KR101293278B1

KR101293278B1 - 신규 혈관누출 차단제

Info

Publication number: KR101293278B1
Application number: KR1020100107346A
Authority: KR
Inventors: 권영근; 서영거
Original assignee: 주식회사 한독; 연세대학교 산학협력단
Priority date: 2009-10-29
Filing date: 2010-10-29
Publication date: 2013-08-09
Also published as: KR20110047170A; CN102656153A; US8889840B2; EP2495242A2; EP2495242B1; US20120245110A1; JP2013509401A; JP5701308B2; CN102656153B; WO2011053048A3; EP2495242A4; WO2011053048A2

Abstract

본 발명은 신규한 혈관누출 차단제에 관한 것으로서, 본 발명의 신규한 혈관누출 차단제는 혈관내피세포의 사멸을 억제하고, VEGF에 의해 유도된 액틴 스트레스 파이버의 형성을 억제하고 외피 액틴 링(cortical actin ring)의 구조를 증가시키며 혈관세포 간 TJ(tight junction)의 안정성을 향상시켜 혈관 누출를 억제한다. 본 발명의 혈관누출 차단제는 혈관의 투과성을 억제할 뿐만 아니라 손상된 혈관의 완전성(integrity)을 복구할 수 있는 활성도 가지고 있다. 따라서, 본 발명의 혈관누출 차단제는 혈관누출에 의해 야기되는 다양한 질환을 예방 또는 치료할 수 있다. 본 발명의 혈관누출 차단제는 상업적으로 구입이 용이하고 합성적 접근이 우수한 물질로서 콜레스테롤을 모핵으로 이용하여 합성되기 때문에, 상업적 합성 용이성(feasibility)이 매우 우수하다.

Description

신규 혈관누출 차단제{Novel Blocker for Vascular Leakage}

본 발명은 신규 혈관누출 차단제에 관한 것이다.

증가된 혈관투과성을 초래하는 내피 장벽의 파괴는 많은 병적 과정, 예컨대 다양한 염증질환, 급성 폐 손상 및 당뇨병성 망막증을 야기한다[1,2]. 내피 투과성은, 근접 접합(AJs) 및 밀착 접합(TJs)과 같은 인접 내피세포 간의 세포-세포 접합(cell-cell junctions)에 의해 단단하게 조절된다[3,4]. TJs는 오클루딘, 클라우딘, 접합성 접착 분자(JAMs) 및 조눌라 오클루딘(ZO)과 같은 많은 단백질로 이루어져 있다. 오클루딘, 클라우딘 및 JAMs는 접합 특성을 가지는 중요한 세포막투과 단백질로서, 인접 세포들의 마주보는 내피막 사이의 밀접한 봉인 형성에 관여한다[3]. 오클루딘 및 클라우딘은 호모다이머 브리지를 형성하고, ZOs 및 신굴린은 이들 세포막투과 단백질을 액틴 필라멘트에 연결한다[5-7]. 접합주변 액틴의 역동적 조절은 액틴 세포골격에 밀접하게 연결된 TJs에 직접 또는 간접적으로 영향을 주어 세포간극 투과성을 조절하는 것으로 알려져 있다[8,9]. 사실, 다양한 조건 하에서 TJ 복합체의 변화에, 액틴 세포골격의 일시적 발현, 역동적 구조화 및 공간적 분포가 관여한다는 많은 증거가 있다[10]. 따라서, 액틴은 TJs의 완전성, 즉 내피 투과성을 조절하는 데 매우 중요한 역할을 한다.

액틴 세포골격의 외피 액틴 링으로의 재구조화 및 TJ 단백질의 세포 주위로의 동시적 재분포는 내피 장벽 강화에서 필수불가결한 이벤트이다. 여러 분자들이 외피 액틴 링의 형성에 중요하다고 알려져 있다[11]. 인산화된 마이오신 경쇄(p-MLC) 및 그의 키나아제, 즉 마이오신 경쇄 키나아제(MLCK)는 스핑고신-1-포스페이트(S1P)에 의해 유도된 EC 장벽 강화 동안에 외피 부위에 분포하는 것으로 관찰되었으며[12,13], 이는 내피 장벽 기능을 조절하는 데 있어서 공간적으로 규정된 MLCK 활성화에 중요한 역할을 한다. 외피 부위에서의 MLC 인산화는 액틴 필라멘트 및 마이오신의 상호작용을 촉진하며, 이는 외피 액틴 링 구조를 안정화 하고, 결국 세포 주위의 TJ 단백질 복합체의 안정화를 증가시킨다[11]. F-액틴 결합 단백질인 코택틴은 외피 액틴 재배열에 관여한다[14]. 코택틴 타이로신 인산화 및 그의 오피 액틴으로의 트랜스로케이션은 강화된 내피 장벽 기능과 연관되어 있다[13]. 또한, 인산화된 코택틴은 외피 링에서 SH3-도멘인을 통하여 MLCK에 결합되어 있으며, 이와 같은 사실은 외피 액틴 중합화의 위치에서의 코택틴-MLCK 상호작용이 액토-마이오신 상호작용을 최적 위치에 국소화 하여 장벽 기능을 강화시킨다는 것을 나타낸다[13].

당뇨병성 망막증(DR)은 가장 일반적인 혈관 망막병증이며, 성인에서 법적시각상실의 주요한 요인이다[15]. DR의 가장 초기 증상은, 혈관-망막 장벽(BRB)의 파괴에 의한 망막 혈관으로부터의 누출(leakage)이며, 이는 망막 부종 및 내피 세포 증식 증상이 후속된다[16]. BRB는 잘 분화된 눈의 미세혈관들의 선택적 내피 장벽이다. 혈관 망막증의 초기 단계 동안에 BRB의 파쇄가 발생하며, 이는 증식성 혈관 망막증의 비가역적인 혈관신생 이전에 회복될 수 있다[17]. VEGF는 밀접 접합의 완전성을 변화시키고 내피세포의 세포골격을 구조화 함으로써 BRB 파쇄에서 중요한 역할을 하며, 이는 DR의 발병 동안 투과성을 증가시킨다[18,19]. BRB 파괴의 이러한 초기 및 가역적 단계를 타겟팅 하는 치료법에 대한 요구가 대두되고 있다.

본 명세서 전체에 걸쳐 다수의 논문 및 특허문헌이 참조되고 그 인용이 표시되어 있다. 인용된 논문 및 특허문헌의 개시 내용은 그 전체로서 본 명세서에 참조로 삽입되어 본 발명이 속하는 기술 분야의 수준 및 본 발명의 내용이 보다 명확하게 설명된다.

본 발명자들은 혈관의 완전성(integrity)의 손상에 의한 혈관 누출에 의해 야기되는 질환을 예방 또는 치료할 수 있는 물질을 개발하고자 예의 연구 노력하였다. 그 결과, 본 발명자들은 혈관 내피세포의 손상을 억제하는 것으로 본 발명자들이 이미 규명한 진세노아시드 Rk1 및 Rg3와 유사한 분자 골격을 가지는 물질을 합성하였고, 이 물질들이 혈관내피세포의 사멸을 억제하고, VEGF에 의해 유도된 액틴 스트레스 파이버의 형성을 억제하고 외피 액틴 링(cortical actin ring)의 구조를 증가시키며 혈관세포 간 TJ(tight junction)의 안정성을 향상시켜 혈관 누출 관련 질환을 예방 또는 치료할 수 있음을 확인함으로써, 본 발명을 완성하게 되었다.

따라서, 본 발명의 목적은 신규한 진세노사이드 Rk1 및/또는 Rg3 유사체를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 혈관누출(vascular leakage) 질환 예방 또는 치료용 약제학적 조성물을 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 혈관누출(vascular leakage) 질환 예방 또는 치료용 식품 조성물을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적 및 이점은 하기의 발명의 상세한 설명, 청구범위 및 도면에 의해 보다 명확하게 된다.

본 발명의 일 양태에 따르면, 본 발명은 진세노사이드 Rk1 또는 Rg3 유사체로서 다음 화학식 1로 표시되는 화합물을 제공한다:

화학식 1

상기 화학식에서, X는 산소 또는 황이고; R₁은 수소, 할로, C₁ _-30 알킬, C₃ _-10사이클로알킬, C₂ _-30알케닐, C₃ _-10사이클로알케닐, 헤테로원자로서 산소, 황 또는 질소를 포함하는 C₂ _-15헤테로사이클로알킬, 헤테로원자로서 산소, 황 또는 질소를 포함하는 C₃ _-15헤테로사이클로알킬알킬, C₂ _-30알콕시알킬, C₃ _-30알콕시알콕시알킬, 헤테로원자로서 산소, 황 또는 질소를 포함하는 C₃ _-10헤테로사이클로알케닐, C_1-20알코올, C₁ _-20알케놀, C₂ _-30아실, C₁ _-10아미드, C₁ _-10아민, C₂ _-15에스테르, 설페이트, 카르복실기, C_3-20 카르복시알킬, C₃ _-20 카르복시알케닐, C₃ _-20 알킬카르복실, C₃ _-20 알케닐카르복실, C₃ _-20 알킬카르복시알킬, C₃ _-20 알킬카르복시알케닐, C₃ _-20 알케닐카르복시알킬, C₄ _-20알케닐카르복시알케닐, C₆ _-30아릴, C₆ _-30 아랄킬, C₆ _-30알카릴, 헤테로원자로서 질소를 포함하는 C₃ _-30헤테로아릴 또는 C₆ _-30아릴카르보닐이고; R₂₁은 C₂ _-30알킬, C_3-10사이클로알킬, C₂ _-30알케닐, C₃ _-10사이클로알케닐, C₂ _-30카르복시알킬, C₂ _-30알킬카르복실, C₃ _-30카르복시알케닐, C₃ _-30알케닐카르복실, C₃ _-30알킬카르복시알킬, C₃ _-30알킬카르복시알케닐, C₃ _-30알케닐카르복시알킬, C₄ _-30알케닐카르복시알케닐, 헤테로원자로서 산소, 황 또는 질소를 포함하는 C₂ _-10헤테로사이클로알킬, 헤테로원자로서 산소, 황 또는 질소를 포함하는 C₃ _-10헤테로사이클로알킬알킬, C₂ _-30알콕시알킬, C₃ _-30알콕시알콕시알킬, 헤테로원자로서 산소, 황 또는 질소를 포함하는 C₃ _-10헤테로사이클로알케닐, C₁ _-20알코올, C₁ _-20알케놀, C₂ _-30아실, C₁ _-10아미드, C₁ _-10아민 또는 C₂ _-15에스테르이고; R₂₂는 수소, 히드록시, 할로 또는 C₁ _-10알킬이고; R₂₃은 수소, 히드록시 또는 C₁ _-10알킬이고; R₂₁은 R₂₂ 및 R₂₃과 함께 결합하는 탄소에 대하여 이중결합을 형성할 수 있으며; R₂₃은 R₂₁ 및 R₂₂과 함께 결합하는 탄소에 대하여 이중결합을 형성할 수 있으며; R₂₁ 또는 R₂₃이 상기 탄소에 이중결합을 형성하는 경우 R₂₂는 원자를 포함하지 않으며; R₃ 및 R₄는 서로 독립적으로 수소 또는 C₁ _-10알킬이고;

는 단일결합 또는 이중결합을 나타낸다.

본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 본 발명의 진세노사이드 Rk1 또는 Rg3 유사체는 다음 화학식 2로 표시된다:

화학식 2

상기 화학식에서, X, R₁, R₂₁, R₂₂, R₂₃, R₃ 및 R₄에 대한 정의는 화학식 1과 동일하다.

보다 바람직하게는, 본 발명의 진세노사이드 Rk1 또는 Rg3 유사체는 다음 화학식 3으로 표시된다.:

화학식 3

본 발명의 다른 양태에 따르면, 본 발명은 (a) 상기 진세노사이드 Rk1 유사체의 약제학적 유효량; 및 (b) 약제학적으로 허용되는 염을 포함하는 혈관누출(vascular leakage) 질환 예방 또는 치료용 약제학적 조성물을 제공한다.

본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 본 발명은 상기 진세노사이드 Rk1 유사체를 유효성분으로 포함하는 혈관누출(vascular leakage) 질환 예방 또는 치료용 식품 조성물을 제공한다.

본 발명자들은 혈관의 완전성(integrity)의 손상에 의한 혈관 누출에 의해 야기되는 질환을 예방 또는 치료할 수 있는 물질을 개발하고자 예의 연구 노력하였다. 그 결과, 본 발명자들은 혈관 내피세포의 손상을 억제하는 것으로 본 발명자들이 이미 규명한 진세노아시드 Rk1 및 Rg3와 유사한 분자 골격을 가지는 물질을 합성하였고, 이 물질들이 혈관내피세포의 사멸을 억제하고, VEGF에 의해 유도된 액틴 스트레스 파이버의 형성을 억제하고 외피 액틴 링(cortical actin ring)의 구조를 증가시키며 혈관세포 간 TJ(tight junction)의 안정성을 향상시켜 혈관 누출 관련 질환을 예방 또는 치료할 수 있음을 확인하였다.

화학식 1로 표시되는 본 발명의 화합물은 혈관 내피세포의 손상을 억제하는 것으로 본 발명자들이 이미 규명한 진세노아시드 Rk1 및 Rg3의 구조를 미미킹 하여 화학적으로 합성된다. 진세노아시드 Rk1 및 Rg3는 고가의 인삼으로부터 추출 및 분리하여 사용하여야 때문에, 제공될 수 있는 양에 한계가 있다. 이러한 문제점을 해결하고, 진세노아시드 Rk1 및 Rg3보다 개선된 생리활성 및 약리학적 프로파일(pharmacological profile)을 보이는 물질을 개발하고자 노력하였고, 그 결과 본 발명의 화합물이 분자설계 되고 합성되었다.

진세노아시드 Rk1 및 Rg3의 분자골격과 유사한 구조를 가지면서 상업적으로 구입이 용이하고 합성적 접근이 우수한 물질로서 콜레스테롤을 선택하여 이를 모핵으로 하여 다양한 유도체를 분자설계 하고 합성하였다.

본 명세서에서, 화학식 1의 진세노사이드 Rk1 또는 Rg3 유사체를 정의하기 위하여 사용되는 용어 “할로”는 할로겐족 원소를 나타내며, 예컨대, 플루오로, 클로로, 브로모 및 요오도를 포함한다.

용어 “알킬”은 직쇄 또는 분쇄의 비치환 또는 치환된 포화 탄화수소기를 의미하며, 예를 들어, 메틸, 에틸, 프로필, 이소부틸, 펜틸, 헥실, 헵틸, 옥틸, 노닐, 데실, 운데실, 트리데실, 펜타데실 및 헵타데실 등을 포함한다. C₁ _-30 알킬은 탄소수 1 내지 30의 알킬 유니트를 가지는 알킬기를 의미하며, C₁ _-30 알킬이 치환된 경우 치환체의 탄소수는 포함되지 않은 것이다. 화학식 1에서, R₁ 위치의 C₁ _-30 알킬은 바람직하게는 C₁ _-20 알킬, 보다 바람직하게는 C₁ _-15 알킬, 보다 더 바람직하게는 C₁ _-10 알킬, 가장 바람직하게는 C₁ _-5 알킬이다. 화학식 1에서, R₂₁ 위치의 C₂ _-15 알킬은 바람직하게는 C_3-10 알킬이고, 보다 바람직하게는 C₄ _-8 알킬, 가장 바람직하게는 분쇄의 C₆ 알킬이다. 화학식 1에서, R₂₂ 위치의 C₁ _-5 알킬은 바람직하게는 C₁ _-3 알킬이고, 보다 바람직하게는 C₁ _-2 알킬이다. 화학식 1에서, R₂₃ 위치의 C₁ _-10 알킬은 바람직하게는 C₁ _-5 알킬이고, 보다 바람직하게는 C₁ _-3 알킬, 보다 더 바람직하게는 C₁ _-2 알킬이다. 화학식 1에서, R₃ 위치 또는 R₄ 위치의 C₁ _-10 알킬은 바람직하게는 C₁ _-5 알킬이고, 보다 바람직하게는 C₁ _-3 알킬, 보다 더 바람직하게는 C₁ _-2 알킬이다.

용어 “사이클로알킬”은 사이클릭 탄화수소 라디칼을 의미하며, 이는 사이클로프로필, 사이클로부틸 및 사이클로펜틸을 포함한다. C₃ _-10 사이클로알킬은 링 구조를 형성하는 탄소수가 3-10인 사이클로알킬을 의미하며, C₃ _-10 사이클로알킬이 치환된 경우 치환체의 탄소수는 포함되지 않은 것이다. 화학식 1에서, R₁ 위치의 사이클로알킬은 바람직하게는 C₃ _-10 사이클로알킬, 보다 바람직하게는 C₃ _-8 사이클로알킬이다. 화학식 1에서, R₂₁ 위치의 사이클로알킬은 바람직하게는 C₃ _-10 사이클로알킬, 보다 바람직하게는 C₃ _-8 사이클로알킬이다.

용어 “알케닐”은 지정된 탄소수를 가지는 직쇄 또는 분쇄의 비치환 또는 치환된 불포화 탄화수소기를 나타내며, 예컨대, 에테닐, 비닐, 프로페닐, 알릴, 이소프로페닐, 부테닐, 이소부테닐, t-부테닐, n-펜테닐 및 n-헥세닐을 포함한다. C₂ _-30알케닐은 탄소수 1 내지 30의 알케닐 유니트를 가지는 알케닐기를 의미하며, C₂ _-30 알케닐이 치환된 경우 치환체의 탄소수는 포함되지 않은 것이다. 화학식 1에서, R₁ 위치의 C₂ _-30 알케닐은 바람직하게는 C₂ _-20 알케닐, 보다 바람직하게는 C₂ _-15 알케닐, 보다 더 바람직하게는 C₂ _-10 알케닐, 가장 바람직하게는 C₂ _-5 알케닐이다. 화학식 1에서, R₂₁ 위치의 C₂ _-15 알케닐은 바람직하게는 C₃ _-10 알킬이고, 보다 바람직하게는 C₄ _-8 알킬, 가장 바람직하게는 분쇄의 C₆ 알킬이다.

용어 “사이클로알케닐”은 최소 하나의 이중 결합을 갖는 사이클릭 탄화수소기를 의미하며, 예컨대 사이클로펜텐, 사이클로헥센 및 사이클로헥사디엔을 포함한다. C_3-10사이클로알케닐은 링 구조를 형성하는 탄소수가 3-10인 사이클로알케닐을 의미하며, C₃ _-10 사이클로알케닐이 치환된 경우 치환체의 탄소수는 포함되지 않은 것이다. 화학식 1에서, R₁ 위치의 C₃ _-10 사이클로알케닐은 바람직하게는 C₃ _-8 사이클로알케닐이다. 화학식 1에서, R₂₁ 위치의 사이클로알케닐은 바람직하게는 C₃ _-8 사이클로알케닐이다.

용어 “헤테로원자로서 산소, 황 또는 질소를 포함하는 헤테로사이클로알킬”은 탄소와 수소 그리고 최소 하나의 헤테로원자(산소, 황 또는 질소)를 포함하는 비-방향족성 사이클릭 탄화수소기를 의미한다. 상기 헤테로원자는 바람직하게는 산소 또는 황이고, 가장 바람직하게는 산소이다. 헤테로원자의 개수는 바람직하게는 1-4개, 보다 바람직하게는 1-3개, 보다 더 바람직하게는 1-2개, 가장 바람직하게는 1개이다. C₂ _-15헤테로사이클로알킬은 링 구조를 형성하는 탄소의 개수가 2-15인 헤테로사이클로알킬을 의미한다. 화학식 1에서, R₁ 위치의 C₂ _-15헤테로사이클로알킬은 바람직하게는 C₂ _-10헤테로사이클로알킬, 보다 바람직하게는 C₃ _-8헤테로사이클로알킬, 보다 더 바람직하게는 C₄ _-6헤테로사이클로알킬, 가장 바람직하게는 C₅ 헤테로사이클로알킬이다. 화학식 1에서, R₂₁ 위치의 C₂ _-15헤테로사이클로알킬은 바람직하게는 C₂ _-10헤테로사이클로알킬, 보다 바람직하게는 C₃ _-8헤테로사이클로알킬, 보다 더 바람직하게는 C₄ _-6헤테로사이클로알킬, 가장 바람직하게는 C₅ 헤테로사이클로알킬이다.

용어 “헤테로원자로서 산소, 황 또는 질소를 포함하는 C₃ _-10헤테로사이클로알킬알킬”은 탄소와 수소 그리고 최소 하나의 헤테로원자(산소, 황 또는 질소)를 포함하는 비-방향족성 사이클릭 탄화수소기를 의미한다. 상기 헤테로원자는 바람직하게는 산소 또는 황이고, 가장 바람직하게는 산소이다. 헤테로원자의 개수는 바람직하게는 1-4개, 보다 바람직하게는 1-3개, 보다 더 바람직하게는 1-2개, 가장 바람직하게는 1개이다. C₃ _-15헤테로사이클로알킬알킬은 링 구조를 형성하는 탄소 및 알킬 부분의 탄소 개수가 3-15인 헤테로사이클로알킬알킬을 의미한다. 바람직하게는, 알킬 부분은 1-5개의 탄소 원자를 갖는다. 본 발명의 구현예에서, 헤테로사이클로알킬알킬의 알킬 부분은 메틸렌이다. 화학식 1에서, R₁ 위치의 C₃ _-15헤테로사이클로알킬알킬은 바람직하게는 C₃ _-10헤테로사이클로알킬알킬, 보다 바람직하게는 C₃ _-6헤테로사이클로알킬알킬이다. 화학식 1에서, R₂₁ 위치의 C_3-10헤테로사이클로알킬알킬은 바람직하게는 C₃ _-6헤테로사이클로알킬알킬이다.

용어 “알콕시알킬”은 알콕시기로 치환된 알킬기를 의미한다. C₂ _-30 알콕시알킬은 탄소수 2 내지 30의 알콕시알킬 유니트를 가지는 알콕시알킬기를 의미하며, C₂ _-30 알콕시알킬이 치환된 경우 치환체의 탄소수는 포함되지 않은 것이다. 화학식 1에서, R₁ 위치의 C₂ _-30 알콕시알킬은 바람직하게는 C₂ _-20 알콕시알킬이고, 보다 바람직하게는 C₂ _-10 알콕시알킬, 보다 더 바람직하게는 C₂ _-8 알콕시알킬, 가장 바람직하게는 C_2-6 알콕시알킬이다. 화학식 1에서, R₂₁ 위치의 C₂ _-30 알콕시알킬은 바람직하게는 C₂ _-20 알콕시알킬이고, 보다 바람직하게는 C₂ _-10 알콕시알킬이다.

용어 “알콕시알콕시알킬”은 알콕시알콕시기로 치환된 알킬기(알콕시-알콕시-알킬-)를 의미한다. C₃ _-30 알콕시알콕시알킬은 탄소수 3 내지 30의 알콕시알콕시알킬 유니트를 가지는 알콕시알콕시알킬기를 의미하며, C₃ _-30 알콕시알킬이 치환된 경우 치환체의 탄소수는 포함되지 않은 것이다. 화학식 1에서, R₁ 위치의 C₃ _-30 알콕시알콕시알킬은 바람직하게는 C₃ _-20 알콕시알콕시알킬이고, 보다 바람직하게는 C₃ _-10 알콕시알콕시알킬, 보다 더 바람직하게는 C₃ _-8 알콕시알콕시알킬, 가장 바람직하게는 C₃ _-6 알콕시알콕시알킬이다. 화학식 1에서, R₂₁ 위치의 C₃ _-30 알콕시알콕시알킬은 바람직하게는 C_3-20 알콕시알콕시알킬이고, 보다 바람직하게는 C₃ _-10 알콕시알콕시알킬이다.

용어 “헤테로원자로서 산소, 황 또는 질소를 포함하는 헤테로사이클로알케닐”은 탄소와 수소 그리고 최소 하나의 헤테로원자(산소, 황 또는 질소) 및 최소 하나의 이중결합을 포함하는 비-방향족성 사이클릭 탄화수소기를 의미한다. 상기 헤테로원자는 바람직하게는 산소 또는 황이고, 가장 바람직하게는 산소이다. 헤테로원자의 개수는 바람직하게는 1-4개, 보다 바람직하게는 1-3개, 보다 더 바람직하게는 1-2개, 가장 바람직하게는 1개이다. C₃ _-10헤테로사이클로알케닐은 링 구조를 형성하는 탄소의 개수가 3-10인 헤테로사이클로케닐을 의미한다. 화학식 1에서, R₁ 위치의 C₃ _-10헤테로사이클로케닐은 바람직하게는 C₃ _-9헤테로사이클로알케닐, 보다 바람직하게는 C₃ _-8헤테로사이클로알케닐, 보다 더 바람직하게는 C₄ _-6헤테로사이클로알케닐, 가장 바람직하게는 C₅ 헤테로사이클로알케닐이다. 화학식 1에서, R₂₁ 위치의 C₃ _-10헤테로사이클로케닐은 바람직하게는 C₃ _-9헤테로사이클로알케닐, 보다 바람직하게는 C₃ _-8헤테로사이클로알케닐이다.

용어 “알코올”은 히드록실기가 알킬 또는 치환된 알킬기의 탄소원자에 결합된 화합물을 의미한다. C₁ _-20알코올은 탄소수 1 내지 20의 알코올 유니트를 가지는 알코올 화합물을 의미하며, C₁ _-20 알코올이 치환된 경우 치환체의 탄소수는 포함되지 않은 것이다. 화학식 1에서, R₁ 위치의 C₁ _-20 알코올은 바람직하게는 C₁ _-15 알코올, 보다 바람직하게는 C₁ _-10 알코올, 보다 더 바람직하게는 C₁ _-5 알코올이다. 화학식 1에서, R₂₁ 위치의 C₁ _-20 알코올은 바람직하게는 C₃ _-15 알코올, 보다 바람직하게는 C_3-10 알코올, 보다 더 바람직하게는 C₅ _-8 알코올이다.

용어 “알케놀”은 히드록실기가 알킬 또는 치환된 알케닐기의 탄소원자에 결합된 화합물을 의미한다. C₁ _-20알케놀은 탄소수 1 내지 10의 알케놀 유니트를 가지는 알케놀 화합물을 의미하며, C₁ _-20 알케놀이 치환된 경우 치환체의 탄소수는 포함되지 않은 것이다. 화학식 1에서, R₁ 위치의 C₁ _-20 알케놀은 바람직하게는 C₁ _-15 알케놀, 보다 바람직하게는 C₁ _-10 알케놀, 보다 더 바람직하게는 C₁ _-5 알케놀이다. 화학식 1에서, R₂₁ 위치의 C₁ _-20 알케놀은 바람직하게는 C₃ _-15 알케놀, 보다 바람직하게는 C_3-10 알케놀, 보다 더 바람직하게는 C₅ _-8 알케놀이다.

용어 “아실”은 카르복실산에서 히드록실기가 제거되어 형성된 라디칼을 의미한다. C₂ _-30아실은 탄소수 2 내지 30의 아실 유니트를 가지는 아실기를 의미하며, C₂ _-30아실이 치환된 경우 치환체의 탄소수는 포함되지 않은 것이다. 화학식 1에서, R₁ 위치의 C₂ _-30아실은 바람직하게는 C₂ _-10아실이다. 화학식 1에서, R₂₁ 위치의 C₂ _-30아실은 바람직하게는 C₂ _-10아실이다.

용어 “아미드”는 질소 원자에 결합된 아실기로 구성된 작용기를 의미한다. C₁ _-10아미드는 탄소수 1 내지 10의 아미드 유니트를 가지는 아미드기를 의미하며, C₁ _-10아미드가 치환된 경우 치환체의 탄소수는 포함되지 않은 것이다. 화학식 1에서, R₁ 위치의 C₁ _-10아미드는 바람직하게는 C₁ _-5아미드, 보다 바람직하게는 C₁ _-3아미드이다. 화학식 1에서, R₂₁ 위치의 C₁ _-10아미드는 바람직하게는 C₃ _-9아미드이다.

용어 “아민”은 비결합 페어(lone pair)를 갖는 염기성 질소 원자를 포함하는 작용기를 의미한다. C₁ _-10아민은 탄소수 1 내지 10의 아민 유니트를 가지는 아민기를 의미하며, C₁ _-10아민이 치환된 경우 치환체의 탄소수는 포함되지 않은 것이다. 화학식 1에서, R₁ 위치의 C₁ _-10아민은 바람직하게는 C_1-5아민, 보다 바람직하게는 C₁ _-3아민이다. 화학식 1에서, R₂₁ 위치의 C₁ _-10아민은 바람직하게는 C_3-9아민이다.

용어 “에스테르”는 RCOO-(R 은 알킬 또는 아릴)으로 표시되는 작용기를 의미한다. C₂ _-15에스테르는 탄소수 2 내지 15의 에스테르 유니트를 가지는 에스테르기를 의미하며, C₂ _-15에스테르가 치환된 경우 치환체의 탄소수는 포함되지 않은 것이다. 화학식 1에서, R₁ 위치의 C₂ _-15에스테르는 바람직하게는 C₂ _-10에스테르, 보다 바람직하게는 C₂ _-5에스테르이다. 화학식 1에서, R₂₁ 위치의 C₂ _-15에스테르는 바람직하게는 C₃ _-9에스테르이다.

용어 “카르복실”은 -COOH로 표시되는 작용기를 의미한다.

용어 “카르복시알킬”은 카르복실이 결합된 알킬기를 의미한다. C₃ _-20 카르복시알킬은 탄소수 3 내지 20의 카르복시알킬 유니트를 가지는 카르복시알킬기를 의미하며, C₃ _-20 카르복시알킬이 치환된 경우 치환체의 탄소수는 포함되지 않은 것이다. C₃ _-20 카르복시알킬은 탄소수 3 내지 20의 카르복시알킬 유니트를 가지는 카르복시알킬기를 의미하며, C₃ _-20 카르복시알킬이 치환된 경우 치환체의 탄소수는 포함되지 않은 것이다. 화학식 1에서, R₁ 위치의 C₃ _-20 카르복시알킬은 바람직하게는 C₃ _-10카르복시알킬, 보다 바람직하게는 C₃ _-6카르복시알킬이다. 화학식 1에서, R₂₁ 위치의 C₂ _-30카르복시알킬은 바람직하게는 C₃ _-15카르복시알킬, 보다 바람직하게는 C₄ _-10카르복시알킬이다.

용어 “카르복시알케닐”은 카르복실이 결합된 알케닐기를 의미한다. C₃ _-20 카르복시알케닐은 탄소수 3 내지 20의 카르복시알케닐 유니트를 가지는 카르복시알케닐기를 의미하며, C₃ _-20 카르복시알케닐이 치환된 경우 치환체의 탄소수는 포함되지 않은 것이다. 화학식 1에서, R₁ 위치의 C₃ _-20 카르복시알케닐은 바람직하게는 C₃ _-10카르복시알케닐, 보다 바람직하게는 C₃ _-6카르복시알케닐이다. 화학식 1에서, R₂₁ 위치의 C₃ _-30카르복시알케닐은 바람직하게는 C₃ _-15카르복시알케닐, 보다 바람직하게는 C₄ _-10카르복시알케닐이다.

용어 “알킬카르복실”은 알킬이 결합된 카르복실기를 의미한다. C₃ _-20 알킬카르복실은 탄소수 3 내지 20의 알킬카르복실 유니트를 가지는 알킬카르복실기를 의미하며, C₃ _-20 알킬카르복실이 치환된 경우 치환체의 탄소수는 포함되지 않은 것이다. 화학식 1에서, R₁ 위치의 C₃ _-20 알킬카르복실은 바람직하게는 C₃ _-10알킬카르복실, 보다 바람직하게는 C₃ _-6알킬카르복실이다. 화학식 1에서, R₂₁ 위치의 C₂ _-30알킬카르복실은 바람직하게는 C₃ _-15알킬카르복실, 보다 바람직하게는 C₄ _-10알킬카르복실이다.

용어 “알케닐카르복실”은 알케닐이 결합된 카르복실기를 의미한다. C₃ _-20 알케닐카르복실은 탄소수 3 내지 20의 알케닐카르복실 유니트를 가지는 알케닐카르복실기를 의미하며, C₃ _-20 알케닐카르복실이 치환된 경우 치환체의 탄소수는 포함되지 않은 것이다. 화학식 1에서, R₁ 위치의 C₃ _-20 알케닐카르복실은 바람직하게는 C₃ _-10알케닐카르복실, 보다 바람직하게는 C₃ _-6알케닐카르복실이다. 화학식 1에서, R₂₁ 위치의 C₃ _-30알케닐카르복실은 바람직하게는 C₃ _-15알케닐카르복실, 보다 바람직하게는 C₄ _-10알케닐카르복실이다.

용어 “알킬카르복시알킬”은 알킬-C(O)-O-알킬 그룹을 의미한다. C₃ _-20 알킬카르복시알킬은 탄소수 3 내지 20의 알킬카르복시알킬 유니트를 가지는 알킬카르복시알킬기를 의미하며, C₃ _-20 알킬카르복시알킬이 치환된 경우 치환체의 탄소수는 포함되지 않은 것이다. 화학식 1에서, R₁ 위치의 C₃ _-20 알킬카르복시알킬은 바람직하게는 C₃ _-10알킬카르복시알킬, 보다 바람직하게는 C₃ _-6알킬카르복시알킬이다. 화학식 1에서, R₂₁ 위치의 C₃ _-30알킬카르복시알킬은 바람직하게는 C₃ _-15알킬카르복시알킬, 보다 바람직하게는 C₄ _-10알킬카르복시알킬이다.

용어 “알킬카르복시알케닐”은 알킬-O-C(O)-알케닐 그룹을 의미한다. C₃ _-20 알킬카르복시알케닐은 탄소수 3 내지 20의 알킬카르복시알케닐 유니트를 가지는 알킬카르복시알케닐기를 의미하며, C₃ _-20 알킬카르복시알케닐이 치환된 경우 치환체의 탄소수는 포함되지 않은 것이다. 화학식 1에서, R₁ 위치의 C₃ _-20 알킬카르복시알케닐은 바람직하게는 C₃ _-10알킬카르복시알케닐, 보다 바람직하게는 C₃ _-6알킬카르복시알케닐이다. 화학식 1에서, R₂₁ 위치의 C₃ _-30알킬카르복시알케닐은 바람직하게는 C₃ _-15알킬카르복시알케닐, 보다 바람직하게는 C₄ _-10알킬카르복시알케닐이다.

용어 “알케닐카르복시알킬”은 알케닐-O-C(O)-알킬 그룹을 의미한다. C₃ _-20 알케닐카르복시알킬은 탄소수 3 내지 20의 알케닐카르복시알킬 유니트를 가지는 알케닐카르복시알킬기를 의미하며, C₃ _-20 알케닐카르복시알킬이 치환된 경우 치환체의 탄소수는 포함되지 않은 것이다. 화학식 1에서, R₁ 위치의 C₃ _-20 알케닐카르복시알킬은 바람직하게는 C₃ _-10알케닐카르복시알킬, 보다 바람직하게는 C₃ _-6알케닐카르복시알킬이다. 화학식 1에서, R₂₁ 위치의 C₃ _-30알케닐카르복시알킬은 바람직하게는 C₃ _-15알케닐카르복시알킬, 보다 바람직하게는 C₄ _-10알케닐카르복시알킬이다.

용어 “알케닐카르복시알케닐”은 알케닐-O-C(O)-알케닐 그룹을 의미한다. C₄ _-20 알케닐카르복시알케닐은 탄소수 4 내지 20의 알케닐카르복시알케닐 유니트를 가지는 알케닐카르복시알케닐기를 의미하며, C₄ _-20 알케닐카르복시알케닐이 치환된 경우 치환체의 탄소수는 포함되지 않은 것이다.

용어 “아릴”은 전체적으로 또는 부분적으로 불포화된 치환 또는 비치환된 모노사이클릭 또는 폴리사이클릭 탄소 고리를 의미한다. C₆ _-30아릴은 탄소수 6 내지 30의 탄소 고리 원자를 가지는 아릴기를 의미하며, C₆ _-30 아릴이 치환된 경우 치환체의 탄소수는 포함되지 않은 것이다. 바람직하게는 아릴은 모노아릴 또는 비아릴이다. 모노아릴은 탄소수 5-6을 갖는 것이 바람직하며, 비아릴은 탄소수 9-10을 갖는 것이 바람직하다. 가장 바람직하게는 상기 아릴은 치환 또는 비치환된 페닐이다. 모노아릴, 예컨대, 페닐이 치환되는 경우에는, 다양한 위치에서 다양한 치환체에 의해 치환이 이루어질 수 있으며, 예컨대, 할로, 히드록시, 니트로, 시아노, C₁-C₄ 치환 또는 비치환된 직쇄 또는 가지쇄 알킬 또는 C₁-C₄ 직쇄 또는 가지쇄 알콕시에 의해 치환될 수 있다.

용어 “아랄킬”은 아릴기로 치환된 알킬기를 의미한다. C₆ _-30 아랄킬은 탄소수 6 내지 30의 아랄킬 유니트를 가지는 아랄킬을 의미하며, C₆ _-30 아랄킬이 치환된 경우 치환체의 탄소수는 포함되지 않은 것이다. 아랄킬에서 아릴은 바람직하게는 모노아릴 또는 비아릴이고, 알킬은 바람직하게는 C₁ _-3 알킬, 보다 바람직하게는 C₁ 알킬이다. 아랄킬에서 아릴은 다양한 위치에서 다양한 치환체에 의해 치환될 수 있으며, 예컨대, 할로, 히드록시, 니트로, 시아노, C₁-C₄ 치환 또는 비치환된 직쇄 또는 가지쇄 알킬, C₁-C₄ 직쇄 또는 가지쇄 알콕시 또는 알킬카르복실니트로에 의해 치환될 수 있다.

용어 “알카릴”은 알킬기로 치환된 아릴기를 의미한다. C₆ _-30 알카릴은 탄소수 6 내지 30의 알카릴 유니트를 가지는 알카릴을 의미하며, C₆ _-30 알카릴이 치환된 경우 치환체의 탄소수는 포함되지 않은 것이다. 알카릴에서 아릴은 바람직하게는 모노아릴 또는 비아릴이고, 알킬은 바람직하게는 C_1-10 알킬, 보다 바람직하게는 C₁ _-5 알킬이다. 알카릴에서 아릴은 다양한 위치에서 다양한 치환체에 의해 치환될 수 있으며, 예컨대, 할로, 히드록시, 니트로, 시아노, C₁-C₄ 치환 또는 비치환된 직쇄 또는 가지쇄 알킬, C₁-C₄ 직쇄 또는 가지쇄 알콕시에 의해 치환될 수 있다.

용어 “헤테로원자로서 질소를 포함하는 헤테로아릴”은 헤테로사이클릭 방향족기로서, 헤테로원자로서 N을 포함하는 것이다. C₃ _-30헤테로아릴은 탄소수 3 내지 30의 탄소 고리 원자를 가지는 헤테로아릴기를 의미하며, C₃ _-30 헤테로아릴이 치환된 경우 치환체의 탄소수는 포함되지 않은 것이다. 헤테로원자의 개수는 1-4이며, 바람직하게는 1-2이다. 헤테로아릴에서 아릴은 바람직하게는 모노아릴 또는 비아릴이고, 가장 바람직하게는 모노아릴이다. 헤테로아릴은 다양한 위치에서 다양한 치환체에 의해 치환될 수 있으며, 예컨대, 할로, 히드록시, 니트로, 시아노, C₁-C₄ 치환 또는 비치환된 직쇄 또는 가지쇄 알킬, C₁-C₄ 직쇄 또는 가지쇄 알콕시에 의해 치환될 수 있다.

용어 “아릴카르보닐”은 "아릴-C(O)-"를 의미한다. C₆ _-30 아릴카르보닐은 탄소수 6 내지 30의 아릴카르보닐 유니트를 가지는 아릴카르보닐을 의미하며, C₆ _-30 아릴카르보닐이 치환된 경우 치환체의 탄소수는 포함되지 않은 것이다. 아릴카르보닐에서 아릴은 바람직하게는 모노아릴 또는 비아릴이고, 보다 바람직하게는 모노아닐이다. 아릴카르보닐에서 아릴은 다양한 위치에서 다양한 치환체에 의해 치환될 수 있으며, 예컨대, 할로, 히드록시, 니트로, 시아노, C₁-C₄ 치환 또는 비치환된 직쇄 또는 가지쇄 알킬, C₁-C₄ 직쇄 또는 가지쇄 알콕시 또는 알킬카르복실니트로에 의해 치환될 수 있다.

본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 상기 R₁은 수소, 할로, C₁ _-10 알킬, C₃ _-8사이클로알킬, C₂ _-10알케닐, C₃ _-8사이클로알케닐, 헤테로원자로서 산소, 황 또는 질소를 포함하는 C₂ _-8헤테로사이클로알킬, 헤테로원자로서 산소, 황 또는 질소를 포함하는 C₃ _-10헤테로사이클로알킬알킬, C₂ _-20알콕시알킬, C_3-20알콕시알콕시알킬, 헤테로원자로서 산소, 황 또는 질소를 포함하는 C₃ _-8헤테로사이클로알케닐, C_1-10알코올, C₁ _-10알케놀, C₂ _-20아실, C₁ _-10아미드, C₁ _-5아민, C₂ _-15에스테르, 설페이트, 카르복실기, C_3-20 카르복시알킬, C₃ _-20 카르복시알케닐, C₃ _-20 알킬카르복실, C₃ _-20 알케닐카르복실, C₃ _-20 알킬카르복시알킬, C₃ _-20 알킬카르복시알케닐, C₃ _-20 알케닐카르복시알킬, C₄ _-20알케닐카르복시알케닐, C₆ _-20아릴, C₆ _-20 아랄킬, C₆ _-20알카릴, 헤테로원자로서 질소를 포함하는 C₃ _-20헤테로아릴 또는 C₆ _-20아릴카르보닐이다.

보다 바람직하게는, 상기 R₁은 수소, C₁ _-10 알킬, C₃ _-8사이클로알킬, C₂ _-10알케닐, C₃ _-8사이클로알케닐, 헤테로원자로서 산소를 포함하는 C₂ _-8헤테로사이클로알킬, 헤테로원자로서 산소를 포함하는 C₃ _-10헤테로사이클로알킬알킬, C₂ _-20알콕시알킬, C₃ _-10알콕시알콕시알킬, 헤테로원자로서 산소를 포함하는 C₃ _-8헤테로사이클로알케닐, C₁ _-10알코올, C₁ _-10알케놀, C₁ _-10아미드, C₁ _-5아민, C₂ _-15에스테르, 설페이트, 카르복실기, C_3-20 카르복시알킬, C₃ _-20 카르복시알케닐, C₃ _-20 알킬카르복실, C₃ _-20 알케닐카르복실, C_3-20 알킬카르복시알킬, C₃ _-20 알킬카르복시알케닐, C₃ _-20 알케닐카르복시알킬, C₄ _-20알케닐카르복시알케닐, C₆ _-20아릴, C₆ _-20 아랄킬, C₆ _-20알카릴, 헤테로원자로서 질소를 포함하는 C₃ _-20헤테로아릴 또는 C₆ _-20아릴카르보닐이다.

본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 상기 R₁에서 상기 사이클로알킬 또는 헤테로사이클로알킬은 히드록시, 할로, C₁ _-5알킬, C₁ _-5알코올, C₁ _-5알콕시, C₂ _-8알콕시알킬, C₆ _-20아릴, C₇ _-20아릴카르복실 또는 이들의 조합에 의해 치환될 수 있고; 상기 C_3-10사이클로알케닐 또는 헤테로사이클로알케닐은 히드록시, 할로, C₁ _-5알킬, C₂ _-8알킬카르복실, C₃ _-8알킬카르복실알킬, C₁ _-5알코올, C₁ _-5알콕시, C₂ _-8알콕시알킬, C₆ _-20아릴, C₇ _-20아릴카르복실 또는 이들의 조합에 의해 치환될 수 있으며; 상기 아릴은 히드록시, 할로, C₁ _-5알킬, C₁ _-5알코올, C₁ _-5알콕시, C₂ _-8알콕시알킬, 니트로, C₂ _-8알킬카르복실아미노 또는 이들의 조합에 의해 치환될 수 있고; 상기 아랄킬은 히드록시, 할로, C₁ _-5알킬, C₁ _-5알코올, C₁ _-5알콕시, C₂ _-8알콕시알킬, 니트로, C₂ _-8알킬카르복실아미노 또는 이들의 조합에 의해 치환될 수 있고; 상기 알카릴은 히드록시, 할로, C₁ _-5알킬, C₁ _-5알코올, C₁ _-5알콕시, C₂ _-8알콕시알킬, 니트로, C₂ _-8알킬카르복실아미노 또는 이들의 조합에 의해 치환될 수 있으며; 상기 아릴카르보닐은 히드록시, 할로, C₁ _-5알킬, C₁ _-5알코올, C₁ _-5알콕시, C₂ _-8알콕시알킬, 니트로, 또는 C₂ _-8알킬카르복실아미노 또는 이들의 조합에 의해 치환될 수 있으며; 상기 헤테로아릴은 히드록시, 할로, C₁ _-5알킬, C_1-5알코올, C₁ _-5알콕시, C₂ _-8알콕시알킬, 니트로, C₂ _-8알킬카르복실아미노 또는 이들의 조합에 의해 치환될 수 있다.

하기의 실시예에 예시된 결과에 따르면, R₁이 헤테로사이클로알킬 및 헤테로사이클로알케닐인 경우 혈관누출 예방 또는 치료 효능이 매우 우수하다. R₁이 헤테로사이클로알킬인 경우 이는 치환되지 않는 것이 바람직하다. R₁이 헤테로사이클로알케닐인 경우 C₂ _-8알킬카르복실(예컨대, CH₃CO-O-) 및/또는 C₃ _-8알킬카르복실알킬(예컨대, CH₃CO-O-CH₂-)에 의해 치환된 것이 바람직하다.

본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 상기 R₂₁은 직쇄 또는 분쇄의 C₂ _-15알킬, C₃ _-10사이클로알킬, C_2-15알케닐, C₃ _-10사이클로알케닐, C₂ _-15카르복시알킬, C₂ _-15알킬카르복실, C₃ _-15카르복시알케닐, C₂ _-15알케닐카르복실, C₃ _-15알킬카르복시알킬, C₃ _-15알킬카르복시알케닐, C₃ _-15알케닐카르복시알킬, C₂ _-30알케닐카르복시알케닐, 헤테로원자로서 산소, 황 또는 질소를 포함하는 C₂ _-10헤테로사이클로알킬, 헤테로원자로서 산소, 황 또는 질소를 포함하는 C₃ _-10헤테로사이클로알킬알킬, C₂ _-20알콕시알킬, C₃ _-30알콕시알콕시알킬, 헤테로원자로서 산소, 황 또는 질소를 포함하는 C₃ _-10헤테로사이클로알케닐, C_1-20알코올, C₁ _-20알케놀, C₂ _-30아실, C₁ _-10아미드, C₁ _-10아민 또는 C₂ _-15에스테르이다. 또한, R₂₁은 R₂₂및 R₂₃과 함께 결합하는 탄소(이하 중심탄소라 한다)에 대하여 이중결합을 형성할 수 있다. R₂₁이 상기 중심탄소에 이중결합을 형성하면, R₂₂는 존재하지 않는다.

R₂₁이 상기 중심탄소에 이중결합을 형성하는 경우, R₁은 헤테로사이클로알킬 및 헤테로사이클로알케닐이 바람직하며, R₁이 헤테로사이클로알킬인 경우 이는 치환되지 않는 것이 바람직하다. R₁이 헤테로사이클로알케닐인 경우 C₂ _-8알킬카르복실(예컨대, CH₃CO-O-) 및/또는 C₃ _-8알킬카르복실알킬(예컨대, CH₃CO-O-CH₂-)에 의해 치환된 것이 바람직하다.

R₂₁이 상기 중심탄소에 이중결합을 형성하는 경우, R₂₁은 분쇄의 C₅ _-7알킬, C₄ _-7카르복시알킬 또는 C₅ _-8C₄ _-7알킬카르복시알킬이 바람직하다.

본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 상기 R₂₂는 수소, 히드록시 또는 C₁ _-5알킬이다.

본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 상기 R₂₃은 C₁ _-5알킬이거나 또는 R₂₁ 및 R₂₂과 함께 결합하는 탄소에 대하여 이중결합을 형성한다. R₂₃이 상기 중심탄소에 이중결합을 형성하면, R₂₂는 존재하지 않는다.

본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, R₃ 및 R₄는 서로 독립적으로 C₁ _-5 알킬이고, 보다 바람직하게는 C₁ _-3 알킬, 보다 더 바람직하게는 C₁ _-2 알킬, 가장 바람직하게는 메틸이다.

화학식 1에서 X 위치에는 산소 또는 황 원자가 있을 수 있으며, 바람직하게는 X는 산소이다.

화학식 1에서,

는 단일결합 또는 이중결합을 나타내며, 바람직하게는 이중결합을 나타낸다.

본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 본 발명은 상기 화학식 1에서, X는 산소이고; R₁은 수소, C₃ _-10 알킬, C₃ _-10사이클로알킬, C₃ _-15알케닐, C₃ _-10사이클로알케닐, 헤테로원자로서 산소, 황 또는 질소를 포함하는 C₃ _-15헤테로사이클로알킬, 헤테로원자로서 산소, 황 또는 질소를 포함하는 C₃ _-15헤테로사이클로알킬알킬, C₂ _-30알콕시알킬, C₃ _-30알콕시알콕시알킬, 헤테로원자로서 산소, 황 또는 질소를 포함하는 C₃ _-10헤테로사이클로알케닐, C₃ _-20알코올, C₃ _-20알케놀, C₁ _-10아미드, 설페이트, C₃ _-20 카르복시알킬, C₃ _-20 카르복시알케닐, C₃ _-20 알킬카르복실, C₃ _-20 알케닐카르복실, C₃ _-20 알킬카르복시알킬, C₃ _-20 알킬카르복시알케닐, C₃ _-20 알케닐카르복시알킬, C₄ _-20알케닐카르복시알케닐, C₆ _-30아릴, C₆ _-30 아랄킬, C₆ _-30알카릴, 헤테로원자로서 질소를 포함하는 C₃ _-30헤테로아릴 또는 C₆ _-30아릴카르보닐이고; R₂₁은 C₃ _-15알킬, C₃ _-15알케닐, C₂ _-15카르복시알킬, C₂ _-15알킬카르복실, C₃ _-15카르복시알케닐, C₃ _-15알케닐카르복실, C₃ _-15알킬카르복시알킬, C₃ _-15알킬카르복시알케닐, C₃ _-15알케닐카르복시알킬, C₄ _-30알케닐카르복시알케닐, C₃ _-15알콕시알킬, C₃ _-15알콕시알콕시알킬, C₃ _-20알코올 또는 C₃ _-20알케놀이고; R₂₂는 수소, 히드록시 또는 C₁ _-3알킬이고; R₂₃은 C₁ _-5알킬이고; R₂₁은 R₂₂ 및 R₂₃과 함께 결합하는 탄소에 대하여 이중결합을 형성할 수 있으며; R₂₃은 R₂₁ 및 R₂₂과 함께 결합하는 탄소에 대하여 이중결합을 형성할 수 있으며; R₂₁ 또는 R₂₃이 상기 탄소에 이중결합을 형성하는 경우 R₂₂는 원자를 포함하지 않으며; R₃ 및 R₄는 서로 독립적으로 수소 또는 C₁ _-3알킬이고;

는 단일결합 또는 이중결합을 나타낸다.

본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 본 발명의 진세노사이드 Rk1 또는 Rg3 유사체는 다음 화학식 4 내지 화학식 46으로 구성된 군으로부터 선택되는 화학식으로 표시되는 화합물이다:

화학식 4

화학식 5

화학식 6

상기 화학식에서 Bz는 벤조일기이다.

화학식 7

화학식 8

화학식 9

화학식 10

상기 화학식에서 Ac는 아세틸기이다.

화학식 11

화학식 12

화학식 13

상기 화학식에서 Bz는 벤조일기이다.

화학식 14

화학식 15

화학식 16

화학식 17

화학식 18

화학식 19

화학식 20

화학식 21

화학식 22

화학식 23

화학식 24

화학식 25

화학식 26

화학식 27

화학식 28

화학식 29

화학식 30

화학식 31

화학식 32

화학식 33

화학식 34

화학식 35

화학식 36

화학식 37

상기 화학식에서 Ac는 아세틸기이다.

화학식 38

화학식 39

화학식 40

화학식 41

화학식 42

상기 화학식에서 Ac는 아세틸기이다.

화학식 43

화학식 44

화학식 45

상기 화학식에서 Ac는 아세틸기이다.

화학식 46

상기 화학식에서 Ac는 아세틸기이다

본 발명의 화합물들은 하나 또는 그 이상의 키랄 센터 및/또는 기하 이성질 센터를 가질 수 있으며, 이에 본 발명은 상기 화학식 1로 표시되는 모든 입체이성질체, 즉, 광학이성질체, 부분입체이성질체 및 기하 이성질체를 포함한다.

본 발명의 Rk1 또는 Rg3 유사체는 혈관누출를 예방하거나 치료하는 데 매우 유효하다. 본 발명의 Rk1 또는 Rg3 유사체가 예방 또는 치료할 수 있는 혈관누출 질환은 당뇨병, 염증, 망막증, 당뇨병성 망막증, 황반변성, 녹내장, 협착, 재협착, 동맥경화증, 아테롬성 동맥경화증, 뇌부종, 관절염, 관절병증(arthropathy), 포도막염, 염증성 장질환, 황반부종, 암, 고지혈증, 허혈성질환, 당뇨병성 족부궤양, 폐성고혈압, 급성 폐손상, 심근허혈, 심부전, 급성하지허혈, 심근경색, 뇌졸중, 허혈 또는 재관류 손상, VLS(vascular leakage syndrome), 부종, 이식거부, 화상, 급성 또는 성인 호흡곤란증후군(ARDS), 패혈증 또는 자가면역질환을 포함한다.

예를 들어, 본 발명의 조성물이 재협착 예방 또는 치료에 사용되는 경우, 본 발명의 조성물은 스텐트에 코팅되어 이용될 수 있다.

본 발명의 조성물이 암의 예방 또는 치료에 사용되는 경우, 본 발명의 조성물은 단독의 요법으로 이용될 수 있으나, 다른 통상적인 화학 요법 또는 방사 요법과 함께 이용될 수도 있으며, 이러한 병행 요법을 실시하는 경우에는 보다 효과적으로 암 치료를 할 수 있다. 본 발명의 조성물과 함께 이용될 수 있는 화학 요법제는 시스플라틴 (cisplatin), 카르보플라틴 (carboplatin), 프로카르바진 (procarbazine), 메클로레타민 (mechlorethamine), 시클로포스파미드 (cyclophosphamide), 이포스파미드 (ifosfamide), 멜팔란(melphalan), 클로라부실 (chlorambucil), 비술판 (bisulfan), 니트로소우레아 (nitrosourea), 디악티노마이신 (dactinomycin), 다우노루비신 (daunorubicin), 독소루비신 (doxorubicin), 블레오마이신 (bleomycin), 플리코마이신 (plicomycin), 미토마이신 (mitomycin), 에토포시드 (etoposide), 탁목시펜 (tamoxifen), 택솔 (taxol), 트랜스플라티눔 (transplatinum), 5-플루오로우라실 (5-fluorouracil), 빈크리스틴 (vincristin), 빈블라스틴 (vinblastin) 및 메토트렉세이트 (methotrexate) 등을 포함한다. 본 발명의 조성물과 함께 이용될 수 있는 방사 요법은 X-선 조사 및 γ-선 조사 등이다.

본 발명의 Rk1 또는 Rg3 유사체는 약제학적 조성물, 식품 조성물 또는 화장료 조성물로 제공될 수 있다.

본 발명의 조성물이 약제학적 조성물로 제조되는 경우, 본 발명의 약제학적 조성물은 약제학적으로 허용되는 담체를 포함한다. 본 발명의 약제학적 조성물에 포함되는 약제학적으로 허용되는 담체는 제제시에 통상적으로 이용되는 것으로서, 락토스, 덱스트로스, 수크로스, 솔비톨, 만니톨, 전분, 아카시아 고무, 인산 칼슘, 알기네이트, 젤라틴, 규산 칼슘, 미세결정성 셀룰로스, 폴리비닐피롤리돈, 셀룰로스, 물, 시럽, 메틸 셀룰로스, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 활석, 스테아르산 마그네슘 및 미네랄 오일 등을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 약제학적 조성물은 상기 성분들 이외에 윤활제, 습윤제, 감미제, 향미제, 유화제, 현탁제, 보존제 등을 추가로 포함할 수 있다. 적합한 약제학적으로 허용되는 담체 및 제제는 Remington's Pharmaceutical Sciences (19th ed., 1995)에 상세히 기재되어 있다.

본 발명의 약제학적 조성물은 경구 또는 비경구 투여할 수 있으며, 비경구 투여인 경우에는 정맥내 주입, 피하 주입, 근육 주입, 복강 주입, 경피 투여 등으로 투여할 수 있다.

본 발명의 약제학적 조성물의 적합한 투여량은 제제화 방법, 투여 방식, 환자의 연령, 체중, 성, 병적 상태, 음식, 투여 시간, 투여 경로, 배설 속도 및 반응 감응성과 같은 요인들에 의해 다양하게 처방될 수 있다. 본 발명의 약제학적 조성물의 1일 투여량은 예컨대 0.001-100 ㎎/㎏이다.

본 발명의 약제학적 조성물은 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있는 방법에 따라, 약제학적으로 허용되는 담체 및/또는 부형제를 이용하여 제제화함으로써 단위 용량 형태로 제조되거나 또는 다용량 용기 내에 내입시켜 제조될 수 있다. 이때 제형은 오일 또는 수성 매질중의 용액, 현탁액, 시럽제 또는 유화액 형태이거나 엑스제, 산제, 분말제, 과립제, 정제 또는 캅셀제 형태일 수도 있으며, 분산제 또는 안정화제를 추가적으로 포함할 수 있다.

본 발명의 조성물이 식품 조성물로 제공되는 경우, 식품 제조 시에 통상적으로 첨가되는 성분을 포함하며, 예를 들어, 향미제 또는 천연 탄수화물을 추가 성분으로서 포함시킬 수 있다. 예를 들어, 천연 탄수화물은 모노사카라이드(예컨대, 글루코오스, 프럭토오스 등); 디사카라이드(예컨대, 말토스, 수크로오스 등); 올리고당; 폴리사카라이드(예컨대, 덱스트린, 시클로덱스트린 등); 및 당알코올(예컨대, 자일리톨, 소르비톨, 에리쓰리톨 등)을 포함한다. 향미제로서 천연 향미제(예컨대, 타우마틴, 스테비아 추출물 등) 및 합성 향미제(예컨대, 사카린, 아스파르탐 등)을 이용할 수 있다.

본 발명의 조성물이 화장료 조성물(특히, 기능성 화장료 조성물)로 제공되는 경우, 화장료 제조 시에 통상적으로 첨가되는 성분을 포함한다.

본 발명의 특징 및 이점을 요약하면 다음과 같다:

(a) 본 발명의 신규한 혈관누출 차단제는 혈관내피세포의 사멸을 억제하고, VEGF에 의해 유도된 액틴 스트레스 파이버의 형성을 억제하고 외피 액틴 링(cortical actin ring)의 구조를 증가시키며 혈관세포 간 TJ(tight junction)의 안정성을 향상시켜 혈관 누출를 억제한다.

(b) 본 발명의 혈관누출 차단제는 혈관의 투과성을 억제할 뿐만 아니라 손상된 혈관의 완전성(integrity)을 복구할 수 있는 활성도 가지고 있다.

(c) 본 발명의 혈관누출 차단제는 혈관누출에 의해 야기되는 다양한 질환을 예방 또는 치료할 수 있다.

(d) 본 발명의 혈관누출 차단제는 상업적으로 구입이 용이하고 합성적 접근이 우수한 물질로서 콜레스테롤을 모핵으로 이용하여 합성되기 때문에, 상업적 합성 용이성(feasibility)이 매우 우수하다.

도 1a-1b 및 도 2는 혈청 결여-유도 세포사멸로부터 HUVECs(human umbilical vein endothelial cells)를 보호하는 Rk1 유사체 합성화합물을 스크리닝 한 결과이다. HUVECs(3 x 10⁵cells/well)를 20% 우태아혈청을 포함하는 M199 배지가 있는 24-웰 플레이트에 플레이팅 하였다. 다음 날, 세포를 5 /ml 합성화합물(도 1a) 또는 10 /ml 합성화합물(도 1b)이 포함되어 있는 배지로 옮겼다. 24시간 및 48시간 후 세포 생존도를 MTT 분석으로 결정하였다. 도 2는 세포 형태를 관찰한 결과이다. DM, sac, 01, 02, 03 04, 05, 06, 07, 09, 10, 16, 19, 20, 21, 22 및 R은 각각 DMSO, 화학식 23 화합물, Sac0601, Sac0602, Sac0603, Sac0504, Sac0505, Sac0902, Sac0507, Sac0509, Sac0510, Sac0516, Sac0519, Sac0520, Sac0521, Sac0522 및 Rk1이다.
도 3은 Rk1 유사체인 sac0504 및 sac0601이 VEGF에 의해 유도되는 액틴 스트레스 파이버 형성을 억제함을 보여주는 결과이다. 컨플루언트 HUVECs를 20 ng/ml VEGF (1 hr)로 처리하기 전에 상기 화합물(10 /ml)로 60분 동안 전처리하였다. 세포를 로다민 팔리오딘으로 염색하였다.
도 4a-4b 및 도 5는 Sac0601 및 Sac0504가 혈청결여-유도 세포사멸로부터 망막 내피세포를 보호함을 보여주는 실험 결과이다. HRECs(3 x 10⁴cells/well)를 20% 우태아혈청을 포함하는 M199 배지가 있는 24-웰 플레이트에 플레이팅 하였다. 다음 날, 0.1-10 /ml Sac0601(도 4a) 또는 0.1-10 /ml Sac050(도 4b)가 포함되어 있는 배지로 옮겼다. 48시간 후 세포 생존도를 MTT 분석으로 결정하였다. 도 5는 세포 형태를 관찰한 결과이다.
도 6a-6b는 Sac0601 및 Sac0504가 혈청결여-유도 세포사멸로부터 망막 내피세포를 보호함을 보여주는 실험 결과이다. HRECs(3 x 10⁴cells/well)를 20% 우태아혈청을 포함하는 M199 배지가 있는 24-웰 플레이트에 플레이팅 하였다. 다음 날, 0.1-10 /ml Sac0601(도 6a) 또는 0.1-10 /ml Sac050(도 6b)가 포함되어 있는 배지로 옮겼다. 48시간 후 DNA 단편화를 TUNEL 분석으로 관찰 하였다.
도 7a-7b는 Rk1 유사체인 sac0504 및 sac0601이 VEGF에 의해 유도되는 액틴 스트레스 파이버 형성을 억제하고 외피 액틴 링 구조의 형성을 유도하는 것을 보여주는 결과이다. 컨플루언트 HUVECs를 20 ng/ml VEGF (1 hr)로 처리하기 전에 상기 화합물(10 /ml)로 60분 동안 전처리 하였다. 세포를 로다민 팔리오딘으로 염색하였다.
도 8a는 컨플루언트 HRECs를 20 ng/ml VEGF (1 hr)로 처리하기 전에 sac0601(도 8a의 패널 A) 및 sac0504(도 8a의 패널 B)로 60분 동안 전처리하였다. 이어, 세포를 오클루딘 항체로 염색하였다.
도 8b는 컨플루언트 HRECs를 20 ng/ml VEGF (1 hr)로 처리하기 전에 sac0601(10 ug/ml)로 60분 동안 전처리 하였다. 세포 파쇄물에 대하여 항-오클루딘 항체로 웨스턴 블롯팅을 하였다.
도 9a-9b는 컨플루언트 HRECs를 sac0504 및 sac0601로 처리하기 전에 20 ng/ml VEGF (1 hr)로 자극시켰다. 세포를 항-오클루딘 항체(도 9a) 및 로다민 팔리오딘(도 9b)으로 염색하였다.
도 10a-10b는 Sac0601(도 10a) 및 Sac0504(도 10b)가 VEGF-유도 망막 내피세포 투과성을 억제함을 보여주는 결과이다. HRECs를 트랜스웰 필터에 플레이팅 하였다. 컨플루언시에 도달 후, 20 ng/ml VEGF (1 hr)로 처리하기 전에 sac0601(도 10a) 및 sac0504(도 10b)로 60분 동안 전처리하였다. HREC 투과도는 트랜스웰의 하부에 확산되는 [¹⁴C]sucrose(1/)의 방사성 양을 액상씬틸레이션 카운터로 측정하여 결정하였다.
도 11a-11b는 당뇨 마우스 모델에서 망막의 혈관누출을 sac0601이 완벽하게 억제하며 sac0504는 부분적으로 억제함을 보여주는 결과이다. 당뇨병 마우스에 10 sac0601 또는 10 sac0504를 한쪽 눈의 유리체에 주입하였다. 주입 24시간 후, 100 FITC-Dextran (30 mg/ml in filtered DW)를 좌심실에 주입하였다. 망막을 형광현미경(도 11a)으로 관찰하고, 형광 세기를 정량화 하였다(도 11b).
도 12a-12b는 마우스에서 VEGF-유도 혈관 누출을 sac0601이 크게 감소시키는 것을 보여주는 결과이다. 01은 sac0601을 나타낸다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명할 것이다.

합성예

콜레스테롤의 3번 알코올에 다양한 슈도당(pseudosugar) 생동등체(bioisostere)를 도입한 화합물의 분자 설계 및 합성을 수행하였다.

합성예 1: Rk1 유도체의 합성 1

생동등체로서 환형 에테르 그룹 및 개형 알킬 에테르 그룹을 도입한 화합물의 분자설계 및 합성을 수행하였다. 특히 생리 활성에 중요한 영향을 끼칠 수 있을 것으로 예상되는 당 모핵의 테트라하이드로파이란 기를 중심으로 다양한 테트라하이드로파이란 유도체를 합성하였다.

반응식 1

합성예 1-1: SAC -0504의 제조

콜레스테롤(TCI) 100 mg을 디클로로메탄 5 ml에 녹인 뒤, 아르곤 기류 하에서 디히드로파이란(Aldrich) 0.35 ml 과 파라톨루엔설폰 산(TCI) 18 mg을 가하고, 실온에서 4시간 교반하였다. 상기 반응액에 에틸아세테이트 30 ml을 첨가하여 희석하고, 물로 세척한 뒤 황산마그네슘으로 건조 및 여과하였다. 여액을 감압 농축한 후, 잔사를 에틸아세테이트/헥산 (1:25)의 혼합 용출액으로 실리카겔 컬럼 크로마토그래피를 수행하여 목적화합물 SAC-0504 (39.5 mg, 32%)을 얻었다: ¹H-NMR (300MHz, CDCl₃): 5.33 (t, 1H, J=4.8Hz), 4.69 (m, 1H), 3.89 (m, 1H), 3.54-3.49 (m, 2H), 2.34-2.29 (m, 2H), 2.00-0.83 (m, 44H), 0.65 (s, 3H)

합성예 1-2: SAC-0507의 제조

콜레스테롤 97 mg 을 디클로로메탄 1ml 에 녹인 뒤, 아르곤 기류 하에서 디이소프로필에틸아민(Aldrich) 0.087 ml 과 2-메톡시에톡시메틸클로라이드(TCI) 0.3 ml을 가하고, 실온에서 1시간 교반하였다. 상기 반응액에 암모늄클로라이드 수용액을 가해 반응을 중단시킨 후 에틸아세테이트 30 ml을 첨가하여 희석하고, 탄산수소나트륨 수용액으로 세척한 뒤 황산 마그네슘으로 건조 및 여과하였다. 여액을 감압 농축한 후, 잔사를 에틸아세테이트/헥산 (1:5)의 혼합 용출액으로 실리카겔 컬럼 크로마토그래피를 수행하여 목적화합물 SAC-0507 (57 mg, 48%)을 얻었다: ¹H-NMR (300MHz, CDCl₃): 5.33 (t, 1H, J=4.8Hz), 4.76 (s, 2H), 3.70-3.67 (m, 2H), 3.55-3.52 (m, 2H), 3.43 (m, 1H), 3.37 (s, 3H), 2.36-2.19 (m, 2H), 2.00-0.83 (m, 38H), 0.64(s, 3H)

합성예 1-3: SAC-0520의 제조

2,3,4,6-테트라-O-벤조일-α-D-글루코피라노실브로미드(Tetrahedron lett. 31, 7441-7444(1990)) 244 mg 과 콜레스테롤 150mg을 질소 기류 하에서 디클로로메탄 5 ml 에 녹인 뒤, -20°C에서 2시간 동안 교반하였다. 상기 반응액을 여과한 후, 탄산수소나트륨 수용액 및 염화나트륨 수용액으로 세척하고 황산마그네슘으로 건조 및 여과하였다. 잔사를 에틸아세테이트/헥산(1:10)의 혼합용출액으로 실리카겔 컬럼 크로마토그래피를 수행하여 목적화합물 1 (140 mg, 45%)을 얻었다. 나트륨을 메탄올/디클로로메탄 (1:1) 2.4ml에 녹인 뒤, 아르곤 기류 하에서 위 반응을 수행하여 얻은 화합물 1을 가하고 실온에서 30분간 교반하였다. 상기 반응액에 암모늄클로리드 수용액을 가해 반응을 중단시킨 후 디클로로메탄 30 ml을 첨가하여 희석하고, 염화나트륨 수용액으로 세척한 뒤 황산 마그네슘으로 건조 및 여과하였다. 여액을 감압 농축한 후, 잔사를 에틸아세테이트/헥산/메탄올 (4:5:1)의 혼합용출액으로 실리카겔 컬럼 크로마토그래피를 수행하여 목적화합물 SAC-0520을 얻었다: ¹H-NMR (300MHz, pyridine-d⁵): 5.33 (t, 1H, J=4.8Hz), 5.06 (d, 1H, J=7.7Hz), 4.57 (d, 1H, J=9.5Hz), 4.42 (dd, 1H, J=4.9, 11.7Hz), 4.31-4.28 (m, 2H), 4.09-3.91 (m, 3H), 2.72 (d, 1H, J=13Hz), 2.47 (t, 1H, J=11.5Hz), 2.10-0.88 (m, 42H), 0.64(s, 3H)

반응식 2

합성예 1-4: SAC -0516의 제조

소듐히드리드(Aldrich) 42 mg 을 디메틸포름아미드/테트라히드로퓨란 혼합용액 5 ml 에 녹인 뒤, 아르곤 기류 하에서 콜레스테롤 200 mg을 가하고, 실온에서 30분간 교반하였다. 디메틸포름아미드/테트라히드로퓨란 혼합용액에 녹인 글리시딜토실레이트(Aldrich) 294 mg를 반응용액에 천천히 가한 후 상온에서 하루 동안 교반하였다. 상기 반응액에 암모늄클로리드 수용액을 가해 반응을 중단시킨 후 디에틸에테르 30 ml을 첨가하여 희석하고, 10% 수산화나트륨 수용액과 염화나트륨 수용액으로 세척한 뒤 황산 마그네슘으로 건조 및 여과하였다. 여액을 감압 농축한 후, 잔사를 에틸아세테이트/헥산 (1:10)의 혼합용출액으로 실리카겔 컬럼 크로마토그래피를 수행하여 목적화합물 SAC-0516 (72 mg, 31%)을 얻었다: ¹H-NMR (300MHz, CDCl₃): 5.33 (t, 1H, J=4.8Hz), 3.70 (dd, 1H, J=3.3, 11.4Hz), 3.45 (dd, 1H, J=5.7, 11.3Hz), 3.25-3.09 (m, 2H), 2.78 (t, 1H, J=4.6Hz), 2.59 (dd, 1H, J=2.76, 4.95Hz), 2.40-2.10 (m, 2H), 2.02-1.66(m, 5H), 2.00-0.83 (m, 33H), 0.64 (s, 3H)

합성예 1-4: SAC-0519의 제조

상기 합성예 1-1을 통해 제조된 SAC-0504 40mg 을 에틸아세테이트 3 ml 에 녹이고, 10% 팔라듐/활성탄을 촉매 량 첨가한 후 수소로 치환하여 실온에서 30분간 교반하였다. 에틸아세테이트로 희석하고 셀라이트를 이용하여 여과하였다. 여액을 감압 농축한 후, 잔사를 에틸아세테이트/헥산 (1:20)의 혼합 용출액으로 실리카겔 컬럼 크로마토그래피를 수행하여 목적화합물 SAC-0519을 얻었다: ¹H-NMR (300MHz, CDCl₃): 4.69 (m, 1H), 3.89 (m, 1H), 3.61-3.42 (m, 2H), 2.00-0.83 (m, 48H), 0.65 (s, 3H), 0.59 (m, 1H)

합성예 1-5: SAC-0601의 제조

콜레스테롤 1 g을 디에틸에테르 20ml에 녹인 뒤, 아르곤 기류 하에서 트리-O-아세틸-D-글루칼(Aldrich) 2.04g과 보론트리플로리드·디에틸에테레이트(Aldrich) 1.27 ml을 가하고, 0°C에서 3시간 교반하였다. 상기 반응액에 디에틸에테르 30 ml을 첨가하여 희석하고, 탄산수소나트륨 수용액으로 세척하고 황산 나트륨으로 건조 및 여과하였다. 여액을 감압 농축한 후, 잔사를 에틸아세테이트/헥산 (1:5)의 혼합용출액으로 실리카겔 컬럼 크로마토그래피를 수행하여 목적화합물 SAC-0601 (643 mg, 43%)을 얻었다: ¹H-NMR (300MHz, CDCl₃): 5.87-5.77 (m, 2H), 5.33 (m, 1H), 5.26 (dd, 1H, J=1.47, 9.15Hz), 5.15 (m. 1H), 4.25-4.06 (m, 3H), 3.54 (m, 1H), 2.42-2.27 (m, 2H), 2.07 (s, 3H), 2.05 (s, 3H), 2.02-0.83 (m, 38H), 0.65(s, 3H)

합성예 1-6: SAC -0522의 제조

합성예 1-5를 통해 제조된 SAC-0601 350 mg과 탄산칼륨 322mg을 메탄올/물 (2:1) 15ml 에 녹인 뒤, 0°C에서 2일간 교반하였다. 상기 반응액에 디클로로메탄 70 ml을 첨가하여 희석하고, 물과 염화나트륨 수용액으로 세척한 뒤 황산 마그네슘으로 건조 및 여과하였다. 여액을 감압 농축한 후, 잔사를 에틸아세테이트/헥산/메탄올 (20:40:3)의 혼합용출액으로 실리카겔 컬럼 크로마토그래피를 수행하여 목적화합물 SAC-0522 (585mg, 78%)을 얻었다: ¹H-NMR (400MHz, CDCl₃): 5.96 (d, 1H, J=10.2Hz), 5.75 (td, 1H, J=2.23, 10.2Hz), 5.36 (d, 1H, J=6.7Hz), 5.13 (bs, 1H), 4.21 (bs, 1H), 3.92-3.80 (m, 2H), 3.76 (m, 1H), 3.54(m, 1H), 2.42-2.27 (m, 2H), 2.02-0.83 (m, 40H), 0.65(s, 3H)

합성예 1-7: SAC -0602의 제조

소듐히드리드 34 mg 을 테트라히드로퓨란 4 ml 에 녹인 뒤, 아르곤 기류 하에서 합성예 1-5에서 제조된 SAC-0522 87mg을 가하고, 0°C에서 1시간 동안 교반하였다. 아이오도메탄(Aldrich) 0.1 ml를 반응용액에 천천히 가한 후 상온에서 하루 동안 교반하였다. 상기 반응액에 에틸아세테이트 20ml을 첨가하여 희석하고, 염화나트륨 수용액으로 세척한 뒤 황산 나트륨으로 건조 및 여과하였다. 여액을 감압 농축한 후, 잔사를 에틸아세테이트/헥산 (1:10)의 혼합용출액으로 실리카겔 컬럼 크로마토그래피를 수행하여 목적화합물 SAC-0602 (30 mg, 32%)을 얻었다: ¹H-NMR (300MHz, CDCl₃): 6.04 (d, 1H, J=10.2Hz), 5.72 (d, 1H, J=11.2Hz), 5.32 (d, 1H, J=5.1Hz), 5.12 (d, 1H, J=2.6Hz), 2.42-2.29 (m, 2H), 2.02-1.69 (m, 5H), 1.59-0.76 (m, 44H), 0.65(s, 3H)

반응식 3

합성예 1-8: SAC -0518의 제조

콜레스테롤 108 mg 을 디클로로메탄 10ml 에 녹인 뒤, 아르곤 기류 하에서 트리-O-아세틸-D-글루칼(Aldrich) 320 mg 과 파라톨루엔설폰산(TCI) 11 mg을 가하고, 실온에서 2시간 교반하였다. 상기 반응액에 에틸아세테이트 30 ml을 첨가하여 희석하고, 물과 염화나트륨 수용액으로 세척한 뒤 황산 마그네슘으로 건조 및 여과하였다. 여액을 감압 농축한 후, 잔사를 에틸아세테이트/헥산 (1:25)의 혼합용출액으로 실리카겔 컬럼 크로마토그래피를 수행하여 목적화합물 SAC-0518 (60 mg, 26%)을 얻었다: α isomer- ¹H-NMR (300MHz, CDCl₃): 8.03-7.90 (m, 6H), 7.52-7.45 (m, 3H), 7.40-7.33 (m, 6H), 5.74 (m, 1H), 5.48 (m, 1H), 5.30 (m, 1H), 5.20 (m, 1H), 4.53-4.41 (m, 3H), 3.54 (m, 1H), 2.40-0.84 (m, 42H), 0.65 (s, 3H); β isomer- ¹H-NMR (300MHz, CDCl₃): 8.03-7.90 (m, 6H), 7.52-7.45 (m, 3H), 7.40-7.33 (m, 6H), 5.49-5.32 (m, 2H), 5.20 (m, 1H), 4.86 (m, 1H), 4.53-4.41 (m, 2H), 3.98 (m, 1H), 3.54 (m, 1H), 2.40-0.84 (m, 42H), 0.65 (s, 3H)

합성예 1-9: SAC -0521의 제조

나트륨을 메탄올/디클로로메탄 (1:1) 6 ml에 녹인 뒤, 아르곤 기류 하에서 합성예 1-8에서 제조된 SAC-0518 57 mg을 가하고 실온에서 1시간 20분 동안 교반하였다. 상기 반응액에 암모늄클로리드 수용액을 가해 반응을 중단시킨 후 디에틸에테르 30ml을 첨가하여 희석하고, 염화나트륨 수용액으로 세척하고 황산 마그네슘으로 건조 및 여과하였다. 여액을 감압 농축한 후, 잔사를 에틸아세테이트/헥산/메탄올 (40:20:1)의 혼합용출액으로 실리카겔 컬럼 크로마토그래피를 수행하여 목적화합물 SAC-0521 (30mg, 84%)을 얻었다: α isomer- ¹H-NMR (500MHz, CDCl₃): 5.32 (m, 1H), 5.02 (d, 1H, J=2.1Hz), 3.99 (m, 1H), 3.85-3.82 (m, 2H), 3.67 (d, 1H, J=8.95Hz), 3.55-3.40 (m, 2H), 2.26-0.84 (m, 45H), 0.65(s, 3H); β isomer- ¹H-NMR (500MHz, CDCl₃): 5.32 (m, 1H), 4.68 (d, 1H, J=9.3Hz), 3.85-3.82 (m, 2H), 3.67 (d, 1H, J=8.95Hz), 3.55-3.40 (m, 2H), 3.26 (m, 1H), 2.26-0.84 (m, 45H), 0.65(s, 3H)

반응식 4

합성예 1-10: SAC -0603의 제조

콜레스테롤 592mg 을 무수아세토니트릴 6ml 에 녹인 뒤, 아르곤 기류 하에서 트리-O-메틸-D-글루칼(Aldrich) 288mg 과 세릭암모늄니트리트(Aldrich) 촉매 량을 가하고, 실온에서 2일간 교반하였다. 상기반응액에 디에틸에테르 50ml을 첨가하여 희석하고, 탄산수소나트륨 수용액과 염화나트륨 수용액으로 세척한 뒤 황산 마그네슘으로 건조 및 여과하였다. 여액을 감압 농축한 후, 잔사를 에틸아세테이트/헥산 (1:25)의 혼합용출액으로 실리카겔 컬럼 크로마토그래피를 수행하여 목적화합물 SAC-0603 (19 mg, 2%)을 얻었다: ¹H-NMR (300MHz, CDCl₃): 5.28 (m, 2H), 5.06 (m, 1H), 3.70-3.50 (m, 5H), 3.52 (s, 3H), 3.43 (s, 3H), 3.39 (s, 3H), 3.17 (t, 1H, J=9.0Hz) 2.26-0.84 (m, 41H), 0.65 (s, 3H)

합성예 2: Rk1 유도체의 합성 2

당의 알코올 그룹을 대체할 수 있는 생동등체로서 작용 가능한 다양한 작용기를 도입시킨 유도체를 분자설계하고 합성하였다.

반응식 5

합성예 2-1: SAC -0514의 제조

콜레스테롤 70mg 을 클로로포름 2ml 에 녹인 뒤, 아르곤 기류 하에서 설퍼트리옥시드· 피리딘 복합체(Aldrich) 86mg을 가하고, 실온에서 하루 동안 교반하였다. 상기 반응액을 2N 염산 용액으로 산성화시킨 후 에틸아세테이트 20ml을 첨가하여 희석하고, 물로 세척한 후 황산 마그네슘으로 건조 및 여과하였다. 여액을 감압 농축한 후, 잔사를 디클로로메탄/메탄올 (7:1)의 혼합용출액으로 실리카겔 컬럼 크로마토그래피를 수행하여 목적화합물 SAC-0514을 얻었다: ¹H-NMR (300MHz, CDCl₃): 5.28 (m, 2H), 5.06 (m, 1H), 3.70-3.50 (m, 5H), 3.52 (s, 3H), 3.43 (s, 3H), 3.39 (s, 3H), 3.17 (t, 1H, J=9.0Hz) 2.26-0.84 (m, 41H), 0.65 (s, 3H)

합성예 2-2: SAC -0510의 제조

하기 합성예 2-4에서 제조된 SAC-0509를 디클로로메탄 1ml 에 녹인 뒤, 아르곤 기류 하에서 그룹스 2^nd 촉매(Aldrich)를 촉매 량 가하고, 뒤이어 부텐디올을 과량 가한 뒤 실온에서 1시간 동안 교반하였다. 상기 반응액을 감압 농축한 후, 잔사를 에틸아세테이트/헥산 (1:5)의 혼합 용출액으로 실리카겔 컬럼 크로마토그래피를 수행하여 목적화합물 SAC-0510 (12mg, 30%)을 얻었다: ¹H-NMR (300MHz, CDCl₃): 5.93-5.76 (m, 2H), 5.33 (d, 1H, J=5.1Hz), 4.14 (d, 2H, J=4.7Hz), 4.01 (d, 2H, J=5.13), 3.19 (m, 1H), 2.33 (m, 1H), 2.20 (m, 1H), 2.03-1.74 (m, 5H), 1.54-0.84 (m, 34H), 0.65 (s, 3H)

반응식 6

합성예 2-3: SAC -0505의 제조

콜레스테롤 20mg 을 클로로포름 1ml 에 녹인 뒤, 아르곤 기류 하에서 트리클로로아세틸이소시아네이트(Aldrich) 0.04ml을 가하고, 실온에서 2시간 동안 교반하였다. 상기반응액을 알루미늄옥시드를 이용하여 여과한 뒤 여액을 감압 농축하여 목적화합물 SAC-0505을 얻었다: ¹H-NMR (300MHz, CDCl₃): 5.27 (m, 1H), 4.45-4.39 (m, 3H), 2.29-2.22 (m, 2H), 1.98-1.77 (m, 5H), 1.55-0.78 (m, 33H), 0.61 (s, 3H)

합성예 2-4: SAC -0509의 제조

소듐히드리드 41mg 을 디메틸포름아미드/테트라히드로퓨란 혼합용액 3ml 에 녹인 뒤, 아르곤 기류 하에서 콜레스테롤 200mg을 가하고, 실온에서 1시간 동안 교반하였다. 알릴브로미드(Aldrich) 0.44ml를 반응용액에 천천히 가한 후 상온에서 하루 동안 교반하였다. 에틸아세테이트 30ml을 첨가하여 희석하고, 물로 세척한 뒤 황산 마그네슘으로 건조 및 여과하였다. 여액을 감압 농축한 후, 잔사를 에틸아세테이트/헥산 (1:20)의 혼합용출액으로 실리카겔 컬럼 크로마토그래피를 수행하여 목적화합물 SAC-0509 (80 mg, 36%)을 얻었다: ¹H-NMR (300MHz, CDCl₃): 5.90 (m, 1H), 5.36-5.11 (m, 3H), 4.00 (td, 2H, J=1.26, 5.7Hz), 2.38-2.16 (m, 2H), 2.02-0.81 (m, 39H), 0.61 (s, 3H)

합성예 2-5: SAC -0511의 제조

콜레스테롤 100mg 을 아세토니트릴/디클로로메탄(3:1) 2ml 에 녹인 뒤, 아르곤 기류 하에서 4-메틸모폴린(Alfa aesar) 0.12ml을 천천히 가하고, 실온에서 30분 동안 교반하였다. 뒤이어 메틸프로피올레이트 0.1ml을 천천히 가하고 실온에서 2시간 동안 교반하였다. 상기반응액을 감압 농축한 후, 잔사를 에틸아세테이트/헥산 (1:10)의 혼합용출액으로 실리카겔 컬럼 크로마토그래피를 수행하여 목적화합물 SAC-0511 (75mg, 64%)을 얻었다: ¹H-NMR (300MHz, CDCl₃): 7.53 (d, 1H, J=12.5Hz), 5.37 (d, 1H, J=5.0Hz) 5.24 (d, 1H, J=12.5Hz), 3.76 (m, 1H), 3.67 (s, 3H), 2.37-2.35 (m, 2H), 2.22-0.81 (m, 38H), 0.61 (s, 3H)

합성예 2-6: SAC -0513의 제조

합성예 2-5에서 제조된 SAC-0511을 메탄올 1ml에 녹이고, 10% 팔라듐/활성탄을 촉매 량 첨가한 후 수소로 치환하여 실온에서 2시간 동안 교반하였다. 에틸아세테이트로 희석하고 셀라이트를 이용하여 여과하였다. 여액을 감압 농축한 후, 잔사를 에틸아세테이트/헥산 (1:10)의 혼합용출액으로 실리카겔 컬럼 크로마토그래피를 수행하여 목적화합물 2을 얻었다. 제조된 2를 테트라히드로퓨란 0.5ml 녹인 뒤, 아르곤 기류 하에서 천천히 테트라히드로퓨란에 녹여 만든 리튬알루미늄히드리드(Aldrich) 1몰 용액 0.1ml을 천천히 가하였다. 0°C 에서 5분간 교반한 뒤, 물, 메탄올과 에틸아세테이트를 넣고 다시 3시간 교반하였다. 상기반응액을 염화나트륨 수용액으로 세척한 뒤 황산 마그네슘으로 건조 및 여과하였다. 여액을 감압 농축한 후, 목적화합물 SAC-0513 (27 mg, 61%)을 얻었다: ¹H-NMR (300MHz, CDCl₃): 3.75 (t, 2H, J=5.4Hz), 3.65 (m, 2H), 3.21 (m, 1H), 2.20 (bs, 1H), 1.95-0.76 (m, 43H), 0.61 (s, 3H)

합성예 3: Rk1 유도체의 합성 3

당 그룹을 대체할 수 있는 생동등체로서 다양한 아릴 작용기를 도입시킨 유도체를 분자설계하고 합성하였다.

반응식 7

합성예 3-1: SAC -0523의 제조

콜레스테롤 400mg을 디클로로메탄 10ml 에 녹인 뒤, -20°C로 온도를 낮추고 테트라부틸암모늄브로미드(Aldrich) 120mg, 4-니트로벤질브로미드(Aldrich) 860mg과 50% 수산화칼륨 수용액 10ml을 가하고, 실온 에서 3일 동안 교반하였다. 디클로로메탄 60ml을 첨가하여 희석하고, 물로 세척한 뒤 황산 마그네슘으로 건조 및 여과하였다. 여액을 감압 농축한 후, 잔사를 에틸아세테이트/헥산 (1:10)의 혼합용출액으로 실리카겔 컬럼 크로마토그래피를 수행하여 목적화합물 SAC-0523 (24 mg, 6%)을 얻었다: ¹H-NMR (300MHz, CDCl₃): 8.18 (d, 2H, J=8.8Hz), 7.49 (d, 2H, J=8.8Hz), 5.34 (m, 1H), 4.64 (s, 2H), 3.27 (m, 1H), 2.43-2.24 (m, 2H), 2.03-1.75 (m, 5H), 1.54-0.81 (m, 33H), 0.66 (s, 3H)

합성예 3-2: SAC -0605의 제조

소듐히드리드 149mg 을 테트라히드로퓨란 5ml 에 녹인 뒤, 아르곤 기류 하에서 콜레스테롤 260mg, 테트라부틸암모늄아이오디드 51mg 과 t-부틸 4-(브로모메틸)페닐카바메이트(Synthesis . 22, 3619-3624(2008)) 400mg을 0°C 에서 가하였다. 상기반응액의 온도를 70°°C 로 올리고 3일 동안 환류하였다. 디클로로메탄30ml 을 첨가하여 희석하고, 염화나트륨 수용액으로 세척한 뒤 황산 마그네슘으로 건조 및 여과하였다. 여액을 감압 농축한 후, 잔사를 에틸아세테이트/헥산 (1:20)의 혼합용출액으로 실리카겔 컬럼 크로마토그래피를 수행하여 목적화합물 SAC-0605 (40 mg, 7%)을 얻었다: ¹H-NMR (300MHz, CDCl₃): 7.32-7.27 (m, 2H), 7.03-6.96 (m, 2H), 5.34 (m, 1H), 4.49 (s, 2H), 3.24 (m, 1H), 2.40-2.25 (m, 2H), 2.01-1.82 (m, 5H), 1.54-0.81 (m, 43H), 0.66 (s, 3H)

합성예 3-3: SAC -0902의 제조

소듐히드리드 42mg 을 테트라히드로퓨란 3ml 에 녹인 뒤, 아르곤 기류 하에서 콜레스테롤 100mg을 가하고, 실온에서 30분 동안 교반하였다. 테트라부틸암모늄아이오디드 51mg 과 2-브로모메틸나프탈렌(Aldrich) 69mg을 가한 후 상온에서 하루 동안 교반하였다. 디에틸에테르 30ml 을 첨가하여 희석하고, 염화나트륨 수용액으로 세척한 뒤 황산 마그네슘으로 건조 및 여과하였다. 여액을 감압 농축한 후, 잔사를 에틸아세테이트/헥산 (1:15)의 혼합용출액으로 실리카겔 컬럼 크로마토그래피를 수행하여 목적화합물 SAC-0902 (13 mg, 9%)을 얻었다: ¹H-NMR (300MHz, CDCl₃): 7.82-7.77 (m, 2H), 7.48-7.41 (m, 2H), 5.33 (d, 1H, J=5.1Hz), 3.31 (m, 1H), 2.46-2.27 (m, 2H), 2.00-1.74 (m, 5H), 1.66-0.83 (m, 38H), 0.66 (s, 3H)

반응식 8

합성예 3-4: SAC -0703의 제조

은박지로 둘러싼 반응용기에 콜레스테롤 506mg 과 소듐히드리드(60%) 140mg을 넣고, 테트라히드로퓨란 3ml 에 녹인 뒤, 아르곤 기류 하에서 실버테트라플로로보레이트(Aldrich) 255mg와 2-클로로피리미딘(TCI) 100mg을 가하고 3일 동안 환류하였다. 물로 반응을 중단시키고 감압여과 한 뒤, 잔사를 에틸아세테이트/헥산 (1:15)의 혼합용액으로 재결정을 수행하여 목적화합물 SAC-0703 (123 mg, 30%)을 얻었다: ¹H-NMR (300MHz, CDCl₃): 8.47 (d, 2H, J=5.0Hz), 6.86 (t, 1H, J=4.8Hz), 5.39 (m, 1H), 4.87 (m, 1H), 2.5-2.45 (m, 2H), 2.02-1.79 (m, 5H) 1.56-0.83 (m, 33H), 0.66 (s, 3H)

합성예 3-5: SAC -0702의 제조

소듐히드리드 42mg 을 테트라히드로퓨란 4ml 에 녹인 뒤, 아르곤 기류 하에서 콜레스테롤 200mg을 가하고, 실온에서 30분 동안 교반하였다. 2,4-디클로로피리미딘(Aldrich) 88mg을 가한 후 상온에서 하루 동안 교반하였다. 디클로로메탄 30ml을 첨가하여 희석하고, 염화나트륨 수용액으로 세척한 뒤 황산 마그네슘으로 건조 및 여과하였다. 여액을 감압 농축한 후, 잔사를 에틸아세테이트/헥산 (1:30)의 혼합용출액으로 실리카겔 컬럼 크로마토그래피를 수행하여 목적화합물 SAC-0702을 얻었다: SAC-0702-1; ¹H-NMR (300MHz, CDCl₃): 8.33 (d, 1H, J=5.1Hz), 6.91 (d, 1H, J=5.1Hz), 5.40 (m, 1H), 5.00 (m, 1H), 2.50-2.40 (m, 2H), 2.02-0.83 (m, 38H) 0.67 (s, 3H); SAC-0702-2 ¹H-NMR (300MHz, CDCl₃): 8.23 (d, 1H, J=5.1Hz), 6.57 (d, 1H, J=5.1Hz), 5.40 (m, 1H), 4.85 (m, 1H), 2.50-2.40 (m, 2H), 2.02-0.83 (m, 38H) 0.67 (s, 3H)

합성예 4: Rk1 유도체의 합성 4

콜레스테롤 3번 알코올의 절대배열(absolute configuration)이 반대인 유도체를 분자 설계하고 합성을 수행하였다.

반응식 9

합성예 4-1: SAC -0612의 제조

콜레스테롤 2g을 테트라히드로퓨란 10ml 에 녹인 뒤, 아르곤 기류 하에서 트리페닐포스핀(Aldrich) 5.15g, 4-니트로벤조산(Aldrich) 3.45g, 디에틸아조디카르복실레이트(Aldrich) 4.23 ml를 가하고 실온에서 13시간 동안 교반한 뒤, 40°C 에서 30분 동안 교반하였다. 디에틸에테르 100ml을 첨가하여 희석하고, 염화나트륨 수용액으로 세척한 뒤 황산 마그네슘으로 건조 및 여과하였다. 여액을 감압 농축한 후, 잔사를 에틸아세테이트/헥산 (1:10)의 혼합용출액으로 실리카겔 컬럼 크로마토그래피를 수행하여 목적화합물을 얻었다. 이를 테트라히드로퓨란 7ml 에 녹인 뒤, 0°C 로 온도를 낮추고, 5% 수산화나트륨 수용액 6ml를 가하였다. 실온에서 12시간 동안 교반한 뒤, 클로로포름 50ml을 첨가하여 희석하고, 물, 1N 염산용액과 염화나트륨으로 세척한 뒤 황산 마그네슘으로 건조 및 여과하였다. 여액을 감압 농축한 후, 잔사를 에틸아세테이트/헥산 (1:4)의 혼합용출액으로 실리카겔 컬럼 크로마토그래피를 수행하여 목적화합물 SAC-0612 (480mg, 24%)을 얻었다: ¹H-NMR (300MHz, CDCl₃): 5.39 (m, 1H), 3.99 (m, 1H), 2.55 (m, 1H), 2.07 (t, 1H, J=2.6Hz), 2.02-0.83 (m, 39H), 0.66 (s, 3H)

합성예 4-2: SAC -0613의 제조

상기 반응에서 얻은 SAC-0612 49mg 을 디클로로메탄 2ml 에 녹인 뒤, 아르곤 기류 하에서 디하이드로파이란(Aldrich) 0.12ml 과 파라톨루엔설폰산 7mg을 가하고, 실온에서 4시간 교반하였다. 상기 반응액에 에틸아세테이트 30ml을 첨가하여 희석하고, 물로 세척하고 황산 마그네슘으로 건조 및 여과하였다. 여액을 감압 농축한 후, 잔사를 에틸아세테이트/헥산 (1:25)의 혼합용출액으로 실리카겔 컬럼 크로마토그래피를 수행하여 목적화합물 SAC-0504 (28 mg, 47%)을 얻었다: ¹H-NMR (300MHz, CDCl₃): 5.24 (m, 1H), 4.59 (m, 1H), 3.89-3.82 (m, 2H), 3.44 (m, 1H), 2.46-2.18(m, 2H), 2.00-0.83 (m, 44H), 0.65(s, 3H)

합성예 5: Rk1 / Rg3 유도체의 합성 1

생동등체로서 환형 에테르 그룹 도입함과 동시에 Rk1 사슬 위치의 이중결합과 Rg3 사슬 위치의 알코올 기를 도입한 화합물의 분자설계 및 합성을 수행하였다. 특히 생리 활성에 중요한 영향을 끼치는 것으로 예상되는 테트라하이드로파이란 기와 트리-O-아세틸-D-글루칸 기를 도입한 유도체를 합성하였다.

반응식 10

합성예 5-1: SAC -0903의 제조

프레그네놀론(TCI) 500 mg을 디클로로메탄 8 mL에 녹인 뒤, 아르곤 기류 하에서 디히드로파이란(Aldrich) 0.72 mL 과 파라톨루엔설폰산 (TCI) 76 mg을 가하고, 실온에서 8시간 교반하였다. 상기 반응액에 에틸아세테이트 20 mL을 첨가하여 희석하고, 물로 세척한 뒤 황산마그네슘으로 건조 및 여과하였다. 여액을 감압 농축한 후, 잔사를 에틸아세테이트/헥산 (1:10)의 혼합 용출액으로 실리카겔 컬럼 크로마토그래피를 수행하여 화합물 1 (403 mg, 63.6%)을 얻었다

아르곤 기류 하에서 마그네슘 터닝 (Aldrich) 39mg을 디에틸에테르 1mL 에 녹인 뒤, 아이오딘을 촉매량만큼 첨가하고 1-브롬화-4-메틸펜탄 (Aldrich) 0.03 mL 를 천천히 가했다. 마그네슘이 모두 없어지면, 화합물 1 50mg을 디에틸에테르 2mL에 녹여 천천히 넣었다. 10분 뒤, 상기 반응액에 2N염산용액을 가해 반응을 중단시키고 에틸아세테이트 20 mL로 추출해 황산 마그네슘으로 건조 및 여과하였다. 여액을 감압 농축한 후, 잔사를 에틸아세테이트/헥산 (1:10)의 혼합 용출액으로 실리카겔 컬럼 크로마토그래피를 수행하여 목적화합물 SAC-0903 (11 mg, 18%)을 얻었다: ¹H-NMR (500MHz, CDCl₃) δ 5.33 (t, 1H, J = 6.25 Hz), 4.69 (m, 1H), 3.90 (m, 1H), 3.53-3.45 (m, 2H), 2.34-2.30 (m, 2H), 2.20-0.82 (m, 47H).

합성예 5-2: SAC -0909의 제조

상기 합성예 1-1을 통해 제조된SAC-0903 50mg 을 아르곤 기류 하에서 디클로로메탄 3mL에 녹인 뒤, 0°C로 온도를 낮추고, 트리에틸아민 (Aldrich) 0.07mL와 염화 메틴술포닐 (Aldrich) 0.015mL를 가했다. 온도를 올려40°C 에서 3시간 교반한 후, 다시 상온으로 온도를 낮춰 디클로로메탄 10mL를 첨가하여 희석하고, 탄산수소나트륨 수용액을 넣어 세척한 뒤, 황산 마그네슘으로 건조 및 여과하였다. 여액을 감압 농축한 후, 잔사를 에틸아세테이트/헥산 (1:10)의 혼합용출액으로 실리카겔 컬럼 크로마토그래피를 수행하여 목적화합물을 얻었다: SAC-0909-1; ¹H-NMR (500MHz, CDCl₃) δ 5.34 (m, 1H), 4.84 (s, 1H), 4.74 (s, 1H), 4.69 (m, 1H), 3.90 (m, 1H), 3.53-3.45 (m, 2H), 2.34-0.52 (m, 45H). SAC-0909-2 ¹H-NMR (300MHz, CDCl₃) δ 5.34 (m, 1H), 5.15 (m, 1H), 4.69 (m, 1H), 3.90 (m, 1H), 3.53-3.45 (m, 2H), 2.34-0.52 (m, 46H).

합성예 5-3: SAC -0905의 제조

아르곤 기류 하에서 아이소헥실트리페닐포스포늄 브로민화물 (J. Org. Chem., 44, 3760-3765(1979)) 900mg을 벤젠 8mL에 녹인 뒤, 포타슘-t-부톡사이드 1 몰 용액 (Alfa Aesar) 2.1mL를 넣고 25분간 환류시켰다. 프레그네놀론(TCI) 200mg을 벤젠 2 mL에 녹인 뒤, 주사기로 상기 반응액에 녹여 2시간 25분간 환류시켰다. 상온으로 온도를 낮춘 후 물 20 mL을 첨가하여 반응을 중단시키고 디에틸에테르로 추출해 황산마그네슘으로 건조 및 여과하였다. 여액을 감압 농축한 후, 잔사를 에틸아세테이트/헥산 (1:5)의 혼합 용출액으로 실리카겔 컬럼 크로마토그래피를 수행하여 알려진 목적화합물 2 (54 mg, 22%)를 얻었다. 제조된 화합물2 23mg을 아르곤 기류 하에서 디클로로메탄 4mL에 녹인 뒤, 디히드로파이란(Aldrich) 0.04 mL과 파라톨루엔설폰 산(TCI) 3 mg을 가하고, 실온에서 3시간 교반하였다. 상기 반응액에 에틸아세테이트 10 mL을 첨가하여 희석하고, 물로 세척한 뒤 황산마그네슘으로 건조 및 여과하였다. 여액을 감압 농축한 후, 잔사를 에틸아세테이트/헥산 (1:10)의 혼합 용출액으로 실리카겔 컬럼 크로마토그래피를 수행하여 목적화합물 SAC-0905 (16 mg, 57%)을 얻었다: ¹H-NMR (500MHz, CDCl₃) δ 5.33 (m, 1H), 5.15 (m, 1H,), 4.69 (m, 1H), 3.90 (m, 1H), 3.53-3.45 (m, 2H), 2.34-2.29 (m, 2H), 2.21-0.52 (m, 44H).

반응식 11

합성예 5-4: SAC -0902의 제조

아르곤 기류 하에서 마그네슘 터닝(Aldrich) 92mg을 테트라히드로퓨란 3mL에 녹인 뒤, 아이오딘을 촉매량만큼 첨가하고 1-브롬화-4-메틸펜탄 (Aldrich) 0.69 ml 를 천천히 가했다. 마그네슘이 모두 없어진 뒤, 프레그네놀론(Aldrich) 200mg을 테트라히드로퓨란 4mL에 녹여 천천히 넣었다. 10분 뒤, 상기 반응액에 2N염산용액을 가해 반응을 중단시키고 에틸아세테이트 20 mL로 추출해 황산 마그네슘으로 건조 및 여과하였다. 여액을 감압 농축한 후, 잔사를 에틸아세테이트/헥산 (1:10)의 혼합 용출액으로 실리카겔 컬럼 크로마토그래피를 수행하여 상업적으로 구입 가능한 화합물 3 (95 mg, 15%) (Fluka H6378)을 얻었다.

화합물 3 43mg을 디에틸에테르 5mL에 녹인 뒤, 아르곤 기류 하에서 트리-O-아세틸-D-글루칼(Aldrich) 81mg과 보론트리플로리드· 디에틸에테레이트(Aldrich) 0.012 mL을 가하고, 0°C에서 1시간 교반하였다. 상기 반응액에 디에틸에테르 30 mL을 첨가하여 희석하고, 탄산수소나트륨 수용액으로 세척하고 황산 나트륨으로 건조 및 여과하였다. 여액을 감압 농축한 후, 잔사를 에틸아세테이트/헥산 (1:10)의 혼합용출액으로 실리카겔 컬럼 크로마토그래피를 수행하여 목적화합물 SAC-0902 (7.6mg, 12%)을 얻었다: ¹H-NMR (500MHz, CDCl₃) δ5.86 (d, 1H, J = 10.2 Hz), 5.81 (d, 1H, J = 10.2 Hz), 5.38 (m. 1H), 5.27 (m, 1H), 5.14 (m, 1H), 4.23-4.09 (m. 3H), 3.55(m, 1H), 2.41-2.32 (m, 2H), 2.07-2.06 (m, 7H), 2.14-0.52 (m, 38H).

합성예 5-5: SAC -0904의 제조

합성예 5-3에서 제조된 화합물 2 317mg 을 디에틸에테르 15mL에 녹인 뒤, 아르곤 기류 하에서 디에틸에테르 7mL에 녹인 트리-O-아세틸-D-글루칼 (Aldrich) 672mg과 보론트리플로리드·디에틸에테레이트 (Aldrich) 0.3 mL을 가하고, 0°C에서 3시간 교반하였다. 상기 반응액을 실온으로 온도를 올려준 뒤, 디에틸에테르30 mL을 첨가하여 희석하고, 탄산수소나트륨 수용액으로 세척한 뒤 황산 나트륨으로 건조 및 여과하였다. 여액을 감압 농축한 후, 잔사를 에틸아세테이트/헥산 (1:10)의 혼합용출액으로 실리카겔 컬럼 크로마토그래피를 수행하여 목적화합물 SAC-0904 (270mg, 54.9%)을 얻었다: ¹H-NMR (500MHz, CDCl₃) δ 5.86 (d, 1H, J = 10.2 Hz), 5.81 (d, 1H, J=10.2 Hz), 5.34 (m. 1H), 5.28 (d, 1H, J = 9.0 Hz), 5.15-5.13 (m, 2H), 4.25-4.14 (m. 3H), 3.54 (m, 1H), 2.40-2.30 (m, 2H), 2.07-2.06 (m, 6H), 2.02-0.52 (m, 38H).

합성예 6: Rk1 / Rg3 유도체의 합성 2

반응식 12

합성예 6-1: SAC -1001의 제조

아르곤 기류 하에서 (4-카복시부틸)트리페닐포스포늄 브로민화물(TCI) 665mg을 톨루엔 4mL에 녹인 뒤, 포타슘-t-부톡사이드 (Alfa Aesar) 1.76mL를 넣고 2시간 동안 환류시켰다. 상기 합성 예 1-1에서 얻은 화합물 1 200mg을 톨루엔 2 mL에 녹이고, 상기 반응액에 가한 뒤 14시간 환류시켰다. 상온으로 온도를 낮춘 후, 2N 염산용액으로 pH 3에 맞추고 에틸아세테이트20mL로 희석해 황산마그네슘으로 건조 및 여과하고 감압 농축한 후, 잔사를 에틸아세테이트/헥산/아세트 산 (50:100:1)의 혼합 용출액으로 실리카겔 컬럼 크로마토그래피를 수행하여 SAC-1001 (158 mg, 65%)을 얻었다: ¹H-NMR (300MHz, CDCl₃) δ 5.32 (m, 1H), 5.13 (m, 1H), 4.71 (m, 1H), 3.89 (m, 1H), 3.53-3.44 (m, 2H), 2.37-0.53 (m, 42H).

합성예 6-2: SAC -1002의 제조

상기 합성예 6-1에서 얻은 SAC-1001 158mg 을 메탄올/디클로로메탄 (1:2) 6ml 에 녹인 뒤, 트리메틸실릴다이아조메탄 2M용액(Aldrich) 0.31mL를 천천히 가한다. 거품이 더 이상 일어나지 않으면, 감압 농축한 후, 잔사를 에틸아세테이트/헥산 (1:15)의 혼합용출액으로 실리카겔 컬럼 크로마토그래피를 수행하여 목적화합물 SAC-1002 (113.8mg, 70%)를 얻었다: ¹H-NMR (400MHz, CDCl₃) δ 5.33 (m, 1H,), 5.14-5.11 (t, 1H,J=6.9Hz), 4.69 (m, 1H), 3.90 (m, 1H), 3.64 (s, 3H), 3.53-3.44 (m, 2H), 2.34-0.52 (m, 41H).

합성예 6-3: SAC -1003의 제조

상기 합성예 6-2에서 얻은 SAC-1002 120mg을 메탄올 5mL 에 녹인 뒤, 파라톨루엔설폰 산 (TCI) 11mg을 넣어 상온에서 1시간 교반시켰다. 상기 반응액에 에틸아세테이트 10 ml을 첨가하여 희석하고, 물로 세척한 뒤 황산마그네슘으로 건조 및 여과하였다. 여액을 감압 농축한 후, 잔사를 에틸아세테이트/헥산 (1:5)의 혼합 용출액으로 실리카겔 컬럼 크로마토그래피를 수행하여 SAC-1003 (85mg, 85%)을 얻었다: ¹H-NMR (300MHz, CDCl₃) δ 5.35 (m, 1H), 5.16-5.12 (t, 1H, J = 7.1 Hz), 3.66 (s, 3H), 3.52 (m, 1H), 2.33-2.22 (m, 4H), 2.10-0.63 (m, 29H), 0.53(s, 3H)

합성예 6-4: SAC -1004의 제조

합성예 6-3에서 제조된 SAC-1003 13.4mg 을 테트라히드로퓨란 1mL에 녹인 뒤, 아르곤 기류 하에서 트리-O-아세틸-D-글루칼 (Aldrich) 26mg과 보론트리플로리드·디에틸에테레이트 (Aldrich) 0.012 mL을 가하고, 0°C에서 10시간 교반하였다. 상기 반응액을 실온으로 온도를 올려준 뒤, 디에틸에테르 5 mL을 첨가하여 희석하고, 탄산수소나트륨 수용액으로 세척한 뒤, 황산 나트륨으로 건조 및 여과하였다. 여액을 감압 농축한 후, 잔사를 에틸아세테이트/헥산 (1:10)의 혼합용출액으로 실리카겔 컬럼 크로마토그래피를 수행하여 목적화합물 SAC-1004 (11mg, 56%)을 얻었다: ¹H-NMR (300MHz, CDCl₃) δ5.89-5.80 (m, 2H), 5.37-5.27 (m. 2H), 5.17-5.14 (m, 2H), 4.23-4.16 (m, 3H), 3.66 (s. 3H), 3.56 (m, 1H), 2.38-2.28 (m, 4H), 2.17-0.53 (m, 37H).

반응식 13

합성예 6-5: SAC -1005의 제조

상기 합성예 6-1에서 얻은 SAC-1001 300mg 을 디메틸포름아미드 4mL에 녹인 뒤, 브롬화알릴 0.08mL와 칼륨중탄산염 185mg을 가한다. 15시간 교반시킨 뒤 에틸아세테이트 15mL로 희석하고 황산 나트륨으로 건조 및 여과하였다. 잔사를 에틸아세테이트/헥산 (1:10)의 혼합용출액으로 실리카겔 컬럼 크로마토그래피를 수행하여 목적화합물 SAC-1005 (195mg, 60%)를 얻었다: ¹H-NMR (500MHz, CDCl₃) δ 5.89 (m, 1H), 5.39-5.07 (m, 4H), 4.69 (m, 1H), 4.56-4.55 (m, 2H), 3.91-3.88 (m, 1H), 3.53-3.45 (m, 2H), 2.38-0.81 (m, 41H).

합성예 6-6: SAC -1006의 제조

상기 합성예 6-5에서 얻은 SAC-1005 195mg을 알릴 알코올 5mL에 녹인 뒤, 파라톨루엔설폰 산(TCI) 16mg을 넣어 상온에서 1시간 교반시킨 뒤, 상기 반응액에 에틸아세테이트 20 mL을 첨가하여 희석하고, 물로 세척한 뒤 황산마그네슘으로 건조 및 여과하였다. 여액을 감압 농축한 후, 잔사를 에틸아세테이트/헥산 (1:15)의 혼합 용출액으로 실리카겔 컬럼 크로마토그래피를 수행하여SAC-1006 (98mg, 60%)을 얻었다: ¹H-NMR (300MHz, CDCl₃) δ 5.92 (m, 1H), 5.35-5.11 (m, 4H), 4.57-4.55 (m, 2H), 3.51 (m, 1H), 2.35-2.22 (m, 4H), 2.10-0.53 (m, 32H).

합성예 6-7: SAC -1007의 제조

상기 합성예 6-6에서 제조된 SAC-1006 191.8mg 을 테트라히드로퓨란 10mL에 녹인 뒤, 아르곤 기류 하에서 트리-O-아세틸-D-글루칼(Aldrich) 355mg과 보론트리플로리드·디에틸에테레이트(Aldrich) 0.32 mL을 가하고, 0°C에서 10시간 교반하였다. 상기 반응액을 실온으로 온도를 올려준 뒤, 디에틸에테르 30 ml을 첨가하여 희석하고, 탄산수소나트륨 수용액으로 세척한 뒤, 황산 나트륨으로 건조 및 여과하였다. 여액을 감압 농축한 후, 잔사를 에틸아세테이트/헥산 (1:10)의 혼합용출액으로 실리카겔 컬럼 크로마토그래피를 수행하여 목적화합물 SAC-1007 (139mg, 49%)을 얻었다: ¹H-NMR (300MHz, CDCl₃) δ 5.97-5.79 (m, 3H), 5.34-5.12 (m. 6H), 4.57-4.55 (m, 2H), 4.26-4.07 (m, 3H), 3.55 (m, 1H), 2.37-2.30 (m, 4H), 2.17-0.53 (m, 37H).

합성예 6-8: SAC -1008의 제조

합성예 6-7에서 제조된 SAC-1007 67mg 을 테트라히드로퓨란 5mL에 녹인 뒤, 아르곤 기류 하에서 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐(Aldrich) 136mg과 모르폴린(Aldrich) 0.01 ml을 가하고, 12시간 교반하였다. 상기 반응액을 2 N 염산용액으로 반응을 종결시킨 뒤, 디에틸에테르 5 ml을 첨가하여 희석하고, 황산 나트륨으로 건조 및 여과하였다. 여액을 감압 농축한 후, 잔사를 디클로로메탄/메탄올 (10:1)의 혼합용출액으로 실리카겔 컬럼 크로마토그래피를 수행하여 목적화합물 SAC-1008 (12.5mg, 20%)을 얻었다: ¹H-NMR (400MHz, CDCl₃) δ5.92-5.78 (m, 2H), 5.33-5.26 (m, 2H), 5.19-5.08 (m, 2H), 4.24-4.07 (m, 3H), 3.54 (m, 1H), 2.41-2.31 (m, 3H), 2.23-0.52 (m, 39H).

실험예

배양예 : 혈관내피세포 배양

인간 탯줄정맥혈관내피세포(HUVEC)와 망막혈관내피세포를 셀-시스템즈 (cell-systems, USA)에서 구입하여 20 %(w/v) 우태아혈청 (FBS, HyClone, Canada), 100 units/㎖의 페니실린 (penicillin, Invitrogen, USA), 100 ㎍/㎖의 스트렙토마이신 (streptomycin, Invitrogen, USA), 3 ng/㎖의 섬유아세포성장인자 (bFGF; basic fibroblast growth factor, Upstate Biotechnology, USA) 및 5 units/㎖의 헤파린을 함유한 M199배지 (Life Technologies, USA)가 담겨진 100 mm의 배양디쉬 (dish)에 접종한 후, 37 ℃의 5 % CO2 배양기에서 배양하였다

실험예 1: 혈관내피세포사멸 억제능에 의한 합성 유도체의 스크리닝

본 연구진의 선행연구결과에 근거하여, 혈관내피세포사멸 억제 기능과 투과성 억제 기능을 가진 스테로이드 골격을 가진 Rk1의 합성 유도체를 스크리닝 하였다. 첫 번째 스크리닝 방법으로 혈관내피세포의 사멸 억제능을 측정하였다. 혈관내피세포의 일종인 HUVECs(3 x 10⁵cells/well)를 20% 우태아혈청을 포함하는 M199 배지 1 ml이 있는 24-웰 플레이트에 플레이팅 하였다. 다음 날, 세포를 상기 합성예 1-4에서 합성된 화합물 5 /ml(도 1a) 또는 10 /ml(도 1b)을 포함하는 혈청-결여 M199 배지로 옮겼다. 24시간 및 48시간 후, 세포 생존도를 MTT 분석(Mosmann T, Journal of Immunological Methods 65(1-2):5563(1983); Cory AH, et al., Cancer Communications 3(7):20712(1991))을 실시하였다. 실험 결과, Sac0504와 Sac0601 합성 유도체의 경우, Rk1에 준하는 정도의 세포사멸 억제 기능을 한다는 것을 확인하였다. 또한 세포의 형태변화의 관찰 결과도 혈관내피세포 보호 기능이 있음을 보여주었다(도 2a).

합성예 5에서 합성된 화합물들에 대하여 상기와 동일한 방식으로 망막혈관내피세포(HREC;human retina endothelial cells)에 화합물을 처리하고 48시간 후 MTT 분석을 실시하였다. 도 1c에서 볼 수 있듯이, 합성예 5에서 합성된 화합물들이 세포사멸 억제능을 나타내었고, 특히 Sac-0904와 Sac-0902 합성 유도체의 경우, Sac-0601 보다 개선된 세포사멸 억제능을 보여주었다. 또한 세포의 형태변화의 관찰 결과도 혈관내피세포 보호 기능이 있음을 보여주었다(도 2b).

우수한 활성의 SAC-0904에 대한 물성 특히 수용성(water solubility)(SAC-0904의 cLogP 값: 9.9114)을 개선하여 신약 후보물질로서의 가치를 높이기 위하여, cLogP 값을 낮추어 주며 활성 유지에도 적절한 생동등체인 에스테르기를 도입한 화합물을 제조하였다(참조: 합성예 7). SAC-1004의 경우 cLogP 값이 7.9424로서 수용성이 개선되었을 뿐만 아니라, SAC-0904보다 개선된 혈관내피세포 보호 능력을 나타내었다. 또한, 에스테르기 도입에 의해 형성된 메틸에스테르를 가수분해한 형태인 산 화합물의 합성을 시도하여 수용성의 개선 및 활성의 유지를 도모하였다. 합성예 6에서 합성된 화합물들에 대하여 상기와 동일한 방식으로 화합물 처리 48시간 후 MTT 분석을 실시하였다. 도 1d-1e에서 볼 수 있듯이, 수용성을 개선하기 위하여 새롭게 합성된 화합물의 경우, SAC-0904와 유사한 세포사멸 억제능을 나타내었고, SAC-1004는 SAC-0904 보다 증가된 세포사멸 억제능을 나타내었다. 또한 세포의 형태변화의 관찰 결과도 합성예 7에서 합성된 화합물들이 혈관내피세포 보호 기능이 있음을 보여주었다(도 2c-2d).

실험예 2: 세포골격 변화에 의한 합성 유도체의 스크리닝

세포 골격을 이루는 액틴의 구조 변화가 혈관내피세포의 투과성과 밀접한 연관이 있다고 알려져 있다. 혈관내피세포의 투과성이 증가할 경우 액틴 스트레스 파이버의 형성이 증가하고 외피 액틴 링 구조는 감소한다. 이를 이용하여 Rk1 합성 유도체의 혈관내피투과성 억제능을 스크리닝 하였다. 컨플루언트 HUVECs를 20 ng/ml VEGF(Upstate Biotechnology) 1시간 처리 전에 합성 화합물 10 /ml으로 상기 세포를 전처리하였다. 이어, 세포를 4% 파라포름알데하이드로 20분 동안 실온에서 고정화 시키고 PBS(pH 7.4)로 3회 세척하였다. 이어, 세포를 0.1% Triton X-100/PBS에서 투과화시키고 로다민 팔로이딘(Molecular Probes) 0.1 mg/ml로 1시간 동안 반응시켰다. 이어, 형광 현미경(Olympus) 하에서 세포를 관찰하였다. 혈관세포사멸 억제능 스크리닝 결과와 유사하게 Sac0504와 Sac0601가 VEGF에 의해 유도되는 액틴 스트레스 파이버의 형성을 억제시키고 외피 액틴 링 구조를 증가시키는 결과를 확인하였다(도 3a). 또한, 합성예 5에서 합성된 화합물들도 액틴 스트레스 파이버의 형성을 억제시키는 효과를 나타내었으며, 특히 Sac-0904와 Sac-0902 합성 유도체를 전처리하였을 경우, VEGF에 의해 유도되는 액틴 스트레스 파이버의 형성을 억제시키고 외피 액틴 링의 구조를 증가시키는 결과를 확인하였다(도 3b). 한편, 합성예 6에서 합성된 화합물들도 액틴 스트레스 파이버의 형성을 억제시키는 효과를 나타내었으며, 특히 Sac-1004 합성 유도체를 전처리 하였을 때 VEGF에 의해 유도되는 액틴 스트레스 파이버의 형성을 억제시키고 외피 액틴 링의 구조를 증가시키는 결과를 확인하였다(도 3c).

실험예 3: 합성 유도체의 망막혈관내피세포(HRECs)에서 세포사멸 억제능 및 세포골격 구조의 변화 확인

상기 실험의 결과에 따라 1차 스크리닝한 15종의 합성 유도체 중 HUVEC에서 혈관내피세포 보호능과 투과성 억제능에서 우수한 특성을 나타낼 것으로 추정되는 2가지의 합성 유도체(Sac0504, Sac0601)를 선별하였다. 이를 또 다른 혈관내피세포인 망막혈관내피세포에 처리하여 세포사멸억제능을 다시 한 번 확인하였다. HRECs(3 x 10⁴cells/well)를 20% 우태아혈청을 포함하는 M199 배지 1 ml이 있는 24-웰 플레이트에 플레이팅 하였다. 다음 날, 세포를 상기 합성 유도체 Sac0601 0.1-10 /ml (도 4a) 또는 Sac0504 0.1-10 /ml (도 4b)를 포함하는 혈청-결여 M199 배지로 옮겼다. 48시간 후, 세포 생존도를 상기 실험예 1의 MTT 분석 방법과 동일하게 실시하여 측정하였다. HUVEC에서의 실험결과와 마찬가지로 Sac0601, Sac0504 두 화합물 모두 혈청의 제거에 의해서 유도되는 세포사멸로부터 망막혈관내피세포를 보호하는 기능이 있음을 보여주었다(도 4a, 4b 및 도 5a).

상기 실험의 결과에 따라 1차 스크리닝한 15종의 합성 유도체들(합성예 5) 중 HUVEC에서 혈관내피세포 보호능과 투과성 억제능에서 우수한 특성을 나타낼 것으로 추정되는 2가지의 합성 유도체(Sac0904, Sac0902)를 선별하였다. 위와 동일하게 실험을 진행하여, 망막혈관내피세포에 대한 세포사멸 억제능을 재확인 하였다. Sac0904, Sac0902 두 화합물 모두 농도 의존적으로 혈청의 제거에 의해서 유도되는 세포사멸로부터 혈관내피세포를 보호하는 기능이 있음을 보여주었다(도 4c-4d 및 도 5b). Sac0904, Sac0902 두 화합물은 농도 의존적으로 혈관내피세포를 효과적으로 보호하는 것을 알 수 있다. 합성예 6에서 합성된 화합물 특히 Sac-1004도 농도 의존적으로 혈청의 제거에 의해서 유도되는 세포사멸로부터 혈관내피세포를 보호하는 기능이 있음을 나타내었다(도 4e 및 도 5c).

또한, 세포사멸 시 특이적으로 나타나는 염색체 단편화 및 닉을 표지하였다. HRECs(3 x 10⁴cells/well)를 20% 우태아혈청을 포함하는 M199 배지 1 ml이 있는 24-웰 플레이트에 플레이팅 하였다. 다음 날, 세포를 상기 합성 유도체 Sac0601 0.1-10 /ml (도 6a) 또는 Sac0504 0.1-10 /ml (도 6b)를 포함하는 혈청-결여 M199 배지로 옮겼다. 48시간 후, PBS로 두 번 세포를 세척하고 2% 파라포름알데하이드로 고정시킨 후 다시 PBS로 두 번 세척한 다음, DAPI(4',6-Diamidino-2-phenylindole-2HCl, Calbiochem, USA) 용액을 넣은 후 암실에서 30분 동안 반응시키고 PBS로 두 번 세척한 후 커버글라스로 덮어 마운팅 (mounting)한 후 형광현미경을 이용하여 DNA 단편화 정도를 관찰하였다. 실혐 결과, Sac0601과 Sac0504에 의해 DNA 단편화가 억제됨을 확인하였고, 이는 망막혈관내피세포 보호능이 세포사멸의 억제에 의한 것이라는 것을 보여 주었다(도 6).

컨플루언트 HRECs에 10 /ml Sac0601 또는 Sac0504를 1시간 동안 처리한 다음 20 ng/ml VEGF를 1시간 동안 처리하였다. 이어, 세포를 4% 파라포름알데하이드로 20분 동안 실온에서 고정화 시키고 PBS(pH 7.4)로 3회 세척하였다. 이어, 세포를 0.1% Triton X-100/PBS에서 투과화시키고 로다민 팔로이딘(Molecular Probes) 0.1 mg/ml로 1시간 동안 반응시켰다. 이어, 형광 현미경(Olympus) 하에서 세포를 관찰하였다. 실험 결과, Sac0601 및 Sac0504는 VEGF에 의해 유도되는 액틴 스트레스 파이버의 형성을 억제시키고 이와 동시에 외피 액틴 링의 형성을 증가시켰다(도 7a 및 도 7b). 합성예 5에서 합성된 화합물들에 대하여도 액틴 세포 골격 분석을 위와 동일하게 실시하였다. Sac0904, Sac0902 두 화합물 모두 혈관침투성에 밀접한 관계가 있는 액틴 세포 골격의 변화에도 농도 의존적으로 영향을 미치는 것을 확인하였다(도 7c). Sac0904 및 Sac0902는 액틴 스트레스 파이버의 형성을 억제시키고 이와 동시에 외피 액틴 링의 형성을 증가시켰다(도 7c). 또한, 합성예 6에서 제조된 Sac-1004도 액틴 스트레스 파이버의 형성을 억제시키고 외피 액틴 링 구조의 형성을 증가시켰다(도 7d).

실험예 4: 합성 유도체가 세포접촉면에서의 밀착 접합( TJ )의 안정성에 미치는 영향 분석

(a) VEGF에 의해 유도되는 TJ 안정성 변화의 억제 효과 분석

혈관투과성은 혈관세포 간 밀착 접합(TJ)의 안정성에 매우 많은 영향을 받는다고 알려져 있으며, 본 연구진의 선행연구에 의하면 Rk1의 경우 세포막 간의 TJ의 안정성을 높임으로써 혈관내피세포간 투과성을 억제시켰다.

컨플루언트 HRECs에 10 /ml Sac0601(도 8a, 패널 A) 또는 Sac0504(도 8a, 패널 B)를 1시간 동안 처리한 다음 20 ng/ml VEGF를 1시간 동안 처리하였다. 이어, 세포를 4% 파라포름알데하이드로 20분 동안 실온에서 고정화 시키고 0.1% Triton X-100/PBS에서 투과화시켰다. 그런 다음, 세포를 5% 정상 염소 혈청 및 0.05% Tween-20을 포함하는 PBS 블록킹 용액에서 인큐베이션 하였다. 그러고 나서, 세포를 항-오클루딘(Zymed Laboratories Inc.) 항체와 반응시켰다. 반응 결과물의 가시화는 플루오레신-결합 항-마우스 항체(Vector Lab.)로 하였다. 또한, 세포 파쇄물에 대하여 웨스턴 블롯팅을 실시하였다. 세포 파쇄물을 SDS-PAGE로 분획화 하고 이어 폴리비닐다이플루오라이드 막으로 전이켰다. 블록킹 된 막을 항-오클루딘(Zymed Laboratories Inc.) 항체와 반응시키고 이어, 면역반응 밴드를 Amersham Biosciences, Inc.에서 제공된 화학발광시약으로 가시화 하였다.

Sac0601과 Sac0504를 망막혈과내피세포에 처리한 경우 Rk1과 마찬가지로 VEGF에 의해 TJ가 세포질로 재분포되거나 세포막에서 불안정해지는 것을 막을 뿐 아니라, 그 자체가 세포 간 TJ의 안정성을 향상시키는 역할을 하는 것도 확인되었다. Sac0601이 Sac0504보다 TJ의 안정성을 증가시키는 기능에 있어서 더 효과적인 것을 확인할 수 있었다. TJ를 구성하는 대표적 단백질인 오클루딘이 이 두 화합물에 의해 세포의 접촉면에서 더 안정적으로 위치하는 것이 면역염색법으로 확인되었다(도 8a). 웨스턴 블롯팅으로 오클루딘 단백질을 확인한 결과 Sac0601로 처리한 경우 오클루딘이 감소하는 것을 확인하였다(도 8b). Sac-1004를 망막혈관내피세포에 전처리한 경우 VEGF에 의해 TJ가 세포질로 재분배되거나 세포막에서 불안정해지는 것을 막을 뿐만 아니라, 그 자체가 세포 간 TJ의 안정성을 향상시키는 역할을 하는 것도 확인되었다(도 8c). 또한, Sac-1004의 경우에도 VEGF 작용에 의해 감소된 오클루딘 단백질을 복원시킴을 확인하였다(도 8d).

(b) VEGF에 의해 유도된 TJ 불안정성 및 세포 골격 단백질 구조 변화의 복원 효과 분석

컨플루언트 HRECs에 20 ng/ml VEGF를 1시간 동안 처리한 다음 10 /ml Sac0601 또는 Sac0504를 1시간 동안 처리하였다. 이어, 상기 실험예와 동일하게 항-오클루딘 항체 (도 9a) 또는 항-액틴 항체(도 9b)를 이용하여 세포를 염색하였다. 실험 결과, VEGF에 의해 이미 세포내 액틴의 구조 및 세포간 접촉면에서 TJ 안정성에 변화를 유도한 후에, Sac0601 과 Sac0504를 처리한 경우 역시 이러한 변화들을 복원시키는 기능을 함을 확인하였다.

실험예 5: 합성 유도체의 혈관내피세포 투과성 억제 작용 확인

Sac0601 및 Sac0504의 혈관 투과성에 미치는 영향을 분석하였다. HRECs를 트랜스웰 필터(Corning Costar)에 플레이팅 하였다. 컨플루언시에 도달한 후, HRECs를 1% FBS-함유 M199 배지에서 3시간 동안 배양하고 60분 동안 10 /ml Sac0601(도 10a) 또는 Sac0504(도 10b)를 처리하였으며, 이 경우 20 ng/ml VEGF를 60분 동안 전처리 하거나 하지 않았다. [³H]수크로오스(1 μCi [0.037 MBq]/㎕; Amersham Pharmacia) 50 ㎕(0.8 μCi[0.0296 MBq]/ml)를 상부에 첨가하였다. 30분 후, 하부에 확산된 방사능 양을 액상씬틸레이션 카운터(Wallac, PerkinElmer)로 결정하였다. 각각의 실험 포인트를 최소 4회 실시하였다. 실험 결과, 두 가지 합성물 모두 혈관내피세포사이의 투과성을 억제하여 망막혈관의 완전성을 유지하며, 특히 VEGF에 의해 증가되는 혈관내피투과성을 보호하는 기능을 한다는 것이 확인되었다(도 10a 및 도 10b). Sac-1004는 혈관 내피 세포 사이의 침투성을 억제하여 망막혈관의 완정성을 유지하며, 특히 VEGF에 의해 증가되는 혈관내피침투성을 보호하는 기능을 한다는 것이 확인되었다(도 10c).

실험예 6: 합성 유도체의 당뇨병성 망막증의 혈관투과성 증가에 미치는 영향 분석

Rk1 합성 유도체가 당뇨병성 망막증의 혈관투과성 증가에 미치는 영향을 in vivo 분석하기 위해서 스트렙토조토신을 이용하여 C57/BL6 마우스에서 고혈당을 유도하여 당뇨병 마우스 모델(DM)을 만들었다. 이 mouse의 안구 초자체에 10 Sac 0601 또는 Sac 0504를 주입하였다. 24시간 후, 40 kDa FITC-덱스트란(Sigma(30 mg/ml in PBS)을 좌심실에 주입하였다. 상기 트레이서가 약 2분 정도 순환되도록 하고 이어 눈을 추출하고 4% PFA에 즉시 고정화시켰다. 그런 다음, 망막을 적출하고 평편 마운팅 (flat mounting)을 하여 형광현미경을 통해 관찰하였다. 도 11a 및 11b에서 확인할 수 있듯이, Sac0601이 DM에서 유도된 망막혈관투과성을 매우 효과적으로 저해하는 반면, Sac0504의 경우 망막혈관투과성 저해능이 제한적으로 나타남이 확인되었다. 또한, 합성예 5에서 합성된 Sac-0904의 경우, DM에서 유도된 망막혈관침투성을 매우 효과적으로 저해하는 것이 확인되었고, Sac-0902의 경우 망막혈관침투성 저해능이 제한적으로 나타남이 확인되었다(도 11c 및 도 11d). 도 11e-도 11f에서 볼 수 있듯이, 합성예 6에서 합성된 Sac-1004는 DM에서 유도된 망막혈관침투성을 매우 효과적으로 저해하였다.

실험예 7: 합성 유도체에 의한 VEGF -유도 혈관 누출의 억제(동물실험)

C57/BL6 마우스의 유리체에 50 ng VEGF와 10 μg Sac0601을 공동주입 하였다. 대측눈에는 부형제(DMSO)를 주입하였다. 주입 24시간 후, 100 μl FITC-덱스트란(Sigma(30 mg/ml in PBS)을 좌심실에 주입하였다. 상기 트레이서가 약 2분 정도 순환되도록 하고 이어 눈을 추출하고 4% PFA에 즉시 고정화시켰다. 그런 다음, 망막을 적출하고 평편 마운팅 (flat mounting)을 하여 형광현미경을 통해 관찰하였다. 도 12a 및 12b에서 확인할 수 있듯이, Sac0601은 VEGF-유도 혈관누출을 크게 감소시키는 것을 알 수 있다.

이상으로 본 발명의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 구현 예일 뿐이며, 이에 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백하다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항과 그의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.

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Claims

진세노사이드 Rk1 또는 Rg3 유사체로서 다음 화학식 1로 표시되는 화합물:
화학식 1

상기 화학식에서, X는 산소이고; R₁은 수소; 헤테로원자로서 산소를 포함하는 비치환된 C_3-8헤테로사이클로알킬; C_2-8 알킬카르복실, C_3-8 알킬카르복실알킬 또는 이들의 조합에 의하여 치환된 헤테로원자로서 산소를 포함하는 C_3-8헤테로사이클로알케닐; 또는 C_1-5 알콕시, C_2-6 알콕시알킬 또는 이들의 조합에 의하여 치환된 헤테로원자로서 산소를 포함하는 C_3-8 헤테로사이클로알케닐이고; R₂₁은 C_4-8알킬, C_4-10카르복시알킬, 또는 C_4-10알킬카르복시알킬이고; R₂₂는 수소, 또는 히드록시이고; R₂₃은 C_1-5알킬, 또는 R₂₁및 R₂₂와 함께 결합하는 탄소에 대하여 이중결합을 형성하고; R₂₁은 R₂₂및 R₂₃과 함께 결합하는 탄소에 대하여 이중결합을 형성할 수 있으며; R₂₁ 또는 R₂₃이 상기 탄소에 이중결합을 형성하는 경우 R₂₂는 원자를 포함하지 않으며; R₃ 및 R₄는 메틸이고;
는 이중결합을 나타낸다.
제 1 항에 있어서, 상기 진세노사이드 Rk1 또는 Rg3 유사체는 다음 화학식 2로 표시되는 것을 특징으로 하는 화합물:
화학식 2

상기 화학식에서, X는 산소이고; R₁은 수소; 헤테로원자로서 산소를 포함하는 비치환된 C_3-8헤테로사이클로알킬; C_2-8 알킬카르복실, C_3-8 알킬카르복실알킬 또는 이들의 조합에 의하여 치환된 헤테로원자로서 산소를 포함하는 C_3-8헤테로사이클로알케닐; 또는 C_1-5 알콕시, C_2-6 알콕시알킬 또는 이들의 조합에 의하여 치환된 헤테로원자로서 산소를 포함하는 C_3-8 헤테로사이클로알케닐이고; R₂₁은 C_4-8알킬, C_4-10카르복시알킬, 또는 C_4-10알킬카르복시알킬이고; R₂₂는 수소, 또는 히드록시이고; R₂₃은 C_1-5알킬, 또는 R₂₁및 R₂₂와 함께 결합하는 탄소에 대하여 이중결합을 형성하고; R₂₁은 R₂₂및 R₂₃과 함께 결합하는 탄소에 대하여 이중결합을 형성할 수 있으며; R₂₁ 또는 R₂₃이 상기 탄소에 이중결합을 형성하는 경우 R₂₂는 원자를 포함하지 않으며; R₃ 및 R₄는 메틸이고;
는 이중결합을 나타낸다.
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제 1 항에 있어서, 상기 진세노사이드 Rk1 또는 Rg3 유사체는 하기의 화학식으로 표시되는 화합물들로 구성된 군으로부터 선택되는 화합물인 것을 특징으로 하는 화합물:
화학식 4

화학식 10

상기 화학식에서 Ac는 아세틸기이다.
화학식 12

화학식 34

화학식 35

화학식 36

화학식 37

상기 화학식에서 Ac는 아세틸기이다.
화학식 38

화학식 39

화학식 41

화학식 42

상기 화학식에서 Ac는 아세틸기이다.
화학식 46

상기 화학식에서 Ac는 아세틸기이다
(a) 제 1 항 또는 제 2 항의 진세노사이드 Rk1 또는 Rg3 유사체의 약제학적 유효량; 및 (b) 약제학적으로 허용되는 염을 포함하는 혈관누출(vascular leakage) 질환 예방 또는 치료용 약제학적 조성물.
제 13 항에 있어서, 상기 혈관누출 질환은 당뇨병, 염증, 망막증, 당뇨병성 망막증, 황반변성, 녹내장, 협착, 재협착, 동맥경화증, 아테롬성 동맥경화증, 뇌부종, 관절염, 관절병증(arthropathy), 포도막염, 염증성 장질환, 황반부종, 암, 고지혈증, 허혈성질환, 당뇨병성 족부궤양, 폐성고혈압, 급성 폐손상, 심근허혈, 심부전, 급성하지허혈, 심근경색, 뇌졸중, 허혈 또는 재관류 손상, VLS(vascular leakage syndrome), 부종, 이식거부, 화상, 급성 또는 성인 호흡곤란증후군(ARDS), 패혈증 또는 자가면역질환인 것을 특징으로 하는 약제학적 조성물.
제 1 항 또는 제 2 항의 진세노사이드 Rk1 또는 Rg3 유사체를 유효성분으로 포함하는 혈관누출(vascular leakage) 질환 예방 또는 개선용 식품 조성물.
제 15 항에 있어서, 상기 혈관누출 질환은 당뇨병, 염증, 망막증, 당뇨병성 망막증, 황반변성, 녹내장, 협착, 재협착, 동맥경화증, 아테롬성 동맥경화증, 뇌부종, 관절염, 관절병증(arthropathy), 포도막염, 염증성 장질환, 황반부종, 암, 고지혈증, 허혈성질환, 당뇨병성 족부궤양, 폐성고혈압, 급성 폐손상, 심근허혈, 심부전, 급성하지허혈, 심근경색, 뇌졸중, 허혈 또는 재관류 손상, VLS(vascular leakage syndrome), 부종, 이식거부, 화상, 급성 또는 성인 호흡곤란증후군(ARDS), 패혈증 또는 자가면역질환인 것을 특징으로 하는 식품 조성물.