T-type 칼슘 채널 차단제로서 질소 고리 화합물의 합성 및 생리활성연구

Abstract

T-type 칼슘 채널 차단제는 간질, 통증, 고혈압 등의 치료에 관련이 있다고 알려짐에 따라 신약개발을 위한 새로운 연구 분야가 되고 있다. 이제까지 여러 가지 칼슘 채널 차단제들이 사용되어 왔으나, 이는 L-type 칼슘 채널 차단제에 우세한 물질들로, 대부분 근육의 과잉 수축, 신경호르몬 과다 분비, 심방 폐색 등의 부작용을 지니고 있었다. 따라서 부작용의 감소와 약효의 증가를 동시에 이루기 위해 T-type에 선택적으로 활성을 나타내는 차단제를 개발하기 위한 연구가 진행되었다. 본 연구에서는 고혈압, 간질, 통증을 치료할 수 있는 T-type 칼슘 채널 차단제를 개발하기 위하여 피페라지닐메틸카복사미도메틸피라졸 화합물 J와 피페라지닐카보닐메틸아미노메틸피라졸 화합물 K, 피페라지닐카보닐에틸이미다졸 화합물 Q, 피페라지닐에틸카바모일에틸이미다졸 화합물 R의 새로운 기본 골격은 설계하였다. J 화합물 73개, K 화합물 21개, Q 화합물 53개, R 화합물 50개를 합성하여 197개의 화합물로 이루어진 라이브러리를 구축하였다. 피라졸 화합물의 합성은 피페라진과 고리화 첨가반응을 이용하여 얻어진 클로로아세트아미도메틸피라졸 유도체의 첨가반응을 이용하였고, 이미다졸 화합물의 합성은 가브리엘 합성법을 이용하여 얻어진 피페라지닐에틸아민과 마이클첨가반응으로 얻어진 이미다졸카르복시산을 아민화 짝지음 반응을 이용하였다. 합성된 화합물들의 T-type 칼슘 채널 차단 활성은 Xenopus Oocyte (α_(1H))를 이용한 patch clamp 방법에 의해 측정되었다. 그 결과 100μM 농도에서 50%이상의 저해 활성을 나타낸 화합물은 41개, 대조물질인 mibefradil (78.95% inhibition) 보다 높은 활성을 보이는 화합물은 4개를 얻을 수 있었다. IC_(50) 측정 결과, Q29 화합물은 0.0046±0.002 μM, J1 화합물은 0.02±0.01 μM로 높은 활성을 나타내었다.; The calcium channel blockers have been used extensively in the treatment of neuropathic pain, hypertension and epilepsy pectoris. Most of these calcium channel blockers interact predominantly or exclusively with the L-type calcium channel. However, these drugs showed some extent feature of unwanted effects such as negative inotropism, atrioventricular blockade or neurohormonal activation. So recently more attention has been paid on the development of active T-type blockers for the reduction of these side effects. Mibefradil, the first marketed selective T-type calcium channel blocker, was finally withdrawn due to drug-drug interactions with other drugs. In this study, novel pyrazole and imidazole derivatives scaffolds were designed for the development of active T-type calcium channel blockers potentially be useful in treating hypertension, epilepsy and neuropathic pain. About 200 compounds were prepared from solution phase combinatorial synthesis via S_(N)2 reaction of piperazine and chloroacetamidomethylpyrazole, amide coupling reaction of piperazinylethylamine and imidazolecarboxylic acid. Pyrazole compounds were prepared by cycloaddition reaction and amine compounds were synthesized by Gabriel method and imidazole compounds were prepared by Michael addition. The in vitro calcium channel blocking activities of pyrazole and imidazole derivatives were determined in T-type channels expressed in Xenopus Oocytes (α_(1G)) and HEK 293 cell (α_(1G)). Of the compounds tested, 43 compounds showed over 50% inhibition against the α_(1G) subtype, respectively (mibefradil 78.95%). Selected compounds showed considerably low IC_(50) value (0.0046 ~ 22.28 μM).