KR101711732B1

KR101711732B1 - 3-아릴-1,2,4-트라이아졸 유도체 및 이의 용도

Info

Publication number: KR101711732B1
Application number: KR1020150059040A
Authority: KR
Inventors: 이태호; 이인규; 류광현; 김남두; 이두현; 유은경
Original assignee: 경북대학교 산학협력단; 경북대학교병원
Priority date: 2014-04-30
Filing date: 2015-04-27
Publication date: 2017-03-02
Anticipated expiration: 2035-04-27
Also published as: KR20150125596A

Abstract

본 발명은 3-아릴-1,2,4-트라이아졸 유도체 화합물과, 이 화합물이 갖는 PDK (Pyruvate dehydrogenase Kinase) 효소에 대한 선택적 억제활성을 이용하여 당뇨병 또는 당뇨병 합병증의 예방 및 치료제로 사용하는 의약적 용도에 관한 것이다. 본 발명의 3-아릴-1,2,4-트라이아졸 유도체 화합물은 PDK4(Pyruvate dehydrogenase Kinase 4) 효소와 관련된 질환, 예를 들면 1형 및 2형 당뇨병, 성인형 잠복성 자가면역 당뇨병(LADA), 병적 비만, 내당능 장애(IGT), 공복혈당 장애(IFG), 당뇨병성 미세혈관 합병증(망막병증, 신경병증, 신증), 당뇨병성 대혈관 합병증(심혈관 질환, 뇌혈관 질환, 말초 혈관 질환), 혈관 석회화 및 동맥경화의 예방, 조절 및 치료제로 유용하다.

Description

3-아릴-1,2,4-트라이아졸 유도체 및 이의 용도 {3-Aryl-1,2,4-triazole derivatives and use thereof}

본 발명은 3-아릴-1,2,4-트라이아졸 유도체 및 이의 용도에 관한 것이다.보다 구체적으로는, PDK(Pyruvate dehydrogenase Kinase) 효소에 대한 선택적 활성의 억제효과을 보인 신규 화합물로서, 3-아릴-1,2,4-트라이아졸 유도체 및 약제학적의 허용 가능한 염을 제공하고, 이를 유효성분으로 함유하는 당뇨병 및 당뇨병 합병증의 예방 또는 치료용 약학적 조성물에 관한 것이다.

미토콘드리아 내에 존재하는 피루브산 탈수소 효소 복합체(pyruvate dehydrogenase complex, PDC)는 금식과 섭식 상태에서 혈당 조절에 중요하다. 섭식 상태에서 PDC의 활성도는 증가하여 피루브산의 산화적 탈탄산(oxidative decarboxylation)을 매개하여 NADH와 아테틸-코에이(acetyl-CoA)가 생산된다. 이렇게 생산된 아세틸-코에이는 크렙스 회로에 진입하여 산화되고 지방산 및 콜레스테롤 합성에 이용된다. 반면 금식 상태에서는 PDC의 활성도가 감소하여 포도당의 전구물질인 락테이트(lactate), 알라닌(alanine), 피루브산이 보존되어 당신생이 증가한다.

PDC의 활성도는 피루브산 탈수소효소 키나아제(pyruvate dehydrogenase kinase, PDK)가 매개하는 피루브산 탈수소효소(pyruvate dehydrogenase)의 인산화에 의해 감소되고 피루브산 탈수소효소 포스파타아제(pyruvate dehydrogenase phosphatase, PDP)에 의해 증가된다. PDK에는 PDK1에서 PDK4까지 4가지의 동종효소가 현재까지 밝혀져 있으며 특히 금식 섭식 상태에서 PDK4가 가장 민감하게 발현도가 증가하는 것으로 알려져 있다 (Wu et al. Arch Biochem Biophys. 2000 Sep 1;381(1):1-7).

PDK4는 금식 뿐 아니라 당뇨병 상태에서도 증가해 있음이 밝혀져 있고, 특히 PDK4 결손 쥐 모델(PDK4 knock-out mice)에서 혈당이 감소함이 밝혀졌다. 또한 같은 동물 모델에서 포도당의 전구물질인 락테이트(lactate), 알라닌(alanine), 피루브산이 모두 감소하는 것을 확인하였다. 즉, PDK4 결손 쥐에서는 PDC의 활성도가 증가하여 피루브산의 아세틸 코에이로의 전환을 통한 산화가 증가하므로 혈중 포도당은 감소하게 된다.

또한 PDK4 결손 쥐 모델에서 대조군에 비해 고지방식이에 의한 체중 증가폭이 감소하고 체지방 증가량도 둔화되어 PDK4 억제의 비만에서의 효능이 입증되었다.

평활근 및 심장 근육에 주로 발현되는 PDK4와 달리 PDK2는 체내 여러 조직에서 골고루 발현되며 금식 및 당뇨 상태에서는 간과 신장에서 특히 발현이 증가함이 밝혀져 있고, PDK2를 쥐에서 결손시켰을 때 PDK4 결손 쥐에서와 유사하게 공복 혈당이 감소하고, 인슐린 감수성이 증가하였으며 체중 및 체지방 증가 폭이 감소하였다.

이에 본 발명자들은 비만, 당뇨 등의 대사증후군 질환에 대한 조절 또는 치료를 목적으로 효과적인 PDK, 특히 PDK4 효소에 대해 선택적 억제 활성을 가지는 화합물을 탐색한 결과, 신규의 3-아릴-1,2,4-트라이아졸 유도체 화합물을 합성하게 되었고, 이들 신규 화합물이 PDK4 효소의 선택적 억제활성을 나타냄을 확인하고, 본 발명을 완성하게 되었다.

본 발명의 목적은 유기 합성기술을 이용하여 3-아릴-1,2,4-트라이아졸 유도체 화합물 및 약제학적으로 허용 가능한 그의 염을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 3-아릴-1,2,4-트라이아졸 유도체 및 약제학적으로 허용 가능한 그의 염을 유효성분으로 함유하는 PDK4 효소 활성 저해 효과를 이용한 당뇨병 및 당뇨병 합병증의 예방 또는 치료 조성물을 제공하는 것이다.

그러나 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 3-아릴-1,2,4-트라이아졸 유도체 및 약제학적으로 허용 가능한 그의 염을 제공한다.

[화학식 1]

상기 화학식 1에서, R¹은 C₁~C₁₀의 직쇄 또는 측쇄 알킬; C₄~C₁₀의 사이클로 알킬; 탄소, 산소, 질소, 또는 황이 첨가된 5 내지 7원의 치환 또는 비치환 방향족기, 이때 방향족기는 퓨란일기, 티오펜일기, 페닐기, 티아졸기, 인돌기, 이소인돌기, 피리딘일기, 피페라진일기, 피리다진일기, 나프틸기, 퀴놀린일기, 이소퀴놀린일기를 나타내고, 이때 치환기는 수소, 할로젠, 시아노, 니트로, 하이드록시, C₁~C₁₀의 직쇄 또는 측쇄 알킬, C₁~C₁₀의 알콕시, C₁~C₁₀의 할로알킬, C₁~C₁₀의 할로알콕시, C₁~C₁₀의 알킬티오, C₁~C₁₀의 알킬 카보닐 및 C₁~C₁₀의 알콕시 카보닐로로 이루어진 군으로부터 선택된 1 내지 4개의 치환기를 나타내고, R²는 수소원자; C₁~C₁₀의 직쇄 또는 분쇄 또는 고리형 알킬기; 및 -(CH₂)_n-R⁴(이때, n은 0 또는 1 내지 6의 정수); 로 이루어진 군으로부터 선택된 치환기를 나타내고, X는 산소 또는 황을 나타내고, A, B, C, D는 각각 독립적으로 수소, 할로젠, 시아노, 니트로, 하이드록시, C₁~C₁₀의 직쇄 또는 측쇄 알킬, C₁~C₁₀의 알콕시, C₁~C₁₀의 할로알킬, C₁~C₁₀의 할로알콕시, C₁~C₁₀의 알킬티오, C₁~C₁₀의 알킬 카보닐 및 C₁~C₁₀의 알콕시 카보닐로로 이루어진 군으로부터 선택된 치환기를 나타낸다.

본 발명의 일 구현예로서, 상기 화학식 1에서, R¹은 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, 사이클로프로필기, 사이클로프로필메틸기, n-부틸기, t-부틸기, 사이클로펜틸기, 사이클로프로필에틸기, 사이클로펜틸메틸기, 노말헥실기, 사이클로헥실기, 사이클로헥실메틸기, 또는 사이클로헥실에틸기이고, 또는 수소, 클로로, 플루오로, 브로모, 하이드록시기, 시아노기, 니트로기, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, 사이클로프로필기, 사이클로프로필메틸기, n-부틸기, t-부틸기, 사이클로펜틸기, 사이클로프로필에틸기, 사이클로펜틸메틸기, 노말헥실기, 사이클로헥실기, 사이클로헥실메틸기, 사이클로헥실에틸기, 메톡시기, 에톡시기, n-프로톡시기, 이소프로폭시기, 클로로메틸기, 클로로에틸기, 디클로로에틸기, 디플루오로메틸기, 트리플루오로메톡시기, 트리플루오로메틸기, 메틸에스터기, 에틸에스터기로 이루어진 군으로부터 선택된 1 내지 3개의 치환기를 가진 방향족기로, 이때 방향족기는 페닐기, 퓨란일기, 티오펜일기, 피리딘일기, 인돌기, 나프틸기, 퀴놀린일기를 나타내고, 상기 R²는 수소, 메틸기, 또는 벤질기를 나타내고, 상기 X는 산소 또는 황을 나타내고, 상기 A, B, C, D는 각각 독립적으로 수소, 플루오로, 클로로, 브로모, 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, 메톡시, 트리플루오로메톡시기, 트리플루오로메틸기, 또는 하이드록시기 중 하나를 각각 나타내는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 구현예로서, 상기 화학식 1에서 R¹은 메틸, 플루오르, 클로로, 메톡시, 또는 하이드록시기가 1 내지 2개가 치환된 페닐기 또는 인돌기를 나타내고, 상기 R²는 수소 또는 메틸기를 나타내고, 상기 X는 산소 또는 황을 나타내고, 상기 A, B, C, D에서 A와 C가 하이드록시이고, B는 수소이고, D는 수소, 클로로, 또는 이소프로필기를 나타내는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 구현예로서, 상기 화학식 1에서 R¹은 메틸, 메톡시, 또는 하이드록시기가 1 내지 2개 치환된 페닐기이고, 상기 R²는 수소기이고, 상기 X는 산소 또는 황이고, 상기 A와 C는 하이드록시이고, B는 수소이고, D는 수소, 클로로, 또는 이소프로필기를 나타내는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 구현예로서, 상기 3-(2,4-디하이드록시페닐)-4-(p-톨일)-1H-1,2,4-트라이아졸-5(4H)-싸이온, 3-(2,4-디하이드록시페닐)-4-(4-메톡시페닐)-1H-1,2,4-트라이아졸-5(4H)-싸이온, 3-(2,4-디하이드록시페닐)-4-(2-메톡시페닐)-1H-1,2,4-트라이아졸-5(4H)-싸이온, 3-(2,4-디하이드록시페닐)-4-(나프탈렌-1-일)-1H-1,2,4-트라이아졸-5(4H)-싸이온, 4-(2,3-디하이드로벤조[b][1,4]디옥신-6-일)-3-(2,4-디하이드록시페닐)-1H-1,2,4-트라이아졸-5(4H)-싸이온, 3-(5-클로로-2,4-디하이드록시페닐)-4-(p-톨일)-1H-1,2,4-트라이아졸-5(4H)-싸이온, 3-(2,4-디하이드록시-5-이소프로필페닐)-4-(p-톨일)-1H-1,2,4-트라이아졸-5(4H)-싸이온, 3-(2,4-디하이드록시페닐)-4-(p-톨일)-1H-1,2,4-트라이아졸-5(4H)-온, 3-(2,4-디하이드록시페닐)-4-(4-메톡시페닐)-1H-1,2,4-트라이아졸-5(4H)-온, 3-(2,4-디하이드록시페닐)-4-(4-히드록시페닐)-1H-1,2,4-트라이아졸-5(4H)-온, 3-(2,4-디하이드록시페닐)-4-(4-메톡시-2-메틸페닐)-1H-1,2,4-트라이아졸-5(4H)-온, 3-(2,4-디하이드록시페닐)-4-(2-메톡시-4-메틸페닐)-1H-1,2,4-트라이아졸-5(4H)-온, 3-(2,4-디하이드록시페닐)-4-(2,4-디메톡시페닐)-1H-1,2,4-트라이아졸-5(4H)-온, 3-(2,4-디하이드록시페닐)-4-(2,4-디메틸페닐)-1H-1,2,4-트라이아졸-5(4H)-온, 3-(2,4-디하이드록시페닐)-4-(1-메틸-1H-인돌-5-일)-1H-1,2,4-트라이아졸-5(4H)-온, 3-(5-클로로-2,4-디하이드록시페닐)-4-(p-톨일)-1H-1,2,4-트라이아졸-5(4H)-온, 3-(2,4-디하이드록시-5-이소프로필페닐)-4-(p-톨일)-1H-1,2,4-트라이아졸-5(4H)-온으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 한다.

본 발명은 화학식 1로 표시되는 3-아릴-1,2,4-트라이아졸 유도체 또는 약제학적으로 허용 가능한 그의 염을 유효성분으로 함유하는 것을 특징으로 하는 당뇨병 및 당뇨병 합병증의 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다.

본 발명의 일 구현 예로서, 상기 당뇨병 및 당뇨병 합병증은 1형 및 2형 당뇨병, 성인형 잠복성 자가면역 당뇨병(LADA), 병적 비만, 내당능 장애(IGT), 공복혈당 장애(IFG), 당뇨병성 미세혈관 합병증(망막병증, 신경병증, 신증), 당뇨병성 대혈관 합병증(심혈관 질환, 뇌혈관 질환, 말초 혈관 질환), 혈관 석회화 및 동맥경화로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 구현 예로서, 상기 조성물은 PDK4 효소의 활성 저해하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 상기 약학적 조성물을 개체에 투여하는 단계를 포함하는 당뇨병 및 당뇨병 합병증의 치료방법을 제공한다.

본 발명은 상기 약학적 조성물을 당뇨병 및 당뇨병 합병증의 예방 또는 치료에 이용하는 방법을 제공한다.

본 발명은 3-아릴-1,2,4-트라이아졸 유도체 화합물 및 약학적으로 허용되는 그의 염을 제공하고, 상기 유도체의 PDK4 효소에 대한 선택적 억제 활성을 규명함으로써, 상기 화합물의 PDK4 효소 활성의 억제 효과를 통한 당뇨병 및 당뇨병 합병증의 예방 또는 치료에 이용할 수 있을 것으로 기대된다.

예를 들면, 1형 및 2형 당뇨병, 성인형 잠복성 자가면역 당뇨병(LADA), 병적 비만, 내당능 장애(IGT), 공복혈당 장애(IFG), 당뇨병성 미세혈관 합병증(망막병증, 신경병증, 신증), 당뇨병성 대혈관 합병증(심혈관 질환, 뇌혈관 질환, 말초 혈관 질환), 혈관 석회화 및 동맥경화의 예방, 조절 혹은 치료제로서 유효한 효과를 가지고 있다.

도 1은 복강 내 당 부하 검사 (IPGTT) 마우스 모델에서, 화합물 1-75의 복강 내 투여에 의한 혈당 강하 효과를 확인한 결과이다.
도 2는 복강 내 당 부하 검사 (IPGTT) 마우스 모델에서, 화합물 1-79의 복강 내 투여에 의한 혈당 강하 효과를 확인한 결과이다.

본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 3-아릴-1,2,4-트라이아졸 유도체 및 약제학적으로 허용 가능한 그의 염을 제공한다.

[화학식 1]

상기 화학식 1에서, R¹은 C₁~C₁₀의 직쇄 또는 측쇄 알킬; C₄~C₁₀의 사이클로 알킬; 탄소, 산소, 질소, 또는 황이 첨가된 5 내지 7원의 치환 또는 비치환 방향족기, 이때 방향족기는 퓨란일기, 티오펜일기, 페닐기, 티아졸기, 인돌기, 이소인돌기, 피리딘일기, 피페라진일기, 피리다진일기, 나프틸기, 퀴놀린일기, 이소퀴놀린일기를 나타내고, 이때 치환기는 수소, 할로젠, 시아노, 니트로, 하이드록시, C₁~C₁₀의 직쇄 또는 측쇄 알킬, C₁~C₁₀의 알콕시, C₁~C₁₀의 할로알킬, C₁~C₁₀의 할로알콕시, C₁~C₁₀의 알킬티오, C₁~C₁₀의 알킬 카보닐 및 C₁~C₁₀의 알콕시 카보닐로로 이루어진 군으로부터 선택된 1 내지 4개의 치환기를 나타내고, R²는 수소원자; C₁~C₁₀의 직쇄 또는 분쇄 또는 고리형 알킬기; 및 -(CH₂)_n-R⁴(이때, n은 0 또는 1 내지 6의 정수); 로 이루어진 군으로부터 선택된 치환기를 나타내고, X는 산소 또는 황을 나타내고, A, B, C, D는 수소, 할로젠, 시아노, 니트로, 하이드록시, C₁~C₁₀의 직쇄 또는 측쇄 알킬, C₁~C₁₀의 알콕시, C₁~C₁₀의 할로알킬, C₁~C₁₀의 할로알콕시, C₁~C₁₀의 알킬티오, C₁~C₁₀의 알킬 카보닐 및 C₁~C₁₀의 알콕시 카보닐로로 이루어진 군으로부터 선택된 치환기를 나타낸다.

본 발명에 따른 화학식 1로 표시되는 3-아릴-1,2,4-트라이아졸 유도체 화합물에 있어서, 보다 바람직하기로는 다음과 같다.

상기 3-아릴-1,2,4-트라이아졸 유도체 화합물 중, R¹은 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, 사이클로프로필기, 사이클로프로필메틸기, n-부틸기, t-부틸기, 사이클로펜틸기, 사이클로프로필에틸기, 사이클로펜틸메틸기, 노말헥실기, 사이클로헥실기, 사이클로헥실메틸기, 또는 사이클로헥실에틸기이고, 또는 수소, 클로로, 플루오로, 브로모, 하이드록시기, 시아노기, 니트로기, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, 사이클로프로필기, 사이클로프로필메틸기, n-부틸기, t-부틸기, 사이클로펜틸기, 사이클로프로필에틸기, 사이클로펜틸메틸기, 노말헥실기, 사이클로헥실기, 사이클로헥실메틸기, 사이클로헥실에틸기, 메톡시기, 에톡시기, n-프로톡시기, 이소프로폭시기, 클로로메틸기, 클로로에틸기, 디클로로에틸기, 디플루오로메틸기, 트리플루오로메톡시기, 트리플루오로메틸기, 메틸에스터기, 에틸에스터기로 이루어진 군으로부터 선택된 1 내지 3개의 치환기를 가진 방향족기로, 이때 방향족기는 페닐기, 퓨란일기, 티오펜일기, 피리딘일기, 인돌기, 나프틸기, 퀴놀린일기를 나타내고, 상기 R²는 수소, 메틸기, 또는 벤질기를 나타내고, 상기 X는 산소 또는 황을 나타내고, 상기 A, B, C, D는 각각 독립적으로 수소, 플루오로, 클로로, 브로모, 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, 메톡시, 트리플루오로메톡시기, 트리플루오로메틸기, 또는 하이드록시기 중 하나를 각각 나타낸다.

상기 3-아릴-1,2,4-트라이아졸 유도체 화합물 중, R¹은 메틸, 플루오르, 클로로, 메톡시, 또는 하이드록시기가 1 내지 2개가 치환된 페닐기 또는 인돌기를 나타내고, 상기 R²는 수소 또는 메틸기를 나타내고, 상기 X는 산소 또는 황을 나타내고, 상기 A, B, C, D에서 A와 C가 하이드록시이고, B는 수소이고, D는 수소, 클로로, 또는 이소프로필기를 나타낸다.

상기 3-아릴-1,2,4-트라이아졸 유도체 화합물 중, R¹은 메틸, 메톡시, 또는 하이드록시기가 1 내지 2개 치환된 페닐기이고, 상기 R²는 수소기이고, 상기 X는 산소 또는 황이고, 상기 A와 C는 하이드록시이고, B는 수소이고, D는 수소, 클로로, 또는 이소프로필기를 나타낸다.

또한, 본 발명에 따른 화학식 1로 표시되는 3-아릴-1,2,4-트라이아졸 유도체 화합물에 있어서, 보다 바람직하기로는 다음과 같다.

3-(2,4-디하이드록시페닐)-4-(p-톨일)-1H-1,2,4-트라이아졸-5(4H)-싸이온, 3-(2,4-디하이드록시페닐)-4-(4-메톡시페닐)-1H-1,2,4-트라이아졸-5(4H)-싸이온, 3-(2,4-디하이드록시페닐)-4-(2-메톡시페닐)-1H-1,2,4-트라이아졸-5(4H)-싸이온, 3-(2,4-디하이드록시페닐)-4-(나프탈렌-1-일)-1H-1,2,4-트라이아졸-5(4H)-싸이온, 4-(2,3-디하이드로벤조[b][1,4]디옥신-6-일)-3-(2,4-디하이드록시페닐)-1H-1,2,4-트라이아졸-5(4H)-싸이온, 3-(5-클로로-2,4-디하이드록시페닐)-4-(p-톨일)-1H-1,2,4-트라이아졸-5(4H)-싸이온, 3-(2,4-디하이드록시-5-이소프로필페닐)-4-(p-톨일)-1H-1,2,4-트라이아졸-5(4H)-싸이온, 3-(2,4-디하이드록시페닐)-4-(p-톨일)-1H-1,2,4-트라이아졸-5(4H)-온, 3-(2,4-디하이드록시페닐)-4-(4-메톡시페닐)-1H-1,2,4-트라이아졸-5(4H)-온, 3-(2,4-디하이드록시페닐)-4-(4-히드록시페닐)-1H-1,2,4-트라이아졸-5(4H)-온, 3-(2,4-디하이드록시페닐)-4-(4-메톡시-2-메틸페닐)-1H-1,2,4-트라이아졸-5(4H)-온, 3-(2,4-디하이드록시페닐)-4-(2-메톡시-4-메틸페닐)-1H-1,2,4-트라이아졸-5(4H)-온, 3-(2,4-디하이드록시페닐)-4-(2,4-디메톡시페닐)-1H-1,2,4-트라이아졸-5(4H)-온, 3-(2,4-디하이드록시페닐)-4-(2,4-디메틸페닐)-1H-1,2,4-트라이아졸-5(4H)-온, 3-(2,4-디하이드록시페닐)-4-(1-메틸-1H-인돌-5-일)-1H-1,2,4-트라이아졸-5(4H)-온, 3-(5-클로로-2,4-디하이드록시페닐)-4-(p-톨일)-1H-1,2,4-트라이아졸-5(4H)-온, 3-(2,4-디하이드록시-5-이소프로필페닐)-4-(p-톨일)-1H-1,2,4-트라이아졸-5(4H)-온.

본 발명에서 사용되는 용어, "약제학적으로 허용 가능한 그의 염"은 당해 기술분야에서 통상적인 방법에 의해 제조될 수 있는 것으로, 예를 들면, 염산, 브롬화수소, 황산, 황산수소나트륨, 인산, 탄산 등의 무기산과의 염 또는 개미산, 초산, 옥살산, 벤조산, 시트르산, 타르타르산, 글루콘산, 게스티스산, 푸마르산, 락토비온산, 살리실릭산, 또는 아세틸살리실릭산(아스피린)과 같은 유기산과 함께 약제학적으로 허용 가능한 이들의 산의 염을 형성하거나, 또는 나트륨, 칼륨 등의 알칼리금속이온과 반응하여 이들의 금속염을 형성하거나, 또는 암모늄 이온과 반응하여 또 다른 형태의 약제학적으로 허용 가능한 그의 염을 형성하는 것을 의미한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 제조된 화합물들의 PDK4 효소 억제 활성을 PDC 활성도 에세이를 통하여 확인하였으며, 복강 내 당 부하 검사 (IPGTT) 마우스 모델을 이용하여, 화합물 처리에 따른 혈당 강하 효과를 확인하였다 (실시예 4 내지 5 참조). 이에, 본 발명의 3-아릴-1,2,4-트라이아졸 유도체 및 약제학적으로 허용 가능한 그의 염은 당뇨병 및 당뇨병 합병증을 예방 또는 치료하는데 이용될 수 있다.

따라서, 본 발명은 3-아릴-1,2,4-트라이아졸 유도체 또는 약제학적으로 허용 가능한 그의 염을 유효성분으로 함유하는 것을 특징으로 하는, 당뇨병 및 당뇨병 합병증의 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다.

본 발명에서 사용되는 용어, "예방"이란 본 발명에 따른 약학적 조성물의 투여에 의해 당뇨병 및 당뇨병 합병증을 억제시키거나 발병을 지연시키는 모든 행위를 의미한다.

본 발명에서 사용되는 용어, "치료"란 본 발명에 따른 약학적 조성물의 투여에 의해 당뇨병 및 당뇨병 합병증에 대한 증세가 호전되거나 이롭게 변경되는 모든 행위를 의미한다

본 발명에서 사용되는 용어, "개체"란 질병의 치료를 필요로 하는 대상을 의미하고, 보다 구체적으로 인간또는 비인간인 영장류, 생쥐(mouse), 쥐(rat), 개, 고양이, 말 및 소 등의 포유류를 의미한다.

본 발명에서 상기 당뇨병 및 당뇨병 합병증은 1형 및 2형 당뇨병, 성인형 잠복성 자가면역 당뇨병(LADA), 병적 비만, 내당능 장애(IGT), 공복혈당 장애(IFG), 당뇨병성 미세혈관 합병증(망막병증, 신경병증, 신증), 당뇨병성 대혈관 합병증(심혈관 질환, 뇌혈관 질환, 말초 혈관 질환), 혈관 석회화 및 동맥경화로 이루어진 군에서 선택되는 것이 바람직하지만, 이것으로 제한되는 것은 아니다.

본 발명의 약학적 조성물은 상기 화학식 1로 표시되는 3-아릴-1,2,4-트라이아졸 유도체화합물, 약학적으로 허용되는 이의 염, 이의 용매화물, 또는 이의 수화물을 유효성분으로 함유하고, 여기에 통상의 무독성 약제학적으로 허용 가능한 담체, 보강제 및 부형제 등을 첨가하여 약제학적 분야에서 통상적인 제제, 예를 들면 정제, 캅셀제, 트로키제, 액제, 현탁제 등의 경구투여용 제제 또는 비경구투여용 제제로 제제화할 수 있다.

본 발명의 약학적 조성물에 사용될 수 있는 부형제로는 감미제, 결합제, 용해제, 용해보조제, 습윤제, 유화제, 등장화제, 흡착제, 붕해제, 산화방지제, 방부제, 활탁제, 충진제, 방향제 등이 포함될 수 있다. 예를 들면 락토스, 덱스트로스, 슈크로스, 만니톨, 솔비톨, 셀룰로오스, 글라이신, 실리카, 탈크, 스테아린산, 스테린, 마그네슘 스테아린산염, 마그네슘 알루미늄 규산염, 녹말, 젤라틴, 트라가칸트 고무, 알지닌산, 소디움 알진산염, 메틸셀룰로오스, 소디움 카르복실메틸셀룰로오스, 아가, 물, 에탄올, 폴리에틸렌글리콜, 폴리비닐피롤리돈, 염화나트륨, 염화칼슘, 오렌지 엣센스, 딸기 엣센스, 바닐라 향 등을 들 수 있다.

본 발명에 따른 약학적 조성물은 약학적으로 유효한 양으로 투여한다. 본 발명에 있어서, "약학적으로 유효한 양"은 의학적 치료에 적용 가능한 합리적인 수혜/위험 비율로 질환을 치료하기에 충분한 양을 의미하며, 유효용량 수준은 환자의 질환의 종류, 중증도, 약물의 활성, 약물에 대한 민감도, 투여 시간, 투여 경로 및 배출 비율, 치료기간, 동시 사용되는 약물을 포함한 요소 및 기타 의학 분야에 잘 알려진 요소에 따라 결정될 수 있다. 본 발명에 따른 약학적 조성물은 개별 치료제로 투여하거나 다른 치료제와 병용하여 투여될 수 있고 종래의 치료제와는 순차적 또는 동시에 투여될 수 있으며, 단일 또는 다중 투여될 수 있다. 상기한 요소들을 모두 고려하여 부작용 없이 최소한의 양으로 최대 효과를 얻을 수 있는 양을 투여하는 것이 중요하며, 이는 당업자에 의해 용이하게 결정될 수 있다.

구체적으로, 본 발명에 따른 약학적 조성물의 유효량은 환자의 연령, 성별, 상태, 체중, 체내에서 활성 성분의 흡수도, 불활성율 및 배설속도, 질병종류, 병용되는 약물에 따라 달라질 수 있으며, 일반적으로는 1일 0.1 mg/kg 내지 100 mg/kg으로, 바람직하게는 1 내지 30 mg/kg의 양으로 투여할 수 있으며, 하루에 한번 또는 수 회 나누어 투여할 수도 있다.

본 발명의 약학적 조성물은 개체에게 다양한 경로로 투여될 수 있다. 투여의 모든 방식은 예상될 수 있는데, 예를 들면, 경구, 직장 또는 정맥, 근육, 피하, 자궁 내 경막 또는 뇌혈관 내 주사에 의해 투여될 수 있다. 본 발명의 약학적 조성물은 치료할 질환, 투여 경로, 환자의 연령, 성별 및 체중 및 질환의 중등도 등의 여러 관련 인자와 함께, 활성성분인 약물의 종류에 따라 결정된다.

아울러, 본 발명의 약학적 조성물은 당뇨병 및 당뇨병 합병증의 예방 및 치료를 위하여 단독으로, 또는 수술, 호르몬 치료, 약물 치료 및 생물학적 반응 조절제를 사용하는 방법들과 병용하여 사용할 수 있다.

본 발명은 화학식 1로 표시되는 3-아릴-1,2,4-트라이아졸 유도체의 제조방법을 제공한다.

본 발명의 제조방법을 간략히 나타내면 하기 반응식 1과 같다.

[반응식 1]

상기 반응식 1에서, R¹, R², A, B, C, 및 D는 각각 상기에서 정의한 바와 같다. 여기에서 화학식 1-A는 X가 황인 경우이고, 화학식 1-B는 X가 산소인 경우를 나타낸다.

본 발명에 따른 3-아릴-1,2,4-트라이아졸 유도체 화합물의 제조방법을 보다 구체적으로 설명하면, 다음과 같다.

통상적으로 획득할 수 있는 상기 화학식 2로 표시되는 A~D가 치환된 벤조하이드라자이드 화합물과 R¹이 치환된 이소싸이오시아네이트를 반응하여 화학식 4로 표시되는 하이드라진카르보싸이오아마이드로 전환한 후에, 염기 조건에서 고리화 반응을 하여 화학식 1-A로 표시되는 3-아릴-1,2,4-트라이아조싸이온(X가 황인 경우)을 합성하는 제 1단계;

화학식 1-A로 표시되는 화합물을 아이오도메탄과 반응하여 화학식 5로 표시되는 설파이드로 전환 후에, 산화 반응으로 설파이드를 설폰으로 전환하고 연속적으로 수산화 반응을 하여 상기 화학식 1-B로 표시되는 3-아릴-1,2,4-트라이아졸론(X가 수소인 경우)을 합성하는 제 2단계; 및

상기 화학식 1-B로 표시되는 화합물을 R²가 치환된 알킬할라이드와 반응하여 R²가 도입된 상기 화학식 1-C로 표시되는 3-아릴-1,2,4-트라이아졸 유도체 화합물을 합성하는 제 3단계로 이루어진다.

본 발명에 따른 제조방법을 각 제조단계별로 보다 구체적으로 설명하면 하기와 같다.

제 1단계 과정 중, 상기 화학식 4로 표시되는 하이드라진카르보싸이오아마이드를 합성하는 반응은 에탄올, 메탄올, 디클로로메탄(CH₂Cl₂), 아세토니트릴(MeCN), 디클로로에탄(ClCH₂CH₂Cl), 디옥산(dioxane), 테트라히드로퓨란(THF), N,N-디메틸포름아미드(DMF), N,N-디메틸아세타미드(DMA), 디메틸설폭사이드(DMSO), 또는 아세톤을 용매로 사용하며, 바람직하게는 에탄올을 사용한다. 이 반응에서 사용되는 R¹이 치환된 이소싸이오시아네이트는 상기 화학식 2로 표시되는 벤조하이드라자이드 화합물에 대하여 1 내지 5 당량을 사용하는 것이 좋으며, 바람직하기로는 1 내지 2 당량 범위로 사용하는 것이 경제성이 뛰어나다.

제 1단계 과정 중, 고리화 반응은 환원 반응은 물, 에탄올, 메탄올, N,N-디메틸포름아미드(DMF), N,N-디메틸아세타미드(DMA), 또는 디메틸설폭사이드(DMSO)을 용매로 사용하며, 바람직하게는 물을 사용한다. 이 반응에서 사용되는 염기는 상기 화학식 4로 표시되는 화합물에 대하여 1 내지 10 당량 범위로 사용하는 것이 좋으며, 바람직하기로는 2 내지 5 당량 범위로 사용하는 것이 경제성이 뛰어나다. 이때, 사용되는 염기로는 1% 내지 10%의 수산화나트륨, 탄산나트륨, 수산화 칼륨, 또는 탄산칼륨 수용액 등이 사용될 수 있으며, 바람직하기로는 2% 내지 5%의 수산화나트륨 수용액을 사용하는 것이 가장 효과적이다.

제 2단계 과정 중, 설파이드로 전환하는 반응은 에탄올, 메탄올, 디클로로메탄(CH₂Cl₂), 아세토니트릴(MeCN), 디클로로에탄(ClCH₂CH₂Cl), 디옥산(dioxane), 테트라히드로퓨란(THF), N,N-디메틸포름아미드(DMF), N,N-디메틸아세타미드(DMA), 디메틸설폭사이드(DMSO), 또는 아세톤을 용매로 사용하며, 바람직하게는 에탄올을 사용한다. 이 반응에서 사용되는 염기는 상기 화학식 1-A로 표시되는 화합물에 대하여 1 내지 5 당량 범위로 사용하는 것이 좋으며, 바람직하기로는 1.5 내지 3.0 당량 범위로 사용하는 것이 경제성이 뛰어나다. 이때, 사용되는 염기로는 탄산칼륨, 수산화나트륨, 탄산나트륨, 수산화 칼륨, 탄산칼륨, 트리에틸아민(Et₃N), N,N-디이소프로필에틸아민, 디비류(DBU), 피리딘, 또는 루티딘 등이 사용될 수 있으며, 바람직하기로는 탄산칼륨을 사용하는 것이 가장 효과적이다.

제 2단계 과정 중, 설파이드를 설폰으로 산화하는 반응은 디클로로메탄(CH₂Cl₂), 아세토니트릴(MeCN), 디클로로에탄(ClCH₂CH₂Cl), 디옥산(dioxane), 또는 테트라히드로퓨란(THF)을 용매로 사용하며, 바람직하게는 디클로로메탄을 사용한다. 이 반응에서 사용되는 산화제는 상기 화학식 5으로 표시되는 화합물에 대하여 2 내지 5 당량 범위로 사용하는 것이 좋으며, 바람직하기로는 2 내지 3 당량 범위로 사용하는 것이 경제성이 뛰어나다. 이때, 사용되는 산화제로는 메타-클로로과벤조산(mCPBA), 과산화수소 또는 옥손 등이 사용될 수 있으며, 바람직하기로는 메타-클로로과벤조산을 사용하는 것이 가장 효과적이다.

제 2단계 과정 중, 설폰을 수화시키는 반응은 에탄올, 메탄올, 디클로로메탄(CH₂Cl₂), 아세토니트릴(MeCN), 디클로로에탄(ClCH₂CH₂Cl), 디옥산(dioxane), 테트라히드로퓨란(THF), N,N-디메틸포름아미드(DMF), N,N-디메틸아세타미드(DMA), 디메틸설폭사이드(DMSO), 또는 아세톤을 용매로 사용하며, 바람직하게는 디메틸설폭사이드를 사용한다. 이 반응에서 사용되는 염기로는 0.5~2.0N 수산화나트륨, 탄산나트륨, 수산화 칼륨, 또는 탄산칼륨 수용액 등이 사용될 수 있으며, 바람직하기로는 1.0N 수산화나트륨 수용액을 사용하는 것이 가장 효과적이다.

제 3단계 반응은 에탄올, 메탄올, 디클로로메탄(CH₂Cl₂), 아세토니트릴(MeCN), 디클로로에탄(ClCH₂CH₂Cl), 디옥산(dioxane), 테트라히드로퓨란(THF), N,N-디메틸포름아미드(DMF), N,N-디메틸아세타미드(DMA), 디메틸설폭사이드(DMSO), 또는 아세톤을 용매로 사용하며, 바람직하게는 에탄올을 사용한다. 이 반응에서 사용되는 염기는 상기 화학식 1-B로 표시되는 화합물에 대하여 1 내지 5 당량 범위로 사용하는 것이 좋으며, 바람직하기로는 1.5 내지 3.0 당량 범위로 사용하는 것이 경제성이 뛰어나다. 이때, 사용되는 염기로는 탄산칼륨, 수산화나트륨, 탄산나트륨, 수산화 칼륨, 탄산칼륨, 트리에틸아민(Et₃N), N,N-디이소프로필에틸아민, 디비류(DBU), 피리딘, 또는 루티딘 등이 사용될 수 있으며, 바람직하기로는 탄산칼륨을 사용하는 것이 가장 효과적이다.

또한, 본 발명에 따른 상기 화학식 1로 표시되는 3-아릴-1,2,4-트라이아졸 유도체 화합물의 생성과정에서 반응 중간마다 TLC법으로 반응 진행 정도를 확인하였으며, 생성된 화학식 1-1 내지 1-115으로 표시되는 유도체 화합물을 분리 정제하여 NMR 또는 Mass 스펙트럼으로 구조를 분석 및 확인하였다(실시예 1 내지 실시예 4 참조).

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 하기 실시예에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.

실시예 1. 3-(2,4- 비스(메톡시메톡시)페닐 )-4-(p-톨일)-1H-1,2,4- 트리아졸 -5(4H)-싸이온의 합성

단계 1: 2,4-비스(메톡시메톡시)벤조하이드라자이드의 첨가 반응

[반응식 2]

2,4-비스(메톡시메톡시)벤조하이드라자이드 (3.84 g, 15.0 mmol)을 테트라하이드로퓨란(50 mL)에 녹이고, 상온에서 1-이소티오사이아네이토-4-메틸벤젠(2.49 mL, 18.0 mmol)을 가한 후, 상온에서 15시간 동안 교반하면서 반응하였다. 반응 후, 농축하여 생성된 고체를 디에틸에테르/헥산(1/1, v/v)의 혼합 용매(100mL)로 씻어 주어서 2-(2,4-비스(메톡시메톡시)벤조일)-N-p-톨일하이드라진카보티오아미드 화합물(5.26 g, 수율 86%)을 얻었다(¹H NMR (500 MHz, CDCl₃) δ 11.92 (br s, 1H), 10.66(br s, 1H), 8.79 (br s, 1H), 7.98 (d, J = 8.8 Hz, 1H), 7.35 (d, J = 7.9 Hz, 2H), 7.18 (d, J = 8.1 Hz, 2H), 6.93 (d, J = 2.1 Hz, 1H), 6.74 (dd, J = 8.8, 2.2 Hz, 1H), 5.47 (s, 2H), 5.20 (s, 2H), 3.59 (s, 3H), 3.48 (s, 3H), 2.34 (s, 3H); LC-MS (ESI) m/z 406 ([M+1]⁺)).

단계 2: 하이드라진카르보싸이오아마이드의 및 고리화 반응

[반응식 3]

단계 1에서 얻어진 2-(2,4-비스(메톡시메톡시)벤조일)-N-p-톨일하이드라진카보티오아미드(5.26 g, 13.0 mmol)화합물을 2% 수산화나트륨 수용액 (50 mL)에 녹이고, 80 ℃에서 15시간 동안 가열 교반하였다. 반응 후, 0 ℃에서 반응 혼합물을 포화 염화암모늄 수용액으로 중화시키고, 디크로로메탄(200 mL)에 녹이고 소금물(200 mL)로 씻어주었다. 유기층은 무수 황산마그네슘으로 건조하고 여과 후에 농축하였다. 농축된 혼합물을 헥산/에틸아세테이트(2/1, v/v)의 혼합 용매 하에서 실리카겔상의 컬럼 크로마토그래피로 분리 정제하여 흰색 고체의 3-(2,4-비스(메톡시메톡시)페닐)-4-(p-톨일)-1H-1,2,4-트리아졸-5(4H)-싸이온 화합물(화학식 1-1; 3.21 g, 수율 64%)을 얻었다(¹H NMR (500 MHz, CDCl₃) δ 11.70 (br s, 1H), 7.29 (d, J = 8.4 Hz, 1H), 7.18-7.14 (m, 4H), 6.76-6.70 (m, 2H), 5.14 (s, 2H), 4.72 (s, 2H), 3.46 (s, 3H), 3.23 (s, 3H), 2.33 (s, 3H); LC-MS (ESI) m/z 388 ([M+1]⁺)).

실시예 2. 3-(2,4-비스(메톡시메톡시)페닐)-4-(p-톨일)-1H-1,2,4-트리아졸-5(4H)-온의 합성

단계 1: 3-(2,4-비스(메톡시메톡시)페닐)-4-( p -톨일)-1 H -1,2,4-트리아졸-5(4 H )-싸이온의 메틸화 반응

[반응식 4]

3-(2,4-비스(메톡시메톡시)페닐)-4-(p-톨일)-1H-1,2,4-트리아졸-5(4H)-싸이온(1.00 g, 2.58 mmol)을 에탄올(15 mL)에 녹이고, 탄산칼륨(433 mg, 3.10 mmol)과 아이오딘화 메틸(0.195mL, 3.10 mmol) 을 가한 후, 80 ℃에서 1시간 동안 교반하면서 반응하였다. 반응 후, 0 ℃에서 반응 혼합물을 포화 염화암모늄 수용액으로 중화시키고, 디크로로메탄에 녹인 후 소금물로 씻어 주었다. 유기층은 무수 황산마그네슘으로 건조하였고 여과 후에 농축하였다. 농축된 혼합물을 디클로로메탄/메탄올(20/1, v/v)의 혼합 용매 하에서 실리카겔상의 컬럼 크로마토그래피로 분리 정제하여 오일상의 표제 화합물(987 mg, 수율 95%)을 얻었다(¹H NMR (500 MHz, CDCl₃) δ 7.42 (d, J = 9.0 Hz, 1H), 7.15 (d, J = 8.0 Hz, 2H), 7.03 (d, J = 8.1 Hz, 2H), 6.76-6.71 (m, 2H), 5.13 (s, 2H), 4.70 (s, 2H), 3.46 (s, 3H), 3.17 (s, 3H), 2.72 (s, 3H), 2.34 (s, 3H); LC-MS (ESI) m/z 402 ([M+1]⁺)).

단계 2: 설파이드 화합물의 산화 및 수화반응

[반응식 5]

단계 1에서 얻어진 설파이드 화합물(817 mg, 2.03 mmol)을 디클로로메탄(10 mL)에 녹이고, 0 ℃에서 m-CPBA(1.37 g, 6.10 mmol)를 가한 후 상온에서 1시간 교반하면서 반응하였다. 반응물은 티오황산나트륨 수용액을 넣어 반응을 종료하였고, 디클로로메탄에 녹이 후 탄산수소나트륨 수용액으로 씻어주었다. 유기층을 무수 황산마그네슘으로 건조하고 여과 후에 농축하였다. 농축된 혼합물을 헥산/에틸아세테이트(1/2, v/v)의 혼합 용매 하에서 실리카겔상의 컬럼 크로마토그래피로 분리 정제하여 거품형태의 고체로 설폰 중간체 화합물(760 mg, 수율 84%)을 얻었다(¹H NMR (500 MHz, CDCl₃) δ 7.37 (d, J = 8.4 Hz, 1H), 7.21-7.14 (m, 4H), 6.78-6.73 (m, 2H), 5.15 (s, 2H), 4.76 (s, 2H), 3.53 (s, 3H), 3.46 (s, 3H), 3.23 (s, 3H), 2.34 (s, 3H); LC-MS (ESI) m/z 434 ([M+1]⁺)).

얻어진 설폰 중간체 화합물(609 mg, 1.40 mmol)을 디메틸설폭사이드(5 mL)에 녹이고, 상온에서 1N 수산화나트륨(3.00 mL, 3.00 mmol)을 가한 후 100 ℃에서 2시간 동안 가열 교반하였다. 반응종료 후, 염화암모늄 수용액으로 중화시키고, 에틸아세테이트에 녹인 후 소금물로 씻어 주었다. 유기층은 무수 황산마그네슘으로 건조하였고 여과 후에 농축하였다. 농축된 혼합물을 디클로로메탄/메탄올(15/1, v/v)의 혼합 용매 하에서 실리카겔상의 컬럼 크로마토그래피로 분리 정제하여 흰색 고체의 3-(2,4-비스(메톡시메톡시)페닐)-4-(p-톨일)-1H-1,2,4-트리아졸-5(4H)-온 화합물(화학식 1-2; 465 mg, 수율 89%)을 얻었다(¹H NMR (400 MHz, CDCl₃) δ 9.67 (br s, 1H), 7.39 (d, J = 9.0 Hz, 1H), 7.14-7.05 (m, 4H), 6.78-6.74 (m, 2H), 5.16 (s, 2H), 4.63 (s, 2H), 3.47 (s, 3H), 3.14 (s, 3H), 2.30 (s, 3H); LC-MS (ESI) m/z 372 ([M+1]⁺)).

실시예 3. 3-(2,4-디히드록시페닐)-4-(p-톨일)-1H-1,2,4-트리아졸-5(4H)-온의 합성

[반응식 6]

얻어진 3-(2,4-비스(메톡시메톡시)페닐)-1-메틸-4-(p-톨일)-1H-1,2,4-트리아졸-5(4H)-온(116 mg, 0.301 mmol)을 메탄올(5 mL)에 녹이고, 상온에서 5N 염산(3.00 mL, 15.0 mmol)을 가한 후, 상온에서 15시간 동안 가열 교반하였다. 반응종료 후, 포화 탄산수소나트륨 수용액을 넣어 중화시키고, 에틸아세테이트에 녹이고 소금물로 씻어준 후, 유기층을 무수 황산마그네슘으로 건조하고 여과 후에 농축하였다. 농축된 혼합물을 디클로로메탄/메탄올(20/1, v/v)의 혼합 용매 하에서 실리카겔상의 컬럼 크로마토그래피로 분리 정제하여 흰색 고체의 3-(2,4-디히드록시페닐)-1-메틸-4-(p-톨일)-1H-1,2,4-트리아졸-5(4H)-온 화합물(화학식 1-3 ; 83 mg, 수율 93%)을 얻었다(¹H NMR (400 MHz, DMSO-d ₆ ) δ 9.63 (s, 1H), 9.56 (s, 1H), 7.15 (d, J = 8.1 Hz, 2H), 7.08-7.01 (m, 3H), 6.22 (dd, J = 8.3, 2.3 Hz, 1H), 6.17 (d, J = 2.2 Hz, 1H), 3.42 (s, 3H), 2.27 (s, 3H).; LC-MS (ESI) m/z 298 ([M+1]⁺)).

실시예 4. 3-(2,4- 비스(메톡시메톡시)페닐 )-1- 메틸 -4-( p -톨일)-1 H -1,2,4- 트리아졸 -5(4 H )- 온 의 합성

[반응식 7]

3-(2,4-비스(메톡시메톡시)페닐)-4-(p-톨일)-1H-1,2,4-트리아졸-5(4H)-온 (186 mg, 0.498 mmol)을 N,N-디메틸포름아미드(4 mL)에 녹이고, 상온에서 탄산칼륨(279 mg, 2.00 mmol)과 아이오딘화 메틸(0.940 mL, 1.50 mmol) 을 가한 후, 상온에서 12시간 동안 교반하면서 반응하였다. 반응종료 후 에틸아세테이트에 녹이고 소금물로 씻어준 후, 유기층을 무수 황산마그네슘으로 건조하고 여과 후에 농축하였다. 농축된 혼합물을 헥산/에틸아세테이트(1/2, v/v)의 혼합 용매 하에서 실리카겔상의 컬럼 크로마토그래피로 분리 정제하여 무색 오일의 3-(2,4-비스(메톡시메톡시)페닐)-1-메틸-4-(p-톨일)-1H-1,2,4-트리아졸-5(4H)-온 화합물(화학식 1-4; 180 mg, 수율 93%)을 얻었다(¹H NMR (400 MHz, CDCl₃) δ 7.41-7.37 (m, 1H), 7.13-7.03 (m, 4H), 6.78-6.40 (m, 2H), 5.16 (s, 2H), 4.60 (s, 2H), 3.59 (s, 3H), 3.47 (s, 3H), 3.11 (s, 3H), 2.29 (s, 3H); LC-MS (ESI) m/z 386 ([M+1]⁺)).

상기 실시예 1~4와 동일한 방법으로 수행하여 합성한 3-아릴-1,2,4-트라이아졸 유도체 화합물의 구조 및 분석결과는 하기 표 1에 정리하여 나타내었다.

[표 1]

실시예 5. PDK4 에 대한 효소 활성의 억제효과 확인

본 발명에 따른 화합물의 PDK4 효소 활성을 억제하는 효과를 확인하기 위하여, 하기와 같은 실험을 실시하였다.

100 mM 트리스-염산(Tris-HCl), 0.5 mM 에틸렌다이아민테트라아세트산(EDTA), 1 mM 염화 마그네슘(MgCl₂), 1mM 티아민 피로인산(thiamine pyrophosphate), 5 mM 베타 메르캅토에탄올(β-mercaptoethanol), 1.5 mM 니코틴아마이드 아데닌 다이뉴클레오타이드(NAD), 0.3 mM 코엔자임 A(CoA)를 섞어 용액 I을 제조하였다. 이를 96개의 well에 각각 176 μL/웰 로 분주하였다. 또한 1 mM의 염화 마그네슘(MgCl₂), 20 mM의 플루오르화칼륨(KF), 50 mM의 인산화칼륨(KPi)에 1μL의 PDC, 0.25μL의 PDK4, 그리고 1μL의 본 PDK 억제제를 첨가하여 용액 2를 제조하고 섭씨 30℃의 히팅 블록(Heating Block)에서 유지하였다. 10분 후 용액 2에 1 mM의 ATP를 첨가하고 0분과 10분 후에 피페팅하여 20μL의 용액2를 용액1에 첨가하였다. 이어 멀티피펫을 이용하여 40 mM 염화 피루베이트(Sodium pyruvate)를 well당 4 μL 추가하여 총 웰당 200 μL의 용액을 제조하여 반응을 시작하였다. PDC가 피루베이트와 NAD⁺에서 각각 아세틸 코에이 및 NADH로의 촉매 작용을 매개하는데 NADH가 340nm의 파장에서 최대의 흡광도를 가지나 NAD⁺는 흡수하지 못하는 차이를 이용하여 흡광도를 이용하여 PDC 활성도를 측정하였다. VeraMax microplate reader를 이용하여 30분간 흡광도를 측정하여 NAD+의 감소 속도를 확인하였다. 이상의 PDC 활성도 에세이를 통하여 PDK4 억제제의 IC₅₀와 10 μM에서의 %억제 정도를 측정하였으며, 그 결과를 각각 표 2 및 표 3에 나타내었다.

[표 2]

[표 3]

표 2 및 표 3에 나타난 바와 같이, 본 발명의 3-아릴-1,2,4-트라이아졸 유도체는 PDK4에 대한 효소 억제 활성이 우수함을 확인하였다.

실시예 6. 복강 내 당 부하 검사 ( Intraperitoneal Glucose Tolerance Test ; IPGTT) 마우스 모델에서의 혈당 강하 효과 확인

본 발명에 따른 화합물의 IPGTT 마우스 모델에서의 혈당 강하 효과를 확인하기 위하여, 하기와 같은 실험을 실시하였다.

8주령의 C57BI/6J의 마우스에 60% 고지방식이 (불포화지방산 32%, 포화지방산 68%)를 10주간 투여한 식이 유도 비만 (Diet-induced Obesity, 이하 DIO) 마우스 모델을 구축하였다. 화합물 1-75, 화합물 1-79, PDK inhibitor 양성 대조군인 PS-10, 그리고 vehicle의 복강내 투여를 위하여 상기 약제들을 17.5% (w/v) (2-hydroxypropyl)-β-cyclodextrin을 포함한 10% DMSO 용매에 처리하여 용해하였다. 준비된 약제들을 70 mg/kg의 용량으로 4주간 매일 DIO 마우스에 복강 내 투여(intraperitoneal injection)를 실시하였다. 4주간의 약제 투여가 끝난 후 1.5g/kg의 포도당을 복강 내 투여하여 시간의 경과 (0분, 15분, 30분, 60분, 120분)에 따른 혈당의 변화를 측정하였으며, 그 결과를 각각 표 4 및 표 5에 나타내었다.

[표 4]

[표 5]

표 4, 표 5, 및 도 1 내지 도 2에 나타난 바와 같이, 화합물 1-75 또는 화합물 1-79를 처리한 IPGTT 마우스 모델은 대조군(control)과 비교하여 각각 22%, 20% 정도의 혈당 강하 효과가 있음을 확인하였다. 특히, 화합물 1-75는 양성대조군 (PS-10)보다 우수한 혈당 강하 효과가 있음을 구체적으로 확인하였다. 상기 실험 결과를 통하여, 상기 3-아릴-1,2,4-트라이아졸 유도체는 혈당 강하를 통한 당뇨병 및 당뇨병 합병증 질환의 치료에 이용될 수 있음을 확인하였다.

[ 제제예 ]

제제예 1. 정제(가압 방식)의 제조

활성성분으로서, 본 발명의 화학식 1로 표시되는 화합물 5.0 mg을 체로 친 후, 락토오스 14.1 mg, 크로스포비돈 USNF 0.8 mg 및 마그네슘 스테아레이트 0.1 mg을 혼합하고 가압하여 정제로 만들었다.

제제예 2. 정제(습식 조립)의 제조

활성성분으로서, 본 발명의 화학식 1로 표시되는 화합물 5.0 mg을 체로 친 후, 락토오스 16.0 mg과 녹말 4.0 mg을 섞었다. 0.3 ㎎의 폴리솔베이트80을 순수한 물에 녹인 후 이 용액의 적당량을 첨가한 다음, 미립화하였다. 건조 후에 미립을 체질한 후 콜로이달 실리콘디옥사이드 2.7 mg 및 마그네슘 스테아레이트 2.0 mg과 섞었다. 미립을 가압하여 정제로 만들었다.

제제예 3. 분말 및 캡슐제의 제조

활성성분으로서, 본 발명의 화학식 1로 표시되는 화합물 5.0 mg을 체로 친 후에, 락토오스 14.8 mg, 폴리비닐 피롤리돈 10.0 mg, 마그네슘 스테아레이트 0.2 mg와 함께 섞었다. 혼합물을 적당한 장치를 사용하여 단단한 No. 5 젤라틴 캡슐에 채웠다.

제제예 4. 주사제의 제조

활성성분으로서, 본 발명의 화학식 1로 표시되는 화합물 100 mg을 함유시키고, 그밖에도 만니톨 180 mg, Na₂HPO₄ _, 12H₂O 26 mg 및 증류수 2,974 mg를 함유시켜 주사제를 제조하였다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

Claims

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하기 화학식 1로 표시되는 3-아릴-1,2,4-트라이아졸 유도체 또는 약제학적으로 허용 가능한 그의 염을 유효성분으로 함유하는 것을 특징으로 하는, 당뇨병 및 당뇨병 합병증의 예방 또는 치료용 약학적 조성물로서,
[화학식 1]

상기 화학식 1에서 상기 R¹ 은 메틸, 메톡시, 또는 하이드록시기가 1 내지 2개가 치환된 방향족기이고, 이때 상기 방향족기는 페닐, 나프틸, 벤조다이옥솔릴 또는 인돌릴이며;
상기 R²는 수소이며;
상기 X는 산소 또는 황이며;
상기 A, B, C 및 D는 각각 독립적으로 수소, 클로로, 하이드록시 또는 이소프로필인 것을 특징으로 하는, 약학적 조성물.
제 3항에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 3-아릴-1,2,4-트라이아졸 유도체는,
3-(2,4-디하이드록시페닐)-4-(p-톨일)-1H-1,2,4-트라이아졸-5(4H)-싸이온, 3-(2,4-디하이드록시페닐)-4-(4-메톡시페닐)-1H-1,2,4-트라이아졸-5(4H)-싸이온, 3-(2,4-디하이드록시페닐)-4-(2-메톡시페닐)-1H-1,2,4-트라이아졸-5(4H)-싸이온, 3-(2,4-디하이드록시페닐)-4-(나프탈렌-1-일)-1H-1,2,4-트라이아졸-5(4H)-싸이온, 4-(2,3-디하이드로벤조[b][1,4]디옥신-6-일)-3-(2,4-디하이드록시페닐)-1H-1,2,4-트라이아졸-5(4H)-싸이온, 3-(5-클로로-2,4-디하이드록시페닐)-4-(p-톨일)-1H-1,2,4-트라이아졸-5(4H)-싸이온, 3-(2,4-디하이드록시-5-이소프로필페닐)-4-(p-톨일)-1H-1,2,4-트라이아졸-5(4H)-싸이온, 3-(2,4-디하이드록시페닐)-4-(p-톨일)-1H-1,2,4-트라이아졸-5(4H)-온, 3-(2,4-디하이드록시페닐)-4-(4-메톡시페닐)-1H-1,2,4-트라이아졸-5(4H)-온, 3-(2,4-디하이드록시페닐)-4-(4-히드록시페닐)-1H-1,2,4-트라이아졸-5(4H)-온, 3-(2,4-디하이드록시페닐)-4-(4-메톡시-2-메틸페닐)-1H-1,2,4-트라이아졸-5(4H)-온, 3-(2,4-디하이드록시페닐)-4-(2-메톡시-4-메틸페닐)-1H-1,2,4-트라이아졸-5(4H)-온, 3-(2,4-디하이드록시페닐)-4-(2,4-디메톡시페닐)-1H-1,2,4-트라이아졸-5(4H)-온, 3-(2,4-디하이드록시페닐)-4-(2,4-디메틸페닐)-1H-1,2,4-트라이아졸-5(4H)-온, 3-(2,4-디하이드록시페닐)-4-(1-메틸-1H-인돌-5-일)-1H-1,2,4-트라이아졸-5(4H)-온, 3-(5-클로로-2,4-디하이드록시페닐)-4-(p-톨일)-1H-1,2,4-트라이아졸-5(4H)-온, 및 3-(2,4-디하이드록시-5-이소프로필페닐)-4-(p-톨일)-1H-1,2,4-트라이아졸-5(4H)-온으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는, 약학적 조성물.
제 3항에 있어서, 상기 당뇨병 및 당뇨병 합병증은 1형 및 2형 당뇨병, 성인형 잠복성 자가면역 당뇨병(LADA), 병적 비만, 내당능 장애(IGT), 공복혈당 장애(IFG), 당뇨병성 미세혈관 합병증, 당뇨병성 대혈관 합병증, 혈관 석회화 및 동맥경화로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는, 약학적 조성물.
제 5항에 있어서, 상기 당뇨병성 미세혈관 합병증은 망막병증, 신경병증 또는 신증인 것을 특징으로 하는, 약학적 조성물.
제 5항에 있어서, 상기 당뇨병성 대혈관 합병증은 심혈관 질환, 뇌혈관 질환 또는 말초 혈관 질환인 것을 특징으로 하는, 약학적 조성물.
제 3항에 있어서, 상기 조성물은 PDK4 효소의 활성 저해하는 것을 특징으로 하는, 약학적 조성물.