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KR20090025266A - 아지리디닐-에포틸론 화합물 - Google Patents

아지리디닐-에포틸론 화합물 Download PDF

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KR20090025266A
KR20090025266A KR1020087031405A KR20087031405A KR20090025266A KR 20090025266 A KR20090025266 A KR 20090025266A KR 1020087031405 A KR1020087031405 A KR 1020087031405A KR 20087031405 A KR20087031405 A KR 20087031405A KR 20090025266 A KR20090025266 A KR 20090025266A
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aryl
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그레고리 디. 바이트
크리스토퍼 피. 리먼
아이온초 알. 블라호브
김 승-훈
Original Assignee
브리스톨-마이어스 스큅 컴퍼니
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Publication date
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Abstract

본 발명은 화학식 X를 갖는 아지리디닐 에포틸론 화합물 (본원에 보다 상세하게 기재되어 있음) 및/또는 이들의 제약상 허용되는 염 및/또는 용매화물에 관한 것이다. 이들 화합물은 암 치료에서 표적화된 약물 전달을 위한 컨쥬게이트, 특히 폴레이트의 제조에 사용될 수 있다.
<화학식 X>
Figure 112008088788371-PCT00062
아지리디닐 에포틸론 화합물, 표적화된 약물 전달, 컨쥬게이트

Description

아지리디닐-에포틸론 화합물{AZIRIDINYL-EPOTHILONE COMPOUNDS}
본 출원은 미국 가특허출원 제60/808,366호 (2006년 5월 25일 출원) (상기 거명을 통해 그 전문이 본원에 참조로 포함됨)에 대한 우선권을 주장한다.
본 발명은 아지리디닐-에포틸론 유사체, 아지리디닐-에포틸론 유사체를 포함하는 제약 조성물, 및 이들의 사용 방법에 관한 것이다.
에포틸론 A 및 B는 호플(Hoefle) 등이 발견한, 미생물 소란지움 셀룰로숨(Sorangium cellulosum)의 발효 생성물로부터 단리된 자연-발생 화합물이다 (예를 들면, WO 93/10121 참조). 호플 등은 또한 에포틸론 C, D, E, F 및 다른 이성질체 및 변이체를 비롯하여, 소란지움 셀룰로숨에 의해 생성된 37가지 천연 에포틸론 변이체 및 관련 화합물을 발견하였다. 예를 들면, 미국 특허 제6,624,310호를 참조한다. 1993년에 호플 등은 에포틸론 A 및 B의 세포독성 효과에 대해 보고한 반면, 1995년에 머크(Merck)의 연구원들은 에포틸론 B가 파클리탁셀 (탁솔; TAXOL(등록상표))과 유사한 미세소관-안정화 효과를 나타낸다고 보고하였다 (문헌 [D.M. Bollag, "Epothilones, a New Class of Microtubule-Stabilizing Agents with a Taxol-like Mechanism of Action," Cancer Research, Vol. 55 (June 1995), at pp. 2325-2333] 참조).
자연-발생 에포틸론의 다양한 유도체 및 유사체가 브리스톨-마이어스 스큅 컴퍼니(Bristol-Myers Squibb Co.)에서 발견되었다. 에포틸론 유사체의 예로는 아자-에포틸론 B 유사체 (익사베필론으로 알려져 있음), 에포틸론 B의 21-치환된 유사체, 예컨대 21-아미노 유사체, 2,3-올레핀 유사체, C-3 시아노 유사체, 시클로프로필 유사체, 및 헤테로시클릭 유사체, 예컨대 아지리디닐-에포틸론 유사체가 있다. 예를 들면, 미국 특허 제6,605,599호; 제6,262,094호; 제6,399,638호; 제6,498,257호; 제6,380,395호; 및 제6,800,653호 (이들은 각각 상기 거명을 통해 본원에 참고로 포함됨)를 참조한다. 다른 문헌에서도 다른 에포틸론 유도체 및 유사체의 발견에 대해 보고된 바 있다. 예를 들면, PCT 공개공보 WO 99/65913, WO 98/25929; WO 00/99/07692; WO 99/67252; WO 00/00485; WO 00/37473; WO 01/83800; WO 99/67253, WO 99/07692, WO 00/00485, WO 00/49021, WO 00/66589, WO 03/045324, WO 04/014919, WO 04/056832, WO 03/022844; 미국 특허 제6,441,186호; 제6,284,781호; 제6,660,758호; 제6,380,394호; 제6,242,469호; 제6,531,497호; 제6,441,186호; 제6,489,314호; 제6,589,968호; 제6,930,102호; 미국 특허출원 공개공보 US 2004/0072870 A1; US 2003/0023082 A1; US 2004/0053910 A1; US 2004/0152708 A1 (이들은 모두 상기 거명을 통해 그의 전문이 본원에 참고로 포함됨)을 참조한다.
자연-발생 에포틸론 및 이들의 유사체는 다른 미세소관-안정화제와 같이, 증식성 질환 (예컨대, 암)의 치료에 유용할 수 있으며, 통상적으로는 종양 세포, 다 른 병원성 세포 및 외부 병원체를 사멸 (또는 성장 정지)시켜 작용한다. 그러나, 항암 약물은 종양 세포 뿐만 아니라 정상 조직도 공격하여 원하지 않는 부작용을 초래하기도 한다. 또한, 항암 약물은 통상적으로 용해도 문제를 가지고 있어 제제화 및 제제의 전달에 가용화제, 예컨대 크레모포르(CREMOPHOR; 등록상표)를 사용할 필요가 있게 되는 문제가 발생할 수 있다. 몇몇 항암 약물 및/또는 제제 성분의 세포독성은 신경병증 또는 다른 부작용, 예컨대 과민성 반응을 유발하는 것으로 알려져 있다. 이들 부작용은 병원성 세포 집단에 대해 선택적이며, 이에 따라 숙주 독성을 감소시키는 항암 요법에 대한 필요를 강조한다.
그러나, WO 2004/054622 A1에 논의된 바와 같이, 과학자들은 수년 동안 환자에게 화학요법제를 전달하기 위한 표적화된 약물 요법에서 모노클로날 항체 (mAb)의 사용을 시도해 왔으나, 특히 절단가능한 잔기, 링커, 및 세포에 방출되는 약물의 형태와 관련하여 문제점에 직면하였다. mAb를 사용하는 종양의 성공적 요법은 종양에서의 항체의 부적절한 침투 및 종양 조직에서의 상응하는 종양-관련 항원의 불균일한 분포에 의해 제한된다고 보고되어 있다 (클라(Klar) 등의 WO 05/074901 (쉐링 아게(Schering AG)로 양도됨) 참조).
미국 특허출원 공개공보 제2005/0002942호는 표적화된 약물 전달에 유용한 비타민 수용체 결합 약물 전달 컨쥬게이트를 개시하고 있다. 암 치료를 위한 표적화된 약물 전달을 제공하기 위해, US 2005/0002942에 기재된 것과 같은 컨쥬게이트의 제조에 사용될 수 있는 항암제의 동정이 당업계에 요망되고 있다.
<발명의 요약>
본 발명은 하기 화학식 X의 화합물, 또는 그의 제약상-허용되는 염 및/또는 용매화물에 관한 것이다.
Figure 112008088788371-PCT00001
상기 식에서,
K는 -O-, -S- 또는 -NR7-이고;
A는 -(CR8R9)-(CH2)m-Z-이고, 여기서 Z는 -(CHR10)-, -C(=O)-, -C(=O)-C(=O)-, -OC(=O)-, -N(R11)C(=O)-, -SO2- 또는 -N(R11)SO2-이고;
B1은 히드록실 또는 시아노이고, R1은 수소이거나, 또는 B1 및 R1은 함께 이중 결합을 형성하고;
R2, R3 및 R5는 독립적으로 수소, 알킬, 치환된 알킬, 아릴 또는 치환된 아릴이거나; 또는 R2 및 R3은 이들이 부착되어 있는 탄소와 함께 임의로 치환된 시클로알킬을 형성할 수 있고;
R4는 수소, 알킬, 알케닐, 치환된 알킬, 치환된 알케닐, 아릴 또는 치환된 아릴이고;
R6은 수소, 알킬 또는 치환된 알킬이고;
R7, R8, R9, R10 및 R11은 독립적으로 수소, 알킬, 치환된 알킬, 시클로알킬, 치환된 시클로알킬, 아릴, 치환된 아릴, 헤테로시클로알킬, 치환된 헤테로시클로알킬, 헤테로아릴 또는 치환된 헤테로아릴이고;
R12는 H, 알킬, 치환된 알킬 또는 할로겐이고;
R13은 아릴, 치환된 아릴, 헤테로아릴 또는 치환된 헤테로아릴이고;
m은 0 내지 6이다.
본 발명은 또한 화학식 X의 화합물을 사용하는 암 치료 방법 뿐만 아니라, 암 치료를 위한 제약상 허용되는 담체와의 제약 조성물의 제조에 있어 화학식 X의 화합물의 용도에 관한 것이다. 화학식 X의 화합물은 특히 표적화된 약물 요법을 위한 조성물의 제조에 유용하다.
도 1은 에포틸론 유사체 화합물 AA의 6개의 폴레이트 컨쥬게이트 (컨쥬게이트 번호 AA.I 내지 AA-VI)의, 화학 구조식, 상대적 친화도, 및 KB 종양 세포에 대한 EC50 (nM) 값을 나타내고 있다.
도 2는 에포틸론 유사체 화합물 BB의 3개의 폴레이트 컨쥬게이트 (컨쥬게이트 번호 BB.I 내지 BB.III)의, 화학 구조식, 상대적 친화도, 및 KB 종양 세포에 대한 EC50 (nM) 값을 나타내고 있다.
도 3은 농도 (농도 (nM); x-축)를 증가시키면서 화합물 G (막대형), 화합물 CC (삼각형), 화합물 AA (다이아몬드형) 또는 익사베필론 (사각형)으로 처치한 후의 생존 KB 클론의 분율 (생존율; y-축)을 나타내고 있다.
도 4는 누드 마우스의 KB 비인두 표피 암종 이종이식편을 다양한 투여량의 화합물 J (회색 사각형, 백색 사각형, 회색 다이아몬드형) 또는 익사베필론 (흑색 막대형)으로 처치하였을 때의 비처치군 (대조군; 흑색 원형)에 비한 생체내 항종양 효능을, (A) 종양 이식후 일수 (x-축)에 따른 중간 종양 중량 (mg; y-축) 또는 (B) 종양 이식후 일수 (x-축)에 따른 중량 손실 (체충 변화율(％); y-축)의 측정치로 나타내고 있다.
도 5는 비처치군 (대조군; 흑색 원형)에 비한 화합물 J (회색 사각형) 또는 익사베필론 (백색 사각형)의 FR (-) M109 쥐과동물 폐암종에 대한 생체내 항종양 효과를, 종양 이식후 일수 (x-축)에 따른 중간 종양 중량 (mg; y-축)의 측정치로 나타내고 있다.
도 6은 비처치군 (대조군, 흑색 원형), 화합물 J 단독 처치군 (회색 사각형), 폴레이트 유사체의 존재하의 화합물 J 처치군 (흑색 막대형) 또는 화합물 G 처치군 (회색 다이아몬드형)의 생체내 항종양 효과를, 종양 이식후 일수 (x-축)에 따른 중간 종양 중량 (mg; y-축)의 측정치로 나타내고 있다.
용어 정의
아래 본 명세서에 사용된 용어를 정의하였다. 본원에서 기 또는 용어에 대해 제공된 최초의 정의가 본 명세서 전반에 걸쳐 달리 지시되지 않는 한 개별적으로 또는 다른 기의 일부로서의 기 또는 용어에 적용된다.
본원에 사용된 용어 "폴레이트-결합 잔기 또는 그의 유사체 또는 유도체"는 암 세포 상에서 과다발현되거나 또는 우선적으로 발현되는 폴레이트-수용체 단백질 (모노클로날 항체는 아님)에 결합할 잔기를 의미한다. 예를 들면, 폴레이트 수용체 (FR)는 난소암 세포 및 다른 암 세포에서 과다발현되는 것으로 알려져 있다. 폴레이트의 예시적 유사체 및 유도체는 블라호브(Vlahov) 등의 US 특허출원 공개공보 제2005/0002942호 (이하, "블라호브") (상기 거명을 통해 본원에 참고로 포함됨)에 개시되어 있다.
본원에 사용된 용어 "방출가능한 링커"는 생리적 조건 하에 깨질 수 있는 하나 이상의 절단가능한 결합 (예를 들면, pH-불안정한, 환원적으로-불안정한, 산-불안정한, 산화적으로-불안정한 또는 효소-불안정한 결합)을 포함하는 2가의 링커를 의미한다. 결합 파괴를 초래하는 이러한 생리적 조건은, 예를 들면 생리적 pH에서나, 세포질 pH 보다 낮은 pH를 갖는 세포 소기관, 예컨대 엔도좀으로의 구획화의 결과로서, 또는 세포 환원제, 예컨대 글루타티온과의 반응의 결과로서 일어나는 표준 화학적 가수분해 반응을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
절단가능한 결합은 방출가능한 링커 내의 2개의 인접한 원자를 연결할 수 있고/거나 다른 기를 본원에 기재된 바와 같은 방출가능한 링커, 예컨대 Q 및 K에 링커의 어느 한 쪽 또는 양쪽 말단에서 연결할 수 있는 것으로 이해된다.
용어 "알킬" 및 "알크"는 단독으로 또는 몇몇 다른 기와 함께, 1 내지 10개의 탄소 원자, 바람직하게는 1 내지 6개의 탄소 원자, 보다 바람직하게는 1 내지 4개의 탄소 원자를 함유하는, 임의의 이용가능한 탄소 원자에 부착된 직쇄 또는 분지쇄 알칸 (탄화수소) 라디칼을 나타낸다. 이러한 기의 예로는 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, n-부틸, t-부틸, 이소부틸, 펜틸, 헥실, 헵틸, 4,4-디메틸펜틸, 옥틸, 2,2,4-트리메틸펜틸 등이 있으나 이들로 한정되지는 않는다. "저급 알킬" 또는 "저급 알킬렌"은 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 또는 분지쇄 알킬을 의미한다. 알킬 또는 다른 기에 아래 첨자가 사용된 경우, 이 아래 첨자는 기가 함유할 수 있는 탄소 원자의 개수를 나타낸다. 예를 들면, 용어 "C0 - 4알킬"은 결합 및 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 알킬기을 포함하고, 용어 "C1 - 4알킬"은 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 알킬기를 의미한다.
용어 "알킬렌"은 상기 "알킬"에 대해 기재된 바와 같으나 2개의 부착 지점을 갖는 2가의 탄화수소 라디칼을 나타낸다. 예를 들면, 메틸렌기는 -CH2- 기이고, 에틸렌기는 -CH2-CH2- 기이다.
용어 알킬이 헤테로시클로알킬 또는 시클로알킬알킬에서와 같이 다른 기와 함께 사용된 경우, 이는 다른 확인된 (처음 명명된) 기가 상기 정의된 바와 같은 알킬기를 통해 직접 결합되어 있음 (예를 들면, 분지쇄 또는 직쇄일 수 있음)을 의미한다. 따라서, 용어 "알킬"은 상기 경우에는 2개의 이용가능한 부착 지점을 갖는 알킬렌, 예를 들면 2가의 알킬기를 나타낸다. 예를 들면, 시클로프로필C1 - 4알킬은 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 또는 분지쇄 알킬렌을 통해 결합된 시클로프로필기를 의미하고, 히드록시알킬은 1 내지 10개의 탄소 원자, 바람직하게는 1 내지 6개의 탄소 원자, 보다 바람직하게는 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 또는 분지쇄 알킬렌을 통해 결합된 OH 기를 의미한다. 치환기의 경우, "치환된 시클로알킬알킬"에서와 같이, 분지쇄 또는 직쇄 말고도 기의 알킬렌 부분이 치환된 알킬기에 대해 아래 언급되는 바와 같이 치환될 수 있고/거나, 처음 명명된 기 (예를 들면, 시클로알킬)가 그 명명된 기 (예를 들면, 시클로알킬)에 대해 본원에 언급된 바와 같이 치환될 수 있다.
"치환된 알킬"은 임의의 이용가능한 부착 지점에서 하나 이상의 치환기, 바람직하게는 1 내지 4개의 치환기로 치환된 알킬기를 나타낸다. 그러나, 알킬기가 다수의 할로 치환기로 치환되는 경우, 알킬은 원자가가 허용하는 한 10개 이하의 치환기, 보다 바람직하게는 7개 이하의 치환기를 함유할 수 있다. 알킬 치환기는 다음과 같은 기들 중 하나 이상을 포함할 수 있다: 할로 (예를 들면, 단일 할로 치환기 또는 다수의 할로 치환기, 다수의 할로 치환기는 퍼플루오로알킬기 또는 Cl3 또는 CF3을 보유하는 알킬기와 같은 기를 형성함), 시아노, -ORa, -SRa, -C(=O)Ra, -C(=O)ORa, -OC(=O)Ra, -OC(=O)ORa, -NRaRb, -C(=O)NRaRb, -OC(=O)NRaRb, -S(=O)Ra, -S(O)2Ra, -NHS(O)2Ra, -NHS(O)2NHRa, -NHC(=O)NHRa, -NHC(=O)Ra, -NHC(O)2Ra, -NHC(=N-CN)Ra, 아릴, 헤테로고리, 시클로알킬 및/또는 헤테로아릴 (여기서, Ra 및 Rb 기는 수소, 알킬, 알케닐, 시클로알킬, 헤테로시클로, 아릴 및 헤테로아릴로부터 독립적으로 선택되고, Ra 및/또는 Rb는 각각 다시 알킬, 알케닐, 할로겐, 할로알킬, 할로알콕시, 시아노, 니트로, 아미노, 알킬아미노, 아미노알킬, 히드록시, 히드록시알킬, 알콕시, 티올, 알킬티오, 페닐, 벤질, 페닐옥시, 벤질옥시, C3 - 7시클로알킬, 5-원 또는 6-원 헤테로시클로 또는 헤테로아릴, 및/또는 저급 알킬 또는 저급 알케닐 (히드록시, 시아노, 할로겐, 할로C1 - 4알킬, 할로C1 - 4알콕시, 시아노, 니트로, 아미노, C1 - 4알킬아미노, 아미노C1 - 4알킬, 히드록시C1 - 4알킬, C1-4알콕시, 티올 및/또는 C1 - 4알킬티오로부터 선택된 1 내지 4개의 기로 치환됨)로부터 선택된 1 내지 4개의 기로 임의로 치환된다. 명확하게 하기 위해, "치환된 저급 알킬"은 1 내지 4개의 탄소 원자, 및 치환된 알킬기에 대해 바로 위에서 언급된 것들로부터 선택된 1 내지 4개의 치환기를 갖는 알킬기를 의미한다. 치환된 저급 알킬의 경우, 바람직하게는 Ra 및 Rb 기는 수소, 저급 알킬, 저급 알케닐, C3 -7시클로알킬, 페닐, 및 5-원 또는 6-원 모노시클릭 헤테로시클로 및/또는 헤테로아릴로부터 선택되고, 이들은 다시 상기와 같이 임의로 치환된다.
용어 "알케닐"은 2 내지 12개의 탄소 원자 및 하나 이상의 탄소-탄소 이중 결합을 함유하는 직쇄 또는 분지쇄 탄화수소 라디칼을 나타낸다. 이러한 기의 예로는 에테닐 또는 알릴이 있다. "치환된 알케닐"은 임의의 이용가능한 부착 지점에서 하나 이상의 치환기, 바람직하게는 1 내지 4개의 치환기로 치환된 알케닐기를 나타낸다. 치환기의 예로는 알킬, 치환된 알킬, 및 알킬 치환기로 상기 언급된 기들이 있다.
용어 "알콕시" 및 "알킬티오"는 각각 산소 연결부 (-O-) 또는 황 연결부 (-S-)를 통해 결합된 상기 기재된 바와 같은 알킬기를 나타낸다. 용어 "치환된 알콕시" 및 "치환된 알킬티오"는 각각 산소 또는 황 연결부를 통해 결합된 상기 기재된 바와 같은 치환된 알킬기를 나타낸다. "저급 알콕시" 또는 C1 - 4알콕시는 OR 기 (여기서, R은 저급 알킬 (1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 알킬)임)이다.
"아미노"는 NH2이다. 알킬아미노는 -NRcRd (여기서, Rc 및 Rd 중 적어도 하나는 알킬 또는 치환된 알킬이고, Rc 및 Rd 중 다른 하나는 수소, 알킬 및 치환된 알킬로부터 선택됨)이다. "아미노알킬"은 알킬렌기를 통해 결합된 아미노기 (-알킬렌-NH2)를 의미하고, 알킬아미노알킬은 알킬렌기를 통해 결합된 상기 정의된 바와 같은 알킬아미노 (-알킬렌-NRcRd)를 의미한다.
용어 "아릴"은 1 내지 3개의 방향족 고리를 갖는 시클릭 방향족 탄화수소기, 특히 모노시클릭 또는 바이시클릭기, 예컨대 페닐 또는 나프틸을 나타낸다. 바이시클릭 또는 트리시클릭 아릴기는 하나 이상의 완전한 방향족 카르보시클릭 고리를 포함하여야 하지만, 다른 융합된 고리(들)이 방향족 또는 비-방향족일 수 있으며, 임의로는 헤테로원자를 함유할 수 있고, 단 이러한 경우에 부착 지점은 방향족 카르보시클릭 고리일 것이다. 또한, 아릴기가 헤테로시클릭 또는 시클로알킬 고리에 융합된 경우, 이 헤테로시클릭 및/또는 시클로알킬 고리는 하나 이상의 카르보닐 탄소 원자, 즉 이중 결합을 통해 산소 원자에 부착되어 카르보닐기를 지정하는 탄소 원자를 가질 수 있다. 이에 따라, "아릴"의 예로는
Figure 112008088788371-PCT00002
등이 있을 수 있으나, 이들로 한정되지는 않는다.
용어 "아릴렌"은 2가의 아릴 라디칼, 즉 아릴 고리의 임의의 이용가능한 부착 지점에서 다른 2개의 기에 대한 2개의 부착 지점을 갖는 상기 정의된 바와 같은 아릴기를 나타낸다. 아릴렌 고리는 또한 본원에 정의된 아릴기에 대한 치환에 적합한 임의의 기로 치환될 수 있다.
"치환된 아릴"은 임의의 부착 지점에서 하나 이상의 치환기, 바람직하게는 1 내지 4개의 치환기에 의해 치환된 상기 정의된 바와 같은 아릴 또는 아릴렌 기를 나타낸다. 치환기로는 알킬, 치환된 알킬, 알케닐, 치환된 알케닐 뿐만 아니라, 알킬 치환기로 상기 언급된 기들이 있다.
용어 "카르보시클릭"은 모든 고리의 모든 원자가 탄소인, 포화되거나 불포화된 모노시클릭, 바이시클릭 또는 트리시클릭 고리 (바람직하게는 모노- 또는 바이시클릭)를 의미한다. 따라서, 이 용어는 시클로알킬 및 아릴 고리를 포함한다. 카르보시클릭 고리는 치환기가 시클로알킬 및 아릴 기에 대해 상기 언급된 것으로부터 선택된 경우에 치환될 수 있다.
용어 "시클로알킬"은 1 내지 3개의 고리 및 고리 하나에 3 내지 7개의 탄소 원자를 함유하는 완전히 포화되거나 부분적으로 포화된 시클릭 탄화수소기를 나타낸다. 완전히 포화된 시클로알킬기의 예로는 시클로프로필, 시클로부틸, 시클로펜틸 및 시클로헥실이 있다. 부분적으로 포화된 시클로알킬기의 예로는 시클로부테닐, 시클로펜테닐 및 시클로헥세닐이 있다. 용어 "시클로알킬"은 3 또는 4개의 탄소 원자 브릿지를 갖는 기를 포함한다. 또한, 바이시클릭 또는 트리시클릭 시클로알킬기는 하나 이상의 완전히 포화되거나 부분적으로 포화된 탄화수소 고리를 포함하여야 하지만, 다른 융합된 고리(들)이 방향족 또는 비-방향족일 수 있으며, 헤테로원자를 함유할 수 있고, 단 이러한 경우에 부착 지점은 시클릭 비-방향족 탄화수소기일 것이다. 또한, 시클로알킬기의 하나 이상의 탄소 원자가 탄소-대-산소 이중 결합을 형성하여 카르보닐기를 지정할 수 있다. 이에 따라, "시클로알킬"기의 예로는
Figure 112008088788371-PCT00003
등이 있으나 이들로 한정되지는 않는다.
용어 "시클로알킬렌"은 2가의 시클로알킬 라디칼, 즉 시클로알킬 고리의 임의의 이용가능한 2개의 부착 지점에서 2개의 다른 기에 대한 2개의 부착 지점을 갖는 상기 정의된 바와 같은 시클로알킬기를 나타낸다.
"치환된 시클로알킬"은 임의의 이용가능한 부착 지점에서 하나 이상의 치환기, 바람직하게는 1 내지 4개의 치환기로 치환된 상기 정의된 바와 같은 시클로알킬기를 나타낸다. 시클로알킬 치환기로는 알킬, 치환된 알킬, 알케닐, 치환된 알케닐, 및 알킬 치환기로 상기 언급된 기들이 있다.
용어 "구아니디닐"은
Figure 112008088788371-PCT00004
기를 의미한다. 따라서, 구아니디닐알킬은 구아니디닐에 결합된 알킬기, 예컨대 화학식
Figure 112008088788371-PCT00005
의 기를 의미한다.
용어 "할로겐" 또는 "할로"는 불소, 염소, 브롬 및 요오드를 나타낸다.
용어 "헤테로원자"는 산소, 황 및 질소를 포함한다.
용어 "할로알킬"은 하나 이상의 할로 치환기를 갖는 알킬을 의미하고, 예컨대 -CH2F, -CHF2 및 -CF3의 기가 있으나 이들로 한정되지는 않는다.
용어 "할로알콕시"는 하나 이상의 할로 치환기를 갖는 알콕시기를 의미한다. 예를 들면, "할로알콕시"는 -OCF3을 포함한다.
용어 "불포화"가 본원에서 고리 또는 기를 지칭하는데 사용된 경우, 이 고리 또는 기는 완전히 불포화되거나 부분적으로 불포화될 수 있다.
용어 "헤테로아릴"은 하나 이상의 헤테로원자를 함유하는 하나 이상의 고리를 갖는, 4-원 내지 7-원 모노시클릭, 7-원 내지 11-원 바이시클릭 또는 10-원 내지 15-원 트리시클릭 고리계인 방향족 기를 나타낸다. 헤테로원자를 함유하는 헤테로아릴기의 고리는 각각 1 또는 2개의 산소 또는 황 원자 및/또는 1 내지 4개의 질소 원자를 함유할 수 있으며, 단 각 고리 내의 헤테로원자의 총 개수는 4개 이하이고, 각 고리는 하나 이상의 탄소 원자를 갖는다. 바이시클릭 및 트리시클릭기를 완성하는 융합된 고리는 오직 탄소 원자를 함유할 수 있으며, 포화되거나, 부분적으로 포화되거나 또는 불포화될 수 있다. 질소 및 황 원자는 임의로는 산화될 수 있고, 질소 원자는 임의로는 4급화될 수 있다. 바이시클릭 또는 트리시클릭 헤테로아릴은 하나 이상의 완전한 방향족 고리를 포함하여야 하지만, 다른 융합된 고리(들)이 방향족 또는 비-방향족일 수 있으며, 카르보시클릭일 수 있고, 단 이러한 경우에 부착 지점은 방향족 헤테로원자-함유 고리의 임의의 이용가능한 질소 또는 탄소 원자일 것이다. 또한, 헤테로아릴기의 정의는 그 자체로 하나 이상의 탄소 원자가 이중 결합을 통해 산소 원자에 부착되어 카르보닐기를 지정하는 고리를 포함하며 (헤테로아릴기는 방향족임), 또한 헤테로아릴기가 헤테로시클릭 또는 시클로알킬 고리에 융합된 경우, 이 헤테로시클릭 및/또는 시클로알킬 고리는 하나 이상의 카르보닐기를 가질 수 있다.
모노시클릭 헤테로아릴기의 예로는 피롤릴, 피라졸릴, 피라졸리닐, 이미다졸릴, 옥사졸릴, 이속사졸릴, 티아졸릴 (즉,
Figure 112008088788371-PCT00006
), 티아디아졸릴, 이소티아졸릴, 푸라닐, 티에닐, 옥사디아졸릴, 피리딜, 피라지닐, 피리미디닐, 피리다지닐, 트리아지닐 등이 있다. 또한, 헤테로아릴기의 정의는 그 자체로 하나 이상의 탄소 원자가 카르보닐기를 지정하는 고리를 포함하므로, 2,4-디히드로-[1,2,4]트리아졸-3-온 (즉,
Figure 112008088788371-PCT00007
) 등과 같은 고리가 포함된다.
바이시클릭 헤테로아릴기의 예로는 인돌릴, 벤조티아졸릴, 벤조디옥솔릴, 벤즈옥사졸릴, 벤조티에닐, 퀴놀리닐, 테트라히드로이소퀴놀리닐, 이소퀴놀리닐, 벤즈이미다졸릴, 벤조피라닐, 인돌리지닐, 벤조푸라닐, 크로모닐, 쿠마리닐, 벤조피라닐, 신놀리닐, 퀴녹살리닐, 인다졸릴, 피롤로피리딜, 푸로피리디닐, 디히드로이소인돌릴, 테트라히드로퀴놀리닐 등이 있다.
트리시클릭 헤테로아릴기의 예로는 카르바졸릴, 벤지돌릴, 페난트롤리닐, 아크리디닐, 페난트리디닐, 크산테닐 등이 있다.
용어 "헤테로알킬렌"은 2가의 헤테로아릴 라디칼, 즉 헤테로아릴 고리의 임의의 이용가능한 2개의 부착 지점에서 2개의 다른 기에 대한 2개의 부착 지점을 갖는 상기 정의된 바와 같은 헤테로아릴기를 나타낸다.
"치환된 헤테로아릴" 기는 임의의 이용가능한 부착 지점에서 하나 이상의 치환기, 바람직하게는 1 내지 4개의 치환기로 치환된 상기 정의된 바와 같은 헤테로아릴기이다. 치환기의 예로는 알킬, 치환된 알킬, 알케닐, 치환된 알케닐 뿐만 아니라, 알킬 치환기로서 상기 언급된 기들이 있으나 이들로 한정되지는 않는다.
용어 "헤테로고리", 헤테로시클릭" 및 "헤테로시클로"는 상호교환적으로 사용되며, 각각 치환되거나 비치환될 수 있고 완전하게 포화되거나 부분적으로 불포화된 비-방향족 시클릭기를 나타내고, 예를 들면 하나 이상의 탄소 원자-함유 고리에 하나 이상의 헤테로원자를 갖는 4-원 내지 7-원 모노시클릭, 7-원 내지 11-원 바이시클릭, 또는 10-원 내지 15-원 트리시클릭 고리계이다. 헤테로원자를 함유하는 헤테로시클릭기의 고리는 각각 질소, 산소 및 황 원자로부터 선택된 1, 2 또는 3개의 헤테로원자를 가질 수 있고, 여기서 질소 및 황 헤테로원자는 또한 임의로는 산화될 수 있으며, 질소 헤테로원자는 또한 임의로는 4급화될 수 있다. 바람직하게는, 2개의 인접한 헤테로원자가 동시에 산소 및 질소로부터 선택되지 않는다. 바이시클릭 또는 트리시클릭 헤테로시클릭기는 하나 이상의 비-방향족 비-카르보시클릭 고리를 포함하여야 하지만, 다른 융합된 고리(들)이 방향족 또는 비-방향족일 수 있으며, 카르보시클릭일 수 있고, 단 이러한 경우에 부착 지점은 비-방향족 헤테로원자-함유 고리의 임의의 이용가능한 질소 또는 탄소 원자일 것이다. 또한, 헤테로시클릭기의 정의는 그 자체로 하나 이상의 탄소 원자가 이중 결합을 통해 산소 원자에 부착되어 카르보닐기를 지정하는 고리를 포함하고 (상기 헤테로시클릭기는 비-방향족임), 또한 헤테로시클릭기가 추가의 고리에 융합된 경우, 이러한 추가의 고리는 하나 이상의 카르보닐기를 가질 수 있다.
모노시클릭 헤테로시클릭기의 예로는 피롤리디닐, 이미다졸리디닐, 테트라히드로푸릴, 피페리디닐, 피페라지닐, 피라졸리디닐, 이미다졸리닐, 피롤리닐, 테트라히드로피라닐, 모르폴리닐, 티아모르폴리닐 등이 있다.
"치환된 헤테로고리", "치환된 헤테로시클릭" 및 "치환된 헤테로시클로"는 임의의 이용가능한 부착 지점에서 하나 이상의 치환기, 바람직하게는 1 내지 4개의 치환기로 치환된 상기 정의된 바와 같은 헤테로고리, 헤테로시클릭 또는 헤테로시클로 기를 나타낸다. 치환기의 예로는 알킬, 치환된 알킬, 알케닐, 치환된 알케닐 뿐만 아니라, 알킬 치환기의 예로 상기 언급된 기들이 있다.
"히드록시"는 -OH를 나타낸다.
"티올"은 -SH 기를 의미한다.
용어 "4급 질소"는 양하전된 4가의 질소 원자, 예를 들면 테트라알킬암모늄기 (예를 들면, 테트라메틸암모늄 또는 N-메틸피리디늄)의 양하전된 질소, 양자화된 암모늄 종 (예를 들면, 트리메틸히드로암모늄 또는 N-히드로피리디늄)의 양하전된 질소, 아민 N-옥시드 (예를 들면, N-메틸-모르폴린-N-옥시드 또는 피리딘-N-옥시드)의 양하전된 질소, 및 N-아미노-암모늄기 (예를 들면, N-아미노피리디늄)의 양하전된 질소 등을 나타낸다.
관능기가 "보호된" 것으로 언급된 경우, 이는 기가 보호된 부위에서 원하지 않는 부반응을 완화시키는, 특히 일어나지 않도록 하는 변형된 형태임을 의미한다. 본원에 기재된 방법 및 화합물에 적합한 보호기로는 표준 문헌, 예컨대 문헌 [Greene, T.W. et al., Protective Groups in Organic Synthesis, Wiley, N.Y. (1991)] (상기 거명을 통해 본원에 참고로 포함됨)에 기재된 것이 있으나 이들로 한정되지는 않는다.
본 발명의 다른 실시양태
본 발명은 본 발명의 요약에 열거한 바와 같은, 하기 화학식 X의 화합물을 포함한다.
본 발명은 하기 화학식 X'에 따른 입체특이적 형태를 갖는 화합물, 및 이들의 제약상-허용되는 염 및/또는 용매화물을 포함한다.
<화학식 X'>
Figure 112008088788371-PCT00008
상기 식에서,
K는 -O-, -S- 또는 -NR7-이고;
A는 -(CR8R9)-(CH2)m-Z-이고, 여기서 Z는 -(CHR10)-, -C(=O)-, -C(=O)-C(=O)-, -OC(=O)-, -N(R11)C(=O)-, -SO2- 또는 -N(R11)SO2-이고;
B1은 히드록실 또는 시아노이고, R1은 수소이거나, 또는 B1 및 R1은 함께 이중 결합을 형성하고;
R2, R3 및 R5는 독립적으로 수소, 알킬, 치환된 알킬, 아릴 또는 치환된 아릴이거나; 또는 R2 및 R3은 이들이 부착되어 있는 탄소와 함께 임의로 치환된 시클로알킬을 형성할 수 있고;
R4는 수소, 알킬, 알케닐, 치환된 알킬, 치환된 알케닐, 아릴 또는 치환된 아릴이고;
R6은 수소, 알킬 또는 치환된 알킬이고;
R7, R8, R9, R10 및 R11은 독립적으로 수소, 알킬, 치환된 알킬, 시클로알킬, 치환된 시클로알킬, 아릴, 치환된 아릴, 헤테로시클로알킬, 치환된 헤테로시클로알킬, 헤테로아릴 또는 치환된 헤테로아릴이고;
R12는 H, 알킬, 치환된 알킬 또는 할로겐이고;
R13은 아릴, 치환된 아릴, 헤테로아릴 또는 치환된 헤테로아릴이고;
m은 0 내지 6이다.
다른 실시양태에서, 본 발명의 화합물 (그의 제약상 허용되는 염 및/또는 용매화물 포함)은
K가 -O-이고;
A가 C2 -4 알킬렌이고;
B1가 -OH이고;
R2, R3, R4 및 R5가 독립적으로 수소 또는 저급 알킬이고;
R6이 수소 또는 메틸이고;
R12가 H, 알킬, 치환된 알킬 또는 할로겐이고;
R13이 임의로 치환된 5-원 또는 6-원 헤테로아릴인
화학식 X 또는 상기 입체특이적 화학식 X'를 갖는다.
<화학식 X>
Figure 112008088788371-PCT00009
다른 실시양태에서, 본 발명의 화합물 (그의 제약상 허용되는 염 및/또는 용매화물 포함)은
K가 -O-이고;
A가 C2 -4 알킬렌이고;
B1이 -OH이고;
R2, R3, R4 및 R5가 독립적으로 수소 또는 저급 알킬이고;
R6이 수소이고;
R12가 H, 알킬, 치환된 알킬 또는 할로겐이고;
R13이 임의로 치환된 5-원 또는 6-원 헤테로아릴인,
상기 정의된 바와 같은 화학식 X 또는 X'를 갖는다.
다른 실시양태에서, 본 발명의 화합물 (그의 제약상 허용되는 염 및/또는 용매화물 포함)은
K가 -O-이고;
A가 C2 -4 알킬렌이고;
B1이 -OH이고;
R2, R3, R4 및 R5가 독립적으로 수소 또는 저급 알킬이고;
R6이 수소 또는 메틸이고;
R12가 H, 알킬, 치환된 알킬 또는 할로겐이고;
R13이 임의로 치환된 티아졸릴, 피리딜 또는 옥사졸릴인,
상기 정의된 바와 같은 화학식 X 또는 X'를 갖는다.
다른 실시양태에서, 화학식 Xa를 갖는 화합물, 및 이들의 제약상-허용되는 염 및/또는 용매화물이 제공된다.
Figure 112008088788371-PCT00010
상기 식에서,
K는 -O-, -S- 또는 -NR7-이고;
A는 -(CR8R9)-(CH2)m-Z-이고, 여기서 Z는 -(CHR10)-, -C(=O)-, -C(=O)-C(=O)-, -OC(=O)-, -N(R11)C(=O)-, -SO2- 또는 -N(R11)SO2-이고;
R6은 수소 또는 메틸이고;
R8, R9, R10 및 R11은 독립적으로 수소, 알킬 또는 치환된 알킬이고,
R12는 H, 알킬, 치환된 알킬 또는 할로겐이고;
R13은 아릴, 치환된 아릴, 헤테로아릴 또는 치환된 헤테로아릴이고;
m은 0 내지 6이다.
본 발명의 다른 실시양태에서, 화학식 Xa의 화합물 (X'로 나타낸 입체화학에 상응하는, 입체특이적 형태 Xa'를 갖는 화학식 Xa'의 화합물 포함)이 제공된다.
다른 실시양태에서, K가 -O-이고, R13이 임의로 치환된 티아졸릴, 피리딜 또 는 옥사졸릴이고, 나머지 기는 상기 정의된 바와 같은, 상기 화학식 Xa 또는 Xa'를 갖는 화합물이 제공된다.
다른 실시양태에서, K가 -O-이고; A가 C2 - 4알킬렌이고; R6이 수소 또는 메틸이고; R12가 H, 저급 알킬 또는 할로겐이고; R13이 임의로-치환된 티아졸릴, 피리딜 또는 옥사졸릴인 상기 화학식 Xa 또는 Xa'를 갖는 화합물이 제공된다.
본 발명의 화합물 (이들의 제약상-허용되는 염 및/또는 용매화물 포함)은 또한 R6이 수소 또는 메틸인 화학식 Xb를 가질 수 있다.
Figure 112008088788371-PCT00011
다른 실시양태에서, 본 발명의 화합물은 R6이 수소인 화학식 Xb를 갖는다.
다른 실시양태에서, 본 발명의 화합물 (이들의 제약상-허용되는 염 및/또는 용매화물 포함)은 R6이 수소 또는 메틸인 입체특이적 화학식 Xb'를 가질 수 있다.
<화학식 Xb'>
Figure 112008088788371-PCT00012
다른 실시양태에서, 본 발명의 화합물은 R6이 수소인 화학식 Xb'를 갖는다.
본 발명의 한 실시양태에 있어서, 환자를 치료상 유효량의 하기 화학식 X의 화합물 또는 이들의 제약상-허용되는 염 및/또는 용매화물로 치료하는 것을 포함하는, 암, 예를 들면 폴레이트-수용체 관련 증상의 치료 방법이 제공된다.
<화학식 X>
Figure 112008088788371-PCT00013
상기 식에서,
K는 -O-, -S- 또는 -NR7-이고;
A는 -(CR8R9)-(CH2)m-Z-이고, 여기서 Z는 -(CHR10)-, -C(=O)-, -C(=O)-C(=O)-, -OC(=O)-, -N(R11)C(=O)-, -SO2- 또는 -N(R11)SO2-이고;
B1은 히드록실 또는 시아노이고, R1은 수소이거나, 또는 B1 및 R1은 함께 이중 결합을 형성하고;
R2, R3 및 R5는 독립적으로 수소, 알킬, 치환된 알킬, 아릴 또는 치환된 아릴이거나; 또는 R2 및 R3은 이들이 부착되어 있는 탄소와 함께 임의로 치환된 시클로알킬을 형성할 수 있고;
R4는 수소, 알킬, 알케닐, 치환된 알킬, 치환된 알케닐, 아릴 또는 치환된 아릴이고;
R6은 수소, 알킬 또는 치환된 알킬이고;
R7, R8, R9, R10 및 R11은 독립적으로 수소, 알킬, 치환된 알킬, 시클로알킬, 치환된 시클로알킬, 아릴, 치환된 아릴, 헤테로시클로알킬, 치환된 헤테로시클로알킬, 헤테로아릴 또는 치환된 헤테로아릴이고;
R12는 H, 알킬, 치환된 알킬 또는 할로겐이고;
R13은 아릴, 치환된 아릴, 헤테로아릴 또는 치환된 헤테로아릴이고;
m은 0 내지 6이다.
한 실시양태에서, 상기 방법은 치료상 유효량의 입체특이적 화학식 X'를 갖는 화합물 (이들의 제약상-허용되는 염 및/또는 용매화물 포함)로 환자를 치료하는 것을 포함한다.
<화학식 X'>
Figure 112008088788371-PCT00014
상기 식에서, K, A, B1, R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9, R10, R11, R12, R13 및 m은 화학식 X의 화합물에 대해 상기 정의된 바와 같다.
다른 실시양태에서, 상기 방법은
K가 -O-이고;
A가 C2 -4 알킬렌이고;
B1이 -OH이고;
R2, R3, R4 및 R5가 독립적으로 수소 또는 저급 알킬이고;
R6이 수소 또는 메틸이고;
R7, R8, R9, R10 및 R11이 독립적으로 수소, 알킬, 치환된 알킬, 시클로알킬, 치환된 시클로알킬, 아릴, 치환된 아릴, 헤테로시클로알킬, 치환된 헤테로시클로알킬, 헤테로아릴 또는 치환된 헤테로아릴이고;
R12가 H, 알킬, 치환된 알킬 또는 할로겐이고;
R13이 임의로 치환된 5-원 또는 6-원 헤테로아릴인,
치료상 유효량의 상기 기재된 바와 같은 화학식 X (화학식 X' 포함)의 화합물 (이들의 제약상 허용되는 염 및/또는 용매화물 포함)로 환자를 치료하는 것을 포함한다.
다른 실시양태에서, 상기 방법은
K가 -O-이고;
A가 C2 -4 알킬렌이고;
B1이 -OH이고;
R2, R3, R4 및 R5가 독립적으로 수소 또는 저급 알킬이고;
R6이 수소이고;
R7, R8, R9, R10 및 R11이 독립적으로 수소, 알킬, 치환된 알킬, 시클로알킬, 치환된 시클로알킬, 아릴, 치환된 아릴, 헤테로시클로알킬, 치환된 헤테로시클로알킬, 헤테로아릴 또는 치환된 헤테로아릴이고;
R12가 H, 알킬, 치환된 알킬 또는 할로겐이고;
R13이 임의로 치환된 5-원 또는 6-원 헤테로아릴인,
치료상 유효량의 상기 기재된 바와 같은 화학식 X 또는 X'의 화합물 (이들의 제약상 허용되는 염 및/또는 용매화물 포함)로 환자를 치료하는 것을 포함한다.
다른 실시양태에서, 상기 방법은
K가 -O-이고;
A가 C2 -4 알킬렌이고;
B1이 -OH이고;
R2, R3, R4 및 R5가 독립적으로 수소 또는 저급 알킬이고;
R6이 수소 또는 메틸이고;
R7, R8, R9, R10 및 R11이 독립적으로 수소, 알킬, 치환된 알킬, 시클로알킬, 치환된 시클로알킬, 아릴, 치환된 아릴, 헤테로시클로알킬, 치환된 헤테로시클로알킬, 헤테로아릴 또는 치환된 헤테로아릴이고;
R12가 H, 알킬, 치환된 알킬 또는 할로겐이고;
R13이 임의로 치환된 티아졸릴, 피리딜 또는 옥사졸릴인,
치료상 유효량의 상기 기재된 바와 같은 화학식 X 또는 X'의 화합물 (이들의 제약상 허용되는 염 및/또는 용매화물 포함)로 환자를 치료하는 것을 포함한다.
본 발명의 방법은 또한, 상기 치료를 필요로 하는 환자를 치료상 유효량의 상기 화학식 Xa 또는 입체특이적 형태 Xa' (식 중, K는 -O-, -S- 또는 -NR7-이고; A는 -(CR8R9)-(CH2)m-Z-이고, 여기서 Z는 -(CHR10)-, -C(=O)-, -C(=O)-C(=O)-, -OC(=O)-, -N(R11)C(=O)-, -SO2- 또는 -N(R11)SO2-이고; R6은 수소 또는 메틸이고; R8 및 R9는 독립적으로 수소, 알킬 또는 치환된 알킬이고, R12는 H, 알킬, 치환된 알킬 또는 할로겐이고; R13은 아릴, 치환된 아릴, 헤테로아릴 또는 치환된 헤테로아릴이고; m은 0 내지 6임)의 화합물 (이들의 제약상-허용되는 염 및/또는 용매화물 포함)로 치료하는 것을 포함한다.
본 발명의 방법은 또한 상기 치료를 필요로 하는 환자를 치료상 유효량의 상기 화학식 Xb 또는 Xb'의 화합물 (R6이 수소 또는 메틸임)로 치료하는 것을 포함할 수 있다. 또 다른 실시양태에서, 상기 방법은 R6이 수소인 화학식 Xb 또는 Xb'의 화합물로 환자를 치료하는 것을 포함한다.
본 발명의 다른 실시양태는 상기 기재된 임의의 화합물 (화학식 X, Xa, Xa', Xb 및/또는 Xb'의 화합물 포함, 여기서 기 K, A, B1, R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9, R10, R11, R12 및 R13은 상기 언급된 바와 같이 선택될 수 있음)의, 환자에서 암을 치료하기 위한 제약 조성물의 제조에 있어서의 용도, 특히 폴레이트 수용체를 과다발현 또는 우선적으로 발현하는 종양으로의 표적화된 약물 전달을 위한 컨쥬게이트 화합물을 함유하는 제약 조성물의 제조에 사용하기 위한 용도를 포함한다.
본 발명의 다른 실시양태는 종양 부위에서의 치료를 필요로 하는 환자를 치료상 유효량의 화학식 X, Xa, Xa', Xb 및/또는 Xb' (여기서, 기 K, A, B1 , R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9, R10, R11, R12 및 R13은 상기 언급된 바와 같이 선택될 수 있음)의 화합물로 치료하는 것을 포함하며, 이 때 상기 화합물은 종양 부위에 방출되어 종양 부위에서 치료가 일어난다.　 이 실시양태에서, 컨쥬게이트 화합물이 종 양 부위로 전달되고, 이어서 상기 정의된 바와 같은 화학식 X, Xa, Xa', Xb 또는 Xb'의 화합물이 종양 부위에서 방출되어 종양 부위에서 환자를 치료한다. 따라서,본원에서 환자 치료와 관련하여 "치료"라는 용어가 사용된 경우에는 종양 부위에서의 치료를 포함하나, 예를 들면 컨쥬게이트 화합물을 통해 전달되는 치료를 포함하는 것으로 이해된다.
폴레이트 수용체 (FR)의 수준을 상향조절하는 제제를 사용하는 것은 특정 암 세포 또는 종양 유형에서 FR 발현을 증가시켜 환자에게 본 발명의 화합물을 투여하였을 때 얻는 이점을 향상시키고/거나 본 발명에 따른 폴레이트 수용체 결합 화합물로 치료될 수 있는 다양한 질환 또는 종양 유형을 향상시키는데 효과적일 수 있다. 특정 암에서의 폴레이트 수용체의 발현은 폴레이트 수용체 유도물질을 투여하여 상향조절될 수 있으며, 이 물질은 암 세포에서 폴레이트 수용체의 수준을 선택적으로 증가시켜 폴레이트 수용체 표적화된 요법의 효과를 향상시킨다. 예를 들면, 에스트로겐 수용체 양성 (ER+) 유방암은 낮은 수준의 폴레이트 수용체를 발현시킨다. 폴레이트 수용체 유도물질, 예컨대 타목시펜, 에스트로겐 길항제로의 치료는 ER+ 유방암에서 폴레이트 수용체의 발현을 상향조절하여 폴레이트 수용체 표적화된 요법으로의 치료에 대한 ER+ 유방암 세포 감수성을 증가시키는 것으로 알려져 있다.
본 발명의 한 측면은 임의로는 환자에게 유효량의 하나 이상의 폴레이트 수용체 유도물질을 투여하고, 이 환자를 유효량의 화학식 X에 따른 하나 이상의 화합물로 치료하는 것을 포함하는, 환자에서 암 또는 증식성 질환을 치료하는 방법을 제공한다. 폴레이트 수용체 유도물질은 환자를 화학식 X에 따른 화합물로 치료하기 이전, 도중 또는 이후에 투여할 수 있다. 한 실시양태에서, 폴레이트 수용체 유도물질은 화학식 X의 화합물로 치료하기 전에 투여된다. 폴레이트 수용체 유도물질의 유효량은 원하는 세포에서 폴레이트 수용체를 상항조절하여 화합물로의 치료가 치료상 효과적이도록 하는 양을 나타낸다.
폴레이트 수용체 α (FRα)의 상향조절에 사용되는 폴레이트 수용체 유도물질의 예로는 에스트로겐 수용체 길항제, 예컨대 타목시펜; 프로게스테론 수용체 효능제, 예컨대 프로게스틴; 안드로겐 수용체 효능제, 예컨대 테스토스테론 및 디히드록시테스토스테론, 및 글루코코르티코이드 수용체 효능제, 예컨대 덱사메타손이 있다.
폴레이트 수용체 β (FRβ)의 상향조절에 사용되는 폴레이트 수용체 유도물질의 예로는 레티노산 수용체 효능제, 예컨대 모든-트랜스 레티노산 (ATRA), 테트라메틸 나프탈레닐 프로페닐 벤조산 (TTNPB), 9-시스 레티노산 (9-시스 RA), CD33336, LG101093 및 CD2781이 있다.
한 실시양태에서, 유효량의 하나 이상의 폴레이트 수용체 유도물질을 투여하고, 또한 이 환자를 하나 이상의 화학식 X에 따른 화합물로 치료하는 것을 포함하며; 여기서 상기 폴레이트 수용체 유도물질은 폴레이트 수용체 α를 상향조절하는 것인, 암 또는 증식성 질환의 치료를 필요로 하는 환자에서 상기 질환을 치료하는 방법이 제공된다. 바람직하게는, 상기 암 또는 증식성 질환은 유방암, 예컨대 ER+ 유방암, 및 난소암으로부터 선택된다.
본 발명의 한 실시양태에서, 유효량의 하나 이상의 폴레이트 수용체 유도물질을 투여하고, 유효량의 하나 이상의 화학식 X에 따른 화합물을 투여하는 것을 포함하며; 여기서 상기 폴레이트 수용체 유도물질은 폴레이트 수용체 β를 상향조절하는 것인, 암 또는 증식성 질환의 치료를 필요로 하는 환자에서 상기 질환을 치료하는 방법이 제공된다. 바람직하게는, 상기 암 또는 증식성 질환은 백혈병, 보다 바람직하게는 급성 골수성 백혈병 (AML) 및 만성 골수성 백혈병 (CML)으로부터 선택된다.
다른 실시양태에서, 유효량의 하나 이상의 폴레이트 수용체 유도물질을 투여하고, 하나 이상의 히스톤 데아세틸라제 억제제를 투여하고, 이 환자를 유효량의 하나 이상의 화학식 X에 따른 화합물로 치료하는 것을 포함하는, 암 또는 증식성 질환의 치료를 필요로 하는 환자에서 상기 질환을 치료하는 방법이 제공된다. 히스톤 데아세틸라제 억제제의 예는 트리코스타틴 A (TSA)이다. 미국 특허 출원 공개공보 제2003/0170299 A1호, WO 2004/082463, 문헌 [Kelly, K. M., B.G. Rowan, and M. Ratnam, Cancer Research 63, 2820-2828 (2003)], [Wang, Zheng, Behm, and Ratnam, Blood, 96:3529-3536 (2000)]을 참조한다.
본 발명의 화합물은 염 또는 용매화물을 형성할 수 있으며, 이들이 또한 본 발명의 범위에 포함된다. 본원에서 화학식 X의 화합물의 언급은 달리 지시되지 않는 한, 이들의 염 및 용매화물, 라세메이트, 부분입체이질체 및 거울상이성질체에 대한 언급을 포함하는 것으로 이해된다. 본원에 사용된 용어 "염(들)"은 무기 및/또는 유기 산 및 염기와 형성된 산성 및/또는 염기성 염을 나타낸다. 또한, 화학 식 X의 화합물이 염기성 잔기, 예컨대 피리디닐, 이미다졸릴, 아민 또는 구아니디닐 등, 및 산성 잔기, 예컨대 카르복실산 등을 모두 함유하는 경우, 양쪽성 이온이 형성될 수 있으며, 본원에 사용된 용어 "염(들)"에 포함된다. 제약상 허용되는 (즉, 비-독성, 생리학상 허용되는) 염이 바람직하지만, 다른 염도 예를 들면 제조 동안 이용될 수 있는 단리 또는 정제 단계에 유용하다. 화학식 X의 화합물의 염은, 예를 들면 화학식 X의 화합물을 염이 침전되는 것과 같은 매질 또는 수성 매질 중에서 소정량 (예컨대 등몰량)의 산 또는 염기와 반응시킨 후에 동결건조시켜 형성될 수 있다.
염기성 잔기, 예컨대 아민, 구아니디닐기, 또는 피리딜 또는 이미다졸릴 고리 등을 함유하는 화학식 X의 화합물은 다양한 유기 및 무기 산과 염을 형성할 수 있다. 산 부가염의 예로는 아세테이트 (예컨대, 아세트산 또는 트리할로아세트산, 예를 들면 트리플루오로아세트산과 형성됨), 아디페이트, 알기네이트, 아스코르베이트, 아스파르테이트, 벤조에이트, 벤젠술포네이트, 바이술페이트, 보레이트, 부티레이트, 시트레이트, 캄포레이트, 캄포르술포네이트, 시클로펜탄프로피오네이트, 디글루코네이트, 도데실술페이트, 에탄술포네이트, 푸마레이트, 글루코헵타노에이트, 글리세로포스페이트, 헤미술페이트, 헵타노에이트, 헥사노에이트, 히드로클로라이드, 히드로브로마이드, 히드로요오다이드, 히드록시에탄술포네이트 (예를 들면, 2-히드록시에탄술포네이트), 락테이트, 말레에이트, 메탄술포네이트, 나프탈렌술포네이트 (예를 들면, 2-나프탈렌술포네이트), 니코티네이트, 니트레이트, 옥살레이트, 펙티네이트, 퍼술페이트, 페닐프로피오네이트 (예를 들면, 3-페닐프로피오 네이트), 포스페이트, 피크레이트, 피발레이트, 프로피오네이트, 살리실레이트, 숙시네이트, 술페이트 (예컨대, 황산과 형성됨), 술포네이트 (예컨대, 본원에 언급되어 있음), 타르트레이트, 티오시아네이트, 톨루엔술포네이트, 예컨대 토실레이트, 운데카노에이트 등이 있다.
산성 잔기, 예컨대 카르복실산 등을 함유하는 화학식 X의 화합물은 다양한 유기 및 무기 염기와 염을 형성할 수 있다. 염기성 염의 예로는 암모늄 염; 알칼리 금속 염, 예컨대 나트륨, 리튬 및 칼륨 염; 알칼리 토금속 염, 예컨대 칼슘 및 마그네슘 염; 유기 염기 (예를 들면, 유기 아민), 예컨대 벤자틴, 디시클로헥실아민, 히드라바민 (N,N-비스(데히드로아비에틸)에틸렌디아민과 형성됨), N-메틸-D-글루카민, N-메틸-D-글리카미드, t-부틸 아민과의 염; 및 아미노산, 예컨대 아르기닌, 리신과의 염 등이 있다. 염기성 질소-함유기는 저급 알킬 할라이드 (예를 들면, 메틸, 에틸, 프로필, 및 부틸 클로라이드, 브로마이드 및 요오다이드), 디알킬 술페이트 (예를 들면, 디메틸, 디에틸, 디부틸 및 디아밀 술페이트), 장쇄 할라이드 (예를 들면, 데실, 라우릴, 미리스틸 및 스테아릴 클로라이드, 브로마이드 및 요오다이드), 아르알킬 할라이드 (예를 들면, 벤질 및 페네틸 브로마이드), 및 기타 물질 등으로 4급화될 수 있다.
본 발명의 화합물의 용매화물이 또한 본원에 포함된다. 화학식 X의 화합물의 용매화물은 예를 들면 수화물을 포함한다.
거울상이성질체 형태 및 부분입체이성질체 형태를 비롯한 본 발명의 화합물의 모든 입체이성질체 (예를 들면, 다양한 치환기 상의 비대칭 탄소로 인해 존재할 수 있음)가 본 발명의 범위에 포함된다. 따라서, 예를 들면 화학식 X의 화합물에 대한 각각의 언급은 화학식 X'의 화합물을 포함한다. 본 발명의 화합물의 개별 입체이성질체는, 예를 들면 실질적으로 다른 이성질체를 포함하지 않을 수 있거나 (예를 들면, 특정 활성을 갖는 순수하거나 또는 실질적으로 순수한 광학적 이성질체인 경우), 또는 예를 들면 라세메이트로서, 또는 다른 모든 입체이성질체 또는 다른 선택된 입체이성질체와 혼합될 수 있다. 본 발명의 키랄 중심은 [IUPAC 1974 Recommendations]에 정의된 바와 같은 S 또는 R 배열을 가질 수 있다. 라세미 형태는 물리적 방법, 예를 들면 분별 결정화, 부분입체이성질체 유도체의 분리 또는 결정화, 또는 키랄 컬럼 크로마토그래피에 의한 분리에 의해 분할될 수 있다. 개별 광학적 이성질체는 최종 생성물에 대해 원하는 바에 상응하는 입체화학을 갖는 출발 물질 및/또는 중간체를 선택하고, 입체화학이 반응 전반에 걸쳐 유지되는 입체특이적 방법으로부터 수득할 수 있고/거나, 상기 이성질체는 예를 들면 광학적으로 활성인 산과의 염 형성에 이은 결정화와 같은 통상적인 방법 등을 비롯한 임의의 적합한 방법에 의해 라세메이트로부터 수득할 수 있다.
본 발명의 화합물의 모든 형태 이성질체 (혼합물 형태, 또는 순수하거나 실질적으로 순수한 형태)가 포함된다. 이해될 수 있는 바와 같이, 바람직한 형태는 특정 화합물의 기능성 및 원하는 활성 형태일 수 있다. 형태 이성질체는 본원에 기재된 방법 (입체선택적일 수 있음)으로 제조할 수 있다. 다르게는, 최종 화합물에 대해 원하는 입체화학을 상응하는 원하는 입체화학을 갖는 출발 물질을 사용한 후에 제조 방법 전반에 걸쳐 입체선택성을 유지시켜 달성할 수 있다. 다르게는, 화합물을 라세메이트 또는 부분입체이성질체로 제조할 수 있으며, 이어서 원하는 입체화학을 당업계에 공지된 임의의 적합한 방법, 예를 들면 컬럼 크로마토그래피에 의해 달성될 수 있는 형태 이성질체의 분리를 통해 완성할 수 있다.
본 명세서 전반에 걸쳐, 기 및 이들의 치환기는 제약상-허용되는 화합물 및/또는 제약상-허용되는 화합물의 제조에 유용한 중간체 화합물로서 유용한 안정한 잔기 및 화합물을 제공하도록 선택될 수 있다. 당업자는 안정한 화합물을 완성하기 위한 가변기의 적합한 선택에 대해 알고 있을 것이다.
본원에서 예시적으로 또는 바람직한 것으로 나타낸 실시양태는 설명을 위한 것으로, 본 발명을 제한하지는 않는다.
본 발명의 다른 실시양태는, 예를 들면 상기 언급된 실시양태의 조합을 고려하여, 당업자에게 명백해질 것이며, 본원에서 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 생각된다.
유용성
특정 암 세포에서 과다발현 또는 우선적으로 발현되는 단백질들 중 하나가 폴레이트 수용체이다. 폴산은 DNA 합성에 필요하고, 특정 인간 종양 세포는 폴레이트-결합 단백질을 과다발현하는 것으로 알려져 있다. 예를 들면, 폴레이트-결합 단백질이 난소암에 대한 마커임을 보고한 문헌 [Campbell et al., "Folate Binding Protein is a Marker for Ovarian Cancer", Cancer Research, Vol. 51 (Oct. 1, 1991), at pp. 5329-38] 및 [Coney et al., "Cloning of a Tumor-Associated Antigen: MOv18 and MOv19 Antibodies Recognize Folate-binding Protein", Cancer Research, Vol. 51 (Nov. 15, 1991), at pp. 6125-31]을 모두 참조한다. 폴레이트-수용체 과다발현은 또한 다른 암, 예를 들면 피부암, 신장암, 유방암, 폐암, 결장암, 비암, 인후암, 유선암 및 뇌암 뿐만 아니라, 본원에 참조된 다른 암에서도 알려져 있다.
본 발명의 화합물은 에포틸론-유래의 미세소관-안정화제로서 유용하며, 폴레이트 수용체를 발현하는 종양으로 전달될 수 있다. 이들은 다양한 암 및 다른 증식성 질환, 특히 폴레이트 수용체를 발현하는 암 세포 또는 종양을 특징으로 하는 암의 치료에 유용하다. 본원에 사용된 용어 "폴레이트-수용체 관련 증상"은 폴레이트 수용체의 발현을 특징으로 하는 질환 또는 장애, 또는 다르게는 정상 조직에 비해 환부 조직에서의 폴레이트 수용체의 발현 수준에 기초하여 진단 또는 치료될 수 있는 질환 또는 장애를 포함한다. 본 발명의 화합물은 컨쥬게이트 형성에 유용하다. 예를 들면, 본 발명의 화합물은 아래 화학식 I의 컨쥬게이트 화합물을 형성 하는데 사용될 수 있다.
상기 식에서,
V는 폴레이트 또는 이들의 유사체 또는 유도체이고;
Q는 O, S 또는 NR7이고;
M은 방출가능한 링커이고;
K는 O, S 또는 NR7a이고;
A는 -(CR8R9)-(CH2)m-Z-이고, 여기서 Z는 -(CHR10)-, -C(=O)-, -C(=O)-C(=O)-, -OC(=O)-, -N(R11)C(=O)-, -SO2- 또는 -N(R11)SO2-이고;
B1은 히드록실 또는 시아노이고, R1은 수소이거나, 또는 B1 및 R1은 함께 이중 결합을 형성하고;
R2, R3 및 R5는 독립적으로 수소, 알킬, 치환된 알킬, 아릴 또는 치환된 아릴이거나; 또는 R2 및 R3은 이들이 부착되어 있는 탄소와 함께 임의로 치환된 시클로 알킬을 형성할 수 있고;
R4는 수소, 알킬, 알케닐, 치환된 알킬, 치환된 알케닐, 아릴 또는 치환된 아릴이고;
R6은 수소, 알킬 또는 치환된 알킬이고;
R7a, R7, R8, R9, R10 및 R11은 독립적으로 수소, 알킬, 치환된 알킬, 시클로알킬, 치환된 시클로알킬, 아릴, 치환된 아릴, 헤테로시클로알킬, 치환된 헤테로시클로알킬, 헤테로아릴 또는 치환된 헤테로아릴이고;
R12는 H, 알킬, 치환된 알킬 또는 할로겐이고;
R13은 아릴, 치환된 아릴, 헤테로아릴 또는 치환된 헤테로아릴이고;
m은 0 내지 6이고;
T는 화학식
Figure 112008088788371-PCT00016
를 갖고,
여기서
R14는 각각의 경우에 독립적으로 수소, 알킬, 치환된 알킬, 아릴, 치환된 아릴, 아릴알킬, 치환된 아릴알킬, 시클로알킬, 치환된 시클로알킬, 시클로알킬알킬, 치환된 시클로알킬알킬, 헤테로아릴, 헤테로아릴알킬, 치환된 헤테로아릴알킬, 치 환된 헤테로아릴, 헤테로시클로알킬 또는 치환된 헤테로시클로알킬이고;
q는 1 내지 10이고;
R15, R16 및 R17은 독립적으로 수소, 알킬, 치환된 알킬 또는 시클로알킬이다.
다른 비제한적 예로서, 본 발명의 화합물은 하기 화학식 Ia의 컨쥬게이트 화합물의 형성에 사용될 수 있다.
Figure 112008088788371-PCT00017
상기 식에서, V는 폴레이트-수용체 결합 잔기이다. 예를 들면, V는 하기 화 학식을 가질 수 있다.
Figure 112008088788371-PCT00018
상기 식에서,
W 및 X는 독립적으로 CH 또는 질소이고;
R20은 수소, 아미노 또는 저급 알킬이고;
R21은 수소, 저급 알킬이거나, 또는 R23과 시클로알킬기를 형성하고;
R22는 수소, 저급 알킬, 저급 알케닐 또는 저급 알키닐이고;
R23은 수소이거나, 또는 R21과 시클로알킬을 형성한다. 바람직하게는, V는
Figure 112008088788371-PCT00019
이다.
본 발명의 화합물은 컨쥬게이션되어 하기 화학식 Ib의 화합물을 형성할 수 있다.
Figure 112008088788371-PCT00020
상기 식에서,
V는 폴레이트-수용체 결합 잔기이고;
R은 H 또는 저급 알킬이고;
Q는 O, S 또는 NR7이고;
M은 화학식
Figure 112008088788371-PCT00021
,
Figure 112008088788371-PCT00022
또는
Figure 112008088788371-PCT00023
, 바람직하게는 화학식
Figure 112008088788371-PCT00024
를 갖는 방출가능한 링커이고;
R14는 각각의 경우에 독립적으로 수소, 알킬, 치환된 알킬, 아릴, 치환된 아릴, 아릴알킬, 치환된 아릴알킬, 시클로알킬, 치환된 시클로알킬, 시클로알킬알킬, 치환된 시클로알킬알킬, 헤테로아릴, 헤테로아릴알킬, 치환된 헤테로아릴알킬, 치환된 헤테로아릴, 헤테로시클로알킬 또는 치환된 헤테로시클로알킬이고; 바람직하게는 H, 메틸, 구아니디닐프로필, -(CH2)1-2-CO2H, -CH2-SH, -CH2-OH, 이미다졸릴(메 틸), 아미노부틸 및 -CH(OH)-CH3으로부터 선택된 기, 보다 바람직하게는 -C(=O)-OH 또는 -NH-C(=NH)-NH2 중 하나로 치환된 C1 내지 C3 알킬이고;
q는 1 내지 10; 바람직하게는 1 내지 5이고;
R15, R16 및 R17은 독립적으로 수소, 저급 알킬 또는 치환된 저급 알킬이고;
R18, R19, R31, R32, R33, R24, R25, R26, R27, R28 및 R29는 각각 독립적으로 H, 저급 알킬, 치환된 저급 알킬, 시클로알킬 또는 치환된 시클로알킬이거나, 또는 R18 및 R19; R31 및 R32; R19 및 R31; R33 및 R24; R25 및 R26; R24 및 R25; 또는 R27 및 R28 중 어느 하나는 함께 시클로알킬을 형성할 수 있다.
본 발명의 화합물 (이들의 제약상 허용되는 염 및 용매화물 포함)은 특히 하기 화학식을 갖는 컨쥬게이트 화합물의 형성에 유용하다.
Figure 112008088788371-PCT00025
본원에 열거된 임의의 2가의 기, 예컨대 -(CR8R9)-(CH2)m-Z-의 경우, 이는 화학식 I의 화합물에 삽입될 수 있으며, 이 때 상기 삽입은 왼쪽으로부터 오른쪽으로 이루어져야 한다.
<화학식 I>
Figure 112008088788371-PCT00026
예를 들면, A가 -(CR8R9)-(CH2)m-Z-로 정의된 아래 상황에서, 다음과 같이 메틸렌기는 K에 부착되고, Z 기는 아지리디닐 고리의 질소에 부착된다.
Figure 112008088788371-PCT00027
비-제한적 실시예로, 이러한 폴레이트-수용체 관련 암으로는 난소암 및 피부암, 유방암, 폐암, 결장암, 비암, 인후암, 유선암, 간암, 신장암, 비장암 및/또는 뇌암; 중피종, 뇌하수체 선종, 자궁경부암, 신장 세포 암종 또는 다른 신장암, 맥락총 암종, 및 상피 종양이 있다 (문헌 [Asok, Antony, "Folate Receptors: Reflections on a Personal Odyssey and a Perspective on Unfolding Truth", Advanced Drug Delivery Reviews 56 (2004) at 1059-66] 참조).
또한, 항에스트로겐 (예컨대, 타목시펜, ICI 182, 780)의 사용은 특정 암 세포 또는 종양 유형에서 FR 발현을 증가시켜 환자에게 본 발명의 화합물을 투여하였 을 때 얻는 이점을 향상시키고/거나 본 발명에 따른 화합물로 치료될 수 있는 다양한 질환 또는 종양 유형을 향상시키는데 효과적일 수 있다.
예를 들면, 본 발명의 화합물로 치료될 수 있고/거나 본 발명의 화합물을 항에스트로겐과 함께 포함하는 조합 요법으로 치료될 수 있는 질환으로는 또한
- 상기 열거된 것을 포함하는 암종 및/또는 방광, 췌장, 위, 갑상선 및 전립선의 암종;
- 백혈병, 예컨대 급성 림프구성 백혈병 및 급성 림프모구성 백혈병, 및 림프종, 예컨대 B-세포 림프종, T-세포 림프종, 호지킨 림프종, 비-호지킨 림프종, 모발 세포 림프종 및 버킷 림프종을 비롯한 림프계의 조혈성 종양;
- 급성 및 만성 골수성 백혈병 및 전골수성 백혈병을 비롯한, 골수계의 조혈성 종양;
- 성상세포종, 신경아세포종, 신경교종 및 신경초종을 비롯한, 중추 및 말초 신경계의 종양;
- 섬유육종, 횡문근육종 및 골육종을 비롯한, 중간엽 기원의 종양; 및
- 흑색종, 색소성 건피증, 정상피종, 각질가시세포종, 갑상선 여포암 및 기형암종을 비롯한, 다른 종양
이 있을 수 있으나, 이들로 한정되지는 않는다.
본 발명의 화합물은 이전에 암 치료를 받은 적이 있는 환자 뿐만 아니라 이전에 암 치료를 받은 적이 없는 환자를 치료하는데 유용하다. 본 발명의 방법 및 조성물은 일차 및 이차 암 치료에 사용될 수 있다. 또한, 화학식 X의 화합물은 난 치성 또는 내성 암의 치료에 유용할 수 있다.
본 발명의 화합물은 또한 관절염, 특히 염증성 관절염 및 활성화된 대식세포에 의해 매개되는 다른 염증성 증상, 및 중추 신경계 장애, 예컨대 알츠하이머병 등을 비롯한, 폴레이트 수용체를 통해 전달되는 미세소관-안정화제에 반응성인 다른 증상의 치료에 유용할 수 있다.
또한, 본 발명의 화합물로 치료되는 환자는, 예를 들면 다른 항암제 및 세포독성제, 또는 암 또는 다른 증식성 질환의 치료에 유용한 다른 치료와의 조합 치료를 받을 수 있다. 암 치료에서, 본 발명의 화합물 및 하나 이상의 추가의 제제 및/또는 다른 치료의 조합이 이로울 수 있다. 제2 제제는 화학식 X의 화합물과 동일하거나 상이한 작용 메카니즘을 가질 수 있다. 특히, 선택된 제2 약물이 본 발명의 화합물의 활성 약물 잔기와 상이한 방식으로 또는 상이한 세포 주기 단계에서 작용하는 항암 및 세포독성 약물 조합이 유용하다.
항암제 및 세포독성제 부류의 예로는 알킬화제, 예컨대 질소 머스타드, 알킬 술포네이트, 니트로소우레아, 에틸렌이민 및 트리아젠; 항대사물, 예컨대 폴레이트 길항제, 퓨린 유사체, 및 피리미딘 유사체; 항생제 또는 항체, 예컨대 모노클로날 항체; 효소; 파르네실-단백질 트랜스퍼라제 억제제; 호르몬제, 예컨대 글루코코르티코이드, 에스트로겐/항에스트로겐, 안드로겐/항안드로겐, 프로게스틴, 및 황체형성 호르몬-방출 길항제; 미세소관-교란제, 예컨대 엑티나시딘 또는 이들의 유사체 및 유도체; 미세소관-안정화제; 식물-유래의 생성물, 예컨대 빈카 알칼로이드, 에피포도필로톡신, 및 탁산; 토포이소머라제 억제제; 프레닐-단백질 트랜스퍼라제 억 제제; 백금 배위결합 착체; 키나제 억제제, 예컨대 다중-키나제 억제제 및/또는 Src 키나제 또는 Src/abl의 억제제; 신호전달 억제제; 및 항암제 및 세포독성제로 사용되는 다른 제제, 예컨대 생물학적 반응 개질제, 성장 인자, 및 면역 조절제가 있으나 이들로 한정되지는 않는다. 화학식 X의 화합물은 또한 방사선 요법과 함께 사용될 수 있다.
본 발명의 화합물과 함께 사용될 수 있는 항암제의 추가의 예로는 Src 키나제 억제제, 'N-(2-클로로-6-메틸페닐)-2-[[6-[4-(2-히드록시에틸)-1-피페라지닐]-2-메틸-4-피리미디닐]아미노]-5-티아졸카르복스아미드, 및 미국 특허 제6,596,746호 및 US 특허출원 제11/051,208호 (2005년 2월 4일 출원) (상기 거명을 통해 본원에 참고로 포함됨)에 기재된 다른 화합물; 익사베필론, 아자-에포틸론 B 유사체, 및/또는 미국 특허 제6,605,599호; 제6,262,094호; 제6,288,237호; 제6,291,684호; 제6,359,140호; 제6,365,749호; 제6,380,395호; 제6,399,638호; 제6,498,257호; 제6,518,421호; 제6,576,651호; 제6,593,115호; 제6,613,912호; 제6,624,310호, 미국 출원 공개공보 제2003/0060623호 (2003년 3월 공개); 독일 특허 제4138042.8호; WO 97/19086, WO 98/22461, WO 98/25929, WO 98/38192, WO 99/01124, WO 99/02224, WO 99/02514, WO 99/03848, WO 99/07692, WO 99/27890, WO 99/28324, WO 99/43653, WO 99/54330, WO 99/54318, WO 99/54319, WO 99/65913, WO 99/67252, WO 99/67253, WO 00/00485, US 특허출원 공개공보 제2004/0053910호 및 제2004/0152708호에 기재된 다른 에포틸론 유사체; WO 99/24416 (또한, 미국 특허 제6,040,321호 참조)에서 찾아볼 수 있는 사이클린 의존성 키나제 억제제; WO 97/30992 및 WO 98/54966에서 찾 아볼 수 있는 프레닐-단백질 트랜스퍼라제 억제제; 미국 특허 제6,011,029호에 기재된 파르네실 단백질 트랜스퍼라제 제제; PCT 공개공보 WO 01/14424에 기재된 CTLA-4 항체, 및/또는 PCT 공개공보 WO 00/37504에 기재된 CTLA-4 항체, 예를 들면 CP-675206으로 공지된 항체 (티실리무냅), 또는 오렌시아(ORENCIA; 등록상표); MDX-010; 빈플루닌 (자블로(Javlor; 상표명)) 및 에르비툭스 (세툭시맵)가 있다.
본 발명의 화합물과 함께 사용하기에 잠재적으로 유용한 다른 제제로는 파클리탁셀 (탁솔(TAXOL; 등록상표)), 도세탁셀 (탁소테레(TAXOTERE; 등록상표)), 기타 제제, 예컨대 히드록시우레아, 프로카르바진, 미토탄, 헥사메틸멜라민, 시스플라틴 및 카르보플라틴; 아바스틴; 및 헤르셉틴이 있을 수 있다.
본 발명에 따라 제조된 제약 조성물은 상기 언급된 증상과 관련된 요법 투여에 있어 특정 유용성에 대해 선택된 다른 요법제와 제제화되거나 또는 공동-투여될 수도 있다. 예를 들면, 제약 조성물은 구역, 과민증 및 위 자극을 예방하기 위한 제제, 예컨대 항구토제, 및 H1 및 H2 항히스타민제와 제제화될 수 있다.
본 발명의 화합물과 함께 사용되는 경우 상기 다른 요법제는, 예를 들면 문헌 [Physicians' Desk Reference (PDR)]에 지시된 양 또는 당업자에 의해 달리 결정된 양으로 사용될 수 있다.
본 발명의 한 실시양태는 암 치료용 제약 조성물의 제조에 있어서의 본 발명의 화합물의 용도, 특히 폴레이트 수용체를 과다발현 또는 우선적으로 발현하는 종양으로의 표적화된 약물 전달에 사용하기 위한 제약 조성물의 제조에 사용하기 위 한 본 발명의 화합물의 용도를 포함한다. 본 발명의 제약 조성물은 임의의 적합한 수단, 예를 들면 비경구, 예컨대 피하, 정맥내, 근육내 또는 흉골내 주사 또는 주입 기술 (예를 들면, 멸균 주사용 수성 또는 비-수성 용액 또는 현탁액)에 의해 및/또는 제약상 허용되는 비독성 비히클 또는 희석제를 함유하는 단위 투여량 제제로, 본원에 기재된 임의의 용도를 위해 투여될 수 있다. 제약 조성물은, 예를 들면 즉각적인 방출 또는 확대된 방출에 적합한 형태로 투여될 수 있다. 즉각적인 방출 또는 확대된 방출은 본 발명의 화합물을 포함하는 적합한 제약 조성물을 사용하거나, 또는 특히 확대된 방출의 경우 피하 이식물 또는 삼투압 펌프와 같은 장치를 사용하여 달성될 수 있다.
비경구 투여용 예시 조성물로는 주사용 용액 또는 현탁액이 있으며, 이는 예를 들면, 비경구적으로 허용되는 적합한 비-독성 희석제 또는 용매, 예컨대 만니톨, 1,3-부탄디올, 물, 링거액, 등장성 염화나트륨 용액 (0.9％ 염화나트륨 주사 [정상 염수] 또는 5％ 덱스트로스 주사), 또는 다른 적합한 분산제 또는 습윤제 및 현탁화제, 예컨대 합성 모노- 또는 디글리세리드, 및 지방산을 함유할 수 있다. 본 발명의 화합물의 투여를 위한 제약상 허용되는 조성물 및/또는 방법은 에탄올, N,N 디메틸아세트아미드, 프로필렌 글리콜, 글리세롤 및 폴리에틸렌 글리콜, 예를 들면 폴리에틸렌 글리콜 300 및/또는 폴리에틸렌 글리콜 400 등을 비롯한 공용매의 사용을 포함할 수 있고, 크레모포르(등록상표), 솔루톨 HS 15 (SOLUTOL HS 15; 등록상표), 폴르소르베이트 80, 폴리소르베이트 20, 폴록사머, 피롤리돈, 예컨대 N-알킬피롤리돈 (예를 들면, N-메틸피롤리돈) 및/또는 폴리비닐피롤리돈 등을 비롯한 계면활성제 (표면 장력을 감소시켜 화합물의 확산 또는 습윤 특성을 증가시키는데 사용될 수 있는 제약상-허용되는 표면활성제)의 사용을 포함할 수 있고; 또한 인산나트륨, 시트르산나트륨, 디에탄올아민, 트리에탄올아민, L-아르기닌, L-리신, L-히스티딘, L-알라닌, 글리신, 탄산나트륨, 트로메타민 (a/k/a 트리스[히드록시메틸]아미노메탄 또는 Tris), 및/또는 이들의 혼합물 등을 비롯한, 하나 이상의 "완충액" (예를 들면, 증가하는 양의 산 또는 염기를 첨가하였을 때 배지의 유효 산성 또는 염기성 변화를 저지하는 능력을 부여하는 성분)의 사용을 포함할 수 있다.
본 발명의 화합물의 유효량은 당업자에 의해 결정될 수 있으며, 성인 인간의 경우 한 예시 투여량은 하루에 체중 1 kg 당 활성 화합물 약 0.01 내지 10 mg이고, 이는 단일 투여량으로 투여되거나 또는 개별 분할 투여 형태 (예컨대, 하루에 1 내지 4회)로 투여될 수 있다. 바람직한 범위는 체중 1 kg 당 약 0.02 내지 5 mg의 투여량을 포함하며, 약 0.05 내지 0.3 mg의 범위가 가장 바람직하다. 임의의 특정 대상체를 위한 특정 투여량 수준 및 투여 횟수는 달라질 수 있으며, 사용되는 특정 화합물의 활성, 이 화합물의 대사 안정성 및 작용 기간, 대상체의 종, 연령, 체중, 일반적 건강 상태, 성별 및 식습관, 투여 방식 및 시간, 배출 속도, 약물 조합 및 특정 상태의 중증도에 의존할 것으로 이해될 것이다. 미세소관-안정화 관련 증상에 대한 치료에 바람직한 대상체로는 동물, 가장 바람직하게는 포유동물 종, 예컨대 인간, 및 가내 동물, 예컨대 개, 고양이 등이 있다.
본 발명의 화합물, 예컨대 아래 실시예 중 하나 이상에 개시된 화합물을 아래 기재된 하나 이상의 분석 및/또는 해당 분야에 공지된 분석으로 시험하였으며, 미세소관 안정화제로서의 측정가능한 수준의 활성을 입증하였다.
분석
콜로니형성 세포 생존 분석
암 세포를 폴산은 없고 10％ 태아 소 혈청 및 25 mM HEPES를 함유하는 RPMI1640 배지 10 ml가 포함된 T75 플라스크에 3.0E+05개 세포로 시딩하였다. 세포를 5％ CO2를 함유하는 37℃ 인큐베이터에서 2일 동안 성장시켰다. 제2일에, 상층액을 플라스크로부터 분리하고, 플라스크를 2개의 군으로 분류하였다. 한 군의 세포를 100M의 폴산 (시그마; Sigma)을 함유하는 배지 5 ml와 30분 동안 인큐베이션하고, 다른 세포는 폴산을 첨가하지 않은 배지 5 ml에서 성장시켰다. 이어서, 세포를 20　nM의 에포틸론, 에포틸론 유사체, 컨쥬게이트 에포틸론 또는 컨쥬게이트 에포틸론 유사체로 1시간 동안 처리하였다. 인큐베이션 종결 시점에, 약물을 플라스크로부터 제거하고, 세포를 PBS 완충액으로 세척하였다 (3×). 세척 후에, 각각의 플라스크에 완전 배지 5 ml를 첨가하고, 세포를 CO2 인큐베이터에서 23시간 동안 성장시켰다. 다음날 오전에, 세포를 트립신처리하여 플라스크로부터 분리하고, 세포수를 결정한 후에, 세포를 6-웰 플레이트에 플레이팅하였다. 플레이팅하고 10일 후에, 콜로니를 크리스탈 바이올렛으로 염색하여 계수하였다. 생존율을 결정하였다.
시험관내 MTS 증식/세포독성 분석
종양 세포에서 MTS (3-(4,5-디메틸티아졸-2-일)-5-(3-카르복시메톡시페닐)- 2-(4-술페닐)-2H-테트라졸륨, 내부 염)의 환원된 형태 (492 nm에서 빛을 흡수함)로의 대사적 전환의 이점을 이용하는 테트라졸륨-기재의 측색 분석을 이용하여 시험관내 세포독성을 평가하였다. 세포를 시딩하고 24시간 후에 에포틸론, 에포틸론 유사체, 컨쥬게이트 에포틸론 또는 컨쥬게이트 에포틸론 유사체를 첨가하였다. 72시간 동안 37℃에서 일련의 희석된 화합물과 인큐베이션한 후에, MTS를 전자 커플링제인 페나진 메토술페이트와 함께 세포에 첨가하였다. 3시간 동안 계속 인큐베이션한 후에, 분광광도계로 492 nm에서의 배지의 흡광도를 측정하여 대조군 집단에 비한 생존 세포의 수를 구하였다. 그 결과를 중간 세포독성 농도 (IC50 값)로 표현하였다.
폴레이트 수용체 분석
FR 분석에 이용되는 모든 샘플 준비 절차는 4℃에서 수행하였다. 조직 샘플을 균질화 완충액 (10 mM Tris, pH 8.0, 각각 0.02 mg/ml의 류펩틴 및 아프로티닌; 1 ml 완충액/50 mg 조직)에서 파워젠(PowerGen) 125 균질화기를 이용하여 균질화시켰다. 큰 세포용해물은 중간 조건의 원심분리 (3000×g, 15분)로 제거하였다. 이어서, 막 펠렛을 40,000×g에서 60분 동안 원심분리하여 수집하고, 가용화 완충액 (50　mM Tris, pH 7.4, 150　mM NaCl, 25　mM n-옥틸-β-D-글루코피라노시드, 5　mM EDTA, 및 0.02％ 나트륨 아지드)에 다시 현탁시켰다. 40,000×g에서 60분 동안 2차 원심분리하여 불용성 물질을 제거하고, 상층액의 총 단백질 농도를 바이신코닌산 (BCA) 방법 (피어스 케미칼; Pierce Chemical)으로 결정하였다. 이어서, 각각 의 샘플을 가용화 완충액으로 0.25 mg/ml로 희석하여 이 중 100 ㎕를 각각 2개의 마이크로콘-30 마이크로농축기 (30,000-MW 차단, 밀리포어(Millipore))에 넣었다. 이어서, 샘플을 14,000×g에서 10분 동안 실온에서 원심분리하여 모든 액체를 막을 통해 통과시켰을 뿐만 아니라, 마이크로농축기 막의 표면 상에 가용화 FR을 남겨두었다. 이후의 모든 원심분리 단계는 이와 동일한 파라미터를 사용하여 수행하였다. 이어서, 30　mM 아세테이트 완충액 (pH 3.0) 55 ml를 각각의 마이크로농축기에 첨가한 다음 원심분리 단계를 수행하였다. 이어서, 포스페이트 완충 염수 (PBS) 55 ㎕를 각각의 마이크로농축기에 분배한 다음 다른 원심분리 단계를 수행하였다. 이어서, [3H]폴산 결합 시약 (10 mM Na2PO4, 1.8 mM KH2PO4 (pH 7.4) 중 120 nM [3H]폴산 (아머샴; Amersham), 500　mM NaCl, 2.7 mM KCl 및 25 mM n-옥틸-β-D-글루코피라노시드 함유) 50 ㎕ 또는 경쟁 시약 (결합 시약 + 120 μM 표지되지 않은 폴산) 50 ㎕를 적절한 농축기에 첨가하였다. 실온에서 20분 동안 인큐베이션한 후에, 농축기를 PBS (pH 7.4) 중 0.7M NaCl, 50 mM n-옥틸-β-D-글루코피라노시드 75 ㎕로 3회 세척/원심분리하였다. 마지막 세척 후에, 4％ Triton X-100을 함유하는 PBS 100 ㎕로 2회 세정하여 가용화 FR을 함유하는 농축물을 마이크로농축기의 막 표면으로부터 회수하였다. 이어서, 샘플을 액체 섬광 계수기 (패커드 바이오사이언스; Packard Bioscience)로 계수하였다. 분 당 계수 (cpm) 값을 공지된 표준의 cpm에 기초하여 FR의 피코몰 값으로 전환시키고, 최종 결과를 샘플 단백질 함량에 대해 표준화시켰다.
동물 및 종양
암컷 CD2F1 마우스 (할란 스프라그-돌리 인크.(Harlan Sprague-Dawley Inc.), 20 내지 22 g)를 물이 공급되는 제어된 환경에서 사육하였으며, 이들 연구에는 리비툼 첨가 음식이 사용되었다. 쥐과동물 FRα(-) 매디슨(Madison) 109 (M109) 폐암종 (Marks et al., 1977) 및 FR-발현 (FRα(+)) 98M109 변이체를 사용하여 에포틸론, 에포틸론 유사체 (예를 들면, 에포틸론 유도체), 폴레이트-에포틸론 컨쥬게이트 또는 폴레이트-에포틸론 유사체 컨쥬게이트의 효능을 평가하였다. 또한, 누드 마우스에서 성장시킨 인간 두경부 표피 암종 KB가 이 목적을 위해 사용되기도 한다.
약물 치료 및 항종양 효능 평가
에포틸론 또는 에포틸론 유사체를 마우스에게 투여하는 경우, 다음과 같이 구성된 부형제가 사용되었다: 크레모포르(등록상표)/에탄올/물 (1:1:8, v/v). 화합물을 우선 크레모포르(등록상표)/에탄올 (50:50)의 혼합물에 용해시켰다. 필요한 투여 강도로의 최종 희석은 약물 투여전 1 시간 이내에 수행하였다. 마우스에게 꼬리 정맥을 통한 볼루스 정맥내 주사에 의해 제제를 투여하였다. 폴레이트-에포틸론 컨쥬게이트 또는 폴레이트-에포틸론 유사체 컨쥬게이트를 멸균 포스페이트 완충 염수로 제조하고, 0.01 mL/g의 부피로 마우스의 꼬리 정맥을 통한 정맥내 볼루스 주사에 의해 마우스에게 투여하였다. 각각의 동물의 처치는 개별 체중에 기 초한다.
의미있는 반응의 검출에 요구되는 필요한 수의 동물을 실험 시작 시점에 모으고, 이들 각각에게 종양 브라이 (2％ w/v)를 피하 접종하였다. 종양을 4일 동안 성장시켰다. 제4일에, 동물을 다양한 처치군 및 대조군으로 고르게 분배하였다. 처치된 동물을 처치 관련 독성/사망에 대해 매일 확인하였다. 각각의 군의 동물의 체중을 처치 개시 전에 구하고 (Wt1), 이어서 다시 마지막 처치 투여 후에 구하였다 (Wt2). 체중의 차이 (Wt2-Wt1)는 처치-관련 독성의 측정 결과를 제공한다.
종양 반응은 종양이 사전에 결정된 "표적" 크기인 1 gm에 도달할 때까지 일주일에 2회 캘리퍼스로 종양을 측정하여 결정하였다. 종양 중량 (mg)은 하기 식으로부터 추정하였다:
종양 중량 = (길이 × 너비2) ÷ 2
항종양 활성은 과도한 독성 (즉, 1 마리 초과 사망)이 나타나는 투여량 수준의 바로 아래 투여량 수준으로 정의된 최대 허용 투여량 (MTD)에서 평가하였다. 사망이 발생했을 때, 사망일을 기록하였다. 종양이 표적 크기에 도달하기 전에 사망한 처치군 마우스는 약물 독성으로 인해 사망한 것으로 간주한다. 표적 크기보다 작은 종양을 보유하면서 사망한 대조군 마우스는 없었다. 약물 독성에 의해 동물이 한 마리 초과 사망한 처치군은 과도하게 독성 처치된 것으로 간주하고, 이들의 데이타는 화합물의 항종양 효능 평가에 포함시키지 않았다.
종양 반응 종말점은 대조군 종양 (C)에 비해 처치된 종양 (T)이 사전에 결정 된 표적 크기에 도달하는데 필요한 시간 (일)의 차이로 정의된, 종양 성장 지연값 (T-C 값)으로 표현하였다.
종양 세포 사멸을 추정하기 위해, 종양 부피 배가 시간 (TVDT)을 우선 아래 식으로 계산하였다:
TVDT = 대조군 종양이 표적 크기에 도달하기까지의 중간 시점 (일수) - 대조군 종양이 표적 크기의 절반에 도달하기까지의 중간 시점 (일수)
및,
로그 세포 사멸 = T - C ÷ (3.32 × TVDT)
데이타의 통계적 평가는 게한(Gehan)의 일반화된 윌콕슨(Wilcoxon) 검정을 이용하여 수행하였다.
약어
하기 약어가 용이하게 참조하기 위해 본원의 반응식 및 실시예에 사용되었 다:
CBZ-OSu = N-(벤질옥시카르보닐옥시)숙신이미드
DCM = 디클로로메탄
DEA = 디에틸아민
DIAD = 디이소프로필 아조디카르복실레이트
DIPEA = 디이소프로필에틸아민
DMA = 디메틸아민
DMF = 디메틸 포름아미드
DMSO = 디메틸술폭시드
EDC = 1-(3-디메틸아미노프로필)-3-에틸카르보디이미드 히드로클로라이드
EtOH = 에탄올
EtOAc = 에틸 아세테이트
FR = 폴레이트 수용체
HOBt = n-히드록시 벤조트리아졸
HPCL = 고성능 액체 크로마토그래피
iPr-OH 또는 IPA = 이소프로필 알콜
LC/MS = 액체 크로마토그래피/질량 분광법
LDA = 리튬 디이소프로필아미드
MeOH = 메탄올
OTES = o-트리에틸실릴;
OMs = 메실레이트;
Ph = 페닐
Pd/C = 탄소상 팔라듐
PyBOP = 벤조트리아졸-1-일-옥시트리피롤리디노포스포늄 헥사플루오로포스페이트
Py = 피리딜
RT = 실온
Sat'd = 포화
THF = 테트라히드로푸란
TFA = 트리플루오로아세트산
TLC = 박층 크로마토그래피
TESCL = 클로로트리에틸실란
UV = 자외선
제조 방법
본 발명의 화합물은 일반적으로 아래 반응식 및 당업자의 지식에 따라 제조할 수 있고/거나, 미국 특허 제6,605,599호; 제6,831,090호; 제6,800,653호; 제6,291,684호; 제6,719,540호; 제7,172,884호, US 특허출원 공개번호 2005/0002942 및 문헌 [Organic Letters, 2001, 3, 2693-2696] (이들의 개시문은 상기 거명을 통해 본원에 참고로 포함됨)에 열거된 방법 및/또는 아래 실시예에 열거된 방법을 이 용하여 제조할 수 있다.
반응식 1에 나타낸 바와 같이, 화학식 X의 화합물은 화학식 II의 화합물로부터 제조할 수 있다. 화학식 II의 화합물은 발효 (예를 들면, 문헌 [Gerth et al., "Studies on the Biosynthesis of Epothilone:　 The Biosynthetic Origin of the Carbon Skeleton", Journal of Antibiotics, Vol. 53, No. 12 (Dec. 2000)] 및 [Hofle et al., "Epothilone A and B- Novel 16-Membered Macrolides: Isolation, Crystal Structure, and Conformation in Solution", Angew. Chem. Int. Ed. Engl., Vol. 35, No. 13/14, 1567-1569 (1996)] (이들의 개시문은 상기 거명을 통해 본원에 참고로 포함됨) 참조) 또는 합성 (예를 들면, 비테(Vite) 등의 미국 특허 제6,605,599호; 제6,242,469호; 제6,867,333호 및 US 특허출원 공개공보 2006/004065, 및 문헌 [Johnson et al. Organic Letters, 2000, 2:1537-1540] (이들의 개시문은 상기 거명을 통해 그의 전문이 본원에 참고로 포함됨) 참조)에 의해 수득할 수 있다. 예를 들면, R2, R3, R4, R5 및 R12가 메틸이고, B1이 히드록실이고, R1 및 R6가 수소이고, R2가 2-메틸티아졸-4-일인 화학식 II의 화합물은 에포틸론 A로 지칭되며, 상기 참조된 바와 같이 소란지움 셀룰로숨의 발효로부터 수득할 수 있다. 화학식 II의 화합물은 P가 실릴 보호기, 예컨대 트리에틸실릴, t-부틸디메틸실릴, t-부틸 디페닐실릴, 트리이소프로필실릴 등인 화학식 III의 화합물로 전환시킬 수 있다 (예를 들면, 문헌 [Greene et al., "Protective groups in Organic Synthesis", John Wiley and Sons, Inc.] 참조). 예를 들면, P가 트리에틸실릴인 화학식 III의 화합물은 화학식 II의 화합물을 휘니그 염기의 존재하에 클로로트리에틸실란으로 처리하여 제조할 수 있다. 화학식 II의 화합물에서 B1이 히드록실인 경우에, B1은 또한 상응하는 실릴 에테르로 전환될 것이다. 화학식 IV (Y가 Cl, Br 또는 I임)의 할로히드린은 화학식 III의 화합물로부터 당업계에 공지된 방법에 의해 금속 할라이드 염으로 처리하여 제조할 수 있다. 예를 들면, 마그네슘 브로마이드 에테르에이트를 저온에서 (-20 내지 -5℃) 이용하는 에폭시드 개방은 Y가 브롬인 부분입체이성질체 할로히드린을 제공할 수 있다. 화학식 V의 화합물은 화학식 IV의 화합물로부터, 예를 들면 디메틸포름아미드와 같은 극성 용매 중에서 나트륨 아지드를 사용하는 할로겐 치환에 의해 제조할 수 있다. 당업자는 반응식 1에 나타낸 바와 같은 C12에서의 입체화학이 제한적이지 않으며 오히려 예를 들어 설명한 것으로 간주되어야 함을 인식할 것이다. 경우에 따라, C12 위치에서의 입체화학의 전도는 당업계에 잘 확립되어 있는 미쯔노부 프로토콜에 따라 달성할 수 있다. 예를 들면, 화학식 V의 화합물을 p-니트로벤조산, 디에틸아조디카르복실레이트 및 트리페닐포스핀으로 처리하여 상응하는 니트로벤조에이트 에스테르를 제공하며, 이어서 이를 예를 들면 암모니아를 사용하는 중간 조건의 에스테르 가수분해에 의해 절단하여 화학식 VI의 화합물을 제공한다. 다시, 화합물 VI에 대해 나타낸 C12에 대한 입체화학은 제한적이지 않으며, 기재된 바와 같은 화합물 V의 처리가 그 위치에서의 입체화학을 전도시킬 것임을 보여주도록 나타내었다. 다르게는, 다른 유기 산, 아조디카르복실레이트 및 유기포스핀을 사용하여 미쯔노부 전도 반응을 수행할 수 있다. OG가 이탈기, 예컨대 메실레이트, 토실레이트, 노실레이트, 트리플레이트 등인 화학식 VII의 화합물은 화학식 VI의 화합물로부터 당업계에 공지된 방법에 의해 제조할 수 있다. 예를 들면, 화합물 VI을 적합한 유기 용매, 예컨대 디클로로메탄 중에서 메탄술포닐 클로라이드 및 트리에틸아민으로 처리하여 OG가 메실레이트인 화학식 VII의 화합물을 제공한다. 화학식 VIII의 화합물은 화학식 VII의 화합물로부터 아지도기를 환원제, 예컨대 유기포스핀 (예를 들면, 트리메틸포스핀)으로 환원시켜 제조할 수 있다. 다르게는, 화학식 VIII의 화합물은 직접적으로 화학식 VI의 화합물로부터 유기포스핀 환원제, 예컨대 트리페닐포스핀을 사용하여 제조할 수 있다. 화학식 IX의 화합물은 화학식 VIII의 화합물로부터 당업계에 공지된 방법에 의해 제조할 수 있다 (예를 들면, 미국 특허 제6,800,653호; 및 문헌 [Regueiro-Ren et al., Organic Letters, 2001, 3, 2693-2696] 참조). 예를 들면, H-K-A-가 2-히드록시에틸인 화학식 IX의 화합물은 화학식 VIII의 화합물로부터, 예를 들면 과량의 2-브로모에탄올 및 염기, 예컨대 탄산칼륨을 사용하여 아지리딘 고리를 알킬화시켜 제조할 수 있다. 화학식 X의 화합물은 화학식 IX의 화합물로부터 당업계에 공지된 방법을 이용하여 실릴 에테르 보호기를 제거하여 제조할 수 있다 (예를 들면, 문헌 [Greene et al., "Protective groups in Organic Synthesis", John Wiley and Sons, Inc.] 참조). 예를 들면, P가 트리에틸실릴인 경우, 화학식 IX의 화합물을 디클로로메탄 중에서 트리플루오로아세트산으로 처리하여 탈보호시 킴으로써 화학식 X의 화합물을 제공한다.
Figure 112008088788371-PCT00028
반응식 2는 폴레이트 유사체 또는 유도체 V 및 화학식 XI의 2가의 링커 T-Q의 제조 방법을 보여주고 있으며, 이는 표적화된 약물 전달을 위한 컨쥬게이트 분자, 예를 들면 상기 기재된 바와 같은 화학식 I의 화합물의 제조에 본 발명의 화합물과 함께 사용될 수 있다. 반응식 2에 나타낸 바와 같이, 폴레이트 유사체 및 2가의 링커는 특히 V가 폴산 또는 폴산 유사체이고 (예를 들면, 문헌 [Jackson, et al., Advanced Drug Delivery Rev. 56(2004) 1111-1125] (이들의 개시문은 상기 거명을 통해 본원에 참고로 포함됨)에 기재되어 있음) 및 T-Q가 펩티드인 경우, 당업계에 공지된 방법을 이용하여 조립될 수 있다. 예를 들면, 펩티딜 폴레이트 XI은 반응식 2에 나타낸 바와 같이 제조할 수 있다. 시스테인-로딩된 폴리스티렌 수지의 FMOC-보호된 아스파르테이트, 아르기닌, 아스파르테이트에 이은 글루타메이트와의 순차적인 펩티드 커플링은 커플링제로 PyBOP를 사용하고, FMOC-탈보호제로 피페리딘을 사용하여 수행할 수 있다. N10-트리플루오로아세트아미드-보호된 프테로산은 폴산을 효소 (카르복시펩티다제 G)에 의해 프테로산으로 전환시킨 후에, 트리플루오로아세트산 무수물을 사용하여 N10-보호를 수행하는 2 단계 반응으로 제조할 수 있다. 이어서, N10-보호된 프테로산을 수지-결합된 펩티드에 커플링시킨 다음, 수지로부터 트리플루오로아세트산으로 절단하고, 수산화암모늄을 사용하여 N10-트리플루오로아세틸기를 제거하여, V가 폴산이고, T-Q가 -Asp-Arg-Asp-Cys-OH인 화학식 I의 화합물의 V-T-Q 단편을 제공한다. 다르게는, 프테로산 유사체는 프테로산 대신 사용될 수 있고, 다른 아미노산은 반응식 2에 예시된 것 대신 사용될 수 있다.
Figure 112008088788371-PCT00029
아래 반응식 3은 본 발명의 에포틸론 유도체를 사용하여 표적화된 약물 전달에 사용하기 위한 화학식 I의 컨쥬게이트 분자를 제조하는 방법을 보여주고 있다. 반응식 3에 나타낸 바와 같이, 화학식 I의 화합물의 조립체는 화학식 X의 화합물을 방출가능한 링커 M의 단계적 도입에 의해 단편 V-T-Q에 커플링시켜 완성할 수 있다. 예를 들면, -A-K-H가 -CH2CH2OH인 화학식 X의 화합물은 화학식 XII의 활성화된 벤조트리아졸 화합물을 사용하여 디술파닐에틸 카르보네이트 XIII으로 전환시킬 수 있다. 화학식 XII의 화합물은 머캅토에탄올, 메톡시카르보닐 술페닐 클로라이드 및 임의로 치환된 2-머캅토피리딘으로부터 제조하여 중간체 2-(2-피리딘-2-일)디술파닐)에탄올을 제공할 수 있으며, 이는 이후에 디포스젠 및 임의로 치환된 1-히드 록시벤조트리아졸로 처리하여 화학식 XII의 화합물로 전환시킬 수 있다. 이후의 펩티딜 폴레이트, 예컨대 화합물 XI과의 디술피드 교환은 V가 폴산이고, T-Q가 -Asp-Arg-Asp-Cys-OH이고, M이 -SCH2CH2O(C=O)-이고, A가 -CH2CH2-이고, K가 O인 화학식 I의 화합물을 제공한다.
Figure 112008088788371-PCT00030
반응식 4는 화학식 XIV의 화합물로부터 화학식 X의 화합물을 제조하는 다른 방법을 설명한다 (미국 특허 출원 제60/940,088호 참조, 2006년 5월 25일 출원, 상기 거명을 통해 그의 전문이 본원에 참고로 포함됨). 화학식 XIV의 화합물은 당업계에 공지된 방법, 예를 들면 발효 (예를 들면, 문헌 [Gerth et al., "Studies on the Biosynthesis of Epothilones:　The Biosynthetic Origin of the Carbon Skeleton", Journal of Antibiotics, Vol. 53, No. 12 (Dec. 2000)] 및 [Hofle et al., "Epothilone A and B- Novel 16-Membered Macrolides: Isolation, Crystal Structure, and Conformation in Solution", Angew. Chem. Int. Ed. Engl., Vol. 35, No. 13/14, 1567-1569 (1996)] (이들의 개시문은 상기 거명을 통해 본원에 참 고로 포함됨) 참조) 또는 전체 합성 (예를 들면, 비테(Vite) 등의 미국 특허 제6,605,599호; 제6,242,469호; 제6,867,333호 및 미국 특허출원 공개공보 제2006/004065호 (이들의 개시문은 상기 거명을 통해 그의 전문이 본원에 참고로 포함됨) 참조)에 의해 수득할 수 있다. 예를 들면, R2, R3, R4, R5 및 R12가 메틸이고, B1이 히드록실이고, R1 및 R6이 수소이고, R2가 2-메틸티아졸-4-일인 화학식 XIV의 화합물은 에포틸론 C로 지칭되고, 상기 언급된 바와 같이 소란지움 셀룰로숨의 발효로부터 수득할 수 있다. 화학식 XIV의 화합물은 P가 실릴 보호기, 예컨대 트리에틸실릴, t-부틸디메틸실릴, t-부틸디페닐실릴, 트리이소프로필실릴 등인 화학식 XV의 화합물로 전환시킬 수 있다 (예를 들면, 문헌 [Greene et al., "Protective groups in Organic Synthesis", John Wiley and Sons, Inc.] 참조). 예를 들면, P가 트리에틸실릴인 화학식 XV의 화합물은 화학식 XIV의 화합물을 염기, 예컨대 휘니그 염기의 존재하에 클로로트리에틸실란으로 처리하여 제조할 수 있다. 화학식 XIV의 화합물에서 B1이 히드록실인 경우, B1은 또한 상응하는 실릴 에테르로 전환될 것이다. 화학식 XVI 또는 XVII (Y는 Cl, Br 또는 I임)의 할로히드린은 화학식 XV의 화합물로부터 할로겐화제, 예컨대 Y2로 처리하여 제조할 수 있다. 예를 들면, 요오드를 사용하여 극성 용매, 예컨대 아세토니트릴 중에서 친전자성 첨가를 수행하면 Y가 요오드인 화학식 XVI 및 XVII의 위치이성질체성 할로히드린이 입체선택적으로 제공될 수 있다. 다르게는, N-할로 숙신이미드를 동일한 변형에 사용할 수도 있다. 화학식 XVIII의 화합물은 화학식 XVI 및/또는 XVII의 화합물로부터 극성/수 성 용매계, 예컨대 아세토니트릴/물 중에서 염기, 예컨대 트리에틸아민 또는 휘니그 염기의 존재하에 에폭시드 고리를 폐쇄시켜 제조할 수 있다. 경우에 따라, 화합물 XIV는 화학식 XVI 및/또는 XVII (P는 H임)의 화합물로 직접 변형될 수 있고, 이는 이후에 에폭시드 XVIII (P는 H임)로 전환될 수 있다. 화학식 XVIII의 화합물은 알콜 용매 중에서 무기 아지드 염 또는 테트라-알킬 암모늄 아지드의 존재하에 아지드를 치환시켜 화학식 VI 및 XIX의 아지도-알콜로 변형시킬 수 있다. P가 실릴 보호기인 경우, OG가 이탈기, 예컨대 메실레이트, 토실레이트, 노실레이트, 트리플레이트 등인 화학식 XX 및/또는 XXI의 화합물은 화학식 VI 및/또는 XIX의 화합물로부터 당업계에 공지된 방법에 의해 제조할 수 있다. 예를 들면, 화합물 VI 및/또는 XIX를 적합한 유기 용매, 예컨대 디클로로메탄 중에서 메탄술포닐 클로라이드 및 트리에틸아민으로 처리하여 OG가 메실레이트인 화학식 XX 및 XXI의 화합물을 제공한다. 화학식 VIII의 화합물은 화학식 XX 및/또는 XXI의 화합물로부터 당업계에 공지된 방법을 통한 아지도의 환원에 의해 제조할 수 있다. 예를 들면, 화합물 VIII는 화학식 XX 및/또는 XXI의 화합물로부터 극성 용매, 예컨대 아세토니트릴 중에서의 환원제, 예컨대 유기포스핀 (예를 들면, 트리메틸포스핀)과의 반응을 통해 제조할 수 있다. 다르게는, P가 H인 경우, 화학식 VIII의 화합물은 화학식 VI 및/또는 XIX의 화합물로부터 아지도기를 극성 용매, 예컨대 아세토니트릴 중에서 환원제, 예컨대 유기포스핀 (예를 들면, 트리페닐포스핀)으로 환원시켜 직접 제조할 수 있다. 화학식 IX의 화합물은 화학식 VIII의 화합물로부터 당업계에 공지된 방법에 의해 제조할 수 있다 (예를 들면, 미국 특허 제6,800,653호; 및 문헌 [Regueiro- Ren et al., Organic Letters, 2001, 3, 2693-2696] 참조). 예를 들면, H-K-A-가 2-히드록시에틸인 화학식 IX의 화합물은 화학식 VIII의 화합물로부터, 예를 들면 과량의 2-브로모에탄올 및 염기, 예컨대 탄산칼륨을 사용하는 아지리딘 고리의 알킬화에 의해 제조할 수 있다. P가 트리알킬실릴인 경우, 화학식 X의 화합물은 화학식 IX의 화합물로부터 당업계에 공지된 방법을 이용하여 실릴 에테르 보호기를 제거하여 제조할 수 있다 (예를 들면, 문헌 [Greene et al., "Protective groups in Organic Synthesis", John Wiley and Sons, Inc.] 참조). 예를 들면, P가 트리에틸실릴인 경우, 화학식 IX의 화합물을 디클로로메탄 중에서 트리플루오로아세트 산으로 처리하여 탈보호화시킴으로써 화학식 X의 화합물을 제공한다.
Figure 112008088788371-PCT00031
본 발명은 이제 아래 설명적 실시예를 참조하여 보다 상세하게 기재될 것이다.
실시예 1: 폴레이트 컨쥬게이트 에포틸론 유사체
상기 발명의 상세한 설명에 기재된 바와 같이, 폴레이트의 유사체 및 유도체는 블라호브에 기재되어 있다. 컨쥬게이트 에포틸론 및 에포틸론 유사체 화합물의 종양 세포에 대한 폴레이트 수용체 표적화를 위한 연구 및 개발에서, 몇몇 화합물이 폴레이트에 컨쥬게이션되었다. 예를 들면, 화합물 AA 및 화합물 BB는 폴산에 대한 컨쥬게이션의 후보물질로 간주된다:
Figure 112008088788371-PCT00032
화합물 AA
Figure 112008088788371-PCT00033
화합물 BB
화합물 AA는 제II 단계 임상 시험에서 활성을 가지며, 화합물 AA의 6개의 폴레이트 컨쥬게이트 (화합물 AA.I 내지 AA.VI; 도 1 참조)를 제조하여, 임의로는 화학적 안정성, FR 결합, 및 세포 배양물에서의 FR-매개성 활성에 대해 시험하였다.
이들 화합물 AA의 폴레이트 컨쥬게이트의 FR에 대한 결합은 전면 성장한 KB 종양 세포 상에서 발현된 FR로부터 방사성표지된 폴산의 치환을 측정하는 분석에서 결정하였다. FR에 대한 폴레이트 컨쥬게이트인 화합물 AA.I 및 AA.II의 발견은 허용되는 것으로 간주된다 [상대적 친화도 (RA) > 0.25; 폴산의 RA = 1.0]. 그러나, 놀랍게도, 도 1에 나타낸 화합물 AA의 6개의 컨쥬게이트는 3H-티미딘 혼입을 측정하는 항증식 분석에서 KB 종양 세포에 대해 평가가능한 세포독성을 나타내지 않았다 (데이타는 나타내지 않음).
화합물 AA의 컨쥬게이트는 종양 세포에 대한 세포독성이 실망스러운 것으로 입증되었기 때문에, 화합물 BB의 3개의 컨쥬게이트 (화합물 BB.I 내지 BB.III)를 사용하여 연구를 수행하였다. 화합물 BB는 또한 에포틸론 F로 알려져 있으며, 화합물 AA의 유사체로서, 이는 21-아미노기가 21-히드록실기로 치환되어 있다. 화합물 BB.II (도 2)는 높은 농도에서 세포독성을 나타내었으나, 과량의 폴산을 사용한 경쟁 연구에서 활성이 약해지지 않았다. 따라서, 관찰된 세포독성은 화합물 BB.II의 비-특이적 방출에 의한 것이다.
다른 에포틸론 유사체, 예를 들면 아지리디닐 에포틸론이 당업계에 공지되어 있고 (예를 들면, 미국 특허 제6,399,638호; 문헌 [Regueiro-Ren, A, et al. (2001) Org. Letters. 3:2693-96]), 이들은 강력한 항종양 세포독성을 나타낸다. 예를 들면, 한 쌍의 탁산-내성 암 세포주 (HCTVM46 및 A2790Tax)에 대한 다수의 에포틸론 유사체의 상대적 세포독성 효력을 비교하는 MTS 분석을 수행하였다 (표 1 참조). HCTVM46은 민감성 HCT116 모 세포주로부터 유래된 인간 결장 암종 세포주이며, 170kD p-당단백질 약물 유출 수송물질의 과다발현으로 인한 탁산에 대해 내성을 갖는다. A2780Tax는 모 A2780 세포주로부터 유래된 인간 난소 암종 세포주이며, 파클리탁셀의 결합 능력을 손상시키는 튜불린 아미노산 서열에서의 돌연변이의 결과로서 파클리탁셀에 대해 내성을 갖는다.
표 1에 나타낸 바와 같이, 다양한 아지리디닐 에포틸론 유사체 (화합물 CC-EE)는 다른 공지의 항종양제, 예를 들면 파클리탁셀, 화합물 AA 및 에포틸론 B에 비해 HCT116 결장 및 A2780 난소 암종 세포주 둘 모두에 대해 강력한 항종양 활성을 나타낸다.
Figure 112008088788371-PCT00034
아지리디닐 에포틸론 화합물 CC-EE의 항종양 활성에도 불구하고, 폴레이트에 대한 컨쥬게이션에 이용가능한 상기 분자 상의 히드록실기 만이 C3 및 C7 탄소 원자에서 발견되었다. 다수의 에포틸론 화합물 및 유사체를 조사한 결과, 폴레이트에 대한 컨쥬게이션에 쉽게 이용가능하고, 종양 세포에서 활성 에포틸론 잔기의 특이적 방출을 통해 활성을 입증하는 화합물의 발견이 계속 요망되고 있다.
하기 화학식의 아지리디닐 에포틸론 화합물 G가 발견되었다.
Figure 112008088788371-PCT00035
화합물 G
화합물 G (실시예 2 및 3 참조)는 놀랍게도 폴산에 컨쥬게이션되기 쉬어, 폴산과 비교하였을 때 폴레이트 수용체에 대해 0.77의 상대적 친화도를 갖는 화합물 J (실시예 2 참조)를 형성함이 증명되었다.
놀랍게도, 아지리딘 측쇄 상의 극성 히드록실기는 아지리딘 에포틸론 유사체의 항종양 활성에 불리한 영향을 미치지 않았다. 이는 폴산으로부터 방출시 항종양 효과를 매개하는 아지리딘 에포틸론 유사체, 예를 들면 화합물 G이기 때문에 중요하다. 화합물 G, 및 3개의 다른 매우 강력한 에포틸론 유사체 (익사베필론, 화합물 AA, 및 화합물 BB)의 효력은 상기 기재된 콜로니 형성 분석으로 평가하였다. 콜로니형성 KB 암 세포의 90％를 사멸시키는데 필요한 농도 (IC90)를 17 시간의 약물 노출 지속시간 이후에 결정하였다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 화합물 G는 4.3 nM의 IC90을 나타내었으며, 화합물 CC, 화합물 AA 및 익사베필론 보다 각각 약 2배, 4배 및 6배 더 강력하였다.
화합물 J를 형성하는 화합물 G의 컨쥬게이션은 화합물 G의 항종양 활성에 영향을 미치지 않았다. 화합물 J는 생체내에서 종양 세포에 대해 실질적인 세포독성 활성이 입증되었다. KB 생체내 FRα(+) 종양 모델에서, 화합물 J는 최대 허용 투여량 (MTD) 및 최소 독성을 나타내는 보다 적은 2 가지 투여량 수준에서 모두 활성이 입증되었다 (도 4 참조). 이와 달리, 익사베필론은 그의 MTD (5 μmol/kg)에서만 활성이었다. MTD에서 비교하였을 때, 화합물 J는 익사베필론보다 우수한 항종양 효과를 나타내었다 (도 4).
Figure 112008088788371-PCT00036
화합물 J
이와 달리, FRα(-) M109 모 종양 모델에서, 화합물 J는 그의 MTD (2.4 μmol/kg)를 비롯한 시험된 모든 투여량 수준에서 양호하지 못한 활성을 나타낸 반면, 익사베필론은 그의 MTD인 5 μmol/kg에서 활성이었다 (도 5). 이러한 결과는 FRα(-) M109가 익사베필론에 민감하며, 화합물 J의 비활성은 거의 대부분 이 종양에 의한 FRα 발현의 부재의 결과임을 나타낸다. 이들 결과는 또한 화합물 J의 항종양 활성이 FRα수용체를 통해 매개될 수 있다는 증거를 제공한다.
화합물 J의 FRα 매개성 약물 전달 메카니즘의 다른 증거는 화합물 J의 투여량의 20-배 과량의 폴레이트 유사체를 공동-투여하면 실질적으로 수용체 결합에 대해 화합물 J와 경쟁할 수 있고, 화합물 J의 항종양 효과로부터 FRα(+) 98M109 종양을 보호할 수 있다는 관찰 결과에 의해 제공된다 (도 6). 화합물 G 및 컨쥬게이트 (화합물 J)는 시험관내 및 생체내에서 모두 놀라운 항-종양 효과를 나타내며, 화합물 J의 항종양 활성은 FRα(+)-매개성 효과에 의한 것일 수 있으므로, 본원에는 또한 화합물 J를 형성하는 아지리디닐 에포틸론 유사체 화합물 G (실시예 2 및 3 참조)의 컨쥬게이션이 기재되어 있다 (실시예 2 참조).
실시예 2: 화합물 J의 제조
Figure 112008088788371-PCT00037
(S)-2-(4-((2-아미노-4-옥소-3,4-디히드로프테리딘-6-일)메틸아미노)벤즈아미도)-5-((S)-3-카르복시-1-((S)-1-((S)-3-카르복시-1-((R)-1-카르복시-2-(2-(2-((2-((1S,3S,7S,10R,11S,12S,16R)-7,11-디히드록시-8,8,10,12-테트라메틸-3-((E)-1-(2-메틸티아졸-4-일)프로프-1-엔-2-일)-5,9-디옥소-4-옥사-17-아자-바이시클로[14.1.0]헵타데칸-17-일)에톡시)카르보닐옥시)에틸)디술파닐)에틸아미노)-1-옥소프로판-2-일아미노)-5-구아니디노-1-옥소펜탄-2-일아미노)-1-옥소프로판-2-일아미노)-5-옥소펜탄산
A. [1S-[1R*,3R*(E),7R*,10S*,11R*,12R*,16S*]]-8,8,10,12- 테트라메틸 -3-[1- 메틸 -2-(2- 메틸 -4- 티아졸릴 ) 에테닐 ]-7,11-비스[( 트리에틸실릴 ) 옥시 ]-4,17- 디옥사바이시클로[14.1.0]헵타데칸 -5,9- 디온
Figure 112008088788371-PCT00038
무수 DMF (100 mL) 중 에포틸론 A (5.0 g, 10.1 mmol), 이미다졸 (3.40 g, 49.9 mmol) 및 DIPEA (28.5 mL, 163.6 mmol)의 교반된 용액에 N2 분위기하에 트리에틸실릴 클로라이드 (15.0 mL, 89.4 mmol)를 첨가하였다. 첨가가 완료된 후에, 반응 용액을 55 ℃ (오일조 온도)에서 12시간 동안 가온하여 단일 스폿 (tlc)의 원하는 생성물을 수득하였다.
상기 반응을 2회 더 반복하였다. 합한 용액의 DMF를 고진공하에 증류시켰다. 발포성 잔류물을 컬럼 크로마토그래피 (실리카 겔, E. Merck, 230-400 메쉬, 600 g; 5:95, 10:90 및 15:85 EtOAc/헥산)에 의해 정제하여 화합물 A를 백색 고체 19.4 g (88.6％)으로 수득하였다.
HPLC: ES 인더스트리스 플루오로셉(ES Industries FluoroSep) RP 페닐, 4.6×250 mm, 등용매, 30 분, 100％B (B = 90％ MeOH/H2O + 0.2％ H3PO4), 유속: 1.0 ml/분, UV 254, t = 23.15 분. LC/MS (ES+) 722 (M+H).
B. [4S-[4R*,7S*,8R*,9R*,13S*,14S*,16R*(E)]]-14- 브로모 -13-히드록시-5,5,7,9-테트라메틸-16-[1- 메틸 -2-(2- 메틸 -4- 티아졸릴 ) 에테닐 ]-4,8-비스[( 트리에틸실릴 ) 옥시 ]-1- 옥사시클로헥사데칸 -2,6- 디온의 제조
Figure 112008088788371-PCT00039
무수 디클로로메탄 (140 mL) 중 [1S-[1R*,3R*(E),7R*,10S*,11R*,12R*,16S*]]-8,8,10,12-테트라메틸-3-[1-메틸-2-(2-메틸-4-티아졸릴)에테닐]-7,11-비스[(트리에틸실릴)옥시]-4,17-디옥사바이시클로[14.1.0]헵타데칸-5,9-디온 (5.0 g, 6.92 mmol)의 교반된 용액에 -20 ℃에서 N2 분위기하에 MgBr2-Et2O (3×2.13 g, 24.78 mmol)를 3 부분으로 2시간 마다 첨가하였으며, 이 때 온도는 -5 ℃ 미만의 내부 온도를 유지하였다. 약 7시간 후에, 반응 혼합물을 디클로로메탄으로 희석하고, 포화 NaHCO3으로 세척하고 (2×), 무수 Na2SO4 상에서 건조시키고, 진공하에 증발시켜 발포체를 수득하였다. 잔류물을 컬럼 크로마토그래피 (실리카 겔, E. Merck, 230-400 메쉬, 180 g; 5:95, 7.5:92.5 및 12.5:87.5 EtOAc/헥산)에 의해 정제하여 회수된 출발 물질 (0.9 g, 18％)과 함께 화합물 B (2.5 g, 45％ 수율)를 백색 발포체로 수득하였다.
HPLC: ES 인더스트리스 플루오로셉 RP 페닐, 4.6×250 mm, 등용매, 30 분, 100％B (B = 90％ MeOH/H20 + 0.2％ H3PO4), 유속: 1.0 ml/분, UV 254, t = 14.37 분 (100％ 순수함). LC/MS (ES+): 802 (M+H).
C. [4S-[4R*,7S*,8R*,9R*,13S*,14R*,16R*(E)]]-14- 아지도 -13-히드록시-5,5,7,9-테트라메틸-16-[1- 메틸 -2-(2- 메틸 -4- 티아졸릴 ) 에테닐 ]-4,8-비스[( 트리에틸실릴 ) 옥시 ]-1- 옥사시클로헥사데칸 -2,6- 디온의 제조
Figure 112008088788371-PCT00040
DMF 1.2 L 중 [4S-[4R*,7S*,8R*,9R*,13S*,14S*,16R*(E)]]-14-브로모-13-히드록시-5,5,7,9-테트라메틸-16-[1-메틸-2-(2-메틸-4-티아졸릴)에테닐]-4,8-비스[(트리에틸실릴)옥시]-1-옥사시클로헥사데칸-2,6-디온 (9.9 g, 12.3 mmol)의 용액에 나트륨 아지드 (8.01 g, 123.3 mmol) 및 18-크라운-6 (3.26 g, 12.3 mmol)을 실온에서 N2 분위기하에 첨가하였다. 투명한 용액을 실온에서 7일 동안 기계적으로 교반하였다. 용액을 EtOAc (4 L)로 희석하고, H2O (6×3 L)로 세척하였다. 유기층을 건조시킨 후에 (Na2SO4) 증발시켜 조질의 생성물 9.2 g을 수득하였다. 컬럼 크로마토그래피 (실리카 겔 450 g, 5 - 15％ EtOAc/헥산)를 수행하여 화합물 C를 백색 발포체 6.7 g (71％ 수율)으로 수득하였다.
HPLC: YMC ODS-A S5, 4.6×50 mm, 등용매, 30 분, 100％B (B = 90％ MeOH/H2O + 0.2％ H3PO4), 유속: 4.0 mL/분, UV 254 nm, t = 2.00 분. LC/MS (ES+) 765 (M+H).
D. [4S-[4R*,7S*,8R*,9R*,13R*,14R*,16R*(E)]]-14- 아지도 -5,5,7,9- 테트라메틸 -16-[1-메틸-2-(2- 메틸 -4- 티아졸릴 ) 에테닐 ]-13-[(4- 니트로벤조일 ) 옥시 ]-4,8-비스[( 트리에틸실릴 ) 옥시 ]-1- 옥사시클로헥사데칸 -2,6- 디온의 제조
Figure 112008088788371-PCT00041
[4S-[4R*,7S*,8R*,9R*,13S*,14R*,16R*(E)]]-14-아지도-13-히드록시-5,5,7,9-테트라메틸-16-[1-메틸-2-(2-메틸-4-티아졸릴)에테닐]-4,8-비스[(트리에틸실릴)옥시]-1-옥사시클로헥사데칸-2,6-디온 (7.0 g, 9.15 mmol), 4-니트로벤조산 (3.82 g, 22.9 mmol) 및 트리페닐포스핀 (6.0 g, 22.9 mmol)을 THF (100 mL)에 용해시켰다. 디에틸아조디카르복실레이트 (톨루엔 중 40％ 용액 9.0 mL, 22.9 mmol)를 5분 동안 첨가하였다. 반응 혼합물을 실온에서 4시간 동안 유지시키고, 농축하고, 실리카 겔 크로마토그래피 (단계적 구배: 5％ 에틸아세테이트/헥산 - 15％ 에틸아세테이트/헥산)에 의해 정제하여 니트로벤조에이트 에스테르를 백색 발포체로 단리하였다 (7.3 g, 87％).
LC-MS: 페노메넥스(Phenomenex) C18, 4.6×50 mm, 등용매, 15 분, 100％B (B = 90％ MeOH/H2O + 0.1％ TFA), 유속: 4.0 mL/분, UV 220 nm. 체류 시간 = 8.9 분. MS (ESI) M+H = 886.7
E. [4S-[4R*,7S*,8R*,9R*,13R*,14R*,16R*(E)]]-14- 아지도 -13-히드록시-5,5,7,9-테트라메틸-16-[1- 메틸 -2-(2- 메틸 -4- 티아졸릴 ) 에테닐 ]-4,8-비스[( 트리에틸실릴 ) 옥시 ]-1- 옥사시클로헥사데칸 -2,6- 디온의 제조
Figure 112008088788371-PCT00042
니트로벤조에이트 에스테르 화합물 D (7.3 g, 7.98 mmol)를 에틸 아세테이트 (35 mL)에 용해시키고, 0 ℃로 냉각시켰다. 메탄올 중 암모니아 (메탄올 중 2M 용액 350 mL)를 첨가하고, 반응 혼합물을 실온에서 4시간 동안 교반하고, 농축하고, 실리카 겔 크로마토그래피 (단계적 구배: 10％ 에틸아세테이트/헥산 - 30％ 에틸아세테이트/헥산)에 의해 정제하여 [4S-[4R*,7S*,8R*,9R*,13R*,14R*,16R*(E)]]-14-아지도-13-히드록시-5,5,7,9-테트라메틸-16-[1-메틸-2-(2-메틸-4-티아졸릴)에테닐]-4,8-비스[(트리에틸실릴)옥시]-1-옥사시클로헥사데칸-2,6-디온을 유리질 백색 고체로 단리하였다 (5.97 g, 98％).
LC-MS: 페노메넥스 C18, 4.6×50 mm, 등용매, 5 분, 100％B (B = 90％ MeOH/H2O + 0.1％ TFA), 유속: 4.0 mL/분, UV 220 nm. 체류 시간 = 2.25 분. MS (ESI) M+H = 765.66
F. [1S-[1R*,3R*(E),7R*,10S*,11R*,12R*,16S*]]-8,8,10,12- 테트라메틸 -3-[1- 메틸 -2-(2- 메틸 -4- 티아졸릴 ) 에테닐 ]-7,11-비스[( 트리에틸실릴 ) 옥시 ]-4-옥사-17- 아자바이시클로[14.1.0]헵타데칸 -5,9- 디온의 제조
Figure 112008088788371-PCT00043
[4S-[4R*,7S*,8R*,9R*,13R*,14R*,16R*(E)]]-14-아지도-13-히드록시-5,5,7,9-테트라메틸-16-[1-메틸-2-(2-메틸-4-티아졸릴)에테닐]-4,8-비스[(트리에틸실릴)옥시]-1-옥사시클로헥사데칸-2,6-디온 (5.97 g, 7.8 mmol) 및 트리에틸아민 (4.34 mL, 31.2 mmol)을 디클로로메탄 (85 mL)에 용해시키고, 0 ℃로 냉각시켰다. 메탄술포닐클로라이드 (1.8 mL, 23.4 mmol)를 5분 동안 적가하였다. 10분 후에, 반응 혼합물을 빙조로부터 분리하고, 실온에서 교반하였다. 3시간 후에, 반응 혼합물을 포화 NaHCO3 (300 mL)에 녹이고, 디클로로메탄 (3×100 mL)으로 추출하고, Na2SO4 상에서 건조시키고, 농축하여 추가로 정제하지 않고 다음 단계에 사용하였다.
조질의 메탄술포네이트 에스테르를 THF/H2O (12:1, 130 mL)에 용해시켰다. 트리에틸아민 (2.2 mL, 16 mmol) 및 트리메틸포스핀 (16 mmol, THF 중 1.0M 용액 16 mL)을 첨가하고, 반응 혼합물을 실온에서 교반하였다. 3시간 후에, 반응물을 45 ℃에서 7시간 동안 가열하고, 농축하고, 실리카 겔 크로마토그래피 (단계적 구배: 2％ 메탄올/클로로포름 - 5％ 메탄올/클로로포름)에 의해 정제하여 화합물 F를 백색 고체로 단리하였다 (5.08 g, 2단계에서 88％).
LC-MS: 페노메넥스 C18, 4.6×50 mm, 등용매, 5 분, 100％B (B = 90％ MeOH/H2O + 0.1％ TFA), 유속: 4.0 mL/분, UV 220 nm. 체류 시간 = 0.298 분. MS (ESI) M+H = 721.58
G. [1S-[1R*,3R*(E),7R*,10S*,11R*,12R*,16S*]]-7,11-디히드록시-17-[2- 히드록시에틸 ]-8,8,10,12- 테트라메틸 -3-[1- 메틸 -2-(2- 메틸 -4- 티아졸릴 ) 에테닐 ]-4-옥사-17- 아자바이시클로[14.1.0]헵타데칸 -5,9- 디온의 제조
Figure 112008088788371-PCT00044
K2CO3 (1.4 g, 10.2 mmol) 및 2-브로모에탄올 (0.52 mL, 7.3 mmol)을 아세토니트릴 (20 mL) 중 [1S-[1R*,3R*(E),7R*,10S*,11R*,12R*,16S*]]-8,8,10,12-테트라메틸-3-[1-메틸-2-(2-메틸-4-티아졸릴)에테닐]-7,11-비스[(트리에틸실릴)옥시]-4-옥사-17-아자바이시클로[14.1.0]헵타데칸-5,9-디온 (1.05 g, 1.46 mmol)에 첨가하고, 82 ℃로 가열하였다. 4시간 후에, 추가의 2-브로모에탄올 (0.52 mL, 7.3 mmol) 및 K2CO3 (1.4 g, 10.2 mmol)을 첨가하였다. 5시간 후에, 추가의 2-브로모에탄올 (0.21 mL, 2.92 mmol)을 첨가하였다. 3시간 후에, 반응 혼합물을 실온으로 냉각시키고, 셀라이트를 통해 여과하고, 아세토니트릴 (5×5 mL), 디클로로메탄 (2×5 mL)으로 세척하고, 농축하여 추가로 정제하지 않고 다음 단계에 사용하였다.
조질의 반응 생성물을 디클로로메탄 (40 mL)에 용해시키고, 0 ℃로 냉각시키고, 트리플루오로아세트산 (8.0 mL)을 첨가하였다. 1시간 후에, 반응 혼합물을 농축하고, 포화 NaHCO3 (200 mL)에 녹이고, 디클로로메탄 (3×100 mL)으로 추출하고, Na2SO4 상에서 건조시키고, 농축하고, 실리카 겔 크로마토그래피 (10％ 메탄올/디클로로메탄)에 의해 정제하여 [1S-[1R*,3R*(E),7R*,10S*,11R*,12R*,16S*]]-7,11-디히드록시-17-[2-히드록시에틸]-8,8,10,12-테트라메틸-3-[1-메틸-2-(2-메틸-4-티아졸릴)에테닐]-4-옥사-17-아자바이시클로[14.1.0]헵타데칸-5,9-디온 (화합물 G)을 투명 필름으로 단리하였다 (0.62 g, 2단계에서 79％).
LC-MS: 워터스 선파이어(Waters Sunfire) C18, 4.6×50 mm, 구배, 0 - 100％B, 4분 (A = 10％ MeOH/H2O + 0.1％ TFA; B = 90％ MeOH/H2O + 0.1％ TFA), 유속: 4.0 mL/분, UV 220 nm. 체류 시간 = 2.12 분. MS (ESI) M+H = 537.52.
H. (S)-2-(4-((2-아미노-4-옥소-3,4- 디히드로프테리딘 -6-일) 메틸아미노 ) 벤즈아미도 )-5-((S)-3- 카르복시 -1-((S)-1-((S)-3- 카르복시 -1-((S)-1- 카르복시 -2- 머캅토에틸아미노 )-1-옥 소프로 판-2- 일아미노 )-5- 구아니디노 -1- 옥소펜탄 -2- 일아미노 )-1- 옥소프로판 -2- 일아미노 )-5- 옥소펜탄산의 제조
Figure 112008088788371-PCT00045
(S)-2-(4-((2-아미노-4-옥소-3,4-디히드로프테리딘-6-일)메틸아미노)벤즈아미도)-5-((S)-3-카르복시-1-((S)-1-((S)-3-카르복시-1-((S)-1-카르복시-2-머캅토에틸아미노)-1-옥소프로판-2-일아미노)-5-구아니디노-1-옥소펜탄-2-일아미노)-1-옥소프로판-2-일아미노)-5-옥소펜탄산을 H-Cys(4-메톡시트리틸)-2-클로로트리틸-수지로부터 출발하여 5 단계의 고상 펩티드 합성 반응에 의해 합성하였다. 표 2는 상기 합성에 사용된 시약의 양을 나타낸다.
Figure 112008088788371-PCT00046
다음과 같은 절차가 이용되었다.
커플링 단계:
펩티드 합성 용기 중의 수지에 아미노산 용액, DIPEA 및 PyBOP를 첨가하였다. 혼합물을 1시간 동안 버블링시키고, DMF 및 이소프로필 알콜로 세척하였다 (3×). FMOC 탈보호는 DMF 중 20％ 피페리딘으로 처리한 후에 (2×, 10분) 각각의 아미노산 커플링을 수행하여 완성된다. 이 절차를 각각의 아미노산 커플링 단계에서 반복하였다.
N10-TFA-보호된 프테로산의 합성:
22 L의 기계적으로-교반되는 둥근 바닥 플라스크 (히팅 맨틀 장착) 중 0.1M Tris 염기 용액 (물 10 L 중 Tris 염기 121.1 g) 10 L에 폴산 200 g (0.453 mole)을 첨가하였다. 혼합물을 교반하여 폴산을 용해시킨 후에, 염화아연 500 mg (3.67 mmole)을 첨가하였다. 카르복시펩티다제 G (13×20 유닛 바이알, 시그마로부터 입수가능함)를 첨가하고, 1N HCl을 사용하여 pH를 7.3으로 조정하여 반응 전반에 걸쳐 유지시켰다. 혼합물을 빛으로부터 보호하고, 30 ℃에서 8 내지 10일 동안 가열하였다 (pH를 일정하게 유지하기 위해 자동-적정기를 사용하여 4 내지 5일까지 전환 시간을 감소시킴). 80％ 전환이 달성될 때까지 반응물을 분석용 HPLC로 모니터링하였다 (추가의 전환이 바람직할 수 있으나 최적화되지는 않음). 6N HCl을 사용하여 용액의 pH를 3.0으로 조정하여 생성물을 반응 혼합물로부터 침전시켰다. 슬러리를 원심분리 바이알에 옮기고, 4000 rpm에서 10분 동안 원심분리하였다. 상층액을 분리하였다. 이어서, 습윤 고체를 다음과 같이 직접 정제하였다 (습윤 고체는 보관을 위해 냉동시키거나 또는 우선 동결-건조시킬 수 있으나, 용해시킬 때까지 냉동고에서 습윤 고체를 보관하는 것이 보다 효율적이다). 물 700 mL 중 조질의 프테로산 40 g에 1.0M NaOH를 pH = 11.5까지 첨가하였다. 혼합물을 여과하고 (와트만 제1형(Whatman type 1)), 이어서 크로마토그래피 (컬럼: 10×120 cm; 정지상: 8 kg DEAE 셀룰로스; 이동상: 1.0M NaCl/0.01M NaOH, pH = 11.5; 유속: 17 ml/분)에 의해 정제하였다. 황색 분획 1 L를 수집하고, HPLC로 분석하였다. 순수한 프테로산을 함유하는 분획을 6M HCl을 사용하여 pH를 3으로 조정하여 프테로산을 침전시켰다. 혼합물을 3000 rpm에서 20분 동안 원심분리하였다. 상층액을 분리하고, 물 (3×)로 세척하였다. 고체를 적어도 72시간 동안 동결-건조시켰다. 다음 반응에 남은 물이 미치는 영향은 알지 못하였다.
프테로산을 고진공하에 24 시간 넘게 P2O5 상에서 추가로 건조시켰다 (보호 단계에서는 상기 추가의 건조 단계 없이도 유사한 결과가 수득되었음에 유의함). 이어서, 프테로산 100 g (0.32 mol)을 5 L 둥근 바닥 플라스크 (기계적 교반기 및 아르곤 입구 장착)에 첨가하고, 고진공하에 밤새 보관하였다. 아르곤 기체를 첨가한 후에 트리플루오로아세트산 무수물 3500 g (2316 mL)을 첨가하였다. 플라스크를 고무 마개 또는 아르곤 입구 어댑터로 막고, 이어서 격렬하게 교반하였다. 플라스크를 빛으로부터 보호하고, 실온에서 아르곤 분위기하에 7일 동안 교반하였다 (반응을 각각 물 및 DMSO로 희석 (20×)한 분취액의 HPLC로 모니터링함). 혼합물을 회전 증발에 의해 건조시키고, 물 중 3％ 트리플루오로아세트산 2.5 L로 처리하였다. 혼합물을 밤새 실온에서 교반하여 무수 불순물을 가수분해시켰다. 회전 증발시켜 무수 고체를 수득하였다. 고체를 물 2 L에서 현탁시킨 후에, 250-mL 원심분리 용기에서 3000 rpm으로 20분 동안 원심분리하였다. 상층액을 분리하고, 고체를 물로 세척하고, 원심분리하였다 (4회). 고체를 3일 동안 동결-건조시키고, 황색 용기로 옮기고, 고진공하에 2일 동안 P2O5의 존재하에 건조시켰다 (순도 ≥ 95％; 잔류 TFA는 원소 분석으로 평가함).
절단 단계:
보호된 중간체를 92.5％ (50 mL) TFA, 2.5％ (1.34 mL) H2O, 2.5％ (1.34 mL) 트리이소프로필실란 및 2.5％ (1.34 mL) 에탄디티올로 제조된 절단 시약을 사용하여 수지로부터 방출시켰다. 절단 시약을 반응 용기 (25 mL)에 첨가하였다. 아르곤을 1.5시간 동안 혼합물을 통해 버블링시켰다. 액체를 용기로부터 배출시키고, 수지를 남은 시약 (3×8 mL)으로 세척하였다. 휘발성 물질을 회전 증발에 의해 10 mL의 부피로 농축하였다. 디에틸 에테르 (35.0 mL)를 첨가하여 침전시켰다. 고체를 원심분리에 의해 수집하고, 건조시켜 절단 생성물 1.25 g을 수득하였다.
탈보호 단계:
프테로산 부분의 N10-트리플루오로아세틸 보호기를 염기성 조건하에 분리하였다. 물 10 mL 중 보호된 중간체 250 mg으로 출발하여, pH를 9.3으로 조정하고, 4:1 H2O:수산화암모늄 (1 내지 2 mL)을 사용하여 1시간 동안 유지시켰다. 1시간 후에, 1N HCl (약 1 mL)을 사용하여 pH를 5로 조정하고, 생성물을 정제용 HPLC 상에서 정제하여 화합물 H 125 mg을 수득하였다.
HPLC 정제 조건:
컬럼: 워터스 노바팩(Waters NovaPak) C18 300×19 mm
용매 A: 완충액 10 mM 암모늄 아세테이트, pH = 5
용매 B: 아세토니트릴
용출: 1％ B - 20％ B, 40 분, 15 mL/분
합한 반응물로부터의 총 수득량: 625 mg
I. 2-((1S,3S,7S,10R,11S,12S,16R)-7,11-디히드록시-8,8,10,12- 테트라메틸 -3-((E)-1-(2-메 틸티 아졸-4-일) 프로프 -1-엔-2-일)-5,9- 디옥소 -4-옥사-17- 아자 - 바이시클로[14.1.0]헵타데칸 -17-일)에틸 2-(2-(피리딘-2-일) 디술파닐 )에틸 카르보네이트의 제조
1. 2-(2-(피리딘-2-일)디술파닐)에탄올의 제조
Figure 112008088788371-PCT00047
0 ℃로 냉각시킨 디클로로메탄 (100 mL) 중 메톡시카르보닐 술페닐 클로라이드 (10 mL, 110 mmol)의 용액에 머캅토에탄올 (7.6 mL, 110 mmol)을 적가하였다. 반응 혼합물을 0 ℃에서 30분 동안 교반하였다. 이 시점에, 디클로로메탄 (160 mL) 중 2-머캅토피리딘 (12.2 g, 110 mmol)의 용액을 첨가하였다. 용액을 0 ℃에서 1시간 동안 반응시킨 후에, 1 시간 동안 더 실온으로 가온하였다. 용액으로부터 고체 생성물이 형성되는 것이 관찰되었다. TLC (1:1 Pet 에테르/EtOAc)는 상당한 생성물이 형성되었음을 나타내었다. 반응 혼합물을 125 mL의 부피로 농축하였다. 혼합물을 부쉬너(Buchner) 깔때기를 통해 여과하였다. 여과 케이크를 디클로로메탄으로 세척한 후에, 진공하에 밤새 건조시켜 2-(2-(피리딘-2-일)디술파닐)에탄올 (23.6 g)을 HCl 염으로 수득하였다.
TLC : Rf = 0.45
플레이트 - EMD 실리카 겔 60 F254, 5×10 cm, 250 M
2. 벤조[d][1,2,3]트리아졸-1-일 2-(2-(피리딘-2-일)디술파닐)에틸 카르보네이트의 제조
Figure 112008088788371-PCT00048
무수 디클로로메탄 15 mL 중 디포스젠 (2.28 g, 11.5 mmol)의 용액을 둥근 바닥 플라스크에서 아르곤하에 교반하고, 얼음/염 욕조에서 냉각시켰다. 무수 디클로로메탄 65 mL 중 2-(피리딘-2-일디술파닐)에탄올 (5.01 g, 22.4 mmol) 및 트리에틸아민 (2.25 g, 22.2 mmol)의 혼합물이 있는 첨가 깔때기를 둥근 바닥 플라스크 상에 놓았다. 혼합물을 20분 동안 적가하였다. 반응 혼합물을 실온으로 가온하고, 1시간 더 교반하였다. 반응 혼합물의 TLC 분석 결과는 출발 물질이 소비되고, 보다 약한 극성의 "스트리킹(streaking)" 클로로포르메이트 생성물이 형성되었음을 나타내었다 (TLC (6:4 EtOAc:헥산) - 출발 물질의 RF: 0.4; 클로로포르메이트 생성물의 RF: 0.8).
반응 혼합물을 둥근 바닥 플라스크에서 아르곤하에 교반하고, 얼음/염 욕조에서 냉각시켰디. 무수 디클로로메탄 10 mL 중 HOBt (3.02 g, 22.4 mmol) 및 트리에틸아민 (2.23 g, 22.0 mmol)의 혼합물을 둥근 바닥 플라스크에 고정된 점적 깔때기에 첨가하였다. 반응 온도를 2 ℃로 유지시키면서 혼합물을 둥근 바닥 플라스크에 서서히 첨가하였다. 반응 혼합물을 실온으로 가온하고, 밤새 교반하였다. 이어서, 디클로로메탄 대략 27 mL를 대기압에서 반응 혼합물로부터 증류시켰다. 이어서, 혼합물을 실온으로 냉각시키고, 2시간 동안 교반하였다. 고체를 여과에 의해 수집하고, 여과 케이크를 디클로로메탄 20 mL로 세척하였다. 이어서, 고체를 회전 증발기 상에서 진공하에 40 ℃에서 건조시켜 회백색 고체 7.81 g을 수득하였다. 이 생성물을 1H-NMR로 분석하여 원하는 생성물인지 결정하였다.
3. 2-((1S,3S,7S,10R,11S,12S,16R)-7,11-디히드록시-8,8,10,12-테트라메틸-3-((E)-1-(2-메틸티아졸-4-일)프로프-1-엔-2-일)-5,9-디옥소-4-옥사-17-아자-바이시클로[14.1.0]헵타데칸-17-일)에틸 2-(2-(피리딘-2-일)디술파닐)에틸 카르보네이트의 제조
Figure 112008088788371-PCT00049
무수 디클로로메탄 중 [1S-[1R*,3R*(E),7R*,10S*,11R*,12R*,16S*]]-7,11-디히드록시-17-[2-히드록시에틸]-8,8,10,12-테트라메틸-3-[1-메틸-2-(2-메틸-4-티아졸릴)에테닐]-4-옥사-17-아자바이시클로[14.1.0]헵타데칸-5,9-디온의 용액에 0 ℃에서 DMAP (1.2 당량) 및 벤조[d][1,2,3]트리아졸-1-일 2-(2-(피리딘-2-일)디술파닐)에틸 카르보네이트 (1.0 당량)를 순차적으로 첨가하였다. 반응 혼합물을 0 ℃에서 아르곤하에 교반하고, 10분 마다 TLC로 모니터링하였다. 추가의 DMAP (1.2 당량) 및 화합물 I(2) (1.0 당량)를 필요에 따라 화합물 G가 모두 소비될 때까지 첨가하였다. 반응물을 0 ℃에서 MeOH (1 mL)로 켄칭하고, 용매를 진공하에 제거하고, 잔류물을 크로마토그래피 (실리카 겔, DCM 중 2.5 내지 5％ MeOH)에 의해 정제하여 표제 화합물을 베이지색 고체로 수득하였다. 화합물의 양 및 회수량을 아래 표 3에 열거하였다. 화합물 G 2.95 g으로부터의 총 수율은 화합물 I 2.80 g (67.9％)이었다.
Figure 112008088788371-PCT00050
* 각각의 크로마토그래피 정제는 통상적으로 약간의 불순물과 함께 순수한 생성물 (80 내지 90％ 순도)을 제공한다. 불순물을 크로마토그래피 정제를 위해 다음 배치로부터의 조질의 생성물과 합하였다. 배치 #2 및 4의 경우, 2번의 크로마토그래피 정제를 수행하였다.
J. (S)-2-(4-((2-아미노-4-옥소-3,4- 디히드로프테리딘 -6-일) 메틸아미노 ) 벤즈아미도 )-5-((S)-3- 카르복시 -1-((S)-1-((S)-3- 카르복시 -1-((R)-1- 카르복시 -2-(2-(2-((2-((1S,3S,7S,10R,11S,12S,16R)-7,11-디히드록시-8,8,10,12- 테트라메틸 -3-((E)-1-(2- 메틸티아졸 -4-일) 프로프 -1-엔-2-일)-5,9- 디옥소 -4-옥사-17- 아자 - 바이시클로[14.1.0]헵타데칸 -17-일)에톡시) 카르보닐옥시 )에틸) 디술파닐 ) 에틸아미노 )-1- 옥소프로판 -2- 일아미노 )-5- 구아니디노 -1- 옥소펜탄 -2- 일아미노 )-1- 옥소프로판 -2- 일아미노 )-5- 옥소펜탄산의 제조
Figure 112008088788371-PCT00051
50 mL 크기의 원심분리 튜브에서 H2O (사용전에 10분 동안 아르곤으로 버블링시킴) 15 mL에 (S)-2-(4-((2-아미노-4-옥소-3,4-디히드로프테리딘-6-일)메틸아미노)벤즈아미도)-5-((S)-3-카르복시-1-((S)-1-((S)-3-카르복시-1-((S)-1-카르복시-2-머캅토에틸아미노)-1-옥소프로판-2-일아미노)-5-구아니디노-1-옥소펜탄-2-일아미노)-1-옥소프로판-2-일아미노)-5-옥소펜탄산 (498 mg, 0.534 mmol)을 첨가하였다. 이 현탁액에, 아르곤으로 버블링시키면서, 포화 NaHCO3 용액 (사용전에 10분 동안 아르곤으로 버블링시킴)을 생성된 용액의 pH가 6.9에 도달할 때까지 적가하였다. THF 중 2-((1S,3S,7S,10R,11S,12S,16R)-7,11-디히드록시-8,8,10,12-테트라메틸-3-((E)-1-(2-메틸티아졸-4-일)프로프-1-엔-2-일)-5,9-디옥소-4-옥사-17-아자-바이시클로[14.1.0]헵타데칸-17-일)에틸 2-(2-(피리딘-2-일)디술파닐)에틸 카르보네이트 (400 mg, 0.534 mmol)를 빠르게 첨가하고, 생성된 균질한 용액을 아르곤하에 30분 동안 교반하였다. 반응 과정을 15분에 분석용 HPLC로 확인하였다. 생성물 피크는 분석용 HPLC 조건하에 약 6.4 분에서 나타났다. 혼합물을 포스페이트 완충액 약 15 mL로 희석하고, THF를 진공하에 제거하였다. 흐린 용액을 원심분리하고, 여과하였다. 황색 여액을 두 부분으로 나누고, 정제용 HPLC에 의해 정제하였다. 순수한 분획 (>98％ 순수함)을 모으고, 동결-건조시켰다. 마지막 분획 (<98％ 순수함)을 수집하고, 3-6 크로마토그래피를 진행시킬 때마다 다시 정제하여 표제 화합물 700 mg을 백색 분말 (11.8 중량％의 물 및 8.7 중량％의 나트륨 및 인산나트륨 염 함유, 칼 피셔(Karl Fischer) 및 원소 분석에 의해 결정됨)로 수득하였다.
정제용 HPLC 파라미터:
컬럼: 워터스 노바팩 HR C18 6 ㎛, 30×300 mm
이동상 A: 7.0 mM 인산나트륨 완충액, pH = 7.2
이동상 B: 아세토니트릴
방법: 10％ B - 50％ B, 30 분, 유속: 40 mL/분
분석용 HPLC 파라미터:
컬럼: 워터스 시메트리 C18 3.5 ㎛, 4.6×75 mm
이동상 A: 10 mM 트리에틸암모늄 아세테이트 (TEAOAc) 완충액, pH = 7.5
이동상 B: 아세토니트릴
방법: 20％ B - 40％ B, 10 분, 유속: 1.0 mL/분
정확한 질량 m/z (C67H92N16O22S3):
계산치: 1570.58907 (M+2H), 785.29454 (M+2H)2+, 523.86563 (M+3H)3+, 393.15118 (M+4H)4+
실측치: (M+2H)2+ - 785.29100 (4.5 ppm), (M+3H)3+ - 523.86431 (2.5 ppm), (M+4H)4+ - 393.14996 (3.1 ppm)
실시예 3: 화합물 J의 별법의 제조
Figure 112008088788371-PCT00052
(S)-2-(4-((2-아미노-4-옥소-3,4-디히드로프테리딘-6-일)메틸아미노)벤즈아미도)-5-((S)-3-카르복시-1-((S)-1-((S)-3-카르복시-1-((R)-1-카르복시-2-(2-(2-((2-((1S,3S,7S,10R,11S,12S,16R)-7,11-디히드록시-8,8,10,12-테트라메틸-3-((E)-1-(2-메틸티아졸-4-일)프로프-1-엔-2-일)-5,9-디옥소-4-옥사-17-아자-바이시클로[14.1.0]헵타데칸-17-일)에톡시)카르보닐옥시)에틸)디술파닐)에틸아미노)-1-옥소프로판-2-일아미노)-5-구아니디노-1-옥소펜탄-2-일아미노)-1-옥소프로판-2-일아미노)-5-옥소펜탄산
3A. [4S,7R,8S,10R,9S,13R,16S]-4,8,13- 트리히드록시 -14- 요오도 -5,5,7,9- 테트라메틸 -16-[(E)-1-[2- 메틸티아졸 -4-일] 프로프 -1-엔-2-일] 옥사시클로헥사데칸 -2,6- 디온의 제조
Figure 112008088788371-PCT00053
에포틸론 C (54.3 g, 113.7 mmol)를 아세토니트릴 (480 mL) 및 물 (50 mL)에 용해시켰다. 이 용액을 -5 내지 -10 ℃로 냉각시켰다. 요오드 (144.3 g, 568.4 mmol)를 반응물에 첨가하고, 반응물을 15시간 이상 동안 유지시켰다.
반응물을 15％ 메타중아황산나트륨 용액 (900 mL)으로 켄칭하였다. 혼합물을 에틸 아세테이트 (2×1.1 L)로 추출하였다. 유기상을 수집하고, 포화 중탄산나트륨 용액 (675 mL) 및 포화 염화나트륨 용액 (675 mL)으로 연속적으로 세척하였다. 용매를 감압하에 증발시켜 조질의 화합물 A를 황색 오일 (85.6 g)로 수득하였다. 화합물 A를 추가로 정제하지 않고 다음 단계에 사용하였다.
HPLC: 페노멕스 루나(Phenomex Luna) C8 (2) 3 um, 4.6×150 mm, 등용매, 18 분, 36％B, 17 분, 56％B, (이동상 A = ACN 중 0.01M NH4OAc:물 (5:95), 이동상 B = ACN 중 0.01M NH4OAc:물 (95:5)), 유속: 1.0 ml/분, UV 245, Rt = 22.4 분.
3B. [1R,3S,7S,10R,11S,12S,16S]-7,11-디히드록시-8,8,10,12- 테트라메틸 -3-[(E)-1-[2-메 틸티 아졸-4-일] 프로프 -1-엔-2-일]-4,17- 디옥사바이시클로[14.1.0]헵타데칸 -5,9- 디온의 제조
Figure 112008088788371-PCT00054
[4S,7R,8S,10R,9S,13R,16S]-4,8,13-트리히드록시-14-요오도-5,5,7,9-테트라메틸-16-[(E)-1-[2-메틸티아졸-4-일]프로프-1-엔-2-일]옥사시클로헥사데칸-2,6-디온 (85.6 g)을 아세토니트릴 (670 mL) 및 물 (130 mL)에 용해시켰다. 트리에틸아민 (135 mL, 968.5 mmol)을 상기 용액에 첨가하였다. 반응물을 50 내지 60 ℃로 8시간 이상 동안 가열하였다.
이를 실온으로 냉각시킨 후에, 용액을 감압하에 농축하였다. 잔류물을 EtOAc (1.2 L)로 희석하고, 포화 염화나트륨 용액 (3×500 mL)으로 세척하였다. 용매를 감압하에 증발시켜 조질의 생성물을 황색 오일로 수득하였다. 이를 실리카 겔 패드 여과 (실리카 겔 700 g, 헵탄 중 66％ EtOAc, 2×4 L, 및 1×3 L)에 의해 정제하여 화합물 B를 발포체 (50.3 g, 90％ 수율) (HPLC AP 80)로 수득하였다.
HPLC: 페노멕스 루나 C8 (2) 3 um, 4.6×150 mm, 등용매, 18 분, 36％B, 17 분, 56％B, (이동상 A = ACN 중 0.01M NH4OAc:물 (5:95), 이동상 B = ACN 중 0.01M NH4OAc:물 (95:5)), 유속: 1.0 ml/분, UV 245, Rt = 15.0 분.
3C/3D. (4S,7R,8S,9S,13R,14R,16S)-13- 아지도 -4,8,14- 트리히드록시 -5,5,7,9-테트라메틸-16-((E)-1-(2- 메틸티아졸 -4-일) 프로프 -1-엔-2-일) 옥사시클로헥사데칸 -2,6- 디온 및 (4S,7R,8S,9S,13S,14S,16S)-14- 아지도 -4,8,13- 트리히드록시 -5,5,7,9- 테트라메틸 -16-((E)-1-(2-메틸티아졸-4-일) 프로프 -1-엔-2-일) 옥사시클로헥사데칸 -2,6- 디온의 제조
Figure 112008088788371-PCT00055
에탄올 (240 mL) 및 물 (48 mL) 중 에피-에포틸론-A (14.35 g, 29.07 mmol)의 교반된 용액에 나트륨 아지드 (11.45 g, 174.41 mmol) 및 염화암모늄 (3.14 g, 58.14 mmol)을 첨가하였다. 혼합물을 60 ℃에서 17 내지 20시간 동안 교반하였다. 휘발성 물질을 50 ℃ 미만에서 감압하에 회전 증발기 상에서 증발시켰다. 잔류물을 에틸 아세테이트 (287 mL) 및 물 (50 mL) 혼합물에 용해시켰다. 상을 분리하고, 하부 수성상을 에틸 아세테이트 (115 mL)로 추출하였다. 합한 유기상을 25％ 수성 염화나트륨 (염수) 용액으로 세척하였다. 용매를 감압하에 증발시키고, 잔류물을 에틸 아세테이트/n-헵탄 (2:1) 혼합물로 용출하는 실리카 겔 패드를 통해 통과시켰다. 용매를 감압하에 증발시켜, 약 6:1 비 (12.8 g, 82％)의 (4S,7R,8S,9S,13R,14R,16S)-13-아지도-4,8,14-트리히드록시-5,5,7,9-테트라메틸-16-((E)-1-(2-메틸티아졸-4-일)프로프-1-엔-2-일)옥사시클로헥사데칸-2,6-디온 및 (4S,7R,8S,9S,13S,14S,16S)-14-아지도-4,8,13-트리히드록시-5,5,7,9-테트라메틸-16-((E)-1-(2-메틸티아졸-4-일)프로프-1-엔-2-일)옥사시클로헥사데칸-2,6-디온의 아지도-알콜의 위치이성질체 혼합물을 백색 발포체로 수득하였다.
LC-MS: 페노메넥스 루나 C8(2) 컬럼: 3 ㎛, 4.6×50 mm. 구배: 15 분, 0％B - 100％ B, 10 분, 이어서 100％ B, 5 분. 이동상: A = CH3CN 중 0.01M NH4OAc/H2O 5:95; B = CH3CN 중 0.01M NH4OAc/H2O 95:5. 유속: 3.0 mL/분. 파장: UV 250 nm. 체류 시간 = 5.52 분. MS (ESI) (M+H)+ = 537.69
이 반응은 또한 다른 용매 부류인 아세톤, 아세토니트릴, 테트라히드로푸란, 2-프로판올, 디메틸포름아미드, 메틸술폭시드 및 N-메틸-피롤리디논에서 수행된다.
테트라부틸암모늄 아지드 시약이 또한 나트륨 아지드/염화암모늄 대신 사용될 수 있다.
3E. (1S,3S,7S,10R,11S,12S,16R)-7,11-디히드록시-8,8,10,12- 테트라메틸 -3-((E)-1-(2-메 틸티 아졸-4-일) 프로프 -1-엔-2-일)-4-옥사-17- 아자바이시클로(14.1.0)헵타데칸 -5,9-디온의 제조
Figure 112008088788371-PCT00056
무수 아세토니트릴 (90 mL) 중 (4S,7R,8S,9S,13R,14R,16S)-13-아지도-4,8,14-트리히드록시-5,5,7,9-테트라메틸-16-((E)-1-(2-메틸티아졸-4-일)프로프-1-엔-2-일)옥사시클로헥사데칸-2,6-디온 및 (4S,7R,8S,9S,13S,14S,16S)-14-아지도-4,8,13-트리히드록시-5,5,7,9-테트라메틸-16-((E)-1-(2-메틸티아졸-4-일)프로프-1-엔-2-일)옥사시클로헥사데칸-2,6-디온 혼합물 (12.8 g, 23.85 mmol)의 교반된 용액에 트리페닐포스핀 (9.48 g, 35.77 mmol)을 질소 분위기하에 첨가하였다. 투명한 용액을 20 내지 40 ℃에서 19 내지 40시간 동안 교반하였다. 반응 혼합물을 0 내지 5 ℃로 3 내지 4시간 동안 냉각시키고, 생성물을 여과하였다. 케이크를 헵탄 (64 mL)으로 세척하고, 40 ℃에서 감압하에 15 내지 18시간 동안 건조시켜 (1S,3S,7S,10R,11S,12S,16R)-7,11-디히드록시-8,8,10,12-테트라메틸-3-((E)-1-(2-메틸티아졸-4-일)프로프-1-엔-2-일)-4-옥사-17-아자바이시클로(14.1.0)헵타데칸-5,9-디온을 백색 고체 (5.41 g, 46％)로 수득하였다.
LC-MS: 페노메넥스 루나 C8(2) 컬럼: 3 ㎛, 4.6×50 mm. 구배: 15 분, 0％B - 100％ B, 10 분, 이어서 100％ B, 5 분. 이동상: A = CH3CN 중 0.01M NH4OAc/H2O 5:95; B = CH3CN 중 0.01M NH4OAc/H2O 95:5. 유속: 3.0 mL/분. 파장: UV 250 nm. 체류 시간 = 4.43 분. MS (ESI) (M+H)+ = 493.68
상기 반응은 또한 다른 포스핀 부류인 트리시클로헥실포스핀, 트리메틸포스핀, 트리부틸포스핀 및 트리스(4-메톡시페닐)-포스핀, 및 다른 용매인 테트라히드로푸란을 사용하여 수행된다.
3G. [1S-[1R*,3R*(E),7R*,10S*,11R*,12R*,16S*]]-7,11-디히드록시-17-[2- 히드록시에틸 ]-8,8,10,12- 테트라메틸 -3-[1- 메틸 -2-(2- 메틸 -4- 티아졸릴 ) 에테닐 ]-4-옥사-17- 아자바이시클로[14.1.0]헵타데칸 -5,9- 디온의 제조
Figure 112008088788371-PCT00057
Et3N (4.95 mL, 35.52 mmol) 및 2-브로모에탄올 (3.02 mL, 42.62 mmol)을 아세토니트릴 (35 mL) 중 (1S,3S,7S,10R,11S,12S,16R)-7,11-디히드록시-8,8,10,12-테트라메틸-3-((E)-1-(2-메틸티아졸-4-일)프로프-1-엔-2-일)-4-옥사-17-아자바이시클로[14.1.0]헵타데칸-5,9-디온 (3.50 g, 7.10 mmol)에 첨가하고, 72.5 ℃로 가열하였다. 20시간 후에, 반응 혼합물을 실온으로 냉각시키고, 회전 진공 증류을 통해 농축 건조시켰다. 조질의 물질을 에틸 아세테이트 (50 mL)에 용해시키고, 탈이온수 (35 mL)와 혼합하였다. 혼합물을 에틸 아세테이트 (3×35 mL)로 추출하고, Na2SO4 상에서 건조시키고, 여과하고, 농축하고, 아세토니트릴 (35 mL)에서 결정화시키고, 아세토니트릴 (2×5 mL)로 세척하고, 진공 오븐에서 밤새 45.5 ℃에서 건조시켜 (1S,3S,7S,10R,11S,12S,16R)-7,11-디히드록시-17-(2-히드록시에틸)-8,8,10,12-테트라메틸-3-((E)-1-(2-메틸티아졸-4-일)프로프-1-엔-2-일)-4-옥사-17-아자바이시클로[14.1.0]헵타데칸-5,9-디온을 백색 결정질 분말 (2.60 g, HPLC AP 97.1, 68.2％ 수율)로 단리하였다.
LC-MS: 페노메넥스 C8, 3 ㎛, 4.6×150 mm, 구배, 10 - 50％B, 10분, 20 분에서 정지. (A= 5％ MeCN/H2O + 0.01M NH4OAc; B = 95％ MeOH/H2O + 0.01M NH4OAc), 유속: 1.0 mL/분, UV 254 nm. 체류 시간 = 9.43 분. MS (ESI) M+H = 537.21.
당업자는 상기 실시예 3에 의해 제조된 화합물 3G가 실시예 2에 의해 제조된 화합물 G와 동일하므로, 화합물 3G가 화합물 H, I 및 J의 제조에 사용될 수 있음을 인식할 것이며, 제조 방법 및 화합물은 실시예 2에 기재되어 있다.

Claims (11)

  1. 하기 화학식 X의 화합물, 또는 그의 제약상-허용되는 염.
    <화학식 X>
    Figure 112008088788371-PCT00058
    상기 식에서,
    K는 -O-, -S- 또는 -NR7-이고;
    A는 -(CR8R9)-(CH2)m-Z-이고, 여기서 Z는 -(CHR10)-, -C(=O)-, -C(=O)-C(=O)-, -OC(=O)-, -N(R11)C(=O)-, -SO2- 또는 -N(R11)SO2-이고;
    B1은 히드록실 또는 시아노이고, R1은 수소이거나, 또는 B1 및 R1은 함께 이중 결합을 형성하고;
    R2, R3 및 R5는 독립적으로 수소, 알킬, 치환된 알킬, 아릴 또는 치환된 아릴이거나; 또는 R2 및 R3은 이들이 부착되어 있는 탄소와 함께 임의로 치환된 시클로알킬을 형성할 수 있고;
    R4는 수소, 알킬, 알케닐, 치환된 알킬, 치환된 알케닐, 아릴 또는 치환된 아릴이고;
    R6은 수소, 알킬 또는 치환된 알킬이고;
    R7, R8, R9, R10 및 R11은 독립적으로 수소, 알킬, 치환된 알킬, 시클로알킬, 치환된 시클로알킬, 아릴, 치환된 아릴, 헤테로시클로알킬, 치환된 헤테로시클로알킬, 헤테로아릴 또는 치환된 헤테로아릴이고;
    R12는 H, 알킬, 치환된 알킬 또는 할로겐이고;
    R13은 아릴, 치환된 아릴, 헤테로아릴 또는 치환된 헤테로아릴이고;
    m은 0 내지 6이다.
  2. 제1항에 있어서,
    K가 -O-이고;
    A가 C2 -4 알킬렌이고;
    B1이 -OH이고;
    R2, R3, R4 및 R5가 독립적으로 수소 또는 저급 알킬이고;
    R6이 수소 또는 메틸이고;
    R13이 임의로 치환된 5-원 또는 6-원 헤테로아릴
    인 화합물, 또는 그의 제약상-허용되는 염.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, R13이 임의로 치환된 티아졸릴, 피리딜 또는 옥사졸릴인 화합물.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 하기 화학식 X'를 갖는 화합물, 또는 그의 제약상-허용되는 염.
    <화학식 X'>
    Figure 112008088788371-PCT00059
  5. 제2항에 있어서, 하기 화학식 Xb를 갖는 화합물.
    <화학식 Xb>
    Figure 112008088788371-PCT00060
  6. 제5항에 있어서, 하기 화학식 Xb'를 갖는 화합물.
    <화학식 Xb'>
    Figure 112008088788371-PCT00061
  7. 제1항, 제2항, 제5항 및 제6항 중 어느 한 항에 있어서, R6이 수소인 화합물.
  8. 제1항, 제2항, 제5항 및 제6항 중 어느 한 항에 있어서, R6이 메틸인 화합물.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 화합물의, 환자에서 암을 치료하기 위한 의약의 제조에 있어서의 용도.
  10. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에서와 같은 화합물을 방출가능한 링커에 컨쥬게이션시켜 컨쥬게이트 화합물을 형성하는 것을 포함하는, 표적화된 약물 전달을 위한 제약 조성물의 제조 방법.
  11. 제10항에 있어서, 컨쥬게이트 화합물이 폴레이트 결합 잔기를 포함하는 것인 방법.
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