KR20060130682A - 비만세포 트립타제 저해물질인[4-(5-아미노메틸-2-플루오로-페닐)-피페리딘-1-일]-(4-브로모-3-메틸-5-프로폭시-티오펜-2-일)-메탄온하이드로클로라이드 - Google Patents

Abstract

본 발명은 화학식 I의 화합물, 또는 이의 프로드럭, 약학적으로 허용되는 이의 염 또는 이의 용매화물까지 포함된다.

화학식 I

또한, 본 발명은 약제학적 유효량의 화학식 I의 화합물과 약제학적으로 허용되는 담체를 포함하는 약제학적 조성물에 관계한다. 또한, 본 발명은 트립타제를 포함하는 조성물에 화학식 I의 화합물을 도입시킴을 포함하는 트립타제 저해물질로서의 화학식 I의 화합물의 용도에 관계한다. 또한, 본 발명은 청구항 1의 치료학적 유효량의 화합물을 환자에 투여함을 포함하는, 트립타제 저해 물질 완화를 요하는 생리학적 질환 또는 이로부터 고통받는 환자를 치료하기 위한 화학식 I의 화합물의 용도에 관계한다. 본 발명은 또한, 화학식 I의 화합물의 제조에 관계한다.

비만 세포 저해물질, 트립타제 저해 물질 완화를 요하는 생리학적 질환, [4-(5-아미노메틸-2-플루오로-페닐)-피페리딘-1-일]-(4-브로모-3-메틸-5-프로폭시-티오펜-2-일)-메탄온 하이드로클로라이드

Description

비만세포 트립타제 저해물질인 [4-(5-아미노메틸-2-플루오로-페닐)-피페리딘-1-일]-(4-브로모-3-메틸-5-프로폭시-티오펜-2-일)-메탄온 하이드로클로라이드{[4-(5-Aminomethyl-2-fluoro-phenyl)-piperidin-1-yl]-(4-bromo-3-methyl-5-propoxy-thiopen-2-yl)-methanone hydrochloride as an inhibitor of mast cell tryptase}

본 발명은 치환된 아릴메틸아민 화합물, 이의 제조, 이 화합물을 포함하는 약제학적 조성물, 이의 용도 및 이의 중간 생성물들에 관계한다.

비만세포 중개된 염증성 질환, 특히 천식은 공중 보건 분야의 지속적인 고민거리이다. 천식은 흔히 면역 특이적인 알레르겐 및 일반적인 화학물질 또는 물리적 자극에 대해 기관 및 기관지의 점진적인 과다 반응을 특징으로 하며, 이와 같은 반응이 만성 염증으로 된다. IgE 수용체를 포함하는 백혈구, 특히, 비만세포 및 호염기성 세포(basophils)는 기관지 상피와 평활근 조직아래에 있다. 이들 백혈구는 IgE 수용체에 특이적인 흡입된 항원이 결합함으로써 초기 활성화되고, 그 다음 다수의 화학 중개물질을 방출한다. 예를 들면, 비만세포의 분해로 프로테오글리칸, 퍼옥시다제, 아릴설파타제 B, 치마제(chymase) 및 트립타제가 방출되어 기관지 협착을 초래한다.

트립타제는 비만세포 분비성 과립구에 저장되어 있는데, 사람 비만세포들의 주요 분비성 프로테아제이다. 트립타제는 혈관확장 및 기관지이완 뉴로펩티드 분해를 포함하는 다양한 생물학적 과정에 연루되어 왔으며(참조: Caughey, et al., J. Pharmacol. Exp. Ther., 1988, 244, pages 133-137; Franconi, et al., J. Pharmacol. Exp. Ther., 1988, 248, pages 947-951; and Tam, et al., Am. J. Respir. Cell Mol. Biol., 1990, 3, pages 27-32), 히스타민에 대한 기관지 반응성을 조절한다(참조: Sekizawa, et al., J. Clin. Invest., 1989, 83, pages 175-179).

그 결과, 트립타제 저해물질은 소염제로서 유용할 수 있고(참조: K Rice, P. A. Sprengler, Current Opinion in Drug Discovery and Development, 1999, 2(5), pages 463-474), 특히 만성 천식 치료시 유용하며(참조: M. Q. Zhang, H. Timmerman, Mediators Inflamm., 1997, 112, pages 311-317), 알레르기성 비염(참조: S. J. Wilson et al., Clin. Exp. Allergy, 1998, 28, pages 220-227), 염증성 장 질환(참조: S. C. Bischoff et al., Histopathology, 1996, 28, pages 1-13), 건선(참조: A. Naukkarinen et al., Arch. Dermatol. Res., 1993, 285, pages 341-346), 결막염(참조: A. A. Irani et al., J. Allergy Clin. Immunol., 1990, 86, pages 34-40), 아토피성 피부염(참조: A. Jarvikallio et al., Br. J. Dermatol., 1997, 136, pages 871-877), 류마티스 관절염(참조: L. C Tetlow et al., Ann. Rheum. Dis., 1998, 54, pages 549-555), 골관절염(참조: M. G. Buckley et al., J. Pathol., 1998, 186, pages 67-74), 통풍관절염, 류마티스성 척추염 및 관절연골파괴 질환의 예방 또는 치료에 유용할 수 있다.

또한, 트립타제는 섬유아세포에 대해 강한 미토겐으로 보여지며, 천식 및 간질성 폐 질환에서 폐 섬유증에 연관이 있을 것으로 제안되기도 했었다(참조: Ruoss et al., J. Clin. Invest., 1991, 88, pages 493-499).

따라서, 트립타제 저해물질은 섬유증 질환(참조: J. A. Cairns and A. F. Walls, J. Clin. Invest., 1997, 99, pages 1313-1321), 예를 들면, 섬유증, 피부경화증, 폐섬유증, 간경화, 심근섬유증, 신경섬유종 및 비후성 반흔 치료 또는 예방에 유용할 수 있다.

또한, 트립타제 저해물질은 심근경색, 발작, 앙기나(angina) 및 다른 동맥경화 플라크 결렬(atherosclerotic plaque rupture)에 따른 결과를 예방 또는 치료하는데 유용할 수 있다(참조: M. Jeziorska et al., J. Pathol., 1997, 182, pages 115-122).

트립타제는 프로스트로멜리신(prostromelysin)을 활성화시키는 것으로 밝혀졌고, 프로스트로멜리신은 콜라게나제를 활성화시켜, 연골 파괴 및 치주결합조직 파괴를 각각 개시한다.

따라서, 트립타제 저해물질은 관절염, 치주질환, 당뇨성 망막증 및 종양 성장 치료 또는 예방에 유용할 수 있다(참조: W. J. Beil et al., Exp. Hematol., (1998) 26, pages 158-169). 또한, 트립타제 저해물질은 과민증(anaphylaxis)(참조: L. B. Schwarz et al., J. Clin. Invest., 1995, 96, pages 2702-2710), 다발 성 경화증(참조: M. Steinhoff et al., Nat. Med. (N. Y.), 2000, 6(2), pages 151-158), 소화성 궤양 및 합포체 바이러스성 감염 치료에 유용할 수 있다.

화학식 A의 화합물로 나타낸 치환된 아릴메틸아민, 이의 제조, 이들 화합물을 포함하는 약제학적 조성물 및 트립타제 저해에 의해 중재될 수 있는 질병 상태 치료에 이의 약제학적 용도는 현재 계류중인 미국 출원 번호 09/843,126에 설명되어 있다. 본 발명의 화학식 I의 화합물은 미국 출원 번호 09/843,126의 화학식 A의 화합물의 일반적인 내용에 포함된다. 그러나, 화학식 I의 화합물이 미국 출원 번호 09/843,126에 특별히 명시된 것은 아니다.

따라서, 특정한 가치있는 약제학적 성질, 트립타제를 저해하는 능력을 가진 신규하고 유용한 화합물이 필요한 것이다. 이와 같은 화합물들은 트립타제 저해물질 투여에 의해 완화될 수 있는 질환, 예를 들면, 비만세포 중개된 염증성 질환, 염증, 혈관확장 및 기관지이완 뉴로펩티드 분해와 연관된 질환 또는 상태로 고통받는 환자 치료에 바로 이용될 수 있는 유용성이 있어야 한다.

발명의 요약

본 발명은 화학식 I의 화합물, 이의 프로드럭(prodrug), 약제학적으로 허용되는 이의 염 또는 이의 용매화물까지 포함한다:

또한, 본 발명은 약제학적 유효량의 화학식 I의 화합물, 및 약제학적으로 허용되는 담체를 포함하는 약제학적 조성물에 관계한다.

또한, 본 발명은 화합물을 트립타제를 포함하는 조성물에 도입시킴을 포함하는, 트립타제 저해물질로서의 화학식 I의 화합물의 용도에 관계한다. 또한, 본 발명은 청구항 1의 치료학적 유효량의 화합물을 투여함을 포함하는, 트립타제 저해물질 완화를 요하는 생리학적 질환 및 이로부터 고통받는 환자에서 화학식 I의 화합물의 이용에 관계한다.

본 발명은 화학식 I의 화합물 제법에 관계한다.

본 발명의 양상, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 함께 다음의 상세한 설명으로부터 용이하게 이해될 수 있을 것이나, 제공되는 모든 것은 본 발명을 설명하기 위함이며, 이에 국한시키고자 함은 아니다.

도 1은 화학식 I의 화합물을 1mg/kg(p.o.)으로 투여한지 2시간 후에 측정한 혈장, 기관지폐포 세척액(bronchoalveolar lavage(BAL)) 및 폐에서의 화학식 I의 화합물의 수준을 나타낸 것이다. 수치는 6-8마리 동물의 평균 ±SE이다.

도 2는 투여한지 24시간 후에 혈장 및 폐에서 화학식 I의 화합물의 수준을 나타낸 것이다. 수치는 3-4마리 동물의 평균 ±SE이다.

정의

상기에서 사용된 바와 같이, 본 명세서 및 청구범위를 통하여, 다른 언급이 없는 한, 다음의 용어들은 다음에서 설명하는 의미로 인지해야 한다:

여기에서 사용된 바와 같이, "본 발명의 화합물" 및 등가 표현은 여기에서 설명하는 바의 화학식 I의 화합물을 나타내고, 이 표현에는 프로드럭, 약제학적으로 허용되는 염 및 용매화물, 예를 들면, 수화물이 포함된다. 유사하게, 중간생성물의 경우에, 청구유무에 관계없이, 내용에서 허용되는 범위의 염 및 용매화물이 포함된다는 의미이다. 명확하게 하기 위해, 내용에서 허용될 경우 특정 예를 내용에 명시하기는 하지만, 이와 같은 예들은 순수하게 설명을 위함이며, 내용에서 허용하는 경우에 다른 경우들을 배제한다는 의미는 아니다.

여기에서 사용된 바와 같이, 용어 "치료(treatment)" 또는 치료하는(treating)"에는 예방법 및 정립된 상태의 치료도 포함된다.

"환자"는 사람 또는 다른 포유류를 의미한다.

"유효량"은 원하는 치료요법적 효과를 얻는데 효과적인 화합물의 양을 말한다.

"프로드럭"은 과도한 독성, 자극, 알레르기 반응 및 유사한 문제없이 환자에 투여하기에 적절하고, 대사 수단(예: 가수분해)에 의해 본 발명의 화합물로 생체내에서 전환될 수 있는 화합물을 말한다. 프로드럭에 대한 심도있는 논의는 문헌[참조: T. Higuchi and V. Stella, Pro-drugs as Novel Delivery Systems, Vol. 14 of the A. C. S. Symposium Series and Edward B. Roche, ed., Bioreversible Carriers in Drug Design, American Pharmaceutical Association and Pergamon Press, 1987]에서 제공되는데, 이들 두 문헌 모두 여기에 참고자료로 인용된다.

특정 또는 적절한 구체예

또한, 본 발명은 치료학적 유효량의 화학식 I의 화합물을 환자에 투여함으로써 완화될 수 있는 생리학적 질환으로 고통받는 환자를 치료하기 위한 화학식 I의 화합물의 용도에 관계한다. 본 발명의 화합물로 치료될 수 있는 생리학적 질환의 특정 구체예로는 관절염증, 관절염, 류마티스 관절염, 류마티스양 혈관염, 통풍성 관절염, 외상성 관절염, 풍진성 관절염, 건선성 관절염 및 다른 만성 염증성 관절 질환과 같은 염증성 질환을 포함하나 이에 국한되지는 않는다. 본 발명에 의해 치료될 수 있는 생리학적 질환의 다른 구체예로는 만성 폐색성 폐질환(COPD), COPD 급성악화, 관절연골파괴, 안구 결막염, 춘계 결막염, 염증성 장 질환, 천식, 알레르기성 비염, 간질성 폐 질환, 섬유증, 피부경피증, 폐 섬유증, 간경화, 심근 섬유증, 신경섬유종, 비후성 반흔, 아토피성 피부염 및 건선과 같은 다양한 피부 질환, 심근 경색, 발작, 앙기나 및 동맥경화 플라크 결렬에 따른 기타 결과 뿐만 아니라 치주질환, 당뇨성 망막증, 종양 성장, 과민증, 다발성 경화증, 소화성 궤양 및 합포체 바이러스 감염과 같은 생리학적 질환을 포함한다.

특정 구체예에서, 본 발명은 생리학적 효과량의 화합물을 환자에 투여함을 포함하는, 천식으로 고통받는 환자 치료에서 화학식 I의 화합물의 용도에 관계한다.

또 다른 특정 구체예에서, 본 발명은 생리학적 효과량의 화합물을 환자에 투여함을 포함하는, COPD로 고통받는 환자 치료에서 화학식 I의 화합물의 용도에 관계한다.

또 다른 특정 구체예에서, 본 발명은 생리학적 효과량의 화합물을 환자에 투여함을 포함하는, COPD 급성 악화로 고통받는 환자 치료에서 화학식 I의 화합물의 용도에 관계한다.

또 다른 특정 구체예에서, 본 발명은 생리학적 효과량의 화합물을 환자에 투여함을 포함하는, 알레르기성 비염으로 고통받는 환자 치료에서 화학식 I의 화합물의 용도에 관계한다.

또 다른 특정 구체예에서, 본 발명은 생리학적 효과량의 화합물을 환자에 투여함을 포함하는, 관절염증으로 고통받는 환자 치료에서 화학식 I의 화합물의 용도에 관계한다.

또 다른 특정 구체예에서, 본 발명은 생리학적 효과량의 화합물을 환자에 투여함을 포함하는, 염증성 장 질환으로 고통받는 환자 치료에서 화학식 I의 화합물의 용도에 관계한다.

또한, 본 발명은 화학식 I의 화합물, 베타 아드레날린성 효능제, 항콜린제, 소염성 코르티코스테로이드 및 소염제로 이루어진 그룹으로부터 선택된 제2 화합물 및 약제적으로 허용되는 이들의 담체를 포함하는 약제학적 조성물도 포함한다. 이와 같은 조성물에, 화학식 I의 화합물 및 제2 화합물은 치료학적으로 효과적인 활성, 즉 추가 또는 시너지 효과를 제공하는 양으로 존재한다. 이와 같은 약제학적 조성물로 치료될 수 있는 특정 염증성 질환 또는 질병에는 천식이 포함되나 이에 국한되지는 않는다.

또한, 본 발명은 환자에게 화학식 I의 화합물과 베타 아드레날린성 효능제, 항콜린제, 소염성 코르티코스테로이드 및 소염제로 이루어진 그룹으로부터 선택된 제2 화합물을 투여함을 포함하는, 염증성 질환으로 고통받는 환자 치료 방법에 관계한다. 이와 같은 방법에서, 화학식 I의 화합물 및 제2 화합물은 치료학적으로 효과적인 활성, 즉 추가 또는 시너지 효과를 제공하는 양으로 존재한다. 본 발명의 방법에서 본 발명의 화합물은 제2 화합물 투여전에 환자에 투여되거나, 본 발명의 화합물 투여전에 제2 화합물이 투여되거나 또는 본 발명의 화합물과 제2 화합물이 동시에 투여될 수 있다. 본 발명에 따른 방법에서 이용할 수 있는 아드레날린성 효능제, 항콜린제, 소염성 코르티코스테로이드 및 소염제의 특정 예들은 하기에서 설명한다.

약제학적 조성물

상기에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 화합물은 유용한 약리학적 활성을 나타내고, 따라서, 약제학적 조성물에 결합시켜, 특정 의학적 질환으로 고통받는 환자들을 치료하는데 이용한다. 따라서, 본 발명의 추가 측면에 따르면, 본 발명은 본 발명의 화합물 및 약제학적으로 허용되는 이의 담체를 포함하는 약제학적 조성물을 제공한다. 여기에서 사용된 바와 같이, "약제학적으로 허용되는"은 정부 관리 기관에 의해 승인된, 특히 연방정부 또는 주 정부에 의해 승인되거나 미국 약전 또는 동물 특히 사람에 이용할 수 있는 일반적으로 인지된 약전에 따른 것을 말한다. 적절한 약제학적 담체는 문헌[참조: "Remington's Pharmaceutical Sciences" by E. W. Martin]에서 설명하고 있다.

본 발명에 따른 약제학적 조성물은 하나 이상의 약제학적으로 허용되는 부형제 또는 어쥬번트를 이용한 통상 방법에 따라 제조할 수 있다. 어쥬번트는 그중에서도 특히 희석제, 충전제, 결합제, 분해제, 활택제, 윤활제, 계면활성제, 멸균 수성 매질 및 다양한 비-독성 유기 용매를 포함한다. 조성물은 정제, 캡슐, 알약, 서방제, 과립, 분말, 수용액 또는 현탁액, 주사용 용액, 엘릭시르(elixirs) 또는 시럽 형태가 될 수 있으며, 감미제, 향미제, 색소 또는 안정화제를 포함하는 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 물질을 포함하여 약제학적으로 허용되는 제제를 수득할 수 있다. 비히클의 선택 및 비히클 중의 활성 성분의 함량은 활성 화합물의 용해도 및 화학적 성질, 특정 투여 방식 및 약전에서 지켜야할 규정 등에 따라 일반적으로 결정될 수 있다. 예를 들면, 락토즈, 미소결정 셀룰로오즈, 선젤라틴화된 전분, 변형안된 전분, 규화된 미소결정 셀룰로오즈, 만니톨, 솔비톨, 크실리톨, 덱스트레이트, 프럭토즈, 구연산나트륨, 탄산칼슘, 인산이칼슘 2수화물, 무수 인산이칼슘 또는 황산칼슘과 같은 부형제가 결합제, 예를 들면, 폴리비닐피롤리돈, 하이드록시프로필메틸 셀룰로오즈, 에틸 셀룰로오즈, 하이드록시에틸 셀룰로오즈, 메틸 셀룰로오즈, 나트륨 카복시메틸 셀룰로오즈, 선젤라틴화된 전분, 전분, 폴리에틸렌 글리콜, 폴리에틸렌 옥시드, 폴리카보필스, 젤라틴 및 아카시아, 및 분해제, 예를 들면, 나트륨 크로스카멜로즈, 나트륨 전분 글리콜레이트, 크로스포비돈, 전분, 미소결정 셀룰로오즈, 알긴산, 및 윤활제, 예를 들면, 마그네슘 스테아레이트, 칼슘 스테아레이트, 스테아르산, 수소화된 식물성 오일, 미네랄 오일, 폴리에틸렌 글리콜, 지방산 글리세릴 에스테르, 나트륨 라우릴 설페이트 및 활택제, 예를 들면, 이산화규소, 활석, 전분과 배합된 특정 복합 실리케이트와 함께, 몇몇 적합한 습윤제, 예를 들면, 나트륨 라우릴 설페이트, 소르비탄 에스테르, 폴리옥시에틸렌 지방산 에스테르, 폴로사머, 폴리옥시에틸렌 에테르, 나트륨 도쿠세이트, 폴리에톡실화된 피마자 오일, 염화벤즈알코니움과 함께 정제를 제조하는데 이용될 수 있다. 캡슐을 만들기 위해서는 락토즈, 미소결정 셀룰로오즈, 선젤라틴화된 전분, 변형안된 전분, 규화된 미소결정 셀룰로오즈와 같은 충전제 단독 또는 2개 이상의 충전제들의 혼합물을 결합제의 존부하에 상기에서 나열된 적절한 습윤제(들), 분해제, 활택제, 윤활제 등과 함께 이용하면 유익하다. 수성 현탁액을 이용하는 경우에, 현탁을 돕는 유화제(들)가 포함될 수 있다. 슈크로즈, 에탄올, 폴레에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 글리세롤, 클로로포름 및 이의 혼합물과 같은 희석제를 이용할 수도 있다. 이와 같은 약제학적으로 허용되는 담체를 멸균 수 및 석유, 동물성, 식물성 또는 합성 기원의 오일, 예를 들면, 땅콩 오일, 대두콩 오일, 미네랄 오일 또는 참깨 오일 등일 수 있다. 약제학적 조성물을 정맥으로 투여하는 경우에 물이 적절한 담체이다. 주사용 용액에는 특히 염수 용액 및 수성 덱스트로즈 및 글리세롤 용액이 액체 담체로 이용될 수 있다. 적절한 약제학적 부형제에는 만니톨, 사람 혈청 알부민(HSA), 전분, 포도당, 락토즈, 슈크로즈, 젤라틴, 맥아, 쌀, 밀가루, 쵸오크, 실리카겔, 탄산마그네슘, 마그네슘 스테아레이트, 나트륨 스테아레이트, 글리세롤 모노스테아레이트, 활석, 염화나트륨, 탈지분유, 글리세롤, 프로필렌, 글리콜, 물 및 에탄올 등이 포함된다. 이들 조성물은 용액, 현탁액, 정제, 알약, 캡슐, 분말 또는 서방제 등이 형태를 취할 수 있다.

일반적으로, 본 발명의 약제학적 조성물에는 치료학적 유효량의 활성 화합물과 적절한 양의 담체가 포함되어 환자에게 투여하기에 적절한 형태를 만들 수 있다. 정맥 주사가 매우 효과적인 투여형태이기는 하지만, 주사, 경구, 비강, 비경구 투여와 같은 다른 방식을 이용할 수도 있으며, 이에 대해서는 하기에서 추가 논의할 것이다.

치료 방법

화학식 I의 화합물은 문헌 및 하기에서 설명하는 시험에 따르면 트립타제 저해 활성을 보유하며, 이와 같은 시험 결과로 사람 및 다른 포유류에 약리학적 활성에 연관이 있는 것으로 보인다. 따라서, 추가 구체예에서, 본 발명은 트립타제 저해물질을 투여하여 완화될 수 있는 질환 또는 이로부터 고통받는 환자를 치료하는데 화학식 I의 화합물 또는 이를 포함하는 조성물의 용도에 관한 것이다. 예를 들면, 화학식 I의 화합물은 염증성 질환, 예를 들면, 관절 염증, 예를 들면, 관절염, 류마티스 관절염 및 기타 관절 질환, 예를 들면, 류마티스양 척추염, 통풍성 관절염, 외상성 관절염, 풍진성 관절염, 건선성 관절염, 골관절염 또는 기타 만성 염증성 관절 질환 또는 관절 연골 파괴 질환, 안구 결막염, 춘계 결막염, 염증성 장 질환, 천식, 알레르기성 비염, 간질성 폐 질환, 섬유증, 경피증, 폐 섬유증, 간 경변, 심근 섬유증, 신경섬유종, 비후성반흔, 다양한 피부 질환, 예를 들면, 아토피 피부염 및 건선, 심근경색, 발작, 앙기나 또는 동맥경화 플라크 결렬에 따른 결과 뿐만 아니라 치주염 질환, 당뇨성 망막증, 종양 성장, 과민증, 다발성 경화증, 소화성 궤양 또는 합포체 바이러스성 감염 치료에도 이용할 수 있다.

본 발명의 추가 특징에 따르면, 본 발명은 유효량의 본 발명의 화합물 또는 이를 포함하는 조성물을 환자에 투여함을 포함하는, 여기에서 설명한 것과 같이, 트립타제 저해물질 투여에 의해 완화될 수 있는 질환 또는 이로부터 고통받는 사람 또는 동물 환자의 치료방법을 제공한다.

배합 요법

상기에서 설명한 바와 같이, 치료될 질병에 따라 다른 약제학적 활성 물질을 화학식 I의 화합물과 배합하여 이용할 수 있다. 예를 들면, 천식 치료의 경우에, 알부테롤, 테르부탈린, 포르모테롤, 페노테롤 또는 프레날린과 같은 베타-아드레날린성 효능제가 포함될 수 있고, 이프라트로피움 브로마이드와 같은 항콜린제, 베클로메타손 디프로피오네이트, 트리암시놀론 아세토니드, 플루니솔리드 또는 덱사메타손과 같은 소염성 코르티코스테로이드 및 나트륨 크로모글리케이트 및 네도크로밀 나트륨과 같은 소염제도 이용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 화학식 I의 화합물과 베타아드레날린성 효능제, 항콜린제, 소염성 코르티코스테로이트 및 소염제로 이루어진 그룹으로부터 선택된 제2 화합물, 및 약제학적으로 허용되는 이들의 담체를 포함하는 약제학적 조성물까지 포함한다. 이와 같은 약제학적 조성물에 이용할 수 있는 특정 약리학적 담체는 여기에서 설명하고 있다.

또한, 본 발명은 본 발명의 화합물과 베타아드레날린성 효능제, 항콜린제, 소염성 코르티코스테로이드 및 소염제로 이루어진 그룹으로부터 선택된 제2 화합물을 환자에 투여함을 포함하는, 천식으로 고통받는 환자 치료 방법을 포함한다. 이와 같은 배합 방법에서 본 발명의 화합물을 먼저 투여하고, 제2 화합물을 투여할 수 있으며, 제2 화합물 투여후에 본 발명의 화합물을 투여하거나 또는 본 발명의 화합물과 제2 화합물을 동시에 투여할 수 있다.

투여 방식

본 발명에 따르면, 화학식 I의 화합물 또는 이 화합물을 포함하는 약제학적 조성물을 비경구, 경점막, 예를 들면, 구강, 비강, 폐 또는 직장 또는 경피를 통하여 환자에 투여할 수 있다.

경구 투여

경구 고형 투여형을 사용할 수 있는데, 문헌[참조: Remington's Pharmaceutical Sciences, 18th Ed. 1990 (Mack Publishing Co., Easton PA 18042) at Chapter 89]에 일반적인 설명이 있으며, 이는 본 명세서 내에서 참고문헌으로 인용된다. 고형 제형에는 정제, 캡슐, 알약, 트로치 또는 함당 정제, 카세 또는 펠렛이 포함된다. 또한, 리포좀성 또는 프로테노이드 캡슐화를 이용하여 본 발명의 조성물을 제형화할 수 있다(예: 프로테노이드 미소구는 미국 특허 4,925,673에서 보고된 바 있다). 리포좀 캡슐화를 이용할 수 있고, 리포좀을 다양한 중합체로 유도할 수 있다(예: 미국 특허 5,013,556). 치료를 위한 가능한 고형 투여형 설명은 문헌[참조: Marshall, K., In: Modern Pharmaceutics Edited by G. S. Banker and C. T. Rhodes, Chapter 10, 1979]에서 제공되며, 이는 본 명세서 내에서 참고문헌으로 인용된다. 일반적으로 제형에는 본 발명의 화합물, 및 위장 환경으로부터 보호 역할을 하고, 생물학적 활성 물질, 예를 들면, 본 발명의 화합물을 내장으로 방출시키는 불활성 성분이 포함될 수 있다.

또한, 본 발명의 화합물의 경구 투여형을 고려한다. 이와 같은 화합물을 화학적으로 변형시켜, 경구 투여를 좀더 효과적으로 할 수 있다. 일반적으로 고려될 수 있는 화학적 변형은 성분 분자 그 자체에 하나 이상의 잔기를 부착시키고, 이때 잔기는 (a) 단백질 분해를 저해시키거나 (b) 위장 또는 내장으로부터 혈류로 옮기는 역할을 할 수 있다. 또한, 본 발명의 화합물의 전반적 안정성을 증가시키고, 신체내 순환시간을 증가시키는 것도 바람직하다. 이와 같은 잔기의 예는 폴리에틸렌 글리콜, 에틸렌 글리콜 및 프로필렌 글리콜의 공중합체, 카복시메틸 셀룰로오즈, 덱스트란, 폴리비닐 알코올, 폴리비닐 피롤리돈 및 폴리프롤린이 포함된다[참조: Abuchowski and Davis, 1981, "Soluble Polymer-Enzyme Adducts" In: Enzymes as Drugs, Hocenberg and Roberts, eds., Wiley-Interscience, New York, NY, pages 367-383; Newmark, et al., 1982, J. Appl. Biochem. 4: 185-189]. 이용될 수 있는 다른 중합체는 폴리-1,3-디옥솔란 및 폴리-1,3,6-티옥소칸이다. 상기에서 나타낸 것 중에서 약제학적으로 사용하기에 바람직한 것은 폴리에틸렌 글리콜 잔기이다.

본 발명의 화합물의 경우, 방출 위치는 위장, 소장(십이지장, 공장 또는 회장) 또는 대장이 될 수 있다. 당업자는 위장에서는 용해되지 않고, 내장의 십이지장 또는 다른 위치에서 방출되는 제형에 대해 인지할 것이다. 적절하게는 방출은 본 발명의 화합물을 보호하거나 또는 예를 들면, 위장을 지나 내장에서 화합물을 방출시킴으로써 위장의 유해한 영향을 피할 수 있다.

위장 저항성을 확실히 하기 위해 적어도 pH 5.0에 불투성인 피복이 필수적이다. 장용피로 이용되는 통상의 불활성 성분의 예는 셀룰로오즈 아세테이트 트리멜리테이트(CAT), 하이드록시프로필 메틸셀룰로오즈 프탈레이트(HPMCP), HPMCP 50, HPMCP 55, 폴리비닐 아세테이트 프탈레이트(PVAP), 유드라지트(Eudragit) L30D, 아쿠아테릭, 셀룰로오즈 아세테이트 프탈레이트(CAP), 유드라지트 L, 유드라지트 S 및 셀락을 이용할 수 있다. 이와 같은 피복을 혼합형 필름으로 이용할 수도 있다.

피복 또는 피복 혼합물을 위장으로부터 보호할 의도가 없는 정제에 사용할 수도 있다. 정제를 더 용이하게 삼킬 수 있도록 당(sugar) 피복 또는 피복을 이용할 수도 있다. 캡슐은 건조한 치료제, 즉 분말을 제공하기 위한 딱딱한 껍질(예: 젤라틴)로 구성되거나 또는 액체 형태의 경우 연질 젤라틴 껍질을 이용할 수도 있다. 카세의 껍질 물질은 두꺼운 전분이나 다른 식용 페이퍼가 될 수도 있다. 알약, 함당 정제, 주형 정제 또는 정제 분말의 경우에 모이스트 메싱 기술(moist massing)을 이용할 수 있다.

치료제를 입자 크기가 약 1mm인 과립 또는 펠렛 형으로 미세한 다중 미립자로서 제형에 포함시킬 수도 있다. 캡슐 투여를 위한 물질의 제형은 분말, 가볍게 압착된 플러그 또는 정제 형태가 될 수 있다. 치료제를 압착에 의해 제조할 수도 있다.

색소 및 향미제가 포함될 수도 있다. 예를 들면, 본 발명의 화합물을 (예를 들면, 리포좀 또는 미소구 캡슐화에 의해) 제형화하고, 식용 산물, 예를 들면, 색소 및 향미제를 포함하는 냉장 음료 내에 포함시킬 수도 있다.

치료제를 불활성 물질을 이용하여 희석시키거나 치료제의 용적을 증가시킬 수도 있다. 이와 같은 희석제에는 탄수화물류, 특히, 만니톨, α-락토즈, 무수 락토즈, 셀룰로오즈, 슈크로즈, 변형된 덱스트란 및 전분이 포함된다. 특정 무기 염을 충전제로 이용할 수 있는데, 삼인산칼슘, 탄산마그네슘 및 염화나트륨이 포함된다. 일부 시판되는 희석제로 패스트-플로(Fast-Flo), 엠덱스(Emdex), STA-Rx 1500, 엠콤프레스(Emcompress) 및 아비셀(Avicell)이 있다.

분해제를 치료제 제형에 포함시켜 고형 투여형을 만들 수 있다. 분해제로 이용될 수 있는 물질에는 전분을 기본으로 하는 시판되는 분해제인 익스플로탭(Explotab)을 포함하는 전분을 포함하나 이에 국한시키지는 않는다. 나트륨 전분 글리콜레이트, 앰버라이트(Amberlite), 나트륨 카복시메틸셀룰로오즈, 울트라아밀로펙틴, 알긴산나트륨, 젤라틴, 오렌지 껍질, 산 카복시메틸 셀룰로오즈, 천연 스폰지 및 벤토나이트를 모두 이용할 수 있다. 분해제의 또 다른 형태는 불용성 양이온 교환 수지이다. 분말형 검을 분해제 및 결합제로 이용할 수 있고, 이런 것들에는 한천, 카라야(Karaya) 또는 트라가칸트와 같은 분말형 검이 포함된다. 알긴산 및 이의 나트륨 염을 분해제로도 이용할 수 있다.

결합제를 이용하여 치료제를 포함하여 함께 경질성 정제를 만들고, 이와 같은 물질에는 아카시아, 트라가칸트, 전분 및 젤라틴 등의 천연 산물에서 얻은 물질이 포함된다. 다른 것으로는 메틸 셀룰로오즈(MC), 에틸 셀룰로오즈(EC) 및 카복시메틸 셀룰로오즈(CMC)가 포함된다. 폴리비닐 피롤리돈(PVP) 및 하이드록시프로필메틸 셀룰로오즈(HPMC)를 함께 알코올 용액에 이용하여 치료제를 과립화시킬 수 있다.

마찰저항제가 치료제 제형에 포함되어, 제형화 공정 동안에 끈적거림을 방지할 수 있다. 윤활제를 치료제와 다이(die) 벽면 사이의 층으로 이용할 수도 있는데, 이와 같은 것들에는 이의 마그네슘 및 칼슘염을 포함하는 스테아르산, 폴리테트라 플루오로에틸렌(PTFE), 액체 파라핀, 식물성 오일 및 왁스가 포함된다. 용해성 윤활제로는 나트륨 라우릴 설페이트, 마그네슘 라우릴 설페이트, 다양한 분자량의 폴리에틸렌 글리콜, 카보왁스(Carbowax) 4000 및 6000이 이용될 수 있다.

제형화 동안에 약물의 유동성을 개선시키고 압착동안에 재배열에 도움을 주는 활택제가 첨가될 수 있다. 활택제에는 전분, 활석, 발열성 실리카 및 수화된 실리코알루미네이트가 포함될 수 있다.

치료제가 수성 환경으로 용해되는 것을 도와주기 위해, 습윤제로서 계면활성제가 첨가될 수 있다. 계면활성제에는 나트륨 라우릴 설페이트, 디옥틸 나트륨 설포숙시네이트 및 디옥틸 나트륨 설포네이트와 같은 음이온성 세제가 포함될 수 있다. 양이온 세제를 이용할 수도 있는데, 여기에는 염화벤즈알코니움 또는 염화벤즈에토미움을 포함한다. 계면활성제로 제형에 포함될 수 있는 가능한 비-이온성 세제의 예는 라우로마크로골(lauromacrogol) 400, 폴리옥실 40 스테아레이트, 폴리옥시에틸렌 수소화된 피마자 오일 10, 50 및 60, 글리세롤 모노스테아레이트, 폴리소르베이트 40, 60, 65 및 80, 슈크로즈 지방산 에스테르, 메틸 셀룰로오즈 및 카복시메틸 셀룰로오즈이다. 이와 같은 계면활성제는 본 발명의 화합물의 제형에 단독으로 또는 상이한 비율의 혼합물로써 존재할 수 있다.

본 발명의 화합물의 섭취를 잠재적으로 강화시키는 첨가제로, 예를 들면, 지방산 올레산, 리놀레산 및 리놀렌산이 있다. 방출조절형 경구 제형이 바람직할 수도 있다. 약물을 확산 또는 리칭 기전(leaching mechanisms)을 이용하여 방출을 허용하는 불활성 매트릭스, 예를 들면, 검에 혼입시킬 수 있다. 서서히 변질되는 매트릭스를 제형에 혼입시킬 수 있다. 일부 장용피에도 지연 방출 효과를 가진다. 본 치료제의 조절된 방출을 위한 또 다른 형태는 Oros 치료계(Alza Corp.)을 이용한 방법에 의해 이루어지는데, 즉 물이 침투하여, 삼투효과에 의해 약물을 하나의 작은 구멍을 통하여 밀어내는 반투성 막에 포집시킨다.

제형에 다른 피복제를 이용할 수도 있다. 이런 것들에는 피복 팬에 이용할 수 있는 다양한 당이 포함된다. 치료제를 필름 피복된 정제에 제공하고, 이 경우에 이용되는 물질은 2개의 그룹으로 나뉜다. 제1 그룹은 비-장용 물질로서 메틸 셀룰로오즈, 에틸 셀룰로오즈, 하이드록시에틸 셀룰로오즈, 메틸하이드록시에틸 셀룰로오즈, 하이드록시프로필 셀룰로오즈, 하이드록시프로필-메틸 셀룰로오즈, 나트륨 카복시-메틸 셀룰로오즈, 프로비돈 및 폴리에틸렌 글리콜이 포함된다. 제2 그룹은 장용 물질로서 주로 프탈산 에스테르를 포함한다.

물질의 혼합물을 이용하여 최적의 필름 피복물을 제공할 수 있다. 필름 피복은 팬-피복기 또는 유동상 또는 압착 피복으로 수행한다.

폐 운반

본 발명의 화합물을 단독으로 또는 약제학적 조성물 형태로 폐로 제공하는 것도 포함된다. 화합물은 포유류 폐로 운반되면서, 흡입되고 폐 상피 라이닝을 가로질러 혈류로 이동한다. 이에 대한 다른 보고서는 문헌[참조: Adjei et al., 1990, Pharmaceutical Research, 7:565-569; Adjei et al., 1990, International Journal of Pharmaceutics, 63:135-144(leuprolide acetate); Braquet et al., 1989, Journal of Cardiovascular Pharmacology, 13(suppl. 5): 143-146(endothelin-1); Hubbard et al., 1989, Annals of Internal Medicine, Vol. III, pages 206-212 (a1-antitrypsin); Smith et al., 1989, J. Clin. Invest. 84:1145-1146 (a-1-proteinase); Oswein et al., 1990, "Aerosolization of Proteins", Proceedings of Symposium on Respiratory Drug Delivery II, Keystone, Colorado, March, (recombinant human growth hormone); Debs et al., 1988, J. Immunol. 140:3482-3488 (interferon-γ and tumor necrosis factor alpha) and Platz et al., 미국 특허 5,284,656(granulocyte colony stimulating factor)] 등이 있다. 전신 효과를 위한 약물의 폐 운반용 방법 및 조성물은 미국 특허 5,451,569(1995년 9월 19일 허여, Wong 등)에 설명되어 있다.

본 발명 실시에 있어서, 분무기, 계량된 용량 흡입기 및 분말 흡입기를 포함하나 이에 국한되지 않는 치료제 산물의 폐 운반용으로 고안된 광역의 기계장치 사용을 고려하는데, 이와 같은 장치는 당업자들이 잘 알고 있는 것들이다.

본 발명을 실시하기 적절한 상업적으로 이용할 수 있는 장치의 일부 특정 예를 들면, 울트라벤트(Ultravent) 분무기(제조원: Mallinckrodt, Inc., St. Louis, Missouri); 아콘(Acorn)　II 분무기(제조원: Marquest Medical Products, Englewood, Colorado); 벤톨린(Ventolin) 계량된 용량 흡입기(제조원: Glaxo Inc., Research Triangle Park, North Carolina); 및 스핀할러(Spinhaler) 분말 흡입기(제조원: Fisons Corp., Bedford, Massachusetts) 등이 있다. 이와 같은 장치들은 모두 본 발명의 화합물을 분배하는데 적절한 제형의 용도를 요구한다. 일반적으로, 각 제형은 이용되는 장치 타입에 특이적이며, 통상의 희석제, 어쥬번트 및 치료에 유용한 담체에 추가하여 적절한 추진체 물질이 이용될 수도 있다. 또한, 리포좀, 미소캡슐 또는 미소구, 합체 복합물 또는 다른 타입의 담체들을 이용하는 것도 고려할 수 있다. 본 발명의 화학적으로 변형된 화합물을 화학적 변형 타입 또는 이용되는 장치 타입에 따라 상이한 제형으로 제조할 수도 있다.

제트 또는 초음파 분무기로 사용하기데 적절한 제형은 일반적으로 용액 mL당 화합물 약 0.1 내지 25mg의 농도로 물에 용해된 본 발명의 화합물을 포함할 수 있다. 제형은 완충액 및 간단한 당(안정화 및 삼투압 조절을 위해)이 포함될 수도 있다. 분무기 제형에는 계면활성제가 포함되어 에어로졸 형성시에 용액을 분무함으로써 야기되는 화합물의 표면 유도 응집을 감소시키거나 예방할 수 있다.

계량된 용량 흡입기로 이용할 수 있는 제형은 일반적으로 계면활성제의 도움과 함께 추진체에 현탁된 본 발명의 화합물을 포함하는 미분된 분말을 포함한다. 추진체는 이 목적에 이용되는 임의 통상적인 물질이 될 수 있는데, 예를 들면, 클로로플루오로카본, 하이드로클로로플루오로카본, 하이드로플루오로카본 또는 탄화수소, 예를 들면, 트리클로로플루오로메탄, 디클로로디플루오로메탄, 디클로로테트라플루오로에탄올 및 1,1,1,2-테트라플루오로에탄, 또는 이의 배합물이 될 수 있다. 적절한 계면활성제에는 소르비탄 트리올레이트 및 소야 레시틴이 포함된다. 올레산이 계면활성제로 유용할 수 있다.

분말 흡입기 장치로부터 분배되는 제형은 본 발명의 화합물을 포함하는 미분된 건분말을 포함하며, 여기에는 벌키제, 예를 들면, 락토즈, 소르비톨, 슈크로즈 또는 만니톨이 장치로부터 분말을 살포시킬 수 있는 양으로 포함될 수 있는데, 그 양은, 예를 들면, 제형의 50 내지 90중량%가 된다. 본 발명의 화합물은 평균 입자 크기가 10mm(또는 미크론) 미만, 가장 바람직하게는 말단 폐로 가장 효과적으로 운반하기 위해서는 0.5 내지 5mm인 미립자 형태로 제조되는 것이 가장 유익하다.

비강 운반

본 발명의 화합물을 비강으로 운반하는 것도 고려할 수 있다. 치료 산물을 코로 투여하면, 폐에 산물의 침착없이 비강 운반으로 화합물이 혈류로 직접 통과할 수 있다. 비강 운반용 제형에는 덱스트란 또는 사이클로덱스트란이 포함된다.

경피 운반

경피 패취를 통하여 약물의 경피 투여에 대해서는 수많은 다양한 방법들이 공지되어 있고, 본 발명에서도 이용된다. 경피 패취는 다음 문헌에 기재되어 있다[참조: 미국 특허 5,407,713(1995년 4월 18일 허여, Rolando 등); 미국 특허 5,352,456(1994년 10월 4일 허여, Fallon 등); 미국 특허 5,332,213(1994년 8월 9일 허여, D'Angelo 등); 미국 특허 5,336,168(1994년 8월 9일 허여, 등); 미국 특허 5,290,561(1994년 3월 1일 허여, Farhadieh 등): 미국 특허 5,254,346(1993년 10월 19일 허여, Tucker 등); 미국 특허 5,164,189(1992년 11월 17일 허여, Berger 등); 미국 특허 5,163,899(1992년 11월 17일 허여, Sibalis); 미국 특허 5,088,977 및 5,087,240(두 건 모두 1992년 2월 18일 허여, Sibalis); 미국 특허 5,008,110(1991년 4월 16일 허여, Benecke 등); 및 미국 특허 4,921,475(1990년 5월 1일 허여, Sibalis), 이들 문헌들은 모두 본 명세서 내에서 참고문헌으로 인용된다].

경피 침투 강화제, 예를 들면, 미국 특허 5,164,189(상기 참조), 미국 특허5,008,110(상기 참조) 및 미국 특허 4,879,119(1989년 11월 7일 허여, Aruga 등)에서 설명하고 있는 강화제를 이용하여 경피 투여를 강화할 수 있다는 것을 인지할 것이고, 이들 문헌은 본 명세서 내에서 참고문헌으로 인용된다.

국소 투여

국소 투여를 위해, 본 발명의 화합물을 포함하는 겔(물 또는 알코올계), 크림 또는 연고를 이용할 수 있다. 본 발명의 화합물을 패취에 사용하기 위해 겔 또는 매트릭스 베이스에 혼입시킬 수 있고, 이와 같은 패취는 경피 장벽을 통하여 화합물의 제어된 방출을 허용할 수 있다.

직장 투여

직장 투여용 고형 조성물에는 본원 발명의 화합물을 포함하고, 공지된 방법에 의해 제형화된 좌약이 포함된다.

용량( Dosages )

본 발명의 조성물에서 활성 성분의 비율은 다양해질 수 있는데, 적절한 용량을 얻을 수 있는 비율로 구성되는 것이 필수적이다. 분명한 것은 동일 시간에 몇 가지 단위 약형을 투여할 수도 있다는 것이다. 이용된 용량은 의사가 결정할 수 있는데, 원하는 치료 효과, 투여 경로, 치료 기간 및 환자의 상태에 따라 달라진다. 성인의 경우에, 용량은 일반적으로 흡입을 하는 경우 매일 체중(kg)당 약 0.001 내지 약 50mg, 적절하게는 약 0.001 내지 약 5mg이 되며, 경구 투여의 경우 매일 체중(kg)당 약 0.01 내지 약 100mg, 바람직하게는 약 0.1 내지 약 70mg, 좀더 특이적으로는 0.5 내지 10mg이 되며, 정맥 투여 경우에는 약 0.001 내지 약 10mg, 바람직하게는 0.01 내지 1mg/kg이 된다. 각 특정 경우에서, 용량은 치료를 받을 개체의 특정 인자, 예를 들면, 나이, 체중, 일반적인 건강 상태 및 의약품의 효능에 영향을 줄 수 있는 다른 특징에 따라 결정될 수 있다.

또한, 본 발명의 화합물은 원하는 치료 효과를 얻기 위해 필요에 따른 횟수로 투여될 수도 있다. 일부 환자는 더 높은 용량 또는 더 낮은 용량에 신속하게 반응할 수 있고, 적정 유지 용량에 더 취약할 수도 있다. 다른 환자의 경우에는 각 특정 환자의 생리학적 요구 조건에 따라 하루에 1-4 용량 비율로 장기 치료를 할 필요가 있을 수도 있다. 일반적으로 활성 산물을 하루에 경구로 1-4회 투여할 수도 있다. 물론, 일부 환자의 경우에는 하루에 1회 또는 2회 이상의 용량을 처방해서는 안될 수도 있다.

일반적으로, 본 발명의 화합물 투여가 효과적인 환자는 바람직하게는 사람이지만, 임의 동물이 될 수도 있다. 따라서, 당분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 방법 및 약제학적 조성물이 수의학적 목적으로 임의 동물, 특히 포유류에 투여하기에 적합하고, 이들 동물은 고양이 또는 개과의 가축 또는 소, 말, 염소, 양 및 돼지와 같은 농장 동물, 야생동물(야생에 있건 동물원에 있건), 생쥐, 들쥐, 토끼, 염소, 양, 돼지, 개, 고양이 등의 연구 동물, 닭, 칠면조, 명금과 같은 조류를 포함하는 동물에 투여하기에 적합하다는 것을 인지할 수 있을 것이다.

상세한 제조 방법

화학식 I의 화합물은 공지의 방법, 예를 들면, 문헌[참조: R. C. Larock in Comprehensive Organic Transformations, VCH Publishers, 1989] 및 이에 기술된 방법의 이용 또는 채택에 의해 제조될 수 있는데, 이는 본 명세서에 사용되거나 문헌에 기술된 방법, .

하기에서 설명하는 반응에서 반응성 작용성 그룹, 예를 들면, 아미노 그룹이 반응에서 불필요한 반응 참여를 하지 않도록 보호할 필요가 있을 수도 있다. 표준 방법, 예를 들면, 문헌[참조: T. W. Greene and P. G. M. Wuts in "Protective Groups in Organic Chemistry" John Wiley and Sons, 1991]에 따라 통상의 보호 그룹을 이용할 수도 있다. 특히, 반응식 1 내지 반응식 3을 통하여 나타낸 바와 같이, 화학식 I의 화합물을 제조할 수 있다.

예를 들면, 본 발명의 화합물은 아키랄(achiral) 화합물로써, 이의 제조는 수렴 합성(convergent synthesis)으로 구성된다. 하기 반응식 1은 아민(10)을 만들게 되는 과정을 나타낸 것이다. 하기 반응식 2는 산(16)을 만들게 되는 과정을 설명하는 것이다. 하기 반응식 3은 화학식 I의 화합물을 만들게 되는 과정을 설명하는 것으로, 2단계 과정으로 화학식 I의 화합물을 생산한다. 하기에서는 화합물(10), 화합물(16) 및 본 발명의 화학식 I의 화합물의 제조에 대해 논의한다.

화합물(2)의 아미노 그룹을 디클로로메탄과 같은 적절한 불활성 용매하에서 트리에틸아민과 같은 3차 아민 존재하에서 1,2-비스(클로로디메틸실릴)에탄과 같은 아미노 보호제로 보호시키면 보호된 화합물(3)이 생성되어, 화합물(2)은 화합물(3)으로 전환된다.

테트라하이드로푸란과 같은 적절한 비양성자성 용매에서 n-부틸리튬과 같은 강염기를 포함하는 알킬화 조건하에 화합물(3)을 이용하여 화합물(4)를 알킬화시키면 하이드록실 유도체 화합물(5)를 얻게 되어, 화합물(3)은 화합물(5)로 전환된다.

화합물(5)의 아미노 그룹을 헵탄과 같은 불활성 용매에서 강한 무기산, 예를 들면, 인산과 같은 탈보호제로 탈보호시켜 탈보호된 화합물(6)을 수득하게 되어, 화합물(5)는 화합물(6)으로 전환된다.

화합물(6)을 인산과 같은 강한 무기산을 이용하여 탈수시키고, 수성 수산화나트륨과 같은 강한 무기 염기를 이용하여 산물을 중화시키면, 탈수된 화합물(7)을 수득하게 되어, 화합물(6)은 화합물(7)로 전환된다.

화합물(7)의 아미노 그룹을 혼합 수성/유기 용매 시스템에서 boc 무수물과 같은 아미노 보호제로 보호하는데, 이때 유기 용매는 메탄올과 같은 극성 유기 용매가 되고, 수성 수산화나트륨과 같은 강한 무기 염기를 이용하면, boc-보호된 화합물(8)을 수득하게 되어, 화합물(7)은 화합물(8)로 전환된다.

화합물(8)은 메탄올 아세트산과 같은 혼합 용매계에서 탄소상 수산화팔라듐(20%)과 같은 환원제를 이용하여 수소화시켜 탈보호된 피페리딘 염인 화합물(9)을 얻게 되어, 화합물(8)이 화합물(9)로 전환된다.

화합물(9)를 수성 수산화나트륨과 같은 강력 무기 염기를 이용하여 중화시켜 최종 화합물(10)을 얻게 되어, 화합물(9)의 유리 염기 형태인 화합물(10)으로 전환된다.

이황화탄소는 n-프로판올 하에서 수산화칼륨과 같은 강력 무기염기 존재하에 아실화제인 프로필 클로로포르메이트를 이용하여 아실화시켜, 화합물(11)을 얻게되어, 이황화탄소는 화합물(11)로 전환된다.

화합물(11)은 수소화나트륨과 같은 강염기 존재하에 아세톤을 화합물(11)로 알킬화시켜, 알킬화된 화합물(12)를 수득하여, 화합물(11)이 화합물(12)로 전환된다.

화합물(12)는 트리에틸아민과 같은 3차 아민 존재하에 화합물(12)를 α-브로모 메틸 아세테이트로 알킬화시켜, 알킬화된 화합물(13)을 수득하게 되어, 화합물(12)는 화합물(13)으로 전환된다.

화합물(13)은 메탄올과 같은 양성자성 유기 용매 존재하에 나트륨 메톡시드와 같은 강한 염기성 환경하에 고리화시켜, 고리화된 화합물(14)를 수득하게 되어, 화합물(13)은 화합물(14)로 전환된다.

화합물(14)는 트리클로로메탄 또는 TBME/헵탄 혼합물과 같은 불활성 유기 용매로 브롬화시켜 브롬화된 화합물(15)를 얻게 되어, 화합물(14)는 화합물(15)로 전환된다.

화합물(15)는 수산화리튬과 같은 강한 무기 염기를 이용하여 가수분해시켜, 화합물(16)으로 전환시킨다.

화합물(16)은 무수 조건하에 디이소프로필 에틸아민과 같은 3차 아민과 디클로메탄과 같은 불활성 용매하에, TPTU/HOBT 또는 EDC와 같은 커플링제를 이용하여, 화합물(10)과 커플링시키면 커플링된 화합물(17)을 수득하게 되어, 화합물(16)은 화합물(17)로 전환된다.

화합물(17)은 디옥산과 같은 극성 유기 용매 존재하에서 염산과 같은 강산 환경하에 탈보호시켜 탈보호된 화학식 I의 화합물을 얻게 되어, 화합물(17)이 화학식 I의 화합물로 전환된다.

본 발명의 화합물은 염기성으로, 이와 같은 화합물은 유리 염기 형태 또는 약제학적으로 허용되는 이의 산 부가 염의 형태로 유용하다.

산 부가 염이 사용하기에 더 편리할 수 있고, 실제로, 염 형태를 이용하는 것은 유리 염기 형태를 이용하는 것이다. 산 부가 염을 만드는데 이용할 수 있는 산은 유리 염기와 배합하였을 때 약학적으로 허용되는 염, 즉, 염의 음이온이 염의 약제학적 용량에서 환자에 독성이 없어, 유리 염기의 고유한 유익한 저해 효과가 음이온으로 인해 부작용을 가지지 않는 염을 만들 수 있는 산을 포함한다. 염기성 화합물의 약제학적으로 허용되는 염이 적절하지만, 염이 정제 및 동정을 목적으로만 만들어질 때, 또는 이온 교환 과정에 의해 약제학적으로 허용되는 염을 만들 때 중간생성물로 이용될 때와 같이 중간 생성물로써만 특정 염이 바람직한 경우가 있다하더라도, 모든 산 부가 염은 유리 염기 형태의 공급원으로도 유용하다. 본 발명의 범위내에 약제학적으로 허용되는 염은 무기 산 및 유기산에서 유도된 것들이 포함되는데, 예를 들면, 하이드로할라이드, 예를 들면, 하이드로클로라이드 및 하이드로브로마이드, 황산염, 인산염, 질산염, 설파메이트, 아세테이트, 구연산염, 락테이트, 타르트레이트, 말론산염, 옥살레이트, 살리실산염, 프로피온산염, 숙신산염, 푸마레이트, 말레에이트, 메틸렌-비스-b-하이드록시나트토에이트, 벤조에이트, 토실레이트, 젠티세이트, 이세티오네이트, 디-p-톨루오일타르트레이트, 메탄설포네이트, 에탄설포네이트, 벤젠설포네이트, p-톨루엔설포네이트, 사이클로헥실설파메이트 및 퀴네이트 등이 포함된다. 보다 특정한 염은 화학식 I의 화합물의 염으로서 하이드로클로라이드 염이다.

활성 화합물 자체가 유용할 뿐만 아니라, 본 발명의 화합물 염은 화합물의 정제 목적에도 유용한데, 예를 들면, 당해 분야의 숙련가에게 널리 공지된 기술에 의한 염과 모(parent) 화합물, 부산물 및/또는 출말 물질 간에 용해도를 이용하여 화합물을 정제하는데 유용하다.

본 발명의 추가 특징에 따르면, 본 발명의 화합물의 산 첨가 염을 공지된 방법을 이용 또는 채택하여 유리 염기를 적절한 산과 반응시키면 만들 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 화합물의 산 부가 염은 유리 염기를 물 또는 알코올 수용액 또는 적절한 산을 포함하는 다른 적절한 용매에 용해시키고, 용액을 증발시켜 염을 분리시켜 제조하거나 또는 유기 용매에서 유리 염기와 산을 반응시키고, 이때 염은 직접 분리시키거나 용액을 농축시키면 수득될 수 있다.

본 발명의 화합물의 산 첨가 염은 공지의 방법을 응용 또는 채택하여 염으로부터 재생될 수도 있다. 예를 들면, 중탄산나트륨 수용액 또는 암모니아 수용액과 같은 알칼리로 처리하여 산 부가 염으로부터 본 발명의 모 화합물을 재생시킬 수 있다.

출발 물질 및 중간생성물은 공지된 방법, 예를 들면, 참고 실시예 또는 이의 등가 방법의 응용 또는 채택에 의해 제조할 수 있다.

본 발명은 상기 반응식에서 일부 중간 생성물에도 관계하기 때문에 이들의 제조를 위해 본 명세서에 기술된 과정도 본 발명의 추가의 특징을 구성한다.

본 발명은 다음의 비-한정적 실시예를 통하여 더 잘 이해할 수 있을 것이며, 이는 본 발명의 예제가 된다. 다음의 실시예는 본 발명의 특정 구체예를 충분히 설명하기 위해 제공되는 것이다. 그러나, 본 발명의 범위를 한정시키는 것으로 이 해해서는 안된다.

핵 자기 공명 스펙트럼(NMR)에서(하기에서 설명), 화학적 변이는 테트라메틸실란에 대해 ppm으로 나타낸다. 약어의 의미는 다음과 같다. br = 브로드, dd = 이중 이중선(double doublet), s = 단일선(singlet); m = 다중선(multiplet).

실시예 1

단계 1: 1-(3- 브로모 -4- 플루오로 -벤질)-2,2,5,5- 테트라메틸 -[1,2,5] 아자디실롤리딘 [화합물(3)]의 제조

3-브로모-4-플루오로-벤질아민 하이드로클로라이드(2) 110g(0.46mol)을 N₂ 블랭킷, 테프론 피복된 열전대 온도 센서 및 기계적 교반기가 장착된 2ℓ들이 삼목(three-neck) 환저 플라스크에서 염화메틸렌 900mL에 현탁시키고, 얼음조에서 ~5℃로 냉각시킨다. 총 144g(1.42mol, 3.1eq., d=0.7)을 첨가하면 농후한 현탁액이 생성된다. 염화메틸렌 250mL 중의 1,2-비스(클로로디메틸실릴)에탄(100g, 0.46mol)의 용액을 1.5시간 동안 적가하면서 반응 혼합물의 온도는 5 내지 8℃로 유지시킨다. 혼합물을 30분간 교반시키고, 그 다음 실온으로 데운다. 트리에틸아민 하이드로클로라이드 현탁액을 여과한다. 여과물을 진공(40℃, < 50mbar)에서 농축시켜, 펜탄 1ℓ을 첨가하고, 형성된 추가 Et₃N x HCl 침전물을 여과한다. 이 과정을 또다른 펜탄 1ℓ을 이용하여 반복한다. 여과물을 진공(40℃, < 5mbar)에서 농축시키면, 무색의 액체를 얻고, 이를 냉각시켜, 고형화시키면 백색 결정의 고체 로서 화합물(3) 159g(~100%)을 얻는다.

반응의 완료는 1H NMR로 모니터하는데, 임의 잔류 출발물질(2)와 트리에틸아민 하이드로클로라이드가 기본적으로 없는 것을 확인해야 한다. 그 이유는 이물질들이 연속 단계에서 n-부틸리튬을 소모시켜, 반응 수율을 낮추게 하기 때문이다.

단계 2: 1-벤질-4-[2- 플루오로 -5-(2,2,5,5- 테트라메틸 -[1,2,5]- 아자디실롤리딘 -1-일메틸) 페닐 ]피페리딘-4-올[화합물(5)]의 제조

N₂ 블랭킷, 테프론 피복된 열전대 온도 센서 및 기계적 교반기가 장착된 5ℓ들이 삼목 환저 플라스크에서 무수 THF 1.5ℓ 중의 화합물(3)(159g, 0.4574mol)의 용액을 넣는다 -75℃로 냉각시킨다. 교반된 이 용액에 1시간 동안 2.5M n-부틸리튬 용액(192ml, 0.48mol, 1.05eq.)을 적가하고, 그 동안에 반응 혼합물의 온도는 -72 내지 -75℃로 유지시킨다. 30분 후에, 무수 THF(350mL + 50mL 세정) 중의 1-벤질-4-피페리돈(화합물(4), 88.2g, 0.47mol, 1.02eq.)의 용액을 1시간 동안 적가하고, 그 동안에 반응 혼합물의 온도는 -70℃ 이하로 유지시킨다. 20분간 -70 내지 -75℃에서 교반시킨 후에, 메탄올 200mL을 반응 혼합물에 첨가하고(오렌지색에서 노란색으로 색이 변함), 혼합물을 실온이 되게 한다. 반응 용액을 진공(50℃)에서 농축시키면, 갈색 오일인 화합물(5) 295g을 얻는다.

단계 3: 4-(5- 아미노메틸 -2- 플루오로페닐 )-1- 벤질피페리딘 -4-올( 포스페이트 염)[화합물(6)]의 제조

조 화합물(5)(~295g)를 염화메틸렌 1ℓ로 희석시키고, 테프론 피복된 열전대 온도 센서 및 기계적 교반기가 장착된 3ℓ들이 삼목 환저 플라스크로 옮긴다. 이 용액에 85% H₃PO₄ 53g(1eq.)을 서서히 첨가하면서 교반시키고(발열성), 혼합물을 진공(40℃)에서 농축시킨다. 염화메틸렌 1ℓ을 첨가하고, 혼합물을 진공(40℃, 1mbar)에서 농축시키면 노란색 포말로 되어, 그 다음 헵탄 1ℓ에서 슬러리화시킨다. 고체가 형성되고, 여과하여 분리한다. 황갈색 고체를 건조시키면, 화합물(6) 190g을 얻는다.

실험치 MS: m/z 315 (M+H).

단계 4: 3-(1-벤질-1,2,3,6- 테트라하이드로 -피리딘-4-일)-4- 플루오로 -벤질아민[화합물(7)]의 제조

총 190g의 건조된 화합물(6)를 테프론 피복된 열전대 온도 센서 및 기계적 교반기가 장착된 2ℓ들이 삼목 환저 플라스크로 옮긴다. 총 600mL의 85% H₃PO₄를 첨가한다. 생성된 현탁액을 교반시키면서 점진적으로 100℃까지 가열한다. 반응이 완료(일반적으로 2-3시간 소요)되었는지를 HPLC를 통하여 모니터한다. 반응이 일단 완료되면, 반응 용액을 실온으로 냉각시키고, 물 800mL로 희석시킨다. 수성 층은 에테르(2 x 200mL)로 세척한다. 수성 층을 50% 수성 NaOH를 사용하여 pH > 9로 중화시키면서 온도는 30℃ 이하로 유지시킨다. 수용액은 매우 농축된 완충액으로, 중화점에 도달할 때까지 pH는 7-8 사이에서 변화되지 않는다. 추가 침전이 없 다는 것을 확실히 하기 위해서 상층액의 소량 샘플에 염기를 몇 방울 가하여 중화가 완전히 완료되었다는 것을 확인한다. 상당량의 염이 침전된다. 혼합물을 여과하고, 고체는 DCM(이염화메틸렌)(약 3ℓ)와 물 2ℓ로 헹군다. 유기 층(바닥)을 분리하고, 물(2 x 1ℓ)로 세척한다. 유기 용액을 진공(40℃)에서 농축시키면, 갈색 오일인 화합물(7) 107g을 얻는다.

실험치 MS: m/z 297 (M+H).

단계 5: [3-(1-벤질-1,2,3,6- 테트라하이드로피리딘 -4-일)-4- 플루오로 -벤질] 카밤산 3급-부틸 에스테르[화합물(8)]의 제조

테프론 피복된 열전대 온도 센서 및 기계적 교반기가 장착된 2ℓ들이 삼목 환저 플라스크에 화합물(7) 50g 및 메탄올(800mL) 및 물(400mL)의 용액을 첨가한다. BOC 무수물 36.8g 및 50% NaOH 2mL을 첨가하고, 혼합물은 실온에서 교반시킨다. 생성물이 2시간 교반후에 용액으로부터 침전된다. Boc 생성물이 침전되지 않는 경우에, 위쪽 수성 층을 따라내고, 오일에 n-헵탄을 첨가하여 생성물을 고형화시킨다. 혼합물은 실온에서 하룻밤동안 교반시킨다. 고체를 여과 분리하고, 4시간동안 MeOH/물(용적비 2:1) 1.05ℓ에서 슬러리화시키고, 여과 분리후, 4일간 건조시키면, 담황색 고체로서 화합물(8) 40g(화합물(3)으로부터의 전체 수율은 약 35 내지 48%이다)을 얻는다.

순도: 96.3% HPLC. MS: m/z 397 (M+H), 398 (M+2H).

단계 6: 6-(4- 플루오로 -3-피페리딘-4-일-벤질) 카밤산 3급-부틸 에스테르, 아세테이트 염[화합물(9)]의 제조

화합물(8) 64g(0.16mol), 수산화팔라듐/C 20% 6.4g, 빙초산 19.5g(2eq.) 및 메탄올 250mL을 1ℓ 수소화응 용기에 충전한다. 반응 용기를 퍼지하고(N₂/진공, 3회), 그 다음 H₂를 40psi로 채우고, 실온에서 하룻밤동안 진탕시킨다. 촉매를 여과하고, 여과물을 진공(40℃)에서 농축시키면 오일을 얻는다. 이소프로필 에테르 200mL를 첨가하고, 하룻밤동안 교반시킨다. 침전되는 흰색 고체를 여과하여, 이소프로필에테르로 헹구고, 건조시키면, 흰색 고체 53.5g을 얻는다(HPLC에 의하면 순도 95.4%). 고체는 MTBE 500mL에서 5시간 동안 슬러리화시키고, 그 다음 여과 분리하고, 다시 하룻밤동안 MTBE 500mL에서 슬러리화시킨다. 고체를 여과 분리시키고, 건조시키면 화합물(9)의 아세테이트 염의 백색 고체 51.3g(86.3%)를 얻는다.

C₁₇H₂₅FN₂O₂에 대한 원소 분석: 계산치: C, 61.94; H, 7.93; N, 7.6. 실험치: C, 62.0; H, 8.17; N, 7.49. KF: 0.34% 물. HPLC: R_t 9.14분, 순도 97% AUC. MS: m/z 309 (M+H), 310 (M+2H).

단계 7: (4- 플루오로 -3-피페리딘-4-일-벤질) 카밤산 3급-부틸 에스테르[화합물(10)]의 제조

화합물(9)의 아세테이트 염(51g)을 물 400mL에 용해시키고, pH는 2N HCl를 이용하여 pH 5로 조정한다. 수용액을 에테르(2 x 200mL)로 세척한다. 수성 층은 50% 수성 NaOH으로 pH > 12로 중화시키고, 에테르(2 x 300mL)로 추출한다. 유기 층은 물로 세척하고, Na₂SO₄상에서 건조시킨 다음 농축시켜 오일로 만든다. 오일에 n-펜탄 200mL을 첨가하고, 3시간 동안 교반시킨다. 생성된 고체를 여과 분리시키고, n-펜탄으로 세척한 후, 하우스 진공하에 실온에서 건조시켜, 흰색 고체로서 화합물(10) 42g(98%)을 얻는다.

MS: (ESI) m/z 309 (M+H). C₁₇H₂₅FN₂O₂에 대한 원소 분석: 계산치: C, 66.21; H, 8.17; N, 9.08. 물 보정하지 않은 실험치: C, 64.30; H, 8.64; N, 8.77. KF: 2.57% 물. HPLC: R_t 9.16분, 순도 98.1% AUC.

주: 화합물(9)의 아세테이트 염의 순도가 HPLC에 의해 95% 미만인 경우에, n-펜탄 및 에테르 용액(용적비 1:1 이하)를 이용하여 n-펜탄 대신에 오일로부터 생성물(유리 염기)을 고형화시킨다. 생성물은 에테르에 매우 잘 녹기 때문에, 더 많은 에테르를 이용하는 경우에, 생성물 손실이 더 많아지기 때문에, 수율이 낮아진다.

실시예 2

단계 1: 비스(프로폭시티오카보닐)설파이드 [화합물(11)]의 제조

분말로 된 수산화칼륨 84.2g(1.27mol)을 실온에서 기계적 교반기 및 냉각 욕이 장착된 삼목 환저 플라스크안에서 n-프로판올 530mL에 첨가한다. 이황화탄소 80mL(1.33mol)를 1시간에 걸쳐 압력이 균등한 추가 펀넬을 통하여 용액에 적가한 다. 3시간 동안 교반을 지속한다. 물 200mL을 첨가한다. 프로필 클로로포르메이트 73.5g(0.6mol)를 압력이 균등한 추가 펀넬을 통하여 깔끔하게 첨가한다. 혼합물을 하룻밤 동안 실온에서 교반시킨다. 혼합물을 헵탄 400mL로 희석시킨다. 수성 층은 헵탄 100mL를 이용하여 2회 추출한다. 배합된 유기 층을 물 100mL 및 염수 100mL로 세척하고, 탄산칼륨상에서 건조시키고, 증발시킨다. 잔류 프로판올을 고진공 증류를 이용하여 제거하면 맑은 황색 액체를 얻는다. 맑은 황색 액체 10g를 헵탄 10g에 용해시키고, 실리카겔 크로마토그래피를 이용하여 정제하고, 헵탄으로 용출시키면, 화합물(11) 8.35g(41% 수율)을 얻는다.

단계 2: 3-옥소- 티오부티르산 O-프로필 에스테르[화합물(12)]의 제조

수소화나트륨 1.82g(45mmol)을 톨루엔 40mL에 현탁시킨다. 이 현탁액에 톨루엔 10mL 중의 아세톤 1.74g(30mmol) 및 화합물(11) 4.76g(20mmol)의 용액을 40℃에서 교반시키면서 첨가한다. 반응은 소량의 수소화칼륨을 넣어 개시한다. 이렇게 할 때, 기포가 생성되고, 반응 혼합물의 색은 황색에서 오렌지로 변화된다. 반응 혼합물을 1시간 동안 40℃에서 교반시키고, 얼음조에서 0℃로 냉각시킨다. 반응 혼합물을 4N HCl 11mL, 얼음 및 에테르 150mL가 들어 있는 비이커에 넣는다. 유기 층을 분리시키고, 농축시킨다. 조 산물을 실리카 겔 크로마토그래피를 이용하여 정제하고, 5% 에틸 아세테이트/헵탄으로 용출시키면, 3-옥소-티오부티르산 O-프로필 에스테르[화합물(12)]를 얻는다.

단계 3: (3-옥소-1-프로폭시-부트-1-에닐설파닐)-아세트산 메틸 에스테르[화합물(13)]의 제조

화합물(12)를 DMF 40mL에 용해시키고, 0℃로 냉각시킨다. 이 용액에 α-브로모 메틸 아세테이트 4.6g/DMF 5mL 및 트리에틸아민 5.2mL을 첨가한다. 바로 흰색 침전물이 형성된다. 이 현탁액을 2시간 동안 0℃에서 교반시키고, 에테르/얼음물에 붇는다. 유기 층을 분리시키고, 농축시킨다. 조 생성물을 실리카 겔 크로마토그래피를 이용하여 정제시키고, 3% 메탄올/DCM으로 용출시키면, 화합물(13) 2.61g(2단계의 경우 56% 수율)을 얻는다.

단계 4: 3- 메틸 -5- 프로폭시 -티오펜-2- 카복실산 메틸 에스테르[화합물(14)]의 제조

메탄올 40mL 중의 화합물(13) 2.61g(11.24)과 0.5M 메톡시드나트륨/메탄올 2mL의 혼합물을 40분간 70-73℃에서 가열하였다. 혼합물을 그 다음 에테르/얼음물에 붇는다. 유기층을 분리시키고, 농축시킨다. 조 생성물을 실리카 겔 크로마토그래피를 이용하여 정제시키고, DCM으로 용출시키면 화합물(14) 1.85g(76.8 수율)을 얻는다.

단계 5: 4- 브로모 -3- 메틸 -5- 프로폭시 -티오펜-2- 카복실산 메틸 에스테르[화합물(15)]의 제조

트리클로로메탄 20mL 중의 화합물(14) 1.22g(5.7mmol)의 용액에 0.55M 브롬/트리클로로메탄 11mL을 0℃에서 첨가하고, 10분간 교반시킨다. 혼합물을 아황산나 트륨 수용액으로 급냉시키고, DCM으로 추출한다. 유기 층을 분리시키고, 농축시킨다. 조 산물을 탄산칼륨-실리카 겔 패드를 이용하여 정제하고, DCM으로 헹구면, 화합물(15) 1.67g(100% 수율)을 얻는다.

단계 6: 4- 브로모 -3- 메틸 -5- 프로폭시 -티오펜-2- 카복실산(화합물(16))의 제조

디옥산 27mL 중의 화합물(15) 1.67g(5.70mmol)의 용액에 2M LiOH/물 10mL 및 물 9mL을 첨가한다. 혼합물을 4시간 동안 실온에서 교반한다. 그 다음 혼합물을 물 10mL로 희석시키고, 에테르 10mL로 2회 추출한다. 수용액을 얼음조에서 냉각시키고, 4M HCl으로 산성화시킨다. 흡입 여과를 통하여 백색 고체를 수득하면, 화합물(16) 1.28g(80.5% 수율)을 얻는다.

실시예 3

단계 1: {3-[1-(4- 브로모 -3- 메틸 -5- 프로폭시 -티오펜-2- 카보닐 )-피페리딘-4-일]-4-플루오로-벤질}- 카밤산 3급-부틸 에스테르[화합물(17)]의 제조

DCM 25mL 중의 화합물(16) 170mg(0.61mmol)의 용액에 N₂ 하에서 TPTU 170mg(0.61mmol) 및 1-하이드록시-1H-벤조트리아졸(HOBt) 80mg(0.61mmol)을 첨가한다. 혼합물을 3분간 교반시킨다. 그 다음 혼합물에 DCM 5mL 및 디이소프로필 에틸아민 0.3mL(1.2mmol) 중의 화합물(10) 200mg(0.65mmol)의 용액을 첨가한다. 혼합물을 24시간동안 실온에서 교반시킨다. 혼합물은 그 다음 물 20mL로 세척하고, 무수 황화나트륨상에서 건조시키고 농축시킨다. 조 오일을 실리카 겔 크로마토그 래피로 정제하고 3% 메탄올/DCM으로 용출시키면, 화합물(17) 0.3g(86.5% 수율)을 얻는다.

¹H NMR [CDCl₃]: δ (TMS) 7.14-7.04 (m, 2H), 6.95 (dd, H), 4.82 (br s, H), 4.38 (br d, 2H), 4.23 (d, 2H), 4.05 (t, 2H), 3.17-2.95 (m, 3H), 2.21 (s, 3H), 1.92-1.59 (m, 6H), 1.44 (s, 9H), 1.05 (t, 3H). MS(ESI+): 569 (M⁺+1).

단계 2: [4-(5- 아미노메틸 -2- 플루오로 - 페닐 )-피페리딘-1-일]-(4- 브로모 -3- 메틸 -5-프로폭시-티오펜-2-일)- 메탄온 하이드로클로라이드[화합물(I)]의 제조

4M HCl/디옥산 8mL 중의 화합물(17) 0.25g(0.44mmol)의 용액을 질소하에서 3시간 동안 실온에서 교반시킨다. 용액을 에테르 30mL로 희석시키고, 5분간 교반시킨다. 고체로부터 액체를 따라낸다. 고체를 에테르 30mL로 세척시키고, 액체를 다시 버린다. 그 다음 고체를 3% 메탄올/DCM에 용해시키고, 실리카 겔 크로마토그래피로 정제한 다음, 3-10% 메탄올/DCM으로 용출시킨다. 생성물의 합한 순수 분획으로부터 용매를 증발 제거하여 화합물(I) 0.19g(86.4% 수율)을 무정형 고체로서 수득한다. 생성물은 무정형 유리이다.

¹H NMR [CDCl₃]: δ (TMS) 8.62 (br s, 3H), 7.53-7.43 (m, H), 7.36-7.26 (m, H), 6.97 (dd, H), 4.22 (br d, 2H), 4.18-3.99 (m, 4H), 3.16-2.90 (m, 3H), 2.17 (s, 3H), 2.00-1.60 (m, 6H), 1.02 (t, 3H). MS(ESI+): 469 (M⁺+1). 100% 순도 LC/MS (UV 220nm 및 총 이온 수).

생물학적 활성

본 발명의 화합물 성질은 1) β-트립타제 저해물질 능(IC₅₀ 및 K_i 값) 및 2) 기도 과민성에 대한 기니아 피그(Guinea Pig) 모델에서 측정한 이의 활성(경구 ED₅₀)로 설명한다.

시험관내 시험 과정

배경 부분에서 설명한 것과 같이, 트립타제의 모든 작용은 이의 촉매 활성에 따라 달라지기 때문에 이의 촉매 활성을 저해하는 화합물이 트립타제 작용을 저해할 수 있을 것이다. 촉매 활성 저해는 시험관내 효소 검사 및 세포 검사를 통하여 측정할 수 있을 것이다.

트립타제 저해 활성은 분리한 사람 폐 트립타제 또는 이스트 세포에서 발현된 재조합 사람 β트립타제를 이용하여 확인한다. 분리된 고유 효소 또는 발현된 효소를 이용하더라도 기본적인 등가의 결과를 얻었다. 검사 과정은 기질로서 L-피로글루타밀-L-프롤릴-L-아르기닌-파라-니트로아니리드(S2366: Quadratech)(본질적으로 문헌[참조: McEuen et al. Biochem Pharm, 1996, 52, pages 331-340]에 기술된 바와 같음)을 이용하여 6 웰 미량적정 플레이트(Costar 3590)를 사용한다. 검사는 0.5mM 기질(2 x K_m)을 이용하여 실온에서 진행되고, 미량적정 플레이트는 405nm 파장에서 미량적정 플레이트 판독기(Beckman Biomek Plate reader)를 이용하여 판독한다.

트립타제 1차 선별을 위한 재료 및 방법( 발색측정법 )

검사 완충액

50mM 트리스(pH 8.2), 100mM NaCl, 0.05% 트윈 20, 50mg/mL 헤파린.

기질

S2366 (2.5mM의 원액).

효소

정제된 재조합 베타 트립타제 원액 310/mL.

프로토콜( 단일점 결정법)

희석된 기질 60mL(검사 완충액에서 최종 농도 500mM)을 각 웰에 첨가한다.

화합물을 이중 첨가(duplicate)한다(최종 농도 20μM, 용적 20μL

효소를 용적 20μL에 최종 농도가 50ng/mL으로 첨가한다.

각 웰에서 최종 용적은 100μL이다.

간단히 교반시켜 혼합하고, 30분간 암실에서 실온에서 항온처리한다.

405nM에서 흡광도를 읽는다.

각 플레이트는 다음과 같은 기준을 가진다:

전체 : 기질 60μL, 완충액 20μL(DMSO 0.2% 최종 농도도 함께), 효소 20μL

비-특이적: 기질 60μL, 완충액 40μL(0.2% DMSO도 함께)

전체: 기질 60μL, 완충액 20μL(DMSO 없슴), 효소 20μL

비-특이적: 기질 60μL, 완충액 40μL(DMSO 없슴)

프로토콜( IC ₅₀ 및 K _i 결정)

프로토콜은 화합물이 다음의 농도로 이중(duplicate) 첨가되는 것만 제외하고는 기본적으로 상기 것과 동일하다: 0.01, 0.03, 0.1, 0.3, 1, 3, 10μM(모든 희석은 수동으로 한다). 매 검사마다, 단일 점 또는 IC₅₀ 결정이건 간에, 표준 화합물을 이용하여 비교용 IC₅₀을 얻는다. IC₅₀ 값으로부터 다음의 식을 이용하여 K_i 을 계산할 수 있을 것이다:

K_i = IC₅₀/(1 + [기질]/K_m)

화학식 I의 화합물에 대한 β-트립타제 저해물질 능력은 IC₅₀ 값이 76nM이고, K_i 값은 15nM이다.

생체내 시험 과정

검사 프로토콜:

감작화(Sensitization) 및 약물 치료: 수컷 하틀리(Hartley) 기니아 피그(225-250g)를 오브알부민(0.5mL, 1% 용액, i.p. 및 s.c.)으로 감작화시킨다. 4일째, 동물에게 1% 오브알부민 0.5mL로 부스터 주사(i.p.)를 놓는다. 21일째, 항 원으로 공격하기 전 2시간 경에 동물에게 경구로 비히클(0.5% 메틸셀룰로오즈/0.2% 트윈 80)을 제공하거나 또는 시험 화합물(2)을 제공(2mL/kg)한다. 항원 공격 30분 전에 동물에 메피라민(30mg/kg, i.p.)을 투여하여 과민성 허탈(anaphylactic collapse)을 방지한다. 그 다음 동물을 5분간 드빌비스 울트라넵(deVilbiss Ultraneb) 분무기를 이용하여 염수(대조 동물) 또는 1% 오브알부민 에어로졸에 노출시킨다.

AHR 측정: 항원 도전 후 18 내지 24시간에 동물을 케타민(133mg/kg) 및 크실라진(24mg/kg) 배합물로 근육을 통하여 마취시키고, 외과술을 준비하여, 폐 기능 측정을 위해 신체 체적변동기록계상에 얹는다. 동물에 도관 캐뉼라를 통하여 분당 50호흡 속도로 1ml/100g 주기 용적을 운반하는 Ugo-Basile 통풍기를 연결한다. 경정맥은 히스타민 도전을 위해 캐뉼라에 연결시킨다. 물이 채워진 식도 캐뉼라는 폐 통과 압력을 기록할 수 있도록 배치한다. 폐내외 압력은 상이한 압력 변환기를 이용하여 도관 및 식도 캐뉼라 간의 차이로 측정한다. 폐 분석 시스템(Buxco XA 소프트웨어)을 이용하여 용적, 기도, 폐내외 압력 시그날을 모니터하고, 이를 이용하여 폐 저항성(cm H₂O/mL/s) 및 동적순응성(dynamic compliance)(mL/cm H₂O)을 계산한다. 기도 저항성 및 동적순응성을 호흡에 기초하여 계산한다. 히스타민을 정맥으로 투여하고, 농도를 증가시키면서(0.3-20㎍/kg) 반응성을 평가한다. ED₅₀은 개별 히스타민 용량-반응 곡선으로부터 얻은 곡선하부 면적(AUC)으로부터 계산할 수 있다.

혈장 및 폐 약물 수준

혈장 및 폐 화합물 수준은 종속 집단에서 결정한다. 실험 약물 처리 그룹각각으로부터 3 내지 4마리 기니아피그를 이용하여 약물 수준을 결정한다. 지정된 시간대에(투여후 2 또는 24시간), 동물을 마취시키고, 혈액 샘플 1mL을 심장에 구멍을 내어 얻고, 5mM 하이드라라진 용액 20μL(혈액 1mL당)을 포함하는 헤파린 피복 주사기에 수집한다. 원심분리를 통하여 혈액의 세포 성분으로부터 혈장을 분리하고, 검사때까지 -20℃에 보관한다. 폐 샘플을 결합 조직이 없도록 절단하고, 블랏 드라이시키고, 계량하고, 염수 중의 5mM 하이드라라진 용액 5mL을 포함하는 바이알 20mL에 보관한다. 냉동된 혈장 샘플을 드라이아이스 상에서 파일롯(Pilot) PK 그룹으로 이동하여 화합물 수준을 결정한다.

결과:

화학식 I의 화합물의 효능을 경구를 통하여 감작화된 기니아 피그에서 히스타민에 대한 기도 과민성반응(AHR)에 대해 프로파일한다. 화학식 I의 화합물은 기저 기도 저항성 또는 기저 동적 폐 순응성에 효과가 없었다.

감작화 및 오브알부민으로의 단일 도전으로 히스타민에 대한 기관지 반응성이 증가되었는데, 이는 스파스모겐의 용량 반응 곡선에서 좌측으로 이동한 것을 볼 수 있고, 기도 저항성 및 폐 순응성 모두에서 곡선 하부 면적(AUC)이 상당히 증가 한 것으로 알 수 있다. 절대값은 기도 저항성의 증가 및 폐 순응성의 감소를 나타낸다.

경구 투여시에, 오브알부민 도전 2시간에 화학식 I의 화합물은 ED₅₀ = 0.1mg/kg(기도 저항성 및 동적 폐 순응성으로 측정)의 히스타민에 대해 항원-자극된 AHR로부터 상당히 보호된다.

별도 동물에서, 화합물 투여(1mg/kg, p.o.) 2시간 후, 화학식 I의 화합물의 수준을 기도 폐포 세척액(BAL), 폐 및 혈장에서 측정한다. 폐와 BAL(BAL의 희석 인자는 고려하지 않음)과 같은 표적 기관에 화학식 I의 화합물이 적정량 존재한다. 혈장 화합물 수준은 훨씬 낮게 감지된다.

종속 동물에서, 폐 및 혈장에서의 화학식 I의 화합물의 수준을 투여후 24시간에 측정한다. 혈장에서는 감지하지 않았으나, 투여후 24시간에 기니아 피그에서 감지된 화학식 I의 화합물은 용량 의존성 적정량으로 존재한다. 화학식 I의 화합물은 항원 도전 전에 24시간에 투여되는 경우, 평균 ED₅₀가 0.4mg/kg인 긴 작용 기간을 보유한다. 이와 같은 장기 작용은 연장된 장기 노출에 따른 것이다.

기도 과민성의 기니아 피그 모델에서 본 발명의 화합물의 경구 데이터를 보면, 화합물이 트립타제 저해 활성을 가지는 것이 명백하다. 결과적으로, 본 발명의 화합물은 트립타제 관련 다양한 질환 치료의 약물로서의 용도를 가지고, 당연히 환자에서 이들 질환을 치료하는 것에도 용도를 가진다.

본 발명은 여기에서 설명한 특정 구체예에 한정시키는 것이 아니다. 또한 여기에서 설명된 것에 추가하여 본 발명의 다양한 변형 또한 전술한 설명 및 첨부 도면에 의하여 당업자에게 명백한 것이다. 이와 같은 변형 또한 첨부된 청구범위의 영역에 속한다.

다양한 공보를 여기에서 언급하였고, 이들 내용을 전문 참고문헌으로 첨부한다.

Claims (26)

1. 다음 화학식 I의 화합물, 이의 프로드럭, 약제학적으로 허용되는 이의 염 또는 이의 용매화물.

   화학식 I

   
2. 제1항에 있어서, 약제학적으로 허용되는 염으로서의 화합물.
3. 제2항에 있어서, 약제학적으로 허용되는 염이 하이드로클로라이드인 화합물.
4. 제1항에 따르는 치료학적 유효량의 화합물을 환자에 투여함을 포함하는, 트립타제 저해물질 완화를 요하는 생리학적 질환 또는 이로부터 고통받는 환자의 치료방법.
5. 제4항에 있어서, 생리학적 질환이 염증성 질환, 관절 연골 파괴 질환, 안구결막염, 춘계결막염, 염증성 장 질환, 천식, 알레르기성 비염, 간질성 폐 질환, 섬유증, 피부경피증, 폐 섬유증, 간경화, 심근 섬유증, 신경섬유종, 비후성 반흔, 피 부질환, 동맥경화 플라크 결렬(atherosclerotic plaque rupture) 관련 질환, 치주질환, 당뇨성 망막증, 종양 성장, 과민증, 다발성 경화증, 소화성 궤양 및 합포체 바이러스 감염으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 방법.
6. 제5항에 있어서, 생리학적 질환이 염증성 질환인 방법.
7. 제6항에 있어서, 염증성 질환이 관절 염증, 관절염, 류마티스 관절염, 류마티스양 혈관염, 통풍성 관절염, 외상성 관절염, 풍진성 관절염, 건선성 관절염 또는 골관절염인 방법.
8. 제5항에 있어서, 생리학적 질환이 만성 폐색성 폐질환(COPD)인 방법.
9. 제5항에 있어서, 생리학적 질환이 COPD 급성 악화인 방법.
10. 제5항에 있어서, 생리학적 질환이 피부 질환인 방법.
11. 제10항에 있어서, 피부 질환이 아토피 피부염 또는 건선인 방법.
12. 제5항에 있어서, 생리학적 질환이 동맥경화 플라크 결렬과 연관된 방법.
13. 제12항에 있어서, 동맥경화 플라크 결렬이 심근경색, 발작 또는 앙기나 결과인 방법.
14. 제1항에 따르는 치료학적 유효량의 화합물, 및 베타 아드레날린성 효능제, 항콜린제, 소염성 코르티코스테로이드 및 소염제로 이루어진 그룹으로부터 선택된 제2 화합물의 배합물을 환자에게 투여함을 포함하는, 천식으로 고통받는 환자의 치료방법.
15. 제4항에 있어서, 제1항에 따르는 화합물이 혈장에 대해 폐조직에 선호적으로 분포되도록 투여되는 방법.
16. 제1항에 따르는 치료학적 유효량의 화합물과 약제학적으로 허용되는 이의 담체를 포함하는 약제학적 조성물.
17. 제1항에 따르는 화합물, 베타 아드레날린성 효능제, 항콜린제, 소염성 코르티코스테로이드 및 소염제로 이루어진 그룹으로부터 선택된 치료학적 유효량의 제2 화합물 및 약제학적으로 허용되는 담체를 포함하는 약제학적 조성물.
18. 제17항에 있어서, 제2 화합물이 베타 아드레날린성 효능제인 약제학적 조성물.
19. 제18항에 있어서, 베타 아드레날린성 효능제가 알부테롤, 테르부탈린, 포르모테롤, 페노테롤 및 프레날린으로부터 선택되는 약제학적 조성물.
20. 제17항에 있어서, 제2 화합물이 항콜린제인 약제학적 조성물.
21. 제20항에 있어서 항콜린성제가 이프라트로피움 브로마이드인 약제학적 조성물.
22. 제17항에 있어서, 제2 화합물이 소염성 코르티코스테로이드인 약학조성물.
23. 제22항에 있어서, 소염성 코르티코스테로이드가 베클로메타손 디프로피오네이트, 트리암시놀론 아세토니드, 플루니솔리드 및 덱사메타손으로부터 선택되는 약제학적 조성물.
24. 제17항에 있어서, 제2 화합물이 소염제인 약제학적 조성물.
25. 제24항에 있어서, 소염제가 나트륨 크로모글리케이트 또는 나트륨 네도크로밀인 약제학적 조성물.
26. 제17항에 있어서, 제2 화합물이 약제학적으로 허용되는 이의 담체인 약제학적 조성물.

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