KR102068299B1

KR102068299B1 - Cyp4a 저해 화합물을 유효성분으로 포함하는 대사질환의 예방 또는 치료용 조성물

Info

Publication number: KR102068299B1
Application number: KR1020180167685A
Authority: KR
Inventors: 김건화; 이지영; 이민지; 김군순; 정효균; 이지훈; 정세진; 김다롱
Original assignee: 한국기초과학지원연구원
Priority date: 2018-12-21
Filing date: 2018-12-21
Publication date: 2020-01-20
Also published as: JP2022514364A; EP3900725A1; EP3900725B1; WO2020130696A1; JP7483716B2; EP3900725A4; US20220218726A1

Abstract

본 발명은 CYP4A 저해 화합물을 유효성분으로 포함하는 대사질환의 예방 또는 치료용 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 본 발명에서 제공하는 화학식 1의 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 유효성분으로 포함하는 대사질환의 예방, 개선, 치료용 조성물에 관한 것이다. 본 발명에서 개시하는 화합물은 CYP4A 저해 효과가 현저하며 간세포로의 포도당 흡수 촉진, 간 세포에서의 지방 축적 억제, 소포체 스트레스에 의한 활성산소 억제, 지방간염 치료 등의 활성을 나타내어, 당뇨병 및 지방간 질환 등에 대한 대사질환 치료제 개발에 매우 유용하게 활용될 수 있다.

Description

CYP4A 저해 화합물을 유효성분으로 포함하는 대사질환의 예방 또는 치료용 조성물{A pharmaceutical composition for prevention or treatment of metabolic disease comprising CYP4A inhibitor}

본 발명은 CYP4A 저해 화합물을 유효성분으로 포함하는 대사질환의 예방 또는 치료용 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 본 발명에서 제공하는 화학식 1의 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 유효성분으로 포함하는 대사질환의 예방, 개선, 치료용 조성물에 관한 것이다.

생활환경의 변화에 의해 현대인들의 내장지방형 비만이 증가하면서 당뇨병， 인슐린저항성 증후군, 지방간, 지질대사이상(고지혈증), 고혈압 등의 질병 발병이 급증하고 있다. 이들 질환은 대사 질환(대사 증후군)으로서 분류된다. 이들 질환은, 각각의 치료적 매커니즘과는 별개로, 상호간의 발생위험을 증가시키며 노화， 스트레스 및 면역기능저하 등의 다원적인 생체대사변화와 관련이 있다.

먼저, 당뇨병은 질병율 및 사망율의 주요한 요인이다. 만성적으로 상승된 혈당량은 몸을 쇠약하게 하는 다음과 같은 합병증들을 유발한다: 종종 투석 또는 신장 이식을 요구하는 신장병증; 말초 신경병증; 실명을 초래하는 망막증; 절단을 초래하는 다리 및 발의 궤양; 때때로 경변으로 발전하는 지방간 질병; 및 관상 동맥 질병 및 심근 경색에 대한 발병성.

당뇨병에는 두 가지 주요한 종류가 있다. 타입 I, 또는 인슐린-의존성 당뇨병(IDDM)은 췌장섬의 인슐린-생성 베타 세포의 자가면역적 파괴에 의해 초래된다. 상기 질환은 보통 유아기 또는 사춘기에 발생한다. 상기 질환에 대한 치료는 주로 인슐린을 하루에 수회 주입하는 것으로 이루어져 있으며, 이 때 인슐린 투여량의 조절을 위해 혈당량을 수회 검사하고, 이는 과량의 인슐린이 저혈당을 초래하고 뇌 또는 다른 기능의 손상을 초래하기 때문이다.

타입 II(2형), 또는 비인슐린-의존성 당뇨병 (NIDDM)은 전형적으로 성인에게서 발전한다. NIDDM은 지방 조직, 근육 및 간과 같은 포도당-이용 조직이 인슐린의 작용에 대하여 내성을 갖는 것과 연관되어 있다. 초기에는, 췌장섬 베타 세포는 과량의 인슐린을 분비함으로써 보상을 한다. 궁극적인 소도(pancreatic islet) 부전은 대상부전 및 만성적 고혈당증을 초래한다. 반대로, 중간정도의 소도 부전은 말초적 인슐린 내성을 앞지르거나 또는 동시에 발생한다. NIDDM의 치료에 유용한 여러군의 의약이 있다: 1) 직접적으로 인슐린 분비를 자극하지만, 저혈당을 유발하는 위험이 있는 인슐린 방출제; 2) 포도당-유도 인슐린 분비를 강화하지만 매 식사전에 섭취를 하여야 하는 식사 인슐린 방출제; 3) 간의 포도당신생(이는 당뇨병에서 크게 상승된다)을 억제하는 메트포르민을 포함하는 비구아니아드; 4) 인슐린에 대한 말초적 반응성을 개선하지만, 체중증가, 부종 및 간독성과 같은 부작용을 갖는 티아졸리딘디온 유도체로 시글리타존 및 피오글리타존과 같은 인슐린 민감제; 5) 만성적 고자극 하에서 소도가 부전할 때 NIDDM의 말기에서 종종 요구되는 인슐린 주입.

또한, 인슐린 내성은 상당한 고혈당 증세 없이 발생하기도 하며, 일반적으로 동맥경화, 비만, 고지질증 및 본태성 고혈압과 연관되어 있다. 인슐린 내성의 근간 메커니즘은 불명확하지만, 소포체(ER) 스트레스가 비만인 개인에서 인슐린 내성의 발생에 대한 새로운 메커니즘인 것으로 제안되어 왔다. ER 스트레스는 Ca2+ 항상성의 파괴, 단백질/지질 생합성의 과부하, 및 산화적 스트레스에 의해 일어나는 것으로 보고되었으며, 최근에는 ER 스트레스 및 UPR 경로가 당뇨병의 병인론에서 한 역할을 하는 것으로 나타났다. 그러나, UPR 경로를 직접 조절하는 정확한 메커니즘은 잘 이해되지않고 있다.

또한, 인슐린 내성은 지방간과 연관되어 있으며, 이는 만성적 염증 (NASH: "비알코올성 지방간염"), 섬유증 및 경변증으로 발전할 수 있다.

한편, 전술한 바와 같이 인슐린 내성증, 당뇨병 등에 기인하여 비알콜성 지방간 질환(non-alcoholic fatty liver disease(NAFLD)/ 지방간, 지방간염, 지방간염 관련(연관) 간경변 등)이 발생하는 경우가 많이 보고되고 있어 상기한 질환들의 치료 매커니즘 및 전략은 근본적으로 유사할 수 있으나, 실질적으로 구체적인 치료 물질에 따라서는 인슐린 내성을 감소시키는 효과와는 별개로 지방간염 등의 간질환에 대하여 얼마만큼의 유효한 수준의 치료 효능을 보일 수 있는지는 논란이 있다. 현재까지 비알콜성 지방간질환의 치료제로 승인된 약물은 없는 실정이다. 지방간염이나 비알콜성 지방간 연관 간경변에 대한 치료제는 반드시 필요하다. 그러나 현재까지 섬유화의 개선에 효과적이고 안전한, 승인된 약제는 없다. 현재 많은 연구들이 진행되고 있고, 일부에서는 효과가 관찰되나, 아직 임상에 적용하기에는 제한점들이 있다. 일례로, 2형 당뇨병 치료에 사용되는 메트포르민(Metformin)의 경우 성인과 소아 NASH(비알코올성 지방간염) 환자의 연구에서는 지방 간염의 조직학적 개선효과가 없는 것으로 보고되기도 하였다(비특허문헌 1, 비특허문헌 2). 또한 피오글리타존의 투여에 의하여 간 섬유화가 개선되지는 못했다고 보고되기도 하였다(비특허문헌 3).

따라서 당뇨병, 지방간 질환 등의 대사질환에 대하여 다각도로 유효한 효과를 나타내는 치료제의 개발이 요구되고 있다.

천갑진, 김영돈, 비알콜성지방간 질환의 약물치료: 제한점, 대한내과학회 춘계학술발표논문집 2018, 251-256. Haukeland JW et al., Metformin in patients with nonalcoholic fatty liver disease: a randomized, controlled trial. Scand J Gastroenterol 2009; 44:853-860. Arun J. Sanyal et al., Pioglitazone, Vitamin E, or Placebo for Nonalcoholic Steatohepatitis, N Engl J Med 2010;362:1675-1685.

이에, 본 발명자들은 당뇨병 및 지방간 질환과 같은 질병군의 대사질환에 대하여 탁월한 효능을 나타내는 물질을 찾고자 예의 노력을 기울인 결과, 본 발명에서 개시하는 화학식 1의 화합물들이 CYP4A 저해 효과가 현저하며 간세포로의 포도당 흡수를 촉진하고, 간 세포에서의 지방 축적을 억제하며, 소포체 스트레스에 의한 활성산소 생성을 억제하는 활성을 나타낼 뿐만아니라, 지방간염에 대한 치료효과를 나타냄을 확인하고 본 발명을 완성하게 되었다.

따라서, 본 발명의 목적은 하기 화학식 1의 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 유효성분으로 포함하는, 대사 질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공하는 것이다:

<화학식 1>

상기 화학식 1에서

상기 R1, R2, R3, R4, R5 및 R6은 각각 독립적으로 수소(hydrogen), 할로(halo), 히드록시(hydroxy), 아미노(amino), 카르복실(carboxyl), 시아노(cyano), 니트로(nitro), 알킬(alkyl), 알케닐(alkenyl), 알키닐(alkynyl) 및 알콕시(alkoxy)로 이루어지는 군에서 선택되는 것임.

본 발명의 다른 목적은, 상기 화학식 1의 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 유효성분으로 포함하는, 대사 질환의 예방 또는 개선용 식품 조성물을 제공하는 것이다.

상기 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은

하기 화학식 1의 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 유효성분으로 포함하는, 대사 질환의 예방, 개선 또는 치료용 조성물을 제공한다:

<화학식 1>

상기 화학식 1에서

이하 본 발명에 대해 보다 상세히 설명한다.

본 발명에서의 하기 용어들은 달리 지시되지 않으면 하기에 기재된 의미를 가진다. 정의되지 않은 임의의 용어는 당해 분야에서 이해되는 의미를 가진다.

본 발명에서 용어 ‘할로’또는 ‘할로겐’은 플로오르(F), 염소(Cl), 브롬(Br), 요오드(I)를 의미한다.

본 발명에서 용어 ‘시아노’기는 -CN을 의미한다.

본 발명에서 용어‘아미노’는, 단독으로 또는 조합되어, 질소 원자를 통하여 결합된 일차, 이차 또는 삼차 아미노기를 의미하는 것일 수 있다. 본 발명에서 상기 이차 아미노기는 알킬 치환기를 가지는 것을 의미하는 것일 수 있고, 상기 삼차 아미노기는 두개의 유사하거나 상이한 알킬 치환기를 가지는 것을 의미할 수 있다. 이에 제한되지 않으나 예컨대 -NH₂, 메틸아미노, 에틸아미노, 다이메틸아미노, 다이에틸아미노 또는 메틸-에틸아미노 등일 수 있다. 바람직하게는 일차 아미노 및 C1-C6의 알킬아미노(더욱 바람직하게는 C1-C4의 알킬아미노, 더욱 더 바람직하게는 C1-C3의 알킬아미노)로 이루어지는 군에서 선택되는 것일 수 있으며, 알킬에 대해서는 후술되는 설명을 참조로 이해된다.

본 발명에서 용어‘알킬아미노’는 ‘아미노알킬’과 동일한 의미로 이해된다. 여기서 아미노기에 부착되는 알킬기는 1개 또는 2개 이상일 수 있다.

본 발명에서 용어 ‘니트로’기는 -NO₂를 의미한다.

본 발명에서 용어 ‘치환된’은 다르게 명시되지 않으면, 적어도 하나의 치환체, 예를 들어, 할로겐 원자, 니트로, 히드록시, 시아노, 아미노, 티올, 카르복실, 아미드, 니트릴, 설파이드, 디설파이드, 술페닐, 포르밀, 포르밀옥시 또는 포르밀아미노를 하나 또는 둘 이상 포함하는 것을 의미한다. 달리 명시하지 않는 한, 이러한 치환에 의해 얻어진 구조가 본 발명의 화학식 1로 표시되는 화합물의 성질(특히, 본 발명에서 목적하는 용도와 관련된 활성)에 현저하게 악영향을 미치지 않는 경우에, 본 발명의 화학식 1로 표시되는 화합물에 대해 기술된 임의 기 또는 구조가 치환될 수 있다.

용어‘알킬’은 지방족 포화탄화수소가 수소 원자 1개를 잃고 생성되는 1가의 기를 의미한다. 본 발명에서 알킬은 바람직하게, 비치환 또는 치환된 탄소수 1~6(C1, C2, C3, C4, C5 또는 C6)의 선형(직쇄 형태) 또는 분지형(측쇄 포함하는 형태) 알킬 종류를 의미하는 것일 수 있다. C1-C6의 선형 또는 분지형 알킬은, 이에 제한되지 않으나, 예를 들어 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-부틸, sec-부틸, tert-부틸, n-펜틸, 이소펜틸, 네오펜틸, tert-펜틸, n-헥실, 이소헥실 등을 들 수 있다. 더욱 바람직하게 본 발명에서 알킬은 비치환 또는 치환된 C1-C4의 선형 또는 분지형 알킬일 수 있으며, 더욱 더 바람직하게는 비치환 또는 치환된 C1-C3의 선형 또는 분지형 알킬일 수 있다.

용어 ‘알케닐’은 적어도 1개(즉, 1개 이상)의 이중결합을 갖는 지방족 불포화탄화수소기를 의미한다. 본 발명에서 알케닐은 바람직하게, 비치환 또는 치환된 탄소수 1~6(C1, C2, C3, C4, C5 또는 C6)의 선형 또는 분지형 알케닐 종류를 의미하는 것일 수 있다. C1-C6의 선형 또는 분지형 알케닐은, 이에 제한되지 않으나 예를들어, 비닐(-CH=CH₂), 알릴(-CH₂CH=CH₂), -CH=CH(CH₃), -CH=C(CH₃)₂, -C(CH₃)=CH₂, -C(CH₃)=CH(CH₃), -C(CH₂CH₃)=CH₂, 1,3-부타디에닐(butadienyl, -CH=CH-CH=CH₂) 및 헵타-1,6-디엔-4-일(-CH₂-(CH₂CH=CH₂)₂) 등을 들 수 있다. 더욱 바람직하게 본 발명에서의 알케닐은 비치환 또는 치환된 C1-C4의 선형 또는 분지형 알케닐일 수 있으며, 더욱 더 바람직하게는 비치환 또는 치환된 C1-C3의 선형 또는 분지형 알케닐일 수 있다.

용어‘알키닐’은 적어도 1개(즉, 1개 이상)의 삼중결합을 갖는 지방족 불포화탄화수소기를 의미한다. 본 발명에서 알키닐은 바람직하게, 비치환 또는 치환된 탄소수 1~6(C1, C2, C3, C4, C5 또는 C6)의 선형 또는 분지형 알키닐 종류를 의미하는 것일 수 있다. C1-C6의 선형 또는 분지형 알키닐은, 이에 제한되지 않으나 예를들어, 에틴일(-C≡CH), -C≡CH(CH₃), -C≡C(CH₂CH₃), -CH₂C≡CH, -CH₂C≡C(CH₃) 및 -CH₂C≡C(CH₂CH₃) 등이 있다. 더욱 바람직하게 본 발명에서의 알키닐은 비치환 또는 치환된 C1-C4의 선형 또는 분지형 알키닐일 수 있으며, 더욱 더 바람직하게는 비치환 또는 치환된 C1-C3의 선형 또는 분지형 알키닐일 수 있다.

용어 ‘알콕시’는, ‘-O-알킬기’를 의미하며, 알킬은 상기에서 개시한 바와 같다. 본 발명에서 알콕시는 바람직하게 비치환 또는 치환된 탄소수 1~6(C1, C2, C3, C4, C5 또는 C6)의 선형 또는 분지형 알콕시 치환기 종류를 의미하는 것일 수 있다. 선형 또는 분지형의 C1-C6 알콕시는, 이에 제한되지 않으나, 예를 들어 메톡시, 트리플루오로메톡시, 에톡시, n-프로폭시, 이소프로폭시, n-부톡시, t-부톡시, sec-부톡시, n-펜톡시 등을 들 수 있다. 더욱 바람직하게 본 발명에서의 알콕시는 비치환 또는 치환된 C1-C4의 선형 또는 분지형 알콕시일 수 있으며, 더욱 더 바람직하게는 비치환 또는 치환된 C1-C3의 선형 또는 분지형 알콕시일 수 있다.

하나의 실시 양태(embodiment)에서, 바람직하게 본 발명은 하기 화학식 1의 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 유효성분으로 포함하는, 대사 질환의 예방, 개선 또는 치료용 조성물을 제공한다:

<화학식 1>

상기 화학식 1에서

상기 R1, R2, R3, R4, R5 및 R6은 각각 독립적으로 수소; 할로; 히드록시; 아미노; 카르복실; 시아노; 니트로; 비치환 또는 치환된 C1-C6의 선형 또는 분지형 알킬; 비치환 또는 치환된 C1-C6의 선형 또는 분지형 알케닐; 비치환 또는 치환된 C1-C6의 선형 또는 분지형 알키닐; 및 비치환 또는 치환된 C1-C6의 선형 또는 분지형 알콕시로 이루어지는 군에서 선택되는 것임.

또 다른 실시 양태(embodiment)로서, 본 발명의 조성물에 포함되는 상기 화학식 1의 화합물은 바람직하게 R1, R2, R4, R5 및 R6은 수소이고, R3는 할로; 히드록시; 아미노; 카르복실; 시아노; 니트로; 비치환 또는 치환된 C1-C6의 선형 또는 분지형 알킬; 비치환 또는 치환된 C1-C6의 선형 또는 분지형 알케닐; 비치환 또는 치환된 C1-C6의 선형 또는 분지형 알키닐; 및 비치환 또는 치환된 C1-C6의 선형 또는 분지형 알콕시로 이루어지는 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 것일 수 있다.

이러한 실시 양태에서, 본 발명의 조성물에 포함되는 화합물은 가장 바람직하게‘N-(4-((4-(7-클로로퀴놀린-4-일)피페라진-1-일)설포닐)페닐)아세트아마이드(N-(4-((4-(7-chloroquinolin-4-yl)piperazin-1-yl)sulfonyl)phenyl)acetamide)’일 수 있으며, 이는 구체적으로 하기 화학식 1-1의 구조를 가진다(본 명세서에서 #18-1로 지칭될 수 있다.)

<화학식 1-1>

또 다른 실시 양태(embodiment)로서, 본 발명의 조성물에 포함되는 상기 화학식 1의 화합물은 바람직하게 R1, R2, R3, R4 및 R6은 수소이고, R5는 할로; 히드록시; 아미노; 카르복실; 시아노; 니트로; 비치환 또는 치환된 C1-C6의 선형 또는 분지형 알킬; 비치환 또는 치환된 C1-C6의 선형 또는 분지형 알케닐; 비치환 또는 치환된 C1-C6의 선형 또는 분지형 알키닐; 및 비치환 또는 치환된 C1-C6의 선형 또는 분지형 알콕시로 이루어지는 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 것일 수 있다.

이러한 실시 양태에서, 본 발명의 조성물에 포함되는 화합물은 가장 바람직하게‘N-(4-((4-(2-메틸퀴놀린-4-일)피페라진-1-일)설포닐)페닐)아세트아마이드( N-(4-((4-(2-methylquinolin-4-yl)piperazin-1-yl)sulfonyl)phenyl)acetamide)’ 일 수 있으며, 이는 구체적으로 하기 화학식 1-2의 구조를 가진다(본 명세서에서 #18-2로 지칭될 수 있다.)

<화학식 1-2>

상기 화합물들은 당업계에 공지된 화학적 합성법으로 제조할 수 있으며, 또는 상업적으로 구입하여 사용할 수 있다.

본 발명에서 용어 “약학적으로 허용가능한”은 일반적으로 안전하고 비독성이며 생물학적으로 바람직한 약학 조성물을 제조하는 데 유용하고, 수의학적 용도뿐만 아니라 인간에 대한 약학 용도에도 유용함을 의미한다.

본 발명에서 상기 약학적으로 허용 가능한 염이란, 상기 정의된 바와 같이 약학적으로 허용가능하고 목적하는 약리 활성을 갖는, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물(특히, 가장 바람직한 일례로 화학식 1-1 또는 화학식 1-2의 화합물)의 염을 의미한다. 그러한 염의 예는 이에 한정되지 않지만, 무기산 (inorganic acid)[예를 들어, 염산 (hydrochloric acid), 브롬화수소산 (hydrobromic acid), 황산 (sulfuric acid), 인산 (phosphoric acid), 질산 (nitric acid) 등]으로 형성되는 산 부가 염, 및 아세트산 (acetic acid), 옥살산 (oxalic acid), 타르타르산 (tartari acid), 호박산 (succinic acid), 말산 (malic acid), 푸마르산 (fumaric acid), 말레산 (maleic acid), 아스코르브산 (ascorbic acid), 벤조산 (benzoic acid), 타닌산 (tannic acid), 파모산 (pamoic acid), 알긴산 (alginic acid), 폴리글루타민산 (polyglutamic acid), 나프탈렌 술폰산 (naphthalene sulfonic acid), 나프탈렌 디술폰산 (naphthalene disulfonic acid), 및 폴리-갈락투론산(poly-galacturonic acid)과 같은 유기산 (organic acid)으로 형성된 염을 포함한다. 상기 화합물은 또한 당업자에게 알려진 약학적으로 허용가능한 사차 염의 형태로 투여될 수 있는데, 특히, 클로라이드, 브로마이드, 요오다이드, -O-알킬, 톨루엔술포네이트, 메틸술포네이트, 술포네이트, 포스페이트, 또는 카르복실레이트 (예를 들어, 벤조에이트, 숙시네이트, 아세테이트, 글리코레이트, 말리에이트 (maleate), 말레이트 (malate), 푸마레이트, 시트레이트, 타르트레이트, 아스코르베이트, 시나모에이트, 만델로에이트 및 디페닐아세테이트)를 포함한다. 본 발명에서 상기 화합물들은 이의 약학적으로 허용 가능한 염의 형태뿐만 아니라, 통상의 방법에 의해 제조될 수 있는 모든 염, 수화물 및 용매화물을 모두 포함하여 어떤 형태로도 제공될 수 있다.

본 발명자들은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물(특히, 가장 바람직한 일례로 화학식 1-1 또는 화학식 1-2의 화합물)이, 기존에 CYP4A(cytochrome P450 4A) 특이적 저해제로 알려진 HET0016(N-히드록시-N'-(4-부틸-2-메틸페닐)-포름아미딘) 보다도 CYP4A의 저해 효과가 우수할 뿐만아니라, 현저하게 당뇨병 및 지방간 질환(특히, NAFLD) 질병군의 대사질환에 대하여 예방 및 치료효과를 나타낼 수 있음을 확인하였다.

구체적으로, 본 발명자들은 선행연구를 통하여 CYP4A(cytochrome P450 4A)의 저해가 소포체(ER) 스트레스에 의해 유도된 간 인슐린 내성 및 아폽토시스(apoptosis)에 대한 유력한(potent) 치료 타겟임을 확인한 바 있다(한국 등록특허 10-1235811). 포유동물의 간에서 시토크롬 P450 효소 군(CYP450s)은 주로 ER 막에 편재화되어있다. 본 발명자들은 상기 선행연구를 통해 CYP4A 저해제가 소포체의 스트레스를 억제하고, 혈중 인슐린 농도를 감소시키며, 간 세포의 세포사멸을 억제하는 메커니즘을 나타내어 비만으로부터 유래한 당뇨병과 지방간의 예방 또는 치료용 약학적 조성물로 사용할 수 있음을 확인한 바 있다.

본 발명에서 상기 치료란, 달리 언급되지 않는 한, 상기 용어가 적용되는 질환 또는 질병, 또는 상기 질환 또는 질병의 하나 이상의 증상을 역전시키거나, 완화시키거나, 그 진행을 억제하거나, 또는 예방하는 것을 의미할 수 있다.

대사 질환(또는 대사 증후군)은 비만, 인슐린 저항성에 의해 발생되는 제 2형 당뇨병, 대사 관련 각종 심혈관 질환의 위험 요인 등을 포함하여 다양한 여러 대사 이상이 복합적으로 발생하는 질환군을 지칭하는 것이다. 이는 인슐린저항성 및 이와 관련된 복잡하고 다양한 여러 대사이상과 임상양상을 모두 포괄하여 설명할 수 있는 유용한 개념으로서, 본 발명에서 비만, 당뇨병, 지방간 질환 등과 같은 위험인자가 함께 증가하는 질환 또는 증후군을 지칭한다.

본 발명에서 용어‘대사 질환’은, 이에 제한되지 않으나 당뇨병 또는 지방간 질환 등을 포함하는 것일 수 있다.

본 발명에서 '당뇨병'이란 당대사 기능 이상을 특징으로 하는 만성질환이다. 상기 당뇨병은 혈중 포도당 농도를 조절하는 가장 중요한 호르몬인 인슐린의 절대적 생산 결핍의 결과(인슐린 의존형 당뇨병 또는 제1형 당뇨병)이거나 표적장기에서의 인슐린의 작용저하의 결과로 인해 유발된다(인슐린 비의존형 당뇨병 또는 제2형 당뇨병).

바람직하게는, 본 발명에서 당뇨병은 인슐린 비의존형 당뇨병(제2형 당뇨병)을 말한다. 상기 인슐린 비의존형 당뇨병은 일반적으로 당대사 및 지질대사 이상을 나타낸다. 즉, 상기 인슐린 비의존형 당뇨병 환자의 경우 음식 섭취 후 인슐린 분비가 늦어지거나 충분한 양이 분비되지 못하여 간에서의 당 생성이 줄어들지 못하고 근육, 간 및 지방과 같은 말초 조직에 의한 혈당의 이용률이 증가되지 못한다. 이 때문에 생긴 식후의 과혈당 증상은 인슐린 분비를 항상 촉진시켜 결과적으로 만성적인 인슐린 과다증을 유발하고 이러한 상태가 계속되면 베타세포가 더 이상 증가된 인슐린 분비율을 유지하지 못하게 되어 궁극적으로 인슐린 저항성이 나타난다. 지속적인 인슐린 저항성은 인슐린 생성에 문제를 초래하여 저인슐린혈증을 유도하게 된다. 특히 글루카곤에 대한 인슐린 비가 감소되면 간에서의 당신생이 증가된다.

또한, 인슐린 저항성의 원인으로 혈중 유리지방산의 증가가 제시되고 있다. 혈중 유리지방산의 증가는 말초조직에서 인슐린에 의한 당 이용을 억제시키고 간 조직에서 당 신생억제를 방해함으로써 혈당치를 높인다. 상기 인슐린 비의존형 당뇨병에서는 혈중 유리지방산 증가뿐 만 아니라 혈중 콜레스테롤과 중성지질 증가 현상 및 HDL-콜레스테롤 감소 현상이 나타나며 이러한 지질이상혈증(dyslipidemia)의 발병은 정상인에 비해 2~4배 정도 높다.

한편 당뇨병과 당뇨 합병증에 관련된 연구에서 당뇨병이 산화적 스트레스와 밀접한 관련이 있음이 보고되고 있다. 당뇨병에서 나타나는 만성적인 고혈당은 포도당의 자동산화, 단백질 당화 등 다양한 경로에 의해 유리기의 생성을 증가시키고, 반응성이 높은 이들 물질에 의해 산화적 스트레스가 높아진다. 더구나 고혈당으로 유발된 산화적 스트레스를 방어하기에는 항산화 효소의 발현과 활성이 불충분하여 항산화 효소 활성이 비정상적으로 증가하게 되어 이들 효소사이에 유지되고 있던 균형상태가 무너지게 된다.

본 발명의 일실시예에서, 전술한 화학식 1의 화합물들(특히, 가장 바람직한 일례로 화학식 1-1 또는 화학식 1-2의 화합물)이 당뇨병 및 높은 혈당으로 인한 산화적 스트레스를 완화할 수 있음을 확인하였다. 즉, 상기 화합물들은 간세포로의 혈당흡수를 촉진하는 효과를 나타내었으며, 소포체 스트레스에 의한 활성 산소종(reactive oxigen spiecies, ROS)의 발생을 억제 및 ROS를 제거하는 효과가 있음을 확인하였다.

한편, 본 발명에서 용어‘지방간 질환’은 지방간에서 지방간염, 지방간 연관 간경변증까지의 전체 질환의 양상을 포괄하는 질환군을 의미하는 것일 수 있다.

상기‘지방간’이란 과도한 지방이나 알코올 섭취, 간의 지방합성 증가, 중성지방 배출 및 연소 감소 등으로 인하여 간에 지방이 축적되어 발생하며 일반적으로 간에서 축적된 지방의 비중이 5% 이상일 때 지방간으로 정의한다. 지방간에서 축적된 지방의 대부분은 트리글리세라이드(triglyceride)이다.

지방간은 크게 과음으로 인한 알코올성 지방과 간과 비만, 당뇨병, 고지혈증 또는 약물 등으로 인한 비알코올성 지방간으로 나눌 수 있다. 알코올성 지방간은 알코올을 과다 섭취하여 간에서 지방 합성이 촉진되고 정상적인 에너지 대사가 이루어지지 않아 발생하게 된다. 반면 비알콜성 지방간은 비만, 인슐린 과민증, 당뇨병 등을 앓고 있는 사람들에게서 많이 발생한다. 이러한 현상은 인슐린 저항성이나 과도한 지방 분해에 의해 혈액 내 유리 지방산의 농도가 높아지는 것에 의하여 비알콜성 지방간이 발생될 수 있음을 시사한다(A. B.Mayerson 등, Diabetes, 51: 797-802 (2002);K. F. Petersen 등, Diabetes, 54:603-608 (2005)).

본 발명에서 상기 지방간은 알콜성 지방간, 비알콜성 지방간, 영양성 지방간, 기아성 지방간, 비만성 지방간, 당뇨병성 지방간으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상일 수 있으며, 바람직하게는 비알콜성 지방간, 비만성 지방간, 당뇨병성 지방간일 수 있으며, 가장 바람직하게는 당뇨병성 지방간일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

본 발명에서 용어 ‘지방간염’은 간 내 지방침착을 보이면서 간세포 손상(풍선변성)을 동반한 염증소견 또는 섬유화 병변이 있는 경우를 의미하는 것으로, 간 내 지방 침착을 보이지만 간세포 손상(풍선변성) 및 섬유화의 소견은 없는 경우인 ‘지방간’과 구별되어 사용된다.

본 발명에서 용어 ‘지방간 연관 간경변증’은 조직학적으로 지방간이나 지방간염의 소견이 동반된 간경변증, 혹은 과거에 조직학적으로 증명된 지방간 또는 지방간염 환자에서 발생된 간경변증을 의미한다.

바람직한 하나의 실시 양태(embodiment)에서, 본 발명의 지방간 질환은 ‘비알콜성 지방간 질환’을 의미한다. 상기 비알콜성 지방간질환은, 비알콜성 지방간, 비알콜성 지방간염, 비알콜성 지방간 연관 간경변증을 포함하는 의미이며, 당업계에 상기 질환군으로 알려진 것이라면 그 종류가 이에 제한되지 않는다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 전술한 화합물들(특히, 가장 바람직한 일례로 화학식 1-1 또는 화학식 1-2의 화합물)은 간 세포에서 지방의 축적을 억제하는 효과를 나타내어 지방간의 예방 또는 치료효과를 나타낼 수 있음을 확인하였다. 뿐만아니라 지방간염의 치료효과가 현저함을 확인 바 있다.

본 발명에서 제공하는 조성물은, 이에 제한되지 않으나 바람직하게 식품 조성물 또는 약학적 조성물일 수 있다.

본 발명에 따른 식품 조성물에 있어서, 전술한 화합물들(특히, 가장 바람직한 일례로 화학식 1-1 또는 화학식 1-2의 화합물) 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염은 기능성 식품(functional food), 영양보조제(nutritional supplement), 건강식품(health food) 및 식품 첨가제(food additives) 등의 다양한 식품 조성물의 형태(유형)로 제공될 수 있다.

상기 유형의 식품 조성물은 당업계에 공지된 통상적인 방법에 따라 다양한 형태로 제조할 수 있다. 이에 한정되지 않지만 예를 들면, 건강식품으로는 상기 화합물을 차, 쥬스 및 드링크의 형태로 제조(첨가)하여 음용할 수 있도록 액상화하여 제공하거나, 과립화, 캡슐화 및 분말화하여 제공할 수 있다.

일례로 식품으로는 이에 한정되지 않지만 음료(차, 쥬스 및 드링크, 알콜성 음료 포함), 과실 및 그의 가공식품(예: 과일통조림, 병조림,잼, 마아말레이드 등), 어류, 육류 및 그 가공식품(예: 햄, 소시지 콘비이프 등), 빵류 및 면류(예: 우동, 메밀 국수, 라면, 스파게이트, 마카로니 등), 과즙, 각종 드링크, 쿠키, 엿, 유제품(예: 버터, 치이즈 등), 식용식물 유지, 마아가린, 식물성 단백질, 레토르트 식품, 냉동식품, 각종 조미료(예: 된장, 간장, 소스 등) 등에 상기 화합물을 첨가하여 제조할 수 있다.

또한 본 발명에 따른 약학적 조성물에 있어서, 전술한 화합물들(특히, 가장 바람직한 일례로 화학식 1-1 또는 화학식 1-2의 화합물) 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염은 임상 투여시에 경구 및 비경구의 여러 가지 제형으로 투여될 수 있는데, 제제화할 경우에는 보통 사용하는 충전제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용하여 제조될 수 있다.

경구투여를 위한 고형 제제에는 정제, 환자, 산제, 과립제, 캡슐제, 트로키제 등이 포함되며, 이러한 고형 제제는 하나 이상의 본 발명의 상기 화학식 1의 화합물 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염에 적어도 하나 이상의 부형제 예를 들면, 전분, 탄산칼슘, 수크로오스(sucrose) 또는 락토오스(lactose) 또는 젤라틴 등을 섞어 조제될 수 있다. 또한, 단순한 부형제 외에 스테아린산 마그네슘, 탈크 등과 같은 윤활제들도 사용될 수 있다. 경구 투여를 위한 액상 제제로는 현탁제, 내용액제, 유제 또는 시럽제 등이 해당되는데, 흔히 사용되는 단순 희석제인 물, 리퀴드 파라핀 이외에 여러 가지 부형제, 예를 들면 습윤제, 감미제, 방향제, 보존제 등이 포함될 수 있다.

비경구 투여를 위한 제제에는 멸균된 수용액, 비수성용제, 현탁용제, 유제, 동결건조제제, 좌제가 포함된다. 비수성용제, 현탁용제로는 프로필렌글리콜, 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, 글리세롤, 젤라틴 등이 사용될 수 있다.

또한, 전술한 화합물들(특히, 가장 바람직한 일례로 화학식 1-1 또는 화학식 1-2의 화합물) 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염의 인체에 대한 투여량은 환자의 나이, 몸무게, 성별, 투여형태, 건강상태 및 질환 정도에 따라 달라질 수 있으며, 몸무게가 70kg인 성인 환자를 기준으로 할 때, 일반적으로 0.01 ~ 1000 mg/일(day)이며, 바람직하게는 0.1 ~ 500 mg/일(day)이며, 또한 의사 또는 약사의 판단에 따라 일정시간 간격으로 1일 1회 내지 수회로 분할 투여할 수도 있다.

본 발명의 약학적 조성물은 단독으로, 또는 수술, 호르몬 치료, 화학치료 및 생물학적 반응 조절제를 사용하는 방법들과 병용하여 사용할 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 상기 화합물은 목적에 따라 여러 형태로 제제화가 가능하다. 하기에 본 발명의 조성물을 위한 제제예를 예시한다.

제제예 1 : 약학적 제제의 제조

1. 산제의 제조

본 발명에 따른 화학식 1의 화합물 2 g

유당 1 g

상기의 성분을 혼합하고 기밀포에 충진하여 산제를 제조하였다.

2. 정제의 제조

본 발명에 따른 화학식 1의 화합물 100 ㎎

옥수수전분 100 ㎎

유 당 100 ㎎

스테아린산 마그네슘 2 ㎎

상기의 성분을 혼합한 후, 통상의 정제의 제조방법에 따라서 타정하여 정제를 제조하였다.

3. 캡슐제의 제조

본 발명에 따른 화학식 1의 화합물 100 ㎎

옥수수전분 100 ㎎

유 당 100 ㎎

스테아린산 마그네슘 2 ㎎

상기의 성분을 혼합한 후, 통상의 캡슐제의 제조방법에 따라서 젤라틴 캡슐에 충전하여 캡슐제를 제조하였다.

4. 환의 제조

본 발명에 따른 화학식 1의 화합물 1 g

유당 1.5 g

글리세린 1 g

자일리톨 0.5 g

상기의 성분을 혼합한 후, 통상의 방법에 따라 1환 당 4 g이 되도록 제조하였다.

5. 과립의 제조

본 발명에 따른 화학식 1의 화합물 150 ㎎

대두추출물 50 ㎎

포도당 200 ㎎

전분 600 ㎎

상기의 성분을 혼합한 후, 30 % 에탄올 100 ㎎을 첨가하여 섭씨 60 ℃에서 건조하여 과립을 형성한 후 포에 충진하였다.

본 발명에서 개시하는 화합물은 CYP4A 저해 효과가 현저하며 간세포로의 포도당 흡수를 촉진하고, 간 세포에서의 지방 축적을 억제하며, 소포체 스트레스에 의한 활성산소를 억제하고 지방간염 치료 등의 활성을 나타내어, 당뇨병 및 지방간 질환 등에 대한 대사질환 치료제 개발에 매우 유용하게 활용될 수 있다. 또한 상기 화합물들은 CYP4A의 저해 효과가 현저하여, 다양한 CYP4A-관련 질환들(CYP4A-related diseases), 특히 CYP4A 과발현 질환들에 대하여 동시적인 치료효과를 가진다.

도 1은 화학식 1의 화합물을 처리하여 CYP4A의 활성이 저해된 정도를 측정한 결과를 나타낸다. 구체적으로, 각 시험 화합물, CYP4A expressing cell lysate 및 Luciferin-4A를 혼합하고 CYP4A 반응이 충분히 일어나도록 한 후, 각 화합물의 CYP4A 활성 저해능을 세포의 발광값을 비교하여 측정하였다(N/C: 야생형 HepG2 cell lysate를 이용한 대조군, Cyp4a11: 화합물 처리 없이 CYP4A expressing cell lysate만 반응시킨 군, HET0016: CYP4A expressing cell lysate에 HET0016 화합물 처리군, Cani #18 및 Candi #18-1: CYP4A expressing cell lysate에 화학식 1-1의 화합물 처리군, Candi #18-2: CYP4A expressing cell lysate에 화학식 1-2의 화합물 처리군).
도 2는 시험 화합물들의 농도에 따른 CYP4A 활성 억제 능력을 발광값으로 측정한 결과이다(DMSO(네모): dimethyl sulfoxide 처리, HET0016(동그라미): HET0016 화합물을 상업적으로 파는 것을 구입하여 처리, KBSI-C4-180(정방향 세모) 및 KBSI-C4-181(역방향 세모): 화학식 1-1의 화합물 처리, KBSI-C4-182(마름모): 화학식 1-2의 화합물 처리, HET0016 합성물(오각형): 실험실에서 합성하여 수득한 HET0016 화합물을 처리).
도 3은 시험 화합물들의 포도당 흡수 촉진효과를 형광으로 확인한 결과를 나타낸다. 구체적으로, 각 시험 화합물과 배양한 간세포에 소포체 스트레스를 유도하는 Thapsigargin 이나 Tunicamycin을 반응시킨 후, 인슐린과 2-NBDG를 반응시켜 본 발명 화합물들의 포도당 흡수 촉진효과를 확인하였다.(Excitation : 488 nm, Emission : 508 nm)
도 4는 시험 화합물들의 간세포에서의 지방축적 억제활성을 나타낸 결과이다. 구체적으로, 각 시험 화합물과 배양한 간세포에 지방 축적을 유도하는 지방산인 Palmitate를 넣어 반응 시킨 후, 지방 축적 정도의 차이를 형광을 이용하여 정량하였다(Excitation : 530 nm, Emission : 635 nm).
도 5는 시험 화합물들의 활성산소 소거능을 나타낸 결과이다. 구체적으로, 각 시험 화합물과 배양한 간세포에 소포체 스트레스를 유도하는 Thapsigargin 이나 Tunicamycin을 반응 시킨 후, ROS(활성산소종) 양의 차이를 발광도를 이용하여 정량하였다(Excitation : 488 nm, Emission : 508 nm).

이하 본 발명을 상세히 설명한다.

단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.

실시예 1 : CYP4A 저해 활성을 나타내는 화합물의 선별

본 발명자들은 CYP4A 저해 활성을 나타내는 화합물이 당뇨병 및 지방간의 예방 또는 치료효과를 나타낼 수 있다는 선행발명의 내용에 기초하여, 시판중인 화합물 라이브러리 스크리닝을 통해 CYP4A 저해제를 선별하였다.

인간 간 세포주인 HepG2 세포에 CYP4A11 DNA(GenBank: S67580.1)를 트랜스팩션 방법으로 넣어 주어 단백질이 발현되도록 24시간동안 인큐베이터에 넣어 배양하였다. 그 후 리파버퍼 (20 mM Tris-HCl (pH 7.5), 150 mM NaCl, 1 mM Na₂EDTA, 1 mM EGTA, 1% NP-40, 1% sodium deoxycholate, 2.5 mM sodium pyrophosphate, 1 mM b-glycerophosphate, 1 mM Na₃VO₄, 1 μg/ml leupeptin)를 넣어 세포를 분쇄하여 단백질을 추출한 후, 다음과 같은 방법으로 CYP4A 활성 실험 및 화합물 스크리닝을 진행하였다.

먼저 96 웰 플레이트 (white opaque polystyrene nontreated flat-bottom well)에 각각의 후보 화합물을 물에 농도별로 섞은 후(도 1 실험에서는, 화합물 모두 5μM로 사용), 1M KPO₄ 버퍼 (13.94g K₂HPO₄, 2.72g KH₂PO₄, 100 ml기준), 5 mM Luciferin-4A, 1 pmol CYP4A expressing cell(HepG2) lysate를 넣어 상온에서 10분 반응시켰다. NADPH Regeneration system(20X sol.A, 100X sol.B in water, Cal. Number : D399, Thermo Fisher SCIENTIFIC) 넣은 후 1시간동안 상온에 두어 CYP4A 반응이 충분히 일어나도록 한 다음 Luciferin Detection reagent를 넣음으로써 CYP4A 반응은 끝내고, 발광 (luminescence) 반응이 일어나도록 유도하고 20분 동안 상온에서 반응시켰다. 마이크로플레이트 리더(microplate reader)기로 각각의 well에서 나오는 발광값을 비교함으로써 CYP4A의 활성이 저해된 정도를 측정하였다.

그 결과, 본 발명에서 제공하는 화학식 1의 구조를 가지는 화합물들이 CYP4A의 저해능이 현저한 것을 확인 할 수 있었으며, 이들을 선별해내었다. 도 1 및 도 2는 선별화합물들 중에서도 특별히 더욱 우수하였던 화합물 #18-1(화학식 1-1의 화합물) 및 화합물 #18-2(화학식 1-2의 화합물)의 효과를 대표적으로 보여준다.

화학식 1의 구조를 가지는 화합물들은, 공지된 CYP4A 특이적 저해제인 HET0016(N-히드록시-N'-(4-부틸-2-메틸페닐)-포름아미딘) 보다도 좀 더 우수한 CYP4A 저해 능력을 나타내는 것으로 나타났으며, IC50 값은 HET0016과 유사한 정도인 것을 확인하였다.

실시예 2 : 포도당 흡수 촉진효과

인간 간 세포주인 HepG2 세포를 10% FBS(fetal bovine serum)가 존재하는 고농도 글루코오스 DMEM(Dulbecco's m odified Eagle's medium, 글루코오스 25 mM) 배지에서 배양한 후 다음과 같은 방법으로 포도당 흡수 실험을 진행하였다.

먼저 96 웰 플레이트 (black, clear bottom culture plate)에 상기 방법으로 HepG2 세포를 1 X 10⁴ 세포/웰로 키운 후, 상기 실시예 1에서 스크리닝된 각각의 화합물들을 5 μM 넣고 6시간동안 배양시켰다. 여기에, 간세포에 소포체 스트레스를 유도하는 탑시가르긴(thapsigargin) 또는 투니카마이신(Tunicamycin)을 넣은 후, 24 시간동안 37℃ 인큐베이터에 넣어 반응시켰다. 그 후 인슐린과 2-NBDG (2-(N-(7-Nitrobenz-2-oxa-1,3-diazol-4-yl)Amino)-2-Deoxyglucose)를 넣어 37℃ 인큐베이터에서 3시간 반응시킨 후, PBS(phosphate buffered saline)로 세척을 한 후에 microplate reader(Excitation : 488 nm, Emission : 508 nm) 로 형광을 측정하였다.

그 결과, 시험물질 처리 없이 Thapsigargin 또는 Tunicamycin 만을 처리한 대조군에서는 control과 비교하여 포도당 흡수가 매우 억제되었다. 반면에 도 3에 대표적으로 나타낸 바와 같이, #18-1(화학식 1-1의 화합물) 또는 #18-2(화학식 1-2의 화합물) 화합물을 처리한 시험군에서는 양성대조군(HET0016)과 동등 내지 그 이상의 정도로 포도당의 흡수 촉진 효과가 현저함을 확인하였다. 특히 Tunicamycin 처리군에서 보는 바와 같이, #18-1(화학식 1-1의 화합물) 또는 #18-2(화학식 1-2의 화합물) 화합물은 공지의 HET0016 화합물보다도 포도당 흡수 촉진 효과가 우수하였다.

실시예3 : 간세포에서의 지방축적 억제활성

인간 간 세포주인 HepG2 세포를 10% FBS(fetal bovine serum)가 존재하는 고농도 글루코오스 DMEM(Dulbecco's m odified Eagle's medium, 글루코오스 25 mM) 배지에서 배양한 후 다음과 같은 방법으로 지방축적을 측정하는 실험을 진행하였다.

먼저 96 웰 플레이트 (black, clear bottom culture plate)에 상기 방법으로 HepG2 세포를 5 X 10³ 세포/웰 로 키운 후, 상기 실시예 1에서 스크리닝된 각각의 화합물을 5μM 넣은 후 6시간동안 배양시켰다. 여기에 간세포에서 지방을 축적을 유도하는 지방산인 팔미테이트 (Palmitate)를 넣은 후 72 시간동안 37℃ 인큐베이터에 넣어 반응시킨다. 그 후 4% 파라포름알데히드 (paraformaldehyde)를 넣어 상온에서 15 분 반응시켜 고정시킨 후, 나일레드 용액 (Nile-Red solution)을 넣고 빛을 차단하여 37℃에서 10 분간 반응시켰다. 반응시간이 끝나면 마이크로플레이트 리더기 (Excitation : 530 nm, Emission : 635 nm)로 형광을 측정하였다.

그 결과, 시험물질 처리 없이 팔미테이트를 반응시킨 대조군 세포에서는 control과 비교하여 지방이 다량 축적된 것을 확인할 수 있었다. 이에 반하여 도 4에 대표적으로 나타낸 바와 같이, #18-1(화학식 1-1의 화합물) 또는 #18-2(화학식 1-2의 화합물) 화합물을 처리한 시험군에서는 양성대조군(HET0016)과 유사한 정도로 간 세포에서의 지방 축적이 억제되었다.

실시예 4 : 활성산소 소거능

인간 간 세포주인 HepG2 세포를 10% FBS(fetal bovine serum)가 존재하는 고농도 글루코오스 DMEM(Dulbecco's m odified Eagle's medium, 글루코오스 25 mM) 배지에서 배양한 후 다음과 같은 방법으로 활성산소 제거능을 측정하는 실험을 진행하였다.

먼저 96 웰 플레이트(black, clear bottom culture plate)에 상기 방법으로 HepG2 세포를 1 X 10⁴ 세포/웰로 키운 후, 상기 실시예 1에서 스크리닝된 각각의 화합물을 5 μM 넣고 6시간동안 배양시켰다. 여기에 소포체 스트레스를 유도하는 탑시가르긴 또는 투니카마이신을 넣은 후 24 시간동안 인큐베이터에 넣어 반응시켰다. 그 후 5 μM H₂DCFDA (cell-permeant 2',7'-dichlorodihydrofluorescein diacetate)를 넣어 37℃ 인큐베이터에서 30분 반응시켰다. 그 후, PBS로 세척을 한 후에 30분 동안 37℃ 인큐베이터에 넣어 발광이 일어나도록 기다렸다. 그 후 마이크로플레이트 리더기(Excitation : 488 nm, Emission : 508 nm)로 형광을 측정하였다.

그 결과, 시험물질 처리 없이 Thapsigargin 또는 Tunicamycin만을 처리한 대조군에서는 control과 비교하여 ROS 량이 급격히 증가된 것을 확인하였다. 이에 반하여 도 5에 대표적으로 나타낸 바와 같이, #18-1(화학식 1-1의 화합물) 또는 #18-2(화학식 1-2의 화합물) 화합물 처리 군에서는 ROS 량이 현저히 저하된 것을 확인하였으며, 이러한 효과는 양성대조군(HET0016)과 동등 내지 그 이상이었다. 특히, Thapsigargin 처리군에서 #18-1 및 #18-2 모두 HET0016보다 더욱 우수한 ROS 생성억제 및 ROS 제거가 촉진된 것으로 나타났다. 활성산소는 염증상태와도 관련이 있다. 실제 #18-1 및 #18-2 화합물의 지방간염에 대한 효과는 추후의 실험에서 증명되었다.

본 발명에서 개시하는 화합물은 CYP4A 저해 효과가 현저하며 간세포로의 포도당 흡수 촉진, 간 세포에서의 지방 축적 억제, 소포체 스트레스에 의한 활성산소 억제, 지방간염 치료 등의 활성을 나타내어, 당뇨병 및 지방간 질환 등에 대한 대사질환 치료제 개발에 매우 유용하게 활용될 수 있어 산업상 이용가능성이 매우 우수하다. 또한 상기 화합물들은 CYP4A의 저해 효과가 현저하여, 다양한 CYP4A-관련 질환들(CYP4A-related diseases), 특히 CYP4A 과발현 질환들에 대하여 동시적인 치료효과를 가지므로, 의약산업 등의 분야에서 산업상 이용가능성이 크다.

Claims

N-(4-((4-(7-클로로퀴놀린-4-일)피페라진-1-일)설포닐)페닐)아세트아마이드;
또는
N-(4-((4-(2-메틸퀴놀린-4-일)피페라진-1-일)설포닐)페닐)아세트아마이드인 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 유효성분으로 포함하는, 지방간 또는 당뇨병인 대사 질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
삭제
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제1항에 있어서, 상기 당뇨병은 제2형 당뇨병인 것을 특징으로 하는 약학적 조성물.
제1항에 있어서, 상기 당뇨병은 비만으로부터 유래된 것을 특징으로 하는 약학적 조성물.
제1항에 있어서, 상기 지방간 질환은 지방간, 지방간염 및 지방간연관 간경변증으로 이루어지는 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 약학적 조성물.
제1항에 있어서, 상기 화합물은 CYP4A 저해효과가 있는 것을 특징으로 하는 약학적 조성물.
제1항에 있어서, 상기 화합물은 간에서의 포도당 흡수를 증진시키는 효과를 나타내는 것을 특징으로 하는 약학적 조성물.
제1항에 있어서, 상기 화합물은 소포체 스트레스에 의한 활성산소(reactive oxygen)를 억제하는 활성을 나타내는 것을 특징으로 하는 약학적 조성물.
N-(4-((4-(7-클로로퀴놀린-4-일)피페라진-1-일)설포닐)페닐)아세트아마이드;
또는
N-(4-((4-(2-메틸퀴놀린-4-일)피페라진-1-일)설포닐)페닐)아세트아마이드인 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 유효성분으로 포함하는, 지방간 또는 당뇨병인 대사 질환의 예방 또는 개선용 식품 조성물.