KR20190020132A

KR20190020132A - 합성 방법

Info

Publication number: KR20190020132A
Application number: KR1020197002396A
Authority: KR
Inventors: 그레그 바칸; 지아셩 구오; 크리스토퍼 모르간; 게오르게 로이반; 피터 더블유. 서턴
Original assignee: 글락소스미스클라인 인털렉츄얼 프로퍼티 (넘버 2) 리미티드
Priority date: 2016-06-27
Filing date: 2017-06-27
Publication date: 2019-02-27
Also published as: US20220055999A1; CN109415329A; EP3475266A1; AU2017286943A1; RU2019100575A; JP7094899B2; BR112018076197A2; WO2018002827A1; US20200325110A1; US11186558B2; ES2965277T3; AU2017286943B2; CN116042742A; JP2022116004A; JP2019518781A; EP3475266B1; CN109415329B; CA3027725A1

Abstract

하기 화합물을 제조하는 방법이 개시된다. 화합물은 정제를 포함하는 약제학적 제형 내에 도입될 수 있으며, 이러한 정제는 담즙정체 간 질환을 치료하기 위해 사용될 수 있다:

Description

합성 방법

본 발명은 진성 당뇨병(제1형 및 제2형), 비만을 포함하는 대사 장애의 치료 및 예방에서 및 간 질병의 예방 및/또는 치료를 위해 유용한 특정 화합물에 대한 개선된 합성 방법에 관한 것이다.

특허공개문 WO 2011/137,135호에는 다른 화합물들 중에서, 하기 IBAT 억제제 화합물이 개시되어 있다. 이러한 특허공개문에는 또한, 이러한 화합물의 합성 방법이 개시되어 있다.

상기 화합물의 제조는 또한, 문헌[J. Med. Chem, Vol 56, pp 5094-5114 (2013) 및 J. Org. Chem., Vol 78, pp 12726-12734 (2013)]에 개시되어 있다. 이러한 화합물은 또한, GSK2330672로서 알려져 있고, 때때로, GSK672로서 약칭된다.

이러한 화합물은 담즙정체 간 질환(cholestatic liver disease) 및 관련된 소양증(pruritis)의 예방 및/또는 치료를 위한 임상 시험 중에 있다.

간단하게, 제1 양태에서, 본 발명은 하기 중간체 A, (R)-2-부틸-2-에틸옥시란의 제조 단계를 포함하는, 하기 화합물의 개선된 합성을 개시한다:

간단하게, 제2 양태에서, 본 발명은 하기에 도시된 중간체 H를 제조하는 단계를 포함하는, 하기 화합물의 개선된 합성을 개시한다:

다른 양태에서, 본 발명은 화합물 GSK2330672를 포함하는 정제를 제공한다.

다른 양태에서, 본 발명은 본 발명의 정제의 투여를 포함하는, 담즙정체 간 질환 및/또는 관련된 소양증을 치료하는 방법을 제공한다.

바람직하게, 상술된 바와 같은 본 발명의 제1 양태는 (R)-2-부틸-2-에틸옥시란(화합물 A)을 제공하기 위해 에폭사이드 하이드롤라아제를 이용한 라세믹 2-부틸-2-에틸옥시란의 속도론적 분할(kinetic resolution)을 포함한다. 2-부틸-2-메틸옥시란 및 같은 자리로(geminally) 이치환된 다른 에폭사이드를 선택적으로 가수분해할 수 있는 에폭사이드 하이드롤라아제는 문헌[Bala, N. and Chimni, S. S. Tetrahedron: Asymmetry 2010 , 21, 2879]에 공지되어 있지만, 8개의 에폭사이드 하이드롤라아제의 랜덤 선택의 스크리닝 시에, 본 발명자는 이전에 보고되지 않은 더욱 대칭적인 2-부틸-2-에틸옥시란 기질의 어느 하나의 거울상 이성질체를 선택적으로 가수분해시킬 수 있는 몇몇 히트(hit)를 확인한 것에 놀라웠다. 특히, 아그로마이세스 메디올라누스(Agromyces mediolanus) ZJB1202030ID: JX467176로부터의 에폭사이드 하이드롤라아제는 추출 워크업(extractive workup) 및 감압 하에서의 증류에 의한 후속 정제를 수행한 후에 15시간에 300 g/L의 라세믹 에폭사이드를 변형시켜 요망되는 산물 (R)-2-부틸-2-에틸옥시란을 20% 분리 수율 및 98% ee 초과(용액 수율, 40%)로 수득하는 데 매우 효과적이었다.

300 내지 330 g/L 범위 내의 2-부틸-2-에틸옥시란 농도는 특히, 야생형 효소와 관련하여 문헌에서 거의 보고되지 않았고, 효소가 비정상적으로 활성적이고 안정함을 시사한다. 최적화 실험 동안에, 본 발명자들은, 2-부틸-2-에틸옥시란의 보다 높은 로딩이 거울상이성질체 선택성을 감소시켜, 사양을 충족하지 못하는 생성물을 수득하거나, 더 높은 전환율로의 분할을 진행할 필요성으로 인해 실질적인 수율 손실을 야기시킨다는 것을 발견하였다. 다른 한편으로, 너무 낮은 2-부틸-2-에틸옥시란 농도는 높은 거울상이성질체 선택성을 초래하지만, 높은 반응 부피로 인해 스케일에 있어서 진행하기 매력적이지 않다.

또한, 다른 파라미터들은 효소 거울상이성질체 선택성/활성에 영향을 미치는 것으로 나타났고, 공정 최적 조건을 확인하기 위해 스크리닝되었다: 온도, 완충제, 혼합 속도, 보조용매 영향(시험된 용매: 헵탄, TBME, 헥산, 디에틸 에테르, 톨루엔; 반응 용기(시험관, 팔콘 튜브 15, 50 mL, 쉐이크 플라스크(shake flak), 제어된 실험실 반응기(controlled laboratory reactor)), 반응 시간.

효소는 상이한 형태, 즉, 전체 세포, 동결건조된 정화되지 않은 용해물, 고정되거나 동결건조된 정화된 용해물로 사용될 수 있으며, 로딩은 또한, 20%에서 5 내지 8%까지 감소되어, 더 느린 반응을 야기시키지만 거울상이성질체 선택성을 변경시키지 않을 수 있다. 동결건조된 정화된 용해물의 사용은 저장하고 수송하는 데 문제가 적고 저렴하고 더 용이한 다운스트림 가공을 야기시킨다는 점에서 세포 페이스트(cell paste)에 비해 특별한 장점을 갖는다. 동결건조된 용해물은 또한 때때로 재활용의 필요성을 부정하는 데 유리할 수 있는 고정화된 효소보다 더 저렴하다.

에피클로로히드린에 대한 개선된 거울상이성질체 선택성을 제공하기 위해 보고된, 아그로마이세스 메디올라누스 ZJB1202030ID: JX467176의 일부 변이체(Xue, F.; Liu, Z.-Q.; Wan, N.-W.; Zhu H.-Q. and Zheng, Y.-G. RSC Adv., 2015 , 5, 31525.)가 또한 제조되고 시험되었다. 이러한 변이체들 N240D 중 하나는 야생형 효소보다 더 높은 활성(최대 30% 더 높음) 및 약간 더 높은 거울상이성질체 선택성을 제공한다. 아그로마이세스 메디올라누스 ZJB1202030ID: JX467176으로부터의 에폭사이드 하이드롤라아제는 큰 α/β-하이드롤라아제 폴드 패밀리의 구성원이다(Xue, F.; Liu, Z.-Q.; Zou, S.-P.; Wan, N.-W.; Zhu, W.-Y.; Zhu, Q. and Zheng, Y.-G. Process Biochemistry 2014 , 49 409-417). 모든 구성원이 매우 유사한 3D 구조를 함유하는 이러한 에폭사이드 하이드롤라아제의 부류는 놀랍게도 다양한 서열 범위를 포함하는 것으로 잘 알려져 있다(Widersten, M.; Gurell, A. and Lindberg, D. Biochim. Biophys. Acta, 2010 , 1800, 316). 다수의 거울상이성질체 선택적 에폭사이드 하이드롤라아제 효소가 시험된 작은 서브세트로부터 확인되었다는 것을 고려할 때, 더 큰 세트의 에폭사이드 하이드롤라아제가 확인된 아그로마이세스 메디올라누스 ZJB1202030ID: JX467176으로부터 에폭사이드 하이드롤라아제보다 더 많은 선택적인 히트(hit)를 산출할 것이라는 것이 명백하다. 에피클로로히드린 분할을 위해 선택된, 아그로마이세스 메디올라누스 ZJB1202030ID: JX467176으로부터 에폭사이드 하이드롤라아제의 3개의 변이체들 중 하나의 증가된 활성 및 거울상이성질체 선택성을 고려하면, 또한, 2-부틸-2-메틸옥시란쪽으로의 유도된 진화가 추가로 개선된 돌연변이체를 수득시킬 가능성이 높다.

바람직하게, 상술된 바와 같은 본 발명의 제1 양태는 (R)-2-부틸-2-에틸옥시란을 3-하이드록시-4-메톡시티오페놀과 반응시켜 하기 중간체 C를 생성시키는 단계를 추가로 포함한다:

바람직하게, 상술된 바와 같은 본 발명의 제1 양태는 중간체 C를 하기에 나타낸 중간체 E로 전환시키는 단계를 추가로 포함한다:

바람직하게, 상술된 바와 같은 본 발명의 제2 양태는 중간체 H를 하기에 나타낸 중간체 I로 전환시키는 단계를 추가로 포함한다:

바람직하게, 본 발명의 정제 및 치료 방법은 본 발명의 방법에 의해 제조된 GSK2330672를 포함한다.

일 양태에서, 본 발명의 정제는 충전제, 붕해제, 및 윤활제를 추가로 포함한다. 일 양태에서, 본 발명의 정제는 20 내지 200 mg의 GSK2330672를 포함한다. 적합한 정제의 일 예는 GSK2330672, 미정질 셀룰로오스, 및 마그네슘 스테아레이트를 포함하는 정제이다.

IBAT 억제제 화합물 GSK672를 제조하는 방법의 예시적인 합성식은 반응식 1에 도시되어 있다. 에폭사이드 하이드롤라아제로의 (±)-2-부틸-에틸옥시란의 효소적 분할은 (R)-2-부틸-에틸옥시란(A)을 생성시킨다. 티오페놀(B)로의 (R)-2-부틸-에틸옥시란의 에폭사이드 개환 및 산성 조건 하에서 클로로아세토니트릴로의 (R)-3차 알코올(C)의 후속 처리는 클로로아세트아미드(D)를 제공하였으며, 이는 이후에, 티오우레아로의 클로로아세트아미드의 분열에 의해 중간체 (E)로 전환되었다. 트리플릭산(triflic acid) 및 벤조일 클로라이드로의 중간체 (E)의 벤조일화는 중간체 (F)를 수득하였다. 중간체 (F)의 환형화 이후 설파이드의 키랄 설폭사이드로의 부분입체선택적 설폭사이드화, 소듐 보로하이드라이드 또는 보란으로의 후속 이민 환원은 중간체 (I)을 제공하였으며, 이는 이후에, 중간체 (J)로 전환되었다. 중간체 (J)는 특허 공개문 WO 2011/137,135호에 개시된 방법을 이용하여 타겟 화합물로 전환되었다.

반응식 1

본 발명은, 본 발명에서 중간체 E 및 중간체 J가 신규하고, 입체선택적이고, 더욱 비용-효율적인 합성을 통해 제조된다는 점에서 WO 2011/137,135호, 문헌[J. Med. Chem, 2013, 56, 5094, J. Org. Chem. 2013, 78, 12726] 및 WO 2016020785호에 개시된 합성들과는 상이하다.

약어

Bz 벤조일

TfOH 트리플루오로메탄설폰산

BzCl 벤조일 클로라이드

S-BINOL (S)-(-)-1,1'-바이(2-나프톨)

Ti(OiPr)4 티탄 이소프로폭사이드

t-BuOOH 3차-부틸 하이드로퍼옥사이드

DCM 디클로로메탄

NaBH₄ 소듐 보로하이드라이드

MeOH 메탄올

mCPBA 메타-클로로퍼옥시벤조산

TFA 트리플루오로아세트산

MTBE 메틸 t-부틸 에테르

중간체 A: (R)-2-부틸-2-에틸옥시란

주석: 1 wt는 그램 단위로 반응기에 채워지는 (±)-2-부틸-2-에틸옥시란의 중량으로서 정의된다. 제공된 모든 다른 중량, 부피 및 당량은 이러한 수치와 관련하여 계산된다.

정화된 용해물로부터의 동결건조된 에폭사이드 하이드롤라아제 효소(20 중량%)를 반응 용기에 채웠다. pH 7.4로 조정된 포타슘 포스페이트 완충제(100 mM, 1.4 vol)를 이후에 동일한 반응 용기에 채우고, 교반을 조정하였다. 라세믹 2-부틸-2-에틸옥시란(22.6 g, 176.3 mmol, 1 wt)을 첨가함으로써 반응을 개시하였다. 반응 혼합물을 30℃에서 교반하였다. 반응을, 키랄 GC에 의해 (R)-2-부틸-2-에틸옥시란의 거울상이성질체 과량(ee)이 95% (R) 이상의 수치(통상적으로, 전환은 15시간 기간에 걸쳐 대략 ≥ 62±2%임)에 도달할 때까지 모니터링하였다. 에틸 아세테이트(2.4 vol)를 첨가함으로써 반응을 켄칭하였다. 얻어진 2상 용액을 이후에, 셀라이트 상에서 여과하였다. 추가적인 에틸 아세테이트(1.2 vol)를 사용하여 셀라이트 케이크를 세척하였다. 층들을 이후에 분리하였다. 수성층을 폐기하였다. 유기층을 염수(1.2 vol)로 세척하였다. 유기층을 이후에 감압 하에서 증류에 의해 농축하여 요망되는 에폭사이드 (R)-2-부틸-2-에틸옥시란 및 디올 부산물 (S)-2-에틸헥산-1,2-디올의 순수한 혼합물을 수득하였다. 혼합물을 90℃ 및 20±5 mbar에서 증류하여 요망되는 에폭사이드 (R)-2-부틸-2-에틸옥시란(4.58 g, 20% 수율, 99.2% 순도, 95% ee)을 수득하였다. ¹H NMR (400 MHz, CDCl₃) δ 2.61 (d, J = 4.9 Hz, 1H), 2.59 (d, J = 4.9 Hz, 1H), 1.72-1.46 (m, 4H), 1.42-1.26 (m, 4H), 0.99-0.87 (m, 6H). ¹³C NMR (125 MHz, CDCl₃) δ 60.2, 52.2, 33.7, 27.0, 26.9, 22.9, 14.0, 8.9.

중간체 E: (R)-5-((2-아미노-2-에틸헥실)티오)-2-메톡시페놀

질소 보호 하에서, 반응 용기를 3-하이드록시-4-메톡시티오페놀(564 mg, 3.61 mmol), (R)-2-부틸-2-에틸옥시란(509 mg, 3.97 mmol) 및 EtOH(3.4 mL)를 채웠다. 혼합물을 물(2.3 mL) 중 NaOH(318 mg, 7.94 mmol)의 용액으로 처리하였다. 혼합물을 주변 온도에서 20시간 동안 교반하였다. 혼합물을 톨루엔(4 mL)으로 처리하고, 2분 동안 교반하였다. 층들을 분리하고, 유기층을 폐기하였다. 수성층을 2 N HCl로 중화시키고, 톨루엔으로 추출하였다. 추출물을 Na₂CO₃ 포화수용액 및 물로 순차적으로 세척하고, 진공 중에서 농축시켜 중간체 C를 오일로서 수득하였다. 오일 중간체 C를 클로로아세토니트릴(5.5 mL) 및 HOAc(2 mL)에 용해하였다. 혼합물을 0℃까지 냉각시켰다. H₂SO₄(0.96 mL, 18.05 mmol, 0.33 mL의 물로 사전-희석됨)를 5℃ 미만의 온도를 유지하는 속도로 첨가하였다. 10℃ 미만에서 0.5시간 동안 교반한 후에, 반응 혼합물을 물로 처리하고, MTBE로 추출하였다. 추출물을 NaHCO₃ 포화수용액으로 세척하고, 진공 중에서 농축하여 중간체 D를 오일로서 수득하였다. 오일 중간체 D를 이후에 EOH(9.1 mL)에 용해하고, HOAc(1.8 mL) 및 티오우레아(0.412 g, 5.42 mmol)로 처리하였다. 혼합물을 환류 하에서, 완료될 때까지 가열하고, 이후에, 주변 온도까지 냉각시켰다. 고형물을 여과에 의해 제거하였다. 여액을 진공 중에서 농축하여 오일을 수득하였다. 오일을 EtOAc로 처리하고, Na₂CO₃ 포화수용액 및 물로 순차적으로 세척하고, 이후에, 진공 중에서 농축하여 중간체 E(851 mg, 3 단계에 걸쳐 83% 수율, 79% 순도)를 오일로서 수득하였다. 425 mg의 중간체 E를 실리카겔 크로마토그래피에 의해 추가로 정제하여 중간체 E(223 mg, 100% 순도, 94.8% ee)를 수득하였다. ¹H NMR (400 MHz, CDCl₃) δ 6.94 (d, J = 2.2 Hz, 1H), 6.85 (dd, J = 8.4, 2.2 Hz, 1H), 6.67 (d, J = 8.4 Hz, 1H), 5.23 (s, 1H), 3.78 (s, 3H), 2.87 (s, 2H), 1.46-1.28 (m, 4H), 1.25-1.05 (m, 4H), 0.81 (t, J = 6.9 Hz, 3H), 0.76 (t, J = 7.45 Hz, 3H). ¹³C NMR (125 MHz, CDCl₃) δ 146.0, 129.1, 122.9, 117.7, 111.2, 56.0, 54.8, 47.5, 38.6, 31.8, 25.8, 23.3, 14.1, 8.0.

중간체 H: (1S,3R)-3-부틸-3-에틸-8-하이드록시-7-메톡시-5-페닐-2,3-디하이드로벤조[f][1,4]티아제핀 1-옥사이드

(S)-(-)-1,1'-바이(2-나프톨)(387mg, 1.353 mmol, 1 당량)을 15 mL RBF 내에 채웠다. 자석 교반막대를 첨가하고, 플라스크를 셉텀(septum)으로 시일링하고, 질소로 10분 동안 플러싱하였다(flushed). 디클로로메탄(5 ml, 10 vol)을 첨가하고, 이후에, 티탄 테트라이소프로폭사이드(0.200 mL, 0.677 mmol, 0.5 당량)를 적가하였으며, 이 때에, 진한 적색 칼라 변화가 관찰되었다. 물(49 ㎕, 2.71 mmol, 2 당량)을 첨가하고, 반응을 15분 동안 교반하였다. 셉텀을 제거하고, 중간체 G(500 mg, 1.353 mmol, 1 당량)를 한번에 첨가하였다. 셉텀을 교체하고, 반응을 15분 동안 교반하고, 그러한 시간 후에, 3차-부틸 하이드로퍼옥사이드(데칸 중 5.0 내지 6.0 M, 0.284 mL, 약 1.42 mmol, 약 1.05 당량)를 적가하였다. 반응을 고속 HPLC에 의해 모니터링하면서 주변 온도에서 2.5시간 동안 교반하고, 그러한 시간 후에, 다른 27 ㎕의 3차-부틸 하이드로퍼옥사이드를 첨가하였다. 다른 1시간 후에, 반응은 고속 HPLC에 의해 완료된 것으로 여겨졌고, 이를 포화 소듐 설파이트(1 mL, 2 vol)의 첨가에 의해 켄칭하였다. 반응을 분별 깔대기로 옮기고, 소량의 물 및 디클로로메탄으로 희석하였다. 유기층을 분리하고, 마그네슘 설페이트로 건조시키고, 농축하고, 컬럼 크로마토그래피에 의해 직접적으로 정제하여(헥산 중 20 내지 100% EtOAc의 구배) 419 mg의 중간체 H를 단일 부분입체이성질체로서 90% PAR 및 80% 수율로 오렌지색 고체로서 수득하였다. ¹H NMR (400 MHz, CDCl₃) δ 7.74 (s, 1H), 7.60-7.54 (m, 2H), 7.46-7.40 (m, 1H), 7.39-7.33 (m, 2H), 6.67 (s, 1H), 3.81 (d, J = 12.4 Hz, 1H), 3.79 (s, 3H), 3.30 (d, J = 12.4 Hz, 1H), 2.07-1.84 (m, 2H), 1.24-0.94 (m, 9H), 0.74 (t, J = 6.6 Hz, 3H). ¹³C NMR (125 MHz, CDCl₃) δ 163.4, 149.0, 148.9, 140.5, 135.7, 130.4, 129.1, 128.2, 123.2, 112.3, 109.1, 70.6, 60.7, 56.5, 38.2, 37.2, 25.4, 22.9, 13.9, 8.6.

중간체 J: (3R,5R)-3-부틸-3-에틸-8-하이드록시-7-메톡시-5-페닐-2,3,4,5-테트라하이드로벤조[f][1,4]티아제핀 1,1-디옥사이드

중간체 H(100 mg, 0.259 mmol)를 디클로로메탄(370 ㎕, 3.7 vol)에 용해하고, 이후에, 메탄올(830 ㎕, 8.3 vol)을 첨가하였다. 반응을 얼음욕에서 냉각시키고, 소듐 보로하이드라이드(11.8 mg, 1.2 당량)를 한번에 첨가하였다. 고속 HPLC에 의한 모니터링은 반응이 10분 내에 완료되는 것으로 나타났다. 물(0.5 mL, 5 vol)을 첨가함으로써 반응을 켄칭시켰다. 반응을 분별 깔대기로 옮기고, 소량의 물 및 디클로로메탄으로 희석하였다. 유기상을 분리하고, 포화 NaHCO₃, 염수로 세척하고, 마그네슘 설페이트로 건조시키고, 농축하여, 중간체 I을 수득하였다. 중간체 I을 디클로로메탄(1 mL, 1 vol)에 용해하였다. 반응을 얼음욕에서 냉각시키고, 트리플루오로아세트산(21 ㎕, 1.05 당량)을 첨가하였다. 반응을 5분 동안 교반하고, 이후에, mCPBA(77%, 64 mg, 1.1 당량)를 한번에 첨가하고, 반응을 얼음욕으로부터 제거하였다. 10분 후에, 고속 HPLC는 5% 미만 PAR의 출발 물질을 나타내었다. 반응을 다른 10분 동안 교반하고, 이후에, 포화 NaHCO₃(2.5 mL, 2.5 vol) 및 1 M NaSO₃(2.5 mL, 2.5 vol)을 첨가하고, 반응을 수 분 동안 교반하였다. 반응을 물 및 디클로로메탄으로 희석하고, 유기층을 분리하고, 마그네슘 설페이트로 건조시켰다. 용액을 농축하고, 재결정화를 TBME로부터 시도하여 낮은 순도의 물질을 수득하였다. 고형물 및 모액을 합하고, 크로마토그래피하여(헥산 중 0 내지 50% EtOAc), 44 mg의 중간체 J(2 단계에 걸쳐 약 97% PAR 및 44% 수율)를 수득하였다. ¹H NMR (400 MHz, CDCl₃) δ 7.65 (s, 1H), 7.46-7.35 (m, 4H), 7.35-7.28 (m, 1H), 6.15 (s, 1H), 6.02 (s, 1H), 3.58 (s, 3H), 3.41 (d, J = 14.9 Hz, 1H), 3.05 (d, J = 14.9 Hz, 1H), 2.22-2.09 (m, 1H), 1.89-1.77 (m, 1H), 1.57-1.39 (m, 2H), 1.35-1.06 (m, 4H), 0.88 (t, J = 7.4 Hz, 3H), 0.83 (t, J = 6.9 Hz, 3H). ¹³C NMR (125 MHz, CDCl₃) δ 149.6, 143.9, 142.3, 138.5, 132.5, 128.5, 127.8, 127.3, 114.5, 110.8, 63.9, 57.4, 55.8, 55.2, 34.1, 31.2, 25.3, 22.9, 14.1, 7.6.

담즙정체 간 질환의 치료

원발성 담즙성 담관염(primary biliary cholangitis: PBC) 및 소양증의 증상을 갖는 환자에서 반복 용량(repeat dose)의 GSK672 투여의 안전성, 내약성, 및 효과를 조사하기 위해 임상 연구를 수행하였다. 이러한 연구 결과는 clintrials.gov 상에서 요약되고 공개되었다.

소양증을 갖는 PBC 환자에서 제2상 이중-맹검, 무작위화, 플라시보-대조, 교차 시험을 영국에서 2014년 3월부터 2015년 11월까지 2개의 전문 PBC 센터에서 수행하였다. 대상체는 교차 순서로 14일 동안 하루에 2회 경구 GSK672(45 내지 90 mg) 및 플라시보를 수용하였다.

1차 종료점은 안전성[임상 및 실험실 평가 및 부작용(AE)에 의해 측정됨] 및 내약성이다. 2차 종료점은 i) 하루에 2회 완료된 0 내지 10의 수치 등급 스케일(numerical rating scale: NRS)을 이용하여 측정된 베이스라인으로부터의 소양증 스코어 및 PBC-40 가려움 도메인 스코어(itch domain score) 및 5-D 가려움 스케일의 변화, 및 ii) 전체 담즙산(TBA) 및 7알파-하이드록시-4-콜레스텐-3-온(C4)의 혈청 수준의 변화이다. 개개 BA 종의 혈청 수준, 자가독소(autotaxin: ATX) 활성 및 FGF19를 베이스라인에서 그리고 각 치료 기간의 종료 시에 측정하였다.

21명의 환자(n=21, 모두 백인, 18명의 여성, 평균 연령 52.9±10.5세)는 본 연구를 완료하였고, 분석되었다. 68%는 연구 기간 동안 우루소데옥시콜산(Ursodeoxycholic acid: UDCA)을 섭취하였다. 심각한 AE가 보고되지 않았다. 임의의 AE의 빈도는 플라시보 및 GSK672 기간 동안 각각 81%(17/21)이었다. 설사(33% & 5%) 및 두통(29% & 33%)은 GSK672 및 플라시보 각각과 관련된 가장 빈번한 AE이었다. GSK672는 71% 반응율을 나타내었고, NRS[-1.58(95%CI: -2.48 내지 -0.68)], PBC-40 가려움 도메인[-0.59(95%CI: -0.94 내지 -0.24)] 및 5-D 가려움[-4.55(95%CI: -6.60 내지 -2.49)]에 의해 측정하는 경우 가려움 강도의 유의미한 감소를 나타내었다. 혈청 TBA 수준의 베이스라인 값(48.64±68.77 μM)은 GSK672 치료 후에 감소되었지만(25.15±23.85 μM, p=0.15), 플라시보 후에는 감소되지 않았다(50.29±55.96 μM, p=0.93). GSK672는 타우로콜레이트(3.47±7.15 vs. 0.31±0.74 μM, p=0.0004), 글리코콜레이트(4.44±7.43 vs. 0.9±1.21 μM, p=0.0013), 및 타우로케노데옥시콜레이트(3.68±7.50 vs. 0.8±1.46 μM, p=0.002)의 혈청 수준을 유의미하게 감소시켰다. GSK672 후에, 혈청 ATX 활성(8.25±4.17 vs. 6.95±2.62 nMol/ml/분, p=0.006) 및 혈청 FGF19 수준(162.9±107.5 vs. 50.66±47.31 pg/mL, p<0.0001)은 낮았으며, 데옥시콜레이트(3.1±0.55 vs. 3.39±0.64 μM, p=0.009) 및 C4(13.13 ±10.04 vs.35.2±25.32 ng/ml, p=0.0006)의 혈청 수준은 높았다.

연구 결론

요약하면, 2주의 하루 2회 경구 GSK2330672는 잘 견뎌내었고, 소양증의 갖는 PBC 환자의 높은 비율에서 가려움 세기를 감소시켰다. 혈청 전체 및 컨쥬게이션된 1차 담즙산 및 FGF19 수준의 실질적인 감소 및 혈청 C4 수준의 증가는 IBAT 억제의 작용 메커니즘과 일치한다. 이러한 결과는 담즙정체성 소양증에 대한 잠재적인 치료로서 GSK2330672의 추가 조사를 지지한다.

상기 PBC 연구에 추가하여, GSK2330672는 다른 연구에서 투여되었다. GSK2330672는 2011년 6월에 인간에게 최초로 투여된 회장 담즙산 수송체(ileal bile acid transporter: IBAT)의 억제제이다. 이는 담즙분비 중지와 관련된 간 질병을 위한 치료로서 평가되고 있다. 제2형 당뇨병(T2D)의 치료를 위한 종래 개발은 백그라운드 메트포르민을 복용한 T2D 대상체에서 2회의 제II상 연구의 완료 후에 종료되었다. 2016년 6월 3일 현재로 예비 결과는 원발성 담즙성 담관염(PBC)으로 인한 소양증을 갖는 대상체에서 수행된 1회의 제II상 반복 용량 연구를 위해 이용 가능하다. 전체 데이터는 59명의 건강한 대상체, 52명의 T2D 대상체, 및 21명의 PBC 소양증 대상체를 포함하는, GSK2330672에 노출된 132명의 대상체로부터 입수 가능하다. 이러한 것들 중에서, 최대 용량의 90 mg BID는 6명의 건강한 대상체(1일), 24명의 T2D 환자(14일까지), 및 21명의 PBC 소양증 대상체(14일까지)를 포함하는 51명의 대상체에 투여되었다.

이러한 연구들 중에서, 3가지 치명적이지 않은 심각한 부작용(SAE)이 보고되었다. 1명의 건강한 대상체는 단일 30 mg 용량 후에 출혈 혈전성 외치핵(bleeding thrombosed external haemorrhoid)을 경험하였다. T2D 대상체들 중에서, 1명은 급성 담낭염을 경험하였으며, 1명은 심방조동/피브릴화를 경험하였다. SAE는 PBC 소양증 대상체로부터 보고되지 않았다. 임의의 연구로부터 사망 또는 임신이 보고되지 않았다. 타겟화된 작용 부위와 관련된 위장 증상은 GSK2330672와 관련되고 설사, 복통 및 장운동 이상(bowel movement irregularity)을 포함한 가장 일반적으로 보고된 부작용(AE)이었다. 트레이스 양성 대변 잠혈 시험(trace positive fecal occult blood test)은 또한, 임상적 후유증 없이, 소수의 참여자에서 관찰되었다. 건강한 대상체, T2D 환자, 또는 PBC 소양증 환자에서 관찰된 비정상적인 생체 신호 측정, 심전도(ECG) 변화, 폐활량측정 파라미터 또는 임상 검사 결과의 임상적으로 유의미한 패턴이 존재하지 않았다.

요약하면, IBAT 억제제, GSK2330672의 투여는 T2D 또는 원발성 담즙성 담관염을 갖는 환자 집단에서 계획된 단기 임상 시험의 수행을 배제하는 안전성 모니터링 동안 어떠한 것도 발견되지 않았다. 그러나, 메트포르민 850 mg BID를 복용한 T2D 대상체들 중에서 설사 AE의 높은 빈도는 이러한 질환의 발달을 종결시키는 결정에 기여하였다.

GSK2330672의 약리학적 타겟이 장 내강(intestinal lumen)에서 장세포의 브러시 보더(brush border) 상에 위치되어 있기 때문에, 분자는 문맥 또는 전신 순환 내로 흡수를 제한하기 위해 낮은 침투성 및 높은 극성 표면적을 갖도록 설계되었다. 혈액 샘플을 혈장 약물 농도의 검정을 위해 GSK2330672의 투여 후 빈번한 간격으로 수득하였다. 다수의 측정은 검정을 위한 정량 하한치 미만이었다(LLQ=1 ng/mL). 가장 높은 측정 가능한 농도는 1명의 대상체에서 투약 후 2시간에 얻어진 5.33 ng/ml이었으며, 이는 전신 순환 내로 제한된 흡수를 확인하는 것이다.

10 mg 이상의 용량에서 GSK2330672의 경구 투여는 회장 담즙산 수송체를 명백하게 억제하였다. 건강한 대상체의 경우에, 이러한 범위의 단일 용량은 후속 48시간에 걸쳐 측정된 분변 담즙산 분비를 유의미하게 증가시켰다. 반복된 용량은 1일차 및 10일차 투약 시에 측정된 공복 및 식사후 담즙산 농도 둘 모두를 억제하였다. 담즙산 재흡수 억제에 대한 예상 적응 반응, 간 담즙산 합성의 상향조절은 7-알파-하이드록시-4-콜레스텐-3-온(C4)의 혈청 농도를 측정함으로써 추정되었다. 반복된 용량의 GSK2330672와 관련하여, 혈청 C4 농도는 10일 투약 후에 10배까지 증가하였다.

연구 200185에서 메트포르민에 첨가된 GSK2330672로 총 7일 치료 기간을 완료한 T2D 대상체의 경우에, 3일차에 45에서 90 mg BID로 증가된 반복된 용량의 GSK2330672는 혈청 전체 담즙산 농도를 유의미하게 감소시키고, C4 농도를 증가시켰다. 또한, GSK2330672는 플라시보와 비교할 때, 베이스라인으로부터 혈장 글루코오스 및 저-밀도 지단백 콜레스테롤(LDL-C)을 유의미하게 감소시켰다. 아침 용량 후 24시간 동안 곡선 아래 글루코오스 가중 평균 면적[AUC(0-24h)]에 대하여, 감소는 통계학적으로 유의미하였다[플라시보와 최소 제곱 평균 차이(95% 신뢰 구간): -34.76 mg/dL(-54.67,-14.85)]. GSK2330672는 플라시보 그룹에 대해 동일한 시간에 3.5% 평균 증가와 비교하여, 베이스라인으로부터 공복 LDL-C에서 41.7% 평균 감소를 유도하였다. 공복 혈청 트리글리세라이드는 GSK2330672 그룹에서 비교적 안정하였고, 평균적으로 플라시보 그룹에서 -16.0% 감소하였다.

연구 201351에서 메트포르민에 첨가된 GSK2330672로 14일 치료 기간을 완료한 T2D 대상체에 대하여, 10 mg에서 90 mg BID까지의 반복된 용량의 GSK2330672는 용량 후 14시간에 걸쳐 플라시보 및 시타글립틴과 비교하여 모든 용량에서 순환하는 식사 글루코오스 농도를 감소시켰다. 혈장 C4의 순환 농도는 플라시보 및 시타글립틴과 비교하여 모든 용량에서 GSK2330672에 의해 용량 후 14시간에 걸쳐 증가되었으며, 10 mg, 20 mg, 30 mg 및 60 mg의 GSK2330672 그룹에 대한 C4 농도는 7일차까지 안정기(plateau)에 도달하는 것으로 나타나지만, 이는 14일차 값이 7일차에서의 값보다 더 큰 90 mg 그룹에 대한 경우는 아니다.

T2D 대상체들 중에서 2주 용량-범위 연구에서, GSK2330672는 플라시보 또는 시타글립틴과 비교할 때 베이스라인으로부터 혈장 글루코오스 및 저-밀도 지단백 콜레스테롤(LDL-C)을 유의미하게 감소시켰다. 공복 혈장 글루코오스의 감소는 플라시보 및 시타글립틴 그룹과 비교하여 7일차 및 14일차에 GSK2330672 30 mg, 60 mg, 및 90 mg 그룹에서 더 컸다. 90 mg BID 그룹의 경우에, 통계학적으로 유의미한 감소는 아침 용량 후 24시간 동안 곡선 아래 글루코오스 가중 평균 면적[AUC(0-24h)]에 대해 관찰되었다. 플라시보와의 최소 제곱 평균 차이(95% 신뢰 구간)는 -34.76(-54.67, -14.85) mg/dL이었다. 공복 혈장 인슐린의 감소는 용량-반응 없이 GSK2330672 용량에 대한 14일차에 가변적이었지만, 가장 큰 감소는 플라시보와 비교하여 GSK2330672 90 mg 그룹에서 관찰되었다: (플라시보와 LS 평균 차이[95% CI]: -17.61 pmol/L [-33.73, -1.48]). 베이스라인으로부터 공복 혈청 apoB, 전체 콜레스테롤, 직접 LDL 콜레스테롤 및 비-HDL 콜레스테롤 농도의 감소는 명백한 용량-반응 없이, 플라시보 및 시타글립틴과 비교하여, 모든 GSK2330672 용량 그룹에서 관찰되었다. 가장 큰 평균 감소는 플라시보로부터의 GSK2330672 60 mg 그룹(베이스라인과 LS 평균 변화, 비율로서 표현됨) 차이에서 관찰되었다[95% CI]: 0.74(0.66, 0.82). 모든 GSK2330672 용량 그룹에서 트리글리세라이드 농도가 증가하는 경향이 있으며, 임의의 용량 그룹에서 HDL 콜레스테롤에서 임상적으로 의미있는 변화가 없었다.

PBC 소양증을 갖는 22명의 대상체에서 무작위화된 플라시보 비교 14일 교차 연구(연구 117213)에서, 90 mg BD에서의 GSK2330672는 3가지의 상이한 등급 스케일(10 포인트 수치 등급 스케일, 5D 가려움 스케일, 및 PBC-40)에 의해 입증된 바와 같이 플라시보와 비교하여 소양증 중증도의 통계학적으로 유의미한 감소를 야기시켰다. GSK2330672의 1주 내에 일어난 소양증 중증도의 감소는 2주의 치료를 통해 지속적으로 감소하였고, 플라시보로의 맹검 스위치(blinded switch) 시에 베이스라인 쪽으로 되돌아왔다. 피로, 수면 장애 및 전체 장애의 감소는 또한, 플라시보와 비교하여 GSK2330672 투여 시에 주목되었다. GSK2330672에 의한 통계학적으로 유의미한 타겟 참여는 혈청 전체 담즙산의 농도의 대략 50% 감소, 및 혈청 C-4의 3배 증가에 의해 입증되었다. GSK2330672는 대상체들 중 적은 부분(21명 중 8명)에서 분리된 샘플에서의 검출에 의해 입증된 바와 같이 최소한으로 흡수되었다. GSK2330672-관련 대사산물은 혈장 또는 소변에서 검출되지 않았다. 부모 화합물(GSK2330672)은 소변에서 관찰된 유일한 약물 관련 물질이었으며, 농도는 낮고 모든 대상체에서 관찰되는 것은 아니다. GSK2330672는 우르소데옥시콜산(UDCA)의 흡수를 억제하지 못하였지만, UDCA 컨쥬게이트, 글리코우르소데옥시콜산(GUDCA) 및 타우로우르소데옥시콜산(TUDCA)의 약물동력학의 통계학적으로 유의미하게 감소가 존재하였다. 주목할 것은, TUDCA 및 GUDCA의 혈장 농도는 여전히 PBC에 대한 UDCA 치료법의 발표된 연구에서 임상 효능과 관련된 수준에 있었다[ Dilger K, Hohenester S, Winkler Budenhofer U, Bastiaansen B, Schapp F, Rust C, Beuers U. Effect of ursodeoxycholic acid on bile acid profiles and intestinal detoxification machinery in primary biliary cirrhosis and health. Journal of Hepatology. 2012;57:133-40].

Claims

에폭사이드 하이드롤라아제(epoxide hydrolase)를 사용하여 하기 중간체 A, (R)-2-부틸-2-에틸옥시란을 제조하는 단계를 포함하는, 하기 화합물을 합성하는 방법:
제1항에 있어서, (R)-2-부틸-2-에틸옥시란을 3-하이드록시-4-메톡시티오페놀과 반응시켜 하기 중간체 C를 형성하는 단계를 추가로 포함하는 방법:
제2항에 있어서, 입체선택적 리터 반응(stereoselective Ritter reaction)을 통해 중간체 C를 하기에 나타낸 중간체 E로 전환시키는 단계를 추가로 포함하는 방법:
하기에 도시된 중간체 H를 제조하는 단계를 포함하는 하기 화합물을 합성하는 방법:
제1항에 있어서, 하기에 도시된 중간체 H를 제조하는 단계를 추가로 포함하는 방법:
제4항에 있어서, 중간체 H를 하기에 도시된 중간체 I로 전환시키는 단계를 추가로 포함하는 방법:
제5항에 있어서, 중간체 I를 하기에 도시된 중간체 J로 전환시키는 단계를 추가로 포함하는 방법:
제1항에 있어서, 상기 화합물 A가 에폭사이드 하이드롤라아제로 라세믹 2-부틸-2-에틸옥시란의 속도론적 분할(kinetic resolution)에 의해 제조된 방법.
제8항에 있어서, 상기 에폭사이드 하이드롤라아제가 아그로마이세스 메디올라누스(Agromyces mediolanus) ZJB1202030ID: JX467176에서 유래된 것인 방법.
제9항에 있어서, 상기 에폭사이드 하이드롤라아제가 아그로마이세스 메디올라누스 ZJB1202030ID: JX467176의 상기 에폭사이드 하이드롤라아제의 돌연변이체 N240D인 방법.
제8항에 있어서, 상기 라세믹 2-부틸-2-에틸옥시란의 농도가 200 내지 330 g/L인 방법.
하기 화합물을 포함하는 정제로서, 하기 화합물이 상기 제1항의 방법에 의해 제조된 정제:
제12항에 있어서, 상기 정제가 20 내지 200 mg의 상기 화합물, 미정질 셀룰로오스, 및 마그네슘 스테아레이트를 포함하는 정제.
상기 제12항의 정제를 투여하는 것을 포함하는, 담즙정체 간 질환(cholestatic liver disease) 및/또는 상기 관련된 소양증(pruritis)을 치료하는 방법.