본 발명은 간질환 예방 및 치료효과가 우수한 하기 화학식 1의 제니핀 유도체, 그의 약제학적으로 허용되는 염 또는 입체이성체에 관한 것이다.
화학식 1
상기식에서
R1은 수소원자, 저급알킬 또는 알칼리금속을 나타내고,
R2는 저급알킬 또는 벤질을 나타내며,
R3는 수소원자 또는 저급알킬을 나타내고,
R4는 하이드록시, 저급알콕시, 벤질옥시, 니코티노일옥시, 이소니코티노일옥시, 2-피리딜메톡시 또는 하이드록시카보닐메톡시를 나타내거나,
R
3및 R
4는 이들이 부착되어 있는 질소원자 및 탄소원자와 함께
의 구조를 형성할 수 있고, 여기에서
는 단일결합 또는 이중결합을 나타내며, R
5는 에틸 또는 p-톨루엔설포닐을 나타내고,
단, R1이 메틸을 나타내고, R3가 수소원자를 나타내는 경우에 R4는 하이드록시 또는 메톡시가 아니다.
우수한 간질환 예방 및 치료효과를 나타내는 상기 화학식 1의 화합물 중에서도 바람직한 화합물은 R
1은 수소원자, 메틸, 이소프로필 또는 나트륨을 나타내고, R
2는 메틸 또는 벤질을 나타내며, R
3는 수소원자 또는 메틸을 나타내고, R
4는 하이드록시, 메톡시, t-부톡시, 벤질옥시, 니코티노일옥시, 이소니코티노일옥시, 2-피리딜메톡시 또는 하이드록시카보닐메톡시를 나타내거나, R
3및 R
4는 이들이 부착되어 있는 질소원자 및 탄소원자와 함께
의 구조를 형성할 수 있고, 여기에서
는 단일결합 또는 이중결합을 나타내며, R
5는 에틸 또는 p-톨루엔설포닐을 나타내는 화합물이다.
상기 화학식 1의 화합물에서 -OR2그룹이 부착되어 있는 탄소원자는 비대칭 중심(asymmetric center)을 이루고 있으므로, 본 발명에 따른 화합물은 R 또는 S 형태이거나 R 및 S 형태의 혼합물로 존재할 수 있다. 따라서, 본 발명에는 이들 각각의 입체이성체 및 이들의 혼합물도 포함된다.
본 발명에 따른 화학식 1 화합물의 약제학적으로 허용되는 염으로는 아스파라긴산염, 글루콘산염, 염산염, p-톨루엔설폰산염 또는 구연산염 등과 같이 약제학적으로 허용되는 산부가염, 피리딘염 또는 암모니아염 등과 같이 약제학적으로 허용되는 염기부가염, 그밖에 이리도이드계 화합물의 기술분야에서 공지되어 사용되고 있는 다른 산 또는 염기와의 염을 언급할 수 있다. 이들은 통상의 전환공정에 의하여 제조된다.
한편, 본 발명에 따른 화학식 1의 화합물은 다음에 설명하는 바와 같은 방법에 따라 제조할 수 있다. 그러나, 본 발명에 따른 화합물의 제조방법이 하기에 설명하는 것으로만 한정되는 것은 아니며, 본 명세서에 기재되거나 선행문헌에 개시된 여러 가지 합성방법을 임의로 조합함으로써 극히 용이하게 제조할 수 있고 이러한 조합은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자에게 범용화된 통상의 기술이다.
1) 먼저, R1이 메틸이고 R2가 저급알킬 또는 벤질이며, R3가 수소원자이고, R4가 t-부톡시, 벤질옥시, 하이드록시카보닐메톡시 또는 2-피리딜메톡시인 화학식 1의 화합물은 하기 반응식 1에 나타낸 바와 같이 제조할 수 있다. 즉, 단계 1에서 트리플루오로보란 디에틸에테르 존재하에 제니핀을 메탄올, 에탄올 등의 저급알콜 또는 벤질알콜과 반응시켜 제니핀의 5번 탄소에 위치한 하이드록시를 저급알콕시 또는 벤질옥시로 전환시키고, 단계 2에서 피리디늄클로로크로메이트(PCC)를 사용하여 7번 탄소에 위치한 하이드록시메틸을 포르밀로 산화시킨 후 생성된 화합물을 단계 3에서 t-부톡실아민 하이드로클로라이드, 벤질옥시아민 하이드로클로라이드, 하이드록시카보닐메톡실아민 헤미하이드로클로라이드 또는 2-피리딜메톡실아민 디하이드로클로라이드와 반응시켜 목적화합물을 제조한다.
상기 반응식 1에서
R2는 저급알킬 또는 벤질을 나타내고,
R4' 는 t-부톡시, 벤질옥시, 하이드록시카보닐메톡시 또는 2-피리딜메톡시를 나타낸다.
반응식 1로부터 알 수 있듯이, 단계 2 반응 후에 생성되는 제니핀 유도체는 5번 탄소에 부착된 -OR2그룹의 입체화학적 배열에 따라 R 또는 S 형태의 입체이성체로 존재한다. 따라서, 단계 2 반응을 수행한 후에 각각의 이성체로 분리하여 각 이성체를 다음 반응에 이용한다.
2) R1이 메틸이고, R2가 저급알킬 또는 벤질이며, R3가 수소원자이고, R4가 니코티노일옥시 또는 이소니코티노일옥시인 화학식 1의 화합물은 하기 반응식 2에 나타낸 바와 같이, 단계 1에서 포르밀화합물을 하이드록실아민 하이드로클로라이드와 반응시킨 후, 생성된 화합물을 단계 2에서 니코티노일할라이드 또는 이소니코티노일할라이드와 반응시킴으로써 제조할 수 있다.
상기 반응식 2에서
R2는 저급알킬 또는 벤질을 나타내고,
R4" 는 니코티노일옥시 또는 이소니코티노일옥시를 나타낸다.
3) R1이 메틸이고, R2가 저급알킬 또는 벤질이며, R3및 R4는 이들이 부착되어 있는 질소원자 및 탄소원자와 함께 4-(p-톨루엔설포닐옥시카보닐)티아졸린-2-일 또는 4-에톡시카보닐티아졸-2-일인 화학식 1의 화합물은 하기 반응식 3에 나타낸 바와 같이, 단계 1에서 포르밀 화합물을 L-시스테인 또는 L-시스테인 에틸에스테르와 반응시킨 다음, 생성된 화합물을 트리에틸아민의 존재하에 p-톨루엔설포닐클로라이드와 반응시키거나(단계 2a) 망간디옥사이드와 함께 반응시켜(단계 2b) 각각 제조한다.
상기 반응식 3에서
R2는 저급알킬 또는 벤질을 나타내고,
R5' 는 수소 또는 에틸을 나타낸다.
4) R1이 메틸이고, R2가 저급알킬 또는 벤질이며, R3가 저급알킬이고, R4가 하이드록시, 저급알콕시, 벤질옥시, 하이드록시카보닐알콕시, 니코티노일옥시, 이소니코티노일옥시 또는 2-피리딜메톡시인 화학식 1의 화합물은 하기 반응식 4에 나타낸 바와 같이 제조한다. 즉, 단계 1에서 포르밀 화합물을 메틸마그네슘클로라이드나 에틸마그네슘클로라이드와 같은 저급알킬마그네슘클로라이드와 반응시켜 2차 알콜화합물을 제조하고, 단계 2에서 알콜화합물을 PCC등의 산화제로 처리하여 케톤화합물을 제조한 다음, 단계 3에서 반응식 1의 단계 3에서와 같이 상응하는 아민화합물과 반응시켜 목적화합물을 제조한다.
상기 반응식 4에서
R2는 저급알킬 또는 벤질을 나타내고,
R3' 는 저급알킬을 나타내며,
R4"' 는 하이드록시, 저급알콕시, 벤질옥시, 하이드록시카보닐알콕시, 니코티노일옥시, 이소니코티노일옥시 또는 2-피리딜메톡시를 나타낸다.
5) R1이 이소프로필이고, R2, R3, 및 R4가 상기 화학식 1에 대해 정의한 바와 같은 화학식 1의 화합물은 하기 반응식 5에 나타낸 바와 같이, 제니핀의 5-번 위치가 치환된 화합물을 용매로도 작용하는 이소프로판올과 함께 티타늄이소프로폭사이드와 같은 루이스산 존재하에 반응시켜 2-번 위치의 메톡시카보닐을 이소프로필옥시카보닐로 전환시킨 후 반응식 1 내지 4에 나타낸 것과 동일한 방법으로 제조한다.
상기 반응식 5에서
R2, R3, 및 R4는 화학식 1에 대해 정의한 바와 같다.
6) R1이 수소원자 또는 알칼리금속이고, R2가 저급알킬 또는 벤질이며, R3가 수소원자 또는 저급알킬이고, R4가 하이드록시, 저급알콕시, 벤질옥시, 하이드록시카보닐알콕시, 니코티노일옥시, 이소니코티노일옥시 또는 2-피리딜메톡시인 화학식 1의 화합물은 하기 반응식 6에 나타낸 바와 같이 제조한다. 즉, 반응식 1, 2, 및 4에서 제조된 화합물을 물과 아세토니트릴의 혼합용매중에서 3당량의 수산화나트륨과 반응시킨 후 진한 염산으로 처리하여 R1이 수소원자인 화합물을 제조한 다음, 이 화합물을 1 당량의 알칼리금속 수산화물로 처리하여 R1이 알칼리금속인 목적화합물을 제조한다.
상기 반응식 6에서
R1' 는 알칼리금속을 나타내고,
R2는 저급알킬 또는 벤질을 나타내며,
R3는 수소 또는 저급알킬을 나타내고,
R4"' 는 하이드록시, 저급알콕시, 벤질옥시, 하이드록시카보닐알콕시, 니코티노일옥시, 이소니코티노일옥시 또는 2-피리딜메톡시를 나타낸다.
화학식 1의 화합물을 제조하는 상기 방법 1 내지 6에서 출발물질로 사용된 공지의 화합물들은 대한민국 특허출원 제 95-38181 호 및 96-46732 호에 개시되어 있는 방법을 참조하여 제조할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 상기 화학식 1의 신규 제니핀 유도체의 간보호효과는 사염화탄소 모델과 D-갈락토사민 모델을 이용하여 조사하였다.
사염화탄소 모델(참조: Philippe letteron et al., Biochemical Pharma- cology, 39, 12, 2027-2034, 1990; Tips, 10, 1989; Kyoichi Kagawa et al., Japan J. Pharmacol., 42, 19-26, 1986; K. T. Liu and P. Lesca, Chem. Biol. Interactions, 41, 39-47, 1982; Richard O. et al., J. Biological Chemistry, 236, 2, 1961)은 실험적 간장해 모델중 가장 일반적으로 사용되는 것으로서, 사염화탄소가 체내 사이토크롬 P-450에 의해 독성이 강한 대사물인 트리클로로메틸 자유라디칼(CCl3·)로 전환되고 이 대사물이 간 마이크로좀의 막단백 티올기와 강하게 결합하여 지질라디칼(lipid radical)을 형성하며 산소 존재시 과산화라디칼(peroxy radical)로 되어 막의 지질 과산화반응을 촉진하는 현상을 기초로하여 확립된 것이다. 즉, 사염화탄소는 간에서의 단백질 생합성을 억제하고, 혈중 ALT, AST 치의 증가를 야기시키며, 조직학적으로는 간세포의 소엽중심성 괴사를 일으킨다.
또한, 본 발명화합물의 간보호작용을 D-갈락토사민 모델(참조: Koji Hase et al., Biol. Pharm. Bull., 20, 4, 381-385, 1997; Jun-ichi Nagakawa et al., J. Pharmacology and Experimental Therapeutics, 264, 1, 1992; Toxicology of the Liver, Raven Press, New York, 1985)에 의해서도 확인하였다. D-갈락토사민을 과량 투여하는 경우 생성되는 N-아실 갈락토사민은 UDP-갈락토사민, UDP-N-아실갈락토사민의 기질로 작용하는데, UDP-글루코스, UDP-헥소사민의 과잉합성은 간세포내 UTP의 결합과 UDP-글루코스, UDP-갈락토스 생합성을 저해하므로 결국은 간세포막 구조의 변화와 기능변화를 야기시켜 소엽산재성 괴사 및 혈중 ALT, AST치의 상승을 일으키게 된다. D-갈락토사민에 의한 독성의 발현은 바이러스성 간염과 유사하여 이에 대한 모델로도 많이 이용되고 있다.
본 발명에서는 랫트를 실험동물로 하여 본 발명에 따른 신규화합물을 4일간 경구투여한 후 사염화탄소 및 D-갈락토사민 유발 간장해에 대한 본 발명 화합물의 억제효과를 측정하였다.
각 실험동물의 간 손상정도는 혈청중 ALT, AST 치를 측정함으로써 확인하였으며(참조: Biol. Pharm. Bull., 20, 4, 381-385, 1997; Toxicology and Applied Pharmacology, 95, 1-11, 1988), 본 발명 화합물의 간 보호활성은 하기 수학식 1에 의거하여 측정하였다(참조: Planta Medica, 55, 127-132, 1989). 이때, ALT 값 대신에 AST 값을 사용하여서도 동일한 수식에 의거하여 간보호활성을 구하는 것이 가능하다.
상기 수학식에서 정상군(Normal)은 용제만 투여받은 군을 나타내며, 대조군(Control)은 사염화탄소 및 D-갈락토사민을 투여받아 간손상이 유발된 군을 나타내고, 화합물 투여군은 본 발명에 따른 화합물을 4회 투여하고 마지막으로 투여한지 30분 후에 사염화탄소 또는 D-갈락토사민을 투여한 군을 나타낸다.
이러한 실험을 수행한 결과, 본 발명에 따른 화학식 1의 화합물은 간보호제로서 널리 공지되어있는 실리마린에 비해서도 우수한 간보호효과를 가지고 있는 것으로 나타났다. 또한, 본 발명에 따른 화합물의 일반적인 독성을 평가하기 위하여 마우스를 사용하여 급성독성시험을 실시한 결과, 1 회 경구투여시 각 화합물의 LD50은 2,000mg/kg 이상으로서 상당히 안전한 화합물로 평가되었다.
이러한 결과를 종합해볼 때 본 발명에 따른 화학식 1의 화합물은 안전하면서도 우수한 간질환 예방 및 치료효과를 지니고 있으므로, 본 발명은 상기 화학식 1의 화합물 또는 그의 약제학적으로 허용되는 염을 유효성분으로 함유하는 간질환치료제 조성물을 제공함을 또다른 목적으로 한다.
본 발명에 따른 치료제 조성물은 임상학적으로 투여시에 약제학적으로 허용되는 불활성담체와 화학식 1의 화합물을 배합하여 경구 또는 비경구 투여에 적합한 고체, 반고체 또는 액체 형태의 약제학적 제제로 제형화시켜 투여할 수 있다.
이러한 목적으로 적합하게 사용할 수 있는 약제학적으로 허용되는 불활성 담체는 고체이거나 액체일 수 있으며 희석제, 향미제, 가용화제, 윤활제, 현탁제, 결합제, 정제팽화제로 작용할 수 있는 물질중의 어느 하나 또는 그 이상일 수 있다. 본 발명에서 사용하기에 적당한 고체 또는 액체 담체의 구체적인 예로는 유당, 전분, 만니톨, 면실유 등을 언급할 수 있다.
간질환의 예방 및 치료목적으로 사용됨에 있어서 본 발명의 약제학적 조성물은 활성화합물을 기준으로 하여 초기에는 하루에 체중 킬로그람당 0.1 내지 100㎎의 투여량이 바람직하다. 그러나, 투약량은 환자의 필요정도, 치료되어야할 상태의 정도, 사용될 화합물에 따라 변할 수 있으며 특정한 상태에서 바람직한 투약량을 결정하는 것은 본 분야의 전문가에게 공지되어 있는 기술이다. 일반적으로 치료는 화합물의 최적량보다 적은 투약량으로 시작한다. 그런 다음 상황에 따라 최적의 효과가 나타날 때까지 조금씩 투약량을 증가시킨다. 필요에 따라 하루 총 투약량을 몇회로 나누어 하루 동안 투여할 수도 있다.
이하, 본 발명을 하기 실시예에 의거하여 보다 구체적으로 설명한다. 그러나, 이들 실기예는 본 발명에 대한 이해를 돕기 위한 것이며, 어떤 의미로든 본 발명의 범위가 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다.
실시예 1: 메틸 (1S,5R,6S)-5-벤질옥시-7-(t-부톡시이미노메틸)-4-옥사-비사이클로[4.3.0]노나-2,7-디엔-2-카복실레이트의 합성
메틸 (1S,5R,6S)-5-벤질옥시-7-포르밀-4-옥사-비사이클로[4.3.0]노나-2,7-디엔-2-카복실레이트(0.63g, 2.00mmol)를 메탄올과 물의 혼합액(11㎖, 10/1, v/v)에 용해시킨 다음, 여기에 t-부톡실아민 하이드로클로라이드(0.34g, 2.71mmol)를 가하여 실온에서 1시간동안 교반하다가 반응혼합물을 농축시켰다. 잔류물을 에틸아세테이트에 용해시킨 후, 포화식염수로 세척하고 무수 마그네슘설페이트로 건조시키고, 여과하고, 농축시켰다. 잔류물을 실리카겔 칼럼 크로마토그래피(용출제: n-헥산/에틸아세테이트=10/1, v/v)로 정제하여 흰색 고체상의 표제화합물(0.64g, 수율 83%)을 수득하였다.
1H NMR (300MHz, CDCl3) : δ 1.19(s, 9H), 2.37-2.45(m, 1H), 2.82-2.92(m, 1H), 3.38-3.40(m, 2H), 3.75(s, 3H), 4.63(d, 1H, J=12.3Hz), 4.83(d, 1H, J=12.3 Hz), 5.70(d, 1H, J=2.6㎐), 6.06(s, 1H), 7.29-7.37(m, 5H), 7.50(s, 1H), 7.83 (s, 1H)
13C NMR(CDCl3) : δ 27.84, 33.09, 39.34, 47.54, 51.51, 70.53, 79.13, 97.04, 112.04, 128.19, 128.26, 128.83, 136.79, 137.65, 138.21, 145.09, 152.33, 168.11
MASS : 386[M+1]+
실시예 2: 메틸 (1S,5R,6S)-5-벤질옥시-7-벤질옥시이미노메틸-4-옥사-비사이클로[4.3.0]노나-2,7-디엔-2-카복실레이트의 합성
t-부톡실아민 하이드로클로라이드 대신에 벤질옥시아민 하이드로클로라이드를 사용하는 점을 제외하고는 실시예 1에서와 동일하게 실시하여 표제화합물(수율 83%)을 수득하였다.
1H NMR (300 MHz, CDCl3) : δ 2.36-2.43(m, 1H), 2.86-2.94(m, 1H), 3.34- 3.39(m, 2H), 3.76(s, 3H), 4.60(d, 1H, J=12.1Hz), 4.84(d, 1H, J=12.1Hz), 5.03(s, 2H), 5.53(d, 1H, J=3.9㎐), 6.15(s, 1H), 7.29-7.40(m, 5H), 7.52(s, 1H), 7.94(s, 1H)13
C NMR(CDCl3) : δ 33.52, 39.61, 47.08, 51.51, 70.79, 76.61, 97.72, 111.77, 128.16, 128.23, 128.29, 128.38, 128.43, 128.76, 136.26, 137.68, 137.92, 139.61, 146.61, 152.44, 168.06
MASS : 420[M+1]+, 442[M+23]+
실시예 3: 메틸 (1S,5R,6S)-5-벤질옥시-7-하이드록시카보닐메톡시이미노메틸-4-옥사-비사이클로[4.3.0]노나-2,7-디엔-2-카복실레이트의 합성
t-부톡실아민 하이드로클로라이드 대신에 하이드록시카보닐메톡실아민 하이드로클로라이드를 사용하는 점을 제외하고는 실시예 1에서와 동일하게 실시하여 표제화합물(수율 44%)을 수득하였다.
1H NMR (300 MHz, CDCl3) : δ 2.31-2.39(m, 1H), 2.86-2.95(m, 1H), 3.23- 3.27(m, 1H), 3.31-3.36(m, 1H), 3.75(s, 3H), 4.55(s, 2H), 4.62(d, 1H, J=12.1 Hz), 4.86(d, 1H, J=12.1Hz), 5.34(d, 1H, J=4.8㎐), 6.23(bs, 1H), 7.29-7.36(m, 5H), 7.52(s, 1H), 7.98(s, 1H)
13C NMR(75 MHz, CDCl3) : δ 33.94, 39.75, 51.65, 70.56, 70.79, 97.65, 111.49, 128.31, 128.39, 128.77, 128.91, 135.72, 137.35, 141.57, 148.23, 152.63, 168.11, 174.75
MASS : 388[M+1]+, 410[M+23]+
실시예 4: 메틸 (1S,5R,6S)-5-벤질옥시-4-옥사-7-(2-피리딜메톡시이미노메틸)-비사이클로[4.3.0]노나-2,7-디엔-2-카복실레이트의 합성
2-피리딜카빈올(2.41㎖, 24.98mmol)을 메틸렌클로라이드(120㎖)에 용해시킨 후 트리에틸아민(9.40㎖, 67.44mmol)을 가하고 0℃로 냉각시켰다. 여기에 메탄설포닐클로라이드(3.48㎖, 67.44mmol)를 적가하고 동온도에서 30분간 교반하였다. 반응혼합물을 포화중조수와 포화식염수로 세척해주고 무수 마그네슘설페이트로 건조시킨 후, 여과하고 농축시켰다. 잔류물을 실리카겔 칼럼 크로마토그래피(용출제: n-헥산/에틸아세테이트=1/1, v/v)로 정제하여 2-(메탄설포닐옥시메틸)피리딘(3.34g, 수율 71%)을 수득하였다.
상기 수득한 화합물을 아세토니트릴(200㎖)에 용해시킨 후, 포타슘카보네이트(4.94g, 35.74mmol) 및 N-(t-부톡시카보닐)하이드록실아민(2.8g, 21.41mmol)을 가하여 3시간동안 환류교반하였다. 반응혼합물을 농축시키고 잔류물을 에틸아세테이트에 용해시킨 후, 포화중조수로 세척하고 무수 마그네슘설페이트로 건조시키고, 여과하고 농축시켰다. 잔류물을 실리카겔 칼럼 크로마토그래피(용출제: n-헥산/에틸아세테이트=2/1, v/v)로 정제하여 N-(t-부톡시카보닐)-O-(2-피리딜메틸)하이드록실아민(1.67g, 7.45mmol, 수율 42%)을 수득하였다.
상기 수득한 화합물(1g, 4.46mmol)에 염산가스로 포화된 에틸아세테이트(50㎖)를 가해 실온에서 2시간동안 교반하다가 농축시켜 O-(2-피리딜메틸)하이드록실아민 디하이드로클로라이드를 수득하였다. 이 후, t-부톡실아민 하이드로클로라이드 대신에 O-(2-피리딜메틸)하이드록실아민 디하이드로클로라이드를 사용하는 점을 제외하고는 실시예 1에서와 동일하게 실시하여 표제화합물(0.86g, 수율 46%)을 수득하였다.
1H NMR (300㎒, CDCl3) : δ 2.35-2.42(m, 1H), 2.84-2.94(m, 1H), 3.27-3.39(m, 2H), 3.74(s, 3H), 4.55(d, 1H, J=12.1㎐), 4.79(d, 1H, J=12.1㎐), 5.17(s, 2H), 5.48(d, 1H, J=4.1Hz), 6.18(bs, 1H), 7.21(dd, 1H, J=5.4, 7.1Hz), 7.28-7.40(m, 6H), 7.49(s, 1H), 7.67(dt, 1H, J=1.7, 7.7Hz), 8.01(s, 1H), 8.60(d, 1H, J=4.5Hz)
13C NMR(75MHz, CDCl3) : δ 33.53, 39.58, 47.08, 51.52, 70.79, 77.07, 97.64, 111.72, 122.30, 122.81, 128.14, 128.74, 136.07, 136.83, 137.56, 140.07, 147.15, 149.61, 152.43, 158.41, 168.03
MASS : 420[M]+
실시예 5: 메틸 (1S,5R,6S)-5-벤질옥시-7-(니코티노일옥시이미노메틸)-4-옥사-비사이클로[4.3.0]노나-2,7-디엔-2-카복실레이트의 합성
메틸 (1S,5R,6S)-5-벤질옥시-7-포르밀-4-옥사-비사이클로[4.3.0]노나-2,7-디엔-2-카복실레이트(1.0g, 3.18mmol)를 메탄올과 물의 혼합액(11㎖, 10/1, v/v)에 용해시키고 하이드록실아민 하이드로클로라이드(0.44g, 6.36mmol)를 가하여 실온에서 1시간동안 교반하다가 과량의 물을 넣으면 흰색 고체가 생성되었다. 생성된 흰색 고체를 감압하에 여과하고 물로 여러번 세척한 후 감압하에 건조시키 흰색 고체상의 메틸 (1S,5R,6S)-5-벤질옥시-7-하이드록시이미노메틸-4-옥사-비사이클로[4.3.0]노나-2,7-디엔-2-카복실레이트(1g, 수율 95%)가 수득되었다.
니코틴산(1.12g, 9.11mmol)을 메틸렌클로라이드(20㎖)에 현탁시키고 옥살릴클로라이드(1.59㎖, 18.22mmol)를 가한 다음 2시간동안 환류교반한 후 감압하에 농축시켰다. 농축된 잔류물을 메틸렌클로라이드(20㎖)에 녹이고 피리딘(5㎖)을 가한 다음 앞에서 수득한 메틸 (1S,5R,6S)-5-벤질옥시-7-하이드록시이미노메틸-4-옥사-비사이클로[4.3.0]노나-2,7-디엔-2-카복실레이트(1g, 3.04mmol)를 가하고 1시간동안 교반하였다. 반응 혼합물을 감압하에 농축시킨 다음 에틸아세테이트에 녹이고 포화중조수, 포화식염수 순으로 세척하였다. 무수 마그네슘설페이트로 건조시킨 후 농축시키고 농축된 잔류물은 실리카겔 칼럼 크로마토그래피(용출제: n-헥산/에틸아세테이트=1/2, v/v)로 정제하여 연한 노란색 오일상의 표제화합물(1.12g, 수율 85%)을 수득하였다.
1H NMR (300㎒, CDCl3) : δ 2.49(m, 1H), 3.00(m, 1H), 3.33(m, 1H), 3.78(s, 3H), 4.70(d, 1H, J=11.8㎐), 4.92(d, 1H, J=11.7㎐), 5.61(d, 1H, J=3.2 ㎐), 6.59(s, 1H), 7.32(m, 5H), 7.47(dd, 1H, J=5.1, 7.8Hz), 7.57(s, 1H), 8.32(s, 1H), 8.37(d, 1H, J=7.9Hz), 8.86(bs, 1H), 9.29(bs, 1H)
13C NMR(75MHz, CDCl3) : δ 34.13, 39.97, 47.01, 51.62, 71.37, 98.44, 111.30, 123.89, 125.26, 128.17, 128.73, 134.94, 137.54, 137.56, 145.86, 151.12, 152.17, 154.18, 154.45, 162.85, 167.90
실시예 6: 메틸 (1S,5R,6S)-5-벤질옥시-7-이소니코티노일옥시이미노메틸-4-옥사-비사이클로[4.3.0]노나-2,7-디엔-2-카복실레이트의 합성
니코틴산 대신에 이소니코틴산을 사용하는 점을 제외하고는 실시예 5에서와 동일하게 실시하여 표제화합물(수율 87%)을 수득하였다.
1H NMR (300㎒, CDCl3) : δ 2.48(m, 1H), 3.01(m, 1H), 3.42(m, 2H), 3.78 (s, 3H), 4.68(d, 1H, J=11.8㎐), 4.92(d, 1H, J=11.8㎐), 5.59(d, 1H, J=4.4㎐), 6.60(s, 1H), 7.38(m, 5H), 7.54(s, 1H), 7.89(d, 1H, J=6.0㎐), 7.89(d, 1H, J=2.8㎐), 8.33(s, 1H), 8.84(d, 1H, J=6.0Hz), 8.84(d, 1H, J=2.9Hz)
실시예 7: 이소프로필 (1S,5R,6S)-5-벤질옥시-7-하이드록시이미노메틸-4-옥사-비사이클로[4.3.0]노나-2,7-디엔-2-카복실레이트의 합성
메틸 (1S,5R,6S)-5-벤질옥시-7-하이드록시메틸-4-옥사-비사이클로[4.3.0]노나-2,7-디엔-2-카복실레이트(1.45g, 4.58㎜ol)를 이소프로판올(30㎖)에 용해시키고 티타늄이소프로폭사이드(2.73㎖, 9.16mmol)를 가하여 하룻밤동안 환류교반하였다. 반응혼합물을 0℃로 냉각시킨 후 1N-염산을 적가해 반응을 종결시키고 농축시켰다. 잔류물을 에틸아세테이트에 용해시킨 후, 유기층을 분리하여 포화중조수와 포화식염수로 세척해주었다. 무수 마그네슘설페이트로 건조시키고 여과하고 농축시켜 이소프로필 (1S,5R,6S)-5-벤질옥시-7-하이드록시메틸-4-옥사-비사이클로[4.3.0]노나-2,7-디엔-2-카복실레이트(1.47g, 4.27mmol, 수율 93%)를 수득하였다.
상기 수득한 화합물(1.47g, 4.27mmol)을 메틸렌클로라이드(150㎖)에 용해시키고 셀라이트(1.84g)와 피리디늄클로로크로메이트(1.84g, 8.54mmol)를 가하였다. 혼합물을 실온에서 2시간동안 교반하다가 셀라이트를 통과하여 여과한 다음 여액을 농축시켰다. 잔류물을 실리카겔 칼럼 크로마토그래피(용출제: n-헥산/에틸아세테이트=7/1, v/v)로 정제하여 노란색 오일상의 이소프로필 (1S,5R,6S)-5-벤질옥시-7-포르밀-4-옥사-비사이클로[4.3.0]노나-2,7-디엔-2-카복실레이트(1.02g, 수율 70%)를 수득하였다.
1H NMR (300㎒, CDCl3) : δ 1.29(d, 6H, J=6.2㎐), 2.51-2.59(m, 1H), 2.98-3.07(m, 1H), 3.35-3.41(m, 2H), 4.66(d, 1H, J=12.0㎐), 4.88(d, 1H, J=12.0 ㎐), 5.11(Sep, 1H, J=6.3Hz), 5.40(d, 1H, J=4.4㎐), 6.98(t, 1H, J=2.5㎐), 7.31-7.48(m, 5H), 7.57(s, 1H), 9.79(s, 1H)
메틸 (1S,5R,6S)-5-벤질옥시-7-포르밀-4-옥사-비사이클로[4.3.0]노나-2,7-디엔-2-카복실레이트 및 t-부톡실아민 하이드로클로라이드 대신에 이소프로필 (1S, 5R,6S)-5-벤질옥시-7-포르밀-4-옥사-비사이클로[4.3.0]노나-2,7-디엔-2-카복실레이트 및 하이드록실아민 하이드로클로라이드를 사용하는 점을 제외하고는 실시예 1에서와 동일하게 실시하여 표제화합물(수율 70%)을 수득하였다.
1H NMR (300㎒, CDCl3) : δ 1.28(d, 6H, J=6.2㎐), 2.23-2.31(m, 1H), 2.88-2.98(m, 1H), 3.18-3.23(m, 1H), 3.28-3.33(m, 1H), 4.67(d, 1H, J=12.2㎐), 4.91(d, 1H, J=12.1㎐), 5.11(Sep, 1H, J=6.2Hz), 6.20(s, 1H), 7.27-7.37(m, 5H), 7.52(s, 1H), 7.89(bs, 1H), 7.94(s, 1H)
실시예 8: 이소프로필 (1S,5R,6S)-5-벤질옥시-7-메톡시이미노메틸-4-옥사-비사이클로[4.3.0]노나-2,7-디엔-2-카복실레이트의 합성
하이드록실아민 하이드로클로라이드 대신에 메톡실아민 하이드로클로라이드를 사용하는 점을 제외하고는 실시예 7의 마지막 단계에서와 동일하게 실시하여 표제화합물(수율 89%)을 수득하였다.
1H NMR (300㎒, CDCl3) : δ 1.29(d, 6H, J=6.3㎐), 2.33-2.40(m, 1H), 2.80-2.86(m, 1H), 3.28-3.33(m, 1H), 3.34-3.37(m, 1H), 3.81(s, 1H), 4.65(d, 1H, J=12.0㎐), 4.90(d, 1H, J=12.0㎐), 5.11(Sep, 1H, J=6.2㎐), 5.46(d, 1H, J=4.7㎐), 6.16(bs, 1H), 7.30-7.38(m, 5H), 7.57(s, 1H), 7.85(s, 1H)
13C NMR(75MHz, CDCl3) : δ 22.35, 22.41, 33.94, 39.68, 46.83, 62.19, 67.54, 70.86, 98.12, 112.19, 128.10, 128.21, 128.70, 136.38, 137.67, 139.33, 146.19, 152.06, 167.15
MASS : 372[M+1]+
실시예 9: 메틸 (1S,5R,6S)-5-벤질옥시-7-[(4-에톡시카보닐)티아졸-2-일]-4-옥사-비사이클로[4.3.0]노나-2,7-디엔-2-카복실레이트의 합성
메틸 (1S,5R,6S)-5-벤질옥시-7-포르밀-4-옥사-비사이클로[4.3.0]노나-2,7-디엔-2-카복실레이트(1.0g, 3.18mmol)를 벤젠(100㎖)에 용해시킨 후, L-시스테인 에틸에스테르 하이드로클로라이드(1.43g, 7.70mmol), 피리딘(0.78㎖, 9.64mmol), 및 p-톨루엔설폰산(0.62g, 3.26mmol)을 가하여 실온에서 하룻밤 동안 교반하고 반응혼합물을 농축시켰다. 잔류물을 에틸아세테이트에 용해시켜 포화중조수와 포화식염수로 세척해준 후 무수 소듐카보네이트로 건조시키고 여과하고 농축시켰다. 잔류물을 실리카겔 칼럼 크로마토그래피(용출제: n-헥산/에틸아세테이트=3/1, v/v)로 정제하여 메틸 (1S,5R,6S)-7-[4-(에톡시카보닐)-티아졸리딘-2-일]-4-옥사-5-벤질옥시-비사이클로[4.3.0]노나-2,7-디엔-2-카복실레이트(0.75g, 1.68mmol, 수율 53%)를 수득하였다.
상기 수득한 화합물(0.45g, 1.0mmol)을 벤젠(25㎖)에 용해시키고 망간옥사이드(3.4g, 40mmol)를 가하여 하룻밤 동안 환류교반한 후 실온으로 냉각시켰다. 반응액을 셀라이트를 통과하여 여과하고 농축시켰다. 잔류물을 실리카겔 칼럼 크로마토그래피(용출제: n-헥산/에틸아세테이트=3/1, v/v)로 정제하여 표제화합물(0.08g, 수율 18%)을 수득하였다.
1H NMR (300㎒, CDCl3) : δ 1.34(t, 3H, J=7.1㎐), 2.23-2.33(m, 1H), 2.95- 3.05(m, 1H), 3.27-3.39(m, 2H), 3.68(s, 3H), 4.36(q, 2H, J=7.1Hz), 4.50(d, 1H, J=11.6㎐), 4.81(d, 1H, J=11.7㎐), 5.13(d, 1H, J=6.2Hz), 6.71(t, 1H, J=2.4Hz), 7.01-7.05(m, 2H), 7.15-7.20(m, 3H), 7.48(s, 1H), 7.96(s, 1H)
실시예 10: 이소프로필 (1S,5R,6S)-5-벤질옥시-7-[4-(p-톨루엔설포닐옥시카보닐)티아졸린-2-일]-4-옥사-비사이클로[4.3.0]노나-2,7-디엔-2-카복실레이트의 합성
이소프로필 (1S,5R,6S)-5-벤질옥시-7-포르밀-4-옥사-비사이클로[4.3.0]노나-2,7-디엔-2-카복실레이트(1.90g, 5.55mmol)를 톨루엔(20㎖)에 용해시키고 L-시스테인(1.35g, 11.14mmol)과 촉매량의 피리디늄-p-톨루엔설포네이트를 가한 후 딘스탁 장치를 사용하여 2시간동안 환류교반하였다. 반응혼합물을 실온으로 냉각시켜 농축시켰다. 잔류물을 메틸렌클로라이드(30㎖)에 용해시킨 다음 트리에틸아민(3.47㎖, 24.9mmol)과 p-톨루엔설포닐클로라이드(2.12g, 11.12mmol)를 가하여 실온에서 3시간동안 교반하였다. 반응혼합물을 0.1N 염산수용액, 포화중조수 및 포화식염수로 세척해준 다음, 무수 마그네슘설페이트로 건조시키고 여과하고 농축시켰다. 잔류물을 실리카겔 칼럼 크로마토그래피(용출제: n-헥산/에틸아세테이트=4/1, v/v)로 정제하여 표제화합물(0.40g, 수율 12%)을 수득하였다.
1H NMR (300㎒, CDCl3) : δ 1.18(d, 6H, J=6.2㎐), 1.85-1.93(m, 1H), 2.30- 2.35(m, 1H), 2.33(s, 3H), 2.63-2.72(m, 1H), 2.83-2.88(m, 1H), 3.52-3.58(m, 1H), 3.67-3.74(m, 1H), 4.46(d, 1H, J=8.3㎐), 4.52(d, 1H, J=11.3㎐), 4.70(t, 1H, J=6.3Hz), 4.86(d, 1H, J=11.3Hz), 4.99(Sept, 1H, J=6.2Hz), 5.64(s, 1H), 7.17(d, 2H, J=8.0Hz), 7.25-7.31(m, 1H), 7.41(s, 1H), 7.54(d, 2H, J=8.3㎐)
실시예 11: 이소프로필 (1S,5R,6S)-5-메톡시-7-[4-(p-톨루엔설포닐옥시카보닐)티아졸린-2-일]-4-옥사-비사이클로[4.3.0]노나-2,7-디엔-2-카복실레이트의 합성
이소프로필 (1S,5R,6S)-5-벤질옥시-7-포르밀-4-옥사-비사이클로[4.3.0]노나-2,7-디엔-2-카복실레이트 대신에 이소프로필 (1S,5R,6S)-7-포르밀-5-메톡시-4-옥사-비사이클로[4.3.0]노나-2,7-디엔-2-카복실레이트를 사용하는 점을 제외하고는 실시예 10에서와 동일하게 실시하여 표제화합물(수율 12%)을 수득하였다.
1H NMR (300㎒, CDCl3) : δ 1.18(d, 6H, J=6.2㎐), 1.89-1.97(m, 1H), 2.23- 2.29(m, 1H), 2.36(s, 3H), 2.65-2.73(m, 1H), 2.82-2.87(m, 1H), 3.45(s, 3H), 3.63-3.71(m, 1H), 4.25(d, 1H, J=8.2㎐), 4.77(t, 1H, J=6.1㎐), 4.99(Sept, 1H, J=6.2Hz), 5.65(bs, 1H), 7.23(d, 2H, J=8.2Hz), 7.38(s, 1H), 7.67(d, 2H, J=8.2㎐)
실시예 12: 메틸 (1S,5R,6S)-5-벤질옥시-7-[1-(하이드록시이미노)에틸]-4-옥사-비사이클로[4.3.0]노나-2,7-디엔-2-카복실레이트의 합성
메틸 (1S,5R,6S)-5-벤질옥시-7-포르밀-4-옥사-비사이클로[4.3.0]노나-2,7-디엔-2-카복실레이트(1.2g, 4.08mmol)를 테트라하이드로푸란(5㎖)에 용해시키고 -78℃로 냉각시켰다. 여기에 메틸마그네슘클로라이드(3M, 1.63㎖, 4.90mmol)를 적가하여 동온도에서 2시간동안 교반하다가 0℃로 승온시켰다. 포화 암모늄클로라이드 수용액을 이용하여 반응을 종결시키고 에틸아세테이트로 추출한 다음 무수 마그네슘설페이트로 건조시키고 여과하고 농축시켰다. 잔류물을 실리카겔 칼럼 크로마토그래피(용출제: n-헥산/에틸아세테이트=4/1, v/v)로 정제하여 메틸 (1S,5R, 6S)-5-벤질옥시-7-(1-하이드록시에틸)-4-옥사-비사이클로[4.3.0]노나-2,7-디엔-2-카복실레이트(1.17g, 3.55mmol, 수율 87%)를 수득하였다.
1H NMR (300㎒, CDCl3) : δ 1.20(d, 3H, J=6.6Hz), 1.95(m, 1H), 2.35(d, 1H, J=4.5Hz), 2.52(m, 1H), 2.75(m, 1H), 3.10(m, 1H), 3.60(s, 3H), 4.28(bs, 1H), 4.50-4.62(m, 2H), 4.90(d, 1H, J=11.8㎐), 5.70(s, 1H), 7.15-7.30(m, 5H), 7.42(s, 1H)
13C NMR(75㎒, CDCl3) : δ 20.19, 34.45, 36.71, 45.01, 49.10, 63.97, 69.47, 98.70, 109.00, 124.57, 126.19, 126.51, 134.00, 145.48, 149.82, 165.56
상기 수득한 화합물(2.55g, 7.72mmol)을 메틸렌클로라이드(30㎖)에 용해시키고 규조토(3.5g)와 피리디늄클로로크로메이트(3.32g, 15.4mmol)를 가하여 실온에서 1시간동안 교반하였다. 규조토를 이용하여 여과한 후 농축시키고 잔류물을 실리카겔 칼럼 크로마토그래피(용출제: n-헥산/에틸아세테이트=7/1, v/v)로 정제하여 흰색 고체상의 메틸 (1S,5R,6S)-7-아세틸-5-벤질옥시-4-옥사-비사이클로[4.3.0]노나-2,7-디엔-2-카복실레이트(1.65g, 수율 65%)를 수득하였다.
1H NMR (300㎒, CDCl3) : δ 2.32(s, 3H), 2.50(m, 1H), 2.90-3.10(m, 1H), 3.30-3.40(m, 2H), 3.75(s, 3H), 4.65(d, 1H, J=11.9Hz), 4.85(d, 1H, J=11.9Hz), 5.42(m, 1H), 6.85(s, 1H), 7.22-7.42(m, 5H), 7.50(s, 1H)
13C NMR(75㎒, CDCl3) : δ 27.71, 33.80, 39.82, 46.61, 51.59, 71.06, 98.18, 111.26, 128.16, 128.23, 128.79, 137.50, 143.81, 146.57, 152.70, 167.91, 196.58
메틸 (1S,5R,6S)-5-벤질옥시-7-포르밀-4-옥사-비사이클로[4.3.0]노나-2,7-디엔-2-카복실레이트 및 t-부톡실아민 하이드로클로라이드 대신에 상기 수득한 화합물 및 하이드록실아민 하이드로클로라이드를 사용하는 점을 제외하고는 실시예 1에서와 동일하게 실시하여 표제화합물(수율 80%)을 수득하였다.
1H NMR (300㎒, CDCl3) : δ 1.83(s, 3H), 2.05(m, 1H), 2.62-2.80(m, 1H), 3.00-3.15(m, 2H), 3.58(s, 3H), 4.45(d, 1H, J=12.2Hz), 4.68(d, 1H, J=12.0Hz), 4.85(m, 1H), 6.00(s, 1H), 7.00-7.15(m, 5H), 7.35(s, 3H)13
C NMR(75㎒, CDCl3) : δ 11.98, 34.98, 39.64, 46.08, 51.56, 71.31, 99.79, 111.45, 128.19, 128.68, 134.99, 137.55, 140.19, 152.66, 153.70, 168.16
실시예 13: 메틸 (1S,5R,6S)-5-벤질옥시-7-[1-(메톡시이미노)에틸]-4-옥사-비사이클로[4.3.0]노나-2,7-디엔-2-카복실레이트의 합성
하이드록실아민 하이드로클로라이드 대신에 메톡실아민 하이드로클로라이드를 사용하는 점을 제외하고는 실시예 12에서와 동일하게 실시하여 표제화합물(수율 78%)을 수득하였다.
1H NMR (300㎒, CDCl3) : δ 1.90(s, 3H), 2.25(m, 1H), 2.78(m, 1H), 3.25 (m, 2H), 3.65(s, 3H), 3.66(s, 3H), 4.53(d, 1H, J=12.2Hz), 4.75(d, 1H, J=12.2 Hz), 5.45(d, 1H, J=3.8Hz), 6.05(m, 1H), 7.15-7.30(m, 5H), 7.42(s, 1H)13
C NMR(75㎒, CDCl3) : δ 33.49, 39.34, 47.09, 51.54, 62.08, 70.67, 98.19, 111.97, 128.09, 128.16, 128.74, 134.72, 137.76, 139.49, 152.44, 152.61, 168.18
실시예 14: 메틸 (1S,5R,6S)-7-[1-(하이드록시이미노)에틸]-5-메톡시-4-옥사-비사이클로[4.3.0]노나-2,7-디엔-2-카복실레이트의 합성
메틸 (1S,5R,6S)-5-벤질옥시-7-포르밀-4-옥사-비사이클로[4.3.0]노나-2,7-디엔-2-카복실레이트 대신에 메틸 (1S,5R,6S)-7-포르밀-5-메톡시-4-옥사-비사이클로[4.3.0]노나-2,7-디엔-2-카복실레이트를 사용하는 점을 제외하고는 실시예 12에서와 동일하게 실시하여 표제화합물(수율 85%)을 수득하였다.
1H NMR (300㎒, CDCl3) : δ 2.25(s, 3H), 2.42(m, 1H), 2.88(m, 1H), 3.25 (m, 1H), 3.38(s, 3H), 3.65(s, 3H), 5.12(d, 1H, J=7.0Hz), 6.72(s, 1H), 7.20(s, 1H), 7.40(s, 1H)
실시예 15: (1S,5R,6S)-5-벤질옥시-7-메톡시이미노메틸-4-옥사-비사이클로[4.3.0]노나-2,7-디엔-2-카복실산의 합성
메틸 (1S,5R,6S)-5-벤질옥시-7-메톡시이미노메틸-4-옥사-비사이클로[4.3.0]노나-2,7-디엔-2-카복실레이트(15g, 43.68mmol)를 아세토니트릴과 물의 혼합액(2/1, v/v, 300㎖)에 녹이고 수산화나트륨(5.24g, 131.04mmol)을 가한 다음 3시간동안 환류교반하였다. 반응용기를 실온으로 냉각시킨 후 감압하에 유기용매를 제거하고 클로로포름으로 추출하였다. 추출액을 무수 마그네슘설페이트로 건조시키고 농축시키면 갈색 고체가 수득되었다. 수득된 갈색 고체를 에틸아세테이트와 n-헥산으로 재결정하여 흰색 고체상의 표제화합물(12.9g, 수율 90%)을 수득하였다.
1H NMR (300㎒, CDCl3) : δ 2.42(m, 1H), 2.93(m, 1H), 3.32(m, 2H), 3.82 (s, 3H), 4.68(d, 1H, J=11.9㎐), 4.90(d, 1H, J=11.9㎐), 5.57(d, 1H, J=4.2㎐), 6.13(s, 1H), 7.32(m, 5H), 7.68(s, 1H), 7.89(s, 1H)
MASS : 330[M+H]+, 352[M+Na]+
실시예 16: 소듐 (1S,5R,6S)-5-벤질옥시-7-메톡시이미노메틸-4-옥사-비사이클로[4.3.0]노나-2,7-디엔-2-카복실레이트의 합성
실시예 15에서 수득한 화합물(2g, 6.07mmol)을 물(20㎖)에 현탁시키고 5℃에서 1N-NaOH(6.1㎖, 6.10mmol)을 가한 다음 30분간 교반하면 화합물이 모두 용해되었다. 맑게된 용액을 감압하에 농축시키고 잔류물에 뜨거운 에탄올을 가하여 녹인 다음 0℃로 냉각시키고 흰색 고체가 생길 때까지 에틸아세테이트를 적가하였다. 생성된 흰색 고체를 여과한 후 건조시켜 흰색 고체상의 표제화합물(2.1g, 수율 99%)을 수득하였다.
1H NMR (300㎒, D2O) : δ 2.19(m, 1H), 2.82(m, 1H), 3.01(m, 1H), 3.21(m, 1H), 3.68(s, 3H), 4.59(d, 1H, J=11.7㎐), 4.82(d, 1H, J=11.7㎐), 5.11(d, 1H, J=6.3㎐), 6.32(s, 1H), 7.19(s, 1H), 7.37(m, 5H), 7.89(s, 1H)
MASS : 352[M+H]+, 374[M+Na]+