신규 피리딜 벤조옥사진 유도체, 이를 포함하는 약학 조성물 및 이의 용도{Novel pyridyl benzoxazine derivatives, pharmaceutical composition comprising the same, and use thereof}

본 발명은 바닐로이드 수용체-1에 대한 길항제로서, 체온 상승의 부작용이 없는 신규한 피리딜 벤조옥사진 유도체, 이를 포함하는 약학 조성물 및 이의 용도에 관한 것이다.

바닐로이드 수용체는 고추의 매운 성분인 캡사이신(capsaicin, 트랜스-8-메틸-N-바닐릴-6-노넨아마이드)의 수용체로 오래전부터 그 존재가 추정되어 왔다. 1997년 카테리나(Caterina) 등에 의해 상기 수용체가 클로닝되고, 바닐로이드 수용체-1(이하 'TRPV1'이라 칭함)이라 명명되었다(Caterina et al., Nature, 389, 816 (1997)).

TRPV1은 인체에서 가는 무수신경(C-섬유)과 굵은 유수신경(A-섬유)에 분포하면서 외부 또는 내부의 자극으로부터 활성화되어 칼슘, 나트륨 등의 양이온을 신경섬유 말단에 강력하게 유입시킴으로써, 통증 자극을 감작하는 역할을 하는 이온 채널로 알려져 있다. TRPV1을 활성화시키는 외부 자극으로는 바닐로이드계 화합물 뿐 아니라 열자극 및 산에 의한 유해성 자극들이 포함되는 것으로 보고되어 있으며(Tominaga et al., Neuron, 21, 531 (1998)), 내부 자극으로는 12-하이드로퍼옥시아이코사테트라노익산(12-HPETE) 등의 류코트리엔류 대사체(Hwang et al., PNAS, 97, 3655 (2000))와 아난다마이드 등의 아라키돈산 유도체(Premkumar et al., Nature, 408, 985 (2000))가 알려져 있다.

이러한 생리적 작용들에 근거하여 TRPV1은 생체내에서 다양한 외부의 유해자극을 신경세포내로 전달하는데 중요한 기능을 담당하는 통합적 조절자로 주목받아 왔다. 최근 TRPV1 유전자가 제거된 녹아웃 마우스가 제조되었는데(Caterina et al., Science, 288, 306 (2000)), 일반자극에 대해서는 정상 마우스와 큰 차이가 없었으나, 열자극, 열성 통각 과민 등에 대해서는 통증반응이 현저히 감약된 결과를 보였다.

생체내에서 TRPV1은 1차 감각신경 세포에 많이 발현되며(Caterina et al., Nature, 389, 816 (1997)), 이 감각신경들은 피부, 골조직, 방광, 위장관 및 폐 등과 같은 인체 내부 장기의 기능 조절에 필수적인 역할을 한다. 이외에도 TRPV1은 또한 중추신경계, 신장, 위, T-세포를 포함한 다른 신경세포나 전신에 분포하며 세포분열이나 세포신호 조절에 중요한 역할을 하는 것으로 추정되고 있다(Nozawa et al., Neuroscience Letter, 309, 33 (2001); Yiangou et al., Lancet(North America Edition), 357, 1338 (2001); 및 Birder et al., PNAS, 98, 13396 (2001)).

이와 관련하여, 현재 TRPV1의 활성 조절을 기전으로 하는 적응증으로는 급성 통증, 만성 통증, 신경병적 통증, 수술후 통증, 편두통, 관절통 등의 통증, 신경병증, 신경손상, 당뇨병성 신경병, 신경변성 질환, 신경성 피부질환, 뇌졸중, 방광 과민증, 과민성 장 증후군, 천식과 만성폐색성 폐질환 등의 호흡기 이상, 피부, 눈 또는 점막의 자극, 소양증, 발열, 역류성식도염, 위-십이지장궤양, 염증성 장 질환을 비롯한 염증성 질환, 급박성 요실금 질환(대한민국특허 공개번호 제2004-0034804호), 비만(Pharmacol. Rev., 38, 179 (1986)) 및 녹내장(국제특허 공개번호 제WO2007/090134호)이 알려져 있다.

TRPV1의 활성 조절을 위한 물질로, 캡사이신 유도체(DA-5018) 및 레시니페라톡신 등의 효현제가 통증치료제로 사용되거나, 또는 임상 연구중에 있으며(Szallasi, J. Med chem., 47, 2717(2004)), 캡사제핀 및 요오드레시니페라톡신 등을 비롯한 다양한 길항제가 활발히 연구중에 있다(국제특허 공개번호 제WO2002/008221호, 제WO2003/062209호, 제WO2004/055003호, 제WO2004/055004호, 제WO2004/002983호, 제WO2002/016317호, 제WO2004/035549호, 제WO2004/014871호, 제WO2003/099284호, 제WO2003/022809호, 제WO2002/090326호, 제WO2002/072536호, 제WO2003/068749호, 제WO2004/033435호, 제WO2002/076946호, 제WO2003/055484호, 제WO2003/014064호, 제WO2003/080578호, 제WO2003/097586호, 제WO2003/070247호, 제WO2003/029199호, 제WO2005/002551호, 제WO2005/007648호, 제WO2005/016890호, 제WO2005/047279호, 제WO2006/006740호, 제WO2006/006741호, 제WO2006/063178호, 제WO2006/124753호, 제WO2006/0 63178호, 제WO2007/067619호, 제WO2007/067757호, 제WO2007/073303호, 제WO2008/006481호, 제WO2008/007211호, 제WO2008/018827호 참조).

본 발명은, 체온변화 부작용이 없고 바닐로이드 수용체-1(TRPV1)에 우수한 활성억제 효과를 갖는 신규 피리딜 벤조옥사진 유도체를 제공하는 것이다. 또한, 본 발명은 상기 피리딜 벤조옥사진 유도체를 포함하는 약학 조성물을 제공하는 것이다. 또한, 본 발명은 상기 피리딜 벤조옥사진 유도체를 이용한 치료방법을 제공하는 것이다.

상기의 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염을 제공한다.

[화학식 1]

상기 식에서,

R ₁ 은 수소 또는 C _1-3 하이드록시알킬이고;

R ₂ 는 수소 또는 할로겐이고;

R ₃ 은 수소 또는 할로겐이고; 및

R ₄ 는 수소, 할로겐, C _1-4 알킬, C _1-3 할로알킬 또는 C _1-3 할로알콕시이고; 및

R ₅ 는 C _1-4 알킬이다.

바람직하게는, R ₁ 은 수소 또는 하이드록시메틸이다.

또한, 바람직하게는 R ₂ 및 R ₃ 는 수소이고; R ₄ 는 C _1-4 알킬 또는 C _1-3 할로알콕시이다.

또한, 바람직하게는 R ₂ 는 수소이고; R ₃ 및 R ₄ 는 할로겐이다.

또한, 바람직하게는 R ₂ 는 할로겐이고, R ₃ 는 수소이고, R ₄ 는 할로겐, C _1-3 할로알킬 또는 C _1-3 할로알콕시이다.

또한, 바람직하게는 R ₂ 는 수소, Br 또는 Cl이다.

또한, 바람직하게는 R ₃ 는 수소, F 또는 Cl이다.

또한, 바람직하게는 R ₄ 는 Br, Cl, C(CH ₃ ) ₃ , CF ₃ 또는 OCF ₃ 이다.

또한, 바람직하게는 R ₅ 는 메틸이다.

본 발명에 따른 화학식 1의 화합물 중 바람직한 화합물의 대표적인 예는 다음과 같다:

1) 8-(6-터트-부틸-1H-벤조[d]이미다졸-2-일)-4-(5-메톡시피리딘-2-일)-3,4-디하이드로-2H-벤조[b][1,4]옥사진,

2) (S)-(4-(5-메톡시피리딘-2-일)-8-(6-(트리플루오로메틸)-1H-벤조[d]이미다졸-2-일)-3,4-디하이드로-2H-벤조[b][1,4]옥사진-3-일)메탄올,

3) (S)-(8-(5,6-디클로로-1H-벤조[d]이미다졸-2-일)-4-(5-메톡시피리딘-2-일)-3,4-디하이드로-2H-벤조[b][1,4]옥사진-3-일)메탄올,

4) (S)-(4-(5-메톡시피리딘-2-일)-8-(6-(트리플루오로메톡시)-1H-벤조[d]이미다졸-2-일)-3,4-디하이드로-2H-벤조[b][1,4]옥사진-3-일)메탄올,

5) (S)-(8-(4-브로모-6-(트리플루오로메톡시)-1H-벤조[d]이미다졸-2-일)-4-(5-메톡시피리딘-2-일)-3,4-디하이드로-2H-벤조[b][1,4]옥사진-3-일)메탄올,

6) (S)-(8-(6-클로로-5-플루오로-1H-벤조[d]이미다졸-2-일)-4-(5-메톡시피리딘-2-일)-3,4-디하이드로-2H-벤조[b][1,4]옥사진-3-일)메탄올,

7) (S)-(8-(4-브로모-6-(트리플루오로메틸)-1H-벤조[d]이미다졸-2-일)-4-(5-메톡시피리딘-2-일)-3,4-디하이드로-2H-벤조[b][1,4]옥사진-3-일)메탄올,

8) (S)-(8-(4-클로로-6-(트리플루오로메틸)-1H-벤조[d]이미다졸-2-일)-4-(5-메톡시피리딘-2-일)-3,4-디하이드로-2H-벤조[b][1,4]옥사진-3-일)메탄올,

9) (S)-(8-(4,6-디브로모-1H-벤조[d]이미다졸-2-일)-4-(5-메톡시피리딘-2-일)-3,4-디하이드로-2H-벤조[b][1,4]옥사진-3-일)메탄올.

또한, 상기 화학식 1의 벤즈이미다졸 구조에서, 1번과 3번 위치에 수소의 치환위치에 따라 호변이성질체(tautomer)로 존재할 수 있으므로, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기와 같이 호변이성질체로 존재할 수 있다.

본 발명에서 사용되는 용어 "약학적으로 허용가능한 염"은, 산 부가 염과 같이, 당업계에서 통상적으로 사용되는 것으로 특별히 제한되는 것은 아니다(J. Pharm. Sci., 66, 1 (1977)). 바람직한 약학적으로 허용가능한 산 부가 염으로는, 예를 들어 염산, 브롬화수소산, 인산, 오르토인산 또는 황산과 같은 무기산; 또는 예를 들어 메탄술폰산, 벤젠설폰산, 톨루엔술폰산, 아세트산, 프로피온산, 락트산, 시트르산, 푸마르산, 말산, 숙신산, 살리실산, 말레산, 글리세로인산 또는 아세틸살리실산과 같은 유기산을 들 수 있다. 또한, 염기를 사용하여 통상적인 방법으로 약학적으로 허용가능한 금속염을 얻을 수 있다. 예를 들어 상기 화학식 1의 화합물을 과량의 알칼리 금속 수산화물 또는 알칼리 토금속 수산화물 용액 중에 용해시키고, 비용해 화합물염을 여과한 후 여액을 증발, 건조시킴으로써 약학적으로 허용가능한 금속염을 얻을 수 있다. 이 때 금속염으로서, 특히 나트륨염, 칼륨염 또는 칼슘염을 제조하는 것이 바람직하며, 이들 금속염을 적당한 은염(예를 들어 질산염)과 반응시킬 수 있다.

또한, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은, 이의 약학적으로 허용가능한 염뿐 아니라 이로부터 제조될 수 있는 가능한 용매화물 및 수화물을 모두 포함하며, 가능한 모든 입체이성체도 포함한다. 상기 화학식 1로 표시되는 화합물의 용매화물, 수화물 및 입체이성체는 통상적인 방법들을 사용하여 화학식 1로 표시되는 화합물로부터 제조하여 사용할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 화학식 1로 표시되는 화합물은 결정 형태 또는 비결정 형태로 제조될 수 있으며, 화학식 1로 표시되는 화합물이 결정 형태로 제조될 경우, 임의로 수화되거나 용매화될 수 있다. 본 발명에 따른 화학식 1로 표시되는 화합물의 화학양론적 수화물뿐만 아니라 다양한 양의 물을 함유하는 화합물이 포함될 수 있다. 본 발명에 따른 화학식 1로 표시되는 화합물의 용매화물은 화학양론적 용매화물 및 비화학양론적 용매화물 모두를 포함한다.

또한, 본 발명은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염을 유효성분으로 함유하는 바닐로이드 수용체 길항활성 관련 질환의 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공한다.

본 발명에서 사용되는 용어 "바닐로이드 수용체 길항활성 관련 질환"이란, 바닐로이드 수용체의 활성을 억제시키는 치료를 필요로 하는 급성 또는 만성 질환을 의미하며, 구체적으로 급성 통증, 만성 통증, 신경병적 통증, 수술후 통증, 편두통, 관절통, 신경병증, 신경손상, 당뇨병성 신경병, 신경병성 질환, 신경성 피부질환, 뇌졸중, 방광 과민증, 비만, 과민성 장증후군, 기침, 천식, 만성폐색성 폐질환, 녹내장, 화상, 건선, 소양증, 구토, 피부, 눈 또는 점막의 자극, 역류성식도염, 위-십이지장 궤양, 및 염증성 질환으로 구성된 군으로부터 선택된 어느 하나의 질환을 의미한다.

또한, 본 발명은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염, 및 약학적으로 허용가능한 담체를 포함하는 조성물을 제공한다.

구체적으로, 본 발명에 따른 약학 조성물은 표준 약학적 실시에 따라 경구 또는 비경구 투여 형태로 제형화할 수 있다. 이들 제형은 유효성분 이외에 약학적으로 허용가능한 담체, 보조제 또는 희석액 등의 첨가물을 함유할 수 있다. 적당한 담체로는 예를 들어, 생리식염수, 폴리에틸렌글리콜, 에탄올, 식물성 오일 및 이소프로필미리스테이트 등이 있고, 희석액으로는 예를 들어 락토즈, 덱스트로즈, 수크로즈, 만니톨, 솔비톨, 셀룰로즈 및/또는 글리신 등이 있으나, 이들로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명에 따른 상기 화학식 1의 화합물, 또는 그의 약학적으로 허용가능한 염, 수화물, 용매화물 또는 이성체는 주사 용액의 제조에 통상적으로 사용되는 오일, 프로필렌글리콜 또는 다른 용매에 용해시킬 수 있다. 또한, 국소 작용을 위해 본 발명에 따른 화학식 1의 화합물, 또는 그의 약학적으로 허용가능한 염, 수화물, 용매화물 또는 이성체를 연고나 크림으로 제형화할 수 있다.

이하, 제형방법 및 부형제를 설명하지만, 이들 예로만 한정되는 것은 아니다.

본 발명에 따른 화학식 1의 화합물, 또는 그의 약학적으로 허용가능한 염, 수화물, 용매화물 또는 이성체는 그 자체로 TRPV1 길항 활성을 가지나, 체내에 흡수된 후 특수한 체내 환경에 의해 혹은 대사과정의 산물 등이 효능제로서 약리작용을 나타낼 가능성도 배제하지는 않는다.

이에 따라 본 발명에 따른 화학식 1의 화합물, 또는 그의 약학적으로 허용가능한 염, 수화물, 용매화물 또는 이성체의 약학적 투여 형태는, 이들의 약학적으로 허용가능한 염 또는 용매화물의 형태로도 사용될 수 있고, 또한 단독으로 또는 다른 약학적 활성 화합물들과 결합뿐만 아니라 적당한 집합으로 사용될 수 있다.

본 발명에 따른 화학식 1의 화합물, 또는 그의 약학적으로 허용가능한 염, 수화물, 용매화물 또는 이성체는, 일반적인 식염수, 5% 덱스트로스와 같은 수용성 용매 또는 합성 지방산 글리세라이드, 고급 지방산 에스테르 또는 프로필렌글리콜과 같은 비수용성 용매에 화합물을 용해시키거나, 현탁시키거나 또는 유화시켜 주사제로 제형화 될 수 있다. 본 발명에 따른 제형은 용해제, 등장화제(isotonic agents), 현탁화제, 유화제, 안정화제 및 방부제와 같은 통상의 첨가제를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 화학식 1의 화합물, 또는 그의 약학적으로 허용가능한 염, 수화물, 용매화물 또는 이성체의 바람직한 투여량은 환자의 상태 및 체중, 질병의 정도, 약물의 형태, 투여 경로 및 기간에 따라 다르지만, 당업자에 의해 적절하게 선택될 수 있다. 그러나, 바람직한 효과를 위해서, 본 발명에 따른 화학식 1의 화합물, 또는 그의 약학적으로 허용가능한 염, 수화물, 용매화물 또는 이성체를 1일 0.0001 내지 100 mg/kg(체중), 바람직하게는 0.001 내지 100 mg/kg(체중)으로 투여하는 것이 좋다. 투여는 1일 1회 또는 분할하여 경구 또는 비경구적 경로를 통해 투여될 수 있다.

투여 방법에 따라, 상기 약학 조성물은 본 발명에 따른 화학식 1의 화합물, 또는 그의 약학적으로 허용가능한 염, 수화물, 용매화물 또는 이성체를 0.001 내지 99 중량%, 바람직하게는 0.01 내지 60 중량%로 함유할 수 있다.

본 발명에 따른 약학 조성물은 쥐, 생쥐, 가축 및 인간 등을 비롯한 포유동물에 다양한 경로로 투여될 수 있다. 투여의 모든 방식은 예상될 수 있는데, 예를 들어, 경구, 직장 또는 정맥, 근육, 피하, 자궁내 경막 또는 뇌혈관(intracerbroventricular) 주사에 의해 투여될 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물, 이의 약학적으로 허용가능한 염, 수화물, 용매화물 또는 이성체를 포유동물에 투여하는 것을 포함하는, 포유동물에에서의 바닐로이드 수용체를 억제하는 방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 하기 반응식 1 또는 2와 같이, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물의 제조방법을 제공한다.

구체적으로, 하기 반응식 1과 같이, R ₁ 이 수소인 상기 화학식 1로 표시되는 화합물(화학식 1a)을 제조할 수 있다.

[반응식 1]

상기 반응식에서, R ₂ , R ₃ , R ₄ 및 R ₅ 는 상기 정의된 바와 같다.

상기 반응식 1에 나타낸 바와 같이, 단계 1)에서는, 화학식 2의 화합물을 유기용매 중에서 염산 존재하에 반응시켜 화학식 3의 화합물을 얻는다. 이 때, 사용되는 유기용매는 메탄올, 에탄올 등일 수 있으며, 반응은 가열환류하에서 16 내지 24시간 동안 수행될 수 있다.

단계 2)에서는, 화학식 3의 화합물을 유기용매 중에서 Pd/C 촉매의 존재하에 수소 반응기에서 환원시켜 화학식 4의 화합물을 얻는다. 이 때, 사용되는 유기용매는 메탄올, 에탄올 등일 수 있으며, 촉매는 상기 화학식 3의 화합물 총 중량에 대하여 5 내지 10중량%로 사용되고, 반응은 상온에서 2 내지 5시간 동안 수행될 수 있다.

단계 3)에서는, 화학식 4의 화합물을 디브로모에탄과 염기 조건하에 반응시켜 화학식 5의 화합물을 얻는다. 이 때, 사용되는 염기로는 K ₂ CO ₃ 를 사용할 수 있으며, 상기 디브로모에탄은 화학식 4의 화합물 1 몰에 대해 1.1 내지 1.2 몰로 사용할 수 있다. 또한 상기 반응은 가열환류하에서 2 내지 3시간 동안 수행될 수 있다.

단계 4)에서는, 화학식 5의 화합물을 수산화리튬 일수화물과 반응시켜 화학식 6의 화합물을 얻는다. 상기 수산화리튬 일수화물은 화학식 5의 화합물 1 몰에 대해 2 내지 3 몰로 사용할 수 있으며, 상기 반응은 상온에서 6 내지 8시간 동안 수행될 수 있다.

단계 5)에서는, 화학식 6의 화합물을 화학식 7의 화합물과 O-(7-아자벤조트리아졸-1-일)-N,N,N',N'-테트라메틸유로늄 헥사플루오로포스페이트와 용매 중에서 염기 조건하에 축합하여 중간체인 아마이드 화합물을 얻은 후, 분리정제 공정 없이 아세트산하에서 고리화 반응시켜 화학식 8의 화합물을 얻는다. 이 때, 화학식 7의 화합물은 통상의 방법으로 제조하거나, 시판되는 것을 구입하여 사용할 수 있으며, 화학식 7의 화합물은 화학식 6의 화합물 1 몰에 대해 1몰로 사용할 수 있다. 사용되는 염기로는 디이소프로필에틸아민을 사용할 수 있고, 용매로는 디메틸포름아마이드를 사용할 수 있다. 축합 반응은 상온에서 16 내지 24시간 동안 수행될 수 있으며, 고리화 반응은 70내지 75℃에서 2 내지 4시간 동안 수행될 수 있다.

단계 6)에서는, 화학식 8의 화합물을 화합물 9의 화합물과 유기용매 중에서 촉매, 리간드 및 염기 조건하에 반응시킴으로써 화학식 1a의 화합물을 얻을 수 있다. 이 때, 화학식 9의 화합물은 통상의 방법으로 제조하거나, 시판되는 것을 구입하여 사용할 수 있으며, 화학식 9의 화합물은 화학식 8의 화합물 1 몰에 대해 1몰로 사용할 수 있다. 상기 공정에서 사용되는 촉매로는 Pd(OAc) ₂ , 리간드로는 2,2'-비스(디페닐포스피노)-1,1'-비나프틸이 있으며, 염기로는 Cs ₂ CO ₃ 가 있고, 유기용매로는 톨루엔, 1,4-디옥산 등이 있다. 반응은 90 내지 110℃에서 12 내지 18시간 동안 수행될 수 있다(Mark M. Hooper et. al., Journal of Organic Chemistry, 68, 2861(2003)).

또한, 하기 반응식 2와 같이, R ₁ 이 C _1-3 하이드록시알킬인 상기 화학식 1로 표시되는 화합물(화학식 1b)을 제조할 수 있다.

[반응식 2]

상기 반응식에서, R ₂ , R ₃ , R ₄ 및 R ₅ 는 상기 정의된 바와 같으며, n은 1 내지 3의 정수이다.

상기 반응식 2에 나타낸 바와 같이, 단계 (a)에서는, 화학식 10의 화합물을 유기용매 중에서 클로로메톡시에톡시메탄 존재하에 염기 조건하에 반응시켜 화학식 12의 화합물을 얻는다. 이 때, 사용되는 유기용매로는 디메틸포름아마이드가 있으며, 사용되는 염기로는 K ₂ CO ₃ 일 수 있으며, 반응은 상온에서 2시간 동안 수행될 수 있다.

단계 (b)와 (b')에서는, 화학식 10과 12의 화합물을 상기 반응식 1의 단계 2)에 기재된 환원반응과 유사한 조건에서 수행하여 화학식 11과 13의 화합물을 얻는다.

단계 (c)와 (c')에서는, 화학식 11과 13의 화합물을 화학식 9의 화합물과 유기용매 중에서 촉매, 리간드 및 염기 조건하에 반응시켜 화학식 14과 15의 화합물을 얻는다. 이 때 사용되는 촉매로는 Pd(OAc) ₂ , 리간드로 2,2'-비스(디페닐포스피노)-1,1'-비나프틸이 있으며, 염기로는 Cs ₂ CO ₃ 가 있고, 유기용매로는 톨루엔, 1,4-디옥산 등이 있다. 상기 화학식 11 및 13의 화합물은 화학식 9의 화합물 1 몰에 대해 1 내지 1.2 몰로 사용할 수 있다. 반응은 90 내지 110℃에서 12 내지 18시간 동안 수행될 수 있다.

단계 (d)에서는, 화학식 14의 화합물을 유기용매 중에서 염산 존재하에 반응시켜 화학식 15의 화합물을 얻는다. 이 때 사용되는 유기용매로는 메탄올이 있으며, 반응은 상온에서 24시간 동안 수행될 수 있다.

단계 (e)에서는 화학식 15의 화합물을 화학식 16의 화합물과 유기용매 중에서 염기 조건하에 반응시켜 화학식 17의 화합물을 얻는다. 이 때 화학식 16의 화합물은 통상의 방법으로 제조하거나, 시판되는 것을 구입하여 사용할 수 있으며, 화학식 16의 화합물은 화학식 15의 화합물 1 몰에 대해 1 내지 1.2 몰로 사용할 수 있다. 이 때 사용되는 염기로는 K ₂ CO ₃ 를 들 수 있으며, 유기용매로는 디메틸포름아마이드를 들 수 있다. 상기 반응은 상온에서 12 내지 16 시간 동안 수행될 수 있다.

단계 (f)에서는 화학식 17의 화합물을 유기용매 중에서 염기 조건하에 100℃에서 2 내지 5 시간 동안 더 반응시켜 화학식 18의 화합물을 얻는다. 이 때 사용되는 염기로는 K ₂ CO ₃ 일 수 있으며, 유기용매로는 디메틸포름아마이드를 사용할 수 있다.

단계 (g)에서는 화학식 18의 화합물을 유기용매 중에서 수산화나트륨 존재하에 60 ℃에서 3시간 동안 반응시켜 화학식 19의 화합물을 얻는다. 이 때 사용되는 용매로는 메탄올을 사용할 수 있다.

단계 (h)에서는 화학식 19의 화합물을 화학식 7의 화합물과 상기 반응식 1의 단계 5)에 기재된 방법과 동일한 방법으로 축합반응시켜 아마이드 화합물을 합성한 후, 고리화 반응시켜 화학식 1b의 화합물을 얻을 수 있다.

본 발명에 따른 화학식 1로 표시되는 화합물은, 체온변화 부작용이 적고 바닐로이드 수용체-1에 우수한 활성억제 효과를 갖는바, 바닐로이드 수용체 길항활성 관련 질환의 예방 또는 치료에 유용하게 사용될 수 있다.

이하，본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 더욱 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐，실시예에 의하여 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.

실시예 1 : 8-(6-터트-부틸-1H-벤조[d]이미다졸-2-일)-4-(5-메톡시피리딘-2-일)-3,4-디하이드로-2H-벤조[b][1,4]옥사진의 제조

(단계 1) 2-하이드록시-3-니트로벤조산 에틸 에스테르의 제조

2-하이드록시-3-니트로벤조산 10.0 g(55 mmol)을 에탄올 100 mL에 용해시킨 후, 여기에 진한염산 2 mL을 서서히 적가하고, 가열환류 하에서 24시간 동안 교반하였다. 혼합물을 실온으로 냉각하고 감압 농축한 후 에틸아세테이트로 희석하였다. 이를 포화 중탄산나트륨 수용액과 포화 염화나트륨 수용액으로 세척한 후, 황산마그네슘으로 건조시키고 감압 농축하였다. 얻은 잔사를 컬럼 크로마토그래피(전개용매 : 에틸아세테이트/헥산=1/4)로 분리하여 표제 화합물 10.0 g(수율 86%)을 얻었다.

(단계 2) 3-아미노-2-하이드록시벤조산 에틸 에스테르의 제조

상기 단계 1에서 얻은 2-하이드록시-3-니트로벤조산 에틸 에스테르 8.4 g(40 mmol)을 메탄올 100 mL에 용해시킨 후, 반응 용액에 5% Pd/C 0.84 g을 넣어서 수소가스를 충전하여 상온에서 5시간 동안 교반하였다. 반응 혼합물에 암모늄포메이트 0.5 g을 가한 후, 수소가스를 충전하여 상온에서 24시간 동안 더 교반하였다. 얻은 생성물을 규조토 여과하여 촉매를 제거한 후 감압 농축하여 표제 화합물 7.2 g(수율 99%)을 얻었다.

(단계 3) 3,4-디하이드로-2H-벤조[b][1,4]옥사진-8-카르복실산 에틸 에스테르의 제조

상기 단계 2에서 얻은 3-아미노-2-하이드록시벤조산 에틸 에스테르 3.6 g(20 mmol)를 디메틸포름아마이드 30 mL에 용해시킨 후, 여기에 K ₂ CO ₃ 5.5 g(40 mmol)을 가한 후 상온에서 10분 동안 교반하였다. 반응 혼합물에 디브로모에탄 1.9 mL(22 mmol)을 서서히 적가하여 가열환류 하에서 3시간 동안 교반하였다. 얻은 생성물을 실온으로 냉각하고 감압 농축한 후 에틸아세테이트로 희석하여, 포화 중탄산나트륨 수용액과 포화 염화나트륨 수용액으로 세척하였다. 그 다음, 얻은 잔사를 황산마그네슘으로 건조시키고 감압 농축하여 표제 화합물 3.7 g(수율 89%)을 얻었다.

(단계 4) 3,4-디하이드로-2H-벤조[b][1,4]옥사진-8-카르복실산의 제조

상기 단계 3에서 얻은 3,4-디하이드로-2H-벤조[b][1,4]옥사진-8-카르복실산 에틸 에스테르 2.1 g(10 mmol)을 테트라하이드로퓨란 10 mL와 증류수 10 mL에 용해시킨 후, 여기에 수산화리튬 일수화물 0.85 g(20 mmol)을 가하여 상온에서 8시간 동안 교반하였다. 반응 혼합물을 감압 농축한 후 에틸아세테이트로 희석하여, 1N 염산 수용액과 포화 염화나트륨 수용액으로 세척한 후 황산마그네슘으로 건조시켰다. 얻은 생성물을 감압 농축하여 에틸아세테이트/헥산으로 결정화하여 표제 화합물 1.6 g(수율 89%)을 얻었다.

(단계 5) 4-(5-tert-부틸-1H-벤조[d]이미다졸-2-일)벤젠 아민의 제조

상기 단계 4에서 얻은 3,4-디하이드로-2H-벤조[b][1,4]옥사진-8-카르복실산 3.6 g(20 mmol)을 디메틸포름아마이드 50 mL에 용해시킨 후, 여기에 4-터트-부틸벤젠-1,2-디아민 3.3 g(20 mmol), 디이소프로필에틸아민 7 mL(40 mmol)과 O-(7-아자벤조트리아졸-1-일)-N,N,N',N'-테트라메틸유로늄 헥사플루오로포스페이트 11 g(30 mmol)을 넣고 상온에서 3시간 교반하였다. 반응 혼합물을 에틸아세테이트로 희석하여 포화 중탄산나트륨 수용액과 포화 염화나트륨으로 세척한 후 황산마그네슘으로 건조시키고 감압 농축하였다. 얻은 잔사를 아세트산/톨루엔(45 mL/5 mL)으로 녹여 70℃에서 4시간 동안 교반한 후 실온으로 냉각하여 감압 농축하였다. 농축물을 에틸아세테이트에 녹여 포화 중탄산나트륨 수용액과 포화 염화나트륨으로 세척한 후 황산마그네슘으로 건조시키고 감압 농축하였다. 얻은 잔사를 컬럼 크로마토그래피(전개용매 : 에틸아세테이트/헥산=1/1)로 분리하여 표제 화합물 5.2 g(수율 85%)을 얻었다.

(단계 6) 8-(6-터트-부틸-1H-벤조[d]이미다졸-2-일)-4-(5-메톡시피리딘-2-일)-3,4-디하이드로-2H-벤조[b][1,4]옥사진의 제조

상기 단계 5에서 얻은 4-(5-터트-부틸-1H-벤조[d]이미다졸-2-일)벤젠 아민 3.1 g(10 mmol)을 톨루엔 10 mL에 용해시킨 후, 여기에 2-클로로-5-메톡시 피리딘 1.5 g(10 mmol), Pd(OAc) ₂ 0.1 g(0.5 mmol)과 2,2'-비스(디페닐포스피노)-1,1'-바이나프틸 0.5 g(0.8 mmol) 및 Cs ₂ CO ₃ 4.6 g(14 mmol)을 넣고 90℃에서 12시간 동안 교반하였다. 반응 혼합물을 실온으로 냉각하고 감압 농축한 후 에틸아세테이트로 희석하였다. 얻은 생성물을 포화 중탄산나트륨 수용액과 포화 염화나트륨으로 세척한 후 황산마그네슘으로 건조시키고 감압 농축하였다. 얻은 잔사를 컬럼 크로마토그래피(전개용매 : 에틸아세테이트/헥산=2/3)로 분리하여 표제 화합물 3.5 g(수율 85%)을 얻었다.

¹ H NMR(MeOD-d4) δ : 8.04(d,1H, J=3.0Hz), 7.79(dd, 2H, J=7.8, 1.5Hz), 7.67(d, 1H, J=1.7Hz), 7.56(d, 1H, J=8.6Hz), 7.38(m, 2H), 7.25(d, 1H, J=9.0Hz), 7.17(dd, 1H, J=8.1, 1.4Hz), 6.95(t, 1H, J=8.0Hz), 4.52(t, 2H, J=4.4Hz), 3.99(t, 2H, J=4.4Hz), 3.86(s, 3H), 1.41 (s, 9H)

실시예 2: (S)-(4-(5-메톡시피리딘-2-일)-8-(6-(트리플루오로메틸)-1H-벤조[d]이미다졸-2-일)-3,4-디하이드로-2H-벤조[b][1,4]옥사진-3-일)메탄올의 제조

(단계 1) 2-((2-메톡시에톡시)메톡시)-3-니트로벤조산 메틸 에스테르의 제조

2-하이드록시-3-니트로벤조산 메틸 에스테르 9.9 g(50 mmol)를 디메틸포름아마이드 100 mL에 용해시킨 후, 여기에 K ₂ CO ₃ 7.6 g(55 mmol)과 클로로메톡시에톡시메탄 6.3 mL(55 mmol)을 가한 후 상온에서 2시간 동안 교반하였다. 반응 혼합물을 감압 농축한 후 에틸아세테이트로 희석하여, 증류수와 포화 염화나트륨 수용액으로 세척하였다. 얻은 잔사를 황산마그네슘으로 건조시키고 감압 농축하여 표제 화합물 14.0 g(수율 98%)을 얻었다.

(단계 2) 3-아미노-2-((2-메톡시에톡시)메톡시)벤조산 메틸 에스테르의 제조

상기 단계 1에서 얻은 2-((2-메톡시에톡시)메톡시)-3-니트로벤조산 메틸 에스테르 5.0 g(17.5 mmol)를 메탄올 50 mL에 용해시킨 후, 여기에 5% Pd/C 0.5 g을 넣어 수소가스를 충전하여 상온에서 24시간 동안 교반하였다. 반응 혼합물을 규조토 여과하여 촉매를 제거한 후 감압 농축하였다. 얻은 잔사를 컬럼 크로마토그래피(전개용매 : 에틸아세테이트/헥산=1/1)로 분리하여 표제 화합물 4.2 g(수율 95%)을 얻었다.

(단계 3) 메틸 2-[(2-메톡시에톡시)메톡시]-3-(5-메톡시피리딘-2-일아미노)벤조에이트의 제조

상기 단계 2에서 얻은 3-아미노-2-((2-메톡시에톡시)메톡시)벤조산 메틸 에스테르 화합물 1.25 g(4.9 mmol)를 1,4-디옥산 10 mL에 용해시킨 후, 여기에 2-클로로-5-메톡시피리딘 0.70 g(4.9 mmol), Pd(OAc) ₂ 0.11 g(0.49 mmol), 2,2'-비스(디페닐포스피노)-1,1'-바이나프틸 0.31 g(0.49 mmol) 및 Cs ₂ CO ₃ 3.85 g(9.8 mmol)을 넣고 90℃에서 12시간 동안 교반하였다. 반응 혼합물을 실온으로 냉각하고 감압 농축한 후 에틸아세테이트로 희석하여 포화 중탄산나트륨 수용액과 포화 염화나트륨으로 세척하였다. 이를 황산마그네슘으로 건조시키고 감압 농축한 후, 얻은 잔사를 컬럼 크로마토그래피(전개용매 : 에틸아세테이트/헥산=1/2)로 분리하여 표제 화합물 1.2 g(수율 68%)을 얻었다.

(단계 4) 메틸-2-하이드록시-3-(5-메톡시피리딘-2-일아미노)벤조에이트의 제조

상기 단계 3에서 얻은 메틸 2-[(2-메톡시에톡시)메톡시]-3-(5-메톡시피리딘-2-일아미노)벤조에이트 화합물 1.0 g(2.8 mmol)을 메탄올 20 mL에 용해시킨 후, 여기에 6N 염산 수용액 2 mL을 가하여 40℃에서 30분 동안 가열 교반하였다. 이를 상온으로 냉각하여 감압 농축한 후 에틸아세테이트로 희석하여, 증류수와 포화 염화나트륨 수용액으로 세척한 후, 황산마그네슘으로 건조시키고 감압 농축하였다. 얻은 잔사를 컬럼 크로마토그래피(전개용매 : 에틸아세테이트/헥산=1/2)로 분리하여 표제 화합물 0.70 g(수율 90%)을 얻었다.

(단계 5) (R)-메틸-3-(5-메톡시피리딘-2-일아미노)-2-(옥시란-2-일메톡시)벤조에이트의 제조

상기 단계 4에서 얻은 메틸-2-하이드록시-3-(5-메톡시피리딘-2-일아미노)벤조에이트 화합물 0.91 g(3.3 mmol)을 디메틸포름아마이드 10 mL에 용해시킨 후, 여기에 (R)-글리시딜 노실레이트 1.0 g(4 mmol)와 K ₂ CO ₃ 0.5 g(3.6 mmol)을 가한 후 상온에서 12시간 동안 교반하였다. 반응 혼합물을 감압 농축한 후 에틸아세테이트로 희석하여, 증류수와 포화 염화나트륨 수용액으로 세척한 후 황산마그네슘으로 건조시키고 감압 농축하였다. 얻은 잔사를 컬럼 크로마토그래피(전개용매 : 에틸아세테이트/헥산=1/2)로 분리하여 표제 화합물 0.95 g(수율 87%)을 얻었다.

(단계 6) (S)-메틸-3-(하이드록시메틸)-4-(5-메톡시피리딘-2-일)-3,4-디하이드로-2H-벤조[b] [1, 4]옥사진-8-카르복실레이트의 제조

상기 단계 5에서 얻은 (R)-메틸-3-(5-메톡시피리딘-2-일아미노)-2-(옥시란-2-일메톡시)벤조에이트 0.53 g(1.6 mmol)를 디메틸포름아마이드 5 mL에 용해시킨 후, 여기에 K ₂ CO ₃ 0.28 g(2.0 mmol)을 가한 후 100℃에서 5시간 동안 교반하였다. 반응 혼합물을 상온으로 냉각하여 감압 농축한 후 에틸아세테이트로 희석하여, 증류수와 포화 염화나트륨 수용액으로 세척하였다. 이를 황산마그네슘으로 건조시키고 감압 농축한 후 얻은 잔사를 컬럼 크로마토그래피(전개용매 : 에틸아세테이트/헥산=1/1)로 분리하여 표제 화합물 0.50 g(수율 94%)을 얻었다.

(단계 7) (S)-3-(하이드록시메틸)-4-(5-메톡시피리딘-2-일)-3,4-디하이드로-2H-벤조[b] [1, 4]옥사진-8-카르복실산의 제조

상기 단계 6에서 얻은 (S)-메틸-3-(하이드록시메틸)-4-(5-메톡시피리딘-2-일)-3,4-디하이드로-2H-벤조[b][1,4]옥사진-8-카르복실레이트 3.6 g(11 mmol)를 메탄올 40 mL에 용해시킨 후, 여기에 4N 수산화나트륨 수용액 10 mL을 서서히 적가하였다. 이를 60℃에서 3시간 동안 가열 교반한 다음, 상온으로 냉각하였다. 여기에 1N 염산 수용액 40 mL을 가하여 중성화시킨 후, 생성된 고체를 여과하였다. 얻은 여과물을 증류수로 세척한 후 진공 건조하여 표제 화합물 2.6g(수율 75%)을 얻었다.

(단계 8) (S)-(4-(5-메톡시피리딘-2-일)-8-(6-(트리플루오로메틸)-1H-벤조[d]이미다졸-2-일)-3,4-디하이드로-2H-벤조[b][1,4]옥사진-3-일)메탄올의 제조

상기 단계 7에서 얻은 (S)-3-(하이드록시메틸)-4-(5-메톡시피리딘-2-일)-3,4-디하이드로-2H-벤조[b][1,4]옥사진-8-카르복실산 3.2 g(10 mmol)을 디메틸포름아마이드 50 mL에 용해시킨 후, 여기에 4-(트리플루오로메틸)벤젠-1,2-디아민 1.9 g(11 mmol), 디이소프로필에틸아민 3.5 mL(20 mmol)과 O-(7-아자벤조트리아졸-1-일)-N,N,N',N'-테트라메틸유로늄 헥사플루오로포스페이트 5.7 g(15 mmol)을 넣고 상온에서 3시간 동안 교반하였다. 반응 혼합물을 에틸아세테이트로 희석하여 포화 중탄산나트륨 수용액과 포화 염화나트륨으로 세척한 후 황산마그네슘으로 건조시키고 감압 농축하였다. 얻은 잔사를 아세트산/톨루엔(90 mL/10 mL)으로 녹여 75℃에서 4시간 동안 교반한 후 실온으로 냉각하여 감압 농축하였다. 농축물을 에틸아세테이트에 녹여 포화 중탄산나트륨 수용액과 포화 염화나트륨으로 세척한 후 황산마그네슘으로 건조시키고 감압 농축하였다. 얻은 잔사를 컬럼 크로마토그래피(전개용매 : 에틸아세테이트/헥산=2/3)로 분리하여 표제 화합물 4.1 g(수율 82%)을 얻었다.

¹ H NMR(MeOD-d4) δ : 8.05(d,1H, J=2.8Hz), 7.95(s, 1H), 7.79(dd, 2H, J=7.7, 1.5Hz), 7.54(d, 1H, J=8.4Hz), 7.40(dd, 1H, J=8.9, 3.0Hz), 7.34(d, 1H, J=8.9Hz), 7.17(dd, 1H, J=8.1, 1.4Hz), 6.97(t, 1H, J=8.0Hz), 4.85(d, 1H, J=10.9Hz), 4.31(m, 1H), 4.26(dd, 1H, J=10.9, 2.6Hz), 3.89-3.84(m, 4H), 3.68(dd, 1H, J=10.9, 8.0Hz)

실시예 3: (S)-(8-(5,6-디클로로-1H-벤조[d]이미다졸-2-일)-4-(5-메톡시피리딘-2-일)-3,4-디하이드로-2H-벤조[b][1,4]옥사진-3-일)메탄올의 제조

상기 실시예 2의 단계 8에서 4-(트리플루오로메틸)벤젠-1,2-디아민 대신 4,5-디클로로벤젠-1,2-디아민을 사용한 것을 제외하고, 상기 실시예 2와 동일한 공정을 수행하여 표제 화합물 4.0 g(수율 87%)을 얻었다.

¹ H NMR(MeOD-d4) δ : 8.05(d,1H, J=2.8Hz), 7.77(m, 3H), 7.41(dd, 1H, J=9.0, 2.9Hz), 7.34(d, 1H, J=8.9Hz), 7.16(dd, 1H, J=8.1, 1.3Hz), 6.96(t, 1H, J=7.9Hz), 4.84(d, 1H, J=10.9Hz), 4.31(m, 1H), 4.26(dd, 1H, J=10.8, 2.5Hz), 3.88-3.80(m, 4H), 3.67(dd, 1H, J=10.9, 8.0Hz)

실시예 4: (S)-(4-(5-메톡시피리딘-2-일)-8-(6-(트리플루오로메톡시)-1H-벤조[d]이미다졸-2-일)-3,4-디하이드로-2H-벤조[b][1,4]옥사진-3-일)메탄올의 제조

상기 실시예 2의 단계 8에서 4-(트리플루오로메틸)벤젠-1,2-디아민 대신 4-(트리플루오로메톡시)벤젠-1,2-디아민을 사용한 것을 제외하고, 상기 실시예 2와 동일한 공정을 수행하여 표제 화합물 4.3 g(수율 91%)을 얻었다.

¹ H NMR(MeOD-d4) δ : 8.06(d,1H, J=2.9Hz), 7.77(dd, 1H, J=7.8, 1.5Hz), 7.69(d, 1H, J=8.8Hz), 7.55(s, 1H), 7.42(dd, 1H, J=9.0, 3.0Hz), 7.17(m, 2H), 6.97(t, 1H, J=8.0Hz), 4.84(dd, 1H, J=10.9, 1.4Hz), 4.31(m, 1H), 4.26(dd, 1H, J=10.9, 2.6Hz), 3.90-3.84(m, 4H), 3.68(dd, 1H, J=10.9, 8.1Hz)

실시예 5: (S)-(8-(4-브로모-6-(트리플루오로메톡시)-1H-벤조[d]이미다졸-2-일)-4-(5-메톡시피리딘-2-일)-3,4-디하이드로-2H-벤조[b][1,4]옥사진-3-일)메탄올의 제조

상기 실시예 2의 단계 8에서 4-(트리플루오로메틸)벤젠-1,2-디아민 대신 3-브로모-5-(트리플루오로메톡시)벤젠-1,2-디아민을 사용한 것을 제외하고, 상기 실시예 2와 동일한 공정을 수행하여 표제 화합물 5.2 g(수율 94%)을 얻었다.

¹ H NMR(MeOD-d4) δ : 8.05(d,1H, J=2.8Hz), 7.86(brs, 1H), 7.55(s, 1H), 7.42(dd, 2H, J=9.0, 2.9Hz), 7.34(d, 1H, J=8.9Hz), 7.18(dd, 1H, J=8.1, 1.4Hz), 6.97(t, 1H, J=8.0Hz), 4.82(d, 1H, J=10.7Hz), 4.34(m, 1H), 4.26(dd, 1H, J=10.9, 2.6Hz), 3.93-3.84(m, 4H), 3.68(dd, 1H, J=10.9, 8.0Hz)

실시예 6: (S)-(8-(6-클로로-5-플루오로-1H-벤조[d]이미다졸-2-일)-4-(5-메톡시피리딘-2-일)-3,4-디하이드로-2H-벤조[b][1,4]옥사진-3-일)메탄올의 제조

상기 실시예 2의 단계 8에서 4-(트리플루오로메틸)벤젠-1,2-디아민 대신 4-클로로-5-플루오로벤젠-1,2-디아민을 사용한 것을 제외하고, 상기 실시예 2와 동일한 공정을 수행하여 표제 화합물 3.9 g(수율 88%)을 얻었다.

¹ H NMR(MeOD-d4) δ : 8.06(d,1H, J=2.9Hz), 7.75(dd, 1H, J=7.8, 1.4Hz), 7.70(d, 1H, J=6.7Hz), 7.47(d,1H, J=9.4Hz), 7.42(dd, 1H, J=9.0, 3.0Hz), 7.35(d,1H, J=8.9Hz), 7.16(dd, 1H, J=8.1, 1.5Hz), 6.96(t, 1H, J=8.0Hz), 4.84(dd, 1H, J=10.9, 1.4Hz), 4.31(m, 1H), 4.26(dd, 1H, J=10.9, 2.6Hz), 3.90-3.84(m, 4H), 3.68(dd, 1H, J=10.9, 8.1Hz)

실시예 7: (S)-(8-(4-브로모-6-(트리플루오로메틸)-1H-벤조[d]이미다졸-2-일)-4-(5-메톡시피리딘-2-일)-3,4-디하이드로-2H-벤조[b][1,4]옥사진-3-일)메탄올의 제조

상기 실시예 2의 단계 8에서 4-(트리플루오로메틸)벤젠-1,2-디아민 대신 3-브로모-5-(트리플루오로메틸)벤젠-1,2-디아민을 사용한 것을 제외하고, 상기 실시예 2와 동일한 공정을 수행하여 표제 화합물 4.0 g(수율 75%)을 얻었다.

¹ H NMR(MeOD-d4) δ : 8.05(d,1H, J=2.8Hz), 7.93(s, 1H), 7.71(s, 1H), 7.42(dd, 2H, J=9.0, 2.9Hz), 7.34(d, 1H, J=8.9Hz), 7.18(dd, 1H, J=8.1, 1.4Hz), 6.97(t, 1H, J=8.0Hz), 4.82(d, 1H, J=10.7Hz), 4.34(m, 1H), 4.26(dd, 1H, J=10.9, 2.6Hz), 3.93-3.84(m, 4H), 3.68(dd, 1H, J=10.9, 8.0Hz)

실시예 8: (S)-(8-(4-클로로-6-(트리플루오로메틸)-1H-벤조[d]이미다졸-2-일)-4-(5-메톡시피리딘-2-일)-3,4-디하이드로-2H-벤조[b][1,4]옥사진-3-일)메탄올의 제조

상기 실시예 2의 단계 8에서 4-(트리플루오로메틸)벤젠-1,2-디아민 대신 3-클로로-5-(트리플루오로메틸)벤젠-1,2-디아민을 사용한 것을 제외하고, 상기 실시예 2와 동일한 공정을 수행하여 표제 화합물 4.3 g(수율 88%)을 얻었다.

¹ H NMR(MeOD-d4) δ : 8.05(d,1H, J=2.8Hz), 7.90(s, 2H), 7.67(m, 1H), 7.42(dd, 1H, J=9.0, 2.9Hz), 7.34(d, 1H, J=8.9Hz), 7.18(dd, 1H, J=8.1, 1.4Hz), 6.97(t, 1H, J=8.0Hz), 4.82(d, 1H, J=10.7Hz), 4.34(m, 1H), 4.26(dd, 1H, J=10.9, 2.6Hz), 3.93-3.84(m, 4H), 3.68(dd, 1H, J=10.9, 8.0Hz)

실시예 9: (S)-(8-(4,6-디브로모-1H-벤조[d]이미다졸-2-일)-4-(5-메톡시피리딘-2-일)-3,4-디하이드로-2H-벤조[b][1,4]옥사진-3-일)메탄올의 제조

상기 실시예 2의 단계 8에서 4-(트리플루오로메틸)벤젠-1,2-디아민 대신 3,5-디브로모벤젠-1,2-디아민을 사용한 것을 제외하고, 상기 실시예 2와 동일한 공정을 수행하여 표제 화합물 4.6 g(수율 84%)을 얻었다.

¹ H NMR(MeOD-d4) δ : 8.05(d,1H, J=2.8Hz), 7.80(m, 2H), 7.58(m, 1H), 7.42(dd, 1H, J=9.0, 2.9Hz), 7.34(d, 1H, J=8.9Hz), 7.18(dd, 1H, J=8.1, 1.4Hz), 6.97(t, 1H, J=8.0Hz), 4.82(d, 1H, J=10.7Hz), 4.34(m, 1H), 4.26(dd, 1H, J=10.9, 2.6Hz), 3.93-3.84(m, 4H), 3.68(dd, 1H, J=10.9, 8.0Hz)

시험예 1: 바닐로이드 수용체 칼슘유입(calcium influx) 저해효과 실험

길항제로서의 활성을 측정하기 위하여, 하기와 같이 칼슘유입 저해효과 실험을 수행하였다.

1) 세포배양

hVR-1-HEK293 세포주는 인간 배아 신장(human embryonic kidney; HEK) 세포 293 Tet-on에 인간 바닐로이드-1 유전자(pTRE2hyg-hVR-1, 7.8kb)를 형질전환한 세포주이다. 이는 테트라사이클린의 유사체인 독시사이클린(doxycycline)의 투여 여부에 따라 TRPV1의 발현을 조절할 수 있는 세포이다.

칼슘유입 저해효과를 알아보기 위하여 2일 전에 독시사이클린을 첨가한 배지에서 hVR-1-HEK293 세포주(자체 제작)를 배양하여 TRPV1의 발현을 유도한 후 사용하였다. 먼저 T75 플라스크에 약 80% 정도의 밀도가 되도록 배양한 hVR-1-HEK293 세포를 트립신 용액을 처리하여 플라스크에서 떨어뜨린 후, 원심 분리하여 세포들을 수집하였다. 이를 1 ㎍/mL 독시사이클린이 첨가된 배지로 부유시킨 후 2~4×105세포/mL의 농도로 희석하고, 96 웰 블랙 플레이트의 각 웰에 100μL의 세포 부유액을 가하였다. 이를 37℃, 5% CO ₂ 세포 배양기에서 2일간 배양하여 실험에 사용하였다.

2) 화합물 샘플제조

본 발명의 실시예 1 내지 9에서 제조된 화합물을 디메틸술폭시드(dimethyl sulfoxide, DMSO)에 용해시켜 칼슘유입 실험에 사용하였다.

3) 칼슘유입량 측정

세포내 칼슘유입량을 측정하기 위하여 세포를 칼슘 지시자인 Fluo-3/AM이 첨가된 용액에서 37℃, 90분 동안 배양하여 세포내로 형광 염료(fluorescent dye)가 침투하도록 하고, 이후 10 mM HEPES(4-(2-hydroxyethyl)-1-piperazineethanesulfonic acid)를 포함하는 D-PBS(Dulbecco's phosphate buffered saline; 둘베코 인산염 완충 염수)를 이용하여 3회 세척하여 세포내로 침투하지 않은 형광 염료를 제거하였다. 193μL의 D-PBS를 각각의 웰에 가한 후, 다양한 농도(0.015~2000 nM)의 화합물을 첨가하였다. 길항제로서의 활성을 측정하기 위하여 칼슘유입을 자극하기 위해서는 1μM 캡사이신을 세포에 처리하였다. 1μM 캡사이신에 대한 농도별(0.015~2000 nM) 화합물의 세포내 칼슘유입 저해 효과는 형광 분석기를 이용하여 측정하였으며, 얻어진 데이터들은 하기 수학식 1로 표시되는 힐 방정식에 대입하여 그 값을 분석하였다. 대조군으로는 동량의 (R)-1-(2-브로모페닐)-3-(1-(5-(트리플루오로메틸)피리딘-2-일)피롤리딘-3-일)우레아(이하 'SB-705498'이라 함)를 사용하였다.

[수학식 1]

세포 내 칼슘 유입량 = (시험군의 형광도-백그라운드의 형광도) / (양성 대조군의 형광도-백그라운드의 형광도) × 100

수득된 세포내 칼슘 유입량으로부터 하기와 같은 기준으로 억제능을 평가하였다. 그 결과는 하기 표 1에 제시한 바와 같다.

상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 화합물들은 10 nM 내지 100 nM 범위의 IC ₅₀ 값을 나타내었다. 반면, SB-705498을 투여한 대조군의 경우 100 nM 내지 150 nM의 IC ₅₀ 값을 나타내었으며, 이와 같은 결과로부터 본 발명에 따른 화합물이 우수한 칼슘유입 저해효과를 나타냄을 알 수 있다.

시험예 2: 진통 효능 실험

본 발명의 실시예 1 내지 9에서 제조된 화합물들의 진통 효능을 평가하기 위하여, 마우스를 이용한 페닐-p-퀴논(phenyl-p-quinone; PBQ) 유도 라이딩(writhing)실험, 즉 몸을 뒤틀거나 몸부림치며 통증을 겪는 것을 확인하는 실험을 수행하였다.

실험 동물로는 5주령의 ICR계 웅성 마우스를 사용하였고, 화학적 자극제로는 PBQ (0.02%)를 사용하였다. 마우스 체중 kg당 본 발명에 따른 화합물 20 mg을 부형제로서 Na-CMC(sodium carboxymethyl cellulose)와 생리식염수의 용매 10 mL에 현탁하여 시험물질로 사용하였다. PBQ 투여 1시간 전에 제조된 시험물질을 경구투여하고, PBQ를 체중 kg당 10 mL의 용량으로 복강 투여하였다. 투여 후 5분부터 10분간 시험군별 각 개체들의 라이딩 횟수를 측정하고, 진통 효능은 부형제만을 투여한 대조군에 비해 감소된 횟수를 계산하여 하기 수학식 2에 따라% 억제율로 확인하였다. 또한 본 발명에 따른 화합물에 대한 효과 비교를 위해 비교군으로서 상기 본 발명에 따른 화합물과 동량의 SB-705498을 투여하였다.

[수학식 2]

억제율(%) = (대조군 - 시험물질 투여군)/대조군 × 100

수득된 % 억제율로부터 억제능을 평가하였으며, 그 결과는 하기 표 2에 기재된 바와 같다.

상기 표 2에 기재된 바와 같이, 본 발명에 따른 화합물은 30% 내지 80%의 억제율을 나타내었다. 이에 반해 SB-705498을 투여한 비교군의 경우 <20%(+)의 억제율을 나타내어, 이와 같은 실험결과로부터 본 발명에 따른 화합물이 우수한 진통 효과를 나타냄을 알 수 있다.

시험예 3: 체온 변화 실험

일부의 TRPV1 길항제의 경우 체온을 상승시키는 부작용이 나타나는 것으로 알려져 있다(Gavva et al., 2008, Pain, 136, 202-210). 이에 따라, 본 발명의 실시예에서 제조된 화합물들의 체온상승 부작용 여부를 하기와 같이 평가하였다.

본 발명의 실시예에서 제조된 화합물들의 체온상승 부작용 여부를 평가하기 위하여 7주령의 SD rat(Sprague-Dawley rat)를 이용하여 시험하였다. 실시예의 화합물들은 10 ml/kg의 용량으로 강제경구 단회투여하였으며, 부형제로서 Na-CMC(sodium carboxymethyl cellulose)와 생리식염수의 용매 10 mL에 현탁하여 사용하였다. 체온의 측정은 직장체온계(芝浦電子, TD-300)를 이용하여 투여 전 1시간, 투여 직전(0시간), 투여 후 30분, 1시간, 2시간, 4시간, 6시간 및 8시간을 각각 측정하였다. 체온 실험 결과는 평균치±표준편차로 표시하고, 부형제 대조군과 비교하여 통계학적인 유의성을 확인하기 위하여 one way ANOVA를 이용하여 통계처리하고 다중비교법(Dunnett's t-test)을 이용하여 유의성을 분석하여 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다. 한편, 대조군으로는 3 mg/kg의 N-(4-(6-(4-(트리플루오로메틸)페닐)피리딘-4-일옥시)벤조[d]티아졸-2-일)아세트아마이드(이하 'AMG-517'이라 함)를 사용하였다.

상기 표 3에 기재된 바와 같이, 본 발명에 따른 화합물은 약효용량에서 체온변화 부작용을 나타내지 않았다. 반면, 본 발명에 따른 화합물보다 현저히 낮은 용량인 3 mg/kg의 AMG-517을 투여한 비교군의 경우 1.06℃의 체온상승 부작용을 나타내었다. 이와 같은 실험결과로부터 본 발명에 따른 화합물이 안전성에 있어 우수한 특성을 나타냄을 알 수 있다.

이상, 본 발명을 상기 실시예를 중심으로 하여 설명하였으나 이는 예시에 지나지 아니하며, 본 발명은 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 다양한 변형 및 균등한 기타의 실시예를 이하에 첨부한 청구범위 내에서 수행할 수 있다는 사실을 이해하여야 한다.