KR930009357B1

KR930009357B1 - 수용성 캠프토테신 유도체 및 이의 제조방법

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Publication number: KR930009357B1
Application number: KR1019880015971A
Authority: KR
Inventors: 찰스 보엠 제프리; 미카엘 헥트 시드니; 조오지 홀덴 케네스; 케이스 존슨 란달; 데니스 킹스베리 윌리암
Original assignee: 스미스클라인 비참 코포레이션; 스튜아트 알. 슈터
Priority date: 1987-12-01
Filing date: 1988-12-01
Publication date: 1993-09-28
Anticipated expiration: 2008-12-01
Also published as: ZA888938B; FI885569A0; DK663688A; DE3855575T2; LU90053I2; NO885352D0; CN1083817A; DE3855575D1; CN1037574C; IL88517A; NO170487B; IE883576L; LU90026I2; PT89111B; CA1308102C; NL970017I1; DK663688D0; MX9203744A; FI89923C; DK173034B1

Abstract

내용 없음.

Description

수용성 캠프토테신 유도체 및 이의 제조방법

본 발명은 수용성 캠프토테신(Camptothecin) 유도체, 종양세포증식 억제량의 이들 유도체를 함유하는 약제학적 조성물 및 이러한 유도체에 민감한 동물종양세포의 증식을 억제하는 방법에 관한 것이다.

진핵 세포내의 DNA나선구조는 세포장치가 그의 유전물질을 형판으로서 사용하기 위해서 해결해야만 하는 특정한 위상학적 문제를 갖고 있다. DNA가닥의 분리는 DNA복제 및 전사와 같은 세포적과정에서 필수적이다. 진핵성 DNA는 염색체단백질에 의해 염색사로 조직되기 때문에, 말단은 고정되어 있고, 가닥들은 위상을 변경시키는 효소의 도움이 없이는 풀릴수 없다. DNA나선을 따른 전사 또는 복제의 진행은 이들 과정동안 생성된 비틀림을 완화시키는 회전점에 의해 촉진된다고 오랫동안 인식되어 왔다. 토포이소머라제(Topoisomerase)는 진핵 세포에서 DNA위상을 변경시킬 수 있는 효소이다. 이들 토포이소머라제는 주요 세포기능 및 세포증식에 중요하다.

진핵세포는 2종류의 토포이소머라제, 제(Ⅰ)형 및 제(Ⅱ)형이 있다. 토포이소머라제(Ⅰ)은 분자량이 약 100,000인 모노머성 효소이다. 효소는 DNA를 결합하여 일시적으로 단일가닥을 절단하고, 이중나선을 풀고(또는 이중나선이 풀리도록 하고), 이어서 절단된 단일가닥을 재봉합시킨후 DNA가닥으로부터 떨어져나간다.

토포이소머라제(Ⅱ)는 분자량이 170,000인 2개의 동일한 서브유니트로 구성된다. 토포이소머라제(Ⅱ)는 일시적으로 나선의 두가닥을 절단하고 이 절단된 것을 통해 다른 이중가닥 단편을 지나간다.

캠프토테신은 중국산 캠프토테카 아쿠미나타(Camptotheca accuminata)나무 및 인도산 노타포디테스 포에티다(Nothapodytes foetida) 나무에서 생산되는 수불용성인 세포독성 알칼로이드이다. 캠프토테신 및 몇몇의 이의 유사한 동종체(Congener)는 토포이소머라제(Ⅰ)을 억제하는 것으로 알려져 있는 유일한 종류의 화합물이다.

토포이소머라제(Ⅱ)의 억제작용은 중요한 시판용 종양세포붕괴제(예 : 에토포사이드, 독소루비신 및 미토크산트론)뿐만 아니라 현재 개발중인 종양세포붕괴제의 주요목표이다. 캠프토테신(및 이의 공지된 동종체)은 포토이소머라제(Ⅱ)에 대하여 어떠한 영향도 미치지 않으며, 공지된 토포이소머라제(Ⅱ) 억제제는 어느것도 토포이소머라제(Ⅰ)에 대하여 현저한 영향을 미치지 않는다.

캠프토테신 및 이의 공지된 토포이소머라제(Ⅰ) 억제성 동종체는 임상적 효능의 결핍, 허용될 수 없는 용량-제한적 독성, 예측할 수 없는 독성, 불량한 수용성 및/또는 허용될 수 없는 보존기간 안정성 때문에 세포붕해제로서 임상적인 약제개발에 관심의 대상으로 여겨지지 않았었다. 그러므로, 캠프토테신 및 이의 공지된 관련 토포이소머라제(Ⅰ) 억제성 동종체의 바람직하지 않는 특징을 가지지 않는 토포이소머라제(Ⅰ) 억제제가 필요하다. 본 발명의 화합물은 이러한 필요성을 만족시킨다.

본 발명은 다음 일반식(Ⅰ)의 화합물, 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염, 수화물 또는 용매화물에 관한 것이다 :

상기식에서, X는 하이드록시, 수소, 시아노, -CH₂NH₂, 또는 포르밀이고 ; R은 X가 시아노, CH₂NH₂, 또는 포르밀일 때 수소이거나 ; R은 X가 수소 또는 하이드록시일 때 -CHO 또는 -CH₂R¹이며 ; R¹은 -O-R², -S-R², -N-R²(R³), 또는 -N⁺-R²(R³)(R⁴)이고, 단, R¹이 -N⁺-R²(R³)(R⁴)일 때 이 화합물은 약제학적으로 허용되는 음이온과 결합하여 ; R², R³및 R⁴는 동일하거나 상이하고, 수소, C_1-6알킬, C_2-6하이드록시 알킬, C_1-6디알킬아미노, C_1-6디알킬아미노 -C_2-6알킬, C_1-6알킬아미노 -C_2-6알킬, C_2-6아미노알킬 또는 비치환되거나 치환된 3 내지 7원의 카보사이클릭환 중에서 선택되며 ; R¹이 N-R²(R³)일 때 R²및 R³그룹은 이들이 결합되어 있는 질소원자와 함께 결합하여 추가로 헤테로 원자를 함유할 수 있는 치환되거나 비치환된 헤테르 사이클릭환을 형성할 수 있다.

본 발명은 또는 일반식(Ⅰ)의 화합물을 제조하는데 유용한 다음 일반식(Ⅱ)의 화합물에 관한 것이다 :

용어 "카보사이클릭환"은 완전 포화되거나, 부분적으로 포화되거나 완전 불포화된 환계를 의미한다.

바람직한 일반식(Ⅰ)의 화합물로는 X가 하이드록시일 때, R이 디메틸아미노메틸, N-모르폴리노메틸, N-메틸피페라지닐메틸, (4'-피페리딘)N-피레리디닐메틸, (2'-하이드록시에닐)아미노메틸, 트리메틸암모늄메틸, 사이클로헥실아미노메틸, N-메틸아니리노메틸, 에톡시메틸, 사이클로프로필아미노메틸, N, N-디메틸아미노에틸옥시메틸, N,N-디메틸아미노에틸티오메틸, N,N-디메틸아미노에틸아미노메틸, 시아노메틸, 아미노에틸 또는 포르밀인 화합물이 있다. 바람직한 일반식(Ⅰ)의 화합물로는 또한 R이 수소일 때, X가 시아노, 포르밀 또는 아미노메틸인 화합물이 있다. 추가의 바람직한 일반식(Ⅰ)의 화합물로는 X가 수소이고, R이 디메틸아미노메틸 또는 N-모르폴리노 메틸인 화합물이 있다. R이 디메틸아미노메틸인 일반식(Ⅰ)의 화합물 특히 이의 S-이성체형이 특히 바람직하다.

본 발명은 또한 유효한 종양세포증식 억제량의 일반식(Ⅰ)의 화합물 및 약제학적으로 허용되는 불활성담체 또는 희석제를 함유하는 약제학적 조성물에 관한 것이다.

본 발명은 또한 종양세포를 앓고 있는 인간을 포함하는 동물에게 종양세포 증식 억제 유효량의 일반식(Ⅰ)의 화합물을 투여함을 특징으로 하여, 일반식(Ⅰ)의 화합물에 민감한 종양세포의 증식을 억제하는 방법에 관한 것이다.

일반식(Ⅰ)의 화합물의 E환에 있는 비대칭탄소원자(즉, 탄소원자 제20번)로 인하여 광학이성체가 존재할 것이라 생각된다. S-이성체가 바람직한 이성체이지만, R-이성체 및 라세미혼합물(라세미체)도 또한 일반식(Ⅰ)의 화합물의 범위내에 포함된다.

약제학적으로 허용되는 염 및 이들의 제조방법은 본 분야의 전문가에 잘 알려져 있다. 일반식(Ⅰ)의 화합물의 바람직한 약제학적으로 허용되는 염에는 아세테이트, 메탄설포네이트 및 일- 및 이-염산염과 같은 염산염뿐만 아니라 E-환 락톤을 염기성가수분해시킨 일반식(Ⅰ)의 화합물의 나트륨염과 같은 알카리금속염도 포함된다.

약제학적으로 허용되는 4차염의 음이온은 본 분야의 전문가에게 잘 알려져 있다. R¹이 -N⁺-R²(R³)(R⁴)인 일반식(Ⅰ)화합물의 바람직한 약제학적으로 허용되는 염에는 메탄설포네이트 및 염화물이 포함된다.

일반식(Ⅰ)의 화합물은 수화물 또는 용매화물을 형성할 수 있다. 대전된 화합물은 물로 동결건조시킬 때 수화물을 형성하거나, 적절한 유기용매로 용액중에서 농축시킬 때 용매화물을 형성한다는 것이 본 분야의 전문가에게 공지되어 있다.

일반식(Ⅱ)의 화합물은 실시예 22에 기재된 절차에 따라 제조할 수 있다.

일반식(Ⅰ)의 화합물은 10-하이드록시 캠프토테신으로부터 만니히(Mannich)반응에 의해 제조할 수 있다. 10-하이드록시 캠프토테신을 포름알데히드 및 1차 또는 2차 아민과 축합반응(만니히반응)시키면, x가 수소, 시아노, 또는 포르밀이고 ; R¹이 -N-R²(R³)이며, R²및 R³가 모두 수소인 화합물을 제외한 모든 일반식(Ⅰ)의 화합물이 생성된다. 또한, 10-하이드록시 캠프토테신을 포르밀화[듀프(Duff)반응]시켜 9-포르밀-10-하이드록시 캠프토테신을 얻고, 그후 이를 아민과 축합반응시키고, 이어서 나트륨 시아노 보로하이드라이드로 화학적 환원시키거나, 촉매환원(Pd/D, H₂)시키면 만니히 반응에 의해 유도되는 생성물과 유사한 생성물뿐만 아니라 R¹이 -N-R²(R³)이고 R²및 R³가 모두 수소인 일반식(Ⅰ)의 화합물을 수득할 수 있다. R¹이 -N⁺-R²(R³)(R⁴)이고, R², R³및 R⁴가 수소가 아닌 일반식(Ⅰ)의 화합물은 R¹이 -N-R²(R³)인 상응하는 일반식(Ⅰ)의 화합물을 알킬화제와 반응시킴으로써 수득한다. 만니히반응은 문헌[Magarian 등의 J. Pharm. Sci., 56 987(1967)]에 기재되어 있다. 듀프반응은 문헌[듀프등의 J. Chem. Soc., 547 (1941)]에 기재되어 있다.

R¹이 O-R²또는 S-R²인 일반식(Ⅰ)의 화합물은 9-디메틸 아미노메틸-10-하이드록시 캠프토테신 또는 이의 염을 디메틸포름아미드와 같은 불활성 용매중에서 적절한 알코올 또는 티올과 함께 가열하여 제조할 수 있다. 유리염기를 사용할 경우, 염산과 같은 소량의 강산을 가한다. 이러한 유도체는 알코올 또는 티올의 반응혼합물중에 함유되어 있고 강산이 첨가되거나, 아민성분이 강산염의 형태일 경우 만니히반응으로 직접 생성될 수 있다.

X가 수소, 시아노, 포르밀 또는 아미노메틸인 일반식(Ⅰ)의 화합물은 일반식(Ⅱ)의 화합물을 팔라듐-촉매화 카보닐화 반응시켜 제조할 수 있다. 아릴 트리플레이트의 팔라듐-촉매화 카보닐화반응은 문헌 [Cacchi등의 Tetrahedron Letters, 27, 3931, 5541(1986) ; Petrakis 등의 J.Amer. Chem.Soc., 109 2831(1987) ; 및 Chatani등의 J.Org.Chem. 51 4714(1986)]에 기재되어 있다.

일반식(Ⅰ)의 화합물을 제조하기 위한 출발물질, 즉 10-하이드록시 캠프토테신은 캠프토테신과 같은 식물에서 발견되는 천연생성물이다[참조 : Wani등의 J.Org.Chem. 34, 1364(1969)]. 10-메톡시 캠프토테신은 또한 캠프토테신과 같은 식물로 부터 분리되어 왔고, 브롬화 수소와 함께 환류시켜 10-하이드록시 캠프토테신으로 전환할 수 있다. 캠프토테신 자체는 피리딘환을 환원시키고, 이어서 납 테트라아세테이트로 산화시킴으로써 10-하이드록시 캠프토테신으로 전환시킬 수 있다[참조 : Yakult Honsha K.K.,의 일본특허원 제 9005188호, 1982년 6월 30일자 출원]. 10-하이드록시 캠프토테신 라세미체는 또한 문헌[Wani등의 J.Med.Chem. 23, 554(1980)]의 방법에 의해 제조할 수 있다. 캠프토테신을 합성시키는 많은 방법은 문헌 [Hutchinson, Tetrahedron, 37 1047(1981) 및 Suffness 및 Coldel, "The Alkaloids, Chemistry and Pharmacology", Brossi, A., ed., Vol 25, Academic Press, Orlando Florida, 73(1985)]에 기재되어 있다. 20-위치의 탄소에서 라세미체인 캠프토테신을 제조하기 위한 가장 실질적인 방법[이하 와니루트라 칭함]은 문헌[Wani등의 J.Med.Chem., 23, 554(1980)]에 기재되어 있다.

[일반식(Ⅰ) 화합물의 용도]

[a : 세포독성]

R이 디메틸아미노메틸인 일반식(Ⅰ) 화합물의 아세테이트염[S이성체 : 이하 "화합물(1S)"라 칭함]은 다양한 배양세포주에 대하여 효능적인 증식 억제활성을 나타낸다(표 1). 8종류의 배양된 인체결장암 세포주의 계열에서 화합물(1S)는 세포독성 효능에 있어 아주 지속적이었다. 약제에 잠시 노출(2시간 동안)시킬 경우, 50% 억제농도는 0.12 내지 2.1㎍/ml 범위이다. 세포가 증식되는 7일의 전기간동안 약제를 배양배지중에 유지시킬 경우, IC₅₀값은 3.9 내지 75ng/ml 범위이다.

3종류의 설치류 종양세포주 및 2종류의 "정상의" 설치류 세포주를 또한 화합물(1S)에 대한 민감성에 대하여 측정하였다. K12/Tr 래트 결장암 및 래트신장 및 장의 상피세포주를 인체결장종양 세포실험에서 사용된 한계(end point)를 사용하여 동일한 실험으로 측정하였다. 이들 설치류 세포는 최소의 민감성이 있는 인체결장종양 세포주, CACO-2 및 WiDR와 민감성이 유사하다. 마우스종양, 세포주, L1210 루케미아(leukemia) 및 B16 흑색종은 화합물(1S)에 대하여 인체결장종양 세포주보다 더 민감하지는 않다. 실제로, B16 흑색종 세포주는 시험된 다른 세포주보다 현저히 덜 민감한 것 같다. 그중에서도 특히, B16 및 L1210은 종양을 앓는 마우스의 생체내 치료 시험에서 화합물(1S)에 대하여 아주 민감하였다.

표 1에 열거된 세포주에서 화합물(15)의 세포독성을 측정하는데 사용되는 원안은 일반적으로 다음과 같다.

세포주는 37℃의 5% CO₂습윤배양기중에서 10% 태아송아지 혈청이 보충된 기본필수배지(Minimal Essential Media)(Grand Island Biological Co., Grand Island, N.Y.)의 단일층 배양물로서 사용되고 유지된다. 무균 조건하의 다양한 농도의 일반식(Ⅰ)의 화합물을 2시간동안 반응시키고 이어서 배지를 흡출시키거나, 연속적으로 노출시킨다. 플레이트(plate)를 CO₂배양기중에서 37℃하에 7일간 배양한다. 배지를 흡출시키고 세포를 고착시키고 에탄올 및 가이스마(Geisma) 염료로 염색시킨다. 생존세포수는 플레이트를 상분석기(image analyzer)로 스캐닝(scaning)하여 측정한다. 증식억제율(%)을 약제의 부재시에 배양된 세포에 대하여 측정하고, 50% 억제농도(IC₅₀)는 외삽하여 측정한다.

[표 1]

배양물중 종양세포에 대한 화합물(1S)의 세포독성

^*n.t. = 실험하지 않음

다양한 일반식(Ⅰ)의 화합물을 현탁배양물중에서 증식하는 L1210 루케미아 세포에 대한 세포독성에 대하여 측정한다(표 2). 세포를 0.2% 노블한천을 함유하는 배지중에 클로닝시키면서 계속적으로 노출시킨다. CO₂배양기중에서 37℃하에 3일동안 배양시킨 후, 콜로니를 생육성세포-특이성 포르마잔 염료로 염색시키고, 24시간후 50개 이상의 세포의 콜로니를 확인하도록 조정된 콜로니 계산장치(Biotran II, New Brunswick Scientific Co., Edison, NJ)에 의해 콜로니의 수를 측정한다. 클로닝능률을 50%로 감소시키는 농도(IC₅₀)는 외삽법에 의해 측정한다. 일반식(Ⅰ)의 화합물은 12 내지 690nM의 세포독성활성을 나타내는 IC₅₀값을 갖는다. 관련 천연생성물, 10-하이드록시-캠프토테신은 18nM의 IC₅₀값을 갖는다. 일반식(Ⅰ)의 세포독성화합물은 정제된 토포이소머라제(Ⅰ)의 효능적인 억제제이다. 생체내 활성에 대하여 하기에 나타낸 바와 같이, 많은 일반식(Ⅰ)의 화합물은 일반적으로 10-하이드록시 캠프토테신보다 세포독성이 더 적지만, L1210루케미아에 대해 10-하이드록시 캠프토테신의 항암활성과 동일하거나 이보다 우수한 생체내 항암활성을 갖는다. 예를 들면, 화합물(1S)은 시험관내 L1210 루케미아 세포에 대한 세포독성효능에 대하여 10-하이드록시 캠프토테신보다 약 3배만큼 낮은 효능이 있으나, 다양한 설치류의 이식가능한 종양모델에서 일반적으로 10-하이드록시 캠프토테신보다 우수한 생체내 종양 세포증식 억제활성을 나타낸다.

[표 2]

생체내 연구에서 L1210세포(마우스당 10⁶개)를 복강내 이식시키고 약제를 1일 및 5일에 복강내 투여한다. 수명의 증가는 최대내성용량의 약제로 처리된 6마리 마우스로 이루어진 그룹의 평균생존시간을 기준으로 한다.

＊최대시험용량(보다 높은 용량수준에서 활성도가 보다 크다)

시험관내 연구에서 L1210세포를 현탁배양물중에서 증식시키고 세포를 부드러운 한천중에 클로닝시키면서 계속적으로 약제에 노출시킨다. 클로닝 효율을 측정한다. 50% 억제농도(IC₅₀)는 외삽법에 의해 측정한다.

상기 열거한 모든 화합물은 토포이소머라제(Ⅰ)의 유효한 억제제이며, 인체결장암 세포로 부터 정제된 것이며 ; 효소활성의 50% 억제작용은 30μM이하의 농도에서 나타난다.

[b. 생체내 종양세포 증식억제작용]

일반식(Ⅰ)의 화합물은 먼저 복강내 이식된 L2110 루케미아를 앓는 마우스에서 생체내 항암활성에 대하여 측정한다(표 2). 화합물(1S) 및 화합물(4S 내지 13S)은 종양을 앓는 마우스의 수명을 이들 화합물 각각의 최대 내성용량 수준에서 40% 이상 연장시킨다. 3종류의 화합물(1S), (6S) 및 (11S)은 수명을 200% 이상 연장시키고 장기간 종양에 걸리지 않은 생존 마우스를 생성시키는 특정의 활성이 있다. 많은 화합물은 일반식(Ⅰ)의 화합물에 구조적으로 관계가 있는 천연생성물인 10-하이드록시캠프토테신보다 우수한 활성을 갖는다. 이들 화합물중 2종류의 화합물(7S) 및 (13S)의 경우 시험된 가장 높은 용량에서 독성이 없다. 그러므로, 이들 화합물은 보다 고용량수준에서 보다 큰 활성을 나타낼 수 있다. 그럼에도 불구하고, 시험용량수준에서 이들 화합물은 활성을 나타낸다.

생체내 고도의 활성 및 효능(즉, 낮은 최대내성용량)을 기준으로 하여, 화합물(1S)을 많은 이식된 쥐위종양모델에 대하여 측정한다. 화합물(IS)은 루케미아 및 다양한 조직형의 충실성 종양을 포함한 다양한 동물종양모델에 대하여 최대내성용량에서 고도의 활성을 나타낸다. 화합물(IS)의 활성에 대한 스펙트럼분석은 표 3에 요약되어 있다. 고도의 활성이 대다수의 종양모델에서 나타나며, 오직 하나의 모델, 복강내 결장암(26)만은 약제에 대하여 거의 완전히 무반응성인 것으로 판명되었다. 또한 피하모델중 2가지 모델, 즉 결장암(26) 및 메디슨(Madison)폐암은 약제에 대하여 약간 무반응성인 것으로 판명되었고 ; 즉, 이들 모델에 있어서, 가장 알맞은 활성, 즉 종양증식에 대한 70% 이상 억제작용은, 피하종양을 앓고 있는 마우스를 화합물(1S)로 처리할 경우 명백히 알 수 있다. 기타의 피하종양모델에 있어서도 높은활성(90% 이상의 억제작용)이 나타난다. 그중에서도 특히, 복강내 투여한 화합물(1S)은 복강내 종양모델에 대해서뿐 아니라 종양을 정맥내 또는 피하접종시킨 마우스에서도 높은 활성을 나타낸다. 치료적활성은 복강내- 및 정맥내- 이식된 P388 및 L1210 루케미아, 및 정맥내- 및 피하- 이식된 루이스(Lewis) 폐암을 포함한 특정한 종양모델에서 명백하게 나타난다. 동물 종양모델에서 화합물(IS)의 활성의 수준 및 스펙트럼은 사이클로 포스프아미드, 시스플라틴 및 독소루비신과 같은 가장 광범위하게 유효한 공지된 항암제에 비해 우수함을 입증한다.

이들 이식된 쥐 종양모델연구의 결과는 표 4에 보아 상세히 요약되어 있으며, 표 4는 화합물(IS)의 최적투여용량 및 최적투여스케쥴에 의해 이루어진, 수명의 연장(ILS) 또는 측정가능한 충실성 종양증식(즉, 피하의)의 억제율(%)을 나타낸다. 또한 표 4에는 이들 종양모델에서 천연생성물인 모화합물, 즉 캠프토테신과 10-하이드록시캠프토테신을 비교연구하여, 얻은 결과를 나타내고 있다. 이들 결과는 화합물(IS)을 간헐적으로(즉, 4일 또는 7일마다) 복강내 투여 또는 정맥내 투여하여 달성한다. 어떤 경우에는, 이결과는 하기에 보다 상세히 기술하는 바와같이 화합물(IS)을 치료일마다 분할-용량 섭생법(매 3시간마다 4회)으로 투여하는 최적치료 섭생법으로 얻는다 캠프토테신 및 10-하이드록시캠프토테신은 수성비히클에서 불용성이기 때문에 항상 현탁제로서 복강내 투여한다.

3종류의 모든 화합물은 동물종양모델에 대하여 광범위한 활성스펙트럼을 나타낸다는 것이 표 4로부터 입증된다. 화합물(IS)에 대한 우수한 활성은 ip L1210루케미아, ip B16 흑색종, iv P388 루케미아, iv L1210 루케미아, SC 루이스 폐암, SC B16 흑색종, SC B16 흑색종/F10 서브라인(subline), SC 결장암 51 및 SC 메디슨 폐암을 포함하는 여러종양 모델에서 명백하게 나타난다. 10-하이드록시캠프토테신은 복강내 이식된 종양모델에 대하여는 아주 활성이 있지만, 약제투여 부위에서 먼 부위에 종양이 이식된 종양모델에 대하여는 보다 낮은 활성은 나타낸다. 이 약제는 기껏해야 피하-이식된 충실성 종양모델에 대하여는 최소활성을 나타낼 뿐이다. 그 이유는 캠프토테신도 동일하게 불용성이므로, 10-하이드록시 캠프토테신이 용해도가 낮기 때문이 아니고 특정한 피하종양모델에 대한 활성이 아주 높기 때문인 것으로 보아야 한다. 10-하이드록시캠프토테신의 방향족 하이드록실그룹은 1차통과 접합통과 및 담낭분비에 민감할 수 있으므로, 이 화합물은 체순환시 적절하게 농축하지 않는다. 그중에서도 특히 10-하이드록실 그룹도 함유하는 화합물은 피하 및 정맥내 종양모델에 대하여 높은 활성은 나타낸다. 이것은 화합물(IS)의 9위치에 염기성 측쇄가 존재하여 입체적 장해, 수소결합 또는 내부에 염 형성으로써 10-하이드록실 그룹의 대사를 억제할 수 있기 때문일 수 있다. 10-하이드록시캠프토테신은 화합물(IS)에는 민감성이 없고 캠프토테신에는 최소의 민감성이 있는 복강내(iP) 결장암(26)에 대하여 높은 활성이 있다. 그러나, 동일한 종양이 피하(SC)이식될 경우 10-하이드록시 캠프토테신에 무반응이면서도 이러한 조건에서 화합물(IS)에 대하여 알맞은 민감성을 가진다.

표 4에서 입증된 바와같이 화합물(IS)의 고도의 활성 및 광범위한 활성스펙트럼외에도, 이 화합물은 또한 경구투여시에 충분한 항암활성을 보유하는 것으로 나타난다. 이것은 피하 이식된 루이스폐암을 앓고 있는 마우스에서 입증되며, 하기에 상세히 기술되어 있다. 화합물(IS)의 또하나의 특성은 하기된 바와같이 다수의 항암제에 대하여 내성을 나타내는 P388루케미아의 서브라인에 대하여 활성을 나타낸다는 점이다. 종양 화학요법에 있어서의 주요문제점은 최초의 유효한 약제섭생 및 제 2 계열 치료섭생에 반응하지 않는 내성세포집단이 나타난다는 점 때문에, 내성있는 세포에 교차내성이 없는 약제를 사용하면 종양의 치료에 상당한 효과를 가져올 수 있다.

시험한 각 종양모델에 대한 화합물(IS)의 활성은 다음 단락에서 더욱 상세히 기술한다.

[복강내 종양모델]

복강내 이식된 종양을 앓고 있는 마우스에 다양한 치료스케쥴로 복강내 또는 피하 투여한 화합물(1S)의 활성이 표 5에 밝혀져 있다. 이 자료는 6종류의 복강내 이식된 종양모델에서 화합물(1S)의 항암효과가 용량에 의존함을 입증한다.

P388 루케미아 :

복강내 P388 루케미아를 앓고 있는 마우스에게 1일 및 5일에 복강내 투여할 경우, 화합물(IS)은 최대 내성용량 15㎎/㎏에서 4/6의 장기 생존마우스(치료)와 함께 200% 이상의 ILS를 생성시킨다. 저용량도 또한 수명을 125 및 92%로 증가시키는데 매우 효과적이다. 이 고도의 활성은 최대 내성용량에서 2/6의 장기 생존마우스와 함께 228%의 ILS가 생성된다는 하기된 또다른 실험으로 확증된다(참조 : 표8). 그러므로, 화합물(IS)은 복강내 P388 루케미아를 앓고 있는 마우스에 대한 치료적 활성을 갖는다.

L1210 루케미아 :

1일 및 5일에 복강내 투여될 경우, 화합물(IS)은 복강내 L1210 루케미아를 앓고 있는 마우스에 대하여 재생활성이 있다. 표 5에 나타낸 대표적인 실험에서, 최대 내성용량 15㎎/㎏으로 2/6가 치료와 함께 219%의 ILS를 나타낸다. 2가지의 저용량에서도 마찬가지로 우수한 활성을 나타낸다. 화합물(1S)은 이러한 스케쥴로 8가지의 추가용량 반응연구에서 측정된다. 이들 실험에 있어서 최대 내성용량으로 얻은 % ILS 및 장기 생존마우스는 다음과 같다 : 44%(0/6), 〉300%(5/6), 119%(0/6), 156%(1/6), 138(0/6), 156%(2/6), 350(2/6) 및 138%(1/6). 그러므로, 8/9 실험에서 화합물(1S)은 〉100% ILS를 나타내며, 6/9 실험에서는 장기 생존마우스가 존재한다.

B16 흑색종 :

이 종양모델에서, 화합물(1S)은 캠프토테신 및 10-하이드록시 캠프토테신보다 월등히 우수하며(참조 : 표4), 이 약제는 1일, 5일, 9일 및 13일에 복강내 투여한 15㎎/㎏의 최대 내성용량에서 152%의 ILS를 생성한다. 이 결과는 최고 시험용량 9.6㎎/㎏이 130%의 ILS를 생성하는 2차실험에서 확증된다.

B16 흑색종/F10 서브라인 :

B16 흑색종의 F10 서블라인은 클로닝에 의해 선택된 이 종양에 의한 고도의 전이성 서블라인이다. 화합물(1S)은 1일, 5일, 9일 및 13일에 복강내 투여한 15㎎/㎏의 최대내성용량에서 105%의 ILS를 생성한다. 〉40%의 수명증가에 의해 나타난 바와같이, 활성도는 또한 2가지의 저용량에서도 명백하다.

M5076 육종 :

M5076 육종은 C57B1/6 마우스의 난소에서 발생되고 이식된 종양인 전이성 망상조직 세포육종이다. 약제를 피하 및 복강내 약제투여할 경우 복강내 이식된 이 종양은 화합물(1S)에 대하여 민감하다. 활성도는 1일, 5일 및 9일에 4회(3시간마다)의 분할-용량 스케쥴로 2가지 경로로 투여함으로써 실질적으로 동일한 98%의 ILS 및 105%의 ILS를 나타낸다. 하기된 바와같이, 이 스케쥴은 많은 종양모델에서 화합물(1S)에 대하여 최적인 것으로 나타난다. 화합물(1S)은 복강내 M5076 육종을 앓고 있는 마우스에 대한 3가지의 추가용량-반응연구로 측정되며 ; 이들 연구에서, 약제는 1, 5 및 9일에 단일용량으로 복강내 투여(75%의 ILS, 1/8치료)하고, 1, 5, 9 및 13일 단일용량으로 복강내투여(71%의 ILS, 1/8치료)하며, 1, 5 및 9일에 단일용량으로 피하투여(57%의 ILS)한다. 정맥내 및 피하 종양모델(하기됨)에 있어서와 같이, 화합물(1S)은 분할용량치료 섭생법으로 투여할 경우 복강내 M5076 육종에 대하여 가장 효과적인 것으로 나타난다. 그럼에도 불구하고, 투여스케줄과 관계없이, 화합물(1S)은 이 종양모델에 대하여 재생활성이 있다.

결장암 26 :

결장암 26은 고도의 공격성 및 전이성 미분화된 결장암 모델이다. 이 종양은 시험 스케쥴에서 화합물(1S)의 최대내성 용량에 무반응성인 것으로 판명되었다.

[정맥내 종양모델]

전신(정맥내 접종된)루케미아 또는 루이스폐암을 앓고 있는 마우스에게 복강내 또는 정맥내 투여된 화합물(1S)의 활성이 표 6에 밝혀져 있다. 화합물(1S)의 용량-반응성 및 스케쥴-의존성이 이들 연구에 의해 명확히 입증된다. 3종류 각각의 종양모델에 대하여 화합물(1S)의 치료적 활성은 나타낸다.

P388 루케미아 :

P388 루케미아는 일반적으로 복강내 접종될 때마다 정맥내 이식될 때 약제 민감성이 한층더 작다. 그러나, 화합물(1S)이 1일 및 5일에 최대내성용량을 복강내 투여(279%의 ILS, 2/6치료)되거나 정맥내 투여(250%의 ILS, 2/6치료)되는 경우 정맥내 P388루케미아에 대하여 고도의 활성을 나타낸다. 이 종양모델에 대한 3번째 화합물(1S)은 1일 및 5일에 복강내 투여된 15㎎/㎏의 최대 내성용량에서 1/6치료와 함께 125%의 ILS를 생성한다.

L1210 루케미아 :

화합물(1S)은 정맥내 이식된 L1210 루케미아에 대하여 재생적 및 고도의 활성을 나타냄이 판명되었다. 광범위한 스케쥴 의존성 연구가 이 종양모델에 대하여 정맥내 투여된 약제를 사용하여 수행되었다. 표 6에 입증된 바와 같이, 분할-용량 섭생법으로 투여하던 광범위 투여용량 범위에 걸쳐 보다 고도의 활성이 나타난다. 치료적 활성은 약제를 2일 및 6일에 단일용량 또는 3시간 간격으로 4회 용량으로 정맥내 투여할 경우에 나타낸다. 표 6에 표시된 자료외에도, 정맥내 L1210 루케미아를 앓고 있는 마우스에서 정맥내 투여화합물 (1S)을 사용하는 10종류의 용량-반응연구가 있다. 그 결과는 다음과 같다 : 2일 및 6일, 171%의 ILS, 2/6 치료 : 2일 및 6일에 3시간 간격으로 4회처리, 〉300%의 ILS, 6/6 치료 ; 2일 및 6일에 6시간 간격으로 2회처리, 200%의 ILS, 2/7치료 ; 2일 및 6일에 12시간 간격으로 2회처리, 229%의 ILS, 2/7치료 ; 2일 내지 6일에 1회처리, 143%의 ILS 및 129%의 ILS ; 2일 내지 6일에 12시간 간격으로 2회처리, 193%의 ILS 및 171%의 ILS ; 2일에 단일용량, 114%의 ILS ; 및 2일에 3시간 간격으로 4회처리, 244%의 ILS, 1/6치료, 화합물(1S)은 매 3시간 스케쥴로 투여할 경우 가장 효과적인 것으로 나타났다. 화합물(1S)은 매 4일마다 투여할 경우 보다 매일 투여할 경우에 덜 효과적이다. 이들 연구로부터 최적 스케쥴은 복강내 M5076 육종에 대해 상기된 바와 같이 그리고 하기된 바와 같이 특정한 충실성 종양에 대하여 사용한다. 다양한 종양시스템에서 활성도는 화합물 (1S)이 분할-용량(즉, 매 3시간 마다, 4회) 스케쥴로 투여될 경우에 증가하고 유효용량범위는 보다 광범위하다.

루이스폐암 :

루이스폐암은 약제측정용으로 광범위하게 사용되어 온 고도의 전이성 미분화된 폐암이다. 이 종양모델은 기존의 항암약제의 대부분에 대하여 무반응성이며, 선별시스템으로 사용될 경우 매우 소수의 화합물만이 활성있는 것으로 확인되었다. 화합물 (1S)은 종양이 정맥내 접종되어 폐중에 종양 소결절을 형성한 화학 무반응성 종양모델에 대하여 치료적 효력이 있다. 이 종양모델에 대한 치료적 활성은 특이한 발견이다.

3종류의 정맥내 접종된 종양모델 모두로 부터 입증된 바와 같이, 화합물 (1S)은 복강내 및 정맥내 투여할 경우 전신종양에 대하여 아주 효과적이다.

피하 종양모델 :

화합물 (1S)을 종양이 피하이식되고 약제가 복강내, 정맥내 또는 경구(PO) 투여된 10종류의 충실성 종양모델에 대하여 측정한다. 이들 모델에서, 항암활성은 종양이식 부위에서의 종양증식억제도에 의해 평가한다. 종양은 일반적으로 종양이식 후 큰 종양(500㎣ 이상)이 미처리 대조군 동물에서 뚜렷한 경우 2 내지 3주일만에 측정한다. 고도의 전이성 충실성 종양의 경우 생존시간은 약제활성의 척도로서 사용될 수도 있다. 저전이성 종양모델의 경우 미처리 동물의 생존시간은 매우 다양하고, 동물은 종종 궤양을 일으키며 감염되는 극히 큰 종양을 보유하면서도 장기간 생존할 수 있다. 화합물 (1S)은 10종류의 피하충실성 종양모델중 8종류에 대하여 매우 효과적이며, 이의 최대 내성용량으로 종암성장을 90% 이상 억제시킨다(표 7). 루이스폐암, B16 흑색종, B16 흑색종/F10 서브라인 및 M5076 육종을 포함하는 고도의 전이성 종양에서 종양증식의 완전한 억제작용은 수명의 연장을 수반한다. 저반응성 종양모델, 즉 메디슨폐암 및 결장암 26에서도, 화합물 (1S)은 최대 내성용량에서 〉70%의 억제작용을 나타내는 약간의 종양증식 억제활성을 갖는다.

루이스폐암 :

이 고도의 전이성폐암은 시험종양모델의 화합물 (1S)에 대하여 가장 민감하다. 이것은 루이스폐암이 항암약제의 연구에 널리 사용되어 왔고 공지된 항암제의 대부분에 대하여 무반응성이므로 특이한 발견이다. 1일, 5일, 9일 및 13일에 복강내 투여될 경우, 화합물 (1S)은 15 또는 9㎎/㎏으로 치료된 실질적으로 모든 마우스에서 루이스폐암의 증식을 완전히 억제한다. 최대 내성용량에서 8마리의 마우스중 4마리가 치료된다. 종양측정시(14일)에, 미처리 대조군내의 종양은 평균용적이 1685㎣이다. 2번째 실험에서 화합물 (1S)은 1일, 5일 및 9일에 정맥내 및 경구투여한다. 2가지의 투여경로에 의할 경우 종양증식 억제율 (TGI)은 99%의 반이상의 동물이 측정시 (13일)에 종양을 앓고 있다는 증거를 전혀 나타내지 않는다. 또한, 2가지 경로로 투여할 경우 최대 내성용량은 실질적으로 동일하며, 화합물 (1S)은 경구투여시 현저한 생물학적 이용가능성이 있음을 나타낸다. 본 실험에서 종양은 결국 복강내처리가 본 종양모델에서 최적인가 또는 더욱 장기간 처리하는 것이 치료적 활성에 필요한가를 나타내는 이식한 부위에서 성장한다.

[B16 흑색종]

본 전이성 흑색종모델은 항암제를 측정하고 선별하는데 널리 사용되어 왔다. 피하이식될 경우, 이 종양은 대부분의 항암제에 대하여 무반응성이다. 화합물 (1S)은 3가지의 용량반응연구로 피하 B16 흑색종을 앓고 있는 마우스에서 측정한다. 1일, 5일 및 9일에 단일용량으로서 투여할 경우, 복강내 또는 정맥내 투여한 최대 내성용량의 화합물 (1S)은 대조군 마우스가 두 실험에서 평균 864 및 758㎜의 종양을 보유하는 16일 또는 14일에 대부분의 동물은 측정가능한 종양을 보유하지 않는 99%의 종양증식억제 (TGI)를 생성한다. 상기된 최적 분할용량 치료스케쥴로 투여할 경우, 화합물 (1S)은 보다 광범한 투여용량 범위에 대하여 종양증식을 완전히 억제한다. 이는 다른 종양모델에서 수득된 결과와 일치한다. 피하 B16 흑색종 모델에서, 종양은 결국 모든 처리동물에서 성장하며, 치료된 동물은 나타나지 않는다. 그러나, 본 전이성 종양모델에 있어서는, 종양증식의 완전한 억제로 인하여 수명이 연장된다. 분할-용량 섭생법에서 ILS는 52%이고, 1일, 5일 및 9일에 24㎎/㎏의 용량을 1회 복강내 투여하면 수명이 39% 연장된다. 후자의 스케쥴로 정맥내 투여하면 ILS는 53%가 된다.

B16 흑색종/F10 서브라인 :

전이특성을 증가시키기 위하여 선택된 본 B16 흑색종의 서브라인은 화합물 (1S)에 대한 반응성에 있어서 모 B16 흑색종과 유사하다. 1일, 5일, 9일 및 13일에 복강내 치료하면 최대 내성용량에서 종양증식이 완전히 억제된다. 1일, 5일 및 9일에 정맥내 치료하면 종양증식이 2 용량수준에서 97%로 억제된다. 이들 실험에서, 16일에 종양을 측정하면, 대조군 마우스의 종양은 평균 1927 및 1196㎣로 매우 크다. 모든 처리된 그룹에서의 종양은 증식되어 결국 치료된 그룹은 나타나지 않는다. 그러나, 25㎎/㎏으로 복강내 치료하면 70%의 수명증가(ILS)를 나타내고, 동일 용량수준으로 정맥내 치료하면 38%의 ILS를 나타낸다.

ADJ-PC6 형질세포종 :

다발성 골수종의 인체암과 가장 유사한 본 종양모델은 1일, 5일, 9일 및 13일에 복강내 투여한 화합물 (1S)에 매우 민감하다. 종양을 19일에 측정하며, 대조군 마우스에서의 종양의 평균용적은 828㎣이다. 화합물 (1S)은 최대 내성용량 이하의 4가지의 용량수준에서 〉90%의 종양증식 억제를 나타낸다. 상부 3가지의 용량수준의 각각에는 종양이 없는 장기 생존마우스가 8마리중 1마리 있다. 이 종양의 고도의 전이성이 없기 때문에, 평균생존시간은 측정하지 않는다.

M5076 육종 :

피하 이식된 M5076 육종은 화합물 (1S)에 대하여 최대 내성용량 이하의 3가지의 용량수준에서 〉90%의 TGI를 갖을만큼 아주 민감하다. 이는 대조군 종양 평균체적이 1045㎣인 17일에 종양을 측정한다. 약제는 1일, 5일, 9일 및 13에 복강내 투여한다. 약제는 이 모델에 대하여 치료적 효력이 있는 것이 아니라 수명을 31%만큼 연장시킨다.

유방선암 16/C :

본 유방종양 모델은 C3H 마우스의 자발성 유방종양의 이식 가능한 서브라인이다. 화합물 (1S)은 1일, 5일, 9일 및 13일에 복강내 투여된 10㎎/㎏의 최대 내성용량에서 종양증식을 96%만큼 억제한다. 종양은 대조군 마우스의 평균종양 체적이 630㎣인 19일에 측정한다. 동일한 처리스케쥴의 2번째 실험에서 화합물 (1S)은 유방선암 16/C에 대하여 73%의 종양증식억제 (TGI)을 생성한다. 본 종양은 고도의 전이성이 없기 때문에 동물의 생존에 대하여 측정하지 않는다.

결장선암 38 :

본 비전이성 결장종양 모델은 약제측정에 널리 사용되어 왔으며, 보다 많은 약제무반응성 종양모델중 하나인 것으로 사려된다. 화합물 (1S)은 3일, 10일, 17일 및 24일에 단일용량으로서 또는 분할-용량 섭생법으로 복강내 투여한다. 본 충실성 종양은 증식이 느리기 때문에 더욱 장기적인 치료섭생을 취한다. 종양은 31일에 측정하며, 미처리 대조군의 평균체적은 단지 349㎣이다. 다른 종양모델에 있어서와 같이, 화합물 (1S)은 2가지의 용량수준에서 〉90%를 억제시키는 분할-용량 스케쥴에서 보다 효과적이다. 우수한 활성(89% TGI)는 또한 단일용량 섭생법에서 입증된다.

결장선암 51 :

이는 대부분의 항암제에 무반응성인 것으로 판명된 서서히 증식하는 또다른 결장암 모델이다. 이 종양에 사용된 원안은 결장선암 38의 것과 유사하다. 화합물 (1S)은 결장선암 51에 대하여 단일용량 섭생법으로 88%의 TGI를 생성하고 분할-용량 치료에 92%의 TGI를 생성하는 활성이 있다. 다른 종양에서와 같이, 화합물 (1S)은 분할용량 섭생법으로 투여되는 보다 광범위한 투여용량 범위에 대하여 효과적이다. 결장선암 51은 대조군 종양의 체적이 평균 766㎣가 되는 24일에 측정한다.

메디슨폐암 :

루이스폐암과 같은 메디슨폐암은 고도의 전이활성을 갖는 급증식 미분화된 종양모델이다. 루이슨폐암에 비하여 메디슨폐암은 화합물 (1S)에 대하여 고도로 민감하지는 않다. 1일, 5일 및 9일에 정맥내 투여되는 단일용량 섭생법의 경우, 최대 내성용량에서 종양증식억제(28%의 TGI)는 실질적으로 나타나지 않는다. 약제를 복강내 투여하여 동일한 치료스케쥴로 2가지의 추가실험을 할 경우, 화합물 (1S)은 단지 50% 및 23%의 TGI를 생성한다. 그러나, 최저분할-용량 섭생법의 경우, 정맥내 투여된 화합물 (1S)은 메디슨폐암에 대하여 최적 내성용량에서 85% TGI를 생성하는 활성을 나타낸다. 약제를 본 치료스케쥴로 복강내 투여할 경우 약간 덜 효과적이다(최대 내성용량에서 74%의 TGI). 메디슨폐종양을 두가지의 별개의 실험에서 대조군 마우스의 종양체적평균이 종양의 급증식율을 반영하는 각각 1571 및 942㎣인 12일 또는 13일에 측정한다. 그러므로, 무반응성 종양에도 최적치료 섭생법으로 화합물 (1S)을 투여하여 종양증식을 현저히 억제시킬 수 있다.

결장암 26 :

고도의 공격성 및 전이성 미분화된 본 결장종양에서, 화합물 (1S)은 1일, 5일, 9일 및 13일에 최대 내성용량으로 복강내 투여할 때 단지 한계종양증식 억제율 (72%의 TGI)을 나타낸다. 종양은 대조군종양이 평균 1052㎣가 되는 19일에 측정한다. 화합물 (1S)이 최적 분할-용량법으로 투여될 경우 본 종양모델에 대하여 우수한 활성을 나타낼 것인가는 알려져 있지 않다.

[복합약제 내성 서브라인]

암치료에서 가장 중요한 문제점은 이용할 수 있는 모든 제제 또는 배합 섭생법에 대하여 일반적인 신생물들의 고유한 비민감성이지만, 또 하나의 주요한 문제점은 이전의 반응성 종양으로부터 내성종양세포가 나타난다는 점이다. 작지않은 세포폐암, 난소선암, 급성비림프구 루케미아, 유방암 및 특정한 림프종과 같은 "화학적 민감성" 종양을 보유한 환자의 대부분은 이들 다양한 질병에 대한 프론트-라인(front-line) 치료법으로서 확립된 배합 섭생법에 의해 치료될 수 있다. 그러나, 대부분의 경우에, 매우 강력한 배합 섭생법에 의해서도 질병이 재발하고, 계속된 실질적 치료를 유도하는 능력은 크게 감소된다. 특히, 이들 재발 종양은 치료를 유도하는데 먼저 사용된 약제에 구조적 및/또는 기계학적으로 관계되어 있지 않은 약제에도 무반응성인 것으로 입증된다. 이 복합약제 내성 현상은 현재 많은 실험에서 집중적으로 연구되고 있다. 최근의 연구에는 복합약제내성(mdr) 유전자의 증폭 및 발현, 및 mdr 유전자 생성물 즉 P170막 당단백질 존재가 복합약제 내성과 관련되어 있음을 암시하고 있다. P170은 매우 다양한 기질 특이성을 갖는 유출물 수송펌프로서 작용한다. 최근의 보고서에 의하면 호크롬성 세포종 및 결장성암과 같은 전처리하지 않은 특정종양에서의 mdr 유전자의 강력한 발현은 적어도 부분적으로 이들 종양의 고유약제 무반응성 표현형에 대한 원인이 된다.

그러므로, 복합약제 내성표현형을 발현하는 종양에 대하여 고도의 활성을 갖는 신규한 제제를 확인하는 것은 중요하다. 이러한 제제는 화학적 민감성 종양의 치료에서의 추가의 진보(즉, 전처리된 환자에 대하여 효능을 나타내거나 프론트-라인 배합 섭생법의 한 성분으로 mdr 아집단을 사멸시킴으로써) 뿐만 아니라 mdr 유전자가 발현되지 않기 때문에 이용할 수 있는 약제에 민감성이 없는 본 무반응성 종양에 대한 가능성을 보유할 수 없다. 캠프토테신은 mdr 표현형, 즉 독소루비신, 빈 크리스틴, 암사크린, 에립티신 또는 미토크산트론에 내성있는 P388 서브라인을 나타내는 잘-특성화된 종양 서브라인에 대하여 교차내성을 나타내지 않는 약간의 천연 세포독성약제의 하나라는 점에서 특이하다고 판명되었다. 복합약제 내성세포주에 대하여 교차내성을 나타내는 대부분의 약제가 염기성이기 때문에, 화합물 (1S)에 있어서와 같은 캠프토테신 분자에 염기성 측쇄를 첨가하면 세포로부터 P170 당단백질에 의해 수송되어 mdr 유전자를 발현하는 종양에서 비효과적인 것으로 판명된 화합물이 생성될 것이다.

화합물 (1S)을 P388 및 이의 독소루비신- 및 미토크산트론-내성 서브라인을 앓고 있는 마우스에 대하여 측정한다(표 8). 독소루비신 및 미토마이신 C는 비교용으로 열거한 것이다. P388/독소루비신 및 P388/미토크산트론은 화합물 (1S)에 대한 민감성을 갖는다. 이들 복합약제-내성세포주는 독소루비신에 대하여 예상된 내성을 나타낸다. P388/독소루비신은 또한 미토마이신 C에 대하여 내성이 있다. 그러므로, 화합물 (1S)은 복합약제-내성세포주에 대하여 캠프토테신의 특성이 항암활성을 갖는다.

[화합물 (1S)의 라세미형]

상기된 모든 생물학적 연구는 화합물 (1S)의 S-이성체, 즉 천연캠프토테신 및 하이드록시 캠프토테신에 존재하는 C-20 위치에 배위를 사용하여 수행한다. 화합물 (1S)의 라세미형은 총합성으로 제조하며, 이 화합물에 대하여 복강내 P388 루케미아를 앓고 있는 마우스에 대한 항암활성을 측정한다(표 9). 화합물 (1S)의 라세미형 [이하 화합물 (1RS)라 칭함]은 P388 루케미아에 대하여 고도의 활성이 있으며, 1일 및 5일에 29㎎/㎏의 용량을 복강내 투여하여 165%의 ILS를 나타내며 1/6의 장기생존 마우스가 나타난다. 화합물 (1S)만큼 매우 활성이 있지는 않지만(참조 : 표 5 및 8), 화합물 (1RS)는 본 종양모델에 대하여 현저한 활성을 나타낸다.

[화합물 (1S)의 상이한 염형태]

화합물 (1S)은 아세트산, 염산 및 메탄설폰산과 같은 산과 염을 형성하는 염기성 측쇄가 9위치에 존재하기 때문에 수용성이다. 표 2 내지 9에 기재된 실험들은 화합물 (1S)의 아세테이트 또는 염산염을 사용하여 수행한다. 화합물 (1S)의 가용성 형태는 또한 화합물 (1S)의 E-환락톤을 염기성 가수분해시켜 화합물의 카복실레이트형의 수용성 알카리 금속염을 형성시킴으로써 제조할 수 있다. 화합물 (1S)의 아세테이트염, 염산염, 디염산염 및 나트륨염에 대한 직접적 비교는 정맥내 L1210 루케미아를 앓고 있는 마우스에서 수행한다(표 10). 화합물은 1일 및 5일에 5% 덱스트로스의 용액으로서 정맥내 투여한다. 디염산염은 과량의 염산을 가할 경우 형성되며, 환 B의 퀴놀린 질소뿐만 아니라 디메틸아미노 그룹의 질소를 프로톤화시키면 생성된다. 각 염형태는 본 종양모델에 대하여 활성이 있으며, 아세테이트염의 경우 ILS가 100%이고, 염산염의 경우 ISL가 175%이며, 디염산염의 경우 ILS가 133%이고, 나트륨염의 경우 ISL가 208%인 활성이 있다. 3종류의 산염은 동등한 효능이 있으며, 즉 이들은 15㎎/㎏의 동일한 최대 내성용량 수준을 갖는다. 그러나, 나트륨염은 54㎎/㎏의 최대 내성용량을 사용함으로 약 3.5배 만큼 더 낮은 효능을 나타낸다.

[표 3]

동물종양모델에 대한 화합물 (1S)의 활성스펙트럼

화합물 (1S)은 종양이식한지 최초 1 내지 3일 후 4일 또는 7일마다 2 내지 4회치료과정으로 복강내 또는 정맥내 투여한다.

+++= 치료효과 있음(〉200% 수명의 증가(ILS)

++=〉100% 수명의 증가(ILS) 또는 〉90% 종양성장 억제(TGI)

+=〉50% ILS 또는 〉70% TGI

-=〈50% ILS 또는 〈70% TGI

[표 4]

동물종양모델의 스펙트럼에서 화합물 (1S)와 캠프토테신 및 10-하이드록시캠프토테신과의 비교

표에 나타낸 활성은 최대 내성용량에서 수득된 것이다. 약제는 종양이식한지 최초 1 내지 3일 후 4일 및 7일마다 2 내지 4회의 치료과정으로 종양을 앓고 있는 마우스에게 복강내 또는 정맥내 투여한다. 완전한 용량-반응성 연구에서 6 내지 8마리의 마우스로 구성된 그룹으로 평균 생존시간 및 평균 종양체적을 기준으로 하여 값을 측정한다.

[표 5]

복강내 이식된 종양을 앓고 있는 마우스에 대한 화합물 (1S)의 활성

처리스케쥴 : A=1일 및 5일 ; B=1, 5, 9 및 13일 ; C=1, 5 및 9일에 3시간마다 4회.

수명의 증가(ILS)는 미처리 대조군에 비교한 6 내지 8마리의 마우스로 구성된 그룹들의 평균 생존시간을 기준으로 한다. 장기생존마우스는 루케미아의 경우 45일에 또는 충실성 종양의 경우 60일에 종양치료가 된다.

[표 6]

처리스케쥴 : A=1일 및 5일 ; B=1, 5, 9 및 13일 ; D=2일 및 6 ; E=2 및 6일에 3시간마다 4회.

수명의 증가(ILS)는 미처리 대조군에 대한 6 내지 8마리의 마우스로 구성된 그룹들의 평균 생존시간을 기준으로 한다. 장기생존 마우스는 루케미아의 경우 45일에, 충실성 종양의 경우에는 60일에 종양치료가 된다.

[표 7a]

[표 7b]

[표 7c]

처리스케쥴 : B=1, 5, 9 및 13일 ; C=1, 5 및 9일에 3시간마다 4회 ; F=1, 5 및 9일 ; G=3, 10, 17 및 24일 ; H=3, 10, 14 및 24일에 3시간마다 4회.

* 4/8장기간 종양-유리 생존마우스

** 2/8장기간 종양-유리 생존마우스

*** 1/8장기간 종양-유리 생존마우스

종양성장억제율(TGI)은 미처리 대조군에 대한 7 또는 8마리의 마우스로 구성된 그룹들의 평균 종양용적을 기주으로 한다. 종양은 12일 내지 19일에(결장 51의 경우에는 24일을 결장 38의 경우는 31일을 제외) 측정한다. 2종류의 실험을 제외한 모든 실험에서, 모든 미처리 대조군 마우스(그룹당 21 또는 24마리의 마우스)는 측정 가능한 종양을 갖는다. B16/F10 스케쥴 F에서, 21/24 대조군 마우스는 측정가능한 종양을 보유한다. 결장선암 38에 의한 실험에서 19/21 대조군 마우스는 측정가능한 종양을 보유한다.

[표 8]

388 루케미아의 복합 약제내성 서브라인의 화합물 (1s)에 대한 교차내성 결핍

수명의 증가(ILS)는 6마리의 마우스로 구성된 그룹들의 평균 생존시간을 기준으로 한다. 순수 종양세포억제율(net tumor cell kill : NCK)은, 생존시간이 종양세포량 상용대수의 1차암수이므로, 표준방법에 의해 평균생존시간으로부터 계산한다. 미토크산트론-내성 서브라인이 본 실험에서 사용되는 기타의 2종류의 세포주보다 2배만큼 긴시간을 가지므로 보다 작은 ILS는 P388 또는 독소루비신-내성 세포주에 있어서 보다 큰 NCK과 관련되어 있다.

[표 9]

복강내 P388 루케미아를 앓고 있는 마우스에서 화합물 (1S)의 라세미 혼합물의 활성

동물에 10⁶개의 세포를 이식한다. 수명의 증가(ILS)는 미처리대조군에 대한 6마리의 마우스로 구성된 그룹들의 평균 생존시간을 기준으로 한다. 장기 생존 동물은 45일에 종양으로부터 치료된다.

[표 10]

정맥내 L1210 루케미아를 앓고 있는 마우스에 화합물 (1S)의 상이한 염 형태의 비교활성

동물에 10⁶개의 세포를 정맥내 접종한다. 수명의 증가는 (ILS)는 미처리대조군에 대한 6마리의 마우스로 구성된 그룹들의 평균 생존시간을 기준으로 한다.

[약제학적 조성물 및 처리방법]

본 발명의 약제학적 조성물은 유효한 종양세포 증식 억제량의 일반식(Ⅰ)의 화합물 및 약제학적으로 허용되는 불활성 담체 또는 희석제를 함유한다. 이들 조성물은 비경구 또는 경구투여용으로 적절한 투여용량 단위형으로 제조한다.

일반식(Ⅰ)의 화합물은 치료학적 유효량(즉, 유효한 종양증식 억제량)의 일반식(Ⅰ)의 화합물("활성성분")을 통상적인 방법에 따라 표준 약제학적 담체 또는 희석제와 배합하여 제조한 통상적인 투여용량형으로 투여한다. 이들 방법에는 목적하는 제제에 적절한 성분들을 혼합시키고, 과립화시키고 타정하거나 용해시키는 공정이 포함될 수 있다.

사용되는 약제학적 담체는 예를들면 고형물 또는 액제일 수 있다. 고체담체의 예로는 락토오스, 테라알바, 자당(sucrose), 탈크, 젤라틴, 한천, 펙틴, 아카시아, 스테아린산마그네슘, 스테아르산 등이 있다. 액체담체의 예로는 시럽, 낙화생유, 올리브유, 물 등이 있다. 이와 유사하게, 담체 또는 희석제는 글리세릴모노스테아레이트 또는 글리세릴디스테아레이트 단독 또는 왁스와 함께, 에틸셀룰로오스, 하이드록시프로필메틸셀룰로오스, 메틸메타크릴레이트 등과 같은 본 분야에 잘 알려져 있는 시간지연물질을 함유할 수 있다.

광범위한 약제학적 형태를 사용할 수 있다. 그러므로, 고체담체를 사용할 경우, 제형은 분말 또는 펠렛(pellet) 형태이거나 트로키 또는 로젠지형태로 경젤라틴 캡슐내에 넣은 정제일 수 있다. 고체담체의 양은 광범위하게 변동할 수 있지만, 바람직하게는 약 25㎎ 내지 1g일 수 있다. 액체담체가 사용될 경우에, 제제는 시럽, 에멀젼, 연질 젤라틴 캡슐, 무균의 주사용액 또는 앰플 또는 작은병(vial)의 현탁제 또는 비수성 액체 현탁제의 형태일 수 있다.

안정한 수용성 용량형을 얻기 위하여, 일반식(Ⅰ)의 화합물의 약제학적으로 허용되는 염을 석신산 또는 바람직하게는 구연산(citric acid)의 0.3M 용액과 같은 유기 또는 무기산의 수용액중에 용해시킨다. 가용성염 형태를 사용할 수 없을 경우에는, 일반식(Ⅰ)의 화합물을 적절한 공용매 또는 이의 매합물중에 용해시킨다. 이러한 적절한 공용매의 예에는 이로 한정되는 것은 아니지만, 알콜, 프로필렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜 300, 폴리소르베이트 80, 글리세린 등(총 용량의 0 내지 60% 범위의 농도)이다.

조성물은 또한 물 또는 등장성 생리염 또는 덱스트로스 용액과 같은 적절한 수성 비히클중에 활성성분의 염형태의 용액 형태일 수 있다. 화합물(2S) 및 (10S)와 같이 9-위치에 염기성 측쇄를 함유하지 않는 일반식(Ⅰ)의 화합물의 경우(참조 : 표 2의 구조식), E-환 락톤을 알카리성 가수분해시켜 형성된 카복실레이트의 알카리금속염은 화합물 (1S)의 나트륨염으로 예시한 바와같은 가용성염을 생성할 수 있다.

본 발명의 조성물에 사용되는 일반식(Ⅰ) 화합물의 실질적인 바람직한 투여용량은 사용되는 특정한 복합물, 제형화된 특정 조성물, 투여방식 및 특정부위, 숙주 및 치료할 질환에 따라 다양할 수 있음을 인식할 수 있다. 주어진 일련의 조건에 대한 최적 투여용량은 상기 실험 데이타에 비추어 통상의 투여용량 결정 시험을 사용하여 본 분야의 전문가라면 알 수 있다. 비경구적 투여시, 일반적으로 사용되는 용량은 1 내지 5일동안 약 20㎎/신체표면 ㎡/일 내지 약 150㎎/신체표면적 ㎡/일이며, 바림직하게는 4주마다 반복하여 4회 반복치료한다. 경구투여시, 일반적으로 사용되는 용량은 1 내지 5일동안 20㎎/신체표면적 ㎡일 내지 150㎎/신체표면적 ㎡일이며, 치료과정은 적절한 간격으로 반복한다.

본 발명에 따르는 일반식(Ⅰ)의 화합물에 민감한 동물종양세포의 증식을 억제하는 방법은 유효한 종양증식-억제량의 일반식(Ⅰ)의 화합물을 종양세포를 앓는 숙주동물에게 투여하는 것을 포함한다. 상기된 바와 같이, 치료과정동안에 활성성분을 1 내지 5일동안 약 20㎎/신체표면 ㎡ 내지 약 150㎎/신체표면적 ㎡중에서 선택된 양으로 매일 비경구 또는 경구투여 할 수 있으며, 치료과정은 적절한 간격으로 반복한다.

다음 실시예는 (a) 이식된 쥐종양 모델에 대한 여러 가지의 일반식(Ⅰ) 화합물의 활성을 측정하기 위해 사용된 워안, (b) 본 발명의 조성물 및 방법에서 사용된 일반식(Ⅰ) 화합물에 대한 화학적 제조방법, 및 (c) 본 발명의 경구 및 비경구적 약제학적 조성물을 예시한다.

더 이상 상세히 기술하지 않더라도, 본 분야의 전문가라면 상기된 기재내용을 사용하여 본 발명을 충분히 이용할 수 있는 것으로 사려된다. 그러므로, 다음 실시예들은 단지 예시하기 위한 것이고, 본 발명의 범위를 제한하고자 하는 것은 아니다.

[실시예]

I. 이식된 쥐 종양모델에 대하여 사용된 원안

일반식(Ⅰ) 화합물의 항암활성을 측정하는데 이용되는 원안은 증상별 현전의 종양모델에 대한 약제의 활성을 측정하는 본 분야의 전문가에 의해 잘확립되어 널리 이용된다. 이들 연구는 일반적으로 국립암연구소에 의해 확립된 원안(Geran 등의 Caner chemotherapy Reports, Part 3, Vol. 3, 1-103, 1972)에 따른다.

A) 복강내(ip) 종양모델

본 연구에서 사용되는 종양, 즉 P388 루케미아 및 이의 독소루비신, 미토크산트론-내성 서블라인, L1210 루케미아, B16 흑색종, B16 흑색종/F10 서블라인, M5076 육종 및 결장암 26은 마우스의 동유전자형 스트레인중에 연속적인 이식에 의해 보존된다. 이들 종양은 루케미아의 경우 DBA/2 마우스중에 보존된다. M5076 육종, B16 흑색종 및 이의 F10 서블라인은 C57B1/6 마우스중에 보존되며, 결장암 26은 BALB/C 마우스중에 보존된다. 루케미아 및 M5076 육종은 복수증 세포 현탁제로서 연속적으로 복강내 이식되는 한편, B16 흑색종주 및 결장암 26은 피하 충실성종양으로서 연속적으로 이식된다.

치료실험을 위하여, 종양을 공여(donor) 마우스로부터 무균제거하고 실험동물중에 복강내 이식시키기 위한 현탁제로서 준비한다. 결장암 26에 대한 실험동물은 암컷 BALB/C' 마우스(20 내지 25g)이다. 기타 종양모델에 대한 실험동물은 동유전자형의 암컷 F₁잡종 B6D 2F₁마우스(C57B 1/6×DBA/2)이다. 접종물농도는 종양의 형태에 따라 다양하다 : P388 루케미아는 마우스당 10⁶개의 세포로 접종하고, L1210 루케미아는 마우스당 10⁵또는 10⁶개의 세포로, M5076 육종은 마우스당 5×10⁶개의 세포로 접종한다. B16 흑색종주 및 결장암 26을 피하 이식할 경우, 공여 마우스로부터의 종양을 적합한 테플론-유리 균질화기중에서 잘게 썰어 균질화시키면 종양죽이 생성된다. 접종물 농도는 B16 흑색종주의 10%(W/V)죽 0.5ml 및 결장암 26의 5%(W/V)죽 0.5ml이다. 종양 접종후, 마우스는 각각 6 내지 8마리의 마우스로 구성된 치료그룹들로 무작위 선택한다. 각 실험에는, 미처리 대조군 마우스로 구성된 3개의 그룹이 존재한다. 약제는 적절한 수성 비히클중에 용해시키거나 현탁시키고 여러 용량 수준의 범위에 걸쳐 다양한 투여 경로 및 투여 스케쥴에 의해 투여한다. 동물은 슈박스(shoebox) 우리중에 넣고 30일동안(L1210), 45일동안(P388) 또는 60일동안 (B16, M5076, 결장 26) 사망한 수를 매일 조사한다. 활성의 한계는 평균 생존시간이며 미처리 대조군에 대한 수명의 증가이다. 약제가 수명을 40%이상 연장시키면 이들 종양모델에 대하여 활성있는 것으로 생각된다.

B. 정맥내 종양모델

본 연구에서 사용되는 종양, 즉 P388 루케미아, L1210 루케미아 및 루이스폐암은 루케미아의 경우는 마우스 DBA/2, 루이스폐암의 경우에는 마우스, C57B 1/6의 동유전자형 스트레인중에 연속이식에 의해 보존된다. 루케미아는 복수증 세포현탁제로서 연속적으로 복강내 이식되는 한편, 루이스폐암은 충실성 종양으로서 연속적으로 피하 이식된다.

치료실험의 경우, 종양은 공여 마우스로부터 무균제거하고, 각 종양에 대하여 동유전자형 암컷 F₁잡종 B6D 2F₁마우스(C57B 1/6×DBA/2)인 시험 동물중에 이식시키기 위한 현턱제로서 제조한다. 접종물 농도는 종양의 형태에 따라 다양하다. P388 루케미아는 마우스당 10⁶개의 세포로 접종하고, L1210 루케미아는 마우스당 10⁵또는 10⁶개의 세포로, 루이스폐암은 0.25ml의 10%(W/V)죽으로 접종한다. 루이스폐암의 죽은 B16 흑색종에 대해 상기된 바와같이 제조한다. 종양접종후, 마우스는 각각 6 내지 8마리의 마우스로 이루어진 처리그룹들로 무작위 추출한다. 각 실험에는 미처리 대조군 마우스로 이루어진 3개의 그룹이 있다.

약제는 적절한 수성 비히클중에 용해 또는 현탁시키고 투여온도의 범위에 대한 다양한 처리 스케쥴로 복강내 또는 정맥내 투여한다. 동물은 슈박스 우리중에 넣고 30일동안(L1210), 45일동안(P388) 또는 60일동안(루이스 폐암) 사망한 수를 매일 조사한다. 활성의 한계는 평균 생존시간 및 미처리 대조군에 대한 수명의 증가이다. 약제가 수명을 40% 이상 증가시킬 경우에는 이들 종양모델에 대하여 활성 있는 것으로 생각된다.

C. 피하 종양모델

이들 연구에 사용되는 종양은 루이스폐암, B16 흑색종 및 이의 F10 서블라인, M5076 육종 및 결장선암 38의 경우에는 마우스 C57B 1/6 ; 결장암 26, ADJ-PC6 형질세포종, 메디슨폐암 및 결장선암 51의 경우에는 마우스 BALB/C ; 및 유방선암 16/C의 경우에는 마우스 C3H의 동유전자형 스트레인중에 연속 이식함으로써 보곤된다. 복강내 복수중 세포현탁제로서 보존되는 M5076 육종을 제외한 모든 종양은 피하 충실성 종양으로서 연속이식한다.

치료실험의 경우, 종양은 공여 마우스로부터 무균제거하고 시험동물중에 피하 이식하기 위하여 제조한다. 루이스폐암, B16 흑색종 및 이의 F10 서블라인, M5076 육종 및 결장선암 38에 대한 시험동물은 동유전자형 암컷 F₁잡종 B6D 2F₁마우스(C57B 1/6×DBA/2)이다. ADJ-PC6 형질세포중 및 결장암 26은 암컷 BALB/C 마우스에서 측정한다. 메디슨폐암 및 결장선암 51은 암컷 동유전자형 F₁잡종 CD 2F₁마우스(BALB/C×DBA/2)중에서 측정한다. 유방선암 16/2은 암컷 C3H 마우스중에서 측정한다. 접종물은 종양에 따라 다양하다. 결장선암 38은 투관침(trochar)에 의해 2㎜ 단편으로서 이식한다. M5076 육종 및 ADJ-PC6 형질 세포종은 세포현탁액으로서 각각 마우스당 5×10⁶개 및 2×10⁶개의 세포로 이식한다. 결장암 26, 결장선암 51, 루이스폐암, 메디슨폐암 및 B16 흑색종 및 그의 F10 서블라인은 상기된 바와같이 제조된 종양죽으로서 0.5ml의 체적으로 이식한다. 즉 농도는 10%(W/V)이며, 단 결정암 26의 경우 죽 농도는 5%(W/V)이다. 종양접종후, 마우스는 7 또는 8마리의 마우스로 이루어진 처리그룹으로 무작위 추출한다. 각 실험에는, 미처리 대조군 마우스로 구성된 3개의 그룹이 있다.

약제를 적절한 수성 비히클중에 용해 또는 현타시키고 투여농도의 범위에 걸쳐 다양한 투여경로 및 치료스케쥴에 의해 투여한다. 동물을 슈박스우리중에 넣고 사망수를 매일 조사한다. 미처리 대조군 동물이 큰 측정가능한 종양(일반적으로〉500㎣)을 보유할 때, 모든 동물내의 종양에 대하여 버어니어 캘리퍼(vernier caliper)를 사용하여 수직 직경을 측정하고 종양체적은 계산식(길이×(나비)²×0.5)으로 계산한다. 종양측정시간은 여러종양의 상이한 종양증식 속도에 달려있다. 루이스 및 메디슨폐암, B16 흑색종 및 그의 F10 서블라인과 같은 가장 빨리 증식하는 종양은 12일 내지 16일 사이에 측정한다. 보다 느리게 증식하는 종양은 보다 늦은 시점에서 측정한다. 즉 M5076 육종은 17일에, 유방선암 16/C은 16 또는 19일에, ADJ-PC형질세포종 및 결장암 26은 19일에, 결장선암 51은 24일에 결장선암 38은 31일에 측정한다. 활성의 한계는 평균종양체적, 미처리 대조군에 대한 종양증식 억제율(%) 및 측정일에 뚜렷한 종양을 앓지 않는 동물의 수이다. 약제는 최대 내성 용량이하에서 70% 이상의 종양증식 억제율을 나타낸다면 이들 종양모델에 대하여 활성있는 것으로 사려된다.

루이스 및 메디슨 폐암, 결장암 26 및 B16 흑색종 및 그의 F10 서블라인을 포함하는 고도의 전이성 종양의 경우, 종양을 앓고 있는 마우스의 생존시간을 마찬가지로 조사한다. 보다 낮은 전이성 종양의 경우, 종양을 앓는 마우스를 죽이고 이어서 종양을 측정한다. 이러한 환경에서, 30% 이상의 수명의 증가는 약제활성이 있음을 입증하는 것으로 사려된다.

II. 일반식(Ⅰ) 화합물의 합성

다음 합성 실시예에서, 온도는 섭씨온도(℃)이다. 달리 언급되어 있지 않은한, 모든 출발물질은 시판중의 공급물질로부터 얻는다.

[실시예 1]

(20S) 1,2,6,7-테트라하이드로 캠프토테신의 제조

캠프토테신(32.0g, 0.092mol) (Tainjain china 소재의 Tainjain-SK ＆ F Ltd. 제품)을 백금(8.0g 무정형 PtO₂를 1기압 H₂하에 800ml의 HOAc중에서 1.5시간동안 미리 환원시켜 제조함) 및 HOAc(1.6ℓ)와 혼합한다. 혼합물을 격렬히 교반시키면서 1기압 H₂하에 8.5시간동안 환원시킨다. 8.5시간이 다될무렵에, 이론량의 수소가 흡수(4.1ℓ보다 약간 많은 양)됐고, 수소의 흡수속도가 현저히 느려진다. 약 10분동안 아르곤의 스트림을 사용하여 반응기체를 제거한 후, HOAc(200ml)로 세척한 셀라이트 패드로 여과시켰다.

생성용액은 실시예 2에 기술된 다음의 반응에 즉시 사용하였다.

[실시예 2]

(20S) 10-하이드록시 캠프토테신의 제조

상기 실시예 1에 기술된 바와같이 제조된, 1,2,6,7-테트라이드로 캠프토테신의 격렬하게 교반된 용액에, Pb(OAc)₄(64g, 0.144mol)을 한번에 가하였다. 반응물을 30분동안 Ar하에서 교반시키면, Pb(OAc)가 모두 용해된다. 농축시켜 점착성 잔여물을 얻고, 이를 빙냉수(1ℓ)로 처리하면 연갈색 고형물이 수득되며 이를 여과하고, 추가의 빙냉수(200ml)로 세척하고 고무댐(rubber dam)으로 가압, 건조시키고 밤새 대기중에 건조시켰다. 생성된 부분적 습윤 생성물을 고압액체 크로마토그라피(HPLC) 분석(Whatman Partisil 5 ODS 3 Rac II 60% CH₃OH/H₂O)을 하여 44.3%의 10-하이드록시 캠프토테신, 26.9%의 10-아세톡시 캠프토테신 및 23.1%의 캠프토테신을 얻었다.

조혼합물을 1.7ℓ의 50% 수성 HOAc와 혼합하고 밤새 환류시켰다. 반응물을 냉각시키고 약 50 내지 100ml로 농축시켰다. 빙냉수(1ℓ)를 가하고 침전물을 여과시켜 추가의 빙냉수(200ml)로 세척하고 고무댐으로 가압 건조시키고 2일동안 고진공하에 건조시켜 70.9%의 10-하이드록시 캠프토테신, 1.2%의 10-아세톡시 캠프토테신 및 21.3%의 캠프토테신(HPLC 분석기준)을 함유하는 물질 21.16g을 수득하였다.

[실시예 3]

(20S) 9-디메틸아미노메틸-10-하이드록시 캠프토테신 아세테이트염의 제조

실시예 2의 기술된 바와같이, 제조된 10-하이드록시 캠프토테신(20g, 62%의 10-하이드록시 캠프토테신, 그러므로 12.4g 즉 34.1mmol의 10-하이드록시 캠프토테신을 함유함)을 HOAc(620ml), 37% CH₂O(12.4ml, 약 149mmol) 및 40%의 수성 디메틸아민(12.4ml, 약 109mmol)과 혼합하고 약 18시간동안 교반시키고 박층 크로마트그라피(tlc)하여 약간의 잔류 출발물질이 나타남을 알았다(9 : 1의 CH₂CI₂: CH₃OH로 실리카겔상에서 박층 크로마토그라피함). 이 시스템은 10-하이드록시 캠프토테신을 제거하는데 적절하지만 생성물의 형성여부를 조사하는 데에는 적절하지 못하다. 추가의 37%의 수성 CH₂O(6ml, 약 72mmol) 및 40% 수성 디메틸아민(6ml, 약 53mmol)을 가하고 24시간동안 추가로 계속 교반한다. 반응물을 농축건조시키고 0.5% 수성 HOAc(1ℓ)로 분쇄하고 여과시킨 후 고형물을 추가의 0.5%의 수성 HOAc(500ml)로 세척한다. 건조한 고형물의 무게는 6.3g이고 이 고형물을 HPLC(Whatman Partisil 10 QDS 3 50% CH₃OH/H₂O, 보유시간 9분)하여 94% 캠프토테신을 회수하였다. 혼합된 소성여액을 EtOAc(3×600ml) 및 석유에테르(600ml)로 추출한 후 동결 건조시켰다.

조 잔여물의 크로마토그라피는 100% 용매 A로부터 40% 용매 B(용매 B=99% CH₃OH, 1% HOAc)까지의 34분 선형구배로 680g의 Whatman Partisil 40 ODS 3으로 충전된 500mm×600mm 강철칼럼을 통해, 600ml의 용매 A(99%의 물, 15의 HOAc)중에 물질을 중비하고 분단 350ml 용출시켜 수행한다. 크로마토그라피는 410mm에서 모니터하고 1ℓ의 분획을 수거하고, 분석적 HPLC(Whatman Partisil 10 IDS 3 50% CH₃OH/H₂O, 보유시간 9분)하여 99% 이상의 순도로 검증된 분획을 모아, 농축시키고 0.5% 이상의 수성 HOAc중에 재용해 시키고 동결 건조시켜 10.58g(62%)의 표제 생성물을 수득하였다.

IR(KBr) 3400, 2960, 1740, 1650, 1590cm^-1.

¹H NMR(CDCl₃/CD₃OD), 1.04(t, 3, J=7Hz, C18), 1.96(q, 2, J=7Hz, C19), 2.01(s, 3, CH₃CO₂), 2.50(S, 6, (CH₃)₂NH), 4.20(s, 2, ArCH₂N), 5.28(d, 1, J=19Hz, C17), 5.29(s, 2, C5), 5.50(d, 1, J=19Hz, c17), 7.42(d, J=9Hz, C11), 7.67(s, 1, C14), 8.05(d, J=9Hz, C12), 8.51(s, C7).

C₂₃H₂₃N₃O₅·1HOAc·1H₂O (분자량=515.5)에 대한 원소분석

계산치 : C ; 58.24, H ; 5.67, N ; 8.15

실측치 : C ; 58.55, H ; 5.22, N ; 8.54

Pb분석량 : 14.5ppm 미만

HPLC(상기참조)에 의해 〉90%의 순도를 나타내는 추가의 표제 생성물을 농축 건조시킨 후 다른 실험으로부터 분리된 유사한 물질로 재크로마토그라피 하였다.

[실시예 4]

(20S) 9-모르폴리노메틸-10-하이드록시 캠프토테신 아세테이트염의 제조

실시예 2에 기술된 바와같이 제조된 10-하이드록시 캠프토테신(100mg, 0.27mmol), 37% 수성 CH₂O(0.5ml), 모르폴린(0.1ml) 및 2 :1 HOAc/EtOH(10ml)를 혼합하여 밤새 교반하였다. 10-하이드록시 캠프토테신은 반응하였고(tlc, 실리카겔, 9 : 1 CH₂CI₂/CH₃OH), 반응물을 농축 건조시키고, 수방율의 HOAc를 함유하는 약 5ml의 H₂O중에 용해시키고 불용성 물질의 여과 제거하였다. 여액을 동결건조시키고, 동결 건조물을 크로마토그라피[0 내지 2%의 CH₃OH를 함유하는 CH₂Cl₂로 용출시켜 15mm×250mm 실리카 매질 압력 액체 크로마토그라피(MPLC)함]하여 53mg의 표제 화합물(38%)을 수득하였다.

1R(KBr) 3400, 3100, 2960, 2920, 2840, 1740, 1650, 1590cm^-1

¹H NMR(CDCl₃/CD₃OD)δ 1.12(t, 3, J=7Hz, C18), 1.94(q, 2, J=7Hz, C19), 2.73(m, 4, 모르폴리노 CH₂N), 3.83(m, 4, 모르폴리노-CH₂O), 4.19(s, 2, ArCH₂N), 5.26(s, 2, C5), 5.25(d, 1, J=16Hz, C17), 5.76(d, 1, J=16Hz, C17), 7.27(s, 1, c14), 7.40(d, 1, J=8Hz, C11), 8.07(d, 1, J=8Hz, C12), 8.36(s, 1, C7).

C₂₅H₂₅N₃O₆CH₃CO₂H (분자량=525.6)에 대한 원소분석

계산치 : C ; 61.71, H ; 5.95, N ; 8.00

실측치 : C ; 61.30, H ; 5.44, N ; 8.35

[실시예 5]

(20S) 9-N-메틸피페지닐메틸-10-하이드록시 캠프토테신 아세테이트염의 제조

실시예 2에 기술된 바와같이 제조된 10-하이드록시 캠프토테신(100mg, 0.27mmol), 2 : 1 HOAc/EtOH(10ml), 37% 수성 CH₂O(0.5ml) N-메틸피페라진(0.1ml)을 혼합하고 20시간동안 교반시켰다. 10-하이드록시 캠프토테신은 반응하였고(tlc 9 : 1 CH₂Cl₂/CH₃OH), 반응물을 농축시키고, 물(50ml)중에 용해시켜 EtOAc(5×20ml) 및, 석유에테르(20ml)로 세척하고 수성층을 동결 건조시킨다. 잔여물을 묽은 수성 HOAc중에 용해시키고, 0.02% HOAc를 함유하는 물중 0 내지 20%의 CH₃OH로 용출시켜 MPLC(Whatman Partisil 40 ODS 3, 9mm×250칼럼)로 크로마토그라피하였다. 목적하는 물질을 모아 농축시키고 잔여물을 동결건조시켜 67mg의 표제 화합물(46%)을 수득하였다.

1R(KBr) 3400, 2960, 2910, 1740, 1650, 1590cm^-1.

¹H NMR(CDCl₃/CD₃OD)δ 1.03(t, 3, J=7Hz, C18), 1.89(q, 2, J=7Hz), 2.02(s, 〉3, CH₂CO₂H), 2.37(s, 3, NCH₃), 2.65(m, 8, 피레라지노-CH₂), 4.21(s, 2, ArCH₂), 5.26(s, 2, C5), 5.30(d, 1, J=16Hz, C17), 5.71(d, 1, J=16Hz, C17), 7.45(d, 1, J=7Hz, C11), 8.05(d, 1, J=7Hz, C12), 8.47(s, 1, C7).

C₂₆H₂₈N₄O₅·1 2/1HOAc1/4H₂O (분자량) =528.1에 대한 원소분석.

계산치 : C ; 61.41, H ; 6.01, N ; 10.61

실측치 : C ; 61.62, H ; 5.74, N ; 10.93

[실시예 6]

(20S) 9-(4'-피페리디노피페리디닐)메틸-10하이드록시 캠프토테신 아세테이트염의 제조

실시예 2에 기술된 바와같이 제조된 10-하이드록시 캠프토테신(100mg, 0.27mmol), 4-피페리디노피페리딘(100mg, 0.60mmol), 37% 수성 CH₂O(0.5ml) 및 2 : 1 HOAc/EtOH(10ml)를 20시간동안 교반시켰다. 10-하이드록시 캠프토테신은 반응(tlc, 실리카겔, 9 : 1 CH₂Cl₂/CH₃OH)하였고, 반응물을 농축시키고, 1% 수성 아세트산중에 용해시키고, 여과시켜, 동결건조시켰다. H₂O(100ml)로 용출시킨후 0.02% 수성 HOAc중 0 내지 80%의 CH₃OH로 용출시켜 MPLC(Whatman Partisil 40 ODS 3, 9mm×250mm칼럼)하고 동결건조시켜 44mg의 표제 합물(30%)을 수득하였다.

1R(KBr) 3400, 2940, 1745, 1660, 1590cm^-1.

¹H NMR(CDCl₃/CD₃OD)δ 0.99(t, 3, J=7Hz, 18), 1.3-3.3(m, 19, 피페리딘, C19), 4.11(s, 2, CH₂N), 5.21(s, 2, C5), 5.25(d, 1, J=16Hz, C17), 5.70(d, 1, J=16Hz, C17), 7.85(d, 1, J=7Hz, C1), 7.59(s, 1, C14), 8.00(d, 1, J=7Hz, C12), 8.35(s, 1, C7).

C₃₁H₃₆N₄O₅l 1/2H₂O (분자량=631.7)에 대한 원소분석

계산치 : C ; 58.94, H ; 6.22, N ; 8.81

실측치 : C ; 59.02, H ; 6.44, N ; 8.53

[실시예 7]

(20S) 9-(2'-하이드록시에틸아미노)메틸-10-하이드록시 캠프토테신 아세테이트염의 제조

실시예 2에 기술된 바와같이 제조된 10-하이드록시 캠프토테신(200mg, 0.55mmol), 파라포름알데히드(16mg, 0.55mmol), 에탄올아민(61mg, 1.1mmol) 및 HOAc(6ml)를 48시간동안 교반시켜 대부분의 10-하이드록시 캠프토테신을 반응시켰다. 반응물을 농축시키고, 묽은 HOAc(200ml)중에 재용해시키고 EtOAc(4×30ml) 및 석유에테르(30ml)로 세척하여 생성된 수용액을 동결건조시켰다. 조동결 건조물을 물(50ml)중에 용해시켰다. 물(100ml)로 용출시키고 이어서 0.02% HOAc 수용액중의 0 내지 10%의 CH₃OH로 용출시켜 MPLC(Whatman Partisil 40 ODS 3, 15mm×250mm칼럼)하고 동결건조후 88mg의 표제 화합물(33%)을 수득하였다.

1R(KBr) 3400, 2980, 2940, 1750, 1570cm^-1.

¹H NMR(CDCl₃/CD₃OD)δ 1.03(t, 3, J=7Hz,c18), 1.89(q, 2, J=7Hz, c19), 2.00(s, 3, HOAc), 3.03(M, 2, CH₂NH), 3.75(m, 2, CH₂OH), 4.49(s, ArCH₂NH), 5.24(s, 2, C5), 5.30(d, 1, J=16Hz, cl 7) (, 5.70(d, J=16Hz, c17), 7.41(d, 1, J=8Hz, c11), 7.61(d, J=1Hz, c14), 8.00(d, 1, J=8Hz, c12), 8.48(s, 1, c7).

C₂₃H₂₃N₃O₆·HOAc·1 7/8H₂O (분자량=531.3)에 대한 원소분석

계산치 : C ; 56.52, H ; 5.83, N ; 7.91

실측치 : C ; 56.07, H ; 5.40, N ; 8.27

[실시예 8]

(20S) 9-트리메틸암모늄메틸-10-하이드록시 캠프토테신 메탄설포네이트염의 제조

실시예 3에서 기술된 바와같이 제조된 9-디메틸아미노메틸-10-하이드록시 캠프토테신 아세테이트염(65mg, 0.14mmol)을 CH₂Cl₂(약 70ml)주에 용해시키고 여과시켰다. 여액을 메틸메탄설포네이트(1ml)와 혼합하고, 냉각시키고 아르곤(Ar)의 스트림하에서 부분적으로 농축시켰다. 4시간후에 용매를 1/2용적으로 농축시키고 냉각시켰다. 침전물을 여과시키고, 물(10ml)중에 용해시키고 EtOAc(3×10ml)로 세척한 후 석유에테르(10ml)로 세척한 다음 동결건조시켜 50mg의 표제 화합물(60%)을 수득하였다.

1R(KBr) 3400, 2950, 2900, 1760, 1660, 1600cm^-1.

¹H NMR(CDCl₃/CD₃OD)δ 1.03(d, 3, J=7Hz, c18), 2.01(q, 2, J=7Hz, c19), 2.78(s, 〉3CH₃SO₃), 2.94(s, 9, N(CH₃)₃), 4.72(s, 2, ArCH₂N), 5.20(s, 2, c5), 5.22(d, 1, J=16Hz, c17), 5.67(d, 1, J=16Hz, c17), 7.62(d, J=7Hz, c11), 7.71(s, c14), 8.16(d, 1, J=8Hz, c12), 8.89(s, 1, c7).

C₂₄H₂₅N₃O₅·1 1/2CH₃SO₃H·2H₂O (분자량=615.7)에 대한 원소분석

계산치 : C ; 49.74, H ; 5.72, N ; 6.82

실측치 : C ; 49.36, H ; 5.15, N ; 7.53

[실시예 9]

(20S) 9-포르밀-10-하이드록시 캠프토테신의 제조

실시예 2에서 기술된 바와같이 제조된 10-하이드록시 캠프토테신(100mg, 0.27mmol), 헥사메틸렌테트라아민(0.80g, 5.5mmol) 및 트리플루오로아세트산(TFA)(15ml)를 20시간동안 아르곤하에 환류시켰다. 반응물을 농축시키고 물(15ml)과 혼합하고 1시간동안 교반하였다. 물(75ml)을 가하고 NaHCO₃을 가하여 pH를 8.4로 조정하였다. 수성층을 EtOAc(3×75ml)로 세척하고 3N HC1을 사용하여 pH 1.5로 산성화시킨후, EtOAc(5×75ml)로 추출하였다. 합한 유기추출물을 1N HC1(5×75ml), 물(75ml) 및 포화수성 NaCl(25ml)로 세척하고 농축시켰다. 그후 잔여물을 플래쉬(flach) 크로마토그라피(1cm×1cm 플러그의 Na₂SO₄상에 미리 흡수된 조물질을 사용하여 1cm×5cm 실리카상)하여 정제하였다. 생성물을 CH₂Cl₂중 1% CH₃OH로 용출시켜 50mg의 표제 화합물(47%)을 수득하였다. 분석적으로 순수한 시료를 서서히 냉각시키고 질소 스트림하에 농축시켜 CH₂Cl₂중의 약 25% CH₃OH로 부터 분별 침전함으로써 수득하였다.

IR(KBr) 3400, 3100, 2950, 1755, 1660, 1600cm^-1.

¹H NMR(CDCl₃/CD₃OD)δ 1.04(t, 3, J=7Hz, c18), 1.96(d, 2, J=7Hz, c19), 5.32(d, 1, J=14Hz, c17), 5.33(s, 2, c5), 5.68(d, 1, J=14Hz, c17), 7.50(d, 1, J=9Hz, c11), 7.67(s, 1, c14), 8.33(d, 1, J=9Hz, c12), 9.34(s, 1, c7), 10.85(s, 1, CHO).

C₂₁H₁₆N₂O₆·1H₂O (분자량=410.38)에 대한 원소분석

계산치 : C ; 61.46, H ; 4.42, N ; 6.83

실측치 : C ; 61.09, H ; 4.17, N ; 6.52

[실시예 10]

(20S) 9-사이클로프로필아미노메틸-10-하이드록시 캠프토테신 염산염의 제조

실시예 2에서 기술된 바와같이 제조된 10-하이드록시 캠프토테신(254mg, 0.7mmol), 37% 수성 포름알데히드(1.0ml), 빙초산(16ml)중의 사이클로프로필아민(400mg, 0.7mmol) 및 에탄올(8ml)의 혼합물을 주위온도에서 밤새 교반시키고 진공하에서 농축 건조시켰다. 잔여물을 물로 분쇄하고 여과시키고 건조시켜 260mg의 표제 화합물(수율 75%)을 아세테이트염으로서 수득하였고, 이를 0.1N HCl로 분쇄하여 상기 염산염으로 전환시켰다.

C₂₄H₂₃N₃O₅·HCl·3H₂O에 대한 원소분석

실측치 : C ; 55.01, H ; 5.57, N ; 8.02

계산치 : C ; 54.94, H ; 5.18, N ; 8.18

¹H NMR(D₂O)δ 0.96(m, 7), 2.1(m, 2), 2.8(m, 1), 4.6(s, 2), 4.8(s, 2), 5.2(s, 2), 7.2(s, 1), 7.5(q, 2), 8.6(s, 1).

[실시예 11]

(20S) 9-에톡시메틸-10-하이드록시 캠프토테신의 제조

실시예 2에서 기술된 바와같이 제조된 10-하이드록시 캠프토테신(364mg, 1.0mmol), 디메틸아민염산염(90mg, 1.1mmol) 및 37% 수성 포름알데히드(1.5ml)의 혼합물을 95% 에탄올(25ml)중에서 5 1/2시간동안 환류시켰다. 반응물을 적은양으로 농축시키고, 침전 생성물을 수거하고 건조시켰다. CH₂Cl₂중 3% MeOH를 사용하여 용출시키는 실리카겔 크로마토그라피하여 정제하여 85mg의 표제 화합물(수율 20%)을 수득하였다.

C₂₃H₂₂N₂O₆에 대한 원소분석

계산치 : C ; 62.08, H ; 5.27, N ; 6.29

실측치 : C ; 61.80, H ; 5.22, N ; 6.12

FAB질량 스펙트럼 : m/e 423(MH⁺)

¹H NMR(DMSO)δ 0.85(t, 3), 1.1(t, 3), 1.9(m, 2), 3.5(s, 2), 4.8(s, 2), 5.2(s, 2), 5.4(s, 2), 7.2(s, 1), 7.7(m, 2), 8.6(s, 1).

[실시예 12]

(20S) 9-(N-메틸아닐리노메틸)-10-하이드록시 캠프토테신의 제조

실시예 2에서 기술된 바와같이 제조된 10-하이드록시 캠프토테신(254mg, 0.7mmol), 37% 수성 포름알데히드(1.0ml), 빙초산(16ml)중의 N-메틸아닐린(0.75ml, 0.7mmol) 및 에탄올(8ml)의 혼합물을 주위온도에서 40시간동안 교반시켰다. 오일로 농축시킨후, CH₂Cl₂중의, 1, 2 및 3% MeOH로 용출시켜 실리카겔 크로마토그라피하여 부분 정제하였다. 생성물 분획은 아직도 N-메틸아민을 함유한다. 실리카겔 MPLC칼럼을 사용하여 추가로 정제하고, 생성물 CH₂Cl₂중의 2% MeOH로 용출시켰다. 생성물 분획을 합하고 진공 농축시켜 77mg의 표제 화합물(24%)을 황색고체로서 수득하였다.

C₂₈H₂₅N₃O₅·1.2H₂O에 대한 원소분석

실측치 : C ; 66.58, H ; 5.47, N ; 8.32

계산치 : C ; 66.97, H ; 5.69, N ; 7.91

DCI 질량 스펙트럼 : m/e 484(MH+)

¹H NMR(CDCl₃)δ 1.0(t, 3), 1.9(m, 2), 2.8(s, 3), 5.0(s, 2), 5.2(s, 2), 5.5(q, 2), 6.9(m, 5), 7.5(s, 1), 7.9(q, 2), 8.4(s, 1).

[실시예 13]

(20S) 9-사이클로헥실아미노메틸-10-하이드록시 캠프토테신 염산염의 제조

실시예 2에서 기술된 바와같이 제조된 10-하이드록시 캠프토테신(364mg, 1.0mmol), 37% 수성 포름알데히드(1.5ml), 빙초산(25ml)중의 사이클로헥실아민(1.3ml, 10mmol) 및 에탄올(12ml)의 혼합물을 주위온도에서 밤새 교반시키고 진공하에서 건조시켰다. 잔여물을 0.02% 빙초산을 함유하는 15% 수성 MeOH로 용출시켜 역상 칼럼(MPLC)에서 정제하였다. 아세테이트염으로서의 표제 화합물은 농축시켜 소용적으로 수득하였고, 동결건조(250mg, 47%)시켰다. 아세테이트염은 0.1N HCl을 가하여 표제 염산염으로 전환시키고 이 염을 여과하여 수거하였다.

C₂₇H₂₉N₃O₅·HCl·1 1/8H₂O에 대한 원소분석

실측치 : C ; 60.93, H ; 6.11, N ; 7.89

계산치 : C ; 60.83, H ; 5.98, N ; 7.75

¹H NMR(DMSO)δ 0.9(t, 3), 1.0-2.0(m, 10), 3.1(s, 1), 4.5(s, 2), 5.2(s, 2), 5.4(s, 2), 7.2(s, 1), 7.9(q, 2), 8.9(s, 1).

[실시예 14]

(20S) 9-N,N-디메틸아미노에틸옥시메틸-10-하이드록시 캠프토테신 염산염의 제조

3방울의 3N HCl을 함유하는 2-디메틸아미노에탄올(4ml)중의 실시예 21에 기술된 바와같이 제조된 9-디메틸아미노메틸-10-하이드록시 캠프토테신 유리염기(100mg, 0.2mmol), 혼합물을 80℃에서 아르곤하에 24시간동안 가열하였다. 반-고체 반응 혼합물을 물(5ml) 및 이소프로판올(10ml)로 처리하고, 교반시키고 여과하여 60mg의 표제 화합물(59%)을 수득하였다.

C₂₅H₂₇N₃O₆·HCl·0.5H₂O에 대한 원소분석

실측치 : C ; 58.77, H ; 5.72, N ; 8.25

계산치 : C ; 58.94, H ; 4.92, N ; 7.90

¹H NMR(DMSO)δ 0.9(t, 3), 1.85(m, 2), 2.3(s, 6), 3.3(s, 2), 4.1(s, 2), 5.2(s, 2), 5.4(s, 2), 7.3(s, 1), 7.4(d, 1), 8.0(d, 1), 8.7(s, 1).

[실시예 15]

(20S) 9-N,N-디메틸아미노에틸티오메틸-10-하이드록시 캠프토테신 염산염의 제조

실시예 18에서 기술된 바와같이 실질적으로 제조된 9-디메틸아미노메틸-10-하이드록시 캠프토테신 염산염(100mg, 0.2mmol) 및 2-디메틸아미노에탄올(13ml)의 혼합물을 85℃에서 아르곤하에 5시간 가열하였다. 불용성 고형물(과량의 티올)을 여과시켜 제거하고, 여액을 진공농축시켜 오일상 잔여물이 되게하고, 이를 역상 MPLC을 사용하여 정제하였다. 생성물의 수중 5% 및 10% MeOH를 사용하여 용출시켜 45mg의 표제 화합물(41%)을 황색고체로서 수득하였다.

C₂₅H₂₈N₃O₅·S HCl·3H₂O에 대한 원소분석

실측치 : C ; 49.34, H ; 5.79, N ; 6.90

계산치 : C ; 48.98, H ; 5.82, N ; 6.54

¹H NMR(D₂O)δ 1.0(t, 3), 1.9(m, 2), 2.8(s, 6), 4.4(s, 2), 5.3(s, 2), 7.1(d, 2), 7.2(s, 2), 7.6(d, 1), 8.2(s, 1).

[실시예 16]

(20S) 9-N,N-디메틸아미노에틸아미노메틸-10-하이드록시 캠프토테신 디염산염의 제조

실시예 2에서 기술된 바와같이 제조된 10-하이드록시 캠프토테신(364mg, 1.0mmol), N,N'-디메틸에틸렌디아민(100mg, 1.1mmol), 빙초산(25ml)중의 37% 수성 포름알데히드(1.5ml) 및 에탄올(10ml)의 혼합물을 실온에서 64시간동안 교반시켰다. 용매를 진공하에 제거하고, 고체 잔여물을 물(10ml) 및 3N HCl(3ml)을 포함하는 이소프로판올(10ml)로 처리하였다. 미세침전 고형물을 수거하고, 이소프로판올을 세척하고 건조시켜 218mg의 표제화합물(수율 49%)을 수득하였다.

C₂₅H₂₈N₄O₅·2HCl에 대한 원소분석

계산치 : C ; 55.87, H ; 5.63, N ; 10.42

실측치 : C ; 55.91, H ; 5.72, N ; 9.86

¹H NMR(CD₃OD)δ 1.0(t, 3), 1.9(m, 2), 2.9(s, 6), 4.5(s, 2), 5.1(m, 4), 5.4(q, 2), 7.3(d, 2), 7.5(s, 1), 7.8(d, 1), 8.4(s, 1)

[실시예 17]

표제화합물은, 출발물질로 문헌[Wani등의 J. Med. Chem., 23, 554(1980)]의 방법에 따라 제조된 라세미체 10-하이드록시 캠프토테신을 사용하는 것 이외에는, 실시예 3에 기술된 바와같이 제조하였다.

[실시예 18]

(20S) 9-디메틸아미노에틸-10-하이드록시 캠프토테신 모노염산염의 제조

실시예 3에 기술된 바와같이 제조된 9-디메틸아미노메틸-10-하이드록시 캠프토테신 아세테이트염(이는 분석하면 2.5당량의 아세트산 및 0.75당량의 물을 함유한다)(8.5g, 분자량 585을 기준으로 14.5mmol)을 0.1N 염산(170ml, 17mmol)중에 용해시키고, 동결 건조시키고, 진공하에 3일동안 펌프하여 8.3의 표제 화합물을 수득하였다.

¹H NMR(CDCl₃/CD₃OH)δ 1.05(t, 3, J=7.5), 1.98(q, 2, J=7.5), 2.95(s, 6), 4.77(s, 2), 5.33(s, 2), 5.36(d, 1, J=16), 5.62(d, 1, J=16), 7.59(d, 1, J=9), 7.66(s, 1), 8.20(d, 1, J=9), 8.86(s, 1).

C₂₃H₂₃N₃O₅·1HCl·3H₂O에 대한 원소분석

계산치 : C ; 53.96, H ; 5.91, N ; 8.21, Cl ; 6.92

실측치 : C ; 53.68, H ; 5.61, N ; 8.16, Cl ; 6.84

[실시예 19]

(20S) 9-디메틸아미노에틸-10-하이드록시 캠프토테신 디염산염의 제조

실시예 3에 기술한 바와같이 제조된 9-디메틸아미노메틸-10-하이드록시 캠프토테신 아세테이트염(0.389g, 1.07mmol), HPLC분석)을 0.4N HCl(6ml, 2.4mmol)중에 용해시키고, 동결건조시켜, 고진공하에서 40시간동안 펌프시켜 0.269g의 표제 화합물을 수득하였다.

¹H NMR(CDCl₃/CD₃OD)δ 1.05(t, 3, J=7.5), 1.92(q, 2, J=7.5), 3.01(s, 6), 4.85(s, 2), 5.31(d, 1, J=16), 5.36(s, 2), 5.65(d, 1, J=16), 7.64(d, 1, J=9), 7.73(s, 1), 8.23(d, 1, J=9), 9.07(s, 1).

C₂₃H₂₃N₃O₅·2HCl·3H₂O에 대한 원소분석

계산치 : C ; 50.37, H ; 5.70, N ; 7.66, Cl ; 12.93

실측치 : C ; 50.76, H ; 5.64, N ; 7.57, Cl ; 12.61

[실시예 20]

(20S) 9-디메틸아미노메틸-10-하이드록시 캠프토테신 나트륨염의 제조

실시예 3에 기술된 바와같이 제조된 9-디메틸아미노메틸-10-하이드록시 캠프토테신 아세테이트염(100mg, 0.2mmol)을 1.0N 수산화나트륨(4.5ml, 0.45mmol)으로 처리하고, 그 용액을 HP-20 수지칼럼(2×22cm)에 통과시켰다. 수지를 물(250ml)로 세척하고 생성물을 물과 메탄올의 1 : 1 혼합물로 용출시켰다. 생성물을 함유하는 분획을 혼합하고, 소량으로 농축시키고, 동결건조시켜 98mg의 표제 화합물(98%)을 수득하였다.

IR(뉴졸) 1600cm^-1(카복실레이트).

¹H NMR(D₂O)δ 0.65(m, 3), 1.8(m, 2), 2.8(s, 2), 3.0(m, 2), 4.21(s, 2), 4.5(s, 2), 7.1(q, 2), 7.2(s, 1), 7.8(s, 1).

C₂₃H₂₃N₃O₆Na·1.5H₂O에 대한 원소분석

계산치 : C ; 56.55, H ; 5.57, N ; 8.60

실측치 : C ; 56.21, H ; 5.65, N ; 8.44

[실시예 21]

(20S) 9-디메틸아미노메틸-10-하이드록시 캠프토테신 유리염기의 제조

빙초산(50ml)중의 실시예 2에 기술된 바와 같이 제조된 10-하이드록시 캠프토테신(728mg, 2.0mmol), 에탄올(20ml), 37% 수성 포름알데히드(3ml) 및 40% 수성디메틸아민(3ml)의 혼합물을 실온에서 20시간동안 교반시켰다. 용매를 감압하에 제거하고, 잔여물을 진공하에 50℃로 2시간동안 가열하고 이소프로판올(10ml)로 처리하여 표제 화합물(561mg, 64%)을 황색고체로서 침전시켰다.

FAB 질량 스펙트럼 : m/e 422(MH⁺)

¹H NMR(CDCl₃/CD₃OH)δ 1.9(t, 3), 1.9(m, 2), 2.5(s, 6), 4.3(s, 2), 5.2(s, 2), 5.4(q, 2), 7.6(s, 1), 7.7(q, 2), 8.5(s, 1)

[실시예 22]

(20S) 10-하이드록시 캠프토테신의 트리플루오로 메틸설포네이트(트리플레이트)의 제조

DMF(40ml)중의 실시예 2에 기술된 바와 같이 제조된 10-하이드록시 캠프토테신(1.44g, 4.0mmol) 혼합물에 트리에틸아민(1.5g, 12mmol)을 가하고, 이어서 N-페닐-트리플루오로메탄설폰이미드(2.0g, 6mmol)을 가하였다. 반응물질을 50℃에서 3시간동안 가열한다. 용매를 진공하에 제거하고 잔여물을 물로 처리하여, 여과하고 건조시켰다. 조생성물의 이론적인 수득은 박층크로마토그라피(TLD)에서 소량의 원불순물을 나타내는 단일점으로서 얻었다. 소량의 시료는 실리카겔 컬럼상에서 생성물을 CH₂Cl₂중 2% MeOH로 용출시켜 플래쉬 크로마토그라피하여 정제하였다.

C₂₁H₁₅N₂O₇SF₃에 대한 원소분석

계산치 : C ; 50.81, H ; 3.05, N ; 5.64

실측치 : C ; 51.38, H ; 3.42, N ; 4.99

¹H NMR(CDCl₃)δ 1.0(t, 3), 1.9(m, 2), 5.3(s, 2), 5.4(q, 2), 7.7(s, 1), 7.6-7.9(m-2), 8.2(d, 2), 8.5(s, 1).

FAB 질량 스펙트럼 : m/e 497(MH⁺), 495(M-H^-)

[실시예 23]

(20S) 9-디메틸아미노메틸 캠프토테신의 제조

(20S) 9-디메틸아미노메틸-10-하이드록시 캠프토테신 아세테이트염의 트리플루오로메탄설포네이트는 다음과 같이 동일 반응계내에서 제조하였다. N,N-디메틸포름아미드(DMF)중의 실시예 3에 기술된 바와 같이 제조된 9-디메틸아미노메틸-10-하이드록시 캠프토테신 아세테이트염(482mg, 1mmol)의 혼합물을 아르곤(40ml)하에 2,6-루티딘(268mg, 2.5mmol) 및 N-페닐트리플루오로메탄 설폰이미드(0.54g, 1.5mmol)로 처리하였다. 반응 혼합물을 실온에서 밤새 교반하였다. 그후, 상기 형성된 트리플레이트에 트리에틸아민(0.4ml, 3.0mmol), 팔라듐아세테이트(8mg, 0.04mmol), 트리페닐포스핀(20mg, 0.08mmol), 및 진한 포름산(0.08ml, 2mmol)을 가하였다. 반응물을 60℃에서 8시간동안 가열하였다. 용매를 진공중에서 제거하고, 잔여물을 소량의 물로 분쇄하고 여과하였다. 건조된 조불용성 고형물의 중량은 550mg이다. 실리카겔 칼럼상에서 약간의 출발물질 트리플레이트를 용출시키는 트리페닐포스페이트로 플래쉬 크로마토그라피하여 정제하여 25mg의 9-메틸 캠프토테신(7%), 유리염기(CH₂Cl₂중 4% MeOH)로서의 88mg의 표제 화합물(20%) 및 약간의 10-하이드록시 캠프토테신의 트리플루오로메틸설포네이트(CH₂Cl₂중 10% MeOH)를 수득하였다. 약간의 표제 화합물을 묽은 아세트산으로 처리하여 아세테이트염으로 전환시켰다.

C₂₅H₂₇N₃O₆·2.5H₂O에 대한 원소분석

계산치 : C ; 51.81, H ; 6.12, N ; 8.23

실측치 : C ; 58.60, H ; 5.88, N ; 7.88

¹H NMR(CDCl₃)δ 0.9(t, 3), 1.8(m, 2), 2.2(s, 6), 3.7(s, 2), 5.2(s, 2), 5.4(q, 2), 7.3(d, 1), 7.5(d, 1), 7.6(2, 1), 8.0(d, 1), 3.3(s, 1).

질량 스펙트럼 : m/e 406(MH⁺)

[실시예 24]

10-시아노 캠프토테신의 제조

1,2-디클로로에탄(20ml)중의 트리부틸주석시아나이드(444mg, 1.4mmol) 및 테트라키스트리페닐포스핀팔라듐(276mg, 0.6mmol) 용액을 아르곤하에 2시간동안 환류가열하여 팔라듐-주석-시아나이드 착화합물을 제조하였다. 그런 다음, 실시예 22에 기술한 바와 같이 제조된 10-하이드록시 캠프토테신의 트리플루오로메틸설포네이트(266mg, 0.6mmol)를 가하고 3.5시간동안 계속 환류하였다.

반응물을 원용적의 1/3로 농축하고 동일 용적의 디에틸에테르로 분쇄하였다. 침전된 황색고체를 수거하고 건조시켰다. 표제 화합물을 183mg의 조수득물(82%)로 얻었다. 플래쉬 크로마토그라피로 정제한 후 표제화합물을 CH₂Cl₂중 2% MeOH로 용출시켜 115mg의 표제 화합물(67%)을 수득하였다.

C₂₁H₁₅N₃O₄·1/2H₂O에 대한 원소분석

계산치 : C ; 65.96, H ; 4.22, N ; 10.99

실측치 : C ; 65.89, H ; 4.06, N ; 10.66

¹H NMR(CDCl₃-MeOD₄)δ 1.0(t, 3), 1.9(m, 2), 5.4(s, 2), 5.5(q, 2), 7.7(s, 1), 7.7-8.4(m, 3), 8.6(s, 1).

질량 스펙트럼 : m/e 374(MH⁺)

[실시예 25]

(20S) 10-포르밀 캠프토테신의 제조

불꽃 건조시킨 플라스크에 실시예 22에 기술된 바와 같이 제조된 10-하이드록시 캠프토테신의 트리플루오로메틸설포네이트(100mg, 0.22mmol), 갓 증류된 테트라하이드로푸란(THF) (10ml) 및 테트라키스 트리페닐포스민팔라듐(10mg, 9mmol)을 충전시켰다. 일산화탄소(CO)를 반응기중에 3분동안 불어넣은 후 반응혼합물에 CO주입을 정지시키고 50℃에서 오일욕에 액침시킨다. 교반시키면서 주수펌프를 사용하는 동안, 무수 THF(3ml)중의 Bu₃SnH(0.73ml) 용액을 4시간에 걸쳐 적가하였다. 그후 용매를 진공중에서 제거하고, 잔여물을 섬광 크로마토그라피(1 내지 2% CH₂OH, CH₂Cl₂)하여 정제하고, 이어서 크로마토트론(chromatotron) (Harrison Research, palo Alto, california)을 사용하여 최종 정제하였다. CH₂Cl₂중 2% MeOH로 용출시켜 표제 화합물(20mg, 24%)을 수득하였다.

C₂₁H₁₆N₂O₅·1 2/3H₂O에 대한 원소분석

계산치 : C ; 61.84, H ; 4.69, N ; 6.86.

실측치 : C ; 61.83, H ; 4.53, N ; 6.37.

¹H NMR(CDCl₃)δ 0.9(t, 3), 1.9(m, 2), 5.3(갈라짐, s, 2), 5.4(q, 2), 7.7(d, 1), 7.8 내지 8.3(m, 3), 8.5(s, 1), 9.9(s, 1).

질량 스펙트럼 : m/e 377(MH⁺)

[실시예 26]

(20S) 10-아미노메틸 캠프토테신 아세테이트염의 제조

빙초산(45ml)중의 실시예 24에 기술한 바와 같이 제조된 10-시아노 캠프토테신(160mg, 0.4mmol) 용액을 활성화 라네이 니켈(raney nickel)로 처리하고, 10psi(1785.8g/㎠)에서 7시간동안 수소화 반응시켰다. 촉매를 슈퍼셀(supercel)을 통해 여과시켜 제거하고 여액은 진공농축시켰다. 고체잔여물은 역상 칼럼에서 생성물을 수중의 10% MeOH로 용출시켜 중등압 크로마토그라피하여 정제하였다. 동결건조시킨 후, 25mg의 습윤성 표제 화합물(15%)을 수득하였다.

C₂₃H₂₃N₃O₆·6H₂O에 대한 원소분석

계산치 : C ; 50.63, H ; 6.46, N ; 7.73

실측치 : C ; 50.11, H ; 6.57, N ; 7.64

¹H NMR(C₂O)δ 1.0(t, 3), 1.9(m, 2), 4.3(s, 2), 5.2(s, 2), 5.4(s, 2), 7.5(s, 1), 7.7 내지 8.1(m, 3), 8.6(s, 1).

[실시예 27]

(20S) 10-아미노메틸 캠프토테신 아세테이트염의 제조

빙초산(45ml)중의 실시예 24에 기술된 바와 같이 제조된 10-시아노 캠프토테신(160mg, 0.42mmol) 용액을 활성화 라네이 니켈로 처리하고, 10psi(1785.8g/㎠)에서 7시간동안 수소화 반응시켰다. 촉매를 슈퍼셀(95% SiO₂)을 통해 여과시키고, 진공중에서 농축시켜 역상칼럼으로 정제하였다. 생성물을 10% MeOH 수용액(0.02% 아세트산 함유)으로 용출시켰다. 분획을 수거한 후, 소용적으로 농축시키고 동결건조시켜 26mg의 표제 화합물(14%)을 수득하였다.

C₂₃H₂₃N₃O₆·에 대한 원소분석

계산치 : C ; 50.53, H ; 6.46, N ; 7.73.

실측치 : C ; 50.11, H ; 6.57, N ; 7.64.

¹H NMR(C₂O/MeOD₄)δ 1.0(t, 3), 2.0(m, 2), 4.3(s, 2), 5.2(s, 2), 5.5(s, 2), 7.5(sm1), 8.0(m, 3), 8.6(s, 1).

[실시예 28]

(20S) 9-모르폴리노메틸 캠프토테신의 제조

무수(DMF) (25ml)중의 실시예 23에 기술된 바와 같이 제조된 10-하이드록시-9-모르폴리노메틸 캠프토네신의 트리플루오로메틸설포네이트 1mmol용액을 트리에틸아민(0.4ml), Pd(아세트산) (8mg, 0.04mmol), P₃(20mg, 0.08mmol) 및 99% 포름산(0.08ml, 2mmol)로 처리하였다. 반응물로 아르곤하에서 6시간동안 60℃에서 가열하고, 진공중에서 농축시키고, 물로 처리하였다. 목적하는 표제 화합물 및 주부산물인 9-메틸 캠프토테신이 침전(300mg)됐고, 이를 여과시켜 수거하고 실리카겔 플래쉬 크로마토그라피하여 정제하였다. 9-메틸 캠프토테신(45mg, 13%)을 CH₂Cl₂중 2% MeOH로 용출시켜 분리하였다. CH₂Cl₂중 2% MeOH로 용출시켜 표제 화합물(93mg, 20%)을 수득하였다.

C₂₅H₂₅N₃O₅에 대한 원소분석

계산치 : C ; 65.63, H ; 5.74, N ; 9.20.

실측치 : C ; 65.87, H ; 5.96, N ; 9.00.

질량 스펙트럼 : m/e 448(MH⁺)

¹H NMR(CDCl₃/MeOD₄)δ 1.0(t, 3), 2.0(m, 2), 2.5(m, 4), 3.7(m, 4), 4.0(s, 2), 5.3(3, 2), 5.6(q, 2), 7.5(d, 1), 7.6(s, 1), 7.7(d, 1), 8.2(d, 1), 9.0(s, 1).

[실시예 29]

(20S) 10-하이드록시-9-시아노메틸 캠프토테신의 제조

95% EtOH(35ml)중의 실시예 8에 기술된 바와 같이 제조된 9-트리메틸암모늄메틸-10-하이드록시 캠프토테신 메탄설포네이트염(0.42g, 0.8mmol) 및 시안화나트륨(1.26g, 25mmol)의 혼합물을 아르곤하에서 3시간동안 환류시켰다. 용매를 진공중에서 제거하고 물(20ml)을 가하고 pH를 3N HCl로 1.5가 되게 조정하였다. 침전된 조고형물을 수거하여 건조시켰다. 플래쉬 실리카겔 칼럼 크로마토그라피하여 정제하였다. 생성물을 CH₂Cl₂중의 4% 및 5% MeOH로 용출시켜 110mg의 표제 화합물(33%)을 수득하였다.

C₂₄H₂₂N₃O₅에 대한 원소분석

계산치 : C ; 60.75, H ; 4.58, N ; 9.66.

실측치 : C ; 60.63, H ; 4.64, N ; 9.60.

¹H NMR(CDCl₃/MeOD₄)δ 0.9(t, 3), 1.8(m, 2), 4.2(s, 2), 5.2(s, 2), 5.3(q, 2), 7.5(d, 1), 7.6(s, 1), 7.9(d, 1), 8.4(s, 1).

[실시예 30]

(20S) 10-하이드록시-9-아미노메틸 캠프토테신 아세테이트염의 제조

빙초산(30ml)중의 실시예 29에 기술된 바와 같이 제조된 60mg의 10-하이드록시-9-시아노메틸 캠프토테신(0.15mmol)용액을 약 1g(습윤중량)의 활성화 라네이 니켈로 처리하고 10psi(1785.8g/㎠)에서 6시간동안 수소화 반응시켰다. 촉매를 여과하여 제거하고 여액을 진공중에서 농축시켜 고체잔여물을 수득하였다. 농축여액을 그후 물중에 용해시키고, 생성물을 수중 10% MeOH(0.02% 빙초산 함유)로 용출시켜 역상 칼럼 크로마토그라피하여 정제하였다. 적절한 분획을 수거하고 소량으로 농축시키고 밤새 동결건조시켜 23mg의 표제 화합물(33%)을 수득하였다.

C₂₃H₂₄N₃O₇에 대한 원소분석

계산치 : C ; 43.90, H ; 6.90, N ; 6.38.

실측치 : C ; 43.82, H ; 6.89, N ; 5.79.

¹H NMR(DMSO-d₆)δ 0.9(t, 3), 1.9(m, 2), 3.2(s, 2), 5.0(3, 2), 5.1(s, 2), 5.4(s, 2), 7.2(s, 1), 7.5(q, 2), 8.4(s, 1).

[III. 약제학적 조성물 실시예]

[실시예 A]

[비경구 조성물]

주사투여용으로 적절한 본 발명의 비경구용 약제학적 조성물을 제조하기 위하여, 일반식(Ⅰ) 화합물의 수용성염(100mg)을 10ml의 0.9% 무균염수와 혼합시키고, 이 혼합물을 주사투여용으로 적절한 투여용량 단위형내로 혼입시켰다.

[실시예 B]

[경규 조성물]

본 발명의 경구용 약제학적 조성물을 제조하기 위하여, 일반식(Ⅰ)의 화합물 100mg을 750ml의 락토오스와 혼합하고, 이 혼합물을 경구투여용으로 적절한, 경질 젤라틴 캅셀과 같은 경구투여용량 단위형내로 혼입시켰다.

Claims

하기 일반식(Ⅰ)의 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염, 수화물 또는 용매화물 :

상기식에서, X는 하이드록시, 수소, 시아노, -CH₂NH₂또는 포르밀이고 ; R은 X가 시아노, CH₂NH₂또는 포르밀일때 수소이거나, X가 수소 또는 하이드록시일때 -CHO 또는 -CH₂R¹이며 ; R¹은 -O-R², -S-R², -N-R²(R³) 또는 -N⁺-R²(R³)(R⁴) 이고, 단, R¹이 -N⁺-R²(R³)(R⁴) 일때 상기 화합물은 약제학적으로 허용되는 음이온과 결합하며 ; R², R³및 R⁴는 동일 또는 상이하고, 수소, C_1-6알킬, C_2-6하이드록시알킬, C_1-6디알킬아미노, C_1-6디알킬아미노-C_2-6알킬, C_1-6알킬아미노 -C_2-6알킬, C_2-6아미노알킬 및 치환 또는 비치환된 3 내지 7원의 카보사이클릭환중에서 선택되며 ; 또는 R¹이 -N-R²(R³)일때 R²및 R³그룹은 이들이 결합되어 있는 질소원자와 함께 추가의 헤테로원자를 함유할 수 있는 치환 또는 비치환된 헤테로사이클릭환을 형성할 수 있다.
제 1 항에 있어서, X가 하이드록시이고, R이 디메틸아미노메틸, N-모르폴리노메틸, N-메틸피페라지닐메틸, (4'-피페리딘)N-피페리디닐메틸, (2'-하이드록시에틸) 아미노메틸, 트리메틸암모늄메틸, 사이클로헥실아미노메틸, N-메틸아닐리노메틸, 에톡시메틸, 사이클로프로필아미노메틸, N,N-디메틸아미노에틸옥시메틸, N,N-디메틸아미노에틸티오메틸, N,N-디메틸아미노에틸아미노메틸, 시아노메틸, 아미노에틸 또는 포르밀이거나 ; R이 수소이고, X가 시아노, 포르밀 또는 아미노메틸이거나 ; X가 수소이고, R이 디메틸아미노메틸 또는 N-모르폴리노메틸인 화합물.
제 1 항에 있어서, S-이성체인 화합물.
제 1 항에 있어서, 라세미 혼합물인 화합물.
제 3 항에 있어서, X가 하이드록시이고, R이 디메틸아미노메틸인 화합물.
제 5 항에 있어서, 아세테이트염인 화합물.
제 5 항에 있어서, 일염산염, 이염산염 또는 나트륨염인 화합물.
유효한 종양세포 증식-억제량의 하기 일반식(Ⅰ)의 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염, 수화물 또는 용매화물과 약제학적으로 허용되는 불활성 담체 또는 희석제를 함유하고 동물종양세포의 증식을 억제하는데 유용한 약제학적 조성물 ;

상기식에서, X는 하이드록시, 수소, 시아노, -CH₂NH₂또는 포르밀이고 ; R은 X가 시아노, CH₂NH₂또는 포르밀일때 수소이거나, X가 수소 또는 하이드록시일때 CHO 또는 -CH₂R¹이며 ; R¹은 -O-R², -S-R², -N-R²(R³) 또는 -N⁺-R²(R³)(R⁴) 이고, 단, R¹이 -N⁺-R²(R³)(R⁴) 일때 상기 화합물은 약제학적으로 허용되는 음이온과 결합하며 ; R², R³및 R⁴는 동일 또는 상이하고, 수소, C_1-6알킬, C_2-6하이드록시알킬, C_1-6디알킬아미노, C_1-6디알킬아미노-C_2-6알킬, C_1-6알킬아미노 -C_2-6알킬, C_2-6아미노알킬 또는 비치환된 또는 치환된 3 내지 7원의 카보사이클릭환중에서 선택되며 ; 또는 R¹이 -N-R²(R³)일때 R²및 R³그룹은 이들이 결합되어 있는 질소원자와 함께 추가의 헤테로원자를 함유할 수 있는 치환 또는 비치환된 헤테로사이클릭환을 형성할 수 있다.
제 8 항에 있어서, X가 하이드록시이고, R이 디메틸아미노메틸, N-모르폴리노메틸, N-메틸피페라지닐메틸, (4'-피페리딘)N-피페리디닐메틸, (2'-하이드록시에틸) 아미노메틸, 트리메틸암모늄메틸, 사이클로헥실아미노메틸, N-메틸아닐리노메틸, 에톡시메틸, 사이클로프로필아미노메틸, N,N-디메틸아미노에틸옥시메틸, N,N-디메틸아미노에틸티오메틸, N,N-디메틸아미노에틸아미노메틸, 시아노메틸, 아미노에틸 또는 포르밀이거나 ; R이 수소이고, X가 시아노, 포르밀 또는 아미노메틸이거나 ; X가 수소이고, R이 디메틸아미노메틸 또는 N-모르폴리노메틸인 조성물.
제 8 항에 있어서, 화합물이 S-이성체인 조성물.
제 8 항에 있어서, 화합물이 라세미 혼합물인 조성물.
제 10 항에 있어서, X가 하이드록시이고, R이 디메틸아미노메틸인 조성물.
제 12 항에 있어서, 화합물이 아세테이트염인 조성물.
제 12 항에 있어서, 화합물이 일염산염, 이염산염 또는 나트륨염인 조성물.
제 8 항에 있어서, 경구투여형인 조성물.
제 8 항에 있어서, 비경구투여형인 조성물.
구조식(Ⅱ)의 화합물 :
10-하이드록시 캠프토테신을 포름알데히드 및 적절한 1급 또는 2급아민과 축합반응시켜 하기 일반식(Ⅰ-a)의 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염, 수화물 또는 용매화물을 제조하는 방법 :

상기식에서, X는 하이드록시이고 ; R은 -CH₂R¹이며 ; R¹은 -N-R²(R³)이고 ; R²및 R³는 동일 또는 상이하고, 수소, C_1-6알킬, C_2-6하이드록시알킬, C_1-6디알킬아미노, C_1-6디알킬아미노-C_2-6알킬, C_1-6알킬아미노 -C_2-6알킬, C_2-6아미노알킬 및 치환 또는 비치환된 3 내지 7원의 카보사이클릭환중에서 선택되며, 단, R²및 R³이 모두 수소가 될 수 없고 ; 또는 R²및 R³그룹은 이들이 결합되어 있는 질소원자와 함께 추가의 헤테로원자를 함유할 수 있는 치환 또는 비치환된 헤테로사이클릭환을 형성할 수 있다.
제 18 항에 있어서, X가 하이드록시이고, R이 디메틸아미노메틸, N-모르폴리노메틸, N-메틸피페라지닐메틸, (4'-피페리딘)N-피페리디닐메틸, (2'-하이드록시에틸) 아미노메틸, 사이클로헥실아미노메틸, N-메틸아닐리노메틸, 에톡시메틸, 사이클로프로필아미노메틸, N,N-디메틸아미노에틸옥시메틸, 또는 N,N-디메틸아미노에틸아미노메틸인 방법.
제 18 항에 있어서, 화합물이 S-이성체인 방법.
제 18 항에 있어서, 화합물이 라세미 혼합물인 방법.
제 20 항에 있어서, X가 하이드록시이고, R이 디메틸아미노메틸인 방법.
제 22 항에 있어서, 화합물이 아세테이트염인 방법.
제 22 항에 있어서, 화합물이 일염산염, 이염산염 또는 나트륨염인 방법.
10-하이드록시 캠프토테신, 불활성용매, 염기 및 트리플루오로메탄설포닐트리플레이트화제의 혼합물을 가열함을 포함하여 구조식(Ⅱ)의 화합물을 제조하는 방법 :
제 3 항에 있어서, X가 하이드록시이고, R이 트리메틸암모늄메틸인 화합물.
제 3 항에 있어서, X가 하이드록시이고, R이 N-메틸피페라지닐메틸인 화합물.
제 3 항에 있어서, X가 하이드록시이고, R이 N-메틸아닐리노메틸인 화합물.
제 3 항에 있어서, X가 하이드록시이고, R이 사이클로헥실아미노메틸인 화합물.
제 3 항에 있어서, X가 하이드록시이고, R이 N,N-디메틸아미노에틸옥시메틸인 화합물.
제 3 항에 있어서, X가 하이드록시이고, R이 N,N-시아노메틸인 화합물.
제 3 항에 있어서, X가 하이드록시이고, R이 모르폴리노메틸인 화합물.
제 3 항에 있어서, X가 하이드록시이고, R이 N-아미노메틸인 화합물.
제 3 항에 있어서, X가 하이드록시이고, R이 N-사이클로프로필아미노메틸인 화합물.
10-하이드록시 캠프토테신을 포르밀화시켜 9-포르밀-10-하이드록시캠프토테신을 수득한 후, 이를 적절한 아민과 축합반응시키고, 이어서 나트륨시아노보로하이드라이드로 환원시키거나 촉매적 환원시켜 하기 일반식(Ⅰ-b)의 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염, 수화물 또는 용매화합물을 제조하는 방법 :

상기식에서, X는 하이드록시이고 ; R은 -CH₂R¹이며 ; R¹은 -N-R²(R³)이고 ; R²및 R³는 동일 또는 상이하고, 수소, C_1-6알킬, C_2-6하이드록시알킬, C_1-6디알킬아미노, C_1-6디알킬아미노-C_2-6알킬, C_1-6알킬아미노 -C_2-6알킬, C_2-6아미노알킬 또는 비치환 또는 치환된 3 내지 7원의 카보사이클릭환중에서 선택되며, 단, R²및 R³그룹은 이들이 결합되어 있는 질소원자와 함께 추가의 헤테로원자를 함유할 수 있는 치환 또는 비치환된 헤테로사이클릭환을 형성할 수 있다.
제 35 항에 있어서, X가 하이드록시이고, R이 디메틸아미노메틸, N-모르폴리노메틸, N-메틸피페라지닐메틸, (4'-피페리딘)N-피페리디닐메틸, (2'-하이드록시에틸) 아미노메틸, 사이클로헥실아미노메틸, N-메틸아닐리노메틸, 에톡시메틸, 사이클로프로필아미노메틸, N,N-디메틸아미노에틸옥시메틸, 또는 N,N-디메틸아미노에틸아미노메틸인 방법.
R¹은 -N-R²(R³)인 일반식(Ⅰ-c)의 화합물을 알킬화제로 처리하여 R¹이-N⁺-R²(R³)(R⁴)이고 R², R³및 R⁴는 모두가 동시에 H일 수 없으며 약제학적으로 허용되는 음이온과 결합되는 일반식(Ⅰc)의 상응하는 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염, 수화물 또는 용매화물을 제조하는 방법 :

상기식에서, X는 하이드록시 또는 수소이고 ; R은 -CH₂R¹이며 ; R¹은 -N-R²(R³) 또는 -N⁺-R²(R³)(R⁴)이고 ; R², R³및 R⁴는 동일 또는 상이하고, 수소, C_1-6알킬, C_2-6하이드록시알킬, C_1-6디알킬아미노, C_1-6디알킬아미노-C_2-6알킬, C_1-6알킬아미노 -C_2-6알킬, C_2-6아미노알킬 및 치환 또는 비치환된 3 내지 7원의 카보사이클릭환중에서 선택되며, 단, R², R³및 R⁴가 모두 수소가 될 수 없다.
제 37 항에 있어서, X가 하이드록시이고, R이 트리메틸암모늄메틸인 방법.
9-디메틸아미노메틸-10-하이드록시캠프토테신 또는 이의 염을 불활성 용매중에서 적절한 알코올 또는 티올과 함께 가열하여 하기 일반식(Ⅰ-d)의 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염, 수화물 또는 용매화물을 제조하는 방법 :

상기식에서, X는 하이드록시이고 ; R은 -CH₂R¹이며 ; R¹은 -O-R²또는 -S-R²이고 ; R²는 수소, C_1-6알킬, C_2-6하이드록시알킬, C_1-6디알킬아미노, C_1-6디알킬아미노-C_2-6알킬, C_1-6알킬아미노 -C_2-6알킬, C_2-6아미노알킬 및 치환 또는 비치환된 3 내지 7원의 카보사이클릭환중에서 선택된다.
제 39 항에 있어서, X가 하이드록시이고, R이 에톡시메틸, N,N-디메틸아미노에틸옥시메틸 또는 N,N-디메틸아미노에틸티오메틸인 방법.
일반식(Ⅰ-e)의 유도체인 10-하이드록시 캠프토테신의 트리플루오로메틸설포네이트를 팔라듐-촉매화 카보닐화시켜 일반식(Ⅰ-e)의 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염, 수화물 또는 용매화물을 제조하는 방법 :

상기식에서, X는 수소, 시아노, -CH₂NH₂또는 포르밀이고 ; R은 X가 시아노, CH₂NH₂또는 포르밀일때 수소이거나, X가 수소일때 -CHO 또는 -CH₂R¹이며 ; R¹은 -O-R², -S-R², -N-R²(R³) 또는 -N⁺-R²(R³)(R⁴)이고, 단 R¹이 -N⁺-R²(R³)(R⁴)일때 상기 화합물은 약제학적으로 허용되는 음이온과 결합하며 ; R², R³및 R⁴는 동일 또는 상이하고, 수소, C_1-6알킬, C_2-6하이드록시알킬, C_1-6디알킬아미노, C_1-6디알킬아미노-C_2-6알킬, C_1-6알킬아미노 -C_2-6알킬, C_2-6아미노알킬 및 치환 또는 비치환된 3 내지 7원의 카보사이클릭환중에서 선택되며 ; 또는 R¹이 -N-R²(R³)일때 R²및 R³그룹은 이들이 결합되어 있는 질소원자와 함께 추가의 헤테로원자를 함유할 수 있는 치환 또는 비치환된 헤테로사이클릭환을 형성할 수 있다.
제 41 항에 있어서, R이 수소이고, X가 시아노, 포르밀 또는 아미노메틸이거나 ; X가 수소이고, R이 디메틸아미노메틸 또는 N-모르폴리노메틸인 방법.