절하지 않음을 나타낸다.
도 8은 배양된 NIH-3T3 세포에서 세포 내 cAMP 농도에 대한 모다피닐 유도체(M006, M008, M015, M020)의 효과를 도시한 도이다. 유도체들은 농도-의존적 방식으로 세포 내 cAMP 농도를 증가시켰다(n=3).
도 9는 혈관 평활근 수축에 대한 모다피닐 유도체(M006, M008, M015, M020)의 효과를 도시한 도이다. 유도체들은 노르에피네프린(0.1 μM)-유도 수축시킨 래트 폐동맥을 이완시켰다. 이러한 유도체들의 효과는 모다피닐의 것과 매우 유사하다.
도 10은 KCa3.1 전류에 대한 모다피닐 유도체(M006, M008, M015, M020)의 효과를 나타낸다. 이러한 유도체들의 효과는 모다피닐의 것과 매우 유사하여 KCa3.1 채널 전류를 억제하였다.
도 11은 세포 내 cAMP 농도와 혈관 평활근 이완에 대한 일로프로스트(iloprost)의 효과를 도시한 도이다. (B)는 일로프로스트의 농도와 반응의 관계를 나타낸다(n=7).
하나의 양태로서, 본 발명은 모다피닐 또는 모다피닐 유도체 화합물, 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염을 유효성분으로 포함하는 혈관질환 또는 KCa3.1 채널 매개 질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다.
본 발명의 모다피닐은 하기의 화학식 1의 구조식을 갖는 화합물로, 현재 기면증 치료제로 사용되고 있고 다른 정신과 질환의 치료에 이용하기 위한 임상실험이 진행중이다. 이와 같이 본 발명의 모다피닐은 이미 상용화되고 있는 제품으로 인체에 무해함이 입증된 화합물로서, 인간을 포함한 동물의 예방 또는 치료용 약학적 조성물로 사용할 수 있음은 자명하다.
[화학식 1]
Figure PCTKR2012008778-appb-I000001
상기 모다피닐은 2-(벤즈히드릴술피닐)아세트아미드로도 불린다. 모다피닐은 공지의 제조방법에 의해 당업자가 용이하게 화학적으로 합성하거나 상업적으로 상용화된 것을 구입하여 사용할 수 있다.
이와 더불어 모다피닐과 같은 cAMP 증가 효과를 갖는 하기 화학식 2 내지 5의 구조식을 갖는 모다피닐 유도체 화합물을 포함하는 약학적 조성물을 제공할 수 있다.
[화학식 2] (M006)
Figure PCTKR2012008778-appb-I000002
[화학식 3] (M008)
Figure PCTKR2012008778-appb-I000003
[화학식 4] (M015)
Figure PCTKR2012008778-appb-I000004
[화학식 5] (M020)
Figure PCTKR2012008778-appb-I000005
상기 화학식 2는 2-(벤즈히드릴티오)-N-((테트라히드로퓨란-2-일)메틸)아세트아미드로 불리며, 화학식 3은 2-(벤즈히드릴티오)-N-페닐아세트아미드로, 화학식 4는 2-(벤즈히드릴술피닐)-N-메틸아세트아미드로, 화학식 5는 2-(벤즈히드릴술피닐)-N-((테트라히드로퓨란-2-일)메틸)아세트아미드로 불린다.
이와 같은 화학식 2 내지 5의 모다피닐 유도체는 하기 반응식 1의 제조방법에 의해 당업자가 용이하게 화학적으로 합성하거나, 당업계의 공지의 제조방법 또는 상업적으로 상용화된 것을 구입하여 사용할 수 있다.
[반응식 1]
Figure PCTKR2012008778-appb-I000006
상기 모다피닐은 기면증 치료제로 잘 알려져 있으나, 세포 내 cAMP 수준을 증가시켜 혈관질환을 치료할 수 있음에 대해 보고된 바 없다. 바람직하게 본 발명의 모다피닐 또는 화학식 2 내지 5의 구조식을 갖는 모다피닐 유도체들은 세포 내 cAMP 수준을 증가시킴으로써, 세포 내 cAMP 수준과 관련된 혈관질환을 치료할 수 있다.
본 발명의 약학적 조성물은 상기 화학식 1의 모다피닐 또는 화학식 2 내지 5의 모다피닐 유도체, 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염의 형태로 사용될 수 있다. 본 발명의 용어 "약학적으로 허용가능한 염"은 상기 화합물의 원하는 생물학적 및/또는 생리학적 활성을 보유하고 있고, 원하지 않는 독물학적 효과는 최소한으로 나타내는 모든 염을 의미한다. 염으로는 약학적으로 허용가능한 유리산(free acid)에 의해 형성된 산부가염이 유용하다. 산부가염은 통상의 방법, 예를 들어 화합물을 과량의 산 수용액에 용해시키고, 이 염을 수혼화성 유기 용매, 예를 들어 메탄올, 에탄올, 아세톤 또는 아세토니트릴을 사용하여 침전시켜서 제조한다. 동 몰량의 화합물 및 물 중의 산 또는 알콜(예, 글리콜 모노메틸 에테르)을 가열하고, 이어서 상기 혼합물을 증발시켜 건조시키거나, 또는 석출된 염을 흡인 여과시킬 수 있다. 이때, 유리산으로는 무기산과 유기산을 사용할 수 있으며, 무기산으로는 염산, 히드로브롬산, 인산, 질산, 황산, 주석산 등을 사용할 수 있고, 유기산으로는 메탄 술폰산, p-톨루엔 술폰산, 아세트산, 트리프루오로아세트산, 말레인산(maleic acid), 숙신산, 옥살산, 벤조산, 타르타르산, 푸마르산(fumaric acid), 만데르산, 프로피온산(propionic acid), 구연산(citric acid), 젖산(lactic acid), 글리콜산(glycollic acid), 글루콘산(gluconic acid), 갈락투론산, 글루탐산, 글루타르산(glutaric acid), 글루쿠론산(glucuronic acid), 아스파르트산, 아스코르브산, 카본산, 바닐릭산, 히드로아이오딕산 등을 사용할 수 있으며, 이들에 제한되지 않는다.
또한, 염기를 사용하여 약학적으로 허용가능한 금속염을 만들 수 있다. 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속염은, 예를 들어 화합물을 과량의 알칼리 금속 수산화물 또는 알칼리 토금속 수산화물 용액 중에 용해시키고, 비용해 화합물 염을 여과한 후 여액을 증발, 건조시켜 얻는다. 이때, 금속염으로서는 특히 나트륨, 칼륨 또는 칼슘염을 제조하는 것이 제약상 적합하나 이들에 제한되는 것은 아니다. 또한, 이에 대응하는 은염은 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속 염을 적당한 은염(예, 질산은과 반응시켜 얻을 수 있다.
상기 화학식 1의 모다피닐 또는 화학식 2 내지 5의 모다피닐 유도체의 약학적으로 허용가능한 염은, 달리 지시되지 않는 한, 모다피닐 또는 화학식 2 내지 5의 모다피닐 유도체의 화합물에 존재할 수 있는 산성 또는 염기성 기의 염을 거의 포함한다. 예를 들어 약학적으로 허용가능한 염으로는 히드록시기의 나트륨, 칼슘 및 칼륨 염 등이 포함될 수 있고, 아미노기의 기타 약학적으로 허용가능한 염으로는 히드로브로마이드, 황산염, 수소 황산염, 인산염, 수소 인산염, 이수소 인산염, 아세테이트, 숙시네이트, 시트레이트, 타르트레이트, 락테이트, 만델레이트, 메탄술포네이트(메실레이트) 및 p-톨루엔술포네이트(토실레이트) 염 등이 있으며 당업계에서 알려진 염의 제조방법을 통하여 제조될 수 있다.
본 발명의 조성물은 혈관이 좁아져 발생하는 질환인 혈관질환의 예방 또는 치료에 제한없이 사용될 수 있다. 혈관이 좁아지는 이유 중 한가지는 혈전, 죽상동맥경화반, 동맥색전 등의 혈액응고 덩어리가 혈관내에 축적되는 경우, 다른 원인으로는 동맥 벽을 따라 지방이 침적되어 비후 및 경화하고 궁극적으로 동맥이 차단되는 동맥경화증, 또 다른 원인은 하나 이상의 동맥에 염증 및 괴사가 있을 때 발생하는 뇌동맥염, 거대세포 동맥염, 관자 동맥염을 포함하는 동맥염이다. 마지막으로 혈관이 갑작스럽고 간단하게 조밀하게 되는 혈관연축이 있다. 따라서, 본 발명에 의해 치료가능한 혈관질환은 고혈압, 협심증, 심근경색, 불안정성 협심증 등의 허혈성 관상동맥질환, 중풍 등의 대뇌동맥폐색, 동맥경화증, 버거스병 등의 말초동맥폐색질환, 혈전색전증, 당뇨병성족부병변, 정맥성궤양, 심부정맥혈전증, 경동맥의 동맥경화증, 혈관연축, 동맥염이 포함되나 이들로 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명의 모다피닐 또는 화학식 2 내지 5의 모다피닐 유도체가 세포 내 cAMP를 증가시켜 혈관 평활근을 이완시킴을 확인하였다(도 1 및 2). 따라서, 본 발명의 모다피닐 또는 화학식 2 내지 5의 모다피닐 유도체는 세포 내 cAMP 수준을 증가시킴으로 혈관 평활근을 이완시켜 상기 혈관이 좁아져 발생하는 혈관질환을 예방 또는 치료할 수 있음을 확인하였다.
따라서, 본 발명의 조성물은 세포 내 cAMP 농도를 증가시켜 혈관 평활근을 이완시키는 것을 특징으로 하여, 상기 혈관질환을 치료할 수 있다. 아울러 혈관 평활근을 cAMP 농도 증가에 의해 이완시켜 혈압 상승과 같은 부작용 없이 치료할 수 있다.
현재 본 발명과 동일한 기전 즉, 세포 내 cAMP를 증가시켜 혈관을 이완시키는 약물로는 폐동맥 고혈압 치료제로 사용되고 있는 일로프로스트(iloprost)가 있다. 그러나 본 발명의 모다피닐은 상기 고혈압 치료제 일로프로스트보다 작고 구조가 비교적 간단하여 합성이 용이하다는 장점이 있다.
본 발명에서, 용어 "예방"이란 본 발명에 따른 약학적 조성물의 투여에 의해 혈관질환을 억제시키거나 발병을 지연시키는 모든 행위를 의미하고, "치료"란 상기 약학적 조성물의 투여에 의해 혈관질환에 의한 증세가 호전되거나 이롭게 변경하는 모든 행위를 의미한다.
본 발명의 실시예에 의하면 한편, 모다피닐 적용시 세포 내 cAMP 농도가 증가하고(도 1) 선수축시킨 혈관 평활근을 이완시켰다는(도 3) 사실로부터 본 발명자들은 모다피닐이 세포 내 cAMP 농도를 증가시킴으로 단백질 활성효소 A(protein kinase A; PKA)를 활성화하고 미오신 경쇄 활성효소(myosin light chain kinase;MLCK)를 인산화하여 혈관을 이완시킬 수 있다는 모다피닐의 작용기전을 유추할 수 있었다. 더불어 그 효과를 기존의 고혈압 치료제인 일로프로스트와 비교하여 유사한 효과를 나타낼 수 있음을 확인하였다(도 11). 이와 함께 상기 화학식 2 내지 5의 구조를 갖는 화합물들에 있어서도 모다피닐과 유사한 세포 내 cAMP 증가, 수축된 혈관의 이완 효과가 있음을 확인하였다(도 8 및 9).
상기 본 발명의 약학적 조성물은 약학적으로 허용가능한 담체를 추가로 포함할 수 있다. 본 발명의 용어 "약학적으로 허용가능한"이란 상기 조성물에 노출되는 세포나 인간에게 독성이 없는 특성을 나타내는 것을 의미한다. 상기 담체는 완충제, 보존제, 무통화제, 가용화제, 등장제, 안정화제, 기제, 부형제, 윤활제 등 당업계에 공지된 것이라면 제한없이 사용할 수 있다. 본 발명의 약학적 조성물에 포함될 수 있는 담체, 부형제 및 희석제로는 락토즈, 덱스트로즈, 수크로스, 솔비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리스리톨, 말티톨, 전분, 아카시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트, 셀룰로즈, 메틸셀룰로즈, 미정질셀룰로스, 폴리비닐피롤리돈, 물, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트 및 광물유를 들 수 있다. 제제화 할 경우에는 보통 사용하는 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용하여 조제된다. 전형적으로 막을 통과한 이동을 용이하게 하는 사용가능한 계면활성제로는 스테로이드에서 유도된 것이나, N-[1-(2,3-디올레오일)프로필-N,N,N-트리메틸암모늄클로라이드](DOTMA) 등의 양이온성 지질, 또는 콜레스테롤 헤미숙시네이트 등이 있다.
또 하나의 양태로서, 본 발명은 상기 약학적 조성물을 이를 필요로 하는 개체에게 투여하는 단계를 포함하는, 혈관질환의 예방 또는 치료방법을 제공한다.
본 발명에서, 용어 "개체"란 혈관질환이 발병하였거나 발병할 수 있는 인간을 포함한 모든 동물을 의미하고, 본 발명의 약학적 조성물을 개체에게 투여함으로써 상기 혈관질환을 효과적으로 예방 또는 치료할 수 있다. 본 발명의 약학적 조성물은 기존의 혈관질환 치료제와 병행하여 투여될 수 있다.
본 발명의 용어 "투여"란, 적절한 방법으로 환자에게 소정의 물질을 도입하는 것을 의미하며 상기 조성물의 투여 경로는 목적 조직에 도달할 수 있는 한 어떠한 일반적인 경로를 통하여 투여될 수 있다. 복강내 투여, 정맥내 투여, 근육내 투여, 피하 투여, 피내 투여, 경구 투여, 국소 투여, 비내 투여, 폐내 투여, 직장내 투여될 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다. 경구 투여를 위한 고형 제제에는 정제, 환제, 산제, 과립제, 캡슐제 등이 포함되며, 이러한 고형제제는 상기 조성물 이외에 적어도 하나 이상의 부형제, 예를 들면, 전분, 칼슘 카보네이트, 수크로스, 또는 락토즈, 젤라틴 등을 섞어 조제한다. 또한 단순한 부형제 이외에 마그네슘 스테아레이트, 탈크 같은 윤활제도 사용된다. 경구 투여를 위한 액상 제제로는 현탁제, 내용액제, 유제, 시럽제 등이 해당되는데, 흔히 사용되는 단순 희석제인 물, 리퀴드 파라핀 이외에 여러 가지 부형제, 예를 들면, 습윤제 감미제, 방향제, 보존제 등이 포함될 수 있다. 그러나 경구 투여시, 소화가 되기 쉽기 때문에 경구용 조성물은 활성 약제를 코팅하거나 위에서의 분해로부터 보호되도록 제형화 하는 것이 바람직하다. 비경구 투여를 위한 제제에는 멸균된 수용액, 비수성용제, 현탁제, 유제, 동결건조 제제, 좌제가 포함된다. 비수성용제, 현탁제로는 프로필렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 올리브 오일과 같은 식물성 기름, 에틸올레이트와 같은 주사 가능한 에스테르 등이 사용될 수 있다. 좌제의 기제로는 위텝솔, 마크로골, 트윈61. 카카오지, 라우린지, 글리세로제라틴 등이 사용될 수 있다. 화합물의 안정성이나 흡수성을 증가시키기 위하여 글루코스, 수크로스, 덱스트란 등의 카보하이드레이트, 아스코르빅산, 글루타치온 등의 항산화제, 킬레이팅 물질, 저분자 단백질 또는 다른 안정화제들을 사용할 수 있다.
또한, 본 발명의 약학적 조성물은 활성 물질이 표적 세포로 이동할 수 있는 임의의 장치에 의해 투여될 수도 있다. 바람직한 투여방식 및 제제는 정맥 주사제, 피하 주사제, 피내 주사제, 근육 주사제, 점적 주사제 등이다. 주사제는 생리식염액, 링겔액 등의 수성 용제, 식물유, 고급 지방산 에스테르(예, 올레인산에칠 등), 알코올 류(예, 에탄올, 벤질알코올, 프로필렌글리콜, 글리세린 등) 등의 비수성 용제 등을 이용하여 제조할 수 있고, 변질 방지를 위한 안정화제(예, 아스코르빈산, 아황산수소나트륨, 피로아황산나트륨, BHA, 토코페롤, EDTA 등), 유화제, pH 조절을 위한 완충제, 미생물 발육을 저지하기 위한 보존제(예, 질산페닐수은, 치메로살, 염화벤잘코늄, 페놀, 크레솔, 벤질알코올 등) 등의 약학적 담체를 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 약학적 조성물은 약학적으로 유효한 양으로 투여한다. 상기 용어 "약학적으로 유효한 양"이란 의학적 치료에 적용 가능한 합리적인 수혜/위험 비율로 질환을 치료하기에 충분하며 부작용을 일으키지 않을 정도의 양을 의미하며, 유효 용량 수준은 환자의 성별, 연령, 체중, 건강상태, 질병의 종류, 중증도, 약물의 활성, 약물에 대한 민감도, 투여 방법, 투여 시간, 투여 경로, 및 배출 비율, 치료 기간, 배합 또는 동시에 사용되는 약물을 포함한 요소 및 기타 의학 분야에 잘 알려진 요소에 따라 당업자에 의해 용이하게 결정될 수 있다. 일반적으로, 활성물질을 약 0.01 mg/kg/일 내지 1000 mg/kg/일의 용량으로 투여할 수 있다. 경구 투여하는 경우, 50 내지 500 mg/kg의 범위가 적합할 수 있으며, 1일 1회 이상 투여할 수 있다.
또 다른 하나의 양태로서 본 발명은 상기 화학식 1의 모다피닐 또는 화학식 2 내지 5의 모다피닐 유도체, 또는 이의 식품학적으로 허용가능한 염을 포함하는 혈관질환의 예방 또는 개선용 건강기능식품 조성물을 제공한다.
본 발명의 조성물을 식품 첨가물로 사용할 경우, 상기 모다피닐 또는 이의 유도체를 그대로 첨가하거나 다른 식품 또는 식품 성분과 함께 사용할 수 있고, 통상의 방법에 따라 적절하게 사용할 수 있다. 유효 성분의 혼합양은 사용 목적(예방, 건강 또는 치료적 처치)에 따라 적합하게 결정될 수 있다.
본 발명의 용어 “건강기능식품”은 건강보조의 목적으로 특정성분을 원료로 하거나 식품 원료에 들어있는 특정성분을 추출, 농축, 정제, 혼합 등의 방법으로 제조, 가공한 식품을 말하며, 상기 성분에 의해 생체방어, 생체리듬의 조절, 질병의 방지와 회복 등 생체조절기능을 생체에 대하여 충분히 발휘할 수 있도록 설계되고 가공된 식품을 말하는 것으로서, 상기 건강식품용 조성물은 질병의 예방 및 질병의 회복 등과 관련된 기능을 수행할 수 있다.
또한, 본 발명의 조성물이 사용될 수 있는 건강식품의 종류에는 제한이 없다. 아울러 본 발명의 모다피닐 또는 이의 유도체를 활성성분으로 포함하는 조성물은 당업자의 선택에 따라 건강기능식품에 함유될 수 있는 적절한 기타 보조 성분과 공지의 첨가제를 혼합하여 제조할 수 있다. 첨가할 수 있는 식품의 예로는 육류, 소세지, 빵, 쵸코렛, 캔디류, 스낵류, 과자류, 피자, 라면, 기타 면류, 껌류, 아이스크림 류를 포함한 낙농제품, 각종 스프, 음료수, 차, 드링크제, 알콜 음료 및 비타민 복합제 등이 있으며, 본 발명에 따른 화합물을 주성분으로 하여 제조한 즙, 차, 젤리 및 주스 등에 첨가하여 제조할 수 있다.
또 하나의 양태로서, 본 발명은 모다피닐 또는 모다피닐 유도체 화합물, 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염을 유효성분으로 포함하는 KCa3.1 채널 매개 질환의 치료 또는 예방용 약학적 조성물을 제공한다.
상기 모다피닐 및 이의 유도체는 상기한 바와 같다. 종래 기면증 치료제로 알려진 모다피닐은 세포 내 cAMP를 증가시켜 KCa3.1 채널 인산화를 통해 KCa3.1 채널 전류를 억제함으로 KCa3.1 채널 매개 질환을 치료할 수 있음에 대해 보고된 바 없다. 바람직하게 본 발명의 모다피닐 또는 화학식 2 내지 5의 구조식을 갖는 모다피닐 유도체들은 세포 내 cAMP 수준을 증가시켜 KCa3.1 채널 인산화를 통해 KCa3.1 채널 전류를 억제함으로써, KCa3.1 채널 활성과 관련된 KCa3.1 채널 매개 질환을 치료할 수 있다.
본 발명의 약학적 조성물은 모다피닐 또는 이의 유도체, 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염의 형태로 사용될 수 있다. 약학적으로 허용가능한 염의 정의 및 종류는 상기한 바와 같다.
본 발명의 조성물은 KCa3.1 채널 매개 질환의 예방 또는 치료에 제한없이 사용될 수 있다. 본 발명에서, 용어 "KCa3.1 채널 매개 질환"은 적혈구, 면역세포, 증식하는 혈관 평활근세포, 내피세포, 암세포 일부, 분비하는 상피세포 등에 분포하는 KCa3.1 채널의 활성에 의해 조절되는 질환을 의미한다. 일반적으로 KCa3.1 채널은 상기와 같은 여러 세포에 분포하고 있어고 비교적 안전한 타겟으로 판단되므로, KCa3.1 채널을 조절하는 약물들은 다양한 병증의 예방 또는 치료제로 사용될 수 있다.
따라서, 본 발명에 의해 치료가능한 KCa3.1 채널 매개 질환은 그 예로 겸상적혈구 빈혈증(sickle cell anemia); 급성 면역반응 및 자가 면역질환 등의 면역질환 ; 재협착 및 죽상동맥경화증 등의 혈관질환; 트라우마 뇌손상, 뇌허혈, 및 퇴행성 신경질환 등의 뇌질환; 전립선암, 췌장암 등의 암질환; 또는 분비성 설사 등이 포함되나 이들로 한정되는 것은 아니다.
이미 KCa3.1 채널 억제제와 관련된 많은 연구가 진행되었다. KCa3.1 채널 억제제가 겸상적혈구 빈혈증에서 적혈구 탈수를 예방할 수 있음이 개시되었고[Brugnara, C. et al., 2001, Drug News Perspect. , 14:208; De Franceschi, L. et al., 1994, J. Clin. Invest., 93:1670; Brugnara, C. et al., 1996, J. Clin. Invest., 97:1227], KCa3.1 차단제 ICA-17043은 히드록시유레아와 병용하여 임상 연구 중이다[Swerdlow, P. et al., 2006, Blood, 108:Abstract 685]. 따라서 본 발명의 KCa3.1 채널 억제제가 겸상적혈구 빈혈증의 예방 또는 치료에 사용될 수 있음은 자명하다. KCa3.1 채널 억제제의 모든 T 세포의 칼슘 이온 신호 억제효과[Ghanshani, S. et al., 2000, J. Biol. Chem., 275:37137; Jensen, B. S. et al., 1999, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 96:10917], 중추 기억 T 세포 억제효과[Chandy, K.G. et al., 2004, Trends Pharmacol. Sci., 25:280; Wulff, H. et al., 2003, J. Clin. Invest., 111:1703; Vennekamp, J. et al., 2004, Mol. Pharmacol., 65:1364], 급성 면역반응 억제효과[Wulff, H. et al., 2004, J. Immunol., 173:776; Wulff, H. et al., 2000, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 97:8151], 및 자가 면역성 질환 치료용으로 사용된 예[Khanna, R. et al., 2001, Am. J. Physiol. Cell Physiol., 280:C796; Chung, I. et al., 2002, J. Neuroimmunol., 122:40]가 개시되었다. 따라서 본 발명의 KCa3.1 채널 억제제가 면역질환의 예방 또는 치료에 사용될 수 있음은 자명하다. 또한, KCa3.1 채널 억제제의 혈관 평활근세포 및 섬유아세포 증식 억제효과가 있음이 개시되었고[Kohler, R. et al., 2003, Circulation, 108:1119; Pena, T.L. et al., 2000, J. Biol. Chem., 275:13677; Neylon, C.B., 2002 Vasc. Pharmacol., 38:35; Tharp, D. L. et al., 2006, Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol., 291:H2493] , 허혈 후 심장에서 혈관재형성 등에 KCa3.1 채널이 중요한 역할을 한다는 것이 밝혀졌다[Saito, T. et al., 2002, Clin. Exp. Pharmacol. Physiol., 29:324]. 따라서 본 발명의 KCa3.1 채널 억제제가 혈관질환의 예방 또는 치료에 사용될 수 있음은 자명하다. 덧붙여 KCa3.1 채널 억제제가 충격에 의한 급성 경막하혈종 후 발생하는 뇌부종 및 두 개내 압력을 낮출 수 있음[Mauler, F. et al., 2004, Eur. J. Neurosci., 20:1761]과 미세아교세포에서 발생하는 산화 파열을 감소시켜 신경세포사멸을 감소시킬 수 있음이 개시되었다[Khanna, R. et al., 2001, Am. J. Physiol. Cell Physiol., 280:C796; Kaushal, V. et al., 2007, J. Neurosci., 27:234]. 따라서, 본 발명의 KCa3.1 채널 억제제가 뇌질환의 예방 또는 치료에 사용될 수 있음은 자명하다. KCa3.1 채널 억제제는 또한 전립선암 세포주[Parihar, A.S. et al., 2003, Eur. J. Pharmacol., 471:157], 췌장암 세포주[Jager, H. et al., 2004, S. Mol. Pharma, 65:630]의 증식을 억제할 수 있음이 개시되었고, 혈관신생을 억제하므로[Grgic, I. et al., 2005, Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol., 25:704] 종양 혈관신생을 억제하는 약물로도 사용될 수 있다. 따라서, 본 발명의 KCa3.1 채널 억제제가 암질환의 예방 또는 치료에 사용될 수 있음은 자명하다. 마지막으로 KCa3.1 채널 억제제는 콜레라 독소에 의한 장상피세포의 분비를 억제하여 분비성 설사를 억제할 수 있음이 개시되었다[Rufo, P.A. et al., 1997, J. Clin. Invest., 100:3111; Lencer, W. I. et al., 1996, US 5,889,038]. 따라서 본 발명의 KCa3.1 채널 억제제 또한 분비성 설사의 예방 또는 치료에 사용될 수 있음은 자명하다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명의 모다피닐 또는 화학식 2 내지 5의 모다피닐 유도체가 세포 내 cAMP를 증가시켜, KCa3.1 채널을 인산화하고, KCa3.1 전류를 억제함을 확인하였다(도 2 및 도 4 내지 7). 따라서, 본 발명의 모다피닐 또는 화학식 2 내지 5의 모다피닐 유도체는 KCa3.1 채널을 억제하여 면역질환, 혈관질환, 뇌질환, 암 또는 분비성 설사 등을 치료할 가능성이 있음을 확인하였다.
따라서, 본 발명의 조성물은 세포 내 cAMP 농도를 증가시켜 KCa3.1 채널을 억제하는 것을 특징으로 하여 상기 KCa3.1 채널 매개 질환을 치료할 수 있다.
현재 본 발명과 동일한 기전 즉, KCa3.1 채널을 직접 억제하는 약물로는 TRAM-34와 같은 약물이 있다. KCa3.1 채널을 직접 억제하는 경우 혈관내피세포의 기능이 억제되어 혈관의 수축성이 증가하고 혈압이 증가한다. 그러나 본 발명의 모다피닐은 혈관평활근에는 cAMP 증가를 통해 이완시키므로 KCa3.1 채널 억제제에 비해 혈압 증가 없이 위와 같은 치료효과를 얻을 수 있다는 장점이 있다.
본 발명에서, 용어 "예방"이란 본 발명에 따른 약학적 조성물의 투여에 의해 KCa3.1 채널 매개 질환을 억제시키거나 발병을 지연시키는 모든 행위를 의미하고, "치료"란 상기 약학적 조성물의 투여에 의해 죽상경화증, 암, 신 섬유화(renal fiborsis), postangiplasty restenosis 등의 질환에 의한 증세가 호전되거나 이롭게 변경하는 모든 행위를 의미한다.
본 발명의 실시예에 의하면 한편, 모다피닐 적용시 KCa3.1 전류를 억제하는 효과가 있고(도 4), 이러한 모다피닐의 KCa3.1 전류 억제효과는 단백질 활성효소 A(protein kinase A; PKA) 억제제인 H89와 단백질 분해효소 억제제(protein kinase inhibitor; PKI)에 의해 억제되었고, PKA 활성제인 포스콜린(forskolin)은 모다피닐처럼 KCa3.1 전류가 억제하였고 이러한 포스콜린의 효과는 PKA 억제제에 의해 억제됨을 보였다(도 5). 이러한 결과는 모다피닐이 PKA를 활성화시킬 가능성을 보여준다. 그리고 모다피닐은 세포 내 cAMP 농도를 증가시켰고(도 2), KCa3.1 채널 단백질을 인산화 시켰다(도 6). 한편 KCa3.1 채널의 활동도 (단일 채널 전도도와 전류 크기)는 모다피닐에 영향을 받지 않아 이러한 모다피닐의 KCa3.1 전류 억제효과는 KCa3.1 채널을 직접 억제한 결과가 아님을 확인할 수 있었다(도 7). 그러므로 본 발명자들은 모다피닐이 세포 내 cAMP 농도를 증가시킴으로 PKA를 활성화하고 KCa3.1 채널을 인산화하여 KCa3.1 채널을 억제시킬 수 있다는 모다피닐의 작용기전을 유추할 수 있었다. 이와 함께 상기 화학식 2 내지 5의 구조를 갖는 화합물들에 있어서도 모다피닐과 유사한 세포 내 cAMP 증가 및 KCa3.1 전류 억제에 효과가 있음을 확인하였다(도 8 및 10).
상기 본 발명의 약학적 조성물은 약학적으로 허용가능한 담체를 추가로 포함할 수 있다. 본 발명의 용어 "약학적으로 허용가능한"이란 상기 정의된 바와 동일하며, 이용가능한 담체 또한 상기한 바와 같다.
또 하나의 양태로서, 본 발명은 상기 약학적 조성물을 이를 필요로 하는 개체에게 투여하는 단계를 포함하는, KCa3.1 채널 매개 질환의 예방 또는 치료방법을 제공한다.
본 발명에서, 용어 "개체"란 위와 같은 KCa3.1 채널 매개 질환이 발병하였거나 발병할 수 있는 인간을 포함한 모든 동물을 의미하고, 본 발명의 약학적 조성물을 개체에게 투여함으로써 상기 KCa3.1 채널 매개 질환을 효과적으로 예방 또는 치료할 수 있다. 본 발명의 약학적 조성물은 기존의 KCa3.1 채널 매개 질환 치료제와 병행하여 투여될 수 있다.
본 발명의 용어 "투여"는 전술한 바와 동일하게 사용된다.
한편, 본 발명의 약학적 조성물은 약학적으로 유효한 양으로 투여하며, 상기 용어 "약학적으로 유효한 양" 또한 전술한 바와 동일하다.
또 다른 하나의 양태로서 본 발명은 상기 화학식 1의 모다피닐 또는 화학식 2 내지 5의 모다피닐 유도체, 또는 이의 식품학적으로 허용가능한 염을 포함하는 KCa3.1 채널 매개 질환의 예방 또는 개선용 건강기능식품 조성물을 제공한다.
상기 건강기능식품에 대한 정의 및 종류도 전술한 바와 동일하다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명의 구성 및 효과를 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
실시예 1: 세포의 분리 및 배양
모다피닐의 혈관질환에 대한 효과를 확인하기 위하여 단일 평활근 세포를 이용하였다. 단일 평활근 세포는 마우스 대동맥으로부터 분리하였다. 성별을 막론하고 3 내지 4 개월령의 마우스를 나트륨 펜토바비탈(50 mg/kg 체중)로 마취시키고 경추탈골로 치사시켰다. Ca2+-유리 외용액에서 흉부대동맥을 절개하고, 파파인(papain, 1 mg/ml)에서 5분간 인큐베이션시킨 후 콜라겐분해효소(1.5 mg/ml), 소혈청 알부민(bovine serum albumin; BSA, 2 mg/ml) 및 디티오트레이톨(dithiothreitol, 1 mg/ml)을 포함하는 Ca2+-유리 외용액에서 10 내지 20분간 37℃에서 인큐베이션하여 해리하였다. 조각을 신선한 Ca2+-유리 외용액에 옮기고, 유리피펫으로 약하게 저어 단일 마우스 혈관 평활근 세포를 분산시켰다.
마우스 대동맥 평활근 세포는 10% 소태아혈청(fetal bovine serum; FBS) 및 1% 최소 필수 아미노산(minimum essential amino acids; Life Technologies)을 함유한 DMEM(Dulbecco's Modified Eagle Medium) 배지에서 배양하였다. 세포 배양을 5% 이산화탄소 포화 습도 대기에서 37℃로 유지하였다.
한편, KCa3.1 채널 매개 질환에 대한 효과를 확인하기 위하여 NIH-3T3 섬유아세포를 사용하였다. 상기 NIH-3T3 섬유아세포(CRL-2795; American Type Culture Collection, VA, USA)는 하기의 방법으로 유지시켰다. 세포를 10% 소태아혈청(fetal bovine serum; FBS), 100 unit/ml 페니실린, 및 100 μg/ml 스트렙토마이신을 첨가한 Dulbecco's Modified Eagle Medium(DMEM; Hyclone, Logan, UT, USA) 배지에서 단층으로 배양했다. 모든 세포는 5% 이산화탄소 습식 조건에서 37℃로 유지하였다. 배지는 매주 2회 갈아주었고 배양은 매주 1:5의 비율로 계대배양 하였다. 배지를 제거하고 신선한 배지로 바꾸어 주면서 명시된 기간 동안 세포를 유지하였다.
실시예 2: 세포 내 cAMP 측정
2.1. 마우스 대동맥 평활근 세포
배양한 마우스 대동맥 평활근 세포를 불완전 배지에서 모다피닐과 3분간 인큐베이션하였다. 용해질로부터의 cAMP(adenosine 3',5'-cyclic monophosphate)의 농도는 각각의 시료에서 Parameter cAMP 분석 키트(R&D systems)를 사용하여 제조사의 지시대로 측정하였다.
먼저 본 발명자들은 모다피닐에 의한 cAMP 농도 증가를 관찰하였다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 배양한 마우스 대동맥 평활근 세포를 모다피닐에 3분간 노출시켰을 때, 세포 내 cAMP 농도가 모다피닐 농도-의존적 방식으로 증가하는 것을 확인하였다. 이와 같은 결과는 기존의 항폐동맥고혈압 치료제로 알려진 일로프로스트와 동일한 기작으로 본 발명의 모다피닐이 혈관질환의 치료가능성이 있음을 시사하는 것이다.
2.2. NIH-3T3 섬유아세포
NIH-3T3 섬유아세포를 불완전 배지에서 모다피닐과 3분간 인큐베이션하였다. 용해질로부터의 cAMP(adenosine 3',5'-cyclic monophosphate)의 농도는 각각의 시료에서 Parameter cAMP 분석 키트(R&D systems)를 사용하여 제조사의 지시대로 측정하였다.
PKA는 cAMP에 의해 활성화되고, KCa3.1 단백질과 같은 세포 내 단백질을 인산화한다. 따라서 본 발명자들은 모다피닐에 의한 cAMP 농도 증가를 관찰하였다.
그 결과, 도 2에 나타낸 바와 같이, NIH-3T3 세포를 모다피닐에 3분간 노출시켰을 때, 세포 내 cAMP 농도가 모다피닐 농도-의존적 방식으로 증가하는 것을 확인하였다.
실시예 3: 분리된 혈관 고리의 수축 측정
실험동물을 이용하여 모다피닐이 수축된 혈관을 이완시킬 수 있는지 확인하였다. 5 내지 6 개월령 마우스 또는 래트를 나트륨 펜토바비탈(50 mg/kg 체중)을 복강내 주사하여 마취시켰다. 마우스 흉부대동맥 및 래트 폐동맥을 적출하여 약 3 mm의 고리로 잘랐다. 직접 제작한 근운동 기록기를 사용하여 고리 조각으로부터의 기계적 반응을 기록하였다. 각각의 대동맥 고리를 두 가닥의 텅스텐 철사(지름 120 μm)로 꿰었다. 한 가닥은 기관 수조 챔버(1 ml)에 고정하고 다른 가닥은 3차원 조작기에 올려진 기계변환기(mechano-transducer; Grass, FT-03)에 연결하였다. 근육챔버는 연동 펌프로 산소화된 (95% 산소/ 5% 이산화탄소) 크렙/링거 중탄산 용액(oxigenated Krebs/Ringer bicarbonate solution)을 2.5 ml/분의 유속으로 관류시켰다. 크렙 용액의 조성(단위 mM)은 다음과 같다; NaCl 118.3, KCl 4.7, MgCl2 1.2, KH2PO4 1.22, CaCl2 2.5, NaHCO3 25.0, 글루코스 11.1, pH 7.4. 솜뭉치로 부드럽게 문질러 내피세포를 제거하였고, 내피세포의 일산화질소 생성은 NG-니트로-L-알기닌 메탈 에스테르(NG-nitro-L-arginine methyl ester; L-NAME)로 선처리하여 억제하였다. 고리는 0.1 μM 노르에피네피린 또는 30 mM K+로 선수축시켰다.
혈관 평활근 세포 내 cAMP 증가는 PKA 활성화시키고 미오신 경쇄 활성효소를 인산화시켜 혈관 평활근을 이완시킴이 알려져 있으므로, 본 발명자들은 모다피닐이 혈관 평활근을 이완시키는지를 실험하였다. 상기 기술된 방법으로 준비된 마우스 대동맥 고리 또는 래트 폐동맥 고리를 노르에피네프린(0.1 μM)으로 수축시켰다. 수축이 휴면상태에 정류상태에 도달했을 때, 모다피닐을 투여하였다.이러한 모다피닐의 투여로, 수축된 마우스 대동맥 고리(도 3A 및 B) 또는 래트 폐동맥 고리(도 3C 및 D)는 모다피닐 농도-의존적 방식으로 이완되었다. 이러한 농도-의존적 반응 곡선을 힐 방정식으로 조정했을 때, 마우스 대동맥 고리와 래트 폐동맥 고리에 대한 모다피닐의 IC50은 각각 11.9±0.3 nM과 10.1±0.1 nM 이었다. 래트 폐동맥을 고농도의 K+(30 mM)으로 수축시켰을 때에도, 모다피닐은 농도-의존적 방식으로 수축된 동맥을 이완시켰다(도 3E). 래트 폐동맥의 농도-의존적 반응을 힐 방정식으로 조정했을 때, 모다피닐의 IC50은 10.5±0.4 nM로 계산되었다(도 3F).
실시예 4: 전기생리학 분석
4.1. 전기생리학 분석 방법
Nilius 등에 의해 보고된 방법에 따라 전기생리학적 분석을 수행했다[Nilius et al., 1993, Pflugers Arch., 424(3-4): 285-293]. 조각 집게법(pach-clamp technique)을 전세포에 사용하였고, 실온에서 조각 윤곽(patch configurations)을 잘라냈다. 전세포 전류는 파열된 조각을 사용하여 측정하였다. 전류는 적절한 증폭기(EPC-10, HEKA, Lambrecht, Germany)를 사용하여 관찰하였다. 전세포 실험에서, 10초 간격(650 msec 지속시간)으로 -100 mV에서 +100 mV까지의 전압 램프(voltage ramp) 또는 정류전위(holding potential) -60 mV로부터 -100 mV에서 +100 mV까지 범위의 전위로 5초 간격으로 20 mV씩 증가(1 sec 지속시간)하는 전압 계단을 적용하였다. 전류는 1 내지 4 kHz의 표본추출률로 기록하였다. 8 내지 10 MΩ의 말단 저항을 갖는 유리전극을 사용하여 내외전도 전압 고정을 수행하였다. 데이터를 1 KHz에서 필터링하고 표준 소프트웨어(Axoscope 9.0, Axon Instruments, Foster City, CA, USA)를 사용한 분석을 위하여 컴퓨터에 저장하였다. 몇몇 실험에 대해, 채널 활성은 채널 수와 개방 가능성의 곱(NP O )으로 표현되었다;
이때, NP O =Σ[(개방 시간×열린 채널 수)/기록한 전체 시간].
표준 외용액은 pH 7.4의 NaOH 용액 내에 다음의 물질을 포함한다; 150 mM NaCl, 6 mM KCl, 1.5 mM CaCl2, 1 mM MgCl2, 10 mM HEPES, 10 mM 글루코스. 삼투압계(Fiske, Norwood, MA, USA)에 의하여 결정된 바와 같이 이 용액의 삼투압농도는 320±5 mOsm 이었다. 내외전도 모드에서 수조 용액은 pH 7.2의 KOH 용액 내에 다음을 포함하고; 150 mM KCl, 0.5 mM MgCl2, 10 mM HEPES, 피펫 용액은 pH 7.4의 NaOH 용액 내에 다음의 물질을 포함한다; 150 mM NaCl, 6 mM KCl, 1 mM MgCl2, 10 mM HEPES, 10 mM 글루코스, 5 mM EGTA. 피펫 또는 수조용액 중 자유 Ca2+ 농도는 5 mM EGTA 존재하에 적당량의 Ca2+(CaBuf 소프트 웨어를 사용하여 계산된; G. Droogmans, Leuven, ftp://ftp.cc.kuleuven.ac.be/pub/droogmans/cabuf.zip)를 가하여 1 μM로 조절하였다.
KCa3.1 전류는 외용액에 1-에틸-2-벤즈이미다졸리논(1-ethyl-2-benzimidazolinone; 1-EBIO, 100 μM)를 가하고 전세포 고정된 NIH-3T3 섬유아세포에 조각 피펫을 통해 1 μM Ca2+를 주입하여 활성화하였다.
4.2. 모다피닐에 의한 K Ca 3.1 전류의 억제
세포를 조각 피펫을 통하여 1 μM Ca2+와 함께 적재하고 1-EBIO에 노출시켰을 때, 도 1에 나타낸 바와 같이 외향전류가 서서히 발생하였다. 램프 또는 단계 펄스에 의한 전류-전압 곡선은 50 mV에 대해 음전위에서 선형이었고, 50 mV에 대해 양전위에서는 가로축을 향해 굽어졌다. 이러한 전류는 특이적 KCa3.1 채널 차단제 TRAM-34에 의해 억제되었다(도 4A). 이러한 결과는 활성화된 전류가 KCa3.1 전류임을 의미한다.
이어서 본 발명자들은 KCa3.1 전류에 대한 모다피닐의 효과를 확인하였다(도 4B 내지 4D). 그 결과 모다피닐은 농도-의존적 방식으로 KCa3.1 전류를 억제하였다. 이러한 전류 억제를 각각의 모다피닐 농도에 대하여 힐 방정식(Hill's equation)으로 조정할 때, 전류 억제에 대한 모다피닐의 절반-최대 억제(IC50)를 위해 요구되는 농도는 6.8±0.7 nM 이었고, 최대 억제를 위한 모다피닐의 농도는 100.0±5.7 nM 이었다. 이와 같은 결과는 모다피닐이 KCa3.1 전류를 억제하는데 매우 민감함을 나타낸다.
4.3. PKA 억제제의 모다피닐의 K Ca 3.1 전류 억제 효과 저해
KCa3.1 채널은 채널 단백질의 PKA-유도 인산화에 의해 억제된다고 보고되어 있다[Neylon C. B. et al., 2004, Pflugers Arch., 448(6): 613-620]. 이는 모다피닐이 PKA를 활성화함으로 KCa3.1 전류를 억제할 수 있음을 의미한다. 따라서, 본 발명자들은 PKA 억제제 H89 및 PKI14-22에 의한 PKA 억제가 KCa3.1 전류에 대한 모다피닐의 억제 효과를 차단할 수 있는지를 시험하고 이를 도 5A 및 5B에 나타내었다.
KCa3.1 전류는 H89(10 μM)로 선처리한 세포에서 활성화되었고, 이후 외용액을 가함으로 세포에 모다피닐을 적용시켰다. 정류상태에 도달한, 활성화된 KCa3.1 전류는 H89로 선처리된 세포에서는 모다피닐에 의해 억제되지 않았다(도 5A). 또한, 피펫 용액에 가함으로 세포에 PKI14-22(10 μM)를 적용했을 때에도 KCa3.1 전류는 모다피닐에 의해 영향을 받지 않았다(도 5B).
이에 덧붙여, 본 발명자들은 PKA 활성제 포스콜린이 KCa3.1 전류를 억제하는지를 시험하였다. 활성화된 KCa3.1 전류가 정류상태에 도달했을 때, 외용액에 포스콜린(10 μM)을 가하였다. 이때, KCa3.1 전류는 적용과 더불어 감소되었다(도 5C). 반면, 피펫 용액에 더함으로 세포에 PKI14-22(10 μM)를 적용했을 때, KCa3.1 전류는 포스콜린에 의해 영향받지 않았다(도 5D). 이러한 결과는 KCa3.1 전류의 모다피닐-유도 억제가 PKA-매개 과정을 통해 이루어짐을 의미한다.
실시예 5: 웨스턴 블롯 분석
모다피닐 처리 후, 세포를 빙냉의 인산완충염용액(phosphate buffered saline; PBS)으로 한번 세척하고 단백질 분해효소 억제제 칵테일을 포함한 단백질 추출 완충액에서 용해하였다. 상등액에서 단백질 농도를 브래드포드(Bradford) 단백질 분석에 의해 결정하였다. 웨스턴 블롯 분석을 위해 단백질 30 μg을 SDS-PAGE에 가한 후, 단백질을 니트로셀룰로스 막에 옮겼다. 막을 5% BSA를 포함한 TBST(10 mM Tris-HCl, 150 mM NaCl, and 1%(v/v) Tween-20, pH 7.6)로 실온에서 1시간 동안 차단하였다. 블롯은 래빗 항-P-PKA 기질 항체와 3시간 동안 인큐베이션한 후 홍당무과산화효소-결합(horseradish peroxidase-conjugated) 2차 항체 1시간 동안 인큐베이션하였다. 밴드를 화학발광에 의해 시각화하였다. 데이터 수집과 처리는 발광영상 분석기(luminescent image analyzer LAS-3000)와 IMAGE GAUSE 소프트웨어(Fuji film, Japan)를 사용하여 수행하였다.
상기 실시예 2에 언급된 바와 같이 PKA는 cAMP에 의해 활성화되고, KCa3.1 단백질과 같은 세포 내 단백질을 인산화한다. 따라서 본 실시예에서 모다피닐에 의한 KCa3.1의 인산화를 관찰하였다. 결론적으로 도 4에 나타낸 바와 같이 모다피닐은 농도-의존적 방식으로 KCa3.1 인산화를 증가시키며, 이러한 인산화는 PKA 억제제인 H89에 의해 억제되었다.
우선 KCa3.1 채널의 존재를 웨스턴 블롯팅으로 확인하였다(도 6A 좌측 패널). KCa3.1 채널의 인산화는 휴면상태에서 나타났으며, 이러한 채널 인산화는 모다피닐 또는 포스콜린을 5분간 처리함으로 증가되었다(도 6A 우측 패널). 휴면상태 및 포스콜린에 의한 채널 인산화는 H89에 의해 완전히 제거되었다. 따라서, 이러한 결과는 모다피닐이 cAMP를 증가시켜 PKA를 활성화하여, KCa3.1 채널과 같은 목적 단백질을 인산화시킴으로 KCa3.1 채널을 억제함을 의미한다.
위와 같은 실험결과로 미루어 모다피닐은 세포내 cAMP를 증가시켜, PKA를 활성화시키고, PKA는 KCa3.1 채널을 인산화시켜 KCa3.1 전류를 억제하는 것으로 사료된다. 아울러, 모다피닐은 매우 낮은 농도인 나노몰 단위에서 KCa3.1 채널 단백질을 인산화하여 이온 통로를 억제할 수 있음을 시사한다.
실시예 6: 모다피닐과 K Ca 3.1 채널 활성의 독립성 확인
KCa3.1 채널은 세포 내 Ca2+에 의해 활성화되므로, 모다피닐은 Ca2+ 민감도를 감소시킴으로 KCa3.1 전류를 억제할 수 있다. 따라서, 본 발명자들은 모다피닐이 Ca2+ 민감도를 변화시킴으로 KCa3.1 전류를 조절하는지를 시험하였다. 모다피닐(30 nM)은 KCa3.1 전류에 대한 Ca2+의 EC50에 영향을 주지 않았다.
모다피닐에 의한 KCa3.1 전류 억제가 KCa3.1 채널과 모다피닐 간의 직접적인 상호작용의 결과가 아님을 보이기 위해, 본 발명자들은 모다피닐이 KCa3.1 채널 활성에 영향을 미치는 지를 시험하였다. 내외전도 조각에서, KCa3.1 채널은 수조 용액의 Ca2+ 농도를 1 μM에 고정하고 1-EBIO를 적용함으로 활성화되었다. 그리고 정류전위(holding potential)를 -70에서 +50 mV로 변화시켰다(도 7). 단일 채널 전류는 TRAM-34에 의하여 억제되었다. 이는 활성화된 전류가 KCa3.1 채널을 관통함을 의미한다(도 6A). 이에 본 발명자들은 수조 용액에 모다피닐(30 또는 100 nM)을 적용하였다. 모다피닐은 KCa3.1 채널의 단일 채널 활성을 변화시키지 않았다. 개방 가능성 또한 모다피닐에 의해 변하지 않았다(도 7A 및 7B). 50에서 -70 mV사이의 데이터에 대한 선형 피트로부터 대조군과 모다피닐 존재군에서 각각 38.1 pS와 39.4 pS의 기울기 전도도를 얻었다(도 7C). 대조조건에서 기록된 단일 채널 전도도는 모다피닐(30 μM) 존재군의 것과 매우 근사한 것을 보였다. 이는 단일 채널의 전도도는 모다피닐에 의해 변화하지 않았음을 나타낸다.
실시예 7: 모다피닐 유도체들의 효과
7.1. 혈관 질환
상기 실시예 2 및 3과 같은 방법으로 모다피닐 유도체들의 배양된 마우스 혈관 평활근 세포와 래트 폐동맥 혈관 고리를 이용하여 세포 내 cAMP 농도와 노르에피네프린으로 선수축된 혈관에 대한 효과를 관찰하였다. 합성된 모다피닐 유도체 중 화학식 2의 M006, 화학식 3의 M008, 화학식 4의 M015 및 화학식 5의 M020의 4가지 유도체가 모다피닐과 상기 실시예들에서 관찰된 모다피닐에 의한 효과와 비슷한 효과를 보이는 것을 확인하였다. 이들 모다피닐 유도체 M006, M008, M015 및 M020에 의한 세포 내 cAMP 농도 증가를 도 8에, 근육 수축 억제 효과를 도 8에 나타내었다. 대조군과 비교하여 모다피닐 유도체로 처리하였을 때 세포 내 cAMP의 농도는 1 μM에 대해 약 2배, 100 μM에 대해 5배 또는 그 이상 증가되었다(도 8). 또한 선수축된 래트 폐동맥에서의 혈관 이완 효과 또한 모다피닐로 처리하였을 때와 비슷한 수준으로 나타남을 확인하였다(도 9). 이와 같은 결과는 본 발명의 유도체들이 모다피닐과 유사하게 세포 내 cAMP를 증가시켜 혈관질환의 치료효과가 있음을 시사한다.
7.2. K Ca 3.1 채널 매개 질환
상기 실시예 4와 5와 같은 방법으로 모다피닐 유도체들의 배양된 섬유아세포 NIH-3T3 세포 내 cAMP 농도와 KCa3.1 전류에 대한 효과를 관찰하였다.
합성된 모다피닐 유도체 중 화학식 2의 M006, 화학식 3의 M008, 화학식 4의 M015 및 화학식 5의 M020의 4가지 유도체가 모다피닐과 상기 실시예들에서 관찰된 모다피닐에 의한 효과와 비슷한 효과를 보이는 것을 확인하였다. 이들 모다피닐 유도체 M006, M008, M015 및 M020에 의한 세포 내 cAMP 농도 증가를 도 7에, 근육 수축 및 KCa3.1 전류 억제 효과를 도 8에 나타내었다. 대조군과 비교하여 모다피닐 유도체로 처리하였을 때 세포 내 cAMP의 농도는 1 μM에 대해 약 2배, 100 μM에 대해 5배 또는 그 이상 증가되었다(도 7). 또한 KCa3.1 전류 억제 효과 또한 모다피닐로 처리하였을 때와 비슷한 수준으로 나타남을 확인하였다(도 10). 이와 같은 결과는 본 발명의 유도체들이 모다피닐과 유사하게 세포 내 cAMP를 증가시킬 뿐만 아니라, KCa3.1 채널을 억제하여 KCa3.1 채널 매개 질환의 치료효과가 있음을 시사한다.
비교예 1: 기존의 폐동맥고혈압 치료제 일로프로스트와 본 발명의 화합물의 세포 내 cAMP 증가와 혈관 수축 억제 효과 비교
본 발명자들은 세포 내 cAMP 농도 증가와 혈관 수축에 대한 억제 효과의 측면에서 모다피닐과 폐동맥고혈압 치료에 사용되는 일로프로스트의 효과를 비교하였다. 일로프로스트 역시 노르에피네프린(1 μM)에 의한 래트 폐동맥 수축을 억제하였다. 이때, IC50은 39.4±5.1 nM 이었다. 그리고 일로프로스트 1 μM에 의하여 세포 내 cAMP 농도가 증가하였는데 증가 정도는 모다피닐 1 μM에 의한 것과 유사하였다. 이러한 결과는 모다피닐이 cAMP/PKA를 활성화함에 있어서 적어도 일로프로스트 만큼의 잠재력을 가지고 있으며 그리하여 혈관 평활근 수축을 억제할 수 있음을 의미한다(도 11). 일로프로스트는 상용화되어 현재 폐동맥고혈압 치료제로 사용되고 있으므로 일로프로스트와 동일한 기전으로 작용하는 모다피닐 역시 폐동맥고혈압 치료제로 사용이 가능할 것이다.
비교예 2: 기존의 PKA 활성제 포스콜린과 본 발명의 화합물의 세포 내 cAMP 증가, K Ca 3.1 전류 및 K Ca 3.1 채널 인산화에 대한 효과 비교
본 발명자들은 세포 내 cAMP 농도 증가, KCa3.1 전류 및 KCa3.1 채널 인산화에 대한 효과의 측면에서 모다피닐과 PKA 활성제로 알려진 포스콜린의 효과를 비교하였다. 먼저 NIH-3T3 세포에 상기 약물 처리 후 cAMP의 농도를 측정하였다. 그 결과, 도 2B에 나타낸 바와 같이, 1 μM 모다피닐을 처리한 경우 10 μM 포스콜린을 처리한 경우에 비해 두 배에 가까이 높은 cAMP 농도를 갖는 것이 확인되었다. 더불어 이들 약물에 의한 KCa3.1 전류 억제 여부를 확인하였다. 활성화된 KCa3.1 전류가 정류상태에 도달했을 때, 외용액에 포스콜린(10 μM)을 가하였다. 이때, KCa3.1 전류는 적용과 더불어 감소되었다(도 5C). 반면, 피펫 용액에 더함으로 세포에 PKI14-22(10 μM)를 적용했을 때, KCa3.1 전류는 포스콜린에 의해 영향받지 않았다(도 5D). 이러한 결과는 KCa3.1 전류의 모다피닐-유도 억제가 PKA-매개 과정을 통해 이루어짐을 의미한다. 마지막으로, KCa3.1 채널의 존재를 웨스턴 블롯팅으로 확인하였다(도 6A 좌측 패널). KCa3.1 채널의 인산화는 휴면상태에서 나타났으며, 이러한 채널 인산화는 모다피닐 또는 포스콜린을 5분간 처리함으로 증가되었다(도 6A 우측 패널). 휴면상태 및 포스콜린에 의한 채널 인산화는 H89에 의해 완전히 제거되었다. 따라서, 이러한 결과는 모다피닐이 cAMP를 증가시켜 PKA를 활성화하여, KCa3.1 채널과 같은 목적 단백질을 인산화시킴으로 KCa3.1 채널을 억제함을 의미한다.
실시예 8: 모다피닐 유도체의 일반적인 합성예
하기 화학식 6 또는 7로 표현되는 카르복실산 화합물(0.77 mmol)을 디메틸포름아미드(dimethylformamide; DMF, 40 ml)에 용해시킨 후 HOBt[208 mg, 1.54 mmol, (1-히드록시 벤조트리아졸; 1-hydroxybenzotriazole)]와 EDC[295 mg, 1.54 mmol, (에틸(디메틸아미노프로필)카보디이미드; ethyl(dimethylaminopropyl)carbodiimide)]를 각각 첨가하여 상온에서 30분간 교반한다. 반응액에 아민 화합물(0.77 mmol)을 넣은 후 상온에서 1시간 동안 반응시킨 후, 에틸아세테이트(ethylacetate; 100 ml)와 포화식염수(brine; 100 ml)로 세척한 후 유기층을 분리, 건조하고 감압하에 용매를 제거한 후 잔사를 관 크로마토그래피법으로 분리정제하여 목적화합물 모다피닐 유도체를 얻는다.
[화학식 6]
Figure PCTKR2012008778-appb-I000007
[화학식 7]
Figure PCTKR2012008778-appb-I000008
제조예 1: 2-(벤즈히드릴티오)-N-((테트라히드로퓨란-2-일)메틸)아세트아미드 (M006)
상기 실시예 8에서 화학식 6의 화합물을 출발물질로 하고 아민 화합물은 테트라히드로 퍼퓨릴아민을 사용하여, 상기 실시예 8과 동일한 방법으로 반응을 수행하여 목적화합물을 제조하였고 그 특성은 하기와 같다.
White solid. mp 117.8℃; R f =0.3 (ethyl acetate/n-hexane = 1:1, v/v); IRmax (CHCl3, KBr) 3304, 3060, 3027, 2926, 2870, 1651, 1531, 1494, 1450, 1384, 1304, 1078, 1030, 922, 750, 702, 629, 587, 507 cm-1; 1H NMR (250 MHz, CDCl3) δ=7.43-7.20 (m, 10H), 6.99 (s, 1H), 5.20 (s, 1H), 3.99-3.75 (m, 3H), 3.58-3.52 (m, 1H), 3.19-3.09 (m, 3H), 2.02-1.87 (m, 4H); 13C-NMR (63 MHz, CDCl3) δ=168.5, 140.3, 128.8, 128.4, 127.6, 68.2, 54.8, 43.5, 36.1, 29.8, 25.9; LC-MS (ESI+) m/z 364 - [M+Na].
제조예 2: 2-(벤즈히드릴티오)-N-페닐아세트아미드 (M008)
상기 실시예 8에서 화학식 6의 화합물을 출발물질로 하고 아민 화합물은 아닐린을 사용하여, 상기 실시예 8과 동일한 방법으로 반응을 수행하여 목적화합물을 제조하였고 그 특성은 하기와 같다.
White solid. mp 98.9℃; R f =0.43 (ethyl acetate/n-hexane = 1:2, v/v); IRmax (CHCl3, KBr) 3301, 3060, 3019, 2913, 1659, 1601, 1540, 1495, 1442, 1319, 1242, 1074, 1029, 747, 690, 625, 584, 498 cm-1; 1H NMR (250 MHz, CDCl3) δ=8.45 (s, 1H), 7.49-7.08 (m, 15H), 5.19 (s, 1H), 3.23 (s, 2H); 13C-NMR (63 MHz, CDCl3) δ=166.7, 140.3, 137.7, 129.2, 129.0, 128.5, 127.9, 124.8, 119.9, 54.3, 37.2; LC-MS (ESI+) m/z 356-[M+Na].
제조예 3: 2-(벤즈히드릴술피닐)-N-메틸아세트아미드 (M015)
상기 실시예 8에서 화학식 7의 화합물을 출발물질로 하고 아민 화합물은 메탄아민을 사용하여, 상기 실시예 8과 동일한 방법으로 반응을 수행하여 목적화합물을 제조하였고 그 특성은 하기와 같다.
White liquid. R f =0.08 (ethyl acetate/n-hexane = 2:1, v/v); IRmax (CHCl3, KBr) 2961, 2926, 1736, 1494, 1451, 1282, 1117, 1053, 1031, 967, 753, 702 cm-1; 1H NMR (250 MHz, CDCl3) δ=7.50-7.34 (m, 10H), 7.09 (s, 1H), 5.21 (s, 1H), 3.43 (d, J=13.90 Hz, 1H), 3.15 (d, J=13.90 Hz, 1H), 2.79 (d, J=4.74 Hz, 3H); 13C-NMR (63 MHz, CDCl3) δ=164.9, 135.0, 129.7, 129.6, 129.0, 128.8, 72.3, 52.7, 26.6; LC-MS (ESI+) m/z 310-[M+Na].
제조예 4: 2-(벤즈히드릴술피닐)-N-((테트라히드로퓨란-2-일)메틸)아세트아미드 (M020)
상기 실시예 8에서 화학식 7의 화합물을 출발물질로 하고 아민 화합물은 테트라히드로 퍼퓨릴아민을 사용하여, 상기 실시예 8과 동일한 방법으로 반응을 수행하여 목적화합물을 제조하였고 그 특성은 하기와 같다.
White liquid. R f =0.1 (ethyl acetate/n-hexane = 2:1, v/v); IRmax (CHCl3, KBr) 3287, 3064, 2926, 2871, 2243, 1738, 1667, 1556, 1495, 1451, 1383, 1304, 1257, 1136, 1080, 1031, 911, 732, 703, 646, 595, 498 cm-1; 1H NMR (250 MHz, CDCl3) δ=7.53-7.27 (m, 11H), 5.28 (s, 1H), 4.03-3.99 (m, 1H), 3.88-3.82 (m, 1H), 3.76 (t, J=6.79 Hz, 1H), 3.49-3.42 (m, 2H), 3.19-3.10 (m, 2H), 2.04-1.86 (m, 4H); 13C-NMR (63 MHz, CDCl3) 164.5, 135.2, 129.4, 128.9, 128.7, 71.3, 68.2, 52.9, 52.6, 43.6, 28.8, 25.9; LC-MS (ESI+) m/z 380-[M+Na].

Claims (15)

  1. 모다피닐 또는 하기 화학식 2 내지 5의 모다피닐 유도체 화합물, 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염을 포함하는 KCa3.1 채널 매개 질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
    [화학식 2]
    Figure PCTKR2012008778-appb-I000009
    [화학식 3]
    Figure PCTKR2012008778-appb-I000010
    [화학식 4]
    Figure PCTKR2012008778-appb-I000011
    [화학식 5]
    Figure PCTKR2012008778-appb-I000012
  2. 제1항에 있어서,
    상기 KCa3.1 채널 매개 질환은 혈관질환인 것인 약학적 조성물.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 혈관질환은 고혈압, 허혈성 관상동맥질환, 대뇌동맥폐색, 동맥경화증, 말초동맥폐색질환, 혈전색전증, 당뇨병성족부병변, 정맥성궤양, 심부정맥혈전증, 동맥경화증, 혈관연축, 및 동맥염으로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나인 것인 약학적 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 KCa3.1 채널 매개 질환은 겸상적혈구 빈혈증(sickle cell anemia); 급성 면역반응 또는 자가 면역질환을 포함하는 면역질환; 재협착 또는 죽상동맥경화증을 포함하는 혈관질환; 트라우마 뇌손상, 뇌허혈, 또는 퇴행성 신경질환을 포함하는 뇌질환; 전립선암, 또는 췌장암을 포함하는 암질환; 및 분비성 설사로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나인 것인 약학적 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    약학적으로 허용가능한 담체를 추가로 포함하는 것인 약학적 조성물.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 조성물은 세포 내 cAMP 농도를 증가시켜 혈관 평활근을 이완시키는 것을 특징으로 하는 것인 약학적 조성물.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 조성물은 세포 내 cAMP 농도를 증가시켜 KCa3.1 채널을 억제하는 것을 특징으로 하는 것인 약학적 조성물.
  8. 제1항의 조성물을 이를 필요로 하는 개체에게 투여하는 단계를 포함하는, KCa3.1 채널 매개 질환을 치료하는 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 KCa3.1 채널 매개 질환은 혈관질환인 것인 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 혈관질환은 고혈압, 허혈성 관상동맥질환, 대뇌동맥폐색, 동맥경화증, 말초동맥폐색질환, 혈전색전증, 당뇨병성족부병변, 정맥성궤양, 심부정맥혈전증, 경동맥의 동맥경화증, 혈관연축, 및 동맥염으로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나인 것인 방법.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 KCa3.1 채널 매개 질환은 겸상적혈구 빈혈증(sickle cell anemia); 급성 면역반응 또는 자가 면역질환을 포함하는 면역질환; 재협착 또는 죽상동맥경화증을 포함하는 혈관질환; 트라우마 뇌손상, 뇌허혈, 또는 퇴행성 신경질환을 포함하는 뇌질환; 전립선암, 또는 췌장암을 포함하는 암질환; 및 분비성 설사로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나인 것인 방법.
  12. 제1항의 모다피닐 또는 하기 화학식 2 내지 5의 모다피닐 유도체 또는 이의 식품학적으로 허용가능한 염을 유효성분으로 포함하는 KCa3.1 채널 매개 질환의 예방 또는 개선용 건강기능식품 조성물.
    [화학식 2]
    Figure PCTKR2012008778-appb-I000013
    [화학식 3]
    Figure PCTKR2012008778-appb-I000014
    [화학식 4]
    Figure PCTKR2012008778-appb-I000015
    [화학식 5]
    Figure PCTKR2012008778-appb-I000016
  13. 제12항에 있어서,
    상기 KCa3.1 채널 매개 질환은 혈관질환인 건강기능식품 조성물.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 혈관질환은 고혈압, 허혈성 관상동맥질환, 대뇌동맥폐색, 동맥경화증, 말초동맥폐색질환, 혈전색전증, 당뇨병성족부병변, 정맥성궤양, 심부정맥혈전증, 경동맥의 동맥경화증, 혈관연축, 및 동맥염으로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나인 것인 건강기능식품 조성물.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 KCa3.1 채널 매개 질환은 겸상적혈구 빈혈증(sickle cell anemia), 급성 면역반응 또는 자가 면역질환을 포함하는 면역질환; 재협착 또는 죽상동맥경화증을 포함하는 혈관질환; 트라우마 뇌손상, 뇌허혈, 또는 퇴행성 신경질환을 포함하는 뇌질환; 전립선암, 또는 췌장암을 포함하는 암질환; 및 분비성 설사로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나인 것인 건강기능식품 조성물.
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FR2697162B1 (fr) * 1992-10-23 1995-01-13 Lafon Labor Utilisation du modafinil pour la fabrication d'un médicament pour le traitement de l'incontinence urinaire et des troubles sphinctériens urétro vésicaux.

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