WO2023158290A1 - 신규 화합물 및 이를 유효성분으로 포함하는 세균성 염증 및 인플라마좀 매개 질환의 예방, 개선 또는 치료용 조성물 - Google Patents

신규 화합물 및 이를 유효성분으로 포함하는 세균성 염증 및 인플라마좀 매개 질환의 예방, 개선 또는 치료용 조성물 Download PDF

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Definitions

  • Gram-negative bacteria are known to cause periodontal disease, urinary tract infection, cystitis, pyelonephritis, abdominal infection, pneumonia, etc. If the bacteria infected in the local area are not properly controlled at the beginning, the virulence of the bacteria increases, eventually circulating through the bloodstream and leading to a systemic inflammatory reaction (sepsis), which can lead to organ failure and death from shock.
  • the effect of the antibiotic is increased by offsetting the bacterial film effect, thereby lowering the effective concentration and extending the effective period, thereby increasing the antibiotic effect and minimizing the occurrence of drug resistance.
  • Gram-negative bacteria E. coli, P. aeruginosa
  • Acinetobacter E. coli, P. aeruginosa
  • Acinetobacter A. baumannii
  • Porphyromonas gingivalis P. gingivalis , etc.
  • the inflammasome inflammatory complex can be activated by causes such as Gram-negative bacterial infection to induce an immune response, and the excessively activated NLRP3 inflammasome can cause various inflammasome-mediated diseases such as neurodegenerative diseases, autoinflammatory diseases, and cancer. is known to cause Accordingly, it is necessary to develop a therapeutic agent capable of effectively treating the disease by inhibiting the NLRP3 inflammasome.
  • An example of the present application provides a novel compound of Formula 1, an isomer thereof, or a pharmaceutically acceptable salt thereof.
  • inflammasome-mediated diseases comprising at least one selected from the group consisting of the compound of Formula 1, isomers thereof, and pharmaceutically acceptable salts thereof as an active ingredient; and/or a composition for preventing, ameliorating, and/or treating infections of Gram-negative bacteria or diseases caused by Gram-negative bacteria, protecting nerve cells, and/or regenerating (or producing) nerve cells (pharmaceutical compositions, food compositions, feeds). composition, etc.).
  • inflammasome-mediated diseases using at least one selected from the group consisting of the compound of Formula 1, isomers thereof, and pharmaceutically acceptable salts thereof; and/or prevention, amelioration, and/or treatment of infections caused by Gram-negative bacteria or diseases caused by Gram-negative bacteria, protection of nerve cells, and/or regeneration (or production) of nerve cells.
  • kits for preventing, ameliorating, and/or treating infections of Gram-negative bacteria or diseases caused by Gram-negative bacteria, protecting nerve cells, and/or regenerating (or producing) nerve cells pharmaceutical compositions, food compositions, feeds). compositions, etc.).
  • an effective amount of at least one selected from the group consisting of the compound of Formula 1, isomers thereof, and pharmaceutically acceptable salts thereof is used to treat inflammasome-mediated diseases; And / or the step of administering to a subject (individual) in need of prevention, improvement, and / or treatment of Gram-negative bacteria infection or disease caused by Gram-negative bacteria, nerve cell protection, and / or nerve cell regeneration or production including, inflammasome-mediated diseases; and/or a method for preventing, improving, and/or treating Gram-negative bacteria infection or diseases caused by Gram-negative bacteria, a method for protecting nerve cells, and/or a method for regenerating or generating nerve cells.
  • Another example provides an antibiotic comprising the compound of Formula 1 above.
  • the antibiotic may exhibit antibiotic activity against Gram-negative bacteria.
  • the antibiotic (first antibiotic) provided in the present specification is used in combination with another antibiotic (second antibiotic), thereby increasing the antibiotic sensitivity of bacteria, increasing the bactericidal effect of the second antibiotic by the bacteriostatic action of the first antibiotic itself, and lowering the concentration of the antibiotic. It has the advantage of being able to exert an excellent antibiotic effect even as a second antibiotic. As a result, side effects such as toxicity (eg, kidney toxicity, liver toxicity, etc.) caused by the use of high concentrations of antibiotics can be reduced. In addition, it is possible to suppress the emergence of antibiotic-resistant bacteria through the combined use of antibiotics of different mechanisms.
  • Another example provides a feed additive containing the antibiotic or concomitant antibiotic as an active ingredient.
  • Another example provides a disinfectant containing the antibiotic or concomitant antibiotic as an active ingredient.
  • Another embodiment provides a detergent containing the antibiotic or concomitant antibiotic as an active ingredient.
  • Another example provides a washing method comprising applying the antibiotic or concomitant antibiotic to a subject in need of washing.
  • An example of the present application provides a compound of Formula 1 below, an isomer thereof, or a pharmaceutically acceptable salt thereof.
  • the term "pharmaceutically acceptable salt” refers to a salt form of a compound that does not cause significant irritation to the organism to which the compound is administered and does not impair the biological activity and physical properties of the compound. , In the case of the present invention, it may collectively refer to any salt that equally retains the biological effectiveness and properties of the compound of Formula 1 and is preferable from the viewpoint of pharmaceutical, biological or other properties.
  • the pharmaceutically acceptable salts include acids that form non-toxic acid addition salts containing pharmaceutically acceptable anions, for example, inorganic acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, phosphoric acid, hydrobromic acid, hydroiodic acid, and the like; organic carbonic acids such as tartaric acid, formic acid, citric acid, acetic acid, trichloroacetic acid, trifluoroacetic acid, gluconic acid, benzoic acid, lactic acid, fumaric acid, maleic acid, salicylic acid and the like; Or it may be an acid addition salt formed by sulfonic acids such as methanesulfonic acid, ethanesulfonic acid, benzenesulfonic acid, p-toluenesulfonic acid, and the like.
  • inorganic acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, phosphoric acid, hydrobromic acid, hydroiodic acid, and the like
  • an acid addition salt of a compound of an embodiment may be obtained by reacting a compound in free base form with a stoichiometric amount of an appropriate acid.
  • the reaction may proceed in water, an organic solvent, or a mixture thereof, and specifically, in a non-aqueous medium such as ether, ethyl acetate, ethanol, isopropanol, or acetonitrile.
  • a non-aqueous medium such as ether, ethyl acetate, ethanol, isopropanol, or acetonitrile.
  • each form of salt can be obtained by a conventional reaction obvious to those skilled in the art.
  • the pharmaceutically acceptable salt is an alkali metal salt or alkaline earth metal salt formed by lithium, sodium, potassium, calcium, magnesium, etc.; Amino acid salts, such as lysine, arginine, and guanidine; or organic salts such as dicyclohexylamine, N-methyl-D-glucamine, tris(hydroxymethyl)methylamine, diethanolamine, choline, and triethylamine.
  • isomer refers to a compound or salt thereof that has the same chemical formula or molecular formula but differs optically or sterically. Such isomers, salts thereof, and mixtures of isomers (racemic mixture) are also included in the scope of the present invention.
  • aryl refers to a carbocyclic group (eg, phenyl) group having a covalent pi electron system and having at least one ring.
  • the term includes monocyclic or fused-ring polycyclic (ie, rings that divide adjacent pairs of carbon atoms) groups.
  • heteroaryl refers to a heterocyclic aryl group having a covalent pi electron system and having at least one ring, such as furan, thiophene, pyrrole, imidazole, oxazole, isoxazole, oxadiazole, tetrazole, thiazole, imidazole, pyrazole, isothiazole, triazole, thiadiazole, pyridine, pyridazine, pyrimidine, pyrazine, triazine and the like, but are not limited thereto.
  • the aryl and/or heteroaryl may be C 5-10 substituted or unsubstituted, and may have 5 to 10 carbon atoms (C5-C10), 5 to 9 carbon atoms (C5-C9), 5 to 8 carbon atoms ( C5-C8), 5 to 7 carbon atoms (C5-C7), 5 to 6 carbon atoms (C5-C6), 6 to 10 carbon atoms (C6-C10), 6 to 9 carbon atoms (C6-C9), carbon atoms 6 to 8 carbon atoms (C6-C8), 6 to 7 carbon atoms (C6-C7), 5 carbon atoms, 6 carbon atoms, 7 carbon atoms, 8 carbon atoms, 9 carbon atoms, or 10 carbon atoms
  • Aryl and/or hetero may be aryl.
  • alkyl refers to an aliphatic hydrocarbon group.
  • the alkyl moiety may be a "saturated alkyl” group containing no alkene or alkyne moieties, or may be an "unsaturated alkyl” group containing at least one alkene or alkyne moiety.
  • An “alkene” moiety refers to a group consisting of at least one carbon-carbon double bond
  • an “alkyne” moiety refers to a group consisting of at least one carbon-carbon triple bond.
  • alkyl can be a saturated or unsaturated alkyl having a linear, branched or cyclic structure.
  • Typical alkyl groups include, but are not limited to, methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, t-butyl, pentyl, hexyl, ethenyl, propenyl, butenyl, and the like.
  • C1-C4-alkyl has 1 to 4 carbon atoms in the alkyl chain and is from the group consisting of methyl, ethyl, propyl, iso-propyl, n-butyl, iso-butyl, sec-butyl and t-butyl. is chosen
  • the alkyl group may be a C 1-10 straight-chain or branched-chain alkyl group
  • the alkoxy group may be a C 1-10 straight-chain or branched-chain alkoxy group.
  • the C 1-10 straight-chain or branched-chain alkyl group or C 1-10 straight-chain or branched-chain alkoxy group each independently has 1 to 10 carbon atoms (C1-C10), 1 to 9 carbon atoms (C1-C9), 1 to 8 (C1-C8), 1 to 7 carbon atoms (C1-C7), 1 to 6 carbon atoms (C1-C6), 1 to 5 carbon atoms (C1-C5), 1 to 4 carbon atoms (C1 -C4), 1 to 3 carbon atoms (C1-C3), 1 to 2 carbon atoms (C1-C2), 1 carbon atom (C1), 2 to 10 carbon atoms (C2-C10), 2 to 9 carbon atoms ( C2-C9), 2 to 8
  • halo or “halogen” may be a fluorine group (-F), a chloro group (-Cl), a bromo group (-Br), or an iodo group (-I).
  • heterocycle is a group in which ring carbon atoms are replaced with oxygen, nitrogen, sulfur, or the like, which may optionally contain double bonds.
  • heterocycles include pyrroline, pyrrolidine, tetrahydrofuran, imidazoline, imidazolidine, pyrazoline, pyrazolidine, pyran, piperidine, piperazine, morpholine, thiomorpholine, and the like. It can, but is not limited to these.
  • prevention refers to any action that suppresses or delays the onset of a disease (disease) by administration of a composition according to an embodiment
  • treatment refers to a suspected disease by administration of a composition according to an embodiment.
  • improvement means all actions that improve or beneficially change the symptoms of the diseased subject
  • improvement means all parameters related to the state in which the disease is treated by administration of the composition according to one embodiment, for example, all that at least reduces the severity of the symptoms. can mean action.
  • the disease may be an inflammasome mediated disease.
  • the term "pharmaceutically effective amount” refers to an amount of an active ingredient capable of obtaining a desired pharmacological effect, and in some cases, a pharmaceutical composition for exhibiting the desired pharmacological effect. It may mean the concentration or dosage of the active ingredient within.
  • An example of the present application provides a compound of Formula 1 below, an isomer thereof, or a pharmaceutically acceptable salt thereof.
  • the substituted cycloalkyl, substituted cycloalkenyl, substituted heterocycloalkyl, substituted heterocycloalkenyl, substituted aryl, or substituted heteroaryl is hydroxy (-OH), halogen (-F, -Br , -Cl, or -I), cyano (-CN), nitro (-NO 2 ), amino (-NH), substituted or unsubstituted C 1-10 straight or branched chain alkyl, and substituted or unsubstituted
  • One or more selected from the group consisting of C 1-10 straight-chain or branched-chain alkoxy in this specification, "one or more” includes the case where two or more types are substituted with the same substituent: For example, two OH, etc.) may be substituted with a substituent.
  • the substituted alkyl or substituted alkoxy is hydroxy (-OH), halogen, cyano (-CN), nitro (-NO 2 ), amino (-NH), C 1-5 straight-chain or branched-chain alkyl, And C 1-5 It may be substituted with one or more substituents selected from the group consisting of straight-chain or branched-chain alkoxy.
  • R 3 is substituted or unsubstituted C 1-10 straight-chain or branched-chain alkyl, substituted or unsubstituted C 1-10 straight-chain or branched-chain alkoxy, substituted or unsubstituted C 3-7 cycloalkyl, N , O, and a substituted or unsubstituted C 3-7 heterocycloalkyl containing at least one heteroatom selected from the group consisting of S, a substituted or unsubstituted C 6-10 aryl, or N, O, And it may be a substituted or unsubstituted C 5-10 heteroaryl containing one or more heteroatoms selected from the group consisting of S. In one embodiment, R 3 may be a substituted or unsubstituted C 6-10 aryl.
  • the substituted alkyl is hydroxy (-OH), halogen, cyano (-CN), nitro (-NO 2 ), amino (-NH), straight or branched chain alkyl of C 1-5 , and C 1- substituted with one or more substituents selected from the group consisting of 5 -membered straight-chain or branched-chain alkoxy; It may be substituted with a substituted or unsubstituted C 6-10 aryl, or a substituted or unsubstituted C 5-10 heteroaryl containing at least one heteroatom selected from the group consisting of N, O, and S. .
  • the substituted alkoxy, substituted cycloalkyl, substituted heterocycloalkyl, substituted aryl, or substituted heteroaryl is hydroxy (-OH), halogen, cyano (-CN), nitro (-NO 2 ), It may be substituted with one or more substituents selected from the group consisting of amino (-NH), C 1-5 straight-chain or branched-chain alkyl, and C 1-5 straight-chain or branched-chain alkoxy.
  • R 1 and R 2 are each independently (or both) hydrogen (H), halogen (-F, -Br, -Cl, or -I), substituted or unsubstituted C 1-10 linear or branched chain Alkyl, substituted or unsubstituted C 1-10 straight-chain or branched-chain alkoxy, substituted or unsubstituted C 6-10 aryl, or one or more heteroatoms selected from the group consisting of N, O, and S Ha may be a substituted or unsubstituted C 5-10 heteroaryl.
  • the R 1 and R 2 are each independently substituted or unsubstituted C 6-10 aryl, or substituted or containing one or more heteroatoms selected from the group consisting of N, O, and S It may be an unsubstituted C 5-10 heteroaryl.
  • the substituted C 6-10 aryl or substituted C 5-10 heteroaryl may be substituted with one or more substituents selected from the group consisting of a methyl group, an ethyl group, a methoxy group, and an ethoxy group.
  • the substituted alkyl is hydroxy (-OH), halogen, cyano (-CN), nitro (-NO 2 ), amino (-NH), straight or branched chain alkyl of C 1-5 , and C 1- substituted with one or more substituents selected from the group consisting of 5- membered straight-chain or branched-chain alkoxy; It may be substituted with a substituted or unsubstituted C 6-10 aryl, or a substituted or unsubstituted C 5-10 heteroaryl containing at least one heteroatom selected from the group consisting of N, O, and S. .
  • the substituted alkoxy, substituted aryl, or substituted heteroaryl is hydroxy (-OH), halogen, cyano (-CN), nitro (-NO 2 ), amino (-NH), C 1-5 It may be substituted with one or more substituents selected from the group consisting of straight-chain or branched-chain alkyl and C 1-5 straight-chain or branched-chain alkoxy.
  • the compound of Formula 1 may be one or more selected from the group consisting of the following compounds:
  • Another example of the present application provides a compound of Formula 1A below, an isomer thereof, or a pharmaceutically acceptable salt thereof.
  • the compound of Formula 1A may be one or more selected from the group consisting of the following compounds:
  • Isomers of the compound of Formula 1 or Formula 1A are optical isomers, stereoisomers, and stereoisomers of the compound of Formula 1. It may be an isomer or a mixture of said isomers (racemic mixture). It is understood that in the compound of Formula 1 according to one embodiment, each substituent may be attached to a chiral center of a carbon atom. And, any asymmetric carbon atom on the compound of one embodiment may exist in any form of (R)-, (S)- or (R, S)-configuration, and is appropriately in each separate form ( may exist in either R)- or (S)-configuration.
  • the compound of one embodiment may exist in any form of any possible isomer or mixture thereof, for example, any form of pure geometric isomer, diastereomer, optical isomer, racemate, or mixture thereof. can exist as In addition, when the compound of one embodiment has a double bond, each substituent bonded to the double bond may be in the E or Z configuration.
  • the term “inflammasome” refers to a caspase-1-activating complex protein complex, 1) sensor protein NLR (nucleotide-binding oligomerization domain and leucine-rich repeat-containing receptor protein, 2) adapter protein apoptosis-associated spec-like protein containing a caspase-recruitment domain (ASC), which is an adapter protein, and 3) precursor of caspase (pro-caspase-1), which is an effector protein.
  • ASC caspase-recruitment domain
  • pro-caspase-1 precursor of caspase
  • the inflammasome is a toll-like receptor by pathogen-associated molecular pattern molecules (PAMPs), which are substances possessed by pathogens, or damage-associated molecular pattern molecules (DAMPs) generated by dead cells.
  • PAMPs pathogen-associated molecular pattern molecules
  • DAMPs damage-associated molecular pattern molecules
  • TLRs Toll-like receptors
  • IL-1 ⁇ precursor pro-IL-1 ⁇
  • caspase-1 is activated by a protein complex called inflammasome.
  • the inflammasome consists of NLRP3 (NOD-like receptor family, pyrin domain-containing 3) inflammasome, AIM2 (absent in melanoma 2) inflammasome, and NLRC4 (NLR family CARD domain-containing protein 4) inflammasome. It may be selected from the group, but is not limited thereto.
  • the NLRP3, AIM2, or NLRC4 inflammasome is a nucleic acid, polynucleotide, oligonucleotide, sense and anti-sense polynucleotide strand, complementary sequence, peptide, polypeptide, protein, homologous and / or orthologous molecule, isoform , precursors, mutants, variants, derivatives, splice variants, alleles, different species, and active fragments thereof.
  • inflammasome-mediated diseases may occur.
  • Activation of the inflammasome may be caused by Gram-negative bacteria infection or Gram-negative bacteria, but is not limited thereto.
  • the compound of the present application inhibits inflammasome activation (eg, inhibition of production of the inflammatory cytokine IL-1 ⁇ , etc.), thereby effectively controlling the amount of secretion of the inflammatory cytokine IL-1 ⁇ , thereby preventing inflammasome-mediated diseases. It can show excellent effects in prevention, improvement or treatment.
  • the inflammasome-mediated diseases may refer to all kinds of diseases that occur when inflammasomes are abnormally and excessively activated.
  • the inflammasome-mediated disease may be periodontal disease.
  • the inflammasome-mediated disease may be a neurodegenerative disease.
  • the inflammasome-mediated disease may be an inflammatory disease.
  • the inflammatory disease may be an inflammasome-mediated inflammatory disease.
  • the inflammasome-mediated disease may be cancer.
  • the inflammasome-mediated disease may be a Gram-negative bacterial infection or a disease caused by a Gram-negative bacteria.
  • the inflammasome-mediated disease is periodontal disease, neurodegenerative disease, inflammatory disease (eg, inflammasome-mediated inflammatory disease), cancer, Gram-negative bacterial infection or disease caused by Gram-negative bacteria, metabolic disease, sepsis, and plaque. It may be at least one selected from the group consisting of hemorrhagic shock, inflammatory bowel disease, osteoarthritis, hyperimmunoglobulin D syndrome, and cryopyrin-associated periodic syndromes, but is not limited thereto. .
  • the compound of the present application may exhibit an antibiotic effect against Gram-negative bacteria, specifically, a virulence inhibitory activity of bacteria of the genus Porphyromonas, and may have preventive, ameliorative, and/or therapeutic activity for periodontal disease.
  • the virulence inhibitory activity of the Gram-negative bacteria inhibits quorum sensing of Gram-negative bacteria, and/or virulence factors of Gram-negative bacteria (e.g., biofilm of Gram-negative bacteria, or gingipain in the case of bacteria of the genus P. ), etc.) expression inhibition (eg, mRNA transcription process inhibition, or protein translation process inhibition, etc.), etc., but is not limited thereto.
  • the gingipain may be at least one selected from the group consisting of Lysine-gingipain (Kgp), Arginine-gingipain A (RgpA), Arginine-gingipain B (RgpB), etc., but is not limited thereto.
  • the effect of preventing, improving, and/or treating periodontal disease can be achieved. That is, the prevention, improvement, and / or treatment of the periodontal disease is to suppress the virulence of Gram-negative bacteria, for example, suppress the quorum sensing of bacteria of the genus Porphyromonas, and / or the virulence factor of bacteria of the genus Porphyromonas ( For example, it may be achieved through inhibition of expression (eg, mRNA transcription process inhibition, protein translation process inhibition, etc.) of gingipain, biofilm, etc.), but is not limited thereto.
  • the prevention, improvement, and / or treatment of the periodontal disease is to suppress the virulence of Gram-negative bacteria, for example, suppress the quorum sensing of bacteria of the genus Porphyromonas, and / or the virulence factor of bacteria of the genus Porphyromonas ( For example, it may be achieved through inhibition of expression (eg, mRNA transcription process inhibition, protein translation
  • the periodontal disease may be one or more diseases selected from periodontitis and gingivitis.
  • the compound of the present application inhibits expression of inflammatory proteins (eg, inflammatory cytokines, etc.) in patients with neurodegenerative diseases, inflammation and death of neurons (neuroinflammation, etc.), and/or apoptosis of neurons caused by gingivalis and/or Or it may be characterized by having an inhibitory activity on inflammation.
  • inflammatory proteins eg, inflammatory cytokines, etc.
  • neurodegenerative diseases are all diseases that show abnormalities in motor control ability, cognitive function, perception function, sensory function, and autonomic nerve function due to the death, reduction, functional decline or loss of nerve cells. It may be selected from among.
  • the neurodegenerative diseases include dementia (eg, Alzheimer's disease (AD), vascular dementia, mixed dementia, Lewy body dementia, frontotemporal dementia, etc.), Parkinson's disease (PD), Huntington's disease, and amyotrophic One type selected from the group consisting of amyotrophic lateral sclerosis (Lou Gehrig's disease), tremor, chorea, multiple sclerosis, motor neuron disease, spinal muscular atrophy, Creutzfeldt-Jakob disease, Pick's disease, prion disease, and spinocerebellar ataxia It may be more than one, but is not limited thereto.
  • the neurodegenerative disease may be caused by infection with Gram-negative bacteria, such as bacteria of the genus Porphyromonas, or may be caused by bacteria of the genus Porphyromonas, but are not limited thereto.
  • the Porphyromonas genus bacteria are Porphyromonas gingivalis ( Porphyromonas gingivalis ), Porphyromonas endodonthalis ( Porphyromonas endodontalis ) It may be one or more selected from the group consisting of and the like.
  • the nerve cells may be central nerve cells, for example, brain (nerve) cells.
  • the inflammatory protein (eg, inflammatory cytokine) may be IL-6, IL-8, IL-18, TNF- ⁇ , IL-1, etc., but is not limited thereto.
  • the inflammatory disease may refer to an abnormal inflammatory disease that occurs when an inflammasome is abnormally and excessively activated, and may refer to a neuroinflammatory disease, an autoinflammatory disease, an autoimmune disease, and the like.
  • the neuroinflammatory disease may refer to a disease caused by damage to nerve tissue by an inflammatory response, and includes Alzheimer's disease, Parkinson's disease, Huntington's disease, Lou Gehrig's disease, Creutzfeldt-Jakob disease, multiple sclerosis, amyotrophic lateral sclerosis, and inflammatory spinal injury. , diffuse Lewy body disease, leukoencephalitis, temporal lobe epilepsy, and inflammatory spinal cord injury, but may be one or more selected from the group, but is not limited thereto.
  • the auto-inflammatory disease includes Muckle-Wells syndrome (MWS), adult delayed autoimmune diabetes (LADA), familial cold autoinflammatory syndrome (FCAS), cryopyrin-associated periodic syndrome (CAPS), neonatal-onset multisystem inflammatory syndrome (NOMID), chronic infantile neurocutaneous joint (CINCA) syndrome, familial Mediterranean fever (FMF), juvenile arthritis (e.g., systemic onset juvenile idiopathic arthritis (SJIA)), juvenile rheumatism It may be at least one selected from the group consisting of arthritis (eg, juvenile idiopathic rheumatoid arthritis with systemic onset), and gout, but is not limited thereto.
  • MFS Muckle-Wells syndrome
  • LADA adult delayed autoimmune diabetes
  • FCAS familial cold autoinflammatory syndrome
  • CAPS cryopyrin-associated periodic syndrome
  • NOMID neonatal-onset multisystem inflammatory syndrome
  • CINCA chronic infantile neurocutaneous joint
  • FMF familial Mediterranean fever
  • juvenile arthritis e.g., systemic onset juvenile
  • the autoimmune disease is 1 selected from the group consisting of rheumatoid arthritis (RA), systemic lupus erythematosus (SLE), atopic dermatitis (AD) and psoriasis It may be more than one species, but is not limited thereto.
  • RA rheumatoid arthritis
  • SLE systemic lupus erythematosus
  • AD atopic dermatitis
  • psoriasis It may be more than one species, but is not limited thereto.
  • Inflammasome activation is also known to be implicated in the pathogenesis of many cancers, including colorectal cancer, acute myelogenous leukemia, adrenocortical carcinoma, Kaposi's sarcoma, lymphoma, anal cancer, appendix cancer, malformation/rhabdomyolysis.
  • tumor basal cell carcinoma, cholangiocarcinoma, bladder cancer, bone cancer, brain cancer, breast cancer, bronchial tumor, carcinoid tumor, heart tumor, cervical cancer, chordoma, chronic lymphocytic leukemia, chronic myeloproliferative neoplasia, colon cancer, colorectal cancer, craniopharyngioma, endometrial cancer, ependymoma, esophageal cancer, sensory neuroblastoma, Ewing's sarcoma, eye cancer, fallopian tube cancer, gallbladder cancer, gastrointestinal carcinoid tumor, gastrointestinal stromal tumor, germ cell tumor, hairy cell leukemia, head and neck cancer, heart cancer , liver cancer, hypopharyngeal cancer, pancreatic cancer, kidney cancer, laryngeal cancer, chronic myelogenous leukemia, lip cancer, oral cancer, lung cancer, melanoma, Merkel cell carcinoma, mesothelioma, oral cancer, oral cancer
  • the compound of the present application can effectively prevent, improve or treat the cancer by inhibiting inflammasome.
  • the metabolic disease is a generic term for diseases caused by metabolic disorders in vivo, and includes obesity, hyperlipidemia, hypercholesterolemia, arteriosclerosis, type 2 diabetes, non-alcoholic fatty liver (NAFLD) and non-alcoholic steatohepatitis (NASH). It may be one or more selected from the group consisting of, but is not limited thereto.
  • Another example provides an antibiotic comprising the compound.
  • Another example provides the use of the compound for antibiotics against gram-negative bacteria (e.g., inhibition (or inhibition) of the growth (or growth) of gram-negative bacteria, bacteriostatic bacteria of gram-negative bacteria, sterilization of gram-negative bacteria, control, etc.) do.
  • gram-negative bacteria e.g., inhibition (or inhibition) of the growth (or growth) of gram-negative bacteria, bacteriostatic bacteria of gram-negative bacteria, sterilization of gram-negative bacteria, control, etc.
  • Another example is a method for sterilizing Gram-negative bacteria (or, including the step of applying (or administering) an effective amount of the compound to a subject in need of antibiotics against Gram-negative bacteria (or bacteriostasis, sterilization, control, etc. of Gram-negative bacteria)) bacteriostatic method, control method, growth inhibition method) are provided.
  • Another example provides use of the compound for use in the manufacture of antibiotics.
  • the bacteriostatic effect may mean that the antibiotic is reversibly combined with the bacteria and does not sterilize the bacteria but inhibits the growth of the bacteria.
  • the bactericidal effect may mean that the antibiotic irreversibly binds to bacteria and kills the bacteria beyond inhibiting the growth of bacteria.
  • the distinction between the bacteriostatic effect and the bactericidal effect is not absolute, and may function in combination with a bacteriostatic agent or a bactericidal agent depending on the concentration of the antibiotic to be administered.
  • the compound of Formula 1 is (i) virulence inhibitory activity of Gram-negative bacteria, (ii) antibiotic effect (eg, bacteriostatic effect and / or bactericidal effect) on Gram-negative bacteria and / or (iii) infection of Gram-negative bacteria or Gram-negative bacteria It may have preventive, ameliorative, and/or therapeutic activity of diseases caused by
  • the virulence inhibitory activity of the gram-negative bacteria, or the antibiotic effect on the gram-negative bacteria inhibits the quorum sensing of the gram-negative bacteria, and / or the virulence factor of the gram-negative bacteria (e.g., biofilm extracellular polysaccharides (EPSs), toxins (Toxins), etc.), but is not limited thereto.
  • EPSs biofilm extracellular polysaccharides
  • Toxins toxins
  • Preventing, ameliorating, and/or treating diseases caused by Gram-negative bacteria or infection with Gram-negative bacteria can be achieved through inhibition of the virulence of the Gram-negative bacteria or antibiotic effect against the Gram-negative bacteria. That is, the prevention, amelioration, and/or treatment of infection of Gram-negative bacteria or diseases caused by Gram-negative bacteria suppresses the virulence of Gram-negative bacteria or antibiotic effect on Gram-negative bacteria, such as inhibition of quorum sensing of Gram-negative bacteria and/or inhibition of the production and/or development of virulence factors (e.g., biofilms, extracellular polysaccharides (EPSs), Toxins, etc.) of Gram-negative bacteria (e.g., inhibition of mRNA transcription process, or protein inhibition of the translation process, etc.), etc., but is not limited thereto.
  • EPSs extracellular polysaccharides
  • Toxins e.g., Toxins, etc.
  • the antibiotic may have an antibiotic effect against Gram-negative bacteria.
  • the Gram-negative bacteria are a group consisting of bacteria of the genus Escherichia, bacteria of the genus Pseudomonas, bacteria of the genus Acinetobacter, bacteria of the genus Enterobacter, bacteria of the genus Klebsiella, bacteria of the genus Porphyromonas, bacteria of the genus Fuzobacteria, bacteria of the genus Tanerella, etc. It may be one or more (eg, one, two, three, four, or five) selected from.
  • the bacterium of the genus Escherichia may be Escherichia coli
  • the bacterium of the genus Pseudomonas may be Pseudomonas aeruginosa
  • the bacterium of the genus Acinetobacter may be Acinetobacter baumani ( Acinetobacter baumannii )
  • the bacterium of the genus Enterobacter may be Enterobacter aerogenes (also known as Klebsiella aerogenes ) or Enterobacter cloacae
  • the bacterium of the genus Klebsiella may be Klebsiella New Monia ( Klebsiella pneumoniae )
  • the bacteria of the genus Porphyromonas may be Porphyromonas gingivalis ( Porphyromonas gingivalis ), Porphyromonas endodontalis ( Porphyromonas endodontalis ), and the bacteria of the genus Fuzobacteri
  • the gram-negative bacterial infection or disease caused by gram-negative bacteria may be selected from among all diseases caused by infection with gram-negative bacteria, such as enteritis, Crohn's disease, ulcerative colitis, bacterial dysentery, urinary tract infections, skin infections, It may be one or more selected from the group consisting of bacteremia, sepsis, skin infection, bedsores, pneumonia, endocarditis, meningitis, otitis externa, otitis media, keratitis, osteomyelitis, peritonitis, cystic fibrosis, periodontal disease (eg, gingivitis, periodontitis, etc.) , but is not limited thereto.
  • diseases caused by infection with gram-negative bacteria such as enteritis, Crohn's disease, ulcerative colitis, bacterial dysentery, urinary tract infections, skin infections, It may be one or more selected from the group consisting of bacteremia, sepsis, skin infection, bedsores, pneumonia, endocarditis, mening
  • the gram-negative bacterial infection or diseases caused by gram-negative bacteria include diseases caused by Escherichia bacteria such as enteritis, Crohn's disease, ulcerative colitis, bacterial dysentery, urinary tract infection, skin infection, bacteremia, sepsis, and the like; diseases caused by bacteria of the genus Pseudomonas, such as skin infections, bedsores, pneumonia, bacteremia, sepsis, endocarditis, meningitis, otitis externa, otitis media, keratitis, osteomyelitis, enteritis, peritonitis, cystic fibrosis and the like; diseases caused by bacteria of the genus Acinetobacter, such as skin infection, pneumonia, bacteremia, sepsis, and the like; It may be selected from the group consisting of diseases caused by bacteria of the genus Porphyromonas, bacteria of the genus Fuzobacterium, or bacteria of the genus Tanerella, such as gingivitis and period
  • antibiotics provided herein may be used in combination with other antibiotics (second antibiotics).
  • Another aspect of this provides a combination antibiotic comprising the antibiotic and the second antibiotic.
  • the concomitant antibiotic may have an antibiotic effect against Gram-negative bacteria.
  • the Gram-negative bacteria are as described above.
  • the second antibiotic may be one or more types selected from commonly used antibiotics, for example, antibiotics having antibiotic activity against Gram-negative bacteria.
  • the second antibiotic may be at least one selected from the group consisting of beta-lactam antibiotics, bacterial cell membrane permeation inhibitors, bacterial ribosome inhibitors, bacterial nucleic acid synthesis inhibitors, and bacterial folate synthesis inhibitors.
  • the second antibiotic is a beta-lactam antibiotic
  • one or more bacterial cell membrane permeation inhibitors selected from the group consisting of polymicin, amphotericin B, ketoconazole, fluconazole, and itraconazole;
  • At least one bacterial ribosome inhibitor selected from the group consisting of aminoglycoside, tetracycline, macrolide, lincosamide, chloramphenicol, and the like;
  • At least one inhibitor of bacterial nucleic acid synthesis selected from the group consisting of quinolone, fluoroquinolone, rifampicin, and the like;
  • inhibitors of bacterial folate synthesis selected from the group consisting of sulfonamide, trimethoprim, and the like; It may be one or more selected from the group consisting of, but is not limited thereto.
  • the beta-lactam antibiotics include penicillin G, meticillin, oxacillin, flucloxacillin, amoxicillin, ampicillin, ampicillin/sulbactam sulbactam, piperacillin, piperacillin/tazobactam, ticarcillin, azlocillin. at least one penicillin antibiotic selected from the group consisting of carbenicillin and amoxicillin/clavulanic acid;
  • cefazolin cephalexin, cephalothin, ceftezol, cefazedone, cefaclor, cefamandole, cefmetazole, At least one cephalosporin selected from the group consisting of cefotiam, cefuroxime, cefotaxime, ceftriaxone, ceftazidime, and cefepime antibiotics;
  • monobactam antibiotics such as aztreonam
  • the second antibiotic may have improved antibiotic activity when used in combination with beta-lactam lyase inhibitors such as clavulanic acid, sulbactam, and tazobactam, or cilastatin.
  • beta-lactam lyase inhibitors such as clavulanic acid, sulbactam, and tazobactam, or cilastatin.
  • the second antibiotic may be used in combination with substances such as clavulanic acid, sulbactam, tazobactam, and cilastatin, such as amoxicillin/clavulic acid. (amoxicillin/clavulanic acid), ampicillin/sulbactam, piperacillin/tazobactam, imipenem/cilastatin, and the like.
  • the second antibiotic and clavulanic acid, sulbactam, tazobactam, cilastatin, etc. are 1: 10 to 0.1, 1: 9 to 0.1, 1 based on weight.
  • the second antibiotic may be used in combination of two or more types of second antibiotics, and when two or more types of second antibiotics are used in combination, the combination ratio of each second antibiotic is 1: 10 to 0.1 by weight, 1:9 to 0.1, 1:8 to 0.1, 1:7 to 0.1, 1:6 to 0.1, 1:5 to 0.1, 1:4 to 0.1, 1:3 to 0.1, 1:2 to 0.1, 1: 10 to 0.2, 1:9 to 0.2, 1:8 to 0.2, 1:7 to 0.2, 1:6 to 0.2, 1:5 to 0.2, 1:4 to 0.2, 1:3 to 0.2, 1:2 to 0.2, 1:10 to 0.5, 1:9 to 0.5, 1:8 to 0.5, 1:7 to 0.5, 1:6 to 0.5, 1:5 to 0.5, 1:4 to 0.5, 1:3 to 0.5, 1:2 to 0.5, 1:10 to 0.75, 1:9 to 0.75, 1:8 to 0.75, 1:7 to 0.75, 1:
  • the effect of increasing the antibiotic sensitivity of bacteria, the bactericidal effect of the second antibiotic by the bacteriostatic action of the first antibiotic itself, and the low concentration of the antibiotic It has the advantage of being able to exert excellent antibiotic effect even with 2 antibiotics.
  • a second antibiotic having an antibiotic effect against gram-negative bacteria when the first antibiotic and the second antibiotic are used in combination due to the inhibition of quorum sensing and / or inhibition of biofilm formation and / or virulence attenuation of Gram-negative bacteria of the first antibiotic It has the advantage of being able to exert an excellent antibiotic effect even at a low concentration.
  • antibiotic encompasses all types of agents having growth inhibitory activity (e.g., quorum sensing inhibitory activity, biofilm formation inhibitory activity, and/or virulence attenuation activity) and/or killing activity against Gram-negative bacteria, Unless otherwise specified, it can be used interchangeably with antibacterial agents, preservatives, bactericides, and the like.
  • growth inhibitory activity e.g., quorum sensing inhibitory activity, biofilm formation inhibitory activity, and/or virulence attenuation activity
  • killing activity against Gram-negative bacteria Unless otherwise specified, it can be used interchangeably with antibacterial agents, preservatives, bactericides, and the like.
  • Another aspect is an inflammasome-mediated disease comprising the compound, an isomer thereof, or a pharmaceutically acceptable salt thereof as an active ingredient; And / or infection of Gram-negative bacteria or a pharmaceutical composition for preventing or treating diseases caused by Gram-negative bacteria.
  • Another aspect is one or more inflammasome-mediated diseases selected from the group consisting of the compound of Formula 1, isomers thereof, and pharmaceutically acceptable salts thereof; and/or prevention, amelioration, or treatment of infections caused by Gram-negative bacteria or diseases caused by Gram-negative bacteria.
  • Another aspect is an inflammasome-mediated disease comprising at least one selected from the group consisting of the compound of Formula 1, isomers thereof, and pharmaceutically acceptable salts thereof as an active ingredient; And / or infection of Gram-negative bacteria or diseases caused by Gram-negative bacteria are prevented, improved, or a composition for treatment is provided.
  • Another aspect is an effective amount of at least one selected from the group consisting of the compound of formula 1, isomers thereof, and pharmaceutically acceptable salts thereof for inflammasome-mediated diseases; and/or administering to a subject in need of prevention, amelioration, or treatment of infection with Gram-negative bacteria or a disease caused by Gram-negative bacteria; and/or a method for preventing, improving, or treating a disease caused by Gram-negative bacteria infection or Gram-negative bacteria.
  • the method may, prior to the administering step, inflammasome-mediated disease; and/or identifying a subject in need of prevention, improvement, and/or treatment of Gram-negative bacteria infection or a disease caused by Gram-negative bacteria.
  • Another aspect is one or more inflammasome-mediated diseases selected from the group consisting of the compound of Formula 1, isomers thereof, and pharmaceutically acceptable salts thereof; And / or for use in the preparation of a composition for preventing, improving, or treating Gram-negative bacteria infections or diseases caused by Gram-negative bacteria.
  • Another embodiment provides a pharmaceutical composition for protecting nerve cells, and/or a pharmaceutical composition for regenerating or generating nerve cells containing the compound.
  • Another embodiment provides a method for protecting neurons, and/or a method for regenerating or generating neurons, comprising administering the compound to a subject in need of neuronal protection and/or neuronal regeneration (or generation). .
  • Another aspect provides the use of the compound for use in the preparation of a pharmaceutical composition for protecting nerve cells, and/or a pharmaceutical composition for regenerating (or generating) nerve cells.
  • the compound of Formula 1 as the active ingredient (active ingredient) of the pharmaceutical composition is meant to encompass all isomers of the compound, and pharmaceutically acceptable salts of the compound or isomers, All of these compounds, isomers, and salts are intended to be included within the scope of this application.
  • at least one selected from the group consisting of the compound of Formula 1, isomers thereof, and pharmaceutically acceptable salts thereof as an active ingredient of the pharmaceutical composition is simply expressed as 'the compound of Formula 1'.
  • the inflammasome-mediated disease is as described above.
  • the administration target of the pharmaceutical composition is humans, primates such as monkeys, rodents such as mice and rats, livestock such as dogs, cats, pigs, cows, horses, sheep, goats, chickens, ducks, geese, pheasants, quails, It may be one or more species selected from mammals including poultry such as turkeys, or cells, tissues, or cultures thereof derived therefrom.
  • the subject of administration is an inflammasome-mediated disease; and/or a subject in need of prevention, improvement, and/or treatment of Gram-negative bacteria infection or a disease caused by Gram-negative bacteria, such as a human.
  • the administration subject is a mammal, including a human suffering from a neurodegenerative disease, a primate such as a monkey, a rodent such as a rat, a mouse, or a cell (brain cell) or tissue isolated from the mammal (brain tissues) or cultures thereof, for example, it may be selected from humans suffering from neurodegenerative diseases or brain cells isolated therefrom, brain tissues, or cultures thereof.
  • a mammal including a human suffering from a neurodegenerative disease, a primate such as a monkey, a rodent such as a rat, a mouse, or a cell (brain cell) or tissue isolated from the mammal (brain tissues) or cultures thereof, for example, it may be selected from humans suffering from neurodegenerative diseases or brain cells isolated therefrom, brain tissues, or cultures thereof.
  • a pharmaceutical composition containing at least one selected from the group consisting of the compound of Formula 1, isomers thereof, and pharmaceutically acceptable salts thereof as an active ingredient may be formulated and used in the form of a conventional pharmaceutical preparation.
  • the pharmaceutical formulation may be prepared in various formulations for oral or parenteral administration, and the form of the formulation may be variously determined depending on the method of use, administration method, administration purpose, and the like.
  • using one or more selected from the group consisting of commonly used fillers, extenders, binders, wetting agents, disintegrants, diluents such as surfactants, excipients, etc. can be formulated.
  • Solid preparations for oral administration may include tablets, pills, powders, granules, capsules, etc. These solid preparations contain the active ingredient and at least one excipient, for example, starch, calcium carbonate, sucrose It can be prepared by mixing at least one selected from the group consisting of sucrose, lactose, gelatin, and the like. In addition to simple excipients, lubricants such as magnesium styrate and talc may also be used. In addition, liquid formulations for oral administration may include suspensions, internal solutions, emulsions, syrups, and the like.
  • liquid formulation When formulated as the liquid formulation, water and/or liquid paraffin, which are commonly used simple diluents, may be used, and optionally, in addition to various excipients, for example, a group consisting of a wetting agent, a sweetening agent, a fragrance, a preservative, etc. One or more selected from may be further included.
  • the composition may be administered by any device capable of transporting an active substance to a target cell.
  • parenteral administration includes intravascular administration (eg, arterial administration, intravenous administration, etc.), injection or insertion into a patient's lesion site (eg, gums, etc.), intramuscular administration, by any convenient route, such as subcutaneous, intraperitoneal, intranasal, transdermal, endothelial, topical, intrapulmonary, rectal, intravenous, subcutaneous, intramuscular, intraperitoneal or the like. It may be, but is not limited thereto.
  • Preparations for parenteral administration include sterilized aqueous solutions, non-aqueous solutions, suspensions, emulsions, freeze-dried preparations, suppositories, and the like.
  • Propylene glycol, polyethylene glycol, vegetable oils such as olive oil, and injectable esters such as ethyl oleate may be used as non-aqueous solvents for preparing non-aqueous solutions or suspending agents for preparing suspensions.
  • injectable esters such as ethyl oleate
  • non-aqueous solvents for preparing non-aqueous solutions or suspending agents for preparing suspensions.
  • a base for the suppository witepsol, macrogol, tween 61, cacao butter, laurin paper, glycerogeratin and the like may be used.
  • the pharmaceutical composition may be diluted and administered through a nasal spray to be absorbed into the nasal cavity through a sprayer or spray system. can
  • the content of the active ingredient included in the pharmaceutical composition based on the weight of the total pharmaceutical composition, 0.01% to 99.9% by weight, 0.01% to 90% by weight, 0.01% to 80% by weight, 0.01% to 0.01% by weight 70 wt%, 0.01 wt% to 60 wt%, 0.01 wt% to 50 wt%, 0.01 wt% to 40 wt%, 0.01 wt% to 30 wt%, 1 wt% to 99.9 wt%, 1 wt% to 90 wt% %, 1% to 80% by weight, 1% to 70% by weight, 1% to 60% by weight, 1% to 50% by weight, 1% to 40% by weight, 1% to 30% by weight, 5% to 99.9% by weight, 5% to 90% by weight, 5% to 80% by weight, 5% to 70% by weight, 5% to 60% by weight, 5% to 50% by weight, 5% by weight % to 40% by weight, 5% to 30% by weight, 10% to 99.
  • the pharmaceutical composition may further include a pharmaceutically acceptable carrier in addition to the active ingredient.
  • a pharmaceutically acceptable carrier is commonly used for formulation of drugs containing proteins, nucleic acids, or cells, and may refer to carriers that do not stimulate organisms and do not inhibit the biological activity and/or properties of active ingredients. there is.
  • the carrier is lactose, dextrose, sucrose, sorbitol, mannitol, starch, gum acacia, calcium phosphate, alginate, gelatin, calcium silicate, microcrystalline cellulose, polyvinylpyrrolidone, cellulose, water, It may be at least one selected from the group consisting of syrup, methyl cellulose, methylhydroxybenzoate, propylhydroxybenzoate, talc, magnesium stearate, mineral oil, and the like, but is not limited thereto.
  • the pharmaceutical composition may further include at least one selected from the group consisting of diluents, excipients, lubricants, wetting agents, sweeteners, flavoring agents, emulsifiers, suspending agents, preservatives, etc. commonly used in the preparation of pharmaceutical compositions.
  • the pharmaceutically effective amount of the pharmaceutical composition varies depending on factors such as formulation method, administration method, patient's age, weight, sex, medical condition, food, administration time, administration interval, administration route, excretion rate and reaction sensitivity. It may be prescribed, and may be administered or taken once or several times a day, but is not limited thereto and may be administered in various dosages and methods.
  • a single dose of the pharmaceutical composition is 0.0001 to 5000 mg/kg, 0.0001 to 4000 mg/kg, 0.0001 to 3000 mg/kg, 0.0001 to 2500 mg/kg, 0.0001 to 2000 mg/kg, 0.0001 to 1500 mg/kg, 0.0001 to 1000 mg/kg, 0.0001 to 500 mg/kg, 0.0001 to 100 mg/kg, 0.0001 to 50 mg/kg, 0.0001 to 10 mg/kg, 0.0001 to 5 mg/kg, 0.0001 to 0.0001 1 mg/kg, 0.001 to 5000 mg/kg, 0.001 to 4000 mg/kg, 0.001 to 3000 mg/kg, 0.001 to 2500 mg/kg, 0.001 to 2000 mg/kg, 0.001 to 1500 mg/kg, 0.001 to 1000 mg/kg, 0.001 to 500 mg/kg, 0.001 to 100 mg/kg, 0.001 to 50 mg/kg, 0.001 to 10 mg/kg, 0.001 to 5 mg/kg, 0.001 to 1 mg/kg,
  • inflammasome-mediated diseases including the compounds; and/or a food composition for preventing and/or ameliorating infections caused by Gram-negative bacteria or diseases caused by Gram-negative bacteria, protecting nerve cells, and/or regenerating (or producing) nerve cells.
  • the food composition may be a health functional food.
  • the food composition according to one embodiment is meat, sausage, bread, chocolate, candy, snacks, confectionery, pizza, ramen, other noodles, gum, dairy products including ice cream, various soups, beverages, tea, drinks, alcoholic beverages, vitamins It may mean a complex, health functional food, health food, etc., and includes all foods in a conventional sense.
  • the functional food is the same term as food for special health use (FoSHU), and refers to food with high medical and medical effects processed to efficiently display bioregulatory functions in addition to nutritional supply. do.
  • “function” means obtaining useful effects for health purposes such as regulating nutrients for the structure and function of the human body or physiological functions.
  • the food of the present application can be manufactured by a method commonly used in the art, and can be prepared by adding raw materials and ingredients commonly added in the art during the manufacture.
  • the formulation of the food may also be prepared without limitation as long as the formulation is recognized as a food.
  • composition for food of the present application can be prepared in various types of dosage forms, and unlike general drugs, it has the advantage of using food as a raw material and has no side effects that may occur when taking drugs for a long time, and is excellent in portability. Of the foods can be consumed as supplements to enhance the effect of preventing or improving inflammasome-mediated inflammatory diseases.
  • the health food means a food that has an active health maintenance or promotion effect compared to general food
  • health supplement food means a food for the purpose of health supplement.
  • the terms health functional food, health food, and health supplement food may be used interchangeably.
  • the health functional food is a food prepared by adding the composition according to one embodiment to food materials such as beverages, teas, spices, chewing gum, confectionery, etc., or encapsulated, powdered, or suspension. It means to bring a specific effect, but unlike general drugs, it has the advantage of not having side effects that can occur when taking a drug for a long time by using food as a raw material.
  • the food composition according to one embodiment can be consumed on a daily basis, an excellent effect of preventing or improving inflammasome-mediated inflammatory diseases can be expected, so it can be used very usefully.
  • the food composition may further include a physiologically acceptable carrier.
  • the type of carrier is not particularly limited, and any carrier commonly used in the art may be used.
  • the food composition may include additional ingredients that are commonly used in food compositions and can improve smell, taste, and vision.
  • vitamins A, C, D, E, B1, B2, B6, B12, niacin, biotin, folate, panthotenic acid, and the like may be included.
  • minerals such as zinc (Zn), iron (Fe), calcium (Ca), chromium (Cr), magnesium (Mg), manganese (Mn), copper (Cu), and chrome (Cr) may be included.
  • amino acids such as lysine, tryptophan, cysteine, and valine may be included.
  • the food composition may include preservatives (potassium sorbate, sodium benzoate, salicylic acid, sodium dehydroacetate, etc.), bactericides (bleaching powder, high bleaching powder, sodium hypochlorite, etc.), antioxidants (butylhydroxyanisole (BHA), butyl hydroxy Loxytoluene (BHT), etc.), coloring agents (tar color, etc.), coloring agents (sodium nitrite, sodium nitrite, etc.), bleaching agents (sodium sulfite, etc.), seasonings (MSG sodium glutamate, etc.), sweeteners (dulcin, cyclemate, saccharin) , sodium, etc.), flavoring (vanillin, lactones, etc.), expanding agent (alum, D-potassium hydrogen stannate, etc.), strengthening agent, emulsifier, thickener (thickener), coating agent, gum base agent, foam inhibitor, solvent, improver, etc. food May contain food additives.
  • the additive may be
  • the composition according to one example may be added as it is or used together with other foods or food ingredients, and may be appropriately used according to a conventional method.
  • the mixing amount of the active ingredient may be appropriately determined depending on the purpose of use (prevention, health or therapeutic treatment).
  • the food composition of the present application may be added in an amount of 50 parts by weight or less, specifically 20 parts by weight or less, based on the food or beverage when preparing food or beverage.
  • the amount below the above range may be included, and since there is no problem in terms of safety, the active ingredient may be used in an amount above the above range.
  • the food composition may be used as a health beverage composition, and in this case, as in conventional beverages, various flavoring agents or natural carbohydrates may be included as additional components.
  • the aforementioned natural carbohydrates include monosaccharides such as glucose and fructose; disaccharides such as maltose and sucrose; polysaccharides such as dextrins and cyclodextrins; It may be a sugar alcohol such as xylitol, sorbitol, or erythritol.
  • Sweeteners include natural sweeteners such as thaumatin and stevia extract; Synthetic sweeteners such as saccharin and aspartame may be used.
  • the health beverage composition includes various nutrients, vitamins, electrolytes, flavors, colorants, pectic acid, salts of pectic acid, alginic acid, alginic acid salts, organic acids, protective colloidal thickeners, pH adjusters, stabilizers, preservatives, glycerin, It may contain alcohol or a carbonating agent, and the like. In addition, it may contain fruit flesh for the manufacture of natural fruit juice, fruit juice beverages, or vegetable beverages. These components may be used independently or in combination. The ratio of these additives is not very important, but is generally selected in the range of 0.01 to 0.1 parts by weight per 100 parts by weight of the health beverage composition of the present application.
  • the food composition according to one embodiment may contain various weight % if it can exhibit the effect of preventing or improving inflammasome-mediated inflammatory diseases.
  • inflammasome-mediated diseases comprising the compound, the antibiotic or concomitant antibiotic as an active ingredient; and/or prevention and/or improvement of Gram-negative bacteria infection or disease caused by Gram-negative bacteria, nerve cell protection, and/or nerve cell regeneration (or production) feed additive (feed additive composition).
  • Another example provides a feed containing the feed additive.
  • the feed may be prepared by separately preparing the antibiotics or concomitant antibiotics in the form of feed additives and mixing them with the feed, or by adding them directly during feed preparation.
  • the compound, antibiotic or concomitant antibiotic in the feed may be in a liquid or dry state, for example, in a dry powder form.
  • the antibiotic is 0.005 to 10% by weight, 0.05 to 10% by weight, 0.1 to 10% by weight, 0.005 to 5% by weight, 0.05 to 5% by weight, 0.1 to 5% by weight, 0.005 to 2% by weight, 0.05% by weight of the total feed weight to 2% by weight, or may be included in an amount of 0.1 to 2% by weight, but is not limited thereto.
  • the feed may further include conventional additives capable of increasing the preservability of the feed in addition to the compound, antibiotic or concomitant antibiotic.
  • the feed to which the compound, antibiotic or concomitant antibiotic may be added is a commercially available feed, or grains, roots and fruits, food processing by-products, algae, fibers, pharmaceutical by-products, oils and fats, starches, meal, It may be selected from the group consisting of grain by-products, proteins, inorganic materials, oils and fats, minerals, single cell proteins, zooplankton, leftovers, etc., but is not limited thereto.
  • Another example provides a food additive or drinking water additive containing the compound, antibiotic or concomitant antibiotic as an active ingredient.
  • the number of Gram-negative bacteria in the drinking water can be reduced by mixing and supplying the compound, the antibiotic or the concomitant antibiotic to drinking water.
  • the Gram-negative bacteria are as described above.
  • Another embodiment provides a disinfectant containing the compound, antibiotic or concomitant antibiotic as an active ingredient.
  • Another example provides a disinfection method comprising applying the compound, antibiotic or concomitant antibiotic to a subject in need of disinfection.
  • the disinfectant is a general term for agents for preventing pathogen infection, and is a general life disinfectant, a disinfectant for food and cooking places and facilities, a chicken farm, a building such as a barn, livestock, drinking water, litter, eggs, transport vehicles, tableware, etc. It can be used for disinfection of products and the like.
  • Another embodiment provides a detergent containing the compound, antibiotic or concomitant antibiotic as an active ingredient.
  • Another example provides a washing method comprising applying the compound, antibiotic or concomitant antibiotic to a subject in need of washing. Since the antibiotic has an antibiotic effect against Gram-negative bacteria, it can be applied to wash (wash) the skin surface or each body part of an individual exposed to or likely to be exposed to Gram-negative bacteria.
  • the Gram-negative bacteria are as described above.
  • the preparation method is to add phenylboronic acid or a derivative thereof (e.g., phenylboronic acid, Cas No. 98-80-6), 4-methylphenylboronic acid to the compound of Formula 4 below.
  • 4-methoxyphenylboronic acid ((4-methoxyphenyl)boronic acid, Cas No. 5720-07-0) was introduced to formula 1 It may include preparing a compound.
  • the step of preparing the compound of Formula 1 is to add phenylboronic acid (Cas No. 98-80) to the compound of Formula 4. -6), 4-Methylphenylboronic Acid (or p-Tolylboronic acid, Cas No. 5720-05-8), or 4-methoxyphenylboronic acid ((4-methoxyphenyl)boronic acid, Cas No. 5720-07-0) may be performed by reacting.
  • phenylboronic acid Cas No. 98-80
  • 4-Methylphenylboronic Acid or p-Tolylboronic acid, Cas No. 5720-05-8
  • 4-methoxyphenylboronic acid ((4-methoxyphenyl)boronic acid, Cas No. 5720-07-0) may be performed by reacting.
  • the present application relates to compounds of formula 1, isomers thereof, or pharmaceutically acceptable salts thereof, and inflammasome-mediated diseases thereof; And / or prevention, improvement, and / or treatment of infections caused by Gram-negative bacteria or diseases caused by Gram-negative bacteria.
  • the preventive, ameliorative, and/or therapeutic effects are excellent.
  • Figures 1 and 2 show the compounds of Examples 1-1 to 1-3 each concentration (2 ⁇ M, 0.2 ⁇ M, 0.02 ⁇ M, 0.002 ⁇ M) in the medium in which P. gingivalis was cultured. And the degree of biofilm formation (OD 590nm ) of gingivalis is confirmed and shown as a graph.
  • NT is a group not treated with anything
  • DPD is a group treated with the compound DPD in a culture medium and cultured with gingivalis
  • CT is a culture medium treated with PBS instead of DPD and cultured with gingivalis
  • the groups DPD+Example 1-1, DPD+Example 1-2, and DPD+Example 1-3 are groups treated with DPD and Example compounds.
  • Figures 3a to 3e show the compounds of Examples 1-2 and Comparative Example gingivalis ( P. gingivalis ) were cultured at different concentrations (2 ⁇ M, 0.2 ⁇ M, 0.02 ⁇ M, 0.002 ⁇ M), respectively, and treated with The degree of biofilm formation of Balinese bacteria (OD 590nm ) is confirmed and shown as a graph.
  • 4a to 4d are graphs showing the stability of the compound of Example 1-2 and the comparative example in human plasma and rat plasma.
  • 5a to 5c show three types of gingipain (gingipain), which is a major virulence factor and proteolytic enzyme, produced by G. )
  • the degree of expression of proteins ((Lysine-gingipain (Kgp), Arginine-gingipain A (RgpA), and Arginine-gingipain B (RgpB))) is shown graphically.
  • the 16s rRNA gene was used to normalize the expression level of the ginseng gene.
  • control is a group not treated with anything
  • DPD is a group treated with the compound DPD in a culture medium and cultured gingivalis
  • DPD+Example 1-1, DPD+Example 1-2 are DPD and Example compounds is a group that has been treated with
  • Example 6 is a graph confirming cytotoxicity by treating mouse bone marrow-derived macrophages with the compound of Example 1-2 at each concentration (0.5 ⁇ M to 16 ⁇ M). “Con” is the control with no treatment.
  • Figures 7a to 7d show that the biofilm of Escherichia coli is significantly inhibited as compared to the positive control group (CT) not treated with the example compound as a result of treating Gram-negative bacteria with the example compound.
  • Figures 7a and 7b Results for Escherichia coli ( E. coli )
  • Figure 7c Results for P. aeruginosa
  • Figure 7d Results for Acinetobacter (A. baumannii ))
  • Figure 8 shows that the minimum growth inhibitory concentration of the antibiotic was significantly reduced as a result of the combined treatment of E. coli with the example compound and the antibiotic compared to the case of treatment with the antibiotic alone.
  • FIG. 9 and 10 show a schematic diagram of the present compound inhibiting the biofilm of Gram-negative bacteria.
  • Figure 11 shows that although inflammation is induced in nerve cells by a stimulant of P. gingivalis infection and the cells are damaged, the nerve cells are protected by treatment with the example compound.
  • 12 and 13 are graphs showing that gene expression of inflammatory cytokines in nerve cells was increased by P. gingivalis infection stimulants, but neuroinflammation was alleviated by the treatment of example compounds.
  • Example compounds are not toxic to neurons.
  • 15 is a graph showing plasma concentrations over time after intravenous injection of example compounds into male rats and blood samples taken.
  • 16 is a graph showing concentration in the brain over time after intravenous injection of an example compound into male rats and brain samples taken. Since the example compound moves through the blood and passes through the blood-brain barrier to reach the brain, It shows that it can treat neurodegenerative diseases by acting on the lesion in the brain, which is the target site.
  • Figure 17 is a result of treating mouse bone marrow-derived macrophages with Example compounds and measuring changes in the production of inflammatory cytokines (IL-1 ⁇ ) in macrophages, showing that the inflammatory response induced in macrophages is inhibited by Example compounds. It's a graph
  • Example 18 is a graph showing that Example compounds do not exhibit cytotoxicity in mouse bone marrow-derived macrophages.
  • Example 19 is a graph showing that Example compounds do not exhibit cytotoxicity in human monocyte cell lines.
  • Example 1-1 (3-(diphenylmethylene)-2-methylisoindolin-1-one ⁇ (CAS No. 92172-54-8 )) was prepared by performing the following steps.
  • Triisopropylphosphite (P (i-PrO)3, Triisopropylphosphite, Cas No. 116-17-6, sigma aldrich) (2.7 ml, 11.00 mmol) was cooled to 0 °C under Ar (Cas No. 7440-37-1, Sungkwang special gas). .
  • a solution of CBr4 (Cas No. 558-13-4, TCI) (2.49 g, 7.50 mmol) in THF was slowly added to a solution of P(i-PrO)3 and the reaction was stirred until the color turned yellow. .
  • Example 1-1 75-09-2, sigma aldrich) (10 mL), washed with brine, dried over MgSO 4 (Cas No. 10034-99-8, Samchun Chemical), and filtered made it The crude product was purified by flash chromatography on silica gel to give the compound of Example 1-1.
  • Example 1-2 (3-(di-p-tolylmethylene)-2-methylisoindolin-1-one ⁇ 3-(di-p-tolylmethylene)-2-methylisoindolin-1-one ⁇ ) It was prepared by following the steps below.
  • Compound A was prepared in the same manner as in step 1 of Example 1-1.
  • Example 1-3 The compound of Example 1-3 (3-(bis(4-methoxyphenyl)methylene)-2-methylisoindolin-1-one ⁇ 3-(bis(4-methoxyphenyl)methylene)-2-methylisoindolin-1 -one ⁇ ) was prepared by performing the following steps.
  • Compound A was prepared in the same manner as in step 1 of Example 1-1.
  • the compound DPD (4,5-dihydroxy-2,3-pentanedione, CAS NO. 142937-55-1) used in the experimental examples below was prepared by performing steps 1 to 5 below (Molecules. 2018 Oct; 23(10 ): see 2545.).
  • Step 1 1-propynylmagnesium bromide (0.5 M in THF, 1.3 eq) was slowly added to a solution of (t-butyldimethylsilyloxy)acetaldehyde (1.0 eq) in THF at 0 °C. It was stirred for 3 hours at room temperature. The reaction solution was concentrated by rotary evaporation and then quenched by the addition of a cooled saturated NH4Cl solution. The reaction mixture was then extracted with Et 2 O, washed with brine, dried over MgSO4 and filtered. A yellow oily substance 1 was obtained.
  • Step 2 The obtained material 1 (1.0 eq) was dissolved in MeOH, Dowex50WX8 100-200 mesh (100 mg/1 mL) was added, and the mixture was stirred at room temperature for 12 hours. The product was filtered to obtain material 2.
  • Step 3 To the obtained material 2 (1.0 eq), cyclohexanone dimethyl ketal (3.0 eq) and catalyst p-TSA were added and stirred at room temperature for 12 hours. The reactant solution was concentrated by rotary evaporation, dissolved again in Et2O, washed with NaHCO3, dried over MgSO4, and filtered to obtain substance 3.
  • Step 4 The obtained material 3 was placed in a 1:1:1 CHCl3/ACN/H2O solution, NaIO4 (4.4 eq) and RuO2_H2O (2.5% mol) were added, and stirred at room temperature for 12 hours. The reaction solution was concentrated by rotary evaporation then extracted with DCM and dried over MgSO4 to give material 4.
  • Step 5 The obtained material 4 was put into MeOH, Dowex 50WX8 resin was added, and the mixture was stirred at room temperature for 12 hours. After filtration, compound DPD was obtained.
  • gingivalis bacteria P. gingivalis , Korea Oral Microbial Resources Center (KCOM) was cultured with the compounds of Examples 1-1 to 1-3, respectively, and the degree of biofilm formation of gingivalis bacteria confirmed.
  • BHI medium + Supplement the medium in which P. gingivalis is to be cultured
  • DPD 4,5-dihydroxy-2,3-pentanedione
  • AI-2 Autoinducer-2
  • the component of BHI is Brain Heart Infusion Medium, and hemin (10 ⁇ g/ml) and vitamin K (0.2 ⁇ g/ml) were used as supplements). It is known that bacterial biofilm formation increases while using DPD for quorum sensing.
  • Example compounds (compounds of Examples 1-1 to 1-3) were diluted in a medium containing DPD, respectively, so that the final concentrations of the compounds were 0.002 ⁇ M, 0.02 ⁇ M, 0.2 ⁇ M, and 2 ⁇ M, respectively.
  • the prepared culture medium was dispensed onto a cell culture plate lined with a glass slip, and bacteria were inoculated to a concentration of 2 x 10 8 cells/ml.
  • DPD positive control group
  • BHI medium + supplement negative control group
  • PBS Phosphate Buffered Saline
  • the biofilm formed on the glass slip by the bacteria cultured in each group was stained with 1% crystal violet solution for 15 minutes, washed three times with PBS (Phosphate buffered saline) solution, and then washed with acetone-alcohol. (20:80, vol/vol). After putting 200 ⁇ l of the decoloring solution including crystal violet in a microplate for each group, the absorbance (OD 590nm ) was measured using an absorbance microplate reader (Absorbance Microplatereader, Epoch2, Bio-Tek, USA), and compared and analyzed by group. . The results are shown in Figures 1 and 2.
  • the comparative example compound is the compound of ⁇ Example 1> of Korean Patent Publication (KR 10-2019-0130983 A) ((Z)-3-(bromo(phenyl)methylene)isobenzofuran-1(3H)-one ) was used.
  • Plasma stability of the compound of Example 1-2 and the compound of Comparative Example in human plasma and rat plasma was compared.
  • the compounds of Examples 1-2 and Comparative Examples, and substances used as positive controls were dissolved in DMSO to form a stock solution with a concentration of 10 mM. After that, the standard stock solution of each test substance was diluted to prepare a working solution of 0.2 mM and 1 mM, which was then used for the test (70% acetonitrile in the case of the compound of Comparative Example, and 70% acetonitrile in the case of the compound of Example 1-2). 50% acetonitrile as solvent).
  • FIG. 4a Compound of Example 1-2
  • 4B Comparative Example compound
  • FIG. 4C Compound of Example 1-2
  • Fig. 4d comparative example compound
  • Each of the example compounds was treated in a medium in which G.
  • the expression levels of gingipain A (RgpA) and arginine-gingipain B (RgpB) were confirmed.
  • cDNA was synthesized.
  • the expression of the ginseng gene was confirmed by real-time PCR technique.
  • cDNA was synthesized using AccuPower ® CycleScript RT PreMix dN6 (Bioneer, Daejeon, Korea ), and quantitative reverse transcription polymerase chain reaction (Real- time (quantitative) reverse transcription PCR, RT-qPCR) was performed.
  • RT-qPCR amplification conditions include enzyme activation at 95 °C for 3 minutes, denaturation at 95 °C for 10 seconds, and primer binding at 60 °C for 30 seconds.
  • the (annealing) process was repeated 40 times and analyzed using the Bio-Rad CFX Connect Real-Time PCR Detection System (Bio-Rad, Hercules, CA, USA).
  • the 16s rRNA gene was used to normalize the expression level of the ginseng gene, and the gene expression level was calculated using the Comparative Ct Method ( ⁇ Ct), which is shown in FIGS. 5A to 5C.
  • Example compounds exhibit cytotoxicity in mouse bone marrow-derived macrophages was evaluated.
  • Bone marrow was isolated from the femur and tibia of 8-12 week old C57BL/6J mice (obtained from Daehan BioLink) using a 26 g syringe.
  • Cell supernatnant + 10% fetal bovine serum + 1% pencillin/streptomycin + 1% non-essential amino acid + 1% sodium pyruvate was used for experiments after differentiation into macrophages for 6 days.
  • Differentiated macrophages were seeded in 200 ⁇ l in a 48 well plate at a concentration of 1x10 6 cell/ml and stabilized for 12 hours at 37 °C and 5% CO 2 conditions. After removing the supernatant of the cultured cells, the compound of Example 2 was diluted to a concentration of 0.5, 1, 2, 4, 8, and 16 ⁇ M in a serum-free medium, treated with 200 ⁇ l each, and incubated at 37 ° C. under 5% CO 2 conditions for 24 hours. incubated for hours.
  • the supernatant of the cultured cells was removed, and 200 ⁇ l of an MTT solution having a concentration of 400 ⁇ g/ml was treated, followed by reaction at 7° C. and 5% CO 2 for 4 hours. Then, the reaction solution was removed, 200 ⁇ l of DMSO was added, and absorbance was measured at 570 nm. At this time, based on the cell viability of cells not treated with anything as a standard, the viability of cells treated with the sample was calculated and shown in FIG. 6 .
  • Example 1-2 did not exhibit cytotoxicity in mouse bone marrow-derived macrophages at a concentration of 16 ⁇ M or less.
  • E. coli Escherichia coli
  • Pseudomonas aeruginosa P. aeruginosa
  • Acinetobacter A. baumannii
  • E. coli (KCTC 2571 (ATCC 8739); obtained from the Korea Oral Microbial Resources Center (KCOM)) of the compound of Example 1-2 was confirmed to inhibit biofilm formation.
  • a cell culture plate 24-well plate
  • sterilized cover glass slips round shape, 12 mm radius
  • the culture medium LB medium
  • the compounds in were diluted to final concentrations of 0.006 ⁇ g/ml, 0.06 ⁇ g/ml, 0.6 ⁇ g/ml, 1.2 ⁇ g/ml, 2.4 ⁇ g/ml, and 4.8 ⁇ g/ml.
  • the resulting culture medium was dispensed onto a cell culture plate lined with a glass slip, and E. coli was inoculated to a concentration of 2x10 7 cell/ml.
  • E. coli was inoculated to a concentration of 2x10 7 cell/ml.
  • CT positive control group
  • LB medium
  • NT negative control group
  • the completed cell culture plate was maintained at 37 °C under anaerobic conditions (10% H 2 , 10% CO 2 and 80% N 2 ) for 48 hours and bacteria were cultured.
  • the biofilm formed on the glass slip by the bacteria cultured in each group was stained with 1% crystal violet solution for 15 minutes, washed three times with PBS (Phosphate buffered saline) solution, and then washed with acetone-alcohol. (20:80, vol/vol). After putting 200 ⁇ l of the decoloring solution including crystal violet into a 96-well microplate for each group, the absorbance (OD 590 nm ) was measured using an absorbance microplate reader (Absorbance Microplate reader, Epoch2, Bio-Tek, USA), and the degree of biofilm formation was measured. Comparison was made and the results are shown in FIGS. 7a and 7b.
  • Pseudomonas aeruginosa of the compound of Example 1-2 ( P. aeruginosa ) (obtained: Korea Oral Oral Microbial Resources Center (KCOM)) and Acinetobacter bacteria ( A. baumannii ) (obtained: Korea Microbial Conservation Center (KCCM)) ) confirmed the biofilm formation inhibitory effect.
  • KCOM Korean Oral Oral Microbial Resources Center
  • KCCM Korea Microbial Conservation Center
  • Example 1-2 On a cell culture plate (24-well plate), sterilized cover glass slips (round shape, 12 mm radius) are placed on the bottom of each well using tweezers, and the culture medium (Pseudomonas aeruginosa: LB medium, Acinetobacter: NB medium), the compound of Example 1-2 was diluted to a final concentration of 0.006 ⁇ g/ml, 0.06 ⁇ g/ml, or 0.6 ⁇ g/ml.
  • the culture medium Pseudomonas aeruginosa: LB medium, Acinetobacter: NB medium
  • the prepared culture medium was dispensed onto a cell culture plate lined with a glass slip, and each bacterium was inoculated to a concentration of 2x10 7 cell/ml.
  • CT positive control group
  • NT negative control group
  • the completed cell culture plate was maintained at 37° C. under anaerobic conditions (10% H 2 , 10% CO 2 and 80% N 2 ) for 48 hours and bacteria were cultured.
  • the biofilm formed on the glass slip by the bacteria cultured in each group was stained with 1% crystal violet solution for 15 minutes, washed three times with PBS (Phosphate buffered saline) solution, and then washed with acetone-alcohol. (20:80, vol/vol). After putting 200 ⁇ l of the decoloring solution including crystal violet into a 96-well microplate for each group, the absorbance (OD 590 nm ) was measured using an absorbance microplate reader (Absorbance Microplate reader, Epoch2, Bio-Tek, USA), and the degree of biofilm formation was measured. Comparison was made and the results are shown in FIGS. 7c and 7d.
  • the final volume of the control group and the experimental group was 200 ⁇ l, and E. coli was inoculated into each well at 1x10 5 cell/ml, followed by incubation at 37° C. for 24 to 48 hours. After the incubation, the absorbance (OD 600nm ) of each well was measured using an absorbance microplate reader (Epoch2, Bio-Tek, USA), and the minimum growth inhibitory concentration of the control group and the experimental group was compared and the results are shown in FIG. showed up
  • the minimum growth inhibitory concentration of the three antibiotics (Imipenem (IPM), Meropenem (MEM), Ceftriaxone (CRO)) against E. coli was reduced by 20% to 50% or more by the example compound. .
  • IPM Imipenem
  • MEM Meropenem
  • CRO Ceftriaxone
  • Human neuroblastoma (SH-SY5Y cells) (obtainer: Korea Cell Line Bank) were treated with 3x10 6 cell/well in a cell culture plate (6-well plate), and then cultured in a 37 °C, 5% CO 2 incubator for 24 hours.
  • Nerve cells attached to the cell culture plate were treated with only 3 ml of the culture medium as a negative control, and as a positive control, P. gingivalis (received and used from the Korea Oral Microbial Resource Center (KCOM)) was used at an infection rate of 500 ( MOI 500) was inoculated.
  • KCOM Korea Oral Microbial Resource Center
  • the experimental group was treated by diluting the compound of Example 1-2 in a culture medium to 1 ⁇ g/ml (2.95 ⁇ M) after inoculating the same number of G. coli.
  • gingivalis bacteria P. gingivalis
  • cell damage was confirmed, such as the shape of the cell being modified, but the nerve cells were treated with the example compound. It was confirmed that the cells were protected.
  • RNA Extraction kit iNtRON Biotechnology, Sungnam, Korea
  • cDNA was synthesized with AccuPower ® CycleScript RT PreMix dT20 (Bioneer, Daejeon, Korea), and real-time (quantitative) reverse transcription PCR ( RT-qPCR) was performed.
  • the primer sequences used are shown in Table 2 below, and the amplification conditions include enzyme activation at 95 ° C for 10 minutes, denaturation at 95 ° C for 10 seconds, and primer annealing at 60 ° C for 30 seconds. It was repeated 40 times and the instrument used the Bio-Rad CFX Connect Real-Time PCR Detection System (Bio-Rad, Hercules, CA, USA). Based on the expression level of GAPDH (glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase), a housekeeping gene, the relative expression level of inflammatory cytokine genes was calculated using the Comparative Ct Method ( ⁇ Ct), and the results are shown in FIG. 12 .
  • the amount of inflammatory cytokines secreted from neurons was measured by ELISA technique.
  • the capture antibody was coated at an appropriate concentration on a 96-well plate, incubated at 25° C. for 24 hours, and then washed three times with wash buffer. Blocking was performed at 25° C. for 1 hour using 300 ⁇ l of Reagent Diluent buffer and washed three times with wash buffer. Thereafter, 100 ⁇ l of the test sample and the standard solution were treated and incubated for 2 hours. All experimental groups were equally treated in two wells (double) for each group, and washed three times with wash buffer during treatment.
  • Example compounds In order to confirm the cytotoxicity of the Example compounds, cytotoxicity to nerve cells used in the experiment was confirmed.
  • Example compound exhibits toxicity to nerve cells
  • human neuroblastoma SH-SY5Y, 3x10 5 cell/well
  • the compound of Example 1-2 were treated at concentrations of 2, 4, 8, 16, and 32 ⁇ M and incubated for 24 hours in a 37 °C, 5% CO 2 incubator.
  • 50 ⁇ l of CCK-8 cell counting kit-8, Dojindo Molecular Technologies, Inc
  • CCK-8 cell counting kit-8, Dojindo Molecular Technologies, Inc
  • Example compound did not show cytotoxicity in nerve cells at a concentration of 16 ⁇ M or less.
  • the compound of Example 1-2 was prepared by diluting the compound of 10% DMSO + 65% PEG400 + 25% Saline at a concentration of 0.4 mg/ml in an excipient with the composition, and male SD rats (Zhejiang Vital River Laboratory Animal Technology Co., Ltd) After injecting 5 ml per kg in an intravenous (IV) administration method, 60 ⁇ l of blood samples were collected at each time (0.25 h, 0.5 h, 1 h, 5 h, and 10 h). The collected blood samples were centrifuged at 8000 rpm for 6 minutes at 4 ° C, and the supernatant was collected to collect plasma samples at each hour, and stored at -50 ° C until analysis, and then used for analysis.
  • IV intravenous
  • the mixed solution was vortexed for 1 minute, centrifuged (13000 rpm, 4 °C, 10 minutes), and the supernatant (50 ⁇ l) was separated, transferred to a 96-well plate containing purified water (150 ⁇ l), and shaken for 10 minutes.
  • the final mixed solution (3 ⁇ l) was injected into the LC-MS/MS system to analyze the concentration of the compound in the plasma sample at each time point, and the results are shown in FIG. 15 .
  • brain tissues were isolated after performing heart perfusion to obtain only samples in brain tissues. After adding 3 times (w/v) saline on the basis of weight to the separated brain tissue, it was ground together to prepare a homogenized sample solution. 20 ⁇ l of each brain sample, standard sample, and QC sample were mixed with internal standards (tolbutamide (Cas No. 64-77-7) 200ng/ml, propranolol (Cas No. 318-98-9) 50ng/ml, and Dic ( After mixing with 60 ⁇ l of acetonitrile (ACN) (Cas No. 75-05-8) containing N,N′-Diisopropylcarbodiimide (Cas No.
  • ACN acetonitrile
  • Example compounds can treat neurodegenerative diseases by acting on lesions in the brain, which are target sites.
  • mouse bone marrow-derived macrophages were differentiated, and changes in macrophage inflammatory cytokine (IL-1 ⁇ ) production by compound treatment were measured.
  • IL-1 ⁇ macrophage inflammatory cytokine
  • Bone marrow was isolated from the femur and tibia of 8-12 week old C57BL/6J mice (obtained from Daehan BioLink) using a 26 g syringe, and the separated bone marrow was placed in IMDM media + 30% L929 on a 150pi cell culture plate.
  • Cell supernatnant + 10% fetal bovine serum + 1% pencillin/streptomycin + 1% non-essential amino acid + 1% sodium pyruvate was used for experiments after differentiation into macrophages for 6 days.
  • Differentiated macrophages were dispensed in 200 ⁇ l each in a 48 well plate at a concentration of 1x10 6 cell/ml and stabilized for 12 hours at 37°C and 5% CO 2 conditions. After removing the supernatant of the cultured cells, 180 ⁇ l of LPS at a concentration of 100 ng/ml was treated in serum-free medium, followed by priming for 5 hours.
  • the compound of Example 1-2 was diluted to a concentration of 0.78125, 1.5625, 3.125, 6.25, 12.5, and 25 mg/ml and added by 20 ⁇ l (working concentration: 0.078125, 0.15625, 0.3125, 0.625, 1.25, and 2.5 mg/ml).
  • ATP 20 ⁇ l at 10 mM concentration, 30 min incubation
  • IL-1 ⁇ the amount of IL-1 ⁇ , which is a representative inflammatory cytokine and a cytokine released by NLRP3 Inflammasomes activity, was measured by ELISA technique, and is shown in FIG. 17 .
  • Example compounds cell toxicity was evaluated in mouse bone marrow-derived macrophages and human monocyte cell line (THP-1) (obtainer: Korea Cell Line Bank (KCLB)).
  • THP-1 human monocyte cell line
  • differentiated macrophages were seeded at a concentration of 1x10 6 cell/ml by 200 ⁇ l in a 48 well plate and stabilized for 12 hours at 37 °C and 5% CO 2 conditions. After removing the supernatant of the cultured cells, the compound of Example 1-2 was diluted to a concentration of 0.5, 1, 2, 4, 8, and 16 ⁇ M in a serum-free medium, treated with 200 ⁇ l each, and treated at 37 ° C. with 5% CO 2 2 conditions were incubated for 24 hours.
  • the supernatant of the cultured cells was removed, and 200 ⁇ l of an MTT solution having a concentration of 400 ⁇ g/ml was treated, followed by reaction at 7° C. and 5% CO 2 for 4 hours. Then, the reaction solution was removed, 200 ⁇ l of DMSO was added, and absorbance was measured at 570 nm. At this time, the viability of cells treated with the sample was calculated based on the cell viability of cells not treated with anything as 100%, and is shown in FIG. 18 .
  • Human monocyte cell line (THP-1) was cultured in RPMI 1640 medium supplemented with 10% fetal bovine serum (Hyclone, Waltham, MA, USA), 2.05 mM L-glutamate and antibiotics (100 units/ml penicillin, 100 ⁇ g/ml streptomycin). (Hyclone, Waltham, MA, USA), seeded in a 96 well microtiter plate at a concentration of 1x10 5 cells/well, and the final concentration of the compound of Example 1-2 was 0.002 ⁇ M, 0.02 ⁇ M, 0.2 ⁇ M, 2 ⁇ M After diluting to be , the cells of each well were treated and cultured for 24 hours.
  • Example 1-2 did not show cytotoxicity in mouse bone marrow-derived macrophages at a concentration of 16 ⁇ M or less, and in human monocyte cell line (THP-1) at all concentrations. did not show cytotoxicity.
  • rats purchased: ORIENTBIO INC., Republic of Korea
  • Sprague-Dawley rat bone marrow cells were used to determine general symptoms, weight change, and micronucleus induction (genotoxicity) after substance administration. ) was evaluated.
  • the injection site (subcutaneous) of SD rats was depilated, and the example compounds were administered using a disposable syringe at low weight (500 mg / kg / day), medium dose (1000 mg / kg / day), high dose (2000 mg / kg / day) was set as , and it was divided and administered (each 10ml/kg/day) under the skin of the left and right cervical regions of the test system. Twice/day during the administration period (immediately before administration and immediately after administration), once/day during the other period, general symptoms such as appearance, behavior, and excretion of each individual were observed, and the results are shown in Table 3 below.
  • bone marrow cells were collected by extracting femurs from each group, adding 0.5 mL of 10% neutral formalin to the bone marrow cell suspension, fixing for 5 minutes, and centrifuging for 5 minutes (4 °C, 1,000 rpm, Micro17TR, Hanil Science Industrial, Republic of Korea) to remove the supernatant. Thereafter, 0.3 mL of 10% neutral formalin was added to the precipitated bone marrow cells to suspend them, and the cells were filtered through a cell strain and transferred to a storage tube.
  • a slide for observation was prepared by covering the slide glass coated with 20 ⁇ L of 0.05% acridine orange, and the slide for observation was prepared using a microscope (600x magnification, BX51, Olympus, Japan). Observed. 4,000 polychromatic erythrocytes (PCE) were observed per individual, and the appearance rate (MNPCE/PCE) of micronucleated polychromatic erythrocyte (MNPCE) was obtained for each individual polychromatic erythrocyte, and the results are shown in the table below. 3.
  • PCE polychromatic erythrocytes
  • test substance group did not show a statistically significant change in body weight compared to the negative control group.
  • the test substance group showed a higher frequency of micronucleated polychromatic erythrocytes (MNPCE/PCE) among polychromatic erythrocytes compared to the negative control group. There was no statistically significant difference, and the ratio of polychromatic red blood cells to total red blood cells [PCE/(PCE+NCE)] also did not show a statistically significant difference compared to the negative control group. On the other hand, in the positive control group, no statistically significant difference was found in the ratio of polychromatic erythrocytes compared to the negative control group. confirmed (p ⁇ 0.01).
  • Example compounds were safe because they did not induce micronuclei in rat bone marrow cells.

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Abstract

본 출원은 화학식 1의 화합물, 이의 이성질체, 또는 이들의 약학적으로 허용 가능한 염, 및 이들의 인플라마좀 매개 질환; 및/또는 그람음성균의 감염 또는 그람음성균에 의하여 유발되는 질병의 예방, 개선, 및/또는 치료 용도 등에 관한 것으로, 세포 독성이 나타나지 않아 안전하고, 인플라마좀을 효과적으로 억제할 수 있어 상기 질병에 대한 예방, 개선, 및/또는 치료 효과가 우수하다.

Description

신규 화합물 및 이를 유효성분으로 포함하는 세균성 염증 및 인플라마좀 매개 질환의 예방, 개선 또는 치료용 조성물
관련 출원(들)과의 상호 인용
본 출원은 2022년 2월 21일자 대한민국 특허출원 제10-2022-0022320호, 2022년 10월 27일자 대한민국 특허출원 제10-2022-0140639호, 2022년 11월 4일자 대한민국 특허출원 제10-2022-0146145호, 2023년 2월 21일자 대한민국 특허출원 제10-2023-0022804호에 기초한 우선권의 이익을 주장하며, 해당 대한민국 특허출원의 문헌에 개시된 모든 내용은 본 명세서의 일부로서 포함된다.
그람음성균은 치주질환, 요로감염, 방광염, 신우신염, 복강감염, 폐렴 등을 일으키는 것으로 알려져 있으며 인체에 미치는 병독력이 높아 원내감염, 기회감염 등의 2차 감염으로 이어지는 경우가 많다. 이렇게 국소부위에 감염된 세균이 초기에 제대로 제어되지 못할 경우, 세균들의 병독력이 높아지게 되고 결국 혈류를 타고 돌면서 전신성 염증반응(패혈증)까지 이르게 되어 장기부전 및 쇼크사까지 이어질 수 있다.
그람음성균의 경우 그람양성균에는 없는 외막(outer membrane)이 있어 기본적으로 약물의 침투가 어렵고, 그람음성균들의 쿼럼센싱에 의해 발달한 세균막 때문에 고농도의 항생제가 필요하게 되고 투여 후 약물의 유효기간 또한 짧아 항생제 남용 및 내성문제로 이어질 수 있다. 그러나 쿼럼센싱 억제제를 이용해 그람음성균의 세균막 형성을 억제하고 세균이 가지고 있는 병독력을 제어함으로써 관련 질환으로 진행되는 것을 근본적으로 예방할 수 있다 (도 9 및 도 10 참조).
특히 쿼럼센싱 억제제를 항생제와 같이 투여하는 경우 세균막 효과를 상쇄하여 항생제의 효과를 증대시켜 유효농도는 낮아지고 유효기간은 길어져 항생 효과를 증가시키고 약제내성 유발을 최소화시킬 수 있다.
전신적인 염증반응 증후군인 패혈증을 비롯하여 치주염, 골수염, 요로감염, 방광염, 복강감염, 폐렴 등 각종 염증을 야기하는 그람음성균 (대장균(E. coli), 녹농균(P. aeruginosa), 아시네토박터균(A. baumannii), 포르피로모나스 진지발리스(P. gingivalis) 등)을 표적으로 하는 신규 치료제 개발이 필요한 실정이다.
한편, 그람음성균 감염 등의 원인에 의하여 인플라마좀 염증복합체가 활성화되어 면역반응을 유발할 수 있으며, 과도하게 활성화된 NLRP3 인플라마좀은 신경퇴행성 질환, 자가염증성 질환, 암 등 다양한 인플라마좀 매개 질환을 야기하는 것으로 알려져 있다. 이에 NLRP3 인플라마좀을 억제함으로써 상기 질병을 효과적으로 치료할 수 있는 치료제의 개발이 필요하다.
본 출원의 일 예는 신규한 화학식 1의 화합물, 이의 이성질체, 또는 이들의 약학적으로 허용 가능한 염을 제공한다.
[화학식 1]
Figure PCTKR2023002477-appb-img-000001
다른 예는 상기 화학식 1의 화합물, 이의 이성질체, 및 이들의 약학적으로 허용 가능한 염으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 유효성분으로 포함하는, 인플라마좀 매개 질환; 및/또는 그람음성균의 감염 또는 그람음성균에 의하여 유발되는 질병의 예방, 개선, 및/또는 치료용, 신경세포 보호용, 및/또는 신경세포 재생 (또는 생성)용 조성물 (약학 조성물, 식품 조성물, 사료 조성물 등)을 제공한다.
다른 예는 상기 화학식 1의 화합물, 이의 이성질체, 및 이들의 약학적으로 허용 가능한 염으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 인플라마좀 매개 질환; 및/또는 그람음성균의 감염 또는 그람음성균에 의하여 유발되는 질병의 예방, 개선, 및/또는 치료, 신경세포 보호용, 및/또는 신경세포 재생 (또는 생성)에 사용하기 위한 용도를 제공한다.
다른 예는 상기 화학식 1의 화합물, 이의 이성질체, 및 이들의 약학적으로 허용 가능한 염으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 인플라마좀 매개 질환; 및/또는 그람음성균의 감염 또는 그람음성균에 의하여 유발되는 질병의 예방, 개선, 및/또는 치료용, 신경세포 보호용, 및/또는 신경세포 재생 (또는 생성)용 조성물 (약학 조성물, 식품 조성물, 사료 조성물 등)의 제조에 사용하기 위한 용도를 제공한다.
다른 예는, 상기 화학식 1의 화합물, 이의 이성질체, 및 이들의 약학적으로 허용 가능한 염으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 유효량을 인플라마좀 매개 질환; 및/또는 그람음성균의 감염 또는 그람음성균에 의하여 유발되는 질병의 예방, 개선, 및/또는 치료, 신경세포 보호, 및/또는 신경세포 재생 또는 생성을 필요로 하는 대상(개체)에게 투여하는 단계를 포함하는, 인플라마좀 매개 질환; 및/또는 그람음성균의 감염 또는 그람음성균에 의하여 유발되는 질병의 예방, 개선 및/또는 치료 방법, 신경세포 보호 방법, 및/또는 신경세포 재생 또는 생성 방법을 제공한다.
다른 예는 상기 화학식 1의 화합물을 포함하는 항생제를 제공한다. 상기 항생제는 그람음성균에 대해 항생 활성을 나타내는 것일 수 있다.
본 명세서에서 제공되는 항생제 (제1 항생제)는 다른 항생제 (제2 항생제)와 병용됨으로써, 세균의 항생제 감수성 증가 효과, 제1 항생제 자체의 정균작용에 의한 제2 항생제의 살균효과 상승 및 낮은 농도의 제2 항생제로도 우수한 항생 효과를 발휘할 수 있도록 하는 이점을 갖는다. 이로 인하여, 높은 농도의 항생제 사용에 의한 독성 (예컨대, 신장 독성, 간 독성 등) 등의 부작용을 감소시킬 수 있다. 또한, 다른 기전의 항생제 병용을 통한 항생제 내성균의 출현을 억제할 수 있다.
이에, 일 예는,
(a) 화합물; 및
(b) 제2 항생제
를 포함하는, 병용 항생제를 제공한다.
다른 예는 상기 항생제 또는 병용 항생제를 유효성분으로 포함하는 사료 첨가제를 제공한다.
다른 예는 상기 항생제 또는 병용 항생제를 유효성분으로 포함하는 소독제를 제공한다.
다른 예는 상기 항생제 또는 병용 항생제를 소독이 필요한 대상에 적용하는 단계를 포함하는, 소독 방법을 제공한다.
다른 예는 상기 항생제 또는 병용 항생제를 유효성분으로 포함하는 세척제를 제공한다.
다른 예는 상기 항생제 또는 병용 항생제를 세척이 필요한 대상에 적용하는 단계를 포함하는, 세척 방법을 제공한다.
본 출원의 일 예는 아래 화학식 1의 화합물, 이의 이성질체, 또는 이들의 약학적으로 허용 가능한 염을 제공한다.
[화학식 1]
Figure PCTKR2023002477-appb-img-000002
용어의 정의
본 명세서에서 사용된 용어에 대해 이하에서 간략히 설명한다.
본 명세서에서 사용된 용어 "약학적으로 허용 가능한 염(pharmaceutically acceptable salt)"은 화합물이 투여되는 유기체에 심각한 자극을 유발하지 않고 화합물의 생물학적 활성과 물성들을 손상시키지 않는 화합물의 염 형태를 의미하는 것으로, 본 발명의 경우, 화학식 1의 화합물의 생물학적 유효성 및 특성을 동등하게 보유하고, 약제학적, 생물학적 또는 다른 특성의 관점에서 바람직한 임의의 염을 총칭할 수 있다. 상기 약학적으로 허용 가능한 염은 약학적으로 허용되는 음이온을 함유하는 무독성 산부가염을 형성하는 산, 예를 들어, 염산, 황산, 질산, 인산, 브롬화수소산, 요오드화수소산 등과 같은 무기산; 타타르산, 포름산, 시트르산, 아세트산, 트리클로로아세트산, 트리플루오로아세트산, 글루콘산, 벤조산, 락트산, 푸마르산, 말레인산, 살리실산 등과 같은 유기 카본산; 또는 메탄설폰산, 에탄설폰산, 벤젠설폰산, p-톨루엔설폰산 등과 같은 설폰산 등에 의해 형성된 산부가염일 수 있다. 구체적인 예로서, 유리 염기 형태의 화합물과, 화학량론적 양의 적절한 산과 반응시켜 일 구현예의 화합물의 산 부가염을 얻을 수 있다. 이때, 상기 반응은 물, 유기 용매, 또는 이들의 혼합물 중에서 진행될 수 있고, 구체적으로 에테르, 에틸 아세테이트, 에탄올, 이소프로판올 또는 아세토니트릴 등의 비-수성 매질 중에서 진행될 수 있다. 이외에도 약제학적으로 허용되는 염의 형태에 따라, 당업자에게 자명한 통상적인 반응에 의해 각 형태의 염을 얻을 수 있다. 또한, 상기 약학적으로 허용 가능한 염은 리튬, 나트륨, 칼륨, 칼슘, 마그네슘 등에 의해 형성된 알칼리 금속염 또는 알칼리 토금속염; 라이신, 아르기닌, 구아니딘 등의 아미노산염; 또는 디사이클로헥실아민, N-메틸-D-글루카민, 트리스(하이드록시메틸)메틸아민, 디에탄올아민, 콜린, 트리에틸아민 등의 유기염 등일 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어 "이성질체"는 동일한 화학식 또는 분자식을 가지지만 광학적 또는 입체적으로 다른 화합물 또는 그의 염을 의미한다. 이러한 이성질체, 그의 염, 및 이성질체의 혼합물(racemic mixture) 역시 본 발명의 범위에 포함된다.
본 명세서에서 사용된 용어 "아릴"은 공유 파이 전자계를 가지며 적어도 하나의 링을 가지는 카보사이클릭 그룹(예를 들어, 페닐) 그룹을 의미한다. 이 용어는 모노사이클릭 또는 융합환 폴리사이클릭(즉, 탄소원자들의 인접한 쌍들을 나눠 가지는 링들) 그룹을 포함한다.
본 명세서에서 사용된 용어 "헤테로아릴" 은 공유 파이 전자계를 가지며 적어도 하나의 링을 가지는 헤테로사이클릭 아릴 그룹을 의미하며, 예를 들어 퓨란, 티오펜, 피롤, 이미다졸, 옥사졸, 이속사졸, 옥사디아졸, 테트라졸, 티아졸, 이미다졸, 피라졸, 이소티아졸, 트리아졸, 티아디아졸, 피리딘, 피리다진, 피리미딘, 피라진, 트리아진 등을 나타내지만 이들로 한정되는 것은 아니다.
상기 아릴 및/또는 헤테로아릴은 C5-10의 치환되거나 비치환된 것일 수 있으며, 탄소수 5 내지 10개 (C5-C10), 탄소수 5 내지 9개 (C5-C9), 탄소수 5 내지 8개 (C5-C8), 탄소수 5 내지 7개 (C5-C7), 탄소수 5 내지 6개 (C5-C6), 탄소수 6 내지 10개 (C6-C10), 탄소수 6 내지 9개 (C6-C9), 탄소수 6 내지 8개 (C6-C8), 탄소수 6 내지 7개 (C6-C7), 탄소수 5개, 탄소수 6개, 탄소수 7개, 탄소수 8개, 탄소수 9개, 또는 탄소수 10개의 아릴 및/또는 헤테로아릴일 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어 "알킬"은 지방족 탄화수소 그룹을 의미한다. 알킬 부위는 알켄이나 알킨 부위를 전혀 포함하지 않는 "포화 알킬" 그룹일 수도 있고, 적어도 하나의 알켄 또는 알킨 부위를 포함하는 "불포화 알킬" 그룹일 수도 있다. "알켄" 부위는 적어도 하나의 탄소-탄소 이중결합으로 이루어진 그룹을 의미하며, "알킨" 부위는 적어도 하나의 탄소-탄소 삼중결합으로 이루어진 그룹을 의미한다. 예컨대, "알킬"은 선형, 가지형 또는 고리형 구조를 갖는 포화 알킬 또는 불포화 알킬일 수 있다. 전형적인 알킬 그룹에는 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 부틸, 이소부틸, t-부틸, 펜틸, 헥실, 에테닐, 프로페닐, 부테닐 등이 포함되지만, 이들 만으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, C1-C4-알킬은 알킬쇄에 1 내지 4 개의 탄소원자를 가지며, 메틸, 에틸, 프로필, 이소-프로필, n-부틸, 이소-부틸, sec-부틸 및 t-부틸로 이루어진 그룹에서 선택된다.
본 명세서에서, 알킬기는 C1-10의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기일 수 있고, 알콕시기는 C1-10의 직쇄 또는 분지쇄 알콕시기일 수 있다. 상기 C1-10의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기, 또는 C1-10의 직쇄 또는 분지쇄 알콕시기는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 10개 (C1-C10), 탄소수 1 내지 9개 (C1-C9), 탄소수 1 내지 8개 (C1-C8), 탄소수 1 내지 7개 (C1-C7), 탄소수 1 내지 6개 (C1-C6), 탄소수 1 내지 5개 (C1-C5), 탄소수 1 내지 4개 (C1-C4), 탄소수 1 내지 3개 (C1-C3), 탄소수 1 내지 2개 (C1-C2), 탄소수 1개 (C1), 탄소수 2 내지 10개 (C2-C10), 탄소수 2 내지 9개 (C2-C9), 탄소수 2 내지 8개 (C2-C8), 탄소수 2 내지 7개 (C2-C7), 탄소수 2 내지 6개 (C2-C6), 탄소수 2 내지 5개 (C2-C5), 탄소수 2 내지 4개 (C2-C4), 탄소수 2 내지 3개 (C2-C3), 탄소수 2개 (C2), 탄소수 3 내지 10개 (C3-C10), 탄소수 3 내지 9개 (C3-C9), 탄소수 3 내지 8개 (C3-C8), 탄소수 3 내지 7개 (C3-C7), 탄소수 3 내지 6개 (C3-C6), 탄소수 3 내지 5개 (C3-C5), 탄소수 3 내지 4개 (C3-C4), 탄소수 3개 (C3), 탄소수 4 내지 10개 (C4-C10), 탄소수 4 내지 9개 (C4-C9), 탄소수 4 내지 8개 (C4-C8), 탄소수 4 내지 7개 (C4-C7), 탄소수 4 내지 6개 (C4-C6), 탄소수 4 내지 5개 (C4-C5), 탄소수 4개 (C4), 탄소수 5 내지 10개 (C5-C10), 탄소수 5 내지 9개 (C5-C9), 탄소수 5 내지 8개 (C5-C8), 탄소수 5 내지 7개 (C5-C7), 탄소수 5 내지 6개 (C5-C6), 탄소수 5개 (C5), 탄소수 6 내지 10개 (C6-C10), 탄소수 6 내지 9개 (C6-C9), 탄소수 6 내지 8개 (C6-C8), 탄소수 6 내지 7개 (C6-C7), 탄소수 6개 (C6), 탄소수 7 내지 10개 (C7-C10), 탄소수 7 내지 9개 (C7-C9), 탄소수 7 내지 8개 (C7-C8), 탄소수 7개 (C7), 탄소수 8 내지 10개 (C8-10), 탄소수 8 내지 9개 (C8-C9), 탄소수 9개 (C9), 탄소수 9 내지 10개 (C9-C10), 또는 탄소수 10개 (C10)인 것일 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어 "할로" 또는 "할로젠"은 플루오르기(-F), 클로로기(-Cl), 브로모기(-Br) 또는 아이오도기(-I)일 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어 "헤테로사이클"은 환 탄소가 산소, 질소, 황 등으로 대체되어 있는 그룹으로서 임의로 이중결합을 포함할 수 있다. 헤테로사이클의 예로는 피롤린, 피롤리딘, 테트라하이드로퓨란, 이미다졸린, 이미다졸리딘, 피라졸린, 피라졸리딘, 피란, 피페리딘, 피페라진, 모폴린, 티오모폴린 등을 들 수 있지만 이들로 한정되는 것은 아니다.
상기 "각각 독립적으로 치환"은, 치환 가능한 수소의 개수가 2개 이상인 경우, 각각의 수소는 서로 같거나 상이한 치환기로 치환될 수 있음을 의미한다.
본 명세서에서, "예방"이란 일 예에 따른 조성물의 투여에 의해 질병(질환)의 발병을 억제 또는 지연시키는 모든 행위를 의미하고, "치료"란 일 예에 따른 조성물의 투여에 의해 질병의 의심 및 발병 개체의 증상이 호전되거나 이롭게 변경되는 모든 행위를 의미하며, "개선"이란, 일 예에 따른 조성물의 투여로 질병이 치료되는 상태와 관련된 파라미터, 예를 들면 증상의 정도를 적어도 감소시키는 모든 행위를 의미할 수 있다. 상기 질병은 인플라마좀 매개 질환일 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어 "약학적 유효량(pharmaceutically effective amount)"은 목적하는 약학적 효과가 얻어질 수 있는 유효성분의 양을 의미하며, 경우에 따라서는 목적하는 약학적 효과 발휘를 위한 약학적 조성물 내의 유효성분의 농도 또는 투여량을 의미할 수 있다.
상기 설명한 것 이외의 용어들은 본 발명이 속하는 분야에서 당업자에게 통상적으로 이해되는 의미로서 해석될 수 있다.
화학식 1의 화합물
본 출원의 일 예는 아래 화학식 1의 화합물, 이의 이성질체, 또는 이들의 약학적으로 허용 가능한 염을 제공한다.
[화학식 1]
Figure PCTKR2023002477-appb-img-000003
상기 화학식 1에서,
상기 "
Figure PCTKR2023002477-appb-img-000004
"는 치환되거나 비치환된 C3-7의 사이클로알킬, 하나 이상의 이중결합을 포함하는 치환되거나 비치환된 C3-7의 사이클로알케닐, N, O, 및 S로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 헤테로 원자를 포함하는 치환되거나 비치환된 C3-7의 헤테로사이클로알킬, 하나 이상의 이중결합을 포함하고 N, O, 및 S로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 헤테로 원자를 포함하는 치환되거나 비치환된 C3-7의 헤테로사이클로알케닐, 치환되거나 비치환된 C6-10의 아릴, 또는 N, O, 및 S로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 헤테로 원자를 포함하는 치환되거나 비치환된 C5-10의 헤테로아릴일 수 있다. 일 구체예에서, 상기 "
Figure PCTKR2023002477-appb-img-000005
"는 치환되거나 비치환된 C6-10의 아릴일 수 있다.
상기 치환된 사이클로알킬, 치환된 사이클로알케닐, 치환된 헤테로사이클로알킬, 치환된 헤테로사이클로알케닐, 치환된 아릴, 또는 치환된 헤테로아릴은 히드록시(-OH), 할로젠(-F, -Br, -Cl, 또는 -I), 시아노(-CN), 니트로(-NO2), 아미노(-NH), 치환되거나 비치환된 C1-10의 직쇄 또는 분지쇄 알킬, 및 치환되거나 비치환된 C1-10의 직쇄 또는 분지쇄 알콕시로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상(본 명세서에서, "1종 이상"으로 치환됨은 동일한 치환기로 2종 이상 치환되는 경우를 포함한다: 예컨대, 2개의 OH로 치환되는 경우 등)의 치환기로 치환될 수 있다.
상기 치환된 알킬 또는 치환된 알콕시는 히드록시(-OH), 할로젠, 시아노(-CN), 니트로(-NO2), 아미노(-NH), C1-5의 직쇄 또는 분지쇄 알킬, 및 C1-5의 직쇄 또는 분지쇄 알콕시로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 치환기로 치환될 수 있다.
상기 R3는 치환되거나 비치환된 C1-10의 직쇄 또는 분지쇄 알킬, 치환되거나 비치환된 C1-10의 직쇄 또는 분지쇄 알콕시, 치환되거나 비치환된 C3-7의 사이클로알킬, N, O, 및 S로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 헤테로 원자를 포함하는 치환되거나 비치환된 C3-7의 헤테로사이클로알킬, 치환되거나 비치환된 C6-10의 아릴, 또는 N, O, 및 S로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 헤테로 원자를 포함하는 치환되거나 비치환된 C5-10의 헤테로아릴일 수 있다. 일 구체예에서 상기 R3는 치환되거나 비치환된 C6-10의 아릴일 수 있다.
상기 치환된 알킬은 히드록시(-OH), 할로젠, 시아노(-CN), 니트로(-NO2), 아미노(-NH), C1-5의 직쇄 또는 분지쇄 알킬, 및 C1-5의 직쇄 또는 분지쇄 알콕시로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 치환기로 치환되거나; 치환되거나 비치환된 C6-10의 아릴, 또는 N, O, 및 S로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 헤테로 원자를 포함하는 치환되거나 비치환된 C5-10의 헤테로아릴로 치환될 수 있다.
상기 치환된 알콕시, 치환된 사이클로알킬, 치환된 헤테로사이클로알킬, 치환된 아릴, 또는 치환된 헤테로아릴은 히드록시(-OH), 할로젠, 시아노(-CN), 니트로(-NO2), 아미노(-NH), C1-5의 직쇄 또는 분지쇄 알킬 및 C1-5의 직쇄 또는 분지쇄 알콕시로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 치환기로 치환될 수 있다.
상기 R1 및 R2는 각각 독립적으로(또는 모두) 수소(H), 할로젠(-F, -Br, -Cl, 또는 -I), 치환되거나 비치환된 C1-10의 직쇄 또는 분지쇄 알킬, 치환되거나 비치환된 C1-10의 직쇄 또는 분지쇄 알콕시, 치환되거나 비치환된 C6-10의 아릴, 또는 N, O, 및 S로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 헤테로 원자를 포함하는 치환되거나 비치환된 C5-10의 헤테로아릴일 수 있다. 일 구체예에서, 상기 R1 및 R2는 각각 독립적으로 치환되거나 비치환된 C6-10의 아릴, 또는 N, O, 및 S로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 헤테로 원자를 포함하는 치환되거나 비치환된 C5-10의 헤테로아릴일 수 있다. 일 구체예에서, 상기 치환된 C6-10의 아릴 또는 치환된 C5-10의 헤테로아릴은 메틸기, 에틸기, 메톡시기, 에톡시기로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 치환기로 치환될 수 있다.
상기 치환된 알킬은 히드록시(-OH), 할로젠, 시아노(-CN), 니트로(-NO2), 아미노(-NH), C1-5의 직쇄 또는 분지쇄 알킬, 및 C1-5의 직쇄 또는 분지쇄 알콕시로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 치환기로 치환되거나; 치환되거나 비치환된 C6-10의 아릴, 또는 N, O, 및 S로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 헤테로 원자를 포함하는 치환되거나 비치환된 C5-10의 헤테로아릴로 치환될 수 있다.
상기 치환된 알콕시, 치환된 아릴, 또는 치환된 헤테로아릴은 히드록시(-OH), 할로젠, 시아노(-CN), 니트로(-NO2), 아미노(-NH), C1-5의 직쇄 또는 분지쇄 알킬 및 C1-5의 직쇄 또는 분지쇄 알콕시로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 치환기로 치환될 수 있다.
일 예에서, 상기 화학식 1의 화합물은 아래 화합물들로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상인 것일 수 있다:
1) 3-(디페닐메틸렌)-2-메틸이소인돌린-1-온{3-(diphenylmethylene)-2-methylisoindolin-1-one},
2) 3-(디-p-톨릴메틸렌)-2-메틸이소인돌린-1-온{3-(di-p-tolylmethylene)-2-methylisoindolin-1-one}, 및
3) 3-(비스(4-메톡시페닐)메틸렌)-2-메틸이소인돌린-1-온{3-(bis(4-methoxyphenyl)methylene)-2-methylisoindolin-1-one}
본 출원의 다른 예는, 아래 화학식 1A의 화합물, 이의 이성질체, 또는 이들의 약학적으로 허용 가능한 염을 제공한다.
[화학식 1A]
Figure PCTKR2023002477-appb-img-000006
상기 화학식 1A의 화합물에서, "
Figure PCTKR2023002477-appb-img-000007
", R1, R2, 및 R3은 앞에서 설명한 바와 같다. 단, 상기 화학식 1A의 화합물은 아래 화합물을 포함하지 않을 수 있다:
3-(디페닐메틸렌)-2-메틸이소인돌린-1-온{3-(diphenylmethylene)-2-methylisoindolin-1-one} (CAS No. 92172-54-8)
일 예에서, 상기 화학식 1A의 화합물은 아래 화합물들로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있다:
1) 3-(디-p-톨릴메틸렌)-2-메틸이소인돌린-1-온{3-(di-p-tolylmethylene)-2-methylisoindolin-1-one}, 및
2) 3-(비스(4-메톡시페닐)메틸렌)-2-메틸이소인돌린-1-온{3-(bis(4-methoxyphenyl)methylene)-2-methylisoindolin-1-one}.
상기 화학식 1 또는 화학식 1A의 화합물(이하, 본 명세서에서 화학식 1 또는 화학식 1A의 화합물은 특별한 언급이 없다면 화학식 1의 화합물로 통일하여 기재한다.)의 이성질체는 상기 화학식 1의 화합물의 광학 이성질체, 입체이성질체, 또는 상기 이성질체의 혼합물(라세믹 혼합물)일 수 있다. 일 구현예에 따른 화학식 1의 화합물에서, 각 치환기는 탄소 원자의 키랄 중심에 부착될 수 있는 것으로 이해된다. 그리고, 상기 일 구현예의 화합물 상의 임의의 비대칭 탄소 원자는 (R)-, (S)- 또는 (R, S)- 배위의 어떠한 형태로도 존재할 수 있고, 적절하게는 각각의 분리된 형태인 (R)- 또는 (S)- 배위로 존재할 수 있다. 또, 일 구현예의 화합물은 가능한 임의의 이성질체 또는 이들의 혼합물 중 어떠한 형태로도 존재할 수 있고, 예를 들어, 순수한 기하 이성질체, 부분 입체 이성질체, 광학이성질체, 라세미체 또는 이들의 혼합물의 임의의 형태로 존재할 수 있다. 부가하여, 일 구현예의 화합물이 이중 결합을 갖는 경우, 이중 결합에 결합된 각 치환기는 E 또는 Z 배열일 수 있다.
인플라마좀 매개 질환
본 명세서에서 사용된 용어, “인플라마좀(inflammasome)”은 카스파제-1-활성화 복합 단백질 복합체로, 1) 감각 단백질(sensor protein)인 NLR(nucleotide-binding oligomerization domain and leucine-rich repeat-containing receptor) 단백질, 2) 연결 단백질(adaptor protein)인 ASC(adaptor protein apoptosis-associated spec-like protein containing a caspase-recruitment domain), 및 3) 이펙터 단백질인 카스파제의 전구체(pro-caspase-1)을 포함할 수 있다. 염증성 사이토카인 중 하나인 IL-1β는 인플라마좀이라는 다단백질 중합체에 의해 형성되며, 염증성 세포 사멸 중 하나인 파이롭토시스(Pyroptosis)를 매개할 수 있다. 인플라마좀은 병원체가 가지고 있는 물질인병원체연관분자유형(PAMP, Pathogen-Associated Molecular Pattern molecules)나 죽은 세포에 의해 생성되는손상연관분자유형(DAMP. Damage-Associated Molecular Pattern molecules)에 의해 톨 유사 수용체(TLRs, Toll-like receptors)가 활성화되면 IL-1β 전구체(pro- IL-1β)의 발현이 증가하고, 이후 인플라마좀이라는 단백질 복합체에 의해 카스파제(caspase-1)가 활성화되면서 IL-1β 전구체를 분해함으로써 활성화된 IL-1β를 생성할 수 있다.
상기 인플라마좀은 NLRP3 (NOD-like receptor family, pyrin domain-containing 3) 인플라마좀, AIM2 (Absent in melanoma 2) 인플라마좀 및 NLRC4 (NLR family CARD domain-containing protein 4) 인플라마좀으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 NLRP3, AIM2, 또는 NLRC4 인플라마좀은 핵산, 폴리뉴클레오타이드, 올리고뉴클레오타이드, 센스 및 안티-센스 폴리뉴클레오타이드 가닥, 상보적 서열, 펩타이드, 폴리펩타이드, 단백질, 상동성 및/또는 이종상동성 분자, 이소폼, 전구체, 돌연변이체, 변이체, 유도체, 스플라이스 변이체, 대립유전자, 상이한 종, 및 이의 활성 단편을 포함하지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 인플라마좀이 과도하게 활성화되는 경우 인플라마좀 매개 질환이 발생할 수 있다. 상기 인플라마좀의 활성화는 그람음성균 감염 또는 그람음성균에 의하여 유발되는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 일 예에서 본 출원의 화합물은 인플라마좀 활성화를 억제함으로써 (예컨대, 염증성 사이토카인 IL-1β의 생성 억제 등), 염증성 사이토카인 IL-1β의 분비 양을 효과적으로 조절할 수 있어 인플라마좀 매개 질환의 예방, 개선 또는 치료에 탁월한 효과를 나타낼 수 있다.
상기 인플라마좀 매개 질환은 인플라마좀이 비정상적으로 과도하게 활성화된 경우 발생하는 모든 종류의 질환을 의미할 수 있다.
일 예에서 상기 인플라마좀 매개 질환은 치주질환일 수 있다.
일 예에서 상기 인플라마좀 매개 질환은 신경퇴행성 질환일 수 있다.
일 예에서 상기 인플라마좀 매개 질환은 염증 질환일 수 있다. 상기 염증 질환은 인플라마좀 매개 염증성 질환일 수 있다.
일 예에서 상기 인플라마좀 매개 질환은 암일 수 있다.
일 예에서 상기 인플라마좀 매개 질환은 그람음성균 감염 또는 그람음성균에 의하여 유발되는 질병일 수 있다.
일 예에서 상기 인플라마좀 매개 질환은 치주질환, 신경퇴행성 질환, 염증 질환 (예컨대, 인플라마좀 매개 염증성 질환), 암, 그람음성균 감염 또는 그람음성균에 의하여 유발되는 질병, 대사성 질환, 패혈증, 패혈성 쇼크, 염증성 장질환, 골관절염, 고면역글로불린 D 증후군(hyperimmunoglobulin D syndrome), 및 크리오피린 관련 주기적 증후군(cryopyrin-associated periodic syndromes)으로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 출원의 화합물은 아래 설명하는 바와 같이 그람음성균에 대한 항생 효과, 구체적으로 포르피로모나스 속 세균의 병독력 억제 활성을 나타내어, 치주질환의 예방, 개선, 및/또는 치료 활성을 가지는 것일 수 있다.
상기 그람음성균의 병독력 억제 활성은 그람음성균의 쿼럼센싱을 억제하거나, 및/또는 그람음성균의 병독력 인자 (예컨대, 그람음성균의 생물막(biofilm), 또는 포르리르모나스 속 세균의 경우 진지페인(gingipain) 등)의 발현 억제 (예컨대, mRNA 전사 과정 억제, 또는 단백질 번역 과정 억제 등) 등을 통하여 이루어질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 진지페인은 Lysine-gingipain (Kgp), Arginine-gingipain A (RgpA), Arginine-gingipain B (RgpB) 등으로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 그람음성균의 병독력을 억제함으로써, 치주 질환의 예방, 개선, 및/또는 치료 효과를 달성할 수 있다. 즉, 상기 치주 질환의 예방, 개선, 및/또는 치료는, 그람음성균의 병독력 억제, 예컨대, 포르피로모나스 속 세균의 쿼럼센싱을 억제하거나, 및/또는 포르피로모나스 속 세균의 병독력 인자 (예컨대, 진지페인(gingipain), 생물막(biofilm) 등)의 발현 억제 (예컨대, mRNA 전사 과정 억제, 또는 단백질 번역 과정 억제 등) 등을 통하여 이루어질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 치주 질환은 치주염, 치은염 등으로부터 선택된 1종 이상의 질환일 수 있다.
본 출원의 화합물은 신경퇴행성 질환 환자에서의 염증성 단백질(예컨대, 염증성 사이토카인 등)의 발현 억제, 신경세포의 염증과 사멸(신경염증 등), 및/또는 진지발리스균에 의한 신경세포 사멸 및/또는 염증의 억제 활성을 갖는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 명세서에 사용된 바로서, 신경퇴행성 질환은 신경세포의 사멸, 감소, 기능 저하 또는 기능 소실 등에 의하여 운동조절능력, 인지기능, 지각기능, 감각기능, 자율신경의 기능에 이상을 보이는 모든 질병들 중에서 선택된 것일 수 있다. 예컨대, 상기 신경퇴행성 질환은 치매 (예컨대, 알츠하이머병(Alzheimer's disease; AD), 혈관성 치매, 혼합성 치매, 루이소체 치매, 전두측두엽 치매 등), 파킨슨병(Parkinson's disease; PD), 헌팅턴병, 근위축성 측색 경화증(Amyotrophic lateral sclerosis; 루게릭병), 수전증, 무도병, 다발성경화증, 운동신경세포병, 척수성근위축증, 크로이츠펠트-야콥병, 피크병, 프리온병, 척수소뇌실조증 등으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 신경퇴행성 질환은 그람음성균, 예컨대 포르피로모나스 속 세균의 감염에 의한 것이거나, 포르피로모나스 속 세균에 의하여 유발되는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 포르피로모나스 속 세균은 포르피로모나스 진지발리스(Porphyromonas gingivalis), 포르피로모나스 엔도돈탈리스 (Porphyromonas endodontalis) 등으로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있다.
상기 신경세포는 중추신경세포, 예컨대, 뇌(신경)세포일 수 있다.
상기 염증성 단백질(예컨대, 염증성 사이토카인)은 IL-6, IL-8, IL-18, TNF-α, IL-1 등일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 염증 질환은 인플라마좀이 비정상적으로 과도하게 활성화된 경우 발생하는 이상 염증성 질환을 의미할 수 있으며, 신경염증성 질환, 자가염증성 질환, 자가면역질환 등을 의미할 수 있다.
상기 신경염증성 질환은 염증 반응에 의해 신경 조직의 손상으로 초래된 질환을 의미할 수 있으며, 알츠하이머병, 파킨슨병, 헌틴턴병, 루게릭병, 크로이츠펠트야콥병, 다발성 경화증, 근위축성 측삭 경화증, 염증성 척추손상, 미만성 루이소체병, 백색질뇌염, 측두엽간질 및 염증성 척수손상으로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 자가염증성 질환(auto-inflammatory disease)은 머클-웰스 증후군(Muckle-Wells syndrome; MWS), 성인형 지연성 자가면역 당뇨병(LADA), 가족성 한랭 자가염증성 증후군(FCAS), 크라이오피린 관련 주기적 증후군(CAPS), 신생아-발병 다기관 염증성 증후군(NOMID), 만성 영아 신경 피부 관절(CINCA) 증후군, 가족성 지중해열(FMF), 소아 관절염 (예컨대, 전신 발병 소아 특발성 관절염(SJIA)), 소아 류마티스 관절염 (예컨대, 전신 발병 소아 특발성 류마티스 관절염), 및 통풍으로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 자가면역질환 (Autoimmune disease)은 류마티스 관절염(Rheumatoid arthritis; RA), 전신성 홍반성 루푸스(Systemic lupus erythematosus; SLE), 아토피 피부염(Atopic dermatitis; AD) 및 건선(Psoriasis)로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
또한 인플라마좀의 활성화는 많은 암의 발병 기전에 연루되어 있는 것으로 알려져 있으며, 상기 암은 대장암, 급성 골수성 백혈병, 부신피질 암종, 카포시 육종, 림프종, 항문암, 충수암, 기형양/횡문근양 종양, 기저 세포 암종, 담관암, 방광암, 골암, 뇌암, 유방암, 기관지 종양, 카르시노이드 종양, 심장 종양, 자궁경부암, 척삭종, 만성 림프구성 백혈병, 만성 골수증식성 신생물, 결장암, 결장직장암, 두개인두종, 자궁내막암, 상의세포종, 식도암, 감각신경모세포종, 유잉 육종, 안암, 난관암, 담낭암, 위장 카르시노이드 종양, 위장 기질 종양, 배세포 종양, 모발상 세포 백혈병, 두경부암, 심장암, 간암, 하인두암, 췌장암, 신장암, 후두암, 만성 골수 백혈병, 구순암, 구강암, 폐암, 흑색종, 메르켈 세포 암종, 중피종, 구내암, 구강암, 골육종, 난소암, 음경암, 인두암, 전립선암, 직장암, 타액선암, 피부암, 소장암, 연부 조직 육종, 고환암, 인후암, 갑상선암, 요도암, 자궁암, 질암, 및 외음부암으로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 출원의 화합물은 인플라마좀을 억제하여 상기 암을 효과적으로 예방, 개선 또는 치료할 수 있다.
상기 대사성 질환은 생체 내 물질대사 장애에 의해서 발생하는 질환을 총칭하는 것으로, 비만, 고지혈증, 고콜레스테롤증, 동맥경화증, 제2형 당뇨병, 비알코올성지방간(NAFLD) 및 비알코올성 지방간염(NASH)으로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
그람음성균에 대한 항생제 및 그람음성균 감염 또는 그람음성균에 의하여 유발되는 질병
다른 예는, 상기 화합물을 포함하는, 항생제를 제공한다.
다른 예는, 상기 화합물을 그람음성균에 대한 항생(예컨대, 그람음성균의 성장(또는 생장)의 저해(또는 억제), 그람음성균의 정균, 그람음성균의 살균, 방제 등)에 사용하기 위한 용도를 제공한다.
다른 예는, 상기 화합물의 유효량을 그람음성균에 대한 항생(또는 그람음성균의 정균, 살균, 방제 등)을 필요로 하는 대상에게 적용(또는 투여)하는 단계를 포함하는, 그람음성균의 살균방법(또는 정균방법, 방제방법, 성장 저해 방법)을 제공한다.
다른 예는, 상기 화합물을 항생제 제조에 사용하기 위한 용도를 제공한다.
상기 정균효과(Bacteriostatic effect)는 항생제가 세균과 가역적으로 결합하여 세균을 살균하지는 않으나 세균의 증식을 억제하는 것을 의미할 수 있다. 상기 살균효과(Bactericidal effect)는 항생제가 세균과 비가역적으로 결합하여 세균의 증식 억제를 넘어 세균을 사멸시키는 것을 의미할 수 있다. 정균효과와 살균효과의 구별은 절대적인 것은 아니며, 투여되는 항생제의 농도에 따라 정균제 또는 살균제로 혼용되어 기능할 수 있다.
상기 화학식 1의 화합물은 (i) 그람음성균의 병독력 억제 활성, (ii) 그람음성균에 대한 항생 효과(예컨대, 정균 효과 및/또는 살균 효과) 및/또는 (iii) 그람음성균의 감염 또는 그람음성균에 의하여 유발되는 질병의 예방, 개선, 및/또는 치료 활성을 가지는 것일 수 있다.
상기 그람음성균의 병독력 억제활성, 또는 그람음성균에 대한 항생 효과는 그람음성균의 쿼럼센싱을 억제하거나, 및/또는 그람음성균의 병독력 인자 (예컨대, 생물막(biofilm) 세포외다당류(EPSs), 독소(Toxins) 등)의 발현 억제 (예컨대, mRNA 전사 과정 억제, 또는 단백질 번역 과정 억제 등) 등을 통하여 이루어질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 그람음성균의 병독력을 억제하거나 그람음성균이 대한 항생 효과를 통하여 그람음성균의 감염 또는 그람음성균에 의하여 유발되는 질병의 예방, 개선, 및/또는 치료 효과를 달성할 수 있다. 즉, 상기 그람음성균의 감염 또는 그람음성균에 의하여 유발되는 질병의 예방, 개선, 및/또는 치료는, 그람음성균의 병독력 억제, 또는 그람음성균에 대한 항생 효과, 예컨대, 그람음성균의 쿼럼센싱을 억제하거나, 및/또는 그람음성균의 병독력 인자 (예컨대, 생물막(biofilm), 세포외다당류(EPSs), 독소(Toxins), 등)의 생성 및/또는 발달 억제 (예컨대, mRNA 전사 과정 억제, 또는 단백질 번역 과정 억제 등) 등을 통하여 이루어질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 항생제는 그람음성균에 대하여 항생효과를 갖는 것일 수 있다. 상기 그람음성균은 에스케리챠 속 세균, 슈도모나스 속 세균, 아시네토박터 속 세균, 엔테로박터 속 세균, 클렙시엘라 속 세균, 포르피로모나스 속 세균, 퓨조박테리아 속 세균, 타네렐라 속 세균 등으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상 (예컨대, 1종, 2종, 3종, 4종, 또는 5종)일 수 있다. 예를 들어, 상기 에스케리챠 속 세균은 대장균(Escherichia coli)일 수 있고, 상기 슈도모나스 속 세균은 슈도모나스 에루기노사(Pseudomonas aeruginosa) 일 수 있고, 상기 아시네토박터 속 세균은 아시네토박터 바우마니(Acinetobacter baumannii)일 수 있고, 상기 엔테로박터 속 세균은 엔테로박터 에어로지너스(Enterobacter aerogenes; 또는 Klebsiella aerogenes로도 알려짐) 또는 엔테로박터 클로아카(Enterobacter cloacae)일 수 있고, 상기 클렙시엘라 속 세균은 클렙시엘라 뉴모니아(Klebsiella pneumoniae)일 수 있고, 상기 포르피로모나스 속 세균은 포르피로모나스 진지발리스(Porphyromonas gingivalis), 포르피로모나스 엔도돈탈리스 (Porphyromonas endodontalis)일 수 있고, 상기 퓨조박테리아 속 세균은 퓨조박테리아 뉴클레아툼(Fusobacterium nucleatum)일 수 있고, 상기 타네렐라 속 세균은 타네렐라 포르시시아(Tannerella forsythia)일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 그람음성균 감염 또는 그람음성균에 의하여 유발되는 질병은 그람음성균의 감염이 원인이 되는 모든 질병들 중에서 선택될 수 있으며, 예컨대, 장염, 크론병, 궤양성 대장염, 세균성이질, 요로감염증, 피부감염, 균혈증, 패혈증, 피부감염, 욕창, 폐렴, 심내막염, 수막염, 외이도염, 중이염, 각막염, 골수염, 복막염, 낭포성섬유증, 치주질환 (예컨대, 치은염, 치주염 등)으로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 그람음성균 감염 또는 그람음성균에 의하여 유발되는 질병은 장염, 크론병, 궤양성 대장염, 세균성이질, 요로감염증, 피부감염, 균혈증, 패혈증 등과 같은 에스케리챠 속 세균에 의하여 유발되는 질병; 피부감염, 욕창, 폐렴, 균혈증, 패혈증, 심내막염, 수막염, 외이도염, 중이염, 각막염, 골수염, 장염, 복막염, 낭포성섬유증 등과 같은 슈도모나스 속 세균에 의하여 유발되는 질병; 피부감염, 폐렴, 균혈증, 패혈증 등과 같은 아시네토박터 속 세균에 의하여 유발되는 질병; 치은염, 치주염 등과 같은 포르피로모나스 속 세균, 퓨조박테리움 속 세균 또는 타네렐라 속 세균에 의하여 유발되는 질병 등으로 이루어진 군에서 선택될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 명세서에서 제공되는 항생제는 앞서 설명한 화합물에 더하여, 다른 항생제 (제2 항생제)와 병용하여 사용될 수 있다.
이에 다른 양상은 상기 항생제 및 제2 항생제를 포함하는 병용 항생제를 제공한다.
상기 병용 항생제는 그람음성균에 대하여 항생효과를 갖는 것일 수 있다. 상기 그람음성균은 앞에서 설명한 바와 같다.
상기 제2 항생제는 통상적으로 사용되는 항생제, 예를 들어 그람음성균에 대하여 항생 활성을 갖는 항생제 중에서 선택된 1종 이상일 수 있다. 상기 제2 항생제는 베타락탐계 항생제, 세균 세포막 투과 억제제, 세균 리보솜 억제제, 세균 핵산 합성 억제제, 및 세균 엽산 합성 억제제로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있다.
일 구체예에서, 상기 제2 항생제는 베타락탐계 항생제;
폴리믹신(polymicin) 암포테리신 B (Amphotericin B), 케토코나졸 (ketoconazole), 플루코나졸 (fluconazole), 및 이트라코나졸 (itraconazole) 등으로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 세균 세포막 투과 억제제;
아미노글리코사이드 (Aminoglycoside), 테트라시클린 (tetracycline), 마크롤라이드 (macrolide), 린코사마이드(lincosamide), 클로람페니콜 (chloramphenicol) 등으로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 세균 리보솜 억제제;
퀴놀론(quinolone), 플루오로퀴놀론 (fluoroquinolone), 리팜피신 (rifampicin) 등으로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 세균 핵산 합성 억제제; 및
술폰아미드 (Sulfonamide), 트리메소프림 (trimethoprim) 등으로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 세균 엽산 합성 억제제; 등으로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 베타락탐계 항생제는 페니실린 G (penicilln G), 메티실린(meticillin), 옥사실린(oxacillin), 플루클록사실린 (flucloxacillin), 아목시실린 (amoxicillin), 암피실린 (ampicillin), 암피실린/설박탐(ampicillin/sulbactam) 피페라실린 (piperacillin), 피페라실린/타조박탐(piperacillin/tazobactam), 티가실린(ticarcillin), 아즐로실린(Azlocillin). 카르베니실린(Carbenicillin) 및 아목시실린/클라불란산(amoxicillin/clavulanic acid) 등으로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 페니실린 항생제;
세파졸린(cefazolin), 세팔렉신(cephalexin), 세팔로틴(cephalothin), 세프테졸(ceftezol), 세파제돈(cefazedone), 세파클러(cefaclor), 세파만돌(cefamandole), 세프메타졸(cefmetazole), 세포티암(cefotiam), 세푸록심(cefuroxime), 세포탁심(cefotaxime), 세프트리악손(ceftriaxone), 세프타지딤(ceftazidime) 및 세페핌(cefepime) 등으로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 세팔로스포린계 항생제;
아즈트레오남 (aztreonam) 등으로 이루어지는 모노박탐계 항생제; 또는
이미페넴(imipenem), 이미페넴/실라스타틴(imipenem/cilastatin), 파로페넴(faropenem), 메로페넴(meropenem), 도리페넴(doripenem), 및 에르타페넴(artapenem)로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 카바페넴계 항생제일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 제2 항생제는 클라불란산(clavulanic acid), 설박탐(sulbactam), 타조박탐(tazobactam) 등의 베타락탐 분해효소 억제제나, 실라스타틴과 조합하여 사용 시 향상된 항생 활성을 가질 수 있다.
일 예에서, 상기 제2 항생제는 클라불란산(clavulanic acid), 설박탐(sulbactam), 타조박탐(tazobactam), 실라스타틴(cilastatin) 등의 물질과 조합하여 사용될 수 있으며, 예컨대 아목시실린/클라불린산 (amoxicillin/clavulanic acid), 암피실린/설박탐 (ampicillin/sulbactam), 피페라실린/타조박탐 (piperacillin/tazobactam), 이미페넴/실라스타틴 (imipenem/cilastatin) 등의 조합으로 사용될 수 있다. 이 때 상기 제2 항생제와 클라불란산(clavulanic acid), 설박탐(sulbactam), 타조박탐(tazobactam), 실라스타틴(cilastatin) 등은 중량 기준으로 1: 10 내지 0.1, 1: 9 내지 0.1, 1: 8 내지 0.1, 1: 7 내지 0.1, 1: 6 내지 0.1, 1: 5 내지 0.1, 1: 4 내지 0.1, 1: 3 내지 0.1, 1: 2 내지 0.1, 1: 10 내지 0.2, 1: 9 내지 0.2, 1: 8 내지 0.2, 1: 7 내지 0.2, 1: 6 내지 0.2, 1: 5 내지 0.2, 1: 4 내지 0.2, 1: 3 내지 0.2, 1: 2 내지 0.2, 1: 10 내지 0.5, 1: 9 내지 0.5, 1: 8 내지 0.5, 1: 7 내지 0.5, 1: 6 내지 0.5, 1: 5 내지 0.5, 1: 4 내지 0.5, 1: 3 내지 0.5, 1: 2 내지 0.5, 1: 10 내지 0.75, 1: 9 내지 0.75, 1: 8 내지 0.75, 1: 7 내지 0.75, 1: 6 내지 0.75, 1: 5 내지 0.75, 1: 4 내지 0.75, 1: 3 내지 0.75, 1: 2 내지 0.75, 1: 2, 1: 0.5 등 다양한 비율로 조합되어 사용될 수 있다.
또한 상기 제2 항생제는 2종 이상의 제2 항생제를 조합하여 사용될 수 있으며, 상기 제2 항생제가 2종 이상 조합되어 사용되는 경우, 각 제2 항생제의 조합 비율은 중량 기준으로 1: 10 내지 0.1, 1: 9 내지 0.1, 1: 8 내지 0.1, 1: 7 내지 0.1, 1: 6 내지 0.1, 1: 5 내지 0.1, 1: 4 내지 0.1, 1: 3 내지 0.1, 1: 2 내지 0.1, 1: 10 내지 0.2, 1: 9 내지 0.2, 1: 8 내지 0.2, 1: 7 내지 0.2, 1: 6 내지 0.2, 1: 5 내지 0.2, 1: 4 내지 0.2, 1: 3 내지 0.2, 1: 2 내지 0.2, 1: 10 내지 0.5, 1: 9 내지 0.5, 1: 8 내지 0.5, 1: 7 내지 0.5, 1: 6 내지 0.5, 1: 5 내지 0.5, 1: 4 내지 0.5, 1: 3 내지 0.5, 1: 2 내지 0.5, 1: 10 내지 0.75, 1: 9 내지 0.75, 1: 8 내지 0.75, 1: 7 내지 0.75, 1: 6 내지 0.75, 1: 5 내지 0.75, 1: 4 내지 0.75, 1: 3 내지 0.75, 1: 2 내지 0.75, 1: 2, 1: 0.5 등 다양한 비율로 조합되어 사용될 수 있다.
이와 같이, 항생제 (제1 항생제)를 다른 항생제 (제2 항생제)와 함께 병용함으로써, 세균의 항생제 감수성 증가 효과, 제1 항생제 자체의 정균작용에 의한 제2 항생제의 살균효과 상승 및 낮은 농도의 제2 항생제로도 우수한 항생 효과를 발휘할 수 있도록 하는 이점을 갖는다. 또는, 제1 항생제가 가지는 그람음성균의 쿼럼센싱 억제 및/또는 생물막 형성 억제 및/또는 병독력 약화 효과로 인하여 제1 항생제와 제2 항생제의 병용 시 그람음성균에 대하여 항생 효과를 갖는 제2 항생제를 낮은 농도로도 우수한 항생 효과를 발휘할 수 있도록 하는 장점을 갖는다. 이로 인하여, 높은 농도의 항생제 사용에 의한 독성 (예컨대, 신장 독성, 간 독성 등) 등의 부작용을 감소시킬 수 있다. 또한, 다른 기전의 항생제 병용을 통한 항생제 내성균의 출현을 억제할 수 있다.
본 명세서에서, 용어 "항생제"는 그람음성균에 대하여 성장 저해능(예컨대, 쿼럼센싱 억제능, 생물막 형성 억제능, 및/또는 병독력 약화능) 및/또는 사멸능을 갖는 모든 형태의 제제를 포괄하는 것으로, 특별한 언급이 없는 한, 항균제, 방부제, 살균제 등과 호환적으로 사용될 수 있다.
약학 조성물
다른 양상은 상기 화합물, 이의 이성질체, 또는 이들의 약학적으로 허용 가능한 염을 유효성분으로 포함하는 인플라마좀 매개 질환; 및/또는 그람음성균의 감염 또는 그람음성균에 의하여 유발되는 질병의 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공한다.
다른 양상은 화학식 1의 화합물, 이의 이성질체, 및 이들의 약학적으로 허용 가능한 염으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 인플라마좀 매개 질환; 및/또는 그람음성균의 감염 또는 그람음성균에 의하여 유발되는 질병의 예방, 개선, 또는 치료 용도를 제공한다.
다른 양상은 화학식 1의 화합물, 이의 이성질체, 및 이들의 약학적으로 허용 가능한 염으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 유효성분으로 포함하는 인플라마좀 매개 질환; 및/또는 그람음성균의 감염 또는 그람음성균에 의하여 유발되는 질병의 예방, 개선, 또는 치료용 조성물을 제공한다.
다른 양상은 화학식 1의 화합물, 이의 이성질체, 및 이들의 약학적으로 허용 가능한 염으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 유효량을 인플라마좀 매개 질환; 및/또는 그람음성균의 감염 또는 그람음성균에 의하여 유발되는 질병의 예방, 개선, 또는 치료를 필요로 하는 대상에게 투여하는 단계를 포함하는, 인플라마좀 매개 질환; 및/또는 그람음성균의 감염 또는 그람음성균에 의하여 유발되는 질병의 예방, 개선, 또는 치료방법을 제공한다. 상기 방법은, 상기 투여하는 단계 이전에, 인플라마좀 매개 질환; 및/또는 그람음성균의 감염 또는 그람음성균에 의하여 유발되는 질병의 예방, 개선, 및/또는 치료를 필요로 하는 대상을 확인하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
다른 양상은 화학식 1의 화합물, 이의 이성질체, 및 이들의 약학적으로 허용 가능한 염으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 인플라마좀 매개 질환; 및/또는 그람음성균의 감염 또는 그람음성균에 의하여 유발되는 질병의 예방, 개선, 또는 치료용 조성물의 제조에 사용하기 위한 용도를 제공한다.
다른 예는 상기 화합물을 포함하는 신경세포 보호용 약학 조성물, 및/또는 신경제포 재생 또는 생성용 약학 조성물을 제공한다.
다른 예는 상기 화합물을 신경세포 보호, 및/또는 신경세포 재생 (또는 생성)을 필요로 하는 대상에게 투여하는 단계를 포함하는, 신경세포 보호 방법, 및/또는 신경세포 재생 또는 생성 방법을 제공한다.
다른 양상은 상기 화합물의 신경세포 보호용 약학 조성물, 및/또는 신경제포 재생(또는 생성)용 약학 조성물의 제조에 사용하기 위한 용도를 제공한다.
이하에서는, 특별히 한정하지 않는 한, 상기 약학적 조성물의 유효성분(활성성분)으로서 화학식 1의 화합물은 상기 화합물의 이성질체, 및 상기 화합물 또는 이성질체의 약학적으로 허용 가능한 염을 모두 포괄하는 의미이며, 이들 화합물, 이성질체, 및 염 모두가 본 출원의 범주에 포함되는 것으로 해석되어야 한다. 다만 편의를 위하여, 본 명세서에서는, 별도의 언급이 없는 한, 상기 약학적 조성물의 유효성분으로서의 화학식 1의 화합물, 이의 이성질체, 및 이들의 약학적으로 허용 가능한 염으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 편의상 '화학식 1의 화합물'로 간단히 표현한다.
상기 인플라마좀 매개 질환은 앞에서 설명한 바와 같다.
상기 약학적 조성물의 투여 대상은 인간, 원숭이 등의 영장류, 마우스, 래트 등의 설치류, 개, 고양이, 돼지, 소, 말, 양, 염소, 등의 가축류, 닭, 오리, 거위, 꿩, 메추리, 칠면조 등의 가금류 등을 포함하는 포유류에서 선택된 1종 이상, 또는 이들로부터 유래하는 세포, 조직, 또는 이들의 배양물일 수 있다. 예컨대 상기 투여 대상은 인플라마좀 매개 질환; 및/또는 그람음성균의 감염 또는 그람음성균에 의하여 유발되는 질병의 예방, 개선, 및/또는 치료를 필요로 하는 대상일 수 있으며, 예컨대 인간일 수 있다.
일 예에서 상기 투여 대상은 상기 환자는 신경퇴행성 질환을 앓고 있는 인간, 원숭이 등의 영장류, 래트, 마우스 등의 설치류를 포함하는 포유동물 또는 상기 포유동물로부터 분리된 세포 (뇌세포) 또는 조직 (뇌조직) 또는 이들의 배양물 중에서 선택될 수 있으며, 예컨대, 신경퇴행성 질환을 앓고 있는 인간 또는 이로부터 분리된 뇌세포, 뇌조직 또는 이들의 배양물 중에서 선택될 수 있다.
상기 화학식 1의 화합물, 이의 이성질체, 및 이들의 약학적으로 허용 가능한 염으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 유효성분으로 함유하는 약학적 조성물은 통상적인 의약품 제제의 형태로 제제화되어 사용될 수 있다. 예컨대, 상기 의약품 제제는 경구 투여 또는 비경구 투여를 위한 여러 가지 제제로 제조될 수 있으며, 상기 제제의 형태는 사용 방법, 투여 방법, 투여 목적 등에 따라 다양하게 결정될 수 있다. 경구 투여 또는 비경구 투여를 위한 여러 가지 제제로 제조되는 경우, 통상적으로 사용되는 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제 등의 희석제, 부형제 등으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 사용하여 제제화할 수 있다.
상기 약학적 조성물을 경구 투여하는 경우, 단백질 또는 펩타이드는 소화가 되기 때문에 경구용 조성물은 활성 약제를 코팅하거나 위에서의 분해로부터 보호되도록 제형화 되어야 한다. 경구 투여를 위한 고형 제제로서 정제, 환제, 산제, 과립제, 캡슐제 등이 포함될 수 있으며, 이러한 고형 제제는 상기 유효성분과 적어도 하나 이상의 부형제, 예를 들면, 전분, 칼슘카보네이트(calcium carbonate), 수크로스(sucrose), 락토오스(lactose), 젤라틴 등으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 혼합하여 제조할 수 있다. 또한, 단순한 부형제 이외에 마그네슘 스티레이트 탈크 같은 윤활제들도 사용될 수 있다. 또한, 경구 투여를 위한 액상 제제로는 현탁제, 내용액제, 유제, 시럽제 등이 포함될 수 있다. 상기 액상 제제로 제제화하는 경우, 통상적으로 사용되는 단순 희석제인 물, 및/또는 리퀴드 파라핀 등이 사용될 수 있으며, 임의로, 이외에 여러 가지 부형제, 예를 들면, 습윤제, 감미제, 방향제, 보존제 등으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상이 추가로 포함될 수 있다. 또한, 상기 조성물은 활성 물질이 표적 세포로 이동할 수 있는 임의의 장치에 의해 투여될 수 있다.
상기 약학적 조성물을 비경구 투여하는 경우, 비경구 투여는 혈관 투여(예컨대, 동맥 투여, 정맥 투여 등), 환자의 병변 부위 (예컨대, 잇몸 등)에 주사(injection) 또는 삽입, 근육내 투여, 피하 투여, 복강내 투여, 비강내 투여, 경피 투여, 내피 투여, 국소 투여, 폐내 투여, 직장내 투여, 정맥내 주입, 피하 주입, 근육 주입, 복강 주입 등과 같은 임의의 편리한 경로에 의하여 수행되는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 비경구 투여를 위한 제제에는 멸균된 수용액, 비수성용액, 현탁제, 유제, 동결건조제제, 좌제 등이 포함된다. 비수성 용액 제조를 위한 비수성용제, 또는 현탁제 제조를 위한 현탁용제로는 프로필렌글리콜(propylene glycol), 폴리에틸렌 글리콜, 올리브 오일과 같은 식물성 기름, 에틸올레이트와 같은 주사 가능한 에스테르 등이 사용될 수 있다. 좌제의 기제로는 위텝솔(witepsol), 마크로골, 트윈(tween) 61, 카카오지, 라우린지, 글리세로제라틴 등이 사용될 수 있다. 비강내 투여 시, 상기 약학적 조성물을 희석하여 분무기나 분무 시스템을 통해 비강으로 흡수되도록 하는 비강 분무를 통하여 투여될 수 있으며, 상기 비강 분무를 위하여 비강 분무제 또는 호흡기용 제형으로는 에어로졸제 등을 사용할 수 있다.
상기 약학적 조성물 내에 포함되는 유효성분의 함량은, 전체 약학적 조성물의 중량 기준으로, 0.01중량% 내지 99.9중량%, 0.01중량% 내지 90중량%, 0.01중량% 내지 80중량%, 0.01중량% 내지 70중량%, 0.01중량% 내지 60중량%, 0.01중량% 내지 50중량%, 0.01중량% 내지 40중량%, 0.01중량% 내지 30중량%, 1중량% 내지 99.9중량%, 1중량% 내지 90중량%, 1중량% 내지 80중량%, 1중량% 내지 70중량%, 1중량% 내지 60중량%, 1중량% 내지 50중량%, 1중량% 내지 40중량%, 1중량% 내지 30중량%, 5중량% 내지 99.9중량%, 5중량% 내지 90중량%, 5중량% 내지 80중량%, 5중량% 내지 70중량%, 5중량% 내지 60중량%, 5중량% 내지 50중량%, 5중량% 내지 40중량%, 5중량% 내지 30중량%, 10중량% 내지 99.9중량%, 10중량% 내지 90중량%, 10중량% 내지 80중량%, 10중량% 내지 70중량%, 10중량% 내지 60중량%, 10중량% 내지 50중량%, 10중량% 내지 40중량%, 또는 10중량% 내지 30중량%일 수 있으나, 이에 제한되지 않고 제제의 형태, 투여 방법, 투여 목적 등에 따라서 적절히 조절할 수 있다. 또한, 상기 약학 조성물은, 상기 유효 성분 이외에, 약학적으로 허용 가능한 담체를 추가로 포함할 수 있다. 상기 약학적으로 허용 가능한 담체는 단백질, 핵산, 또는 세포를 포함하는 약물의 제제화에 통상적으로 이용되는 것으로서, 생물체를 자극하지 않고 유효성분의 생물학적 활성 및/또는 특성을 저해하지 않는 담체를 의미할 수 있다. 일 예에서, 상기 담체는 락토스, 덱스트로스, 수크로스, 솔비톨, 만니톨, 전분, 아카시아 고무, 인산 칼슘, 알기네이트, 젤라틴, 규산 칼슘, 미세결정성 셀룰로스, 폴리비닐피롤리돈, 셀룰로스, 물, 시럽, 메틸 셀룰로스, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 활석, 스테아르산 마그네슘, 미네랄 오일 등으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 약학 조성물은 약학 조성물 제조에 통상적으로 사용되는 희석제, 부형제, 윤활제, 습윤제, 감미제, 향미제, 유화제, 현탁제, 보존제 등으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 추가로 포함할 수 있다.
상기 약학적 조성물의 약학적 유효량은, 제제화 방법, 투여 방식, 환자의 연령, 체중, 성, 병적 상태, 음식, 투여 시간, 투여 간격, 투여 경로, 배설 속도 및 반응 감응성과 같은 요인들에 의해 다양하게 처방될 수 있으며, 하루 일회 내지 수회로 나누어 투여 또는 복용될 수 있으나, 이에 제한되지 않고 다양한 투여용량 및 방법으로 투여 가능하다. 일 예에서, 상기 약학적 조성물의 1회 투여량은 0.0001 내지 5000 mg/kg, 0.0001 내지 4000 mg/kg, 0.0001 내지 3000 mg/kg, 0.0001 내지 2500 mg/kg, 0.0001 내지 2000 mg/kg, 0.0001 내지 1500 mg/kg, 0.0001 내지 1000 mg/kg, 0.0001 내지 500 mg/kg, 0.0001 내지 100 mg/kg, 0.0001 내지 50 mg/kg, 0.0001 내지 10 mg/kg, 0.0001 내지 5 mg/kg, 0.0001 내지 1 mg/kg, 0.001 내지 5000 mg/kg, 0.001 내지 4000 mg/kg, 0.001 내지 3000 mg/kg, 0.001 내지 2500 mg/kg, 0.001 내지 2000 mg/kg, 0.001 내지 1500 mg/kg, 0.001 내지 1000 mg/kg, 0.001 내지 500 mg/kg, 0.001 내지 100 mg/kg, 0.001 내지 50 mg/kg, 0.001 내지 10 mg/kg, 0.001 내지 5 mg/kg, 0.001 내지 1 mg/kg, 0.01 내지 5000 mg/kg, 0.01 내지 4000 mg/kg, 0.01 내지 3000 mg/kg, 0.01 내지 2500 mg/kg, 0.01 내지 2000 mg/kg, 0.01 내지 1500 mg/kg, 0.01 내지 1000 mg/kg, 0.01 내지 500 mg/kg, 0.01 내지 100 mg/kg, 0.01 내지 50 mg/kg, 0.01 내지 10 mg/kg, 0.01 내지 5 mg/kg, 0.01 내지 1 mg/kg, 0.1 내지 5000 mg/kg, 0.1 내지 4000 mg/kg, 0.1 내지 3000 mg/kg, 0.1 내지 2500 mg/kg, 0.1 내지 2000 mg/kg, 0.1 내지 1500 mg/kg, 0.1 내지 1000 mg/kg, 0.1 내지 500 mg/kg, 0.1 내지 100 mg/kg, 0.1 내지 50 mg/kg, 0.1 내지 10 mg/kg, 0.1 내지 5 mg/kg, 0.1 내지 1 mg/kg, 1 내지 5000 mg/kg, 1 내지 4000 mg/kg, 1 내지 3000 mg/kg, 1 내지 2500 mg/kg, 1 내지 2000 mg/kg, 1 내지 1500 mg/kg, 1 내지 1000 mg/kg, 1 내지 500 mg/kg, 1 내지 100 mg/kg, 1 내지 50 mg/kg, 1 내지 10 mg/kg, 1 내지 5 mg/kg, 5 내지 5000 mg/kg, 5 내지 4000 mg/kg, 5 내지 3000 mg/kg, 5 내지 2500 mg/kg, 5 내지 2000 mg/kg, 5 내지 1500 mg/kg, 5 내지 1000 mg/kg, 5 내지 500 mg/kg, 5 내지 100 mg/kg, 5 내지 50 mg/kg, 5 내지 10 mg/kg, 10 내지 5000 mg/kg, 10 내지 4000 mg/kg, 10 내지 3000 mg/kg, 10 내지 2500 mg/kg, 10 내지 2000 mg/kg, 10 내지 1500 mg/kg, 10 내지 1000 mg/kg, 10 내지 500 mg/kg, 10 내지 100 mg/kg, 10 내지 50 mg/kg, 20 내지 5000 mg/kg, 20 내지 4000 mg/kg, 20 내지 3000 mg/kg, 20 내지 2500 mg/kg, 20 내지 2000 mg/kg, 20 내지 1500 mg/kg, 20 내지 1000 mg/kg, 20 내지 500 mg/kg, 20 내지 100 mg/kg, 20 내지 50 mg/kg, 50 내지 5000 mg/kg, 50 내지 4000 mg/kg, 50 내지 3000 mg/kg, 50 내지 2500 mg/kg, 50 내지 2000 mg/kg, 50 내지 1500 mg/kg, 50 내지 1000 mg/kg, 50 내지 500 mg/kg, 50 내지 100 mg/kg, 100 내지 5000 mg/kg, 100 내지 4000 mg/kg, 100 내지 3000 mg/kg, 100 내지 2500 mg/kg, 100 내지 2000 mg/kg, 100 내지 1500 mg/kg, 100 내지 1000 mg/kg, 100 내지 500 mg/kg, 200 내지 5000 mg/kg, 200 내지 4000 mg/kg, 200 내지 3000 mg/kg, 200 내지 2500 mg/kg, 200 내지 2000 mg/kg, 200 내지 1500 mg/kg, 200 내지 1000 mg/kg, 200 내지 500 mg/kg, 500 내지 5000 mg/kg, 500 내지 4000 mg/kg, 500 내지 3000 mg/kg, 500 내지 2500 mg/kg, 500 내지 2000 mg/kg, 500 내지 1500 mg/kg, 500 내지 1000 mg/kg, 1500 내지 5000 mg/kg, 1500 내지 4000 mg/kg, 1500 내지 3000 mg/kg, 1500 내지 2500 mg/kg, 1500 내지 2000 mg/kg, 2000 내지 5000 mg/kg, 2000 내지 4000 mg/kg, 2000 내지 3000 mg/kg, 또는 2000 내지 2500 mg/kg일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
식품 조성물
다른 예는 상기 화합물을 포함하는 인플라마좀 매개 질환; 및/또는 그람음성균의 감염 또는 그람음성균에 의하여 유발되는 질병의 예방 및/또는 개선용, 신경세포 보호용, 및/또는 신경세포 재생 (또는 생성)용 식품 조성물을 제공한다. 상기 식품 조성물은 건강기능식품일 수 있다.
상기 인플라마좀 매개 질환; 및/또는 그람음성균의 감염 또는 그람음성균에 의하여 유발되는 질병은 앞에서 설명한 바와 같다.
일 예에 따른 식품 조성물은 육류, 소시지, 빵, 초콜릿, 캔디류, 스낵류, 과자류, 피자, 라면, 기타 면류, 껌류, 아이스크림류를 포함한 낙농제품, 각종 스프, 음료수, 차, 드링크제, 알코올음료, 비타민 복합제, 건강기능식품 및 건강 식품 등을 의미할 수 있으며, 통상적인 의미에서의 식품을 모두 포함한다.
상기 건강기능식품(functional food)이란, 특정보건용 식품(food for special health use, FoSHU)과 동일한 용어로, 영양 공급 외에도 생체조절기능이 효율적으로 나타나도록 가공된 의학, 의료효과가 높은 식품을 의미한다. 여기서 "기능"이라 함은 인체의 구조 및 기능에 대하여 영양소를 조절하거나 생리학적 작용 등과 같은 보건용도에 유용한 효과를 얻는 것을 의미한다. 본 출원의 식품은 당업계에서 통상적으로 사용되는 방법에 의하여 제조가능하며, 상기 제조시에는 당업계에서 통상적으로 첨가하는 원료 및 성분을 첨가하여 제조할 수 있다. 또한 상기 식품의 제형 또한 식품으로 인정되는 제형이면 제한 없이 제조될 수 있다. 본 출원의 식품용 조성물은 다양한 형태의 제형으로 제조될 수 있으며, 일반 약품과는 달리 식품을 원료로 하여 약품의 장기 복용 시 발생할 수 있는 부작용 등이 없는 장점이 있고, 휴대성이 뛰어나, 본 출원의 식품은 인플라마좀 매개 염증성 질환의 예방 또는 개선의 효과를 증진시키기 위한 보조제로 섭취가 가능하다.
상기 건강 식품(health food)은 일반 식품에 비해 적극적인 건강유지나 증진 효과를 가지는 식품을 의미하고, 건강보조식품(health supplement food)은 건강보조 목적의 식품을 의미한다. 경우에 따라, 건강 기능 식품, 건강식품, 건강보조식품의 용어는 혼용될 수 있다.
구체적으로, 상기 건강 기능 식품은 일 예에 따른 조성물을 음료, 차류, 향신료, 껌, 과자류 등의 식품 소재에 첨가하거나, 캡슐화, 분말화, 현탁액 등으로 제조한 식품으로, 이를 섭취할 경우 건강상 특정한 효과를 가져오는 것을 의미하나, 일반 약품과는 달리 식품을 원료로 하여 약품의 장기 복용 시 발생할 수 있는 부작용이 없는 장점이 있다.
일 예에 따른 식품 조성물은, 일상적으로 섭취하는 것이 가능하기 때문에 우수한 인플라마좀 매개 염증성 질환의 예방 또는 개선의 효과를 기대할 수 있으므로, 매우 유용하게 사용될 수 있다.
상기 식품 조성물은 생리학적으로 허용 가능한 담체를 추가로 포함할 수 있는데, 담체의 종류는 특별히 제한되지 않으며 당해 기술 분야에서 통상적으로 사용되는 담체라면 어느 것이든 사용할 수 있다. 또한, 상기 식품 조성물은 식품 조성물에 통상 사용되어 냄새, 맛, 시각 등을 향상시킬 수 있는 추가 성분을 포함할 수 있다. 예들 들어, 비타민 A, C, D, E, B1, B2, B6, B12, 니아신(niacin), 비오틴(biotin), 폴레이트(folate), 판토텐산(panthotenic acid) 등을 포함할 수 있다. 또한, 아연(Zn), 철(Fe), 칼슘(Ca), 크롬(Cr), 마그네슘(Mg), 망간(Mn), 구리(Cu), 크륨(Cr) 등의 미네랄을 포함할 수 있다. 또한, 라이신, 트립토판, 시스테인, 발린 등의 아미노산을 포함할 수 있다.
또한, 상기 식품 조성물은 방부제(소르빈산 칼륨, 벤조산나트륨, 살리실산, 데히드로초산나트륨 등), 살균제(표백분과 고도 표백분, 차아염소산나트륨 등), 산화방지제(부틸히드록시아니졸(BHA), 부틸히드록시톨류엔(BHT) 등), 착색제(타르색소 등), 발색제(아질산 나트륨, 아초산 나트륨 등), 표백제(아황산나트륨), 조미료(MSG 글루타민산나트륨 등), 감미료(둘신, 사이클레메이트, 사카린, 나트륨 등), 향료(바닐린, 락톤류 등), 팽창제(명반, D-주석산수소칼륨 등), 강화제, 유화제, 증점제(호료), 피막제, 검기초제, 거품억제제, 용제, 개량제 등의 식품 첨가물(food additives)을 포함할 수 있다. 상기 첨가물은 식품의 종류에 따라 선별되고 적절한 양으로 사용될 수 있다.
일 예에 따른 조성물은 그대로 첨가하거나 다른 식품 또는 식품 성분과 함께 사용될 수 있고, 통상적인 방법에 따라 적절하게 사용될 수 있다. 유효성분의 혼합양은 그의 사용 목적(예방, 건강 또는 치료적 처치)에 따라 적합하게 결정될 수 있다. 일반적으로, 식품 또는 음료의 제조시에 본 출원의 식품 조성물은 식품 또는 음료에 대하여 50 중량부 이하, 구체적으로 20 중량부 이하의 양으로 첨가될 수 있다. 그러나 건강 및 위생을 목적으로 장기간 섭취할 경우에는 상기 범위 이하의 함량을 포함할 수 있으며, 안전성 면에서 아무런 문제가 없기 때문에 유효성분은 상기 범위 이상의 양으로도 사용될 수 있다.
상기 식품 조성물의 일 예로 건강 음료 조성물로 사용될 수 있으며, 이 경우 통상의 음료와 같이 여러 가지 향미제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로 함유할 수 있다. 상술한 천연 탄수화물은 포도당, 과당과 같은 모노사카라이드; 말토스, 슈크로스와 같은 디사카라이드; 덱스트린, 사이클로덱스트린과 같은 폴리사카라이드; 자일리톨, 소르비톨, 에리트리톨 등의 당알콜일 수 있다. 감미제는 타우마틴, 스테비아 추출물과 같은 천연 감미제; 사카린, 아스파르탐과 같은 합성 감미제 등을 사용할 수 있다.
상기 외에 건강 음료 조성물은 여러 가지 영양제, 비타민, 전해질, 풍미제, 착색제, 펙트산, 펙트산의 염, 알긴산, 알긴산의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알코올 또는 탄산화제 등을 함유할 수 있다. 그 밖에 천연 과일주스, 과일주스 음료, 또는 야채 음료의 제조를 위한 과육을 함유할 수 있다. 이러한 성분은 독립적으로 또는 혼합하여 사용할 수 있다. 이러한 첨가제의 비율은 크게 중요하진 않지만 본 출원의 건강음료 조성물 100 중량부당 0.01 내지 0.1 중량부의 범위에서 선택되는 것이 일반적이다.
일 예에 따른 식품 조성물은 인플라마좀 매개 염증성 질환의 예방 또는 개선의 효과를 나타낼 수 있다면 다양한 중량%로 포함할 수 있다.
사료 조성물 등
다른 예는 상기 화합물, 상기 항생제 또는 병용 항생제를 유효성분으로 포함하는 인플라마좀 매개 질환; 및/또는 그람음성균의 감염 또는 그람음성균에 의하여 유발되는 질병의 예방 및/또는 개선용, 신경세포 보호용, 및/또는 신경세포 재생 (또는 생성)용 사료 첨가제(사료 첨가용 조성물)를 제공한다.
상기 인플라마좀 매개 질환; 및/또는 그람음성균의 감염 또는 그람음성균에 의하여 유발되는 질병은 앞에서 설명한 바와 같다.
다른 예는 상기 사료 첨가제를 포함하는 사료를 제공한다.
상기 사료는 상기 항생제 또는 병용 항생제를 사료 첨가제 형태로 따로 제조하여 사료에 혼합하거나, 사료 제조 시 직접 첨가하여 제조할 수 있다.
상기 사료 내 상기 화합물, 항생제 또는 병용 항생제는 액상 또는 건조 상태일 수 있으며, 예컨대, 건조된 분말형태일 수 있다. 상기 항생제는 전체 사료 중량의 0.005 내지 10 중량%, 0.05 내지 10 중량%, 0.1 내지 10 중량%, 0.005 내지 5 중량%, 0.05 내지 5 중량%, 0.1 내지 5 중량%, 0.005 내지 2 중량%, 0.05 내지 2 중량%, 또는 0.1 내지 2 중량%의 양으로 포함될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 상기 사료는 상기 화합물, 항생제 또는 병용 항생제 외에 사료의 보존성을 높일 수 있는 통상의 첨가제들을 추가로 포함할 수 있다.
본 명세서에서, 상기 화합물, 항생제 또는 병용 항생제가 첨가될 수 있는 사료는 시판되는 사료, 또는 곡물류, 근과류, 식품가공 부산물류, 조류, 섬유질류, 제약 부산물류, 유지류, 전분류, 박류, 곡물부산물류, 단백질류, 무기물류, 유지류, 광물성류, 단세포 단백질, 동물성 플랑크톤류, 남은 음식물 등으로 이루어진 군에서 선택될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
다른 예는 상기 화합물, 항생제 또는 병용 항생제를 유효성분으로 포함하는 식품 첨가제 또는 음용수 첨가제를 제공한다. 상기 화합물, 항생제 또는 병용 항생제를 음용수에 혼합하여 공급함으로써, 음용수 내의 그람음성균의 숫자를 감소시킬 수 있다. 상기 그람음성균은 앞서 설명한 바와 같다.
다른 예는 상기 화합물, 항생제 또는 병용 항생제를 유효성분으로 포함하는 소독제를 제공한다. 다른 예는 상기 화합물, 항생제 또는 병용 항생제를 소독이 필요한 대상에 적용하는 단계를 포함하는, 소독 방법을 제공한다. 상기 소독제는 병원균 감염을 막기 위한 제제를 총칭하는 것으로, 일반 생활 소독제, 식품 및 조리 장소 및 설비의 소독제, 양계장, 축사 등의 건물, 축체, 음수, 깔짚, 난좌, 운반차량, 식기 등의 각종 생육 용품의 소독 등에 사용될 수 있다.
다른 예는 상기 화합물, 항생제 또는 병용 항생제를 유효성분으로 포함하는 세척제를 제공한다. 다른 예는 상기 화합물, 항생제 또는 병용 항생제를 세척이 필요한 대상에 적용하는 단계를 포함하는, 세척 방법을 제공한다. 상기 항생제가 그람음성균에 대하여 항생 효과를 가지므로, 그람음성균에 노출되었거나 노출될 가능성이 있는 개체의 피부 표면 또는 신체 각 부위 등을 세척(세정)하는 용도로 적용될 수 있다. 상기 그람음성균은 앞서 설명한 바와 같다.
제조방법
다른 예에서, 화학식 1의 화합물의 제조 방법이 제공된다.
일 예에서, 상기 제조방법은 아래의 화학식 4의 화합물에 페닐보론산 또는 이의 유도체 (예컨대, 페닐보론산 (phenylboronic acid, Cas No. 98-80-6), 4-메틸페닐보론산 (4-Methylphenylboronic Acid 또는 p-Tolylboronic acid, Cas No. 5720-05-8), 또는 4-메톡시페닐보론산 ((4-methoxyphenyl)boronic acid, Cas No. 5720-07-0))을 도입하여 화학식 1의 화합물을 제조하는 단계를 포함할 수 있다.
[화학식 4]
Figure PCTKR2023002477-appb-img-000008
화학식 1의 화합물에서 "
Figure PCTKR2023002477-appb-img-000009
"가 비치환된 C6의 아릴이고, R3이 C1의 알킬 (메틸기)인 경우 상기 화학식 1의 화합물을 제조하는 단계는 상기 화학식 4의 화합물에 페닐보론산 (phenylboronic acid, Cas No. 98-80-6), 4-메틸페닐보론산 (4-Methylphenylboronic Acid 또는 p-Tolylboronic acid, Cas No. 5720-05-8), 또는 4-메톡시페닐보론산 ((4-methoxyphenyl)boronic acid, Cas No. 5720-07-0)을 반응시키는 단계에 의하여 수행될 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 화학식 1의 구조를 바탕으로 다양한 방법에 의해 화합물을 제조하는 것이 가능할 것이며, 이러한 방법들은 모두 발명의 범주에 포함되는 것으로 해석되어야 한다. 즉, 본 명세서에 기재되어 있거나, 선행기술에 게시된 여러 합성법들을 임의로 조합하여 본 발명의 범주내에서 상기 화학식 1의 화합물을 제조할 수 있다. 따라서 본 발명에 따른 제조 방법이 하기 제시된 것들로만 한정되는 것은 아니다.
본 출원은 화학식 1의 화합물, 이의 이성질체, 또는 이들의 약학적으로 허용 가능한 염, 및 이들의 인플라마좀 매개 질환; 및/또는 그람음성균의 감염 또는 그람음성균에 의하여 유발되는 질병의 예방, 개선, 및/또는 치료 용도 등에 관한 것으로, 세포 독성이 나타나지 않아 안전하고, 인플라마좀을 효과적으로 억제할 수 있어 상기 질병에 대한 예방, 개선, 및/또는 치료 효과가 우수하다.
도 1 및 도 2는 실시예 1-1 내지 실시예 1-3의 화합물을 각각 진지발리스균(P. gingivalis)을 배양한 배지에 농도별로(2 μM, 0.2 μM, 0.02 μM, 0.002 μM) 처리하고 진지발리스균의 생물막 형성의 정도(O.D590nm)를 확인하여 그래프로 나타낸 것이다. "NT"는 아무 것도 처리하지 않는 군, "DPD"는 배양배지에 화합물 DPD를 처리하고 진지발리스균을 배양한 군, "CT"는 배양배지에 DPD 대신 PBS를 처리하고 진지발리스균을 배양한 군, DPD+실시예 1-1, DPD+실시예 1-2, DPD+실시예 1-3은 DPD 및 실시예 화합물을 함께 처리한 군이다.
도 3a 내지 도 3e는 실시예 1-2의 화합물과 비교예 화합물을 각각 진지발리스균(P. gingivalis)을 배양한 배지에 농도별로(2 μM, 0.2 μM, 0.02 μM, 0.002 μM) 처리하고 진지발리스균의 생물막 형성의 정도(O.D590nm)를 확인하여 그래프로 나타낸 것이다.
도 4a 내지 도 4d는 실시예 1-2의 화합물과 비교예 화합물의 인간 혈장 및 래트 혈장에서의 안정성을 나타내는 그래프이다.
도 5a 내지 도 5c는 진지발리스균을 배양한 배지에 실시예 1-1 내지 1-3의 화합물을 각각 처리하고 진지발리스균이 생성하는 주요 병독력 인자이자 단백질 분해효소인 3가지 진지페인(gingipain) 단백질((Lysine-gingipain (Kgp), Arginine-gingipain A (RgpA), 및 Arginine-gingipain B (RgpB)))의 발현의 정도를 그래프로 나타낸 것이다. 진지페인 유전자의 발현 수준을 정규화(normaliztion)하기 위해 16s rRNA 유전자를 사용하였다. "control"은 아무 것도 처리하지 않은 군, "DPD"는 배양배지에 화합물 DPD를 처리하고 진지발리스균을 배양한 군, DPD+실시예 1-1, DPD+실시예 1-2는 DPD 및 실시예 화합물을 함께 처리한 군이다.
도 6은 실시예 1-2의 화합물을 마우스 골수 유래 대식세포에 농도별로 (0.5 μM 내지 16 μM) 처리하여, 세포 독성 여부를 확인한 그래프이다. "Con"은 아무 것도 처리하지 않은 대조군이다.
도 7a 내지 도 7d는 그람음성균에 실시예 화합물을 처리한 결과 실시예 화합물을 처리하지 않은 양성대조군(CT)와 비교하여 대장균의 생물막이 유의하게 억제됨을 나타낸다. (도 7a 및 7b: 대장균 (E. coli)에 대한 결과, 도 7c: 녹농균 (P. aeruginosa)에 대한 결과, 도 7d: 아시네토박테균 (A. baumannii)에 대한 결과)
도 8은 대장균에 실시예 화합물과 항생제를 병용 처리한 결과 항생제를 단독 처리한 경우와 비교하여 항생제의 최소 생육 저해 농도가 현저하게 감소하였음을 나타낸다.
도 9 및 도 10은 본원 화합물이 그람음성균의 생물막을 억제하는 모식도를 나타낸다.
도 11은 진지발리스균(P. gingivalis) 감염 자극원에 의해 신경세포에 염증이 유도되어 세포가 손상되었으나, 실시예 화합물의 처리에 의하여 신경세포가 보호되는 것을 나타낸다.
도 12 및 도 13은 진지발리스균(P. gingivalis) 감염 자극원에 의해 신경세포에서 염증성 사이토카인의 유전자 발현이 증가되었으나, 실시예 화합물의 처리에 의하여 신경 염증이 완화되었음을 보이는 그래프이다.
도 14는 실시예 화합물이 신경세포에 대해 독성을 나타내지 않음을 보이는 그래프이다.
도 15는 실시예 화합물을 수컷 랫드에 정맥주사하고, 혈액 샘플을 채취하여 시간에 따른 혈장 내 농도를 나타내는 그래프이다.
도 16은 실시예 화합물을 수컷 랫드에 정맥주사하고, 뇌 샘플을 채취하여 시간에 따른 뇌 내 농도를 나타내는 그래프로, 실시예 화합물이 혈액을 통해 이동한 뒤 혈뇌장벽을 통과하여 뇌 내에 도달하므로, 표적부위인 뇌 내 병변에 작용하여 신경퇴행성 질환을 치료할 수 있음을 나타낸다.
도 17은 실시예 화합물을 마우스 골수 유래 대식세포에 처리하고 대식세포의 염증성 사이토카인(IL-1β)의 생성 변화를 측정한 결과, 대식세포에서 유도된 염증반응이 실시예 화합물에 의해 억제됨을 나타내는 그래프이다.
도 18은 실시예 화합물이 마우스 골수 유래 대식세포에서 세포 독성을 나타내지 않음을 보이는 그래프이다.
도 19는 실시예 화합물이 인간 단핵구 세포주에서 세포 독성을 나타내지 않음을 보이는 그래프이다.
이하 본 발명을 다음의 실시예에 의하여 보다 구체적으로 설명하고자 한다. 그러나 이들은 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의하여 제한되는 것은 아니다.
실시예 1. 화합물의 제조
실시예 1-1. 3-(디페닐메틸렌)-2-메틸이소인돌린-1-온의 제조
실시예 1-1의 화합물 (3-(디페닐메틸렌)-2-메틸이소인돌린-1-온{3-(diphenylmethylene)-2-methylisoindolin-1-one} (CAS No. 92172-54-8))은 아래 단계를 수행하여 제조하였다.
단계 1: 화합물 A의 제조
[반응식 1]
Figure PCTKR2023002477-appb-img-000010
Zn 분진 (Cas No. 7440-66-6, sigma aldrich) (490 mg, 7.50 mmol)을 함유하는 10 mL의 THF (Cas No. 109-99-9, sigma aldrich) 중에 트리이소프로필포스파이트 (P(i-PrO)3, Triisopropylphosphite, Cas No. 116-17-6, sigma aldrich) (2.7 ml, 11.00 mmol)를 Ar (Cas No. 7440-37-1, 성광특수가스) 하에서 0 ℃로 냉각시켰다. THF 중 CBr4 (Cas No. 558-13-4, TCI) (2.49 g, 7.50 mmol)의 용액을 P(i-PrO)3의 용액에 천천히 첨가하고, 반응물을 색이 황색으로 변할 때까지 교반하였다. 이어서, THF 중 N-메틸프탈이미드 무수물 (N-Methylphthalimide, Cas No. 550-44-7, sigma aldrich) (806 mg, 5.00 mmol)의 용액을 첨가하였다. 반응물을 실온에서 12 시간 동안 교반하였다. sat. aq NaHCO3 용액 (Cas No. 144-55-8, 삼전화학) (2.5 mL)을 첨가하여 퀀칭시킨 후, 이어서 상을 분리시키고, 에테르로 조 생성물을 수성층으로부터 추출하였다. 잔류물을 에테르에 용해시키고 셀라이트 패드로 여과시켰다. 생성된 여액을 회전 증발에 의해 농축시키고, 컬럼 크로마토그래피 (헥산 중 50 % DCM(dichloromethane))로 정제하여, 화합물 A를 수득하였다.
단계 2: 실시예 1-1의 화합물 제조
아르곤 대기하에, 상기 단계 1에서 제조한 화합물 A (158 mg, 0.5 mmol), Na2CO3 (212 mg, 2 mmol), Pd(OAC)2 (Cas No. 3375-31-3, TCI) (22 mg, 0.1 mmol), PPh3 (Cas No. 603-35-0, TCI) (52 mg, 0.2 mmol), H2O (2 ml) 및 THF (8 ml)를 쉬링크(Schlenk) 튜브에 첨가하였다. 페닐보론산 (phenylboronic acid, Cas No. 98-80-6, TCI) (1.2 mmol)을 교반 혼합물에 첨가한 다음, 혼합물을 실온에서 24시간 동안 교반하였다. 반응 혼합물을 DCM (Cas No. 75-09-2, sigma aldrich) (10 mL)으로 추출하고, 염수로 세척하고, MgSO4 (Cas No. 10034-99-8, 삼전화학)로 건조시키고, 여과시켰다. 조 생성물을 실리카 겔상에서 플래시 크로마토그래피로 정제하여, 실시예 1-1의 화합물을 수득하였다.
[실시예 1-1의 화합물]
Figure PCTKR2023002477-appb-img-000011
실시예 1-2. 3-(디-p-톨릴메틸렌)-2-메틸이소인돌린-1-온의 제조
실시예 1-2의 화합물 (3-(디-p-톨릴메틸렌)-2-메틸이소인돌린-1-온{3-(di-p-tolylmethylene)-2-methylisoindolin-1-one})은 아래 단계를 수행하여 제조하였다.
단계 1: 화합물 A의 제조
상기 실시예 1-1의 단계 1과 동일하게 수행하여 화합물 A를 제조하였다.
단계 2: 실시예 1-2의 화합물 제조
아르곤 대기하에, 상기 단계 1에서 제조한 화합물 A (158 mg, 0.5 mmol), Na2CO3 (212 mg, 2 mmol), Pd(OAC)2 (22mg, 0.1 mmol), PPh3 (52 mg, 0.2 mmol), H2O (2ml) 및 THF (8 ml)를 쉬링크(Schlenk) 튜브에 첨가하였다. 4-메틸페닐보론산 (4-Methylphenylboronic Acid 또는 p-Tolylboronic acid, Cas No. 5720-05-8, TCI) (1.2 mmol)을 교반 혼합물에 첨가한 다음, 혼합물을 실온에서 24 시간 동안 교반하였다. 반응 혼합물을 DCM (10 mL)으로 추출하고, 염수로 세척하고, MgSO4로 건조시키고, 여과시켰다. 조 생성물을 실리카 겔상에서 플래시 크로마토그래피로 정제하여, 실시예 1-2의 화합물을 수득하였다.
[실시예 1-2의 화합물]
Figure PCTKR2023002477-appb-img-000012
실시예 1-3. 3-(비스(4-메톡시페닐)메틸렌)-2-메틸이소인돌린-1-온의 제조
실시예 1-3의 화합물 (3-(비스(4-메톡시페닐)메틸렌)-2-메틸이소인돌린-1-온{3-(bis(4-methoxyphenyl)methylene)-2-methylisoindolin-1-one})은 아래 단계를 수행하여 제조하였다.
단계 1: 화합물 A의 제조
상기 실시예 1-1의 단계 1과 동일하게 수행하여 화합물 A를 제조하였다.
단계 2: 실시예 1-3의 화합물 제조
아르곤 대기하에, 상기 단계 1에서 제조한 화합물 A (158 mg, 0.5 mmol), Na2CO3 (212 mg, 2 mmol), Pd(OAC)2 (22 mg, 0.1 mmol), PPh3 (52 mg, 0.2 mmol), H2O (2ml)및 THF (8 ml)를 쉬링크(Schlenk) 튜브에 첨가하였다. 4-메톡시페닐보론산 ((4-methoxyphenyl)boronic acid, Cas No. 5720-07-0, TCI) (1.2 mmol)을 교반 혼합물에 첨가한 다음, 혼합물을 실온에서 24 시간 동안 교반하였다. 반응 혼합물을 DCM (10 mL)으로 추출하고, 염수로 세척하고, MgSO4로 건조시키고, 여과시켰다. 조 생성물을 실리카 겔상에서 플래시 크로마토그래피로 정제하여, 실시예 1-3의 화합물을 수득하였다.
[실시예 1-3의 화합물]
Figure PCTKR2023002477-appb-img-000013
비교예 화합물 DPD의 제조
아래 실험예에서 사용한 화합물 DPD(4,5-dihydroxy-2,3-pentanedione, CAS NO. 142937-55-1)는 아래 단계 1 내지 단계 5를 수행하여 제조하였다 (Molecules. 2018 Oct; 23(10): 2545. 참조).
단계 1: 무수한 (t-butyldimethylsilyloxy)acetaldehyde (1.0 eq)의 THF 용액안에 0 ℃에서 1-propynylmagnesium bromide (0.5 M in THF, 1.3 eq)를 천천히 첨가하였다. 실온에서 3시간동안 교반하였다. 반응물 용액을 회전 증발에 의해 농축시킨 다음에 냉각한 NH4Cl 포화용액을 첨가하여 퀀칭시켰다. 이어서 반응 혼합물을 Et2O으로 추출하고, 염수로 세척하고, MgSO4로 건조시키고, 여과시켰다. 노란색 오일형태 물질 1을 얻었다.
단계 2: 얻은 물질 1(1.0 eq)을 MeOH에 녹여서 Dowex50WX8 100-200 mesh (100 mg/1 mL)를 첨가하여 실온에서 12시간 동안 교반하였다. 생산물을 여과하여 물질 2를 얻었다.
단계 3: 얻은 물질 2(1.0 eq)에다가 cyclohexanone dimethyl ketal (3.0 eq)과 촉매 p-TSA를 참가하여 실온에서 12시간 동안 교반하였다. 반응물 용액을 회전 증발에 의해 농축시킨 다음에 다시 Et2O에 녹여서 NaHCO3로 세척하고, MgSO4로 건조시키고, 여과하여 물질 3을 얻었다.
단계 4: 얻은 물질 3은 1:1:1 의 CHCl3/ACN/H2O 용액에 넣고 NaIO4 (4.4 eq)과 RuO2_H2O (2.5% mol)를 첨가하여 실온에서 12시간 동안 교반하였다. 반응물 용액을 회전 증발에 의해 농축시킨 다음에 DCM로 추출하고, MgSO4로 건조시켜 물질 4를 얻었다.
단계 5: 얻은 물질 4를 MeOH에 넣어서 Dowex 50WX8 resin를 첨가하여 실온에서 12시간 동안 교반하였다. 여과시킨 다음에 화합물 DPD를 얻었다.
실시예 2. 진지발리스균( P. gingivalis )의 생물막 형성 억제 효과
상기 실시예 1-1 내지 1-3의 화합물의 진지발리스균(포르피로모나스 진지발리스, Porphyromonas gingivalis)의 생물막 형성 억제 효과를 확인하였다.
진지발리스균(P. gingivalis, 한국구강미생물자원센터(KCOM)에서 분양받아 사용)을 배양한 배지에 실시예 1-1 내지 1-3의 화합물을 각각 처리하고, 진지발리스균의 생물막 형성의 정도를 확인하였다.
세포 배양 판(24 웰 플레이트)에 멸균된 커버 유리 슬립(둥근 모양, 12 mm 반지름)을 핀셋을 이용해 각 웰 바닥에 한 장씩 깔고, 진지발리스균(P. gingivalis)이 배양될 배지(BHI 배지 + 보충제)에 세균 간 신호물질 AI-2(Autoinducer-2)의 전구체인 DPD(4,5-dihydroxy-2,3-pentanedione, CAS NO. 142937-55-1) 를 10 μM 되도록 첨가하였다 (상기 배지의 성분인 BHI는 Brain Heart Infusion Medium이며, 보충제로는 헤민 (10 μg/ml)과 비타민 K (0.2 μg/ml)가 사용되었다.). 세균은 DPD를 쿼럼센싱에 이용하면서 세균의 생물막 형성이 증가되는 것으로 알려져 있다. DPD가 포함된 배지에 실시예 화합물(실시예 1-1 내지 1-3의 화합물)을 각각 희석하여, 화합물의 최종 농도가 각각 0.002 μM, 0.02 μM, 0.2 μM, 2 μM 이 되도록 제조하였다.
만들어진 배양액을 유리 슬립이 깔린 세포 배양판에 분주하고 세균을 2 x 108 cell/ml 이 되도록 접종하였다. 실시예 화합물을 처리하지 않은 양성대조군(DPD)의 경우 배지(BHI 배지 + 보충제)에 DPD를 첨가한 뒤, 동일 수의 세균을 접종하였다. 실시예 화합물과 DPD를 모두 처리하지 않은 음성대조군(CT)의 경우, 배양 배지(BHI 배지 + 보충제)에 DPD 대신 PBS(Phosphate Buffered Saline)를 동일한 양만큼 넣어주었다. 완성된 세포 배양판은 37 ℃, 혐기성 조건(10% H2, 10% CO2 및 80% N2)에서 48 시간 동안 유지시키며 세균을 배양하였다.
각 그룹별로 배양된 세균들이 유리 슬립에 형성한 생물막(Biofilm)은 1% 크리스탈 바이올렛(crystal violet) 용액으로 15분 동안 염색시킨 후, PBS(Phosphate buffered saline) 용액으로 3번 세척한 후 아세톤-알콜(20:80,vol/vol)로 탈색하였다. 크리스탈 바이올렛을 포함한 탈색용액을 그룹별로 마이크로플레이트에 200 μl 씩 담은 후 흡광 마이크로플레이트 리더기(Absorbance Microplatereader, Epoch2, Bio-Tek,USA)를 사용하여 흡광도(OD590nm)를 측정하고 그룹별로 비교 및 분석하였다. 그 결과를 도 1 및 도 2에 나타내었다.
도 1 및 도 2에 나타난 바와 같이, 진지발리스균을 배양하지 않은 배지(NT)에는 생물막 형성이 보이지 않았다. 배지에 PBS를 넣어 진지발리스균을 배양한 배지(CT)와 비교하여, 배지에 DPD를 넣어 진지발리스균을 배양한 배지(DPD)의 경우, 쿼럼센싱 작용을 통해 진지발리스균의 생물막 형성이 유의하게 증가하였다. 배지에 DPD와 실시예 화합물을 함께 넣어 진지발리스균을 배양한 배지(DPD+실시예 1-1, DPD+실시예 1-2, DPD+실시예 1-3)의 경우, DPD에 의하여 증가된 진지발리스균의 생물막이 실시예 화합물의 농도 의존적으로 억제되는 것을 확인하였다.
비교실험
상기 실시예 1-1 내지 실시예 1-3의 화합물이 비교예 화합물보다 우수한 효과가 있음을 입증하기 위하여, 아래와 같은 실험을 수행하였다. 비교예 화합물은 한국 특허공개공보 (KR 10-2019-0130983 A)의 <실시예 1>의 화합물 ((Z)-3-(브로모(페닐)메틸렌)이소벤조퓨란-1(3H)-온)을 사용하였다.
1. 진지발리스균( P. gingivalis )의 생물막 형성 억제 효과
실시예 1-2의 화합물과 비교예 화합물의 포르피로모나스 진지발리스 균의 생물막 형성 억제 효과를 확인하였다. 실험과정은 실험예 1과 동일한 방법으로 진행하였으며, 실험결과를 도 3a 내지 도 3e에 나타내었다.
도 3a 내지 도 3e에서 확인할 수 있는 바와 같이, 진지발리스균을 배양하지 않은 배지(NT)에는 생물막 형성이 보이지 않았다. 배지에 PBS를 넣어 진지발리스균을 배양한 배지(CT)와 비교했을 때, 배지에 DPD를 넣어 진지발리스균을 배양한 배지(DPD)의 경우에서 쿼럼센싱 작용을 통해 진지발리스균의 생물막 형성이 유의하게 증가하였다. 배지에 DPD와 화합물을 함께 넣어 진지발리스균을 배양한 배지(DPD+비교예, DPD+실시예 1-2)의 경우, DPD에 의하여 증가된 진지발리스균의 생물막이 화합물의 농도 의존적으로 억제되는 것을 확인하였으며, 동일 농도에서의 진지발리스균의 생물막 형성 억제능 비교에서 비교예 화합물에 비해 실시예 1-2 화합물의 생물막 형성 억제능이 더 좋은 것을 확인하였다.
2. 혈장안정성
실시예 1-2의 화합물과 비교예 화합물의 인간 혈장 및 래트 혈장에서의 혈장안정성을 비교하였다.
1) 시료준비
실시예 1-2의 화합물 및 비교예 화합물과, 양성대조군으로 사용되는 물질(Eucatropine, Loterpresnol)을 DMSO에 녹여 10 mM 농도의 표준원액(stock solution)으로 만들었다. 그 후 각 시험물질의 표준원액을 희석하여 0.2 mM와 1 mM의 표준용액(working solution)으로 제조한 뒤 시험에 사용하였다 (비교예 화합물의 경우 70% acetonitrile, 실시예 1-2의 화합물의 경우 50% acetonitrile을 용매로 사용).
2) 시험방법
양성대조군과 시험물질 표준용액을 2종(인간, 래트)의 혈장(plasma)이 각각 1 μM, 5 μM의 농도로 포함된 튜브(tube)에 넣은 후, 37 ℃에서 시간(0, 30, 60, 120, 240 minutes)에 따라 흔들어 섞어주면서 배양하였다. 각 시간마다 혼합액 샘플을 반응 종료액(quench reagent)이 400 μl이 포함된 세포배양판(96 well plate)에 100 μl씩 분주하여 시험을 종료시키고, 원심분리(5000 x g, 10 min)한 후 상층액을 100 μl 걷어내어 200 μl의 고순도수(ultrapure water)와 섞어준 뒤 해당 용액을 LC-MS/MS 시스템에 주입하여 각 시간대의 약물을 분석함으로써 비교예와 실시예 1-2의 화합물에 대한 혈장안정성을 평가하였다.
3) 시험결과
인간 혈장에서의 안정성을 나타내는 결과를 도 4a(실시예 1-2의 화합물) 및 도 4b (비교예 화합물)에, 래트 혈장에서의 안정성을 나타내는 결과를 도 4c(실시예 1-2의 화합물) 및 도 4d(비교예 화합물)에 나타내었다.
도 4a 내지 도 4d에서 확인할 수 있는 바와 같이, 비교예 화합물은 인간 혈장 및 래트 혈장에서 시간이 흐름에 따라 혈장에 남아있는 화합물의 양이 감소하였으나 (도 4b, 도 4d), 실시예 1-2의 화합물은 혈장에 안정적으로 남아있는 것을 확인하였다 (도 4a, 도 4c).
실시예 3. 진지발리스균( P. gingivalis )의 진지페인 발현 억제 효과
진지발리스균을 배양한 배지에 실시예 화합물을 각각 처리하고, 진지발리스균이 생성하는 주요 병독력 인자이자 단백질 분해효소인 3가지 진지페인(gingipain) 단백질((Lysine-gingipain (Kgp), Arginine-gingipain A (RgpA), 및 Arginine-gingipain B (RgpB))의 발현의 정도를 확인하였다.
세균 간 신호물질(Autoinducer-2)의 전구체인 DPD (4,5-dihydroxy -2,3- pentane dione) 10 μM 과 실시예 화합물 2 μM을 포함하거나 또는 실시예 화합물을 포함하지 않은 배양액을 세포배양판(48 웰 플레이트)에 각 분주한 뒤, 진지발리스균(2x108 cell/ml)을 군별로 접종하였고, 세균이 접종된 배양액은 37 ℃ 혐기성 조건(10% H2, 10% CO2 및 80% N2)에서 48시간 동안 배양하였다.
48시간 후 각 배양액을 13,000 rpm에서 1분 동안 원심분리하여 상층액을 제거하고, easy-BLUETM Total RNA Extraction kit (iNtRON Biotechnology, Sungnam, Korea)를 이용하여 total RNA를 추출 후, cDNA를 합성한 뒤 real-time PCR 기법으로 진지페인 유전자의 발현을 확인하였다. cDNA는 AccuPower ® CycleScript RT PreMix dN6 (Bioneer, Daejeon, Korea)를 이용해 합성하였고, Power SYBRTM Green PCR Master Mix (Applied Biosystems, Foster City, CA, USA)을 이용하여 정량적 역전사 중합효소 연쇄반응(Real-time (quantitative) reverse transcription PCR, RT-qPCR)을 실시하였다.
증폭에 사용한 primer sequence는 아래 표 1에 나타내었으며 RT-qPCR 증폭 조건은 95 ℃에서 3분간 효소를 활성화(enzyme activation)한 후, 95℃에서 10초간 변성(denaturation), 60 ℃에서 30초간 프라이머 결합(annealing) 과정을 40회 반복하였고, Bio-Rad CFX Connect Real-Time PCR Detection System (Bio-Rad, Hercules, CA, USA)을 이용해 분석하였다. 진지페인 유전자의 발현 수준을 정규화(normaliztion)하기 위해 16s rRNA 유전자를 사용하였으며 Comparative Ct Method(ΔΔCt)를 이용하여 유전자 발현량을 계산하여 이를 도 5a 내지 도 5c에 나타내었다.
유전자 프라이머 시퀀스
Lysine-gingipain (Kgp) fwd: 5'-CAACCAAAGCCAAGAAGA-3' (서열번호 1)
rev: 5'-CGAAGCTGAAGTAGGAAC-3' (서열번호 2)
Arginine-gingipain A (RgpA) fwd: 5'-GCTCTTTCCATAAACGTAAG-3' (서열번호 3)
rev: 5'-GACACTCGTGAGATGAAG-3' (서열번호 4)
Arginine-gingipain B (RgpB) fwd: 5'-CTTCCACTTTCACATCCTTTA-3' (서열번호 5)
rev: 5'-CTGACGATGGTGATATGG-3' (서열번호 6)
16s rRNA fwd: 5'-ACGAGTATTGCATTGAATG-3' (서열번호 7)
rev: 5'-ACCCTTTAAACCCAATAAATC-3' (서열번호 8)
도 5a 내지 도 5c에 나타난 바와 같이, 아무것도 처리하지 않은 군(control, 대조군)과 비교하여, AI-2의 전구체인 DPD를 처리한 군(DPD)의 경우 진지발리스균이 쿼럼센싱 신호분자를 인식하여 3가지 진지페인 유전자(rgpA, rgpB, kgp)의 발현량이 모두 대조군보다 증가하였다. DPD와 실시예 화합물을 각각 함께 처리한 군(DPD+실시예 1-1, DPD+실시예 1-2)의 경우, DPD에 의해 증가된 3가지 진지페인 유전자의 발현량이 감소하는 것을 확인하였다.
실시예 4. 세포 독성 평가
실시예 화합물이 마우스 골수유래 대식세포에서 세포 독성을 나타내는지 여부를 평가하였다.
8-12주령 C57BL/6J 마우스 (입수처: 대한바이오링크)의 넙다리뼈 및 정강뼈에서 26 g 주사기를 이용하여 골수를 분리하였고, 분리한 골수는 150π 세포배양 plate에서 IMDM media + 30% L929 cell supernatnant + 10% fetal bovine serum + 1% pencillin/streptomycin + 1% non-essential amino acid + 1% sodium pyruvate 조성의 배지로 6일 동안 대식세포로 분화시킨 후 실험에 사용하였다.
분화된 대식세포는 1x106 cell/ml의 농도로 48 well plate에 200 μl씩 seeding 하고 37 ℃, 5% CO2 조건에서 12시간 동안 안정화하였다. 배양한 세포의 상층액을 제거한 후 Serum free 배지에 실시예 2의 화합물은 0.5, 1, 2, 4, 8, 16 μM 농도로 희석하여 200 μl씩 처리하고 37 ℃, 5% CO2 조건에서 24시간 동안 배양하였다.
이후 배양한 세포의 상층액을 제거하고 400 μg/ml 농도의 MTT 용액을 200 μl 처리한 후 7 ℃, 5% CO2 조건에서 4 시간 반응하였다. 이후 반응액을 제거하고 DMSO를 200 μl 첨가, 570 ㎚에서 흡광도를 측정하였다. 이 때, 아무것도 처리하지 않은 세포의 세포 생존율을 100% 기준으로 하여, 시료를 처리한 세포의 생존율을 계산하여 도 6에 나타내었다.
도 6에서 확인할 수 있는 바와 같이, 실시예 1-2의 화합물은 마우스 골수유래 대식세포에서 16 μM 이하의 농도에서는 세포 독성을 나타내지 않는 것을 확인하였다.
실시예 5. 대장균( E. coli ), 녹농균( P. aeruginosa ), 아시네토박터균( A. baumannii )의 생물막 형성 억제 효과
1) 대장균 생물막 형성 억제 효과
실시예 1-2의 화합물의 대장균(E. coli) (KCTC 2571(ATCC 8739); 한국구강미생물자원센터(KCOM)에서 입수)의 생물막 형성 억제 효과를 확인하였다.
세포 배양 판(24 웰 플레이트)에 멸균된 커버 유리 슬립(둥근 모양, 12 mm 반지름)을 핀셋을 이용해 각 웰 바닥에 한 장씩 깔고, 세균이 배양될 배지(LB배지)에 상기 실시예 1-2의 화합물을 최종 농도가 0.006 μg/ml, 0.06 μg/ml, 0.6 μg/ml, 1.2 μg/ml, 2.4 μg/ml, 4.8 μg/ml 이 되도록 희석하였다.
만들어진 배양액을 유리 슬립이 깔린 세포 배양판에 분주하고 대장균을 2x107cell/ml이 되도록 접종하였다. 상기 화합물을 처리하지 않는 양성대조군(CT)의 경우 상기 화합물이 포함되지 않은 배지(LB)에 동일한 수의 균만 접종했다. 상기 화합물과 세균을 모두 처리하지 않은 음성대조군(NT)의 경우 배지(LB 배지)만 단독으로 처리하였다. 완성된 세포 배양판은 37 ℃, 혐기성 조건(10% H2, 10% CO2 및 80% N2)에서 48 시간 동안 유지시키며 세균을 배양하였다.
각 그룹별로 배양된 세균들이 유리 슬립에 형성한 생물막(Biofilm)은 1% 크리스탈 바이올렛(crystal violet) 용액으로 15분 동안 염색시킨 후, PBS(Phosphate buffered saline) 용액으로 3번 세척한 후 아세톤-알콜(20:80,vol/vol)로 탈색하였다. 크리스탈 바이올렛을 포함한 탈색용액을 그룹별로 96 웰 마이크로플레이트에 200㎕ 씩 담은 후 흡광 마이크로플레이트 리더기(Absorbance Microplatereader, Epoch2, Bio-Tek,USA)를 이용하여 흡광도(OD590nm)를 측정하고 생물막 형성도를 비교하였으며 그 결과를 도 7a 및 7b에 나타내었다.
2) 녹농균, 아시네토박터균 생물막 형성 억제 효과
실시예 1-2의 화합물의 녹농균(P. aeruginosa) (입수처: 한국구강 한국구강미생물자원센터(KCOM))와 아시네토박터균(A. baumannii) (입수처 : 한국미생물보존센터(KCCM))의 생물막 형성 억제 효과를 확인하였다.
세포 배양 판(24 웰 플레이트)에 멸균된 커버 유리 슬립(둥근 모양, 12 mm 반지름)을 핀셋을 이용해 각 웰 바닥에 한 장씩 깔고, 세균이 배양될 배지(녹농균: LB배지, 아시네토박터균: NB배지)에 상기 실시예 1-2의 화합물을 최종 농도가 0.006 μg/ml, 0.06 μg/ml, 0.6 μg/ml 이 되도록 희석하였다.
만들어진 배양액을 유리 슬립이 깔린 세포 배양판에 분주하고 각 세균을 2x107cell/ml이 되도록 접종하였다. 상기 화합물을 처리하지 않는 양성대조군(CT)의 경우 상기 화합물이 포함되지 않은 배지(LB 또는 NB)에 동일한 수의 균만 접종했다. 상기 화합물과 세균을 모두 처리하지 않은 음성대조군(NT)의 경우 배지(LB 또는 NB)만 단독으로 처리하였다. 완성된 세포 배양판은 37 ℃, 혐기성 조건(10% H2, 10% CO2 및 80% N2)에서 48 시간 동안 유지시키며 세균을 배양하였다.
각 그룹별로 배양된 세균들이 유리 슬립에 형성한 생물막(Biofilm)은 1% 크리스탈 바이올렛(crystal violet) 용액으로 15분 동안 염색시킨 후, PBS(Phosphate buffered saline) 용액으로 3번 세척한 후 아세톤-알콜(20:80,vol/vol)로 탈색하였다. 크리스탈 바이올렛을 포함한 탈색용액을 그룹별로 96 웰 마이크로플레이트에 200㎕ 씩 담은 후 흡광 마이크로플레이트 리더기(Absorbance Microplatereader, Epoch2, Bio-Tek,USA)를 이용하여 흡광도(OD590nm)를 측정하고 생물막 형성도를 비교하였으며 그 결과를 도 7c 및 도 7d에 나타내었다.
상기 도 7a 내지 도 7d에서 확인할 수 있는 바와 같이, 배양 48시간 후 각 세균(대장균, 녹농균, 아시네토박터균)의 생물막(biofilm)이 대조군(CT)에서는 증가했으나 실시예 1-2의 화합물을 처리한 그룹의 경우 생물막이 농도의존적으로 유의하게 억제됨을 확인할 수 있었다.
실시예 6. 대장균( E.coli )에 대한 항생제 병용효과
세포배양판(96 웰 플레이트)에 대장균의 배양배지(LB)를 100 μl씩 분주한 뒤, 대조군으로는 3가지 항생제 (이미페넴(Imipenem; IPM, Sigma-Aldrich), 메로페넴(Meropenem; MEM, Sigma-Aldrich), 세프트리악손(Ceftriaxone; CRO, Sigma-Aldrich))를 각각 최종 농도 0.0312 μg/ml 내지 32 μg/ml 이 되도록 첨가하여 연속 희석해 주었다. 상기 실시예 1-2의 화합물 처리에 의해 항생제의 효능이 증가하는지 확인하기 위하여 실험군에는 각 항생제 희석액에 실시예 1-2의 화합물이 1 μg/ml 포함되도록 혼합하였다. 대조군 및 실험군의 최종 볼륨은 200μl이 되도록 하고 각 웰에 대장균을 1x105cell/ml 으로 접종한 뒤 37℃에서 24 내지 48시간동안 배양하였다. 배양이 끝난 후 흡광 마이크로플레이트 리더기(Absorbance Microplatereader, Epoch2, Bio-Tek,USA)를 이용하여 각 웰의 흡광도(OD600nm)를 측정하여 대조군과 실험군의 최소 생육 저해 농도를 비교해 그 결과를 도 8에 나타내었다.
도 8에서 확인할 수 있는 바와 같이, 대장균에 대한 3가지 항생제(Imipenem(IPM), Meropenem(MEM), Ceftriaxone(CRO)) 의 최소 생육 저해 농도가 실시예 화합물에 의해 20% 내지 50% 이상 감소하였다. 이를 통해 항생제를 단독으로 처리했을 때에 비해 본원발명의 실시예 화합물의 병용 처리시 기존 항생제의 효능이 향상되었음을 확인하였다.
실시예 7. 신경세포 염증억제 및 보호효과 확인
세포 배양 판(6 웰 플레이트)에 사람 신경모세포종(SH-SY5Y 세포)(입수처: 한국세포주은행)를 3x106 cell/well로 처리해준 후 24시간 동안 37 ℃, 5% CO2 배양기에서 배양하였다. 세포배양판에 부착된 신경세포에 음성 대조군은 배양배지만 3 ml 처리하였고, 양성 대조군으로는 진지발리스균(P. gingivalis)(한국구강미생물자원센터(KCOM)에서 분양받아 사용)을 감염비율 500(MOI500)로 접종하였다. 실시예 화합물의 신경세포 염증 완화 효과를 확인하기 위해 실험군으로는 동일한 수의 진지발리스균 접종 후 실시예 1-2의 화합물을 1 μg/ml (2.95 μM)이 되도록 배지에 희석하여 처리하였다.
각 그룹별 완성된 세포배양판은 24시간동안 37℃, 5% CO2 배양기에서 배양하였다. 배양이 끝난 뒤 군별로 광학현미경 분석을 통해 염증반응에 의한 신경세포의 형태(Morphology)변화를 확인하였고 그 결과는 도 11에 나타내었다.
도 11에서 확인할 수 있는 바와 같이, 진지발리스균(P. gingivalis) 감염 자극원에 의해 염증이 유도된 신경세포에서는 세포의 형태가 변형되는 등 세포의 손상이 확인되었으나 실시예 화합물의 처리에 의해 신경세포가 보호되는 것을 확인하였다.
Real-time PCR 분석
광학현미경 분석이 끝난 후 세포배양판에서 상층액은 제거하고, 남아있는 세포에 대해 Real-time PCR 분석을 통해 각 군별로 신경세포 내 염증성 사이토카인 레벨을 분석하였다. 군별로 easy-BLUETM Total RNA Extraction kit (iNtRON Biotechnology, Sungnam, Korea)의 시약 1 ml을 처리하여 신경세포를 용해시킨 뒤 용해액으로부터 total RNA를 추출하여 cDNA를 합성하고 Real-time PCR기법을 이용하여 염증성 사이토카인 유전자 발현을 확인하였다. cDNA는 AccuPower ® CycleScript RT PreMix dT20 (Bioneer, Daejeon, Korea)으로 합성하였고, Power SYBR™ Green PCR Master Mix (Applied Biosystems, Foster City, CA, USA)을 이용하여 Real-time (quantitative) reverse transcription PCR (RT-qPCR)을 진행하였다.
사용한 primer sequence는 아래 표 2에 나타내었으며 증폭 조건은 95℃에서 10분간 효소를 활성화(enzyme activation)한 후, 95℃에서 10초간 변성(denaturation), 60℃에서 30초간 프라이머 결합(annealing) 과정을 40회 반복하였고 기기는 Bio-Rad CFX Connect Real-Time PCR Detection System (Bio-Rad, Hercules, CA, USA)을 이용하였다. 하우스키핑 유전자인 GAPDH (Glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase)의 발현양을 기준으로 Comparative Ct Method(ΔΔCt)를 이용하여 염증성 사이토카인 유전자의 상대적 발현양을 계산하였으며 그 결과는 도 12에 나타내었다.
유전자 프라이머 시퀀스
TNF-α fwd: 5'-CAGAGGGAAGAGTTCCCCAG-3' (서열번호 9)
rev: 5'-CCTCAGCTTGAGGGTTTGCTAC-3' (서열번호 10)
IL-6 fwd: 5'-GTGAGGAACAAGCCAGAGC-3' (서열번호 11)
rev: 5'-TACATTTGCCGAAGAGCC-3' (서열번호 12)
IL-8 fwd: 5'-TTTTGCCAAGGAGTGCTAAAGA-3' (서열번호 13)
rev: 5'-AACCCTCTGCACCCAGTTTTC-3' (서열번호 14)
GAPDH fwd: 5'-GAAGGTGAAGGTCGGAGTC-3’ (서열번호 15)
rev: 5'-AGATGGTGATGGGATTTC-3' (서열번호 16)
ELISA 분석
세포배양판에서 분리한 상층액 샘플로는 ELISA 기법을 통해 신경세포에서 분비되는 염증성 사이토카인의 양을 측정하였다. 캡쳐 안티바디를 96 웰 플레이트에 적절한 농도로 코팅한 후 25℃, 24시간동안 배양한 뒤 워시버퍼로 세 번 세척해주었다. 300㎕의 Reagent Diluent 버퍼를 이용하여 25℃, 1시간동안 블로킹을 진행하고 워시버퍼로 세 번 세척하였다. 그 후 시험 샘플과 스텐다드 용액을 100㎕씩 처리한 후 2시간 동안 배양하였다. 모든 실험 군들은 각 그룹당 2개의 웰 (이중)에 동일하게 처리되었고, 처리시 워시버퍼로 세 번 세척해주었다. 디텍션 안티바디를 적절한 농도로 100㎕씩 처리하여 2시간 동안 배양한 뒤 워시버퍼로 세 번 세척해주었다. 100㎕의 streptavidin-HRP를 처리한 후 20분동안 빛을 차단한 후 25℃에서 배양하고, 배양이 끝난 후 50㎕의 stop solution을 처리한 후 흡광도(O.D450nm)를 측정하였다. 측정값들의 평균으로 결과값을 산출하였으며 산출된 염증성 사이토카인의 양은 도 13에 나타내었다.
도 12 및 도 13에서 확인할 수 있는 바와 같이, 신경세포에서 주요 염증성 사이토카인(IL-6, IL-8, TNF-α)의 유전자 발현과 생성이 실시예 화합물의 처리에 의해 억제되어 신경염증이 완화되는 것을 확인할 수 있었다.
실시예 8. 세포독성 평가
실시예 화합물의 세포안전성을 확인하기 위해 실험에 사용된 신경세포에 대한 세포독성을 확인하였다.
실시예 화합물이 신경세포에 대해 독성을 나타내는지 평가하기 위해, 세포배양판(48 well plate)에 사람 신경모세포종(SH-SY5Y, 3x105 cell/well)를 분주한 뒤 실시예 1-2의 화합물을 2, 4, 8, 16, 32 μM 농도로 처리하여 37 ℃, 5% CO2배양기에서 24시간 동안 배양하였다. 24시간 후 CCK-8(cell counting kit-8, Dojindo Molecular Technologies, Inc) solution을 각 웰에 50 ㎕씩 동일하게 첨가한 뒤 37 ℃, 5% CO2배양기에서 1-3시간 동안 재배양하였다. 배양 1시간 간격으로 흡광도(O.D450nm)를 측정하면서 세포활성도를 평가하였고, 실시예 화합물을 처리하지 않은 대조군(Control)의 세포생존율을 100% 기준으로 하여 각 실험군의 세포 생존율을 계산하고 그 결과를 도 8에 나타내었다.
도 14에서 확인할 수 있는 바와 같이, 실시예 화합물은 신경세포에서 16 μM 이하의 농도에서는 세포 독성을 나타내지 않았다.
실시예 9. 혈뇌장벽(Blood-brain barrier) 투과 시험결과
실시예 1-2의 화합물을 10% DMSO + 65% PEG400 + 25% Saline 조성의 부형제에 0.4mg/ml의 농도로 희석하여 조제한 뒤, 수컷 SD랫드(Zhejiang Vital River Laboratory Animal Technology Co., Ltd)에 kg당 5ml씩 정맥주사(IV) 투여방식으로 주입한 뒤 각 시간별로(0.25 h, 0.5 h, 1 h, 5 h, 10 h) 혈액샘플을 60μl씩 채취하였다. 채취한 혈액샘플은 4 ℃에서 6분 동안 8000rpm으로 원심분리한 뒤, 상층액을 거둬 각 시간별 혈장샘플을 수집하였으며 분석전까지 -50 ℃에 보관한 뒤 분석에 사용하였다.
혈장 내 물질의 농도를 분석하기 위해 20μl의 각 시간별 샘플과 표준샘플, QC(Quality Control)샘플을 내부표준물질(톨부타미드(Cas No. 64-77-7) 200ng/ml, 프로프라놀롤(Cas No. 318-98-9) 50ng/ml 및 Dic(N,N′-Diisopropylcarbodiimide)(Cas No. 693-13-0) 500ng/ml)를 포함하고 있는 60μl의 아세토나이트릴(ACN)(Cas No. 75-05-8)와 혼합하였다. 혼합액은 1분간 vortex 한 후 원심분리(13000rpm, 4℃, 10분)하고 상층액(50μl)을 분리하여 정제수(150μl)가 든 96-well plate에 옮긴 뒤 10분간 흔들어 섞어주었다. 최종 혼합액(3μl)를 LC-MS/MS system에 주입하여 각 시간별 혈장샘플 내 화합물의 농도를 분석하였고 그 결과를 도 15에 나타내었다.
뇌 샘플의 경우 뇌 조직에 있는 샘플만을 얻어내기 위해 심장관류(heart perfusion)를 수행한 후 뇌 조직을 분리하였다. 분리한 뇌 조직에 중량기준으로 3배(w/v)의 식염수를 첨가한 후, 함께 갈아서 균질화된 샘플액을 제조하였다. 20μl의 각 뇌샘플, 표준샘플, QC샘플을 내부표준물질(톨부타미드(Cas No. 64-77-7) 200ng/ml, 프로프라놀롤(Cas No. 318-98-9) 50ng/ml 및 Dic(N,N′-Diisopropylcarbodiimide)(Cas No. 693-13-0) 500ng/ml)를 포함하는 60μl 의 아세토나이트릴(ACN) (Cas No. 75-05-8)와 혼합한 뒤, 혼합액을 1분간 vortex 한 후 원심분리(13000rpm, 4℃, 10분)하였고, 상층액(50μl)을 분리하여 정제수(150μl)가 든 96-well plate에 옮긴 뒤 10분간 흔들어 섞어주었다. 최종 혼합액(3μl)를 LC-MS/MS system에 주입하여 각 시간별 뇌 샘플 내 화합물의 농도를 분석하였다. 뇌 조직 내 화합물의 농도는 산출된 샘플액 농도(ng/ml)에서 희석배수를 반영하여 뇌 조직내 농도(ng/g)로 환산하여 분석하였으며 그 결과를 도 16에 나타내었다.
도 15 및 도 16에서 확인할 수 있는 바와 같이, 실시예 화합물을 Male SD rat에 2mg/kg 용량으로 IV 투여한 결과 실시예 화합물이 혈액을 통해 이동한 뒤 혈뇌장벽을 통과하여 뇌 내에 도달하였고, 투여 후 10시간까지 실시예 화합물이 뇌 내에 잔류하는 것을 확인하였다. 이를 통해 실시예 화합물이 표적부위인 뇌 내 병변에서 작용하여 신경퇴행성 질환을 치료할 수 있음을 확인하였다.
실시예 10. 대식세포에서의 항염증 효과확인
실시예 화합물에 의한 염증 감소 효과를 확인하기 위해 마우스 골수유래 대식세포를 분화시키고 화합물 처리에 의한 대식세포의 염증성 사이토카인(IL-1β)의 생성 변화를 측정하였다.
8-12주령 C57BL/6J 마우스(입수처: 대한바이오링크)의 넙다리뼈 및 정강뼈에서 26 g 주사기를 이용하여 골수를 분리하였고, 분리한 골수는 150pi 세포배양 plate에서 IMDM media + 30% L929 cell supernatnant + 10% fetal bovine serum + 1% pencillin/streptomycin + 1% non-essential amino acid + 1% sodium pyruvate 조성의 배지로 6일 동안 대식세포로 분화시킨 후 실험에 사용하였다.
분화된 대식세포는 1x106 cell/ml 의 농도로 48 well plate에 200 μl 씩 분주하고 37℃, 5% CO2 조건에서 12 시간동안 안정화 하였다. 배양한 세포의 상층액을 제거한 후 Serum free 배지에 LPS를 100 ng/ml 농도로 180 μl 처리하여 5시간동안 priming 하였다. 실시예 1-2의 화합물은 0.78125, 1.5625, 3.125, 6.25, 12.5, 25 mg/ml 농도로 희석하여 20 μl씩 첨가하였고 (작용농도 0.078125, 0.15625, 0.3125, 0.625, 1.25, 2.5 mg/ml) 1 시간 후 ATP (10 mM 농도로 20 μl 첨가. 30분 배양)를 조건에 맞게 처리하였다. 배양한 세포 상층액 샘플을 채취한 후 ELISA 기법을 통해 대표적인 염증성 사이토카인이자 NLRP3 임플라마좀(Inflammasomes) 활성에 의해 방출되는 사이토카인인 IL-1β의 양을 측정하여 도 17에 나타내었다.
도 17에서 확인할 수 있는 바와 같이, 대식세포에서 자극원에 의해 증가된 IL-1β 방출이 실시예 1-2의 화합물에 의해 농도의존적으로 억제하는 것을 확인할 수 있었다. 이를 통해 대식세포에서 유도된 염증반응이 실시예 화합물에 의해 억제됨을 확인하였다.
실시예 11. 세포 독성 평가
실시예 화합물의 세포안전성을 확인하기 위하여 마우스 골수유래 대식세포와 인간 단핵구 세포주(THP-1)(입수처: 한국세포주은행(KCLB))에서 세포 독성을 나타내는지 여부를 평가하였다.
대식세포의 경우 분화된 대식세포를 1x106 cell/ml 의 농도로 48 well plate에 200 μl씩 seeding 하고 37 ℃, 5% CO2 조건에서 12시간 동안 안정화 하였다. 배양한 세포의 상층액을 제거한 후 Serum free 배지에 실시예 1-2의 화합물을 0.5, 1, 2, 4, 8, 16 μM 농도로 희석하여 200 μl씩 처리하고 37 ℃, 5% CO22 조건에서 24시간 동안 배양하였다.
이후 배양한 세포의 상층액을 제거하고 400 μg/ml 농도의 MTT 용액을 200 μl 처리한 후 7 ℃, 5% CO2 조건에서 4 시간 반응하였다. 이후 반응액을 제거하고 DMSO를 200 μl 첨가, 570 nm에서 흡광도를 측정하였다. 이 때, 아무것도 처리하지 않은 세포의 세포 생존율을 100% 기준으로 하여, 시료를 처리한 세포의 생존율을 계산하여 도 18에 나타내었다.
인간 단핵구 세포주(THP-1)는 10% fetal bovine serum (Hyclone, Waltham, MA, USA), 2.05 mM L-glutamate 와 항생제(100 units/ml penicillin, 100 μg/ml streptomycin)를 보충한 RPMI 1640 배지(Hyclone, Waltham, MA, USA)에 배양한 뒤, 1x105 cells/well의 농도로 96 well microtiter plate에 seeding하고 실시예 1-2의 화합물의 최종 농도가 0.002 μM, 0.02 μM, 0.2 μM, 2μM이 되도록 희석하여 각 well의 세포에 처리한 뒤 24시간 동안 배양하였다. 이후 배양된 세포에 Cell Counting Kit-8 (CCK-8, DOJINDO, Kumamoto, Japan) 용액을 각 well에 10 μl씩 처리한 뒤 시간별(1 h, 2 h, 3 h)로 450 nm에서 흡광도를 측정하고 마지막 시간대인 3 h의 흡광도 데이터를 기준으로 결과를 도출하였다.
이 때, 아무것도 처리하지 않은 세포의 세포 생존율을 100% 기준으로 하여, 시료를 처리한 세포의 생존율을 계산하여 도 19에 나타내었다.
도 18 및 도 19에서 확인할 수 있는 바와 같이, 실시예 1-2의 화합물은 마우스 골수유래 대식세포에서 16 μM 이하의 농도에서 세포독성을 나타내지 않았으며, 인간 단핵구 세포주(THP-1)에서 모든 농도에서 세포 독성을 나타내지 않았다.
실시예 12. 랫드 소핵시험을 통한 약물안전성 평가
실험동물인 랫드(구입처: ORIENTBIO INC., Republic of Korea)에서의 실시예 화합물의 안전성을 확인하기 위해 Sprague-Dawley 랫드 골수세포를 이용하여 물질 투여 후 일반증상, 체중변화 및 소핵 유발 유무(유전독성)를 평가하였다.
SD 랫드의 투여부위(피하)를 제모하고, 실시예 화합물을 일회용 주사기를 이용하여 투여농도를 저중량 (500mg/kg/day), 중용량 (1000mg/kg/day), 고용량 (2000mg/kg/day)로 설정하여 시험계의 좌우측 경배부 피하에 분할하여 투여(각 10ml/kg/day씩)하였다. 투여기간 동안 2회/일 (투여직전 및 투여직후), 그 외 기간 동안 1회/일, 각 개체별 외관, 행동 및 배설물 등의 일반증상을 관찰하였고 그 결과를 아래 표 3에 나타내었다.
또한 투여개시일 및 골수채취일에 체중을 측정하여 물질 투여에 의한 변화 유무를 확인하였고 그 결과를 아래 표 4에 나타내었다.
시험물질 2차 투여 후 24시간에는 각 그룹별로 대퇴골을 적출하여 골수세포를 채취였고, 골수세포부유액에 10% 중성포르말린 0.5 mL를 넣고 5분간 고정한 뒤, 5분간 원심분리 (4 ℃, 1,000 rpm, Micro17TR, Hanil Science Industrial, Republic of Korea)하여 상층액을 제거하였다. 그 후, 침전된 골수세포에 10% 중성포르말린 0.3 mL를 넣어 부유시킨 후 cell strain로 여과하여 보관용 튜브로 옮겼다. 고정한 골수세포 부유액을 커버글라스에 떨어뜨린 후, 20 μL의 0.05% acridine orange가 도포된 슬라이드글라스를 덮어 관찰용 슬라이드를 제작하였고, 현미경 (600배 배율, BX51, Olympus, Japan)으로 관찰용 슬라이드를 관찰하였다. 1개체당 다염성적혈구(PCE, Polychromatic erythrocyte)를 4,000개씩 관찰하고 각 개체마다 다염성적혈구에 대한 소핵다염성적혈구(MNPCE, Micronucleated polychromatic erythrocyte)의 출현율(MNPCE/PCE)을 구하여 그 결과를 아래 표 3에 나타내었다.
또한 관찰결과에서 시험물질군(실시예 1-2의 화합물 처리)의 총 적혈구 수에 대한 다염성적혈구의 비율이 음성대조군의 20% 이상으로 나타나는지 확인하였고, 골수세포의 증식억제 지표로서 개체당 총 적혈구 500개를 관찰하여 총 적혈구에 대한 다염성적혈구의 비(PCE/(PCE+NCE))를 구하여 그 결과를 아래 표 5에 나타내었다. 양성대조군으로는 사이클로포스파미드(Cyclophosphamide, Cas No: 50-18-0)을 20mg/kg/day의 용량으로 투여하였다.
Figure PCTKR2023002477-appb-img-000014
Figure PCTKR2023002477-appb-img-000015
Figure PCTKR2023002477-appb-img-000016
실험결과 상기 표 3에서 확인할 수 있는 바와 같이, 관찰기간 동안 실시예 1-2의 화합물의 모든 투여용량에서, 시험물질군(실시예 1-2의 화합물 투여군)의 랫드의 임상징후에 이상현상이 나타나지 않았다.
또한 상기 표 4에서 확인할 수 있는 바와 같이, 실시예 1-2의 화합물의 모든 투여용량에서, 시험물질군은 음성대조군과 비교하여 통계학적으로 유의미한 체중변화가 나타나지 않았다.
또한 상기 표 5에서 확인할 수 있는 바와 같이, 실시예 1-2의 화합물의 모든 투여용량에서, 시험물질군은 음성대조군과 비교하여 다염성적혈구 중 소핵다염성적혈구의 출현빈도(MNPCE/PCE)가 통계학적으로 유의한 차이가 나타나지 않았으며, 총 적혈구 중 다염성적혈구의 비율[PCE/(PCE+NCE)]도 음성대조군과 비교하여 통계학적으로 유의한 차이가 나타나지 않았다. 반면, 양성대조군에서는 다염성적혈구의 비율은 음성대조군과 비교하여 통계학적으로 유의한 차이가 확인되지 않았지만 다염성적혈구 중 소핵다염성적혈구의 출현빈도가 음성대조군과 비교하여 통계학적으로 유의한 증가가 확인되었다(p < 0.01).
상기 결과를 통해 실시예 화합물은 랫드 골수세포에 대해 소핵 유발성이 나타나지 않아 안전한 것으로 확인되었다.
이상의 설명으로부터, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 이와 관련하여, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (33)

  1. 아래 화학식 1의 화합물, 이의 이성질체, 및 이들의 약학적으로 허용 가능한 염으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 유효성분으로 포함하는, 인플라마좀 매개 질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물:
    [화학식 1]
    Figure PCTKR2023002477-appb-img-000017
    상기 화학식 1에서,
    상기
    Figure PCTKR2023002477-appb-img-000018
    는 치환되거나 비치환된 C3-7의 사이클로알킬, 하나 이상의 이중결합을 포함하는 치환되거나 비치환된 C3-7의 사이클로알케닐, N, O, 및 S로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 헤테로 원자를 포함하는 치환되거나 비치환된 C3-7의 헤테로사이클로알킬, 하나 이상의 이중결합을 포함하고 N, O, 및 S로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 헤테로 원자를 포함하는 치환되거나 비치환된 C3-7의 헤테로사이클로알케닐, 치환되거나 비치환된 C6-10의 아릴, 또는 N, O, 및 S로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 헤테로 원자를 포함하는 치환되거나 비치환된 C5-10의 헤테로아릴이고,
    상기 치환된 사이클로알킬, 치환된 사이클로알케닐, 치환된 헤테로사이클로알킬, 치환된 헤테로사이클로알케닐, 치환된 아릴, 또는 치환된 헤테로아릴은, 히드록시, 할로젠, 시아노, 니트로, 아미노, 치환되거나 비치환된 C1-10의 직쇄 또는 분지쇄 알킬, 및 치환되거나 비치환된 C1-10의 직쇄 또는 분지쇄 알콕시로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 치환기로 치환될 수 있고,
    상기 치환된 알킬 또는 치환된 알콕시는 히드록시, 할로젠, 시아노, 니트로, 아미노, C1-5의 직쇄 또는 분지쇄 알킬, 및 C1-5의 직쇄 또는 분지쇄 알콕시로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 치환기로 치환될 수 있고,
    상기 R3는 치환되거나 비치환된 C1-10의 직쇄 또는 분지쇄 알킬, 치환되거나 비치환된 C1-10의 직쇄 또는 분지쇄 알콕시, 치환되거나 비치환된 C3-7의 사이클로알킬, N, O, 및 S로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 헤테로 원자를 포함하는 치환되거나 비치환된 C3-7의 헤테로사이클로알킬, 치환되거나 비치환된 C6-10의 아릴, 또는 N, O, 및 S로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 헤테로 원자를 포함하는 치환되거나 비치환된 C5-10의 헤테로아릴이고,
    상기 치환된 알킬은 히드록시, 할로젠, 시아노, 니트로, 아미노, C1-5의 직쇄 또는 분지쇄 알킬, 및 C1-5의 직쇄 또는 분지쇄 알콕시로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 치환기로 치환되거나; 치환되거나 비치환된 C6-10의 아릴, 또는 N, O, 및 S로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 헤테로 원자를 포함하는 치환되거나 비치환된 C5-10의 헤테로아릴로 치환될 수 있고,
    상기 치환된 알콕시, 치환된 사이클로알킬, 치환된 헤테로사이클로알킬, 치환된 아릴, 또는 치환된 헤테로아릴은 히드록시, 할로젠, 시아노, 니트로, 아미노, C1-5의 직쇄 또는 분지쇄 알킬 및 C1-5의 직쇄 또는 분지쇄 알콕시로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 치환기로 치환될 수 있고,
    상기 R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소, 할로젠, 치환되거나 비치환된 C1-10의 직쇄 또는 분지쇄 알킬, 치환되거나 비치환된 C1-10의 직쇄 또는 분지쇄 알콕시, 치환되거나 비치환된 C6-10의 아릴, 또는 N, O, 및 S로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 헤테로 원자를 포함하는 치환되거나 비치환된 C5-10의 헤테로아릴이고,
    상기 치환된 알킬은 히드록시, 할로젠, 시아노, 니트로, 아미노, C1-5의 직쇄 또는 분지쇄 알킬, 및 C1-5의 직쇄 또는 분지쇄 알콕시로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 치환기로 치환되거나; 치환되거나 비치환된 C6-10의 아릴, 또는 N, O, 및 S로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 헤테로 원자를 포함하는 치환되거나 비치환된 C5-10의 헤테로아릴로 치환될 수 있고,
    상기 치환된 알콕시, 치환된 아릴, 또는 치환된 헤테로아릴은 히드록시, 할로젠, 시아노, 니트로, 아미노, C1-5의 직쇄 또는 분지쇄 알킬 및 C1-5의 직쇄 또는 분지쇄 알콕시로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 치환기로 치환될 수 있다.
  2. 제1항에 있어서, 상기
    Figure PCTKR2023002477-appb-img-000019
    는 치환되거나 비치환된 C6-10의 아릴이고,
    상기 치환된 아릴은 히드록시, 할로젠, 시아노, 니트로, 아미노, 치환되거나 비치환된 C1-10의 직쇄 또는 분지쇄 알킬, 및 치환되거나 비치환된 C1-10의 직쇄 또는 분지쇄 알콕시로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 치환기로 치환될 수 있고,
    상기 치환된 알킬 또는 치환된 알콕시는 히드록시, 할로젠, 시아노, 니트로, 아미노, C1-5의 직쇄 또는 분지쇄 알킬, 및 C1-5의 직쇄 또는 분지쇄 알콕시로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 치환기로 치환될 수 있는 것인, 약학 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 R3은 치환되거나 비치환된 C1-10의 직쇄 또는 분지쇄 알킬인, 약학 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 상기 R1 및 R2는 각각 독립적으로 치환되거나 비치환된 C6-10의 아릴이고,
    상기 치환된 아릴은 히드록시, 할로젠, 시아노, 니트로, 아미노, C1-5의 직쇄 또는 분지쇄 알킬 및 C1-5의 직쇄 또는 분지쇄 알콕시로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 치환기로 치환될 수 있는 것인, 약학 조성물.
  5. 제1항에 있어서, 상기 화학식 1의 화합물은 아래 화합물들로 이루어지는 군에서 선택되는 것인, 약학 조성물:
    1) 3-(디페닐메틸렌)-2-메틸이소인돌린-1-온{3-(diphenylmethylene)-2-methylisoindolin-1-one},
    2) 3-(디-p-톨릴메틸렌)-2-메틸이소인돌린-1-온{3-(di-p-tolylmethylene)-2-methylisoindolin-1-one}, 및
    3) 3-(비스(4-메톡시페닐)메틸렌)-2-메틸이소인돌린-1-온{3-(bis(4-methoxyphenyl)methylene)-2-methylisoindolin-1-one}.
  6. 제1항에 있어서, 상기 인플라마좀 매개 질환은 치주 질환, 신경퇴행성 질환, 및 염증 질환으로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상인 것인, 약학 조성물.
  7. 제6항에 있어서, 상기 치주 질환은 치주염 및 치은염으로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상인 것인, 약학 조성물.
  8. 제6항에 있어서, 상기 신경퇴행성 질환은 치매, 파킨슨병, 수전증, 무도병, 근위측성측삭경화증, 다발성경화증, 헌팅턴병, 운동신경세포병, 척수성근위축증, 크로이츠펠트-야콥병, 피크병, 프리온병 및 척수소뇌실조증으로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상인, 약학 조성물.
  9. 제6항에 있어서, 상기 염증 질환은 비만, 고지혈증, 고콜레스테롤증, 동맥경화증, 제2형 당뇨병, 비알코올성지방간(NAFLD) 및 비알코올성 지방간염(NASH)으로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상인 대사성 질환;
    머클-웰스 증후군(Muckle-Wells syndrome; MWS), 성인형 지연성 자가면역 당뇨병(LADA), 가족성 한랭 자가염증성 증후군(FCAS), 크라이오피린 관련 주기적 증후군(CAPS), 신생아-발병 다기관 염증성 증후군(NOMID), 만성 영아 신경 피부 관절(CINCA) 증후군, 가족성 지중해열(FMF), 소아 관절염, 소아 류마티스 관절염, 및 통풍으로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상인 자가염증성 질환;
    류마티스 관절염(Rheumatoid arthritis; RA), 전신성 홍반성 루푸스(Systemic lupus erythematosus; SLE), 아토피 피부염(Atopic dermatitis; AD) 및 건선(Psoriasis)로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상인 자가면역질환;
    패혈성 쇼크, 염증성 장질환, 골관절염, 고면역글로불린 D 증후군(hyperimmunoglobulin D syndrome) 및 크리오피린 관련 주기적 증후군(cryopyrin-associated periodic syndromes)으로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상인 것인, 약학 조성물.
  10. 청구항 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항의 화학식 1의 화합물, 이의 이성질체, 및 이들의 약학적으로 허용 가능한 염으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 유효성분으로 포함하는, 인플라마좀 매개 질환의 예방 또는 개선용 식품 조성물.
  11. 청구항 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항의 화학식 1의 화합물, 이의 이성질체, 및 이들의 약학적으로 허용 가능한 염으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 유효성분으로 포함하는, 인플라마좀 매개 질환의 예방 또는 개선용 사료 조성물.
  12. 아래 화학식 1의 화합물, 이의 이성질체, 및 이들의 약학적으로 허용 가능한 염으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 유효성분으로 포함하는, 그람음성균 감염 또는 그람음성균에 의하여 유발되는 질병의 예방 또는 치료용 약학적 조성물:
    [화학식 1]
    Figure PCTKR2023002477-appb-img-000020
    상기 화학식 1에서,
    상기
    Figure PCTKR2023002477-appb-img-000021
    는 치환되거나 비치환된 C3-7의 사이클로알킬, 하나 이상의 이중결합을 포함하는 치환되거나 비치환된 C3-7의 사이클로알케닐, N, O, 및 S로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 헤테로 원자를 포함하는 치환되거나 비치환된 C3-7의 헤테로사이클로알킬, 하나 이상의 이중결합을 포함하고 N, O, 및 S로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 헤테로 원자를 포함하는 치환되거나 비치환된 C3-7의 헤테로사이클로알케닐, 치환되거나 비치환된 C6-10의 아릴, 또는 N, O, 및 S로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 헤테로 원자를 포함하는 치환되거나 비치환된 C5-10의 헤테로아릴이고,
    상기 치환된 사이클로알킬, 치환된 사이클로알케닐, 치환된 헤테로사이클로알킬, 치환된 헤테로사이클로알케닐, 치환된 아릴, 또는 치환된 헤테로아릴은, 히드록시, 할로젠, 시아노, 니트로, 아미노, 치환되거나 비치환된 C1-10의 직쇄 또는 분지쇄 알킬, 및 치환되거나 비치환된 C1-10의 직쇄 또는 분지쇄 알콕시로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 치환기로 치환될 수 있고,
    상기 치환된 알킬 또는 치환된 알콕시는 히드록시, 할로젠, 시아노, 니트로, 아미노, C1-5의 직쇄 또는 분지쇄 알킬, 및 C1-5의 직쇄 또는 분지쇄 알콕시로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 치환기로 치환될 수 있고,
    상기 R3는 치환되거나 비치환된 C1-10의 직쇄 또는 분지쇄 알킬, 치환되거나 비치환된 C1-10의 직쇄 또는 분지쇄 알콕시, 치환되거나 비치환된 C3-7의 사이클로알킬, N, O, 및 S로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 헤테로 원자를 포함하는 치환되거나 비치환된 C3-7의 헤테로사이클로알킬, 치환되거나 비치환된 C6-10의 아릴, 또는 N, O, 및 S로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 헤테로 원자를 포함하는 치환되거나 비치환된 C5-10의 헤테로아릴이고,
    상기 치환된 알킬은 히드록시, 할로젠, 시아노, 니트로, 아미노, C1-5의 직쇄 또는 분지쇄 알킬, 및 C1-5의 직쇄 또는 분지쇄 알콕시로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 치환기로 치환되거나; 치환되거나 비치환된 C6-10의 아릴, 또는 N, O, 및 S로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 헤테로 원자를 포함하는 치환되거나 비치환된 C5-10의 헤테로아릴로 치환될 수 있고,
    상기 치환된 알콕시, 치환된 사이클로알킬, 치환된 헤테로사이클로알킬, 치환된 아릴, 또는 치환된 헤테로아릴은 히드록시, 할로젠, 시아노, 니트로, 아미노, C1-5의 직쇄 또는 분지쇄 알킬 및 C1-5의 직쇄 또는 분지쇄 알콕시로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 치환기로 치환될 수 있고,
    상기 R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소, 할로젠, 치환되거나 비치환된 C1-10의 직쇄 또는 분지쇄 알킬, 치환되거나 비치환된 C1-10의 직쇄 또는 분지쇄 알콕시, 치환되거나 비치환된 C6-10의 아릴, 또는 N, O, 및 S로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 헤테로 원자를 포함하는 치환되거나 비치환된 C5-10의 헤테로아릴이고,
    상기 치환된 알킬은 히드록시, 할로젠, 시아노, 니트로, 아미노, C1-5의 직쇄 또는 분지쇄 알킬, 및 C1-5의 직쇄 또는 분지쇄 알콕시로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 치환기로 치환되거나; 치환되거나 비치환된 C6-10의 아릴, 또는 N, O, 및 S로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 헤테로 원자를 포함하는 치환되거나 비치환된 C5-10의 헤테로아릴로 치환될 수 있고,
    상기 치환된 알콕시, 치환된 아릴, 또는 치환된 헤테로아릴은 히드록시, 할로젠, 시아노, 니트로, 아미노, C1-5의 직쇄 또는 분지쇄 알킬 및 C1-5의 직쇄 또는 분지쇄 알콕시로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 치환기로 치환될 수 있다.
  13. 제12항에 있어서, 상기
    Figure PCTKR2023002477-appb-img-000022
    는 치환되거나 비치환된 C6-10의 아릴이고,
    상기 치환된 아릴은 히드록시, 할로젠, 시아노, 니트로, 아미노, 치환되거나 비치환된 C1-10의 직쇄 또는 분지쇄 알킬, 및 치환되거나 비치환된 C1-10의 직쇄 또는 분지쇄 알콕시로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 치환기로 치환될 수 있고,
    상기 치환된 알킬 또는 치환된 알콕시는 히드록시, 할로젠, 시아노, 니트로, 아미노, C1-5의 직쇄 또는 분지쇄 알킬, 및 C1-5의 직쇄 또는 분지쇄 알콕시로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 치환기로 치환될 수 있는 것인, 약학 조성물.
  14. 제12항에 있어서, 상기 R3은 치환되거나 비치환된 C1-10의 직쇄 또는 분지쇄 알킬인, 약학 조성물.
  15. 제12항에 있어서, 상기 R1 및 R2는 각각 독립적으로 치환되거나 비치환된 C6-10의 아릴이고,
    상기 치환된 아릴은 히드록시, 할로젠, 시아노, 니트로, 아미노, C1-5의 직쇄 또는 분지쇄 알킬 및 C1-5의 직쇄 또는 분지쇄 알콕시로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 치환기로 치환될 수 있는 것인, 약학 조성물.
  16. 제12항에 있어서, 상기 화학식 1의 화합물은 아래 화합물들로 이루어지는 군에서 선택되는 것인, 약학 조성물:
    1) 3-(디페닐메틸렌)-2-메틸이소인돌린-1-온{3-(diphenylmethylene)-2-methylisoindolin-1-one},
    2) 3-(디-p-톨릴메틸렌)-2-메틸이소인돌린-1-온{3-(di-p-tolylmethylene)-2-methylisoindolin-1-one}, 및
    3) 3-(비스(4-메톡시페닐)메틸렌)-2-메틸이소인돌린-1-온{3-(bis(4-methoxyphenyl)methylene)-2-methylisoindolin-1-one}
  17. 제12항에 있어서, 상기 그람음성균 감염 또는 그람음성균에 의하여 유발되는 질병은 장염, 크론병, 궤양성 대장염, 세균성이질, 요로감염증, 피부감염, 균혈증, 패혈증, 피부감염, 욕창, 폐렴, 심내막염, 수막염, 외이도염, 중이염, 치주염, 치은염, 각막염, 골수염, 복막염, 및 낭포성섬유증으로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상인 것인, 약학 조성물.
  18. 청구항 제12항 내지 제17항 중 어느 한 항의 화학식 1의 화합물, 이의 이성질체, 및 이들의 약학적으로 허용 가능한 염으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 유효성분으로 포함하는, 그람음성균 감염 또는 그람음성균에 의하여 유발되는 질병의 예방 또는 개선용 식품 조성물.
  19. 청구항 제12항 내지 제17항 중 어느 한 항의 화학식 1의 화합물, 이의 이성질체, 및 이들의 약학적으로 허용 가능한 염으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 유효성분으로 포함하는, 그람음성균 감염 또는 그람음성균에 의하여 유발되는 질병의 예방 또는 개선용 사료 조성물.
  20. 아래 화학식 1의 화합물, 이의 이성질체, 및 이들의 약학적으로 허용 가능한 염으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 유효성분으로 포함하는, 항생제:
    [화학식 1]
    Figure PCTKR2023002477-appb-img-000023
    상기 화학식 1에서,
    상기
    Figure PCTKR2023002477-appb-img-000024
    는 치환되거나 비치환된 C3-7의 사이클로알킬, 하나 이상의 이중결합을 포함하는 치환되거나 비치환된 C3-7의 사이클로알케닐, N, O, 및 S로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 헤테로 원자를 포함하는 치환되거나 비치환된 C3-7의 헤테로사이클로알킬, 하나 이상의 이중결합을 포함하고 N, O, 및 S로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 헤테로 원자를 포함하는 치환되거나 비치환된 C3-7의 헤테로사이클로알케닐, 치환되거나 비치환된 C6-10의 아릴, 또는 N, O, 및 S로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 헤테로 원자를 포함하는 치환되거나 비치환된 C5-10의 헤테로아릴이고,
    상기 치환된 사이클로알킬, 치환된 사이클로알케닐, 치환된 헤테로사이클로알킬, 치환된 헤테로사이클로알케닐, 치환된 아릴, 또는 치환된 헤테로아릴은, 히드록시, 할로젠, 시아노, 니트로, 아미노, 치환되거나 비치환된 C1-10의 직쇄 또는 분지쇄 알킬, 및 치환되거나 비치환된 C1-10의 직쇄 또는 분지쇄 알콕시로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 치환기로 치환될 수 있고,
    상기 치환된 알킬 또는 치환된 알콕시는 히드록시, 할로젠, 시아노, 니트로, 아미노, C1-5의 직쇄 또는 분지쇄 알킬, 및 C1-5의 직쇄 또는 분지쇄 알콕시로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 치환기로 치환될 수 있고,
    상기 R3는 치환되거나 비치환된 C1-10의 직쇄 또는 분지쇄 알킬, 치환되거나 비치환된 C1-10의 직쇄 또는 분지쇄 알콕시, 치환되거나 비치환된 C3-7의 사이클로알킬, N, O, 및 S로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 헤테로 원자를 포함하는 치환되거나 비치환된 C3-7의 헤테로사이클로알킬, 치환되거나 비치환된 C6-10의 아릴, 또는 N, O, 및 S로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 헤테로 원자를 포함하는 치환되거나 비치환된 C5-10의 헤테로아릴이고,
    상기 치환된 알킬은 히드록시, 할로젠, 시아노, 니트로, 아미노, C1-5의 직쇄 또는 분지쇄 알킬, 및 C1-5의 직쇄 또는 분지쇄 알콕시로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 치환기로 치환되거나; 치환되거나 비치환된 C6-10의 아릴, 또는 N, O, 및 S로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 헤테로 원자를 포함하는 치환되거나 비치환된 C5-10의 헤테로아릴로 치환될 수 있고,
    상기 치환된 알콕시, 치환된 사이클로알킬, 치환된 헤테로사이클로알킬, 치환된 아릴, 또는 치환된 헤테로아릴은 히드록시, 할로젠, 시아노, 니트로, 아미노, C1-5의 직쇄 또는 분지쇄 알킬 및 C1-5의 직쇄 또는 분지쇄 알콕시로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 치환기로 치환될 수 있고,
    상기 R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소, 할로젠, 치환되거나 비치환된 C1-10의 직쇄 또는 분지쇄 알킬, 치환되거나 비치환된 C1-10의 직쇄 또는 분지쇄 알콕시, 치환되거나 비치환된 C6-10의 아릴, 또는 N, O, 및 S로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 헤테로 원자를 포함하는 치환되거나 비치환된 C5-10의 헤테로아릴이고,
    상기 치환된 알킬은 히드록시, 할로젠, 시아노, 니트로, 아미노, C1-5의 직쇄 또는 분지쇄 알킬, 및 C1-5의 직쇄 또는 분지쇄 알콕시로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 치환기로 치환되거나; 치환되거나 비치환된 C6-10의 아릴, 또는 N, O, 및 S로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 헤테로 원자를 포함하는 치환되거나 비치환된 C5-10의 헤테로아릴로 치환될 수 있고,
    상기 치환된 알콕시, 치환된 아릴, 또는 치환된 헤테로아릴은 히드록시, 할로젠, 시아노, 니트로, 아미노, C1-5의 직쇄 또는 분지쇄 알킬 및 C1-5의 직쇄 또는 분지쇄 알콕시로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 치환기로 치환될 수 있다.
  21. 제20항에 있어서, 상기
    Figure PCTKR2023002477-appb-img-000025
    는 치환되거나 비치환된 C6-10의 아릴이고,
    상기 치환된 아릴은 히드록시, 할로젠, 시아노, 니트로, 아미노, 치환되거나 비치환된 C1-10의 직쇄 또는 분지쇄 알킬, 및 치환되거나 비치환된 C1-10의 직쇄 또는 분지쇄 알콕시로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 치환기로 치환될 수 있고,
    상기 치환된 알킬 또는 치환된 알콕시는 히드록시, 할로젠, 시아노, 니트로, 아미노, C1-5의 직쇄 또는 분지쇄 알킬, 및 C1-5의 직쇄 또는 분지쇄 알콕시로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 치환기로 치환될 수 있는 것인, 항생제.
  22. 제20항에 있어서, 상기 R3은 치환되거나 비치환된 C1-10의 직쇄 또는 분지쇄 알킬인, 항생제.
  23. 제20항에 있어서, 상기 R1 및 R2는 각각 독립적으로 치환되거나 비치환된 C6-10의 아릴이고,
    상기 치환된 아릴은 히드록시, 할로젠, 시아노, 니트로, 아미노, C1-5의 직쇄 또는 분지쇄 알킬 및 C1-5의 직쇄 또는 분지쇄 알콕시로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 치환기로 치환될 수 있는 것인, 항생제.
  24. 제20항에 있어서, 상기 화학식 1의 화합물은 아래 화합물들로 이루어지는 군에서 선택되는 것인, 항생제:
    1) 3-(디페닐메틸렌)-2-메틸이소인돌린-1-온{3-(diphenylmethylene)-2-methylisoindolin-1-one},
    2) 3-(디-p-톨릴메틸렌)-2-메틸이소인돌린-1-온{3-(di-p-tolylmethylene)-2-methylisoindolin-1-one}, 및
    3) 3-(비스(4-메톡시페닐)메틸렌)-2-메틸이소인돌린-1-온{3-(bis(4-methoxyphenyl)methylene)-2-methylisoindolin-1-one}.
  25. 제20항에 있어서, 그람음성균에 대해 항생 활성을 갖는, 항생제.
  26. 제20항에 있어서, 상기 그람음성균은 에스케리챠 속 세균, 슈도모나스 속 세균, 아시네토박터 속 세균, 엔테로박터 속 세균, 클렙시엘라 속 세균, 포르피로모나스 속 세균, 퓨조박테리아 속 세균, 및 타네렐라 속 세균으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인, 항생제.
  27. 제20항의 항생제; 및
    베타락탐계 항생제, 세균 세포막 투과 억제제, 세균 리보솜 억제제, 세균 핵산 합성 억제제, 및 세균 엽산 합성 억제제로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 제2 항생제를 포함하는, 병용 항생제.
  28. 제20항의 항생제를 포함하는, 사료 첨가제.
  29. 제20항의 항생제를 포함하는, 소독제.
  30. 제20항의 항생제를 포함하는, 세척제.
  31. 아래 화학식 1A의 화합물, 이의 이성질체, 또는 이들의 약학적으로 허용 가능한 염:
    [화학식 1A]
    Figure PCTKR2023002477-appb-img-000026
    상기 화학식 1A에서,
    상기
    Figure PCTKR2023002477-appb-img-000027
    , R1, R2, R3은 제1항에서 정의한 바와 같고,
    상기 화학식 1A의 화합물은 아래 화합물을 포함하지 않는다:
    3-(디페닐메틸렌)-2-메틸이소인돌린-1-온{3-(diphenylmethylene)-2-methylisoindolin-1-one}.
  32. 제31항에 있어서, 상기 화학식 1A의 화합물은 아래 화합물들로 이루어지는 군에서 선택되는 것인, 화합물, 이의 이성질체, 또는 이들의 약학적으로 허용 가능한 염:
    i) 3-(디-p-톨릴메틸렌)-2-메틸이소인돌린-1-온{3-(di-p-tolylmethylene)-2-methylisoindolin-1-one}, 및
    ii) 3-(비스(4-메톡시페닐)메틸렌)-2-메틸이소인돌린-1-온{3-(bis(4-methoxyphenyl)methylene)-2-methylisoindolin-1-one}.
  33. 하기 화학식 4의 화합물에 페닐보론산 (phenylboronic acid, Cas No. 98-80-6), 4-메틸페닐보론산 (4-Methylphenylboronic Acid, Cas No. 5720-05-8), 또는 4-메톡시페닐보론산 ((4-methoxyphenyl)boronic acid, Cas No. 5720-07-0)을 도입하는 단계를 포함하는, 제31항 또는 제32항의 화합물의 제조방법:
    [화학식 4]
    Figure PCTKR2023002477-appb-img-000028
    .
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