WO2022182194A1 - 멜라노코르틴-4 수용체 작용제 - Google Patents

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    • A61P3/00Drugs for disorders of the metabolism
    • A61P3/08Drugs for disorders of the metabolism for glucose homeostasis
    • A61P3/10Drugs for disorders of the metabolism for glucose homeostasis for hyperglycaemia, e.g. antidiabetics

Definitions

  • the present invention relates to a compound exhibiting excellent agonistic activity against melanocortin receptors, and more particularly, to a compound of Formula 1 below, a pharmaceutical composition comprising the same as an active ingredient, and uses, wherein the compound of the present invention is melanocortin It shows excellent hyperactive activity on the cortin-4 receptor, and can be particularly usefully used for prevention or treatment of obesity, diabetes, inflammation and erectile dysfunction:
  • R1, R2, R3, R4 and n are as defined in the specification.
  • Leptin protein is a hormone secreted by body fat cells (adipocytes), and its secretion increases with an increase in body fat content, and by regulating the functions of various neuropeptides generated in the hypothalamus, appetite, body fat It regulates various in vivo functions, including content and energy metabolism (Schwartz, et al., Nature 404, 661-671 (2000)).
  • the signal transduction of appetite and weight control by leptin protein is made through the regulation of many factors downstream, the most representative of which are melanocortin, AgRP (agouti-related peptide) and neuropeptide Y. (neuropeptide Y, NPY) is a hormone.
  • Alpha-MSH hormone induces various physiological responses by binding to three MCR subtypes in addition to MC4R.
  • Five MCR subtypes have been identified so far.
  • MC1R is mainly expressed in skin cells and is involved in melanin pigmentation (skin pigmentation)
  • MC2R is mainly expressed in the adrenal gland and is mainly expressed in the production of glucocorticoid hormone. It is known to be involved and only the adrenocorticotropic hormone (ACTH) derived from POMC is its ligand.
  • ACTH adrenocorticotropic hormone
  • MC3R and MC4R which are mainly expressed in the central nervous system, are involved in the regulation of appetite, energy metabolism, and body fat storage efficiency, and MC5R expressed in various tissues is known to regulate exocrine function (Wikberg, et al., Pharm Res 42 (5) 393-420 (2000)).
  • activation of the MC4R receptor has been proven to be a major action point in the development of anti-obesity drugs because it has the effect of effectively reducing body weight by inducing a decrease in appetite and an increase in energy metabolism (Review: Wikberg, Eur. J. Pharmacol 375, 295).
  • MC4R The role of MC4R in appetite and weight control was primarily demonstrated through an agouti protein aberrant expression animal model (agouti mouse) experiment.
  • agouti protein was expressed at a high concentration in the central nervous system due to genetic mutation and induces obesity by acting as an antagonist of MC4R in the hypothalamus (Yen, TT et al., FASEB J). 8, 479-488 (1994);Lu D., et al. Nature 371, 799-802 (1994)).
  • AgRP agouti-related peptide
  • Appetite inhibitors acting on the central nervous system are the main types of obesity treatment developed so far, and most of them are drugs that control the action of neurotransmitters. Examples include noradrenalin agents (phentermine and mazindol) and serotonergic agents fluoxetine and sibutramine.
  • noradrenalin agents phentermine and mazindol
  • serotonergic agents fluoxetine and sibutramine.
  • the neurotransmitter modulator it exerts a wide range of effects on various physiological actions in addition to appetite suppression through numerous subtype receptors. Therefore, in the case of the modulators, there is a major disadvantage in that the selectivity for each subtype is lacking, and various side effects are accompanied by long-term administration.
  • melanocortin agonists are neuropeptides, not neurotransmitters, and in MC4R gene KO mice, all other functions other than energy metabolism are normal. It has an advantage as an action point in that it can induce only a decrease.
  • the receptor is a G-protein coupled receptor (GPCR), which belongs to the most successful category of new drug action points developed so far, and it is greatly distinguished from existing action points in that it is relatively easy to secure selectivity for subtype receptors. do.
  • GPCR G-protein coupled receptor
  • Another object of the present invention is to provide a method for preparing a compound represented by Formula 1 above.
  • Another object of the present invention is to provide a pharmaceutical composition for melanocortin receptor enhancement comprising the compound represented by Formula 1, a pharmaceutically acceptable salt or isomer thereof, as an active ingredient.
  • Another object of the present invention is to provide a use of the compound represented by Formula 1, a pharmaceutically acceptable salt or isomer thereof, in the prevention or treatment of obesity, diabetes, inflammation and erectile dysfunction.
  • the present invention provides a compound of Formula 1, or a pharmaceutically acceptable salt or isomer thereof:
  • R 1 is C 2 -C 5 alkyl
  • R2 is halo
  • R3 is hydrogen or halo
  • R4 is C 1 -C 3 alkyl
  • n is an integer of 1 or 2;
  • the compound of Formula 1 according to the present invention may form a pharmaceutically acceptable salt.
  • the compounds according to the present invention may have an asymmetric carbon center and an asymmetric axis or an asymmetric plane, and thus may exist as cis or trans isomers, R or S isomers, racemates, diastereomeric mixtures and individual diastereomers, All these isomers and mixtures are included within the scope of the present invention.
  • the compound of Formula 1 is used in the meaning including the compound of Formula 1, pharmaceutically acceptable salts and isomers thereof.
  • halo or halogen as used herein refers to fluorine (F), chlorine (Cl), bromine (Br) or iodine (I).
  • alkyl refers to a straight-chain or branched hydrocarbon.
  • R1 in Formula 1 is C 2 to C 4 alkyl.
  • R1 of Formula 1 is a straight-chain or branched C 2 to C 4 alkyl, for example, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, sec-butyl or tert -It is butyl.
  • R 1 in Formula 1 is C 3 or C 4 alkyl. In another embodiment according to the present invention, R 1 in Formula 1 is branched C 3 or C 4 alkyl, for example isopropyl or tert-butyl.
  • the compound of Formula 1 is N -((3 S ,5 S )-1-((3 S ,4 R )-1-( tert -butyl)-4 of Formula 2 -(2,4-difluorophenyl)pyrrolidine-3-carbonyl)-5-(morpholine-4-carbonyl)pyrrolidin-3-yl) -N -((1 s ,4 R )-4-methylcyclohexyl)pivalamide:
  • the compound of Formula 1 is N -((3 S ,5 S )-1-((3 S ,4 R )-1-( tert -butyl)-4-( 2,4-difluorophenyl)pyrrolidine-3-carbonyl)-5-(morpholine-4-carbonyl)pyrrolidin-3-yl) -N -(( 1s , 4R )- 4-methylcyclohexyl)isobutyramide:
  • the compound of Formula 1 is N -((3 S ,5 S )-1-((3 S ,4 R )-1-( tert -butyl)-4-( 4-Chloro-2-fluorophenyl)pyrrolidine-3-carbonyl)-5-(morpholine-4-carbonyl)pyrrolidin-3-yl) -N -((1 s ,4 R ) -4-methylcyclohexyl)isobutyramide:
  • the compound of Formula 1 is N -((3 S ,5 S )-1-((3 S ,4 R )-1-( tert -butyl)-4-( 4-Chloro-2-fluorophenyl)pyrrolidine-3-carbonyl)-5-(morpholine-4-carbonyl)pyrrolidin-3-yl) -N -((1 s ,4 R ) -4-methylcyclohexyl)pivalamide:
  • the compound of Formula 1 is N -((3 S ,5 S )-1-((3 S ,4 R )-1-( tert -butyl)-4-( 4-chlorophenyl)pyrrolidine-3-carbonyl)-5-(morpholine-4-carbonyl)pyrrolidin-3-yl)-N-(4,4- dimethylcyclohexyl )isobutyr It is amide:
  • the compound of Formula 1 is N -((3 S ,5 S )-1-((3 S ,4 R )-1-( tert -butyl)-4-( 4-chlorophenyl)pyrrolidine-3-carbonyl)-5-(morpholine-4-carbonyl)pyrrolidin-3-yl)-N-(4,4- dimethylcyclohexyl )pivalamide :
  • the pharmaceutically acceptable salt is, for example, an inorganic acid such as hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, phosphoric acid, hydrobromic acid, hydroiodic acid, tartaric acid, formic acid, citric acid, acetic acid, trichloroacetic acid , acid addition salts formed with organic carboxylic acids such as trifluoroacetic acid, gluconic acid, benzoic acid, lactic acid, fumaric acid, maleic acid, etc., sulfonic acids such as methanesulfonic acid, benzenesulfonic acid, p-toluenesulfonic acid or naphthalenesulfonic acid, etc.
  • an inorganic acid such as hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, phosphoric acid, hydrobromic acid, hydroiodic acid, tartaric acid, formic acid, citric acid, acetic acid, trichloroacetic acid , acid addition salts formed
  • the pharmaceutically acceptable salt is hydrochloride.
  • the compound of Formula 1 is N -((3 S ,5 S )-1-((3 S ,4 R )-1-( tert -butyl)-4 of Formula 8 -(2,4-difluorophenyl)pyrrolidine-3-carbonyl)-5-(morpholine-4-carbonyl)pyrrolidin-3-yl) -N -((1 s ,4 R )-4-methylcyclohexyl)pivalamide hydrochloride:
  • the compound of Formula 1 is N -((3 S ,5 S )-1-((3 S ,4 R )-1-( tert -butyl)-4 of Formula 9 -(2,4-difluorophenyl)pyrrolidine-3-carbonyl)-5-(morpholine-4-carbonyl)pyrrolidin-3-yl) -N -((1 s ,4 R )-4-methylcyclohexyl)isobutyramide hydrochloride:
  • the compound of Formula 1 is N -((3 S ,5 S )-1-((3 S ,4 R )-1-( tert -butyl)-4 of Formula 10 -(4-Chloro-2-fluorophenyl)pyrrolidine-3-carbonyl)-5-(morpholine-4-carbonyl)pyrrolidin-3-yl) -N -((1 s ,4 R )-4-methylcyclohexyl)isobutyramide hydrochloride:
  • the compound of Formula 1 is N -(( 3S , 5S )-1-(( 3S , 4R )-1-( tert -butyl)-4 of Formula 11 -(4-Chloro-2-fluorophenyl)pyrrolidine-3-carbonyl)-5-(morpholine-4-carbonyl)pyrrolidin-3-yl) -N -((1 s ,4 R )-4-methylcyclohexyl)pivalamide hydrochloride:
  • the compound of Formula 1 is N -(( 3S , 5S )-1-(( 3S , 4R )-1-( tert -butyl)-4 of Formula 12 -(4-chlorophenyl)pyrrolidine-3-carbonyl)-5-(morpholine-4-carbonyl)pyrrolidin-3-yl)-N-(4,4- dimethylcyclohexyl )iso It is butyramide hydrochloride:
  • the compound of Formula 1 is N -((3 S ,5 S )-1-((3 S ,4 R )-1-( tert -butyl)-4 of Formula 13 -(4-chlorophenyl)pyrrolidine-3-carbonyl)-5-(morpholine-4-carbonyl)pyrrolidin-3-yl)-N-(4,4- dimethylcyclohexyl )pival It is amide hydrochloride:
  • N -(( 3S , 5S )-1-(( 3S , 4R )-1-( tert -butyl)-4-(2,4-) of Formula 8 Difluorophenyl)pyrrolidine-3-carbonyl)-5-(morpholine-4-carbonyl)pyrrolidin-3-yl) -N -((1 s ,4 R )-4-methylcyclo Hexyl) pivalamide hydrochloride, N -(( 3S , 5S )-1-((3S, 4R )-1-( tert -butyl)-4-(2,4-difluoro of Formula 9) Phenyl)pyrrolidine-3-carbonyl)-5-(morpholine-4-carbonyl)pyrrolidin-3-yl) -N -((1 s ,4 R )-4-methylcyclohexyl)iso Butyramide hydrochloride, N -(( 3S , 5S
  • R1, R2 and R3 are as defined above.
  • N -(( 3S , 5S )-1-(( 3S , 4R )-1-( tert -butyl)-4-(4-chlorophenyl of Formula 12) )pyrrolidine-3-carbonyl)-5-(morpholine-4-carbonyl)pyrrolidin-3-yl)-N-(4,4- dimethylcyclohexyl )isobutyramide hydrochloride and the above N -(( 3S , 5S )-1-(( 3S , 4R )-1-( tert -butyl)-4-(4-chlorophenyl)pyrrolidine-3-carbonyl) of formula 13 -5-(morpholine-4-carbonyl)pyrrolidin-3-yl)-N-(4,4- dimethylcyclohexyl )pivalamide hydrochloride may be prepared according to Scheme 2 below.
  • R1 is as defined above.
  • the present invention since the compound of Formula 1 according to the present invention exhibits excellent agonistic action on the melanocortin receptor, particularly the melanocortin-4 receptor (MC4R), the present invention also provides the compound of Formula 1 as an active ingredient together with a pharmaceutically acceptable carrier. It provides a pharmaceutical composition for enhancing the function of the melanocortin receptor, characterized in that it comprises a compound of. In particular, the composition according to the present invention exhibits an excellent effect in preventing or treating obesity, diabetes, inflammation and erectile dysfunction, but is not limited to these diseases.
  • carrier refers to a compound that facilitates the introduction of the compound into a cell or tissue.
  • the total daily dose to be administered to the host as a single dose or in separate doses is preferably in the range of 0.01 to 10 mg/kg body weight, but the specific dose level for an individual patient may be used. It may change depending on the specific compound, patient's weight, sex, health status, diet, administration time, administration method, excretion rate, drug mixture, and the severity of the disease.
  • the compounds of the present invention may be administered by any route as desired.
  • the compounds of the present invention may be administered by injection or oral administration.
  • Formulations for injection can be prepared according to known techniques using suitable dispersing, wetting or suspending agents.
  • Solid dosage forms for oral administration include capsules, tablets, pills, powders and granules.
  • the active compound of Formula 1 according to the present invention is mixed with one or more inert diluents and carriers such as lubricants, disintegrants, and binders. can be manufactured by
  • the compound of Formula 1 according to the present invention exhibits excellent agonistic action on melanocortin receptors, particularly melanocortin-4 receptors (MC4R), it can be usefully used for preventing or treating obesity, diabetes, inflammation and erectile dysfunction.
  • M4R melanocortin-4 receptors
  • the compound of Formula 1 according to the present invention exhibits an on-target effect on the melanocortin-4 receptor, thereby exhibiting weight loss and diet reduction effects, and does not affect anxiety and depression, and hERG (human ether-a-go- It can be administered without any safety issues such as side effects or mutagenesis of go-related gene) inhibition.
  • the compound of Formula 1 according to the present invention can be safely administered without cytotoxicity and liver toxicity.
  • Step A (2 S ,4 S )-One-( tert -Butoxycarbonyl)-4-( N -((One s ,4 R Preparation of )-4-methylcyclohexyl)pivalamido)pyrrolidine-2-carboxylic acid
  • Step B tert -Butyl (2 S ,4 S )-4-( N -((One s ,4 R Preparation of )-4-methylcyclohexyl)pivalamido)-2-(morpholine-4-carbonyl)pyrrolidine-1-carboxylate
  • reaction solution was concentrated under reduced pressure, and the filtrate was washed with an aqueous sodium bicarbonate solution and extracted with ethyl acetate. The organic layers were collected, washed with water, dried over anhydrous magnesium sulfate, and the solid was filtered. The filtrate was concentrated under reduced pressure and purified by column chromatography to obtain the title compound (0.62 g, 66%).
  • Step C N -((One s ,4 R )-4-methylcyclohexyl)- N -((3 S ,5 S Preparation of )-5-(morpholine-4-carbonyl)pyrrolidin-3-yl)pivalamide hydrochloride
  • the title compound was obtained through the following steps A, B, C, D, E, F and G.
  • Step A 1-( tert -Butyl) 2-methyl (2 S ,4 S ) Preparation of -4-azidopyrrolidine-1,2-dicarboxylate
  • Step B 1-( tert -Butyl) 2-methyl (2 S ,4 S ) Preparation of -4-aminopyrrolidine-1,2-dicarboxylate
  • Step C 1-( tert -Butyl) 2-methyl (2 S ,4 S )-4-(((1) s ,4 R Preparation of )-4-methylcyclohexyl)amino)pyrrolidine-1,2-dicarboxylate
  • Step D 1-( tert -Butyl) 2-methyl (2 S ,4 S )-4-( N -((One s ,4 R Preparation of )-4-methylcyclohexyl)isobutyramido)pyrrolidine-1,2-dicarboxylate
  • Step E (2 S ,4 S )-One-( tert -Butoxycarbonyl)-4-( N -((One s ,4 R Preparation of )-4-methylcyclohexyl)isobutyramido)pyrrolidine-2-carboxylic acid
  • Step F tert -Butyl (2 S ,4 S )-4-( N -((One s ,4 R Preparation of )-4-methylcyclohexyl)isobutyramido)-2-(morpholine-4-carbonyl)pyrrolidine-1-carboxylate
  • Step G N -((One s ,4 R )-4-methylcyclohexyl)- N -((3 S ,5 S Preparation of )-5-(morpholine-4-carbonyl)pyrrolidin-3-yl)isobutyramide hydrochloride
  • Step A 1-( tert -Butyl) 2-methyl (2 S ,4 S )-4-( N Preparation of -(4,4-dimethylcyclohexyl)pivalamido)pyrrolidine-1,2-dicarboxylate
  • Step B methyl (2 S ,4 S )-4-( N Preparation of -(4,4-dimethylcyclohexyl)pivalamido)pyrrolidine-2-carboxylate hydrochloride
  • Step A 1-( tert -Butyl) 2-methyl (2 S ,4 S )-4-( N Preparation of -(4,4-dimethylcyclohexyl)isobutyramido)pyrrolidine-1,2-dicarboxylate
  • Step B methyl (2 S ,4 S )-4-( N Preparation of -(4,4-dimethylcyclohexyl)isobutyramido)pyrrolidine-2-carboxylate hydrochloride
  • Example 1 N -((3 S ,5 S )-1-((3 S ,4 R )-One-( tert -Butyl)-4-(2,4-difluorophenyl)pyrrolidine-3-carbonyl)-5-(morpholine-4-carbonyl)pyrrolidin-3-yl)- N -((One s ,4 R Preparation of )-4-methylcyclohexyl)pivalamide hydrochloride
  • Step A N -((3 S ,5 S )-1-((3 S ,4 R )-One-( tert -Butyl)-4-(2,4-difluorophenyl)pyrrolidine-3-carbonyl)-5-(morpholine-4-carbonyl)pyrrolidin-3-yl)- N -((One s ,4 R Preparation of )-4-methylcyclohexyl)pivalamide
  • Step B N -((3 S ,5 S )-1-((3 S ,4 R )-One-( tert -Butyl)-4-(2,4-difluorophenyl)pyrrolidine-3-carbonyl)-5-(morpholine-4-carbonyl)pyrrolidin-3-yl)- N -((One s ,4 R Preparation of )-4-methylcyclohexyl)pivalamide hydrochloride
  • Example 2 N -((3 S ,5 S )-1-((3 S ,4 R )-One-( tert -Butyl)-4-(2,4-difluorophenyl)pyrrolidine-3-carbonyl)-5-(morpholine-4-carbonyl)pyrrolidin-3-yl)- N -((One s ,4 R Preparation of )-4-methylcyclohexyl)isobutyramide hydrochloride
  • Step A N -((3 S ,5 S )-1-((3 S ,4 R )-One-( tert -Butyl)-4-(2,4-difluorophenyl)pyrrolidine-3-carbonyl)-5-(morpholine-4-carbonyl)pyrrolidin-3-yl)- N -((One s ,4 R Preparation of )-4-methylcyclohexyl)isobutyramide
  • Step B N -((3 S ,5 S )-1-((3 S ,4 R )-One-( tert -Butyl)-4-(2,4-difluorophenyl)pyrrolidine-3-carbonyl)-5-(morpholine-4-carbonyl)pyrrolidin-3-yl)- N -((One s ,4 R Preparation of hydrochloride salt of )-4-methylcyclohexyl)isobutyramide
  • Example 3 N -((3 S ,5 S )-1-((3 S ,4 R )-One-( tert -Butyl)-4-(4-chloro-2-fluorophenyl)pyrrolidine-3-carbonyl)-5-(morpholine-4-carbonyl)pyrrolidin-3-yl)- N -((One s ,4 R Preparation of )-4-methylcyclohexyl)isobutyramide hydrochloride
  • Step A N -((3 S ,5 S )-1-((3 S ,4 R )-One-( tert -Butyl)-4-(4-chloro-2-fluorophenyl)pyrrolidine-3-carbonyl)-5-(morpholine-4-carbonyl)pyrrolidin-3-yl)- N -((One s ,4 R Preparation of )-4-methylcyclohexyl)isobutyramide
  • Step B N -((3 S ,5 S )-1-((3 S ,4 R )-One-( tert -Butyl)-4-(4-chloro-2-fluorophenyl)pyrrolidine-3-carbonyl)-5-(morpholine-4-carbonyl)pyrrolidin-3-yl)- N -((One s ,4 R Preparation of )-4-methylcyclohexyl)isobutyramide hydrochloride
  • Step A N -((3 S ,5 S )-1-((3 S ,4 R )-One-( tert -Butyl)-4-(4-chloro-2-fluorophenyl)pyrrolidine-3-carbonyl)-5-(morpholine-4-carbonyl)pyrrolidin-3-yl)- N -((One s ,4 R Preparation of )-4-methylcyclohexyl)pivalamide
  • Step B N -((3 S ,5 S )-1-((3 S ,4 R )-One-( tert -Butyl)-4-(4-chloro-2-fluorophenyl)pyrrolidine-3-carbonyl)-5-(morpholine-4-carbonyl)pyrrolidin-3-yl)- N -((One s ,4 R Preparation of )-4-methylcyclohexyl)pivalamide hydrochloride
  • the title compound was obtained through the following steps A, B, C and D.
  • Step A methyl (2 S ,4 S )-1-((3 S ,4 R )-One-( tert -Butyl)-4-(4-chlorophenyl)pyrrolidine-3-carbonyl)-4-( N Preparation of -(4,4-dimethylcyclohexyl)isobutyramido)pyrrolidine-2-carboxylate
  • Step B (2 S ,4 S )-1-((3 S ,4 R )-One-( tert -Butyl)-4-(4-chlorophenyl)pyrrolidine-3-carbonyl)-4-( N Preparation of -(4,4-dimethylcyclohexyl)isobutyramido)pyrrolidine-2-carboxylic acid
  • Step C N -((3 S ,5 S )-1-((3 S ,4 R )-One-( tert -Butyl)-4-(4-chlorophenyl)pyrrolidine-3-carbonyl)-5-(morpholine-4-carbonyl)pyrrolidin-3-yl)- N Preparation of -(4,4-dimethylcyclohexyl)isobutyramide
  • Step D N -((3 S ,5 S )-1-((3 S ,4 R )-One-( tert -Butyl)-4-(4-chlorophenyl)pyrrolidine-3-carbonyl)-5-(morpholine-4-carbonyl)pyrrolidin-3-yl)- N
  • Step D N -((3 S ,5 S )-1-((3 S ,4 R )-One-( tert -Butyl)-4-(4-chlorophenyl)pyrrolidine-3-carbonyl)-5-(morpholine-4-carbonyl)pyrrolidin-3-yl)- N
  • the title compound was obtained through the following steps A, B, C and D.
  • Step A methyl (2 S ,4 S )-1-((3 S ,4 R )-One-( tert -Butyl)-4-(4-chlorophenyl)pyrrolidine-3-carbonyl)-4-( N Preparation of -(4,4-dimethylcyclohexyl)pivalamido)pyrrolidine-2-carboxylate
  • Step B (2 S ,4 S )-1-((3 S ,4 R )-One-( tert -Butyl)-4-(4-chlorophenyl)pyrrolidine-3-carbonyl)-4-( N Preparation of -(4,4-dimethylcyclohexyl)pivalamido)pyrrolidine-2-carboxylic acid
  • Step C N -((3 S ,5 S )-1-((3 S ,4 R )-One-( tert -Butyl)-4-(4-chlorophenyl)pyrrolidine-3-carbonyl)-5-(morpholine-4-carbonyl)pyrrolidin-3-yl)- N Preparation of -(4,4-dimethylcyclohexyl)pivalamide
  • step B ( 2S , 4S )-1-(( 3S ,4R)-1-( tert -butyl)-4-(4-chlorophenyl)pyrrolidine-3-carbonyl)-4 obtained in step B -( N- (4,4-dimethylcyclohexyl)pivalamido)pyrrolidine-2-carboxylic acid (0.51 g, 0.87 mmol) and morpholine (0.076 mL, 0.87 mmol) The title compound (0.44 g, 77%) was obtained in the same manner as in A.
  • Step D N -((3 S ,5 S )-1-((3 S ,4 R )-One-( tert -Butyl)-4-(4-chlorophenyl)pyrrolidine-3-carbonyl)-5-(morpholine-4-carbonyl)pyrrolidin-3-yl)- N
  • Step D N -((3 S ,5 S )-1-((3 S ,4 R )-One-( tert -Butyl)-4-(4-chlorophenyl)pyrrolidine-3-carbonyl)-5-(morpholine-4-carbonyl)pyrrolidin-3-yl)- N
  • A95 compound of International Publication No. WO 2008/007930 was obtained by performing the same method as described.
  • a cell line that permanently expresses the luciferase gene (CRE-LUC) under the control of MC4R and CRE (cAMP response element) was established.
  • CRE-LUC luciferase gene
  • pCDNA3 (Neo) Invitrogen
  • pCRE-Luc expressing the luciferase gene
  • CRE-LUC luciferase gene
  • Stratagen and Lipofectamine 2000 (Invitrogen) were used to transform a HEK (Human Embryonic Kidney) cell line.
  • Transformed cell lines (HEK MC4R-Luc) were treated with Dulbecco's Modified Eagles Medium (DMEM) containing 10% Heat-Inactivated Fetal Bovine Serum (GIBCO/BRL) in a 37°C incubator in the presence of 5% CO 2 for 24 hours. was used to incubate.
  • the cell lines were treated with 10 ml of selective medium (10% Heat-Inactivated Fetal Bovine Serum (GIBCO/BRL), 100 unit/ml penicillin (GIBCO/BRL), 100 unit/ml streptomycin (GIBCO/BRL), 800 ⁇ g/ml Geneticin).
  • Each well was treated with 50 ⁇ l of Bright-Glo luciferase reagent (Promega), and then left at room temperature for 15 minutes, and then the luminescence of each well was measured using a luminometer (Luminometer, Victor). Clones showing luminescence 100 times or more compared to the basic value by treatment with Forskolin were selected and used to measure the MC4R stimulatory activity of each compound.
  • HEK MC4R-Luc cells were added to each well of a 96-well luminometer cell culture plate (Costar) in 100 ⁇ l of culture solution so that 2.5 ⁇ 10 4 cells were added, and then incubated at 37°C in the presence of 6% CO 2 Incubated for 18 hours in an incubator.
  • the MCR agonist diluted to each step concentration using the culture medium was treated so that the final DMSO concentration did not exceed 1%, and then incubated for 5 hours in a 37° C. incubator in the presence of 6% CO 2 .
  • EC 0.5 MSH was expressed as the concentration that induces 50% of the maximum amount of luminescence induced by NDP- ⁇ -MSH
  • EC 50 is the concentration that induces 50% of the maximum amount of luminescence that can be induced by each agonist. indicated as The measurements were measured using statistical software (Prizm).
  • Table 1 shows the measurement results of the MC4R-stimulating ability of each compound obtained through the above experiment in units of EC 50 (nM).
  • the compounds of Examples are the compounds of Comparative Examples (A95 and A96) It was confirmed that it had better MC4R enhancing ability.
  • the melanocortin receptor is a type of G-protein coupled receptor (GPCR), and the main role of the G-protein is to activate a secondary messenger to regulate the cell's response to many physiological stimuli through signal transduction.
  • GPCR G-protein coupled receptor
  • MC4R is a Gs-coupled receptor, and it is known that when it interacts with an agonist, adenylate cyclase (AC) is activated and the concentration of cyclic AMP (cAMP), one of the secondary messengers in the cell, is increased. Therefore, it is possible to evaluate the activity of the melanocortin receptor through the measurement of cAMP signaling.
  • a cAMP Hunter Gs-coupled cell line (CHO-K1 cell line) overexpressing MC1R, MC3R, MC4R and MC5R, respectively, to enable measurement of intracellular cAMP level increase by agonist response
  • CHO-K1 cell line overexpressing MC1R, MC3R, MC4R and MC5R, respectively
  • MC1R, MC3R, MC4R and MC5R cAMP Hunter Gs-coupled cell line
  • the vehicle concentration was set to 1%, and the MC4R enhancing compound diluted at a step-by-step concentration was added, followed by reaction at 37° C. for 30 minutes.
  • the activity (%) of each agonist compound is expressed as 100% x (average RLU value of the sample - average RLU value of vehicle control) / (average RLU value of Max control - average RLU value of vehicle control), and the value is CBIS data Analysis was performed through the analysis suite (ChemInnovation, CA).
  • Table 2 shows the measurement results of the melanocortin receptor enhancing ability of each compound obtained through the above experiment in units of EC 50 (nM).
  • the compounds of Examples are the compounds of Comparative Examples (A95 and A96) was confirmed to have better receptor agonist ability.
  • the melanocortin receptor is a type of G-protein coupled receptor (GPCR), and regulates various physiological responses by transmitting signals of many neurotransmitters.
  • GPCR G-protein coupled receptor
  • ⁇ -arrestin binds to the phosphorylated portion of the receptor, and through interaction with other proteins, it plays an important role in activating various intracellular signaling pathways.
  • ⁇ -arrestin interacts with an agonist, ⁇ -arrestin is recruited and it is known that it is involved in the ⁇ -arrestin-mediated signaling pathway. Therefore, it is possible to evaluate the activity of melanocortin receptors through the measurement of ⁇ -arrestin.
  • a Pathhunter eXpress ⁇ -arrestin cell line (U2OS cell line) in which Prolink (PK)-tagged MC1R, MC3R, MC4R, MC5R and Enzyme acceptor (EA)-tagged ⁇ -arrestin are co-expressed was established.
  • PK Prolink
  • MC3R MC3R
  • MC4R MC5R
  • EA Enzyme acceptor
  • the cells were aliquoted into each well of a cell culture plate, and then cultured for 48 hours in a 37° C. incubator in the presence of 5% CO 2 . After incubation, 5 ⁇ l of a sample diluted 5-fold with buffer was added, the vehicle concentration was set to 1%, and the MC4R enhancing compound diluted at a step-by-step concentration was added, followed by reaction at 37° C. for 90 minutes.
  • the activity (%) of each agonist compound is expressed as 100% x (average RLU value of the sample - average RLU value of vehicle control) / (average maximum value of control ligand - average RLU value of vehicle control), and the value is CBIS data analysis suite (ChemInnovation, CA).
  • the compounds of Examples are the compounds of Comparative Examples (A95 and A96) It was confirmed that it has a better receptor activation ability.
  • MCR melanocortin receptor
  • membranes were collected from each cell line.
  • 3 ⁇ g of MC1R membrane per well and 0.04 nM 125 I-NDP- ⁇ -MSH were reacted at 37° C. for 2 hours.
  • the compounds of Examples were compared with the melanocortin-4 receptor (MC4R) involved in energy metabolism and weight control in vivo among well-known in vivo melanocortin receptors. It was confirmed that the compounds of the examples (A95 and A96) had better receptor binding ability.
  • M4R melanocortin-4 receptor

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Abstract

본 발명은 멜라노코르틴 수용체에 대한 우수한 항진 활성을 나타내는 화합물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 화학식 1의 화합물, 이를 활성성분으로 포함하는 약제학적 조성물 및 용도에 관한 것으로, 본 발명의 화합물은 멜라노코르틴-4 수용체에 대한 우수한 기능 항진 활성을 보여, 특히 구체적으로 비만, 당뇨, 염증 및 발기부전증에 대한 예방 또는 치료에 유용하게 사용될 수 있다.

Description

멜라노코르틴-4 수용체 작용제
본 발명은 멜라노코르틴 수용체에 대한 우수한 항진 활성을 나타내는 화합물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 하기 화학식 1의 화합물, 이를 활성성분으로 포함하는 약제학적 조성물 및 용도에 관한 것으로, 본 발명의 화합물은 멜라노코르틴-4 수용체에 대한 우수한 기능 항진 활성을 보여, 특히 구체적으로 비만, 당뇨, 염증 및 발기부전증에 대한 예방 또는 치료에 유용하게 사용될 수 있다:
[화학식 1]
Figure PCTKR2022002782-appb-I000001
상기 화학식 1에서, R1, R2, R3, R4 및 n은 명세서에서 정의한 바와 같다.
렙틴(leptin) 단백질은 체지방세포(adipocyte)에 의해 분비되는 호르몬으로서, 체내 지방 함량 증가에 따라 분비량이 증가하며 시상하부(hypothalamus)에서 생성되는 다양한 신경펩타이드(neuropeptide)의 기능을 조절함으로써 식욕, 체지방 함량 및 에너지 대사를 비롯한 다양한 생체 내 기능을 조절한다(Schwartz, et al., Nature 404, 661-671 (2000)). 렙틴 단백질에 의한 식욕과 체중조절의 신호전달은 그 하류(downstream)에 많은 요인들의 조절을 통하여 이루어지는데, 그 중 가장 대표적인 것이 멜라노코르틴(melanocortin), AgRP(agouti-related peptide) 및 신경펩타이드 Y(neuropeptide Y, NPY) 호르몬이다.
생체 내 칼로리 과다로부터 오는 결과로 혈액 내 렙틴의 농도가 증가하면, 뇌하수체(pituitary gland)에서의 proopiomelanocortin(POMC) 단백질 호르몬의 분비는 증가하게 되고 AgRP와 NPY의 생성은 감소된다. POMC 신경세포로부터 작은 펩티드 호르몬인 alpha-MSH(melanocyte stimulating hormone)가 생성되며, 이 호르몬은 2차 신경세포의 멜라노코르틴-4 수용체(Melanocortin-4 Receptor, MC4R) 항진제(agonist)로서 식욕 감소를 궁극적으로 유도한다. 반면 칼로리 결핍에서 오는 결과로부터 렙틴의 농도가 감소하면 MC4R 길항제(antagonist)인 AgRP의 발현이 증가되고 NPY의 발현도 증가되어 궁극적으로 식욕을 증진시키게 된다. 즉, 렙틴의 변화에 따라 alpha-MSH 호르몬과 AgRP 호르몬은 MC4R에 대해 항진과 길항 역할을 함으로써 식욕조절에 관여한다.
Alpha-MSH 호르몬은 MC4R 이외에 3개의 MCR subtype에도 결합해서 다양한 생리반응을 유도하게 된다. 현재까지 5가지의 MCR subtype이 규명되어 있는데, 그 중 MC1R의 경우 주로 피부 세포에서 발현되고 멜라닌 색소 조절(skin pigmentation)에 관여하며, MC2R은 부신(adrenal gland)에서 주로 발현되며 glucocorticoid hormone의 생성에 관여하는 것으로 알려져 있으며 POMC로부터 유래된 ACTH(adrenocorticotropic hormone)만이 그 리간드이다. 중추 신경계에서 주로 발현되는 MC3R과 MC4R은 식욕, 에너지대사 및 체내지방 저장효율 조절 등에 관여하며, 다양한 조직에서 발현되는 MC5R은 외분비 기능(exocrine function)을 조절하는 것으로 알려져 있다(Wikberg, et al., Pharm Res 42 (5) 393-420 (2000)). 특히, MC4R 수용체의 활성화는 식욕의 감소와 에너지 대사의 증가를 유도함으로써 체중을 효율적으로 감소시키는 효과를 나타내므로 비만치료제 개발의 주요 작용점으로 입증되었다(Review: Wikberg, Eur. J. Pharmacol 375, 295-310 (1999)); Wikberg, et al., Pharm Res 42 (5) 393-420 (2000); Douglas et al., Eur J Pharm 450, 93-109 (2002); O'Rahilly et al., Nature Med 10, 351-352 (2004)).
식욕과 체중조절에 있어서 MC4R의 역할은 agouti 단백질의 이상발현 동물모델(agouti mouse) 실험을 통하여 일차적으로 입증되었다. Agouti mouse의 경우 유전적 변이에 의해 agouti 단백질이 중추신경계에도 높은 농도로 발현되고, 시상하부에서 MC4R의 길항제(antagonist) 역할을 함으로써 비만을 유도하는 것이 밝혀졌다(Yen, TT et al., FASEB J. 8, 479-488 (1994); Lu D., et al. Nature 371, 799-802 (1994)). 이후 연구결과에서는 시상하부 신경에서 실제 agouti 단백질과 유사한 AgRP(agouti-related peptide)가 발현되는 것이 관찰되었으며, 이들도 MC4R에 대한 길항제로서 식욕조절에 관여하는 것으로 알려졌다(Shutter, et al., Genes Dev., 11, 593-602 (1997); Ollman, et al. Science 278, 135-138 (1997)).
생체 내 MC4R 항진제인 alpha-MSH를 동물에 대뇌투여하면 식욕을 감소하는 효과가 나타내며, 여기에 MC4R 길항제(antagonist)인 SHU9119(peptide) 또는 HS014(peptide)를 처리하면 식욕을 다시 증가시키는 현상이 관찰 되었다(Kask et al., Biochem. Biophys. Res. Comm. 245, 90-93 (1998)). 뿐만 아니라, Melanotan II (MTII, Ac-Nle-c[Asp-His-DPhe-Arg-Trp-Lys]-NH2)와 그 유사한 항진제인 HP228을 이용한 동물 시험에서 대뇌, 복강 또는 피하 투여 후 식욕억제, 체중감소, 에너지대사의 증가 효능 등이 확인되었다. (Thiele T. E., et al. Am J Physiol 274 (1 Pt 2), R248-54 (1998); Lee M. D., et al. FASEB J 12, A552 (1998); Murphy B., et al. J Appl Physiol 89, 273-82 (2000)). 이와는 반대로 대표적인 SHU9119을 동물에 투여하면, 현저하며 지속적인 사료섭취 및 체중증가를 보여 주어, MCR 항진제가 비만치료제가 될 수 있다는 약리학적인 증거를 제공한다. MTII 투여 시 뚜렷이 나타나는 식욕감소 효과가 MC4R KO(knock-out) 마우스에서는 나타나지 않는데, 이 실험 결과는 식욕감소 효과가 주로 MC4R의 활성화를 통하여 이루어지고 있음을 다시 증명해 준다(Marsh, et al., Nat Genet 21, 119-122 (1999)).
현재까지 개발된 비만치료제로서는 중추신경계에 작용하는 식욕 저해제가 주종이며, 그 중에서도 신경신호전달 물질(neurotransmitter)의 작용을 조절하는 약물들이 대부분이었다. 그 예로서는 noradrenalin agent(phentermine과 mazindol), serotonergic agent인 fluoxetine 및 sibutramine 등이 있다. 그러나 상기 신경신호전달 물질 조절제의 경우는 수 많은 subtype 수용체들을 통하여 식욕저해 이외에 다양한 생리작용에도 광범위한 영향을 미친다. 따라서 상기 조절제들의 경우 각 subtype별 선택성이 결여되어 장기간 투여 시 다양한 부작용을 수반하게 되는 큰 단점이 있다.
반면, 멜라노코르틴 항진제는 신경신호전달 물질이 아닌 신경펩타이드(neuropeptide)로서, MC4R 유전자 KO 마우스에서 에너지 대사 이외의 다른 기능들은 모두 정상적인 점을 볼 때 다른 생리 기능에 대한 영향 없이 식욕저해를 통한 체중 감소만을 유도할 수 있다는 점에서 작용점으로서의 장점을 가진다. 특히 그 수용체가 현재까지 개발된 신약 작용점 중 가장 성공적인 범주에 속하는 G-단백질 결합 수용체(G-protein coupled receptor, GPCR)로서 subtype 수용체에 대한 선택성 확보가 상대적으로 용이하다는 면이 기존의 작용점들과는 크게 구별된다.
이러한 멜라노코르틴 수용체를 작용점으로 활용한 예로, 국제공개번호 WO 2008/007930호 및 WO 2010/056022호에서는 멜라노코르틴 수용체의 항진제로서의 화합물들을 개시하고 있다.
본 발명의 목적은 멜라노코르틴 수용체, 특히 멜라노코르틴-4 수용체(MC4R)에 대한 선택적인 항진 활성이 우수한 화학식 1으로 표시되는 신규한 화합물, 이의 약제학적으로 허용되는 염 또는 이성질체를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 화학식 1으로 표시되는 화합물을 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 활성성분으로 상기 화학식 1으로 표시되는 화합물, 이의 약제학적으로 허용되는 염 또는 이성질체를 포함하는 멜라노코르틴 수용체 기능 항진용 약제학적 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 화학식 1으로 표시되는 화합물, 이의 약제학적으로 허용되는 염 또는 이성질체를 비만, 당뇨, 염증 및 발기부전증에 대한 예방 또는 치료에서의 용도를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에서는 하기 화학식 1의 화합물, 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염 또는 이성질체를 제공한다:
[화학식 1]
Figure PCTKR2022002782-appb-I000002
상기 화학식 1에서,
R1은 C2-C5 알킬이고;
R2는 할로이며;
R3는 수소 또는 할로이고;
R4는 C1-C3 알킬이며;
n은 1 또는 2의 정수이되;
단, R2가 염소이고, R3가 수소인 경우, n은 2이다.
본 발명에 따른 화학식 1의 화합물은 약제학적으로 허용되는 염을 형성할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 화합물들은 비대칭 탄소중심과 비대칭축 또는 비대칭평면을 가질 수 있으므로 cis 또는 trans 이성질체, R 또는 S 이성질체, 라세미체, 부분입체이성질체 혼합물 및 개개의 부분입체이성질체로서 존재할 수 있으며, 이들 모든 이성질체 및 혼합물은 본 발명의 범위에 포함된다.
본 명세서에서는 편의상 달리 명시되지 않는 한, 화학식 1의 화합물은 화학식 1의 화합물, 이의 약제학적으로 허용되는 염 및 이성질체를 모두 포함하는 의미로 사용된다.
본원에서 용어 "할로" 또는 "할로겐"은 불소(F), 염소(Cl), 브롬(Br) 또는 요오드(I)를 나타낸다.
본원에서 용어 "알킬"은 직쇄형 또는 분지형 탄화수소를 나타낸다.
본 발명에 따른 일 구체예에서, 상기 화학식 1의 R1은 C2 내지 C4 알킬이다. 본 발명에 따른 다른 구체예에서, 상기 화학식 1의 R1은 직쇄 또는 분지형 C2 내지 C4 알킬, 예를 들면 에틸, n-프로필, 아이소프로필, n-뷰틸, 아이소뷰틸, sec-뷰틸 또는 tert-뷰틸이다.
본 발명에 따른 다른 구체예에서, 상기 화학식 1의 R1은 C3 또는 C4 알킬이다. 본 발명에 따른 다른 구체예에서, 상기 화학식 1의 R1은 분지형 C3 또는 C4 알킬, 예를 들면 아이소프로필 또는 tert-뷰틸이다.
본 발명에 따른 다른 구체예에서, 상기 화학식 1의 화합물은 하기 화학식 2의 N-((3S,5S)-1-((3S,4R)-1-(tert-뷰틸)-4-(2,4-다이플루오로페닐)피롤리딘-3-카보닐)-5-(모르폴린-4-카보닐)피롤리딘-3-일)-N-((1s,4R)-4-메틸사이클로헥실)피발아마이드이다:
[화학식 2]
Figure PCTKR2022002782-appb-I000003
본 발명의 다른 구체예에서 상기 화학식 1의 화합물은 하기 화학식 3의 N-((3S,5S)-1-((3S,4R)-1-(tert-뷰틸)-4-(2,4-다이플루오로페닐)피롤리딘-3-카보닐)-5-(모르폴린-4-카보닐)피롤리딘-3-일)-N-((1s,4R)-4-메틸사이클로헥실)아이소뷰티르아마이드이다:
[화학식 3]
Figure PCTKR2022002782-appb-I000004
본 발명의 다른 구체예에서 상기 화학식 1의 화합물은 하기 화학식 4의 N-((3S,5S)-1-((3S,4R)-1-(tert-뷰틸)-4-(4-클로로-2-플루오로페닐)피롤리딘-3-카보닐)-5-(모르폴린-4-카보닐)피롤리딘-3-일)-N-((1s,4R)-4-메틸사이클로헥실)아이소뷰티르아마이드이다:
[화학식 4]
Figure PCTKR2022002782-appb-I000005
본 발명의 다른 구체예에서 상기 화학식 1의 화합물은 하기 화학식 5의 N-((3S,5S)-1-((3S,4R)-1-(tert-뷰틸)-4-(4-클로로-2-플루오로페닐)피롤리딘-3-카보닐)-5-(모르폴린-4-카보닐)피롤리딘-3-일)-N-((1s,4R)-4-메틸사이클로헥실)피발아마이드이다:
[화학식 5]
Figure PCTKR2022002782-appb-I000006
본 발명의 다른 구체예에서 상기 화학식 1의 화합물은 하기 화학식 6의 N-((3S,5S)-1-((3S,4R)-1-(tert-뷰틸)-4-(4-클로로페닐)피롤리딘-3-카보닐)-5-(모르폴린-4-카보닐)피롤리딘-3-일)-N-(4,4-다이메틸사이클로헥실)아이소뷰티르아마이드이다:
[화학식 6]
Figure PCTKR2022002782-appb-I000007
본 발명의 다른 구체예에서 상기 화학식 1의 화합물은 하기 화학식 7의 N-((3S,5S)-1-((3S,4R)-1-(tert-뷰틸)-4-(4-클로로페닐)피롤리딘-3-카보닐)-5-(모르폴린-4-카보닐)피롤리딘-3-일)-N-(4,4-다이메틸사이클로헥실)피발아마이드이다:
[화학식 7]
Figure PCTKR2022002782-appb-I000008
본 발명에 따른 다른 구체예에서, 상기 약제학적으로 허용되는 염은, 예를 들면 염산, 황산, 질산, 인산, 브롬화수소산, 요오드화수소산 등과 같은 무기산, 타타르산, 포름산, 시트르산, 아세트산, 트리클로로아세트산, 트리플루오로아세트산, 글루콘산, 벤조산, 락트산, 푸마르산, 말레인산 등과 같은 유기 카본산, 메탄설폰산, 벤젠설폰산, p-톨루엔설폰산 또는 나프탈렌설폰산 등과 같은 설폰산 등에 의해 형성된 산부가염을 포함하나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에 따른 다른 구체예에서, 상기 약제학적으로 허용되는 염은 염산염이다.
본 발명에 따른 다른 구체예에서, 상기 화학식 1의 화합물은 하기 화학식 8의 N-((3S,5S)-1-((3S,4R)-1-(tert-뷰틸)-4-(2,4-다이플루오로페닐)피롤리딘-3-카보닐)-5-(모르폴린-4-카보닐)피롤리딘-3-일)-N-((1s,4R)-4-메틸사이클로헥실)피발아마이드 염산염이다:
[화학식 8]
Figure PCTKR2022002782-appb-I000009
본 발명에 따른 다른 구체예에서, 상기 화학식 1의 화합물은 하기 화학식 9의 N-((3S,5S)-1-((3S,4R)-1-(tert-뷰틸)-4-(2,4-다이플루오로페닐)피롤리딘-3-카보닐)-5-(모르폴린-4-카보닐)피롤리딘-3-일)-N-((1s,4R)-4-메틸사이클로헥실)아이소뷰티르아마이드 염산염이다:
[화학식 9]
Figure PCTKR2022002782-appb-I000010
본 발명에 따른 다른 구체예에서, 상기 화학식 1의 화합물은 하기 화학식 10의 N-((3S,5S)-1-((3S,4R)-1-(tert-뷰틸)-4-(4-클로로-2-플루오로페닐)피롤리딘-3-카보닐)-5-(모르폴린-4-카보닐)피롤리딘-3-일)-N-((1s,4R)-4-메틸사이클로헥실)아이소뷰티르아마이드 염산염이다:
[화학식 10]
Figure PCTKR2022002782-appb-I000011
본 발명에 따른 다른 구체예에서, 상기 화학식 1의 화합물은 하기 화학식 11의 N-((3S,5S)-1-((3S,4R)-1-(tert-뷰틸)-4-(4-클로로-2-플루오로페닐)피롤리딘-3-카보닐)-5-(모르폴린-4-카보닐)피롤리딘-3-일)-N-((1s,4R)-4-메틸사이클로헥실)피발아마이드 염산염이다:
[화학식 11]
Figure PCTKR2022002782-appb-I000012
본 발명에 따른 다른 구체예에서, 상기 화학식 1의 화합물은 하기 화학식 12의 N-((3S,5S)-1-((3S,4R)-1-(tert-뷰틸)-4-(4-클로로페닐)피롤리딘-3-카보닐)-5-(모르폴린-4-카보닐)피롤리딘-3-일)-N-(4,4-다이메틸사이클로헥실)아이소뷰티르아마이드 염산염이다:
[화학식 12]
Figure PCTKR2022002782-appb-I000013
본 발명에 따른 다른 구체예에서, 상기 화학식 1의 화합물은 하기 화학식 13의 N-((3S,5S)-1-((3S,4R)-1-(tert-뷰틸)-4-(4-클로로페닐)피롤리딘-3-카보닐)-5-(모르폴린-4-카보닐)피롤리딘-3-일)-N-(4,4-다이메틸사이클로헥실)피발아마이드 염산염이다:
[화학식 13]
Figure PCTKR2022002782-appb-I000014
본 발명에 따른 다른 구체예에서, 상기 화학식 8의 N-((3S,5S)-1-((3S,4R)-1-(tert-뷰틸)-4-(2,4-다이플루오로페닐)피롤리딘-3-카보닐)-5-(모르폴린-4-카보닐)피롤리딘-3-일)-N-((1s,4R)-4-메틸사이클로헥실)피발아마이드 염산염, 상기 화학식 9의 N-((3S,5S)-1-((3S,4R)-1-(tert-뷰틸)-4-(2,4-다이플루오로페닐)피롤리딘-3-카보닐)-5-(모르폴린-4-카보닐)피롤리딘-3-일)-N-((1s,4R)-4-메틸사이클로헥실)아이소뷰티르아마이드 염산염, 상기 화학식 10의 N-((3S,5S)-1-((3S,4R)-1-(tert-뷰틸)-4-(4-클로로-2-플루오로페닐)피롤리딘-3-카보닐)-5-(모르폴린-4-카보닐)피롤리딘-3-일)-N-((1s,4R)-4-메틸사이클로헥실)아이소뷰티르아마이드 염산염 및 상기 화학삭 11의 N-((3S,5S)-1-((3S,4R)-1-(tert-뷰틸)-4-(4-클로로-2-플루오로페닐)피롤리딘-3-카보닐)-5-(모르폴린-4-카보닐)피롤리딘-3-일)-N-((1s,4R)-4-메틸사이클로헥실)피발아마이드 염산염은 하기 반응식 1에 따라 제조될 수 있다.
[반응식 1]
Figure PCTKR2022002782-appb-I000015
상기 반응식 1에서,
R1, R2 및 R3는 상기에서 정의한 바와 같다.
본 발명에 따른 다른 구체예에서, 상기 화학식 12의 N-((3S,5S)-1-((3S,4R)-1-(tert-뷰틸)-4-(4-클로로페닐)피롤리딘-3-카보닐)-5-(모르폴린-4-카보닐)피롤리딘-3-일)-N-(4,4-다이메틸사이클로헥실)아이소뷰티르아마이드 염산염 및 상기 화학식 13의 N-((3S,5S)-1-((3S,4R)-1-(tert-뷰틸)-4-(4-클로로페닐)피롤리딘-3-카보닐)-5-(모르폴린-4-카보닐)피롤리딘-3-일)-N-(4,4-다이메틸사이클로헥실)피발아마이드 염산염은 하기 반응식 2에 따라 제조될 수 있다.
[반응식 2]
Figure PCTKR2022002782-appb-I000016
상기 반응식 2에서,
R1은 상기에서 정의한 바와 같다.
본 발명에 따른 화학식 1의 화합물은 멜라노코르틴 수용체, 특히 멜라노코르틴-4 수용체(MC4R)에 대하여 우수한 항진작용을 나타내므로 본 발명은 또한, 약제학적으로 허용되는 담체와 함께 유효성분으로서 화학식 1의 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 멜라노코르틴 수용체의 기능 항진용 약제학적 조성물을 제공한다. 특히, 본 발명에 따른 조성물은 비만, 당뇨, 염증 및 발기부전증에 대한 예방 또는 치료에 우수한 효과를 나타내나 이들 질병에만 제한되는 것은 아니다.
본 명세서에서 “담체(carrier)”란 세포 또는 조직 내로 화합물의 투입을 용이하게 하는 화합물을 의미한다.
본 발명의 화합물을 임상적인 목적으로 투여 시에 단일용량 또는 분리용량으로 숙주에게 투여될 총 일일 용량은 체중 1㎏ 당 0.01 내지 10 ㎎의 범위가 바람직하나, 개개 환자에 대한 특이적인 용량 수준은 사용될 특정 화합물, 환자의 체중, 성, 건강상태, 식이, 약제의 투여시간, 투여방법, 배설률, 약제혼합 및 질환의 중증도 등에 따라 변화될 수 있다.
본 발명의 화합물은 목적하는 바에 따라 어떠한 경로로도 투여될 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 화합물은 주사 또는 경구 투여를 할 수 있다.
주사용 제제는 공지된 기술에 따라 적합한 분산제, 습윤제 또는 현탁제를 사용하여 제조할 수 있다.
경구투여용 고체투여 형태로는 캅셀제, 정제, 환제, 산제 및 입제가 있으며, 고체투여 형태는 본 발명에 따른 화학식 1의 활성 화합물을 하나 이상의 불활성 희석제 및 윤활제, 붕해제, 결합제 등과 같은 담체와 혼합시켜 제조할 수 있다.
본 발명에 따른 화학식 1의 화합물은 멜라노코르틴 수용체, 특히 멜라노코르틴-4 수용체(MC4R)에 대하여 우수한 항진작용을 나타내기에, 비만, 당뇨, 염증 및 발기부전증에 대한 예방 또는 치료에 유용하게 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 화학식 1의 화합물은 멜라노코르틴-4 수용체에 대한 on-target 효과를 나타내어 체중 감소 및 식이 감소 효과를 나타내면서도 불안감 및 우울에 영향을 미치지 않고, hERG(human ether-a-go-go related gene) 저해에 대한 부작용이나 돌연변이 유발 같은 안전성의 문제 없이 투여가 가능하다. 또한, 본 발명에 따른 화학식 1의 화합물은 세포 독성 및 간 독성이 없어 안전하게 투여가 가능하다.
이하 제조예 및 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 구체적으로 설명한다. 단, 이들 실시예는 본 발명의 예시일 뿐, 본 발명의 범위가 이들에 의해 한정되는 것은 아니다.
제조예 1: N -((1 s ,4 R )-4-메틸사이클로헥실)- N -((3 S ,5 S )-5-(모르폴린-4-카보닐)피롤리딘-3-일)피발아마이드 염산염의 제조
Figure PCTKR2022002782-appb-I000017
하기 단계 A, B 및 C의 과정을 거쳐 표제 화합물을 얻었다.
단계 A: (2 S ,4 S )-1-( tert -뷰톡시카보닐)-4-( N -((1 s ,4 R )-4-메틸사이클로헥실)피발아미도)피롤리딘-2-카복실산의 제조
Figure PCTKR2022002782-appb-I000018
국제공개번호 WO 2008/007930호에 기재된 방법으로 표제 화합물을 얻었다.
MS [M+Na] = 433.4 (M+23)
1H NMR (400 MHz, CD3OD) δ 4.25 (m, 1H), 3.86 (m, 2H), 3.42 (m, 2H), 2.80 (m, 1H), 2.27 (m, 1H), 2.00-1.80 (m, 3H), 1.66 (m, 4H), 1.43 (m, 11H), 1.26 (m, 9H), 1.05 (d, 3H)
단계 B: tert -뷰틸 (2 S ,4 S )-4-( N -((1 s ,4 R )-4-메틸사이클로헥실)피발아미도)-2-(모르폴린-4-카보닐)피롤리딘-1-카복실레이트의 제조
Figure PCTKR2022002782-appb-I000019
상기 단계 A에서 얻은 (2S,4S)-1-(tert-뷰톡시카보닐)-4-(N-((1s,4R)-4-메틸사이클로헥실)피발아미도)피롤리딘-2-카복실산(0.81 g, 1.97 mmol)을 10 mL의 다이메틸포름아미도에 녹인 후 모르폴린(0.19 mL, 2.17 mmol), 1H-벤조[d][1,2,3]트라이아졸-1-올 1수화물(0.36 g, 2.36 mmol), 3-(((에틸이미노)메틸렌)아미노)-N,N-다이메틸프로판-1-아민의 염산염(0.45 g, 2.36 mmol)과 N,N-다이아이소프로필에틸아민(1.0 mL, 5.92 mmol)을 첨가한 후 상온에서 16 시간 동안 교반하였다. 반응이 종결된 후 반응액을 감압농축한 후 여액을 소듐 바이카보네이트 수용액으로 씻은 후 에틸 아세테이트로 추출하였다. 유기층을 모아 물로 씻은 후 무수 마그네슘 설페이트로 건조하고 고체를 여과하였다. 여과액을 감압농축한 후 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 표제 화합물(0.62 g, 66%)을 얻었다.
MS [M+H] = 480.5 (M+1)
1H NMR (400 MHz, CD3OD) δ 4.65 (m, 1H), 4.00-3.40 (m, 12H), 2.82 (m, 1H), 2.22 (m, 1H), 2.00-1.80 (m, 3H), 1.70-1.60 (m, 4H), 1.50-1.41 (m, 11H), 1.24 (s, 9H), 1.04 (d, 3H)
단계 C: N -((1 s ,4 R )-4-메틸사이클로헥실)- N -((3 S ,5 S )-5-(모르폴린-4-카보닐)피롤리딘-3-일)피발아마이드 염산염의 제조
Figure PCTKR2022002782-appb-I000020
상기 단계 B에서 얻은 tert-뷰틸 (2S,4S)-4-(N-((1s,4R)-4-메틸사이클로헥실)피발아미도)-2-(모르폴린-4-카보닐)피롤리딘-1-카복실레이트(0.62 g, 1.3 mmol)를 4 mL의 다이클로로메탄으로 녹인 후 4 M 염산의 1,4-다이옥산 용액(1.3 mL, 5.1 mmol)을 첨가하여 상온에서 16 시간 동안 교반하였다. 반응액을 감압농축한 후 생성된 고체를 다이에틸 에테르로 씻고 건조하여 표제 화합물(0.55 g, 99%)을 얻었다.
MS [M+H] = 380.6 (M+1)
1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ 10.00-8.00 (brs, 2H), 4.46 (m, 1H), 4.14 (m, 1H), 3.76 (m, 1H), 3.65-3.25 (m, 10H), 2.47 (m, 1H), 1.99 (m, 1H), 1.91 (m, 1H), 1.80-1.50 (m, 6H), 1.39 (m, 2H), 1.19 (s, 9H), 1.00 (d, 3H)
제조예 2: N -((1 s ,4 R )-4-메틸사이클로헥실)- N -((3 S ,5 S )-5-(모르폴린-4-카보닐)피롤리딘-3-일)아이소뷰티르아마이드 염산염의 제조
Figure PCTKR2022002782-appb-I000021
하기 단계 A, B, C, D, E, F 및 G의 과정을 거쳐 표제 화합물을 얻었다.
단계 A: 1-( tert -뷰틸) 2-메틸 (2 S ,4 S )-4-아지도피롤리딘-1,2-다이카복실레이트의 제조
Figure PCTKR2022002782-appb-I000022
1-(tert-뷰틸) 2-메틸 (2S,4R)-4-((메틸설포닐)옥시)피롤리딘-1,2-다이카복실레이트 (48.5 g, 150 mmol)를 250 mL의 다이메틸포름아마이드에 녹이고 소듐 아자이드(19.5 g, 300 mmol)를 첨가하였다. 혼합액을 80℃에서 16 시간 동안 교반한 후 용액을 감압 농축하였다. 여기에 물을 첨가하고 에틸 아세테이트로 추출하였다. 유기층을 염화 소듐 수용액과 물로 씻은 후, 무수 마그네슘 설페이트로 건조 여과하였다. 여액을 감압 농축하여 표제 화합물(39.59 g, 98%)를 얻었고 정제 없이 다음 단계에 사용하였다.
MS [M+H] = 271 (M+1)
1H NMR (400 MHz, CD3OD) δ 4.43-4.37 (m, 1H), 4.35-4.27 (br, 1H), 3.77 (s, 1.8H), 3.76 (s, 1.2H), 3.73-3.66 (m, 1H), 3.44-3.38 (m, 1H), 2.63-2.49 (m, 1H), 2.19-2.11 (m, 1H), 1.50 (s, 4.5H), 1.44 (s, 4.5H)
단계 B: 1-( tert -뷰틸) 2-메틸 (2 S ,4 S )-4-아미노피롤리딘-1,2-다이카복실레이트의 제조
Figure PCTKR2022002782-appb-I000023
상기 단계 A에서 얻은 1-(tert-뷰틸) 2-메틸 (2S,4S)-4-아지도피롤리딘-1,2-다이카복실레이트(24.6 g, 91.0 mmol)를 180 mL의 테트라하이드로퓨란에 녹인 후, 0℃에서 1 M 트라이메틸포스핀 테트라하이드로퓨란 용액 (109 mL, 109 mmol)을 천천히 첨가하였다. 동일 온도에서 1 시간 동안 교반을 한 다음, 상온에서 3 시간 동안 교반을 하였다. 반응 용매를 감압 농축 시킨 후, 100 mL의 다이클로로메탄과 150 mL의 물을 넣고 30분 정도 교반하였다. 유기층을 무수 황산 마그네슘으로 건조하고 고체를 여과하였다. 여액을 감압 농축하여 표제 화합물(20.62 g, 93%)을 얻었다.
MS [M+H] = 245 (M+1)
1H NMR (400 MHz, CD3OD) δ 4.27 (m, 1H), 3.77 (s, 1.8H), 3.76 (s, 1.2H), 3.75-3.67 (m, 1H), 3.50-3.42 (m, 1H), 3.22-3.17 (m, 1H), 2.58-2.47 (m, 1H), 1.82-1.71 (m, 1H), 1.48 (s, 4.5H), 1.42 (s, 4.5H)
단계 C: 1-( tert -뷰틸) 2-메틸 (2 S ,4 S )-4-(((1 s ,4 R )-4-메틸사이클로헥실)아미노)피롤리딘-1,2-다이카복실레이트의 제조
Figure PCTKR2022002782-appb-I000024
상기 단계 B에서 얻은 1-(tert-뷰틸) 2-메틸 (2S,4S)-4-아미노피롤리딘-1,2-다이카복실레이트(20.6 g, 84.4 mmol)를 150 mL의 1,2-다이클로로에탄에 녹이고 4-메틸사이클로헥사논(9.50 mL, 101 mmol)을 첨가하였다. 혼합액을 0℃로 냉각한 후 소듐 트라이아세톡시보로하이드라이드(26.8 g, 127 mmol)를 첨가하고, 상온에서 16 시간 동안 교반을 하였다. 반응액을 감압 농축시킨 후 물을 첨가하고 에틸 아세테이트로 추출하였다. 유기층을 염화 소듐 수용액으로 씻은 후, 무수 마그네슘 설페이트로 건조 여과하였다. 여액을 감압 농축하고 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 표제 화합물(22.9 g, 80%)을 얻었다.
MS [M+H] = 341 (M+1)
1H NMR (400 MHz, CD3OD) δ 4.26 (m, 1H), 3.76 (s, 1.8H), 3.75 (s, 1.2H), 3.78-3.71 (m, 1H), 3.49-3.40 (m, 1H), 3.22-3.16 (m, 1H), 2.69-2.60 (br, 1H), 2.58-2.46 (m, 1H), 1.87-1.77 (m, 1H), 1.73-1.63 (m, 1H), 1.62-1.35 (m, 8H), 1.48 (s, 4.5H), 1.42 (s, 4.5H), 0.96 (d, 3H)
단계 D: 1-( tert -뷰틸) 2-메틸 (2 S ,4 S )-4-( N -((1 s ,4 R )-4-메틸사이클로헥실)아이소뷰티르아미도)피롤리딘-1,2-다이카복실레이트의 제조
Figure PCTKR2022002782-appb-I000025
상기 단계 C에서 얻은 1-(tert-뷰틸) 2-메틸 (2S,4S)-4-(((1s,4R)-4-메틸사이클로헥실)아미노)피롤리딘-1,2-다이카복실레이트(37.29 g, 109.5 mmol)를 500 mL의 다이클로로메탄에 녹이고 트라이에틸아민(61.1 mL, 438 mmol)을 넣은 후, 0℃에서 아이소뷰티릴 클로라이드(11.7 mL, 219 mmol)를 천천히 첨가하였다. 상온에서 16 시간 동안 교반한 후, 반응 용매를 감압 농축하였다. 농축액에 소듐 바이카보네이트 수용액과 에틸 아세테이트를 첨가한 후 유기층을 분리하였다. 유기층을 염화 소듐 수용액과 물로 씻은 후, 무수 마그네슘 설페이트로 건조 여과하였다. 여액을 감압 농축하고 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 표제 화합물(38.79 g, 86%)을 얻었다.
MS [M+H] = 411 (M+1)
1H NMR (400 MHz, CD3OD) δ 4.27 (m, 1H), 3.76 (s, 1.8H), 3.75 (s,1.2H), 3.78-3.72 (m, 1H), 3.50-3.41 (m, 1H), 3.33-3.14 (m, 1H), 2.69-2.60 (m, 2H), 2.57-2.43 (m, 1H), 1.87-1.79 (m, 1H), 1.70-1.61 (m, 1H), 1.60-1.32 (m, 8H), 1.47 (s, 4.5H), 1.41 (s, 4.5H), 1.10 (dd, 6H), 0.99 (d, 3H)
단계 E: (2 S ,4 S )-1-( tert -뷰톡시카보닐)-4-( N -((1 s ,4 R )-4-메틸사이클로헥실)아이소뷰티르아미도)피롤리딘-2-카복실산의 제조
Figure PCTKR2022002782-appb-I000026
상기 단계 D에서 얻은 1-(tert-뷰틸) 2-메틸 (2S,4S)-4-(N-((1s,4R)-4-메틸사이클로헥실)아이소뷰티르아미도)피롤리딘-1,2-다이카복실레이트(3.63 g, 8.85 mmol)를 30 mL의 에탄올로 녹인 후 1 N 소듐 하이드록사이드 수용액(26.5 mL, 26.5 mmol)을 첨가하여 상온에서 2 시간 동안 교반하였다. 반응액을 물로 희석한 후 1 N 염산 수용액을 이용하여 pH 4로 조절하였다. 이를 에틸 아세테이트로 추출하고 유기층을 분리하여 무수 소듐 설페이트로 건조하였다. 고체를 여과하고 여액을 감압농축하여 표제 화합물(2.40 g, 69%)을 얻었다.
MS [M+Na] = 419.4 (M+23)
1H NMR (400 MHz, CD3OD) δ 4.27 (m, 1H), 4.00-3.85 (m, 2H), 3.66 (m, 1H), 3.44 (m, 1H), 2.86 (m, 1H), 1.95-1.80 (m, 3H), 1.76-1.53 (m, 5H), 1.50-1.42 (m, 11H), 1.10-1.05 (m, 9H)
단계 F: tert -뷰틸 (2 S ,4 S )-4-( N -((1 s ,4 R )-4-메틸사이클로헥실)아이소뷰티르아미도)-2-(모르폴린-4-카보닐)피롤리딘-1-카복실레이트의 제조
Figure PCTKR2022002782-appb-I000027
상기 단계 E에서 얻은 (2S,4S)-1-(tert-뷰톡시카보닐)-4-(N-((1s,4R)-4-메틸사이클로헥실)아이소뷰티르아미도)피롤리딘-2-카복실산(2.40 g, 6.05 mmol), 1H-벤조[d][1,2,3]트라이아졸-1-올 1수화물(1.11 g, 7.26 mmol)과 3-(((에틸이미노)메틸렌)아미노)-N,N-다이메틸프로판-1-아민의 염산염(1.39 g, 7.26 mmol)을 30 mL의 다이메틸포름아마이드로 녹였다. 위 혼합물에 모르폴린(0.55 mL, 6.66 mmol)과 N,N-다이아이소프로필에틸아민(3.10 mL, 18.2 mmol)을 첨가한 후 상온에서 16 시간 동안 교반하였다. 반응이 종결된 후 반응액을 감압농축한 후 여액을 소듐 바이카보네이트 수용액으로 씻은 후 에틸 아세테이트로 추출하였다. 유기층을 모아 물로 씻은 후 무수 마그네슘 설페이트로 건조하고 고체를 여과하였다. 여과액을 감압농축한 후 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 표제 화합물(1.87 g, 66%)을 얻었다.
MS [M+H] = 466.5 (M+1)
1H NMR (400 MHz, CD3OD) δ 4.66 (m, 1H), 3.94 (m, 1H), 3.75-3.55 (m, 10H), 3.45 (m, 1H), 2.86 (m, 1H), 2.24 (m, 1H), 1.95-1.80 (m, 3H), 1.77-1.60 (m, 5H), 1.59-1.45 (m, 2H), 1.46-1.41 (m, 9H), 1.05 (m, 9H)
단계 G: N -((1 s ,4 R )-4-메틸사이클로헥실)- N -((3 S ,5 S )-5-(모르폴린-4-카보닐)피롤리딘-3-일)아이소뷰티르아마이드 염산염의 제조
Figure PCTKR2022002782-appb-I000028
상기 단계 F에서 얻은 tert-뷰틸 (2S,4S)-4-(N-((1s,4R)-4-메틸사이클로헥실)아이소뷰티르아미도)-2-(모르폴린-4-카보닐)피롤리딘-1-카복실레이트(1.87 g, 4.00 mmol)를 30 mL의 다이클로로메탄으로 녹인 후 0℃로 냉각하여 4 M 염산 1,4-다이옥세인(2.15 mL, 8.59 mmol)을 첨가하였다. 혼합액을 상온에서 16 시간 동안 교반한 후 반응액을 감압농축하였다. 생성된 고체를 에틸 에테르로 씻어 내고 건조하여 표제 화합물(1.22 g, 76%)을 얻었다.
MS [M+H] = 366.4 (M+1)
1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ 9.88 (brs, 1H), 8.12 (m, 1H), 4.51 (m, 1H), 4.20 (m, 1H), 3.63-3.35 (m, 10H), 3.30 (m, 1H), 2.85 (m, 1H), 2.51 (m, 1H), 2.01 (m, 1H), 1.91 (m, 1H), 1.76-1.60 (m, 4H), 1.53 (m, 2H), 1.40 (m, 2H), 0.99 (m, 9H)
제조예 3: 메틸 (2 S ,4 S )-4-( N -(4,4-다이메틸사이클로헥실)피발아미도)피롤리딘-2-카복실레이트 염산염의 제조
Figure PCTKR2022002782-appb-I000029
하기 단계 A와 B의 과정을 거쳐 표제 화합물을 얻었다.
단계 A: 1-( tert -뷰틸) 2-메틸 (2 S ,4 S )-4-( N -(4,4-다이메틸사이클로헥실)피발아미도)피롤리딘-1,2-다이카복실레이트의 제조
Figure PCTKR2022002782-appb-I000030
국제공개번호 WO 2008/007930호에 기재된 방법으로 표제 화합물을 얻었다.
MS [M+Na] = 461.4 (M+23)
1H NMR (400 MHz, CD3OD) δ 4.34 (t, 1H), 3.90-3.70 (m, 2H), 3.73 (m, 3H), 3.45 (m, 2H), 2.74-2.61 (m, 1H), 2.30 (m, 1H), 1.83 (m, 2H), 1.53 (m, 4H), 1.45-1.40 (m, 9H), 1.40-1.30 (m, 2H), 1.24 (s, 9H), 0.99 (s, 3H), 0.94 (s, 3H)
단계 B: 메틸 (2 S ,4 S )-4-( N -(4,4-다이메틸사이클로헥실)피발아미도)피롤리딘-2-카복실레이트 염산염의 제조
Figure PCTKR2022002782-appb-I000031
상기 단계 A에서 얻은 1-(tert-뷰틸) 2-메틸 (2S,4S)-4-(N-(4,4-다이메틸사이클로헥실)피발아미도)피롤리딘-1,2-다이카복실레이트(1.67 g, 3.81 mmol)를 4 mL의 에틸 아세테이트로 녹인 후 4 M 염산 에틸 아세테이트 용액(3.81 mL, 15.2 mmol)을 첨가하여 상온에서 16 시간 동안 교반하였다. 반응액을 감압농축하여 표제 화합물(1.43 g, 99%)을 얻었다.
MS [M+H] = 339.4 (M+1)
1H NMR (400 MHz, CD3OD) δ 4.41 (t, 1H), 4.24 (m, 1H), 3.86 (m, 1H), 3.83 (s, 3H), 3.42 (m, 2H), 2.66 (m, 1H), 2.22 (m, 1H), 1.77 (m, 2H), 1.51 (m, 4H), 1.34 (m, 2H), 1.23 (s, 9H), 0.99 (s, 3H), 0.93 (s, 3H)
제조예 4: 메틸 (2 S ,4 S )-4-( N -(4,4-다이메틸사이클로헥실)아이소뷰티르아미도)피롤리딘-2-카복실레이트 염산염의 제조
Figure PCTKR2022002782-appb-I000032
하기 단계 A와 B의 과정을 거쳐 표제 화합물을 얻었다.
단계 A: 1-( tert -뷰틸) 2-메틸 (2 S ,4 S )-4-( N -(4,4-다이메틸사이클로헥실)아이소뷰티르아미도)피롤리딘-1,2-다이카복실레이트의 제조
Figure PCTKR2022002782-appb-I000033
국제공개번호 WO 2008/007930호에 기재된 방법으로 표제 화합물을 얻었다.
MS [M+Na] = 447.4 (M+23)
1H NMR (400 MHz, CD3OD) δ 4.31 (t, 1H), 3.93 (m, 1H), 3.83 (m, 1H), 3.75-3.68 (m, 3H), 3.62 (m, 1H), 3.45 (m, 1H), 2.81 (m, 1H), 2.26 (m, 1H), 1.80 (m, 2H), 1.50-1.35 (m, 14H), 1.21 (m, 2H), 1.04 (m, 6H), 0.96 (s, 3H), 0.92 (s, 3H)
단계 B: 메틸 (2 S ,4 S )-4-( N -(4,4-다이메틸사이클로헥실)아이소뷰티르아미도)피롤리딘-2-카복실레이트 염산염의 제조
Figure PCTKR2022002782-appb-I000034
상기 단계 A에서 얻은 1-(tert-뷰틸) 2-메틸 (2S,4S)-4-(N-(4,4-다이메틸사이클로헥실)아이소뷰티르아미도)피롤리딘-1,2-다이카복실레이트(1.1 g, 2.6 mmol)를 2.5 mL의 에틸 아세테이트로 녹인 후 4 M 염산 에틸 아세테이트 용액(2.5 mL, 10 mmol)을 첨가하였다. 반응액을 상온에서 16 시간 동안 교반한 후 감압농축하여 표제 화합물(0.93 g, 99%)을 얻었다.
MS [M+H] = 325.4 (M+1)
1H NMR (400 MHz, CD3OD) δ 4.41 (t, 1H), 4.30 (m, 1H), 3.84 (s, 3H), 3.66 (m, 1H), 3.47 (m, 3H), 2.85 (m, 1H), 2.72 (m, 1H), 2.24 (m, 1H), 1.75 (m, 2H), 1.51 (m, 4H), 1.38 (m, 2H), 1.06 (m, 6H), 0.98 (s, 3H), 0.93 (s, 3H)
제조예 5: (3 S , 4 R )-1-( tert -뷰틸)-4-(4-클로로페닐)피롤리딘-3-카복실산의 제조
Figure PCTKR2022002782-appb-I000035
국제공개번호 WO 2004/092126호에 기재된 방법으로 표제 화합물을 얻었다.
MS [M+H] = 282 (M+1)
1H NMR (400 MHz, CD3OD) δ 7.43-7.33 (m, 4H), 3.90-3.69 (m, 3H), 3.59 (m, 1H), 3.29 (m, 1H), 3.18-3.09 (m, 1H), 1.44 (s, 9H)
제조예 6: (3 S ,4 R )-1-( tert -뷰틸)-4-(2,4-다이플루오로페닐)피롤리딘-3-카복실산의 제조
Figure PCTKR2022002782-appb-I000036
국제공개번호 WO 2004/092126호에 기재된 방법으로 표제 화합물을 얻었다.
MS [M+H] = 284.2 (M+1)
1H NMR (400 MHz, CD3OD) δ 7.50 (m, 1H), 6.97 (m, 2H), 3.93-3.75 (m, 3H), 3.60 (m, 1H), 3.26 (m, 2H), 1.43 (s, 9H)
제조예 7: (3 S ,4 R )-1-( tert -뷰틸)-4-(4-클로로-2-플루오로페닐)피롤리딘-3-카복실산의 제조
Figure PCTKR2022002782-appb-I000037
국제공개번호 WO 2004/092126호에 기재된 방법으로 표제 화합물을 얻었다.
MS [M+H] = 300.3 (M+1)
1H NMR (400 MHz, CD3OD) δ 7.47 (t, 1H), 7.22 (m, 2H), 3.93-3.75 (m, 3H), 3.60 (m, 1H), 3.26 (m, 2H), 1.43 (s, 9H)
실시예 1: N -((3 S ,5 S )-1-((3 S ,4 R )-1-( tert -뷰틸)-4-(2,4-다이플루오로페닐)피롤리딘-3-카보닐)-5-(모르폴린-4-카보닐)피롤리딘-3-일)- N -((1 s ,4 R )-4-메틸사이클로헥실)피발아마이드 염산염의 제조
Figure PCTKR2022002782-appb-I000038
하기 단계 A와 B의 과정을 거쳐 표제 화합물을 얻었다.
단계 A: N -((3 S ,5 S )-1-((3 S ,4 R )-1-( tert -뷰틸)-4-(2,4-다이플루오로페닐)피롤리딘-3-카보닐)-5-(모르폴린-4-카보닐)피롤리딘-3-일)- N -((1 s ,4 R )-4-메틸사이클로헥실)피발아마이드의 제조
Figure PCTKR2022002782-appb-I000039
제조예 1에서 얻은 N-((1s,4R)-4-메틸사이클로헥실)-N-((3S,5S)-5-(모르폴린-4-카보닐)피롤리딘-3-일)피발아마이드 염산염(0.50 g, 1.2 mmol)과 제조예 6에서 얻은 (3S,4R)-1-(tert-뷰틸)-4-(2,4-다이플루오로페닐)피롤리딘-3-카복실산(0.34 g, 1.2 mmol)에 다이메틸포름아마이드(12 mL), 1-(3-다이메틸아미노프로필)-3-에틸카르보다이이미드 염산염(0.28 g, 1.5 mmol), 1-하이드록시벤조트라이아졸 하이드레이트(0.22 g, 1.5 mmol) 및 N,N-다이아이소프로필에틸아민(0.64 mL, 3.6 mmol)을 첨가한 후 상온에서 16 시간 동안 교반하였다. 반응액을 감압농축한 후 에틸 아세테이트를 첨가하였다. 이를 암모늄 클로라이드 수용액과 1 M 수산화나트륨 수용액으로 씻어낸 후 무수 소듐 설페이트로 건조하였다. 고체를 여과시키고 여과액을 감압농축한 후 이를 크로마토그래피로 정제하여 표제 화합물(0.32 g, 40%)을 얻었다.
MS [M+H] = 645.6 (M+1)
1H NMR (400 MHz, CD3OD) δ 7.58 (m, 1H), 6.95 (m, 2H), 4.76 (m, 1H), 4.18 (m, 1H), 3.84-3.40 (m, 15H), 3.11 (m, 1H), 2.89 (m, 1H), 2.12 (m, 1H), 1.95 (m, 1H), 1.79 (m, 1H), 1.65 (m, 4H), 1.44 (m, 2H), 1.28 (m, 2H), 1.19 (s, 9H), 1.17 (s, 9H), 1.03 (m, 3H)
단계 B: N -((3 S ,5 S )-1-((3 S ,4 R )-1-( tert -뷰틸)-4-(2,4-다이플루오로페닐)피롤리딘-3-카보닐)-5-(모르폴린-4-카보닐)피롤리딘-3-일)- N -((1 s ,4 R )-4-메틸사이클로헥실)피발아마이드 염산염의 제조
Figure PCTKR2022002782-appb-I000040
상기 단계 A에서 얻은 N-((3S,5S)-1-((3S,4R)-1-(tert-뷰틸)-4-(2,4-다이플루오로페닐)피롤리딘-3-카보닐)-5-(모르폴린-4-카보닐)피롤리딘-3-일)-N-((1s,4R)-4-메틸사이클로헥실)피발아마이드(0.32 g, 0.50 mmol)에 5 mL의 다이클로로메탄과 4 M 염산 에틸 아세테이트 용액(0.25 mL, 1.0 mmol)을 첨가하여 상온에서 20 분 동안 교반하였다. 반응액을 감압농축하고 다이에틸 에테르를 첨가하여 생성된 고체를 여과하여 얻고 건조하여 표제 화합물(0.23 g, 68%)을 얻었다.
MS [M+H] = 645.6 (M+1)
1H NMR (400 MHz, CD3OD) δ 7.63 (m, 1H), 7.07 (m, 2H), 4.82 (m, 1H), 4.19 (m, 1H), 4.00-3.50 (m, 15H), 3.03 (m, 1H), 2.69 (m, 1H), 2.17 (m, 1H), 1.95 (m, 1H), 1.79 (m, 1H), 1.64 (m, 4H), 1.47 (s, 9H), 1.45-1.25 (m, 4H), 1.19 (s, 9H), 1.00 (m, 3H)
실시예 2: N -((3 S ,5 S )-1-((3 S ,4 R )-1-( tert -뷰틸)-4-(2,4-다이플루오로페닐)피롤리딘-3-카보닐)-5-(모르폴린-4-카보닐)피롤리딘-3-일)- N -((1 s ,4 R )-4-메틸사이클로헥실)아이소뷰티르아마이드 염산염의 제조
Figure PCTKR2022002782-appb-I000041
하기 단계 A와 B의 과정을 거쳐 표제 화합물을 얻었다.
단계 A: N -((3 S ,5 S )-1-((3 S ,4 R )-1-( tert -뷰틸)-4-(2,4-다이플루오로페닐)피롤리딘-3-카보닐)-5-(모르폴린-4-카보닐)피롤리딘-3-일)- N -((1 s ,4 R )-4-메틸사이클로헥실)아이소뷰티르아마이드의 제조
Figure PCTKR2022002782-appb-I000042
제조예 6에서 얻은 (3S,4R)-1-(tert-뷰틸)-4-(2,4-다이플루오로페닐)피롤리딘-3-카복실산(0.50 g, 1.76 mmol)과 제조예 2에서 얻은 N-((1s,4R)-4-메틸사이클로헥실)-N-((3S,5S)-5-(모르폴린-4-카보닐)피롤리딘-3-일)아이소뷰티르아마이드 염산염(0.71 g, 1.76 mmol)을 이용하여 실시예 1의 단계 A와 동일한 방법으로 표제 화합물(0.10 g, 9%)을 얻었다.
MS [M+H] = 631.5 (M+1)
1H NMR (400 MHz, CD3OD) δ 7.56 (m, 1H), 7.00 (m, 2H), 4.79 (m, 1H), 4.56 (m, 1H), 4.17 (m, 1H), 3.84 (m, 1H), 3.70-3.50 (m, 13H), 3.09 (m, 1H), 2.80 (m, 1H), 2.70 (m, 1H), 2.12 (m, 1H), 1.93 (m, 1H), 1.75-1.50 (m, 5H), 1.40 (m, 2H), 1.29 (s, 9H), 1.24 (m, 2H), 1.00 (m, 9H)
단계 B: N -((3 S ,5 S )-1-((3 S ,4 R )-1-( tert -뷰틸)-4-(2,4-다이플루오로페닐)피롤리딘-3-카보닐)-5-(모르폴린-4-카보닐)피롤리딘-3-일)- N -((1 s ,4 R )-4-메틸사이클로헥실)아이소뷰티르아마이드의 염산염의 제조
Figure PCTKR2022002782-appb-I000043
상기 단계 A에서 얻은 N-((3S,5S)-1-((3S,4R)-1-(tert-뷰틸)-4-(2,4-다이플루오로페닐)피롤리딘-3-카보닐)-5-(모르폴린-4-카보닐)피롤리딘-3-일)-N-((1s,4R)-4-메틸사이클로헥실)아이소뷰티르아마이드(0.10 g, 0.16 mmol)를 이용하여 실시예 1의 단계 B와 동일한 방법으로 표제 화합물(0.083 g, 78%)을 얻었다.
MS [M+H] = 631.5 (M+1)
1H NMR (400 MHz, CD3OD) δ 7.63 (m, 1H), 7.07 (m, 2H), 4.80 (t, 1H), 4.21 (m, 1H), 3.94 (m, 2H), 3.85-3.50 (m, 13H), 3.03 (m, 1H), 2.82 (m, 1H), 2.70 (m, 1H), 2.15 (m, 1H), 1.95 (m, 1H), 1.80-1.59 (m, 5H), 1.47 (s, 9H), 1.40-1.20 (m, 4H), 1.01 (m, 9H)
실시예 3: N -((3 S ,5 S )-1-((3 S ,4 R )-1-( tert -뷰틸)-4-(4-클로로-2-플루오로페닐)피롤리딘-3-카보닐)-5-(모르폴린-4-카보닐)피롤리딘-3-일)- N -((1 s ,4 R )-4-메틸사이클로헥실)아이소뷰티르아마이드 염산염의 제조
Figure PCTKR2022002782-appb-I000044
하기 단계 A와 B의 과정을 거쳐 표제 화합물을 얻었다.
단계 A: N -((3 S ,5 S )-1-((3 S ,4 R )-1-( tert -뷰틸)-4-(4-클로로-2-플루오로페닐)피롤리딘-3-카보닐)-5-(모르폴린-4-카보닐)피롤리딘-3-일)- N -((1 s ,4 R )-4-메틸사이클로헥실)아이소뷰티르아마이드의 제조
Figure PCTKR2022002782-appb-I000045
제조예 7에서 얻은 (3S,4R)-1-(tert-뷰틸)-4-(4-클로로-2-플루오로페닐)피롤리딘-3-카복실산(0.50 g, 1.67 mmol)과 제조예 2에서 얻은 N-((1s,4R)-4-메틸사이클로헥실)-N-((3S,5S)-5-(모르폴린-4-카보닐)피롤리딘-3-일)아이소뷰티르아마이드 염산염(0.67 g, 1.67 mmol)을 이용하여 실시예 1의 단계 A와 동일한 방법으로 표제 화합물(0.13 g, 12%)을 얻었다.
MS [M+H] = 647.5 (M+1)
1H NMR (400 MHz, CD3OD) δ 7.54 (t, 1H), 7.20 (m, 2H), 4.79 (m, 1H), 4.18 (m, 1H), 3.85 (m, 1H), 3.50-3.50 (m, 13H), 3.40 (m, 1H), 3.02 (m, 1H), 2.78 (m, 1H), 2.68 (m, 1H), 2.14 (m, 1H), 1.92 (m, 1H), 1.80-1.39 (m, 7H), 1.29-1.17 (m, 11H), 1.01 (m, 9H)
단계 B: N -((3 S ,5 S )-1-((3 S ,4 R )-1-( tert -뷰틸)-4-(4-클로로-2-플루오로페닐)피롤리딘-3-카보닐)-5-(모르폴린-4-카보닐)피롤리딘-3-일)- N -((1 s ,4 R )-4-메틸사이클로헥실)아이소뷰티르아마이드 염산염의 제조
Figure PCTKR2022002782-appb-I000046
상기 단계 A에서 얻은 N-((3S,5S)-1-((3S,4R)-1-(tert-뷰틸)-4-(4-클로로-2-플루오로페닐)피롤리딘-3-카보닐)-5-(모르폴린-4-카보닐)피롤리딘-3-일)-N-((1s,4R)-4-메틸사이클로헥실)아이소뷰티르아마이드(0.13 g, 0.20 mmol)를 이용하여 실시예 1의 단계 B와 동일한 방법으로 표제화합물(0.1 g, 80%)을 얻었다.
MS [M+H] = 647.5 (M+1)
1H NMR (400 MHz, CD3OD) δ 7.60 (m, 1H), 7.30 (m, 2H), 4.81 (m, 1H), 4.22 (m, 1H), 4.04-3.90 (m, 2H), 3.86-3.41 (m, 13H), 3.12 (m, 1H), 2.83 (m, 1H), 2.70 (m, 1H), 2.20 (m, 1H), 1.95 (m, 1H), 1.80-1.55 (m, 5H), 1.45-1.27 (m, 4H), 1.47 (s, 9H), 1.02 (m, 9H)
실시예 4: N -((3 S ,5 S )-1-((3 S ,4 R )-1-( tert -뷰틸)-4-(4-클로로-2-플루오로페닐)피롤리딘-3-카보닐)-5-(모르폴린-4-카보닐)피롤리딘-3-일)- N -((1 s ,4 R )-4-메틸사이클로헥실)피발아마이드 염산염의 제조
Figure PCTKR2022002782-appb-I000047
하기 단계 A와 B의 과정을 거쳐 표제 화합물을 얻었다.
단계 A: N -((3 S ,5 S )-1-((3 S ,4 R )-1-( tert -뷰틸)-4-(4-클로로-2-플루오로페닐)피롤리딘-3-카보닐)-5-(모르폴린-4-카보닐)피롤리딘-3-일)- N -((1 s ,4 R )-4-메틸사이클로헥실)피발아마이드의 제조
Figure PCTKR2022002782-appb-I000048
제조예 7에서 얻은 (3S,4R)-1-(tert-뷰틸)-4-(4-클로로-2-플루오로페닐)피롤리딘-3-카복실산(0.36 g, 1.21 mmol)과 제조예 1에서 얻은 N-((1s,4R)-4-메틸사이클로헥실)-N-((3S,5S)-5-(모르폴린-4-카보닐)피롤리딘-3-일)피발아마이드 염산염(0.50 g, 1.21 mmol)을 이용하여 실시예 1의 단계 A와 동일한 방법으로 표제 화합물(0.45 g, 56%)을 얻었다.
MS [M+H] = 661.6 (M+1)
1H NMR (400 MHz, CD3OD) δ 7.55 (m, 1H), 7.18 (m, 2H), 4.79 (m, 1H), 4.18 (m, 1H), 3.90-3.20 (m, 15H), 3.08 (m, 1H), 2.70 (m, 1H), 2.12 (m, 1H), 1.93 (m, 1H), 1.81-1.60 (m, 5H), 1.47 (m, 2H), 1.30-1.10 (m, 2H), 1.20 (s, 9H), 1.15 (s, 9H), 1.03 (m, 3H)
단계 B: N -((3 S ,5 S )-1-((3 S ,4 R )-1-( tert -뷰틸)-4-(4-클로로-2-플루오로페닐)피롤리딘-3-카보닐)-5-(모르폴린-4-카보닐)피롤리딘-3-일)- N -((1 s ,4 R )-4-메틸사이클로헥실)피발아마이드 염산염의 제조
Figure PCTKR2022002782-appb-I000049
단계 A에서 얻은 N-((3S,5S)-1-((3S,4R)-1-(tert-뷰틸)-4-(4-클로로-2-플루오로페닐)피롤리딘-3-카보닐)-5-(모르폴린-4-카보닐)피롤리딘-3-일)-N-((1s,4R)-4-메틸사이클로헥실)피발아마이드(0.25 g, 0.38 mmol)를 이용하여 실시예 1의 단계 B와 동일한 방법으로 표제 화합물(0.18 g, 68%)을 얻었다.
MS [M+H] = 661.6 (M+1)
1H NMR (400 MHz, CD3OD) δ 7.60 (t, 1H), 7.30 (m, 2H), 4.80 (m, 1H), 4.20 (m, 1H), 4.04-3.90 (m, 2H), 3.86-3.40 (m, 13H), 3.12 (m, 1H), 2.67 (m, 1H), 2.16 (m, 1H), 1.94 (m, 1H), 1.82-1.60 (m, 5H), 1.47 (s, 9H), 1.45-1.20 (m, 4H), 1.20 (s, 9H), 1.03 (m, 3H)
실시예 5: N -((3 S ,5 S )-1-((3 S ,4 R )-1-( tert -뷰틸)-4-(4-클로로페닐)피롤리딘-3-카보닐)-5-(모르폴린-4-카보닐)피롤리딘-3-일)- N -(4,4-다이메틸사이클로헥실)아이소뷰티르아마이드 염산염의 제조
Figure PCTKR2022002782-appb-I000050
하기 단계 A, B, C 및 D의 과정을 거쳐 표제 화합물을 얻었다.
단계 A: 메틸 (2 S ,4 S )-1-((3 S ,4 R )-1-( tert -뷰틸)-4-(4-클로로페닐)피롤리딘-3-카보닐)-4-( N -(4,4-다이메틸사이클로헥실)아이소뷰티르아미도)피롤리딘-2-카복실레이트의 제조
Figure PCTKR2022002782-appb-I000051
제조예 5에서 얻은 (3S, 4R)-1-(tert-뷰틸)-4-(4-클로로페닐)피롤리딘-3-카복실산(0.73 g, 2.58 mmol)과 제조예 4에서 얻은 메틸 (2S,4S)-4-(N-(4,4-다이메틸사이클로헥실)아이소뷰티르아미도)피롤리딘-2-카복실레이트 염산염(0.93 g, 2.58 mmol)을 이용하여 실시예 1의 단계 A와 동일한 방법으로 표제 화합물(0.49 g, 32%)을 얻었다.
MS [M+H] = 588.5 (M+1)
1H NMR (400 MHz, CD3OD) δ 7.30 (m, 4H), 4.42 (t, 1H), 4.01 (t, 1H), 3.69 (s, 3H), 3.65-3.50 (m, 3H), 3.34-3.20 (m, 2H), 3.13-3.04 (m, 2H), 2.87 (m, 1H), 2.79 (m, 1H), 2.67 (m, 1H), 2.15 (m, 1H), 1.69 (m, 1H), 1.56 (m, 1H), 1.50-1.26 (m, 7H), 1.16 (s, 9H), 1.00 (m, 6H), 0.93 (m, 6H)
단계 B: (2 S ,4 S )-1-((3 S ,4 R )-1-( tert -뷰틸)-4-(4-클로로페닐)피롤리딘-3-카보닐)-4-( N -(4,4-다이메틸사이클로헥실)아이소뷰티르아미도)피롤리딘-2-카복실산의 제조
Figure PCTKR2022002782-appb-I000052
상기 단계 A에서 얻은 메틸 (2S,4S)-1-((3S,4R)-1-(tert-뷰틸)-4-(4-클로로페닐)피롤리딘-3-카보닐)-4-(N-(4,4-다이메틸사이클로헥실)아이소뷰티르아미도)피롤리딘-2-카복실레이트(0.49 g, 0.83 mmol)를 메탄올(2.8 mL)로 녹여 0℃로 냉각한 후 6 M 수산화 나트륨 수용액(0.7 mL, 4.2 mmol)을 첨가하였다. 혼합액을 상온에서 16 시간 동안 교반한 후 감압농축하였다. 여기에 물을 더하고 pH를 4로 조절한 후 감압농축하였다. 혼합물을 다이클로로메탄으로 녹이고 고체를 여과하여 제거한 후, 여과액을 감압농축하여 표제 화합물(0.47 g, 98%)을 얻었다.
MS [M+H] = 574.4 (M+1)
1H NMR (400 MHz, CD3OD) δ 7.40 (m, 4H), 4.41 (m, 1H), 4.13-3.65 (m, 5H), 3.60-3.35 (m, 3H), 2.96 (m, 1H), 2.82-2.69 (m, 2H), 2.18 (m, 1H), 1.73-1.55 (m, 2H), 1.45 (s, 9H), 1.42-1.20 (m, 7H), 1.00 (m, 6H), 0.94 (m, 6H)
단계 C: N -((3 S ,5 S )-1-((3 S ,4 R )-1-( tert -뷰틸)-4-(4-클로로페닐)피롤리딘-3-카보닐)-5-(모르폴린-4-카보닐)피롤리딘-3-일)- N -(4,4-다이메틸사이클로헥실)아이소뷰티르아마이드의 제조
Figure PCTKR2022002782-appb-I000053
상기 단계 B에서 얻은 (2S,4S)-1-((3S,4R)-1-(tert-뷰틸)-4-(4-클로로페닐)피롤리딘-3-카보닐)-4-(N-(4,4-다이메틸사이클로헥실)아이소뷰티르아미도)피롤리딘-2-카복실산(0.47 g, 0.82 mmol)과 모르폴린(0.071 mL, 0.82 mmol)을 이용하여 실시예 1의 단계 A와 동일한 방법으로 표제 화합물(0.41 g, 78%)을 얻었다.
MS [M+H] = 643.4 (M+1)
1H NMR (400 MHz, CD3OD) δ 7.34 (m, 2H), 7.30 (m, 2H), 4.77 (m, 1H), 4.12 (m, 1H), 3.80-3.30 (m, 15H), 3.05 (m, 1H), 2.77 (m, 1H), 2.64 (m, 1H), 2.09 (m, 1H), 1.80-1.58 (m, 2H), 1.50-1.24 (m, 7H), 1.14 (s, 9H), 0.99 (m, 6H), 0.95 (m, 6H)
단계 D: N -((3 S ,5 S )-1-((3 S ,4 R )-1-( tert -뷰틸)-4-(4-클로로페닐)피롤리딘-3-카보닐)-5-(모르폴린-4-카보닐)피롤리딘-3-일)- N -(4,4-다이메틸사이클로헥실)아이소뷰티르아마이드 염산염의 제조
Figure PCTKR2022002782-appb-I000054
상기 단계 C에서 얻은 N-((3S,5S)-1-((3S,4R)-1-(tert-뷰틸)-4-(4-클로로페닐)피롤리딘-3-카보닐)-5-(모르폴린-4-카보닐)피롤리딘-3-일)-N-(4,4-다이메틸사이클로헥실)아이소뷰티르아마이드(0.42 g, 0.65 mmol))를 이용하여 실시예 1의 단계 B와 동일한 방법으로 표제 화합물(0.37 g, 83 %)을 얻었다.
MS [M+H] = 643.4 (M+1)
1H NMR (400 MHz, CD3OD) δ 7.44 (m, 4H), 4.81 (m, 1H), 4.22 (m, 1H), 3.90 (m, 1H), 3.80-3.40 (m, 14H), 2.99 (m, 1H), 2.82 (m, 1H), 2.68 (m, 1H), 2.16 (m, 1H), 1.80-1.60 (m, 2H), 1.40-1.20 (m, 7H), 1.47 (s, 9H), 1.05 (m, 6H), 0.96 (m, 6H)
실시예 6: N -((3 S ,5 S )-1-((3 S ,4 R )-1-( tert -뷰틸)-4-(4-클로로페닐)피롤리딘-3-카보닐)-5-(모르폴린-4-카보닐)피롤리딘-3-일)- N -(4,4-다이메틸사이클로헥실)피발아마이드 염산염의 제조
Figure PCTKR2022002782-appb-I000055
하기 단계 A, B, C 및 D의 과정을 거쳐 표제 화합물을 얻었다.
단계 A: 메틸 (2 S ,4 S )-1-((3 S ,4 R )-1-( tert -뷰틸)-4-(4-클로로페닐)피롤리딘-3-카보닐)-4-( N -(4,4-다이메틸사이클로헥실)피발아미도)피롤리딘-2-카복실레이트의 제조
Figure PCTKR2022002782-appb-I000056
제조예 5에서 얻은 (3S, 4R)-1-(tert-뷰틸)-4-(4-클로로페닐)피롤리딘-3-카복실산(0.60 g, 2.13 mmol)과 제조예 3에서 얻은 메틸 (2S,4S)-4-(N-(4,4-다이메틸사이클로헥실)피발아미도)피롤리딘-2-카복실레이트 염산염(0.80 g, 2.13 mmol)을 이용하여 실시예 1의 단계 A와 동일한 방법으로 표제 화합물(0.63 g, 49%)을 얻었다.
MS [M+H] = 602.5 (M+1)
1H NMR (400 MHz, CD3OD) δ 7.34 (m, 4H), 4.47 (t, 1H), 3.98 (m, 1H), 3.80 (m, 1H), 3.71 (s, 3H), 3.60 (m, 2H), 3.48-3.34 (m, 3H), 3.17 (m, 1H), 3.10 (m, 1H), 2.63 (m, 1H), 2.16 (m, 1H), 1.73 (m, 1H), 1.58 (m, 1H), 1.52-1.38 (m, 3H), 1.36-1.20 (m, 4H), 1.23 (s, 9H), 1.17 (s, 9H), 0.97 (s, 3H), 0.94 (s, 3H)
단계 B: (2 S ,4 S )-1-((3 S ,4 R )-1-( tert -뷰틸)-4-(4-클로로페닐)피롤리딘-3-카보닐)-4-( N -(4,4-다이메틸사이클로헥실)피발아미도)피롤리딘-2-카복실산의 제조
Figure PCTKR2022002782-appb-I000057
단계 A에서 얻은 메틸 (2S,4S)-1-((3S,4R)-1-(tert-뷰틸)-4-(4-클로로페닐)피롤리딘-3-카보닐)-4-(N-(4,4-다이메틸사이클로헥실)피발아미도)피롤리딘-2-카복실레이트(0.63 g, 1.05 mmol)를 이용하여 실시예 5의 단계 B와 동일한 방법으로 표제 화합물(0.51 g, 83%)을 얻었다.
MS [M+H] = 588.5 (M+1)
1H NMR (400 MHz, CD3OD) δ 7.42 (m, 4H), 4.41 (m, 1H), 4.06 (m, 1H), 3.90 (m, 2H), 3.80-3.60 (m, 3H), 3.47 (m, 2H), 2.94 (m, 1H), 2.72 (m, 1H), 2.18 (m, 1H), 1.71 (m, 1H), 1.61 (m, 1H), 1.50-1.20 (m, 7H), 1.47 (s, 9H), 1.19 (s, 9H), 0.98 (s, 3H), 0.94 (s, 3H)
단계 C: N -((3 S ,5 S )-1-((3 S ,4 R )-1-( tert -뷰틸)-4-(4-클로로페닐)피롤리딘-3-카보닐)-5-(모르폴린-4-카보닐)피롤리딘-3-일)- N -(4,4-다이메틸사이클로헥실)피발아마이드의 제조
Figure PCTKR2022002782-appb-I000058
단계 B에서 얻은 (2S,4S)-1-((3S,4R)-1-(tert-뷰틸)-4-(4-클로로페닐)피롤리딘-3-카보닐)-4-(N-(4,4-다이메틸사이클로헥실)피발아미도)피롤리딘-2-카복실산(0.51 g, 0.87 mmol)과 모르폴린(0.076 mL, 0.87 mmol)을 이용하여 실시예 1의 단계 A와 동일한 방법으로 표제 화합물(0.44 g, 77%)을 얻었다.
MS [M+H] = 657.6 (M+1)
1H NMR (400 MHz, CD3OD) δ 7.36 (m, 2H), 7.30 (m, 2H), 4.77 (m, 1H), 4.14 (m, 1H), 3.80-3.20 (m, 15H), 3.05 (m, 1H), 2.68 (m, 1H), 2.09 (m, 1H), 1.75 (m, 1H), 1.61 (m, 1H), 1.51-1.24 (m, 7H), 1.15 (m, 18H), 0.97 (m, 6H)
단계 D: N -((3 S ,5 S )-1-((3 S ,4 R )-1-( tert -뷰틸)-4-(4-클로로페닐)피롤리딘-3-카보닐)-5-(모르폴린-4-카보닐)피롤리딘-3-일)- N -(4,4-다이메틸사이클로헥실)피발아마이드 염산염의 제조
Figure PCTKR2022002782-appb-I000059
상기 단계 C에서 얻은 N-((3S,5S)-1-((3S,4R)-1-(tert-뷰틸)-4-(4-클로로페닐)피롤리딘-3-카보닐)-5-(모르폴린-4-카보닐)피롤리딘-3-일)-N-(4,4-다이메틸사이클로헥실)피발아마이드(0.44 g, 0.67 mmol)를 이용하여 실시예 1의 단계 B와 동일한 방법으로 표제 화합물(0.39 g, 84%)을 얻었다.
MS [M+H] = 657.6 (M+1)
1H NMR (400 MHz, CD3OD) δ 7.45 (m, 4H), 4.81 (m, 1H), 4.16 (m, 1H), 4.06-3.85 (m, 2H), 3.84-3.40 (m, 13H), 2.98 (m, 1H), 2.67 (m, 1H), 2.13 (m, 1H), 1.75 (m, 1H), 1.63 (m, 1H), 1.47 (s, 9H), 1.50-1.20 (m, 7H), 1.18 (s, 9H), 0.96 (m, 6H)
비교예 1: N -((3 S ,5 S )-1-((3 S ,4 R )-1-( tert -뷰틸)-4-(2,4-다이플루오로페닐)피롤리딘-3-카보닐)-5-(모르폴린-4-카보닐)피롤리딘-3-일)- N -(4,4-다이메틸사이클로헥실)아세타마이드 염산염 (A95)의 제조
Figure PCTKR2022002782-appb-I000060
국제공개번호 WO 2008/007930호의 A95 화합물을 기재된 것과 동일한 방법을 수행하여 얻었다.
비교예 2: N -((3 S ,5 S )-1-((3 S ,4 R )-1-( tert -뷰틸)-4-(4-클로로페닐)피롤리딘-3-카보닐)-5-(모르폴린-4-카보닐)피롤리딘-3-일)- N -(4,4-다이메틸사이클로헥실)아세타마이드 염산염 (A96)의 제조
Figure PCTKR2022002782-appb-I000061
국제공개번호 WO 2008/007930호의 A96 화합물을 기재된 것과 동일한 방법을 수행하여 얻었다.
실험예 1: Luciferase Assay
MC4R(멜라노코르틴-4 수용체)에 대한 항진능력 측정을 위하여 MC4R와 CRE(cAMP response element) 조절 하의 루시퍼라아제 유전자(CRE-LUC)를 영구 발현시키는 세포주를 확립하였다. MC4R 유전자를 포함한 포유 동물세포 발현 벡터(pCDNA3 (Neo)) (Invitrogen)를 제조한 다음, CRE(cAMP response element) 조절하의 루시퍼라아제 유전자(CRE-LUC)를 발현시키는 벡터(pCRE-Luc) (Stratagen)와 함께 Lipofectamine 2000 (Invitrogen)을 사용하여 HEK(Human Embryonic Kidney) 세포주를 형질전환 시켰다. 형질전환된 세포주(HEK MC4R-Luc)들을 24시간 동안 5% CO2가 존재하는 37℃ 항온 배양기에서 10% Heat-Inactivated Fetal Bovine Serum(GIBCO/BRL)을 함유한 Dulbecco's Modified Eagles Medium(DMEM)을 사용하여 배양하였다. 상기 세포주들을 10 ml의 선택 배지(10% Heat-Inactivated Fetal Bovine Serum(GIBCO/BRL), 100 unit/ml penicillin(GIBCO/BRL), 100 unit/ml streptomycin(GIBCO/BRL), 800 μg/ml Geneticin(G418) (GIBCO/BRL)을 함유한 Dulbecco's Modified Eagles Medium(DMEM)) 존재 하에서 4일간 배양하였다. 선택 배지에 의해 사멸되는 세포들을 다시 10 ml의 새로운 선택 배지로 교체해 줌으로써 제거해 주는 과정을 4일 마다 한 번씩 3 회 반복하였다. 최종적으로 선택되어 번식해 나오는 클론들에 의해 형성된 개별 colony들을 현미경 하에서 각 well 당 1 ml의 선택 배지를 함유한 24-well 세포 배양 판으로 옮기고 4일 동안 배양하였다. Forskolin(SIGMA)을 최종농도 10 μM이 되게 처리한 다음 5% CO2가 존재하는 37℃ 항온 배양기에서 5시간 동안 배양하였다. 각 well에 50 μl의 Bright-Glo 루시페라제 시약(Promega)을 처리한 다음 15분간 상온에 방치한 뒤 발광측정기(Luminometer, Victor)를 사용하여 각 well의 발광 정도(luminescence)를 측정하였다. Forskolin의 처리에 의해 기본 값 대비 100배 이상의 발광 정도(luminescence)를 나타내는 클론들을 선별하여 각 화합물의 MC4R 항진력 측정에 사용하였다.
HEK MC4R-Luc 세포를 96-well 발광측정기(Luminometer)용 세포 배양 판(Costar)의 각 well에 100 μl의 배양액에 2.5 × 104 세포가 되도록 첨가한 뒤 6% CO2가 존재하는 37℃ 항온 배양기에서 18시간 동안 배양하였다. 상기 배양액을 사용하여 각 단계별 농도로 희석시킨 MCR 항진제를 최종 DMSO 농도가 1%를 넘지 않게 처리한 다음 6% CO2가 존재하는 37℃ 항온 배양기에서 5시간 동안 배양하였다. 각 well에 50 μl의 Bright-Glo 루시페라제 시약(Promega)를 처리한 다음 5분간 상온에 방치한 뒤 발광측정기(Luminometer, Victor)를 사용하여 각 well의 발광 정도(luminescence)를 측정하였다. 각 단계별 농도로 희석된 항진제에 의해 유도되는 Luminescence양은 10 μM의 NDP-α-MSH처리에 의해 나타나는 양에 대한 상대적인 % 값으로 환산하였다. EC0.5 MSH는 NDP-α-MSH에 의해 유도될 수 있는 최대 luminescence양의 50%를 유도시키는 농도로 표시하였고, EC50는 각 항진제에 의해 유도될 수 있는 최대 luminescence양의 50%를 유도시키는 농도로 표시하였다. 상기 측정치는 통계 소프트웨어(Prizm)를 사용하여 측정하였다.
상기 실험을 통해 얻어진 각 화합물들의 MC4R의 항진 능력 측정 결과를 EC50(nM) 단위로 표 1에 나타내었다.
[표 1]
Figure PCTKR2022002782-appb-I000062
상기 표 1로부터 볼 수 있듯이, 잘 알려진 생체 내 멜라노코르틴 수용체들 중에 생체 내 에너지 대사와 체중조절에 관여하는 멜라노코르틴-4 수용체(MC4R)에 대하여 실시예의 화합물이 비교예의 화합물들(A95 및 A96) 보다 우수한 MC4R 항진 능력을 갖는다는 것을 확인할 수 있었다.
실험예 2: cAMP Assay
멜라노코르틴 수용체는 G-단백질 결합 수용체(GPCR)의 일종으로, G-단백질의 주된 역할은 2차 전달자를 활성화시켜 신호전달을 통해 많은 생리학적 자극에 대한 세포의 반응을 조절한다. MC4R은 Gs-coupled 수용체로 항진제와 상호작용하면 adenylate cyclase(AC)가 활성화되면서 세포 내 2차 전달자 중 하나인 cyclic AMP(cAMP) 농도를 증가시킨다고 알려져 있다. 따라서 cAMP 신호 발생 측정을 통해 멜라노코르틴 수용체의 활성을 평가할 수 있다.
항진제 반응에 의한 세포 내 cAMP level 증가의 측정이 가능하도록 MC1R, MC3R, MC4R 및 MC5R이 각각 과발현된 cAMP Hunter Gs-coupled 세포주(CHO-K1 세포주)를 확립한 후, white 세포 배양 플레이트의 각 웰에 세포를 분주하고 나서 5% CO2가 존재하는 37℃ 항온배양기에서 24시간 동안 배양하였다. 배양 후 배지를 제거하고 2:1 HBBS / 10mM HEPES : cAMP XS+ Ab reagent를 15 ㎕ 넣어주었다. 버퍼로 4배 희석된 샘플을 5 ㎕ 넣어준 후, vehicle 농도는 1%가 되도록 하고 단계별 농도로 희석한 MC4R 항진 화합물을 첨가한 후 37℃에서 30분 동안 반응시켰다. 각 항진 화합물의 활성 (%)은 100% x (샘플의 평균 RLU값 - vehicle control의 평균 RLU값) / (Max control의 평균 RLU값 - vehicle control의 평균 RLU값)으로 나타내며, 상기 값은 CBIS data analysis suite(ChemInnovation, CA)를 통해 분석하였다.
상기 실험을 통해 얻어진 각 화합물들의 멜라노코르틴 수용체의 항진 능력 측정 결과를 EC50 (nM) 단위로 표 2에 나타내었다.
[표 2]
Figure PCTKR2022002782-appb-I000063
상기 표 2로부터 볼 수 있듯이, 잘 알려진 생체 내 멜라노코르틴 수용체들 중에 생체 내 에너지 대사와 체중 조절에 관여하는 멜라노코르틴-4 수용체(MC4R)에 대하여 실시예의 화합물이 비교예의 화합물들(A95 및 A96) 보다 우수한 수용체 항진 능력을 갖는다는 것을 확인할 수 있었다.
실험예 3: β-arrestin Assay
멜라노코르틴 수용체는 G-단백질 결합 수용체(GPCR)의 일종으로, 많은 신경전달물질의 신호들을 전달하여 다양한 생리반응을 조절한다. GPCR이 인산화 되면 β-arrestin이 수용체의 인산화된 부분이 결합하게 되고, 다른 단백질과의 상호작용을 통하여 세포 내 다양한 신호전달경로를 활성화시키는 중요한 작용을 한다. 멜라노코르틴 수용체가 항진제와 상호작용하면 β-arrestin이 동원되면서 β-arrestin 매개 신호전달경로에 관여한다고 알려져 있다. 따라서 β-arrestin 측정을 통해 멜라노코르틴 수용체의 활성을 평가할 수 있다.
Prolink (PK)-tagged MC1R, MC3R, MC4R, MC5R과 Enzyme acceptor (EA)-tagged β-arrestin이 함께 발현되어 있는 Pathhunter eXpress β-arrestin 세포주(U2OS 세포주)를 확립하였다. 이 세포주는 MCR-PK 부분이 활성화되면 β-arrestin-EA가 동원되어 β-galactosidase 효소 단편인 enzyme acceptor(EA)와 Prolink(PK)가 상호작용하게 된다. 활성화된 효소는 β-galactosidase 활성에 의해 기질을 가수분해하여 화학발광 신호를 만들기 때문에 활성을 측정할 수 있게 된다. Pathhunter eXpress β-arrestin 세포주(U2OS 세포주)를 배양한 후, 세포 배양 플레이트의 각 웰에 세포를 분주한 뒤 5% CO2가 존재하는 37℃ 항온배양기에서 48시간 동안 배양하였다. 배양 후 버퍼로 5배 희석된 샘플을 5 ㎕ 넣어준 후, vehicle 농도는 1%가 되도록 하고 단계별 농도로 희석한 MC4R 항진 화합물을 첨가한 후 37℃에서 90분 동안 반응시켰다. 각 항진 화합물의 활성(%)은 100% x (샘플의 평균 RLU값 - vehicle control의 평균 RLU값) / (control 리간드의 평균 최댓값 - vehicle control의 평균 RLU값) 으로 나타내며, 상기 값은 CBIS data analysis suite(ChemInnovation, CA)를 통해 분석하였다.
상기 실험을 통해 얻어진 각 화합물들의 멜라노코르틴 수용체의 활성 능력 측정 결과를 EC50 (nM) 단위로 표 3에 나타내었다.
[표 3]
Figure PCTKR2022002782-appb-I000064
상기 표 3으로부터 볼 수 있듯이, 잘 알려진 생체 내 멜라노코르틴 수용체들 중에서 생체 내 에너지 대사와 체중 조절에 관여하는 멜라노코르틴-4 수용체(MC4R)에 대하여 실시예의 화합물이 비교예의 화합물들(A95 및 A96) 보다 우수한 수용체 활성 능력을 갖는다는 확인할 수 있었다.
실험예 4: Binding Affinity
생체 내 멜라노코르틴 수용체(MCR)는 5가지 subtype이 알려져 있으며, 그 중 subtype 4인 MC4R의 경우는 에너지 대사와 체중 조절에 관여하는 것으로 알려져 있다. 다른 MCR subtype의 경우 피부색소침착, 에너지 항상성, 외분비 기능 등 다양한 생체 내 기능의 조절에 관여하기 때문에 MC4R 항진 화합물들의 MC4R에 대한 선택성 확보가 향후 발생 가능한 부작용 방지에 매우 중요하다. 따라서 MC4R 항진제들의 MCR subtype별 수용체 결합 능력을 측정하였다.
Human recombinant MC1R을 발현시킨 CHO-K1 세포주, MC3R, MC4R 및 MC5R을 발현시킨 HEK-293 세포주를 확립한 후, 각 세포주들에서 membrane을 모았다. 96-웰 세포 배양 플레이트에 well 당 MC1R membrane 3 μg과 0.04 nM 125I-NDP-α-MSH를 37℃에서 2시간 동안 반응시켰다. MC3R, MC5R membrane 3 μg과 0.035 nM 125I-NDP-α-MSH를 37℃에서 1시간 동안 반응시켰으며, MC4R membrane 3.12 μg과 0.02 nM 125I-NDP-α-MSH를 37℃에서 2시간 동안 반응시켰다. 이 때, 각 well에 단계별 농도로 희석시킨 MCR 항진제를 함유한 25 mM HEPES-KOH 흡착 완충액(pH 7.0)을 넣은 후 반응시켰다. 반응한 용액을 필터로 옮기고 흡착 완충액으로 세척한 후 방사능을 측정하였다. 각각의 총 결합 양에서 1 μM (MC1R), 3 μM (MC3R, MC4R, MC5R) NDP-α-MSH 존재 하에서의 비특이적 결합 양을 제외한 값을 125I-NDP-α-MSH의 특이적 결합 양으로 사용하였다. 각 단계별 농도로 희석된 항진제에 의해 상기 125I-NDP-α-MSH 특이 결합이 저해되는 정도를 측정하였다. IC50는 50%의 125I-NDP-α-MSH 특이 결합을 저해하는 각 항진제의 농도로 표시하였다.
상기 실험을 통해 얻어진 각 화합물들의 멜라노코르틴 수용체의 결합 측정 결과를 Ki (nM) 단위로 표 4-1 및 4-2에 나타내었다.
[표 4-1]
Figure PCTKR2022002782-appb-I000065
[표 4-2]
Figure PCTKR2022002782-appb-I000066
상기 표 4-1 및 4-2로부터 볼 수 있듯이, 잘 알려진 생체 내 멜라노코르틴 수용체들 중에 생체 내 에너지 대사와 체중 조절에 관여하는 멜라노코르틴-4 수용체(MC4R)에 대하여 실시예의 화합물이 비교예의 화합물들(A95 및 A96) 보다 우수한 수용체 결합 능력을 갖는다는 확인할 수 있었다.

Claims (10)

  1. 하기 화학식 1의 화합물, 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염 또는 이성질체:
    [화학식 1]
    Figure PCTKR2022002782-appb-I000067
    상기 화학식 1에서,
    R1은 C2-C5 알킬이고;
    R2는 할로이며;
    R3는 수소 또는 할로이고;
    R4는 C1-C3 알킬이며;
    n은 1 또는 2의 정수이되;
    단, R2가 염소이고, R3가 수소인 경우, n은 2이다.
  2. 제1항에 있어서, R1이 C2 내지 C4 알킬인 화합물, 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염 또는 이성질체.
  3. 제2항에 있어서, 상기 화학식 1의 화합물이 다음으로부터 선택되는 화합물, 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염 또는 이성질체:
    N-((3S,5S)-1-((3S,4R)-1-(tert-뷰틸)-4-(2,4-다이플루오로페닐)피롤리딘-3-카보닐)-5-(모르폴린-4-카보닐)피롤리딘-3-일)-N-((1s,4R)-4-메틸사이클로헥실)피발아마이드;
    N-((3S,5S)-1-((3S,4R)-1-(tert-뷰틸)-4-(2,4-다이플루오로페닐)피롤리딘-3-카보닐)-5-(모르폴린-4-카보닐)피롤리딘-3-일)-N-((1s,4R)-4-메틸사이클로헥실)아이소뷰티르아마이드;
    N-((3S,5S)-1-((3S,4R)-1-(tert-뷰틸)-4-(4-클로로-2-플루오로페닐)피롤리딘-3-카보닐)-5-(모르폴린-4-카보닐)피롤리딘-3-일)-N-((1s,4R)-4-메틸사이클로헥실)아이소뷰티르아마이드;
    N-((3S,5S)-1-((3S,4R)-1-(tert-뷰틸)-4-(4-클로로-2-플루오로페닐)피롤리딘-3-카보닐)-5-(모르폴린-4-카보닐)피롤리딘-3-일)-N-((1s,4R)-4-메틸사이클로헥실)피발아마이드;
    N-((3S,5S)-1-((3S,4R)-1-(tert-뷰틸)-4-(4-클로로페닐)피롤리딘-3-카보닐)-5-(모르폴린-4-카보닐)피롤리딘-3-일)-N-(4,4-다이메틸사이클로헥실)아이소뷰티르아마이드; 및
    N-((3S,5S)-1-((3S,4R)-1-(tert-뷰틸)-4-(4-클로로페닐)피롤리딘-3-카보닐)-5-(모르폴린-4-카보닐)피롤리딘-3-일)-N-(4,4-다이메틸사이클로헥실)피발아마이드.
  4. 제1항에 있어서, 상기 약제학적으로 허용되는 염이 염산, 황산, 질산, 인산, 브롬화수소산 및 요오드화수소산으로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 화합물, 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염 또는 이성질체.
  5. 제4항에 있어서, 상기 약제학적으로 허용되는 염이 염산염인 화합물, 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염 또는 이성질체.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항의 화합물, 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염 또는 이성질체, 및 약제학적으로 허용되는 담체를 포함하는 멜라노코르틴-4 수용체 기능 항진용 약제학적 조성물.
  7. 제6항에 있어서, 비만의 예방 또는 치료용 약제학적 조성물.
  8. 제6항에 있어서, 당뇨의 예방 또는 치료용 약제학적 조성물.
  9. 제6항에 있어서, 염증의 예방 또는 치료용 약제학적 조성물.
  10. 제6항에 있어서, 발기부전증의 예방 또는 치료용 약제학적 조성물.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4461297A4 (en) * 2022-02-08 2025-04-09 LG Chem, Ltd. USE OF MELANOCORTIN-4 RECEPTOR AGONISTS FOR THE PREVENTION OR TREATMENT OF RARE GENETIC OBESITY DISEASE
WO2025149985A1 (en) * 2024-01-10 2025-07-17 Lg Chem, Ltd. Methods of preparing melanocortin 4 receptor agonists

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA3202315A1 (en) * 2020-12-22 2022-06-30 Hee Dong Park Use as selective agonist of malanocortin-4 receptor
KR102771695B1 (ko) * 2021-01-21 2025-02-24 주식회사 엘지화학 멜라노코르틴-4 수용체 효능제의 용도

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000074679A1 (en) * 1999-06-04 2000-12-14 Merck & Co., Inc. Substituted piperidines as melanocortin-4 receptor agonists
US20040058936A1 (en) * 2001-01-23 2004-03-25 Backer Ryan Thomas Substituted piperidines/piperazines as melanocortin receptor agonists
WO2004092126A2 (en) 2003-04-14 2004-10-28 Merck & Co., Inc. Process and intermediates for the preparation of pyrrolidine carboxylic acids
US20070129346A1 (en) * 2003-11-12 2007-06-07 Lg Life Sciences Ltd. Melanocortin receptor agonists
WO2008007930A1 (en) 2006-07-14 2008-01-17 Lg Life Sciences Ltd. Melanocortin receptor agonists
WO2010056022A2 (en) 2008-11-12 2010-05-20 Lg Life Sciences Ltd. Melanocortin receptor agonists
WO2021091283A1 (en) * 2019-11-07 2021-05-14 Lg Chem, Ltd. Melanocortin-4 receptor agonists

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20080007046A (ko) * 2006-07-14 2008-01-17 주식회사 엘지생명과학 멜라노코틴 수용체의 항진제
WO2010065802A2 (en) * 2008-12-04 2010-06-10 Palatin Technologies, Inc. Substituted pyrrolidine or imidazolidine melanocortin receptor-specific compounds

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000074679A1 (en) * 1999-06-04 2000-12-14 Merck & Co., Inc. Substituted piperidines as melanocortin-4 receptor agonists
US20040058936A1 (en) * 2001-01-23 2004-03-25 Backer Ryan Thomas Substituted piperidines/piperazines as melanocortin receptor agonists
WO2004092126A2 (en) 2003-04-14 2004-10-28 Merck & Co., Inc. Process and intermediates for the preparation of pyrrolidine carboxylic acids
US20070129346A1 (en) * 2003-11-12 2007-06-07 Lg Life Sciences Ltd. Melanocortin receptor agonists
WO2008007930A1 (en) 2006-07-14 2008-01-17 Lg Life Sciences Ltd. Melanocortin receptor agonists
WO2010056022A2 (en) 2008-11-12 2010-05-20 Lg Life Sciences Ltd. Melanocortin receptor agonists
KR20100053458A (ko) * 2008-11-12 2010-05-20 주식회사 엘지생명과학 멜라노코틴 수용체의 항진제
WO2021091283A1 (en) * 2019-11-07 2021-05-14 Lg Chem, Ltd. Melanocortin-4 receptor agonists

Non-Patent Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DOUGLAS ET AL., EUR J PHARM, vol. 450, 2002, pages 93 - 109
KASK ET AL., BIOCHEM. BIOPHYS. RES. COMM., vol. 245, 1998, pages 90 - 93
LEE M. D. ET AL., FASEB J, vol. 12, 1998, pages A552
LU D. ET AL., NATURE, vol. 371, 1994, pages 799 - 802
MARSH ET AL., NAT GENET, vol. 21, 1999, pages 119 - 122
MURPHY B. ET AL., J APPL PHYSIOL, vol. 89, 2000, pages 273 - 82
OLLMAN ET AL., SCIENCE, vol. 278, 1997, pages 135 - 138
O'RAHILLY ET AL., NATURE MED, vol. 10, 2004, pages 351 - 352
SCHWARTZ ET AL., NATURE, vol. 404, 2000, pages 661 - 671
See also references of EP4299572A4
SHUTTER ET AL., ENES DEV., vol. 11, 1997, pages 593 - 602
THIELE T. E. ET AL., AM J PHYSIOL, vol. 274, 1998, pages R248 - 54
WIKBERG ET AL., PHARM RES, vol. 42, no. 5, 2000, pages 393 - 420
WIKBERG, EUR. J. PHARMACOL, vol. 375, 1999, pages 295 - 310
YEN, TT ET AL., FASEB J, vol. 8, 1994, pages 479 - 488

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4461297A4 (en) * 2022-02-08 2025-04-09 LG Chem, Ltd. USE OF MELANOCORTIN-4 RECEPTOR AGONISTS FOR THE PREVENTION OR TREATMENT OF RARE GENETIC OBESITY DISEASE
WO2025149985A1 (en) * 2024-01-10 2025-07-17 Lg Chem, Ltd. Methods of preparing melanocortin 4 receptor agonists

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