KR20120123089A - 5-ＨＴ₄ 수용체의 부분 효능제인 (Ｒ)-4-((4-((4-(테트라히드로푸란-3-일옥시)벤조［ｄ］이속사졸-3-일옥시)메틸)피페리딘-1-일)메틸)테트라히드로-2Ｈ-피란-4-올 - Google Patents

Abstract

(R)-4-((4-((4-(테트라히드로푸란-3-일옥시)벤조[d]이속사졸-3-일옥시)메틸)피페리딘-1-일)메틸)테트라히드로-2H-피란-4-올 및 그의 신경변성 장애의 치료에서의 용도가 본원에 기재되어 있다.

Description

5-ＨＴ₄ 수용체의 부분 효능제인 (Ｒ)-4-((4-((4-(테트라히드로푸란-3-일옥시)벤조［ｄ］이속사졸-3-일옥시)메틸)피페리딘-1-일)메틸)테트라히드로-2Ｈ-피란-4-올 {(R)-4-((4-((4-(TETRAHYDROFURAN-3-YLOXY)BENZO[D]ISOXAZOL-3-YLOXY)METHYL)PIPERIDIN-1-YL)METHYL)TETRAHYDRO-2H-PYRAN-4-OL, A PARTIAL AGONIST OF 5-HT4 RECEPTORS}

본 발명은 (R)-4-((4-((4-(테트라히드로푸란-3-일옥시)벤조[d]이속사졸-3-일옥시)메틸)피페리딘-1-일)메틸)테트라히드로-2H-피란-4-올 및 그의 제약상 허용되는 염에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 부분적으로, 포유동물에서의 5-HT₄ 매개 장애의 치료 방법에 관한 것이다. 이러한 장애는 급성 신경계 및 정신 장애, 졸중, 뇌 허혈, 척수 외상, 두부 외상, 주산기 저산소증, 심장 정지, 저혈당성 뉴런 손상, 치매, 알츠하이머병, 헌팅톤 무도병, 근위축성 측삭 경화증, 안구 손상, 망막병증, 인지 장애, 특발성 및 약물-유발성 파킨슨병, 진전을 포함하는 근육 경직과 관련된 근육 연축 및 장애, 우울증, 간질, 경련, 편두통, 요실금, 물질 내성, 물질 금단, 정신병, 정신분열증, 불안, 기분 장애, 삼차 신경통, 청력 상실, 이명, 눈의 황반 변성, 위식도 역류 질환, 위장 질환, 위 운동 장애, 비-궤양 소화불량, 기능성 소화불량, 과민성 장 증후군, 변비, 소화불량, 식도염, 위식도 질환, 오심, 구토, 뇌부종, 통증, 지연성 운동이상증, 수면 장애, 주의력 결핍/과잉행동 장애, 주의력 결핍 장애, 증상으로서 주의력 및/또는 인지 결핍을 포함하는 장애, 및 행동 장애를 포함한다.

세로토닌 5-HT₄ 수용체는 인지 과정에 중요한 2개의 뇌 영역 (피질 및 해마)을 포함하여, 뇌 전반에 걸쳐 넓게 분포되어 있는 G-단백질 수용체이다. 수용체는 아데닐레이트 시클라제에 양성적으로 커플링되고, 시클릭 아데노신 모노포스페이트 (cAMP) 제2 메신저 시스템을 통해 뉴런 활성에 대한 그의 제어를 발휘한다. 뉴런 5-HT₄ 수용체의 효능제 유도된 활성화는, 활성화된 뉴런 칼슘 및 전압 민감성 칼륨 채널을 억제함으로써 신경전달물질 방출을 증가시키는 것으로 보고되어 있다. 이러한 채널의 억제는 과분극 후의 감소 및 뉴런 흥분성의 동시 증가를 초래한다 (문헌 [Eglen et al., Trends Pharmacol Sci 1995; 16:391-398]). 신경전달물질 아세틸콜린은 인지 및 기억 과정에 관련되며, 콜린성 기능의 손실은 알츠하이머병에서 보여진 인지 저하의 주요 원인인 것으로 생각된다 (문헌 [Francis et al., J Neurol Neurosurg Psychiatry 1999; 66:137-47]). 아마도 세포체 또는 콜린성 뉴런의 신경 말단 상에 위치하는 5-HT₄ 수용체의 효능제 활성화는 피질 및 해마에서 아세틸콜린 (ACh) 방출을 향상시키는 것으로 보고되어 있다 (문헌 [King et al., Trends Pharmacol Sci 2008; 29(9): 482-492; Consolo et al., Neuroreport 1994; 5: 1230-1232; Mohler et al., Neuropharmacology 2007; 53:563-573]).

또한, 5-HT₄ 효능제는 비-임상적 행동 모델에서 항콜린제 약물 (예: 아트로핀 및 스코폴라민)을 이용한 약리학적 치료에 의해 유발된 인지 결핍을 역전시키는 것으로 보고되어 있다 (문헌 [Fontana et al., Neuropharmacology 1997; 36(4/5):689-696; Galeotti et al., J Pharmcol Exp Ther 1998; 286(3):1115-21]). 해마 세타 리듬은 동물과 인간 모두에서 여러 인지, 기억 및 주의 과정과 강하게 연관되어 있는 저 주파수 진동계 전위이다 (문헌 [McNaughton et al., Behav Pharmacol 2007; 18 (5/6):329-46; McNaughton et al., Hippocampus 2006; 16 (12):1102-10; Kahana, J Neurosci 2006; 26 (6):1669-72]). 아세틸콜린은 해마 세타 리듬의 조절에서 중요한 역할을 하는 것으로 생각되며 (문헌 [Vertes et al., Neuroscience 1997; 81(4): 893-926]), 아세틸콜린스테라제 억제제, 예컨대 도네페질의 투여는 비-임상적 모델에서 해마 세타 리듬을 증가시키는 것으로 나타났다 (문헌 [Kinney et al., J Pharmacol Exp Ther 1999; 291(1):99-106]). 5-HT₄ 효능제가 뇌에서 아세틸콜린 수준을 증가시키는 것으로 나타났기 때문에, 증가된 세타 진동은 전임상 동물 모델에서 관찰된 인지 효과에 기여할 수 있다.

신경전달물질 방출의 조절 이외에, 5-HT₄ 효능제는 가용성 아밀로이드 전구체 단백질 알파 (sAPPα)의 수준을 증가시킬 수 있다. 뇌 척수액 (CSF)에서 sAPPα의 감소된 수준은 노령 래트의 인지 저하와 관련되었다 (문헌 [Anderson et al., Neuroscience 1999; 93(4): 1409-1420]). 또한, sAPPα의 감소가 알츠하이머 환자로부터 수득된 CSF에서 보고되었다 (문헌 [Lannfelt et al., Nature Med 1995; 1(8):829-832; Olsson et al., Exp Neurology 2003; 183: 74-80]). 이것은, sAPPα 생성에 책임이 있는 효소인 α-세크레타제의 감소된 활성의 결과일 수 있다 (문헌 [Tyler et al., Biochem Biophys Res Comm 2002; 299: 373-376]). 또한, 시험관내 및 생체내 연구는, 5-HT₄ 수용체의 활성화가 sAPPα의 수준을 증가시키고 (문헌 [Cachard-Chastel et al., Behav Brain Res 2008; 187:455-461; Cachard-Chastel et al., Brit J Pharmacol 2007; 883:883-892; Mohler et al., Neuropharmacology 2007; 53:563-573]), 일부 경우에, Aβ 펩티드의 방출을 감소시킨다 (문헌 [Cho et al., Exp Neurology 2007;203:274-278])고 보고하였다. 이러한 결과는, 5-HT₄ 효능제가 아밀로이드 전구체 단백질을 아밀로이드성 β-세크레타제 경로로부터 비-아밀로이드성 α-세크레타제 경로로 전환시킴으로써 Aβ 펩티드를 형성하는 플라크의 생성을 감소시킬 수 있다는 것을 시사한다.

우수한 뇌 투과성을 갖는 화합물이 CNS 관련 장애의 치료에 바람직하다. 이러한 화합물은 혈액/뇌 장벽을 자유롭게 가로지를 것이다.

5-HT₄의 부분 효능작용을 갖는 화합물은 CNS-관련 장애를 비롯한 5-HT₄ 매개 장애의 치료에 바람직할 수 있으며, 여기서 그것은 장 운동의 바람직하지 않은 증가 및 5-HT₄ 완전 효능제를 사용한 치료로부터 기인할 수 있는 다른 부작용을 감소 또는 방지하는데 바람직하다.

공동-소유 PCT 공보 번호 WO 06/90224에는 선택적 5-HT₄ 수용체 효능제 활성을 갖는 벤즈이속사졸 유도체가 기재되어 있다. 이러한 화합물은 위식도 역류 질환, 위장 질환, 위 운동 장애, 비-궤양 소화불량, 기능성 소화불량, 과민성 장 증후군 (IBS), 변비, 소화불량, 식도염, 위식도 질환, 오심, 중추 신경계 질환, 알츠하이머병, 인지 장애, 구토, 편두통, 신경계 질환, 통증, 심혈관 장애, 심부전, 심장 부정맥, 당뇨병 및 무호흡 증후군의 치료에 유용한 것으로 기재되어 있다.

본 발명은 하기 구조를 갖고, 이하에 "화합물 X"로 칭해지는 (R)-4-((4-((4-(테트라히드로푸란-3-일옥시)벤조[d]이속사졸-3-일옥시)메틸)피페리딘-1-일)메틸)테트라히드로-2H-피란-4-올에 관한 것이다.

화합물 X는 혈액 뇌 장벽을 자유롭게 가로지르는 5-HT₄ 수용체의 부분 효능제이다.

또한, 본 발명은 화합물 X의 제약상 허용되는 염, 수화물, 용매화물, 이성질체, 결정질 및 비-결정질 형태, 동형체 및 다형체를 포함한다. 또한, 본 발명은 이러한 화합물의 모든 호변이성질체 및 입체화학 이성질체를 포함한다.

또한, 본 발명은 부분적으로, 포유동물에서 5-HT₄ 매개 장애의 치료 방법에 관한 것이다. 이러한 장애는 급성 신경계 및 정신 장애, 예컨대 심장 우회로 수술 및 이식 후의 뇌 결핍, 졸중, 뇌 허혈, 척수 외상, 두부 외상, 주산기 저산소증, 심장 정지, 저혈당성 뉴런 손상, 치매, AIDS-유발성 치매, 혈관성 치매, 혼합형 치매, 나이-관련 기억 장애, 알츠하이머병, 헌팅톤 무도병, 근위축성 측삭 경화증, 안구 손상, 망막병증, 정신분열증 및 양극성 장애와 관련된 인지 장애를 비롯한 인지 장애, 특발성 및 약물-유발성 파킨슨병, 진전을 비롯한 근육 경직과 관련된 근육 연축 및 장애, 간질, 경련, 편두통, 편두통성 두통, 요실금, 물질 내성, 물질 금단, 오피에이트, 니코틴, 담배 제품, 알콜, 벤조디아베핀, 코카인, 진정제 및 수면제로부터의 금단, 정신병, 경도 인지 장애, 기억상실성 인지 장애, 다중-영역 인지 장애, 비만, 정신분열증, 불안, 범불안 장애, 사회 불안 장애, 공황 장애, 외상후 스트레스 장애, 강박 장애, 기분 장애, 우울증, 조증, 양극성 장애, 삼차 신경통, 청력 상실, 이명, 눈의 황반 변성, 위식도 역류 질환, 위장 질환, 위 운동 장애, 비-궤양 소화불량, 기능성 소화불량, 과민성 장 증후군, 변비, 소화불량, 식도염, 위식도 질환, 오심, 구토, 뇌부종, 통증, 급성 및 만성 통증 상태, 중증 통증, 난치성 통증, 신경병증성 통증, 외상후 통증, 지연성 운동이상증, 수면 장애, 기면증, 주의력 결핍/과잉행동 장애, 자폐증, 아스퍼거병, 증상으로서 주의력 및/또는 인지 결핍을 포함하는 장애, 루이 소체 치매 및 행동 장애를 포함한다. 방법은 화합물 X 또는 그의 제약상 허용되는 염을 상태를 치료하기에 치료적으로 유효한 양으로 포유동물에게 투여하는 것을 포함한다.

본 발명의 한 실시양태는 상기 기재된 바와 같은 화합물 X 또는 그의 제약상 허용되는 염이다.

본 발명의 또 다른 실시양태는 화합물 X 또는 그의 제약상 허용되는 염, 및 제약상 허용되는 담체를 포함하는 제약 조성물이다.

본 발명의 또 다른 실시양태는 화합물 X 또는 그의 제약상 허용되는 염을 투여하는 것을 포함하는, 신경변성 질환 또는 장애의 치료 방법이다.

본 발명의 또 다른 실시양태는 화합물 X 또는 그의 제약상 허용되는 염을 투여하는 것을 포함하는, 치매, 알츠하이머병, 우울증, 정신병, 정신분열증, 불안, 기분 장애, 주의력 결핍/과잉행동 장애 또는 주의력 결핍 장애인 신경변성 질환 또는 장애의 치료 방법이다.

약어 및 정의

본원에서 사용된 용어 "화합물 X"는 이후에 "본 발명의 화합물(들)"로 칭해질 수 있다. 또한, 이러한 용어는 그의 수화물, 용매화물, 이성질체, 결정질 및 비-결정질 형태, 동형체, 다형체 및 대사물을 포함하는 화합물 X의 모든 형태를 포함하는 것으로 정의된다.

본원에서 하기 약어가 사용된다:

호변이성질체 형태

본 발명은 화합물 X의 호변이성질체 형태를 포함한다. 구조 이성질체가 낮은 에너지 장벽을 통해 호환가능할 경우, 호변이성질체 이성질현상 ('호변이성질현상')이 일어날 수 있다. 이것은, 예를 들어 이미노, 케토 또는 옥심 기를 함유하는 화합물 X에서 양성자 호변이성질현상 또는 방향족 모이어티를 함유하는 화합물에서 소위 원자가 호변이성질현상 형태를 취할 수 있다. 그것은, 단일 화합물이 1가지 초과의 유형의 이성질현상을 나타낼 수 있다는 것을 의미한다. 고체 및 액체 형태의 호변이성질체의 다양한 비는 분자 상 다양한 치환기, 뿐만 아니라 화합물을 단리시키기 위하여 사용되는 특정한 결정화 기술에 따라 달라진다.

염

본 발명의 화합물은 무기 또는 유기 산으로부터 유도된 염 형태로 사용될 수 있다. 특정 화합물에 따라, 화합물의 염은 상기 염의 물리적 특성, 예컨대 상이한 온도 및 습도에서의 개선된 제약 안정성, 또는 물 또는 오일 중에서의 바람직한 용해도 중 하나 이상으로 인해 유리할 수 있다. 일부 경우에, 화합물의 염은 또한 화합물의 단리, 정제 및/또는 분할에서 보조제로서 사용될 수 있다.

염이 (예를 들어, 시험관내 상황에서 사용되는 것과는 대조적으로) 환자에게 투여하도록 의도된 경우, 상기 염은 바람직하게는 제약상 허용되는 것이다. 용어 "제약상 허용되는 염"은 화합물 X를 산 (그의 음이온이 일반적으로 인간 소비에 적합한 것으로 생각됨) 또는 염기 (그의 양이온이 일반적으로 인간 소비에 적합한 것으로 생각됨)와 조합함으로써 제조된 염을 의미한다. 제약상 허용되는 염은 모 화합물보다 큰 그의 수용해도 때문에 본 발명의 방법의 생성물로서 특히 유용하다. 의약에서 사용되는 경우, 본 발명의 화합물의 염은 비독성 "제약상 허용되는 염"이다. 용어 "제약상 허용되는 염" 내에 포함되는 염은 일반적으로 유리 염기를 적합한 유기 또는 무기 산과 반응시킴으로써 제조된 본 발명의 화합물의 비독성 염을 의미한다.

가능한 경우 본 발명의 화합물의 적합한 제약상 허용되는 산 부가염은 무기 산, 예컨대 염산, 브로민화수소산, 플루오린화수소산, 붕산, 플루오로붕산, 인산, 메타인산, 질산, 탄산, 술폰산 및 황산, 및 유기 산, 예컨대 아세트산, 벤젠술폰산, 벤조산, 시트르산, 에탄술폰산, 푸마르산, 글루콘산, 글리콜산, 이소티온산, 락트산, 락토비온산, 말레산, 말산, 메탄술폰산, 트리플루오로메탄술폰산, 숙신산, 톨루엔술폰산, 타르타르산, 및 트리플루오로아세트산으로부터 유래된 염을 포함한다. 일반적으로 적합한 유기 산은, 예를 들어 유기 산의 지방족, 시클로지방족, 방향족, 아르지방족, 헤테로시클릭, 카르복실산 및 술폰산 부류를 포함한다.

적합한 유기 산의 구체적인 예는 아세테이트, 트리플루오로아세테이트, 포르메이트, 프로피오네이트, 숙시네이트, 글리콜레이트, 글루코네이트, 디글루코네이트, 락테이트, 말레이트, 타르타르산, 시트레이트, 아스코르베이트, 글루쿠로네이트, 말레에이트, 푸마레이트, 피루베이트, 아스파르테이트, 글루타메이트, 벤조에이트, 안트라닐산, 스테아레이트, 살리실레이트, p-히드록시벤조에이트, 페닐아세테이트, 만델레이트, 엠보네이트 (파모에이트), 메탄술포네이트, 에탄술포네이트, 벤젠술포네이트, 판토테네이트, 톨루엔술포네이트, 2-히드록시에탄술포네이트, 술파닐레이트, 시클로헥실아미노술포네이트, 알겐산, β-히드록시부티르산, 갈락타레이트, 갈락투로네이트, 아디페이트, 알기네이트, 부티레이트, 캄포레이트, 캄포르술포네이트, 시클로펜탄프로피오네이트, 도데실술페이트, 글리코헵타노에이트, 글리세로포스페이트, 헵타노에이트, 헥사노에이트, 니코티네이트, 2-나프탈렌술포네이트, 옥살레이트, 팔모에이트, 펙티네이트, 3-페닐프로피오네이트, 피크레이트, 피발레이트, 티오시아네이트 및 운데카노에이트를 포함한다.

또한, 본 발명의 화합물이 산성 모이어티를 갖는 경우, 그의 적합한 제약상 허용되는 염은 알칼리 금속 염, 즉, 나트륨 또는 칼륨 염; 알칼리 토금속 염, 예를 들어 칼슘 또는 마그네슘 염; 및 적합한 유기 리간드와 함께 형성된 염, 예를 들어 4급 암모늄 염을 포함할 수 있다. 또 다른 실시양태에서, 염기 염은 알루미늄, 아르기닌, 벤자틴, 콜린, 디에틸아민, 디에탄올아민, 글리신, 리신, 메글루민, 에탄올아민, 트로메타민 및 아연 염을 포함하는, 비독성 염을 형성하는 염기로부터 형성된다.

유기 염은 2급, 3급 또는 4급 아민 염, 예컨대 트로메타민, 디에틸아민, N,N'-디벤질에틸렌디아민, 클로로프로카인, 콜린, 디에탄올아민, 에틸렌디아민, 메글루민 (N-메틸글루카민) 및 프로카인으로부터 제조될 수 있다. 염기성 질소-함유 기는 저급 알킬 (C₁-C₆) 할라이드 (예를 들어, 메틸, 에틸, 프로필 및 부틸 클로라이드, 브로마이드 및 아이오다이드), 디알킬 술페이트 (즉, 디메틸, 디에틸, 디부틸 및 디아밀 술페이트), 장쇄 할라이드 (즉, 데실, 라우릴, 미리스틸 및 스테아릴 클로라이드, 브로마이드 및 아이오다이드), 아릴알킬 할라이드 (즉, 벤질 및 페네틸 브로마이드) 등과 같은 작용제에 의해 4급화될 수 있다.

한 실시양태에서, 산 및 염기의 헤미염, 예를 들어 헤미술페이트 및 헤미칼슘 염이 또한 형성될 수 있다.

동위원소

또한, 본 발명은, 1개 이상의 원자가 자연 상태에서 일반적으로 발견되는 원자 질량 또는 질량수와 상이한 원자 질량 및 질량수를 갖는 원자에 의해 대체된 것을 제외하면 화합물 X와 동일한 동위원소 표지된 화합물을 포함한다. 본 발명의 화합물에 도입될 수 있는 동위원소의 예는 수소, 탄소, 질소, 산소, 인, 황, 플루오린 및 염소의 동위원소, 예컨대 각각 ²H, ³H, ¹³C, ¹¹C, ¹⁴C, ¹⁵N, ¹⁸O, ¹⁷O, ³¹P, ³²P, ³⁵S, ¹⁸F 및 ³⁶Cl을 포함한다. 상기한 동위원소 및/또는 다른 원자의 다른 동위원소를 함유하는 본 발명의 화합물, 그의 전구약물, 및 상기 화합물 및 상기 전구약물의 제약상 허용되는 염은 본 발명의 범위내에 포함된다. 본 발명의 특정한 동위원소 표지된 화합물, 예를 들어 ³H 및 ¹⁴C와 같은 방사성 동위원소가 혼입된 것이 약물 및/또는 기질 조직 분포 검정에 유용하다. 삼중수소, 즉, ³H 및 탄소-14, 즉 ¹⁴C 동위원소가 제조의 용이성 및 검출가능성에 있어서 특히 바람직하다. 추가로, 보다 무거운 동위원소, 예컨대 중수소, 즉, ²H에 의한 치환은 더 큰 대사 안정성, 예를 들어 생체내 반감기의 증가 또는 투여량 요건의 감소로 인한 특정 치료 이점을 제공할 수 있고, 따라서 일부 상황에서 바람직할 수 있다. 본 발명의 동위원소 표지된 화합물은, 일반적으로 동위원소 표지되지 않은 시약을 용이하게 입수가능한 동위원소 표지된 시약으로 대체하여 하기 실시예에 개시된 절차를 수행함으로써 제조될 수 있다.

또한, 본 발명은 화합물 X의 전구약물에 관한 것이다. 그 자체가 약리 활성을 거의 또는 전혀 갖지 않을 수 있는 화합물 X의 특정 유도체는 신체 내로 또는 신체 상에 투여될 때, 예를 들어 가수분해성 분해에 의해 목적하는 활성을 갖는 화합물 X로 전환될 수 있다. 이러한 유도체는 "전구약물"로서 칭해진다. 또한, 전구약물의 사용에 대한 추가의 정보는 문헌 [Pro-drugs as Novel Delivery Systems, Vol. 14, ACS Symposium Series, 1975 (T. Higuchi and W. Stella) and Bioreversible Carriers in Drug Design, Pergamon Press, 1987 (Ed. E. B. Roche, American Pharmaceutical Association)]에서 찾을 수 있다.

본 발명에 따른 전구약물은, 예를 들어 화합물 X에 존재하는 적절한 관능기를 예를 들어, 문헌 [Design of Prodrugs by H. Bundgaard (Elsevier, 1985)]에 기재된 바와 같이 '프로-모이어티'로서 당업자에게 공지된 특정 모이어티로 대체함으로써 생성될 수 있다.

본 발명에 따른 전구약물의 몇가지 비제한적인 예는 다음을 포함한다:

(i) 화합물 X 상에서 적절하게 대사적으로 불안정한 기 (에스테르, 카르보네이트, 카르바메이트, 아세탈, 케탈 등)로 관능화되는 알콜 관능기; 및

(ii) 화합물 X 상에서 적절하게 대사적으로 불안정한 기, 예를 들어 가수분해성 기 (아미드, 카르바메이트, 우레아, 포스포네이트, 술포네이트 등)로 관능화되는 1급 또는 2급 아미노 관능기 또는 아미드.

상기 예에 따른 대체 기의 추가의 예 및 다른 전구약물 유형의 예는 상기 언급된 참고문헌에서 찾을 수 있다.

투여 및 투여량

전형적으로, 본 발명의 화합물은 본원에 기재된 상태를 치료하는데 효과적인 양으로 투여된다. 본 발명의 화합물은 이러한 경로에 적합화된 제약 조성물의 형태로 임의의 적합한 경로로, 의도된 치료에 효과적인 양으로 투여된다. 의학적 상태의 진행을 치료하기 위해 필요한 화합물의 치료 유효 용량은 의약 업계에서 친숙한 전임상 및 임상 접근법을 이용하여 당업자에 의해 용이하게 확인된다.

본 발명의 화합물은 경구로 투여될 수 있다. 경구 투여는 화합물이 위장관으로 들어가도록 삼키는 것을 포함할 수 있거나, 또는 화합물이 입으로부터 혈류에 직접 들어가는 협측 또는 설하 투여를 이용할 수 있다.

또 다른 실시양태에서, 본 발명의 화합물은 또한 혈류로, 근육으로, 또는 내부 기관으로 직접 투여될 수 있다. 비경구 투여에 적합한 수단은 정맥내, 동맥내, 복강내, 경막내, 뇌실내, 요도내, 흉골내, 두개내, 근육내 및 피하를 포함한다. 비경구 투여에 적합한 장치는 바늘 (미세바늘 포함) 주입기, 무바늘 주입기 및 주입 기술을 포함한다.

또 다른 실시양태에서, 본 발명의 화합물은 또한 피부 또는 점막으로 국소적으로, 즉 피부로 또는 경피로 투여될 수 있다. 또 다른 실시양태에서, 본 발명의 화합물은 또한 비강내로 또는 흡입에 의해 투여될 수 있다. 또 다른 실시양태에서, 본 발명의 화합물은 직장으로 또는 질로 투여될 수 있다. 또 다른 실시양태에서, 본 발명의 화합물은 또한 눈 또는 귀로 직접 투여될 수 있다.

화합물 및/또는 화합물을 함유하는 조성물의 투여 요법은 환자의 유형, 연령, 체중, 성별 및 의학적 상태; 상태의 중증도; 투여 경로; 및 사용되는 특정 화합물의 활성을 비롯한 다양한 인자를 기준으로 한다. 따라서, 투여 요법은 광범위하게 달라질 수 있다. 약 0.01 mg 내지 약 100 mg/체중 kg/일 정도의 투여량 수준이 상기 나타낸 상태의 치료에 유용하다. 한 실시양태에서, (단일 또는 분할 용량으로 투여되는) 본 발명의 화합물의 총 1일 용량은 전형적으로 약 0.01 내지 약 100 mg/kg이다. 또 다른 실시양태에서, 본 발명의 화합물의 총 1일 용량은 약 0.1 내지 약 50 mg/kg이고, 또 다른 실시양태에서 약 0.5 내지 약 30 mg/kg (즉, 본 발명의 화합물 mg/체중 kg)이다. 한 실시양태에서, 용량은 0.01 내지 10 mg/kg/일이다. 또 다른 실시양태에서, 용량은 0.1 내지 1.0 mg/kg/일이다. 투여 단위 조성물은 1일 용량을 구성하기 위해 이러한 양 또는 그의 하위 다중량을 함유할 수 있다. 많은 예에서, 화합물의 투여는 하루에 수회 (전형적으로 4회 이하) 반복될 것이다. 1일 당 다중 용량은 전형적으로 원하는 경우 총 1일 용량을 증가시키기 위해 사용될 수 있다.

경구 투여의 경우, 조성물은 환자에게로의 투여량의 증상적 조정을 위해 0.01, 0.05, 0.1, 0.5, 1.0, 2.5, 5.0, 10.0, 15.0, 25.0, 50.0, 75.0, 100, 125, 150, 175, 200, 250 및 500 밀리그램의 활성 성분을 함유하는 정제 형태로 제공될 수 있다. 의약은 전형적으로 약 0.01 mg 내지 약 500 mg의 활성 성분, 또는 또 다른 실시양태에서 약 1 mg 내지 약 100 mg의 활성 성분을 함유한다. 정맥내의 경우, 용량은 일정한 속도의 주입 동안에 약 0.01 내지 약 10 mg/kg/분의 범위일 수 있다.

본 발명에 따른 적합한 대상체는 포유동물 대상체를 포함한다. 본 발명에 따른 포유동물은 비제한적으로 개, 고양이, 소, 염소, 말, 양, 돼지, 설치류, 토끼류, 영장류 등을 포함하고, 자궁내 포유동물을 포함한다. 한 실시양태에서, 인간이 적합한 대상체이다. 인간 대상체는 어느 한 성별을 가질 수 있고, 임의의 발달 단계에 있을 수 있다.

의약의 제조에서의 용도

또 다른 실시양태에서, 본 발명은 본원에 인용된 상태의 치료를 위한 의약의 제조에 대한 본 발명의 1종 이상의 화합물의 용도를 포함한다.

제약 조성물

본원에 언급된 상태의 치료를 위하여, 본 발명의 화합물은 화합물 그 자체로 투여될 수 있다. 대안적으로, 제약상 허용되는 염이 모 화합물에 비해 수용해도가 더 크기 때문에 의학적 응용에 적합하다.

또 다른 실시양태에서, 본 발명은 제약 조성물을 포함한다. 이러한 제약 조성물은 제약상 허용되는 담체가 제공된 본 발명의 화합물을 포함한다. 담체는 고체, 액체 또는 이들 둘 다일 수 있고, 단위-용량 조성물로서, 예를 들어 0.05 중량％ 내지 95 중량％의 활성 화합물을 함유할 수 있는 정제로서 화합물과 함께 제제화될 수 있다. 본 발명의 화합물은 표적화가능한 약물 담체로서 적합한 중합체와 커플링될 수 있다. 다른 약리 활성 물질이 또한 존재할 수 있다.

본 발명의 화합물은 임의의 적합한 경로에 의해, 바람직하게는 이러한 경로에 적합한 제약 조성물의 형태로, 의도된 치료에 효과적인 용량으로 투여될 수 있다. 활성 화합물 및 조성물은, 예를 들어 경구로, 직장으로, 비경구로 또는 국소적으로 투여될 수 있다.

고체 투여 형태의 경구 투여는, 예를 들어 분리된 단위, 예컨대 경질 또는 연질 캡슐, 환제, 카쉐, 로젠지 또는 정제 (각각 소정량의 본 발명의 1종 이상의 화합물을 함유함)로 존재할 수 있다. 또 다른 실시양태에서, 경구 투여는 분말 또는 과립 형태일 수 있다. 또 다른 실시양태에서, 경구 투여 형태는 설하, 예컨대 로젠지이다. 이러한 고체 투여 형태에서, 화합물 X는 통상적으로 1종 이상의 아주반트와 조합된다. 이러한 캡슐 또는 정제는 방출 제어 제제를 함유할 수 있다. 캡슐, 정제 및 환제의 경우, 투여 형태는 또한 완충제를 포함할 수 있거나, 또는 장용 코팅으로 제조될 수 있다.

또 다른 실시양태에서, 경구 투여는 액체 투여 형태일 수 있다. 경구 투여를 위한 액체 투여 형태는, 예를 들어 당업계에서 통상적으로 사용되는 불활성 희석제 (즉, 물)를 함유하는 제약상 허용되는 에멀젼, 용액, 현탁액, 시럽 및 엘릭시르를 포함한다. 이러한 조성물은 또한 아주반트, 예컨대 습윤제, 유화제, 현탁제, 향미제 (예를 들어, 감미제) 및/또는 방향제를 포함할 수 있다.

또 다른 실시양태에서, 본 발명은 비경구 투여 형태를 포함한다. "비경구 투여"는, 예를 들어 피하 주사, 정맥내 주사, 복강내 주사, 근육내 주사, 흉골내 주사 및 주입을 포함한다. 주사가능한 제제 (즉, 주사가능한 수성 또는 유성 멸균 현탁액)는 적합한 분산제, 습윤제 및/또는 현탁제를 이용하여 공지된 당업계에 따라 제제화될 수 있다.

또 다른 실시양태에서, 본 발명은 국소 투여 형태를 포함한다. "국소 투여"는, 예를 들어 경피 투여, 예컨대 경피 패치 또는 이온영동법 장치, 안내 투여 또는 비내 또는 흡입 투여를 포함한다. 국소 투여용 조성물은 또한, 예를 들어 국소 겔, 스프레이, 연고 및 크림을 포함한다. 국소 제제는 피부 또는 다른 환부를 통한 활성 성분의 흡수 또는 침투를 향상시키는 화합물을 포함할 수 있다. 본 발명의 화합물이 경피 장치에 의해 투여되는 경우, 투여는 저장소 및 다공성 막 유형의 또는 고체 매트릭스 유형의 패치를 이용하여 달성될 것이다. 이러한 목적을 위한 전형적인 제제는 겔, 히드로겔, 로션, 용액, 크림, 연고, 더스팅 분말, 드레싱, 발포체, 필름, 피부 패치, 웨이퍼, 임플란트, 스폰지, 섬유, 붕대 및 마이크로에멀젼을 포함한다. 리포솜이 또한 이용될 수 있다. 전형적인 담체는 알콜, 물, 미네랄 오일, 액체 페트롤라툼, 백색 페트롤라툼, 글리세린, 폴리에틸렌 글리콜 및 프로필렌 글리콜을 포함한다. 침투 증진제가 혼입될 수 있으며, 예를 들어 문헌 [Finnin and Morgan, J. Pharm. Sci., 1999, 88, 955-958]을 참조한다.

눈으로의 국소 투여에 적합한 제제는, 예를 들어 본 발명의 화합물이 적합한 담체에 용해 또는 현탁되어 있는 점안제를 포함한다. 안구 또는 귀 투여에 적합한 전형적인 제제는 등장성의 pH-조정된 멸균 염수 중의 마이크로화 현탁액 또는 용액의 액적 형태일 수 있다. 안구 및 귀 투여에 적합한 다른 제제는 연고, 생분해성 (즉, 흡수가능한 겔 스폰지, 콜라겐) 및 비-생분해성 (즉, 실리콘) 임플란트, 웨이퍼, 렌즈 및 미립자 또는 소포성 시스템, 예컨대 니오솜 또는 리포솜을 포함한다. 중합체, 예컨대 가교 결합 폴리아크릴산, 폴리비닐 알콜, 히알루론산, 셀룰로스 중합체, 예를 들어 히드록시프로필메틸셀룰로스, 히드록시에틸셀룰로스 또는 메틸 셀룰로스 또는 헤테로폴리사카라이드 중합체, 예를 들어 겔란 검이 보존제, 예컨대 벤즈알코늄 클로라이드와 함께 혼입될 수 있다. 이러한 제제는 또한 이온영동법에 의해 전달될 수 있다.

비내 투여 또는 흡입에 의한 투여를 위해, 본 발명의 활성 화합물을 편리하게는 환자에 의해 가압 또는 펌핑되는 펌프 스프레이 용기로부터의 용액 또는 현탁액의 형태로, 또는 적합한 추진제의 사용에 의해 가압 용기 또는 네불라이져로부터의 에어로졸 스프레이 제제로서 전달된다. 비내 투여에 적합한 제제는 전형적으로 건조 분말 흡입기로부터의 건조 분말의 형태로 (단독으로, 예를 들어 락토스와의 건조 블렌드의 혼합물로서, 또는 예를 들어, 인지질, 예컨대 포스파티딜콜린과 혼합된 혼합 성분 입자로서), 또는 적합한 추진제, 예컨대 1,1,1,2-테트라플루오로에탄 또는 1,1,1,2,3,3,3-헵타플루오로프로판을 사용하거나 사용하지 않고 가압된 용기, 펌프, 스프레이, 분무기 (바람직하게는 미세 분무를 생성하기 위해 전기 유체 역학을 이용하는 분무기) 또는 네불라이져로부터의 에어로졸 스프레이로서 투여된다. 비내 사용을 위해, 분말은 생체접착성 작용제, 예를 들어 키토산 또는 시클로덱스트린을 포함할 수 있다.

또 다른 실시양태에서, 본 발명은 직장 투여 형태를 포함한다. 이러한 직장 투여 형태는, 예를 들어 좌제 형태일 수 있다. 코코아 버터는 통상적인 좌제 기제이지만, 적절한 경우 다양한 대안적인 기제가 사용될 수 있다.

제약 업계에 공지된 기타 담체 물질 및 투여 방식이 또한 이용될 수 있다. 본 발명의 제약 조성물은 제약의 널리 공지된 임의의 기술, 예컨대 효과적인 제제 및 투여 절차에 의해 제조될 수 있다. 효과적인 제제 및 투여 절차와 관련한 상기 고찰은 당업계에 널리 공지되어 있으며, 표준 참고서에 기재되어 있다. 약물의 제제는, 예를 들어 문헌 [Hoover, Remington's Pharmaceutical Sciences, Mack Publishing Co., Easton, Pennsylvania, 1975; Liberman et al., Eds., Pharmaceutical Dosage Forms, Marcel Decker, New York, N.Y., 1980; and Kibbe et al., Eds., Handbook of Pharmaceutical Excipients (3rd Ed.), American Pharmaceutical Association, Washington, 1999]에 논의되어 있다.

공-투여

본 발명의 화합물은 다양한 상태 또는 질환 상태의 치료에서 단독으로 또는 다른 치료제와 조합하여 사용될 수 있다. 본 발명의 화합물(들) 및 다른 치료제(들)는 동시에 (동일한 투여 형태로 또는 별도의 투여 형태로) 또는 순차적으로 투여될 수 있다. 한 실시양태에서, 다른 치료제는 디메본 (2,3,4,5-테트라히드로-2,8-디메틸-5-(2-(6-메틸-3-피리딜)-에틸)-1H-피리드(4,3b)인돌)이다. 또 다른 예시적인 치료제는, 예를 들어 NMDA 길항제, 아세틸콜린에스테라제 (AChE) 억제제, PDE 9 억제제 또는 히스타민 H3 수용체 길항제일 수 있다.

화합물 X와 공-투여하기에 적합한 NMDA 길항제의 예는 비제한적으로 2-아미노-4-[3'-히드록시페닐]-4-히드록시부탄산, 아캄프로세이트, AM-101 (http://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT00860808 참조), AZD-6765 (http://www.clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT00491686 참조), 부디핀, CNS-5161 (3-(2-클로로-5-(메틸티오)페닐)(메틸)(3-(메틸티오)페닐)구아니딘), CR-2249 (문헌 [Garofalo et al., J. Pharm. Pharmacol., 1996, 48:1290-1297] 참조), CR-3394 (문헌 [Sarre et al., Eur. J. Pharmacol., 2008, 584:297-305] 참조), CR-3991 (문헌 [Garofalo et al., Soc. Neurosci. Abstracts 2001, 27:Abs 564.8] 참조), 디미라세탐, EVT-101 (5-(4-플루오로-3-(디플루오로메틸)페닐)-3-((2-메틸-1H-이미다졸-1-일)메틸)피리다진), EVT-103 (http://www.evotec.com/display/articleCategorizedDetail/cms_article_id/11/website_part_id/4/selected_category_id/6 참조), 플루피르틴, 히만탄, 후페르진 A, 인단타돌, 메만틴, 미모페질, NA-1 (http://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT00728182 참조), 네보글라민, 네라멕산, 비스-(7)-타크린, Neu-120 (http://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT00607451 참조), Neu-2000 (5-(2,3,5,6-테트라플루오로-4-(트리플루오로메틸)벤질아미노)-2-히드록시벤조산), NT-13317 (디히드로-1-p-톨릴-1H-피롤로[1,2-a]이미다졸-2,5(3H,6H)-디온), NVA-011 (문헌 [Gonzalez et al., Colloque de la Societe des neurosciences (2007), 23 (Abs D.22)] 참조), 페르진포텔 및 그의 전구약물, 라디프로딜, 랄피나미드, TIK-101 (d-시클로세린), 토피라메이트 또는 YT-1006 (http://www.yaupontherapeutics.com/products.html 참조) 또는 그의 제약상 허용되는 염을 포함한다.

화합물 X와 공-투여하기에 적합한 NMDA 길항제의 다른 예는 비제한적으로 미국 특허 출원 공보 번호 US 2007/197594 또는 US 2009/124600, 또는 PCT 공보 번호 WO 02/72542, WO 02/80928, WO 03/10159, WO 04/108705, WO 06/10964, WO 06/10965, WO 06/10966, WO 06/10967, WO 06/10969, WO 07/16357, WO 08/137474, WO 08/138200, WO 08/91901, WO 09/06437, WO 09/129181, WO 09/137843, WO 09/92324, WO 92/15565, WO 97/12870 또는 WO 98/14427에 개시된 NMDA 길항제 또는 그의 제약상 허용되는 염을 포함한다.

본 발명의 화합물과 공-투여하기에 적합한 AChE 억제제의 예는 비제한적으로 (-)-펜세린, 아코티아미드, 비스-(7)-타크린, BZYX (문헌 [Zhang et al., Eur. J. Pharmacol., 2009, 613:1-9] 참조), 데스옥시페가닌, 도네페질, EN-101 (문헌 [Argov et al., Neurology, 2007, 69: 699-700] 참조), 갈란타민, 후페르진 A, 휴프린, INM-176 (문헌 ["Drugs under clinical trials in 2005", Pharma Koreana, 2005, 15: 82-89] 참조), 이토프리드, 말라티온, 메모가인 (문헌 [Popa et al., J. Mol. Neurosci., 2006, 30:227-232] 참조), 메모퀸, 메탄술포닐 플루오라이드, 메트리포네이트, 미모페질, NP-61 (http://www.noscira.com/investigacion.cfm?mS=228&mSS=252 참조), 피소스티그민, 리바스티그민, SP-004 (디메틸 카르밤산 2,3-비스-디메틸카르바모일옥시-6-(4-에틸-피페라진-1-카르보닐)-페닐 에스테르), TA2-PZ5 (문헌 [Manetsch et al., J. Am. Chem. Soc., 2004, 126:12809-12818] 참조), TA2-PZ6 (문헌 [Manetsch et al., supra] 참조), 타크린, TZ2-PA5 (문헌 [Manetsch et al., supra] 참조), TZ2-PA6 (문헌 [Bourne et al., Proc. Nat. Acad. Sci., 2004, 101: 1449-1454] 참조) 또는 UR-1827 (문헌 [Anpeiji et al., Japan. J. Pharmacol., 1999, 79:Suppl I] 참조), 또는 그의 제약상 허용되는 염을 포함한다.

화합물 X와 공-투여하기에 적합한 AChE 억제제의 다른 예는 비제한적으로 중국 특허 공보 번호 CN 101440061, 유럽 특허 공보 번호 EP 1891954, 미국 특허 출원 공보 번호 US 2009/149444 또는 PCT 공보 번호 WO 05/05413, WO 06/39767, WO 07/107846, WO 07/122274, WO 08/74816, WO 09/104990, WO 09/36235, WO 96/26196, WO 97/37992, WO 97/38993, WO 98/00412, WO 98/05292 또는 WO 98/06697에 개시된 아세틸콜린에스테라제 억제제 또는 그의 제약상 허용되는 염을 포함한다.

화합물 X와 공-투여하기에 적합한 PDE 9 억제제의 예는 비제한적으로 PF-4447943 (http://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT00930059 참조) 또는 그의 제약상 허용되는 염을 포함한다.

화합물 X와 공-투여하기에 적합한 히스타민 H3 수용체 길항제의 예는 비제한적으로 APD-916 (문헌 [Covel et al., J Med Chem, 2009, 52:5603-5611] 참조), CEP-26401 (문헌 [Le et al., Soc Neurosci Annual Meeting, 2008, 38: Abs 824.13] 참조), 시프록시판, 11C-MK-8278 (문헌 [Sanabria-Bohorquez et al., Abs Soc Nuclear Med Ann Meeting, 2009, Abs 1212] 참조), ABT-288 (문헌 [Esbenshade et al., Soc Neurosci Ann Meeting 2009, Abs 715.23/C13] 참조), HPP-404 ((7-클로로-2-(4-시클로프로필피페라진-1-일)퀴놀린-5-일)(시클로프로필)메타논), SAR-110894 (문헌 [Guillot et al., Soc Neurosci Ann Meeting, 2008, 38th: (Abs 160.21)] 참조), GSK-835726 (문헌 [Ford et al., Allergy, 2009, 64:Suppl 90 (69)] 참조), GSK-1004723 (문헌 [Clark et al., Allergy, 2009, 64:Suppl 90 (129)] 참조), GSK-239512 (http://clinicaltrials.gov/ct2/results?term=NCT01009255 참조), JNJ-17216498 (http://clinicaltrials.gov/ct2/results?term=NCT00424931 참조), PF-3654746 (http://clinicaltrials.gov/ct2/results?term=NCT01006122 참조) 또는 피톨리산트 또는 그의 제약상 허용되는 염을 포함한다.

2종 이상의 화합물을 "조합하여" 투여하는 것은, 한 화합물의 존재가 다른 것의 생물학적 효과를 변경시키는 밀접하고 충분한 시간 내에 2종의 화합물이 투여되는 것을 의미한다. 2종 이상의 화합물은 동시에, 공동으로 또는 순차적으로 투여될 수 있다. 추가로, 동시 투여는 투여하기 전에 화합물을 혼합함으로써, 또는 동일한 시점에 그러나 상이한 해부 부위에 또는 상이한 투여 경로를 이용하여 화합물을 투여함으로써 수행될 수 있다.

어구 "공동 투여", "공-투여", "동시 투여" 및 "동시에 투여하는"은 화합물을 조합하여 투여하는 것을 의미한다.

키트

본 발명은 상기 기재된 치료 방법의 수행에 사용하기에 적합한 키트를 추가로 포함한다. 한 실시양태에서, 키트는 본 발명의 1종 이상의 화합물을 포함하는 제1 투여 형태 및 투여를 위한 용기를 본 발명의 방법을 수행하는데 충분한 양으로 함유한다.

또 다른 실시양태에서, 본 발명의 키트는 본 발명의 1종 이상의 화합물을 포함한다.

중간체

또 다른 실시양태에서, 본 발명은 본 발명의 화합물을 제조하는데 유용한 신규 중간체에 관한 것이다.

실험 절차 및 작업 실시예

화합물 X는 유기 화학 분야에 공지된 합성 방법, 또는 당업자에게 친숙한 변형 및 유도체화와 함께 하기 기재된 방법에 의해 제조될 수 있다. 본원에 사용된 출발 물질은 시판되는 것이거나, 또는 당업계에 공지된 통상적인 방법 (예컨대, 표준 참고 도서, 예컨대 문헌 [Compendium of Organic Synthetic Methods, Vol. I-XII (published by Wiley-Interscience)]에 개시된 방법)에 의해 제조될 수 있다. 바람직한 방법은 하기 기재된 것들을 포함하나, 이에 제한되지는 않는다.

임의의 하기 합성 순서 동안에, 임의의 해당 분자 상의 민감성 또는 반응성 기를 보호하는 것이 필요하고/하거나 바람직할 수 있다. 이는 통상의 보호기, 예컨대 본원에 참고로 포함되는 문헌 [Greene, Protective Groups in Organic Chemistry, John Wiley & Sons, 1981; Greene and Wuts, Protective Groups in Organic Chemistry, John Wiley & Sons, 1991; and Greene and Wuts, Protective Groups in Organic Chemistry, John Wiley & Sons, 1999]에 기재된 것에 의해 달성될 수 있다.

반응식, 방법 및 실시예에 사용된 다양한 부호, 위첨자 및 아래첨자는 표현의 편의를 위해 및/또는 반응식에 도입된 순서를 반영하기 위해 사용되며, 첨부된 특허청구범위에서의 부호, 위첨자 또는 아래첨자에 반드시 상응하는 것으로 의도되지 않음을 당업자는 이해할 것이다. 반응식은 본 발명의 화합물을 합성하는데 유용한 대표적인 방법이다. 이들은 어떠한 방식으로도 본 발명의 범위를 제한하지는 않는다.

다음은 본 발명의 다양한 화합물의 합성을 설명한다. 본 발명의 범위내에 있는 추가의 화합물은 이들 실시예에 기재된 방법을 단독으로 또는 당업계에 일반적으로 공지되어 있는 기술과 함께 이용하여 제조될 수 있다.

특히 산소- 또는 수분-민감성 시약 또는 중간체가 사용되는 경우에 실험은 일반적으로 불활성 분위기 (질소 또는 아르곤) 하에 수행되었다. 적절한 경우 무수 용매 (일반적으로 미국 위스컨신주 밀워키 소재의 알드리치 케미칼 캄파니(Aldrich Chemical Company)로부터의 슈어-실(Sure-Seal)™ 제품)를 비롯한 상업적 용매 및 시약은 일반적으로 달리 지시되지 않은 한 추가의 정제 없이 사용되었다. 핵 자기 공명 (NMR) 데이터에 대한 화학적 이동은 사용된 중수소화 용매로부터 잔류 피크를 참고하여 백만분율 (ppm, δ)로 표현된다.

다른 실시예에서 합성 참고 절차의 경우, 반응 조건 (반응 시간 및 온도)은 달라질 수 있다. 일반적으로, 반응 후에 박층 크로마토그래피 또는 질량 분광측정법을 수행하고, 적절한 경우 후처리에 적용하였다. 정제는 실험에 따라 달라질 수 있고, 일반적으로 용리액/구배에 사용된 용매 및 용매 비율은 적절한 R_f 또는 체류 시간을 제공하도록 선택되었다.

실시예 1: (R)-4-((4-((4-(테트라히드로푸란-3-일옥시)벤조[d]이속사졸-3-일옥시)메틸)피페리딘-1-일)메틸)테트라히드로-2H-피란-4-올의 합성

메틸 2-플루오로-6-히드록시벤조에이트 (2): 20 L 재킷 반응기에 2-플루오로-6-히드록시벤조산 (오크우드 프로덕츠(Oakwood Products); 0.972 kg, 6.31 mol), 메탄올 (7.60 L) 및 황산 (0.710 kg, 7.24 mol, 1.15 당량)을 충전시켰다. 재킷 온도를 60℃로 가열시키고, 반응 혼합물을 45시간 동안 교반하였다. 반응 혼합물을 진공 하에 농축시키고, 메탄올 증류물 대략 7.5 L를 수집하였다. 생성된 묽은 오일을 20℃로 냉각시켰다. 물 (7.60 L) 및 에틸 아세테이트 (7.60 L)를 반응기로 충전시키고, 생성물을 유기 층으로 추출시켰다. EtOAc 용액을 물 (6.92 L) 중 중탄산나트륨 (1.52 Kg)의 용액으로 세척한 후, 물 (4.08 L) 중 염화나트륨 (1.74 kg)의 염수 용액으로 세척하였다. 생성된 EtOAc 용액을 농축 건조시켰다. 밝은 오렌지색 오일을 단리시키고; 오일을 정치시키자 서서히 결정화되어 표제 화합물 (2) (0.952 Kg, 5.60 mol, 수율 89％)를 얻었다.

2-플루오로-N,6-디히드록시벤즈아미드 (3): 50 L 반응기에 물 (4.47 L) 및 히드록실아민 술페이트 (6.430 kg, 39.17 mol)를 충전시키고, 혼합물을 25℃에서 교반하였다. 물 (5.05 L) 중 탄산칼륨 (3.87 Kg, 27.98 mol)의 용액을 반응 혼합물에 첨가하여 진한 백색 혼합물을 형성하고, 이것을 20℃에서 교반하였다. 메탄올 (9.52 L) 중 메틸 2-플루오로-6-히드록시벤조에이트 (2) (0.952 Kg, 5.60 mol)의 용액을 반응기에 천천히 첨가하여 온화하게 가스 발생을 제거하였다. 이어서, 반응 혼합물을 35℃로 가열시키고, 20시간 동안 교반하였다. 반응 혼합물을 15℃로 냉각시키고, 1시간 동안 교반하였다. 혼합물을 여과하여 무기 물질을 제거하였다. 반응기를 메탄올 (2.86 L)로 세정하고, 탱크 세정을 사용하여 무기 케이크를 세척하였다.

케이크의 분석은, 그것이 생성물을 함유함을 나타내었다. 20 L 반응기에 메탄올 (10 L) 및 무기 케이크를 충전시키고, 혼합물을 25℃에서 30분 동안 교반하였다. 혼합물을 여과하고, 케이크를 메탄올 (3 L)로 세척하였다.

합한 여과물을 반응기에 다시 충전시키고, 대략 10 L가 남을 때까지 40℃로 설정된 재킷 온도로 진공 하에 농축시켰다. 혼합물을 25℃에서 유지시키고, 진한 HCl (5.51 L)을 첨가하였다. 반응기를 15℃로 냉각시키고, 2시간 동안 교반하였다. 백색 슬러리를 여과하고, 얻어진 생성물 케이크를 물 (4.76 L)로 세척하고, 질소로 송풍 건조시킨 후, 진공 오븐에서 40℃ 하에 12시간 동안 건조시켰다. 목적 생성물 (3) (747 g, 4.36 mol)이 78％의 수율로 단리되었다.

4-플루오로벤조[d]이속사졸-3-올 (4): 20 L 재킷 반응기에 테트라히드로푸란 (2.23 L) 및 1,1'-카르보닐디이미다졸 (0.910 Kg, 5.64 mol)을 충전시켰다. 생성된 혼합물을 20℃에서 교반하였다. 이어서, 테트라히드로푸란 (4.45 L) 중 2-플루오로-N,6-디히드록시벤즈아미드 (3) (744 g, 4.34 mol)의 용액을, 온도를 30℃ 미만으로 유지시킨 반응기로 충전시키고, 25℃에서 30분 동안 교반하였으며, 그 동안 약간의 기체 발생 제거가 관찰되었다. 반응 혼합물을 30분에 걸쳐 60℃로 가열하고, 6시간 동안 교반하였다. 반응기를 20℃로 냉각시킨 후, 15분에 걸쳐 1 N 수성 염화수소 (7.48 L)를 첨가하여 pH를 1로 조정하였다. 재킷 온도를 35℃로 설정하고, 반응 혼합물을 진공 하에 농축시켜 THF 대략 6.68 L를 제거하였다. 반응기를 15℃로 냉각시키고 1시간 동안 교반하였다. 생성된 백색 슬러리를 여과하고, 케이크를 물 (3.71 L)로 세척하고, 진공 오븐에서 40℃ 하에 12시간 동안 건조시켰다. 목적 생성물, (4) (597 g, 3.90 mol)가 90％의 수율로 단리되었다.

tert-부틸 4-(토실옥시메틸)피페리딘-1-카르복실레이트 (5): 20 L 재킷 반응기에 디클로로메탄 (8 L), N-boc-4-피페리딘 메탄올 (0.982 Kg, 4.56 mol) 및 p-톨루엔술포닐 클로라이드 (0.970 Kg, 5.09 mol)를 충전시키고, 생성된 혼합물을 20℃에서 5분 동안 교반하였다. 트리에틸아민 (0.94 Kg, 9.29 mol)을 첨가 깔때기를 통해 반응기로 첨가하고, 생성된 짙은 적색 용액을 25℃에서 16시간 동안 교반하였다. 물 (7.04 L) 중 탄산나트륨 (0.96 Kg, 9.06 mol)의 용액을 반응 혼합물에 충전시키고, 20℃에서 1시간 동안 교반하였다. 상을 분리하고, 유기 층을 염수 (6 L)로 세척하고, 40℃에서 낮은 교반 부피로 농축하였다. 디메틸아세트아미드 (2 L)를 반응기로 충전시키고, 40℃에서 완전 진공 하에 1시간 동안 농축을 계속하였다. 디메틸 아세트아미드 중 tert-부틸 4-(토실옥시메틸)피페리딘-1-카르복실레이트 (5)의 용액을 추가의 가공을 위하여 유지시켰다. 수율은 대략 90％의 효능으로 100％인 것으로 추측되었다. 샘플을 풀링하고, 순도 분석을 위하여 농축 건조시켰다.

tert-부틸 4-((4-플루오로벤조[d]이속사졸-3-일옥시)메틸)피페리딘-1-카르복실레이트 (6): 20 L 재킷 반응기에 디메틸아세트아미드 (4.28 L), tert-부틸 4-(토실옥시메틸)피페리딘-1-카르복실레이트 (5) (1.68 Kg, 4.56 mol), 4-플루오로벤조[d]이속사졸-3-올 (4) (540 g, 3.51 mol) 및 탄산칼륨 (960 g, 6.98 mol)을 충전시켜 진한 베이지색 슬러리를 얻었다. 반응 혼합물을 50℃로 가열하고, 20시간 동안 교반한 후, 20℃로 냉각시키고, 이어서 물 (7.5 L) 및 에틸 아세테이트 (5.37 L)를 첨가하였다. 15분 동안 혼합한 후, 상을 침전시키고, 분리하였다. 유기 상을 물 (5.37 L)로 세척하여 수성 세척물을 폐기시켰다. 유기 혼합물을, 반응기에 대략 5 L가 남을 때까지 40℃의 최고 재킷 온도로 진공 하에 증류시켰다. 메탄올 (2.68 L)을 첨가하고, 생성된 용액을 진공 하에 약 3 L의 황색 오일로 농축시켰다. 메탄올 (2.68 L)을 반응기로 충전시키고, 생성된 용액을 25℃에서 15분 동안 교반하였다. 물 (0.54 L)을 15분에 걸쳐 첨가하여 백색 슬러리를 얻었다. 혼합물을 15℃로 냉각시키고, 1시간 동안 교반한 후, 여과하였다. 필터 케이크를 메탄올 (2.14 L) 중 물 (0.54 L)의 용액으로 세척한 후, 30분 동안 공기 건조시키고, 진공 오븐으로 옮기고, 40℃에서 12시간 동안 건조시켰다. 목적 생성물, (6) (746 g, 2.13 mol)이 61％의 수율로 단리되었다.

(R)-tert-부틸 4-((4-(테트라히드로푸란-3-일옥시)벤조[d]이속사졸-3-일옥시)메틸)피페리딘-1-카르복실레이트 (8): 20℃로 설정된 재킷을 갖는 20 L 유리 반응기에 (R)-테트라히드로푸란-3-올 (7) (297 g, 3.37 mol) 및 디메틸아세트아미드 (5.1 L)를 충전시켰다. 포트 온도를 30℃ 미만으로 유지시키면서 THF (1.37 L, 2.74 mol) 중 2.0 M 나트륨 비스(트리메틸실릴)아미드를 첨가 깔때기를 통해 천천히 첨가하였다. 생성된 오렌지색/적색 용액을 25℃에서 30분 동안 교반하였다. 이어서, tert-부틸 4-((4-플루오로벤조[d]이속사졸-3-일옥시)메틸)피페리딘-1-카르복실레이트 (6) (640.15 g, 1.83 mol)을 충전시키고, 반응 혼합물을 25℃에서 16시간 동안 교반하였다. 반응 혼합물을 20℃로 냉각시키고, 포트 온도를 35℃ 미만으로 유지시키면서 물 (6.4 L)을 45분에 걸쳐 천천히 첨가하였다. 에틸 아세테이트 (6 L)를 첨가하고, 2상 혼합물을 15분 동안 교반한 후, 분리하였다. 수성 층을 다시 추가의 에틸 아세테이트 (4 L)로 추출하였다. 이어서, 합한 유기물을 물 (5 L) 및 20％ 염수 용액 (5 L)으로 세척하였다. 유기 혼합물을 40℃로 설정된 재킷 온도로 진공 하에 대략 3 L로 농축하고, 추가의 가공을 위하여 유지시켰다. 에틸 아세테이트 중 목적 생성물, (8) (0.76 Kg, 1.82 mol)의 정량적 수율이 추측되었다. 샘플을 풀링하고, 순도 분석을 위하여 농축 건조시켰다.

(R)-3-(피페리딘-4-일메톡시)-4-(테트라히드로푸란-3-일옥시)벤조[d]이속사졸 4-메틸벤젠술포네이트 (9): 20 L 재킷 반응기에 에틸 아세테이트 (6.1 L), (R)-tert-부틸 4-((4-(테트라히드로푸란-3-일옥시)벤조[d]이속사졸-3-일옥시)메틸)피페리딘-1-카르복실레이트 (8) (0.76 kg, 1.82 mol) 및 p-톨루엔술폰산 일수화물 (0.413 kg, 2.17 mol)을 충전시키고, 20℃에서 30분 동안 교반하였다. 반응기 재킷을 1시간에 걸쳐 20에서 65℃로 가열시킨 후, 65℃에서 16시간 동안 유지시켰다. 반응기를 1시간에 걸쳐 15℃로 냉각시키고, 2시간 동안 과립화하였다. 생성된 슬러리를 여과하고, 케이크를 EtOAc (3 L)로 세척한 후, 필터 상에서 30분 동안 공기 건조시켰다. 케이크를 진공 오븐으로 옮기고, 40℃에서 12시간 동안 건조시켰다. 목적 생성물, (9) (854 g, 1.74 mol)가 96％의 수율 (2 단계)로 단리되었다.

(R)-4-((4-((4-(테트라히드로푸란-3-일옥시)벤조[d]이속사졸-3-일옥시)메틸)피페리딘-1-일)메틸)테트라히드로-2H-피란-4-올 (11): 20 L 재킷 반응기에 물 (7.5 L) 및 탄산나트륨 (0.98 kg)을 충전시키고; 모든 고체가 용해될 때까지 혼합물을 20℃에서 교반하였다. 이어서, (R)-3-(피페리딘-4-일메톡시)-4-(테트라히드로푸란-3-일옥시)벤조[d]이속사졸 4-메틸벤젠술포네이트 (9) (750 g, 1.53 mol) 및 에틸 아세테이트 (6.0 L)를 반응기로 첨가하고, 20℃에서 30분 동안 교반하였다. 상을 분리하고, 낮은 수성 층을 다시 에틸 아세테이트 (6.0 L 및 이어서, 3.75 L)로 2회 추출하였다. 유기 층을 20 L 반응기에서 합하고, 염수 (3.0 L)로 2회 세척하였다. 에틸 아세테이트 용액을 45℃에서 진공 하에 낮은 교반 부피로 농축하였다. 이소프로필 알콜 (3.75 L)을 첨가하고, 반응기에 2 L가 남을 때까지 농축을 계속하였다. 추가의 이소프로필 알콜 (2.75 L)을 첨가하고, 혼합물을 25℃로 냉각시켰다. 반응기에 1,6-디옥사스피로[2.5]옥탄 (10) (260 g, 2.29 mol)을 충전시키고, 생성된 용액을 50℃로 가열하고, 16시간 동안 교반하였다. 반응 혼합물을 30℃로 냉각시키고, 물 (15 L)을 60분에 걸쳐 첨가하였다. 생성물을 용액으로부터 결정화시키고, 생성된 슬러리를 1시간에 걸쳐 15℃로 냉각시킨 후, 4시간 동안 과립화하였다. 생성물을 여과하고, 물 (3.75 L)로 세척하였다. 케이크를 30분 동안 질소로 송풍 건조시킨 후, 진공 오븐으로 옮기고, 40℃에서 12시간 동안 건조시켰다. 목적 생성물, (11) (588 g, 1.36 mol)이 89％의 수율로 단리되었다.

실시예 2: (R)-4-((4-((4-(테트라히드로푸란-3-일옥시)벤조[d]이속사졸-3-일옥시)메틸)피페리딘-1-일)메틸)테트라히드로-2H-피란-4-올의 합성

5-히드록시-2,2-디메틸-벤조[1,3]디옥신-4-온: 티오닐 클로라이드 (83.8 g, 0.71 mol)를 디메톡시에탄 (375 mL) 중 2,6-디히드록시-벤조산 (77 g, 0.5 mol), 아세톤 (37.7 g, 0.65 mol) 및 DMAP (3.1 g, 0.025 mol)의 용액에 천천히 첨가하였다. 혼합물을 RT에서 7시간 동안 교반하였다. 감압 하의 농축 후에 수득된 잔류물을 에틸 아세테이트에 용해시키고, 물 및 수성 포화 중탄산나트륨 용액으로 세척하였다. 유기 층을 건조시키고 (Na₂SO₄), 농축하여 적색 고체로서 목적 생성물 79 g (수율 81％)을 얻었다.

2,2-디메틸-5-[(R)-(테트라히드로-푸란-3-일)옥시]-벤조[1,3]디옥신-4-온: 디에틸 아조디카르복실레이트 (130.5 g, 0.75 mol)를 무수 THF 600 mL 중 5-히드록시-2,2-디메틸-벤조[1,3]디옥신-4-온 (100 g, 0.51 mol), 트리페닐포스핀 (196.5 g, 0.75 mol) 및 (S)-테트라히드로-푸란-3-올 (44 g, 0.5 mol)의 혼합물에 적하 방식으로 첨가하였다. 생성된 혼합물을 RT에서 18시간 동안 교반하였다. 용매를 감압 하에 제거하고, 조 물질을 석유 에테르/에틸 아세테이트 (15:1 → 3:1)로 용리하는 실리카 겔 플래쉬 칼럼 상에서 정제시켰다. 생성물 86 g (수율 65％)이 무색 오일로서 단리되었다.

2-히드록시-6-[(R)-(테트라히드로-푸란-3-일)옥시]-벤조산 메틸 에스테르: 탄산칼륨 (134.8 g, 0.98 mol)을 메탄올 1 L 중 2,2-디메틸-5-[(R)-(테트라히드로-푸란-3-일)옥시]-벤조[1,3]디옥신-4-온 (86 g, 0.33 mol)의 용액에 첨가하였다. 혼합물을 RT에서 2시간 동안 교반한 후, 진공 하에 농축하였다. 잔류물을 에틸 아세테이트에 용해시키고, 수성 염화암모늄 용액으로 세척하였다. 유기 층을 건조시키고 (Na₂SO₄), 농축하여 황색 고체로서 생성물 72 g (수율 92％)을 얻었다.

2,N-디히드록시-6-[(R)-(테트라히드로-푸란-3-일)옥시]-벤즈아미드: 탄산칼륨 (121 g, 0.867 mmol)을 0℃에서 물 360 mL 중 히드록실아민 술페이트 (120 g, 0.732 mol)의 용액에 일부분씩 나누어 첨가하였다. 30분 동안 교반한 후, 아황산나트륨 (3.74 g, 0.029 mol) 및 메탄올 360 mL 중 2-히드록시-6-[(R)-(테트라히드로-푸란-3-일)옥시]-벤조산 메틸 에스테르 (35 g, 0.146 mol)의 용액을 첨가하고, 혼합물을 50℃에서 30시간 동안 교반하였다. 메탄올을 감압 하에 냉각된 반응 혼합물로부터 제거하고, 생성된 수성 층을 2 N HCl을 사용하여 산성화시켰다. 수성 층을 에틸 아세테이트로 추출하고, 유기 층을 건조시키고 (Na₂SO₄), 농축하여 황색 고체로서 생성물 25 g (수율 76％)을 얻었다.

4-[(R)-(테트라히드로-푸란-3-일)옥시]-벤조[d]이속사졸-3-올: THF 250 mL 중 2,N-디히드록시-6-[(R)-(테트라히드로-푸란-3-일)옥시]-벤즈아미드 (25 g, 0.105 mol)의 용액을 50℃로 가열하였다. 카르보닐 디이미다졸을 일부분씩 나누어 첨가하고, 생성된 혼합물을 50℃에서 14시간 동안 교반하였다. RT로 냉각시킨 후, 2 N HCl 100 mL를 첨가하고, 수성 층을 에틸 아세테이트로 추출하였다. 이어서, 합한 유기 층을 10％ 수성 탄산칼륨으로 3회 추출하였다. 탄산칼륨 수성 추출물을 에틸 아세테이트로 세척한 후, 2 N HCl을 사용하여 pH 2 내지 3으로 산성화시켰다. 산성화된 수성 층을 에틸 아세테이트로 추출하였다. 에틸 아세테이트 추출물을 염수로 세척하고, 건조시키고 (Na₂SO₄), 농축하여 황색 고체로서 생성물 20 g (수율 43％)을 얻었다.

4-{4-[(R)-(테트라히드로-푸란-3-일)옥시]-벤조[d]이속사졸-3-일옥시메틸}-피페리딘-1-카르복실산 tert-부틸 에스테르: 디에틸 아조디카르복실레이트 (15.6 g, 0.09 mol)를 THF 300 mL 중 4-[(R)-(테트라히드로-푸란-3-일)옥시]-벤조[d]이속사졸-3-올 (10 g, 0.045 mol), 4-히드록시메틸-피페리딘-1-카르복실산 tert-부틸 에스테르 (11.6 g, 0.054 mol) 및 트리페닐포스핀 (23.5 g, 0.09 mol)의 혼합물에 첨가하였다. 첨가가 완결된 후, 혼합물을 18시간 동안 환류 하에 가열하였다. 진공 하에 농축 후, 조 생성물을 석유 에테르/에틸 아세테이트 (15:1 → 5:1)로 용리하는 실리카 겔 플래쉬 칼럼 상에서 정제시켜 오일로서 생성물 22 g (수율 51％)을 얻었다.

3-(피페리딘-4-일메톡시)-4-[(R)-(테트라히드로-푸란-3-일)옥시]-벤조[d]이속사졸: 에테르 500 mL 중 4-{4-[(R)-(테트라히드로-푸란-3-일)옥시]-벤조[d]이속사졸-3-일옥시메틸}-피페리딘-1-카르복실산 tert-부틸 에스테르의 0℃ 용액을 에테르 200 mL 중 HCl (g)의 포화 용액으로 처리하였다. 첨가가 완결된 후, 혼합물을 RT로 가온시키고, 16시간 동안 교반하였다. 반응 혼합물을 여과하였다. 백색 고체를 에틸 아세테이트로 세척하고, 이어서 에테르로 세척하고, 건조시켜 백색 고체로서 목적 생성물 15 g (수율 81％)을 얻었다.

4-(4-{4-[(R)-(테트라히드로-푸란-3-일)옥시]-벤조[d]이속사졸-3-일옥시메틸}-피페리딘-1-일메틸)-테트라히드로-피란-4-올: 1,6-디옥사-스피로[2.5]옥탄 (포커스 신테시스(Focus Synthesis); 9.7 g, 0.084 mol) 및 트리에틸아민 (8.6 g, 0.084 mol)을 메탄올 200 mL 중 3-(피페리딘-4-일메톡시)-4-[(R)-(테트라히드로-푸란-3-일)옥시]-벤조[d]이속사졸 (15 g, 0.042 mol)의 용액에 첨가하였다. 생성된 용액을 환류 하에 18시간 동안 가열하였다. 냉각된 혼합물을 농축하고, 에틸 아세테이트 및 물을 잔류물에 첨가하였다. 층을 분리하고, 유기 추출물을 염수로 세척하고, 건조시키고 (Na₂SO₄), 농축하여 황색 오일로서 조 생성물 17 g을 얻었다. 조 물질을 정제용 HPLC에 의해 정제시켜 백색 고체로서 목적 생성물 10 g (수율 50％)을 얻었다.

실시예 3: 검정

뇌 투과, 클리어런스, 일반적인 세포 건강에 대한 효과 및 5-HT₄ 수용체에서 내인성 효능제 활성을 특정 화합물에 대해 하기 기재된 바와 같이 측정하였다. 검정된 화합물은 화합물 X, 및 5-HT₄ 효능제로서 가장 낮은 내인성 활성을 나타낸 국제 공보 번호 WO 06/90224에 개시된 9종의 화합물을 포함하였다.

화합물 X는 WO 06/90224에 예시된 화합물보다 우수한 1종 이상의 특성을 갖는다. 낮은 내인성 활성을 갖는 5-HT₄ 부분 효능제는, 5-HT₄ 완전 효능제에 내재할 수 있는 위장 효과를 감소시키는 잠재적 이점과 함께 CNS-관련 장애의 치료에 대한 기회를 제공할 수 있다. 또한, 우수한 뇌 투과는 CNS-관련 장애의 치료에 중요하다. 이러한 적응증을 위한 최적의 화학 물질은 혈뇌 장벽을 자유롭게 가로지를 것이다. 당업자는 카르복실산 모이어티를 함유하는 작용제가 주목할 만한 뇌 투과를 나타낼 것으로 예상하지 않을 것이며; 화합물 A, B 및 C에 대한 표 1에 나타낸 데이터는 이러한 예상을 입증한다. 또한, 우수한 클리어런스 및 허용가능한 예상되는 전체적인 안정성 프로파일은 CNS 약물에서 중요한 특성이다. 화합물 X는 WO 06/90224에 예시된 화합물보다 낮은 내인성 활성을 나타내며, 추가로 1종 이상의 특성, 예컨대 뇌 투과, 클리어런스 또는 예상되는 전체적인 안정성 프로파일을 바탕으로 구별된다. 실시예 화합물의 특성은 공지된 방법을 사용하거나, 표 1을 참조로 인지될 수 있다. 표 1은 화합물 X를 WO 06/90224 (33 페이지의 "인간 5-HT4에서 효능제-유도된 cAMP 증가")에 나타낸 바와 같이 낮은 내인성 활성 (E_max < 40％)을 갖는 WO 06/90224에 개시된 화합물 A 내지 J와 비교한다. 화합물 X 및 화합물 A 내지 J는 동일한 코어 구조를 공유한다:

상기 식에서,

R¹ 및 R² 기는 하기 표 1에 나타낸 바와 같다.

뇌 투과 검정: 수컷 스프라그-돌리(Sprague-Dawley) 래트 (n=3/시점)에게 피하 투여를 통해 5 mg/kg의 화합물 X, A, B, C, D, E, F, G, H 및 J를 투여하였다. 투여 후 0.5, 1, 2 및 4시간째에 CO₂로 안락사시킨 후 심장 천공을 통해 혈액 샘플을 수집하였다. 샘플을 EDTA 튜브에 넣고, 얼음 상에 유지시켰다. 전체 뇌를 단두술을 통해 수집하였다. 뇌 샘플을 즉시 드라이아이스에 저장하였다. 혈액 샘플을 스핀 다운시켜 혈장을 수집하였다. 혈장 및 뇌 샘플을 분석할 때까지 -20℃에서 저장하였다. LC/MS/MS를 사용하여 혈장 및 뇌 약물 수준을 측정하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.

96웰 포맷의 인간 5-HT_4d 형질감염된 HEK293 세포에서 효능제-유도된 cAMP 증가: 인간 5-HT_4(d) 형질감염된 HEK293 세포를 내부에서 확립하였다. 세포를 37℃ 및 5％ CO₂ 하에 10％ FCS, 20 mM HEPES (pH 7.4), 200 μg/mL 히그로마이신 B (깁코(Gibco)), 100 단위/mL 페니실린 및 100 μg/mL 스트렙토마이신으로 보충된 DMEM에서 성장시켰다. 세포를 60 내지 80％ 전면성장률로 성장시켰다. 화합물로 처리하기 전날에, 투석된 FCS (깁코)를 노르말 대신 대체하고, 세포를 밤새 인큐베이션하였다. 화합물을 96-웰 플레이트 (12.5 μL/웰)에서 제조하였다. 세포를 PBS/1 mM EDTA로 수집하고, 원심분리하고, PBS로 세척하였다. 검정 초기에, 세포 펠릿을 1.6 x 10⁵개 세포/mL의 농도로 20 mM HEPES, 10 μM 파르길린 (시그마) 및 1 mM 3-이소부틸-1-메틸크산틴 (시그마)으로 보충된 DMEM에 재현탁시키고, RT 또는 37℃에서 15분 동안 정치시켰다. 세포를 플레이트에 첨가하여 (12.5 μL/웰) 반응을 개시하였다. RT 또는 37℃에서 15분 동안 인큐베이션한 후, 1％ 트리톤(Triton) X-100을 첨가하여 반응을 중단시키고 (25 μL/웰), 플레이트를 RT에서 30분 동안 정치시켰다. 균질한 시간-분해된 형광-기재 cAMP (쉐링(Schering)) 검출을 제조업체의 설명서에 따라 수행하였다. ARVOsx 멀티표지 계수기 (왈락(Wallac))를 사용하여 HTRF (여기 320 nm, 방출 665 nm/620 nm, 지연 시간 50 μs, 윈도우 시간 400 μs)를 측정하였다. 620 nm 및 665 nm에서 각각의 웰의 형광 강도의 비를 바탕으로 데이터를 분석한 후, cAMP 표준 곡선을 사용하여 cAMP를 정량화하였다. 각각의 화합물에 의해 도출된 cAMP 생성의 향상을 1,000 nM 세로토닌 (시그마)에 의해 생성된 cAMP의 양으로 정규화하였다. 내인성 활성은 하기 표 1에서 ％ 효능제 효과로 보고된다.

384웰 포맷의 인간 5-HT_4d 형질감염된 HEK293 세포에서 효능제-유도된 cAMP 증가: 인간 5-HT_4d 형질감염된 HEK293 세포를 37℃ 및 5％ CO₂ 하에 10％ FBS, 20 mM HEPES (pH 7.4) 및 200 μg/mL 히그로마이신 B (깁코)로 보충된 DMEM (피루브산나트륨 부재)에서 성장시켰다. 세포를 60 내지 80％ 전면성장률로 성장시켰다. 실험하기 24시간 전에, 성장 배지를 옵티멤(Optimem) 감소된-혈청 배지 (깁코)로 대체시키고, 세포를 밤새도록 인큐베이션하였다. 실험하는 날, DMSO에 용해시킨 화합물을, PBS, 5 uM Hepes 및 500 uM IBMX (최종 농도)를 함유하는 검정 완충제에 희석하였다. 세포를 세포 해리 완충제 (깁코)로 수집하고, 원심분리하고, PBS로 세척하였다. 이어서, 세포 펠릿을 PBS에 재현탁시키고, 세포를 계수하고, 적절하게 희석하였다. 세포를 화합물을 함유하는 384웰 플레이트에 첨가하여 반응을 개시하였으며; 검정에 사용된 세포의 최종 수는 웰 당 5000개의 세포였다. 37℃에서 30분 동안 인큐베이션한 후, 시스바이오(Cisbio) cAMP 다이나믹(Dynamic) 2 스크리닝 키트 시약 (cat# 62AM4PEB)을 플레이트에 첨가하여 반응을 중단시켰다. 균질한 시간-분해된 형광-기재 cAMP (쉐링) 검출을 제조업체의 설명서에 따라 측정하였다. 왈락 엔비전을 사용하여 HTRF (여기 320 nm, 방출 665 nm/620 nm, 지연 시간 50 μs, 윈도우 시간 400 μs)를 측정하였다. 620 nm 및 665 nm에서 각각의 웰의 형광 강도의 비를 바탕으로 데이터를 분석한 후, cAMP 표준 곡선을 사용하여 cAMP를 정량화하였다. 각각의 화합물에 의해 도출된 cAMP 생성의 향상을 1 uM 세로토닌 (시그마)에 의해 생성된 cAMP의 양으로 정규화하였다. 내인성 활성이 표 1에서 ％ 효능제 효과로 보고된다.

인간 간 마이크로솜 안정성 검정: 인간 간 마이크로솜 (HLM)을 대사 안정성 검정에 사용하여 약물의 NADPH-의존 시험관내 겉보기 내인성 대사 클리어런스 (CL_int,app)를 측정한다 (주로 P450 대사에 의해 조정됨). HLM 검정에서, 시험 화합물을 100 mM 인산칼륨 완충제 (pH 7.4)에서 HLM 및 NADPH 재생 시스템으로 인큐베이션한다. 이 검정에 사용된 HLM은 다수의 개별 공여자로부터의 풀로서 제조된다. HLM 및 시험 화합물의 농도는 각각 0.71 mg 단백질/ml 및 1 uM이다. 마이크로솜 및 완충제를 화합물에 첨가하여 반응을 개시한다. 0, 5, 10, 20, 30 및 60분에 샘플을 ACN/IS (인큐베이션 부피의 3배)로 분쇄시키고, 4℃ 및 3500 rpm에서 10분 동안 회전시킨다. 또한, 음성 및 양성 대조군으로서 역할을 하는 매트릭스 및 60분 w/o NADPH 샘플을 60분 동안 인큐베이션한다. 매트릭스 샘플은 완충제, 마이크로솜 및 NADPH (화합물이 아님)를 함유하는 반면; 60분 w/o NADPH 샘플은 완충제, 마이크로솜 및 화합물 (NADPH가 아님)을 함유한다. 원심분리 후, 상청액을 샘플로부터 제거하고, 같은 정도의 물과 합하고, 분석할 때까지 냉장고에 저장한다. 약물 수준을 질량 분광측정법에 의해 정량화한다. 클리어런스는 종종 간 클리어런스/간 혈류 (범위 0 내지 1)로 계산되는 추출비 (Er)로 표현된다. 데이터는 표 1에 나타나있다.

THLE 검정: THLE 검정은 일반적인 세포 건강의 예측이고, 간 근원의 인간 세포주에서 세포 감손을 측정한다. THLE-2 (변형된 인간 간 상피) 세포를 ATCC (CRL-2706 또는 CRL-10149)로부터 얻고, ATCC의 권고에 따라 배양하였다. 배지는 10％ 태아소혈청 (시그마 Cat # F4135) 및 2.5 ng/L hEFG (BD 바이오사이언스(BD Biosciences) Cat # 356052) 및 700 ng/L 포스포에탄올아민 (시그마 Cat # p-0503)으로 보충된 기초 배지 (BEGM 불렛 키트(Bullet Kit), 론자(Lonza) Cat # CC-3170)로 이루어졌다. 세포를 T175 인간 피브로넥틴/콜라겐/소혈청알부민 코팅된 플라스크내에서 배양하였다. 각각의 실험을 위하여, 세포를 25 μL/웰의 총 배지 부피 중 2.5 x 10³ 개/웰의 세포 밀도로 384웰 플레이트 (사용자 주문, BD 바이오사이언스 Cat # 359298) 상에 플레이팅하였다. 플레이트를 37℃, 5％ CO₂에서 24시간 동안 인큐베이션하였다.

화합물 시험 플레이트를 300 내지 0.058 μM의 최종 검정 농도 범위로 10 용량, 2.0배 희석 계획을 사용하여 제조하였다. 모든 화합물을 처음에 100％ DMSO에 용해시켰다. 이 투여 계획은 플레이트 당 32개의 화합물을 함유하였다. 1 μL의 100x 화합물/웰 (30 내지 0.058 mM)을 분취함으로써 스톡 플레이트를 제조하였다. 99 μL의 세포 배양 배지를 첨가하고, 혼합함으로써 투여용 플레이트를 제조하였다. 배양 배지를 밤새도록 흡출하고, 하기에 개략화된 배치를 사용하여 시험 화합물을 함유하는 배지 25 μL/웰로 대체시킴으로써, 시험 화합물을 세포 배양 플레이트에 첨가하였다. 각각의 웰 중 DMSO의 최종 농도는 1.0％였다.

시험 화합물에 대한 72시간의 노출 후, 제조업체의 프로토콜에 따라 론자 비아라이트(Lonza Vialight)™ 플러스 세포 증식/세포독성 키트 (론자 cat: LT07-121)를 사용하여 세포 ATP의 농도를 측정함으로써 각각의 웰의 세포 생존율을 측정하였다. 왈락 엔비전 플레이트 판독기 (미국 매사추세츠주 월섬 소재 퍼킨 엘머(Perkin Elmer))를 사용하여 발광을 판독함으로써 ATP 농도를 측정하였다. 약물 처리되지 않은 대조군에 대한 생존 세포의 퍼센트를 각각의 웰에 대해 측정하였다. 최종 데이터 출력은 72시간 노출 후 세포의 50％를 사멸시킬 것으로 예상되는 용량을 기술하는 계산된 IC₅₀ 값이다.

본 발명의 요소 또는 그의 예시적인 실시양태(들)를 도입할 때, 단수형 "a", "an", "the" 및 "상기"는 하나 이상의 요소가 존재함을 의미하도록 의도된다. 용어 "포함하는", "비롯한" 및 "갖는"은 포괄적이며, 열거된 요소 이외의 추가의 요소가 존재할 수 있음을 의미하도록 의도된다. 본 발명이 구체적인 실시양태에 관하여 기재되었지만, 이러한 실시양태의 세부사항은, 범위가 첨부된 특허청구범위에 의해 정의된 본 발명에 대한 제한으로 해석되어서는 안된다.

Claims (8)

1. (R)-4-((4-((4-(테트라히드로푸란-3-일옥시)벤조[d]이속사졸-3-일옥시)메틸)피페리딘-1-일)메틸)테트라히드로-2H-피란-4-올 또는 그의 제약상 허용되는 염.
2. 하기 화학식 X의 화합물 또는 그의 제약상 허용되는 염.
   <화학식 X>
   

   
3. 제1항의 화합물 또는 그의 제약상 허용되는 염, 및 제약상 허용되는 담체를 포함하는 제약 조성물.
4. 치료 유효량의 제1항의 화합물 또는 그의 제약상 허용되는 염을 투여하는 것을 포함하는, 신경변성 질환 또는 장애의 치료 방법.
5. 제4항에 있어서, 신경변성 질환 또는 장애가 치매, 알츠하이머병, 우울증, 정신병, 정신분열증, 불안, 기분 장애, 주의력 결핍/과잉행동 장애 또는 주의력 결핍 장애인 방법.
6. 제5항에 있어서, 신경변성 질환 또는 장애가 알츠하이머병인 방법.
7. 제5항에 있어서, 신경변성 질환이 치매인 방법.
8. 제4항에 있어서, 치료 유효량이 약 0.01 mg/kg 내지 약 100 mg/kg 범위인 방법.