KR20030075322A

KR20030075322A - 혈관신생억제제용 설폰아마이드 유도체, 그의 제조방법 및이를 포함하는 약제학적 조성물

Info

Publication number: KR20030075322A
Application number: KR1020020014481A
Authority: KR
Inventors: 정용준; 이경호; 김윤철
Original assignee: 주식회사 코오롱
Priority date: 2002-03-18
Filing date: 2002-03-18
Publication date: 2003-09-26

Abstract

본 발명은 혈관신생억제제용 설폰아마이드 유도체, 그의 제조방법 및 이를 포함하는 약제학적 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 혈관신생조절물질로 사용되어 결합조직의 세포외 기질과 기저막의 단백질 성분을 분해하는 기질금속단백질분해효소(Matrix metalloproteinase)의 과발현을 억제할 수 있는 설폰아마이드 유도체, 그의 제조방법 및 이를 포함하는 약제학적 조성물에 관한 것이다.

Description

혈관신생억제제용 설폰아마이드 유도체, 그의 제조방법 및 이를 포함하는 약제학적 조성물{SULFONAMIDE DERIVATIVES FOR ANGIOGENESIS INHIBITORS, ITS PREPARATION METHOD, AND PHARMACEUTICAL COMPOSITION COMPRISING THE SAME}

본 발명은 기질금속단백질분해효소(Matrix metalloproteinase) 억제제로 사용하기에 유용한 혈관신생억제제용 설폰아마이드 유도체, 그의 제조방법 및 이를 포함하는 약제학적 조성물에 관한 것이다.

기질금속단백질분해효소(Matrix metalloproteinase, 이하 'MMP'라 함)는 다형핵성 호중구(Polymorphonuclear neutrophile), 대식세포(Marcrophage), 치은섬유아세포(Fibroblast), 골세포(Bone cell)와 같은 세포로부터 분비되는 효소이다. MMP들은 세포외 기질(extracellular matrix)의 단백질 구성 성분을 분해하여, 상처치료(wound healing), 신생혈관 생성(angiogenesis), 임신(pregnancy), 연골조직(connective tissue)의 분해와 재구성에 관여한다고 알려져 있다. 이들 MMP의 과활성 발현은 연골조직의 원치않는 분해로 인한 관절염과 종양의 침윤과 전이를 포함하는 여러 가지 질병을 일으키는 주된 요인으로 알려졌다. 이들 효소는 관절염(arthritis), 종양의 성장과 전이(tumor growth and metastasis), 치주질환(periodontal disease), 다발성 경화증(mutiple sclerosis) 등의 다양한 질병에 관여한다.

MMP 효소들은 활성화자리에 아연(zinc)을 가지는 금속단백질분해효소(metalloprotease) 계열로, 세포외 기질에서 구조단백질을 형성하는 막 콜라겐(membrane collagen), 아그리칸(aggrecan), 파이브로넥틴(fibronectin), 라미닌(laminin) 같은 단백질을 분해하고 재구성하는 효소이다. 생체내에서 이 효소의 기능은 내재적인인 금속단백질분해효소의 조직 억제(Tissue inhibitors of metalloprotease: TIMPs)에 의해 자연적으로 억제되지만, 이의 불균형은 MMPs의 과발현과 활성화를 초래해 조직의 분해를 일으킨다. MMPs의 기능은 악성 종양의 성장과 전이와, 다중경화증(mutiple sclerosis), 관절염(arthritis), 섬유증(fibrosis), 다른 염증 같은 만성질병의 발전에 중요한 역할을 한다. 이러한 이유로 MMPs는 이런 질병의 발전과 치료의 억제제로 매력적인 목표가 되고 있다.

현재까지 인간에게서 17종의 MMP 효소가 알려졌는데, 이들 효소들은 서로간에 많은 유사성을 보이고 있다. 이들을 크게 나누면, 3 종류의 콜라제나제(collagenase), 3 종류의 스트로멜리신(stromelysin), 2 종류의 젤라티나제(gelatinase), 1 종류의 매트리리신(matrilysin), 1 종류의 메탈로엘라스타제(metalloelastase), 4종류의 분리막형(membrane-type: MT) MMP 효소들이다.

MMP-1은 간질의 효소인 섬유아세포타입 콜라제나제가 속하며, 기질은 콜라젠타입(Collagen type) I, II, III, VII, VIII, X 및 젤라틴이다. MMP-2는 72-Kda의 젤라티나제 A가 속하며, 기질은 젤라틴, 콜라젠 타입(Collagen type) IV, V, VII, X와 엘라스틴, 및 파이브로넥틴이다. MMP-3는 스토르멜리신-1이 속하며, 기질은 프로테오글리칸, 파이브로넥틴, 라미닌, 프로콜라게나제, 콜라젠 타입(Collagen type) IV, V, IX, X과 엘라스틴 이다. MMP-7는 매트릴리신(matrilysin)이 속하며, 기질은 프로테오글리칸, 파이브로넥틴, 라미닌, 프로콜라게나제, 젤라틴, 콜라젠 타입(Collagen type) IV과 엘라스틴, 유로키나제이다. MMP-8는 다형핵성백혈구의 콜라제나제가 속하며, 기질은 MMP-1과 같다. MMP-10는 스토르멜리신-2가 속하며, 기질은 MMP-3과 같다. MMP-11는 스토르멜리신-3가 속하며, 기질은 라미닌, 파이브로넥틴이다. MMP-12는 대식세포의 메탈로에라스타제가 속하며, 기질은 엘라스틴, 파이브로넥틴이다. 지금까지, 치료제개발의 목표가 되는 기질금속단백질분해효소로는 MMP-1, MMP-2, MMP-3, MMP-7, MMP-8, MMP-9, MMP-13, 분리막-타입-1-MMP(membrane-type-1-MMP: MT1-MMP) 들이다.

암발생과정에서는 여러 MMP 들이 동시에 생성되어 종양의 성장과 전이에 관여 하게된다. 암세포의 전이과정은 악성화된 암세포들이 1차 종양에서부터 이탈한 후 이동하여 세포외 기질의 주성분인 콜라젠, 파이브로넥틴, 프로테오글리칸(proteoglycan) 등을 분해시키고 혈관내피세포의 이동, 증식의 과정을 일으킨다. 이 과정에서 주로 MMP-1, MMP-2, MMP-9 등의 기질금속단백질분해효소가 작용한다. 따라서, 이들 MMP 효소들의 활성을 억제하는 물질들은 암세포의 성장과 전이를 막아주는 새로운 항암제로 사용할 수 있다. 콜라젠(Collagen)은 세포외 기질의 주단백질 구성성분으로, 여러 조직에서 구조적인 형태를 유지시켜주며 물리적 힘을 제공해주며, 세포의 부착(attachment), 이동(migration), 분화 등의 과정에 관여한다. 콜라젠의 전환(turnover)은 세포의 성장과 발달과정 중에 연골조직의 재구성을 위해 필요하며, 관절염(arthritis), 사구체신염(glomerulonephritis), 아테롬경화(atherosclerosis), 조직 궤양(tissue ulceration), 치주질환(periodontal disease), 섬유 폐 질환(fibrotic lung disease), 및 암세포의 침윤과 전이가 동반된 병적인 과정에 관련된다. 특히, 암발생 과정에 있어서 암의 침윤과 전이단계에서 MMP-2와 MMP-9효소의 과량 분비가 됨이 밝혀지고 있다. MMP-2는 체내에 가장 많이 발현되는 효소로서, 콜라젠 타입 IV 뿐만 아니라 콜라젠 타입 V, VII, X과 파이브로넥틴(fibronectin), 엘라스틴(elastin), 모든 형태의 전개된 콜라젠(unfolded Collagen)을 분해한다. 타입 IV 콜라제나제인 MMP-2와 MMP-9는 암전이의 첫 번째 장벽인 기저막의 주성분인 타입 IV 콜라젠을 분해하는 효소로 암세포의 침윤과 전이에 있어서 가장 중요한 효소라 할 수 있다. 따라서 타입 IV 콜라제나제인 MMP-2와 MMP-9에 대한 저해제는 암의 침윤과 전이, 콜라젠성 결합조직의 분해가 원인이 되는 류마토이드, 치주질환, 각막궤양의 치료에 사용할 수 있다.

치주질환에서 중요한 효소는 섬유아세포, 다형핵성백혈구, 상피세포 및 대식세포에의하여 분비되는 콜라제나제이다. 치주조직에 먼저 혐기성 그람음성균의 감염으로 인한 리포폴리세커라이드 같은 내독소가 분비되고, 이에 의해 조직이 직접 파괴되거나, 이로 인해 유발되는 인체의 면역작용에 의해 프로스타글란딘, 인터루킨같은 사이토카인이 분비되어 염증이 일어난다. 그리고 이들 염증매개체의 자극에 의해 분비되는 콜라제나제 및 세균성 콜라제나제에 의해 치주조직의 기질인 콜라젠이 분해되어 잇몸이 헐게되고 계속 방치하면 치주질환으로 진행된다. 또한 MMP-3과 MMP-8효소 역시 연골 주된 고분자 성분인 프로테오글리칸(proteoglycan)을 자른다. 따라서 이 효소(MMP-3, MMP-8)들에 대한 억제제도 역시 관절염 치료제로 사용할 수 있다.

이 단백질 분해효소들의 기능을 넓게 설명하면 배발생, 조직의 형성, 타액선 형성, 치아 발생과 같은 수많은 생리학적 과정에 관여하기 때문에, 암전이, 치주질환, 류마토이드 관절염, 염증, 부갑상선항진증, 당뇨병, 각막궤양, 골다공증, 위궤양, 외상, 주름, 여드름, 에이즈, 화상, 동맥경화, 골절과 같은 병리학적 과정의 각종질환에 관여하는 것으로 알려졌다.

이와 같은 다양한 질병의 치료제로 사용이 가능한 MMP 효소들에 대한 억제제들은 다음과 같이 많은 특허 및 특허 출원의 주제가 되고 있다. 즉, 미국 특허 제 5,189,178호; 미국 특허 제 5,455,258호; 미국 특허 제 5,506,242호; 미국 특허 제 5,672615호; 미국 특허 제 5,756,545호; 미국 특허 제 5,804,593호; 미국 특허 제 5,817,822호; 미국 특허 제 5,859,061호; 미국 특허 제 5,861,510호; 미국 특허 제 5,962,471호; 미국 특허 제 5,985,900호; 미국 특허 제 6,022,873호; 미국 특허 제 6,022,893호; 미국 특허 제 6,071,903호; 미국 특허 제 6,121,272호; 미국 특허 제 6,143,744호; 미국 특허 제 6,150,394호; 미국 특허 제 6,153,612호; 미국 특허 제 6,156,798호; 미국 특허 제 6,159,995호; 및 미국 특허 제 6,162,821호에 제시되어있다.

이상과 같이, 최근에 기질금속단백질분해(MMP) 효소들의 억제제 연구를 통해 암전이, 치주질환, 류마토이드 관절염, 염증, 부갑상선항진증, 당뇨병, 각막궤양, 골다공증, 위궤양, 외상, 주름, 여드름, 에이즈, 화상, 동맥경화, 골절과 같은 병리학적 과정의 각종질환의 예방하고 치료하고자 하는 노력이 광범위하게 이루어지고 있으나, 아직까지 MMP 효소들을 억제하는데 만족할 만한 수준의 효과를 거두지 못하고 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 해결하기 위하여, 혈관신생저해물질로 작용하여 종래 기질금속단백질분해효소들의 억제제보다 뛰어난 효소 억제 활성을 갖는 4위치에 치환된 페닐 설포닐 아미노산기를 갖는 설폰아마이드 유도체를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 상기 설폰아마이드 유도체의 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 기질단백질분해효소 억제제로 작용하는 각종질환의 치료제로 유용한 상기 설폰아마이드 유도체, 이의 약리적으로 허용 가능한 염 또는 용매화물을 유효성분으로 포함하는 약제학적 조성물을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 혈관신생억제제용 설폰아마이드 유도체, 그 광학이성질체, 약리적으로 허용 가능한 이의염 또는 이의 용매화물을 제공한다.

[화학식 1]

상기 식에서,

X는 OH, 또는 NHOH이고;

A는 수소, 탄소수 1 내지 8의 저급알킬기, 탄소수 9 내지 20의 고급알킬기, N-아릴기, N-헤테로아릴기, 카바메이트, 또는 우레아이고;

B는 수소, 탄소수 1 내지 8의 저급알킬기, 또는 탄소수 9 내지 20의 고급알킬기이며;

이때, 상기 A와 B는 고리를 형성하여 피롤이 될 수 있고; 및

R은 수소; 탄소수 1 내지 8의 저급알킬기; 탄소수 9 내지 20의 고급알킬기; 아릴기; 헤테로아릴; 4-8각형의 고리화합물을 갖는 탄소수 1 내지 8의 저급 알킬기; 4-8각형의 헤테로고리화합물; 또는 4-8각형의 헤테로고리화합물을 갖는 탄소수 1 내지 8의 저급 알킬기이다.

또한, 본 발명은 하기 화학식 3의 화합물을 환원시켜 하기 화학식 2의 화합물을 제조하고, 하기 화학식 2의 화합물을 수소화반응시켜 하기 화학식 1의 화합물을 제조하는 단계를 포함하는 화학식 1a 화합물의 제조방법을 제공한다

[화학식 1a]

[화학식 2][화학식 3]

상기 식에서,

이때, 상기 A와 B는 고리를 형성하여 피롤이 될 수 있고; 및

또한, 본 발명은 하기 화학식 3의 화합물을 환원시켜 하기 화학식 2의 화합물을 제조하고, 하기 화학식 2의 화합물을 NH₂OH와 KOH, 또는 NH₂OH와 AlCl₃의 존재하에서 반응시켜 하기 화학식 1b의 화합물을 제조하는 단계를 포함하는 화학식 1b 화합물의 제조방법을 제공한다.

[화학식 1b]

[화학식 2][화학식 3]

상기 식에서,

이때, 상기 A와 B는 고리를 형성하여 피롤이 될 수 있고; 및

R은 수소; 탄소수 1 내지 8의 저급알킬기; 탄소수 9 내지 20의 고급알킬기;아릴기; 헤테로아릴; 4-8각형의 고리화합물을 갖는 탄소수 1 내지 8의 저급 알킬기; 4-8각형의 헤테로고리화합물; 또는 4-8각형의 헤테로고리화합물을 갖는 탄소수 1 내지 8의 저급 알킬기이다.

또한 본 발명은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물, 이의 광학 이성질체, 약리적으로 허용 가능한 이의 염 또는 이의 용매화물을 유효성분으로 포함하는 혈관신생억제제 조성물을 제공한다.

이하에서 본 발명을 상세하게 설명한다.

본 발명은 혈관신생조절물질로 사용되어 결합조직의 세포외 기질과 기저막의 단백질 성분을 분해하는 기질금속단백질분해효소(Matrix metalloproteinase)의 과발현을 억제할 수 있어 기존의 기질금속단백질분해효소들의 억제제보다 뛰어난 효소 억제 활성을 갖는 상기 화학식 1의 설폰아마이드 유도체 및 그 제조방법에 관한 것이다.

본 발명에 따른 상기 화학식 1의 화합물은 4위치에 페닐 설포닐 아미노산기가 치환된 화합물로서, 혈관 신생 조절 물질로 사용되어 혈관 신생 저해 활성이 매우 우수하다.

이러한 본 발명의 화합물은 상기 화학식 1의 X가 OH인 하기 화학식 1a의 화합물인 것이 바람직하다.

[화학식 1a]

상기 식에서, A, B 및 R은 각각 상기에서 정의한 바와 같다.

또한, 본 발명의 화합물은 화학식 1의 X가 NHOH인 하기 화학식 1b의 화합물인 것이 바람직하다.

[화학식 1b]

상기 식에서, A, B 및 R은 각각 상기에서 정의한 바와 같다.

본 발명의 상기 화학식 1의 화합물의 제조방법을 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 상기 화학식 1의 화합물은 하기 화학식 3의 화합물을 환원시켜 하기 화학식 2의 화합물을 제조하고, 이를 수소화반응시켜 제조할 수 있다.

[화학식 2][화학식 3]

상기 식에서, A, B, 및 R은 각각 상기에서 정의한 바와 같다.

본 발명에서 화학식 3의 화합물을 화학식 2의 화합물로 환원시 염화주석(II)을 사용하는 것이 바람직하다. 이때, 피롤 고리를 형성할 경우, 2,5-디메톡시테트라하이드로퓨란과 아세트산을 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명에서 상기 화학식 3의 화합물은 하기 화학식 5의 화합물을 탄산칼륨 및 염기 존재하에 에틸브로모아세테이트와 에스테르화 반응시켜 하기 화학식 4의 화합물을 제조하고, 염기존재하에 메탄설포닐클로라이드와 반응시킨 후 1차 아민과 반응시켜 제조할 수 있다.

[화학식 4][화학식 5]

또한, 본 발명은 화학식 2의 화합물로부터 반응조건에 따라 화학식 1의 화합물의 치환기인 X가 OH인 상기 화학식 1a의 화합물을 제조하거나, X가 NHOH인 상기 화학식 1b의 화합물을 제조할 수 있다.

본 발명에서 상기 화학식 1a의 화합물을 제조하는 경우, 수소화반응은 무기염기 하에서 실시하는 것이 바람직하다. 상기 무기염기는 NaOH, KOH, LiOH 또는 Ba(OH)₂인 것이 바람직하다.

본 발명에서 상기 화학식 1b의 화합물을 제조하는 경우, 화학식 2의 화합물을 NH₂OH와 KOH, 또는 NH₂OH와 AlCl₃의 존재하에서 반응시켜 제조하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명은 상기 화학식 1로 표시되는 설폰아마이드 유도체, 이의 광학이성질체, 약리적으로 허용 가능한 이의 염 또는 이의 용매화물을 유효성분으로 포함하는 혈관신생억제제 조성물을 제공할 수 있다.

본 발명의 혈관신생억제제 조성물에서 화학식 1의 함량은 사용 목적에 따라 적당하게 조절할 수 있으며, 특별한 제약은 없다. 본 발명의 혈관신생억제제 조성물은 일반적인 경구 또는 비경구 투여 방법으로 환자에게 투여될 수 있으며, 고체 또는 액체 형태 어떠한 형태로도 가능하다. 또한, 본 발명의 혈관 신생억제제 조성물은 약리학적으로 허용 가능한 액체 또는 고체 담체를 더욱 포함할 수 있다.

상기 고체형태의 제제는 분말, 정제, 분산 가능한 과립 또는 캡슐을 포함하며, 이중에서도 경구 투여에 적합한 고체 투약형태로는 정제, 분말 또는 캡슐을 들 수 있다. 적합한 부형제는 희석제, 향미제, 가용화제, 윤활제, 현탁제, 결합제, 및/또는 정제팽화제를 포함할 수 있다. 분말 또는 캡슐의 경우에는, 담체는 미분된 유효성분을 5 내지 70%, 바람직하게는 10 내지 70%를 함유할 수 있다. 적합한고체 담체 또는 부형제로는 옥수수 전분, 스테아린산 마그네슘, 필름, 폴리에틸렌글리콜, 탈크, 설탕, 락토오스, 펙틴, 덱스트린, 전분, 젤라틴, 히드록시프로필메틸셀룰로오스, 메틸셀룰로오스, 소디움카르복시메틸셀룰로오스, 이산화티타늄, 저융점 왁스, 코코아버터 등을 포함할 수 있다.

상기 액체형태의 제제는 용액, 현탁액 또는 유탁액일 수 있다. 예를 들면, 비경구 주사액의 경우에는 물 또는 물-프로필렌글리콜의 혼합용액이 사용될 수 있는데, 그러한 용액은 등장성, pH 등이 생체계에 적합하도록 제조된다. 액상 제제는 또한 폴리에틸렌글리콘 수용액으로 형성할 수도 있다. 경구용으로 적합한 수용액은 활성성분을 물에 녹이고 적당한 향미제, 착색제, 안정제 및 농후제를 부가하여 제조할 수도 있다. 경구용으로 적당한 수성 현탁제로는 미분된 활성성분을 천연 또는 합성검, 수지, 메틸셀룰로오스, 소디움카르복시메틸셀룰로오스 및 공지의 현탁제와 같은 점성 물질에 분산시켜 제조될 수 있다.

바람직한 약제학적 제제는 단위 투약형태이다. 그러한 형태에서, 제제는 적당량의 유효성분을 포함하는 단위 투여형태로 세분된다. 단위 투약형태는 제제의 분리된 양을 함유하는 포장된 제제일 수 있으며, 예를 들면, 바이알 또는 앰플내의 포장된 정제, 캡슐 또는 분말이다.

이와 같이, 본 발명의 상기 화학식 1의 화합물을 유효성분으로 포함하는 약제학적 조성물은 우수한 기질금속단백질분해효소 억제제로 작용하여 암전이, 치주질환, 류마토이드 관절염, 염증, 부갑상선항진증, 당뇨병, 각막궤양, 골다공증, 위궤양, 외상, 주름, 여드름, 에이즈, 화상, 동맥경화, 골절 등과 같은 병리학적 과정의 각종질환의 치료제로 사용될 수 있다. 특히, 상기 화학식 1의 화합물을 포함하는 약제학적 조성물은 항암제인 것이 바람직하다.

다음은 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예들은 본 발명을 보다 쉽게하기 위하여 제공되는 것일 뿐 본 발명의 실시예로 한정되는 것은 아니다.

[실시예]

본 발명에서 하기 실시예 1 내지 9에서 제조되는 화합물을 제조하는 방법은 하기 반응식 1과 같다. 그러나, 하기 방법은 본 발명을 보다 쉽게 하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

[반응식 1]

실시예 1: 화합물 4의 합성

화합물 5(4.0 g, 13.1 mmol)과 무수 포타슘 카보네이트(5.45 g, 39.4 mmol)를 DMF(25 mL)에 현탁시킨후 0 ℃에서 에틸 브로모아세테이트(2.91 mL, 26.3 mmol)을 적가하였다. 4시간 동안 교반한 후, 증류수 50 mL와 에틸 아세테이트 100 mL을넣고 교반하여 층분리를 하였다. 상층액을 5% Na₂S₂O₃수용액 50 mL, 1N HCl 수용액 50 mL, 포화 NaHCO₃수용액 50 mL, 증류수 100 mL로 세척한 후 건조한 다음 감압 증류하였다. 이 혼합물들을 실리카겔 컬럼에서 헥산과 에틸 아세테이트(2:1)로 분리하여 노란색의 오일로 화합물 4(4.43 g, 수율 86%)를 얻었다.

¹H NMR (CDCl₃, 400MHz) δ 1.30(t, J=7.1Hz, 3H), 3.63(m, 1H), 3.64(s, 3H), 3.92(dd, J=10.7, 3.4Hz, 1H), 3.98(d, J=19.0Hz, 1H), 4.02(dd, J=10.9, 3.9Hz, 1H), 4.24(m, 2H), 4.45(d, J=19.0Hz, 1H), 4.80(dd, J=9.3, 4.2Hz, 1H), 8.03(d, J=8.8Hz, 2H), 8.35(d, J=8.8Hz, 2H);¹³C NMR (CDCl₃, 100MHz) δ 14.0, 46.4, 52.7, 60.3, 62.5, 62.6, 124.2, 128.9, 144.7, 150.6, 168.7, 171.6

실시예 2 : 화합물 3a의 합성

화합물 4(0.40 g, 1.0 mmol)를 디클로로메탄 15 mL에 녹인 후 온도를 0 ℃를 유지하면서 Et₃N(0.47 mL, 3.4 mmol)과 메탄설포닐클로라이드(0.10 mL, 1.3 mmol)을 적가하였다. 상온에서 3시간 동안 교반한 후, 28% 암모니아수(0.39 mL, 3.0 mmol)를 디옥산 10 mL에 녹여 0 ℃에서 적가하였다. 16 시간 동안 교반한 후, 증류수 20 mL를 넣고 층분리를 하였다. 상층액을 모아 건조하고 감압증류한 후, 헥산과 에틸 아세테이트로 재결정하여 흰색 고체로 화합물 3a(0.22 g, 수율 64%)를 얻었다.

¹H NMR (CDCl₃+CD₃OD, 400MHz) δ 3.61(s, 3H), 3.76(br s, 2H), 3.89(d, J=16.8Hz, 1H), 4.27(d, J=17.1Hz, 1H), 4.91(s, 1H), 8.01(d, J=8.8Hz, 2H), 8.40(d, J=8.5Hz, 2H);¹³C NMR (CDCl₃, 100MHz) δ 43.6, 45.7, 53.2, 53.6, 124.5, 128.9, 143.6, 150.5, 165.8, 168.7; m.p. 184 ℃

실시예 3 : 화합물 3b의 합성

화합물 3a의 방법과 동일한 방법으로 실시하되, 암모니아수 대신 메틸아민을 사용하여 제조하였다. 에틸 아세테이트/헥산으로 재결정하여 흰색 고체로 화합물 3b(수율 72%)를 얻었다.

¹H NMR (CDCl₃, 400MHz) δ 2.97(s, 3H), 3.58(s, 3H), 3.73(d, J=12.7Hz, 1H), 3.85(d, J=16.6Hz, 1H), 4.28(d, J=16.6Hz, 1H), 4.92(s, 1H), 7.98(d, J=8.6Hz, 2H), 8.38(d, J=8.5Hz, 2H);¹³C NMR (CDCl₃, 100MHz) δ 34.7, 45.6, 50.4, 53.1, 53.9, 124.2, 128.7, 143.6, 150.3, 162.9, 168.2; m.p. 163-165 ℃

실시예 4 : 화합물 3c의 합성

화합물 4(0.40 g, 1.0 mmol)를 디클로로메탄 15 mL에 녹인 후 온도를 0 ℃를 유지하면서 Et₃N(0.47 mL, 3.4 mmol)과 메탄설포닐클로라이드(0.10 mL, 1.3 mmol)을 적가하였다. 상온에서 3시간 동안 교반한 후, 벤질아민(0.33 mL, 3.0 mmol)를 디클로로메탄 10 mL에 녹여 0 ℃에서 적가하였다. 16 시간 동안 교반한 후, 증류수20 mL를 넣고 층분리를 하였다. 상층액을 모아 건조하고 감압증류한 후, 헥산과 에틸 아세테이트로 재결정하여 엷은 노란색의 고체로 화합물 3c(0.31 g, 수율 68%)를 얻었다.

¹H NMR (CDCl₃, 400MHz) δ 3.31(s, 3H), 3.62(d, J=12.4Hz, 1H), 3.73(dd, J=12.0, 3.8Hz, 1H), 4.00(d, J=16.8Hz, 1H), 4.16(d, J=14.4Hz, 1H), 4.36(d, J=16.8Hz, 1H), 4.82(s, 1H), 4.93(d, J=14.4Hz, 1H), 7.15(s, 2H), 7.13(m, 2H), 7.27(br s, 3H), 7.96(d, J=8.0Hz, 2H), 8.36(d, J=8.4Hz, 2H);¹³C NMR (CDCl₃, 100MHz) δ 45.9, 47.6, 49.7, 52.7, 54.0, 124.3, 128.1, 128.4, 128.7, 128.8, 135.3, 143.3, 150.3, 162.9, 167.9; m.p. 171-172 ℃

실시예 5 : 화합물 3d의 합성

화합물 3c의 방법과 동일한 방법으로 실시하되, 벤질아민 대신 알릴아민을 사용하여 제조하였다. 에틸 아세테이트/헥산으로 재결정하여 흰색 고체로 화합물 3d(수율 69%)를 얻었다.

¹H NMR (CDCl₃, 400MHz) δ 3.57(s, 3H), 3.69-3.85(m, 3H), 3.91(d, J=16.4Hz, 1H), 4.16(dd, J=14.6, 5.0Hz, 1H), 4.30(d, J=16.4Hz, 1H), 4.92(s, 1H), 5.20(m, 2H), 5.62(m, 1H), 7.99(d, J=8.0Hz, 2H), 8.38(d, J=8.0Hz, 2H);¹³C NMR (CDCl₃, 100MHz) δ 45.8, 47.8, 49.0, 52.9, 54.0, 119.2, 124.3, 128.7,131.0, 143.5, 150.3, 162.6, 168.2; m.p. 115-117.5 ℃

실시예 6 : 화합물 3e의 합성

화합물 3c의 방법과 동일한 방법으로 실시하되, 벤질아민 대신 사이클로프로필아민을 사용하여 제조하였다. 에틸 아세테이트/헥산으로 재결정하여 흰색 고체로 화합물 3e(수율 74%)를 얻었다.

¹H NMR (CDCl₃, 400MHz) δ 0.49(m, 1H), 0.61(m, 1H), 0.81(m, 1H), 0.89(m, 1H), 2.66(m, 1H), 3.57(s, 3H), 3.76(m, 2H), 3.82(d, J=16.6Hz, 1H), 4.25(d, J=16.6Hz, 1H), 4.89(t, J=3.2Hz, 1H), 7.98(d, J=8.8Hz, 2H), 8.38(d, J=8.8Hz, 2H);¹³C NMR (CDCl₃, 100MHz) δ 6.2, 7.5, 29.8, 46.2, 49.1, 53.0, 54.5, 124.2, 128.8, 143.5, 150.3, 164.5, 168.3; m.p. 130-131 ℃

실시예 7 : 화합물 3f의 합성

화합물 3c의 방법과 동일한 방법으로 실시하되, 벤질아민 대신 에탄올아민을 사용하여 제조하였다. 에틸 아세테이트/헥산으로 재결정하여 흰색 고체로 화합물 3f(수율 85%)를 얻었다.

¹H NMR (CDCl₃, 400MHz) δ 1.88(br, 1H), 3.41(m, 1H), 3.59(s, 3H), 3.65(m, 1H), 3.74(m, 2H), 3.89(d, J=16.8Hz, 1H), 3.90(m, 1H), 3.95(dd, J=13.2, 4.4Hz, 1H), 4.30(d, J=16.8Hz, 1H), 4.92(s, 1H), 7.99(d, J=8.4Hz, 2H), 8.39(d, J=16.4Hz, 1H), 4.90(s, 1H), 7.99(d, J=8.8Hz, 1H), 8.38(d, J=8.8Hz,2H);¹³C NMR (CDCl₃, 100MHz) δ 45.8, 49.6, 50.0, 53.2, 54.2, 60.7, 124.3, 128.7, 143.5, 164.0, 168.5; m.p. 141-142.5 ℃

실시예 8 : 화합물 3g의 합성

화합물 3c의 방법과 동일한 방법으로 실시하되, 벤질아민 대신 글리신 t-부틸 에스테르 하이드로클로라이드를 사용하여 제조하였다. 에틸 아세테이트/헥산으로 재결정하여 흰색 고체로 화합물 3g(수율 89%)를 얻었다.

¹H NMR (CDCl₃, 400MHz) δ 1.42(s, 9H), 3.64(s, 3H), 3.69(d, J=12.4Hz, 1H), 3.92-4.06(m, 4H), 4.32(d, J=16.4Hz, 1H), 4.90(s, 1H), 7.99(d, J=8.8Hz, 1H), 8.38(d, J=8.8Hz, 2H);¹³C NMR (CDCl₃, 100MHz) δ 27.9, 45.8, 48.6, 49.7, 52.9, 53.9, 82.5, 124.3, 128.6, 143.4, 150.3, 163.6, 166.7, 168.2; m.p. 137-138 ℃

실시예 9 : 화합물 3h의 합성

화합물 3c의 방법과 동일한 방법으로 실시하되, 벤질아민 대신 옥틸아민을 사용하여 제조하였다. 에틸 아세테이트/헥산으로 재결정하여 흰색 고체로 화합물 3h(수율 88%)를 얻었다.

¹H NMR (CDCl₃, 400MHz) δ 0.86(t, J=6.9Hz, 3H), 1.24(m, 10H), 1.43(m, 2H), 3.22(m, 1H), 3.44(m, 1H), 3.57(s, 3H), 3.72(d, J=12.7Hz, 1H), 3.80(dd,J=12.7, 4.2Hz, 1H), 3.86(d, J=16.6Hz, 1H), 4.26(d, J=16.6Hz, 1H), 4.91(m, 1H), 7.98(d, J=8.8Hz, 1H), 8.36(d, J=8.8Hz, 2H); m.p. 85-86 ℃

또한, 하기 실시예 10 및 11에서 제조되는 화합물을 제조하는 방법은 하기 반응식 2와 같다. 그러나, 하기 방법은 본 발명을 보다 쉽게 하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

[반응식 2]

실시예 10 :화합물 2a의 합성

화합물 3h(0.69 g, 1.5 mmol)을 MeOH 10 mL 용액에 SnCl₂ㆍ2H₂O(1.37 g, 6.4 mmol)을 넣고, 온도를 50 ℃로 유지하면서 1.5 시간 동안 교반하였다. 포화 NaHCO₃수용액을 넣고 2시간 동안 교반한 후, 에틸 아세테이트로 추출하였다. 감압증류한 후, 2,5-디메톡시테트라하이드로푸란(0.20 mL, 1.5 mmol)과 아세트산 1 mL를 넣어 2시간 동안 환류시켰다. 에틸 아세테이트 50 mL을 넣고 포화 NaHCO₃수용액 50 mL, 1N HCl 수용액 50 mL로 세척한 후 건조한 다음 감압증류하였다. 이 혼합물을 실리카겔 컬럼에서 헥산과 에틸 아세테이트(3:1)로 분리하여 노란색의 오일로 피롤 화합물 2a(0.19g, 수율 26%)를 얻었다.

¹H NMR (CDCl₃, 400MHz) δ 0.86(t, J=6.8Hz, 3H), 1.25(m, 10H), 1.39(m, 2H), 3.20(m, 1H), 3.43(m, 1H), 3.55(s, 3H), 3.74(m, 2H), 3.91(d, J=16.6Hz, 1H), 4.22(d, J=16.8Hz, 1H), 4.89(m, 1H), 6.41(t, J=2.4Hz, 2H), 7.16(t, J=2.4Hz, 2H), 7.52(d, J=8.8Hz, 2H), 8.85(d, J=8.8Hz, 2H)

실시예 11 :화합물 1a의 합성

화합물 2(0.19 g, 0.4 mmol)를 THF 5 mL에 녹이고 0 ℃에서 2N NaOH 1 mL을 적가하였다. 상온에서 3시간 동안 반응시킨 후 감압농축하고, 2N HCl 수용액으로 산성화시키고 에틸 아세테이트로 추출 건조한 다음 감압증류하였다. 헥산과 에틸 아세테이트로 재결정하여 아이보리 색(ivory)의 산인 화합물 1a(0.07 g, 수율 28%)을 얻었다.

¹H NMR (CDCl₃, 400MHz) δ 0.79(br, 3H), 1.07-1.15(m, 14H), 3.42(m, 1H), 3.74(m, 3H), 3.90(br, 1H), 4.23(br, 1H), 4.64(br, 1H), 6.34(s, 2H), 7.07(s, 2H), 7.40(br, 2H), 7.86(br, 2H)

또한, 하기 실시예 12 및 13에서 제조되는 화합물을 제조하는 방법은 하기 반응식 3과 같다. 그러나, 하기 방법은 본 발명을 보다 쉽게 하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

[반응식 3]

실시예 12: 화합물 2a'의 합성

화합물 3h(0.55 g, 1.2 mmol)을 MeOH 10 mL 용액에 SnCl₂ㆍ2H₂O(1.1 g, 4.8 mmol)을 넣고, 온도를 50 ℃로 유지하면서 1 시간 동안 교반하였다. 포화 NaHCO₃수용액을 넣고 1시간 동안 교반한 후, 에틸 아세테이트로 추출하였다. 감압증류한 후, 진공건조하고 디클로로메탄 20 mL에 녹인 후 온도를 0 ℃를 유지하면서 Et3N(0.41 mL, 2.9 mmol)과 4-클로로벤조일 클로라이드(0.31 mL, 2.4 mmol)을 적가하였다. 6시간 동안 반응시킨 후, 포화 NaHCO₃수용액, 1N HCl 수용액으로 세척한 후 건조한 다음 감압증류하였다. 이 혼합물을 헥산과 에틸 아세테이트로 재결정하여 흰색 고체로 화합물 2a'(0.62g, 수율 91%)를 얻었다.

¹H NMR (CDCl₃, 400MHz) δ 0.86(t, J=6.8Hz, 3H), 1.27(m, 10H), 1.41(m, 2H), 3.20(m, 1H), 3.42(m, 1H), 3.56(s, 3H), 3.65(dd, J=12.7, 2.0Hz, 1H), 3.75(dd, J=12.4, 4.4Hz, 1H), 3.90(d, J=16.6Hz, 1H), 4.17(d, J=16.6Hz, 1H), 4.87(m, 1H), 7.48(d, J=8.5Hz, 2H), 7.77(d, J=9.0Hz, 2H), 7.84(d, J=8.8Hz,2H), 7.86(d, J=8.5Hz, 2H), 8.33(s, 1H); m.p. 171-173 ℃

실시예 13: 화합물 1a'의 합성

화합물 2(0.56 g, 0.99 mmol)를 THF 8 mL에 녹이고 0 ℃에서 2N NaOH 2 mL를 적가하였다. 상온에서 2시간 동안 교반한 후 증류수 20 mL을 넣고 2N HCl 수용액을 적가하여 pH 1-2로 조정한 후, 에틸 아세테이트로 추출하였다. 상층액을 모아 건조하고 감압증류한 후, 에틸 아세테이트/헥산으로 재결정하여 밝은 노락색의 고체화합물 1a'(0.15 g, 수율 27%)을 얻었다.

¹H NMR (CDCl₃, 400MHz) δ 0.86(t, J=6.8Hz, 3H), 1.23(m, 10H), 1.43(m, 2H), 3.32(m, 2H), 3.65(d, J=12.2Hz, 1H), 3.78(m, 2H), 4.05(d, J=16.8Hz, 1H), 4.84(s, 1H), 7.48(d, J=8.3Hz, 2H), 7.53(d, J=8.3Hz, 2H), 7.64(d, J=8.5Hz, 2H), 7.93(d, J=8.5Hz, 2H), 9.22(s, 1H); m.p. 151-154 ℃

[실험예]

혈관신생억제 효과 측정 (HUVEC 관형성(Tube formation) 실험 방법)

젤라틴(gelatin)으로 미리 피복된 배양 플라스크(culture flask)에 M199 배지(20% FBS, 3 ng/ml bFGF, 100 μg/ml heparin 함유)로 배양한 HUVEC 세포주(human umbilical vein endothelial cell5) 세포를 트립신(trypsin)/EDTA로 처리한후 세포수를 세어 미리 매트리젤(Matrigel)로 피복된 96-웰 플레이트에 2×10⁴cells/well이 되도록 하고 시료를 가해준 다음 37 ℃의 CO₂배양기에서 16-24시간 동안 배양하였다. 배양 후 혈관내피세포가 모세관(capillary tube)으로의 분화여부를 현미경으로 관찰하여 다음과 같은 기준으로 활성을 판단하였다. 그 결과는 하기 표 1에 나타내었다.

- : 대조군(control)

+/- : 대조군과 유사 (tube almost resemble control)

+ : 억제(inhibition)

++ : 유효억제(significant inhibition)

+++ : 완전억제(completly inhibition)

	관 형성(Tube Formation)(농도, μM)
	50	5	0.5
대조군	-	-	-
실시예 11	++	++	+/-
실시예 13	++	++	+

상기 표 1에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예 11과 13의 경우 대조군과 비교하여 혈관신생억제능이 우수함을 알 수 있다. 따라서, 본 발명의 화학식 1의 화합물은 기질금속단백질분해효소(Matrix metalloproteinase)의 활성을 억제하여 혈관신생을 효율적으로 조절할 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 상기 화학식 1의 화합물은 우수한 기질금속단백질분해효소(Matrix metalloproteinase) 억제제로 작용하여 혈관신생에 관련된 암, 치주질환, 관절염 등의 각종 질환의 치료제로 유용하게 사용할 수 있으며, 특히 암을 치료 및 예방할 수 있는 항암제에 적용시 매우 효과적이다.

Claims

하기 화학식 1로 표시되는 혈관신생억제제용 설폰아마이드 유도체, 그 광학이성질체, 약리적으로 허용 가능한 이의 염 또는 이의 용매화물:

[화학식 1]

상기 식에서,

X는 OH, 또는 NHOH이고;

A는 수소, 탄소수 1 내지 8의 저급알킬기, 탄소수 9 내지 20의 고급알킬기, N-아릴기, N-헤테로아릴기, 카바메이트, 또는 우레아이고;

B는 수소, 탄소수 1 내지 8의 저급알킬기, 또는 탄소수 9 내지 20의 고급알킬기이며;

이때, 상기 A와 B는 고리를 형성하여 피롤이 될 수 있고; 및

R은 수소; 탄소수 1 내지 8의 저급알킬기; 탄소수 9 내지 20의 고급알킬기; 아릴기; 헤테로아릴; 4-8각형의 고리화합물을 갖는 탄소수 1 내지 8의 저급 알킬기; 4-8각형의 헤테로고리화합물; 또는 4-8각형의 헤테로고리화합물을 갖는 탄소수 1 내지 8의 저급 알킬기이다.
하기 화학식 3의 화합물을 환원시켜 하기 화학식 2의 화합물을 제조하고, 하기 화학식 2의 화합물을 수소화반응시켜 하기 화학식 1의 화합물을 제조하는 단계를 포함하는 하기 화학식 1a 화합물의 제조방법:

[화학식 1a]

[화학식 2]

[화학식 3]

상기 식에서,

상기 식에서,

A는 수소, 탄소수 1 내지 8의 저급알킬기, 탄소수 9 내지 20의 고급알킬기, N-아릴기, N-헤테로아릴기, 카바메이트, 또는 우레아이고;

B는 수소, 탄소수 1 내지 8의 저급알킬기, 또는 탄소수 9 내지 20의 고급알킬기이며;

이때, 상기 A와 B는 고리를 형성하여 피롤이 될 수 있고; 및

R은 수소; 탄소수 1 내지 8의 저급알킬기; 탄소수 9 내지 20의 고급알킬기; 아릴기; 헤테로아릴; 4-8각형의 고리화합물을 갖는 탄소수 1 내지 8의 저급 알킬기; 4-8각형의 헤테로고리화합물; 또는 4-8각형의 헤테로고리화합물을 갖는 탄소수 1 내지 8의 저급 알킬기이다.
제 2 항에 있어서, 상기 수소화반응은 무기 염기하에서 실시되는 것인 화학식 1a 화합물의 제조방법.
제 2 항에 있어서, 상기 화학식 3의 화합물은

하기 화학식 5의 화합물을 탄산칼륨 및 염기 존재하에 에틸브로모아세테이트와 에스테르화 반응시켜 하기 화학식 4의 화합물을 제조하고, 염기존재하에 메탄설포닐클로라이드와 반응시킨 후 1차 아민과 반응시켜 제조된 것인 화학식 1a 화합물의 제조방법:

[화학식 4]

[화학식 5]

상기 식에서, R은 수소; 탄소수 1 내지 8의 저급알킬기; 탄소수 9 내지 20의 고급알킬기; 아릴기; 헤테로아릴; 4-8각형의 고리화합물을 갖는 탄소수 1 내지 8의 저급 알킬기; 4-8각형의 헤테로고리화합물; 또는 4-8각형의 헤테로고리화합물을 갖는 탄소수 1 내지 8의 저급 알킬기이다.
하기 화학식 3의 화합물을 환원시켜 하기 화학식 2의 화합물을 제조하고, 하기 화학식 2의 화합물을 NH₂OH와 KOH, 또는 NH₂OH와 AlCl₃의 존재하에서 반응시켜 하기 화학식 1b의 화합물을 제조하는 단계를 포함하는 하기 화학식 1b 화합물의 제조방법:

[화학식 1b]

[화학식 2]

[화학식 3]

상기 식에서,

A는 수소, 탄소수 1 내지 8의 저급알킬기, 탄소수 9 내지 20의 고급알킬기, N-아릴기, N-헤테로아릴기, 카바메이트, 또는 우레아이고;

B는 수소, 탄소수 1 내지 8의 저급알킬기, 또는 탄소수 9 내지 20의 고급알킬기이며;

이때, 상기 A와 B는 고리를 형성하여 피롤이 될 수 있고; 및

R은 수소; 탄소수 1 내지 8의 저급알킬기; 탄소수 9 내지 20의 고급알킬기; 아릴기; 헤테로아릴; 4-8각형의 고리화합물을 갖는 탄소수 1 내지 8의 저급 알킬기; 4-8각형의 헤테로고리화합물; 또는 4-8각형의 헤테로고리화합물을 갖는 탄소수 1 내지 8의 저급 알킬기이다.
제 5 항에 있어서, 상기 화학식 3의 화합물은

하기 화학식 5의 화합물을 탄산칼륨 및 염기 존재하에 에틸브로모아세테이트와 에스테르화 반응시켜 하기 화학식 4의 화합물을 제조하고, 염기존재하에 메탄설포닐클로라이드와 반응시킨 후 1차 아민과 반응시켜 제조된 것인 화학식 1b 화합물의 제조방법:

[화학식 4]

[화학식 5]

상기 식에서,

R은 수소; 탄소수 1 내지 8의 저급알킬기; 탄소수 9 내지 20의 고급알킬기; 아릴기; 헤테로아릴; 4-8각형의 고리화합물을 갖는 탄소수 1 내지 8의 저급 알킬기; 4-8각형의 헤테로고리화합물; 또는 4-8각형의 헤테로고리화합물을 갖는 탄소수 1 내지 8의 저급 알킬기이다.
하기 화학식 1로 표시되는 설폰아마이드 유도체, 그 광학이성질체, 약리적으로 허용 가능한 이의 염 또는 이의 용매화물을 유효성분으로 포함하는 혈관신생억제제 조성물:

[화학식 1]

상기 식에서,

X는 OH, 또는 NHOH이고;

A는 수소, 탄소수 1 내지 8의 저급알킬기, 탄소수 9 내지 20의 고급알킬기, N-아릴기, N-헤테로아릴기, 카바메이트, 또는 우레아이고;

B는 수소, 탄소수 1 내지 8의 저급알킬기, 또는 탄소수 9 내지 20의 고급알킬기이며;

이때, 상기 A와 B는 고리를 형성하여 피롤이 될 수 있고; 및

R은 수소; 탄소수 1 내지 8의 저급알킬기; 탄소수 9 내지 20의 고급알킬기; 아릴기; 헤테로아릴; 4-8각형의 고리화합물을 갖는 탄소수 1 내지 8의 저급 알킬기; 4-8각형의 헤테로고리화합물; 또는 4-8각형의 헤테로고리화합물을 갖는 탄소수 1 내지 8의 저급 알킬기이다.