WO2023277331A1 - Dyrk1 억제제인 피롤로[3,2-c]피리딘 유도체 및 이의 용도 - Google Patents

Dyrk1 억제제인 피롤로[3,2-c]피리딘 유도체 및 이의 용도 Download PDF

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WO2023277331A1
WO2023277331A1 PCT/KR2022/006446 KR2022006446W WO2023277331A1 WO 2023277331 A1 WO2023277331 A1 WO 2023277331A1 KR 2022006446 W KR2022006446 W KR 2022006446W WO 2023277331 A1 WO2023277331 A1 WO 2023277331A1
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pyrrolo
pharmaceutically acceptable
dyrk1a
dyrk1b
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PCT/KR2022/006446
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이혁
김기영
이계형
박아름
곽재성
나윤주
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한국화학연구원
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    • C07D471/02—Heterocyclic compounds containing nitrogen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system, at least one ring being a six-membered ring with one nitrogen atom, not provided for by groups C07D451/00 - C07D463/00 in which the condensed system contains two hetero rings
    • C07D471/04—Ortho-condensed systems
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    • A61K31/495—Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins having six-membered rings with two or more nitrogen atoms as the only ring heteroatoms, e.g. piperazine or tetrazines
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    • A61P25/28—Drugs for disorders of the nervous system for treating neurodegenerative disorders of the central nervous system, e.g. nootropic agents, cognition enhancers, drugs for treating Alzheimer's disease or other forms of dementia
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    • A61P3/10—Drugs for disorders of the metabolism for glucose homeostasis for hyperglycaemia, e.g. antidiabetics
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    • A61P9/00—Drugs for disorders of the cardiovascular system
    • A61P9/12—Antihypertensives

Definitions

  • the present invention relates to a pyrrolo[3,2-c]pyridine derivative, or a pharmaceutically acceptable salt thereof; and a pharmaceutical composition for preventing or treating diseases related to DYRK1A (Dual-specificity tyrosine phosphorylation-regulated kinase 1a) or DYRK1B, including the same as an active ingredient.
  • DYRK1A Dual-specificity tyrosine phosphorylation-regulated kinase 1a
  • DYRK1B including the same as an active ingredient.
  • DYRK dual-specificity tyrosine phosphorylation-regulated kinase
  • tyrosine is a family of enzymes capable of phosphorylating both aromatic tyrosine as well as aliphatic amino acid residues serine and threonine as substrates.
  • tyrosine In the case of autophosphorylation, tyrosine It functions as a phosphatase, and in cells it functions as a "proline-directed" kinase of serine and threonine.
  • DYRK1A, DYRK1B, DYRK2, DYRK3, and DYRK4, and DYRK1A and DYRK1B are classified as class I, and DYRK2, DYRK3, and DYRK4 are classified as class II.
  • DYRK1A is known to be associated with neurodegenerative diseases.
  • the DYRK1A gene is located in the Down syndrome critical region (DSCR) of the trisomy of chromosome 21, which causes Down syndrome.
  • DSCR Down syndrome critical region
  • neurological symptoms such as Down syndrome are caused by the single overexpression of DYRK1A in mice
  • DYRK1A expression is known to increase in the brains of Down syndrome patients and Down syndrome model mice.
  • beta-amyloid (A ⁇ ) accumulation and abnormal phosphorylation of tau protein are known to be the causes of Alzheimer's disease
  • DYRK1A is also known to be involved in relaying from the overexpression of A ⁇ to abnormal phosphorylation of tau protein in Alzheimer's disease patients. .
  • DYRK1B is associated with malignant tumors, for example, elevated expression of DYRK1B in pancreatic cancer tissue and overexpression of DYRK1B in rhabdomyosarcoma have been disclosed. It is also known that DYRK1B is activated by a stress response pathway, functions as a checkpoint kinase, and repairs tumor cells by stopping damaged tumor cells in a dormant state.
  • these DYRK1A and DYRK1B have very low expression in normal cells except for skeletal muscle, and as a result of knockout experiments, it was confirmed that they have little effect on normal tissues. Therefore, inhibitors of these kinases can prevent or treat diseases caused by these kinases In addition, side effects can be expected to be minimized.
  • obesity refers to a state in which fat tissue is abnormally increased due to excessive accumulation of fat in the body due to an imbalance between energy intake and consumption.
  • Obesity is classified into simple obesity due to excessive calorie intake and lack of exercise without a specific cause, and symptomatic obesity caused secondary by genetic factors, endocrine diseases, abnormalities in the appetite control center of the hypothalamus, and side effects of drugs. , about 95% of all obese patients are simple obese.
  • Metabolic diseases are also called lifestyle-related diseases because the imbalance of energy metabolism in the body caused by high-calorie, high-fat, and high-sugar meals can lead to obesity, induce insulin resistance and metabolic inflammation, and cause degenerative diseases such as abnormal lipid metabolism and type 2 diabetes.
  • degenerative diseases such as abnormal lipid metabolism and type 2 diabetes.
  • the morbidity of chronic degenerative diseases such as hypertension, heart disease, arteriosclerosis, and diabetes is increasing due to changes in dietary life due to the increase in intake of processed foods and animal foods and the decrease in intake of plant foods due to the westernization of dietary life in Korea.
  • Metabolic disease in the present invention means a condition or disease closely related to or caused by obesity, and specifically, at least one selected from the group consisting of obesity, fatty liver disease, diabetes, hyperlipidemia, vascular disease, and cardiovascular disease. It may, but is not limited thereto.
  • non-alcoholic fatty liver disease is defined as a disease in which fat deposits are found in the liver in imaging or biopsy without significant alcohol consumption, drug intake that causes fatty liver, and liver disease caused by other causes.
  • NAFLD -alcoholic fatty liver disease
  • NASH nonalcoholic steatohepatitis
  • Simple fatty liver has a relatively good prognosis, while non-alcoholic steatohepatitis occurs in 10-20% of patients with non-alcoholic fatty liver disease and shows inflammation accompanied by liver cell damage along with fat deposition in the liver, and 9-25% of patients with non-alcoholic fatty liver disease Liver cirrhosis progresses in patients, and 30-40% of them die from complications of liver disease, a fatal disease.
  • Non-alcoholic steatohepatitis is closely related to metabolic syndrome such as obesity and insulin resistance, but the exact pathogenesis and treatment method are still unknown.
  • the diagnosis of NASH is mainly made through a histopathological examination, and the minimal essential findings for the diagnosis of NASH include steatosis, balloon degeneration of hepatocytes, and inflammation within the lobules.
  • it is particularly important to suppress progression to the next stage by improving inflammation of steatohepatitis while suppressing progression of non-alcoholic fatty liver to steatohepatitis.
  • reducing insulin resistance and visceral fat accumulation related to non-alcoholic steatohepatitis through exercise therapy or drug therapy is a very important management item in treatment.
  • non-alcoholic steatohepatitis As the social cost of non-alcoholic steatohepatitis increases, many researchers have tried to develop therapeutic agents, but there is no drug treatment that has proven clinically effective for non-alcoholic fatty liver disease so far, especially for non-alcoholic steatohepatitis. No treatment has been developed that can prevent the occurrence or progression. There is no treatment approved globally as a treatment for non-alcoholic steatohepatitis, and there are only off-label drugs that patients can choose as the next best option in consideration of safety and efficacy.
  • Insulin resistance improving agents e.g., PPARs agonists (Peroxisome proliferator-activated receptors) agonists
  • FXR Farnesoid X Receptor
  • the inventors of the present invention found that the novel pyrrolopyridine derivative has efficacy in preventing or treating non-alcoholic steatohepatitis through studies including showing an inhibitory effect on adipogenesis in 3T3-L1 cells, which is an in vitro adipogenesis assay experiment. invention was completed.
  • the present inventors have The present invention by confirming that the pyrrolo[3,2-c]pyridine derivative represented by can inhibit or regulate the activity of DYRK1A and/or DYRK1B, which are kinases that have little effect on normal tissues due to their low expression in normal cells. did:
  • the present invention provides a compound represented by Formula 1, an enantiomer, a diastereomer, a stereoisomer, a hydrate, a solvate, a prodrug thereof, or a pharmaceutically acceptable salt thereof:
  • X is -C(O)-, -CH 2 -, or -CH(OH)-;
  • n 0 or 1
  • n is each independently 0, 1, or 2;
  • R 1 and R 2 are each independently H, OH, NO 2 , NH 2 , CN, halogen, C 1-6 alkyl, halo C 1 -C 6 alkyl, hydroxy C 1 -C 6 alkyl, C 1 -C 6 alkoxy, halo C 1 -C 6 alkoxy, or C 1 -C 6 alkoxy C 1 -C 6 alkoxy;
  • R 3 is H, halogen or C 1-6 alkyl.
  • the present invention provides a compound represented by Formula 1, an enantiomer, a diastereomer, a stereoisomer, a hydrate, a solvate, a prodrug thereof, or a pharmaceutically acceptable salt thereof:
  • X is -C(O)-, -CH 2 - or -CH(OH)-;
  • n 0 or 1
  • n is each independently 0, 1 or 2;
  • R 1 and R 2 are each independently H, OH, NO 2 , NH 2 , halogen, or C 1-6 alkyl;
  • R 3 is H or halogen.
  • the compounds of the present invention may exist in the form of pharmaceutically acceptable salts.
  • an acid addition salt formed by a pharmaceutically acceptable free acid is useful.
  • pharmaceutically acceptable salt of the present invention is a concentration that has a relatively non-toxic and harmless effective effect on patients, and any of the compounds represented by Formula 1 do not reduce the beneficial effects of the compound represented by Formula 1 by side effects caused by the salt. means any organic or inorganic addition salt of
  • Acid addition salts are prepared by conventional methods, for example, by dissolving a compound in an excess of an aqueous acid solution and precipitating the salt using a water-miscible organic solvent, such as methanol, ethanol, acetone or acetonitrile. Equimolar amounts of the compound and an acid or alcohol (eg, glycol monomethyl ether) in water may be heated, and then the mixture may be evaporated to dryness, or the precipitated salt may be suction filtered.
  • a water-miscible organic solvent such as methanol, ethanol, acetone or acetonitrile.
  • Equimolar amounts of the compound and an acid or alcohol (eg, glycol monomethyl ether) in water may be heated, and then the mixture may be evaporated to dryness, or the precipitated salt may be suction filtered.
  • organic acids and inorganic acids can be used as the free acid
  • hydrochloric acid, phosphoric acid, sulfuric acid, nitric acid, tartaric acid, etc. can be used as the inorganic acid
  • methanesulfonic acid, p-toluenesulfonic acid, acetic acid, trifluoroacetic acid, and maleic acid can be used as the organic acid.
  • maleic acid succinic acid, oxalic acid, benzoic acid, tartaric acid, fumaric acid, manderic acid, propionic acid, citric acid, lactic acid, glycolic acid, gluconic acid (gluconic acid), galacturonic acid, glutamic acid, glutaric acid, glucuronic acid, aspartic acid, ascorbic acid, carbonic acid, vanillic acid, hydroiodic acid, etc.
  • maleic acid succinic acid, oxalic acid, benzoic acid, tartaric acid, fumaric acid, manderic acid, propionic acid, citric acid, lactic acid, glycolic acid, gluconic acid (gluconic acid), galacturonic acid, glutamic acid, glutaric acid, glucuronic acid, aspartic acid, ascorbic acid, carbonic acid, vanillic acid, hydroiodic acid, etc.
  • citric acid lactic acid, glycolic acid, gluconic acid (gluconic acid), galacturonic
  • a pharmaceutically acceptable metal salt may be prepared using a base.
  • the alkali metal salt or alkaline earth metal salt is obtained, for example, by dissolving the compound in an excess alkali metal hydroxide or alkaline earth metal hydroxide solution, filtering the undissolved compound salt, and then evaporating and drying the filtrate.
  • the metal salt it is particularly suitable for preparing a sodium, potassium, or calcium salt, but is not limited thereto.
  • the corresponding silver salt can be obtained by reacting an alkali metal or alkaline earth metal salt with a suitable silver salt (eg, silver nitrate).
  • Pharmaceutically acceptable salts of the compounds of the present invention include salts of acidic or basic groups which may be present in the compounds of Formula 1 above.
  • pharmaceutically acceptable salts may include sodium, calcium, and potassium salts of a hydroxy group
  • other pharmaceutically acceptable salts of an amino group include hydrobromide, sulfate, hydrogen sulfate, phosphate, and hydrogen phosphate.
  • dihydrogen phosphate, acetate, succinate, citrate, tartrate, lactate, mandelate, methanesulfonate (mesylate) and p-toluenesulfonate (tosylate) salts, etc. preparation of salts known in the art It can be produced through the method.
  • the salt of the pyrrolo[3,2-c]pyridine derivative of the present invention is a pharmaceutically acceptable salt, and has an inhibitory activity against DYRK1A and/or DYRK1B equivalent to that of the pyrrolo[3,2-c]pyridine derivative compound. All salts of pyrrolo[3,2-c]pyridine derivatives shown herein may be used without limitation.
  • the present invention relates to a compound comprising the compound represented by Formula 1, its enantiomer, diastereomer, stereoisomer, hydrate, solvate, prodrug, or pharmaceutically acceptable salt thereof as an active ingredient.
  • a pharmaceutical composition for the treatment or prevention of DYRK1A or DYRK1B-related diseases is provided.
  • the compound of the present invention can inhibit DYRK1A, DYRK1B or two or more, it can be used for preventing or treating diseases overexpressing them.
  • prevention of the present invention means any action that inhibits or delays the occurrence, spread, and recurrence of DYRK1A or DYRK1B-related diseases by administration of the composition of the present invention, and “treatment” refers to the above by administration of the composition of the present invention. It means any action that improves or beneficially changes the symptoms of a disease.
  • the composition of the present invention can prevent or treat DYRK1A or DYRK1B-related diseases by controlling cell death, proliferation, and/or metastasis by inhibiting the activity of DYRK1A and/or DYRK1B, which is caused by abnormality in DYRK1A and/or DYRK1B activity. It can be usefully used for the prevention or treatment of diseases.
  • DYRK1A or DYRK1B-associated diseases include ovarian cancer, osteogenic sarcoma, pancreatic cancer, coronary artery disease, obesity, severe hypertension, type 2 diabetes It may include various diseases such as (type II diabetes mellitus), Down syndrome, Alzheimer's disease, autism spectrum disorder or nonalcoholic steatohepatitis (NASH), and the Coronary artery disease may be autosomal dominant early onset Coronary Artery Disease, and the obesity may be juvenile-onset truncal obesity.
  • the pyrrolo[3,2-c]pyridine derivatives of the present invention are useful for the treatment or prevention of metabolic diseases including obesity and diabetes, or nonalcoholic steatohepatitis (NASH) diseases through their lipogenesis inhibitory effect can be used
  • the pharmaceutical composition according to the present invention contains the compound represented by Formula 1, its enantiomer, diastereomer, stereoisomer, hydrate, solvate, prodrug, or pharmaceutically acceptable salt thereof as an active ingredient. Based on the total weight of the composition, it may be contained in 0.1 to 75% by weight, more preferably 1 to 50% by weight.
  • composition of the present invention may further include a pharmaceutically acceptable carrier, diluent or excipient, and may be prepared according to a conventional method according to each purpose of use, such as powder, granule, tablet, capsule, suspension, emulsion, syrup, It can be formulated and used in various forms such as oral formulations such as aerosols and injections of sterile injection solutions, and can be administered through various routes including oral administration or intravenous, intraperitoneal, subcutaneous, rectal, topical administration, and the like.
  • compositions examples include lactose, dextrose, sucrose, sorbitol, mannitol, xylitol, erythritol, maltitol, starch, gum acacia, alginates, gelatin, calcium phosphate, calcium silicate, cellulose, methylcellulose, microcrystalline cellulose, polyvinylpyrrolidone, water, methylhydroxybenzoate, propylhydroxybenzoate, talc, magnesium stearate and mineral oil; and the like.
  • the composition of the present invention may further include fillers, anti-agglomerating agents, lubricants, wetting agents, flavoring agents, emulsifiers, preservatives, and the like.
  • Solid preparations for oral administration include tablets, pills, powders, granules, capsules, etc., and these solid preparations include at least one excipient in the composition, for example, starch, calcium carbonate, sucrose, lactose, gelatin, etc. Formulated by mixing.
  • lubricants such as magnesium stearate and talc may be used in addition to simple excipients.
  • Oral liquid preparations may include suspensions, solutions for internal use, emulsions, syrups, etc., and various excipients such as wetting agents, sweeteners, aromatics, preservatives, etc. may be included in addition to water and liquid paraffin, which are commonly used simple diluents.
  • excipients such as wetting agents, sweeteners, aromatics, preservatives, etc.
  • Formulations for parenteral administration include sterilized aqueous solutions, non-aqueous solutions, suspensions, emulsions, freeze-dried formulations, and suppositories.
  • Propylene glycol, polyethylene glycol, vegetable oils such as olive oil, and injectable esters such as ethyl oleate may be used as non-aqueous solvents and suspensions.
  • the suppositories are Witepsol, Macrogol, and Tween 61. Cacao fat, laurin fat, glycerogeratin and the like can be used. Meanwhile, conventional additives such as solubilizers, tonicity agents, suspending agents, emulsifiers, stabilizers, and preservatives may be included in the injection.
  • composition of the present invention is administered in a pharmaceutically effective amount.
  • pharmaceutically effective amount of the present invention means an amount sufficient to treat a disease with a reasonable benefit / risk ratio applicable to medical treatment and not causing side effects, and the effective dose level is the patient's health condition, Depending on the type of disease, severity, activity of the drug, sensitivity to the drug, method of administration, time of administration, route of administration and excretion rate, duration of treatment, factors including drugs used in combination or concurrently, and other factors well known in the medical field can
  • the composition of the present invention may be administered as an individual therapeutic agent or in combination with other therapeutic agents, may be administered sequentially or simultaneously with conventional therapeutic agents, and may be administered singly or in multiple doses. Considering all of the above factors, it is important to administer an amount that can obtain the maximum effect with the minimum amount without side effects, which can be easily determined by those skilled in the art.
  • the effective amount of the compound in the composition of the present invention may vary depending on the age, sex, and weight of the patient, and is generally 1 to 100 mg per kg body weight, preferably 5 to 60 mg daily or every other day, or 1 It can be administered in 1 to 3 divided doses per day. However, since it may increase or decrease according to the route of administration, severity of disease, sex, weight, age, etc., the dosage is not limited to the scope of the present invention in any way.
  • the present invention also relates to the steps of administering the compound represented by Formula 1, its enantiomer, diastereomer, stereoisomer, hydrate, solvate, prodrug, or pharmaceutically acceptable salt thereof to a subject in need thereof. It provides a method for preventing or treating a DYRK1A or DYRK1B-related disease in an individual, comprising a.
  • subject of the present invention refers to monkeys, cows, horses, sheep, pigs, chickens, turkeys, quails, cats, dogs, mice, rats, rabbits, including humans who have or may develop the DYRK1A or DYRK1B-related disease. or any animal, including guinea pigs, and the disease can be effectively prevented or treated by administering the pharmaceutical composition of the present invention to a subject.
  • pharmaceutical composition of the present invention can be sensitized to conventional anticancer chemotherapy or targeted anticancer agents, synergistic effects can be exhibited by administering in parallel with conventional therapeutic agents.
  • administration of the present invention means providing a predetermined substance to a patient by any suitable method, and the administration route of the composition of the present invention may be administered through 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, intranasal administration, intrapulmonary administration, or intrarectal administration may be administered, but is not limited thereto.
  • the pharmaceutical composition of the present invention may be administered by any device capable of transporting an active substance to a target cell.
  • Preferred administration modes and preparations are intravenous injections, subcutaneous injections, intradermal injections, intramuscular injections, drip injections, and the like.
  • Injections are formulated with aqueous solvents such as physiological saline and IV, non-aqueous solvents such as vegetable oil, higher fatty acid esters (e.g., ethyl oleate, etc.), alcohols (e.g., ethanol, benzyl alcohol, propylene glycol, glycerin, etc.).
  • aqueous solvents such as physiological saline and IV
  • non-aqueous solvents such as vegetable oil, higher fatty acid esters (e.g., ethyl oleate, etc.)
  • alcohols e.g., ethanol, benzyl alcohol, propylene glycol, glycerin, etc.
  • Stabilizers e.g., ascorbic acid, sodium hydrogensulfite, sodium pyrosulfite, BHA, tocopherol, EDTA, etc.
  • a pharmaceutical carrier such as a preservative (eg, phenylmercuric nitrate, thimerosal, benzalkonium chloride, phenol, cresol, benzyl alcohol, etc.) may be included.
  • terapéuticaally effective amount used in combination with an active ingredient in the present invention refers to a pyrrolo[3,2-c]pyridine derivative compound effective for preventing or treating a target disease, its enantiomer, diastereomer or stereoisomer. , the amount of a hydrate, solvate, prodrug, or pharmaceutically acceptable salt thereof.
  • the pharmaceutical composition of the present invention may include a pyrrolo[3,2-c]pyridine derivative compound as an active ingredient, its enantiomer, diastereomer, stereoisomer, hydrate, solvate, Known drugs used for the prevention or treatment of each known disease other than prodrugs or pharmaceutically acceptable salts thereof may be further included.
  • a pyrrolo[3,2-c]pyridine derivative compound when used for the prevention or treatment of DYRK1A or DYRK1B related diseases, as an active ingredient, a pyrrolo[3,2-c]pyridine derivative compound, its enantiomer, diastereomer, stereoisomer, hydrate, solvate, prodrug,
  • known anticancer agents may be further included in addition to pharmaceutically acceptable salts thereof, and may be used in combination with other known therapies for the treatment of these diseases.
  • Other treatments include, but are not limited to, chemotherapy, radiation therapy, hormone therapy, bone marrow transplantation, stem-cell replacement therapy, other biological therapies, immunotherapy, and the like.
  • anticancer agents examples include mechloethamine, chlorambucil, phenylalanine, mustard, and cyclophospha as DNA alkylating agents.
  • Anti-cancer antibiotics include dactinomycin (actinomycin D), doxorubicin (adriamycin), daunorubicin, idarubicin, mitoxantrone, and plicama plicamycin, mitomycin C and bleomycin; and plant alkaloids vincristine, vinblastine, paclitaxel, docetaxel, etoposide, teniposide, topotecan and iridotecan; and the like, but are not
  • the pyrrolo[3,2-c]pyridine derivative of the present invention can inhibit DYRK1A and/or DYRK1B, it can be usefully used for the treatment or prevention of DYRK1A or DYRK1B related diseases.
  • pyrrolo[3,2-c]pyridine derivatives of the present invention can be usefully used for the treatment or prevention of metabolic diseases including obesity and diabetes, or nonalcoholic steatohepatitis (NASH) diseases.
  • metabolic diseases including obesity and diabetes, or nonalcoholic steatohepatitis (NASH) diseases.
  • NASH nonalcoholic steatohepatitis
  • Example 1 The ability of the compound prepared in Example 1 to inhibit human DYRK1A, DYRK1B, DYRK2 or DYRK3 kinase activity in vitro was evaluated by LanthaScreenTM Eu Kinase Binding Assay (Invitrogen). Experiments were performed using Invitrogen's human DYRK1A, DYRK1B, DYRK2 and DYRK3 kinases.
  • Ratio Fluorescence value measured at 665 nm / Fluorescence value measured at 620 nm ⁇ 104
  • 3T3-L1 cells (ATCC CL-173, mouse preadipocytes) were purchased from the American Type Culture Collection (Manassas, VA, USA). 3T3-L1 cells were seeded at 50 ⁇ 10 4 in 6-well plates coated with collagen (Corning, NY, USA) and supplemented with 10% fetal bovine serum (FBS), 100 ⁇ g/ml penicillin, and 100 ⁇ g/ml streptomycin. This supplement was maintained in Dulbecco's modified Eagle medium (DMEM, Gibco/Invitrogen, Carlsbad, CA, USA).
  • DMEM Dulbecco's modified Eagle medium
  • DMI differentiation induction cocktail
  • insulin final concentration 20 ⁇ g/ml
  • 3-isobutyl-1-methylxanthine final concentration 0.5 mM
  • dexamethasone final concentration 1 ⁇
  • the tested drug was dissolved in DMSO to make 20 mM and then stored, and the concentration of the drug was diluted so that the concentration of DMSO was 0.1% when treated with a differentiation induction cocktail in cell experiments.
  • Lipid droplets were stained using boron-dipyrromethene (BODIPY) 493/503 (Invitrogen, Carlsbad, CA, USA). Nuclei were stained using 4',6-diamidino-2-phenylindole (DAPI, Cell Signaling Technology, Danvers, MA, USA). BODIPY 493/503 (2 mg/ml) and DAPI stock solutions (2 mg/ml) were diluted 1/5000 in Hanks Balanced Salts Solution (Gibco) for staining. For fixative staining, cells were washed with DPBS (Dulbecco's Phosphate-Buffered Saline, Gibco) and then incubated in 4% paraformaldehyde solution for 10 minutes.
  • DPBS Dynamiconitride

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Abstract

본 발명은 피롤로[3,2-c]피리딘 유도체, 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염; 및 이를 유효성분으로 포함하는 DYRK1A(Dual-specificity tyrosine phosphorylation-regulated kinase 1a) 또는 DYRK1B(Dual-specificity tyrosine phosphorylation-regulated kinase 1b) 관련 질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물에 관한 것이다.

Description

DYRK1 억제제인 피롤로[3,2-C]피리딘 유도체 및 이의 용도
본 발명은 피롤로[3,2-c]피리딘 유도체, 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염; 및 이를 유효성분으로 포함하는 DYRK1A(Dual-specificity tyrosine phosphorylation-regulated kinase 1a) 또는 DYRK1B 관련 질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물에 관한 것이다.
DYRK(이중 특이성 타이로신 인산화 조절 키나아제; dual-specificity tyrosine phosphorylation-regulated kinase)는 방향족인 타이로신은 물론 지방족 아미노산 잔기인 세린 및 트레오닌 양쪽을 기질로 하여 인산화할 수 있는 효소의 패밀리로서, 자기인산화의 경우 타이로신 인산화 효소로 기능하며, 세포 내에서는 "proline-directed"인 세린과 트레오닌의 인산화 효소로서 기능한다. DYRK 패밀리 멤버로는 DYRK1A, DYRK1B, DYRK2, DYRK3 및 DYRK4 총 5개가 알려져 있으며, DYRK1A와 DYRK1B를 클래스 I로, DYRK2, DYRK3 및 DYRK4를 클래스 II로 구분한다.
이중 DYRK1A는 신경퇴행성 질환과 관련 있는 것으로 알려져 있다. DYRK1A 유전자는 다운증후군의 원인이 되는 21번 염색체의 트리소미(trisomy)의 다운증후군 크리티컬 영역(Down syndrome critical region; DSCR)에 위치한다. 마우스에서 DYRK1A의 단독 과잉 발현에 의해 다운증후군과 같은 신경증상을 초래하는 것으로 알려져 있으며, 다운증후군 환자 및 다운증후군 모델 마우스의 뇌에서 DYRK1A 발현이 증가하는 것으로 알려져 있다. 또한 베타-아밀로이드(Aβ) 축적 및 타우(tau) 단백질의 이상 인산화가 알츠하이머병의 원인으로 알려져 있는데, 알츠하이머병 환자에서 Aβ 발현 항진으로부터 타우 단백질의 이상 인산화로의 중계에 DYRK1A가 관여한다고도 알려져 있다.
DYRK1B는 악성 종양과 관련이 있는데, 예를 들어 췌장암 조직에서 DYRK1B의 발현이 상승하며, 횡문근육종에서 DYRK1B가 과발현되는 것이 개시되어 있다. 또한, DYRK1B는 스트레스 응답 경로에 의해 활성화되고, 체크 포인트 키나아제로서 기능하며, 손상된 종양 세포를 휴지 상태로 정지시켜 종양 세포를 수복시키는 것으로도 알려져 있다.
한편, 이들 DYRK1A 및 DYRK1B는 골격근을 제외한 정상세포에서 발현이 매우 낮고 녹아웃 실험 결과 정상 조직에는 거의 영향이 없는 것이 확인되었는 바, 이들 키나아제의 저해제는 이들 키나아제에 의해 유발되는 질환들을 예방 또는 치료할 수 있을 뿐만 아니라 부작용을 최소화할 수 있을 것으로 기대할 수 있다.
한편, 비만이란 에너지의 섭취와 소모의 불균형으로 인하여 체내에 지방이 과잉으로 축적되어 지방조직이 비정상적으로 증가된 상태를 말한다. 비만은 특별한 원인 질환 없이 과대한 열량의 섭취와 운동부족으로 인한 단순성 비만과, 유전적 요인, 내분비질환, 시상하부의 식욕조절중추 이상과 약제의 부작용으로 인해 이차적으로 유발되는 증후성 비만으로 분류되며, 전체 비만 환자 중 약 95%는 단순성 비만이다.
또한, 비만이 제2형 당뇨병의 주요 위험인자임이 확인되고 있으며, 체질량지수가 23인 경우에 비교하여 체질량지수가 35가 넘으면 당뇨병의 발생률이 40배에 달한다는 보고가 있다. 체지방량 이외에도 지방 분포가 당뇨병의 발생에 연관이 있으며 중심성 비만에서 그 빈도가 높아진다. 피마 인디언에서 비만의 유병률이 80%이면서 당뇨병의 발생이 40%에 달한다는 보고는 비만, 당뇨병, 대사성질환과의 밀접한 상관관계를 반영하고 있다.
대사성 질환은 고열량, 고지방 및 고당질 식사에 의한 체내 에너지 대사의 불균형은 비만을 초래하고 인슐린 저항성과 대사성 염증을 유도하여 지질대사 이상 및 제2형 당뇨병 등 퇴행성 질환을 일으킬 수 있으므로, 생활습관성 질환이라고도 부르며, 최근 우리나라는 식생활의 서구화로 인해 가공식품과 동물성 식품의 섭취 증가와 식물성 식품 섭취 감소로 인한 식생활의 변화로 고혈압, 심장병, 동맥경화증 및 당뇨병 등의 만성퇴행성 질환의 이환율이 높아지고 있다.
본 발명에서 대사성 질환이란, 비만과 밀접하게 연관성이 있거나, 비만에 기인하는 상태 또는 질환을 의미하며, 구체적으로 비만, 지방간질환, 당뇨병, 고지혈증, 혈관질환 및 심혈관 질환으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
그러나 실제로 체질량지수와 허리둘레 길이가 높은 비만 환자의 70-80%가 당뇨병이 아니라는 것을 보면 비만 단독으로 당뇨병을 발생시키는 인자로는 충분치 않으며 유전적인 요인이나 인슐린 저항성과 인슐린 분비와 같은 당뇨병의 유발인자가 상호 연관되어 작용할 것으로 생각되고 있다.
최근 들어 비만 인구의 증가에 따른 대사증후군의 유병률 증가와 함께 비알콜성 지방간질환의 유병률도 증가 추세에 있다. 지방간은 상술한 바와 같이 비만의 합병증으로 유발되거나, 또는 기타 다양한 원인, 예컨대, 알코올, 당뇨, 영양불량증, 약물의 남용 등에 의해서 유발되는 것으로 보고되고 있는데, 조직검사에서 5% 이상의 간세포에 지방이 침착된 경우로 정의된다. 특히, 유의한 알콜 섭취, 지방간을 초래하는 약물의 복용, 동반된 다른 원인에 의한 간질환 등이 없으면서 영상검사나 조직검사에서 간 내 지방침착의 소견을 보이는 질환을 ‘비알콜성 지방간질환(non-alcoholic fatty liver disease, NAFLD)’이라고 하는데, 여기에는 단순 지방간(simple steatosis)과 비알콜성 지방간염(nonalcoholic steatohepatitis, NASH)이 포함된다.
단순 지방간은 비교적 양호한 예후를 보이는 반면, 비알콜성 지방간염은 비알코올성 지방간질환 환자 중 10~20%에서 발병되는 질환으로서 간 내 지방침착과 함께 간세포 손상을 동반한 염증을 보이며 9~25%의 환자에서 간경변증이 진행되며 이중 30~40%는 간질환의 합병증으로 사망하는 치명적인 질병이다.
비알콜성 지방간염은 비만, 인슐린 내성 등 대사증후군과 밀접하게 연관이 되어 있으나, 아직까지 정확한 병리기전과 치료방법이 알려져 있지 않다. 비알콜성지방간염의 확진은 주로 조직병리학적 검사를 통해 이루어지며, 비알콜성 지방간염 진단의 최소한의 필수 소견으로는 지방증, 간세포의 풍선변성, 간소엽 내 염증이 있다. 이와 같은 비알콜성 지방간염이 효과적으로 치료되기 위해서는 특히, 비알콜성 지방간이 지방간염으로 진행되는 것을 억제하면서 지방간염의 염증을 개선시킴으로써 다음 단계로의 진행을 억제하는 것이 중요하다. 나아가 비알콜성 지방간염과 관련한 인슐린 저항성 및 내장 지방 축적 등을 운동 요법 또는 약물 치료를 통해 감소시키는 것이 치료에 있어 매우 중요한 관리 항목이다.
비알콜성 지방간염에 의한 사회적 비용이 증가함에 따라, 많은 연구자들이 치료제를 개발하려고 노력해왔으나, 현재까지 비알콜성 지방간질환에 대해 임상적 효과가 증명된 약물치료는 없으며 특히 비알콜성 지방간염의 발생이나 진행을 막을 수 있는 치료약제는 개발되지 않았다. 전 세계적으로 비알콜성 지방간염 치료제로서 승인된 치료제가 전무하며, 환자에게 안전성과 효능을 고려해 차선책으로 선택할 수 있는 오프라벨 약물만 존재하는 상황이다. 인슐린 저항성 개선제(예컨대, PPARs 효능제(Peroxisome proliferator-activated receptors) agonists)나 파네소이드 X 수용체 작용제(Farnesoid X Receptor(FXR) agonist) 등이 임상 개발 중에 있으나 치료효과가 증명된 약물은 없으며, 이상 지질증과 같은 부작용을 유발하는 약물들도 있다. 또한, 비알콜성 지방간염의 경우, 다양한 병태 생리가 관여하기 때문에, 일반적인 항산화, 항염증 효능만으로는 실제 동물 실험, 임상시험에서 충분한 치료 효능을 나타내지 못하는 경우가 많다.
본 발명자들은 신규한 피롤로피리딘 유도체가 in vitro adipogenesis assay 실험인 3T3-L1 세포에서의 지방 생성 억제효과를 나타내는 것을 포함한 연구를 통하여 비알콜성 지방간염의 예방 또는 치료에도 효능을 갖는 것을 발견하고 본 발명을 완성하게 되었다.
본 발명자들은 암질환, 신경퇴행성질환 또는 비알코올성 지방간염(nonalcoholic steatohepatitis; NASH)에 대한 신규한 치료제를 고안 및 개발함에 있어서 부작용을 최소화할 수 있는 소분자 화합물을 발굴하고자 예의 연구노력한 결과, 하기 화학식 1로 표시되는 피롤로[3,2-c]피리딘 유도체가 정상 세포에서 발현이 낮아 정상 조직에 거의 영향을 주지 않는 키나아제인 DYRK1A 및/또는 DYRK1B 활성을 억제 또는 조절할 수 있음을 확인하고 본 발명을 완성하였다:
[화학식 1]
Figure PCTKR2022006446-appb-img-000001
하나의 양태로서, 본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물, 이의 거울상 이성질체, 부분입체 이성질체, 입체 이성질체, 수화물, 용매화물, 프로드럭, 또는 이들의 약학적으로 허용가능한 염을 제공한다:
[화학식 1]
Figure PCTKR2022006446-appb-img-000002
상기 화학식 1에서,
X는 -C(O)-, -CH2-, 또는 -CH(OH)-이고,
n은 0 또는 1이고,
m은 각각 독립적으로 0, 1, 또는 2이고,
R1 및 R2는 각각 독립적으로 H, OH, NO2, NH2, CN, 할로겐, C1-6 알킬, 할로 C1-C6 알킬, 히드록시 C1-C6 알킬, C1-C6 알콕시, 할로 C1-C6 알콕시, 또는 C1-C6 알콕시 C1-C6 알콕시이고,
R3는 H, 할로겐 또는 C1-6 알킬이다.
또한, 본 발명은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물, 이의 거울상 이성질체, 부분입체 이성질체, 입체 이성질체, 수화물, 용매화물, 프로드럭, 또는 이들의 약학적으로 허용가능한 염을 제공한다:
상기 화학식 1에서,
X는 -C(O)-, -CH2- 또는 -CH(OH)-이고,
n은 0 또는 1이고,
m은 각각 독립적으로 0, 1 또는 2이고,
R1 및 R2는 각각 독립적으로 H, OH, NO2, NH2, 할로겐, 또는 C1-6 알킬이고,
R3은 H 또는 할로겐이다.
구체적으로, 상기 화합물은
(1-(2-메틸피리미딘-4-일)-1H-피롤로[3,2-c]피리딘-3-일)(페닐)메탄온(화합물 1);
3-벤질-1-(2-메틸피리미딘-4-일)-1H-피롤로[3,2-c]피리딘(화합물 2);
(1-(2-아미노피리미딘-4-일)-1H-피롤로[3,2-c]피리딘-3-일)(페닐)메탄온(화합물 3);
(1-(2-아미노피리미딘-4-일)-1H-피롤로[3,2-c]피리딘-3-일)(페닐)메탄올(화합물 4);
4-(3-벤질-1H-피롤로[3,2-c]피리딘-1-일)피리미딘-2-아민(화합물 5);
1-(2-메틸피리미딘-4-일)-3-페닐-1H-피롤로[3,2-c]피리딘(화합물 6); 또는
3-(2-클로로페닐)-1-(2-메틸피리미딘-4-일)-1H-피롤로[3,2-c]피리딘(화합물 7); 이다.
본 발명의 화합물은 약학적으로 허용가능한 염의 형태로 존재할 수 있다. 염으로는 약학적으로 허용가능한 유리산(free acid)에 의해 형성된 산가염이 유용하다. 본 발명의 용어 "약학적으로 허용가능한 염"이란 환자에게 비교적 비독성이고 무해한 유효작용을 갖는 농도로서 이 염에 기인한 부작용이 화학식 1로 표시되는 화합물의 이로운 효능을 저하시키지 않는 상기 화합물의 임의의 모든 유기 또는 무기 부가염을 의미한다.
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 알코올(예, 글리콜 모노메틸에테르)을 가열하고, 이어서 상기 혼합물을 증발시켜 건조시키거나, 또는 석출된 염을 흡인 여과시킬 수 있다.
이때, 유리산으로는 유기산과 무기산을 사용할 수 있으며, 무기산으로는 염산, 인산, 황산, 질산, 주석산 등을 사용할 수 있고 유기산으로는 메탄술폰산, p-톨루엔술폰산, 아세트산, 트리플루오로아세트산, 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, 요오드화수소산(hydroiodic acid) 등을 사용할 수 있으며, 이들에 제한되지 않는다.
또한, 염기를 사용하여 약학적으로 허용가능한 금속염을 만들 수 있다. 알칼리 금속염 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, 금속염으로는 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, 질산은)과 반응시켜 얻을 수 있다.
본 발명의 화합물의 약학적으로 허용가능한 염은, 달리 지시되지 않는 한, 상기 화학식 1의 화합물에 존재할 수 있는 산성 또는 염기성 기의 염을 포함한다. 예를 들어, 약학적으로 허용가능한 염으로는 히드록시기의 나트륨, 칼슘 및 칼륨염 등이 포함될 수 있고, 아미노기의 기타 약학적으로 허용가능한 염으로는 히드로브롬화물, 황산염, 수소 황산염, 인산염, 수소 인산염, 이수소 인산염, 아세테이트, 숙시네이트, 시트레이트, 타르트레이트, 락테이트, 만델레이트, 메탄술포네이트(메실레이트) 및 p-톨루엔술포네이트(토실레이트) 염 등이 있으며, 당업계에 알려진 염의 제조방법을 통하여 제조될 수 있다.
본 발명의 피롤로[3,2-c]피리딘 유도체의 염으로는 약학적으로 허용가능한 염으로서, 피롤로[3,2-c]피리딘 유도체 화합물과 동등한 DYRK1A 및/또는 DYRK1B에 대한 억제활성을 나타내는 피롤로[3,2-c]피리딘 유도체의 염이면 제한없이 모두 사용 가능하다.
또 다른 양태로서, 본 발명은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물, 이의 거울상 이성질체, 부분입체 이성질체, 입체 이성질체, 수화물, 용매화물, 프로드럭, 또는 이들의 약학적으로 허용가능한 염을 유효성분으로 포함하는 DYRK1A 또는 DYRK1B 관련 질환의 치료 또는 예방용 약학적 조성물을 제공한다.
예컨대, 상기 본 발명의 화합물은 DYRK1A, DYRK1B 또는 둘 이상을 억제할 수 있으므로, 이를 과발현하는 질환의 예방 또는 치료에 사용될 수 있다.
본 발명의 용어 "예방"이란 본 발명의 조성물의 투여로 DYRK1A 또는 DYRK1B 관련 질환의 발생, 확산 및 재발을 억제시키거나 지연시키는 모든 행위를 의미하고, "치료"란 본 발명의 조성물의 투여로 상기 질환의 증세가 호전되거나 이롭게 변경되는 모든 행위를 의미한다.
본 발명의 조성물은 DYRK1A 및/또는 DYRK1B의 활성을 억제함으로써 세포의 사멸, 증식 및/또는 전이를 조절함으로써 DYRK1A 또는 DYRK1B 관련 질환을 예방 또는 치료할 수 있으므로, DYRK1A 및/또는 DYRK1B 활성의 이상으로 인해 유발되는 질환의 예방 또는 치료에 유용하게 사용될 수 있다.
DYRK1A 또는 DYRK1B 관련 질환은 난소암(ovarian cancer), 골육종(osteogenic sarcoma), 췌장암(pancreatic cancer), 관상동맥질환(Coronary Artery Disease), 비만증(obesity), 중증 고혈압(severe hypertension), 제2형 당뇨병(type II diabetes mellitus), 다운증후군(Down syndrome), 알츠하이머(Alzheimer's disease), 자폐증 스펙트럼 장애(Autism spectrum disorder) 또는 비알코올성 지방간염(nonalcoholic steatohepatitis; NASH) 등의 다양한 질환을 포함할 수 있으며, 상기 관상동맥질환은 보통염색체 우성 조기 발병 관상동맥질환(autosomal dominant early onset Coronary Artery Disease)일 수 있고, 상기 비만증은 청소년 발병 몸통 비만증(juvenile-onset truncal obesity)일 수 있다.
본 발명의 본 발명의 피롤로[3,2-c]피리딘 유도체는 지방 생성 억제 효과를 통해 비만 및 당뇨병을 포함한 대사성질환, 또는 비알코올성 지방간염(nonalcoholic steatohepatitis; NASH) 질환의 치료 또는 예방에 유용하게 사용될 수 있다.
바람직하게, 본 발명에 따른 약학적 조성물은 유효성분으로서 화학식 1로 표시되는 화합물, 이의 거울상 이성질체, 부분입체 이성질체, 입체 이성질체, 수화물, 용매화물, 프로드럭, 또는 이들의 약학적으로 허용가능한 염을 조성물의 총중량을 기준으로 0.1 내지 75 중량%로, 보다 바람직하게는 1 내지 50 중량%로 함유할 수 있다.
본 발명의 조성물은 약학적으로 허용가능한 담체, 희석제 또는 부형제를 추가로 포함할 수 있으며, 각각의 사용 목적에 맞게 통상의 방법에 따라 산제, 과립제, 정제, 캡슐제, 현탁제, 에멀젼, 시럽, 에어로졸 등의 경구 제형, 멸균 주사 용액의 주사제 등 다양한 형태로 제형화하여 사용할 수 있으며, 경구 투여하거나 정맥내, 복강내, 피하, 직장, 국소 투여 등을 포함한 다양한 경로를 통해 투여될 수 있다. 이러한 조성물에 포함될 수 있는 적합한 담체, 부형제 또는 희석제의 예로는 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 광물유 등을 들 수 있다. 또한, 본 발명의 조성물은 충전제, 항응집제, 윤활제, 습윤제, 향료, 유화제, 방부제 등을 추가로 포함할 수 있다.
경구 투여를 위한 고형 제제에는 정제, 환제, 산제, 과립제, 캡슐제 등이 포함되며, 이러한 고형 제제는 상기 조성물에 적어도 하나 이상의 부형제, 예를 들면 전분, 탄산칼슘, 수크로스, 락토즈, 젤라틴 등을 혼합하여 제형화한다. 또한, 단순한 부형제 이외에 마그네슘 스테아레이트, 탈크와 같은 윤활제가 사용될 수 있다.
경구용 액상 제제로는 현탁제, 내용액제, 유제, 시럽제 등이 예시될 수 있으며, 흔히 사용되는 단순 희석제인 물, 액체 파라핀 이외에 여러 가지 부형제, 예를 들면 습윤제, 감미제, 방향제, 보존제 등이 포함될 수 있다.
비경구 투여를 위한 제제에는 멸균된 수용액제, 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. 한편, 주사제에는 용해제, 등장화제, 현탁화제, 유화제, 안정화제, 방부제 등과 같은 종래의 첨가제가 포함될 수 있다.
본 발명의 조성물은 약학적으로 유효한 양으로 투여한다. 본 발명의 용어 "약학적으로 유효한 양"은 의학적 치료에 적용 가능한 합리적인 수혜/위험 비율로 질환을 치료하기에 충분하며 부작용을 일으키지 않을 정도의 양을 의미하며, 유효용량 수준은 환자의 건강상태, 질환의 종류, 중증도, 약물의 활성, 약물에 대한 민감도, 투여 방법, 투여 시간, 투여 경로 및 배출 비율, 치료 기간, 배합 또는 동시 사용되는 약물을 포함한 요소 및 기타 의학 분야에 잘 알려진 요소에 따라 결정될 수 있다. 본 발명의 조성물은 개별 치료제로 투여하거나 다른 치료제와 병용하여 투여될 수 있고, 종래의 치료제와 순차적으로 또는 동시에 투여될 수 있으며, 단일 또는 다중 투여될 수 있다. 상기한 요소들을 모두 고려하여 부작용 없이 최소한의 양으로 최대 효과를 얻을 수 있는 양을 투여하는 것이 중요하며, 이는 당업자에 의해 용이하게 결정될 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 조성물에서 화합물의 유효량은 환자의 나이, 성별, 체중에 따라 달라질 수 있으며, 일반적으로는 체중 kg 당 1 내지 100 ㎎, 바람직하게는 5 내지 60 ㎎을 매일 또는 격일 투여하거나 1일 1 내지 3회로 나누어 투여할 수 있다. 그러나, 투여 경로, 질병의 중증도, 성별, 체중, 연령 등에 따라서 증감될 수 있으므로 상기 투여량이 어떠한 방법으로도 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.
본 발명은 또한 상기 화학식 1로 표시되는 화합물, 이의 거울상 이성질체, 부분입체 이성질체, 입체 이성질체, 수화물, 용매화물, 프로드럭, 또는 이들의 약학적으로 허용가능한 염을 이를 필요로 하는 개체에게 투여하는 단계를 포함하는, 개체에게서 DYRK1A 또는 DYRK1B 관련 질환을 예방 또는 치료하는 방법을 제공한다.
본 발명의 용어 "개체"란, 상기 DYRK1A 또는 DYRK1B 관련 질환이 발병하였거나 발병할 수 있는 인간을 포함한 원숭이, 소, 말, 양, 돼지, 닭, 칠면조, 메추라기, 고양이, 개, 마우스, 쥐, 토끼 또는 기니아 피그를 포함한 모든 동물을 의미하고, 본 발명의 약학적 조성물을 개체에게 투여함으로써 상기 질환을 효과적으로 예방 또는 치료할 수 있다. 또한, 본 발명의 약학적 조성물은 기존의 항암화학요법이나 표적항암제에 감작하게 할 수 있으므로, 기존의 치료제와 병행하여 투여함으로써 시너지적인 효과를 나타낼 수 있다.
본 발명의 용어 "투여"란, 임의의 적절한 방법으로 환자에게 소정의 물질을 제공하는 것을 의미하며, 본 발명의 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, 폐내투여, 직장내 투여될 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다. 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.
본 발명에서 유효성분과 결합하여 사용된 "치료학적으로 유효한 양"이란 용어는 대상 질환을 예방 또는 치료하는데 유효한 피롤로[3,2-c]피리딘 유도체 화합물, 이의 거울상 이성질체, 부분입체 이성질체, 입체 이성질체, 수화물, 용매화물, 프로드럭, 또는 이들의 약학적으로 허용가능한 염의 양을 의미한다.
본 발명의 약학적 조성물은 예방 또는 치료하고자 하는 질환의 종류에 따라, 유효성분으로서 피롤로[3,2-c]피리딘 유도체 화합물, 이의 거울상 이성질체, 부분입체 이성질체, 입체 이성질체, 수화물, 용매화물, 프로드럭, 또는 이들의 약학적으로 허용가능한 염 이외의 공지된 각 질환의 예방 또는 치료에 사용되는 공지의 약물을 추가로 포함할 수 있다. 예컨대, DYRK1A 또는 DYRK1B 관련 질환의 예방 또는 치료에 사용되는 경우 유효성분으로서 피롤로[3,2-c]피리딘 유도체 화합물, 이의 거울상 이성질체, 부분입체 이성질체, 입체 이성질체, 수화물, 용매화물, 프로드럭, 또는 이들의 약학적으로 허용가능한 염 이외에 공지된 항암제를 추가로 포함할 수 있고, 이들 질환의 치료를 위해 공지된 다른 치료와 병용될 수 있다. 다른 치료에는 화학요법, 방사선 치료, 호르몬 치료, 골수 이식, 줄기-세포 대체치료, 다른 생물학적 치료, 면역치료 등이 포함되지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 약학적 조성물에 포함될 수 있는 항암제의 예시에는 DNA 알킬화제(DNA alkylating agents)로 메클로에타민(mechloethamine), 클로람부칠(chlorambucil), 페닐알라닌(phenylalanine), 무스타드(mustard), 사이클로포스파미드(cyclophosphamide), 이포스파미드(ifosfamide), 카르무스틴(carmustine; BCNU), 로무스틴(lomustine; CCNU), 스트렙토조토신(streptozotocin), 부술판(busulfan), 티오테파(thiotepa), 시스플라틴(cisplatin) 및 카보플라틴(carboplatin); 항암 항생제(anti-cancer antibiotics)로 닥티노마이신(dactinomycin: actinomycin D), 독소루비신(doxorubicin: adriamycin), 다우노루비신(daunorubicin), 이다루비신(idarubicin), 미토크산트론(mitoxantrone), 플리카마이신(plicamycin), 마이토마이신 C(mitomycin C) 및 블레오마이신(bleomycin); 및 식물 알카로이드(plant alkaloids)로 빈크리스틴(vincristine), 빈블라스틴(vinblastine), 파클리탁셀(paclitaxel), 도세탁셀(docetaxel), 에토포시드(etoposide), 테니포시드(teniposide), 토포테칸(topotecan) 및 이리도테칸(iridotecan) 등이 포함되지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 피롤로[3,2-c]피리딘 유도체는 DYRK1A 및/또는 DYRK1B를 억제할 수 있으므로, DYRK1A 또는 DYRK1B 관련 질환의 치료 또는 예방에 유용하게 사용될 수 있다.
또한, 본 발명의 피롤로[3,2-c]피리딘 유도체는 비만 및 당뇨병을 포함한 대사성질환, 또는 비알코올성 지방간염(nonalcoholic steatohepatitis; NASH) 질환의 치료 또는 예방에 유용하게 사용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 구체적인 실시예에 따라 합성한 피롤로[3,2-c]피리딘 유도체인 화합물 2를 이용한 3T3-L1 세포에서 지방 생성 분석(in vitro) 결과이다.
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]
피롤로[3,2-c]피리딘 유도체 합성 및 물리화학적 특성 확인
본 발명의 화합물 1 내지 7의 합성과정은 다음과 같다.
화합물 1: (1-(2-메틸피리미딘-4-일)-1 H- 피롤로[3,2 -c ]피리딘-3-일)(페닐)메탄온(1-(2-methylpyrimidin-4-yl)-1 H- pyrrolo[3,2 -c ]pyridin-3-yl)(phenyl)methanone)
Figure PCTKR2022006446-appb-img-000003
1-1. 페닐(1 H- 피롤로[3,2 -c ]피리딘-3-일)메탄온 (화합물 1-2)
알루미늄 클로라이드(21.4 g, 160.0 mmol)과 DCM(200 ㎖)을 넣고 교반하다가 화합물 1-1(1H-피롤로[3,2-c]피리딘; 4.73 g, 40.0 mmol)를 천천히 넣고 상온에서 1시간 동안 교반하였다. 여기에 벤조일 클로라이드(7.0 ㎖, 60.0 mmol)를 넣어준 후 상온에서 24시간 동안 교반하였다. 반응 종료 후 0 ℃에서 MeOH을 천천히 넣어주어 반응물을 퀜칭하고 물과 EtOAc로 추출한 다음 유기층을 MgSO4로 건조한 후 감압 농축하였다. 그 후 실리카겔 컬럼 크로마토그래피로 분리하여 80% 수율로 화합물 1-2(7.1 g)를 얻었다.
1-2. (1-(2-메틸피리미딘-4-일)-1 H- 피롤로[3,2 -c ]피리딘-3-일)(페닐)메탄온 (화합물 1)
화합물 1-2(65 ㎎, 0.3 mmol), 포타슘 카보네이트(125 ㎎, 0.9 mmol), 화합물 1-3(4-클로로-2-메틸피리미딘; 46 ㎎, 0.36 mmol)와 DMSO(1 ㎖)를 넣고 상온에서 24시간 동안 교반하였다. 반응 종료 후 H2O와 EtOAc로 추출한 다음 유기층을 MgSO4로 건조한 후 감압 농축하였다. 그 후 실리카겔 컬럼 크로마토그래피로 분리하여 58 % 수율로 화합물 1(53 ㎎)을 얻었다.
1H NMR (300 MHz, Chloroform-d) δ 9.68 (s, 1H), 8.82 (d, J = 5.6 Hz, 1H), 8.64 (d, J = 6.1 Hz, 1H), 8.50 (d, J = 6.0 Hz, 1H), 8.33 (s, 1H), 7.98 - 7.87 (m, 2H), 7.70 - 7.63 (m, 1H), 7.61 - 7.54 (m, 2H), 7.37 (d, J = 5.6 Hz, 1H), 2.85 (s, 3H).
화합물 2: 3-벤질-1-(2-메틸피리미딘-4-일)-1 H- 피롤로[3,2 -c ]피리딘(3-benzyl-1-(2-methylpyrimidin-4-yl)-1 H- pyrrolo[3,2 -c ]pyridine)
Figure PCTKR2022006446-appb-img-000004
화합물 1(31 ㎎, 0.1 mmol)과 2-프로판올(1 ㎖)를 넣고 0 ℃에서 교반하다가 소듐 보로하이드라이드(19 ㎎, 0.5 mmol)을 넣고 24시간 동안 환류 반응하였다. 반응 종료 후 0 ℃에서 물을 천천히 넣어주어 반응물을 퀜칭하고 EtOAc로 추출한 다음 유기층을 MgSO4로 건조한 후 감압 농축하였다. 그 후 실리카겔 컬럼 크로마토그래피로 분리하여 76 %(23 ㎎) 수율로 화합물 2를 얻었다.
1H NMR (300 MHz, DMSO-d 6) δ 8.81 (s, 1H), 8.74 (d, J = 6.0 Hz, 1H), 8.55 (d, J = 6.0 Hz, 1H), 8.41 (d, J = 6.0 Hz, 1H), 8.18 (s, 1H), 7.71 (d, J = 6.0 Hz, 1H) 7.41 - 7.37 (m, 2H), 7.33 - 7.27 (m, 2H), 7.23-7.17 (m, 1H), 4.17 (s, 2H), 2.70 (s, 3H).
화합물 3: (1-(2-아미노피리미딘-4-일)-1 H- 피롤로[3,2 -c ]피리딘-3-일)(페닐)메탄온((1-(2-aminopyrimidin-4-yl)-1 H- pyrrolo[3,2 -c ]pyridin-3-yl)(phenyl)methanone)
Figure PCTKR2022006446-appb-img-000005
3-1. (1-(2-(메틸티오)피리미딘-4-일)-1 H- 피롤로[3,2 -c ]피리딘-3-일)(페닐)메탄온 (화합물 3-3)
화합물 1-2(378 ㎎, 1.7 mmol)에 화합물 1-3(46 ㎎, 0.36 mmol) 대신 화합물 3-2(4-chloro-2-(methylthio)pyrimidine; 300 ㎎, 1.87 mmol)를 사용하여 화합물 1의 합성법 1-2와 동일한 방법으로 화합물 3-3(수율 59%)을 합성하였다.
3-2. (1-(2-(메틸술피닐)피리미딘-4-일)-1 H- 피롤로[3,2 -c ]피리딘-3-일)(페닐)메탄온 (화합물 3-4)
화합물 3-3(347 ㎎, 1.0 mmol)과 DCM(10 ㎖)를 넣고 0 ℃에서 교반하다가 mCPBA(492 ㎎, 1.5 mmol)을 넣고 상온에서 1시간 동안 교반하였다. 반응 종료 후 sat. NaHCO3와 DCM으로 추출한 다음 유기층을 MgSO4로 건조한 후 감압 농축하였다. 정제없이 다음 반응을 진행하였다.
3-3. (1-(2-아미노피리미딘-4-일)-1 H- 피롤로[3,2 -c ]피리딘-3-일)(페닐)메탄온 (화합물 3)
화합물 3-4(1.81 g, 5.0 mmol)와 THF/2-프로판올(15/5 ㎖)을 넣고 수산화암모늄(10 ㎖)을 넣은 후 55 ℃에서 12시간 동안 교반하였다. 반응 종료 후 용매를 제거하고 실리카겔 컬럼 크로마토그래피로 분리하여 22% 수율로 화합물 3(347 ㎎)을 얻었다.
1H NMR (300 MHz, DMSO-d 6) δ 9.47 (d, J = 1.1 Hz, 1H), 8.68 (dd, J = 5.9, 1.1 Hz, 1H), 8.61 (s, 1H), 8.53 (d, J = 5.8 Hz, 1H), 8.38 (d, J = 5.6 Hz, 1H), 7.99 - 7.92 (m, 2H), 7.75 - 7.67 (m, 1H), 7.65 - 7.56 (m, 2H), 7.20 (d, J = 5.6 Hz, 1H), 7.14 (s, 2H).
화합물 4: (1-(2-아미노피리미딘-4-일)-1 H- 피롤로[3,2 -c ]피리딘-3-일)(페닐)메탄올((1-(2-aminopyrimidin-4-yl)-1 H- pyrrolo[3,2 -c ]pyridin-3-yl)(phenyl)methanol)
Figure PCTKR2022006446-appb-img-000006
화합물 3(280 ㎎, 0.89 mmol)과 메탄올(10 ㎖)를 넣고 0 ℃에서 교반하다가 수소화붕소나트륨(68 ㎎, 1.78 mmol)을 넣고 상온에서 2시간 동안 교반하였다. 반응 종료 후 0 ℃에서 물을 천천히 넣어주어 반응물을 퀜칭하고 EtOAc로 추출한 다음 유기층을 MgSO4로 건조한 후 감압 농축하였다. 그 후 생성된 고체를 여과하여 96 % 수율로 화합물 4(270 ㎎)를 얻었다.
1H NMR (300 MHz, DMSO-d 6) δ 8.77 (d, J = 1.0 Hz, 1H), 8.61 (dd, J = 5.9, 0.9 Hz, 1H), 8.31 (dd, J = 5.7, 4.1 Hz, 2H), 8.05 (s, 1H), 7.56 - 7.49 (m, 2H), 7.38 - 7.30 (m, 2H), 7.27 - 7.20 (m, 1H), 6.96 (d, J = 6.8 Hz, 3H), 6.05 (d, J = 1.3 Hz, 2H).
화합물 5: 4-(3-벤질-1 H- 피롤로[3,2 -c ]피리딘-1-일)피리미딘-2-아민(4-(3-benzyl-1 H- pyrrolo[3,2 -c ]pyridin-1-yl)pyrimidin-2-amine)
Figure PCTKR2022006446-appb-img-000007
화합물 4(245 ㎎, 0.772 mmol)와 DCM/TFA (3/3 ㎖)를 넣고 0 ℃에서 교반하다가 트리에틸실란(0.43 ㎖, 2.7 mmol)을 넣고 상온에서 2시간 동안 교반하였다. 반응 종료 후 0 ℃에서 sat. 중탄산나트륨을 넣고 DCM으로 추출한 다음 유기층을 MgSO4로 건조한 후 감압 농축하였다. 그 후 실리카겔 컬럼 크로마토그래피로 분리하여 98 % 수율로 화합물 5(228 ㎎)를 얻었다.
1H NMR (300 MHz, Chloroform-d) δ 8.81 (s, 1H), 8.57-8.55 (m, 1H), 8.46-8.44 (m 1H), 8.37 (d, J = 6.0 Hz, 1H), 7.53 (s, 1H), 7.34-7.29 (m, 4H), 6.70 (d, J = 6.0 Hz, 1H), 5.29 (s, 2H), 4.17 (s, 2H).
화합물 6: 1-(2-메틸피리미딘-4-일)-3-페닐-1 H- 피롤로[3,2 -c ]피리딘(1-(2-methylpyrimidin-4-yl)-3-phenyl-1 H- pyrrolo[3,2 -c ]pyridine)
Figure PCTKR2022006446-appb-img-000008
6-1. 3-아이오도-1 H- 피롤로[3,2 -c ]피리딘 (화합물 6-2)
화합물 1-1(5.32 g, 45.0 mmol)과 DMF(20 ㎖)를 0 ℃ 에서 넣고 N-요오드숙신이미드(10.63 g, 47.25 mmol)를 천천히 넣어준 후 상온에서 2시간 동안 교반하였다. 반응 종료 후 sat. 티오황산나트륨과 물을 넣어주고 생성된 고체를 여과하여 92 % 수율로 화합물 6-2(10.15 g)를 얻었다.
6-2. 3-아이오도-1-(2-메틸피리미딘-4-일)-1 H- 피롤로[3,2 -c ]피리딘 (화합물 6-4)
화합물 1-2(65 ㎎, 0.3 mmol) 대신 화합물 6-2(2.44 g, 10.0 mmol)를 사용하여 화합물 1의 합성법 1-2와 동일한 방법으로 화합물 6-4(수율 87 %)을 합성하였다.
6-3. 1-(2-메틸피리미딘-4-일)-3-페닐-1 H- 피롤로[3,2 -c ]피리딘 (화합물 6)
화합물 6-4(100 ㎎, 0.3 mmol), 페닐보론산(55 ㎎, 0.3 mmol), 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐(0)(17 ㎎, 0.015 mmol), 탄산칼륨 수용액(2 M, 0.5 ㎖)과 Toluene/Ethanol(2/1 ㎖)을 넣고 110 ℃에서 12시간 동안 교반하였다. 반응 종료 후 celite pad를 이용하여 여과하고 물과 EtOAc로 추출한 다음 유기층을 MgSO4로 건조한 후 감압 농축하였다. 그 후 실리카겔 컬럼 크로마토그래피로 분리하여 58 % 수율로 화합물 6(50 ㎎)을 얻었다.
1H NMR (300 MHz, DMSO-d 6) δ 9.22 (d, J = 1.0 Hz, 1H), 8.80 (d, J = 5.8 Hz, 1H), 8.72 (dd, J = 5.8, 1.0 Hz, 1H), 8.60 (s, 1H), 8.52 (d, J = 5.8 Hz, 1H), 7.93 - 7.82 (m, 3H), 7.54 (dd, J = 8.4, 6.9 Hz, 2H), 7.47 - 7.35 (m, 1H), 2.74 (s, 3H).
화합물 7: 3-(2-클로로페닐)-1-(2-메틸피리미딘-4-일)-1H-피롤로[3,2-c]피리딘(3-(2-chlorophenyl)-1-(2-methylpyrimidin-4-yl)-1H-pyrrolo[3,2-c]pyridine)
Figure PCTKR2022006446-appb-img-000009
화합물 6-4(168 ㎎, 0.5 mmol)에 페닐보론산(55 ㎎, 0.3 mmol) 대신에 2-클로로페닐보론산(117 ㎎, 0.75 mmol)을 사용하여 화합물 6의 합성법 6-3과 동일한 방법으로 화합물 7(수율 91%)을 합성하였다.
1H NMR (300 MHz, DMSO-d 6) δ 8.80 (d, J = 5.8 Hz, 1H), 8.76 (s, 1H), 8.73 - 8.65 (m, 1H), 8.50 (d, J = 8.0 Hz, 2H), 7.85 (d, J = 5.8 Hz, 1H), 7.73 - 7.62 (m, 2H), 7.55 - 7.46 (m, 2H), 2.75 (s, 3H).
[실험예 1]
in vitro DYRK1A, DYRK1B, DYRK2, DYRK3 키나아제 억제활성 분석
실시예 1에서 제조한 화합물이 시험관 내에서 사람 DYRK1A, DYRK1B, DYRK2 또는 DYRK3 키나아제 활성을 억제하는 능력을 LanthaScreen™ Eu Kinase Binding Assay(Invitrogen사)로 평가하였다. Invitrogen사의 사람 DYRK1A, DYRK1B, DYRK2 및 DYRK3 키나아제를 이용하여 실험하였다. Kinase Buffer A(Invitrogen사)에 희석한 약물 5 ㎕를 384-웰 플레이트에 넣고, 5 ㎕의 사람 각 키나아제와 항체 혼합물(Invitrogen사)와 5 ㎕의 tracer solution(Invitrogen사)을 차례로 넣어준 후 1시간 동안 실온에서 반응시켰다. 반응 후 Invitrogen사의 LanthaScreen™ Eu Kinase Binding Assay를 첨부된 방법에 따라 측정하였다. 대조군 그룹에는 희석한 약물 대신 Kinase Buffer A를 넣고, 배경값 그룹은 희석한 약물과 tracer solution 대신 Kinase Buffer A를 넣었다. 저해도(%)의 계산 방법은 아래와 같다.
1. 비(ratio) = 665 nm에서 측정한 형광값/620 nm에서 측정한 형광값 × 104
2. 표준화 값 = 약물의 비 - 배경값 그룹의 비
3. 저해도(%) = 100-(약물의 표준화 값/대조군 그룹의 표준화 값 × 100)
DYRK family 억제활성 결과는 하기 표 1에 나타내었다.
Figure PCTKR2022006446-appb-img-000010
상기 표 1에서 화합물 2, 화합물 4, 화합물 5, 화합물 6 및 화합물 7은 5 μM 약물농도에서 우수한 50 % 이상의 DYRK1A 및 DYRK1B 억제 활성을 보여주었다. 또한, 상기 화합물 2, 화합물 4, 화합물 5, 화합물 6 및 화합물 7은 3T3-L1 세포에서의 지방 생성 분석 실험에서 지방 생성 억제 효과를 보여주었다.
[실험예 2]
in vitro 화합물 2를 이용한 3T3-L1 세포에서의 지방 생성 분석
2-1. 실험 세포
3T3-L1 세포(ATCC CL-173, 마우스 지방전구세포)는 American Type Culture Collection(Manassas, VA, USA)에서 구입하였다. 3T3-L1 세포를 콜라겐(Corning, NY, USA)으로 코팅된 6-웰 플레이트에 50×104로 시드하고 10 % 소태아혈청(FBS), 100 ㎍/㎖ 페니실린, 그리고 100 ㎍/㎖ 스트렙토마이신이 보충된 Dulbecco의 변형된 Eagle 배지(DMEM, Gibco/Invitrogen, Carlsbad, CA, USA)에서 유지하였다.
세포는 95 % 가습 공기가 있는 5 % CO2 인큐베이터에서 37 ℃에서 성장되었다. 배양된 세포는 인슐린(최종 농도 20 ㎍/㎖), 3-이소부틸-1-메틸크산틴(최종 농도 0.5 mM) 및 덱사메타손(최종 농도 1 μΜ)이 포함된 분화유도 칵테일(DMI)로 4 일 동안 처리한 후 추가 4일 동안 인슐린(20 ㎍/㎖)으로 대체하여 지방세포로의 분화를 유도하였다. 배지는 2 일마다 교체되었다.
2-2. 실험방법
실험한 약물은 DMSO에 녹여 20 mM로 만든 후 보관하고 세포실험에서 분화유도 칵테일 처리시 DMSO의 농도가 0.1 %가 되게 약물의 농도를 희석하여 사용하였다.
붕소-디피로메텐(BODIPY) 493/503(Invitrogen, Carlsbad, CA, USA)을 사용하여 지질 방울을 염색하였다. 핵은 4',6-디아미디노-2-페닐인돌(DAPI, Cell Signaling Technology, Danvers, MA, USA)을 사용하여 염색되었다. BODIPY 493/503(2 ㎎/㎖) 및 DAPI 스톡 용액(2 ㎎/㎖)은 염색을 위해 Hanks Balanced Salts Solution(Gibco)에서 1/5000으로 희석되었다. 고정 염색을 위해 세포를 DPBS(Dulbecco's Phosphate-Buffered Saline, Gibco)로 세척한 다음 4 % 파라포름알데히드 용액에서 10 분 동안 배양하였다. DPBS로 파라포름알데히드 용액을 제거한 후 0.25 % Triton X-100을 사용하여 10 분 동안 세포를 투과시켰다. DPBS로 투과 용액을 제거한 후 BODIPY 용액으로 10 분 동안 세포를 염색하였다. 염색된 세포 지질 방울을 DPBS로 세척한 다음 세포를 DAPI 용액으로 1 분 동안 염색하였다. 그 후, 세포를 DPBS로 세척하고 형광 현미경을 사용하여 시각화하고 정량화하여 그래프로 나타내었다. 이때 참조물질로 로지글리타존(Combi-Blocks, San Diego, CA, USA)을 이용하였다.
도 1에 본 발명의 구체적인 실시예에 따라 합성한 피롤로[3,2-c]피리딘 유도체인 화합물 2를 이용한 3T3-L1 세포에서 지방 생성 분석(in vitro) 결과를 나타내었다.

Claims (7)

  1. 하기 화학식 1로 표시되는 화합물, 이의 거울상 이성질체, 부분입체 이성질체, 입체 이성질체, 수화물, 용매화물, 프로드럭, 또는 이들의 약학적으로 허용가능한 염:
    [화학식 1]
    Figure PCTKR2022006446-appb-img-000011
    상기 화학식 1에서,
    X는 -C(O)-, -CH2-, 또는 -CH(OH)-이고,
    n은 0 또는 1이고,
    m은 각각 독립적으로 0, 1, 또는 2이고,
    R1 및 R2는 각각 독립적으로 H, OH, NO2, NH2, CN, 할로겐, C1-6 알킬, 할로 C1-C6 알킬, 히드록시 C1-C6 알킬, C1-C6 알콕시, 할로 C1-C6 알콕시, 또는 C1-C6 알콕시 C1-C6 알콕시이고,
    R3는 H, 할로겐, 또는 C1-6 알킬이다.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 화학식 1로 표시되는 화합물, 이의 거울상 이성질체, 부분입체 이성질체, 입체 이성질체, 수화물, 용매화물, 프로드럭, 또는 이들의 약학적으로 허용가능한 염:
    상기 화학식 1에서,
    X는 -C(O)-, -CH2-, 또는 -CH(OH)-이고,
    n은 0 또는 1이고,
    m은 각각 독립적으로 0, 1, 또는 2이고,
    R1 및 R2는 각각 독립적으로 H, OH, NO2, NH2, 할로겐, 또는 C1-6 알킬이고,
    R3은 H 또는 할로겐이다.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 화학식 1로 표시되는 화합물은
    (1-(2-메틸피리미딘-4-일)-1H-피롤로[3,2-c]피리딘-3-일)(페닐)메탄온(화합물 1);
    3-벤질-1-(2-메틸피리미딘-4-일)-1H-피롤로[3,2-c]피리딘(화합물 2);
    (1-(2-아미노피리미딘-4-일)-1H-피롤로[3,2-c]피리딘-3-일)(페닐)메탄온(화합물 3);
    (1-(2-아미노피리미딘-4-일)-1H-피롤로[3,2-c]피리딘-3-일)(페닐)메탄올(화합물 4);
    4-(3-벤질-1H-피롤로[3,2-c]피리딘-1-일)피리미딘-2-아민(화합물 5);
    1-(2-메틸피리미딘-4-일)-3-페닐-1H-피롤로[3,2-c]피리딘(화합물 6); 및
    3-(2-클로로페닐)-1-(2-메틸피리미딘-4-일)-1H-피롤로[3,2-c]피리딘(화합물 7);
    로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 화합물, 이의 거울상 이성질체, 부분입체 이성질체, 입체 이성질체, 수화물, 용매화물, 프로드럭, 또는 이들의 약학적으로 허용가능한 염.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 화합물, 이의 거울상 이성질체, 부분입체 이성질체, 입체 이성질체, 수화물, 용매화물, 프로드럭, 또는 이들의 약학적으로 허용가능한 염을 유효성분으로 포함하는 DYRK1A 또는 DYRK1B 관련 질환의 치료 또는 예방용 약학적 조성물.
  5. 제4항에 있어서,
    DYRK1A 또는 DYRK1B로 이루어진 군에서 하나 이상을 억제하는 것인 약학적 조성물.
  6. 제4항에 있어서,
    DYRK1A 또는 DYRK1B 관련 질환은 난소암(ovarian cancer), 골육종(osteogenic sarcoma), 췌장암(pancreatic cancer), 관상동맥질환(Coronary Artery Disease), 비만증(obesity), 중증 고혈압(severe hypertension), 제2형 당뇨병(type II diabetes mellitus), 다운증후군(Down syndrome), 알츠하이머(Alzheimer's disease), 자폐증 스펙트럼 장애(Autism spectrum disorder), 또는 비알코올성 지방간염(nonalcoholic steatohepatitis; NASH)인 것인 약학적 조성물.
  7. 제4항에 있어서,
    약학적으로 허용가능한 담체, 희석제, 또는 부형제를 추가로 포함하는 것인 약학적 조성물.
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