KR20150039208A - 화합물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 5-아미노레불린산(5-ALA)의 신규한 유도체 및 광감작화 물질로서의 이들의 용도에 관련된다. 특히, 일반식 (I)의 화합물 및 이의 약제학적으로 허용 가능한 염, 그러한 화합물 제조 방법 및 예를 들어 광역학 요법 및 진단 방법에서의, 이들의 의학적 및 미용적 용도에 관련되고:
Figure pct00055

여기서
R1은 수소 원자 또는 임의적으로 치환된 알킬 또는 사이클로알킬 그룹을 나타내고;
각각 동일하거나 상이할 수 있는 R2는 수소 원자 또는 임의적으로 치환된 알킬 그룹을 나타내고;
X는 연결 그룹이다.

Description

화합물{COMPOUNDS}
본 발명은 5-아미노레불린산(5-ALA)의 신규한 유도체 및 광감작화 물질로서 이들의 용도에 관련된다. 특히, 이는 일반식 (I)의 화합물 및 이의 약제학적으로 허용 가능한 염, 그러한 화합물 제조 방법 및 예를 들어 광역학 요법 및 진단 방법에서의, 이들의 의학적 및 미용적 용도에 관련된다.
광역학 치료(photodynamic treatment, PDT)는 전암성(pre-cancerous) 병변, 암 및 비암성(non-cancerous) 질환의 치료를 위한 기법이다. PDT는 광감작제(photosensitiser) 또는 이의 전구체 (즉 "광감작화 물질(photosensitising agent)")를 관심 영역에 투여하는 것을 포함한다. 광감작제 또는 이의 전구체는 세포에 섭취되고, 여기서 광감작제의 전구체가 광감작제로 전환된다. 빛에 대한 관심 영역의 노출 시, 광감작제가, 일반적으로 바닥 일중항(singlet) 상태로부터 여기된 일중항 상태로 여기된다. 그다음 이는 더 긴 수명의 여기된 삼중항 상태로 계간교차(intersystem crossing)를 거친다. 바닥 삼중항 상태로 조직에 존재하는 화학종 중 하나는 분자 산소이다. 광감작제와 산소 분자가 근접할 때, 광감작제를 바닥 일중항 상태로 완화시키고 여기된 일중항 상태 산소 분자를 생성시키는 에너지 전이가 일어날 수 있다. 일중항 산소는 매우 공격적인 화학종이고 근처의 임의의 생분자와 매우 빠르게 반응할 것이다. 결국, 이러한 파괴적인 반응이 세포자멸사 또는 괴사를 통하여 세포를 사멸시킬 것이고, 이에 의하여 예를 들어 암세포가 선택적으로 사멸된다. 메커니즘이 아직 완전히 이해되지는 않았지만, 연구들이 임상적 결과(즉 암세포에 대한 선택성)가 암세포에 의한 선택적 섭취로 인한 것이 아님을 암시한다. 그보다는, 모든 세포 유형에서 섭취 수준이 유사하지만, 악성 세포에서, 그리고 일반적으로 대사적으로 활성인 세포, 예컨대 염증 또는 감염 세포에서 전환 및 제거 과정이 상이하고, 암조직과 정상 조직 사이에 농도 구배를 유발한다.
광감작제의 전구체들인 5-아미노레불린산(5-ALA) 및 이의 특정 유도체, 예를 들어 5-ALA 에스테르를 비롯한 여러 광감작화 물질이 공지이고 문헌에 기재된다. 이들은 세포 내에서 광감작제인 프로토포르피린, 예컨대 프로토포르피린 IX(PpIX)로 전환된다. 현재 5-ALA 또는 이의 에스테르를 포함하는 여러 제약 제품이 PDT 및 광역학 진단(photodynamic diagnosis, PDD)을 위하여 임상 사용 중이다. 이들 중 하나는 광선각화증 및 기저 세포 암종의 광역학 치료를 위한, 5-ALA 메틸 에스테르를 포함하는 크림 형태의 피부 제품인 Metvix®(노르웨이, Photocure ASA에 의하여 개발되고 현재 스위스, Galderma에 의하여 판매됨)이다. 또 다른 것은 5-ALA를 함유하는 광선각화증의 광역학 치료를 위한 제품인 Levulan Kerastick®(캐나다, DUSA Pharmaceuticals)이다. Hexvix®(Photocure ASA에 의하여 개발됨)은 방광암의 진단을 위하여 방광에 점적주입(instillation)하기 위한, 5-ALA 헥실 에스테르를 포함하는 수용액이다.
그러나, 대안의 광감작제 또는 이의 전구체에 대한 요구가 여전히 존재한다. 본 발명은 하기 일반식 (I)에 따른 광감작제의 전구체를 제공하여 이러한 요구를 다룬다.
따라서, 첫 번째 양태로부터 보아, 본 발명은 일반식 (I)의 화합물, 또는 이의 약제학적으로 허용 가능한 염을 제공하고:
Figure pct00001
여기서
R1은 수소 원자 또는 임의적으로 치환된 알킬 또는 사이클로알킬 그룹을 나타내고;
각각 동일하거나 상이할 수 있는 R2는 수소 원자 또는 임의적으로 치환된 알킬 그룹을 나타내고;
X는 연결 그룹이다.
화학식 (I)의 화합물오에서, -X-CO2R1 부분이 사실상 친수성인 것이 바람직하다. 용어 "친수성"은 분자의 -X-CO2R1 부분이 물 또는 다른 극성 용매 및/또는 물질과 상호작용하거나 이들에 의하여 용해되는 경향을 가짐을 의미한다. 분자의 이러한 부분의 친수성 성질은 그룹 X의 성질로부터 및/또는 -CO2R1 그룹의 성질로부터 비롯할 수 있다. 그러한 것으로서, X가 친수성일 수 있거나, -CO2R1 그룹이 친수성일 수 있고, 또는 X 및 -CO2R1 그룹 모두 친수성일 수 있다.
제1구체예에서, 일반식 (I)의 화합물의 -X-CO2R1 부분의 연결 그룹 X만이 친수성이다.
친수성 그룹 X의 전형적인 예는 그룹에 친수성을 부여하는 하나 이상의 치환기(즉 펜던트 그룹), 즉 친수성 치환기를 보유하는 것이다. 용어 "친수성 치환기"는 수소 결합을 할 수 있는 치환기를 나타낸다. 전형적이고 바람직한 친수성 치환기는 하이드록실, 티올, 카복실, 카바모일, 에스테르 및 아민, 더욱 바람직하게는 하이드록실, 아민 및 티올이다. 대안으로, 친수성 그룹 X는 그룹에 친수성을 부여하는 하나 이상의 헤테로원자, 즉 수소 결합을 할 수 있는 헤테로원자를 포함할 수 있다. 바람직한 헤테로원자는 산소 또는 황이다.
친수성 그룹 X의 특정한 예는 하나 이상의 헤테로원자에 의하여, 바람직하게는 하나 이상의 산소 원자에 의하여 중단되는 알킬렌 그룹을 포함한다. 그러한 그룹은 폴리에틸렌 글리콜 그룹, 바람직하게는 1-4 에틸렌 옥사이드 단위를 포함하는 폴리에틸렌 글리콜 그룹을 포함한다. 친수성 그룹 X의 다른 예는 하나 이상의 하이드록실, 티올 또는 아민 치환기를 포함하는 알킬렌 그룹, 바람직하게는 C1-4알킬렌 그룹이다.
X만이 친수성인 경우, 그룹 R1은 임의적으로 치환된 알킬 그룹, 즉 직쇄형 또는 분지형 알킬 그룹, 또는 사이클로알킬 그룹일 수 있다. R1이 치환된 경우에, 이는 하나 이상의 비-친수성 치환기에 의하여 치환될 것이다. 용어 "비-친수성 치환기"는 본질적으로 수소 결합을 할 수 없는 치환기를 나타낸다. 비-친수성 치환기는 친수성 그룹의 예로서 본 명세서에 언급된 임의의 그룹, 예컨대 하이드록실, 티올, 카복실, 카바모일, 에스테르 및 아민을 포함하지 않는다. 바람직한 비-친수성 치환기는 할로, 바람직하게는 F 또는 Cl, 니트로 및 아릴이다. 비-친수성 치환기가 아릴 그룹일 경우, 상기 아릴 그룹은 하나 이상의 할로, 알킬, 할로알킬, 알콕시(예를 들어 C1 - 3알콕시) 또는 니트로 그룹으로 치환될 수 있다.
한 구체예에서, R1은 비치환된, 직쇄형 또는 분지형 알킬 그룹 또는 비치환된 사이클로알킬 그룹, 바람직하게는 4 내지 20 탄소 원자 (바람직하게는 4 내지 10 탄소, 예를 들어 4 내지 8 탄소)를 포함하는 비치환된, 직쇄형 알킬 그룹, 4 내지 20 탄소 원자 (바람직하게는 4 내지 10 탄소, 예를 들어 4 내지 8 탄소)를 포함하는 비치환된, 분지형 알킬 그룹, 또는 3 내지 7 탄소 원자 (바람직하게는 3 내지 6 탄소 원자)를 포함하는 비치환된 사이클로알킬 그룹이다.
R1이 비치환된 알킬 그룹인 경우, 직쇄형 알킬 그룹인 R1그룹이 바람직하다. C4-10직쇄형 알킬 그룹이 더욱 바람직하고 C4 - 8직쇄형 알킬 그룹이 가장 바람직하다. 그러한 그룹의 대표적인 예는 n-부틸, n-펜틸, n-헥실, n-헵틸, n-옥틸, n-노닐 및 n-데실이다. n-부틸, n-펜틸, n-헥실, n-헵틸 및 n-옥틸이 특히 바람직하다.
R1이 비치환된 분지형 알킬 그룹인 경우, 그러한 분지형 알킬 그룹은 바람직하게는 4 내지 20 탄소 원자, 더욱 바람직하게는 4 내지 10 탄소 원자, 가장 바람직하게는 4 내지 8 탄소 원자를 포함한다. 그러한 분지형 알킬 그룹의 대표적인 예는 sec.-부틸, tert.-부틸, 2-메틸부틸, 3,3-디메틸-1-부틸 및 1-에틸부틸을 포함한다. 바람직한 그룹에는 sec.-부틸 및 tert.-부틸이 포함된다.
R1이 비치환된 사이클로알킬 그룹인 경우, 그러한 사이클로알킬 그룹은 바람직하게는 3 내지 6 탄소 원자로 이루어지고, 예를 들어 사이클로프로필, 사이클로부틸, 사이클로펜틸 또는 사이클로헥실이다.
R1이 치환된 알킬 그룹인 경우, 이는 하나 이상의 비-친수성 치환기, 바람직하게는 하나 또는 둘의 비-친수성 치환기를 보유하는 직쇄형 또는 분지형 알킬 또는 사이클로알킬 그룹일 수 있다. 하나 초과의 비-친수성 치환기가 존재할 경우, 이들은 동일하거나 상이할 수 있다. 바람직한 비-친수성 치환기는 할로, 바람직하게는 F 또는 Cl, 니트로 및 아릴이다. 비-친수성 치환기가 아릴 그룹일 경우, 상기 아릴 그룹은 하나 이상의 할로, 알킬, 할로알킬, 알콕시(예를 들어 C1-3알콕시) 또는 니트로 그룹으로 치환될 수 있다. 바람직한 그러한 R1그룹은, 그 자체가 알킬(예를 들어 C1-4알킬), 할로, 니트로, 할로알킬 또는 알콕시(예를 들어 C1-3알콕시)에 의하여 임의적으로 치환된 하나 이상의 아릴 그룹, 바람직하게는 하나 또는 둘의 아릴 그룹에 의하여 치환된 C1-2알킬이다. 그러한 R1그룹의 예는 벤질, 4-이소프로필벤질, 4-메틸벤질, 2-메틸벤질, 3-메틸벤질, 4-[t-부틸]벤질, 4-[트리플루오로메틸]벤질, 4-메톡시벤질, 3,4-[디-클로로]벤질, 4-클로로벤질, 4-플루오로벤질, 2-플루오로벤질, 3-플루오로벤질, 2,3,4,5,6-펜타플루오로벤질, 3-니트로벤질, 4-니트로벤질, 2-페닐에틸, 4-페닐부틸 및 4-디페닐-메틸을 포함한다. 더욱 바람직한 그러한 R1그룹은 벤질, 4-이소프로필벤질, 4-메틸벤질, 4-니트로벤질 및 4-클로로벤질이다. 벤질이 가장 바람직하다.
제2구체예에서, 일반식 (I)의 화합물의 -X-CO2R1부분에 존재하는 -CO2R1그룹만이 친수성 그룹이다. 그러한 그룹의 전형적이고 바람직한 예는 -CO2H,즉 R1이 수소 원자를 나타내는 것이다. 대안의 바람직한 예는 그룹 -CO2R1이고 여기서 R1은 짧은 직쇄형 또는 분지형 알킬 그룹, 바람직하게는 1-3 탄소 원자를 포함하는 알킬 그룹 예컨대 메틸, 에틸, n-프로필, 및 이소프로필이다.
본 명세서에 기재된 제2구체예에서, 연결 그룹 X는 바람직하게는, 하나 이상의 비-친수성 치환기에 의하여 임의적으로 치환된, 직쇄형 또는 분지형 알킬렌 그룹, 사이클로알킬렌 그룹, 아릴렌 그룹 또는 아랄킬렌 그룹이다.
X가 직쇄형 알킬렌 그룹인 경우, 이는 바람직하게는 1 내지 16 탄소 원자로 이루어지고, 즉 메틸렌, 에틸렌, 프로필렌, 부틸렌, 펜틸렌, 헥실렌, 헵틸렌, 옥틸렌, 노닐렌, 데실렌, 운데실렌, 도데실렌, 트리데실렌, 테트라데실렌, 펜타데실렌 또는 헥사데실렌이고, 더욱 바람직하게는 1 내지 6 탄소 원자로 이루어지고, 즉 메틸렌, 에틸렌, 프로필렌, 부틸렌, 펜틸렌 또는 헥실렌이고, 더욱더 바람직하게는 1 내지 4 탄소 원자로 이루어지고, 즉 메틸렌, 에틸렌, 프로필렌 또는 부틸렌이다.
X가 분지형 알킬렌 그룹인 경우, 이는 바람직하게는 2 내지 10 탄소 원자, 더욱 바람직하게는 2 내지 6 탄소 원자로 이루어진다. 바람직한 예는 메틸-메틸렌, 디메틸-메틸렌, 1-메틸-에틸렌, 2-메틸-에틸렌, 1,2-디메틸에틸렌, 에틸-메틸렌, 이소프로필-메틸렌, 1-에틸-에틸렌 및 2-에틸-에틸렌이다. 가장 바람직한 예는 메틸-메틸렌, 에틸-메틸렌 및 이소프로필-메틸렌이다.
X가 사이클로알킬렌 그룹인 경우, 이는 바람직하게는 3 내지 8 탄소 원자, 더욱 바람직하게는 5 또는 6 탄소 원자로 이루어진다. 바람직한 예는 사이클로펜틸렌 및 사이클로헥실렌이다.
X가 아릴렌 그룹인 경우, 이는 바람직하게는 6 내지 12 탄소 원자로 이루어진다. 바람직한 그룹은 페닐렌, 즉 -C6H4-이고, 바람직하게는 탄소 원자 1 및 4에서 자유 원자가(free valency)를 가진다.
X가 아랄킬렌 그룹인 경우, 이는 바람직하게는 7 내지 15 탄소 원자로 이루어진다. 바람직한 그룹은 벤질렌, 즉 -CH2-C6H4-이고, 바람직하게는 방향족 고리의 탄소 원자 4에서 자유 원자가를 가진다.
위에 기재된 임의의 그룹 X, 즉 직쇄형 또는 분지형 알킬렌 그룹, 사이클로알킬렌 그룹, 아릴렌 그룹 또는 아랄킬렌 그룹은, 하나 이상의 비-친수성 치환기에 의하여, 예를 들어 본 명세서에 기재된 임의의 그러한 그룹에 의하여 임의적으로 치환될 수 있다.
본 발명의 제3구체예에서, 일반식 (I)의 화합물의 -X-CO2R1부분의 X 및 -CO2R1그룹 두 가지 모두가 친수성이다. 그러한 친수성 그룹 X 및 -CO2R1의 전형적이고 바람직한 예가 이전의 단락에서 위에 제공된다.
각각 동일하거나 상이할 수 있는 R2는 수소 원자 또는 임의적으로 치환된 알킬 그룹(바람직하게는 C1 - 6알킬, 예를 들어 C1 - 3알킬 그룹)을 나타낸다. R2가 임의적으로 치환된 알킬 그룹인 경우, 치환기는 본 명세서에 정의된 친수성 치환기 또는 비-친수성 치환기일 수 있다.
본 발명에 따른 바람직한 화합물은 적어도 하나의 R2가 수소 원자를 나타내는 것이다. 바람직한 구체예에서, 각각의 R2가 수소 원자를 나타낸다.
바람직한 구체예에서, 본 발명은 일반식 (I)의 화합물, 또는 이의 약제학적으로 허용 가능한 염을 제공하고, 여기서
R1은 수소 원자 또는 짧은, 직쇄형 또는 분지형 알킬 그룹, 바람직하게는 1-3 탄소 원자를 포함하는 직쇄형 또는 분지형 알킬 그룹, 예컨대 메틸, 에틸, n-프로필 또는 이소프로필을 나타내고;
각각 동일하거나 상이할 수 있는 R2는 수소 원자 또는 임의적으로 치환된 알킬 그룹, 바람직하게는 수소를 나타내고;
연결 그룹 X는
(a) 임의적으로 치환된 C1 - 6알킬렌 그룹, 또는
(b) 임의적으로 치환된 사이클로알킬렌, 아릴렌 또는 아랄킬렌 그룹이다.
더욱 바람직한 구체예에서, 본 발명은 일반식 (I)의 화합물, 또는 이의 약제학적으로 허용 가능한 염을 제공하고, 여기서
R1 및 R2는 각각 수소 원자를 나타내고;
연결 그룹 X는
(a) 임의적으로 치환된 C1 - 6알킬렌 그룹, 또는
(b) 임의적으로 치환된 사이클로알킬렌, 아릴렌 또는 아랄킬렌 그룹이다.
더욱 바람직한 구체예에서, 본 발명은 일반식 (I)의 화합물, 또는 이의 약제학적으로 허용 가능한 염을 제공하고, 여기서
R1은 수소 원자 또는 짧은 직쇄형 또는 분지형 알킬 그룹, 바람직하게는 1-3 탄소 원자를 포함하는 직쇄형 또는 분지형 알킬 그룹, 예컨대 메틸, 에틸, n-프로필 또는 이소프로필을 나타내고;
각각 동일하거나 상이할 수 있는 R2는 수소 원자 또는 임의적으로 치환된 알킬 그룹, 바람직하게는 수소를 나타내고;
연결 그룹 X는
(a) 임의적으로 치환된, 직쇄형 C1 - 4알킬렌 그룹 또는 임의적으로 치환된 분지형 C2 - 6알킬렌 그룹, 또는
(b) 임의적으로 치환된 C5 - 6사이클로알킬렌 그룹, 임의적으로 치환된 C6 - 12아릴렌 그룹, 또는 임의적으로 치환된 C7 - 15아랄킬렌 그룹이다.
더욱 바람직한 구체예에서, 본 발명은 일반식 (I)의 화합물, 또는 이의 약제학적으로 허용 가능한 염을 제공하고, 여기서
R1 및 R2는 각각 수소 원자를 나타내고;
연결 그룹 X는
(a) 임의적으로 치환된, 직쇄형 C1 - 4알킬렌 그룹 또는 임의적으로 치환된, 분지형 C2 - 6알킬렌 그룹, 또는
(b) 임의적으로 치환된 C5 - 6사이클로알킬렌 그룹, 임의적으로 치환된 C6 - 12아릴렌 그룹, 또는 임의적으로 치환된 C7 - 15아랄킬렌 그룹이다.
한 구체예에서, 그러한 그룹 X는 비치환될 수 있다. 대안으로, 그러한 그룹은 앞에서 기재된 하나 이상의 비-친수성 치환기에 의하여 치환될 수 있다. 연결 그룹 X가 치환된 경우, 이는 하나 이상의 비-친수성 치환기로 치환될 수 있다. 하나 초과의 치환기가 존재하는 경우, 이들은 동일하거나 상이할 수 있고, 알킬렌 사슬, 사이클로알킬렌 고리, 아릴렌 고리, 또는 아랄킬렌 그룹의 사슬 또는 고리에서 동일하거나 상이한 탄소 원자에 부착될 수 있다.
한 구체예에서 연결 그룹 X는 비치환된 직쇄형 C1 - 6알킬렌 그룹이다. 그러한 그룹의 예는 비치환된 직쇄형 C1알킬렌 그룹, 즉 메틸렌 그룹, 비치환된 직쇄형 C2알킬렌 그룹, 즉 에틸렌 그룹, 비치환된 직쇄형 C3알킬렌 그룹, 즉 프로필렌 그룹, 비치환된 직쇄형 C4알킬렌 그룹, 즉 부틸렌 그룹, 비치환된 직쇄형 C5알킬렌 그룹, 즉 펜틸렌 그룹, 및 비치환된 직쇄형 C6알킬렌 그룹, 즉 헥실렌 그룹이다. 바람직한 연결 그룹 X는 비치환된 직쇄형 C1 - 4알킬렌 그룹, 즉 메틸렌, 에틸렌, 프로필렌 및 부틸렌이다.
또 다른 구체예에서, 연결 그룹 X는 치환된 직쇄형 C1 - 6알킬렌 그룹, 바람직하게는 치환된 직쇄형 C1 - 4알킬렌 그룹, 더욱 바람직하게는 치환된 C1 - 2알킬렌 그룹이다. 바람직한 치환기는 할로, 바람직하게는 F 및 Cl, 및 아릴이다. 임의의 치환기가 아릴 그룹인 경우, 아릴은 비치환되거나 하나 이상의 할로, 알킬, 할로알킬, 알콕시(예를 들어 C1-3알콕시) 또는 니트로 그룹에 의하여 치환될 수 있다. 바람직한 구체예에서, 상기 아릴 그룹은 비치환된다. 그러한 치환기 중 하나 이상(예를 들어 하나 또는 둘)이 알킬렌 사슬에 부착될 수 있다. 하나 초과의 그러한 치환기가 존재하는 경우, 이들은 연결 그룹 X에 존재하는 동일한 탄소 원자 또는 상이한 탄소 원자에 연결될 수 있다. 한 구체예에서, 둘의 할로 치환기가 동일한 탄소 원자에 연결될 수 있다. 모노- 또는 디-플루오린화된 직쇄형 C1-6알킬렌 그룹, 더욱 바람직하게는 직쇄형 C1-4알킬렌 그룹, 및 더욱더 바람직하게는 직쇄형 C1-2알킬렌 그룹이 본 발명의 바람직한 양태를 형성한다. 아릴 치환기에 의하여, 바람직하게는 페닐에 의하여 치환된 직쇄형 C1-6알킬렌 그룹, 더욱 바람직하게는 직쇄형 C1-4알킬렌 그룹, 더욱더 바람직하게는 직쇄형 C1 - 2알킬렌 그룹이 본 발명의 또 다른 바람직한 양태를 형성한다.
또 다른 구체예에서 연결 그룹 X는 비치환된 분지형 C2 - 6알킬렌 그룹이다. 그러한 그룹 X의 바람직한 예는 메틸-메틸렌, 즉 -CH(CH3)-, 에틸-메틸렌, 즉 -CH(CH2CH3)-, 및 이소프로필-메틸렌, 즉 -CH(CH-(CH3)2)-이다.
또 다른 구체예에서 연결 그룹 X는 치환된 분지형 C2 - 6알킬렌 그룹이다. 바람직한 치환기는 할로, 바람직하게는 F 및 Cl 및 아릴이다. 임의의 치환기가 임의의 아릴 그룹인 경우, 상기 아릴은 비치환되거나 하나 이상의 할로, 알킬, 할로알킬, 알콕시(예를 들어 C1-3알콕시) 또는 니트로 그룹에 의하여 치환될 수 있다. 바람직한 구체예에서, 상기 아릴은 비치환된다. 할로가 바람직한 치환기이고 그러한 치환기 중 하나 이상이 분지형 알킬렌 사슬에 부착될 수 있다. 하나 초과의 그러한 치환기가 존재하는 경우, 이들은 분지형 알킬렌 사슬에 존재하는 동일한 탄소 원자 또는 상이한 탄소 원자에 연결될 수 있다. 그러한 그룹 X의 바람직한 예는 트리플루오로메틸-메틸렌이다.
또 다른 구체예에서 연결 그룹 X는 비치환된 사이클로알킬렌 그룹, 예컨대 사이클로프로필렌, 사이클로부틸렌, 사이클로펜틸렌, 사이클로헥실렌, 사이클로헵틸렌 또는 사이클로옥틸렌이다. 바람직하게는 연결 그룹 X는 5 또는 6 탄소 원자로 이루어진 비치환된 사이클로알킬렌 그룹, 즉 사이클로펜틸렌 또는 사이클로헥실렌이다.
또 다른 구체예에서 연결 그룹 X는 6 또는 12 탄소 원자로 이루어진 비치환된 아릴렌 그룹이다. 이러한 구체예의 바람직한 연결 그룹 X는 페닐렌, 즉 -C6H4-이고, 바람직하게는 탄소 원자 1 및 4에서 자유 원자가를 가진다.
또 다른 구체예에서 연결 그룹 X는 치환된 아릴렌 그룹이고 여기서 아릴렌 그룹은 6 또는 12 탄소 원자, 바람직하게는 6 탄소 원자로 이루어진다. 바람직한 고리 치환기는 알킬, 할로 및 니트로이다. 그러한 치환기 중 하나 이상(예를 들어 하나 또는 둘)이 아릴렌 고리에 부착될 수 있다.
또 다른 구체예에서 연결 그룹 X는 7 내지 11 탄소 원자로 이루어지는 비치환된 아랄킬렌 그룹이다. 이러한 구체예의 바람직한 연결 그룹 X는 벤질렌, 즉 -CH2-C6H4-이고, 바람직하게는 방향족 고리의 탄소 원자 4에서 자유 원자가를 가진다.
그룹 X의 바람직한 예는 -CH2-, -CH2CH2-, -CH2CH2CH2-, -CH(CH3)-, -CF2-, 사이클로헥실렌, -CH2-C6H4-, -페닐렌-, 및 -CH(Ph)- (여기서 Ph = 페닐)를 포함한다.
바람직한 본 발명의 화합물은 X가 위에 기재된 그룹을 나타내고 R1이 수소 원자 또는 짧은 직쇄형 또는 분지형 알킬 그룹, 바람직하게는 1-3 탄소 원자를 포함하는 알킬 그룹, 예컨대 메틸, 에틸, n-프로필, 및 이소프로필을 나타내고, 각각의 R2가 동일하고 수소를 나타내는 것을 포함한다.
본 발명에 따른 바람직한 화합물을 나타내는 다음 화합물이 특히 언급될 수 있다:
카복시메틸 5-아미노-4-옥소펜타노에이트
Figure pct00002
2-카복시에틸 5-아미노-4-옥소펜타노에이트
Figure pct00003
3-카복시프로필 5-아미노-4-옥소펜타노에이트
Figure pct00004
카복시디플루오로메틸 5-아미노-4-옥소펜타노에이트
Figure pct00005
1-카복시에틸 5-아미노-4-옥소펜타노에이트
Figure pct00006
1-(이소프로필 카복시)에틸 5-아미노-4-옥소펜타노에이트
Figure pct00007
(4-카복시페닐)메틸 5-아미노-4-옥소펜타노에이트
Figure pct00008
카복시페닐메틸 5-아미노-4-옥소펜타노에이트
Figure pct00009
4-카복시부틸 5-아미노-4-옥소펜타노에이트
Figure pct00010
5-카복시펜틸 5-아미노-4-옥소펜타노에이트
Figure pct00011
7-카복시헵틸 5-아미노-4-옥소펜타노에이트
Figure pct00012
8-카복시옥틸 5-아미노-4-옥소펜타노에이트
Figure pct00013
9-카복시노닐 5-아미노-4-옥소펜타노에이트
Figure pct00014
10-카복시데실 5-아미노-4-옥소펜타노에이트
Figure pct00015
11-카복시운데실 5-아미노-4-옥소펜타노에이트
Figure pct00016
; 및
15-카복시펜타데실 5-아미노-4-옥소펜타노에이트
Figure pct00017
및 이들의 약제학적으로 허용 가능한 염.
본 명세서에서 사용된 용어 "알킬"은, 달리 명시되지 않으면, 포화 탄화수소 그룹을 지칭하고 임의의 길거나 짧은 사슬, 직쇄형 및 분지형 알킬 그룹을 포괄하도록 의도된다.
본 명세서에서 사용된 용어 "알킬렌"은 알칸으로부터 유도된 이가 라디칼을 지칭하며, 여기서 자유 원자가가 분자의 나머지와 단일 결합을 형성한다. 상기 용어는 직쇄형 및 분지형 알킬렌 그룹을 포함한다.
본 명세서에서 사용된 용어 "사이클로알킬렌"은 사이클로알칸으로부터 유도된 이가 라디칼을 지칭하며, 여기서 자유 원자가가 분자의 나머지와 단일 결합을 형성한다.
본 명세서에서 사용된 용어 "아릴"은 방향족 고리 시스템을 포괄하도록 의도된다. 그러한 고리 시스템은 단환형 또는 다환형(예를 들어 이환형)일 수 있고 적어도 하나의 불포화 방향족 고리를 포함한다. 다환형 고리를 포함하는 경우, 이들은 접합될 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어 "아릴렌"은 방향족 탄화수소로부터 유도된 이가 라디칼을 지칭하며, 여기서 자유 원자가가 분자의 나머지와 단일 결합을 형성한다.
본 명세서에서 사용된 용어 "아랄킬렌"은 분자의 아릴 및 알킬-부분 모두에서 단일 자유 원자가를 가지는 아릴-치환된 알킬 또는 알킬-치환된 아릴로부터 유도된 이가 라디칼을 지칭하며, 여기서 자유 원자가가 분자의 나머지와 단일 결합을 형성한다.
달리 명시되지 않으면, 용어 "할로" 또는 "할로겐 원자"는 플루오로, 클로로, 브로모 및 아이오도를 포함한다.
본 발명의 화합물은 유리 아민, 예를 들어 -NH2, -NHR2 또는 -NR2R2의 형태로, 또는 바람직하게는 약제학적으로 허용 가능한 염의 형태로 제공될 수 있다. 그러한 염은 바람직하게는 약제학적으로 허용 가능한 유기산 또는 무기산과의 산 부가염이다.
적절한 산은, 예를 들어, 염산, 질산, 브롬화수소산, 인산, 황산, 설폰산 및 설폰산 유도체, 아세트산, 락트산, 시트르산, 타르타르산, 석신산, 말레산, 퓨마르산, 아스코르브산, 올레산 및 스테아르산을 포함한다. 따라서 적절한 염은, 예를 들어, 하이드로클로라이드, 하이드로브로마이드, 니트레이트, 포스페이트, 설페이트, 설포네이트, 메실레이트, 토실레이트, 나프실레이트, 아세테이트, 락테이트, 시트레이트, 타르트레이트, 석시네이트, 말리에이트, 퓨마레이트, 아스코르베이트, 올리에이트 및 스테아레이트를 포함한다. 바람직한 산은 염산(HCl) 및 브롬화수소산(HBr)이다. 또 다른 바람직한 산은 전체 내용이 본 명세서에 참조로 포함되는 Photocure ASA의 WO 2005/092838에 기재된 바와 같이 질산, 설폰산 및 설폰산 유도체(예를 들어 메탄설폰산, 나프탈렌설폰산 또는 톨루엔설폰산)이다.
용어 "약제학적으로 허용 가능한 염"은 제약 제품에서 사용하기에 적절하고, 예를 들어 안전성, 생체이용률 및 내약성에 관련된 요건을 충족시키는 염을 나타낸다 (예를 들어 P. H. Stahl et al. (eds.) Handbook of Pharmaceutical Salts, Publisher Helvetica Chimica Acta, Zurich, 2002 참조).
본 발명의 화합물은 다작용성 화합물의 유도체화, 예를 들어 카복실산의 유도체화를 위한 당해 분야에 공지인 표준 과정 및 절차를 이용하여 제조될 수 있다. 당해 분야에 공지인 바와 같이, 그러한 반응은 선택된 반응 조건하에 필요한 그룹만이 활성으로 유지되고 반응에 참여하도록, 적절한 그룹의 보호 및 탈보호를 포함할 수 있다. 따라서, 예를 들어, 본 발명에 따른 화합물 제조에 사용되는 임의의 반응물에 존재하는 치환기가 보호될 수 있다. 유사하게 -NR2 2그룹이 반응 동안 보호되고 이후 탈보호될 수 있다. 그러한 보호/탈보호 절차가 당해 분야에 공지이고, 예를 들어 McOmie in "Protective Groups in Organic Chemistry", Plenum, 1973 및 T.W. Greene in "Protective Groups in Organic Chemistry", Wiley-Interscience, 1981을 참조.
또 다른 양태에서, 본 발명은 5-아미노레불린산 또는 이의 보호된 유도체의 카복실산 그룹 유도체화 단계를 포함하는 본 발명의 화합물 제조 공정을 제공한다.
따라서 본 발명은 본 발명의 화합물 제조 제공하는 것으로 보일 수 있고, 상기 공정은 다음 단계 중 공정을 적어도 하나를 포함한다:
(a) 화학식 (II)의 화합물을:
Figure pct00018
(여기서 동일하거나 상이할 수 있는 각각의 R2'은 본 명세서에 정의된 그룹 R2또는 이의 보호된 유도체임)
화학식 (III)의 화합물과 반응시키는 단계:
Figure pct00019
(여기서 X는 본 명세서에 정의되고;
L은 이탈 그룹, 예를 들어 할로겐 원자를 나타내고;
R1'은 본 명세서에 정의된 그룹 R1또는 이의 보호된 유도체임);
(b) 화학식 (I)의 화합물의 보호된 유도체를 탈보호하는 단계; 및
(c) 화학식 (I)의 화합물을 이의 약제학적으로 허용 가능한 염으로 전환하는 단계.
단계 (a)의 반응은 혼합물의 끓는점까지의 온도에서, 바람직하게는 주위 온도에서, 용매 또는 용매들의 혼합물, 예컨대 물, 아세톤, 에틸아세테이트, 디에틸에테르, 메틸포름아미드, 테트라하이드로퓨란, 등 중에서 편리하게 수행될 수 있다. 정확한 반응 조건은 사용된 반응물에 의존할 것이고, 최대 수율의 최종 생성물이 수득되도록 조건이 선택될 수 있다.
단계 (a)의 반응은 편리하게 촉매, 예를 들어 무기산 또는 유기산 또는 산 결합 물질, 예컨대 염기의 존재에서 수행될 것이다.
출발 물질로서 사용되는 화합물은 문헌으로부터 공지이고, 많은 경우에 상용화되어 입수 가능하며, 또는 공지 방법을 이용하여 수득될 수 있다. 5-ALA가, 예를 들어, 스위스의 Sigma-Aldrich 또는 Biosynth AG로부터 입수 가능하다.
본 발명의 화합물은 바람직하게는 약제학적으로 허용 가능한 및/또는 피부 친화성인(skin compatible) 염의 형태를 취한다. 그러한 염은 바람직하게는, 앞서 언급된 생리학적으로 허용 가능한 유기산 또는 무기산과의 산 부가염이다.
본 발명의 화합물은 광감작제의 전구체이다. 즉 이들은 세포에 섭취되고 광감작제인 프로토포르피린으로 전환될 수 있다. 따라서 본 발명의 화합물은 이들을 광역학 치료 및 광역학 진단 방법에서, 그리고 광역학 미용적 방법에서 유용하도록 하는, 즉 광감작제의 전구체로서 유용한 약리학적 특성을 가진다.
따라서, 본 발명의 또 다른 양태가 본 명세서에 기재된 화학식 (I)의 화합물, 또는 이의 약제학적으로 허용 가능한 염을, 적어도 하나의 약제학적으로 허용 가능한 또는 미용적으로 허용 가능한 담체 또는 부형제와 함께 포함하는 조성물을 제공한다.
바람직한 구체예에서, 본 발명은 본 명세서에 기재된 화학식 (I)의 화합물, 또는 이의 약제학적으로 허용 가능한 염을, 적어도 하나의 약제학적으로 허용 가능한 담체 또는 부형제와 함께 포함하는 약제학적 조성물을 제공한다.
또 다른 바람직한 구체예에서, 본 발명은 본 명세서에 기재된 화학식 (I)의 화합물, 또는 이의 약제학적으로 허용 가능한 염을, 적어도 하나의 미용적으로 허용 가능한 담체 또는 부형제와 함께 포함하는 미용적 조성물을 제공한다.
또 다른 양태에서 본 발명은, 예를 들어 광역학 치료 또는 광역학 진단의 방법에서, 특히 광역학 치료 또는 진단에 반응하는 신체의 외부 또는 내부 표면의 장애 또는 이상의 치료 또는 진단을 위하여, 약제로서 사용하기 위한 본 명세서에 기재된 화합물 또는 약제학적 조성물을 제공한다.
또 다른 양태에서 본 발명은 광역학 치료 방법에서 사용하기 위한 약제학적 조성물의 제조에 사용하기 위한 또는 광역학 진단 방법에서 사용하기 위한 약제학적 조성물의 제조에서 사용하기 위한, 특히 광역학 치료 또는 진단에 반응하는 신체의 외부 또는 내부 표면의 장애 또는 이상의 치료 또는 진단을 위한, 본 명세서에 기재된 화학식 (I)의 화합물, 또는 이의 약제학적으로 허용 가능한 염의 용도를 제공한다.
암, 암과 관련된 감염, 예컨대 바이러스 감염(예를 들어 인유두종 바이러스, B형 간염 또는 엡스타인 바 바이러스), 또는 박테리아 감염(예를 들어 헬리코박터 파일로리 감염)의 광역학 치료 또는 진단에서, 또는 비암성 병태의 치료 또는 진단에서의 본 명세서에 기재된 화합물 및 약제학적 조성물의 용도가 본 발명의 바람직한 양태를 형성한다.
본 명세서에서 사용된 용어 "암" 및 "암성(cancerous)"은 악성 세포가 존재하는 상태와 연관하여 사용된다. 전암성(pre-malignant) 상태는 따라서 이들 용어에 포함되지 않는다.
용어 "비암성"은 양성 및 전암성 상태를 포함한다.
본 명세서에서 사용된 용어 "치료" 또는 "요법"은 치유적 또는 예방적 치료 또는 요법을 포함한다.
본 발명에 따라 치료되거나 진단될 수 있는 이상 및 장애는 광역학 치료 또는 진단에 반응하는 임의의 악성, 전암성 및 양성 이상 또는 장애를 포함한다.
일반적으로, 대사적으로 활성인 세포가 본 발명의 화합물을 사용한 광역학 치료 또는 진단에 반응성이다. 대사적으로 활성인 세포의 예는 비정상 성장 패턴을 거치는 세포이다. 그러한 비정상 성장 패턴은 증가된 세포 수/증가된 세포 증식(과형성), 세포의 비정상 성숙 및 분화(이형성) 및 세포의 비정상 증식(신형성)을 포함한다. 과형성 성장의 세포는 정상 조절적 제어 메커니즘을 여전히 따른다. 신형성 성장의 세포는 일반적으로, 정상 자극에 비반응성인 비-생리학적 방식으로 증식하는 비정상 세포이다. 대사적으로 활성인 세포의 다른 예는 염증 세포이다.
본 발명에 따른 화합물 및 약제학적 조성물은 내부 신체 표면 및 외부 신체 표면(예를 들어 피부) 상의 신생물 및 종양 (양성, 전암성 및 악성)의 광역학 치료 및 진단에서 사용하기에 특히 적합하다. 외부 신체 표면 상의 그러한 신생물 및 종양의 예는 광선각화증 및 보웬병이다. 내부 신체 표면 상의 그러한 신생물 및 종양의 예는 방광암 및 대장암이다.
또한, 본 발명에 따른 화합물 및 약제학적 조성물은 바이러스, 박테리아 및 진균 감염, 예컨대 여드름 (박테리아 프로피오니박테리움 아크네스와 관련됨), 질 또는 자궁경부 상피내 신형성 (인유두종 바이러스와 관련됨), 위암 (박테리아 헬리코박터 파일로리와 관련됨) 및 위막성 대장염 (박테리아 클로스트리디움 디피실레와 관련됨)과 관련된 질환 및 장애의 광역학 치료 및 진단에서 사용하기에 특히 적합하다.
또한, 본 발명에 따른 화합물 및 약제학적 조성물은 그람양성 박테리아로 인한 피부 또는 상처의 감염의 광역학 치료에서 사용하기에 특히 적합하다. 그러한 감염은 흔히 스타필로코쿠스 아우레우스 (S. 아우레우스)에 의하여 야기되고, 흔히 항생제, 예를 들어 페니실린으로 치료된다. 많은 S. 아우레우스 균주들이 발전된 항생제 내성을 가지므로 대안의 치료법을 발견하고자 하는 충족되지 않은 의학적 요구가 있다. 박테리아 상처 감염에 관련된 다른 그람양성 박테리아는 예를 들어 스타필로코쿠스 에피더미스, 바실루스 서브틸리스, 엔테로코쿠스 페칼리스, 및 미크로코쿠스 루테우스이다.
더욱이, 본 발명에 따른 화합물 및 약제학적 조성물은 염증 세포의 광역학 치료 및 진단에서 사용하기에 특히 적합하다. 세포의 염증은 보통, 상처 자극을 제거하고 치유 과정을 개시하기 위한 생체에 의한 보호 시도이며, 따라서 흔히 감염과 관련된다. 예는 염증성 여드름, 대장염(예를 들어 염증성 장질환, 궤양성 대장염 및 크론병), 및 감염성 피부염, 즉 박테리아, 바이러스 또는 진균 감염에 의하여 야기된 피부의 염증이다.
본 발명에 따라 치료될 수 있는 내부 및 외부 신체 표면은, 예를 들어 점막, 장기의 내층 예를 들어 기도, 위장관 및 비뇨생식기관, 및 그러한 표면상의 빈 관(duct)을 가지는 선(gland)(예를 들어 간, 피지선을 가지는 모낭, 유선, 타액선 및 정낭)을 포함하여 모든 다른 상피 및 장막 표면 및 피부를 포함한다. 피부 이외에도, 그러한 표면은 예를 들어 질의 내층, 자궁내막 및 요로상피를 포함한다. 그러한 표면은 병든 조직 또는 암조직의 절제 이후 신체에 형성된 강(cavity), 예를 들어 신경아교종과 같은 종양의 절제 이후의 뇌강(brain cavity)을 또한 포함할 수 있다.
따라서 예시적인 표면은: (i) 피부 및 결막; (ii) 구강, 인두, 식도, 위, 장 및 장 부속기관, 직장, 및 항문관의 내층; (iii) 비관, 비동, 코인두, 기관, 기관지, 및 세기관지의 내층; (iv) 요관, 방광, 및 요도의 내층; (v) 외음부, 질, 자궁경부, 및 자궁의 내층; (vi) 벽측흉막 및 내장측흉막; (vii) 복막강 및 골반강의 내층, 및 이들 강 내에 포함된 장기의 표면; 및 (viii) 경막 및 수막을 포함한다.
본 발명에 따른 약제학적 조성물을 수득하기 위하여, 본 발명에 따른 화학식 (I)의 화합물은 당해 분야에 공지인 기술에 따라 임의의 종래의 방식으로 하나 이상의 생리학적으로 허용 가능한 담체 또는 부형제로써 제형화될 수 있다. 적절한 경우, 본 발명에 따른 화합물 또는 조성물은, 예를 들어, 존재할 경우 담체 또는 부형제의 첨가 전 또는 후에 γ-조사, 오토클레이빙 또는 가열 멸균에 의하여 멸균되어 멸균 제형이 제공된다.
약제학적 조성물은 환부에 또는 환부 근처에 전신으로(예를 들어 경구로 또는 비장관으로) 또는 국부적으로(예를 들어 주사에 의하여 또는 국소적으로) 투여될 수 있다. 국소적 약제학적 조성물이 바람직하고, 겔, 크림, 연고, 스프레이, 로션, 고약, 스틱, 분말, 페서리, 좌약, 에어로졸, 점적제, 용액 및 임의의 당해 분야의 다른 종래의 약제학적 형태를 포함한다. 접근이 어려운 부위에 대한 국소 투여는 당해 분야의 공지 기술에 의하여, 예를 들어 카테터 또는 다른 적절한 약물 전달 시스템의 이용에 의하여 달성될 수 있다.
연고, 겔 및 크림은, 예를 들어, 적절한 증점제 및/또는 겔화제를 첨가하며 수성 또는 유성 베이스(base)로써 제형화될 수 있다. 사용되는 임의의 증점제 또는 겔화제는 비독성, 비자극성이고 침출 가능한 불순물이 없어야 한다. 이들은 활성 물질에 대하여 불활성이어야 한다. 즉 분해를 촉진하지 않아야 한다. 상처 치료, 예를 들어 박테리아 감염된 상처의 치료를 위한 제형은 겔 제형, 예를 들어 하이드로겔에 기초할 수 있다. 본 발명의 화합물은 그러한 하이드로겔 제형에 혼입될 수 있다. 대안으로, 화합물은 하이드로겔에 혼입되는 리포좀에 혼입될 수 있다 (예를 들어 J. Hurler et al., J. Pharm. Sci. 101, No. 10, 2012, 3906-3915 참조). 로션은 수성 또는 유성 베이스로써 제형화될 수 있고, 일반적으로, 하나 이상의 유화제, 분산제, 현탁화제, 증점제 또는 착색제를 또한 함유할 것이다. 분말은 임의의 적절한 분말 베이스의 도움으로써 형성될 수 있다. 점적제, 스프레이 및 용액은 수성 및 비수성 베이스로써 또한 하나 이상의 분산제, 가용화제 또는 현탁화제를 포함하여 제형화될 수 있다. 에어로졸 스프레이가 적절한 분사제를 사용하여 가압 팩으로부터 편리하게 전달된다.
대안으로, 약제학적 조성물은 경구 또는, 예를 들어 피내, 피하, 복강내 또는 정맥내 주사에 의한 비장관 투여에 적합화된 형태로 제공될 수 있다. 대안의 약제학적 형태는 따라서 담체 또는 부형제로서 옥수수 녹말, 락토오스, 수크로스, 미세결정질 셀룰로스, 마그네슘 스테아레이트, 폴리비닐피롤리돈, 시트르산, 타르타르산, 물, 물/에탄올, 물/글리세롤, 물/소르비톨, 물/폴리에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 스테아릴알코올, 카복시메틸셀룰로스 또는 지방질 물질, 예컨대 경질 지방 또는 이들의 적절한 혼합을 함유하는 나정 또는 코팅정, 캡슐, 현탁액 및 용액을 포함한다. 본 발명에 따른 약제학적 조성물이 임의적으로 하나 이상의 약제학적으로 허용 가능한 용매를 포함하는 경우, 그러한 용매는 유리 지방산, 유리 지방 알코올, 수용액, 예를 들어 완충제, 또는 물일 수 있다.
약제학적 조성물은 통상적인 약제학적 부형제, 예컨대 윤활제, 증점제, 습윤제, 유화제, 현탁화제, 보존제, 충전제, 결합제, 방부제, 흡수촉진제, 예를 들어 아래 언급된 표면 침투제 등을 추가적으로 포함할 수 있다. 가용화제 및/또는 안정제가 또한 사용될 수 있고, 예를 들어 사이클로덱스트린 (CD) α, β, γ 및 HP-β 사이클로덱스트린이다. 숙련가는 이들의 목적에 기초하여 적절한 부형제를 선택할 수 있다. 본 명세서에 기재된 제약 제품에서 사용될 수 있는 통상적인 부형제가 다양한 핸드북(예를 들어 D.E. Bugay and W.P. Findlay (Eds) Pharmaceutical excipients (Marcel Dekker, New York, 1999), E-M Hoepfner, A. Reng and P.C. Schmidt (Eds) Fiedler Encyclopedia of Excipients for Pharmaceuticals, Cosmetics and Related Areas (Edition Cantor, Munich, 2002) 및 H.P. Fielder (Ed) Lexikon der Hilfsstoffe fㆌr Pharmazie, Kosmetik und angrenzende Gebiete (Edition Cantor Aulendorf, 1989))에 나열된다.
위에 언급된 모든 약제학적으로 허용 가능한 부형제가 당해 분야에 공지이고 다양한 제조사로부터 상용화되어 입수 가능하다.
본 발명의 약제학적 조성물은 당해 분야에 공지인 절차를 이용하여 환자에게 투여한 후 활성 성분의 신속하고, 지속되는 또는 지연되는 방출을 제공하도록 제형화될 수 있다.
약제학적 조성물 중의 본 명세서에 기재된 화합물의 농도는 화합물의 성질, 조성, 투여 방식, 치료 또는 진단될 병태, 투여되는 대상에 의존하고 선택에 따라 변하거나 조정될 수 있다. 그러나 일반적으로, 0.01 내지 50중량%, 예컨대 0.05 내지 20중량%, 또는 1 내지 10중량%, 예를 들어 1 내지 5중량%의 농도 범위가 적절하다. PDT가 진단 방법에서 사용되는 것보다 더 높은 농도의 본 발명의 화합물을 필요로 할 수 있음이 이해될 것이다.
또 다른 구체예에서, 약제학적 조성물은 하나 이상의 생접착제, 예를 들어 전체 내용이 본 명세서에 참조로 포함되는 Photocure ASA의 WO 2005/092838에 기재되는 점막접착제를 추가로 포함할 수 있다.
본 발명의 화합물은 광역학 효과를 향상시키는 다른 활성 성분, 예를 들어 표면 침투 보조제 (또는 침투 촉진제) 및/또는 킬레이트제와 함께 제형화 및/또는 투여될 수 있다. 적절한 표면 침투 보조제 및 킬레이트제 및 그러한 물질의 적절한 농도가 전체 내용이 본 명세서에 참조로 포함되는 Photocure ASA의 WO 2005/092838에 기재된다. 조성물의 성질에 의존하여, 화합물이 그러한 다른 임의적 물질과, 예를 들어 단일 조성물로 병용투여될 수 있고, 또는 대안으로, 이들이 개별적으로(예를 들어 연속적으로) 투여될 수 있다. 일부 경우에 치료될 신체의 외부 또는 내부 표면을 활성 성분의 투여에 앞서 별도의 단계에서 표면 침투 보조제로써 예비치료하는 것이 유익할 수 있다. 표면 침투 보조제가 예비치료 단계에서 사용되는 경우에, 이는 더 높은 농도, 예를 들어 최대 100중량%에서 사용될 수 있다. 그러한 예비치료 단계가 이용되는 경우, 본 발명에 따른 약제학적 조성물은 예비치료 이후 최대 수 시간에, 예를 들어 예비치료 이후 5 내지 60 분의 간격으로 추후에 투여될 수 있다.
신체의 외부 또는 내부 표면 이상의 광역학 치료 또는 진단 방법에서 동시의, 개별적인 또는 연속적인 사용을 위한 조합된 제제로서 본 명세서에 기재된 약제학적 조성물 및, 임의적으로, 표면 침투 보조제 및/또는 킬레이트제를 포함하는 제품 및 키트가 본 발명의 또 다른 양태를 형성한다.
대안으로 보아, 본 발명의 이러한 양태는 신체의 외부 또는 내부 표면의 질환, 장애 또는 이상의 광역학 치료 또는 진단 방법에서 사용하기 위한 키트를 제공하고, 상기 키트는 다음을 포함한다:
(a) 본 명세서에 기재된 화합물, 또는 이의 약제학적으로 허용 가능한 염, 또는 본 명세서에 기재된 약제학적 조성물을 수용하는 제1용기;
(b) 적어도 하나의 표면 침투 보조제를 수용하는 제2용기; 및 임의적으로
(c) 상기 제1용기 또는 임의적인 제3용기에 수용된 하나 이상의 킬레이트제.
본 발명의 또 다른 양태는 신체의 외부 또는 내부 표면의 질환, 장애 또는 이상의 광역학 치료 또는 진단 방법을 제공하고, 상기 방법은 환부 표면에 본 명세서에 기재된 약제학적 조성물을 투여하는 단계 및 상기 표면을 빛에 노출시키는 단계를 포함한다.
약제학적 조성물을 신체의 외부 또는 내부 표면에 투여한 후, 치료 또는 (진단의 경우에) 검사를 원하는 영역이 빛에 노출되어 (조사) 원하는 광활성화가 달성된다. 투여와 빛에 대한 노출 사이의 시간 길이 및, 즉 인큐베이션(incubation) 시간은, 화합물의 성질, 조성물의 성질, 치료 또는 진단될 병태, 및 투여 방식에 의존할 것이다. 일반적으로, 약제학적 조성물 내의 본 발명의 화합물이 치료 또는 진단될 조직의 세포에 의하여 섭취되도록 충분하게 방출되고, 광감작제로 전환되고, 광활성화에 앞서 의도된 치료/진단 부위에서 유효 조직 농도가 달성되는 것이 필요하다. 전형적으로, 인큐베이션 시간은 최대 10 시간, 예를 들어 약 10 분 내지 10 시간, 예를 들어 30 분 내지 7 시간, 또는 1 시간 내지 5 시간일 것이다. 직접 국부 투여가 더 짧은 인큐베이션 시간을 야기할 수 있고, 예를 들어, 인큐베이션 시간이 전혀 없음 (즉 투여 후 빛에 대한 즉각적인 노출), 약 1 분 내지 3 시간, 예를 들어 5 분 내지 약 2 시간, 또는 15 분 내지 1.5 시간 또는 30 분 내지 1 시간이다. 경구 투여 이후에 전신 섭취가 요구되는 경우, 인큐베이션 시간은 더 길 수 있고, 예를 들어 약 30 분 내지 6 시간, 예를 들어 2 내지 5 시간 또는 3 내지 4 시간이다. 표적 부위에서 광감작제의 농도를 최대화하기 위한 최적 인큐베이션 시간은, 예를 들어 시간 경과에 따른 형광 측정에 의하여 쉽게 결정될 수 있다.
조사는 일반적으로 단시간 동안 고 광강도(light intensity)로, 즉 고 선속률(fluence rate)로, 또는 장시간 동안 저 광강도로, 즉 저 선속률로 적용될 것이다. 후자가 PDT 절차에 바람직할 수 있고, 특히 환자가 마취되지 않을 경우에 그러하다. 저 광강도 PDT 절차는 치료의 효능을 전혀 감소시키지 않고 환자의 불편을 감소시킨다. 그러나, PDT 또는 PDD 절차가 환자의 마취 및/또는 부동화를 필요로 하고 및/또는 수술실에서 수행될 필요가 있을 경우, 단시간 동안 고 광강도로 적용되는 조사, 즉 고 선속률이 바람직할 수 있다. 선속률은 조사 수단, 즉 사용되는 특정한 램프 또는 레이저에 의존한다. 선속률은 램프/레이저의 사용자에 의하여 선택될 수 없는 내재적인 파라미터일 수 있다. 그러나, 선속률이 선택될 수 있을 경우, 발광 다이오드를 포함하는 램프에 있어서, 일반적으로 0.5 내지 100 mW/cm2의 선속률이 선택될 수 있다. 저 선속률 절차에 있어서, 50 mW/cm2이하의 선속률이 바람직하다. 1-30 mW/cm2 범위의 선속률이 더욱 바람직하고, 가장 바람직하게는 2 내지 10 mW/cm2 범위이다. 고 선속률 절차에 있어서, 50 mW/cm2이상의 선속률이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 50 내지 70 mW/cm2범위이다.
조사에 사용되는 빛의 파장은 원하는 광역학 효과를 달성하도록 선택될 수 있다. 300-800 nm, 예를 들어 400-700 nm 및 500-700 nm 범위의 빛의 파장의 조사가 특히 효과적인 것으로 밝혀졌다. PDT에 있어서, 파장 630 및 690 nm를 포함하는 것이 특히 중요할 수 있다. 적색광 (600 내지 670 nm)이 특히 바람직한데 이러한 파장이 조직에 잘 침투하는 것으로 공지이기 때문이다. PDD에 있어서, 관심 영역이 먼저 백색광을 이용하여 검사될 수 있다. 실제 광역학 진단에 있어서, 전형적으로 360 내지 450 nm 범위의 파장을 가지는 청색광이 일반적으로 사용되어 적색 영역(예를 들어 550 내지 750 nm)에서 형광을 일으킬 것이고 이는 시각적으로 검출될 수 있거나 적절한 분광계에 의하여 측정될 수 있다.
PDT를 위한 조사는 일반적으로 10 내지 200 J/cm2, 바람직하게는 20 내지 100 J/cm2, 가장 바람직하게는 25 내지 60 J/cm2의 광량(light dose)으로 적용될 것이다. PDD를 위하여, 조사는 바람직하게는 전체 진단 절차 동안 또는 이의 일부 동안, 예를 들어 백색광 검출과 조합 시에, 수행된다. PDT 및 PDD 모두를 위하여, 단일 조사가 이용될 수 있거나 또는 대안으로 광량이 다수의 일부, 예를 들어 조사 사이의 수 분 내지 수 시간으로 전달되는 광량 분리(light split dose)가 이용될 수 있다. 다수의 조사가 또한 적용될 수 있다.
PDT를 위한 조사 기간(즉 조사 시간)은 조사 장치의 선속률 및 원하는 광량에 의존한다. 본질적으로, 광량은 조사 시간과 선속률의 곱이다.
다양한 조사 수단이 당해 분야에 공지이고, 예를 들어 레이저 및 램프이다. 후자는 전구를 포함하는 램프, 예를 들어 쇼트 아크 제논 벌브 또는 형광관일 수 있다. 대안으로, 램프는 발광 다이오드 또는 유기 발광 다이오드(LED 및 OLED)를 포함할 수 있다. 신체의 내부 표면, 예를 들어 방광 또는 결장의 내층의 조사를 위하여, 내시경이 사용될 수 있다. 보통, 내시경은 외부 광원으로부터 관심 영역으로 빛을 전송하는 도파관으로서 기능하는 광섬유와 연결되는 외부 광원(예를 들어 레이저 또는 램프)을 포함한다.
또 다른 양태에서 본 발명은 따라서 신체의 내부 또는 외부 표면에서 표적 부위의 생체 내 영상화 방법을 제공하고, 상기 방법은 다음 단계를 포함한다:
(a) 대상, 예를 들어 인간 또는 비-인간 동물에게, 본 명세서에 기재된 화합물, 이의 약제학적으로 허용 가능한 염, 또는 상기 화합물 또는 상기 염을 포함하는 약제학적 조성물을 투여하는 단계;
(b) 필요한 경우, 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용 가능한 염이 상기 표적 부위의 세포에 의하여 흡수되고, 광감작제로 전환되고, 표적 부위에서 유효 농도가 달성되기에 필요한 시간 동안 기다리는 단계;
(c) 표적 부위를 빛에 노출시키고 이에 의하여 광감작제를 광활성화시키는 단계;
(d) 표적 부위의 이상을 지시하는 형광을 검출하는 단계; 및
(e) 임의적으로, 검출된 형광을 관심 영역의 영상으로 전환하는 단계.
본 발명의 이러한 양태의 바람직한 구체예에서, 영상화 방법이 상기 화합물, 이의 약제학적으로 허용 가능한 염, 또는 상기 화합물 또는 상기 염을 포함하는 약제학적 조성물이 사전투여된 대상에서 수행될 수 있다.
본 명세서에 기재된 PDD 절차가 또한 수술 동안 수행될 수 있고, 여기서 본 발명의 화합물 또는 상기 화합물을 포함하는 약제학적 조성물이 환자에게 투여되고 이후 수술이 청색광 하에 수행된다. 이상이 청색광 하에 형광을 일으킨다는 사실이 "수술 경계"를 한정하도록 외과의를 돕고 이에 의하여 병든 부위(예를 들어 종양)의 더욱 선택적인 절제가 가능해진다. 수술 방법에서 본 명세서에 기재된 화합물 및 약제학적 조성물의 용도가 본 발명의 또 다른 양태를 형성한다.
본 명세서에 기재된 치료 및 진단 방법은 또한 병용 요법의 형태로 이용될 수 있다. 예를 들어, 본 명세서에 기재된 화합물 또는 조성물을 이용하여 신체의 내부 또는 외부 표면의 이상, 장애 또는 질환과 관련하여 수행되는 PDT 과정에 PDD 방법이 이어질 수 있다(예를 들어 PDT가 효과적인 정도를 결정하기 위하여 및/또는 병태의 재발을 검출하기 위하여).
또 다른 양태에서 본 발명은 따라서 다음 단계를 포함하는 방법에서 사용하기 위한 본 명세서에 기재된 화합물 또는 조성물을 제공한다: (i) 환자의 신체의 내부 또는 외부 표면의 이상, 장애 또는 질환의 광역학 치료를 수행하는 단계; 및 (ii) 상기 환자에 대하여 광역학 진단을 수행하는 단계. 단계 (i) 및 (ii) 중 적어도 하나가 상기 환자에게 본 발명에 따른 화합물 또는 약제학적 조성물을 투여한 이후 수행된다. 바람직하게는, 단계 (i) 및 (ii) 모두가 그러한 화합물 또는 조성물의 투여 이후 수행될 것이다.
본 명세서에 기재된 임의의 방법을 이용한 신체의 내부 또는 외부 표면의 이상, 장애 또는 질환의 확인 이후, 이는 대안의 치료 기법을 통하여, 예를 들어 외과적 또는 화학적 치료에 의하여 치료될 수 있다. 현행 치료의 예는 외과적 치료, 내시경 절제 요법, 화학적 절제, 열적 절제 또는 기계적 절제를 포함한다. 본 발명의 한 구체예에서, 관심 부위에서 화합물 또는 약제학적 조성물의 추가의 투여가 PDT를 수행하기 위하여 실행될 수 있다.
본 발명의 화합물은 또한 생체 외 진단 기법, 예를 들어 체액에 포함된 세포의 검사에 사용될 수 있다. 대사적으로 활성인 세포에 관련된 더 많은 형광이 편리하게 이상 또는 장애를 지시할 수 있다. 이러한 방법은 매우 민감하고 이상 또는 장애, 예를 들어 소변 또는 타액 샘플에서 상피 세포의 검사에 의한 방광 또는 폐 암종의 조기 검출에 사용될 수 있다. 소변 및 타액 이외에도 진단에 사용될 수 있는 다른 유용한 체액은 혈액, 정액, 눈물, 척수액 등을 포함한다. 조직 샘플 또는 표본, 예를 들어 생검 조직 또는 골수 샘플이 또한 평가될 수 있다. 따라서 본 발명은 광역학 진단을 위한 본 발명의 화합물, 또는 이의 약제학적으로 허용 가능한 염의 용도, 및 상기 진단을 수행하기 위한 제품 및 키트에 확장된다.
본 발명의 또 다른 양태는 상기 환자의 체액 또는 조직의 샘플 검사에 의한 환자의 신체의 내부 또는 외부 표면의 이상, 장애 또는 질환의 생체 외 진단 방법에 관련되고, 상기 방법은 적어도 다음 단계를 포함한다:
i) 상기 체액 또는 조직의 샘플을 앞서 기재된 화합물, 이의 약제학적으로 허용 가능한 염 또는 상기 화합물 또는 상기 염을 포함하는 약제학적 조성물과 혼합하는 단계,
ii) 상기 혼합물을 빛에 노출시키는 단계,
iii) 형광의 수준을 확인하는 단계, 및
iv) 임의적으로, 형광의 수준을 대조 수준과 비교하는 단계.
본 발명에 따른 화합물은 병원성 박테리아 또는 조건적 병원성 박테리아, 즉 정상 인간 균무리의 일부이지만 특정 조건하에 병원성일 수 있는 박테리아를 포함하는 박테리아에 의하여 야기되거나 이와 관련된 신체의 내부 또는 외부 표면의 이상, 장애 또는 질환의 광역학 치료에서 또한 사용될 수 있다.
다제 내성은 감염성 질환 분야에서 증가하고 있는 문제이다. 종래의 항생제에 내성이 된 여러 종의 병원성 박테리아 중에서 스타필로코쿠스 아우레우스 (S. 아우레우스)가 피부 감염 유발뿐만 아니라 상처 및 화상 감염에 원인이 된다. S. 아우레우스의 독성 균주가 혈류에 들어갈 수 있고 그러한 감염의 결과로서 이는 심각한 합병증 및 심지어 생명이 위독한 상태, 예컨대 독혈증 (독성 쇼크 증후군), 심장내막염 및 폐렴을 유발할 수 있다. S. 아우레우스의 내성 균주는 메티실린-내성 S. 아우레우스 (MRSA)를 포함한다.
본 명세서에 기재된 화합물은, PDT에서 사용 시, 박테리아 세포, 특히 그람양성 박테리아, 특히 스타필로코쿠스 아우레우스의 사멸 또는 적어도 증식 능력 감소에 효과적인 것으로 밝혀졌다.
추가의 양태로부터 보아 따라서 본 발명은 박테리아 감염의 치료 및/또는 예방 방법에서 사용하기 위한, 예를 들어 약제-내성 박테리아에 의하여 야기되거나 이에 관련된 병태의 치료 또는 예방 방법에서 사용하기 위한 본 명세서에 기재된 화합물 또는 약제학적 조성물을 제공한다. 유효량의 화합물 또는 조성물이 이를 필요로 하는 환자에게 투여되는 그러한 병태의 의학적 치료 방법이 발명의 또 다른 양태를 형성한다.
유아에서, S. 아우레우스 감염이 심각한 질환 - 포도상구균성 열상 피부 증후군 (SSSS)을 야기할 수 있다. 상기 질환은 얇은 벽의 쉽게 파열되는 수포의 광범한 형성을 나타낸다. 또한, S. 아우레우스는 이것에 대하여 다른 사람보다 덜 내성인 아토피 피부염 환자에서 극도로 우세하다. 이는 흔히 합병증을 야기하고, 이러한 질환은 대부분 겨드랑이, 머리카락, 및 두피를 포함하는 비옥한 활성 장소에서 발견된다.
앞서 기재된 바와 같이, 본 발명에 따른 화합물은 또한 광역학 미용적 방법에서 특정한 용도를 발견한다. 따라서, 또 다른 양태에서 본 발명은 화학식 (I)의 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용 가능한 염을, 적어도 하나의 피부 친화성 담체 또는 부형제와 함께 포함하는 미용적 조성물을 제공한다.
임의의 조성물, 생성물, 키트, 방법 또는 용도에 관련하여 본 명세서에서 사용된 용어 "미용적(cosmetic)"은 미용적 목적을 위하여, 즉 투여되는 개인의 일반적인 피부 외관을 향상, 개선 또는 유지하기 위하여 사용되거나 사용에 의도되는 제품 또는 치료 방법을 정의하도록 의도된다.
용어 "피부 친화성"은 미용적 피부 조성물에서, 예를 들어 포유동물, 특히 인간의 피부 상에서 사용하기 위한 조성물에서 사용하기에 적절한 물질을 나타낸다. "피부 친화성" 담체 또는 부형제는 보통 비자극성이고 내약성이 좋다.
본 발명에 따른 미용적 조성물을 수득하기 위하여, 화학식 (I)의 화합물은 당해 분야에 공지인 기술에 따라 임의의 종래의 방식으로 하나 이상의 피부 친화성 담체 또는 부형제로써 제형화될 수 있다. 적절한 경우, 조성물의 화합물은 약제학적 조성물에 관련된 앞서 기재된 방법을 이용하여 멸균될 수 있다.
미용적 조성물은 피부에 국소적으로 투여된다. 적절한 미용적 조성물은 겔, 크림, 연고, 스프레이, 로션, 고약, 스틱, 분말, 용액 및 당해 분야의 임의의 다른 종래의 미용적 제형을 포함한다.
미용적 연고, 겔, 로션, 고약 및 크림은, 예를 들어, 적절한 증점제 및/또는 겔화제를 첨가하며 (연고 및 고약에 바람직한) 수성 또는 유성 베이스로써 제형화될 수 있다. 사용되는 임의의 증점제 또는 겔화제는 비독성, 비자극성이고 침출 가능한 불순물이 없어야 한다. 이들은 본 발명의 화합물에 대하여 불활성이어야 한다. 즉 분해를 촉진하지 않아야 한다. 로션 및 크림은 수성 또는 유성 베이스로써 제형화될 수 있고, 일반적으로, 하나 이상의 유화제, 분산제, 현탁화제, 증점제 또는 착색제를 또한 함유할 것이다. 분말은 임의의 적절한 분말 베이스의 도움으로써 형성될 수 있다. 스프레이 및 용액은 수성 및 비수성 베이스로써 또한 하나 이상의 분산제, 가용화제 또는 현탁화제를 포함하여 제형화될 수 있다.
미용적 조성물은 추가적으로 통상적인 미용적 부형제, 예컨대 윤활제, 증점제, 습윤제, 유화제, 현탁화제, 보존제, 향료, 충전제, 결합제 및 방부제를 포함할 수 있다. 이는 아래 언급된 표면 침투제 등을 추가로 포함할 수 있다. 숙련가는 이들의 목적에 기초하여 적절한 부형제를 선택할 수 있다. 본 명세서에 기재된 미용적 생성물에서 사용될 수 있는 통상적인 부형제가 다양한 핸드북(예를 들어 E-M Hoepfner, A. Reng and P.C. Schmidt (Eds) Fiedler Encyclopedia of Excipients for Pharmaceuticals, Cosmetics and Related Areas (Edition Cantor, Munich, 2002) 및 H.P. Fielder (Ed) Lexikon der Hilfsstoffe fㆌr Pharmazie, Kosmetik und angrenzende Gebiete (Edition Cantor Aulendorf, 1989))에 나열된다. 또한, 본 발명에 따른 미용적 조성물에서 사용하기에 적절한 피부 친화성 부형제 및 담체 및 이의 적절한 양이, 전체 내용이 본 명세서에 참조로 포함되는 Photocure ASA의 WO 2005/092838에 개시된다.
위에 언급된 모든 미용적 부형제가 당해 분야에 공지이고 다양한 제조사로부터 상용화되어 입수 가능하다.
미용적 조성물에서 본 발명의 화합물의 원하는 양은, 광원이 미용적 치료에서 사용되는지 여부에 관계 없이 제형의 특정 성질, 사용될 경우는 광원의 유형 및 선택된 파장, 미용적 치료의 기간 및 전체 치료 회수를 포함하는 여러 인자의 의존할 것이다. 이러한 다양한 인자를 고려하여, 당해 분야의 숙련가가 양을 쉽게 결정할 수 있다. 본 발명에 따른 미용적 조성물은 일반적으로 5중량% 이하, 바람직하게는 0.02 내지 3중량%, 더욱 바람직하게는 0.05 내지 1.5중량%, 예를 들어 0.5 내지 1.25중량%, 가장 바람직하게는 0.1 내지 1.0중량%의 본 발명의 화합물을 포함할 것이고, 0.25 내지 0.75중량%의 범위가 가장 바람직한 것이다. 이들 범위 내의 바람직한 양 결정에서, 당해 분야의 숙련가의 지식 및 전문기술 내의 다음 기준이 또한 고려될 수 있다:
● 예를 들어 조성물의 성질, 선택된 본 발명의 화합물의 성질로 인하여 또는 더 깊은 침투를 촉진하는 물질, 예를 들어 피부 침투 향상제의 존재로 인하여, 피부에 더욱 깊이 침투할 수 있는 미용적 조성물은 전형적으로 주로 피부의 표면 상에 머무르는 경향이 있는 조성물보다 더 낮은 농도의 본 발명의 화합물을 함유할 것이고;
● 장기간의 피부 치료(즉 피부 상의 조성물의 장기 인큐베이션 및/또는 장기 조사)에 의도되는 미용적 조성물은 보통 단기간의 치료에 의도되는 조성물보다 더 적은 본 발명의 화합물을 함유하고;
● 하나 초과의 피부 치료 과정, 예를 들어 수회 또는 다회 치료, 예컨대 일정 기간에 걸친 수회 치료 또는 반복되는 치료에 의도되는 미용적 조성물은, 보통 일회 사용에 의도되는 또는 흔히 각각의 치료 사이에 유예가 있는 제한된 회수 사용에 의도되는 조성물보다 더 적은 본 발명의 화합물을 함유하고;
● 약간의 (광)노화의 징후만을 가지는 피부의 치료에 의도되는 미용적 조성물은 심하게 (광)노화된 피부의 치료에 의도되는 조성물보다 더 적은 본 발명의 화합물을 함유할 수 있다.
본 발명에 따른 미용적 조성물이 미용적 치료 방법에서 사용될 수 있다. 그러한 미용적 치료는 포유동물 대상, 바람직하게는 인간 대상의 피부의 외관 향상 및/또는 개선을 위하여 수행될 수 있다. 특히, (광)노화의 징후가 개선될 수 있고, 예를 들어 팔자주름, 다크 서클, 미세 라인, 주름의 외관 감소, 모공 크기 축소 및 피부 견고함(firmness) 및 탄성 개선이다.
그러한 미용적 치료를 위한 적절한 광원, 그뿐만 아니라 적절한 선속률, 조사 시간, 광량 및 파장이 전체 내용이 본 명세서에 참조로 포함되는 Photocure ASA의 WO 2005/092838에 상세히 개시된다.
본 발명은 다음의 비제한적 실시예 및 첨부 도면을 참조하여 설명된다.
도 1은 카복시메틸 5-아미노-4-옥소펜타노에이트 하이드로브로마이드의 크림 제형의 도포 후 미니피그 피부로부터의 형광을 나타낸다.
도 2는 광역학 효과로 인한, 카복시메틸 5-아미노-4-옥소펜타노에이트 하이드로브로마이드 및 2-카복시에틸 5-아미노-4-옥소펜타노에이트 하이드로브로마이드로써 배양된 S. 아우레우스 박테리아의 성장 지연을 나타낸다.
다음 약어가 실시예에서 사용된다:
Boc - tert-부톡시카보닐
Cbz - 카복시벤질
dec - 분해
실시예 1: 카복시메틸 5-아미노-4- 옥소펜타노에이트 하이드로할라이드 ( 하이드로클로라이드 및 하이드로브로마이드 )의 제조
1a- t- 부톡시카보닐메틸 5-( Boc -아미노)-4- 옥소펜타노에이트의 제조
Figure pct00020
트리에틸아민 (2.22 g; 22.0 mmol)을 주위 온도에서 아르곤하에 에틸 아세테이트 (60 mL) 중의 5-(Boc-아미노)-4-옥소펜탄산 (4.62 g; 20.0 mmol) 및 t-부틸 브로모아세테이트 (4.30 g; 22.0 mmol)의 교반되는 용액에 적첨했다. 혼합물 (슬러리)을 17 h 시간 동안 환류시킨 다음, 주위 온도로 냉각하고, 0.5 M HCl (100 mL)에 붓고 완전히 흔들었다. 수성 부분을 에틸 아세테이트 (2 × 20 mL)로 추출했다. 조합된 유기 용액을 포화 NaHCO3용액 (1 × 20 mL) 및 포화 NaCl 용액 (1 × 20 mL)으로 세척한 다음 건조하고 (MgSO4),여과하고 증발시켰다. 증발이 호박색 오일을 생성했고, 이를 에틸 아세테이트 - 헥산 (1:1) (600 mL)으로 용리되는 40 x 55-mm 실리카겔 60 컬럼 상에서 플래쉬 크로마토그래피로 정제하고, 5 × 100 mL 분획을 수집했다. 분획 1 및 2의 증발이 6.15 g (89%) 생성물 (황색 오일)을 생성했다.
1H NMR: (200 MHz; CDCl3):δ1.44(9H,s),1.47(9H,s),2.77(4H,s),4.06(2H,d,J = 4.8 Hz), 4.49 (2H, s), 5.25 (1H, br s).
13C NMR: (50 MHz; CDCl3):
δ27.5,28.0,28.3,34.2,50.3,61.3,79.8,82.5,155.5,166.5,171.7,203.9.
1b - 카복시메틸 5-아미노-4- 옥소펜타노에이트 하이드로클로라이드의 제조
Figure pct00021
디옥산 (35 mL; 0.14 mol) 중의 염화수소의 4 M 용액을 1a의 생성물 (3.3 g; 9.5 mmol)에 첨가하고 기체가 방출되며 오일이 용해될 때까지 교반했다. 한 시간 방치한 후, 용매를 증발시키고 잔류물을 디에틸 에테르 (4 × 20 mL)로 트리터레이션(trituration)했고; 오일이 황갈색 분말로 응고되었다. 잔류물을 여과하고 50 ℃ 및 13 mm Hg에서 권총 건조기에서 하룻밤 동안 건조했다. 2.05 g (96%) 생성물을 수득했다 (황갈색 분말).
1H NMR: (300 MHz; DMSO-d 6 ): δ 2.65 (2H, t, J = 6.2 Hz), 2.82 (2H, t, J = 5.9 Hz), 3.96 (2H, br s), 4.57 (2H, s), 8.40 (3H, br s).
13C NMR: (75 MHz; DMSO-d 6 ): δ 26.7, 34.1, 46.5, 60.7, 168.8, 171.5, 202.3.
1c - 카복시메틸 5-아미노-4- 옥소펜타노에이트 하이드로브로마이드의 제조
Figure pct00022
아세트산 (12 mL) 중의 브롬화수소의 30% 용액을 빙수조(ice-water bath)로써 냉각된 1a의 생성물 (3.3 g; 9.5 mmol)에 첨가하고 기체가 방출되며 오일이 용해될 때까지 교반했다. 15 min 동안 교반한 후, 혼합물을 헥산 (4 × 20 mL) 및 디에틸 에테르 (4 × 20 mL)로 트리터레이션했고; 오일이 황갈색 분말로 응고되었다. 잔류물을 여과하고 ~50 ℃ 및 12 mm Hg에서 권총 건조기에서 하룻밤 동안 건조했다. 4.44 g (92%) 생성물을 수득했다 (황갈색 분말, mp 110-114 ℃ (dec.)).
1H NMR: (300 MHz; DMSO-d 6 ): δ 2.66 (2H, t, J = 6.6 Hz), 2.85 (2H, t, J = 6.6 Hz), 4.02 (2H, d, J = 4.8 Hz), 4.57 (2H, s), 8.14 (3H, br s).
13C NMR: (75 MHz; DMSO-d 6 ): δ 26.7, 34.1, 46.6, 60.6, 168.8, 171.5, 202.3.
실시예 2: 1-(이소프로필 카복시 )에틸 5-아미노-4- 옥소펜타노에이트 하이드로클로라이드의 제조
Figure pct00023

2a - 벤질 2- 브로모프로파노에이트의 제조
사이클로헥산 (200 mL) 중의 2-브로모프로판산 (15.3 g; 100 mmol), 벤질 알코올 (13.0 g; 120 mmol) 및 p-톨루엔설폰산 일수화물 (50 mg)의 혼합물을 19 h 동안 딘-스타크 장치에서 환류시켰다. 반응 혼합물을 주위 온도로 냉각하고, 포화 NaHCO3용액 (1 × 30 mL), 물 (1 x 30 mL) 및 포화 NaCl 용액 (1 × 30 mL)으로 세척했다. 건조 (MgSO4),여과, 및 증발 후, 잔류물을 진공-증류했다. 25.4 g (87%) 생성물을 수득했다 (무색 액체, bp 111-113 ℃/ 1.1 mm Hg).
1H NMR: (200 MHz; CDCl3):δ1.83(3H,d,J = 7.0 Hz), 4.40 (1H, q, J = 7.0 Hz), 5.20 (2H, s), 7.36 (5H, s).
13C NMR: (50 MHz; CDCl3):δ21.6,39.9,67.5,128.0,128.4,128.5,135.0,169.9.
2b- 1-( 벤질옥시카보닐 )에틸 5-( Cbz -아미노)-4- 옥소펜타노에이트의 제조
트리에틸아민을 에틸 아세테이트 (50 mL) 중의 5-(Cbz-아미노)-4-옥소펜탄산 (4.00 g; 15.0 mmol) 및 2a의 생성물 (3.65 g; 15.0 mmol)의 교반되는 용액에 적첨했다. 교반된 혼합물을 2 일 동안 아르곤하에 환류시켰다. 주위 온도까지 냉각한 후, 0.5 M HCl 용액 (50 mL)을 첨가하고 혼합물을 완전히 흔들었다. 수성층을 에틸 아세테이트 (2 × 20 mL)로 추출했다. 조합된 에틸 아세테이트 용액을 포화 NaHCO3용액 (2 x 15 mL) 및 포화 NaCl 용액 (1 × 15 mL)으로 세척한 다음, 건조했다 (MgSO4).여과 및 증발 후 호박색 오일을 수득했고 이를 에틸 아세테이트 - 헥산 (1:1) (1000 mL)으로 용리되는 60 × 55 mm 실리카겔 60 컬럼 상에서 플래쉬 크로마토그래피로 정제하고, 8 × 100 mL 분획을 수집했다. 분획 3-5의 증발이 4.92 g (77%) 생성물 (오일)을 생성했다.
1H NMR: (300 MHz; DMSO-d 6 ): δ 1.41 (3H, d, J = 7.0 Hz), 2.56 (2H, t, J = 6.3 Hz), 2.68 (2H, t, J = 6.3 Hz), 4.03 (2H, d, J = 7.1 Hz), 5.04 (2H, s), 5.06 (1H, q, J = 6.2 Hz), 5.16 (2H, s), 7.36 (10H, m), 7.54 (1H, br s).
13C NMR: (75 MHz; DMSO-d 6 ): δ 16.6, 26.9, 33.5, 49.6, 65.4, 66.1, 68.4, 127.6, 127.8, 128.3, 128.4, 135.6, 137.0, 156.3, 170.1, 171.6, 205.2.
2c- 1-(이소프로필 카복시 )에틸 5-아미노-4- 옥소펜타노에이트 하이드로클로라이드의 제조
2-프로판올 (15 mL) 및 디옥산 (15 mL) 중의 2b의 생성물 (4.92 g; 11.5 mmol), 활성탄소 담지 10% 팔라듐 (100 mg), 수소 기체 및 디에틸 에테르 중의 2.0 M 염화수소 (10 mL; 20 mmol)의 교반되는 혼합물을 약 6 bar에서 2 일 동안 주위 온도에서 수소화했다. 혼합물을 Celite® 545 패드를 통해 여과했고 잔류물을 2-프로판올 (2 × 5 mL)로 세척했다. 조합된 여과액을 증발시켰고 생성된 오일을 디에틸 에테르 (4 × 10 mL)로 트리터레이션한 다음, 냉동고에 저장했다. 오일이 응고되지 않았다. 하룻밤 동안 진공-건조 (0.005 mm Hg에서) 후, 1.97 g (71%) 생성물을 수득했다 (황갈색, 점성 오일).
1H NMR: (300 MHz; DMSO-d 6 ): δ 1.17 (6H, dd, J = 5.7 Hz), 1.37 (3H, d, J = 7.0 Hz), 2.60 (2H, t, J = 6.2 Hz), 2.80 (2H, t, J = 6.4 Hz), 3.93 (2H, br s), 4.88 (2H, m), 8.38 (3H, br s).
13C NMR: (75 MHz; DMSO-d 6 ): δ 16.6, 21.3, 26.8, 34.1, 46.5, 68.5, 68.7, 169.7, 171.5, 202.3.
실시예 3: 카복시디플루오로메틸 5-아미노-4- 옥소펜타노에이트 하이드로클로라이드의 제조
Figure pct00024

3a - 벤질 브로모디플루오로아세테이트의 제조
이 화합물을 실시예 2a에 따라 사이클로헥산 (120 mL) 중의 브로모디플루오로아세트산 (9.82 g; 68.7 mmol), 벤질 알코올 (7.0 g; 65 mmol), 및 p-톨루엔설폰산 일수화물 (50 mg)로부터 제조했다. 증발 후 수득한 미정제 생성물을 3b에서 추가의 워크업(workup) 없이 그대로 사용했다.
1H NMR: (300 MHz; CDCl3):δ5.35(2H,s),7.39(5H,s).
13C NMR: (75 MHz; CDCl3):δ69.8,108.8(t,J C -F = 312 Hz), 128.6, 128.9, 129.2, 140.8, 159.5 (t, J C -F = 31 Hz).
3b - ( 벤질옥시카보닐 ) 디플루오로메틸 5-( Cbz -아미노)-4- 옥소펜타노에이트의 제조
트리에틸아민 (3.5 mL; 2.5 g; 25 mmol)을 주사기를 사용하여 건조 아세토니트릴 (100 mL) 중의 미정제 3a의 생성물 (8.6 g; 20 mmol) 및 5-(Cbz-아미노)-4-옥소펜탄산 (6.63 g; 25 mmol)의 교반되는 혼합물에 첨가했다. 혼합물을 18 h 동안 환류시킨 다음, 용매를 증발시켰고 암적색 잔류물을 디에틸 에테르 (100 mL) 및 0.5 M HCl (100 mL)에 용해했다. 완전히 혼합한 후, 에테르층을 물 (2 × 15 mL), 포화 NaHCO3(2×15mL),및 포화 NaCl 용액 (1 × 15 mL)으로 세척한 다음, 건조했다 (MgSO4).여과 및 증발 후, 잔류물을 디클로로메탄 - 디에틸 에테르 (9:1) (1000 mL)으로 용리되는 60 x 55 mm 실리카겔 60 컬럼 상에서 플래쉬 크로마토그래피로 정제하고, 10 × 75 mL 분획을 수집했다. 분획 2-5의 증발 및 진공-건조 (0.02 mm Hg) 후, 6.7 g (74%) 생성물을 수득했다 (주홍색 고체 mp 48-50 ℃).
1H NMR: (300 MHz; DMSO-d 6 ): δ 2.56 (2H, t, J = 6.4 Hz), 2.73 (2H, t, J = 6.2 Hz), 3.90 (2H, d, J = 5.9 Hz), 5.05 (2H, s), 5.08 (2H, s), 7.36 (10H, s), 7.54 (1H, t, J = 5.7 Hz).
13C NMR: (75 MHz; DMSO-d 6 ): δ 27.2, 33.7, 49.6, 65.42, 65.44, 101.1, 127.6, 127.7, 127.8, 127.9, 128.27, 128.33, 136.1, 137.0, 156.3, 172.0, 174.8, 205.5.
3c - 카복시디플루오로메틸 5-아미노-4- 옥소펜타노에이트 하이드로클로라이드의 제조
이 화합물을 실시예 2c에 기재된 바와 같이 2-프로판올 (75 mL) 및 테트라하이드로퓨란 (25 mL) 중의 3b의 생성물 (4.0 g; 8.9 mmol), 탄소 담지 10% 팔라듐 (0.20 g), 수소 기체, 및 디에틸 에테르 중의 2 M HCl (10 mL; 20 mmol)로부터 제조했다. Celite®를 통한 여과 후, 용액을 골이 생기도록 접은 여과지를 통하여 여과했다. 증발 후, 연한 호박색 오일을 수득했고 이를 디에틸 에테르 (4 x 10 mL)로 트리터레이션하여, 1.6 g (80%) 생성물 (연한 황갈색 고무질 고체)이 생성되었다. 수득한 생성물은 주로 카복시디플루오로메틸 5-아미노-4-옥소펜타노에이트 하이드로클로라이드, 약간의 이소프로필 5-아미노-4-옥소펜타노에이트 하이드로클로라이드 또한 약간의 1-(이소프로필 카복시)디플루오로메틸 5-아미노-4-옥소펜타노에이트 하이드로클로라이드를 함유하는 혼합물이었다. 카복시디플루오로메틸 5-아미노-4-옥소펜타노에이트 하이드로클로라이드를 표준 방법, 예를 들어 제조용 HPLC에 의하여 혼합물로부터 단리할 수 있다.
1H NMR: (300 MHz; DMSO-d 6 ): δ 2.63 (2H, t, J = 6.3 Hz), 2.83 (2H, t, J = 6.5 Hz), 3.96 (2H, br s), 8.37 (3H, br, s).
13C NMR: (75 MHz; DMSO-d 6 ): δ 27.3, 34.2, 46.5, 171.4, 171.8, 202.5.
실시예 4: 2- 카복시에틸 5-아미노-4- 옥소펜타노에이트 하이드로브로마이드의 제조
Figure pct00025

4a - 2-(t- 부톡시카보닐 )에틸 5-( Boc -아미노)-4- 옥소펜타노에이트 의 제조
건조 디클로로메탄 (20 mL) 중의 N,N'-디사이클로헥실카보디이미드 (DCC, 3.34 g; 16.2 mmol)의 용액을 아르곤하에 주위 온도에서 주사기를 사용하여 디클로로메탄 (40 mL) 중의 5-(Boc-아미노)-4-옥소펜탄산 (3.70 g; 16.0 mmol), t-부틸 3-하이드록시프로파노에이트 (2.31 g; 15.8 mmol), 및 4-디메틸아미노피리딘 (DMAP, 50 mg)의 교반되는 혼합물에 첨가했다. 온화한 발열 반응을 빙수조에서 완화시켰다. 주위 온도에서 2 일 교반한 후, 혼합물을 소결 유리 여과기에서 흡인-여과했다. 잔류물을 디클로로메탄 (3 × 20 mL)으로 세척했다. 조합된 여과액을 증발시키고 잔류물을 에틸 아세테이트 - 헥산 (1:1) (500 mL)으로 용리되는 45 × 55 mm 실리카겔 60 컬럼 상에서 플래쉬 크로마토그래피로 정제했고, 7 × 50 ml 분획을 수집했다. 분획 2-4의 증발 후, 5.45 g (96%) 생성물을 수득했다 (연한 황색 오일).
1H NMR: (300 MHz; DMSO-d 6 ): δ 1.38 (9H, s), 1.41 (9H, s), 2.49 (2H, t, J = 6.6 Hz), 2.53 (2H, t, J = 6.2 Hz), 2.66 (2H, t, J = 6.4 Hz), 3.76 (2H, d, J = 5.9 Hz), 4.16 (2H, t, J = 6.2 Hz), 7.06 (1H, t, J = 5.8 Hz).
13C NMR: (75 MHz; DMSO-d 6 ): δ 27.1, 27.6, 28.1, 33.5, 34.3, 49.4, 59.9, 78.0, 80.1, 155.7, 169.6, 171.9, 205.8.
4b - 2- 카복시에틸 5-아미노-4- 옥소펜타노에이트 하이드로브로마이드의 제조
이 화합물을 실시예 1c에 따라 아세트산 (15 mL) 중의 4a의 생성물 (5.43 g; 15.1 mmol) 및 30% HBr로부터 제조했다. 3.38 g (79%) 생성물을 수득했다 (응고되지 않은 호박색 검).
1H NMR: (300 MHz; DMSO-d 6 ): δ 2.55 (4H, t, J = 6.4 Hz), 2.80 (2H, t, J = 6.3 Hz), 4.00 (2H, d, J = 3.5 Hz), 4.19 (2H, t, J = 6.3 Hz), 8.10 (3H, br s).
13C NMR: (75 MHz; DMSO-d 6 ): δ 26.9, 33.2, 34.1, 46.6, 60.1, 171.8 (2C), 202.6.
실시예 5: 3- 카복시프로필 5-아미노-4- 옥소펜타노에이트 하이드로클로라이드의 제조
Figure pct00026

5a - 3-( 벤질옥시카보닐 )프로필 5-( Boc -아미노)-4- 옥소펜타노에이트의 제조
이 화합물을 실시예 1a에 기재된 바와 같이 벤질 4-브로모부타노에이트 (7.2 g; 28.0 mmol), 5-(Boc-아미노)-4-옥소펜타노에이트 (6.7 g; 29.0 mmol), 트리에틸아민 (2.95 mmol), 및 에틸 아세테이트 (100 mL)로부터 제조했다. 미정제 생성물을 에틸 아세테이트 - 헥산 (1:2) (750 mL)으로 용리되는 60 × 55 mm 실리카겔 60 컬럼 상에서 플래쉬 크로마토그래피로 정제하고, 6 × 100 mL 분획을 수집했다. 분획 3 및 4의 증발 후, 5.43 g (46%) 생성물을 수득했다 (황색 오일).
1H NMR: (300 MHz; DMSO-d 6 ): δ 1.38 (9H, s), 1.85 (2H, m), 2.41-2.50 (4H, m), 2.67 (2H, t, J = 6.7 Hz), 3.77 (2H, d, J = 5.8 Hz), 4.02 (2H, t, J = 6.4 Hz), 5.10 (2H, s), 7.07 (1H, t, J = 5.7 Hz), 7.37 (5H, s).
13C NMR: (75 MHz; DMSO-d 6 ): δ 23.6, 27.2, 28.1, 30.0, 33.6, 49.4, 63.0, 65.4, 78.0, 127.87, 127.93, 128.4, 136.1, 155.7, 172.1, 172.2, 206.0.
5b - 3- 카복시프로필 5-( Boc -아미노)-4- 옥소펜타노에이트의 제조
이 화합물을 실시예 2c에 기재된 바와 같이 5a의 생성물 (5.40 g; 13.2 mmol), 활성 탄소 담지 10% 팔라듐 (250 mg), 수소 기체, 및 96% 에탄올 (100 mL)로부터 제조했다. 4.30 g 생성물을 수득했고 (황색을 띠는 오일) 이를 추가의 워크업 없이 5c에서 사용했다.
5c - 3- 카복시프로필 5-아미노-4- 옥소펜타노에이트 하이드로클로라이드의 제조
이 화합물을 실시예 1b에 기재된 바와 같이 5b의 생성물 (4.20 g; 13.2 mmol), 디에틸 에테르 중의 2 M HCl (7.5 mL; 15 mmol), 및 디에틸 에테르 (50 mL)로부터 제조했다. 용매의 증발 후, 유성 잔류물을 디에틸 에테르 (4 x 10 mL)로 트리터레이션하고 연한 황갈색 고체로 응고될 때까지 냉동고에 하룻밤 동안 두었다. 12 mm Hg 및 주위 온도에서 건조한 후 1.90 g (57%) 생성물을 수득했다.
1H NMR: (300 MHz; DMSO-d 6 ): δ 1.80 (2H, m), 2.30 (2H, t, J = 7.4 Hz), 2.55 (2H, t, J = 6.7 Hz), 2.82 (2H, t, J = 6.4 Hz), 3.95 (2H, d, J = 5.1 Hz), 4.03 (2H, t, J = 6.5 Hz), 8.42 (3H, br s), 12.1 (1H, br s).
13C NMR: (75 MHz; DMSO-d 6 ): δ 23.6, 27.0, 30.1, 34.2, 46.4, 63.3, 171.9, 173.8, 202.6.
실시예 6: 카복시페닐메틸 5-아미노-4- 옥소펜타노에이트 하이드로브로마이드의 제조
Figure pct00027

6a - t-부틸 α-브로모페닐아세테이트의 제조
진한 황산 (0.55 mL; 10 mmol)을 주위 온도에서 건조 디클로로메탄 (40 mL) 중의 무수 MgSO4(4.8g;40mmol)의 교반되는 현탁액에 첨가했다. 15 min 교반 후, α-브로모페닐아세트산 (2.15 g; 10.0 mmol)을 첨가하고, 이어서 t-부틸 알코올 (4.8 mL; 50 mmol)을 첨가했다. 반응 플라스크를 마개로 닫고 혼합물을 주위 온도에서 7 일 교반했다. 포화 NaHCO3용액 (75 mL) 및 물 (75 mL)을 반응 혼합물에 첨가했다. 분리 후, 수성층을 디클로로메탄 (2 x 15 mL)으로 추출했다. 조합된 유기층을 물로 세척하고 건조했다 (MgSO4).여과 및 증발 후 2.39 g (88%) 생성물을 수득했다 (무색 오일).
1H NMR: (200 MHz; CDCl3):δ1.46(9H,s),5.25(1H,s),7.30-7.38(3H,m),7.48-7.56(2H,m).
13C NMR: (50 MHz; CDCl3):δ27.7,48.3,83.0,128.5,128.6,128.9,136.2,167.0.
6b - t-부틸 α-[5-( Boc -아미노)-4- 옥소펜타노일옥시 ]- 페닐아세테이트의 제조
이 화합물을 실시예 1a에 기재된 바와 같이 에틸 아세테이트 (30 mL) 중의 5-(Boc-아미노)-4-옥소펜탄산 (1.97 g; 8.5 mmol), 6a의 생성물 (2.35 g; 8.7 mmol), 및 트리에틸아민 (0.88 g; 8.7 mmol)으로부터 제조했다. 미정제 생성물을 에틸 아세테이트 - 헥산 (1:2) (1100 mL)으로 용리되는 65 × 55 mm 실리카겔 60 컬럼 상에서 플래쉬 크로마토그래피로 정제했고, 18 × 50 mL 분획을 수집했다. 분획 3-8의 증발 후, 2.79 g (78%) 생성물을 수득했다 (호박색 오일).
1H NMR: (200 MHz; CDCl3):δ1.39(9H,s),1.44(9H,s),2.75-2.85(4H,m),4.05(2H,d,J = 4.8 Hz), 5.22 (1H, br s), 5.77 (1H, s), 7.35-7.46 (5H, m).
13C NMR: (50 MHz; CDCl3):δ27.7,27.8,28.3,34.2,50.3,75.2,79.8,82.5,127.4,128.8,128.9,134.0,155.7,167.5,171.6,203.7.
6c - 카복시페닐메틸 5-아미노-4- 옥소펜타노에이트 하이드로브로마이드의 제조
이 화합물을 실시예 1c에 기재된 바와 같이 아세트산 (5 mL) 중의 6b의 생성물 (2.75 g; 6.5 mmol) 및 33% HBr로부터 제조했다. 미정제 생성물을 아세토니트릴 중의 10% 메탄올 (400 mL)로 용리되는 40 × 55 mm 실리카겔 60 컬럼 상에서 플래쉬 크로마토그래피로 정제했고, 20 × 10 ml 분획을 수집했다. 48 h 동안 40℃ 및 0.01 mm Hg에서 분획 4-15의 증발 및 진공-건조 후 1.60 g (71%) 생성물을 수득했다 (주황색 폼, mp 77-80 ℃).
1H NMR: (200 MHz; DMSO-d 6 ): δ 2.73 (2H, m), 2.85 (2H, m), 4.02 (2H, s), 5.82 (1H, s), 7.3-7.5 (5H, m), 8.13 (3H, br s).
13C NMR: (50 MHz; DMSO-d 6 ): δ 26.8, 34.1, 46.5, 74.1, 127.4, 127.9, 128.5, 134.0, 169.4, 171.2, 202.1.
실시예 7: (4- 카복시페닐 ) 메틸 5-아미노-4- 옥소펜타노에이트 하이드로브로마이드의 제조
Figure pct00028

7a - t-부틸 4-(브로모메틸)벤조에이트의 제조
이 화합물을 실시예 6a에 기재된 바와 같이 디클로로메탄 (40 mL) 중의 4-(브로모메틸)벤조산 (2.15 g; 10.0 mmol), t-부틸 알코올 (4.8 mL; 50 mmol), 무수 MgSO4(4.8g;40mmol),및 진한 황산으로부터 제조했다. 14 일 후, 혼합물을 실시예 6a에 기재된 바와 같이 워크업했다. 1.07 g (39%) 생성물을 수득했다 (백색 고체). 생성물을 추가의 정제 없이 7b에서 사용했다.
1H NMR: (200 MHz; CDCl3):δ1.59(9H,s),4.49(2H,s),7.42(2H,d,J = 8.4 Hz), 7.96 (2H, d, J = 8.4 Hz).
13C NMR: (50 MHz; CDCl3):δ28.1,32.3,81.2,128.7,129.8,130.6,141.9,165.0.
7b- t-부틸 [4-[5-(Boc-아미노)-4-옥소펜타노일옥시]메틸]-벤조에이트의 제조
이 화합물을 실시예 1a에 기재된 바와 같이 에틸 아세테이트 (15 mL) 중의 5-(Boc-아미노)-4-옥소펜탄산 (0.81 g; 3.50 mmol), 미정제 7a의 생성물 (1.00 g; 3.7 mmol), 및 트리에틸아민 (0.40 g; 4.0 mmol)으로부터 제조했다. 미정제 생성물을 에틸 아세테이트 - 헥산 (1:2) (1200 mL)으로 용리되는 65 × 55 mm 실리카겔 60 컬럼 상에서 플래쉬 크로마토그래피로 정제했고, 16 × 50 mL 분획을 수집했다. 분획 6-10의 증발 후, 0.59 g (40%) 생성물을 수득했다 (무색 오일).
1H NMR: (200 MHz; CDCl3):δ1.44(9H,s),1.59(9H,s),2.73(4H,s),4.05(2H,d,J = 5.0 Hz), 4.1 (1H, br s), 5.15 (2H, s), 7.37 (2H, d, J = 8.4 Hz), 7.98 (2H, d, J = 8.2 Hz).
13C NMR: (50 MHz; CDCl3):
δ27.7,28.2,28.3,34.3,50.3,81.1(2C),127.4(2C),129.6(2C),131.8,140.0,165.2,172.0,203.9.
7c - (4- 카복시페닐 ) 메틸 5-아미노-4- 옥소펜타노에이트 하이드로브로마이드의 제조
이 화합물을 실시예 1c에 기재된 바와 같이 아세트산 (2 mL) 중의 7b의 생성물 (0.50 g; 1.2 mmol) 및 33% HBr로부터 제조했다. HBr의 첨가가 즉각적인 백색 고체의 침전을 일으켰다. 침전물을 실시예 1c에 기재된 바와 같이 헥산 및 디에틸 에테르로 트리터레이션했다. 잔류물을 40 ℃ 및 0.01 mm Hg에서 48 h 동안 진공-건조했다. 0.37 g (88%) 생성물을 수득했다 (백색 분말, mp 198-200 ℃ (dec.)).
1H NMR: (200 MHz; DMSO-d 6 ): δ 2.68 (2H, t, J = 6.2 Hz), 2.88 (2H, t, J = 6.2 Hz), 4.03 (2H, s), 5.19 (2H, s), 7.49 (2H, d, J = 8.0 Hz), 7.96 (2H, d, J = 8.4 Hz), 8.13 (3H, br s).
13C NMR: (50 MHz; DMSO-d 6 ): δ 27.0, 34.2, 46.6, 64.8, 127.3, 129.2, 130.1, 140.8, 166.8, 171.6, 202.4.
실시예 8 내지 15: 직쇄형 카복시알킬 5-아미노-4- 옥소펜타노에이트 하이드로클로라이드의 제조
실시예 8 내지 15에 기재된 직쇄형 카복시알킬 5-아미노-4-옥소펜타노에이트 하이드로클로라이드의 일반적 구조는 다음이고:
Figure pct00029
n = 4, 5, 7, 8, 9, 10, 11, 15
실시예 8 내지 15의 화합물의 제조에 이용되는 일반적 절차는 다음과 같다:
절차 A: 카보디이미드를 이용한 벤질 에스테르의 제조
건조 디클로로메탄 (10 mL) 중의 N,N'-디사이클로헥실카보디이미드 (DCC) 또는 N,N'-디이소프로필카보디이미드의 용액을 아르곤하에 주사기를 통하여 건조 디클로로메탄 (40 mL) 중의 카복실산, 벤질 알코올 또는 2,2,2-트리클로로에탄올, 및 4-피롤리딘일피리딘의 교반되는 용액에 적첨했다. 하루 내지 이틀 동안 주위 온도에서 교반한 후, 혼합물을 진공 여과했고 잔류물을 소량의 디클로로메탄으로 세척했다. 용매를 증발시키고 잔류물을 50℃ (조 온도) 및 0.014 mm Hg에서 쿠겔로르 장치(Kugelrohr apparatus)를 이용하여 진공 건조하여 과잉의 벤질 알코올을 제거했다.
절차 B: 공비 증류를 이용한 벤질 에스테르의 제조
톨루엔 중의 카복실산, 벤질 알코올, 및 p-톨루엔설폰산의 혼합물을 딘-스타크 트랩을 통하여 하룻밤 동안 환류시켰다. 주위 온도까지 냉각한 후, 혼합물을 포화 NaHCO3용액 (1 × 15 mL) 및 포화 NaCl (1 × 15 mL)로 세척했다. 건조 (MgSO4),여과, 및 증발 후, 잔류물을 50℃ (조 온도) 및 0.014 mm Hg에서 쿠겔로르 장치를 이용하여 진공 건조했다.
절차 C: N-보호된 5- ALA 유도체에 대한 에스테르 커플링: ω- 브로모알카노에이트 및 세슘 5-( Cbz -아미노)-4- 옥소펜타노에이트
건조 DMSO (25 mL) 중의 벤질 ω-브로모알카노에이트, 세슘 5-(Cbz-아미노)-4-옥소펜타노에이트, 및 NaI (10 mg)를 아르곤하에 하룻밤 동안 100℃ (조 온도)까지 가열했다. 혼합물을 주위 온도까지 냉각하고, 물 (150 mL)로 희석하고, 디에틸 에테르 (5 × 25 mL)로 추출했다. 조합된 에테르 용액을 물 (2 × 10 mL), 포화 NaCl 용액 (1 × 10 mL)으로 세척하고, 건조했다 (MgSO4).여과 및 증발 후, 잔류물을 에틸 아세테이트-헥산 (1:1)으로 용리되는 실리카겔 60 컬럼 상에서 플래쉬 크로마토그래피로 정제했다. 보호된 5-ALA 에스테르를 단리하기 위하여 생성물을 함유하는 분획을 증발시켰다.
절차 D: N-보호된 5- ALA 유도체에 대한 에스테르 커플링: ω- 하이드록시알카노에이트 및 5-( Cbz -아미노)-4- 옥소펜탄산
건조 디클로로메탄 (10 mL) 중의 N,N'-디사이클로헥실카보디이미드 (DCC)의 용액을 아르곤하에 건조 디클로로메탄 (25 mL) 중의 ω-하이드록시알카노에이트, 5-(Cbz-아미노)-4-옥소펜탄산, 및 4-피롤리딘일피리딘 (50 mg)의 교반되는 용액에 첨가했다. 혼합물을 주위 온도에서 1-3 일 동안 교반한 후, 이를 진공 여과했다. 여과액을 증발시키고 잔류물을 에틸 아세테이트-헥산 (1:1)으로 용리되는 실리카겔 60 컬럼 상에서 플래쉬 크로마토그래피로 정제했다. 보호된 5-ALA 에스테르를 단리하기 위하여 생성물을 함유하는 분획을 증발시켰다.
절차 E: N-보호된 5- ALA 유도체에 대한 에스테르 커플링: 트리클로로에틸 ω-하 이드록시알카노에이트 및 5-( Boc -아미노)-4- 옥소펜탄산
건조 디클로로메탄 (15 mL) 중의 N,N'-디사이클로헥실카보디이미드 (DCC, 2.41 g; 14.1 mmol)의 용액을 아르곤하에 0℃ (조 온도)로 냉각된 건조 디클로로메탄 중의 2,2,2-트리클로로에틸 ω-하이드록시알카노에이트, 5-(Boc-아미노)-4-옥소펜탄산, 및 피리딘의 교반되는 용액에 적첨했다. 0℃에서 한 시간 동안 교반한 후, 혼합물을 주위 온도에서 하룻밤 동안 교반했다. 반응 혼합물을 진공 여과하고 아세트산 (3 mL)을 여과액에 첨가했다. 30 min 방치한 후, 혼합물을 재여과했고 여과액을 디에틸 에테르 (150 mL)로 희석했다. 용액을 1 M HCl (3 × 25 mL), 물 (3 × 25 mL), 포화 NaHCO3용액 (2 × 25 mL), 및 포화 NaCl 용액 (1 × 25 mL)으로 세척했다. 건조 (MgSO4),여과, 및 증발 후, 잔류물을 에틸 아세테이트-헥산으로 용리되는 실리카겔 60 컬럼 상의 플래쉬 크로마토그래피로 정제했다. 생성물을 함유하는 분획을 증발시켜 생성물이 제공되었다.
실시예 8: 4- 카복시부틸 5-아미노-4- 옥소펜타노에이트 하이드로클로라이드의 제조
Figure pct00030

8a - 벤질 5-브로모펜타노에이트의 제조
이 화합물을 절차 B를 이용하여 톨루엔 (100 mL) 중의 5-브로모펜탄산 (1.81 g; 10.0 mmol), 벤질 알코올 (1.62 g; 15.0 mmol), 및 p-톨루엔설폰산 (50 mg)으로부터 제조했다. 2.60 g (96%) 생성물을 수득했다 (투명한 오일). 생성물을 8c에서 추가의 정제 없이 사용했다.
1H NMR (200 MHz; CDCl3):δ1.8-1.9(4H,m,J = 7.2 Hz), 2.39 (2H, t, J = 7.2 Hz); 3.39 (2H, t, J = 6.4 Hz); 5.12 (2H, s), 7.35 (5H, s) ppm.
13C NMR (50 MHz; CDCl3):δ23.5,31.9,32.9,33.2,66.2,128.1,128.2,128.4,135.8,172.7ppm.
8b - 세슘 5-( Cbz -아미노)-4- 옥소펜타노에이트의 제조
5-(Cbz-아미노)-4-옥소펜탄산 (2.66 g; 10.0 mmol)을 탈이온수 (40 mL) 중의 세슘 카보네이트 (1.64 g; 5.0 mmol)의 교반되는 용액에 첨가했다. CO2의 발생이 중단된 후, 혼합물을 액체 질소로 동결하고 하룻밤 동안 동결건조했다. 4.2 g (~100%) 생성물을 수득했다 (연한 황갈색 고체). 생성물을 8c에서 추가의 정제 없이 사용했다.
8c - 4-( 벤질옥시카보닐 )부틸 5-( Cbz -아미노)-4- 옥소펜타노에이트의 제조
이 화합물을 절차 C에 따라 8a의 생성물 (0.73 g; 2.7 mmol) 및 8b의 생성물 (1.0 g; 2.5 mmol)로부터 제조했다. 미정제 생성물을 에틸 아세테이트-헥산 (1:1) (1000 mL)으로 용리되는 75 × 45 mm 실리카겔 60 컬럼 상에서 정제했고, 13 × 50 mL 분획을 수집했다. 생성물 (5-8)을 함유하는 분획을 수집했고, 증발 후 0.82 g (72%) 생성물을 수득했다 (황색을 띠는 고체, mp 53-56℃).
1H NMR (200 MHz; DMSO-d 6 ): δ 1.58 (4H, br s), 2.3-2.5 (4H, 중첩된 t), 2.69 (2H, t, J = 6 Hz), 3.89 (2H, d, J = 5.8 Hz), 3.99 (2H, br s); 5.04 (2H, s), 5.09 (2H, s), 7.36 (10H, s) ppm.
13C NMR (50 MHz; DMSO-d 6 ): δ 20.9, 23.6, 27.2, 32.8, 33.6, 49.6, 63.4, 65.2, 65.3, 127.5, 127.6, 127.7, 127.8, 128.1, 128.2, 136.0, 136.8, 156.2, 171.9, 172.3, 205.3 ppm.
8d - 4- 카복시부틸 5-아미노-4- 옥소펜타노에이트 하이드로클로라이드의 제조
8c의 생성물 (0.70 g; 1.54 mmol), 12 M HCl (0.13 mL; 1.54 mmol), 10% Pd/C (Degussa type E101 NE/W) (100 mg), 및 2-프로판올 (25 mL)의 교반되는 혼합물을 주위 온도 및 4 bar 압력에서 하룻밤 동안 수소화했다. 혼합물을 Celite® 545 패드를 통하여 여과했고; 여과액을 증발시키고 잔류물을 건조 디에틸 에테르 (3 × 5 mL)로 트리터레이션했다. 주위 온도 및 0.01 mm Hg에서 잔류물의 건조 후, 0.38 g (97%) 생성물을 수득했다 (백색 고체).
1H NMR (200 MHz; DMSO-d 6 ): δ 1.4-1.7 (4H, m), 2.25 (2H, t, J = 6.4 Hz), 2.55 (2H, t, J = 6.4 Hz), 2.82 (2H, t, J = 6.4 Hz), 3.9-4.1 (4H, m), 8.43 (3H, s) ppm.
13C NMR (50 MHz; DMSO-d 6 ): δ 20.9, 23.5, 27.0, 30.0, 34.2, 46.4, 63.6, 171.8, 173.6, 202.3 ppm.
실시예 9: 5- 카복시펜틸 5-아미노-4- 옥소펜타노에이트 하이드로클로라이드의 제조
Figure pct00031

9a - 벤질 6-브로모헥사노에이트의 제조
이 화합물을 절차 B를 이용하여 톨루엔 (100 mL) 중의 6-브로모헥산산 (1.95 g; 10.0 mmol), 벤질 알코올 (1.62 g; 15.0 mmol), 및 p-톨루엔설폰산 (50 mg)으로부터 제조했다. 2.80 g (98%) 생성물을 수득했다 (투명한 오일). 생성물을 추가의 정제 없이 9b에서 사용했다.
1H NMR (200 MHz; CDCl3):δ1.4-1.5(2H,m,J = 6.8 Hz), 1.6-1.7 (2H, m, J = 7.2 Hz), 1.8-1.9 (2H, m, J = 7.4 Hz), 2.37 (2H, t, J = 7.4 Hz); 3.38 (2H, t, J = 6.6 Hz); 5.12 (2H, s), 7.35 (5H, s) ppm.
13C NMR (50 MHz; CDCl3):
δ24.0,27.7,32.3,33.4,34.0,66.1,128.1,128.4,135.9,173.0ppm.
9b - 5-( 벤질옥시카보닐 ) 펜틸 5-( Cbz -아미노)-4- 옥소펜타노에이트의 제조
이 화합물을 절차 C에 따라 9a의 생성물 (0.77 g; 2.7 mmol) 및 8b의 생성물 (1.0 g; 2.5 mmol)로부터 제조했다. 반응 시간은 2일이었다. 미정제 생성물을 에틸 아세테이트-헥산 (1:1) (1000 mL)으로 용리되는 75 × 45 mm 실리카겔 60 컬럼 상에서 정제했고, 14 × 50 mL 분획을 수집했다. 생성물 (5-7)을 함유하는 분획을 수집했고, 증발 후 0.52 g (44%) 생성물을 수득했다 (냉동고에 놓아 두면 왁스질 고체로 응고되는 호박색 오일).
1H NMR (200 MHz; DMSO-d 6 ): δ 1.25-1.38 (2H, m), 1.45-1.6 (4H, m), 2.36 (2H, t, J = 7.2 Hz), 2.47 (2H, t, J = 6.4 Hz), 2.69 (2H, t, J = 6.2 Hz), 3.85-4.1 (4H, 중첩된 d 및 t, J = 6 및 6.4 Hz), 5.04 (2H, s), 5.09 (2H, s), 7.36 (10H, s) ppm.
13C NMR (50 MHz; DMSO-d 6 ): δ 24.0, 24.7, 27.2, 27.6, 33.2, 33.6, 49.6, 63.6, 65.2, 65.3, 127.5, 127.6, 127.7, 127.8, 128.1, 128.2, 136.1, 136.8, 156.2, 171.9, 172.4, 205.3 ppm.
9c - 5- 카복시펜틸 5-아미노-4- 옥소펜타노에이트 하이드로클로라이드의 제조
이 화합물을 실시예 8d의 절차를 이용하여 9b의 생성물 (0.45 g; 0.96 mmol), 12 M HCl (0.08 mL; 0.96 mmol), 10% Pd/C (100 mg), 수소 기체, 및 2-프로판올 (25 mL)로부터 제조했다. 0.20 g (77%) 생성물을 수득했다 (백색 고체).
1H NMR (200 MHz; DMSO-d 6 ): δ 1.2-1.4 (2H, m), 1.4-1.7 (4H, m), 2.22 (2H, t, J = 7.2 Hz), 2.55 (2H, t, J = 6.4 Hz), 2.82 (2H, t, J = 6.2 Hz), 3.9-4.1 (4H, m), 8.41 (3H, s) ppm.
13C NMR (50 MHz; DMSO-d 6 ): δ 24.0, 24.8, 27.0, 27.7, 33.4, 34.2, 46.4, 63.8, 171.8, 174.1, 202.3 ppm.
실시예 10: 7- 카복시헵틸 5-아미노-4- 옥소펜타노에이트 하이드로클로라이드의 제조
Figure pct00032

10a - 벤질 8- 브로모옥타노에이트의 제조
이 화합물을 절차 A를 이용하여 건조 디클로로메탄 (50 mL) 중의 8-브로모옥탄산 (2.23 g; 10.0 mmol), 벤질 알코올 (1.19 g; 11.0 mmol), N,N'-디사이클로헥실카보디이미드 (DCC, 2.27 g; 11.0 mmol), 및 4-피롤리딘일피리딘 (50 mg)으로부터 제조했다. 3.14 g (100%) 생성물을 수득했다 (놓아 두면 결국 응고되는 투명한 오일).
1H NMR (200 MHz; CDCl3):δ1.33(6H,brs),1.6-1.7(2H,m),1.75-1.9(2H,m),2.35(2H,t,J = 7.8 Hz); 3.38 (2H, t, J = 6.8 Hz); 5.11 (s, 2H), 7.35 (s, 5H) ppm.
13C NMR (50 MHz; CDCl3):δ24.8,27.9,28.3,28.9,32.6,33.8,34.2,66.0,128.1,128.4,136.0,173.3ppm.
10b - 7-( 벤질옥시카보닐 ) 헵틸 5-( Cbz -아미노)-4- 옥소펜타노에이트의 제조
이 화합물을 절차 C에 따라 10a의 생성물 (0.79 g; 2.5 mmol) 및 8b의 생성물 (1.0 g; 2.5 mmol)로부터 제조했다. 반응 시간은 2일이었다. 미정제 생성물을 에틸 아세테이트-헥산 (1:1) (1000 mL)으로 용리되는 80 × 45 mm 실리카겔 60 컬럼 상에서 정제했고, 13 × 50 mL 분획을 수집했다. 생성물 (3-6)을 함유하는 분획을 수집했고, 증발 후 0.83 g (67%) 생성물을 수득했다 (냉동고에 놓아 두면 왁스질 고체로 응고되는 호박색 오일, mp 52-54℃).
1H NMR (200 MHz; DMSO-d 6 ): δ 1.26 (6H, br s), 1.53 (4H, br s), 2.34 (2H, t, J = 7.2 Hz), 2.48 (2H, t, J = 5.8 Hz), 2.69 (2H, t, J = 6.4 Hz), 3.38 (1H, t, J = 6.6 Hz), 3.89 (2H, d, J = 6 Hz), 3.98 (2H, t, J = 6.6 Hz), 5.04 (2H, s), 5.08 (2H, s), 7.35 (10H, s) ppm.
13C NMR (50 MHz; DMSO-d 6 ): δ 24.3, 25.1, 26.3, 27.2, 27.9, 33.4, 33.7, 49.6, 63.8, 65.1, 65.3, 127.4, 127.7, 128.2, 136.1, 136.8, 156.1, 171.8, 172.5, 205.2 ppm.
10c - 7- 카복시헵틸 5-아미노-4- 옥소펜타노에이트 하이드로클로라이드의 제조
이 화합물을 실시예 8d의 절차를 이용하여 10b의 생성물 (0.70 g; 1.4 mmol), 12 M HCl (0.12 mL; 1.4 mmol), 10% Pd/C (100 mg), 수소 기체, 및 2-프로판올 (25 mL)로부터 제조했다. 0.30 g (70%) 생성물을 수득했다 (백색 고체).
1H NMR (200 MHz; DMSO-d 6 ): δ 1.28 (6H, s), 1.4-1.7 (4H, m), 2.20 (2H, t, J = 7 Hz), 2.55 (2H, t, J = 6.2 Hz), 2.81 (2H, t, J = 6.2 Hz), 3.9-4.1 (4H, m), 8.42 (3H, s) ppm.
13C NMR (50 MHz; DMSO-d 6 ): δ 24.3, 25.1, 27.0, 27.9, 28.2, 28.3, 33.6, 34.2, 46.4, 63.9, 171.8, 174.2, 202.3 ppm.
실시예 11: 8- 카복시옥틸 5-아미노-4- 옥소펜타노에이트 하이드로클로라이드의 제조
Figure pct00033

11a - 벤질 하이드로젠 노난디오에이트의 제조
톨루엔 (200 mL) 중의 노난디오산 (18.8 g; 0.10 mol), 벤질 알코올 (10.8 g; 0.10 mol), 및 p-톨루엔설폰산 (0.2 g)의 교반되는 혼합물을 딘-스타크 트랩을 통하여 하룻밤 동안 환류시켰다. 혼합물을 주위 온도까지 냉각하고 10% 수성 N-메틸-D-글루카민 (4 × 25 mL)으로 추출했다. 최종 추출물은 밀키 에멀전이었다. 처음 세 추출물을 조합하고, 1 M HCl (50 mL)로 산성화하고, 여과하여 회수된 노난디오산 (3.8 g)이 제공되었다. 에멀전을 1 M HCl로 산성화하고 하룻밤 동안 분리되도록 했다. 유기층을 증발시키고 잔류물을 헥산 (200 mL) 및 디에틸 에테르 (50 mL)에 용해했다. 용액을 10% N-메틸-D-글루카민 (2 × 50 mL)으로 추출했다 (소량의 에탄올 첨가에 의하여 파괴된 에멀전). 유기 용액을 물 (1 × 25 mL)로 세척하고 조합된 수용액을 1 M HCl (150 mL)로 산성화했다. 디클로로메탄-테트라하이드로퓨란 (4:1) (5 × 10 mL)으로 추출한 후, 조합된 추출물을 건조하고 (Na2SO4),여과하고, 증발시켰다. 13.0 g (47%) 생성물을 수득했다 (놓아 두면 고화되는 오일).
1H NMR (200 MHz; CDCl3):δ1.31(6H,brs),1.5-1.8(4H,m),2.25-2.4(4H,m);5.11(s,2H),7.34(5H,s),10.4(1H,brs)ppm.
13C NMR (50 MHz; CDCl3):
δ24.6,28.8,34.0,34.2,66.1,128.1,128.4,136.0,173.5,179.9ppm.
11b - 벤질 9- 하이드록시노나노에이트의 제조
11a의 생성물 (12.9 g; 46.3 mmol)을 일부분씩 건조 테트라하이드로퓨란 (25 mL) 중의 소듐 보로하이드라이드 (1.70 g; 45.0 mmol)의 교반되는 혼합물에 첨가했다. 수소 발생이 진정된 후, 건조 테트라하이드로퓨란 (15 mL) 중의 보론 트리플루오라이드 디메틸 에테레이트 (4.6 mL; 5.7 g; 50 mmol)의 용액을 적첨했다. 발열 반응을 냉수조로 완화시켰다. 주위 온도에서 4 h 교반한 후, 반응 혼합물을 냉수 (20 mL)로 가수분해했다. 혼합물이 분리되었고 유기상이 증발되었고; 잔류물을 물 (20 mL) 및 디클로로메탄 (70 mL)과 혼합하여 하룻밤 동안 놓아 두면 분리되는 에멀전이 제공되었다. 세척액이 pH 페이퍼에서 중성일 때까지 유기층을 물 (4 × 15 mL)로 세척했다. 건조 (Na2SO4),여과, 및 증발 이후 11.95 g (98%) 생성물을 수득했다 (오일).
1H NMR (200 MHz; CDCl3):δ1.30(8H,brs),1.4-1.75(4H,m),2.34(2H,t,J = 7.6); 3.62 (2H, t, J = 6.6 Hz), 5.10 (2H, s), 7.34 (5H, s) ppm.
13C NMR (50 MHz; CDCl3):
δ24.9,25.6,29.0,29.1,32.6,34.3,63.0,66.0,128.0,128.4,136.0,173.6ppm.
11c - 8-( 벤질옥시카보닐 ) 옥틸 5-( Cbz -아미노)-4- 옥소펜타노에이트의 제조
이 화합물을 절차 D에 따라 디클로로메탄 (35 mL) 중의 11b의 생성물 (1.1 g; 4.2 mmol), 5-(Cbz-아미노)-4-옥소펜탄산 (1.0 g; 3.8 mmol), 4-피롤리딘일피리딘 (60 mg), 및 N,N'-디사이클로헥실카보디이미드 (DCC, 0.87 g; 4.2 mmol)로부터 제조했다. 반응 시간은 3일이었다. 미정제 생성물을 에틸 아세테이트-헥산 (1:1) (1000 mL)으로 용리되는 85 × 45 mm 실리카겔 60 컬럼 상에서 정제했고, 14 × 50 mL 분획을 수집했다. 생성물 (4-7)을 함유하는 분획을 증발시켰고 1.5 g (77%) 생성물을 수득했다.
1H NMR (200 MHz; DMSO-d 6 ): δ 1.24 (8H, br s), 1.54 (4H, 중첩된 t, J = 6.2 Hz), 2.34 (2H, t, J = 7.2 Hz), 2.48 (2H, t, J = 6.2 Hz), 2.69 (2H, t, J = 6.2 Hz), 3.89 (2H, d, J = 6 Hz), 3.97 (2H, t, J = 6.6 Hz), 5.04 (2H, s), 5.08 (2H, s), 7.35 (10H, s) ppm.
13C NMR (50 MHz; DMSO-d 6 ): δ 23.6, 24.3, 25.0, 27.2, 27.9, 33.3, 33.6, 49.6, 63.8, 65.1, 65.3, 127.5, 127.6, 127.7, 128.1, 128.2, 136.1, 136.8, 156.2, 171.9, 172.5, 205.3 ppm.
11d - 8- 카복시옥틸 5-아미노-4- 옥소펜타노에이트 하이드로클로라이드의 제조
이 화합물을 실시예 8d의 절차를 이용하여 11c의 생성물 (1.4 g; 2.7 mmol), 12 M HCl (0.25 mL; 3.0 mmol), 10% Pd/C (100 mg), 수소 기체, 및 2-프로판올 (25 mL)로부터 제조했다. 0.54 g (62%) 생성물을 수득했다 (백색 고체).
1H NMR (200 MHz; DMSO-d 6 ): δ 1.1-1.7 (12H, m), 2.20 (2H, t, J = 7.4 Hz), 2.54 (2H, t, J = 6.4 Hz), 2.81 (2H, t, J = 6.4 Hz), 3.9-4.1 (4H, m), 8.40 (3H, s) ppm.
13C NMR (50 MHz; DMSO-d 6 ): δ 24.4, 25.1, 27.0, 28.0, 28.4, 28.5, 33.5, 34.2, 46.4, 63.9, 171.8, 174.2, 202.3 ppm.
실시예 12: 9- 카복시노닐 5-아미노-4- 옥소펜타노에이트 하이드로클로라이드의 제조
Figure pct00034

12a - 2,2,2- 트리클로로에틸 10- 하이드록시데카노에이트의 제조
건조 디클로로메탄 (15 mL) 중의 N,N'-디사이클로헥실카보디이미드 (DCC, 2.41 g; 14.1 mmol)의 용액을 아르곤하에0℃ (조 온도)로 냉각된 건조 디클로로메탄 (35 mL) 중의 10-하이드록시데칸산 (1.88 g; 10.0 mmol), 2,2,2-트리클로로에탄올 (6.13 g; 41.0 mmol), 및 피리딘 (4.1 mL)의 교반되는 용액에 적첨했다. 0℃에서 한 시간 교반한 후, 혼합물을 주위 온도에서 하룻밤 동안 교반했다. 반응 혼합물을 진공 여과하고 아세트산 (3 mL)을 여과액에 첨가했다. 30 min 놓아둔 후, 혼합물을 재여과했고 여과액을 디에틸 에테르 (150 mL)로 희석했다. 용액을 1 M HCl (3 × 25 mL), 물 (3 × 25 mL), 포화 NaHCO3용액 (2 × 25 mL), 및 포화 NaCl 용액 (1 × 25 mL)으로 세척했다. 건조 (MgSO4),여과, 및 증발 후, 잔류물을 에틸 아세테이트-헥산 (1:1)으로 용리되는 170 × 25 mm 실리카겔 60 컬럼 상에서 플래쉬 크로마토그래피로 정제했고, 12 × 25 mL 분획을 수집했다. 분획 3-5을 증발시켰고 잔류물을 50℃ 및 0.05 mm Hg에서 쿠겔로르 장치에서 진공 건조하여 과잉의 2,2,2-트리클로로에탄올을 제거했다. 2.1 g (66%) 생성물을 수득했다 (무색 오일).
1H NMR (200 MHz; CDCl3):δ1.32(10H,brs),1.4-1.8(5H,m),2.47(2H,t,J = 7.2 Hz); 3.63 (2H, t, J = 6.4 Hz), 4.74 (2H, s) ppm.
13C NMR (50 MHz; CDCl3):δ24.7,25.6,29.0,29.1,29.28,29.32,32.6,33.9,63.0,73.8,95.0,172.1ppm.
12b - 2,2,2- 트리클로로에틸 10-[5-( Boc -아미노)-4- 옥소펜타노일옥시 ] 데카노에이트의 제조
이 화합물을 절차 E를 이용하여 디클로로메탄 (40 mL) 중의 5-(Boc-아미노)-4-옥소펜탄산 (1.00 g; 4.3 mmol), 12a의 생성물 (1.37 g; 4.3 mmol), N,N'-디사이클로헥실카보디이미드 (DCC, 1.03 g; 5.0 mmol), 및 피리딘 (2.0 mL)으로부터 제조했다. 미정제 생성물을 에틸 아세테이트-헥산 (1:2)으로 용리되는 100 × 50 mm 실리카겔 60 컬럼 상에서 정제했고, 16 × 50 mL 분획을 수집했다. 분획 4-9의 증발로부터 1.6 g (71%) 생성물을 수득했다 (황색을 띠는 오일).
1H NMR (200 MHz; CDCl3):δ1.31(10H,brs),1.44(9H,s),1.5-1.8(4H,m),2.46(2H,t,J = 7.2 Hz), 2.6-2.8 (4H, m), 4.0-4.1 (4H, m), 4.74 (2H, s) ppm.
13C NMR (50 MHz; CDCl3):δ24.7,25.7,25.8,27.8,28.3,28.5,28.9,29.2,29.3,32.7,33.9,50.3,64.9,73.8,95.0,171.9,172.3,204ppm.
12c - 9- 카복시노닐 5-( Boc -아미노)-4- 옥소펜타노에이트의 제조
1몰의 포타슘 디하이드로젠 포스페이트 (KH2PO4)용액 (4.0 mL; 4.0 mmol)에 이어 아연 분말 (2.0 g; 30 mmol)을 테트라하이드로퓨란 (25 mL) 중의 12b의 생성물 (1.50 g; 2.8 mmol)의 교반되는 용액에 첨가했다. 주위 온도에서 18 h 교반한 후, 새로운 부분의 1 M KH2PO4용액 (5 mL) 및 아연 (2.0 g; 30 mmol)을 첨가했다. 추가적인 1 M KH2PO4용액 (25 mL)을 5 h 후에 첨가했고 혼합물을 주위 온도에서 하룻밤 동안 교반했다. 혼합물을 진공 여과했고 잔류물을 에틸 아세테이트로 세척했다. 여과액 중의 에틸 아세테이트를 증발시키고 수용액을 디클로로메탄 (4 × 5 mL)으로 추출했다. 조합된 추출물을 건조하고 (Na2SO4),여과하고, 증발시켰다. 1.04 g (93%) 생성물을 수득했다 (연한 황색 왁스질 고체).
1H NMR (200 MHz; CDCl3):δ1.30(10H,brs),1.44(9H,s),1.5-1.7(4H,m),2.34(2H,t,J = 7.4 Hz), 2.6-2.8 (4H, m), 4.0-4.1 (4H, m) ppm.
13C NMR (50 MHz; CDCl3):δ24.7,25.7,25.8,27.8,28.3,28.5,29.0,29.1,29.2,29.3,32.6,34.0,50.3,65.0;172.4,179.1ppm.
12d - 9- 카복시노닐 5-아미노-4- 옥소펜타노에이트 하이드로클로라이드의 제조
디에틸 에테르 중의 HCl의 1.0 M 용액 (7.0 mL; 7.0 mmol)을 아르곤하에 주위 온도에서 에틸 아세테이트 (10 mL) 중의 12c의 생성물의 (1.0 g; 2.5 mmol) 교반되는 용액에 첨가했다. 7 h 후, 과잉의 용매를 증발시켰고 잔류물을 디에틸 에테르 (4 × 5 mL)로 트리터레이션했다. 잔류물을 40℃ 및 15 mm Hg에서 하룻밤 동안 건조시켜 0.11 g 백색 고체가 제공되었다. 조합된 에테르 추출물을 증발시키고 96% 에탄올 (25 mL) 및 디에틸 에테르 중의 1 M HCl (5 mL)에 용해했다. 주위 온도에서 10 일 교반한 후, 혼합물을 여과했고 잔류물을 디에틸 에테르로 트리터레이션한 후 0.22 g의 두 번째 수확물이 제공되었다. LC-MS 분석은 생성물이 약 30% 5-아미노-4-옥소펜탄산을 함유함을 나타냈고; 조합된 수확물을 아세토니트릴 (100 mL), 아세토니트릴 중의 2.5% 메탄올 (500 mL), 아세토니트릴 중의 5% 메탄올 (500 mL), 이후 아세토니트릴 중의 7% 메탄올 (1000 mL)로 연속으로 용리되는 165 × 25 mm 실리카겔 60 컬럼 상에서 플래쉬 크로마토그래피로 정제했고, 47 × 50 mL 분획을 수집했다. 생성물을 함유하는 분획을 증발시켰고 잔류물을 물 (10 mL)에 용해했다. 용액을 하룻밤 동안 동결건조했고, 0.17 g (20%) 생성물을 수득했다 (백색 고체, mp 98-102℃, 연화됨, 뚜렷한 mp 없음).
1H NMR (200 MHz; DMSO-d 6 ): δ 1.26 (10H, br s), 1.4-1.6 (4H, m), 2.19 (2H, t, J = 7.4 Hz), 2.54 (2H, t, J = 6.4), 2.81 (2H, t, J = 6.6 Hz), 3.9-4.1 (4H, m), 8.5 (3H, br s) ppm.
13C NMR (50 MHz; DMSO-d 6 ): δ 24.4, 25.2, 27.0, 28.0, 28.4, 28.48, 28.54, 28.6, 33.6, 34.2, 46.4, 63.9, 171.8, 174.1, 202.3 ppm.
실시예 13: 10- 카복시데실 5-아미노-4- 옥소펜타노에이트 하이드로클로라이드의 제조
Figure pct00035

13a - 벤질 11-브로모운데카노에이트의 제조
이 화합물을 절차 B를 이용하여 톨루엔 (100 mL) 중의 11-브로모운데칸산 (2.65 g; 10.0 mmol), 벤질 알코올 (1.62 g; 15.0 mmol), 및 p-톨루엔설폰산 (50 mg)로부터 제조했다. 3.62 g 생성물을 수득했고, 이를 추가의 정제 없이 13b에서 사용했다.
1H NMR (200 MHz; CDCl3):δ1.27(12H,brs),1.6-1.7(2H,m),1.8-1.9(2H,m),2.35(2H,t,J = 7.4 Hz); 3.39 (2H, t, J = 6.8 Hz); 5.11 (2H, s), 7.34 (5H, s) ppm.
13C NMR (50 MHz; CDCl3):
δ24.9,28.1,28.7,28.8,29.0,29.1,29.3,32.8,33.9,34.3,66.0,128.0,128.4,136.0,173.4ppm.
13b - 10-( 벤질옥시카보닐 )데실 5-( Cbz -아미노)-4- 옥소펜타노에이트의 제조
이 화합물을 절차 C에 따라 13a의 생성물 (0.96 g; 2.7 mmol) 및 8b의 생성물 (1.0 g; 2.5 mmol)로부터 제조했다. 미정제 생성물을 에틸 아세테이트-헥산 (1:1) (1000 mL)으로 용리되는 70 × 45 mm 실리카겔 60 컬럼 상에서 정제했고, 13 × 50 mL 분획을 수집했다. 생성물 (3)을 포함하는 분획을 증발시켰고 0.69 g (47%) 생성물을 수득했다 (분홍색을 띠는 고체, mp 70-72℃).
1H NMR (200 MHz; DMSO-d 6 ): δ 1.23 (12H, br s), 1.54 (4H, br s), 2.34 (2H, t, J = 7.2 Hz), 2.48 (2H, m), 2.69 (2H, t, J = 6.2 Hz), 3.89 (2H, d, J = 6.6 Hz), 3.98 (2H, t, J = 6.2 Hz), 5.04 (2H, s), 5.08 (2H, s), 7.35 (10H, s) ppm.
13C NMR (50 MHz; DMSO-d 6 ): δ 23.6, 24.3, 25.2, 27.2, 28.0, 28.3, 28.5, 28.7, 33.4, 33.6, 49.6, 63.8, 65.1, 65.3, 127.5, 127.6, 127.7, 128.1, 128.2, 136.1, 136.8, 156.2, 171.9, 172.5, 205.3 ppm.
13c - 10- 카복시데실 5-아미노-4- 옥소펜타노에이트 하이드로클로라이드의 제조
이 화합물을 실시예 8d의 절차를 이용하여 13b의 생성물 (0.60 g; 1.1 mmol), 12 M HCl (0.09 mL; 1.1 mmol), 10% Pd/C (100 mg), 수소 기체, 및 2-프로판올 (25 mL)로부터 제조했다. 0.20 g (51%) 생성물을 수득했다 (백색 고체).
1H NMR (200 MHz; DMSO-d 6 ): δ 1.1-1.7 (16H, m), 2.19 (2H, t, J = 7.4 Hz), 2.54 (2H, t, J = 6.4 Hz), 2.81 (2H, t, J = 6.4 Hz), 3.9-4.1 (4H, m), 8.41 (3H, s) ppm.
13C NMR (50 MHz; DMSO-d 6 ): δ 24.4, 25.2, 27.0, 28.0, 28.4, 28.55, 28.62, 28.74, 33.6, 34.2, 46.4, 64.0, 170.6, 171.8, 202.3 ppm.
실시예 14: 11- 카복시운데실 5-아미노-4- 옥소펜타노에이트 하이드로클로라이드의 제조
Figure pct00036

14a - 2,2,2-트리클로로에틸 12-하이드록시도데카노에이트의 제조
이 화합물을 실시예 12a의 절차를 이용하여 건조 디클로로메탄 (50 mL) 중의 12-하이드록시도데칸산 (2.0 g; 9.2 mmol), 2,2,2-트리클로로에탄올 (6.0 g; 40 mmol), N,N'-디사이클로헥실카보디이미드 (DCC, 4.1 g; 20 mmol), 및 피리딘 (5.0 mL)으로부터 제조했다. 3.63 g (66%) 생성물을 수득했다 (무색 오일).
1H NMR (200 MHz; CDCl3):δ1.28(14H,brs),1.5-1.75(4H,m),2.46(2H,t,J = 7.6 Hz); 3.63 (2H, t, J = 6.4 Hz), 4.74 (2H, s) ppm.
13C NMR (50 MHz; CDCl3):
δ24.7,25.7,28.6,29.0,29.1,29.2,29.4,32.7,33.9,62.9,73.8,95.0,172.0ppm.
14b - 2,2,2- 트리클로로에틸 12-[5-( Boc -아미노)-4- 옥소펜타노일옥시 ] 도데카노에이트의 제조
이 화합물을 절차 E를 이용하여 디클로로메탄 (75 mL) 중의 5-(Boc-아미노)-4-옥소펜탄산 (2.0 g; 8.6 mmol), 14a의 생성물 (3.0 g; 8.6 mmol), N,N'-디사이클로헥실카보디이미드 (DCC, 2.1 g; 10.0 mmol), 및 피리딘 (4.0 mL)으로부터 제조했다. 미정제 생성물을 에틸 아세테이트-헥산 (1:3)으로 용리되는 90 × 50 mm 실리카겔 60 컬럼 상에서 정제했고, 13 × 50 mL 분획을 수집했다. 분획 6-11의 증발 이후, 1.44 g (30%) 생성물을 수득했다 (황색을 띠는 오일).
1H NMR (200 MHz; CDCl3):δ1.28(14H,brs),1.45(9H,s),1.5-1.8(4H,m),2.46(2H,t,J = 7.4 Hz), 2.6-2.8 (4H, m), 4.0-4.1 (4H, m), 4.74 (2H, s) ppm.
13C NMR (50 MHz; CDCl3):
δ24.7,25.8,28.3,28.5,29.1,29.2,29.3,29.4,29.5,33.9,34.3,50.3,64.9,73.8,74.1,95.0,172.0,172.3,204.1ppm.
14c - 11- 카복시운데실 5-( Boc -아미노)-4- 옥소펜타노에이트의 제조
이 화합물을 실시예 12c의 절차에 따르고 동일한 양의 1 M KH2PO4용액 및 아연 분말을 이용하여 테트라하이드로퓨란 (25 mL) 중의 14b의 생성물 (1.38 g; 2.5 mmol)로부터 제조했다. 워크업 이후, 1.0 g (93%) 생성물을 수득했다 (연한 황색 오일).
1H NMR (200 MHz; CDCl3):δ1.28(14H,brs),1.44(9H,s),1.5-1.7(4H,m),2.33(2H,t,J = 7.4 Hz), 2.6-2.8 (4H, m), 4.0-4.1 (4H, m) ppm.
13C NMR (50 MHz; CDCl3):
δ24.7,25.8,28.3,28.5,29.0,29.2,29.3,29.4,32.6,34.0,50.3,65.0,172.4,178.9,204.3ppm.
14d - 11- 카복시운데실 5-아미노-4- 옥소펜타노에이트 하이드로클로라이드의 제조
디에틸 에테르 중의 HCl의 1.0 M 용액 (5.0 mL; 5.0 mmol)을 아르곤하에 주위 온도에서 에틸 아세테이트 (10 mL) 중의14c의 생성물 (0.95 g; 2.2 mmol)의 교반되는 용액에 첨가했다. 5 일 후, 혼합물을 여과했고 잔류물을 디에틸 에테르 (2 × 5 mL)로 트리터레이션했다. 잔류물을 40℃ 및 15 mm Hg에서 하룻밤 동안 건조시켜 0.11 g 백색 고체가 제공되었다. 조합된 에테르 추출물을 증발시켰다. LC-MS 분석은 생성물이 약 25% 5-아미노-4-옥소펜탄산을 함유함을 나타냈고; 조합된 수확물을 아세토니트릴 중의 3% 메탄올 (1000 mL), 아세토니트릴 중의 6% 메탄올 (1000 mL), 이후 아세토니트릴 중의 9% 메탄올 (2000 mL)로 연속으로 용리되는 150 × 25 mm 실리카겔 60 컬럼 상에서 플래쉬 크로마토그래피로 정제했고, 56 × 50 mL 분획을 수집했다. 생성물을 함유하는 분획을 증발시켰고 잔류물을 물 (10 mL)에 용해했다. 용액을 하룻밤 동안 동결건조했고, 0.06 g (7.5%) 생성물을 수득했다 (백색 고체, mp 110-115℃ (연화, 뚜렷한 mp 없음)).
1H NMR (200 MHz; DMSO-d 6 ): δ 1.25 (14H, br s), 1.4-1.6 (4H, m), 2.19 (2H, t, J = 7.4 Hz), 2.55 (2H, t, J = 6.2 Hz), 2.80 (2H, t, J = 6.4 Hz), 3.9-4.1 (4H, m), 9.1 (3H, br s) ppm.
13C NMR (50 MHz; DMSO-d 6 ): δ 24.4, 25.2, 27.0, 28.0, 28.4, 28.5, 28.6, 28.8, 33.6, 34.1, 46.4, 64.0, 171.8, 174.2, 202.4 ppm.
실시예 15: 15- 카복시펜타데실 5-아미노-4- 옥소펜타노에이트 하이드로클로라이드의 제조
Figure pct00037

15a - 벤질 16- 하이드록시헥사데카노에이트의 제조
이 화합물을 절차 B를 이용하여 톨루엔 (100 mL) 중의 16-하이드록시헥사데칸산 (2.45 g; 9.0 mmol), 벤질 알코올 (4.9 g; 45 mmol), 및 p-톨루엔설폰산 (100 mg)으로부터 제조했다. 예상된 생성물과 16-하이드록시헥사데칸산의 두 분자 사이의 에스테르의 1:1 혼합물인 2.82 g 미정제 생성물을 수득했다. 벤질 알코올 (10 g) 중의 NaH (약 100 mg) (이전에 건조 헥산으로 세 번 세척됨)의 용액을 미정제 생성물에 첨가했고, 혼합물을 100℃ (조 온도)에서 아르곤하에 3 h 동안 교반했다. 주위 온도까지 냉각한 후, 혼합물을 디클로로메탄 (75 mL)으로 희석하고 10% 시트르산 수용액 (1 × 10 mL)으로 세척하고 건조했다 (Na2SO4).여과 및 증발 후, 잔류물을 쿠겔로르 장치를 이용하여 50℃ (조 온도) 및 0.014 mm Hg에서 진공 건조했다. 2.56 g (76%) 생성물을 수득했다 (백색 고체). 양성자 NMR이 약 10%의 이합체 에스테르가 남음을 나타냈다.
1H NMR (200 MHz; CDCl3):δ1.25(22H,brs),1.55-1.65(4H,m,J = 7.6 Hz), 1.9 (1H, br s), 2.35 (2H, t, J = 7.4 Hz); 3.63 (2H, t, J = 6.6 Hz); 5.11 (2H, s), 7.34 (5H, s) ppm.
13C NMR (50 MHz; CDCl3):
δ24.9,25.7,28.9,29.1,29.2,29.4,29.6,32.8,34.3,63.0,66.0,128.0,128.2,128.4,136.0,173.6ppm.
15b - 15-( 벤질옥시카보닐 ) 펜타데실 5-( Cbz -아미노)-4- 옥소펜타노에이트의 제조
이 화합물을 절차 D에 따라 디클로로메탄 (35 mL) 중의 15a의 생성물 (1.2 g; 3.2 mmol), 5-(Cbz-아미노)-4-옥소펜탄산 (0.84 g; 3.2 mmol), 4-피롤리딘일피리딘 (50 mg), 및 N,N'-디이소프로필카보디이미드 (0.50 g; 4.0 mmol)로부터 제조했다. 반응 시간은 3일이었다. 미정제 생성물을 에틸 아세테이트-헥산 (1:1) (1000 mL)으로 용리되는 85 × 55 mm 실리카겔 60 컬럼 상에서 정제했고, 13 × 50 mL 분획을 수집했다. 생성물 (3-6)을 함유하는 분획을 증발시켰고 0.57 g (29%) 생성물을 수득했다 (백색 고체, mp 78-81℃).
1H NMR (200 MHz; DMSO-d 6 ): δ 1.24 (22H, br s), 1.54 (4H, br s), 2.33 (2H, t, J = 7.4 Hz), 2.48 (2H, br s), 2.68 (2H, br s), 3.88 (2H, br s), 3.98 (2H, br s), 5.04 (2H, s), 5.08 (2H, s), 7.34 (10H, s) ppm.
13C NMR (50 MHz; DMSO-d 6 ): δ 24.4, 25.3, 27.4, 28.1, 28.3, 28.6, 28.9, 33.5, 33.8, 49.8, 63.9, 65.2, 65.5, 127.4, 127.6, 127.7, 128.1, 128.2, 136.9, 171.8, 205.2 ppm.
15c - 15- 카복시펜타데실 5-아미노-4- 옥소펜타노에이트 하이드로클로라이드의 제조
이 화합물을 실시예 8d의 절차를 이용하여 15b의 생성물 (0.45 g; 0.74 mmol), 12 M HCl (0.062 mL; 0.74 mmol), 10% Pd/C (100 mg), 수소 기체, 및 2-프로판올 (25 mL)로부터 제조했다. 0.06 g (19%) 생성물을 수득했다 (백색 고체).
1H NMR (200 MHz; DMSO-d 6 ): δ 1.1-1.7 (28H, m), 2.25 (2H, m), 2.52 (2H, m), 2.82 (2H, m), 3.9-4.1 (4H, m), 8.43 (3H, s), 12.1 (1H, br s) ppm.
13C NMR (50 MHz; DMSO-d 6 ): δ 24.4, 25.3, 27.0, 27.2, 27.6, 28.0, 28.4, 28.6, 28.9, 33.6, 34.2, 46.4, 63.9, 171.8, 174.1, 202.3 ppm.
실시예 16: 건강한 누드 마우스에서의 생체 내 피부 형광 연구
피부 도포를 위한 광감작제의 전구체로서 본 발명의 화합물의 잠재성(potential)을 평가하기 위한 연구를 수행했다. 그러한 것으로서, 본 발명의 화합물은 피부에 침투할 수 있고, 피부의 세포에 의하여 흡수될 수 있고, 광감작제로 전환될 수 있어야 할 필요가 있다. 이 과정의 결과는 광감작제 분자를 여기시키는 빛에 피부를 노출시켜 여기된 광감작제 분자가 더 낮은 에너지 상태로 완화될 때 형광 형태로 방출되는 에너지의 양이 결정되어 시각화될 수 있다.
다음의 본 발명의 화합물이 건강한 누드 마우스의 피부에서 테스트되었다:
화합물 2: 1-(이소프로필 카복시)에틸 5-아미노-4-옥소펜타노에이트 하이드로클로라이드 (실시예 2에 따라 제조됨)
화합물 4: 2-카복시에틸 5-아미노-4-옥소펜타노에이트 하이드로브로마이드 (실시예 4에 따라 제조됨)
화합물 7: (4-카복시페닐)메틸 5-아미노-4-옥소펜타노에이트 하이드로브로마이드 (실시예 7에 따라 제조됨)
상기 화합물 2, 4 및 7은 Unguentum Merck에서 크림으로 제형화되었다. 화합물은 등몰량으로 테스트되었다:
16% (160 mg/g) 화합물 2
16% (160 mg/g) 화합물 4; 및
19% (190 mg/g) 화합물 7.
3 그룹의 마우스(5 마우스/그룹, 한 그룹의 각각의 마우스는 동일한 크림 제형을 제공받음)가 실험에 포함되었다. 약 100 μl의 크림 제형을 한 마우스의 등에 도포했다. 마우스는 광표백을 피하기 위하여 피부 형광 측정에 앞서 6 시간 암흑 속에 있었다. 피부 형광의 평가를 위하여, 형광 카메라 (Medeikonos PDD/PDT, Medeikonos AB, Gothenburg, Sweden)를 사용했고 각각의 마우스의 등의 사진을 찍었다. 여기가 365 및 405 nm의 파장 및 2s 조사 시간에서 이행되었다. 각각의 사진이 형광 표준까지 보정되고 (Uranyl Standard, J&M, Analytische Mess- und Regeltechnik GmbH, Hamburg, Germany) 배경 형광에 대하여 조정되었다. 각각의 사진에서 피부 형광의 평균 양이 사진 분석-소프트웨어 (MatLab 7.2.0.232, Math-Works, Natick, MA, USA)에 의하여 계산되었고 마우스의 각각의 그룹(5 마우스/화합물)에 대한 피부 형광의 평균 양이 계산되었다.
결과:
화합물 피부 형광 [a.u.]
2 31557
4 8473
7 2995
테스트된 3 화합물 모두 피부 형광을 야기했고, 화합물 2, 1-(이소프로필 카복시)에틸 5-아미노-4-옥소펜타노에이트 하이드로클로라이드가 가장 높은 수준의 형광을 나타냈다.
실시예 17: 미니피그에서의 생체 내 피부 형광 연구
화합물 1c (카복시메틸 5-아미노-4-옥소펜타노에이트 하이드로브로마이드, 실시예 1c에 따라 제조됨)가 Unguentum Merck에서 크림으로 제형화되었다 (15%, 150 mg/g; 0.56 mmol).
크림을 미니피그의 등 피부에 도포했다. 크림 도포에 앞서, 필요한 경우 주위 피부를 멸균수 및 거즈로 세정했다. 0.5 g 크림을 각각의 테스트 부위(직경이 50 mm)에 도포하여 균질 크림층이 생성된 다음 드레싱으로 덮었다 (Tegaderm®). 드레싱을 제자리에 고정하기 위하여 거즈 Vet-Flex®가 사용되었다.
630 nm에서의 피부 형광이 크림 도포 이전에 및 크림 도포 이후1.5, 5 및 12 시간에 FluoDerm 기기(DiaMedico ApS, Denmark)를 이용하여 제조사의 지시에 따라 평가되었다. FluoDerm 기기는 40 mm 직경을 가지는 원형 필드에 걸친 평균 형광의 대물 실시간 생체 내 측정을 위한 휴대용 장치이다. 측정은 실제 주위 빛에 대하여 전자적으로 수정되었다. 결과가 도 1에 나타난다.
결과:
도 1로부터 피부 형광이 시간에 따라 증가함을 볼 수 있다.
피부 생검:
크림을 위에 기재된 바와 같이 도포했다. t = 0 (즉 크림의 도포 전), 1.5, 5 및 12 시간에, 생검 샘플을 10 mm 생검 펀치(AcuPunch 10 mm, Acuderm, USA)를 이용하여 취했다. 샘플을 취하고 최소한으로 조사되는 방에서 취급했다. 각각의 샘플을 피하 지방 조직이 없도록 잘라내고 그 후 반으로 절단했다. 이후 각각의 샘플을 알루미늄 호일 백 또는 유사품 내에서 액체 질소에서 즉시 냉동하고, -80℃ 냉동고로 옮겼다.
생검 샘플을 10 μm으로 섹션화하고 다시 주위의 빛을 최소화하도록 주의했다. 피지선 및 표피를 식별할 수 있을 때, 일련의 3 연속 섹션을 각각의 샘플로부터 준비했다. 섹션은 보통의 광 현미경법 및 형광 현미경법 모두를 위하여 장비된 Leica DMRXE 현미경에서 15 분 내에 검사되었다. 표피 및 피지선이 종래의 광 현미경법을 이용하여 국부화되었다. 이는 5 초 내에 수행되었고 이후 광원을 필터 세트; 여기 필터 390-447 nm, 빔 스플리터 455 nm 및 방출 필터 > 600 nm를 가지는 수은 램프/형광으로 바꾸었다. 섹션을 즉시 촬영했다. 시험편을 움직이지 않고 광원을 종래의 광 현미경법으로 다시 바꾸고 섹션을 형광 현미경법에 대한 것과 정확히 동일한 위치에서 촬영했다. 표피 및 피지선뿐만 아니라, 진피 또한 분석했고 형광이 발견된 경우 또한 촬영했다. 모든 분석된 구조의 국부화를 더욱 조사하기 위하여, 섹션들을 헤마톡실린/에오신으로 착색시켰다.
소프트웨어 프로그램, Image J (version Fiji-win32.exe)을 이용하여 사진 분석을 수행했다. 이 프로그램을 사용하여, 픽셀당 평균 형광 강도를 저장된 사진으로부터 측정했다.
결과:
1.5 시간 후, 형광을 피지선에서 이미 볼 수 있었고, 5 시간 후, 형광이 또한 표피에도 나타났다. 화합물 1c는 따라서 피지선에 대한 선택도를 나타내고 그러므로 피지선에 영향을 미치는 질환, 예컨대 여드름, 모공각화증, 피지샘증식증, 피지선 암종 또는 피지선종의 광역학 치료에 유용할 수 있다.
실시예 18: 건강한 누드 마우스 및 UV -손상된 피부를 가지는 누드 마우스에서의 생체 내 피부 형광 연구.
UV-손상된 피부에서 선택적인 축적을 나타내는 화합물 6의 잠재성을 평가하기 위하여 실험을 수행했다. 평가를 위하여, 화합물의 도포 후 피부 형광이 건강한 마우스 피부 및 UV-손상된 마우스 피부에서 생체 내 측정되었다. UV-손상된 피부(화학선 손상)를 가지는 누드 마우스 모델이 K. Togsverd-Bo et al., Exp. Dermatol. 2012, 21, 260-264에 기재된 바와 같이 확립되었다.
등몰량의 실시예 2)에 따라 제조된 화합물 2 (1-(이소프로필 카복시)에틸 5-아미노-4-옥소펜타노에이트 하이드로클로라이드 및 실시예 5)에 따라 제조된 화합물 5 (3-카복시프로필 5 아미노-4-옥소펜타노에이트 하이드로클로라이드가 Unguentum Merck에서 크림으로 제형화되었다: 각각 화합물 2: 16%, 160 mg/g 및 화합물 5: 14%, 140 mg/g.
한 그룹의 건강한 누드 마우스(10 마우스, 대조군) 및 한 그룹의 UV-손상된 피부를 가지는 누드 마우스(10 마우스)가 실험에 포함되었다. 약 125 μl의 크림 제형을 각각의 마우스의 등에 도포했다. 크림 도포 전에, 화합물의 침투를 향상시키기 위하여 각각의 마우스의 등 피부를 다섯 번 테이프-스트리핑했다: 접착 필름(Scotch tape, 3M)을 도포 영역의 피부에 압착하고, 테이프 스트립을 한 번의 빠른 동작으로 제거하고 새로운 테이프 스트립을 사용했다. 마우스는 광표백을 피하기 위하여 피부 형광 측정에 앞서 3 시간 동안 암흑 속에 있었다. 피부 형광을 실시예 17에 기재된 바와 같이 평가했고 각각의 그룹의 마우스에 대한 피부 형광의 평균 양을 계산했다.
결과:
UV-손상된 마우스 피부에서의 피부 형광 [a.u] 대 건강한 마우스 피부에서의 피부 형광 [a.u.]의 비율이 결정되었다.
화합물 2에 대한 비율이 1.14인 반면 화합물 5에 대한 비율은 2.72였다. 따라서 화합물 2가 UV-손상된 피부에 대하여 약간의 선택도를 보이는 반면 화합물 5는 UV-손상된 피부에 대하여 두드러진 선택도를 보인다.
실시예 19: 박테리아에서의 PDT 효능
광역학 반응을 통하여 박테리아를 사멸시키는 본 발명에 따른 다양한 화합물의 효능이 그람양성 박테리아 스타필로코쿠스 아우레우스에서 조사되었다.
본 발명의 다음의 화합물을 테스트했다:
화합물 1c: 카복시메틸 5-아미노-4-옥소펜타노에이트 하이드로브로마이드 (실시예 1c에 따라 제조됨)
화합물 4: 2-카복시에틸 5-아미노-4-옥소펜타노에이트 하이드로브로마이드 (실시예 4에 따라 제조됨)
박테리아 균주: S. 아우레우스 균주 DSM 20231 (ATCC 12600). 박테리아 균주를 실험을 수행하기 전에 35-37℃에서 심장침출액한천(Difco) 상에서 24 시간 동안 성장시켰고 McFarland 0.5 표준에 상응하는 농도 (대략 1-5 × 108CFU/mL)에서 pH 7.2-7.4, 20 mM PIPES에 재현탁했다. 생존 가능한 세포 배양을 보장하고 접종균 크기 및 순도를 체크하기 위하여, 실험에 앞서 박테리아 스탁을 즉시 제조했고 표준 군집 검사에서 CFU/mL를 결정했다.
암흑-독성: "암흑 독성(Dark toxicity)", 즉 빛의 부재에서 화합물의 독성 효과 (그러므로 PDT 효과에 관련되지 않음)가 박테리아 세포 사멸을 포함할 수 있고 그러므로 박테리아 세포 사멸을 또한 야기하는 PDT 효과의 정확한 측정에 간섭할 수 있다. 암흑 독성은 동일한 실험 조건하에, 그러나 빛의 부재에서, 이에 의하여 임의의 PDT 효과를 피하여 각각의 화합물의 독성을 결정하여 측정될 수 있다. 저 암흑 독성을 발생시키는 조건하에 본 발명의 화합물을 사용하는 것이 유리한데, 암흑 독성 효과가 비-표적 세포 손상 또는 사멸 및 PDT 치료 자체와의 간섭을 또한 포함할 수 있기 때문이다. 이러한 고려 측면에서, 박테리아 세포의 PDT-매개된 사멸에서 사용하기 위한 최적의 물질은 저 암흑 독성 및 표적 박테리아 세포를 사멸시키기 위한 광역학 효과를 유발하는 고 효능을 모두 나타내야 한다.
암흑 독성은 플레이트가 조사되지 않음을 제외하고 하기 단락 "PDT-치료"에 기재된 바와 같이 결정되었다. 추후, 마이크로플레이트 검사가 하기된 바와 같이 수행되었다.
화합물 1c 및 4의 암흑 독성은 0.001, 0.1, 1 및 10 mM의 농도에서 테스트되었다. 이들 농도 중 어느 농도에서도 암흑 독성이 관찰되지 않았다.
PDT-치료: 화합물 1c 및 4의 스탁 솔루션을 100 mM으로 DMSO 중에 제조했다. 실험에 앞서, 0.02 mL의 DMSO (대조) 또는 화합물 2 및 3의 스탁 솔루션을 VisiPlates-24의 웰에 피펫팅하여 0.01 mM, 0.1 mM 및 1 mM의 농도를 획득했다. 각각의 웰에 2 mL의 박테리아 스탁 컬처를 첨가하고 이어서 자동 피펫을 이용하여 혼합했다. 모든 웰은 최종 농도의 1% DMSO를 포함했다. 4 시간 인큐베이션 후 플레이트를 적색광 (Aktilite® CL128 램프)으로 32 분 동안 (광량 148 J/cm2)조사했다. 모든 웰의 고른 조사를 달성하기 위하여 플레이트를 아래로부터 (평편 바닥 웰) 조사하면서 램프 영역 내에서 작은 원운동을 가했다.
마이크로플레이트 검사: 조사 후 전체 웰 내용물을 에펜도르프 튜브에 전달하고, 0.1 mL의 내용물을 마이크로플레이트의 웰에 재주입했다. 성장 곡선의 생성을 위하여 재주입된 접종균에 1.5 mL의 심장침출액배지(Difco)를 첨가했다. 모든 전달이 피펫팅에 의한 내용물의 완전한 혼합에 의하여 진행되었다.
플레이트를 Victor 1420 Multilabel Counter (Perkin Elmer, Turku, Finland)의 온도 기능을 적용하여 37 ± 1℃에서 인큐베이션했다. 박테리아 세포가 대수기의 성장에 진입할 때까지 규칙적인 간격으로 595 nm에서의 흡광도를 측정하여 성장 곡선이 생성되었다. 측정은 Multilabel Counter에 의하여 자동으로 이루어졌다.
접종 후 박테리아 세포가 대수기의 성장에 진입하는 시간(즉 지연기의 길이)을 결정하기 위하여 원시 데이터를 반-대수 축 상에서 플로팅했다 (시간 (1 단위 = 15 분)에 대하여 log10 흡광도). 지연기의 길이는 생존 세포의 수에 의존하고 광역학 치료의 효능에 비례하여 증가한다.
결과:
결과가 도 2에 나타나고 이로부터 두 화합물 모두 S. 아우레우스 박테리아 사멸에 유효하고 박테리아 세포의 재성장을 효과적으로 지연시킬 수 있음을 알 수 있다.
실시예 20: Ames 테스트
Ames 테스트(B.N. Ames et al, Methods for detecting carcinogens and mutagens with the Salmonella/mammalian-microsome mutagenicity test. Mutation Research 31, 347-364, 1975 참조)는 테스트 화합물이 특정한 박테리아 균주에서 돌연변이를 유발하는 능력을 검출하기 위하여 규제 당국에 의하여 승인된 표준 테스트 방법이다. 테스트 화합물이 그러한 돌연변이를 유발할 경우, 이는 인간에게 사용하기 위한 약제학적 화합물에서 사용될 수 없다.
이 연구의 목적은 살모넬라 티피뮤리움의 두 가지 히스티딘-요구 균주, TA98 및 TA100을, 래트 간 대사 시스템(S-9)의 부재 및 존재에서, 그리고 가시광선의 부재 및 존재에서 퇴화시키는 능력을 검사하여 화합물 1c, 카복시메틸 5-아미노-4-옥소펜타노에이트 하이드로브로마이드 (실시예 1c에 따라 제조됨)의 돌연변이화 잠재성(mutagenic potential) 및 광돌연변이화 잠재성(photomutagenic potential)을 평가하는 것이다. 후자는 화합물 1c가 박테리아 세포에 의하여 섭취되고, 상기 세포를 조사하면 돌연변이성 생성물을 유발할 수 있는 광감작제로 전환되기 때문에 평가되었다.
결과는 화합물 1c가 이 연구를 위하여 이용된 조건하에 테스트 시 살모넬라 티피뮤리움의 두 가지 균주에서 돌연변이 또는 광돌연변이를 유발하지 않았음을 나타낸다.
실시예 21: 암세포에서의 생체 외 PpIX 형광 연구
광감작제에 대한 전구체로서 본 발명의 화합물의 잠재성을 평가하기 위한 연구를 수행했다. 그러한 것으로서, 본 발명의 화합물이 세포에 의하여 섭취될 필요가 있고 광감작제, 즉 PpIX로 전환될 필요가 있다. 이 과정의 결과는 PpIX 분자를 여기시키는 빛에 세포를 노출시켜 여기된 PpIX 분자가 더 낮은 에너지 상태로 완화될 때 형광 형태로 방출되는 에너지의 양이 결정되어 시각화될 수 있다.
본 발명의 다음의 화합물을 테스트했다:
화합물 5 (실시예 5에 따라 제조된 3-카복시프로필 5 아미노-4-옥소펜타노에이트 하이드로클로라이드)
화합물 9 (실시예 9에 따라 제조된 5-카복시펜틸 5-아미노4-옥소펜타노에이트 하이드로클로라이드)
화합물 10 (실시예 10에 따라 제조된 7-카복시헵틸 5-아미노4-옥소펜타노에이트 하이드로클로라이드)
화합물 12 (실시예 12에 따라 제조된 9-카복시노닐 5-아미노4-옥소펜타노에이트 하이드로클로라이드)
화합물 14 (실시예 14에 따라 제조된 11-카복시운데실 5-아미노4-옥소펜타노에이트 하이드로클로라이드)
화합물 15 (실시예 15에 따라 제조된 15-카복시펜타데실 5-아미노4-옥소펜타노에이트 하이드로클로라이드)
다음의 화합물이 기준 화합물로서 사용되었다:
5-ALA 하이드로클로라이드 (ALA)
5-ALA 헥실 에스테르 하이드로클로라이드 (HAL)
상기 화합물을 DMSO 중에 100 mM의 농도까지 용해시켜 스탁 솔루션을 제조했다. 실험에서 이용된 농도는 PBS 또는 세포 배양 배지로 스탁 솔루션을 희석하여 달성했다.
화합물 및 기준을 사용한 세포 배양 및 세포의 치료:
직장구불 결장의 원발성 선암종으로부터 유래한 WiDr 세포를 10 % 소태아혈청, 100 U/ml 페니실린, 100 μg/ml 스트렙토마이신 및 1 % 글루타민을 함유하는 RPMI 1640 배지 (Gibco)에서 계대배양했다. 세포를 일주일에 두 번 1:100 분할했고, 습윤 환경에서 37℃ 및 5 % CO2에서 유지시켰다. 실험을 수행하기 위하여, 2 ml의 위에 기재된 배지 중의 5x105WiDr세포를 6-웰 플라스틱 조직-배양 플레이트 (Nunc)의 각각의 웰에 첨가하고 기판에 적절하게 부착하도록 습윤 환경에서 37℃ 및 5 % CO2에서 48 hr 동안 두었다. 이후 세포를 혈청이 없는 RPMI 1640-배지로 두 번 세척하고, 이어서 웰에 2 ml의 새로운 배양 배지에 적절한 희석의 상기 화합물 및 기준을 0.001, 0.003, 0.01, 0.03, 0.1, 0.3 및 1 mM의 최종 농도까지 중복으로 첨가했다. 두 웰에는, 2 ml의 새로운 배양 배지만을 첨가했다. 이들 미처리 세포가 대조 역할을 했다. 세포를 암흑에서 네 시간 동안 37℃에서 인큐베이션했다.
암흑 독성:
암흑 독성, 즉 빛의 부재에서 세포 독성을, 다양한 농도의 화합물 및 기준을 사용하여 위에 기재된 4 시간의 인큐베이션 직후 MTS 검사로 측정했다. ALA 하이드로클로라이드 및 화합물 5, 9, 10, 12 및 14에 대하여 테스트된 어떤 농도에 대해서도 세포 독성이 관찰되지 않았다. 헥실 에스테르 하이드로클로라이드에 대하여, 약한 세포 독성이 0.3 내지 1 mM의 범위에서 85%의 최소 세포 생존률과 함께 관찰되었다. 화합물 15는 0.1 mM 이상의 농도에서 독성이었다.
PpIX 형성:
위에 기재된 본 발명의 화합물 및 기준 화합물을 사용한 치료 후, 세포를 PBS로 두 번 세척하고 Costar 세포 스크래퍼로 기판으로부터 50% 메탄올 중의 1M HClO4의 용액에 긁어넣었다. 원심분리로 세포 파편을 제거했다. 이러한 절차로써 PpIX를 세포로부터 정량적으로 추출했다. 각각의 샘플 중의 PpIX 함량은 Perkin Elmer LS50B 형광분광광도계를 이용하여 형광분석적으로 결정되었다. PpIX는 407 nm에서 여기되었고, 방출된 형광은 방출 측의 롱 패스 컷-오프 필터(530 nm)를 이용하여 606 nm에서 측정되었다. 기지 PpIX 농도의 표준을 총 형광을 50-100 % 증가시키는 농도의 샘플에 첨가했다. 각각의 샘플 중의 PpIX 농도가 바이신코닌산 단백질 검사에 의하여 측정된 대조 세포 중의 단백질 함량에 대하여 계산되었다.
PpIX 형성의 결과:
화합물 Max. PpIX 함량
[ng/mg 단백질]		 최대 PpIX 형성에 대한 화합물 농도 [mM]
ALA 80* 1
HAL 94** 0.1
화합물 5 30 1
화합물 9 40 1
화합물 10 55* 1
화합물 12 90* 0.05
화합물 14 65* 0.1
화합물 15 25 0.1
* 두 실험의 평균; ** 3 실험의 평균
결과는 모든 테스트된 화합물이 암세포에서 유용한 광감작화 물질임, 즉 암의 광역학 치료에서 사용될 잠재성을 가짐을 나타낸다: 모든 테스트된 화합물은 암세포에서 PpIX로 전환되고, 최대의 PpIX가 형성되는 농도가 세포에 독성이 아니다. 즉 그러한 농도에서 암흑 독성이 관찰되지 않았다. 최대 PpIX 농도가 더 긴 사슬형 화합물에 대하여 더 낮은 농도에서 나타나는 경향이 있다.
실시예 22: 래트 방광 세포에서의 생체 외 PpIX 형광 연구
5-ALA 헥실 에스테르 하이드로클로라이드(HAL)는 방광에서의 암의 광역학 검출을 위한 상용화되어 입수 가능한 Hexvix®의 활성 성분이다. 조사연구는 또한 방광암의 광역학 치료를 위한 Hexvix®의 용도를 보여준다. HAL은 방광암 세포에서 PpIX로 전환되고 특징적인 형광에 의하여 검출될 수 있다. Hexvix® 개발의 초기 연구가 인간 방광 세포 및 조직에 대한 모델로서 래트 방광 세포 및 조직에서 수행되었다. 이 연구는 방광에서 이용될 수 있는 광감작제에 대한 전구체로서 본 발명의 화합물의 잠재성을 평가하기 위한 첫 번째 단계로서 수행되었다. 그러한 첫 번째 단계에서, 화합물에 대한 적절한 농도가 화합물의 PpIX 형광을 HAL의 형광과 비교하여 생체 외에서 확립된다. 결과에 기초하여, 미래의 생체 내 연구에 대한 농도가 확립된다.
다음 화합물이 테스트되었다:
화합물 4: 2-카복시에틸 5-아미노-4-옥소펜타노에이트 하이드로브로마이드 (실시예 4에 따라 제조됨)
화합물 5: (실시예 5에 따라 제조된 3-카복시프로필 5-아미노-4-옥소펜타노에이트 하이드로클로라이드)
화합물 8: 실시예 8에 따라 제조된 2-카복시부틸 5-아미노-4- 옥소펜타노에이트 하이드로클로라이드)
5-ALA 헥실 에스테르 하이드로클로라이드 (HAL)이 기준 화합물로서 사용되었다.
래트 방광 세포에서 PpIX 측정 :
래트 방광 세포(AY-27)가 9% 소태아혈청 1% L-글루타민 (200 mM) 및 1% 페니실린 (10 000 UI), 스트렙토마이신 (10 000 μg.mL-1)이 보충된 배양 배지 (RPMI 1640)에서 성장되었다. 지수적으로 성장하는 세포(AY-27)가 0.8 mM HAL (인간 환자의 방광암 검출에 사용되는 농도의 십분의 일)의 새롭제 제조된 용액 및 3 - 15 mM의 농도의 (아래 표 참조) 화합물 4, 5 및 8의 새롭게 제조된 용액과 함께 2 시간 동안 인큐베이션되었다. 대조 세포는 어떠한 테스트 또는 기준 화합물도 없이 무혈청 배지를 공급받았다. 인큐베이션 후, 용액 또는 배지를 버리고 세포를 빙냉 PBS로 2 회 헹구었다. PpIX를 에탄올/DMSO/아세트산 (80/20/1, v/v/v)으로 이루어진 빙냉 용해(lysis) 추출 혼합물 이용하여 세포로부터 추출했다. 세포 용해물(lysate)을 원심분리했고 (400 g, 10 min, 2℃), 펠릿을 분쇄하고 현탁액을 15 분 동안 초음파처리한 후 원심분리했다. PpIX의 형광 신호를 Perkin-Elmer LS 55 분광광도계(Perkin-Elmer, Beaconsfield, UK)로 측정하고 단백질 함량의 함수로서 표현했다. 각각의 샘플에서 635 nm에서의 형광 강도를 위에 기재된 추출 혼합물에 희석된 PpIX (Sigma-Aldrich, France)로써 확립된 보정 곡선 상에 기록했다. PpIX 농도를 단백질 함량에 대하여 표현했다. 간단히, 용해 완충제 혼합물(1 mM EDTA, 1% Triton X-100 and 10 mM Tris-HCl; pH 7.4)을 동결된 세포 디쉬에 DMSO 중의 500 mM PMSF (안티-프로테이즈) 용액과 함께 첨가했다. 용해물을 30 분 동안 얼음 상에 유지시키고 4℃에서 20 분 동안 15 000g에서 원심분리했다. 이후 단백질 함량을 Lowry에 의하여 개발된 방법에 기초하여 Biorad DC 단백질 검사 키트 (Bio-Rad, France)로 BSA 보정 곡선에 대하여 측정했다.
모든 실험을 억제된 빛 하에 4 - 5 중복으로 수행했다. 화합물 농도 ≥ 1mM에 대하여, 세포독성을 MTT 테스트로 평가했다. 지수적으로 성장하는 세포를 위에 기재된 새롭게 제조된 용액 또는 배지와 함께 2 시간 동안 96-웰 플레이트에서 인큐베이션했다. 인큐베이션 후, 용액 또는 배지를 버리고 세포를 PBS로 두 번 세척했다. 이후 50μl의 MTT (2.5mg.ml-1)를 웰당 150μl의 RPMI무혈청 배지에 첨가하고 3 시간 동안 인큐베이션했다. 50μl의 DMSO로써 포르마잔 결정을 용해시켜 흡광도를 측정했다. 흡광도는 대조 세포의 흡광도에 대하여 정규화되었다.
화합물 Max. PpIX 함량
[ng/mg 단백질]		 최대 PpIX 형성에 대한 화합물 농도 [mM]
ALA 80* 1
HAL 94** 0.1
화합물 5 30 1
화합물 9 40 1
화합물 10 55* 1
화합물 12 90* 0.05
화합물 14 65* 0.1
화합물 15 25 0.1
표로부터 기준으로 사용된 HAL이 15%의 허용 가능한 세포독성 수준을 가지는 약 304 pmole PpIX /mg 단백질을 발생시킴을 알 수 있다.
화합물 4는 대략 동일한 농도 (1 mM)에서 HAL과 비교하여 현저하게 더 낮은 PpIX 농도를 유발했다. HAL의 PpIX 농도의 대락 절반이 약 6 배의 농도 (즉 5 mM)로써 달성되었다. 더 높은 농도에서, 세포독성이 유발되었다.
화합물 5 및 8은 유사한 농도 (즉 1 mM) 및 5 mM에서 HAL과 유사한 PpIX 농도를 유발했다. 세포독성의 수준이 또한 1 mM에서 유사했고 허용 가능했다. 따라서 화합물 5 및 8이 방광에서의 PDD 및 PDT에서 광감작제의 전구체로서 사용하기에 유망한 후보물질이다.
pH 실험:
방광이 낮은 pH에 민감한 반면 본 발명의 화합물(및 일반적으로 ALA-에스테르)은 높은 pH에서 피라진을 형성한다. 따라서 본 발명의 화합물의 용액은 방광이 견딜 수 없는 pH를 야기하지 않아야 한다. 배지의 pH에 대한 테스트 화합물의 효과가 1, 5 및 25 mM의 화합물을 RPMI 1640 배지에 첨가하고 이어서 pH를 측정하여 테스트되었다. 1 mM의 화합물이 배지의 pH를 변화시키지 않는 반면 5 및 25 mM의 화합물이 각각 pH를 7.5로부터 7.1 및 5.5로 변화시킴이 밝혀졌다. 데이터를 플로팅하여 15 mM의 화합물이 pH 6.0을 야기할 것임을 내삽에 의하여 발견했다. pH 6 이하에서, 방광에서의 역효과(수축 등)가 일어날 수 있다. 15mM는 생체 내 연구에 대하여 예상된 농도 10 mM를 훨씬 상회한다 (HAL을 사용한 실험 및 10-배 생체 외 농도가 생체 내에서 사용될 것이라는 가정에 기초).

Claims (15)

  1. 일반식 (I)의 화합물, 또는 이의 약제학적으로 허용 가능한 염:
    Figure pct00038

    여기서,
    R1은 수소 원자 또는 임의적으로 치환된 알킬 또는 사이클로알킬 그룹을 나타내고;
    R2는 각각 동일하거나 상이할 수 있고, 수소 원자 또는 임의적으로 치환된 알킬 그룹을 나타내고;
    X는 연결 그룹임.
  2. 제1항에 있어서, -X-CO2R1 부분은 친수성인 것을 특징으로 하는 화합물.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, -X-CO2R1 부분의 -CO2R1 그룹은 친수성인 것을 특징으로 하는 화합물.
  4. 제3항에 있어서, R1은 수소이거나, 짧은, 직쇄형 또는 분지형 알킬렌 그룹으로서 바람직하게는 메틸, 에틸, n-프로필 또는 이소프로필인 것을 특징으로 하는 화합물.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서, 그룹 X는 직쇄형 또는 분지형 알킬렌 그룹, 사이클로알킬렌, 아릴렌, 또는 아랄킬렌 그룹이고, 이들 각각은 하나 이상의 비-친수성 치환기, 바람직하게는 할로, 니트로 및 아릴로부터 선택된 비-친수성 치환기에 의하여 임의적으로 치환될 수 있고, 여기서 아릴은 하나 이상의 할로, 알킬, 할로알킬, 알콕시 또는 니트로 그룹에 의하여 임의적으로 치환되는 것을 특징으로 하는 화합물.
  6. 제5항에 있어서, 그룹 X는 임의적으로 치환된, 직쇄형 C1-4알킬렌 그룹, 임의적으로 치환된 분지형 C2-6알킬렌 그룹, 임의적으로 치환된 C5-6사이클로알킬렌 그룹, 임의적으로 치환된 C6 - 12아릴렌 그룹, 또는 임의적으로 치환된 C7 - 15아랄킬렌 그룹인 것을 특징으로 하는 화합물.
  7. 제6항에 있어서, 그룹 X는 비치환된 직쇄형 C1-4알킬렌 그룹, 비치환된 분지형 C2-6알킬렌 그룹, 또는 하나 이상의 할로 또는 아릴 그룹에 의하여 치환된 직쇄형 C1 - 2알킬렌 그룹인 것을 특징으로 하는 화합물.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서, -X-CO2R1 부분의 X 그룹은 친수성인 것을 특징으로 하는 화합물.
  9. 제8항에 있어서, X 그룹은 하나 이상의 헤테로원자, 바람직하게는 하나 이상의 산소 원자에 의하여 중단되거나, 하나 이상의 친수성 치환기, 바람직하게는 하이드록실, 티올, 카복실, 카바모일, 에스테르 또는 아민 그룹을 보유하는, 알킬렌 그룹인 것을 특징으로 하는 화합물.
  10. 제9항에 있어서, R1은 4 내지 10 탄소 원자를 포함하는 비치환된, 직쇄형 또는 분지형 알킬 그룹, 또는 3 내지 6 탄소 원자를 포함하는 비치환된 사이클로알킬 그룹, 또는 임의적으로 치환된 아릴 그룹에 의하여 치환된 C1 - 2알킬 그룹인 것을 특징으로 하는 화합물.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 각각의 R2는 수소를 나타내는 것을 특징으로 하는 화합물.
  12. 제1항에 있어서, 하기의 화학식으로부터 선택된 화합물, 또는 이의 약제학적으로 허용 가능한 염인 것을 특징으로 하는 화합물:
    Figure pct00039

    Figure pct00040

    Figure pct00041

    Figure pct00042

    Figure pct00043

    Figure pct00044

    Figure pct00045

    Figure pct00046

    Figure pct00047

    Figure pct00048

    Figure pct00049

    Figure pct00050

    Figure pct00051

    Figure pct00052

    Figure pct00053
    ; 및
    Figure pct00054
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항의 화학식 (I)의 화합물, 또는 이의 약제학적으로 허용 가능한 염을, 적어도 하나의 약제학적으로 허용 가능한 또는 미용적으로 허용 가능한 담체 또는 부형제와 함께 포함하는 조성물.
  14. 광역학 치료 또는 진단 방법에, 바람직하게는 광역학 치료 또는 진단에 반응성인 신체의 외부 또는 내부 표면의 장애 또는 이상의 치료 또는 진단에 사용하기 위한 제1항 내지 제12중 어느 한 항의 화합물 또는 제13항의 조성물.
  15. 제14항에 있어서, 상기 방법은 암(예를 들어 방광암, 대장암 또는 위암); 암과 관련된 감염, 예컨대 바이러스 감염(예를 들어 인유두종 바이러스, B형 간염 또는 엡스타인 바 바이러스); 바이러스, 박테리아 또는 진균 감염(예를 들어 헬리코박터 파일로리 감염 또는 여드름); 또는 비암성 병태, 예컨대 염증(예를 들어 염증성 여드름, 대장염 또는 감염성 피부염)의 치료 또는 진단을 위한 것임을 특징으로 하는 화합물.
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