KR102256410B1 - 트리테르펜 사포닌, 그의 합성 방법, 및 그의 용도 - Google Patents

트리테르펜 사포닌, 그의 합성 방법, 및 그의 용도 Download PDF

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Abstract

본 발명은 트리테르펜 글리코시드 사포닌-유래의 아주반트, 그의 합성법, 그에 대한 중간체 및 그의 용도에 관한 것이다. QS-7은 항암 및 항-바이러스 백신에서 현재 유리하게 사용되는 아주반트인 관련 사포닌 QS-21보다 유의하게 덜 독성인 강력한 면역-아주반트이다. 지루한 단리 및 정제 프로토콜로 인해 QS-7의 임상 개발이 방해를 받아 왔다. 가수분해된 프로사포게닌 혼합물을 사용하여 QS-7, QS-21 및 관련 유사체를 합성하는 신규한 반합성 방법이 제공되어, 전임상 및 임상 평가를 위한 QS-7 및 QS-21 유사체에 대한 접근을 매우 용이하게 한다.

Description

트리테르펜 사포닌, 그의 합성 방법, 및 그의 용도 {TRITERPENE SAPONINS, METHODS OF SYNTHESIS, AND USES THEREOF}
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 2008년 4월 8일자로 출원된 미국 가출원 U.S.S.N. 61/043,197을 35 U.S.C. §119(e)하에 우선권 주장하며, 상기 문헌의 내용은 본원에 참고로 포함된다.
정부 지원
본 발명은 미국 국립 보건원에 의해 수여된 승인 번호 GM58833하에서 미국 정부의 지원을 받아 이루어졌다. 미국 정부는 본 발명에서 특정 권리를 갖는다.
본 발명의 분야
본 발명은 트리테르펜 글리코시드 사포닌-유래의 아주반트, 그의 합성법 및 그에 대한 중간체에 관한 것이다. 본 발명은 또한 본 발명의 화합물을 포함하는 제약 조성물, 및 감염성 질환 및 암의 치료에서 상기 화합물 또는 조성물을 사용하는 방법을 제공한다.
사포닌은 스테로이드 및 트리테르펜의 2차 대사물질로서 생성되는 글리코시드 화합물이다. 이것들은 식물 종 및 일부 해양 무척추동물에 광범위하게 분포되어 있다. 사포닌의 화학 구조는 일부 강력하고 효능있는 면역학적 활성을 포함하는 광범위한 범위의 약리 및 생물학적 활성을 부여한다. 남미 퀼라야 사포나리아(Quillaja saponaria) 몰리나(Molina) 나무 수피(樹皮)의 반-정제된 사포닌 추출물 (퀼라야사포닌(Quillajasaponin))은 주목할 만한 면역아주반트 활성을 나타낸다. 퀼라야사포닌이 100종 이상의 구조적으로 관련이 있는 사포닌 글리코시드의 혼합물로 발견되기 때문에, 이것들의 분리 및 단리 (금지되어 있지 않는 경우)는 일반적으로 어렵다.
QS-21이라고 지칭되는 이러한 추출물의 가장 높은 활성의 분획은 2종의 주요 이성질체의 트리테르펜 글리코시드 사포닌의 혼합물을 포함하는 것으로 발견되었고, 이들 2종은 각각 복잡한 올리고당류 및 입체화학적으로 풍부한 글리코실화된 지방 아실 쇄가 양쪽에 플랭킹(flanking)되어 있는 퀼라산 트리테르펜 코어를 포함한다. 수많은 최근 및 진행중인 백신 임상 실험 (흑색종, 유방암, 소세포 폐암, 전립선암, HIV-1, 말라리아)에서 나타난 QS-21의 효력 및 이것의 유리한 독성 프로파일은 이것을 면역 반응 강화 및 용량-감소에 유망한 새로운 아주반트로서 확립하였다. 그러나, QS-21의 허용되는 용량은 100 ㎍을 초과하지 않으며, 이보다 높은 값에서는 유의한 국부 및 전신 부작용이 발생한다.
다른 강력한 퀼라야사포닌에 대한 접근은 퀼라야사포닌 추출물로부터 순수한 종을 수득하는데 있어서의 어려움으로 인해 방해를 받아왔다. 추가로, 많은 퀼라야사포닌의 구조적 동일성은 여전히 단지 추정적이다. 강력한 아주반트 활성과 낮은 독성을 갖는 새로운 퀼라야사포닌 및 관련 유사체의 발견은 화학적 합성 및 의약 분야에 도전을 제공한다.
본 발명은, 아주반트로서의 QS-21의 임상적 사용은 보다 높은 용량에서의 독성으로 인해 제한적이고 관련 퀼라야사포닌인 QS-7은 순수한 형태로 단리하기 어렵다는 인식을 포함한다. 추가로, QS-21, QS-7 및 다른 트리테르펜 글리코시드 사포닌에 대한 합성적 접근은 이것들의 구조적 복잡성에 의해 방해를 받는다. 본 발명은 QS-21 및 QS-7의 유사체인 화합물을 제공한다.
한 측면에서, 본 발명은 하기 화학식 I의 화합물 또는 그의 제약상 허용가능한 염을 제공한다:
<화학식 I>
Figure 112020021813539-pat00001
상기 식에서,
Figure 112020021813539-pat00002
는 단일 또는 이중 결합이고,
W는 Me, -CHO,
Figure 112020021813539-pat00003
, -CH2ORx 또는 -C(O)Ry이고,
V는 수소 또는 -ORx이고,
Y는 CH2, -O-, -NR- 또는 -NH-이고,
Z는 수소이거나, 또는 아실, 지방족, 헤테로지방족, 아릴, 아릴알킬, 헤테로시클릴 및 헤테로아릴로 구성된 군에서 선택된 임의로 치환된 시클릭 또는 비-시클릭 잔기이거나, 또는 하기 구조를 갖는 탄수화물 도메인이고:
Figure 112020021813539-pat00004
여기서,
각 경우의 R1은 Rx이거나, 또는 하기 구조를 갖는 탄수화물 도메인이고:
Figure 112020021813539-pat00005
이때,
각 경우의 a, b 및 c는 독립적으로 0, 1 또는 2이고,
d는 1 내지 5의 정수이고, 여기서의 각각의 d 괄호 구조는 동일하거나 상이할 수 있지만, 단, d 괄호 구조는 푸라노스 또는 피라노스 잔기를 나타내고 b와 c의 합은 1 또는 2이고,
R0은 수소이거나, 또는 알킬 에테르, 벤질 에테르, 실릴 에테르, 아세탈, 케탈, 에스테르, 카르바메이트 및 카르보네이트로 구성된 군에서 선택된 산소 보호기이거나, 또는 아실, C1-10지방족, C1-6헤테로지방족, 6원 내지 10원 아릴, 아릴알킬, 질소, 산소 또는 황으로부터 독립적으로 선택된 1개 내지 4개의 헤테로원자를 갖는 5원 내지 10원 헤테로아릴, 질소, 산소 및 황으로 구성된 군에서 독립적으로 선택된 1개 또는 2개의 헤테로원자를 갖는 4원 내지 7원 헤테로시클릴로 구성된 군에서 선택된 임의로 치환된 잔기이며,
각 경우의 Ra, Rb, Rc 및 Rd는 독립적으로 수소, 할로겐, OH, OR, ORx, NR2, NHCOR이거나, 또는 아실, C1-10지방족, C1-6헤테로지방족, 6원 내지 10원 아릴, 아릴알킬, 질소, 산소 또는 황으로부터 독립적으로 선택된 1개 내지 4개의 헤테로원자를 갖는 5원 내지 10원 헤테로아릴, 질소, 산소 및 황으로 구성된 군에서 독립적으로 선택된 1개 또는 2개의 헤테로원자를 갖는 4원 내지 7원 헤테로시클릴로부터 선택된 임의로 치환된 기이고,
R2는 수소, 할로겐, OH, OR, OC(O)R4, OC(O)OR4, OC(O)NHR4, OC(O)NRR4, OC(O)SR4, NHC(O)R4, NRC(O)R4, NHC(O)OR4, NHC(O)NHR4, NHC(O)NRR4, N(R4)2, NHR4, NRR4, N3이거나, 또는 C1-10지방족, C1-6헤테로지방족, 6원 내지 10원 아릴, 아릴알킬, 질소, 산소 및 황으로 구성된 군에서 독립적으로 선택된 1개 내지 4개의 헤테로원자를 갖는 5원 내지 10원 헤테로아릴, 질소, 산소 및 황으로 구성된 군에서 독립적으로 선택된 1개 또는 2개의 헤테로원자를 갖는 4원 내지 7원 헤테로시클릴로부터 선택된 임의로 치환된 기이고,
R3은 수소, 할로겐, CH2OR1이거나, 또는 아실, C1-10지방족, C1-6헤테로지방족, 6원 내지 10원 아릴, 아릴알킬, 질소, 산소 및 황으로 구성된 군에서 독립적으로 선택된 1개 내지 4개의 헤테로원자를 갖는 5원 내지 10원 헤테로아릴, 질소, 산소 및 황으로 구성된 군에서 독립적으로 선택된 1개 또는 2개의 헤테로원자를 갖는 4원 내지 7원 헤테로시클릴로 구성된 군에서 선택된 임의로 치환된 기이고,
R4는
Figure 112020021813539-pat00006
(여기서, X는 -O- 또는 -NR-임) 또는 T-Rz (여기서, T는 공유 결합이거나, 또는 2가 C1-26 포화 또는 불포화의 선형 또는 분지형 지방족 또는 헤테로지방족 쇄이고, Rz는 수소, 할로겐, -OR, -ORx, -OR1, -SR, -NR2, -NC(O)OR이거나, 또는 아실, 아릴알킬, 헤테로아릴알킬, C1-6지방족, 6원 내지 10원 아릴, 질소, 산소 또는 황으로부터 독립적으로 선택된 1개 내지 4개의 헤테로원자를 갖는 5원 내지 10원 헤테로아릴, 질소, 산소 및 황으로 구성된 군에서 독립적으로 선택된 1개 또는 2개의 헤테로원자를 갖는 4원 내지 7원 헤테로시클릴로부터 선택된 임의로 치환된 기임)이거나, 또는
동일 질소 원자상의 2개의 R4가 상기 질소와 함께 질소, 산소 및 황으로 구성된 군에서 독립적으로 선택된 1개 또는 2개의 헤테로원자를 갖는 4원 내지 7원 헤테로시클릭 고리를 형성하고,
각 경우의 Rx는 독립적으로 수소이거나, 또는 알킬 에테르, 벤질 에테르, 실릴 에테르, 아세탈, 케탈, 에스테르, 카르바메이트 및 카르보네이트로 구성된 군에서 선택된 산소 보호기이고,
Ry는 -OH, -OR이거나, 또는 에스테르, 아미드 및 히드라지드로 구성된 군에서 선택된 카르복실 보호기이고,
Rs는
Figure 112020021813539-pat00007
이고,
각 경우의 Rx'는 독립적으로 6원 내지 10원 아릴, C1-6지방족, 또는 질소, 산소 및 황으로 구성된 군에서 독립적으로 선택된 1개 또는 2개의 헤테로원자를 갖는 C1-6헤테로지방족으로부터 선택된 임의로 치환된 기이거나, 또는
2개의 Rx'가 함께 질소, 산소 및 황으로 구성된 군에서 독립적으로 선택된 1개 또는 2개의 헤테로원자를 갖는 5원 내지 7원 헤테로시클릭 고리를 형성하며,
각 경우의 R은 독립적으로 수소이거나, 또는 아실, 아릴알킬, 6원 내지 10원 아릴, C1-6지방족, 또는 질소, 산소 및 황으로 구성된 군에서 독립적으로 선택된 1개 또는 2개의 헤테로원자를 갖는 C1-6헤테로지방족으로부터 선택된 임의로 치환된 기이거나, 또는
동일 질소 원자상의 2개의 R이 상기 질소와 함께 질소, 산소 및 황으로 구성된 군에서 독립적으로 선택된 1개 또는 2개의 헤테로원자를 갖는 4원 내지 7원 헤테로시클릭 고리를 형성한다.
또다른 측면에 따라, 본 발명은 하기 화학식 IV의 화합물을 제공한다:
<화학식 IV>
Figure 112020021813539-pat00008
상기 식에서,
Figure 112020021813539-pat00009
는 단일 또는 이중 결합이고,
Y'는 수소, 할로겐, 알킬, 아릴, OR, ORy, OH, NR2, NR3 +, NHR, NH2, SR 또는 NROR이고,
W는 Me, -CHO,
Figure 112020021813539-pat00010
, -CH2ORx 또는 -C(O)Ry이고,
V는 수소 또는 -ORx이고,
Ry는 -OH이거나, 또는 에스테르, 아미드 및 히드라지드로 구성된 군에서 선택된 카르복실 보호기이고,
Rs는
Figure 112020021813539-pat00011
이고,
각 경우의 Rx'는 독립적으로 6원 내지 10원 아릴, C1-6지방족, 또는 질소, 산소 및 황으로 구성된 군에서 독립적으로 선택된 1개 또는 2개의 헤테로원자를 갖는 C1-6헤테로지방족으로부터 선택된 임의로 치환된 기이거나, 또는
2개의 Rx'가 함께 질소, 산소 및 황으로 구성된 군에서 독립적으로 선택된 1개 또는 2개의 헤테로원자를 갖는 5원 내지 7원 헤테로시클릭 고리를 형성하며,
각 경우의 R은 독립적으로 수소이거나, 또는 아실, 아릴알킬, 6원 내지 10원 아릴, C1-12지방족, 또는 질소, 산소 및 황으로 구성된 군에서 독립적으로 선택된 1개 또는 2개의 헤테로원자를 갖는 C1-12헤테로지방족으로부터 선택된 임의로 치환된 기이며,
각 경우의 Rx는 독립적으로 수소 또는 산소 보호기이다.
또다른 측면에 따라, 본 발명의 화합물은 아주반트로서 유용한 것으로 나타났다. 따라서, 특정 실시양태에서, 1종 이상의 박테리아, 바이러스, 원생동물 또는 종양-관련 항원, 및 1종 이상의 본 발명의 화합물을 포함하는 백신이 제공된다. 특정 실시양태에서, 1종 이상의 항원은 제약상 허용가능한 부형제와 비-공유결합으로 회합된다. 일부 실시양태에서, 1종 이상의 항원은 제약상 허용가능한 부형제에 공유결합으로 접합된다.
또다른 측면에서, 본 발명은 대상체에게 항원에 대한 상기 대상체의 면역 반응 강화 유효량의 본원에서 제공되는 백신을 투여하는 것을 포함하는, 상기 항원에 대한 면역 반응 강화 방법을 제공한다.
또다른 측면에서, 본 발명은 본원에서 제공되는 백신을 대상체에게 투여하는 것을 포함하는, 대상체의 백신접종 방법을 제공한다. 일부 실시양태에서, 상기 대상체는 인간이다. 일부 실시양태에서, 상기 백신은 경구 투여된다. 다른 실시양태에서, 상기 백신은 근육내 투여된다. 다른 실시양태에서, 상기 백신은 피하 투여된다. 특정 실시양태에서, 아주반트 화합물의 투여량은 10 내지 1000 ㎍이다. 특정 실시양태에서, 아주반트 화합물의 투여량은 500 내지 1000 ㎍이다. 특정 실시양태에서, 아주반트 화합물의 투여량은 100 내지 500 ㎍이다. 특정 실시양태에서, 아주반트 화합물의 투여량은 50 내지 250 ㎍이다. 특정 실시양태에서, 아주반트 화합물의 투여량은 50 내지 500 ㎍이다. 특정 실시양태에서, 아주반트 화합물의 투여량은 250 내지 500 ㎍이다. 대상체에게 백신접종되는 항원은 암, 박테리아, 바이러스, 원생동물 또는 자가-항원일 수 있다.
또다른 측면에서, 본 발명은 본 발명의 화합물 및 제약상 허용가능한 부형제를 포함하는 제약 조성물을 제공한다. 특정 실시양태에서, 상기 제약 조성물은 항원 및 본 발명의 아주반트를 포함하는 백신이다.
또다른 측면에서, 본 발명은 본 발명의 화합물의 제약 조성물을 포함하는 키트를 제공한다. 일부 실시양태에서, 상기 키트는 처방 정보를 포함한다. 일부 실시양태에서, 이러한 키트는 본 발명의 아주반트 화합물 및 (예를 들어) 또다른 면역치료제의 조합물을 포함한다. 상기 작용제는 별도로 또는 함께 포장될 수 있다. 상기 키트는 약제 처방을 위한 지침서를 임의로 포함한다. 특정 실시양태에서, 상기 키트는 각 작용제의 다중 용량을 포함한다. 상기 키트는 각 성분을 1주, 2주, 3주, 4주 또는 여러 개월 동안 대상체에게 처치하는데 충분한 양으로 포함할 수 있다. 특정 실시양태에서, 상기 키트는 면역요법의 한 주기를 포함한다. 특정 실시양태에서, 상기 키트는 제약 조성물을 항원에 대하여 대상체를 장기간 면역화하는데 충분한 양으로 포함한다.
또다른 측면에서, 본 발명은 프로사포게닌의 혼합물에 보호기를 도입한 후에 상기 혼합물을 1종 이상의 프로사포게닌 화합물 단리에 적합한 수단으로 분리하는 것을 포함하는, 프로사포게닌을 단리하기 위한 보호기의 사용 방법을 제공한다. 일부 실시양태에서, 상기 방법은
(a) 화학식 IV-a의 프로사포게닌의 혼합물을 제공하는 단계,
(b) 상기 화학식 IV-a의 화합물을 적합한 조건하에 처리하여 화학식 IV의 프로사포게닌의 혼합물을 형성하는 단계, 및
(c) 상기 화합물 IV를 적합한 물리적 수단으로 수득하는 단계
를 포함한다:
<화학식 IV-a>
Figure 112020021813539-pat00012
[상기 식에서,
Figure 112020021813539-pat00013
는 단일 또는 이중 결합이고,
Y'는 수소, 할로겐, 알킬, 아릴, OR, ORy, OH, NR2, NR3 +, NHR, NH2, SR 또는 NROR이고,
W는 Me, -CHO,
Figure 112020021813539-pat00014
, -CH2ORx 또는 -C(O)Ry이고,
V는 수소 또는 -ORx이고,
Ry는 -OH이거나, 또는 에스테르, 아미드 및 히드라지드로 구성된 군에서 선택된 카르복실 보호기이고,
Rs1은
Figure 112020021813539-pat00015
이고,
각 경우의 Rx'는 독립적으로 6원 내지 10원 아릴, C1-6지방족, 또는 질소, 산소 및 황으로 구성된 군에서 독립적으로 선택된 1개 또는 2개의 헤테로원자를 갖는 C1-6헤테로지방족으로부터 선택된 임의로 치환된 기이거나, 또는
2개의 Rx'가 함께 질소, 산소 및 황으로 구성된 군에서 독립적으로 선택된 1개 또는 2개의 헤테로원자를 갖는 5원 내지 7원 헤테로시클릭 고리를 형성하며,
각 경우의 R은 독립적으로 수소이거나, 또는 아실, 아릴알킬, 6원 내지 10원 아릴, C1-12지방족, 또는 질소, 산소 및 황으로 구성된 군에서 독립적으로 선택된 1개 또는 2개의 헤테로원자를 갖는 C1-12헤테로지방족으로부터 선택된 임의로 치환된 기이며,
각 경우의 Rx는 독립적으로 수소이거나, 또는 알킬 에테르, 벤질 에테르, 실릴 에테르, 아세탈, 케탈, 에스테르 및 카르보네이트로 구성된 군에서 선택된 산소 보호기임]
<화학식 IV>
Figure 112020021813539-pat00016
[상기 식에서,
각각의
Figure 112020021813539-pat00017
, Ry, Y', V 및 W는 화학식 IV-a의 화합물에 대해 정의된 바와 같고,
Rs는 화학식 I의 화합물에 대해 정의된 바와 같으며,
각 경우의 Rx는 독립적으로 수소이거나, 또는 알킬 에테르, 벤질 에테르, 실릴 에테르, 아세탈, 케탈, 에스테르 및 카르보네이트로 구성된 군에서 선택된 산소 보호기임].
일부 실시양태에서, 단계 (a)의 프로사포게닌의 혼합물에는 1종 이상의 화학식 IV-a의 화합물이 풍부하다. 일부 실시양태에서, 단계 (b)의 프로사포게닌의 혼합물에는 1종 이상의 화학식 IV의 화합물이 풍부하다.
본 발명은 트리테르펜 화합물을 당류를 포함하는 화합물과 커플링시켜서 화학식 I의 화합물을 형성하는 것을 포함하는, QS-7, QS-21 및 관련 유사체를 합성하는 신규한 반합성 방법을 제공한다. 일부 실시양태에서, 상기 방법은
(a) 화학식 IV의 화합물을 제공하는 단계, 및
(b) 상기 화학식 IV의 화합물을 적합한 조건하에 화학식 V의 화합물로 처리하여 화학식 I의 화합물을 제공하는 단계
를 포함한다:
<화학식 IV>
Figure 112020021813539-pat00018
[상기 식에서,
Figure 112020021813539-pat00019
는 단일 또는 이중 결합이고,
Y'는 수소, 할로겐, 알킬, 아릴, OR, ORy, OH, NR2, NR3 +, NHR, NH2, SR 또는 NROR이고,
W는 Me, -CHO,
Figure 112020021813539-pat00020
, -CH2ORx 또는 -C(O)Ry이고,
V는 수소 또는 -ORx이고,
Ry는 -OH이거나, 또는 에스테르, 아미드 및 히드라지드로 구성된 군에서 선택된 카르복실 보호기이고,
Rs는
Figure 112020021813539-pat00021
이고,
각 경우의 Rx'는 독립적으로 6원 내지 10원 아릴, C1-6지방족, 또는 질소, 산소 및 황으로 구성된 군에서 독립적으로 선택된 1개 또는 2개의 헤테로원자를 갖는 C1-6헤테로지방족으로부터 선택된 임의로 치환된 기이거나, 또는
2개의 Rx'가 함께 질소, 산소 및 황으로 구성된 군에서 독립적으로 선택된 1개 또는 2개의 헤테로원자를 갖는 5원 내지 7원 헤테로시클릭 고리를 형성하고,
각 경우의 R은 독립적으로 수소이거나, 또는 아실, 아릴알킬, 6원 내지 10원 아릴, C1-12지방족, 또는 질소, 산소 및 황으로 구성된 군에서 독립적으로 선택된 1개 또는 2개의 헤테로원자를 갖는 C1-12헤테로지방족으로부터 선택된 임의로 치환된 기이며,
각 경우의 Rx는 독립적으로 수소이거나, 또는 알킬 에테르, 벤질 에테르, 실릴 에테르, 아세탈, 케탈, 에스테르 및 카르보네이트로 구성된 군에서 선택된 산소 보호기임]
<화학식 V>
Figure 112020021813539-pat00022
[상기 식에서,
Z는 수소이거나, 또는 아실, 지방족, 헤테로지방족, 아릴, 아릴알킬 및 헤테로아릴로 구성된 군에서 선택된 임의로 치환된 시클릭 또는 비-시클릭 잔기이거나, 또는 하기 구조를 갖는 탄수화물 도메인이고:
Figure 112020021813539-pat00023
여기서,
각 경우의 R1은 Rx이거나, 또는 하기 구조를 갖는 탄수화물 도메인이고:
Figure 112020021813539-pat00024
이때,
각 경우의 a, b 및 c는 독립적으로 0, 1 또는 2이고,
d는 1 내지 5의 정수이고, 여기서의 각각의 d 괄호 구조는 동일하거나 상이할 수 있지만, 단, d 괄호 구조는 푸라노스 또는 피라노스 잔기를 나타내고 b와 c의 합은 1 또는 2이고,
R0은 수소이거나, 또는 알킬 에테르, 벤질 에테르, 실릴 에테르, 아세탈, 케탈, 에스테르, 카르바메이트 및 카르보네이트로 구성된 군에서 선택된 산소 보호기이거나, 또는 아실, C1-10지방족, C1-6헤테로지방족, 6원 내지 10원 아릴, 아릴알킬, 질소, 산소 또는 황으로부터 독립적으로 선택된 1개 내지 4개의 헤테로원자를 갖는 5원 내지 10원 헤테로아릴, 질소, 산소 및 황으로 구성된 군에서 독립적으로 선택된 1개 또는 2개의 헤테로원자를 갖는 4원 내지 7원 헤테로시클릴로 구성된 군에서 선택된 임의로 치환된 잔기이며,
각 경우의 Ra, Rb, Rc 및 Rd는 독립적으로 수소, 할로겐, OH, OR, ORx, NR2, NHCOR이거나, 또는 아실, C1-10지방족, C1-6헤테로지방족, 6원 내지 10원 아릴, 아릴알킬, 질소, 산소 또는 황으로부터 독립적으로 선택된 1개 내지 4개의 헤테로원자를 갖는 5원 내지 10원 헤테로아릴, 질소, 산소 및 황으로 구성된 군에서 독립적으로 선택된 1개 또는 2개의 헤테로원자를 갖는 4원 내지 7원 헤테로시클릴로부터 선택된 임의로 치환된 기이고,
R2는 수소, 할로겐, OH, OR, OC(O)R4, OC(O)OR4, OC(O)NHR4, OC(O)NRR4, OC(O)SR4, NHC(O)R4, NRC(O)R4, NHC(O)OR4, NHC(O)NHR4, NHC(O)NRR4, N(R4)2, NHR4, NRR4, N3이거나, 또는 C1-10지방족, C1-6헤테로지방족, 6원 내지 10원 아릴, 아릴알킬, 질소, 산소 및 황으로 구성된 군에서 독립적으로 선택된 1개 내지 4개의 헤테로원자를 갖는 5원 내지 10원 헤테로아릴, 질소, 산소 및 황으로 구성된 군에서 독립적으로 선택된 1개 또는 2개의 헤테로원자를 갖는 4원 내지 7원 헤테로시클릴로부터 선택된 임의로 치환된 기이고,
R3은 수소, 할로겐, CH2OR1이거나, 또는 아실, C1-10지방족, C1-6헤테로지방족, 6원 내지 10원 아릴, 아릴알킬, 질소, 산소 및 황으로 구성된 군에서 독립적으로 선택된 1개 내지 4개의 헤테로원자를 갖는 5원 내지 10원 헤테로아릴, 질소, 산소 및 황으로 구성된 군에서 독립적으로 선택된 1개 또는 2개의 헤테로원자를 갖는 4원 내지 7원 헤테로시클릴로 구성된 군에서 선택된 임의로 치환된 기이고,
R4는
Figure 112020021813539-pat00025
(여기서, X는 -O- 또는 -NR-임) 또는 T-Rz (여기서, T는 공유 결합이거나, 또는 2가 C1-26 포화 또는 불포화의 선형 또는 분지형 지방족 또는 헤테로지방족 쇄이고, Rz는 수소, 할로겐, -OR, -ORx, -OR1, -SR, -NR2, -NC(O)OR이거나, 또는 아실, 아릴알킬, 헤테로아릴알킬, C1-6지방족, 6원 내지 10원 아릴, 질소, 산소 또는 황으로부터 독립적으로 선택된 1개 내지 4개의 헤테로원자를 갖는 5원 내지 10원 헤테로아릴, 질소, 산소 및 황으로 구성된 군에서 독립적으로 선택된 1개 또는 2개의 헤테로원자를 갖는 4원 내지 7원 헤테로시클릴로부터 선택된 임의로 치환된 기임)이거나, 또는
동일 질소 원자상의 2개의 R4가 상기 질소와 함께 질소, 산소 및 황으로 구성된 군에서 독립적으로 선택된 1개 또는 2개의 헤테로원자를 갖는 4원 내지 7원 헤테로시클릭 고리를 형성하고,
각 경우의 Rx는 화학식 IV의 화합물에 대해 정의된 바와 같으며,
LG는 할로겐, 이미데이트, 알콕시, 술포닐옥시, 임의로 치환된 알킬술포닐, 임의로 치환된 알케닐술포닐, 임의로 치환된 아릴술포닐 및 디아조늄 잔기로 구성된 군에서 선택된 적합한 이탈기임]
<화학식 I>
Figure 112020021813539-pat00026
[상기 식에서,
각각의
Figure 112020021813539-pat00027
, Rx, Ry, Z, V 및 W는 화학식 IV 또는 V의 화합물에 대해 정의된 바와 같고,
Y는 CH2, -O-, -NR- 또는 -NH-임].
정의
본원에서 사용된 바와 같이, 달리 나타내지 않는 한은 하기 정의가 적용된다:
본원에서 사용된 바와 같이, 용어 "지방족" 또는 "지방족 기"는 완전 포화이거나 1개 이상의 불포화 단위를 함유하는 치환되거나 치환되지 않은 직쇄 (즉, 비-분지형) 또는 분지형의 탄화수소 쇄 또는 완전 포화이거나 1개 이상의 불포화 단위를 함유하지만 방향족은 아니고 (본원에서는 "카르보사이클", "지환족" 또는 "시클로알킬"이라 지칭되기도 함) 분자의 나머지 부분에 대한 1개의 부착 지점을 갖는 모노시클릭 탄화수소 또는 바이시클릭 탄화수소를 의미한다. 달리 명시하지 않는 한, 지방족 기는 1개 내지 12개의 지방족 탄소 원자를 함유한다. 일부 실시양태에서, 지방족 기는 1개 내지 6개의 지방족 탄소 원자를 함유한다. 일부 실시양태에서, 지방족 기는 1개 내지 5개의 지방족 탄소 원자를 함유한다. 다른 실시양태에서, 지방족 기는 1개 내지 4개의 지방족 탄소 원자를 함유한다. 다른 실시양태에서는 지방족 기가 1개 내지 3개의 지방족 탄소 원자를 함유하고, 다른 실시양태에서는 지방족 기가 1개 또는 2개의 지방족 탄소 원자를 함유한다. 일부 실시양태에서, "지환족" (또는 "카르보사이클" 또는 "시클로알킬")은 완전 포화이거나 1개 이상의 불포화 단위를 함유하지만 방향족은 아니고 분자의 나머지 부분에 대한 1개의 부착 지점을 갖는 모노시클릭 C3-C6 탄화수소를 지칭한다. 적합한 지방족 기는 선형 또는 분지형의 치환되거나 치환되지 않은 알킬, 알케닐, 알키닐의 기 및 이것들의 하이브리드, 예컨대 (시클로알킬)알킬, (시클로알케닐)알킬 또는 (시클로알킬)알케닐을 포함하지만 이에 제한되지 않는다.
용어 "저급 알킬"은 C1-4 선형 또는 분지형 알킬기를 지칭한다. 예시적인 저급 알킬기는 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 부틸, 이소부틸 및 tert-부틸이다.
용어 "저급 할로알킬"은 1개 이상의 할로겐 원자로 치환된 C1-4 선형 또는 분지형 알킬기를 지칭한다.
용어 "헤테로원자"는 1개 이상의 산소, 황, 질소, 인 또는 규소 (예를 들어, 임의의 산화된 형태의 질소, 황, 인 또는 규소, 임의의 염기성 질소의 4급화된 형태, 또는 헤테로시클릭 고리의 치환가능한 질소, 예컨대 N (3,4-디히드로-2H-피롤릴에서와 같은 N), NH (피롤리디닐에서와 같은 NH) 또는 NR+ (N-치환된 피롤리디닐에서와 같은 NR+))를 의미한다.
본원에서 사용된 바와 같이, 용어 "불포화"는 1개 이상의 불포화 단위를 갖는 잔기를 의미한다.
본원에서 사용된 바와 같이, 용어 "2가 C1-12 (또는 C1-26, C1-16, C1-8) 또는 포화 또는 불포화의 선형 또는 분지형 탄화수소 쇄"는 본원에서 정의된 바와 같은 선형 또는 분지형의 2가 알킬렌, 알케닐렌 및 알키닐렌의 쇄를 지칭한다.
용어 "알킬렌"은 2가 알킬기를 지칭한다. "알킬렌 쇄"는 폴리메틸렌기, 즉, -(CH2)n- (여기서, n은 양의 정수, 바람직하게는 1 내지 6, 1 내지 4, 1 내지 3, 1 또는 2 또는 2 또는 3의 정수임)이다. 치환된 알킬렌 쇄는 1개 이상의 메틸렌 수소 원자가 치환기로 대체된 폴리메틸렌기이다. 적합한 치환기는 치환된 지방족 기에 대하여 하기 기재한 것을 포함한다.
용어 "알케닐렌"은 2가 알케닐기를 지칭한다. 치환된 알케닐렌 쇄는 1개 이상의 이중 결합을 함유하고 1개 이상의 수소 원자가 치환기로 대체된 폴리메틸렌기이다. 적합한 치환기는 치환된 지방족 기에 대하여 하기 기재한 것을 포함한다.
용어 "알키닐렌"은 2가 알키닐기를 지칭한다. 치환된 알키닐렌 쇄는 1개 이상의 이중 결합을 함유하고 1개 이상의 수소 원자가 치환기로 대체된 폴리메틸렌기이다. 적합한 치환기는 치환된 지방족 기에 대하여 하기 기재한 것을 포함한다
용어 "아실"이 단독으로 사용되거나 더 큰 잔기의 일부로서 사용된 경우에 이것은 카르복실산으로부터 히드록시기를 제거하여 형성된 기를 지칭한다.
용어 "할로겐"은 F, Cl, Br 또는 I를 의미한다.
용어 "아르알킬" 및 "아릴알킬"은 구별없이 사용되고, 수소 원자가 아릴기로 대체된 알킬기를 지칭한다. 이러한 기는 벤질, 신나밀 및 디히드로신나밀을 포함하지만 이에 제한되지 않는다.
용어 "아릴"이 단독으로 사용되거나 "아르알킬", "아르알콕시" 또는 "아릴옥시알킬"에서와 같이 더 큰 잔기의 일부로서 사용된 경우에 이것은 총 5개 내지 14개의 고리원을 갖는 모노시클릭 또는 바이시클릭 고리계를 지칭하고, 상기 시스템의 1개 이상의 고리는 방향족이고, 상기 시스템에서의 각 고리는 3개 내지 7개의 고리원을 함유한다. 용어 "아릴"은 용어 "아릴 고리"와 구별없이 사용될 수 있다.
본 발명의 특정 실시양태에서, "아릴"은 페닐, 바이페닐, 나프틸, 안트라실 등을 포함하지만 이에 제한되지 않는 방향족 고리계를 지칭하며, 이것은 1개 이상의 치환기를 보유할 수 있다. 또한, 본원에서 사용된 바와 같이, 용어 "아릴"의 범위에는 방향족 고리가 1개 이상의 비-방향족 고리에 융합된 기, 예컨대 인다닐, 프탈리미딜, 나프티미딜, 페난트리디닐 또는 테트라히드로나프틸 등이 포함된다.
용어 "헤테로아릴" 및 "헤테로아르-"가 단독으로 사용되거나 예를 들어 "헤테로아르알킬" 또는 "헤테로아르알콕시"에서와 같이 더 큰 잔기의 일부로서 사용된 경우에 이것은 5개 내지 10개의 고리 원자, 바람직하게는 5개, 6개 또는 9개의 고리 원자를 갖고 시클릭 배열로 공유된 6개, 10개 또는 14개의 π 전자를 가지며 탄소 원자에 추가하여 1개 내지 5개의 헤테로원자를 갖는 기를 지칭한다. 용어 "헤테로원자"는 질소, 산소 또는 황을 지칭하고, 임의의 산화된 형태의 질소 또는 황, 및 임의의 4급화된 형태의 염기성 질소를 포함한다. 헤테로아릴기는 티에닐, 푸라닐, 피롤릴, 이미다졸릴, 피라졸릴, 트리아졸릴, 테트라졸릴, 옥사졸릴, 이속사졸릴, 옥사디아졸릴, 티아졸릴, 이소티아졸릴, 티아디아졸릴, 피리딜, 피리다지닐, 피리미디닐, 피라지닐, 인돌리지닐, 퓨리닐, 나프티리디닐 및 프테리디닐을 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 본원에서 사용된 바와 같이, 용어 "헤테로아릴" 및 "헤테로아르-"는 또한 헤테로방향족 고리가 1개 이상의 아릴, 지환족 또는 헤테로시클릴 고리에 융합되고, 라디칼 또는 부착 지점이 헤테로방향족 고리에 존재하는 기를 포함한다. 비-제한적인 예는 인돌릴, 이소인돌릴, 벤조티에닐, 벤조푸라닐, 디벤조푸라닐, 인다졸릴, 벤즈이미다졸릴, 벤즈티아졸릴, 퀴놀릴, 이소퀴놀릴, 신놀리닐, 프탈라지닐, 퀴나졸리닐, 퀴녹살리닐, 4H-퀴놀리지닐, 카르바졸릴, 아크리디닐, 페나지닐, 페노티아지닐, 페녹사지닐, 테트라히드로퀴놀리닐, 테트라히드로이소퀴놀리닐 및 피리도[2,3-b]-1,4-옥사진-3(4H)-온을 포함한다. 헤테로아릴기는 모노시클릭 또는 바이시클릭일 수 있다. 용어 "헤테로아릴"은 용어 "헤테로아릴 고리", "헤테로아릴기" 또는 "헤테로방향족"과 구별없이 사용될 수 있고, 임의의 이들 용어는 임의로 치환된 고리를 포함한다. 용어 "헤테로아르알킬" 및 "헤테로아릴알킬"은 헤테로아릴 잔기로 치환된 알킬기를 지칭하고, 여기서의 알킬 및 헤테로아릴 부분은 독립적으로 임의로 치환된다.
본원에서 사용된 바와 같이, 용어 "헤테로지방족"은 1개 또는 2개의 탄소 원자가 독립적으로 1개 이상의 산소, 황, 질소 또는 인으로 대체된 지방족 기를 의미한다. 헤테로지방족 기는 치환되거나 치환되지 않은 분지형 또는 비-분지형의 시클릭 또는 비-시클릭일 수 있고, "헤테로사이클", "헤테로시클릴", "헤테로지환족" 또는 "헤테로시클릭"의 기를 포함한다.
본원에서 사용된 바와 같이, 용어 "헤테로사이클", "헤테로시클릴", "헤테로시클릭 라디칼" 및 "헤테로시클릭 고리"는 구별없이 사용되고, 포화 또는 부분 불포화이고 탄소 원자에 추가하여 1개 이상, 바람직하게는 1개 내지 4개의 상기 정의된 바와 같은 헤테로원자를 갖는 안정적인 5원 내지 7원의 모노시클릭 또는 7원 내지 10원의 바이시클릭 헤테로시클릭 잔기를 지칭한다. 헤테로사이클의 고리 원자에 대한 언급에서 사용되는 경우, 용어 "질소"는 치환된 질소를 포함한다. 예로서, 산소, 황 또는 질소로부터 선택된 0개 내지 3개의 헤테로원자를 갖는 포화 또는 부분 불포화 고리에서, 질소는 N (3,4-디히드로-2H-피롤릴에서와 같은 N), NH (피롤리디닐에서와 같은 NH) 또는 +NR (N-치환된 피롤리디닐에서와 같은 +NR))일 수 있다.
헤테로시클릭 고리는 그의 펜던트 기에 안정적인 구조가 되게 하는 임의의 헤테로원자 또는 탄소 원자를 통해 부착될 수 있고, 임의의 고리 원자는 임의로 치환될 수 있다. 이러한 포화 또는 부분 불포화 헤테로시클릭 라디칼의 예는 테트라히드로푸라닐, 테트라히드로티오페닐, 피롤리디닐, 피페리디닐, 피롤리닐, 테트라히드로퀴놀리닐, 테트라히드로이소퀴놀리닐, 데카히드로퀴놀리닐, 옥사졸리디닐, 피페라지닐, 디옥사닐, 디옥솔라닐, 디아제피닐, 옥사제피닐, 티아제피닐, 모르폴리닐 및 퀴누클리디닐을 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 용어 "헤테로사이클", "헤테로시클릴", "헤테로시클릴 고리", "헤테로시클릭 기", "헤테로시클릭 잔기" 및 "헤테로시클릭 라디칼"은 본원에서 구별없이 사용되며, 또한 헤테로시클릴 고리가 1개 이상의 아릴, 헤테로아릴 또는 지환족 고리, 예컨대 인돌리닐, 3H-인돌릴, 크로마닐, 페난트리디닐 또는 테트라히드로퀴놀리닐에 융합되며, 이때의 라디칼 또는 부착 지점이 헤테로시클릴 고리에 존재하는 기를 포함한다. 헤테로시클릴 기는 모노시클릭 또는 바이시클릭일 수 있다. 용어 "헤테로시클릴알킬"은 헤테로시클릴로 치환된 알킬기를 지칭하고, 이때의 알킬 및 헤테로시클릴 부분은 독립적으로 임의로 치환된다.
본원에서 사용된 바와 같이, 용어 "부분 불포화"는 1개 이상의 이중 또는 삼중 결합을 포함하는 고리 잔기를 지칭한다. 용어 "부분 불포화"는 여러 부위의 불포화를 갖는 고리를 포함하지만, 본원에 정의된 바와 같은 아릴 또는 헤테로아릴 잔기는 포함하지 않는다.
또다른 측면에서, 본 발명은 1종 이상의 제약상 허용가능한 담체 (첨가제) 및/또는 희석제와 함께 제제화된, 치료 유효량의 1종 이상의 본원에 기재된 화합물을 포함하는 "제약상 허용가능한" 조성물을 제공한다. 상세하게 기재된 바와 같이, 본 발명의 제약 조성물은 하기를 포함하는 액체 또는 고체 형태로 투여되도록 특별히 제제화될 수 있다: 경구 투여에 적합한 형태, 예를 들어 물약제(drench) (수성 또는 비-수성 용액제 또는 현탁액제), 정제, 예를 들어 협측(頰側), 설하(舌下) 및 전신 흡수를 위한 정제, 볼루스제, 산제, 과립제, 페이스트제 (혀에 적용); 예를 들어 피하, 근육내, 정맥내 또는 경막외 주사에 의한 비경구 투여에 적합한 형태, 예를 들어 멸균 용액제 또는 현탁액제 또는 지속 방출형 제제; 국소 적용에 적합한 형태, 예를 들어 크림제, 연고제 또는 제어 방출형 패치제 또는 분무제 (피부, 폐 또는 구강에 적용); 질내 또는 직장내 투여에 적합한 형태, 예를 들어 질좌제, 크림제 또는 발포제; 설하 투여에 적합한 형태; 눈에 투여하기에 적합한 형태; 경피 투여에 적합한 형태; 또는 비측(鼻側), 폐 및 기타 점막 표면에 투여하기에 적합한 형태.
본원에서, 어구 "제약상 허용가능한"은 분별있는 의학적 판단의 범위 내에서 지나친 독성, 자극, 알러지 반응 또는 다른 문제 또는 합병증 없이 인간 및 동물의 조직과 접촉시키는데 사용하기에 적합하고 합리적인 이익/위험 비율을 갖는 그러한 화합물, 물질, 조성물 및/또는 투여 형태를 언급하는데 사용된다.
본원에서 사용된 바와 같이, 어구 "제약상 허용가능한 담체"는 대상 화합물을 신체의 한 장기 또는 일부에서 신체의 또다른 장기 또는 또다른 일부로 운반하거나 수송하는데 관여하는 제약상 허용가능한 물질, 조성물 또는 비히클, 예컨대 액체 또는 고체 충전제, 희석제, 부형제 또는 용매 포획 물질을 의미한다. 각 담체는 제제의 다른 성분과 상용가능하고 환자에게 해롭지 않다는 의미에서 "허용가능"해야 한다. 제약상 허용가능한 담체로서 기능할 수 있는 물질의 일부 예는 다음을 포함한다: 당, 예컨대 락토스, 글루코스 및 수크로스, 전분, 예컨대 옥수수 전분 및 감자 전분, 셀룰로스 및 그의 유도체, 예컨대 나트륨 카르복시메틸 셀룰로스, 에틸 셀룰로스 및 셀룰로스 아세테이트, 분말화된 트라가칸트, 맥아, 젤라틴, 활석, 부형제, 예컨대 코코아 버터 및 좌제 왁스, 오일, 예컨대 낙화생유, 면실유, 잇꽃유, 호마유, 올리브유, 옥수수유 및 대두유, 글리콜, 예컨대 프로필렌 글리콜, 폴리올, 예컨대 글리세린, 소르비톨, 만니톨 및 폴리에틸렌 글리콜, 에스테르, 예컨대 에틸 올레에이트 및 에틸 라우레이트, 한천, 완충제, 예컨대 수산화마그네슘 및 수산화알루미늄, 알긴산, 발열원-무함유 물, 등장성 염수, 링거(Ringer's) 용액, 에틸 알콜, pH 완충 용액, 폴리에스테르, 폴리카르보네이트 및/또는 폴리무수물, 및 제약 제제에 사용되는 다른 비독성의 상용가능한 물질.
본원에서 사용된 바와 같이, 용어 "제약상 허용가능한 염"은 분별있는 의학적 판단의 범위 내에서 과도한 독성, 자극, 알러지 반응 등이 없이 인간 및 하등 동물의 조직과 접촉시키는데 사용하기에 적합하고 합리적인 이익/위험 비율을 갖는 그러한 염을 지칭한다. 제약상 허용가능한 염은 당업계에 공지되어 있다. 예를 들어, 에스. 엠. 버지(S. M. Berge) 등은 문헌 [J. Pharmaceutical Sciences, 1977, 66, 1-19] (본원에 참고로 포함됨)에서 제약상 허용가능한 염을 상세하게 기재한다. 본 발명의 화합물의 제약상 허용가능한 염은 적합한 무기산, 유기산 및 염기로부터 유래된 염을 포함한다. 제약상 허용가능한 비독성의 산 부가염의 예는 무기산, 예컨대 염산, 브롬화수소산, 인산, 황산 및 과염소산 또는 유기산, 예컨대 아세트산, 옥살산, 말레산, 타르타르산, 시트르산, 숙신산 또는 말론산을 사용하거나, 또는 당업계에서 사용되는 다른 방법, 예컨대 이온 교환을 이용하여 형성된 아미노기의 염이다. 다른 제약상 허용가능한 염은 아디페이트, 알기네이트, 아스코르베이트, 아스파르테이트, 벤젠술포네이트, 벤조에이트, 바이술페이트, 보레이트, 부티레이트, 캄포레이트, 캄포르술포네이트, 시트레이트, 시클로펜탄프로피오네이트, 디글루코네이트, 도데실술페이트, 에탄술포네이트, 포르메이트, 푸마레이트, 글루코헵토네이트, 글리세로포스페이트, 글루코네이트, 헤미술페이트, 헵타노에이트, 헥사노에이트, 히드로요오다이드, 2-히드록시-에탄술포네이트, 락토비오네이트, 락테이트, 라우레이트, 라우릴 술페이트, 말레이트, 말레에이트, 말로네이트, 메탄술포네이트, 2-나프탈렌술포네이트, 니코티네이트, 니트레이트, 올레에이트, 옥살레이트, 팔미테이트, 파모에이트, 펙티네이트, 퍼술페이트, 3-페닐프로피오네이트, 포스페이트, 피발레이트, 프로피오네이트, 스테아레이트, 숙시네이트, 술페이트, 타르트레이트, 티오시아네이트, p-톨루엔술포네이트, 운데카노에이트, 발레레이트 염 등을 포함한다.
다른 경우에서, 본 발명의 화합물은 1개 이상의 산성 관능기를 함유할 수 있기 때문에, 제약상 허용가능한 염기와 제약상 허용가능한 염을 형성할 수 있다. 이러한 경우에서의 용어 "제약상 허용가능한 염"은 본 발명의 화합물의 상대적으로 비-독성인 무기 및 유기 염기 부가염을 지칭한다. 마찬가지로, 이러한 염은 투여 비히클 또는 투여 형태 제조 공정에서 계내 제조될 수도 있고, 또는 유리 산 형태의 정제된 화합물을 적합한 염기, 예컨대 제약상 허용가능한 금속 양이온의 히드록시드, 카르보네이트 또는 바이카르보네이트, 암모니아, 또는 제약상 허용가능한 유기 1급, 2급, 3급 또는 4급 아민과 별도로 반응시켜서 제조될 수도 있다. 적절한 염기로부터 유래된 염은 알칼리 금속, 알칼리성 토금속, 암모늄 및 N+(C1-4알킬)4 염을 포함한다. 대표적인 알칼리 또는 알칼리성 토금속 염은 나트륨, 리튬, 칼륨, 칼슘, 마그네슘 등을 포함한다. 적절하다면, 추가의 제약상 허용가능한 염은 비독성 암모늄, 4급 암모늄, 및 반대이온, 예컨대 할라이드, 히드록시드, 카르복실레이트, 술페이트, 포스페이트, 니트레이트, 저급 알킬 술포네이트 및 아릴 술포네이트를 사용하여 형성된 아민 양이온을 포함한다. 염기 부가염의 형성에 유용한 대표적인 유기 아민은 에틸아민, 디에틸아민, 에틸렌디아민, 에탄올아민, 디에탄올아민, 피페라진 등을 포함한다 (예를 들어, 문헌 [Berge et al., (상기 문헌)] 참조).
달리 언급하지 않는 한, 본원에 도시된 구조는 또한 그 구조의 모든 이성질체 (예를 들어, 거울상이성질체, 부분입체이성질체 및 기하 이성질체 (또는 형태 이성질체)) 형태, 예를 들어 각 입체중심에 대한 R 및 S 배위, Z 및 E 이중 결합 이성질체, 및 Z 및 E 형태 이성질체도 포함하는 것을 의미한다. 따라서, 본 발명의 화합물의 단일 입체화학 이성질체 및 또한 거울상이성질체, 부분입체이성질체 및 기하 이성질체 (또는 형태 이성질체) 혼합물은 본 발명의 범위 내에 포함된다. 달리 언급하지 않는 한, 본 발명의 화합물의 모든 호변이성질체 형태는 본 발명의 범위 내에 포함된다.
본원에서 제공되는 화합물은 1개 이상의 당류 잔기를 포함할 수 있다. 달리 명시하지 않는 한, D-배위와 L-배위 둘다 및 이것들의 혼합물은 본 발명의 범위 내에 포함된다. 달리 명시하지 않는 한, α- 및 β-연결된 실시양태 둘다 및 이것들의 혼합물은 본 발명에서 고려된다.
예를 들어 본 발명의 화합물의 특정 거울상이성질체를 원한다면, 이것은 비대칭 합성, 키랄 크로마토그래피 또는 키랄 보조제를 사용한 유도를 통해 제조될 수 있으며, 생성된 부분입체이성질체 혼합물을 분리하고 보조기를 절단하여 순수한 원하는 거울상이성질체를 제공한다. 별법으로, 분자가 염기성 관능기, 예컨대 아미노 또는 산성 관능기, 예컨대 카르복실을 함유하는 경우에는 적절한 광학-활성 산 또는 염기를 사용하여 부분입체이성질체 염을 형성한 후에 이로써 형성된 부분입체이성질체를 당업계 공지의 분별 결정화 또는 크로마토그래피 수단을 통해 분할한 후에 순수한 거울상이성질체를 회수한다.
추가로, 달리 언급하지 않는 한, 본원에 도시된 구조는 또한 1종 이상의 동위원소 풍부 원자의 존재에 있어서만 상이한 화합물을 포함한다. 예를 들어, 중수소 또는 삼중수소에 의한 수소의 대체 또는 13C- 또는 14C-풍부 탄소에 의한 탄소의 대체를 포함하는, 본 발명의 구조를 갖는 화합물은 본 발명의 범위 내에 포함된다. 이러한 화합물은 예를 들어 분석 도구로서, 생물학적 검정에서의 프로브로서, 또는 본 발명에 따른 치료제로서 유용하다.
당업자는 합성 방법이 본원에 기재된 바와 같이 다양한 보호기를 사용한다는 것을 알 것이다. 본원에서 사용된 바와 같이, 용어 "보호기"는 특정 관능 잔기, 예를 들어 O, S 또는 N이, 원하는 경우에는 반응이 다관능성 화합물의 또다른 반응성 부위에서 선택적으로 수행되도록 차폐 또는 차단되는 것을 의미한다. 바람직한 실시양태에서, 보호기를 양호한 수율로 선택적으로 반응시켜서 계획된 반응에 안정적인 보호된 기질을 제공하고, 보호기는 다른 관능기를 공격하지 않는 쉽게 이용가능하고 바람직하게는 비-독성의 시약에 의해 바람직하게는 선택적으로 제거가능하고, 보호기는 분리가능한 유도체를 형성 (더욱 바람직하게는 새로운 입체 중심의 생성 없이 형성함)하며, 보호기는 바람직하게는 추가의 관능성이 최소여서 추가의 반응 부위를 피한다. 본원에서 상술된 바와 같이, 산소, 황, 질소 및 탄소 보호기가 사용될 수 있다. 비-제한적인 예로서, 히드록실 보호기는 메틸, 메톡실메틸 (MOM), 메틸티오메틸 (MTM), t-부틸티오메틸, (페닐디메틸실릴)메톡시메틸 (SMOM), 벤질옥시메틸 (BOM), p-메톡시벤질옥시메틸 (PMBM), (4-메톡시페녹시)메틸 (p-AOM), 구아야콜메틸 (GUM), t-부톡시메틸, 4-펜테닐옥시메틸 (POM), 실록시메틸, 2-메톡시에톡시메틸 (MEM), 2,2,2-트리클로로에톡시메틸, 비스(2-클로로에톡시)메틸, 2-(트리메틸실릴)에톡시메틸 (SEMOR), 테트라히드로피라닐 (THP), 3-브로모테트라히드로피라닐, 테트라히드로티오피라닐, 1-메톡시시클로헥실, 4-메톡시테트라히드로피라닐 (MTHP), 4-메톡시테트라히드로티오피라닐, 4-메톡시테트라히드로티오피라닐 S,S-디옥시드, 1-[(2-클로로-4-메틸)페닐]-4-메톡시피페리딘-4-일 (CTMP), 1,4-디옥산-2-일, 테트라히드로푸라닐, 테트라히드로티오푸라닐, 2,3,3a,4,5,6,7,7a-옥타히드로-7,8,8-트리메틸-4,7-메타노벤조푸란-2-일, 1-에톡시에틸, 1-(2-클로로에톡시)에틸, 1-메틸-1-메톡시에틸, 1-메틸-1-벤질옥시에틸, 1-메틸-1-벤질옥시-2-플루오로에틸, 2,2,2-트리클로로에틸, 2-트리메틸실릴에틸, 2-(페닐셀레닐)에틸, t-부틸, 알릴, p-클로로페닐, p-메톡시페닐, 2,4-디니트로페닐, 벤질, p-메톡시벤질, 3,4-디메톡시벤질, o-니트로벤질, p-니트로벤질, p-할로벤질, 2,6-디클로로벤질, p-시아노벤질, p-페닐벤질, 2-피콜릴, 4-피콜릴, 3-메틸-2-피콜릴 N-옥시도, 디페닐메틸, p,p'-디니트로벤즈히드릴, 5-디벤조수베릴, 트리페닐메틸, α-나프틸디페닐메틸, p-메톡시페닐디페닐메틸, 디(p-메톡시페닐)페닐메틸, 트리(p-메톡시페닐)메틸, 4-(4'-브로모페나실옥시페닐)디페닐메틸, 4,4',4"-트리스(4,5-디클로로프탈이미도페닐)메틸, 4,4',4"-트리스(레불리노일옥시페닐)메틸, 4,4',4"-트리스(벤조일옥시페닐)메틸, 3-(이미다졸-1-일)비스(4',4"-디메톡시페닐)메틸, 1,1-비스(4-메톡시페닐)-1'-피레닐메틸, 9-안트릴, 9-(9-페닐)크산테닐, 9-(9-페닐-10-옥소)안트릴, 1,3-벤조디티올란-2-일, 벤즈이소티아졸릴 S,S-디옥시도, 트리메틸실릴 (TMS), 트리에틸실릴 (TES), 트리이소프로필실릴 (TIPS), 디메틸이소프로필실릴 (IPDMS), 디에틸이소프로필실릴 (DEIPS), 디메틸텍실실릴, t-부틸디메틸실릴 (TBDMS), t-부틸디페닐실릴 (TBDPS), 트리벤질실릴, 트리-p-크실릴실릴, 트리페닐실릴, 디페닐메틸실릴 (DPMS), t-부틸메톡시페닐실릴 (TBMPS), 포르메이트, 벤조일포르메이트, 아세테이트, 클로로아세테이트, 디클로로아세테이트, 트리클로로아세테이트, 트리플루오로아세테이트, 메톡시아세테이트, 트리페닐메톡시아세테이트, 페녹시아세테이트, p-클로로페녹시아세테이트, 3-페닐프로피오네이트, 4-옥소펜타노에이트 (레불리네이트), 4,4-(에틸렌디티오)펜타노에이트 (레불리노일디티오아세탈), 피발로에이트, 아다만토에이트, 크로토네이트, 4-메톡시크로토네이트, 벤조에이트, p-페닐벤조에이트, 2,4,6-트리메틸벤조에이트 (메시토에이트), 알킬 메틸 카르보네이트, 9-플루오레닐메틸 카르보네이트 (Fmoc), 알킬 에틸 카르보네이트, 알킬 2,2,2-트리클로로에틸 카르보네이트 (Troc), 2-(트리메틸실릴)에틸 카르보네이트 (TMSEC), 2-(페닐술포닐)에틸 카르보네이트 (Psec), 2-(트리페닐포스포니오)에틸 카르보네이트 (Peoc), 알킬 이소부틸 카르보네이트, 알킬 비닐 카르보네이트, 알킬 알릴 카르보네이트, 알킬 p-니트로페닐 카르보네이트, 알킬 벤질 카르보네이트, 알킬 p-메톡시벤질 카르보네이트, 알킬 3,4-디메톡시벤질 카르보네이트, 알킬 o-니트로벤질 카르보네이트, 알킬 p-니트로벤질 카르보네이트, 알킬 S-벤질 티오카르보네이트, 4-에톡시-1-나프틸 카르보네이트, 메틸 디티오카르보네이트, 2-요오도벤조에이트, 4-아지도부티레이트, 4-니트로-4-메틸펜타노에이트, o-(디브로모메틸)벤조에이트, 2-포르밀벤젠술포네이트, 2-(메틸티오메톡시)에틸, 4-(메틸티오메톡시)부티레이트, 2-(메틸티오메톡시메틸)벤조에이트, 2,6-디클로로-4-메틸페녹시아세테이트, 2,6-디클로로-4-(1,1,3,3-테트라메틸부틸)페녹시아세테이트, 2,4-비스(1,1-디메틸프로필)페녹시아세테이트, 클로로디페닐아세테이트, 이소부티레이트, 모노숙시노에이트, (E)-2-메틸-2-부테노에이트, o-(메톡시카르보닐)벤조에이트, α-나프토에이트, 니트레이트, 알킬 N,N,N',N'-테트라메틸포스포로디아미데이트, 알킬 N-페닐카르바메이트, 보레이트, 디메틸포스피노티오일, 알킬 2,4-디니트로페닐술페네이트, 술페이트, 메탄술포네이트 (메실레이트), 벤질술포네이트 및 토실레이트 (Ts)를 포함한다. 1,2- 또는 1,3-디올을 보호하기 위한 보호기는 메틸렌 아세탈, 에틸리덴 아세탈, 1-t-부틸에틸리덴 케탈, 1-페닐에틸리덴 케탈, (4-메톡시페닐)에틸리덴 아세탈, 2,2,2-트리클로로에틸리덴 아세탈, 아세토니드, 시클로펜틸리덴 케탈, 시클로헥실리덴 케탈, 시클로헵틸리덴 케탈, 벤질리덴 아세탈, p-메톡시벤질리덴 아세탈, 2,4-디메톡시벤질리덴 케탈, 3,4-디메톡시벤질리덴 아세탈, 2-니트로벤질리덴 아세탈, 메톡시메틸렌 아세탈, 에톡시메틸렌 아세탈, 디메톡시메틸렌 오르토 에스테르, 1-메톡시에틸리덴 오르토 에스테르, 1-에톡시에틸리딘 오르토 에스테르, 1,2-디메톡시에틸리덴 오르토 에스테르, α-메톡시벤질리덴 오르토 에스테르, 1-(N,N-디메틸아미노)에틸리덴 유도체, α-(N,N'-디메틸아미노)벤질리덴 유도체, 2-옥시시클로펜틸리덴 오르토 에스테르, 디-t-부틸실릴렌기 (DTBS), 1,3-(1,1,3,3-테트라이소프로필디실록사닐리덴) 유도체 (TIPDS), 테트라-t-부톡시디실록산-1,3-디일리덴 유도체 (TBDS), 시클릭 카르보네이트, 시클릭 보로네이트, 에틸 보로네이트 및 페닐 보로네이트를 포함한다. 아미노-보호기는 메틸 카르바메이트, 에틸 카르바메이트, 9-플루오레닐메틸 카르바메이트 (Fmoc), 9-(2-술포)플루오레닐메틸 카르바메이트, 9-(2,7-디브로모)플루오로에닐메틸 카르바메이트, 2,7-디-t-부틸-[9-(10,10-디옥소-10,10,10,10-테트라히드로티옥산틸)]메틸 카르바메이트 (DBD-Tmoc), 4-메톡시페나실 카르바메이트 (Phenoc), 2,2,2-트리클로로에틸 카르바메이트 (Troc), 2-트리메틸실릴에틸 카르바메이트 (Teoc), 2-페닐에틸 카르바메이트 (hZ), 1-(1-아다만틸)-1-메틸에틸 카르바메이트 (Adpoc), 1,1-디메틸-2-할로에틸 카르바메이트, 1,1-디메틸-2,2-디브로모에틸 카르바메이트 (DB-t-BOC), 1,1-디메틸-2,2,2-트리클로로에틸 카르바메이트 (TCBOC), 1-메틸-1-(4-바이페닐릴)에틸 카르바메이트 (Bpoc), 1-(3,5-디-t-부틸페닐)-1-메틸에틸 카르바메이트 (t-Bumeoc), 2-(2'- 및 4'-피리딜)에틸 카르바메이트 (Pyoc), 2-(N,N-디시클로헥실카르복스아미도)에틸 카르바메이트, t-부틸 카르바메이트 (BOC), 1-아다만틸 카르바메이트 (Adoc), 비닐 카르바메이트 (Voc), 알릴 카르바메이트 (Alloc), 1-이소프로필알릴 카르바메이트 (Ipaoc), 신나밀 카르바메이트 (Coc), 4-니트로신나밀 카르바메이트 (Noc), 8-퀴놀릴 카르바메이트, N-히드록시피페리디닐 카르바메이트, 알킬디티오 카르바메이트, 벤질 카르바메이트 (Cbz), p-메톡시벤질 카르바메이트 (Moz), p-니트로벤질 카르바메이트, p-브로모벤질 카르바메이트, p-클로로벤질 카르바메이트, 2,4-디클로로벤질 카르바메이트, 4-메틸술피닐벤질 카르바메이트 (Msz), 9-안트릴메틸 카르바메이트, 디페닐메틸 카르바메이트, 2-메틸티오에틸 카르바메이트, 2-메틸술포닐에틸 카르바메이트, 2-(p-톨루엔술포닐)에틸 카르바메이트, [2-(1,3-디티아닐)]메틸 카르바메이트 (Dmoc), 4-메틸티오페닐 카르바메이트 (Mtpc), 2,4-디메틸티오페닐 카르바메이트 (Bmpc), 2-포스포니오에틸 카르바메이트 (Peoc), 2-트리페닐포스포니오이소프로필 카르바메이트 (Ppoc), 1,1-디메틸-2-시아노에틸 카르바메이트, m-클로로-p-아실옥시벤질 카르바메이트, p-(디히드록시보릴)벤질 카르바메이트, 5-벤즈이속사졸릴메틸 카르바메이트, 2-(트리플루오로메틸)-6-크로모닐메틸 카르바메이트 (Tcroc), m-니트로페닐 카르바메이트, 3,5-디메톡시벤질 카르바메이트, o-니트로벤질 카르바메이트, 3,4-디메톡시-6-니트로벤질 카르바메이트, 페닐(o-니트로페닐)메틸 카르바메이트, 페노티아지닐-(10)-카르보닐 유도체, N'-p-톨루엔술포닐아미노카르보닐 유도체, N'-페닐아미노티오카르보닐 유도체, t-아밀 카르바메이트, S-벤질 티오카르바메이트, p-시아노벤질 카르바메이트, 시클로부틸 카르바메이트, 시클로헥실 카르바메이트, 시클로펜틸 카르바메이트, 시클로프로필메틸 카르바메이트, p-데실옥시벤질 카르바메이트, 2,2-디메톡시카르보닐비닐 카르바메이트, o-(N,N-디메틸카르복스아미도)벤질 카르바메이트, 1,1-디메틸-3-(N,N-디메틸카르복스아미도)프로필 카르바메이트, 1,1-디메틸프로피닐 카르바메이트, 디(2-피리딜)메틸 카르바메이트, 2-푸라닐메틸 카르바메이트, 2-요오도에틸 카르바메이트, 이소보르닐 카르바메이트, 이소부틸 카르바메이트, 이소니코티닐 카르바메이트, p-(p'-메톡시페닐아조)벤질 카르바메이트, 1-메틸시클로부틸 카르바메이트, 1-메틸시클로헥실 카르바메이트, 1-메틸-1-시클로프로필메틸 카르바메이트, 1-메틸-1-(3,5-디메톡시페닐)에틸 카르바메이트, 1-메틸-1-(p-페닐아조페닐)에틸 카르바메이트, 1-메틸-1-페닐에틸 카르바메이트, 1-메틸-1-(4-피리딜)에틸 카르바메이트, 페닐 카르바메이트, p-(페닐아조)벤질 카르바메이트, 2,4,6-트리-t-부틸페닐 카르바메이트, 4-(트리메틸암모늄)벤질 카르바메이트, 2,4,6-트리메틸벤질 카르바메이트, 포름아미드, 아세트아미드, 클로로아세트아미드, 트리클로로아세트아미드, 트리플루오로아세트아미드, 페닐아세트아미드, 3-페닐프로판아미드, 피콜린아미드, 3-피리딜카르복스아미드, N-벤조일페닐알라닐 유도체, 벤즈아미드, p-페닐벤즈아미드, o-니트로페닐아세트아미드, o-니트로페녹시아세트아미드, 아세토아세트아미드, (N'-디티오벤질옥시카르보닐아미노)아세트아미드, 3-(p-히드록시페닐)프로판아미드, 3-(o-니트로페닐)프로판아미드, 2-메틸-2-(o-니트로페녹시)프로판아미드, 2-메틸-2-(o-페닐아조페녹시)프로판아미드, 4-클로로부탄아미드, 3-메틸-3-니트로부탄아미드, o-니트로신나미드, N-아세틸메티오닌 유도체, o-니트로벤즈아미드, o-(벤조일옥시메틸)벤즈아미드, 4,5-디페닐-3-옥사졸린-2-온, N-프탈이미드, N-디티아숙신이미드 (Dts), N-2,3-디페닐말레이미드, N-2,5-디메틸피롤, N-1,1,4,4-테트라메틸디실릴아자시클로펜탄 부가물 (STABASE), 5-치환된 1,3-디메틸-1,3,5-트리아자시클로헥산-2-온, 5-치환된 1,3-디벤질-1,3,5-트리아자시클로헥산-2-온, 1-치환된 3,5-디니트로-4-피리돈, N-메틸아민, N-알릴아민, N-[2-(트리메틸실릴)에톡시]메틸아민 (SEM), N-3-아세톡시프로필아민, N-(1-이소프로필-4-니트로-2-옥소-3-피롤린-3-일)아민, 4급 암모늄 염, N-벤질아민, N-디(4-메톡시페닐)메틸아민, N-5-디벤조수베릴아민, N-트리페닐메틸아민 (Tr), N-[(4-메톡시페닐)디페닐메틸]아민 (MMTr), N-9-페닐플루오레닐아민 (PhF), N-2,7-디클로로-9-플루오레닐메틸렌아민, N-페로세닐메틸아미노 (Fcm), N-2-피콜릴아미노 N'-옥시드, N-1,1-디메틸티오메틸렌아민, N-벤질리덴아민, N-p-메톡시벤질리덴아민, N-디페닐메틸렌아민, N-[(2-피리딜)메시틸]메틸렌아민, N-(N',N'-디메틸아미노메틸렌)아민, N,N'-이소프로필리덴디아민, N-p-니트로벤질리덴아민, N-살리실리덴아민, N-5-클로로살리실리덴아민, N-(5-클로로-2-히드록시페닐)페닐메틸렌아민, N-시클로헥실리덴아민, N-(5,5-디메틸-3-옥소-1-시클로헥세닐)아민, N-보란 유도체, N-디페닐보린산 유도체, N-[페닐(펜타카르보닐크로뮴- 또는 텅스텐)카르보닐]아민, N-구리 킬레이트, N-아연 킬레이트, N-니트로아민, N-니트로소아민, 아민 N-옥시드, 디페닐포스핀아미드 (Dpp), 디메틸티오포스핀아미드 (Mpt), 디페닐티오포스핀아미드 (Ppt), 디알킬 포스포르아미데이트, 디벤질 포스포르아미데이트, 디페닐 포스포르아미데이트, 벤젠술펜아미드, o-니트로벤젠술펜아미드 (Nps), 2,4-디니트로벤젠술펜아미드, 펜타클로로벤젠술펜아미드, 2-니트로-4-메톡시벤젠술펜아미드, 트리페닐메틸술펜아미드, 3-니트로피리딘술펜아미드 (Npys), p-톨루엔술폰아미드 (Ts), 벤젠술폰아미드, 2,3,6-트리메틸-4-메톡시벤젠술폰아미드 (Mtr), 2,4,6-트리메톡시벤젠술폰아미드 (Mtb), 2,6-디메틸-4-메톡시벤젠술폰아미드 (Pme), 2,3,5,6-테트라메틸-4-메톡시벤젠술폰아미드 (Mte), 4-메톡시벤젠술폰아미드 (Mbs), 2,4,6-트리메틸벤젠술폰아미드 (Mts), 2,6-디메톡시-4-메틸벤젠술폰아미드 (iMds), 2,2,5,7,8-펜타메틸크로만-6-술폰아미드 (Pmc), 메탄술폰아미드 (Ms), β-트리메틸실릴에탄술폰아미드 (SES), 9-안트라센술폰아미드, 4-(4',8'-디메톡시나프틸메틸)벤젠술폰아미드 (DNMBS), 벤질술폰아미드, 트리플루오로메틸술폰아미드 및 페나실술폰아미드를 포함한다. 예시적 보호기가 본원에 상술되어 있으나, 본 발명이 이러한 보호기로 제한되는 것이 아니라, 다양한 추가의 동등한 보호기가 상기 기준을 이용하여 쉽게 확인되고 본 발명의 방법에서 사용될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 추가로, 다양한 보호기는 문헌 [Greene and Wuts] (상기 문헌)에 기재되어 있다.
본원에 기재된 바와 같이, 본 발명의 화합물은 "임의로 치환된" 잔기를 함유할 수 있다. 일반적으로, 용어 "치환된"은 용어 "임의로"가 앞에 있든지 없든지 간에 지정된 잔기의 1개 이상의 수소가 적합한 치환기로 대체된 것을 의미한다. 달리 나타내지 않는 한, "임의로 치환된" 기는 그 기의 각 치환가능한 위치에 적합한 치환기를 가질 수 있고, 임의의 주어진 구조에서 1개 초과의 위치가 명시된 군으로부터 선택된 1개 초과의 치환기로 치환될 수 있는 경우에 그 치환기는 모든 위치에서 동일할 수도 있고 상이할 수도 있다. 본 발명에서 고려되는 치환기의 조합은 안정적이거나 화학적으로 가능한 화합물이 형성되는 조합인 것이 바람직하다. 본원에서 사용된 바와 같이, 용어 "안정적"은 화합물의 생성, 검출, 및 특정 실시양태에서는 화합물의 회수, 정제가 허용되는 조건하에서 및 본원에 개시된 목적 중 하나 이상을 위해 사용되는 조건하에서 실질적으로 변경되지 않는 화합물을 지칭한다.
"임의로 치환된" 기의 치환가능한 탄소 원자에서의 적합한 1가 치환기는 독립적으로
Figure 112020021813539-pat00028
이고, 여기서의 각각의
Figure 112020021813539-pat00029
은 하기 정의된 바와 같이 치환될 수 있으며 독립적으로 수소, C1-6지방족, -CH2Ph, -O(CH2)0-1Ph, -CH2-(5원 또는 6원 헤테로아릴 고리), 또는 질소, 산소 또는 황으로부터 독립적으로 선택된 0개 내지 4개의 헤테로원자를 갖는 5원 또는 6원의 포화, 부분 불포화 또는 아릴 고리이거나, 또는 상기 정의에 추가하여 2개의 독립적인
Figure 112020021813539-pat00030
가 이것들의 개입 원자(들)과 함께 질소, 산소 또는 황으로부터 독립적으로 선택된 0개 내지 4개의 헤테로원자를 갖는 3원 내지 12원의 포화, 부분 불포화 또는 아릴 모노시클릭 또는 바이시클릭 고리 (하기 정의된 바와 같이 치환될 수 있음)를 형성한다.
Figure 112020021813539-pat00031
(또는 2개의 독립적인
Figure 112020021813539-pat00032
및 이것들의 개입 원자와 함께 형성된 고리)에서의 적합한 1가 치환기는 독립적으로
Figure 112020021813539-pat00033
이고, 여기서의 각각의
Figure 112020021813539-pat00034
은 치환되지 않거나 또는 "할로"가 앞에 있는 경우에는 오직 1개 이상의 할로겐으로만 치환되고, 독립적으로 C1-4지방족, -CH2Ph, -O(CH2)0-1Ph, 또는 질소, 산소 또는 황으로부터 독립적으로 선택된 0개 내지 4개의 헤테로원자를 갖는 5원 또는 6원의 포화, 부분 불포화 또는 아릴 고리로부터 선택된다.
Figure 112020021813539-pat00035
의 포화 탄소 원자에서의 적합한 2가 치환기는 =O 및 =S를 포함한다.
"임의로 치환된" 기의 포화 탄소 원자에서의 적합한 2가 치환기는
Figure 112020021813539-pat00036
를 포함하고, 여기서의 각각의 독립적인
Figure 112020021813539-pat00037
는 수소, 하기 정의된 바와 같이 치환될 수 있는 C1-6지방족, 또는 질소, 산소 또는 황으로부터 독립적으로 선택된 0개 내지 4개의 헤테로원자를 갖는 치환되지 않은 5원 또는 6원의 포화, 부분 불포화 또는 아릴 고리로부터 선택된다. "임의로 치환된" 기의 이웃자리(vicinal) 치환가능한 탄소에 결합된 적합한 2가 치환기는
Figure 112020021813539-pat00038
를 포함하고, 여기서의 각각의 독립적인
Figure 112020021813539-pat00039
는 수소, 하기 정의된 바와 같이 치환될 수 있는 C1-6지방족, 또는 질소, 산소 또는 황으로부터 독립적으로 선택된 0개 내지 4개의 헤테로원자를 갖는 치환되지 않은 5원 또는 6원의 포화, 부분 불포화 또는 아릴 고리로부터 선택된다.
Figure 112020021813539-pat00040
의 지방족 기에서의 적합한 치환기는
Figure 112020021813539-pat00041
를 포함하고, 여기서의 각각의
Figure 112020021813539-pat00042
는 치환되지 않거나 또는 "할로"가 앞에 있는 경우에는 오직 1개 이상의 할로겐으로만 치환되고, 독립적으로 C1-4지방족, -CH2Ph, -O(CH2)0-1Ph, 또는 질소, 산소 또는 황으로부터 독립적으로 선택된 0개 내지 4개의 헤테로원자를 갖는 5원 또는 6원의 포화, 부분 불포화 또는 아릴 고리이다.
"임의로 치환된" 기의 치환가능한 질소에서의 적합한 치환기는
Figure 112020021813539-pat00043
를 포함하고, 여기서의 각각의
Figure 112020021813539-pat00044
는 독립적으로 수소, 하기 정의된 바와 같이 치환될 수 있는 C1-6지방족, 치환되지 않은 -OPh, 또는 질소, 산소 또는 황으로부터 독립적으로 선택된 0개 내지 4개의 헤테로원자를 갖는 치환되지 않은 5원 또는 6원의 포화, 부분 불포화 또는 아릴 고리이거나, 또는 상기 정의에 추가하여 2개의 독립적인
Figure 112020021813539-pat00045
가 이것들의 개입 원자(들)과 함께 질소, 산소 또는 황으로부터 독립적으로 선택된 0개 내지 4개의 헤테로원자를 갖는 치환되지 않은 3원 내지 12원의 포화, 부분 불포화 또는 아릴 모노시클릭 또는 바이시클릭 고리를 형성한다.
Figure 112020021813539-pat00046
의 지방족 기에서의 적합한 치환기는 독립적으로
Figure 112020021813539-pat00047
이고, 여기서의 각각의
Figure 112020021813539-pat00048
는 치환되지 않거나 또는 "할로"가 앞에 있는 경우에는 오직 1개 이상의 할로겐으로만 치환되고, 독립적으로 C1-4지방족, -CH2Ph, -O(CH2)0-1Ph, 또는 질소, 산소 또는 황으로부터 독립적으로 선택된 0개 내지 4개의 헤테로원자를 갖는 5원 또는 6원의 포화, 부분 불포화 또는 아릴 고리이다.
본원에서 사용된 바와 같이, 어구 "비경구 투여" 및 "비경구 투여된"은 경장(enteral) 및 국소 투여 이외의 투여 방식을 의미하고, 통상적으로는 주사에 의하며, 정맥내, 근육내, 동맥내, 경막내, 피막내, 안와내, 심장내, 피내, 복강내, 경기관, 피하, 표피하, 관절내, 피막하, 지주막하, 척수내 및 흉골내 주사 및 주입을 포함하지만 이에 제한되지 않는다.
본원에서 사용된 바와 같이, 어구 "전신 투여", "전신 투여된", "말초 투여" 및 "말초 투여된"은 화합물, 약물 또는 다른 물질이 환자의 시스템으로 들어가서 대사 및 기타 유사 과정을 거치도록 하는, 중추 신경계로 직접 투여하는 것 이외의 화합물, 약물 또는 다른 물질의 투여를 의미하며, 예를 들어 피하 투여이다.
본원에서 사용된 바와 같이, 용어 "풍부"는 1종 이상의 종의 비율이 증가된 혼합물을 지칭한다. 일부 실시양태에서, 혼합물은 그 혼합물 중에 1종 이상의 원하는 종의 비율을 증가시키는 공정 이후에 풍부해진다. 일부 실시양태에서, 원하는 종(들)은 상기 혼합물의 10％ 초과로 포함된다. 일부 실시양태에서, 원하는 종(들)은 상기 혼합물의 25％ 초과로 포함된다. 일부 실시양태에서, 원하는 종(들)은 상기 혼합물의 40％ 초과로 포함된다. 일부 실시양태에서, 원하는 종(들)은 상기 혼합물의 60％ 초과로 포함된다. 일부 실시양태에서, 원하는 종(들)은 상기 혼합물의 75％ 초과로 포함된다. 일부 실시양태에서, 원하는 종(들)은 상기 혼합물의 85％ 초과로 포함된다. 일부 실시양태에서, 원하는 종(들)은 상기 혼합물의 90％ 초과로 포함된다. 일부 실시양태에서, 원하는 종(들)은 상기 혼합물의 95％ 초과로 포함된다. 이러한 비율은 예를 들어 몰비, 부피비 또는 중량비와 같은 임의의 수의 방법으로 결정될 수 있다.
용어 "순수한"은 관련 비-표적 구조 또는 화학 전구체 (화학적으로 합성되는 경우)의 화합물이 실질적으로 없는 화합물을 지칭한다. 이러한 품질은 측정될 수도 있고, "순도"로 표현될 수도 있다. 일부 실시양태에서, 표적 화합물은 비-표적 구조 또는 화학 전구체를 약 30％, 20％, 10％, 5％, 2％, 1％, 0.5％ 및 0.1％ 미만으로 갖는다. 특정 실시양태에서, 본 발명의 순수한 화합물은 오직 1종의 프로사포게닌 화합물 (즉, 다른 프로사포게닌으로부터의 표적 프로사포게닌의 분리)이다.
용어 "탄수화물"은 당 또는 당의 중합체를 지칭한다. 용어 "당류", "다당류", "탄수화물" 및 "올리고당류"는 구별없이 사용될 수 있다. 대부분의 탄수화물은 많은 히드록실기, 통상적으로는 분자의 각각 탄소 원자 당 1개의 히드록실기를 갖는 알데히드 또는 케톤이다. 탄수화물은 일반적으로 분자식 CnH2nOn을 갖는다. 탄수화물은 단당류, 이당류, 삼당류, 올리고당류 또는 다당류일 수 있다. 가장 염기성인 탄수화물은 단당류, 예컨대 글루코스, 수크로스, 갈락토스, 만노스, 리보스, 아라비노스, 크실로스 및 프룩토스이다. 이당류는 2개의 연결된 단당류이다. 예시적 이당류는 수크로스, 말토스, 셀로비오스 및 락토스를 포함한다. 전형적으로, 올리고당류는 3개 내지 6개의 단당류 단위를 포함하며 (예를 들어, 라피노스, 스타키오스), 다당류는 6개 이상의 단당류 단위를 포함한다. 예시적 다당류는 전분, 글리코겐 및 셀룰로스를 포함한다. 탄수화물은 개질된 당류 단위, 예컨대 히드록실기가 제거된 2'-데옥시리보스, 히드록실기가 불소로 대체된 2'-플루오로리보스 또는 N-아세틸글루코사민, 글루코스의 질소-함유 형태 (예를 들어, 2'-플루오로리보스, 데옥시리보스 및 헥소스)를 함유할 수 있다. 탄수화물은 많은 상이한 형태, 예를 들어 이형태체, 시클릭 형태, 비-시클릭 형태, 입체이성질체, 호변이성질체, 아노머 및 이성질체로 존재할 수 있다.
본 발명은 QS-7 및 QS-21의 유사체를 합성하는 효율적인 반합성 방법을 제공하며, 이로써 이러한 강력한 부류의 아주반트에 접근하는데 요구되는 합성 단계의 수를 유의하게 감소시킨다.
도 1a는 QS-7-Api의 화학 구조를 도시한다.
도 1b는 QS-21-Api 및 QS-21-Xyl의 화학 구조를 도시한다. 백분율(％)은 QS-21의 단리된 추출물 중 각 이성질체의 천연 존재량에 상응한다.
도 2a 내지 도 2c는 아주반트 NQS-21, SQS-21-Mix, SQS-21-Api 또는 SQS-21-Xyl를 각각 20 ㎍ 용량으로 사용하고 GD3-KLH 접합체 (10 ㎍)로 백신접종한 후의 항-GD3 및 항-KLH 항체 역가를 보여준다. 각각의 값은 5 마리 마우스 (3차 및 4차 백신접종 7일 후에 시험한 혈청)의 중앙 값을 나타낸다. NQS-21 = 천연 유도된 QS-21, SQS-21-Mix = 합성 QS-21.
도 3은 20 ㎍ 용량의 다양한 SQS-아주반트를 사용한 백신접종 사이에서 세포주 SK-Mel-28에 대한 세포 표면 반응성의 비교를 보여준다.
도 4는 GD3-KLH (10 ㎍) 및 SQS-21-Mix, SQS-21-Api 또는 SQS-21-Xyl (각각 20 ㎍씩)를 주사한 C57BL/6J 암컷 마우스에서의 독성 연구를 아주반트가 없거나 천연 NQS-21 (20 ㎍)을 사용한 경우와 비교하여 도시한다.
도 5는 GD3-KLH 항원을 사용한 합성 SQS-유사체의 아주반트 활성에 대한 결과를 보여준다. 항체-역가는 5 마리 마우스 군의 중앙 값이며, 아주반트 용량은 10 ㎍이다. SQS-7 = 합성 QS-7-Api, SQS-0101 = 화합물 I-9, SQS-0102 = 화합물 I-10, SQS-0103 = 화합물 I-8.
도 6 내지 도 14는 본원에 기재된 화합물의 1H-NMR 스펙트럼을 보여준다.
도 15a 및 도 15b는 천연 및 반합성 QS-7-Api의 1:1 혼합물의 고성능 액체 크로마토그래피 추적도이다.
특정 실시양태의 상세한 설명
항암 및 항-미생물 백신의 임상적 성공은 주로 감쇠된 독성을 갖는 신규하고 강력한 아주반트의 동정 및 그에 대한 접근성에 의존적이다. 이와 관련하여, 퀼라야 사포나리아 (QS)의 수피 추출물로부터의 특정 분획물은 면역요법에서 매우 강력한 아주반트인 것으로 판명된 바 있다. 복잡한 트리테르펜 글리코시드 사포닌의 이성질체 형태 ([Soltysik, S.; Wu, J. Y.; Recchia, J.; Wheeler, D. A.; Newman, M. J.; Coughlin, R. T.; Kensil, C. R. Vaccine 1995, 13, 1403-1410], [Kensil, C. R. Crit. Rev. Ther. Drug Carrier Syst. 1996, 13, 1-55])를 포함하는 QS-21 분획물 ([Kensil, C. R.; Patel, U.; Lennick, M.; Marciani, D. J. Immunol. 1991, 146, 431-437])은 여러 항-종양 (흑색종, 유방 종양, 소세포 폐암, 전립선 종양) ([Livingston, P. O.; Ragupathi, G. Hum. Vaccines 2006, 2, 137-143]) 및 감염성-질환 (HIV, 말라리아) 백신 요법 ([Sasaki, S.; Sumino, K.; Hamajima, K.; Fukushima, J.; Ishii, N.; Kawamoto, S.; Mohri, H.; Kensil, C. R.; Okuda, K. J. Virol. 1998, 72, 4931-4939], [Evans, T. G., et al. Vaccine 2001, 19, 2080-2091], [Kashala, O., et al. Vaccine 2002, 20, 2263-2277], [Carcaboso, A. M.; Hernandez, R. M.; Igartua, M.; Rosas, J. E.; Patarroyo, M. E.; Pedraz, J. L. Vaccine 2004, 22, 1423-1432])에 있어서 현재 가장 유망한 면역-상승작용제이다 ([Kim, S. K.; Ragupathi, G.; Musselli, C.; Choi, S. J.; Park, Y. S.; Livingston, P. O. Vaccine 2000, 18, 597-603]). 그러나, 암 환자에서 QS-21의 허용되는 용량은 전형적으로 100 ㎍을 초과하지 않으며, 이보다 높은 값에서는 유의한 국부 홍반 및 전신적 플루-유사 증상이 발생한다. 한편, 또다른 QS 추출 분획물인 QS-7은 유의한 독립적인 아주반트 활성 ([Kensil, 1991], [Kensil, 1998] (상기 문헌))을 보유할 뿐만이 아니라 또한 QS-21과의 동시 투여시에 주목할 만한 상승작용적 면역 반응 증진을 유도하여 (미국 특허 제6,231,859호 (Kensil, C. A.)) QS-21을 보다 적은 양으로 투여할 수 있게 하는 것으로 밝혀졌다. 중요한 것은, QS-21과는 달리, QS-7로 인해 마우스에서 나타난 독성은 무시할 만했다는 점이다. 본 발명은 QS-7 및 QS-21의 유사체를 합성하는 효율적인 반합성 방법을 제공하며, 이로써 이러한 강력한 부류의 아주반트에 접근하는데 요구되는 합성 단계의 수를 유의하게 감소시킨다.
화합물
본 발명의 화합물은 일반적으로 상기 기재된 것들을 포함하고, 본원에 개시된 부류, 하위부류 및 종에 의해 추가로 예시된다. 일부 실시양태에서, 본원에서 제공되는 화합물은 천연 발생 트리테르펜 글리코시드 사포닌의 유사체 및 그에 대한 중간체이다. 본 발명의 목적상, 화학적 원소는 문헌 [Periodic Table of the Elements, CAS version, Handbook of Chemistry and Physics, 75th Ed.]에 따라 확인된다. 추가로, 유기 화학의 일반적인 원리는 문헌 ([Organic Chemistry, Thomas Sorrell, University Science Books, Sausalito: 1999] 및 [March's Advanced Organic Chemistry, 5th Ed., Ed.: Smith, M.B. and March, J., John Wiley ＆ Sons, New York: 2001])에 기재되어 있으며, 이들 문헌의 전체 내용은 본원에 참고로 포함된다.
예시적 화합물의 기재
일부 실시양태에서, 본원에서 제공되는 화합물은 퀼라야사포닌의 유사체이다. 일부 실시양태에서, 본원에서 제공되는 화합물은 프로사포게닌이다. 특정 실시양태에서, 본원에서 제공되는 화합물은 QS-7 및 QS-21의 유사체이고, 강력한 아주반트 활성을 보유한다.
특정 실시양태에서, 본 발명은 하기 화학식 I의 화합물 또는 그의 제약상 허용가능한 염을 제공한다:
<화학식 I>
Figure 112020021813539-pat00049
상기 식에서,
Figure 112020021813539-pat00050
는 단일 또는 이중 결합이고,
W는 Me, -CHO,
Figure 112020021813539-pat00051
, -CH2ORx 또는 -C(O)Ry이고,
V는 수소 또는 -ORx이고,
Y는 CH2, -O-, -NR- 또는 -NH-이고,
Z는 수소이거나, 또는 아실, 지방족, 헤테로지방족, 아릴, 아릴알킬 및 헤테로아릴로 구성된 군에서 선택된 임의로 치환된 시클릭 또는 비-시클릭 잔기이거나, 또는 하기 구조를 갖는 탄수화물 도메인이고:
Figure 112020021813539-pat00052
여기서,
각 경우의 R1은 Rx이거나, 또는 하기 구조를 갖는 탄수화물 도메인이고:
Figure 112020021813539-pat00053
이때,
각 경우의 a, b 및 c는 독립적으로 0, 1 또는 2이고,
d는 1 내지 5의 정수이고, 여기서의 각각의 d 괄호 구조는 동일하거나 상이할 수 있지만, 단, d 괄호 구조는 푸라노스 또는 피라노스 잔기를 나타내고 b와 c의 합은 1 또는 2이고,
R0은 수소이거나, 또는 알킬 에테르, 벤질 에테르, 실릴 에테르, 아세탈, 케탈, 에스테르, 카르바메이트 및 카르보네이트로 구성된 군에서 선택된 산소 보호기이거나, 또는 아실, C1-10지방족, C1-6헤테로지방족, 6원 내지 10원 아릴, 아릴알킬, 질소, 산소 또는 황으로부터 독립적으로 선택된 1개 내지 4개의 헤테로원자를 갖는 5원 내지 10원 헤테로아릴, 질소, 산소 및 황으로 구성된 군에서 독립적으로 선택된 1개 또는 2개의 헤테로원자를 갖는 4원 내지 7원 헤테로시클릴로 구성된 군에서 선택된 임의로 치환된 잔기이며,
각 경우의 Ra, Rb, Rc 및 Rd는 독립적으로 수소, 할로겐, OH, OR, ORx, NR2, NHCOR이거나, 또는 아실, C1-10지방족, C1-6헤테로지방족, 6원 내지 10원 아릴, 아릴알킬, 질소, 산소 또는 황으로부터 독립적으로 선택된 1개 내지 4개의 헤테로원자를 갖는 5원 내지 10원 헤테로아릴, 질소, 산소 및 황으로 구성된 군에서 독립적으로 선택된 1개 또는 2개의 헤테로원자를 갖는 4원 내지 7원 헤테로시클릴로부터 선택된 임의로 치환된 기이고,
R2는 수소, 할로겐, OH, OR, OR1, OC(O)R4, OC(O)OR4, OC(O)NHR4, OC(O)NRR4, OC(O)SR4, NHC(O)R4, NRC(O)R4, NHC(O)OR4, NHC(O)NHR4, NHC(O)NRR4, N(R4)2, NHR4, NRR4, N3이거나, 또는 C1-10지방족, C1-6헤테로지방족, 6원 내지 10원 아릴, 아릴알킬, 질소, 산소 및 황으로 구성된 군에서 독립적으로 선택된 1개 내지 4개의 헤테로원자를 갖는 5원 내지 10원 헤테로아릴, 질소, 산소 및 황으로 구성된 군에서 독립적으로 선택된 1개 또는 2개의 헤테로원자를 갖는 4원 내지 7원 헤테로시클릴로부터 선택된 임의로 치환된 기이고,
R3은 수소, 할로겐, CH2OR1이거나, 또는 아실, C1-10지방족, C1-6헤테로지방족, 6원 내지 10원 아릴, 아릴알킬, 질소, 산소 및 황으로 구성된 군에서 독립적으로 선택된 1개 내지 4개의 헤테로원자를 갖는 5원 내지 10원 헤테로아릴, 질소, 산소 및 황으로 구성된 군에서 독립적으로 선택된 1개 또는 2개의 헤테로원자를 갖는 4원 내지 7원 헤테로시클릴로 구성된 군에서 선택된 임의로 치환된 기이고,
R4는
Figure 112020021813539-pat00054
(여기서, X는 -O- 또는 -NR-임) 또는 T-Rz (여기서, T는 공유 결합이거나, 또는 2가 C1-26 포화 또는 불포화의 선형 또는 분지형 지방족 또는 헤테로지방족 쇄이고, Rz는 수소, 할로겐, -OR, -ORx, -OR1, -SR, -NR2, -NC(O)OR이거나, 또는 아실, 아릴알킬, 헤테로아릴알킬, C1-6지방족, 6원 내지 10원 아릴, 질소, 산소 또는 황으로부터 독립적으로 선택된 1개 내지 4개의 헤테로원자를 갖는 5원 내지 10원 헤테로아릴, 질소, 산소 및 황으로 구성된 군에서 독립적으로 선택된 1개 또는 2개의 헤테로원자를 갖는 4원 내지 7원 헤테로시클릴로부터 선택된 임의로 치환된 기임)이거나, 또는
동일 질소 원자상의 2개의 R4가 상기 질소와 함께 질소, 산소 및 황으로 구성된 군에서 독립적으로 선택된 1개 또는 2개의 헤테로원자를 갖는 4원 내지 7원 헤테로시클릭 고리를 형성하고,
각 경우의 Rx는 독립적으로 수소이거나, 또는 알킬 에테르, 벤질 에테르, 실릴 에테르, 아세탈, 케탈, 에스테르, 카르바메이트 및 카르보네이트로 구성된 군에서 선택된 산소 보호기이고,
Ry는 -OH이거나, 또는 에스테르, 아미드 및 히드라지드로 구성된 군에서 선택된 카르복실 보호기이고,
Rs는
Figure 112020021813539-pat00055
이고,
각 경우의 Rx'는 독립적으로 6원 내지 10원 아릴, C1-6지방족, 또는 질소, 산소 및 황으로 구성된 군에서 독립적으로 선택된 1개 또는 2개의 헤테로원자를 갖는 C1-6헤테로지방족으로부터 선택된 임의로 치환된 기이거나, 또는
2개의 Rx'가 함께 질소, 산소 및 황으로 구성된 군에서 독립적으로 선택된 1개 또는 2개의 헤테로원자를 갖는 5원 내지 7원 헤테로시클릭 고리를 형성하며,
각 경우의 R은 독립적으로 수소이거나, 또는 아실, 아릴알킬, 6원 내지 10원 아릴, C1-12지방족, 또는 질소, 산소 및 황으로 구성된 군에서 독립적으로 선택된 1개 또는 2개의 헤테로원자를 갖는 C1-12헤테로지방족으로부터 선택된 임의로 치환된 기이거나, 또는
동일 질소 원자상의 2개의 R이 상기 질소와 함께 질소, 산소 및 황으로 구성된 군에서 독립적으로 선택된 1개 또는 2개의 헤테로원자를 갖는 4원 내지 7원 헤테로시클릭 고리를 형성한다.
상기 정의된 바와 같이, W는 Me, -CHO,
Figure 112020021813539-pat00056
, -CH2ORx 또는 -C(O)ORy이다. 특정 실시양태에서, W는 메틸이다. 다른 실시양태에서, W는 -CHO이다. 특정 실시양태에서, W는 -CH2ORx이다. 다른 실시양태에서, W는 -C(O)ORy이다. 일부 실시양태에서, W는 -CH2OH이다. 다른 실시양태에서, W는 -CH2OBn이다. 다른 실시양태에서, W는 -CH2OSiEt3이다. 특정 실시양태에서, W는 -C(O)OH이다. 다른 실시양태에서, W는 -C(O)OBn이다.
특정 실시양태에서, V는 -ORx이다. 일부 실시양태에서, V는 -OH이다. 일부 실시양태에서, V는 수소이다.
상기 정의된 바와 같이,
Figure 112020021813539-pat00057
는 단일 또는 이중 결합을 나타낸다. 화학식 I의 화합물을 이중 결합을 단일 결합으로 환원시키는 수소화 조건 (하기 참조)에 적용시킬 수 있다는 것을 알 것이다.
상기 정의된 바와 같이, Y는 CH2, -O-, -NR- 또는 -NH-이다. 특정 실시양태에서, Y는 CH2이다. 특정 실시양태에서, Y는 -O-이다. 다른 실시양태에서, Y는 -NR-이다. 일부 실시양태에서, Y는 -NH-이다.
특정 실시양태에서, Z는 수소이거나, 또는 아실, 지방족, 헤테로지방족, 아릴, 아릴알킬, 헤테로시클릴 및 헤테로아릴로 구성된 군에서 선택된 임의로 치환된 시클릭 또는 비-시클릭 잔기이다.
일부 실시양태에서, Z는 탄수화물을 포함한다. 일부 실시양태에서, Z는 수소가 아니다. 다른 실시양태에서, Z는 아실이다.
일부 실시양태에서, Z는 Y로부터 탄수화물을 분리하는 링커기를 포함한다. 일부 실시양태에서, 링커기는 임의로 치환된 선형 또는 분지형의 C1-12지방족 또는 헤테로지방족 기이다. 일부 실시양태에서, 링커기는 -(CH2)k- (여기서, k는 1 내지 10을 포함하는 정수임)이다.
일부 실시양태에서, Z는 임의로 치환된 지방족 기이다. 일부 실시양태에서, Z는 임의로 치환된 C1-30지방족 기이다. 일부 실시양태에서, Z는 임의로 치환된 C1-20지방족 기이다. 일부 실시양태에서, Z는 임의로 치환된 C1-16지방족 기이다. 일부 실시양태에서, Z는 임의로 치환된 C1-12지방족 기이다. 일부 실시양태에서, Z는 임의로 치환된 C1-10지방족 기이다. 일부 실시양태에서, Z는 임의로 치환된 C1-6지방족 기이다. 일부 실시양태에서, Z는 임의로 치환된 C2-12지방족 기이다.
일부 실시양태에서, Z는 임의로 치환된 헤테로지방족 기이다. 일부 실시양태에서, Z는 임의로 치환된 C1-30헤테로지방족 기이다. 일부 실시양태에서, Z는 임의로 치환된 C1-20헤테로지방족 기이다. 일부 실시양태에서, Z는 임의로 치환된 C1-16헤테로지방족 기이다. 일부 실시양태에서, Z는 임의로 치환된 C1-12헤테로지방족 기이다. 일부 실시양태에서, Z는 임의로 치환된 C1-10헤테로지방족 기이다. 일부 실시양태에서, Z는 임의로 치환된 C1-6헤테로지방족 기이다. 일부 실시양태에서, Z는 임의로 치환된 C2-12헤테로지방족 기이다.
특정 실시양태에서, Z는 질소, 산소 또는 황으로부터 독립적으로 선택된 1개 내지 4개의 헤테로원자를 갖는 임의로 치환된 헤테로아릴기이다. 특정 실시양태에서, Z는 임의로 치환된 5원 내지 12원 헤테로아릴기이다. 특정 실시양태에서, Z는 임의로 치환된 5원 내지 10원 헤테로아릴기이다. 특정 실시양태에서, Z는 임의로 치환된 6원 내지 8원 헤테로아릴기이다.
특정 실시양태에서, Z는 임의로 치환된 아릴기이다. 특정 실시양태에서, Z는 임의로 치환된 6원 내지 12원 아릴기이다. 특정 실시양태에서, Z는 임의로 치환된 6원 내지 10원 아릴기이다. 특정 실시양태에서, Z는 임의로 치환된 6원 내지 8원 아릴기이다.
일부 실시양태에서, Z는 임의로 치환된 헤테로시클릴기이다. 특정 실시양태에서, Z는 질소, 산소 및 황으로 구성된 군에서 독립적으로 선택된 1개 또는 2개의 헤테로원자를 갖는 임의로 치환된 4원 내지 7원 헤테로시클릴기이다.
일부 실시양태에서, Z는 임의로 치환된 아릴알킬기이다. 일부 실시양태에서, Z는 임의로 치환된 C7-12아릴알킬기이다. 일부 실시양태에서, Z는 임의로 치환된 C7-10아릴알킬기이다. 일부 실시양태에서, Z는 임의로 치환된 C7-8아릴알킬기이다.
일부 실시양태에서, Z는 단당류이다. 일부 실시양태에서, Z는 올리고당류이다. 특정 실시양태에서, Z는
Figure 112020021813539-pat00058
(여기서의 각각의 R1, R2 및 R3은 상기 부류 및 하위부류 및 본원에 기재된 바와 같이 정의됨)의 구조를 갖는 탄수화물 도메인이다.
특정 실시양태에서, Z는
Figure 112020021813539-pat00059
(여기서의 각각의 R0, Ra, Rb, Rc, Rd, a, b, c 및 d는 상기 부류 및 하위부류 및 본원에 기재된 바와 같이 정의됨)의 구조를 갖는다.
상기 기재된 바와 같이, Z 잔기는 Y를 통해 트리테르펜 코어에 연결된다. 일부 실시양태에서, Z는 단당류이고 D-푸코실이다. 일부 실시양태에서, Z는 단당류이고 L-푸코실이다. 일부 실시양태에서, Z는 단당류이고 푸코실은 아니다. 일부 실시양태에서, Z는 단당류이고 β-D-푸코실은 아니다.
일부 실시양태에서, Z는 올리고당류이고 Y에 직접 부착된 탄수화물 도메인은 푸코실이다. 일부 실시양태에서, Z는 올리고당류이고 Y에 직접 부착된 탄수화물 도메인은 D-푸코실이 아니다. 일부 실시양태에서, Z는 올리고당류이고 Y에 직접 부착된 탄수화물 도메인은 β-D-푸코실이 아니다. 일부 실시양태에서, Z는 올리고당류이고 Y에 직접 부착된 탄수화물 도메인은 α-D-푸코실이 아니다. 일부 실시양태에서, Z는 올리고당류이고 Y에 직접 부착된 탄수화물 도메인은 푸코실이 아니다.
일부 실시양태에서, Z는 임의로 치환된 단당류이고 D-푸코실이다. 일부 실시양태에서, Z는 임의로 치환된 단당류이고 L-푸코실이다. 일부 실시양태에서, Z는 임의로 치환된 단당류이고 β-D-푸코실은 아니다. 일부 실시양태에서, Z의 탄수화물 도메인이 Y에 직접 부착된 경우에는 Y에 직접 부착된 탄수화물 도메인이 푸코실이 아니다. 특정 실시양태에서, Y-Z가 -OH, -OMe 또는 -O알릴인 경우에는 적어도 7개의 Rx기가 실릴 에테르이다. 일부 실시양태에서, Z 및 Rx가 모두 동시에 수소 또는 메틸은 아니다. 일부 실시양태에서, Y-Z는 -OMe가 아니다. 일부 실시양태에서, Y-Z는 -OH가 아니다. 일부 실시양태에서, Y-Z는 -O알릴이 아니다. 일부 실시양태에서, 모든 Rx기가 동시에 수소이거나 적어도 4개의 Rx기가 동시에 메틸인 경우에는 Y-Z가 -OH 또는 -OMe는 아니다
일부 실시양태에서, Ry는 친지성 기가 아니다. 일부 실시양태에서, Z의 탄수화물 잔기가 아실화된 것이 아니고 모든 Rx가 동시에 수소인 경우에는 트리테르펜의 3-O-글루쿠론산 잔기가 3-O-글루쿠론산 잔기에 존재하는 카르복실산 탄소 원자를 통해 부착된 친지성 도메인을 갖는 화합물에 공유결합을 통해 직접 또는 간접적으로 부착되지 않는다.
특정 실시양태에서, 각 경우의 Ry는 독립적으로 -OH이다. 특정 실시양태에서, 각 경우의 Ry는 독립적으로 -OR이다. 특정 실시양태에서, 각 경우의 Ry는 독립적으로 카르복실 보호기이다. 적합한 카르복실 보호기는 당업계에 공지되어 있고, 문헌 [Protecting Groups in Organic Synthesis, T. W. Greene and P. G. M. Wuts, 3rd edition, John Wiley ＆ Sons, 1999]에 상세하게 기재된 것을 포함하며, 상기 문헌은 그 전문이 본원에 참고로 포함된다.
일부 실시양태에서, 각 경우의 Ry는 그의 부착된 카르보닐기와 함께 독립적으로 에스테르를 포함한다. 일부 실시양태에서, 각 경우의 Ry는 그의 부착된 카르보닐기와 함께 독립적으로 아미드를 포함한다. 일부 실시양태에서, 각 경우의 Ry는 그의 부착된 카르보닐기와 함께 독립적으로 히드라지드를 포함한다.
일부 실시양태에서, 각 경우의 Ry는 독립적으로 -OBn이다. 다른 실시양태에서, 각 경우의 Ry는 독립적으로 -OEt이다.
특정 실시양태에서, 각 경우의 Rx는 독립적으로 수소이다. 특정 실시양태에서, 각 경우의 Rx는 독립적으로 적합한 히드록실 보호기이다. 적절한 히드록실 보호기는 당업계에 공지되어 있고, 본원 및 문헌 [Greene (상기 문헌)]에 기재된 것을 포함한다. 일부 실시양태에서, 최대 4개의 Rx기가 동시에 메틸이다.
일부 실시양태에서, Rs는
Figure 112020021813539-pat00060
이다. 일부 실시양태에서, Rs는
Figure 112020021813539-pat00061
이다.
일부 실시양태에서, Rs1은
Figure 112020021813539-pat00062
이다. 일부 실시양태에서, Rs1은
Figure 112020021813539-pat00063
이다.
일부 실시양태에서, 각 경우의 Rx는 그의 부착된 산소 원자와 함께 독립적으로 메틸 에테르, 에틸 에테르, 벤질 에테르, 실릴 에테르, 에스테르, 아세탈, 케탈 또는 카르보네이트를 포함한다. 일부 실시양태에서, Rx는 메틸 에테르를 포함한다. 일부 실시양태에서, Rx는 에틸 에테르를 포함한다. 일부 실시양태에서, Rx는 벤질 에테르를 포함한다. 일부 실시양태에서, Rx는 실릴 에테르를 포함한다. 일부 실시양태에서, Rx는 에스테르를 포함한다. 일부 실시양태에서, Rx는 아세탈을 포함한다. 일부 실시양태에서, Rx는 케탈을 포함한다. 일부 실시양태에서, Rx는 카르보네이트를 포함한다.
특정 실시양태에서, Rx는 메틸이다. 특정 실시양태에서, Rx는 에틸이다. 특정 실시양태에서, Rx는 벤질이다. 특정 실시양태에서, Rx는 SiR3이다. 특정 실시양태에서, Rx는 SiMe3이다. 특정 실시양태에서, Rx는 TBS이다.
특정 실시양태에서, Rx는
Figure 112020021813539-pat00064
이다. 특정 실시양태에서, Rx는
Figure 112020021813539-pat00065
이다. 특정 실시양태에서, Rx는
Figure 112020021813539-pat00066
이다.
일부 실시양태에서, 당류 고리의 인접 탄소 원자에 부착된 2개의 -ORx가 함께 질소, 산소 및 황으로 구성된 군에서 독립적으로 선택된 1개 또는 2개의 헤테로원자를 갖는 5원 내지 7원 헤테로시클릭 고리를 형성한다. 일부 실시양태에서, 당류 고리의 인접 탄소 원자에 부착된 2개의 -ORx가 함께 시클릭 아세탈 보호기를 형성한다. 일부 실시양태에서, 당류 고리의 인접 탄소 원자에 부착된 2개의 -ORx가 함께 시클릭 케탈 보호기를 형성한다.
특정 실시양태에서, 각각의 Rx'는 독립적으로 수소이다. 특정 실시양태에서, 각각의 Rx'는 독립적으로 임의로 치환된 6원 내지 10원 아릴기이다. 특정 실시양태에서, 각각의 Rx'는 독립적으로 임의로 치환된 C1-6지방족 기이다. 특정 실시양태에서, 각각의 Rx'는 독립적으로 질소, 산소 및 황으로 구성된 군에서 독립적으로 선택된 1개 또는 2개의 헤테로원자를 갖는 임의로 치환된 C1-6헤테로지방족 기이다. 일부 실시양태에서, 2개의 Rx'가 함께 질소, 산소 및 황으로 구성된 군에서 독립적으로 선택된 1개 또는 2개의 헤테로원자를 갖는 5원 내지 7원 헤테로시클릭 고리를 형성한다.
일부 실시양태에서, 모든 Rx는 수소이다.
특정 실시양태에서, R1은
Figure 112020021813539-pat00067
(여기서의 각각의 R0, Ra, Rb, Rc, Rd, a, b, c 및 d는 상기 부류 및 하위부류 및 본원에 기재된 바와 같이 정의됨)의 구조를 갖는 탄수화물 도메인이다.
일부 실시양태에서, a는 0이다. 일부 실시양태에서, a는 1이다.
일부 실시양태에서, b는 0이다. 일부 실시양태에서, b는 1이다. 일부 실시양태에서, b는 2이다.
일부 실시양태에서, c는 0이다. 일부 실시양태에서, c는 1이다. 일부 실시양태에서, c는 2이다.
특정 실시양태에서, b와 c의 합은 1이다. 특정 실시양태에서, b와 c의 합은 2이다.
특정 실시양태에서, d는 1 내지 7의 정수이다. 일부 실시양태에서, d는 1 내지 5의 정수이다. 일부 실시양태에서, d는 1 내지 4의 정수이다. 일부 실시양태에서, d는 1 또는 2의 정수이다.
특정 실시양태에서, 각각 d 괄호 구조는 동일하다. 특정 실시양태에서, 각각 d 괄호 구조는 상이하다. 특정 실시양태에서, 2개 이상의 d 괄호 구조는 동일하다.
일부 실시양태에서, 1개 이상의 d 괄호 구조는 푸라노스 잔기이다. 일부 실시양태에서, 1개 이상의 d 괄호 구조는 피라노스 잔기이다.
일부 실시양태에서, R0은 수소이다. 일부 실시양태에서, R0은 알킬 에테르, 벤질 에테르, 실릴 에테르, 아세탈, 케탈, 에스테르, 카르바메이트 및 카르보네이트로 구성된 군에서 선택된 산소 보호기이다. 다른 실시양태에서, R0은 아실 및 C1-10지방족으로 구성된 군에서 선택된 임의로 치환된 잔기이다.
일부 실시양태에서, 각 경우의 Ra, Rb, Rc 및 Rd는 수소이다. 일부 실시양태에서, 각 경우의 Ra, Rb, Rc 및 Rd는 -OH이다. 일부 실시양태에서, 각 경우의 Ra, Rb, Rc 및 Rd는 독립적으로 -OR이다. 일부 실시양태에서, 각 경우의 Ra, Rb, Rc 및 Rd는 독립적으로 -ORx이다. 일부 실시양태에서, 각 경우의 Ra, Rb, Rc 및 Rd는 독립적으로 임의로 치환된 C1-10지방족 기이다. 일부 실시양태에서, 각 경우의 Ra, Rb, Rc 및 Rd는 독립적으로 임의로 치환된 C1-6헤테로지방족 기이다.
일부 실시양태에서, 각 경우의 Ra, Rb, Rc 및 Rd는 -CH2OH이다. 일부 실시양태에서, 각 경우의 Ra, Rb, Rc 및 Rd는 메틸이다.
앞서 일반적으로 기재된 바와 같이, 특정 실시양태에서, R1은 탄수화물 도메인이다. 일부 실시양태에서, R1은 단당류이다. 일부 실시양태에서, R1은 올리고당류이다. 특정 실시양태에서, 각 경우의 R1은 하기로 구성된 군에서 독립적으로 선택된다:
Figure 112020021813539-pat00068
특정 실시양태에서, R2는 수소이다. 특정 실시양태에서, R2는 할로겐이다. 특정 실시양태에서, R2는 -OH이다. 특정 실시양태에서, R2는 OR이다. 특정 실시양태에서, R2는 -OC(O)R4이다. 특정 실시양태에서, R2는 -OC(O)OR4이다. 특정 실시양태에서, R2는 -OC(O)NHR4이다. 특정 실시양태에서, R2는 -OC(O)NRR4이다. 특정 실시양태에서, R2는 -OC(O)SR4이다. 특정 실시양태에서, R2는 -NHC(O)R4이다. 특정 실시양태에서, R2는 -NRC(O)R4이다. 특정 실시양태에서, R2는 -NHC(O)OR4이다. 특정 실시양태에서, R2는 -NHC(O)NHR4이다. 특정 실시양태에서, R2는 -NHC(O)NRR4이다. 특정 실시양태에서, R2는 -N(R4)2이다. 특정 실시양태에서, R2는 -NHR4이다. 특정 실시양태에서, R2는 -NRR4이다. 일부 실시양태에서, R2는 N3이다.
일부 실시양태에서, R2는 C1-30지방족으로부터 선택된 임의로 치환된 기이다. 일부 실시양태에서, R2는 C1-20지방족으로부터 선택된 임의로 치환된 기이다. 일부 실시양태에서, R2는 C1-10지방족으로부터 선택된 임의로 치환된 기이다.
일부 실시양태에서, R2는 C1-30헤테로지방족으로부터 선택된 임의로 치환된 기이다. 일부 실시양태에서, R2는 C1-20헤테로지방족으로부터 선택된 임의로 치환된 기이다. 일부 실시양태에서, R2는 C1-10헤테로지방족으로부터 선택된 임의로 치환된 기이다. 일부 실시양태에서, R2는 C1-6헤테로지방족으로부터 선택된 임의로 치환된 기이다.
일부 실시양태에서, R3은 수소이다. 일부 실시양태에서, R3은 할로겐이다. 일부 실시양태에서, R3은 -OH이다. 일부 실시양태에서, R3은 -OR이다. 일부 실시양태에서, R3은 -ORx이다. 일부 실시양태에서, R3은 임의로 치환된 C1-10지방족 기이다. 일부 실시양태에서, R3은 임의로 치환된 C1-6헤테로지방족 기이다. 일부 실시양태에서, R3은 수소가 아니다. 일부 실시양태에서, R3은 -OH가 아니다.
일부 실시양태에서, R3은 -CH2OR이다. 일부 실시양태에서, R3은 -CH2OH이다. 일부 실시양태에서, R3은 메틸이다. 일부 실시양태에서, R3은 메틸이 아니다. 일부 실시양태에서, R3은 CH2OR1이다.
일부 실시양태에서, R4는
Figure 112020021813539-pat00069
이다.
일부 실시양태에서, X는 -O-이다. 일부 실시양태에서, X는 -NR-이다. 일부 실시양태에서, R4는
Figure 112020021813539-pat00070
이다. 일부 실시양태에서, R4는
Figure 112020021813539-pat00071
이다.
일부 실시양태에서, R4는
Figure 112020021813539-pat00072
이다.
특정 실시양태에서, R2는 -NHC(O)R4이고, R4는
Figure 112020021813539-pat00073
이며, 여기서의 p는 0 내지 12를 포함하는 정수이다. 특정 실시양태에서, R2는 -NHC(O)R4이고, R4는
Figure 112020021813539-pat00074
이며, 여기서의 p는 0 내지 12를 포함하는 정수이다. 특정 실시양태에서, R2는 -NHC(O)R4이고, R4는
Figure 112020021813539-pat00075
이며, 여기서의 p는 0 내지 12를 포함하는 정수이다. 특정 실시양태에서, R2는 -NHC(O)R4이고, R4는
Figure 112020021813539-pat00076
이며, 여기서의 p는 0 내지 12를 포함하는 정수이다. 특정 실시양태에서, R2는 -NHC(O)R4이고, R4는
Figure 112020021813539-pat00077
이며, 여기서의 p는 0 내지 12를 포함하는 정수이다. 특정 실시양태에서, R2는 -NHC(O)R4이고, R4는
Figure 112020021813539-pat00078
이며, 여기서의 p는 0 내지 12를 포함하는 정수이다. 특정 실시양태에서, R2는 -NHC(O)R4이고, R4는
Figure 112020021813539-pat00079
이다.
특정 실시양태에서, 동일 질소 원자상의 2개의 R4가 상기 질소와 함께 질소, 산소 및 황으로 구성된 군에서 독립적으로 선택된 1개 또는 2개의 헤테로원자를 갖는 4원 내지 7원 헤테로시클릭 고리를 형성한다.
상기 기재된 바와 같이, 특정 실시양태에서, R4는 T-Rz이다. 일부 실시양태에서, T는 공유 결합이거나, 또는 2가 C1-26 포화 또는 불포화의 선형 또는 분지형 탄화수소 쇄이고, T의 1개 또는 2개의 메틸렌 단위는 임의로 독립적으로 -O-, -S-, -N(R)-, -C(O)-, -C(O)O-, -OC(O)-, -N(R)C(O)-, -C(O)N(R)-, -S(O), -S(O)2-, -N(R)SO2- 또는 -SO2N(R)-로 대체된다. 특정 실시양태에서, T는 공유 결합이거나, 또는 2가 C1-16 포화 또는 불포화의 선형 또는 분지형 지방족 또는 헤테로지방족 쇄이다. 특정 실시양태에서, T는 공유 결합이거나, 또는 2가 C1-12 포화 또는 불포화의 선형 또는 분지형 지방족 또는 헤테로지방족 쇄이다. 특정 실시양태에서, T는 공유 결합이거나, 또는 2가 C1-8 포화 또는 불포화의 선형 또는 분지형 지방족 또는 헤테로지방족 쇄이다.
특정 실시양태에서, -T-는
Figure 112020021813539-pat00080
로 구성된 군에서 선택된다.
일부 실시양태에서, Rz는 수소이다. 일부 실시양태에서, Rz는 할로겐이다. 특정 실시양태에서, Rz는 -NC(O)OR이다. 일부 실시양태에서, Rz는 -OR이다. 일부 실시양태에서, Rz는 -ORx이다. 일부 실시양태에서, Rz는 -OR1이다. 일부 실시양태에서, Rz는 -NR2이다. 특정 실시양태에서, Rz는 임의로 치환된 아실기이다. 특정 실시양태에서, Rz는 임의로 치환된 아릴알킬기이다. 특정 실시양태에서, Rz는 임의로 치환된 헤테로아릴알킬기이다. 특정 실시양태에서, Rz는 임의로 치환된 C1-6지방족 기이다. 특정 실시양태에서, Rz는 임의로 치환된 6원 내지 10원 아릴기이다. 특정 실시양태에서, Rz는 질소, 산소 또는 황으로부터 독립적으로 선택된 1개 내지 4개의 헤테로원자를 갖는 임의로 치환된 5원 내지 10원 헤테로아릴기이다. 특정 실시양태에서, Rz는 질소, 산소 및 황으로 구성된 군에서 독립적으로 선택된 1개 또는 2개의 헤테로원자를 갖는 임의로 치환된 4원 내지 7원 헤테로시클릴이다.
특정 실시양태에서, Rz는 단당류이다. 특정 실시양태에서, Rz는 올리고당류이다.
특정 실시양태에서, Rz는 메틸이다. 특정 실시양태에서, Rz는
Figure 112020021813539-pat00081
이다. 특정 실시양태에서, Rz는
Figure 112020021813539-pat00082
이다.
일부 실시양태에서, 각 경우의 R은 독립적으로 수소이다. 일부 실시양태에서, 각 경우의 R은 독립적으로 임의로 치환된 아실기이다. 일부 실시양태에서, 각 경우의 R은 독립적으로 임의로 치환된 아릴알킬기이다. 일부 실시양태에서, 각 경우의 R은 독립적으로 임의로 치환된 C7-12아릴알킬기이다. 일부 실시양태에서, 각 경우의 R은 독립적으로 임의로 치환된 6원 내지 10원 아릴기이다. 일부 실시양태에서, 각 경우의 R은 독립적으로 임의로 치환된 C1-12지방족 기이다. 일부 실시양태에서, 각 경우의 R은 독립적으로 임의로 치환된 C1-6지방족 기이다. 일부 실시양태에서, 각 경우의 R은 독립적으로 질소, 산소 및 황으로 구성된 군에서 독립적으로 선택된 1개 또는 2개의 헤테로원자를 갖는 임의로 치환된 C1-6헤테로지방족 기이다. 일부 실시양태에서, 동일 질소 원자상의 2개의 R이 상기 질소와 함께 질소, 산소 및 황으로 구성된 군에서 독립적으로 선택된 1개 또는 2개의 헤테로원자를 갖는 4원 내지 7원 헤테로시클릭 고리를 형성한다.
특정 실시양태에서, R5 및 R6은 독립적으로 수소이거나, 또는 아실, C1-10지방족, C1-6헤테로지방족, 6원 내지 10원 아릴, 아릴알킬, 질소, 산소 및 황으로 구성된 군에서 독립적으로 선택된 1개 내지 4개의 헤테로원자를 갖는 5원 내지 10원 헤테로아릴, 질소, 산소 및 황으로 구성된 군에서 독립적으로 선택된 1개 또는 2개의 헤테로원자를 갖는 4원 내지 7원 헤테로시클릴로 구성된 군에서 선택된 임의로 치환된 기이다. 특정 실시양태에서, R5 및 R6은 독립적으로 수소이다. 일부 실시양태에서, R5 및 R6은 독립적으로 -OH이다. 일부 실시양태에서, R5 및 R6은 독립적으로 -OR이다. 일부 실시양태에서, R5 및 R6은 독립적으로 -ORx이다. 일부 실시양태에서, R5 및 R6은 독립적으로 임의로 치환된 C1-10지방족 기이다. 일부 실시양태에서, R5 및 R6은 독립적으로 임의로 치환된 C1-6헤테로지방족 기이다.
일부 실시양태에서, R5 및 R6은 독립적으로 -CH2OR이다. 일부 실시양태에서, R5 및 R6은 독립적으로 CH2OH이다. 일부 실시양태에서, R5 및 R6은 독립적으로 메틸이다.
일부 실시양태에서, 각각의 R3, R5 및 R6은 독립적으로 임의로 치환된 C1-10지방족 기이다. 일부 실시양태에서, 각각의 R3, R5 및 R6은 독립적으로 메틸이다. 일부 실시양태에서, 각각의 R3, R5 및 R6은 독립적으로 -CH2OR이다. 일부 실시양태에서, R3, R5 및 R6 중 1개 이상은 -CH2OH이다. 일부 실시양태에서, 각각의 R3, R5 및 R6은 -CH2OH이다.
하기에서 더욱 상세하게 기재된 바와 같이, 화학식 I의 화합물의 합성에 사용되는 일부 물질은 사포닌의 혼합물로서 천연 공급원으로부터 유래된 시판되는 추출물일 수 있다. 이러한 추출물은 화학식 I에 도시된 것들과 상이한, 트리테르펜의 C3-위치에 부착된 당류 잔기를 함유할 수 있다. 본 발명에 따라 사용될 수 있는 사포닌 및 프로사포게닌의 몇가지 예는 글리시리즈산(Glycyrrhizic acid), 헤데라사포닌 C(Hederasaponin C), β-에스신(β-Aescin), 헬리안토시드 2(Helianthoside 2), 진세노시드 Rd(Ginsenoside Rd) 및 사포니눔 알붐(Saponinum album)에서 유래된 것들을 포함한다. 트리테르펜 코어의 C3 위치의 모든 천연 유래의 글리코실화 변이체가 본 발명에서 고려된다.
일부 실시양태에서, 화학식 I의 Rs는 크실로스 잔기이며, 이로써 하기 화학식 VII-a의 화합물이 제공된다:
<화학식 VII-a>
Figure 112020021813539-pat00083
여기서의 각각의 Rx, Ry, W, V, Y 및 Z는 상기 부류 및 하위부류 및 본원에 기재된 바와 같이 정의된다.
일부 실시양태에서, 화학식 I의 Rs는 람노스 잔기이며, 이로써 하기 화학식 VII-b의 화합물이 제공된다:
<화학식 VII-b>
Figure 112020021813539-pat00084
여기서의 각각의 Rx, Ry, W, V, Y 및 Z는 상기 부류 및 하위부류 및 본원에 기재된 바와 같이 정의된다.
일부 실시양태에서, 화학식 I의 트리테르펜 코어는 위치 C3에 단당류를 보유한다. 일부 실시양태에서, 단당류-치환된 화합물은 하기 화학식 VIII의 화합물이다:
<화학식 VIII>
Figure 112020021813539-pat00085
여기서의 각각의 Rx, Ry, W, V, Y 및 Z는 상기 부류 및 하위부류 및 본원에 기재된 바와 같이 정의된다.
일부 실시양태에서, 화학식 I의 트리테르펜 코어는 위치 C3에 올리고당류를 보유한다. 일부 실시양태에서, 올리고당류는 람노스 잔기를 함유할 것이다.
특정 실시양태에서, 화학식 I의 트리테르펜 코어는 위치 C3에 이당류를 보유할 것이다. 일부 실시양태에서, 이당류는 갈락토스-글루쿠론산이다. 일부 실시양태에서, 이당류-치환된 화합물은 하기 화학식 IX의 화합물이다:
<화학식 IX>
Figure 112020021813539-pat00086
여기서의 각각의 Rx, Ry, W, V, Y 및 Z는 상기 부류 및 하위부류 및 본원에 기재된 바와 같이 정의된다.
일부 실시양태에서, 화학식 I의 트리테르펜 코어는 위치 C3에 당류기를 보유하지 않으며, 이로써 하기 화학식 X의 화합물이 제공된다:
<화학식 X>
Figure 112020021813539-pat00087
여기서의 각각의 W, V, Y 및 Z는 상기 부류 및 하위부류 및 본원에 기재된 바와 같이 정의된다.
화학식 I의 예시적 화합물은 하기 표 1에 기재되어 있다:
<표 1>
화학식 I의 예시적 화합물
Figure 112020021813539-pat00088
Figure 112020021813539-pat00089
Figure 112020021813539-pat00090
Figure 112020021813539-pat00091
Figure 112020021813539-pat00092
Figure 112020021813539-pat00093
Figure 112020021813539-pat00094
Figure 112020021813539-pat00095
Figure 112020021813539-pat00096
Figure 112020021813539-pat00097
Figure 112020021813539-pat00098
특정 실시양태에서, 화학식 I의 화합물은 하기로부터 선택되지 않는다:
Figure 112020021813539-pat00099
Figure 112020021813539-pat00100
본 발명의 목적이 천연 발생 프로사포게닌 또는 사포닌의 단리 또는 분해 연구 결과인 선행 기술에 개시된 화합물을 청구하기 위한 것이 아니라는 것을 알 것이다.
화학식 I의 화합물에 대해 상기 기재된 바와 같이, 일부 실시양태에서, Y는 -O-이고, Z는
Figure 112020021813539-pat00101
(여기서의 각 경우의 R1은 Rx이거나, 또는 푸라노스 또는 피라노스 잔기를 포함하는 탄수화물 도메인이고, R2는 -NHC(O)R4임)의 구조를 갖는 탄수화물 도메인이다.
따라서, 한 측면에 따라, 본원에서 제공되는 화합물은 하기 화학식 II의 화합물이다:
<화학식 II>
Figure 112020021813539-pat00102
여기서의 각각의 R1, R3, R4, R5, Rx, Rs, Ry, V 및 W는 상기 부류 및 하위부류 및 본원에 기재된 바와 같이 정의된다.
일부 실시양태에서, 본원에서 제공되는 화합물은 하기 화학식 II-a의 화합물이다:
<화학식 II-a>
Figure 112020021813539-pat00103
여기서의 각각의 R1, R3, R4, R5, Rx, Rs, Ry, V 및 W는 상기 부류 및 하위부류 및 본원에 기재된 바와 같이 정의된다.
일부 실시양태에서, 본원에서 제공되는 화합물은 하기 화학식 II-b의 화합물이다:
<화학식 II-b>
Figure 112020021813539-pat00104
여기서의 각각의 R1, R3, R4, R5, Rx, Rs, Ry, V 및 W는 상기 부류 및 하위부류 및 본원에 기재된 바와 같이 정의된다.
화학식 I의 화합물에 대해 상기 기재된 바와 같이, 일부 실시양태에서, Y는 -O-이고, Z는
Figure 112020021813539-pat00105
(여기서의 각 경우의 R1은 Rx이거나, 또는 푸라노스 또는 피라노스 잔기를 포함하는 탄수화물 도메인임)의 구조를 갖는 탄수화물 도메인이다.
따라서, 한 측면에 따라, 본원에서 제공되는 화합물은 하기 화학식 III, III-a, III-b, III-c, III-d, III-e, III-f 또는 III-g의 화합물이다:
Figure 112020021813539-pat00106
Figure 112020021813539-pat00107
Figure 112020021813539-pat00108
Figure 112020021813539-pat00109
여기서의 각각의 R1, R2, R3, R5, R6, Rx, Rs, Ry, V 및 W는 상기 부류 및 하위부류 및 본원에 기재된 바와 같이 정의된다.
화학식 I의 화합물에 대해 상기 기재된 바와 같이, 특정 실시양태에서, 각 경우의 Rx는 독립적으로 적합한 히드록실 보호기이고, Y는 CH2, -O-, -NR- 또는 - NH-이고, Z는 수소이거나, 또는 아실, 지방족, 헤테로지방족, 아릴, 아릴알킬 및 헤테로아릴로 구성된 군에서 선택된 임의로 치환된 시클릭 또는 비-시클릭 잔기이다. 따라서, 또다른 측면에 따라, 본원에서 제공되는 화합물은 하기 화학식 IV의 화합물이다:
<화학식 IV>
Figure 112020021813539-pat00110
상기 식에서,
Figure 112020021813539-pat00111
는 단일 또는 이중 결합이고,
Y'는 수소, 할로겐, 알킬, 아릴, OR, ORy, OH, NR2, NR3 +, NHR, NH2, SR 또는 NROR이고,
W는 Me, -CHO,
Figure 112020021813539-pat00112
, -CH2ORx 또는 -C(O)Ry이고,
V는 수소 또는 -ORx이고,
Ry는 -OH이거나, 또는 에스테르, 아미드 및 히드라지드로 구성된 군에서 선택된 카르복실 보호기이고,
Rs는
Figure 112020021813539-pat00113
이고,
각 경우의 Rx'는 독립적으로 6원 내지 10원 아릴, C1-6지방족, 또는 질소, 산소 및 황으로 구성된 군에서 독립적으로 선택된 1개 또는 2개의 헤테로원자를 갖는 C1-6헤테로지방족으로부터 선택된 임의로 치환된 기이거나, 또는
2개의 Rx'가 함께 질소, 산소 및 황으로 구성된 군에서 독립적으로 선택된 1개 또는 2개의 헤테로원자를 갖는 5원 내지 7원 헤테로시클릭 고리를 형성하고,
각 경우의 R은 독립적으로 수소이거나, 또는 아실, 아릴알킬, 6원 내지 10원 아릴, C1-12지방족, 또는 질소, 산소 및 황으로 구성된 군에서 독립적으로 선택된 1개 또는 2개의 헤테로원자를 갖는 C1-12헤테로지방족으로부터 선택된 임의로 치환된 기이며,
각 경우의 Rx는 독립적으로 수소 또는 산소 보호기이다.
일부 실시양태에서, 1개 이상의 Rx가 산소 보호기이다. 일부 실시양태에서, 2개 이상의 Rx가 산소 보호기이다. 일부 실시양태에서, 3개 이상의 Rx가 산소 보호기이다. 일부 실시양태에서, 4개 이상의 Rx가 산소 보호기이다. 일부 실시양태에서, 모든 Rx가 산소 보호기이다. 일부 실시양태에서, 각 경우의 Rx는 독립적으로 산소 보호기이다. 특정 실시양태에서, 모든 Rx 산소 보호기는 동일하다. 일부 실시양태에서, 1개 이상의 Rx 산소 보호기가 다른 Rx 산소 보호기와 상이하다.
일부 실시양태에서, Y'는 -OMe가 아니다. 일부 실시양태에서, Y'는 -OH가 아니다. 일부 실시양태에서, Y'는 -O알릴이 아니다. 일부 실시양태에서, 모든 Rx기가 동시에 수소이거나 적어도 4개의 Rx기가 동시에 메틸인 경우에는 Y'가 -OH 또는 -OMe가 아니다.
특정 실시양태에서, 적어도 1개의 Rx기는 수소가 아니다. 특정 실시양태에서, 적어도 1개의 Rx기는 메틸이 아니다. 특정 실시양태에서, 적어도 1개의 Rx기는 수소 또는 메틸이 아니다. 특정 실시양태에서, 어떠한 Rx기도 수소가 아니다. 특정 실시양태에서, 어떠한 Rx기도 메틸이 아니다. 특정 실시양태에서, 어떠한 Rx기도 수소 또는 메틸이 아니다.
특정 실시양태에서, 본원에서 제공되는 화합물은 하기 화학식 IV-b의 화합물이다:
<화학식 IV-b>
Figure 112020021813539-pat00114
.
화학식 IV의 예시적 화합물은 하기 표 Ia에 기재되어 있다:
<표 1a>
화학식 IV의 예시적 화합물
Figure 112020021813539-pat00115
화합물의 합성
Quil-A (애커러트 케미칼 앤드 사이언티픽 코포레이션(Accurate Chemical and Scientific Corporation), 미국 뉴욕주 웨스트베리 소재)는 50종 이상의 별개의 사포닌 종의 혼합물을 포함하는, 퀼라야 사포나리아로부터의 시판되는 반-정제 추출물이다 ([van Setten, D. C.; Vandewerken, G.; Zomer, G.; Kersten, G. F. A. Rapid Commun. Mass Spectrom. 1995, 9, 660-666]). 상기 사포닌 종 중 많은 것들이 면역 활성 퀼라야사포닌, 예컨대 QS-21 및 QS-7에서 발견되는 바와 같은 트리테르펜-삼당류 하위구조를 포함한다:
Figure 112020021813539-pat00116
사포닌 혼합물을 염기 가수분해에 노출시키면 하기 3종의 프로사포게닌 A, B 및 C가 풍부한 혼합물이 수득된다는 것이 입증된 바 있다 ([Guo, S.; Kenne, L.; Lundgren, L. N.; Roennberg, B.; Sundquist, B. G. Phytochemistry, 1998, 48, 175-180]):
Figure 112020021813539-pat00117
그러나, 프로사포게닌의 이러한 반-순수 가수분해된 혼합물의 추가의 사용은 오직 α-L-Rha vs. β-D-Xyl 잔기만이 상이한 프로사포게닌 A 및 B가 실리카 겔 크로마토그래피에 의해 분리될 수 없다는 사실에 의해 방해를 받는다.
다른 연구에서 고도로 순수하거나 반-순수한 프로사포게닌 및 사포닌의 단리가 기재된 바 있다 (WO 00/09075, 미국 특허 제6,231,859호, 동 제5,977,081호, 동 제6,080,725호, 동 제6,262,029호, [Higuchi, et al., Phytochemistry 1987, 26, 229-235], [Brown, F., Haahein, LR (eds), Dev Biol Stand., vol. 92: Brown, F. and Haahein, LR., Karger, Basel:1998, pp 41-47], [Kensil, 1991, (상기 문헌)], [van Setten, (상기 문헌)]). 그러나, 이러한 절차는 비용 및 노동의 관점에서 효율적이지 못하여, 원하는 생성물의 단리를 위해서 여러 회의 실리카 겔 및/또는 HPLC 정제가 흔히 요구된다. 추가로, 시판되는 QS 샘플들 사이에 배치 변동성이 있어서 일부 배치는 람노스-함유 분지형 삼당류를 갖는 사포닌을 함유하지 않는다. 이전에 기재된 단리 또는 분해 연구 어느 것도 순수한 프로사포게닌 또는 사포게닌에 대한 효율적인 접근법을 제공하지 못한다. 예를 들어, 미국 특허 제6,231,859호는 1회의 실리카 겔 크로마토그래피 및 3회 또는 4회의 추가의 HPLC 작동을 순차적으로 수행한 후에 98％ 순수한 QS-21이 단리되었음을 기재한다. QS-21의 최종 수득량은 퀼라야 사포나리아 추출물 20 g으로부터 얻은 59 mg이었다 (실시예 1 및 2 참조). QS-7을 단리하기 위한 유사한 절차에서는 퀼라야 사포나리아 추출물 20 g으로부터 정제된 QS-7 7 mg을 수득하였다 (최종 순도는 보고되지 않음) (실시예 1 및 4 참조). 이러한 수득량 및 순도는 제약 등급 아주반트의 대규모 생산에 충분하지 않다.
본 발명의 한 측면에서, 본 출원인은 실리카 겔 크로마토그래피를 통해 유도체화된 프로사포게닌 A 및 B의 용이한 분리가 허용되는 전략을 예기치 못하게 찾아냈다. 한 측면에서, 프로사포게닌 A 및 B의 히드록실기를 본원에 기재된 바와 같이 적합한 보호기로 유도체화하여 실리카 겔 크로마토그래피로 분리할 수 있는 유도체를 수득한다. 일부 실시양태에서, 모든 히드록실기를 동일한 보호기로 유도체화한다. 다른 실시양태에서, 상이한 히드록실기는 상이한 보호기를 보유한다. 특정 실시양태에서, 히드록실-보호된 프로사포게닌 A 및 B 유도체는 또한 이것들의 카르복실산기 중 1개 또는 2개 모두에 보호기를 갖는다.
특정 실시양태에서, 모든 히드록실기가 실릴 에테르로 전환되는 프로사포게닌 A 및 B의 폴리(실릴화)로 실리카 겔 크로마토그래피를 통해 쉽게 분리할 수 있는 폴리(실릴화된) 이산 프로사포게닌 A 및 B의 혼합물을 수득한다. 일부 실시양태에서, 폴리(실릴화)를 이용하여 프로사포게닌 A 및 B의 노나키스(트리알킬실릴) 에테르를 수득한다. 일부 실시양태에서, 폴리(실릴화)를 이용하여 프로사포게닌 A 및 B의 노나키스(트리에틸실릴) 에테르를 수득한다. 일부 실시양태에서, 폴리(실릴화)를 이용하여 프로사포게닌 A 및 B의 노나키스(트리메틸실릴) 에테르를 수득한다.
다른 실시양태에서, 프로사포게닌 A 및 B의 히드록실기를 폴리(벤질) 에테르로 유도체화하여 실리카 겔 크로마토그래피를 통해 쉽게 분리할 수 있는 프로사포게닌 A 및 B의 폴리(벤질) 이산의 혼합물을 수득한다. 일부 실시양태에서, 폴리(벤질) 에테르화를 이용하여 프로사포게닌 A 및 B의 노나키스(벤질) 에테르를 수득한다.
당업자는 수많은 적합한 보호기가 사용될 수 있고, 카르복실산기 중 1개 또는 2개 모두가 또한 임의로 보호될 수도 있다는 것을 알 것이다. 특정 실시양태에서, 글루코론산기를 선택적으로 보호한 후에 프로사포게닌 A 및 B의 히드록실기를 유도체화한다. 일부 실시양태에서, 프로사포게닌 A 및 B의 히드록실기를 유도체화한 후에 글루코론산기를 선택적으로 보호한다.
시판되는 퀼라야 사포나리아 추출물의 배치 변동성은 A, B 및 C 이외의 프로사포게닌을 함유하는 가수분해된 사포닌 혼합물을 생성할 수 있다. 특정 실시양태에서, 상기 기재된 보호기 전략을 실시한 가수분해된 사포닌 혼합물은 프로사포게닌 A 및 B가 풍부한 혼합물일 것이다. 일부 실시양태에서, 상기 사포닌 혼합물은 1종 이상의 다른 프로사포게닌, 예컨대 프로사포게닌 C를 함유할 것이다. 특정 실시양태에서, 크로마토그래피를 사전 구동시켜서 프로사포게닌 A 및 B가 풍부한 사포닌 혼합물을 수득한다.
다른 프로사포게닌으로 상기 및 본원에 기재된 염기 가수분해 및 보호기 전략을 실시할 수 있다. 본 발명에 따라 보호기로 유도체화될 수 있는 사포닌의 몇가지 예는 글리시리즈산, 헤데라사포닌 C, β-에스신, 헬리안토시드 2, 진세노시드 Rd 및 사포니눔 알붐을 포함한다.
일부 실시양태에서, 프로사포게닌의 혼합물은 람노스 잔기를 함유할 것이다. 일부 실시양태에서, 프로사포게닌의 혼합물은 람노스 잔기를 함유하지 않을 것이다. 일부 실시양태에서, 프로사포게닌의 혼합물은 깁소시드 A(Gypsoside A)로부터 유래될 것이다.
특정 실시양태에서, 프로사포게닌의 혼합물은 이당류를 함유할 것이다. 일부 실시양태에서, 이당류는 갈락토스-글루쿠론산이다.
본원에 기재된 바와 같이, 본 발명에 따라 보호기를 보유하는 프로사포게닌은 적합한 물리적 수단에 의해 서로 분리 및 단리될 수 있다. 용어 "적합한 물리적 수단에 의한 분리"는 프로사포게닌 또는 사포닌의 혼합물을 분리하는 방법을 지칭한다. 이러한 방법은 당업계에 공지되어 있고, 특히 우선적 결정화, 크로마토그래피 및 연화처리(trituration)를 포함한다. 당업자는 이러한 방법이 주요 성분 및 소수 성분 둘다의 분리 및 단리를 허용할 수 있다는 것을 인식할 것이다.
일부 실시양태에서, 적합한 보호기는 본원에서 제공되는 화합물을 결정질로 만들 것이다. 특정 실시양태에서, 우선적 결정화를 이용하여 본원에서 제공되는 화합물을 분리한다.
프로사포게닌 A 및 B의 유도체를 분리하기 위한 크로마토그래피 단계가 당업계에 공지된 방법에 따라 수행될 수 있다는 것을 알 것이다. 특정 실시양태에서, 모든 히드록실기가 적절한 보호기를 보유하는 프로사포게닌 A 및 B의 유도체에 대해 크로마토그래피를 수행한다. 일부 실시양태에서, 프로사포게닌 A 및 B의 폴리(벤질) 이산에 대해 크로마토그래피를 수행한다. 일부 실시양태에서, 프로사포게닌 A 및 B의 폴리(실릴) 에테르 이산에 대해 크로마토그래피를 수행한다. 일부 실시양태에서, 카르복실산기 중 1개 또는 2개 모두가 보호기를 보유하는 프로사포게닌 A 및 B의 폴리(벤질) 에테르에 대해 크로마토그래피를 수행한다. 일부 실시양태에서, 카르복실산기 중 1개 또는 2개 모두가 보호기를 보유하는 프로사포게닌 A 및 B의 폴리(실릴) 에테르에 대해 크로마토그래피를 수행한다.
특정 실시양태에서, 크로마토그래피는 중력 실리카 겔 크로마토그래피이다. 특정 실시양태에서, 크로마토그래피는 플래쉬(flash) 실리카 겔 크로마토그래피이다. 특정 실시양태에서, 크로마토그래피는 중력 알루미나 겔 크로마토그래피이다. 특정 실시양태에서, 크로마토그래피는 플래쉬 알루미나 겔 크로마토그래피이다. 특정 실시양태에서, 크로마토그래피는 고압 액체 크로마토그래피 (HPLC)이다.
일부 실시양태에서, 적합한 물리적 수단에 의한 분리에 의해 >70％ 순도의 프로사포게닌 화합물을 수득한다. 일부 실시양태에서, 적합한 물리적 수단에 의한 분리에 의해 >80％ 순도의 프로사포게닌 화합물을 수득한다. 일부 실시양태에서, 적합한 물리적 수단에 의한 분리에 의해 >90％ 순도의 프로사포게닌 화합물을 수득한다. 일부 실시양태에서, 적합한 물리적 수단에 의한 분리에 의해 >95％ 순도의 프로사포게닌 화합물을 수득한다. 일부 실시양태에서, 적합한 물리적 수단에 의한 분리에 의해 >98％ 순도의 프로사포게닌 화합물을 수득한다. 일부 실시양태에서, 적합한 물리적 수단에 의한 분리에 의해 >99％ 순도의 프로사포게닌 화합물을 수득한다. 일부 실시양태에서, 적합한 물리적 수단에 의한 분리에 의해 >99.5％ 순도의 프로사포게닌 화합물을 수득한다. 일부 실시양태에서, 적합한 물리적 수단에 의한 분리에 의해 >99.9％ 순도의 프로사포게닌 화합물을 수득한다.
특정 실시양태에서, 본원에서 제공되는 화학식 I의 화합물은 >80％ 순도를 갖는다. 일부 실시양태에서, 본원에서 제공되는 화학식 I의 화합물은 >90％ 순도를 갖는다. 일부 실시양태에서, 본원에서 제공되는 화학식 I의 화합물은 >95％ 순도를 갖는다. 일부 실시양태에서, 본원에서 제공되는 화학식 I의 화합물은 >98％ 순도를 갖는다. 일부 실시양태에서, 본원에서 제공되는 화학식 I의 화합물은 >99％ 순도를 갖는다. 일부 실시양태에서, 본원에서 제공되는 화학식 I의 화합물은 >99.5％ 순도를 갖는다. 일부 실시양태에서, 본원에서 제공되는 화학식 I의 화합물은 >99.9％ 순도를 갖는다.
따라서, 또다른 측면에 따라, 본 발명은
(a) 화학식 IV-a의 프로사포게닌의 혼합물을 제공하는 단계,
(b) 화학식 IV-a의 상기 화합물을 적합한 조건하에 처리하여 화학식 IV의 프로사포게닌의 혼합물을 형성하는 단계, 및
(c) 상기 화합물 IV를 적합한 물리적 수단으로 수득하는 단계
를 포함하는, 프로사포게닌을 단리하기 위한 보호기를 사용하는 방법을 제공한다:
<화학식 IV-a>
Figure 112020021813539-pat00118
[상기 식에서,
Figure 112020021813539-pat00119
는 단일 또는 이중 결합이고,
Y'는 수소, 할로겐, 알킬, 아릴, OR, ORy, OH, NR2, NR3 +, NHR, NH2, SR 또는 NROR이고,
W는 Me, -CHO,
Figure 112020021813539-pat00120
, -CH2ORx 또는 -C(O)Ry이고,
V는 수소 또는 -ORx이고,
Ry는 -OH이거나, 또는 에스테르, 아미드 및 히드라지드로 구성된 군에서 선택된 카르복실 보호기이고,
Rs1은
Figure 112020021813539-pat00121
이고,
각 경우의 Rx'는 독립적으로 6원 내지 10원 아릴, C1-6지방족, 또는 질소, 산소 및 황으로 구성된 군에서 독립적으로 선택된 1개 또는 2개의 헤테로원자를 갖는 C1-6헤테로지방족으로부터 선택된 임의로 치환된 기이거나, 또는
2개의 Rx'가 함께 질소, 산소 및 황으로 구성된 군에서 독립적으로 선택된 1개 또는 2개의 헤테로원자를 갖는 5원 내지 7원 헤테로시클릭 고리를 형성하고,
각 경우의 R은 독립적으로 수소이거나, 또는 아실, 아릴알킬, 6원 내지 10원 아릴, C1-6지방족, 또는 질소, 산소 및 황으로 구성된 군에서 독립적으로 선택된 1개 또는 2개의 헤테로원자를 갖는 C1-6헤테로지방족으로부터 선택된 임의로 치환된 기이며,
각 경우의 Rx는 독립적으로 수소이거나, 또는 알킬 에테르, 벤질 에테르, 실릴 에테르, 아세탈, 케탈, 에스테르 및 카르보네이트로 구성된 군에서 선택된 산소 보호기임]
<화학식 IV>
Figure 112020021813539-pat00122
[상기 식에서,
각각의
Figure 112020021813539-pat00123
, Ry, Y', V 및 W는 화학식 IV-a의 화합물에 대해 정의된 바와 같고,
Rs는 화학식 I의 화합물에 대해 정의된 바와 같으며,
각 경우의 Rx는 독립적으로 수소이거나, 또는 알킬 에테르, 벤질 에테르, 실릴 에테르, 아세탈, 케탈, 에스테르 및 카르보네이트로 구성된 군에서 선택된 산소 보호기임].
상기 기재된 바와 같이, 본 발명은 화학식 I의 화합물의 제조 방법을 제공한다. 일부 실시양태에서, 본원에서 제공되는 화합물의 Rx기 및 Ry기는 적합한 보호기이다. 어떠한 특정 이론에도 얽매이려는 것은 아니지만, 본원에서 제공되는 화학식 IV의 화합물에서의 상기 보호기의 존재는 화학식 IV의 화합물을 화학식 V의 화합물과 반응시켜서 화학식 I의 화합물을 형성하는데 유용하다고 여겨진다. 반응식 1에서 하기 도시된 바와 같이, 화학식 IV의 화합물을 적합한 조건하에서 화학식 V의 화합물과 반응시켜 화학식 I의 화합물을 제공할 수 있다:
<반응식 1>
Figure 112020021813539-pat00124
여기서의 각각의
Figure 112020021813539-pat00125
, Rx, Ry, V 및 W는 상기 부류 및 하위부류 및 본원에 기재된 바와 같이 정의되고,
Y'는 수소, 할로겐, 알킬, 아릴, OR, ORy, OH, NR2, NR3 +, NHR, NH2, SR 또는 NROR이고,
Z는 수소이거나, 또는 아실, 지방족, 헤테로지방족, 아릴, 아릴알킬 및 헤테로아릴로 구성된 군에서 선택된 임의로 치환된 시클릭 또는 비-시클릭 잔기이거나, 또는 하기 구조를 갖는 탄수화물 도메인이고:
Figure 112020021813539-pat00126
여기서,
각 경우의 R1은 Rx이거나, 또는 하기 구조를 갖는 탄수화물 도메인이고:
Figure 112020021813539-pat00127
이때,
각 경우의 a, b 및 c는 독립적으로 0, 1 또는 2이고,
d는 1 내지 5의 정수이고, 여기서의 각각의 d 괄호 구조는 동일하거나 상이할 수 있지만, 단, d 괄호 구조는 푸라노스 또는 피라노스 잔기를 나타내고 b와 c의 합은 1 또는 2이고,
R0은 수소이거나, 또는 알킬 에테르, 벤질 에테르, 실릴 에테르, 아세탈, 케탈, 에스테르, 카르바메이트 및 카르보네이트로 구성된 군에서 선택된 산소 보호기이거나, 또는 아실, C1-10지방족, C1-6헤테로지방족, 6원 내지 10원 아릴, 아릴알킬, 질소, 산소 또는 황으로부터 독립적으로 선택된 1개 내지 4개의 헤테로원자를 갖는 5원 내지 10원 헤테로아릴, 질소, 산소 및 황으로 구성된 군에서 독립적으로 선택된 1개 또는 2개의 헤테로원자를 갖는 4원 내지 7원 헤테로시클릴로 구성된 군에서 선택된 임의로 치환된 잔기이며,
각 경우의 Ra, Rb, Rc 및 Rd는 독립적으로 수소, 할로겐, OH, OR, ORx, NR2, NHCOR이거나, 또는 아실, C1-10지방족, C1-6헤테로지방족, 6원 내지 10원 아릴, 아릴알킬, 질소, 산소 또는 황으로부터 독립적으로 선택된 1개 내지 4개의 헤테로원자를 갖는 5원 내지 10원 헤테로아릴, 질소, 산소 및 황으로 구성된 군에서 독립적으로 선택된 1개 또는 2개의 헤테로원자를 갖는 4원 내지 7원 헤테로시클릴로부터 선택된 임의로 치환된 기이다.
당업자는 본원에서 제공되는 화합물을 환원 조건 (즉, LiAlH4, NaBH4, AlH3, NaBH3(OAc), Zn(BH4)2, Et3SiH, 및 문헌 [March, (상기 문헌)]에 기재된 기타 물질)에 적용시켜서 알데히드 잔기를 알콜기 또는 메틸기로 변환시킬 수 있다는 것을 알 것이다. 또한, 본원에서 제공되는 화합물을 산화 조건 (즉, MnO4 -, 크롬산, 브롬, 옥손(Oxone)®, 산화은, 및 문헌 [March, (상기 문헌)]에 기재된 기타 물질)에 적용시켜서 알데히드 잔기를 카르복실기로 변환시킬 수도 있다. 이러한 히드록실기 또는 카르복실기는 상기 및 본원에서 정의된 바와 같은 적합한 보호기로 보호될 수 있다.
따라서, 특정 실시양태에서, W는 Me, -CHO,
Figure 112020021813539-pat00128
, -CH2ORx 또는 -C(O)ORy이다. 특정 실시양태에서, W는 메틸이다. 다른 실시양태에서, W는 -CHO이다. 특정 실시양태에서, W는 -CH2ORx이다. 다른 실시양태에서, W는 -C(O)ORy이다. 일부 실시양태에서, W는 -CH2OH이다. 다른 실시양태에서, W는 -CH2OBn이다. 다른 실시양태에서, W는 -CH2OSiEt3이다. 특정 실시양태에서, W는 -C(O)OH이다. 다른 실시양태에서, W는 -C(O)OBn이다.
특정 실시양태에서, V는 -ORx이다. 일부 실시양태에서, V는 -OH이다. 일부 실시양태에서, V는 수소이다.
상기 정의된 바와 같이,
Figure 112020021813539-pat00129
는 단일 또는 이중 결합을 나타낸다. 화학식 IV의 화합물을 이중 결합을 단일 결합으로 환원시키는 수소화 조건 (즉, 라니(Raney)-Ni, Pd/C, NaBH4, 환원된 니켈, 아담스(Adams') 촉매, 산화아연, 윌킨슨(Wilkinson's) 촉매, 및 문헌 [March, (상기 문헌)]에 기재된 기타 물질)에 적용시킬 수 있다는 것을 알 것이다.
C28 카르복실기를 다른 카르보닐 관능기로 변환시킬 수 있다는 것을 알 것이다. 일부 실시양태에서, 카르복실기를 알데히드로 환원시킨다. 다른 실시양태에서, 카르복실기를 바인렙(Weinreb) 아미드로 전환시킨다. 다른 실시양태에서, 카르복실기를 아미드로 전환시킨다. 다른 실시양태에서, 카르복실기를 에스테르로 전환시킨다.
상기 정의된 바와 같이, Y는 CH2, -O-, -NR- 또는 -NH-이다. 특정 실시양태에서, Y는 CH2이다. 특정 실시양태에서, Y는 -O-이다. 다른 실시양태에서, Y는 -NR-이다. 일부 실시양태에서, Y는 -NH-이다.
본 발명은 본원에서 제공되는 화학식 IV의 화합물의 보호기의 현명한 선택이 C28에 부착된 -C(O)Y'기의 유도체화를 허용한다는 인식을 포함한다. 특정 실시양태에서, -C(O)Y'는 케톤이다. 다른 실시양태에서, -C(O)Y'는 아미드이다. 일부 실시양태에서, -C(O)Y'는 에스테르이다.
화학식 V의 LG기는 적합한 이탈기이다. 당업자는 다양한 적합한 이탈기 LG를 사용하여 단계 S-1에 기재된 반응을 용이하게 할 수 있다는 것을 알 것이며, 본 발명에서는 모든 이러한 적합한 이탈기가 고려된다. 적합한 이탈기는 참여하는 원하는 화학적 잔기에 의해 쉽게 대체되는 화학적 기이다. 적합한 이탈기는 당업계에 공지되어 있고, 예를 들어 문헌 [March, (상기 문헌)]을 참조한다. 이러한 이탈기는 할로겐, 알콕시, 술포닐옥시, 임의로 치환된 알킬술포닐, 임의로 치환된 알케닐술포닐, 임의로 치환된 아릴술포닐 및 디아조늄 잔기를 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 일부 적합한 이탈기의 예는 클로로, 요오도, 브로모, 플루오로, 메탄술포닐 (메실), 토실, 트리플레이트, 니트로-페닐술포닐 (노실) 및 브로모-페닐술포닐 (브로실)을 포함한다. 추가의 이탈기는 본원에 기재되어 있다.
특정 실시양태에서, 화학식 V의 화합물은 글리코실화 공여체로서 작용할 수 있는 단당류 또는 올리고당류이다. 따라서, 본 발명의 또다른 측면에 따라, 본원에서 제공되는 화합물은 하기 화학식 VI 또는 VI'의 화합물이다:
<화학식 VI>
Figure 112020021813539-pat00130
<화학식 VI'>
Figure 112020021813539-pat00131
여기서의 각각의 R1, R2 및 R3은 상기 부류 및 하위부류 및 본원에 기재된 바와 같이 정의되며, LG1은 적합한 이탈기이다.
하기 반응식 2에 도시된 바와 같이, 화학식 IV의 화합물을 적합한 조건하에 화학식 VI의 화합물과 반응시켜서 하기 화학식 I-A의 화합물을 제공할 수 있다:
<반응식 2>
Figure 112020021813539-pat00132
여기서의 각각의
Figure 112020021813539-pat00133
, Rx, Ry, Rs, V, W, Y', Y, R1, R2, R3 및 LG1은 상기 부류 및 하위부류 및 본원에 기재된 바와 같이 정의된다.
본원에서 정의되고 기재된 바와 같이, 화학식 VI 및 VI'의 화합물의 LG1기는 글리코시드 공여자 이탈기이다. 당업자는 다양한 적합한 이탈기 LG1을 사용하여 기재된 반응을 용이하게 할 수 있다는 것을 알 것이며, 본 발명에서는 모든 이러한 적합한 이탈기가 고려된다.
일부 실시양태에서, LG1은 1가이다. 다른 실시양태에서, LG1은 2가이다. 특정 실시양태에서, 화학식 V의 LG기는 할로겐, 티오알킬, 티오아릴, 티오헤테로아릴, 티오시아노, O-아실, 오르토에스테르, O-카르보네이트, S-카르보네이트, 트리클로로이미데이트, 4-펜테닐, 포스페이트, O-술포닐, O-실릴, 히드록실, 디아지린 또는 아릴셀레노이다.
상기 기재된 바와 같이, 특정 실시양태에서, LG1기는 할로겐이다. 일부 실시양태에서, LG1은 Br이다. 일부 실시양태에서, LG1은 Cl이다. 일부 실시양태에서, LG1은 F이다.
일부 실시양태에서, LG1은 티오알킬이다. 일부 실시양태에서, LG1은 -SEt이다. 일부 실시양태에서, LG1은 -SMe이다.
일부 실시양태에서, LG1은 티오아릴이다. 일부 실시양태에서, LG1은 -SPh이다.
일부 실시양태에서, LG1은 티오헤테로아릴이다. 일부 실시양태에서, LG1은 티오피리디닐 (-SPy)이다. 일부 실시양태에서, LG1은
Figure 112020021813539-pat00134
이다. 일부 실시양태에서, LG1은
Figure 112020021813539-pat00135
이다.
일부 실시양태에서, LG1은 O-아실이다. 일부 실시양태에서, LG1은 -OAc이다. 일부 실시양태에서, LG1은 -OC(O)CH2Br이다. 일부 실시양태에서, LG1은 -OBz이다. 일부 실시양태에서, LG1은 -OC(O)C6H4-p-NO2이다. 일부 실시양태에서, LG1은 -OC(O)Py이다.
일부 실시양태에서, LG1기는 Z의 또다른 일부와 함께 시클릭 잔기를 형성할 수 있다. 특정 실시양태에서, LG1은 Z의 또다른 일부와 함께 오르토 에스테르 또는 그의 유도체를 형성한다. 특정 실시양태에서, LG1기는 tert-부틸 오르토 에스테르를 포함한다. 일부 실시양태에서, LG1기는 1-시아노에틸리덴을 포함한다. 일부 실시양태에서, LG1기는 (p-메틸페닐)티오에틸리덴을 포함한다. 일부 실시양태에서, LG1기는 에틸티오에틸리덴을 포함한다. 일부 실시양태에서, LG1기는 [N-(1-페닐에틸리덴)아미노]옥실-2,2-디메틸프로필리덴을 포함한다. 일부 실시양태에서, LG1기는 시클릭 티오카르보네이트를 포함한다. 일부 실시양태에서, LG1기는 디아지린을 포함한다.
일부 실시양태에서, LG1은 O-카르보네이트이다. 일부 실시양태에서, LG1은 O-크산테이트이다. 일부 실시양태에서, LG1은 -OC(S)SMe이다. 일부 실시양태에서, LG1은
Figure 112020021813539-pat00136
이다. 일부 실시양태에서, LG1은
Figure 112020021813539-pat00137
이다. 일부 실시양태에서, LG1은 -SC(S)-OEt이다. 일부 실시양태에서, LG1은
Figure 112020021813539-pat00138
이다.
특정 실시양태에서, LG1은 트리클로로이미데이트이다. 일부 실시양태에서, LG1은 -OC(NH)CCl3이다.
특정 실시양태에서, LG1은 4-펜테닐이다. 일부 실시양태에서, LG1은 -O(CH2)3CHCH2이다.
특정 실시양태에서, LG1은 포스페이트를 포함한다. 일부 실시양태에서, LG1은 디페닐 포스페이트를 포함한다. 일부 실시양태에서, LG1은 디페닐포스핀이미데이트를 포함한다. 일부 실시양태에서, LG1은 포스포로아미데이트를 포함한다. 일부 실시양태에서, LG1은 포스포로디아미드이미도티오에이트를 포함한다. 일부 실시양태에서, LG1은 디메틸포스피노티오에이트를 포함한다.
특정 실시양태에서, LG1은 O-술포닐이다. 일부 실시양태에서, LG1은 -OTs이다. 일부 실시양태에서, LG1은 -OMs이다. 일부 실시양태에서, LG1은 -OTf이다.
일부 실시양태에서, LG1은 O-실릴이다. 일부 실시양태에서, LG1은 -OTMS이다. 일부 실시양태에서, LG1은 -OSiEt3이다. 일부 실시양태에서, LG1은 -OTBS이다.
특정 실시양태에서, LG1은 히드록실이다.
특정 실시양태에서, LG1은 화학식 VI의 α-연결된 화합물이다. 특정 실시양태에서, LG1은 화학식 VI의 β-연결된 화합물이다.
특정 실시양태에서, LG1은 n-알케닐이다.
글리코실화 반응을 수행하기 위한 일반적인 방법 및 시약은 문헌 [Toshima, K. and Tatsuta, K., Chem. Rev. 1993, 93, 1503-1531]에 기재되어 있으며, 상기 문헌의 전체 내용은 본원에 참고로 포함된다.
특정 실시양태에서, 화학식 I의 화합물은 단계 S-1에 대해 기재된 바와 같이 화학식 VI 또는 VI'의 올리고당류를 화학식 IV의 화합물과 접합시켜 제공된다. 일부 실시양태에서, 전체 올리고당류는 단계 S-1 이전에 화학식 VI의 화합물로서 제조된다. 다른 실시양태에서, 화학식 VI의 단당류는 단계 S-1에서 화학식 IV의 화합물에 접합되고, 생성된 트리테르펜-당류 접합체로 추가의 글리코실화 반응을 실시하여 화학식 I의 화합물을 제공한다. 일부 실시양태에서, 화학식 I의 최종 트리테르펜 올리고당류 화합물의 조립에서 선택적 글리코실화 반응이 일어나도록 허용하는 보호기 전략을 이용한다.
따라서, 또다른 측면에서, 본 발명은 하기 화학식 VI-1, VI-2, VI-3, VI-4, VI-5, VI-6, VI-7, VI-8, VI-9, VI-10 및 VI-11의 화합물을 제공한다:
Figure 112020021813539-pat00139
Figure 112020021813539-pat00140
Figure 112020021813539-pat00141
여기서의 각각의 R2, R3, R4, R5, R6, Rx 및 LG1은 상기 부류 및 하위부류 및 본원에 기재된 바와 같이 정의된다.
특정 실시양태에서, 화학식 VI의 화합물은 단당류이고 D-푸코실이다. 일부 실시양태에서, 화학식 VI의 화합물은 단당류이고 L-푸코실이다. 일부 실시양태에서, 화학식 VI의 화합물은 단당류이고 푸코실은 아니다. 일부 실시양태에서, 화학식 VI의 화합물은 단당류이고 D-푸코실은 아니다. 일부 실시양태에서, 화학식 VI의 화합물은 단당류이고 β-D-푸코실은 아니다.
일부 실시양태에서, 화학식 VI의 화합물은 올리고당류이고 Y에 직접 부착된 탄수화물 도메인은 푸코실이다. 일부 실시양태에서, 화학식 VI의 화합물은 올리고당류이고 Y에 직접 부착된 탄수화물 도메인은 D-푸코실이 아니다. 일부 실시양태에서, 화학식 VI의 화합물은 올리고당류이고 Y에 직접 부착된 탄수화물 도메인은 β-D-푸코실이 아니다. 일부 실시양태에서, 화학식 VI의 화합물은 올리고당류이고 Y에 직접 부착된 탄수화물 도메인은 α-D-푸코실이 아니다. 일부 실시양태에서, 화학식 VI의 화합물은 올리고당류이고 Y에 직접 부착된 탄수화물 도메인은 푸코실이 아니다.
일부 실시양태에서, 화학식 VI의 화합물은 임의로 치환된 단당류이고 D-푸코실이다. 일부 실시양태에서, 화학식 VI의 화합물은 임의로 치환된 단당류이고 L-푸코실이다. 일부 실시양태에서, 화학식 VI의 화합물은 임의로 치환된 단당류이고 푸코실은 아니다. 일부 실시양태에서, 화학식 VI의 화합물은 임의로 치환된 단당류이고 β-D-푸코실은 아니다.
화학식 VI의 예시적 화합물은 하기 표 2에 기재되어 있다:
<표 2>
화학식 VI의 예시적 화합물
Figure 112020021813539-pat00142
Figure 112020021813539-pat00143
특정 실시양태에서, 본 발명의 화합물은 하기 기재된 반응식 3에 따라 일반적으로 제조된다:
<반응식 3>
Figure 112020021813539-pat00144
여기서의 각각의 R6 및 Rx는 상기 부류 및 하위부류 및 본원에 기재된 바와 같이 정의된다.
일부 실시양태에서, 본 발명의 화합물은 하기 기재된 반응식 4에 따라 일반적으로 제조된다:
<반응식 4>
Figure 112020021813539-pat00145
여기서의 각각의 R3 및 Rx는 상기 부류 및 하위부류 및 본원에 기재된 바와 같이 정의된다.
일부 실시양태에서, 본 발명의 화합물은 하기 기재된 반응식 5에 따라 일반적으로 제조된다:
<반응식 5>
Figure 112020021813539-pat00146
여기서의 각각의 R3, R6 및 Rx는 상기 부류 및 하위부류 및 본원에 기재된 바와 같이 정의된다.
일부 실시양태에서, 본 발명의 화합물은 하기 기재된 반응식 6에 따라 일반적으로 제조된다:
<반응식 6>
Figure 112020021813539-pat00147
여기서의 각각의 R1, R3, R5, R6, LG1 및 Rx는 상기 부류 및 하위부류 및 본원에 기재된 바와 같이 정의된다.
반응식 3 내지 6에 도시된 각각의 합성 단계에서, 당업자는 다양한 적합한 보호기가 사용될 수 있다는 것을 인식할 것이다. 직교 보호기 전략은 당업계에 공지되어 있고, 이것을 이용하여 당류 히드록실기를 선택적으로 보호하고 탈보호할 수 있다. 상기한 바와 같이, 다양한 적합한 이탈기 LG1이 또한 사용되어 글리코실화 단계 S-9를 수행할 수 있다는 것을 알 것이다.
특정 실시양태에서, 단계 S-1은 화학식 IV의 화합물에 대한 친핵체의 부가를 포함한다. 일부 실시양태에서, 화학식 IV의 화합물과 친핵체 사이의 반응은 적합한 에스테르화 조건을 이용하여 수행된다. 본원에서 사용된 바와 같이, 용어 "적절한 에스테르화 조건"은 산소 친핵체와 에스테르 또는 카르복실산 사이의 촉매되거나 촉매되지 않는 에스테르화 또는 에스테르교환반응을 지칭한다. 일부 실시양태에서, 상기 조건은 1종 이상의 염기의 첨가를 포함한다. 일부 실시양태에서, 상기 염기는 아민이다. 일부 실시양태에서, 에스테르화의 추가의 촉진제, 예컨대 DMAP 또는 EDC가 사용될 수 있다.
일부 실시양태에서, 화학식 IV의 화합물과 친핵체 사이의 반응은 적합한 펩티드 결합 형성 조건을 이용하여 수행된다. 적합한 펩티드 커플링 조건은 당업계에 공지되어 있고, 문헌 [Han et al., Tetrahedron, 60, 2447-67 (2004)]에 상세하게 기재되어 있는 것을 포함하며, 상기 문헌은 그 전문이 본원에 참고로 포함된다. 특정 실시양태에서, 펩티드 커플링 조건은 HOBt, DMAP, BOP, HBTU, HATU, BOMI, DCC, EDC, IBCF 또는 이것들의 조합물의 첨가를 포함한다.
일부 실시양태에서, 친핵체는 탄소-기재의 것이며, 예컨대 알킬 금속 종이다. 일부 실시양태에서, 친핵체는 그리그나르드(Grignard) 시약이다. 일부 실시양태에서, 친핵체는 유기리튬이다. 일부 실시양태에서, 친핵체는 유기보란이다. 일부 실시양태에서, 친핵체는 유기주석이다. 일부 실시양태에서, 친핵체는 에놀이다.
용도
화학식 I, II, III 또는 IV의 화합물은 아주반트로서 사용될 수도 있고, 또는 독소의 세포 흡수를 증대시키는데 사용될 수도 있다. 본 발명의 화합물은 신생물 또는 다른 증식성 질환의 생체내 치료 또는 예방에 특히 유용할 수 있다. 그러나, 상기 기재된 본 발명의 화합물은 또한 연구 또는 임상적 목적을 위해서 시험관내 사용될 수도 있다.
아주반트
대부분의 단백질 및 당단백질 항원은 단독 투여시에 면역원성이 불량하거나 비-면역원성이다. 이러한 항원에 대한 강력한 후천적 면역 반응을 위해서는 아주반트의 사용이 흔히 요구된다. 면역 아주반트는, 대상체에게 투여되는 경우에 항원에 대한 면역 반응을 증가시키거나 면역계 세포의 특정 활성을 증대시키는 물질이다. 아주반트는 또한 항원을 더 적은 용량으로 사용하여도 대상체에서 유용한 면역 반응을 달성하게 할 수 있다.
통상의 아주반트는 백반, 프로인트(Freund's) 아주반트 (사멸된 마이코박테리아를 함유하는 수중유 유화액), MDP를 함유하는 프로인트 아주반트 (무라밀디펩티드, MDP, 마이코박테리아의 성분을 함유하는 수중유 유화액), 백반과 보르데텔라 페르투시스(Bordetella pertussis) (사멸시킨 백일해균을 함유하는 수산화알루미늄 겔)을 포함한다. 이러한 아주반트는 항원의 방출을 지연시키고 대식세포에 의한 흡수를 증대시키는 작용을 한다고 여겨진다. 면역 자극성 복합체 (ISCOM), 예컨대 Quil-A (퀼라야 사포닌 추출물)는 전형적으로 콜레스테롤, 지질, 면역원 및 사포닌으로 구성되는 직경 약 40 nm의 개방형 케이지-유사 복합체이다. ISCOM은 항원을 시토졸로 전달하고, 다양한 실험 동물 모델에서 항체 반응 및 T 헬퍼 세포의 유도 및 또한 세포독성 T 림프구 반응을 촉진시키는 것으로 입증된 바 있다.
다양한 연구는 사포닌-기재의 아주반트와 관련이 있는 잠재적 독성에 대한 우려를 증가시켰다. Quil-A의 주요 성분을 시험한 분획화 실험은 QS-21이 낮은 독성을 가지며 QS-7은 CD-1 마우스에서 피내 시험된 용량에서 치사율을 나타내지 않는다는 것을 보여주었다. QS-7은 최대 200 ㎍/mL의 사포닌 수준에서 용혈 활성을 나타내지 않았다 ([Kensil et al., 1991, (상기 문헌)]).
인간에서, QS-21은 국부 독성과 전신 독성 둘다를 나타냈다. 건강한 환자에 대한 최대 용량은 전형적으로 ≤ 50 ㎍이고, 암 환자의 경우에는 ≤ 100 ㎍이다. 상기 언급한 바와 같이, QS-7은 유의한 독립적 아주반트 활성을 보유할 뿐만이 아니라 주목할 만한 상승작용적 면역 반응 증진을 유도하는 것으로 밝혀진 바 있다. 불행하게도, QS-7은 임상적으로 유용한 양으로 단리하는 것이 어려운 것으로 판명되었다.
본 발명은 QS-7 및 관련 퀼라야사포닌에 대한 합성 접근법 및 이것들의 구조적 변형이 높은 아주반트 효력 및 낮은 독성을 갖는 화합물을 제공할 수 있다는 인식을 포함한다.
독소의 흡수 증대
사포닌은 세포 막-투과화 특성을 나타내는 것으로 밝혀졌고, 이것들의 치료 잠재력에 대한 조사가 이루어졌다. 일부 경우에서, 사포닌은 단독으로는 사실상 효과가 없지만, 또다른 약물과 조합되어 사용되는 경우에는 상기 다른 약물의 효과를 유의하게 증폭시킬 것이다. 이러한 조합 효과의 일례는 진세노시드 및 시스-디아민디클로로백금(II)이다 ([Nakata, H., et al., Jpn J Cancer Res. 1998, 89, 733-40]). 따라서, 사포닌은 암 치료를 위해 항-종양 약물을 사용하는 조합 요법에서 잠재적 유용성을 갖는다. 안개초(Gypsophila paniculata L.)로부터의 사포니눔 알붐은 비-투과화 농도에서도 세포 배양물 중 키메라 독소의 세포독성을 증진시킨다고 기재된 바 있다.
특정 실시양태에서, 본원에서 제공되는 화합물을 사용하여 다른 세포독성제의 흡수를 증진시킬 수 있다.
백신
본 발명의 조성물은 대상체에서 항원에 대한 능동 면역을 유도하기 위한 백신으로서 유용하다. 본 발명의 조성물의 유익한 효과를 경험할 수 있는 임의의 동물이 치료될 수 있는 대상체의 범위에 속한다. 일부 실시양태에서, 상기 대상체는 포유동물이다. 일부 실시양태에서, 상기 대상체는 인간이다.
본 발명의 백신을 사용하여 수동 또는 능동 면역화에 의해 감염 또는 암에 대한 내성을 부여할 수 있다. 본 발명의 백신이 능동 면역화를 통한 내성 부여에 사용되는 경우, 본 발명의 백신은 동물에게 투여되어 증식성 또는 감염성 질환을 예방하거나 감쇠시키는 보호 면역 반응을 유발한다. 본 발명의 백신이 수동 면역화를 통해 감염에 대한 내성을 부여하는데 사용되는 경우, 상기 백신을 숙주 동물 (예를 들어, 인간, 개 또는 마우스)에게 제공하고 이러한 백신에 의해 유발된 항-혈청을 회수하여 감염 또는 질환이 있다고 추측되거나 원인 유기체에 노출된 수용자에게 직접 제공한다.
따라서, 본 발명은 본 발명의 백신에 포함된 면역원성 폴리펩티드에 대한 반응으로 생성되는 항-혈청에 의해 인식되고 결합되는 항원을 갖는 유기체 또는 종양 세포로 인한 증식성 질환을 예방하거나 감쇠시키는 수단에 관한 것이고 그러한 수단을 제공한다. 본원에서 사용된 바와 같이, 백신이 동물에게 투여되어 질환의 증상 또는 상태를 완전히 또는 부분적으로 감쇠 (즉, 저해)시키거나 상기 질환에 대한 동물의 완전한 또는 부분적 면역성을 생성하는 경우, 상기 백신은 그 질환을 예방하거나 감쇠시킨다고 일컬어진다.
백신 (또는 이것이 유발하는 항-혈청)의 투여는 "예방" 또는 "치료" 목적을 위한 것일 수 있다. 예방용으로 제공되는 경우, 백신(들)은 증식성 질환의 임의의 증상 이전에 제공된다. 백신(들)의 예방적 투여는 해당 질환의 임의의 후속 발생을 예방하거나 감쇠시키는 작용을 한다. 치료용으로 제공되는 경우, 백신(들)은 동물이 병원체로 감염되거나 특정 암을 가질 수 있음을 나타내는 증상의 검출시에 또는 그러한 검출 후에 제공된다. 백신(들)의 치료적 투여는 임의의 실제 질환 발생을 감쇠시키는 작용을 한다. 따라서, 백신은 (예상되는 감염 또는 암을 예방하거나 감쇠시키기 위해서) 질환 증식의 개시 이전에 또는 실제 증식의 개시 이후에 제공될 수 있다.
따라서, 한 측면에서, 본 발명은 1종 이상의 박테리아, 바이러스, 원생동물 또는 종양-관련 항원을 1종 이상의 본 발명의 화합물과 조합하여 포함하는 백신을 제공한다. 일부 실시양태에서, 상기 백신은 1종의 박테리아, 바이러스, 원생동물 또는 종양-관련 항원을 1종의 본 발명의 화합물과 조합하여 포함한다. 일부 실시양태에서, 상기 백신은 2종 이상의 박테리아, 바이러스, 원생동물 또는 종양-관련 항원을 1종의 본 발명의 화합물과 조합하여 포함한다. 일부 실시양태에서, 상기 백신은 2종 이상의 박테리아, 바이러스, 원생동물 또는 종양-관련 항원을 2종 이상의 본 발명의 화합물과 조합하여 포함한다. 일부 실시양태에서, 상기 백신은 1종의 박테리아, 바이러스, 원생동물 또는 종양-관련 항원을 2종 이상의 본 발명의 화합물과 조합하여 포함한다.
일부 실시양태에서, 본원에서 제공되는 백신의 1종 이상의 항원은 박테리아 항원이다. 특정 실시양태에서, 박테리아 항원은 헬리코박터 파일로리(Helicobacter pylori), 클라미디아 뉴모니애(Chlamydia pneumoniae), 클라미디아 트라코마티스(Chlamydia trachomatis), 우레아플라스마 우레아리티쿰(Ureaplasma urealyticum), 마이코플라스마 뉴모니애(Mycoplasma pneumoniae), 스타필로코쿠스(Staphylococcus) 종, 스타필로코쿠스 아우레우스(Staphylococcus aureus), 스트렙토코쿠스(Streptococcus) 종, 스트렙토코쿠스 피오게네스(Streptococcus pyogenes), 스트렙토코쿠스 뉴모니애(Streptococcus pneumoniae), 스트렙토코쿠스 비리단스(Streptococcus viridans), 엔테로코쿠스 패칼리스(Enterococcus faecalis), 나이세리아 메닝지티디스(Neisseria meningitidis), 나이세리아 고노레아(Neisseria gonorrhoeae), 바실러스 안트라시스(Bacillus anthracis), 살모넬라(Salmonella) 종, 살모넬라 타이피(Salmonella typhi), 비브리오 콜레라(Vibrio cholera), 파스튜렐라 페스티스(Pasteurella pestis), 슈도모나스 아에루기노사(Pseudomonas aeruginosa), 캄필로박터(Campylobacter) 종, 캄필로박터 제주니(Campylobacter jejuni), 클로스트리듐(Clostridium) 종, 클로스트리듐 디피실레(Clostridium difficile), 마이코박테륨(Mycobacterium) 종, 마이코박테륨 투베르쿨로시스(Mycobacterium tuberculosis), 트레포네마(Treponema) 종, 보렐리아(Borrelia) 종, 보렐리아 부르그도르페리(Borrelia burgdorferi), 렙토스프리아(Leptospria) 종, 헤모필루스 듀크레이(Hemophilus ducreyi), 코리네박테륨 디프테리아(Corynebacterium diphtheria), 보르데텔라 페르투시스(Bordetella pertussis), 보르데텔라 파라페르투시스(Bordetella parapertussis), 보르데텔라 브론키셉티카(Bordetella bronchiseptica), 헤모필루스 인플루엔자(Hemophilus influenza), 에스케리키아 콜라이(Escherichia coli), 시겔라(Shigella) 종, 에를리키아(Erlichia) 종, 리케치아(Rickettsia) 종 및 이것들의 조합으로 구성된 군에서 선택된 박테리아와 관련이 있는 항원이다.
특정 실시양태에서, 본원에서 제공되는 백신의 1종 이상의 항원은 바이러스-관련 항원이다. 특정 실시양태에서, 바이러스-관련 항원은 인플루엔자 바이러스, 파라인플루엔자 바이러스, 멈프스 바이러스, 아데노바이러스, 호흡기 합포체 바이러스, 엡스테인-바르 바이러스, 리노바이러스, 폴리오바이러스, 콕사키바이러스, 에코 바이러스, 홍역 바이러스, 풍진 바이러스, 수두 대상포진 바이러스, 헤르페스 바이러스, 단순 포진 바이러스, 파르보바이러스, 사이토메갈로바이러스, 간염 바이러스, 인간 파필로마바이러스, 알파바이러스, 플라비바이러스, 버냐바이러스, 광견병 바이러스, 아레나바이러스, 필로바이러스, HIV 1, HIV 2, HTLV-1, HTLV-II, FeLV, 소 LV, FeIV, 개 홍역 바이러스, 개 전염성 간염 바이러스, 고양이 칼리시바이러스, 고양이 비기관염 바이러스, TGE 바이러스, 구제역 질환 바이러스 및 이것들의 조합으로 구성된 군에서 선택된 바이러스와 관련이 있는 항원이다.
특정 실시양태에서, 본원에서 제공되는 백신의 1종 이상의 항원은 종양-관련 항원이다. 일부 실시양태에서, 종양-관련 항원은 사멸된 종양 세포 및 그의 용해물, MAGE-1, MAGE-3 및 그의 펩티드 단편, 인간 융모막 고나도트로핀 및 그의 펩티드 단편, 암성배아(癌性胚芽) 항원 및 그의 펩티드 단편, 알파 태아단백질 및 그의 펩티드 단편, 췌장 종양태아 항원 및 그의 펩티드 단편, MUC-1 및 그의 펩티드 단편, CA 125, CA 15-3, CA 19-9, CA 549, CA 195 및 이것들의 펩티드 단편, 전립선-특이적 항원 및 그의 펩티드 단편, 전립선-특이적 막 항원 및 그의 펩티드 단편, 편평 세포 암종 항원 및 그의 펩티드 단편, 난소암 항원 및 그의 펩티드 단편, 췌장암 관련 항원 및 그의 펩티드 단편, Her1/neu 및 그의 펩티드 단편, gp-100 및 그의 펩티드 단편, 돌연변이체 K-ras 단백질 및 그의 펩티드 단편, 돌연변이체 p53 및 그의 펩티드 단편, 말단절단형(truncated) 표피 성장 인자 수용체, 키메라 단백질 p210BCR-ABL, KH-1, N3, GM1, GM2, GD2, GD3, Gb3, 글로보(Globo)-H, STn, Tn, 루이스(Lewis)x, 루이스y, TF 및 이것들의 혼합물로 구성된 군에서 선택된 항원이다.
특정 실시양태에서, 항원은 화학식 I, II, III 또는 IV의 화합물에 공유결합으로 결합된다. 일부 실시양태에서, 항원은 화학식 I, II, III 또는 IV의 화합물에 공유결합으로 결합되지 않는다.
당업자는 백신이 임의로 제약상 허용가능한 부형제 또는 담체를 포함할 수 있다는 것을 알 것이다. 따라서, 또다른 측면에 따라, 본원에서 제공되는 백신은 제약상 허용가능한 부형제 또는 담체에 임의로 접합된 1종 이상의 항원을 포함한다. 일부 실시양태에서, 상기 1종 이상의 항원은 제약상 허용가능한 부형제에 공유결합으로 접합된다. 다른 실시양태에서, 상기 1종 이상의 항원은 제약상 허용가능한 부형제와 비-공유결합으로 회합된다.
상기 기재된 바와 같이, 아주반트를 사용하여 항원에 대한 면역 반응을 증가시킬 수 있다. 본 발명에 따라, 본원에서 제공되는 백신은 대상체에게 투여시에 면역 반응을 일으키는데 사용될 수 있다. 특정 실시양태에서, 항원에 대한 면역 반응은 대상체에게 본원에서 제공되는 백신을 상기 항원에 대한 상기 대상체의 면역 반응 강화 유효량으로 투여함으로써 강화될 수 있다.
상기 기재된 바와 같이, 본원에서 제공되는 화합물은 종양-관련 항원과 조합되어 암 백신 중의 아주반트로서 사용될 수 있다. 특정 실시양태에서, 상기 백신은 신생물의 치료 또는 예방에 사용될 수 있다. 특정 실시양태에서, 신생물은 양성 신생물이다. 다른 실시양태에서, 신생물은 악성 신생물이다. 본 발명의 화합물을 항원과 함께 사용하여 임의의 암을 치료할 수 있다.
특정 실시양태에서, 악성종양은 혈액계 악성종양이다. 혈액계 악성종양은 혈액, 골수 및/또는 림프절에 영향을 미치는 유형의 암이다. 화학식 I, II, III 또는 IV의 화합물을 사용하여 치료될 수 있는 혈액계 악성종양의 예는 급성 림프모구성 백혈병 (ALL), 급성 골수성 백혈병 (AML), 만성 골수성 백혈병 (CML), 만성 림프구성 백혈병 (CLL), 모발 세포 백혈병, 호지킨 림프종, 비-호지킨 림프종, 피부 T-세포 림프종 (CTCL), 말초 T-세포 림프종 (PTCL), 외투층 세포(Mantle cell) 림프종, B-세포 림프종, 급성 림프모구성 T 세포 백혈병 (T-ALL), 급성 전골수구성 백혈병 및 다발성 골수종을 포함하지만 이에 제한되지 않는다.
혈액계 악성종양 외의 다른 암 역시 화학식 I, II, III 또는 IV의 화합물을 사용하여 치료될 수 있다. 특정 실시양태에서, 암은 충실성 종양이다. 화학식 I, II, III 또는 IV의 화합물화합물을 사용하여 치료될 수 있는 몇가지 예시적 암은 결장암, 폐암, 골암, 췌장암, 위암(stomach cancer), 식도암, 피부암, 뇌암, 간암, 난소암, 자궁경부암, 자궁암, 고환암, 전립선암, 방광암, 신장암, 신경내분비암, 유방암, 위암(gastric cancer), 안암, 담낭암, 후두암, 구강암, 음경암, 분비선 종양, 직장암, 소장암, 육종, 암종, 흑색종, 요도암, 질암을 포함한다.
특정 실시양태에서, 본 발명의 화합물 및 제약 조성물은 조합 요법에 사용될 수 있고, 즉, 상기 화합물 및 제약 조성물이 1종 이상의 다른 원하는 치료제 또는 의료 절차와 동시에, 이전에 또는 이후에 투여될 수 있다. 조합 요법에 사용할 요법 (치료제 또는 절차)의 특별한 조합은 원하는 치료제 및/또는 절차의 상용성 및 달성하고자 하는 치료 효과를 고려할 것이다. 사용되는 요법이 동일 장애에 대해 원하는 효과를 달성할 수 있거나 (예를 들어, 본 발명의 화합물이 또다른 항-증식제와 동시에 투여될 수 있음) 이것들이 상이한 효과 (예를 들어, 임의의 역효과의 제어)를 달성할 수 있다는 것도 알 것이다.
예를 들어, 본 발명의 항암제와 조합되어 사용될 수 있는 다른 요법 또는 항암제의 몇가지 예는 수술, 방사선요법 (몇가지 예로는, γ-방사선, 중성자 빔 방사선요법, 전자 빔 방사선요법, 양성자 요법, 근접치료 및 전신 방사성 동위원소), 내분비 요법, 생물학적 반응 개질제 (몇가지 예로는, 인터페론, 인터류킨 및 종양 괴사 인자 (TNF)), 온열요법 및 냉동요법, 임의의 역효과를 감쇠시키기 위한 작용제 (예를 들어, 제토제) 및 기타 승인된 화학요법 약물, 예컨대 (이에 제한되지 않음) 알킬화 약물 (메클로레타민, 클로람부실, 시클로포스파미드, 멜팔란, 이포스파미드), 항-대사물질 (메토트렉세이트), 퓨린 길항제 및 피리미딘 길항제 (6-메르캅토퓨린, 5-플루오로우라실, 시타라빌, 겜시타빈), 방추체 저해제 (빈블라스틴, 빈크리스틴, 비노렐빈, 파클리탁셀), 포도필로톡신 (에토포시드, 이리노테칸, 토포테칸), 항생제 (독소루비신, 블레오마이신, 미토마이신), 니트로소우레아 (카르무스틴, 로무스틴), 무기 이온 (시스플라틴, 카르보플라틴), 효소 (아스파라기나제) 및 호르몬 (타목시펜, 류프롤리드, 플루타미드 및 메게스트롤)을 포함한다. 추가로, 본 발명은 또한 현재 임상 실험 중이고 결국에는 FDA의 승인을 받을 수 있는 특정 세포독성제 또는 항암제 (에포틸론 및 그의 유사체 및 겔다나마이신 및 그의 유사체를 포함하지만 이에 제한되지 않음)의 사용을 포함한다. 업데이트된 암 요법의 보다 포괄적인 논의를 위해서는 www.nci.nih.gov, www.fda.gov/cder/cancer/druglistframe.htm에서의 FDA 승인된 종양학 약물의 목록, 및 문헌 [The Merck Manual, Seventeenth Ed. 1999]을 참조하며, 이것들의 전체 내용은 본원에 참고로 포함된다.
또다른 측면에서, 본 발명은 대상체에게 치료 유효량의 화학식 I, II, III 또는 IV의 화합물을 투여하는 것을 포함하는, 대상체에서의 감염성 질환의 치료 방법을 제공한다. 일부 실시양태에서, 감염은 박테리아 감염이다. 일부 실시양태에서, 감염은 바이러스 감염이다. 일부 실시양태에서, 감염은 원생동물 감염이다. 일부 실시양태에서, 대상체는 인간이다.
제제
본 발명의 화합물은 제약상 허용가능한 부형제와 배합되어 제약 조성물을 형성할 수 있다. 특정 실시양태에서, 제약 조성물은 제약상 허용가능한 양의 본 발명의 화합물을 포함한다. 담체 물질과 배합되어 단일 투여 형태를 생성할 수 있는 활성 성분의 양은 치료할 숙주 및 특정 투여 방식에 따라 달라질 것이다. 단일 투여 형태를 생성하기 위해 담체 물질과 배합될 수 있는 활성 성분의 양은 일반적으로 치료 효과를 생성하는 화합물의 양일 것이다. 일반적으로, 이러한 양은 약 1％ 내지 약 99％ 활성 성분, 바람직하게는 약 5％ 내지 약 70％, 가장 바람직하게는 약 10％ 내지 약 30％의 범위일 것이다.
습윤제, 유화제 및 윤활제, 예컨대 나트륨 라우릴 술페이트 및 스테아르산마그네슘 및 또한 착색제, 이형제, 코팅제, 감미제, 향미제 및 방향제, 보존제 및 항산화제도 조성물 중에 존재할 수 있다.
제약상 허용가능한 항산화제의 예는 다음을 포함한다: 수용성 항산화제, 예컨대 아스코르브산, 시스테인 히드로클로라이드, 중황산나트륨, 메타중아황산나트륨, 아황산나트륨 등, 지용성 항산화제, 예컨대 아스코르빌 팔미테이트, 부틸화 히드록시아니솔 (BHA), 부틸화 히드록시톨루엔 (BHT), 레시틴, 프로필 갈레이트, 알파-토코페롤 등, 및 금속 킬레이팅제, 예컨대 시트르산, 에틸렌디아민 테트라아세트산 (EDTA), 소르비톨, 타르타르산, 인산 등.
본 발명의 제제는 경구, 비측, 국소 (협측 및 설하 포함), 직장, 질 및/또는 비경구 투여에 적합한 제제를 포함한다. 상기 제제는 단위 투여 형태로 편리하게 제공될 수 있고, 조제 분야에 공지된 임의의 방법으로 제조될 수 있다. 특정 실시양태에서, 본 발명의 제제는 시클로덱스트린, 리포좀, 미셀 형성제, 예를 들어 담즙산, 및 중합체성 담체, 예를 들어 폴리에스테르 및 폴리무수물로 구성된 군에서 선택된 부형제, 및 본 발명의 화합물을 포함한다. 특정 실시양태에서, 상기 언급된 제제는 본 발명의 화합물에 경구 생체이용가능성을 부여한다.
이러한 제제 또는 조성물의 제조 방법은 본 발명의 화합물이 담체 및 임의로는 1종 이상의 보조 성분과 회합되도록 하는 단계를 포함한다. 일반적으로, 제제는 본 발명의 화합물이 액체 담체 또는 미분된 고체 담체 또는 이들 둘다와 균일하고 친밀하게 회합되도록 한 후에 필요에 따라 생성물을 성형하여 제조된다.
경구 투여에 적합한 본 발명의 제제는 캡슐제, 카세제, 환제, 정제, 로젠지제 (향미 기재, 통상적으로는 수크로스 및 아카시아 또는 트라가칸트를 사용함), 산제, 과립제의 형태, 또는 수성 또는 비-수성 액체 중 용액제 또는 현탁액제, 또는 수중유 또는 유중수 액체 유화액제, 또는 엘릭시르제 또는 시럽제, 또는 파스틸제 (불활성 기재, 예컨대 젤라틴 및 글리세린, 또는 수크로스 및 아카시아를 사용함) 및/또는 구강세척액 등일 수 있으며, 이것 각각은 소정량의 본 발명의 화합물을 활성 성분으로서 함유한다. 본 발명의 화합물은 또한 볼루스제, 지제(electuary) 또는 페이스트제로 투여될 수도 있다.
경구 투여를 위한 본 발명의 고체 투여 형태 (캡슐제, 정제, 환제, 당의정, 산제, 과립제 등)에서, 활성 성분은 1종 이상의 제약상 허용가능한 담체, 예컨대 시트르산나트륨 또는 인산이칼슘 및/또는 임의의 하기 성분과 혼합된다: 충전제 또는 증량제, 예컨대 전분, 락토스, 수크로스, 글루코스, 만니톨 및/또는 규산, 결합제, 예를 들어 카르복시메틸셀룰로스, 알기네이트, 젤라틴, 폴리비닐 피롤리돈, 수크로스 및/또는 아카시아, 보습제, 예컨대 글리세롤, 붕해제, 예컨대 한천-한천, 탄산칼슘, 감자 또는 타피오카 전분, 알긴산, 특정 실리케이트 및 탄산나트륨, 용해 지연제, 예컨대 파라핀, 흡수 가속화제, 예컨대 4급 암모늄 화합물, 습윤제, 예를 들어 세틸 알콜, 글리세롤 모노스테아레이트 및 비-이온성 계면활성제, 흡수제, 예컨대 카올린 및 벤토나이트 점토, 윤활제, 예컨대 활석, 스테아르산칼슘, 스테아르산마그네슘, 고체 폴리에틸렌 글리콜, 나트륨 라우릴 술페이트 및 이것들의 혼합물, 및 착색제. 캡슐제, 정제 및 환제의 경우에, 제약 조성물은 완충제를 포함할 수도 있다. 유사한 유형의 고체 조성물이 락토스 또는 유당과 같은 이러한 부형제 및 또한 고분자량 폴리에틸렌 글리콜 등을 사용하여 연질 및 경질-쉘의 젤라틴 캡슐제에서의 충전제로 사용될 수도 있다.
정제는 임의로는 1종 이상의 보조 성분과 함께 압착 또는 성형하여 제조될 수 있다. 압착된 정제는 결합제 (예를 들어, 젤라틴 또는 히드록시프로필메틸 셀룰로스), 윤활제, 불활성 희석제, 보존제, 붕해제 (예를 들어, 나트륨 전분 글리콜레이트 또는 가교된 나트륨 카르복시메틸 셀룰로스), 표면-활성제 또는 분산제를 사용하여 제조될 수 있다. 성형된 정제는 분말화된 화합물의 혼합물이 불활성 액체 희석제로 습윤화되는 적합한 기계에서 제조될 수 있다.
정제, 및 본 발명의 제약 조성물의 다른 고체 투여 형태, 예컨대 당제, 캡슐제, 환제 및 과립제는 코팅 및 쉘, 예컨대 장용 코팅 및 제약 제제화 분야에 공지된 다른 코팅을 갖도록 임의로 스코어링되거나 제조될 수 있다. 이것들은 또한 예를 들어 원하는 방출 프로파일이 제공되도록 하는 다양한 비율의 히드록시프로필메틸 셀룰로스, 다른 중합체 매트리스, 리포좀 및/또는 미소구를 사용하여 그안의 활성 성분의 저속 또는 제어 방출을 제공하도록 제제화될 수도 있다. 이것들은 급속 방출용으로 제제화될 수 있고, 예를 들어 냉동-건조될 수 있다. 이것들은 예를 들어 박테리아-보유 필터를 통한 여과 또는 멸균화제의 혼입을 통해 사용 직전에 멸균수 또는 일부 다른 멸균 주사가능한 매질 중에 용해될 수 있는 멸균 고체 조성물의 형태로 멸균될 수 있다. 이들 조성물은 또한 임의로 불투명화제를 함유할 수도 있고, 위장관의 특정 부위에서 임의로는 지연 방식으로 활성 성분(들)만을 방출하거나 활성 성분(들)을 우선적으로 방출하는 조성물일 수 있다. 사용될 수 있는 매립 조성물의 예는 중합체 물질 및 왁스를 포함한다. 적절하다면, 활성 성분은 1종 이상의 상기한 부형제를 갖는 미세캡슐화 형태일 수도 있다.
본 발명의 화합물의 경구 투여를 위한 액체 투여 형태는 제약상 허용가능한 유화액제, 미세유화액제, 용액제, 현탁액제, 시럽제 및 엘릭시르제를 포함한다. 액체 투여 형태는 활성 성분 이외에도 당업계에서 통상 사용되는 불활성 희석제, 예를 들어 물 또는 다른 용매, 가용화제 및 유화제, 예컨대 에틸 알콜, 이소프로필 알콜, 에틸 카르보네이트, 에틸 아세테이트, 벤질 알콜, 벤질 벤조에이트, 프로필렌 글리콜, 1,3-부틸렌 글리콜, 오일 (특히, 면실유, 낙화생유, 옥수수유, 배아유, 올리브유, 피마자유 및 호마유), 글리세롤, 테트라히드로푸릴 알콜, 폴리에틸렌 글리콜 및 소르비탄의 지방산 에스테르 및 이것들의 혼합물을 함유할 수 있다.
경구 조성물은 불활성 희석제 이외에도 보조제, 예컨대 습윤제, 유화제 및 현탁화제, 감미제, 향미제, 착색제, 방향제 및 보존제를 포함할 수도 있다.
현탁액제는 활성 화합물 이외에도 현탁화제, 예를 들어 에톡실화된 이소스테아릴 알콜, 폴리옥시에틸렌 소르비톨 및 소르비탄 에스테르, 미세결정질 셀룰로스, 알루미늄 메타히드록시드, 벤토나이트, 한천-한천 및 트라가칸트 및 이것들의 혼합물을 함유할 수 있다.
직장 또는 질 투여를 위한 본 발명의 제약 조성물의 제제는 좌제로 제공될 수 있고, 이것은 1종 이상의 본 발명의 화합물을 예를 들어 코코아 버터, 폴리에틸렌 글리콜, 좌제 왁스 또는 살리실레이트를 포함하고 실온에서는 고체이지만 체온에서는 액체여서 직장 또는 질강 내에서 용융되어 활성 화합물을 방출하는 1종 이상의 적합한 비-자극 부형제 또는 담체와 혼합하여 제조될 수 있다.
질 투여에 적합한 본 발명의 제제는 또한 적절한 것으로 당업계에 공지된 상기 담체를 함유하는 질좌제, 탐폰제, 크림제, 겔제, 페이스트제, 발포제 또는 분무 제제를 포함한다.
본 발명의 화합물을 국소 또는 경피 투여하기 위한 투여 형태는 산제, 분무제, 연고제, 페이스트제, 크림제, 로션제, 겔제, 용액제, 패치제 및 흡입제를 포함한다. 활성 화합물을 멸균 조건하에 제약상 허용가능한 담체, 및 요구될 수 있는 임의의 보존제, 완충제 또는 추진제와 혼합할 수 있다.
연고제, 페이스트제, 크림제 및 겔제는 본 발명의 활성 화합물 이외에도 부형제, 예컨대 동물성 및 식물성 지방, 오일, 왁스, 파라핀, 전분, 트라가칸트, 셀룰로스 유도체, 폴리에틸렌 글리콜, 실리콘, 벤토나이트, 규산, 활석 및 산화아연 또는 이것들의 혼합물을 함유할 수 있다.
산제 및 분무제는 본 발명의 화합물 이외에도 부형제, 예컨대 락토스, 활석, 규산, 수산화알루미늄, 규산칼슘 및 폴리아미드 분말, 또는 이들 물질의 혼합물을 함유할 수 있다. 분무제는 통상의 추진제, 예컨대 클로로플루오로히드로카르본 및 휘발성의 치환되지 않은 탄화수소, 예컨대 부탄 및 프로판을 추가로 함유할 수 있다.
경피 패치제는 본 발명의 화합물을 신체로 제어 전달한다는 추가의 이점을 갖는다. 화합물을 적당한 매질 중에 용해 또는 분산시켜서 이러한 투여 형태를 제조할 수 있다. 흡수 증진제가 사용되어 화합물이 피부를 통해 유동되는 것을 증가시킬 수도 있다. 이러한 유동의 속도는 속도 제어 막을 제공하거나 화합물을 중합체 매트릭스 또는 겔 중에 분산시켜 제어될 수 있다.
안과용 제제, 눈 연고제, 산제, 용액제 등이 또한 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 고려된다.
비경구 투여에 적합한 본 발명의 제약 조성물은 1종 이상의 본 발명의 화합물을 1종 이상의 제약상 허용가능한 멸균 등장성 수성 또는 비-수성 용액, 분산액, 현탁액 또는 유화액, 또는 사용하기 바로 전에 멸균 주사가능한 용액 또는 분산액으로 재구성될 수 있는 멸균 분말과 함께 포함하며, 이는 당, 알콜, 항산화제, 완충제, 정균제, 제제를 의도된 수용자의 혈액과 등장성이 되게 하는 용질, 또는 현탁화제 또는 증점제를 함유할 수 있다.
본 발명의 제약 조성물에 사용될 수 있는 적합한 수성 및 비-수성 담체의 예는 물, 에탄올, 폴리올 (예컨대 글리세롤, 프로필렌 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜 등) 및 이것들의 적합한 혼합물, 식물성 오일, 예컨대 올리브유 및 주사가능한 유기 에스테르, 예컨대 에틸 올레에이트를 포함한다. 적당한 유동성은 예를 들어 코팅 물질, 예를 들어 레시틴의 사용에 의해, 분산액제의 경우에는 요구되는 입도의 유지에 의해, 및 계면활성제의 사용에 의해 유지될 수 있다.
이러한 조성물은 또한 보조제, 예컨대 보존제, 습윤제, 유화제 및 분산제를 함유할 수 있다. 다양한 항-박테리아제 및 항-진균제, 예를 들어 파라벤, 클로로부탄올, 페놀 소르브산 등을 포함시킴으로써 본 발명의 화합물에 대한 미생물의 작용 방지를 보장할 수 있다. 등장화제, 예를 들어 당, 염화나트륨 등을 조성물 내에 포함시키는 것이 바람직할 수도 있다. 추가로, 흡수를 지연시키는 작용제, 예를 들어 알루미늄 모노스테아레이트 및 젤라틴을 포함시킴으로써 주사가능한 제약 형태의 흡수를 연장시킬 수 있다.
일부의 경우에, 약물의 효과를 연장시키기 위해서 피하 또는 근육내 주사로부터의 약물 흡수를 저속화하는 것이 바람직하다. 이것은 물에 난용성인 결정질 또는 무정형 물질의 액체 현탁액을 사용함으로써 달성될 수 있다. 이후, 약물의 흡수 속도는 그의 용해 속도에 따라 달라지고, 용해 속도는 결정 크기 및 결정질 형태에 따라 달라질 수 있다. 별법으로, 비경구 투여된 약물 형태의 지연된 흡수는 해당 약물을 오일 비히클 중에 용해하거나 현탁시켜 달성된다.
주사가능한 저장부(depot) 형태는 폴리락티드-폴리글리콜리드와 같은 생분해성 중합체 중에 본 발명의 화합물의 미세캡슐 매트리스를 형성시켜 제조된다. 중합체에 대한 약물의 비율 및 사용된 특정 중합체의 성질에 따라 약물의 방출 속도가 제어될 수 있다. 다른 생분해성 중합체의 예는 폴리(오르토에스테르) 및 폴리(무수물)을 포함한다. 또한, 주사가능한 저장부 제제는 해당 약물을 신체 조직과 상용가능한 리포좀 또는 미세유화액 중에 포획하여 제조된다.
특정 실시양태에서, 화합물 또는 제약 제제는 경구 투여된다. 다른 실시양태에서, 화합물 또는 제약 제제는 정맥내 투여된다. 별법의 투여 경로는 설하, 근육내 및 경피 투여를 포함한다.
본 발명의 화합물이 인간 및 동물에게 의약품으로 투여되는 경우, 이것들은 그 자체로 제공될 수도 있고, 또는 제약상 허용가능한 담체와 함께 활성 성분을 예를 들어 0.1％ 내지 99.5％ (더욱 바람직하게는, 0.5％ 내지 90％)로 함유하는 제약 조성물로서 제공될 수도 있다.
본 발명의 제제는 경구, 비경구, 국소 또는 직장에 제공될 수 있다. 물론, 이것들은 각각의 투여 경로에 적합한 형태로 제공된다. 예를 들어, 이것들은 정제 또는 캡슐제 형태로, 주사 또는 흡입에 의해, 눈 로션제, 연고제, 좌제 등으로, 주사, 주입 또는 흡입에 의해, 로션제 또는 연고제에 의해 국소로, 좌제에 의해 직장으로 투여된다. 경구 투여가 바람직하다.
이들 화합물은 요법을 위해서 임의의 적합한 투여 경로, 예를 들어 경구, 비측 (예를 들어 분무제로서), 직장, 질내, 비경구, 뇌조내(intracisternally) 및 국소 (산제, 연고제 또는 점적제로서), 예를 들어 협측 및 설하로 인간 및 다른 동물에게 투여될 수 있다.
선택된 투여 경로와 무관하게, 본 발명의 화합물 (이는 적합한 수화된 형태로 사용될 수 있음) 및/또는 본 발명의 제약 조성물은 당업자에게 공지된 통상적인 방법에 의해 제약상 허용가능한 투여 형태로 제제화된다.
본 발명의 제약 조성물 중 활성 성분의 실제 투여량 수준은, 활성 성분이 환자에게 독성이 없으면서 특정 환자, 조성물 및 투여 방식에 대해 원하는 치료 반응을 달성하는데 효과적인 양이 되도록 달라질 수 있다.
선택된 투여량 수준은 사용되는 본 발명의 특정 화합물 또는 그의 에스테르, 염 또는 아미드의 활성, 투여 경로, 투여 시간, 사용되는 특정 화합물의 배출 또는 대사 속도, 처치 기간, 사용되는 특정 화합물과 조합되어 사용되는 다른 약물, 화합물 및/또는 물질, 치료받는 환자의 연령, 성별, 체중, 상태, 일반적인 건강 및 이전의 의학적 병력, 및 의료 분야에 공지된 유사 인자를 포함하는 다양한 인자에 따라 달라질 것이다.
당업계 통상의 기술을 갖는 의사 또는 수의사는 제약 조성물의 필요한 유효량을 쉽게 결정하고 처방할 수 있다. 예를 들어, 의사 또는 수의사는 제약 조성물 중에 사용되는 본 발명의 화합물의 용량을 원하는 치료 효과 달성에 요구되는 수준보다 낮은 수준에서 시작하고, 이후에는 원하는 효과가 달성될 때까지 상기 투여량을 점차 증가시킬 수 있다.
일부 실시양태에서, 본 발명의 화합물 또는 제약 조성물은 대상체에게 장기적으로 제공된다. 장기 처치는 오랜 기간 동안의 임의의 형태의 반복 투여, 예를 들어 1개월 이상, 1개월 내지 1년, 1년 이상 또는 그보다 더 오랫동안 수행되는 반복 투여를 포함한다. 많은 실시양태에서, 장기 처치는 대상체의 인생에 걸쳐서 본 발명의 화합물 또는 제약 조성물을 반복 투여하는 것을 포함한다. 바람직한 장기 처치는 예를 들어 1일 1회 이상, 1주 당 1회 이상, 또는 1개월 당 1회 이상의 정기적인 투여를 포함한다. 일반적으로, 적합한 용량, 예컨대 본 발명의 화합물의 1일 용량은 치료 효과를 생성하는데 유효한 최저 용량인 화합물의 양일 것이다. 이러한 유효 용량은 일반적으로 상기 기재된 인자에 따라 달라질 것이다. 일반적으로, 환자를 위한 본 발명의 화합물의 용량은, 지정된 효과를 위해 사용되는 경우에 체중 1 kg 당 1일 약 0.0001 내지 약 100 mg의 범위일 것이다. 바람직하게는, 1일 투여량은 체중 1 kg 당 화합물 0.001 내지 50 mg의 범위일 것이고, 훨씬 더욱 바람직하게는 체중 1 kg 당 화합물 0.01 내지 10 mg의 범위일 것이다. 그러나, 더 낮거나 더 높은 용량이 사용될 수 있다. 일부 실시양태에서, 대상체에게 투여되는 용량은 대상체의 생리가 연령, 질환 진행, 체중 또는 기타 인자로 인해 변화됨에 따라 달라질 수 있다.
일부 실시양태에서, 본원에서 제공되는 아주반트 화합물은 제약 조성물 또는 백신으로서 투여된다. 특정 실시양태에서, 아주반트 화합물의 투여량은 1 내지 2000 ㎍이다. 특정 실시양태에서, 아주반트 화합물의 투여량은 1 내지 1000 ㎍이다. 특정 실시양태에서, 아주반트 화합물의 투여량은 1 내지 500 ㎍이다. 특정 실시양태에서, 아주반트 화합물의 투여량은 1 내지 250 ㎍이다. 특정 실시양태에서, 아주반트 화합물의 투여량은 100 내지 1000 ㎍이다. 특정 실시양태에서, 아주반트 화합물의 투여량은 100 내지 500 ㎍이다. 특정 실시양태에서, 아주반트 화합물의 투여량은 100 내지 200 ㎍이다. 특정 실시양태에서, 아주반트 화합물의 투여량은 250 내지 500 ㎍이다. 특정 실시양태에서, 아주반트 화합물의 투여량은 10 내지 1000 ㎍이다. 특정 실시양태에서, 아주반트 화합물의 투여량은 500 내지 1000 ㎍이다. 특정 실시양태에서, 아주반트 화합물의 투여량은 50 내지 250 ㎍이다. 특정 실시양태에서, 아주반트 화합물의 투여량은 50 내지 500 ㎍이다.
원한다면, 활성 화합물의 유효 1일 용량은 임의로는 단위 투여 형태로 하루에 걸쳐서 적절한 간격을 두고 2개, 3개, 4개, 5개, 6개 이상의 하위용량으로 별도로 투여될 수 있다.
본 발명의 화합물은 단독으로 투여될 수 있지만, 특정 실시양태에서는 상기 화합물이 상기 기재된 바와 같은 제약 제제 (조성물)로서 투여된다.
본 발명에 따른 화합물은 다른 의약품과 유사하게 인간 의학 또는 수의학에서의 사용에 편리한 임의의 방법으로 투여되도록 제제화될 수 있다.
본 발명은 본 발명의 화합물의 제약 조성물을 포함하는 키트를 제공한다. 특정 실시양태에서, 이러한 키트는 화학식 I, II, III 또는 IV의 화합물 및 항원의 조합물을 포함한다. 작용제는 별도로 포장될 수도 있고 함께 포장될 수도 있다. 키트는 임의로 약제 처방에 관한 지침서를 포함한다. 특정 실시양태에서, 키트는 각 작용제의 다중 용량을 포함한다. 키트는 각 성분을 1주, 2주, 3주, 4주 또는 수개월 동안 대상체에게 처치하는데 충분한 양으로 포함할 수 있다. 키트는 면역요법의 전체 주기를 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 키트는 1종 이상의 박테리아, 바이러스, 원생동물 또는 종양-관련 항원, 및 1종 이상의 본원에서 제공되는 화합물을 포함하는 백신을 포함한다.
상기 및 본원에서 언급된 모든 참고문헌의 전체 내용은 본원에 참고로 포함된다.
전술한 명세서는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있게 하는데 충분하다고 간주된다. 예는 본 발명의 한 측면의 단일 예시로 의도된 것이기 때문에 본 발명이 본원에서 제공되는 예에 의한 범위 내에서 제한되는 것이 아니며, 다른 기능적으로 동등한 실시양태는 본 발명의 범위에 속한다. 전술한 기재로부터, 당업자에게는 본원에 나타내고 기재된 것 이외에도 본 발명의 다양한 변형이 명백해질 것이고, 이러한 변형은 첨부하는 특허청구범위에 속한다. 본 발명의 이점 및 목적이 본 발명의 각 실시양태에 의해 반드시 포함되는 것은 아니다.
실시예
실시예 1
QS-7-Api 내의 육당류 단편 (도 1)의 합성에는 선택적으로 보호된 단당류 2 내지 4, 6 및 8의 초기 제조가 요구되었다 (반응식 7). 크실로-, 글루코- 및 아피오-유래의 단당류 2 내지 4 (반응식 7A)는 이전에 보고된 절차 및 그의 변형법 ([Kim, Y. J.; Wang, P.; Navarro-Villalobos, M.; Rohde, B. D.; Derryberry, J.; Gin, D. Y. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 11906-11915], [Nguyen, H. M.; Chen, Y. N.; Duron, S. G.; Gin, D. Y. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 8766-8772])에 의해 다단계 순서로 수득하였고, 신규 당 6 및 8은 각각 람노피라노스 5 및 푸코피라노시드 7로부터 제조하였다. TIPSOTf를 사용한 선택적으로 보호된 람노피라노스 5의 실릴화 (반응식 7B)는 α-TIPS 글리코시드 (96％)를 제공하였고, 이것을 이후에 C4-O-탈벤질화하여 람노피라노시드 6 (98％)을 수득하였다. QS-7 내의 푸코실 잔기의 합성은 PMBCl을 사용한 알릴 푸코피라노시드 7의 선택적 C3-O-알킬화 (그의 일시적 스탄닐렌 아세탈을 경유함) (56％) (반응식 7C)로 시작하였다. 이것은 수평방향 C2-OH의 순차적인 선택적 실릴화 (97％) 및 축방향 C4-OH의 아세틸화 (>99％)를 허용했다. 최종적으로, DDQ를 사용한 PMB 에테르의 산화적 제거는 선택적으로 보호된 푸코피라노시드 8 (86％)을 제공하였다.
<반응식 7a>
Figure 112020021813539-pat00148
분지형 육당류의 수렴 조립 (반응식 8)은 람노피라노스 5로 푸코피라노시드 8을 탈수 글리코실화 (Ph2SO·Tf2O) ([Garcia, B. A.; Gin, D. Y. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 4269-4279])하는 것을 포함했다 (84％). 이후, 생성된 α-이당류 9로, TBS 제거 (95％), 새로운 Et2Zn/Pd(PPh3)4-매개 아노머 탈알릴화 (68％) ([Chandrasekhar, S.; Reddy, C. R.; Rao, R. J. Tetrahedron 2001, 57, 3435-3438]) 및 선택적 아노머 실릴화 (75％)를 비롯한 일련의 보호기 교환을 실시하여 적합한 글리코실 수용자로서의 이당류 10을 수득하였다. 이것의 글리코실 공여자 커플링 파트너는 크실로피라노스 2로 람노피라노시드 6을 화학선택적 및 입체선택적 탈수 글리코실화함으로써 β-이당류 11을 수득하여 (75％) 제조되었고, 이것으로 아피오스-유래의 공여자 4를 사용한 변형된 헬페리히(Helferich) 글리코실화 ([Roush, W. R.; Bennett, C. E. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 3541-3542])를 바로 수행하여 삼당류 12를 수득하였다 (86％). 이후, 12에서의 아세테이트 에스테르를 벤질리덴 아세탈 보호기로 교환 (94％)한 후에 람노-유래의 이소프로필리덴 케탈의 선택적 산 가수분해를 수행하여 상응하는 이웃자리 디올을 수득하였다 (71％). 이후, BnBr을 사용하여 상기 생성된 축방향 람노-C2-OH의 선택적 알킬화 (84％)를 달성할 수 있으며, 이것으로 글루코실 이미데이트 3을 사용한 C3-OH의 슈미트(Schmidt) 글리코실화 ([Schmidt, R. R.; Kinzy, W. Adv. Carbohydr. Chem. Biochem. 1994, 50, 21-123])가 허용되어 사당류 13 (86％)을 수득하였다. TES 에테르에 대한 벤조에이트 에스테르의 교환 (91％, 2개 단계) 및 아노머 TIPS기의 그의 α-트리클로로아세트이미데이트 대응물 14로의 전환 (92％, 2개 단계)으로, 이당류 10의 글리코실화에 적합한 공여자를 확보하였다. 이것은 상기 2가지 성분을 TMSOTf로 처리하여 육당류 15를 수득함 (62％)으로써 달성되었고, 이후 이것의 푸코실-TIPS-아세탈을 α-트리클로로아세트이미데이트 16으로 변환시켰다 (84％, 2개 단계).
<반응식 8a>
Figure 112020021813539-pat00149
전장 QS-7-Api 골격의 후기 단계 구축은 QS-21의 합성 과정 동안에 글루쿠로놀락톤 17로부터 이전에 제조 [Kim, et al., (상기 문헌)]되었던 철저하게 보호된 트리테르펜-삼당류 접합체 18 (반응식 9A)을 포함하였다. 이러한 C28-카르복실산 글리코실 수용자 18은 트리클로로아세트이미데이트 글리코실 공여자 16을 사용한 글리코실화 (BF3·OEt2)에 고도로 반응하여 완전 보호된 QS-7-Api를 수득하였고 (71％), 이것을 사용하여 주의깊게 관리되는 조건 (TFA, H2, Pd-C)하에 전반적인 탈보호를 실시하였다. 수득된 생성물 (71％)은, 시판 Quil-A ($90/g)의 철저한 RP-HPLC 정제로 수득된 천연 유래의 QS-7-Api (1) (미량의 천연 QS-7-Api (약 70％ 순도, NMR))와 동일한 것으로 밝혀졌다.
모든 올리고당류 단편의 드 노보(de novo) 구축에 의한 1의 이러한 합성 (반응식 9A)은 QS-7-Api의 구조를 확인시켜 주며, 천연 공급원으로부터 단리하는 경우보다 유의하게 더 신뢰할 수 있는, 1의 균질한 샘플에 대한 접근법을 제공한다. 이러한 사실에도 불구하고, 1의 합성법은 추가로 증진될 수 있다. Quil-A (19, 반응식 9B)는 퀼라야 사포나리아로부터의 시판 반-정제 추출물이고, 50종 초과의 상이한 사포닌을 다양한 양으로 함유하며 [Vansetten, (상기 문헌)], 이것들 중 많은 것에서 트리테르펜-삼당류 하위구조가 QS-7 (및 QS-21) 내에 혼입되어 있다. 이러한 모노데스모시드 사포닌 20 (반응식 9B)은 Quil-A 혼합물의 직접적인 염기 가수분해를 통해 반-순수 형태로 단리될 수 있다 [Higuchi et al., (상기 문헌)]. 과량의 TESOTf를 사용한 20의 후속적인 폴리(실릴화)로, 상응하는 노나키스(트리에틸실릴 에테르)를 수득하였고 (1.15 g의 19로부터 257 mg), 이것의 글루쿠론산 관능기는 벤질 에스테르 21로 선택적으로 유도체화될 수 있다 (CbzCl, 68％). 오직 Quil-A (19)로부터의 3-단계 프로토콜로만 수득되는 이러한 트리테르펜-삼당류 접합체는 육당류 16을 사용한 C28-카르복실레이트 글리코실화 (80％)에서 효과적인 공여자였고, 전반적인 탈보호 후에 QS-7-Api (1)를 제공하였다 (77％). 이러한 반합성 변형법에 대한 1의 최초 합성의 진보는 복잡한 QS-사포닌 아주반트 (및 유사한 비-천연 유사체)에 현저하게 증진된 설비를 제공하여, 항-종양 및 항-바이러스 백신 개발에 있어서 지금까지 이루어지지 못한 신규 아주반트를 발견할 수 있는 기회를 제공한다.
<반응식 9a>
Figure 112020021813539-pat00150
실험 절차
일반적인 절차
달리 나타내지 않는 한, 반응은 아르곤 양압하에서 유리 마개가 장착된 화염 건조 밀폐 튜브 또는 개질된 슈렝크(Schlenk) (켈달(Kjeldahl) 형태) 플라스크에서 수행되었다. 공기 및 습기에 감응성이 있는 액체 및 용액은 주사기를 통해 옮겼다. 적절한 탄수화물 및 술폭시드 시약은 톨루엔을 사용한 물의 공비 제거를 통해 건조시켰다. 분자 체는 350℃에서 활성화시켰고, 사용 직전에 분쇄한 후에 진공하에 화염 건조시켰다. 유기 용액은 30℃ 미만에서 회전 증발로 농축시켰다. 플래쉬 컬럼 크로마토그래피는 230 내지 400 메쉬 실리카 겔을 사용하여 수행하였다. 박층 크로마토그래피는 형광 지시자 (254 nm)로 함침시킨 230 내지 400 메쉬 실리카 겔로 0.25 mm 깊이로 미리 코팅해 둔 유리 플레이트를 사용하여 수행하였다.
재료
동결건조된 QS 사포닌 Quil-A (배치 L77-244)는 애커러트 케미칼 앤드 사이언티픽 코포레이션 (미국 뉴욕주 웨스트베리 소재)에 의한 분배를 통해 브렌태그 바이오섹터(Brenntag Biosector) (덴마크 프레데릭순트 소재)로부터 구하였다. 디클로로메탄, 테트라히드로푸란, 디에틸 에테르, 헥산, 톨루엔 및 벤젠은 아르곤 대기하에 중성 알루미나의 2개의 패킹된 컬럼에 통과시켜 정제하였다. 메탄올은 760 Torr에서 마그네슘으로부터 증류시켰다. 트리플루오로메탄술폰산 무수물은 760 Torr에서 오산화인으로부터 증류시켰다. 보론 트리플루오라이드 디에틸 에테레이트 및 피리딘은 760 Torr에서 수소화칼슘으로부터 증류시켰다. 디메틸포름아미드는 4 Å 분자 체에서 건조시켰다. 모든 다른 화학물질은 시판 판매처로부터 구하였고, 달리 언급하지 않는다면 추가의 정제 없이 사용하였다.
기기
적외선 (IR) 스펙트럼은 퍼킨 엘머(Perkin Elmer) 스펙트럼 BX 분광광도계 또는 브루커 텐서(Bruker Tensor) 27을 사용하여 수득하였다. 데이타는 흡수 주파수 (cm-1)로 제시하였다. 양성자 및 탄소-13 핵 자기 공명 (1H NMR 및 13C NMR) 스펙트럼은 배리안(Varian) 400, 배리안 500, 배리안 이노바(Varian Inova) 500 또는 브루커 어밴스(Bruker Avance) III 기기에 기록되었고, 화학적 이동은 테트라메틸실란으로부터의 백만분율 (δ 스케일) 낮은장(downfield)으로 표현되며, NMR 용매 중 잔류 프로튬으로 언급된다 (CHCl3: 1H NMR의 경우에는 δ 7.26, 13C NMR의 경우에는 δ 77.16). 데이타는 다음과 같이 제시된다: 화학적 이동, 다중성 (s = 단일선, bs = 광폭 단일선, d = 이중선, bd = 광폭 이중선, t = 삼중선, q = 사중선, m = 다중선 및/또는 다중 공명), 헤르츠 (Hz) 단위의 커플링 상수, 통합, 지정. RP-HPLC 정제 및 분석은 워터스(Waters) 2996 포토다이오드 어레이 검출기가 장착된 워터스 2545 2원 구배 HPLC 시스템에서 수행하였고, 흡광도는 214 nm 파장에서 모니터링하였다.
육당류의 제조
Figure 112020021813539-pat00151
O-트리이소프로필 4-O-벤질-2,3-디-O-이소프로필리덴-α-L-람노피라노시드 (S1): 디클로로메탄 (100 mL) 중 람노피라노시드 5 ([Nguyen, H. M.; Poole, J. L.; Gin, D. Y. Angew. Chem. Int. Ed. 2001, 40, 414-417]) (6.00 g, 20.4 mmol, 1.00 당량)의 용액에 0℃에서 2,6-루티딘 (8.30 mL, 71.4 mmol, 3.50 당량) 및 트리이소프로필실릴 트리플루오로메탄술포네이트 (9.30 mL, 34.7 mmol, 1.70 당량)를 첨가하였다. 상기 반응물을 이 온도에서 1시간 동안 교반한 후에 23℃에서 3시간 동안 교반하였다. 포화 수성 NaHCO3 (150 mL)을 첨가하고, 수성 층을 디클로로메탄 (3×150 mL)으로 추출하였다. 합한 유기 상을 포화 수성 NaCl (150 mL)로 세척하여 건조 (Na2SO4)시켜 여과하고 농축시켰다. 실리카 겔 크로마토그래피 (헥산/에틸 아세테이트 20:1)를 실시하여 α-아노머 S1 (8.8 g, 20 mmol, 96％ 수율)을 무색 액체로서 수득하였다.
Figure 112020021813539-pat00152
Figure 112020021813539-pat00153
O-트리이소프로필 2,3-디-O-이소프로필리덴-α-L-람노피라노시드 (6): 메탄올 (100 mL) 중 S1 (5.90 g, 13.1 mmol, 1.00 당량)의 용액에 10％ (건조 기준) 탄소상 팔라듐, 습윤, 데구사(Degussa) 유형 E101 NE/W (1.4 g, 0.65 mmol, 0.050 당량)를 첨가하였다. 상기 반응 혼합물을 수소 압력 (110 psi)하에서 7.5시간 동안 격렬하게 교반한 후에 셀라이트(Celite) 545 플러그를 통해 여과하고, 이것을 디클로로메탄으로 헹구었다. 여액 및 헹굼액을 농축시키고, 잔류물로 실리카 겔 크로마토그래피 (헥산/에틸 아세테이트 3:1)를 실시하여 6 (4.6 g, 1.3 mmol, 98％ 수율)을 무색 오일로서 수득하였다.
Figure 112020021813539-pat00154
Figure 112020021813539-pat00155
알릴 3-O-메톡시벤질-α-D-푸코피라노시드 (S2): 톨루엔 (10 mL) 중 알릴 푸코시드 7 (111 mg, 0.543 mmol, 1.00 당량) 및 산화디부틸주석 (125 mg, 0.502 mmol 당량)을 딘-스타르크(Dean-Stark) 장치에서 5시간 동안 환류시켰다. 상기 반응 혼합물을 23℃로 냉각한 후에 CsF (152 mg, 1.0 mmol)를 첨가하고 용매를 증발시켰다. 디메틸포름아미드 (3.0 mL) 및 p-메톡시벤질 클로라이드 (0.136 mL, 1.0 mmol, 2.0 당량)를 첨가하고, 상기 반응 혼합물을 23℃에서 48시간 동안 교반하였다. 용매를 증발시키고, 잔류물을 디클로로메탄 중에 취하여 여과하였다. 여액 및 헹굼액을 농축시키고 실리카 겔 크로마토그래피 (헥산/에틸 아세테이트 1:1)를 실시하여 S2 (98 mg, 0.30 mmol, 56％)를 무색 오일로서 수득하였다.
Figure 112020021813539-pat00156
Figure 112020021813539-pat00157
O-알릴 2-O-t-부틸디메틸실릴-3-O-메톡시벤질-α-D-푸코피라노시드 (S3): 푸코피라노시드 S2 (205 mg, 0.632 mmol, 1.00 당량), t-부틸디메틸실릴 클로라이드 (190 mg, 1.26 mmol, 1.99 당량), 이미다졸 (129 mg, 1.89 mmol, 3.00 당량) 및 4-(디메틸아미노)-피리딘 (6.2 mg, 0.051 mmol, 0.080 당량)을 디클로로메탄 (8.0 mL) 중에 용해하고 23℃에서 27시간 동안 교반하였다. 상기 반응 혼합물을 실리카 겔 크로마토그래피 (헥산/에틸 아세테이트 7:3)로 직접 정제하여 S3 (270 mg, 0.62 mmol, 97％ 수율)을 수득하였다.
Figure 112020021813539-pat00158
Figure 112020021813539-pat00159
O-알릴 4-O-아세틸-2-O-t-부틸디메틸실릴-3-O-메톡시벤질-α-D-푸코피라노시드 (S4): 디클로로메탄 (10 mL) 중 푸코피라노시드 S3 (264 mg, 0.602 mmol, 1.00 당량) 및 4-(디메틸아미노)-피리딘 (7.3 mg, 0.060 mmol, 0.10 당량)에 트리에틸아민 (0.25 mL, 1.8 mmol, 3.0 당량) 및 아세트산 무수물 (0.17 mL, 0.80 mmol, 3.0 당량)을 첨가하였다. 상기 반응 혼합물을 23℃에서 22.5시간 동안 교반한 후에 농축시키고 실리카 겔 크로마토그래피 (헥산/에틸 아세테이트 17:3)로 정제하여 S4 (288 mg, 0.599 mmol, >99％ 수율)를 무색 오일로서 수득하였다.
Figure 112020021813539-pat00160
Figure 112020021813539-pat00161
O-알릴 4-O-아세틸-2-O-t-부틸디메틸실릴-α-D-푸코피라노시드 (8): 디클로로메탄 (4 mL) 및 H2O (0.4 mL) 중 푸코피라노시드 S4 (100 mg, 0.208 mmol, 1.00 당량)에 0℃에서 2,3-디클로로-5,6-디시아노-1,4-퀴논 (71 mg, 0.31 mmol, 1.5 당량)을 첨가하였다. 0℃에서 10분 동안 교반하고 23℃에서 2.5시간 동안 교반한 후, 상기 반응 혼합물을 셀라이트 435를 통해 여과하여 농축시키고 실리카 겔 크로마토그래피 (헥산/에틸 아세테이트 4:1)로 정제하여 8 (65 mg, 0.18 mmol, 86％ 수율)을 무색 오일로서 수득하였다.
Figure 112020021813539-pat00162
Figure 112020021813539-pat00163
O-알릴 4-O-아세틸-[4-O-벤질-2,3-디-O-이소프로필리덴-α-L-람노피라노스-(1→3)]-2-O-t-부틸디메틸실릴-α-D-푸코피라노시드 (9): 트리플루오로메탄술폰산 무수물 (0.39 mL, 2.3 mmol, 2.8 당량)을 디클로로메탄 (25 mL) 중 람노피라노스 5 (245 mg, 0.832 mmol, 1.00 당량), 페닐 술폭시드 (982 mg, 4.85 mmol, 5.83 당량) 및 2,4,6-트리-t-부틸피리딘 (1.21 g, 4.89 mmol, 5.88 당량)의 용액에 -78℃에서 첨가하였다. 상기 반응물을 -78℃에서 30분 동안 교반하고 -45℃에서 1.5시간 동안 교반한 후, 디클로로메탄 (5.0 mL) 중 푸코피라노시드 8 (150 mg, 0.416 mmol, 0.500 당량)의 용액을 캐뉼라를 통해 첨가하였다. 상기 반응 혼합물을 -45℃에서 1시간 동안 교반하고 0℃에서 1시간 동안 교반하고 23℃에서 14시간 동안 교반하였다. 트리에틸아민 (0.1 mL)을 상기 반응 혼합물에 첨가하여 이것을 농축시키고 실리카 겔 크로마토그래피 (헥산/에틸 아세테이트 17:3)로 정제하여 9 (222 mg, 0.349 mmol, 84％ 수율)를 무색 오일로서 수득하였다.
Figure 112020021813539-pat00164
Figure 112020021813539-pat00165
O-알릴 4-O-아세틸-[4-O-벤질-2,3-디-O-이소프로필리덴-α-L-람노피라노스-(1→3)]-α-D-푸코피라노시드 (S5): 테트라히드로푸란 (10 mL) 중 이당류 9 (190 mg, 0.298 mmol, 1.00 당량)의 용액에 0℃에서 불화테트라부틸암모늄 용액 (테트라히드로푸란 중 1.0 M, 0.33 mL, 0.33 mmol, 1.1 당량)을 첨가하였다. 15분 후, 상기 반응 혼합물을 23℃로 가온하고 이 온도에서 4시간 동안 교반하였다. 실리카 겔 (1 g)을 첨가하고 용매를 제거하였고, 상기 반응 물질을 실리카 겔 크로마토그래피 (헥산/에틸 아세테이트 3:2)로 정제하여 S5 (148 mg, 0.283 mmol, 95％ 수율)를 수득하였다.
Figure 112020021813539-pat00166
Figure 112020021813539-pat00167
4-O-아세틸-[4-O-벤질-2,3-디-O-이소프로필리덴-α-L-람노피라노스-(1→3)]-D-푸코피라노스 (S6): 디에틸 에테르 (9.0 mL) 중 이당류 S5 (80 mg, 0.15 mmol, 1.0 당량) 및 Pd(PPh3)4 (18 mg, 0.015 mmol, 0.10 당량)에 Et2Zn 용액 (헥산 중 1.0 M, 1.53 mL, 1.53 mmol, 10.0 당량)을 첨가하였다. 상기 반응 혼합물을 23℃에서 10시간 동안 교반한 후에 또다른 분량의 Pd(PPh3)4 (18 mg, 0.015 mmol, 0.10 당량)를 첨가하였다. 11시간 후에 상기 반응물을 에틸 아세테이트로 희석한 후에 포화 수성 NaCl을 첨가하였다. 수성 상을 에틸 아세테이트 (2×50 mL)로 추출하였다. 합한 유기 상을 건조 (MgSO4)시키고 여과하여 농축시키고, 잔류물을 실리카 겔 크로마토그래피 (헥산/에틸 아세테이트 1:4)로 정제하여 헤미아세탈 S6을 아노머 혼합물 (50 mg, 0.10 mmol, 68％ 수율)로서 수득하였다.
Figure 112020021813539-pat00168
상기 헤미아세탈 혼합물을 다음 실릴화 반응에서 즉시 사용하였다.
Figure 112020021813539-pat00169
O-트리이소프로필실릴 4-O-아세틸-[4-O-벤질-2,3-디-O-이소프로필리덴-α-L-람노피라노스-(1→3)]-β-D-푸코피라노시드 (10): 디메틸포름아미드 (0.5 mL) 중 헤미아세탈 S6 (57 mg, 0.12 mmol, 1.0 당량), 이미다졸 (64 mg, 0.94 mmol, 8.0 당량) 및 4-(디메틸아미노)-피리딘 (3 mg, 0.02 mmol, 0.2 당량)의 용액을 트리이소프로필실릴클로라이드 (150 ㎕, 0.70 mmol, 5.9 당량)로 처리하였다. 상기 반응물을 23℃에서 4시간 동안 교반한 후에 실리카 겔 크로마토그래피 (헥산/에틸 아세테이트 4:1)로 직접 정제하여 10 (56 mg, 0.088 mmol, 75％)을 백색 분말로서 수득하였다.
Figure 112020021813539-pat00170
Figure 112020021813539-pat00171
O-트리이소프로필실릴 [2,4-디-O-벤질-β-D-크실로피라노실-(1→4)]-2,3-디-O-이소프로필리덴-α-L-람노피라노시드 (11): 디클로로메탄 (16 mL) 중 크실로피라노스 2 (140 mg, 0.424 mmol, 1.00 당량), 페닐술폭시드 (500 mg, 2.47 mmol, 5.83 당량) 및 2,4,6-트리-t-부틸피리딘 (604 mg, 2.44 mmol, 5.78 당량)의 용액에 -78℃에서 트리플루오로메탄술폰산 무수물 (0.20 mL, 1.19 mmol, 2.80 당량)을 첨가하였다. 15분 후, 디클로로메탄 (5 mL) 중 람노피라노시드 6 (305 mg, 0.846 mmol, 2.00 당량)의 용액을 캐뉼라를 통해 첨가하였다. 상기 반응 혼합물을 -78℃에서 15분 동안 교반하고 -45℃에서 30분 동안 교반하고 0℃에서 30분 동안 교반하고 23℃에서 10시간 동안 교반하고 35℃에서 5시간 동안 교반하고 마지막으로는 23℃에서 9시간 더 교반하였다. 상기 반응 혼합물을 디클로로메탄 (100 mL)으로 희석하고 포화 수성 NaHCO3 (2×100 mL) 및 포화 수성 NaCl (2×100 mL)로 세척하였다. 수성 세척액을 디클로로메탄 (150 mL)으로 추출하고, 합한 유기 상을 건조 (MgSO4)시켜 여과하고 농축시켜서 크림 색상의 무정형 고체를 수득하였다. 실리카 겔 크로마토그래피 (헥산/에틸 아세테이트 7:3)로 11 (215 mg, 75％ 수율)을 백색 무정형 고체로서 수득하였다.
Figure 112020021813539-pat00172
Figure 112020021813539-pat00173
O-트리이소프로필실릴 {[2,3-디-O-아세틸-5-O-벤질-β-D-아피오푸라노실-(1→3)]-2,4-디-O-벤질-β-D-크실로피라노실-(1→4)]}-2,3-디-O-이소프로필리덴-α-L-람노피라노시드 (12): 디클로로메탄 (19 mL) 중 1,2,3-트리-O-아세틸-5-O-벤질-β-D-아피오푸라노시드 (4) (466 mg, 1.27 mmol, 1.89 당량) 및 11 (452 mg, 0.672 mmol, 1.00 당량)의 용액에 0℃에서 t-부틸디메틸실릴 트리플루오로메탄술포네이트 (7.7 ㎕, 0.034 mmol, 0.050 당량)를 첨가하였다. 25분 후에 트리에틸아민 (0.1 mL)을 첨가하였다. 상기 반응 혼합물을 농축시키고, 잔류물을 실리카 겔 크로마토그래피 (헥산/에틸 아세테이트 4:1→3:2)로 정제하여 12 (567 mg, 0.579 mmol, 86％ 수율)를 무색 오일로서 수득하였다.
Figure 112020021813539-pat00174
Figure 112020021813539-pat00175
O-트리이소프로필실릴 {[5-O-벤질-2,3-디-O-벤질리덴-β-D-아피오푸라노실-(1→3)]-2,4-디-O-벤질-β-D-크실로피라노실-(1→4)]}-2,3-디-O-이소프로필리덴-α-L-람노피라노시드 (S7): 탄산칼륨 (221 mg, 1.60 mmol, 6.99 당량)을 메탄올 (10 mL) 및 물 (1 mL) 중 삼당류 12 (224 mg, 0.229 mmol, 1.00 당량)의 용액에 첨가하였다. 상기 반응물을 23℃에서 1시간 동안 교반하였다. 상기 반응물을 포화 수성 NH4Cl 용액 (100 mL)으로 희석하고 디클로로메탄 (3×100 mL)으로 추출하였다. 합한 유기 상을 건조 (Na2SO4)시키고 진공하에 농축시켰다.
잔류물을 α,α-디메톡시톨루엔 (25 mL) 및 p-톨루엔술폰산 일수화물 (22 mg, 0.11 mmol, 0.51 당량)로 처리하고 23℃에서 2시간 동안 교반하였다. 이어서, 상기 반응 혼합물을 디클로로메탄 (150 mL)으로 희석하여 포화 수성 NaHCO3 (100 mL) 및 물 (100 mL)로 세척하였다. 유기 상을 건조 (Na2SO4)시켜 여과하고 가열하며 진공하에 농축시켜서 잉여 α,α- 디메톡시톨루엔을 제거하였다. 잔류물을 실리카 겔 크로마토그래피 (헥산/에틸 아세테이트 82:18)로 정제하여 삼당류 S7 (211 mg, 0.215 mmol, 2개 단계에 걸쳐서 94％ 수율)을 수득하였다.
Figure 112020021813539-pat00176
Figure 112020021813539-pat00177
O-트리이소프로필실릴 {[5-O-벤질-2,3-디-O-벤질리덴-β-D-아피오푸라노실-(1→3)]-2,4-디-O-벤질-β-D-크실로피라노실-(1→4)]}-α-L-람노피라노시드 (S8): 메탄올 (2.0 mL) 및 물 (6 방울)의 혼합물 중 삼당류 S7 (133 mg, 0.135 mmol, 1.00 당량)의 용액에 p-톨루엔술폰산 일수화물 (13 mg, 0.068 mmol, 0.51 당량)을 첨가하였다. 상기 반응물을 23℃에서 5일 동안 교반한 후에 실리카 겔 크로마토그래피 (헥산/에틸 아세테이트 1:4→1:1)로 직접 정제하여 S8 (90 mg, 0.095 mmol, 71％ 수율) 및 출발 물질 S7 (10 mg, 0.010 mmol, 7.5％ 회수율)을 수득하였다.
Figure 112020021813539-pat00178
Figure 112020021813539-pat00179
O-트리이소프로필실릴 2-O-벤질-{[5-O-벤질-2,3-디-O-벤질리덴-β-D-아피오푸라노실-(1→3)]-2,4-디-O-벤질-β-D-크실로피라노실-(1→4)]}-α-L-람노피라노시드 (S9): 삼당류 S8 (87 mg, 0.092 mmol, 1.0 당량), 디클로로메탄 (2.0 mL) 및 20％ 수성 NaOH (1.0 mL)의 혼합물에 n-Bu4NBr (6 mg, 0.02 mmol, 0.2 당량) 및 브롬화벤질 (0.11 mL, 0.92 mmol, 10 당량)을 첨가하였다. 23℃에서 20시간이 지난 후, 상기 반응 혼합물을 농축시키고, 생성된 잔류물을 실리카 겔 크로마토그래피 (헥산/에틸 아세테이트 78:22)로 정제하여 S9 (80 mg, 84％ 수율)를 수득하였다.
Figure 112020021813539-pat00180
Figure 112020021813539-pat00181
O-트리이소프로필실릴 [2-O-벤조일-3,4,6-트리-O-벤질-β-D-글루코피라노실-(1→3)]-2-O-벤질-{[5-O-벤질-2,3-디-O-벤질리덴-β-D-아피오푸라노실-(1→3)]-2,4-디-O-벤질-β-D-크실로피라노실-(1→4)]}-α-L-람노피라노시드 (13): 디에틸 에테르 (5.0 mL) 중 삼당류 S9 (88 mg, 0.085 mmol, 1.0 당량) 및 글루코실 이미데이트 3 (131 mg, 0.187 mmol, 2.20 당량)의 용액에 -45℃에서 디클로로메탄 (115 ㎕) 중 트리메틸실릴 트리플루오로메탄술포네이트 (2.3 ㎕, 0.013 mmol, 0.15 당량)의 용액을 첨가하였다. 이 온도에서 30분이 지난 후, 트리에틸아민 (0.15 mL)을 상기 반응 혼합물에 첨가하여 이것을 농축시키고 실리카 겔 크로마토그래피 (벤젠/에틸 아세테이트 19:1)로 정제하여 13 (115 mg, 0.0733 mmol, 86％ 수율)을 수득하였다.
Figure 112020021813539-pat00182
Figure 112020021813539-pat00183
O-트리이소프로필실릴 2-O-벤질-[3,4,6-트리-O-벤질-β-D-글루코피라노실-(1→3)]-{[5-O-벤질-2,3-디-O-벤질리덴-β-D-아피오푸라노실-(1→3)]-2,4-디-O-벤질-β-D-크실로피라노실-(1→4)]}-α-L-람노피라노시드 (S10): 디클로로메탄 (15 mL) 중 사당류 13 (110 mg, 0.0701 mmol, 1.00 당량)의 용액에 -78℃에서 수소화디이소부틸알루미늄 용액 (헥산 중 1.0 M, 0.14 mL, 0.14 mmol, 2.0 당량)을 첨가하였다. 0.5시간 후에 추가의 수소화디이소부틸알루미늄 용액 (헥산 중 1.0 M, 0.20 mL, 0.20 mmol, 2.9 당량)을 첨가하고, 0.5시간 후에 상기 반응물을 메탄올로 -78℃에서 켄칭(quenching)시켰다. 상기 반응 혼합물을 농축시키고, 잔류물을 실리카 겔 크로마토그래피 (헥산/에틸 아세테이트 4:1)로 정제하여 S10 (95 mg, 0.065 mmol, 92％ 수율)을 수득하였다.
Figure 112020021813539-pat00184
Figure 112020021813539-pat00185
O-트리이소프로필실릴 2-O-벤질-[3,4,6-트리-O-벤질-2-O-트리이소프로필실릴-β-D-글루코피라노실-(1→3)]-{[5-O-벤질-2,3-디-O-벤질리덴-β-D-아피오푸라노실-(1→3)]-2,4-디-O-벤질-β-D-크실로피라노실-(1→4)]}-α-L-람노피라노시드 (S11): 디클로로메탄 (10 mL) 중 사당류 S10 (90 mg, 0.061 mmol, 1.0 당량)의 용액에 0℃에서 2,6-루티딘 (0.21 mL, 1.8 mmol, 26 당량) 및 트리에틸실릴 트리플루오로메탄술포네이트 (0.21 mL, 0.92 mmol, 15 당량)를 첨가하였다. 상기 반응 혼합물을 이 온도에서 30분 동안 교반하고 23℃에서 8시간 동안 교반하였다. 상기 반응 혼합물을 농축시키고, 잔류물을 실리카 겔 크로마토그래피 (헥산/에틸 아세테이트 23:2)로 정제하여 S11 (96 mg, 0.061 mmol, 99％ 수율)을 수득하였다.
Figure 112020021813539-pat00186
Figure 112020021813539-pat00187
2-O-벤질-[3,4,6-트리-O-벤질-2-O-트리이소프로필실릴-β-D-글루코피라노실-(1→3)]-{[5-O-벤질-2,3-디-O-벤질리덴-β-D-아피오푸라노실-(1→3)]-2,4-디-O-벤질-β-D-크실로피라노실-(1→4)]}-L-람노피라노스 (S12): 테트라히드로푸란 (6 mL) 중 사당류 S11 (96 mg, 0.061 mmol, 1.0 당량)의 용액에 0℃에서 불화테트라부틸암모늄 용액 (테트라히드로푸란 중 1.0 M, 63 ㎕, 0.063 mmol, 1.0 당량)을 첨가하였다. 3분 후에 실리카 겔 (120 mg)을 상기 반응 혼합물에 첨가하여 이것을 농축시키고 실리카 겔 크로마토그래피 (헥산/에틸 아세테이트 11:9)로 정제하여 헤미아세탈 S12 (88 mg, 정량적 수율)를 수득하였다.
Figure 112020021813539-pat00188
Figure 112020021813539-pat00189
O-트리클로로아세트이미도일 2-O-벤질-[3,4,6-트리-O-벤질-2-O-트리이소프로필실릴-β-D-글루코피라노실-(1→3)]-{[5-O-벤질-2,3-디-O-벤질리덴-β-D-아피오푸라노실-(1→3)]-2,4-디-O-벤질-β-D-크실로피라노실-(1→4)]}-α-L-람노피라노시드 (14): 디클로로메탄 (10 mL) 중 헤미아세탈 S12 (64 mg, 0.045 mmol, 1.0 당량)의 용액에 0℃에서 트리클로로아세토니트릴 (0.9 mL, 0.9 mmol, 200 당량) 및 1,8-디아자바이시클로[5.4.0]운데크-7-엔 (62 ㎕, 0.045 mmol, 10 당량)을 첨가하였다. 0℃에서 3시간이 지난 후에 트리에틸아민 (100 ㎕)을 첨가하였다. 상기 반응 혼합물을 농축시키고, 잔류물을 실리카 겔 크로마토그래피 (헥산/에틸 아세테이트 7:3)로 정제하여 14 (65 mg, 92％ 수율)를 수득하였다.
Figure 112020021813539-pat00190
Figure 112020021813539-pat00191
O-트리이소프로필실릴 (2-O-벤질-[3,4,6-트리-O-벤질-2-O-트리이소프로필실릴-β-D-글루코피라노실-(1→3)]-{[5-O-벤질-2,3-디-O-벤질리덴-β-D-아피오푸라노실-(1→3)]-2,4-디-O-벤질-β-D-크실로피라노실-(1→4)]}-α-L-람노피라노시드-[1→2])-4-O-아세틸-[4-O-벤질-2,3-디-O-이소프로필리덴-α-L-람노피라노스-(1→3)]-β-D-푸코피라노시드 (15): 디클로로메탄 (1.5 mL)을 이당류 10 (18 mg, 0.028 mmol, 2.8 당량), 이미데이트 14 (16 mg, 0.010 mmol, 1.0 당량) 및 4 Å 분자 체 (40 mg)에 첨가하고, 생성된 혼합물을 30분 동안 23℃에서 교반한 후에 -15℃로 냉각시켰다. 디클로로메탄 (20 ㎕) 중 트리메틸실릴 트리플루오로메탄술포네이트 (0.145 ㎕, 0.000799 mmol, 0.0783 당량)의 용액을 첨가하였다. 40분 후에 트리에틸아민 (60 ㎕)을 첨가하고, 상기 반응 혼합물을 여과하여 농축시키고 실리카 겔 크로마토그래피 (벤젠/에틸 아세테이트 97:3)로 정제하여 15 (13 mg, 62％ 수율)를 수득하였다.
Figure 112020021813539-pat00192
Figure 112020021813539-pat00193
O-트리클로로아세트이미도일 (2-O-벤질-[3,4,6-트리-O-벤질-2-O-트리이소프로필실릴-β-D-글루코피라노실-(1→3)]-{[5-O-벤질-2,3-디-O-벤질리덴-β-D-아피오푸라노실-(1→3)]-2,4-디-O-벤질-β-D-크실로피라노실-(1→4)]}-α-L-람노피라노시드-[1→2])-4-O-아세틸-[4-O-벤질-2,3-디-O-이소프로필리덴-α-L-람노피라노스-(1→3)]-α-D-푸코피라노시드 17: 테트라히드로푸란 (1.50 mL) 중 15 (10.0 mg, 0.00489 mmol, 1.00 당량)의 용액에 0℃에서 불화테트라부틸암모늄 용액 (테트라히드로푸란 중 0.0245 M, 0.20 mL, 0.0049 mmol, 1.0 당량)을 첨가하였다. 50분 후, 용매를 진공하에 0℃에서 제거하여 옅은 황색 오일을 수득하였고, 이것을 바로 추가의 반응에 사용하였다.
Figure 112020021813539-pat00194
헤미아세탈 잔류물을 톨루엔 (3×1 mL)을 사용한 물의 공비 제거로 건조시킨 후에 디클로로메탄 (4.0 mL) 중에 용해하고 0℃로 냉각시켰다. 트리클로로아세토니트릴 (74 ㎕, 0.74 mmol, 150 당량) 및 1,8-디아자바이시클로[5.4.0]운데크-7-엔 (2.7 ㎕, 0.020 mmol, 4.0 당량)을 첨가하고, 상기 용액을 0℃에서 13.5시간 동안 교반하고 23℃에서 2시간 동안 교반하였다. 이어서, 상기 용액을 농축시키고 실리카 겔 크로마토그래피 (벤젠/에틸 아세테이트 99:1→9:1)로 정제하여 16 (8.3 mg, 0.0041 mmol, 84％ 수율)을 수득하였다.
Figure 112020021813539-pat00195
합성 QS-7-API의 최종 조립
Figure 112020021813539-pat00196
완전 보호된 합성 QS-7-Api (S13): 디클로로메탄 (20 ㎕) 중 삼불화붕소 디에틸 에테레이트 (0.40 ㎕, 0.0032 mmol, 1.0 당량)의 용액을 디클로로메탄 (2.0 mL) 중 이미데이트 16 (6.4 mg, 0.0031 mmol, 1.0 당량), 18 (9.1 mg, 0.0047 mmol, 1.5 당량) 및 4Å 분자 체 (20 mg)의 용액에 -78℃에서 주입하였다. 반응 온도가 23℃로 서서히 가온되도록 하고, 16.5시간 후에 트리에틸아민 (20 ㎕)을 첨가하였다. 상기 반응물을 농축시키고 실리카 겔 크로마토그래피 (헥산/에틸 아세테이트 4:1)로 정제하여 S13 (8.5 mg, 0.0022 mmol, 71％ 수율) 및 출발 물질 18 (3.0 mg, 0.0016 mmol, 33％ 회수율)을 수득하였다.
Figure 112020021813539-pat00197
Figure 112020021813539-pat00198
합성 QS-7-Api (1): 디클로로메탄 (0.20 mL) 중 완전 보호된 QS-7-Api S13 (1.3 mg, 0.00034 mmol, 1.0 당량)의 용액 2개를 각각 10 mL 둥근 바닥 플라스크로 옮기고 0℃로 냉각시켰다. 트리플루오로아세트산 (1.0 mL, TFA/물 4:1)의 미리 냉각시킨 (0℃) 용액을 각 플라스크에 첨가하였다. 60분 동안 격렬하게 교반한 후, 상기 반응 혼합물을 진공하에 140분 동안 0℃에서 농축시켜서 백색 고체 잔류물을 수득하였다. 상기 플라스크 둘다에 테트라히드로푸란 (1.0 mL), 에탄올 (2.0 mL) 및 10％ (건조 기준) 탄소상 팔라듐, 습윤, 데구사 유형 E101 NE/W (2.0 mg, 0.00094 mmol, 2.8 당량)를 첨가하였다. 상기 2개의 운행물을 수소 압력 (50 psi)하에 44시간 동안 교반한 후에 현탁액을 합하고 0.45 ㎛ 폴리비닐리덴 플루오라이드 필터 디스크를 통해 여과한 후, 이것을 메탄올 (5 mL)로 세척하였다. 여액 및 헹굼액을 농축시키고 30분에 걸쳐서 5 mL/분의 유속으로 물 (0.05％ TFA) 중 32％→37％ 아세토니트릴 (0.05％ TFA)의 선형 구배를 사용하여 엑스브릿지(XBridge) 정제용 BEH300 C18 컬럼 (5 ㎛, 10×250 mm)에서 RP-HPLC로 정제하였다. 주요 피크 (tR = 14.85분)를 함유하는 분획물을 수집하여 건조될 때까지 동결건조시켜서 합성 QS-7-Api (1) (0.9 mg, 0.0005 mmol, 70％ 수율)를 백색 고체로서 수득하였다.
Figure 112020021813539-pat00199
천연 QS-7-Api (1): 브렌태그 Quil-A (205 mg, 배치 L77-244)를 30분에 걸쳐서 15 mL/분의 유속으로 물 (0.05％ TFA) 중 30％→40％ 아세토니트릴 (0.05％ TFA)의 선형 구배를 사용한 엑스브릿지 정제용 C18 OBD 컬럼 (5 ㎛, 19×150 mm)에서의 RP-HPLC로 분획화하였다. 조 천연 QS-7-Api (1) (tR = 15.25분)를 수집하고, 30분에 걸쳐서 5 mL/분의 유속으로 물 (0.05％ TFA) 중 32％→37％ 아세토니트릴 (0.05％ TFA)의 선형 구배를 사용하여 엑스브릿지 정제용 BEH300 C18 컬럼 (5 ㎛, 10×250 mm)에서 추가로 정제하였다. QS-7-Api (1) (tR = 14.85분)를 함유하는 분획물을 수집하여 건조될 때까지 동결건조시켜서 천연 QS-7-Api (1) (2.0 mg)를 백색 고체 (1H NMR로 확인할 때, 약 70％ 순수함)를 수득하였다.
반합성 트리테르펜-삼당류의 제조
Figure 112020021813539-pat00200
O-(16-O-트리에틸실릴-퀼라산) 4-O-트리에틸실릴-[(2,3,4-트리-O-트리에틸실릴-β-D-크실로피라노실)-(1→3)]-[(2,3,4,6-테트라-O-트리에틸실릴-β-D-갈락토피라노실-(1→2)]-β-D-글루쿠로노시드 (S14) 및 O-(16-O-트리에틸실릴-퀼라산) 4-O-트리에틸실릴-[(2,3,4-트리-O-트리에틸실릴-α-L-람노피라노실)-(1→3)]-[(2,3,4,6-테트라-O-트리에틸실릴-β-D-갈락토피라노실-(1→2)]-β-D-글루쿠로노시드 (S16): 에탄올 (25 mL) 및 물 (25 mL) 중 브렌태그 Quil A (1.15 g, 배치 L77-244) 및 수산화칼륨 (0.97 g)의 혼합물을 80℃에서 7.25시간 동안 가열한 후에 0℃로 냉각시키고 1 N 수성 NaOH를 사용하여 중화시켰다. 상기 반응 혼합물을 절반 부피로 농축시키고, 실리카 겔 크로마토그래피 (클로로포름/메탄올/물/아세트산 15:9:2:1)로 정제하였다. TLC에 의한 주요 생성물 스팟을 단리하여 농축시키고, 톨루엔 (2×20 mL)을 사용한 용매의 공비 제거로 건조시키고 물 (4×30 mL)로부터 동결건조시켜서 프로사포게닌의 혼합물을 밝은 황갈색 발포체 (0.576 g)로서 수득하였다.
Figure 112020021813539-pat00201
피리딘 (8 mL)을 프로사포게닌 (0.560 g)에 첨가하고 상기 현탁액을 농축시켰다. 추가의 피리딘 (8.6 mL)을 첨가한 후에 트리에틸실릴 트리플루오로메탄술포네이트 (1.98 mL, 8.76 mmol)를 첨가하였다. 추가의 트리에틸실릴 트리플루오로메탄술포네이트를 66시간 후 (0.33 mL, 1.5 mmol), 89시간 후 (66 ㎕, 0.29 mmol) 및 112시간 후 (0.13 mL, 0.54 mmol)에 상기 반응물에 첨가하였다. 5일 후, 상기 반응 혼합물을 농축시키고 실리카 겔 플러그 (헥산/에틸 아세테이트 4:1→7:3)에 통과시켜서 밝은 황색 오일을 수득하였고, 이후에 이것을 메탄올 (10 mL) 및 테트라히드로푸란 (10 mL) 중에 용해하였다. 상기 용액을 3.5일 동안 교반한 후에 농축시키고 실리카 겔 크로마토그래피 (헥산/에틸 아세테이트 4:1→7:3)로 정제하여 이산 S14 (0.257 g) 및 이산 S16 (0.095 g)을 백색 고체로서 수득하였다.
Figure 112020021813539-pat00202
Figure 112020021813539-pat00203
Figure 112020021813539-pat00204
O-(16-O-트리에틸실릴-퀼라산) 4-O-트리에틸실릴-[(2,3,4-트리-O-트리에틸실릴-β-D-크실로피라노실)-(1→3)]-[(2,3,4,6-테트라-O-트리에틸실릴-β-D-갈락토피라노실-(1→2)]-β-D-글루쿠로노시드 벤질 에스테르 (21): 디클로로메탄 (0.68 mL) 중 S14 (81.3 mg, 0.0409 mmol, 1.00 당량), 트리-t-부틸피리딘 (102 mg, 0.412 mmol, 10.1 당량) 및 피리딘 (30 ㎕, 0.37 mmol, 9.1 당량)의 용액에 벤질 클로로포르메이트 (15 ㎕, 0.11 mmol, 2.6 당량)를 첨가하였다. 6시간 후, 추가의 벤질 클로로포르메이트 (3.0 ㎕, 0.021 mmol, 0.51 당량)를 상기 반응물에 첨가하였다. 20시간 동안 교반한 후에 상기 반응물을 농축시키고 실리카 겔 크로마토그래피 (벤젠/에틸 아세테이트 1:0→24:1)로 정제하여 21 (58.0 mg, 0.00279 mmol, 68％ 수율)을 백색 고체로서 수득하였다.
Figure 112020021813539-pat00205
반합성 QS-7-API의 최종 조립
Figure 112020021813539-pat00206
완전 보호된 반합성 QS-7-Api (S15): 디클로로메탄 (20 ㎕) 중 삼불화붕소 디에틸 에테레이트 (0.50 ㎕, 0.0040 mmol, 1.0 당량)의 용액을 디클로로메탄 (0.50 mL) 중 이미데이트 16 (8.3 mg, 0.0041 mmol, 0.98 당량) 및 21 (12.7 mg, 0.00612 mmol, 1.50 당량)의 용액에 4Å 분자 체 (86 mg)와 함께 -78℃에서 첨가하였다. 반응 온도가 23℃로 서서히 가온되도록 하고, 14.5시간 후에 트리에틸아민 (2.8 ㎕)을 첨가하였다. 상기 반응물을 농축시키고 실리카 겔 크로마토그래피 (벤젠 중 0.1 ％ 트리에틸아민, 이후 벤젠/에틸 아세테이트 99:1→24:1로 사전처리한 실리카)로 정제하여 S15 (8.5 mg, 0.0033 mmol, 80％ 수율)를 수득하였다.
Figure 112020021813539-pat00207
Figure 112020021813539-pat00208
반합성 QS-7-Api (1): 10 mL 둥근 바닥 플라스크에서 테트라히드로푸란 (1.0 mL) 및 에탄올 (1.0 mL) 중 완전 보호된 반합성 QS-7-Api S15 (1.1 mg, 0.00028 mmol, 1.0 당량)의 용액에 10％ (건조 기준) 탄소상 팔라듐, 습윤, 데구사 유형 E101 NE/W (2.2 mg, 0.00094 mmol, 3.7 당량)를 충전하였다. 상기 반응 현탁액을 수소 압력 (50 psi)하에 15시간 동안 교반한 후에 0.45 ㎛ 폴리비닐리덴 플루오라이드 필터 디스크를 통해 여과하였다. 상기 필터를 메탄올 (4 mL)로 세척하고, 여액 및 헹굼액을 25 mL 둥근 바닥 플라스크에서 농축시켜서 투명한 잔류물을 수득하였다. 상기 반응 플라스크를 0℃로 냉각시키고 트리플루오로아세트산 (1.0 mL, TFA/물 1:1)의 미리 냉각시킨 (0℃) 용액을 충전하였다. 95분 동안 교반한 후, 상기 반응 혼합물을 진공하에 0℃에서 농축시켰다. 생성된 백색 고체 잔류물을 30분에 걸쳐서 5 mL/분의 유속으로 물 (0.05％ TFA) 중 32％→37％ 아세토니트릴 (0.05％ TFA)의 선형 구배를 사용하여 엑스브릿지 정제용 BEH300 C18 컬럼 (5 ㎛, 10×250 mm)에서의 RP-HPLC로 정제하였다. 주요 피크 (tR = 14.85분)를 함유하는 분획물을 수집하여 건조될 때까지 동결건조시켰다. 총 3회의 탈보호 운행을 S15 (3.3 mg, 0.00084 mmol)에서 수행하여 반합성 QS-7-Api (1) (1.2 mg, 0.00064 mmol, 77％ 수율)를 백색 고체로서 수득하였다.
Figure 112020021813539-pat00209
실시예 2
본 실시예는 실시예 1에 대해 상기 기재된 특정 방법이 화학 구조가 상이한 기질에 적용될 수 있다는 것을 입증한다.
반합성 QS-21-API의 최종 조립
Figure 112020021813539-pat00210
완전 보호된 QS-21-Api (140): 디클로로메탄 (10 ㎕) 중 삼불화붕소 디에틸 에테레이트 (0.49 ㎕, 0.0039 mmol, 0.50 당량)의 용액을 디클로로메탄 (0.260 mL) 중 이미데이트 23 (17.6 mg, 0.00780 mmol, 1.00 당량) 및 카르복실산 139 (24.3 mg, 0.0117 mmol, 1.50 당량)의 용액에 4Å 분자 체 (50 mg)와 함께 -78℃에서 첨가하였다. 반응 온도가 23℃로 서서히 가온되도록 하고, 16시간 후에 트리에틸아민 (20 ㎕)을 첨가하였다. 상기 반응물을 농축시키고 실리카 겔 크로마토그래피 (벤젠 중 0.2％ 트리에틸아민, 이후 벤젠/에틸 아세테이트 99:1→47:3으로 사전처리한 실리카)로 정제하여 140 (13.8 mg, 0.0033 mmol, 42％ 수율)을 투명한 필름으로서 수득하였다.
Figure 112020021813539-pat00211
Figure 112020021813539-pat00212
QS-21-Api (4): 3개의 10 mL 둥근 바닥 플라스크에서 테트라히드로푸란 (3×1.0 mL) 및 에탄올 (3×1.0 mL) 중 완전 보호된 제2 QS-2-Api 140 (3×2.0 mg, 0.0014 mmol, 1.0 당량)의 3개 용액에 10％ (건조 기준) 탄소상 팔라듐, 습윤, 데구사 유형 E101 NE/W (3×3.8 mg, 0.0054 mmol, 3.7 당량)를 충전하였다. 상기 반응 현탁액을 수소 압력 (50 psi)하에 23시간 동안 교반한 후에 3개의 0.45 ㎛ 폴리비닐리덴 플루오라이드 필터 디스크를 통해 여과하였다. 상기 필터를 메탄올로 세척하고, 여액 및 헹굼액을 3개의 25 mL 둥근 바닥 플라스크에서 농축시켜서 부분 보호된 생성물을 투명한 잔류물로서 수득하였다.
상기 반응 플라스크를 0℃로 냉각시키고, 트리플루오로아세트산 (3×1.0 mL, TFA/물 3:1)의 미리 냉각시킨 (0℃) 용액을 충전하였다. 75분 동안 교반한 후, 상기 반응 혼합물을 진공하에 0℃에서 농축시켰다. 생성된 백색 고체 잔류물을 30분에 걸쳐서 5 mL/분의 유속으로 물 (0.05％ TFA) 중 35％→45％ 아세토니트릴 (0.05％ TFA)의 선형 구배를 사용하여 엑스브릿지 정제용 BEH300 C18 컬럼 (5 ㎛, 10×250 mm)에서의 RP-HPLC로 정제하였다. 주요 피크 (tR = 27.6분)를 함유하는 분획물을 수집하여 동결건조시켜서 합성 QS-21-Api (4) (1.4 mg, 0.00070 mmol, 49％ 수율)를 백색 고체로서 수득하였다.
Figure 112020021813539-pat00213
QS-21-Api (4)의 1H NMR 스펙트럼은 앞서 보고된 특징과 일치하는 것으로 확인되었다.
Figure 112020021813539-pat00214
완전 보호된 QS-21-Xyl (141): 디클로로메탄 (10 ㎕) 중 삼불화붕소 디에틸 에테레이트 (0.33 ㎕, 0.0026 mmol, 0.50 당량)의 용액을 디클로로메탄 (0.176 mL) 중 이미데이트 126 (12.4 mg, 0.00529 mmol, 1.00 당량) 및 카르복실산 139 (15.8 mg, 0.00761 mmol, 1.44 당량)의 용액에 4Å 분자 체 (62 mg)와 함께 -78℃에서 첨가하였다. 반응 온도가 23℃로 서서히 가온되도록 하고, 21시간 후에 트리에틸아민 (20 ㎕)을 첨가하였다. 상기 반응물을 농축시키고 실리카 겔 크로마토그래피 (벤젠 중 0.5％ 트리에틸아민, 이후 벤젠/에틸 아세테이트 99:1→97:3:3으로 사전처리한 실리카)로 정제하여 약 77％ 순도의 141 (14.2 mg, 0.0026 mmol, 49％ 수율)을 투명한 필름으로서 수득하였다.
Figure 112020021813539-pat00215
Figure 112020021813539-pat00216
QS-21-Xyl (5): 3개의 10 mL 둥근 바닥 플라스크에서 테트라히드로푸란 (3×1.0 mL) 및 에탄올 (3×1.0 mL) 중 완전 보호된 제2 QS-2-Xyl 141 (3×2.0 mg, 0.0014 mmol, 1.0 당량)의 3개 용액에 10％ (건조 기준) 탄소상 팔라듐, 습윤, 데구사 유형 E101 NE/W (3×3.8 mg, 0.0054 mmol, 3.7 당량)를 충전하였다. 상기 반응 현탁액을 수소 압력 (50 psi)하에 23시간 동안 교반한 후에 3개의 0.45 ㎛ 폴리비닐리덴 플루오라이드 필터 디스크를 통해 여과하였다. 상기 필터를 메탄올로 세척하고, 여액 및 헹굼액을 3개의 25 mL 둥근 바닥 플라스크에서 농축시켜서 부분 보호된 생성물을 투명한 잔류물로서 수득하였다.
상기 반응 플라스크를 0℃로 냉각시키고, 트리플루오로아세트산 (3×1.0 mL, TFA/물 3:1)의 미리 냉각시킨 (0℃) 용액을 충전하였다. 75분 동안 교반한 후, 상기 반응 혼합물을 진공하에 0℃에서 농축시켰다. 생성된 백색 고체 잔류물을 30분에 걸쳐서 5 mL/분의 유속으로 물 (0.05％ TFA) 중 35％→45％ 아세토니트릴 (0.05％ TFA)의 선형 구배를 사용하여 엑스브릿지 정제용 BEH300 C18 컬럼 (5 ㎛, 10×250 mm)에서의 RP-HPLC로 정제하였다. 주요 피크 (tR = 27.7분)를 함유하는 분획물을 수집하여 동결건조시켜서 합성 QS-21-Xyl (5) (1.4 mg, 0.00070 mmol, 50％ 수율)를 백색 고체로서 수득하였다.
Figure 112020021813539-pat00217
QS-21-Xyl (5)의 1H NMR 스펙트럼은 앞서 보고된 특징과 일치하는 것으로 확인되었다.
실시예 3
Figure 112020021813539-pat00218
3,6-디-O-벤질-4-아지도-4-데옥시-D-갈락탈 (218): 수산화나트륨 (0.115 g, 2.89 mmol, 0.357 당량)을 메탄올 (40 mL) 중 글리칼 221 (2.930 g, 8.063 mmol, 1.000 당량)의 용액에 0℃에서 첨가하고, 상기 반응물을 23℃에서 교반하였다. 14시간 후, 상기 반응물을 점성의 황갈색 고체로 농축시키고, 미량의 용매를 톨루엔 (7 mL)과의 동시증발로 제거하였다.
디메틸포름아미드 (40 mL)를 잔류물에 첨가하고, 생성된 갈색 현탁액을 0℃로 냉각시켰다. 수소화나트륨 (오일 중 60％ 분산액, 0.977 g, 24.4 mmol, 3.03 당량)을 상기 반응물에 첨가한 후에 브롬화벤질 (4.80 mL, 40.3 mmol, 5.01 당량)을 첨가하였다. 3시간 후, 오렌지색 현탁액을 23℃에서 16시간 동안 교반하였다. 상기 반응물을 메탄올 (20 mL)로 켄칭시켜 디클로로메탄 (100 mL)으로 희석하고 물 (100 mL)로 세척하였다. 수성 층을 디클로로메탄 (80 mL)으로 추출하고, 합한 유기 층을 물 (100 mL)로 세척하여 황산마그네슘으로 건조시키고 실리카 겔 크로마토그래피 (헥산/에틸 아세테이트 9:1→4:1)로 정제하여 218 (2.199 g, 6.258 mmol, 78％ 수율)을 황색 오일로서 수득하였다.
Figure 112020021813539-pat00219
Figure 112020021813539-pat00220
O-아세틸 2-O-아세틸-4-아지도-4-데옥시-3,6-디-O-벤질-β-D-갈락토피라노시드 (222): 삼불화붕소 디에틸 에테레이트 (74.0 ㎕, 0.636 mmol, 0.219 당량)을 -50℃의 냉각조에서 디클로로메탄 (36 mL) 중 글리칼 218 (1.020 g, 2.904 mmol, 1.000 당량) 및 요오도벤젠 디아세테이트 (1.119 g, 3.474 mmol, 1.196 당량)의 용액에 첨가하였다. 25분 후, 황색 용액을 -25℃의 냉각조로 옮겨서 30분 더 교반하였다. 트리에틸 아민 (2.0 mL)을 첨가하고, 생성된 현탁액을 디클로로메탄 (20 mL)으로 희석하여 포화 수성 중탄산나트륨 용액 (30 mL)으로 세척하였다. 수성 층을 디클로로메탄 (30 mL)으로 추출하고, 합한 유기 층을 황산마그네슘으로 건조시키고 실리카 겔 크로마토그래피 (헥산/에틸 아세테이트 4:1→3:1)로 정제하여 222 (1.163 g, 2.477 mmol, 85％ 수율)를 황색 고체로서 수득하였다.
Figure 112020021813539-pat00221
Figure 112020021813539-pat00222
4-아지도-4-데옥시-3,6-디-O-벤질-D-갈락토피라노스 (223): 탄산칼륨 (0.600 g, 4.34 mmol, 3.99 당량)을 메탄올 (50 mL) 및 물 (5 mL) 중 디아세테이트 222 (0.511 g, 1.09 mmol, 1.00 당량)의 용액에 첨가하였다. 1.5시간 후, 황색 용액을 용해되지 않은 탄산칼륨으로부터 경사분리하고, 약 4 mL로 농축시킨 후에 디클로로메탄 (50 mL)으로 희석하고 포화 수성 중탄산나트륨 용액 (10 mL)으로 세척하였다. 수성 층을 디클로로메탄 (2×10 mL)으로 추출하고, 합한 유기 층을 황산마그네슘으로 건조시키고 실리카 겔 크로마토그래피 (에틸 아세테이트)로 정제하여 223 (0.353 g, 0.917 mmol, 84％ 수율)을 황색 오일 (1:1 α:β)로서 수득하였다.
Figure 112020021813539-pat00223
Figure 112020021813539-pat00224
O-트리이소프로필실릴 4-아지도-4-데옥시-3,6-디-O-벤질-β-D-갈락토피라노시드 (224): 트리이소프로필실릴 클로라이드 (0.63 mL, 3.0 mmol, 1.2 당량)을 디메틸포름아미드 (2.5 mL) 중 헤미아세탈 223 (0.959 g, 2.49 mmol, 1.00 당량), 이미다졸 (0.409 g, 6.01 mmol, 2.41 당량) 및 4-디메틸아미노피리딘 (29 mg, 0.24 mmol, 0.096 당량)의 용액에 첨가하였다. 19시간 후에 황색 용액을 농축시키고 실리카 겔 크로마토그래피 (헥산/에틸 아세테이트 19:1→9:1)로 정제하여 224 (0.800 g, 1.48 mmol, 59％ 수율)를 무색 오일로서 수득하였다.
Figure 112020021813539-pat00225
Figure 112020021813539-pat00226
아지도 사당류 225: 트리플루오로메탄술폰산 무수물 (70 ㎕, 0.42 mmol, 2.0 당량)을 디클로로메탄 (20 mL) 중 삼당류 81 (0.168 mg, 0.203 mmol, 1.00 당량), 페닐 술폭시드 (173 mg, 0.855 mmol, 4.20 당량) 및 2,4,6-트리-tert-부틸피리딘 (262 mg, 1.06 mmol, 5.21 당량)의 용액에 -78℃에서 첨가하였다. 상기 반응물을 -78℃의 냉각조에서 8분 동안 교반한 후에 -55℃ 내지 -50℃의 조에 옮겨 70분 동안 두었다. 디클로로메탄 (3.0 mL) 중 피라노시드 224 (137 mg, 0.253 mmol, 1.24 당량)의 용액을 -78℃에서 캐뉼라를 통해 첨가하고, 상기 반응물을 4시간에 걸쳐 -50℃에서 0℃로 서서히 가온한 후에 23℃에서 45분 동안 교반하였다. 트리에틸아민 (1.0 mL)을 상기 반응 혼합물에 첨가하여 이것을 농축시키고 실리카 겔 크로마토그래피 (벤젠/에틸 아세테이트 49:1→9:1)로 정제하여 사당류 225 (185 mg, 0.137 mmol, 67％ 수율)를 투명한 필름으로서 수득하였다.
Figure 112020021813539-pat00227
Figure 112020021813539-pat00228
아지도 사당류 헤미아세탈 226: 불화테트라부틸암모늄 용액 (테트라히드로푸란 중 1.0 M, 14 ㎕, 0.014 mmol, 1.0 당량)을 테트라히드로푸란 (1.8 mL) 중 트리이소프로필실릴 아세탈 225 (18.5 mg, 0.0137 mmol, 1.00 당량)의 용액에 0℃에서 첨가하였다. 17분 후에 메탄올 (1.0 mL)을 첨가하고, 용매를 진공하에 0℃에서 제거하여 옅은 황색 오일을 수득하였고, 이것을 실리카 겔 크로마토그래피 (벤젠/에틸 아세테이트 19:1→9:1)로 정제하여 226 (15.2 mg, 0.0127 mmol, 93％ 수율)을 수득하였다.
Figure 112020021813539-pat00229
Figure 112020021813539-pat00230
아지도 사당류 트리클로로아세트이미데이트 227: 트리클로로아세토니트릴 (191 ㎕, 1.91 mmol, 150 당량) 및 1,8-디아자바이시클로[5.4.0]운데크-7-엔 (7.6 ㎕, 0.051 mmol, 4.0 당량)을 헤미아세탈 226 (15.2 mg, 0.0127 mmol, 1.00 당량)의 용액에 0℃에서 첨가하였다. 0℃에서 14시간이 지나고 23℃에서 45분이 지난 후에 상기 용액을 농축시키고 실리카 겔 크로마토그래피 (벤젠/에틸 아세테이트 19:1→4:1)로 정제하여 227 (16.2 mg, 0.0121 mmol, 95％ 수율)을 투명한 필름으로서 수득하였다.
Figure 112020021813539-pat00231
Figure 112020021813539-pat00232
아지도 사포닌 228: 삼불화붕소 디에틸 에테레이트 (2.0 ㎕, 0.016 mmol, 0.51 당량)을 디클로로메탄 (1.04 mL) 중 이미데이트 227 (41.7 mg, 0.0311 mmol, 1.00 당량) 및 카르복실산 139 (88.6 mg, 0.0427 mmol, 1.37 당량) 및 4Å 분자 체 (147 mg)의 용액에 -78℃에서 첨가하였다. 3분 후에 반응 플라스크를 -43℃의 냉각조 (11:10 에탄올:물/CO2)로 옮기고, 반응 온도가 23℃로 서서히 가온되도록 하였다. 14.5시간 후에 트리에틸아민 (0.20 mL)을 첨가하고, 상기 반응물을 농축시키고 실리카 겔 크로마토그래피 (벤젠 중 0.2％ 트리에틸아민, 이후 벤젠/에틸 아세테이트 49:1→9:1로 사전처리한 실리카)로 정제하여 228 (83.5 mg, 0.0257 mmol, 82％ 수율)을 백색 고체로서 수득하였다.
Figure 112020021813539-pat00233
Figure 112020021813539-pat00234
아미노 사포닌 229: 테트라히드로푸란 (2.0 mL) 중 디페닐디셀레니드 (45.8 mg, 0.147 mmol, 1.00 당량) 및 물 중 50％ 차아인산 (0.16 mL, 1.6 mmol, 11 당량)의 황색 용액을 무색으로 변할 때까지 40℃에서 40분 동안 가열하였다. 이어서, 상기 용액에 대한 가열을 중단하고, 벤젠 (2.0 mL) 및 탈이온수 (2.0 mL)로 희석하였다. 생성된 2상 현탁액의 아래쪽 상을 시린지로 제거 (2.4 mL)하고, 남아있는 유기 층을 황산나트륨으로 건조시켰다.
페닐셀레놀 (1.7 mL, 약 0.14 mmol, 30 당량)의 이와 같이 신선하게 제조된 용액을 트리에틸아민 (5.0 mL) 중 아지도 사포닌 228 (15.0 mg, 0.00461 mmol, 1.00 당량)의 용액에 첨가하고 30℃에서 15시간 동안 가열하였다.
페닐셀레놀의 두번째 용액을 테트라히드로푸란 (2.0 mL) 중 디페닐디셀레니드 (53.7 mg, 0.172 mmol, 1.00 당량) 및 물 중 50％ 차아인산 (0.19 mL, 1.8 mmol, 11 당량)을 무색으로 변할 때까지 40℃에서 30분 동안 가열하여 제조하였다. 이어서, 페닐셀레놀의 상기 용액에 대한 가열을 중단하고, 벤젠 (2.0 mL) 및 탈이온수 (2.0 mL)로 희석하였다. 생성된 2상 현탁액의 아래쪽 상을 시린지로 제거 (2.4 mL)하고, 남아있는 유기 층을 황산나트륨으로 건조시켰다.
페닐셀레놀의 두번째 용액 (1.5 mL, 약 0.14 mmol, 30 당량)을 아지도 사포닌 228을 함유하는 반응 플라스크에 첨가하고, 이것을 40℃에서 8시간 동안 가열하였다. 추가의 페닐셀레놀 용액 (0.6 mL, 약 0.06 mmol, 12 당량)을 첨가하고, 상기 반응물을 40℃에서 2시간 더 교반하였다. 상기 반응 혼합물을 농축시키고 실리카 겔 크로마토그래피 (벤젠→3:2 벤젠/에틸 아세테이트)로 정제하여 228 (13.6 mg, 0.00422 mmol, 91％ 수율)을 백색 고체 필름으로서 수득하였다.
Figure 112020021813539-pat00235
Figure 112020021813539-pat00236
완전 보호된 화합물 I-9 (248): 테트라히드로푸란 (10 ㎕) 중 에틸 클로로포르메이트 (0.45 ㎕, 0.0047 mmol, 1.2 당량)의 용액을 테트라히드로푸란 (1.0 mL) 중 카르복실산 243 (5.0 mg, 0.0047 mmol, 1.2 당량) 및 트리에틸아민 (0.82 ㎕, 0.0059 mmol, 1.5 당량)의 용액에 0℃에서 첨가하였다. 2.5시간 후에 테트라히드로푸란의 용액 (3.0 mL) 중 아미노 사포닌 229 (12.7 mg, 0.00394 mmol, 1.00 당량)을 첨가하였다. 상기 반응물을 12시간에 걸쳐서 10℃로 서서히 가온하고, 10℃에서 2시간 더 교반하였다. 상기 반응물을 농축시키고 실리카 겔 크로마토그래피 (헥산/에틸 아세테이트 4:1)로 정제하여 248 (15.6 mg, 0.00365 mmol, 93％ 수율)을 투명한 필름으로서 수득하였다.
Figure 112020021813539-pat00237
Figure 112020021813539-pat00238
화합물 I-9: 3개의 10 mL 둥근 바닥 플라스크에서 테트라히드로푸란 (3×1.0 mL) 및 에탄올 (3×1.0 mL) 중 완전 보호된 I-9 248 (3×2.0 mg, 0.0014 mmol, 1.0 당량)의 3개 용액에 10％ (건조 기준) 탄소상 팔라듐, 습윤, 데구사 유형 E101 NE/W (3×3.8 mg, 0.0054 mmol, 3.8 당량)를 충전하였다. 상기 3개의 동등한 반응물을 수소 압력 (50 psi)하에 24시간 동안 교반한 후에 상기 현탁액을 각각 0.45 ㎛ 폴리비닐리덴 플루오라이드 필터 디스크를 통해 여과하여 메탄올 (5 mL)로 세척하고 25 mL 둥근 바닥 플라스크에서 농축시켰다.
트리플루오로아세트산 (1.0 mL, TFA/물 3:1)의 미리 냉각시킨 (0℃) 용액을 각각의 플라스크에 첨가하였다. 75분 동안의 격렬한 교반 후에 상기 3개의 동등한 반응물을 진공하에 1시간 동안 0℃에서 농축시켜서 백색 고체 잔류물을 수득하였다. 이러한 조 생성물을 30분에 걸쳐서 5 mL/분의 유속으로 물 (0.05％ TFA) 중 30％→50％ 아세토니트릴 (0.05％ TFA)의 선형 구배를 사용하여 엑스브릿지 정제용 BEH300 C18 컬럼 (5 ㎛, 10×250 mm)에서 RP-HPLC로 정제하였다. 주요 피크 (tR = 12.15분)를 함유하는 분획물을 수집하여 건조될 때까지 동결건조시켜서 화합물 I-9 (2.4 mg, 85％ 수율)를 백색 고체로서 수득하였다.
Figure 112020021813539-pat00239
Figure 112020021813539-pat00240
완전 보호된 화합물 I-10 (249): 테트라히드로푸란 (10 ㎕) 중 에틸 클로로포르메이트 (0.30 ㎕, 0.0031 mmol, 2.0 당량)의 용액을 테트라히드로푸란 (1.0 mL) 중 카르복실산 247 (2.1 mg, 0.0030 mmol, 2.0 당량) 및 트리에틸아민 (0.45 ㎕, 0.0033 mmol, 2.1 당량)의 용액에 0℃에서 첨가하였다. 1.5시간 후에 테트라히드로푸란의 용액 (3.0 mL) 중 아미노 사포닌 229 (5.0 mg, 0.0016 mmol, 1.0 당량)을 첨가하였다. 상기 반응물을 14시간에 걸쳐서 12℃로 서서히 가온시켜 농축시키고 실리카 겔 크로마토그래피 (벤젠→벤젠/에틸 아세테이트 47:3)로 정제하여 249 (5.4 mg, 89％ 수율)를 투명한 필름으로서 수득하였다.
Figure 112020021813539-pat00241
Figure 112020021813539-pat00242
화합물 I-10: 완전 보호된 I-10 (249) (5.4 mg, 0.0014 mmol, 1.0 당량)을 3개의 10 mL 둥근 바닥 플라스크에 동일하게 나누어 넣고, 테트라히드로푸란 (3×1.0 mL) 및 에탄올 (3×1.0 mL) 중에 용해하였다. 상기 3개의 동등한 반응물에 10％ (건조 기준) 탄소상 팔라듐, 습윤, 데구사 유형 E101 NE/W (3×3.2 mg, 0.0045 mmol, 3.3 당량)를 충전하고, 수소 압력 (50 psi)하에 24.5시간 동안 교반하였다. 상기 3개의 현탁액을 합하고 2개의 0.45 ㎛ 폴리비닐리덴 플루오라이드 필터 디스크를 통해 여과하여 메탄올 (5 mL)로 세척하고 2개의 25 mL 둥근 바닥 플라스크에서 농축시켰다.
트리플루오로아세트산 (1.0 mL, TFA/물 3:1)의 미리 냉각시킨 (0℃) 용액을 상기 플라스크 둘다에 첨가하였다. 60분 동안의 격렬한 교반 후에 상기 2개의 동등한 반응물을 진공하에 2시간 동안 0℃에서 농축시켜서 백색 고체 잔류물을 수득하였다. 이러한 조 생성물을 17분에 걸쳐서 5 mL/분의 유속으로 물 (0.05％ TFA) 중 30％→40％ 아세토니트릴 (0.05％ TFA)의 선형 구배를 사용하여 엑스브릿지 정제용 BEH300 C18 컬럼 (5 ㎛, 10×250 mm)에서의 RP-HPLC로 정제하였다. 주요 피크 (tR = 15.5분)를 함유하는 분획물을 수집하여 건조될 때까지 동결건조시켜서 화합물 I-10 (2.0 mg, 78％ 수율)을 무정형 백색 고체로서 수득하였다.
Figure 112020021813539-pat00243
Figure 112020021813539-pat00244
완전 보호된 화합물 I-8 (251): 라우로일 클로라이드 (6.6 ㎕, 0.029 mmol, 12 당량)를 디클로로메탄 (10 mL) 중 아민 229 (7.7 mg, 0.0024 mmol, 1.0 당량) 및 트리-tert-부틸피리딘 (52.5 mg, 0.212 mmol, 89 당량)의 용액에 첨가하였다. 16시간 후에 상기 반응물을 농축시키고 실리카 겔 크로마토그래피 (벤젠→벤젠/에틸 아세테이트 4:1)로 정제하여 251 (8.0 mg, 0.0023 mmol, 98％ 수율)을 투명한 필름으로서 수득하였다.
Figure 112020021813539-pat00245
Figure 112020021813539-pat00246
화합물 I-8: 10 mL 둥근 바닥 플라스크에서 테트라히드로푸란 (3×1.0 mL) 및 에탄올 (3×1.0 mL) 중 완전 보호된 I-8 (251) (3×1.25 mg, 0.0011 mmol, 1.0 당량)의 3개의 동등한 용액에 10％ (건조 기준) 탄소상 팔라듐, 습윤, 데구사 유형 E101 NE/W (3×2.3 mg, 0.0054 mmol, 2.9 당량)를 충전하였다. 상기 3개의 동등한 반응물을 수소 압력 (50 psi)하에 26시간 동안 교반한 후에 상기 현탁액을 합하고, 2개의 0.45 ㎛ 폴리비닐리덴 플루오라이드 필터 디스크를 통해 여과하여 메탄올 (5 mL)로 세척하고 2개의 25 mL 둥근 바닥 플라스크에서 농축시켰다.
트리플루오로아세트산 (1.0 mL, TFA/물 1:1)의 미리 냉각시킨 (0℃) 용액을 상기 동등한 반응물 둘다에 첨가하였다. 35분 동안의 격렬한 교반 후에 상기 반응물을 진공하에 0℃에서 농축시켜서 백색 고체 잔류물을 수득하였다. 이러한 조 생성물을 30분에 걸쳐서 5 mL/분의 유속으로 물 (0.05％ TFA) 중 50％→65％ 아세토니트릴 (0.05％ TFA)의 선형 구배를 사용하여 엑스브릿지 정제용 BEH300 C18 컬럼 (5 ㎛, 10×250 mm)에서 RP-HPLC로 정제하였다. 생성물은 광폭 피크 (tR = 12.78분)로서 용출되었고, 이 분획물을 수집하고 건조될 때까지 동결건조시켜서 화합물 I-8 (1.3 mg, 0.00076 mmol, 69％ 수율)을 무정형 고체로서 수득하였다.
Figure 112020021813539-pat00247
실시예 4
GD3-KLH 접합체 백신을 사용한 합성 QS-21의 전임상 평가
본 실시예는 본 발명의 특정 화합물의 생체내 면역원성을 입증한다. 유사한 프로토콜을 이용하여, 합성 아주반트 SQS-21-Api 및 SQS-21-Xyl의 면역-강화 성질을 마우스 (C57BL/6J, 암컷, 6주령)에서 평가하였다. 본 발명자들의 이전 합성 화학 노력으로 SQS-21-Api ([Kim, Y.-J.; Wang, P.; Navarro-Villalobos, M.; Rohde, B. D.; Derryberry, J.; Gin, D. Y. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 11906-11915]) 및 SQS-21-Xyl ([Deng, K.; Adams, M. M.; Damani, P.; Livingston, P. O.; Ragupathi, G.; Gin, D. Y. Angew. Chem., Int. Ed. 2008, 47, 6395-6398])의 화학적 구조가 NQS-21 내의 주요 성분의 화학적 구조 ([Wang, P.; Kim, Y.-J.; Navarro-Villalobos, M.; Rohde, B. D.; Gin, D. Y. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 3256-3257], [Jacobsen, N. E.; Fairbrother, W. J.; Kensil, C. R.; Lim, A.; Wheeler, D. A.; Powell, M. F. Carbohydr. Res. 1996, 280, 1-14])와 동일한 것으로 명확하게 입증되었지만, 본 실험은 합성 사포닌을 평가하여 천연 유래의 NQS-21의 다양한 불균질한 조성을 제공하는 이들의 생물학적 활성을 확인하기 위해 수행되었다 (주석: NQS-21 = 천연 유래의 QS-21, SQS-21-Mix = 합성 QS-21, SQS-21-Api = 합성 QS-21-Api, SQS-21-Xyl = 합성 QS-21-Xyl, SQS-7 = 합성 QS-7). NQS-21은 그의 아피오스 및 크실로스 이성질체 형태의 65:35 혼합물로서 단리되지만, 이들 성분을 나무의 수피로부터 얻은 미량의 천연 사포닌 불순물로부터 분리하는 것은 매우 어렵다. 따라서, 면역-활성 성분으로서 기능할 수 있는 임의의 천연 유래의 미량의 사포닌 불순물이 존재하는지 여부를 알아낼 필요가 있었다.
5 마리 마우스 군을 KLH에 접합된 흑색종 항원 GD3 강글리오시드 (GD3-KLH)를 백신접종 1회 당 10 ㎍ 항원 용량으로 사용하여 면역화하였다. 음성 대조군으로서, 마우스에게 GD3-KLH 항원만을 백신접종하였다. 양성 대조군으로서, 천연 유래의 NQS-21 (퀼라야 사포나리아로부터의 사포닌 혼합물을 분획화하여 유도함)을 마우스에서 허용가능한 독성 효과를 갖는 측정가능한 항체 반응을 유도한다고 공지된 양인 20 ㎍의 용량으로 사용하여 백신접종을 수행하였다. 동일 용량 (20 ㎍)의 합성 SQS-21 아주반트의 아주반트 활성의 평가는 NQS-21 내에서 발견되는 전형적인 이성질체 비율을 모방하기 위해 65:35 혼합비의 SQS-21-Api 및 SQS-21-Xyl의 재구성된 혼합물 (SQS-21-Mix)을 포함하였다. 유사한 평가를 각각의 별개의 사포닌 이성질체, SQS-21-Api 및 SQS-21-Xyl에 대해 20 ㎍ 용량으로 수행하였다. 명시된 아주반트를 언급된 용량으로 사용하여 마우스를 3주 동안 매주 면역화하고, 3차 백신접종 10일 후에 채혈하였다. 면역강화는 ELISA를 사용하여 GD3 및 KLH에 대한 항체의 존재를 시험하고, FACS를 사용하여 GD3 항원을 발현하는 종양 세포주 SK-Mel-28에 대한 항체의 존재를 시험하여 평가하였다.
항체 반응 (ELISA)
아주반트를 사용하거나 사용하지 않고 GD3-KLH 접합체로 백신접종한 후의 항체 반응을 GD3 강글리오시드 또는 KLH 단백질을 표적으로 사용하는 ELISA 검정으로 결정하였다. 동일 용량 (10 ㎍ 및 20 ㎍)의 SQS-21, SQS-21-Api 및 SQS-21-Xyl의 여러 아주반트를 비교할 때, 3주 동안 매주 백신접종한 후에 GD3에 대한 IgM 항체 반응을 유도하는데 있어서 모두가 동일하게 효과적이었고, 각 경우의 항체 역가는 GD3-KLH를 단독으로 사용한 군에서보다 유의하게 더 높았다. 3차 백신접종 후에는 GD3에 대한 IgG 항체가 검출되지 않았지만, 4차 면역화 후에는 IgM 및 IgG 항체 역가가 대부분의 마우스에서 유도되었다. 다시, 다양한 군 사이에는 유의한 차이가 없었다. KLH에 대한 IgG 항체 반응은 또한 모든 군에서 두드러지게 상승되었고, 다른 것들보다 유의하게 더 높거나 더 낮은 역가가 입증된 군은 없었다. 모두가 GD3-KLH 단독 군보다 최소 20배 더 높았다. 20 ㎍ QS-아주반트 용량에서의 항체 역가에 대한 그래프 (도 2)는, SQS-21 아주반트가 NQS-21의 경우와 유사한 아주반트 활성을 보유한다는 것을 명확하게 설명한다.
유동세포계측법 (FACS)에 의한 세포 표면 반응성
면역강화를 또한 FACS를 통해 GD3 항원을 발현하는 종양 세포주 SK-Mel-28에 대한 항체의 존재를 시험하여 평가하였다. 4차 백신접종 7일 후에 수집한 혈청을 SK-Mel-28 (GD3 양성) 세포주를 사용한 유동세포계측법을 통해 세포 표면 반응성에 대해 시험하였다. 직접적인 비교를 위해서 중앙 FACS 결과를 20 ㎍ QS-아주반트 용량에서 그래프로 제시하였다 (도 3). 면역화 이전의 마우스로부터 수득한 전-혈청은 10％ 미만의 양성 세포를 보여주었고, 모든 3종의 합성 아주반트로 백신접종한 마우스로부터의 혈청은 SK-Mel-28에서 유의한 양성 반응성을 보여주었다. 이러한 데이타는 합성 SQS-21의 아주반트 활성이 NQS-21의 경우와 유사함을 추가로 확인시켜 준다.
독성
독성에 대한 척도로서의 체중 손실을 각각의 주사 후 제0시간, 제24시간, 제48시간 및 제72시간에 모니터링하였다. 3가지 상이한 용량의 SQS-21-Mix, SQS-21-Api 또는 SQS-21-Xyl를 주사한 5 마리 마우스의 군에 대한 중앙 체중 손실은 도 4에서 입증된다. 음성 대조군으로서 GD3-KLH만을 사용한 (아주반트 없음) 백신접종은 각각의 주사 후에 주목할 만한 체중 감소를 유도하지 않았다. 양성 대조군으로서의 NQS-21 (20 ㎍)의 존재는 각각의 주사 후에 눈에 띄는 예상된 체중 감소를 유발하였다. 4주의 기간에 걸친 이러한 체중 감소 패턴은 SQS-21 합성 아주반트 (혼합물 및 별개의 이성질체)로 백신접종한 다른 군의 마우스의 경우와 매우 유사하였고, 이것은 다시 SQS-21의 생물학적 프로파일이 NQS-21의 경우와 유사하다는 것을 나타낸다.
실시예 5
GD3-KLH 접합체 백신을 사용한, 화학식 II의 선택된 화합물의 전임상 평가
합성 노력에 의해 화합물 1-8, 1-9 및 1-10을 포함하는 화학식 II의 화합물을 제조하였다. 이들 화합물에서, 천연 QS 화합물의 가수분해 불안정성 아실 쇄에 있어서의 구조적 변화는 매우 단순화된 선형 알킬 쇄 변형체를 갖는, 유의하게 더 안정적인 아미드-연결된 구축물의 형태를 취하였다.
5 마리 마우스 군에게 관심 아주반트 (10 ㎍)와 함께 GD3-KLH 항원 (10 ㎍)을 백신접종 (1주 간격으로 3회, 제7주에 부스팅)하였다. 음성 대조군으로서, 1개 군에게는 아주반트 없이 항원만을 백신접종하였다. 양성 대조군으로서, 2개의 군에게는 천연 NQS-21 또는 합성 SQS-21-Mix를 백신접종하였는데, 이것들 둘다 본 검정에서 강력한 면역아주반트인 것으로 확립되었다 (도 2 참조). 비교를 위해서, 화학식 II의 3종의 화합물 및 또한 본 발명자들의 최근 합성된 QS-7-Api 아주반트를 함께 평가하였다 (도 5).
혈액 샘플 중 GD3에 대한 항체를 ELISA로 측정하였다 (도 5a). 이러한 예비 데이타는 이러한 합성 화합물이 면역상승 능력의 측면에서 적어도 NQS-21만큼 활성이라는 것을 밝혀냈다. 이러한 활성은 단백질 항원 KLH에 대한 두드러지게 높은 Ab 역가 (0.8×106 내지 1.6×106, 도 5b)에 의해 추가로 확인된다. 현재, 이러한 신규한 아주반트의 세부적인 독성 평가가 진행 중이다.
예비 데이타 (도 5)의 이러한 중요한 수집은 (1) 가수분해에 안정성있는 화학식 II의 화합물이 활성 면역상승작용제이고, (2) 본 발명은 천연 NQS-21에 필적하고 이것을 능가하는 효력을 갖는 신규하고 강력한 아주반트 화합물을 제공한다는 개념을 확립한다.

Claims (40)

  1. 하기 화학식 II-b의 화합물 또는 그의 제약상 허용가능한 염:
    <화학식 II-b>
    Figure 112020108260519-pat00283

    상기 식에서,
    Figure 112020108260519-pat00284
    는 단일 또는 이중 결합이고,
    W는 Me, -CHO 또는 -CH2OH이고,
    V는 -OH이고,
    각 경우의 Rx는 수소이고,
    Ry는 -OH이거나, 또는 에스테르, 아미드 및 히드라지드로 구성된 군에서 선택된 카르복실 보호기이고,
    Rs는
    Figure 112020108260519-pat00293
    이고,
    각 경우의 R1은 수소이거나, 또는 하기 구조를 갖는 탄수화물 도메인이고:
    Figure 112020108260519-pat00287

    여기서,
    a는 0이고,
    b, c 및 d의 각각은 1이고,
    R0은 수소이고,
    Ra는 -OH이고,
    Rb는 -OH이고,
    Rc는 수소이고,
    Rd는 치환되지 않은 C1-10 알킬이거나, 또는
    R1은
    Figure 112020108260519-pat00294
    ,
    Figure 112020108260519-pat00295
    ,
    Figure 112020108260519-pat00296
    또는
    Figure 112020108260519-pat00297
    의 구조를 갖는 기이고, 여기서 R5는 치환되지 않은 C1-10 알킬이고,
    R3은 -CH2OH이고,
    R4는
    Figure 112020108260519-pat00298
    이거나, 또는
    R4는 -(CH2)10-Me이거나, 또는
    R4는
    Figure 112020108260519-pat00299
    이지만,
    단, 상기 화합물은 하기의 것 중 하나는 아니다:
    Figure 112020108260519-pat00300

    Figure 112020108260519-pat00301

    Figure 112020108260519-pat00302
    .
  2. 하기로부터 선택된 화합물:
    Figure 112020108260519-pat00289

    Figure 112020108260519-pat00290

    Figure 112020108260519-pat00291

    Figure 112020108260519-pat00292

    Figure 112020108260519-pat00303

    Figure 112020108260519-pat00304

    Figure 112020108260519-pat00305

    Figure 112020108260519-pat00306

    Figure 112020108260519-pat00307
    또는
    Figure 112020108260519-pat00308
    .
  3. 제1항에 따른 화합물 및 제약상 허용가능한 부형제를 포함하는, 암 또는 감염성 질환을 치료하거나 예방하기 위한 백신으로 사용하기 위한 제약 조성물.
  4. 제3항에 있어서, 면역 유효량의 항원을 추가로 포함하는 제약 조성물.
  5. 제1항에 있어서, Ry가 -OH인 화합물.
  6. 제2항에 따른 화합물 및 제약상 허용가능한 부형제를 포함하는, 암 또는 감염성 질환을 치료하거나 예방하기 위한 백신으로 사용하기 위한 제약 조성물.
  7. 제6항에 있어서, 면역 유효량의 항원을 추가로 포함하는 제약 조성물.
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  9. 삭제
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