초록 ▼

새로운 항암제로서의 신물질 탐색연구를 수행하여 이소퀴놀린계 물질 (CWJ-a-5) 이 in vitro는 물론 in vivo 에서도 160% (T/C) 의 높은 항암활성을 보이고 급성독성 (701mg/kg), 염색체이상시험, 돌연변이시험, 신장독성시험 등의 안전성 시험에서도 새로운 항암제로의 개발 가능성을 보이는 결과를 얻을 수가 있었다. 우리는 이 약물에 대하여 다음과 같은 세부과제로 나누어 비임상단계 신약개발연구를 수행하여 장차 임상시험에 필요한 IND filing을 위한 자료를 확충하였다.
1. 공정개선 및 대량합성법 연구

새로운 항암제로서의 신물질 탐색연구를 수행하여 이소퀴놀린계 물질 (CWJ-a-5) 이 in vitro는 물론 in vivo 에서도 160% (T/C) 의 높은 항암활성을 보이고 급성독성 (701mg/kg), 염색체이상시험, 돌연변이시험, 신장독성시험 등의 안전성 시험에서도 새로운 항암제로의 개발 가능성을 보이는 결과를 얻을 수가 있었다. 우리는 이 약물에 대하여 다음과 같은 세부과제로 나누어 비임상단계 신약개발연구를 수행하여 장차 임상시험에 필요한 IND filing을 위한 자료를 확충하였다.
1. 공정개선 및 대량합성법 연구 : 독성시험에 필요한 CWJ-a-5를 제조하여 공급하기 위해서 본 약물을 대량 합성 할 수 있는 합성법을 개발하였다. 이 합성법은 출발물질을 손쉽게 구할 수 있으며 공정이 비교적 짧기 때문에 장차 pilot 단위로도 이용할 수 있는 방법이다.
독성평가 연구 : 신규 합성항암제에 대한 독성 시험을 실시한 결과, CHL 세포를 이용한 염색체이상 시험에서 CWJ-a-5는 염색체이상을 유발하지 않는 것으로 사료되었고, 세균을 이용한 복귀 돌연변이 시험에서 CWJ-a-5는 복귀돌연변이를 유발하는 것으로 생각되었으며, 수컷 마우스(ICR) 골수세포를 이용한 복강투여 소핵시험에서 CWJ-a-5는 마우스 골수세포에 소핵을 유발하지 않는 것으로 사료되었다. 랫트를 이용한 단회 정맥내 투여 독성시험에서 CWJ-a-5의 LD₅₀ 값은 수컷의 경우 55.1 mg/kg, 암컷의 경우 74.5 mg/kg으로 산출되었다. CWJ-a-5의 랫트를 이용한 2주간 반복 경구투여 독성시험에서 무해용량은 암수모두 75 mg/kg 이며 확실 중독량은 암수 공히 150mg/kg으로 판단되었다.
3. 개발후보 보완물질의 합성: CWJ-a-5 의 1번 위치를 piperazine, morpholine, primary amine, benzylamine 등의 치환기로 변형시킨 14개의 물질을 합성하여 in vivo 시험을 수행하고 우수한 대체 물질을 계속해서 찾아 나갔다. CWJ-a-5 의 다양한 유기염을 제조하여 용해성 및 안정성등을 비교 검토하였다.
4. 약물동태학적 연구 및 제제화 : 약물을 쥐에게 정맥, 경구 및 간문맥으로 투여한 후 체내동태를 관찰한 결과 2-콤파트먼트 모텔에 가장 잘 맞았으며 20 mg/kg 의 용량까지 선형 체내동태를 나타내었다. 정맥으로 10 mg/kg을 투여한 후 분포후상에서의 반감기 (t_1/2ß), 클라어런스 (CLt), 및 분포용적 (Vd_ss)은 각각 86.9 min, 5.72 L/hr/kg과 9.79 L/kg 이었다. 이 약물의 담즙 및 요중 배설은 1 % 미만이었다. 경구 및 간문맥 투여 후의 생체이용률 (bioavailability)은 각각 52.9%와 72.2% 이었다. 따라서 위장관에서의 생체이용률은 73.3%로 계산되었다. 겉보기 분배계 (logP)는 2.64이었다. 시험관상에서 관찰한 혈장단백결합률은 90 % 이상이었다. 전기 적정법으로 측정한 pKa 값은 25℃에서 3.61 이었다. 이 약물의 분해는 1차속도 식을 따랐으며, pH 2.92에서의 activation energy는 22.12 kcal/mole. 이온강도가 증가할수록 분해속도도 증가하였으나, 대체로 이 약물은 매우 안정하였으며, Arrhenius plot에 의하면 25℃의 pH 2.92의 산성에서도 shelf-life가 2.03년인 것으로 계산되었다.

Abstract ▼

For the development of new antitumor agents, isoquinoline compound (CWj-a-5) which showed potent in vivo antitumor activity (160% TIC) as well as in vitro cytotoxicities against several tumor cells and it was also cleared several toxicity tests such as in vitro chromosome aberration test using cultu

For the development of new antitumor agents, isoquinoline compound (CWj-a-5) which showed potent in vivo antitumor activity (160% TIC) as well as in vitro cytotoxicities against several tumor cells and it was also cleared several toxicity tests such as in vitro chromosome aberration test using cultured Chinese Hamster Lung cells and Salmonella/ Microsome reverse mutation assay using the plate incorporation method was carried out preclinical study for getting IND file.
To evaluate the genotoxicity of CWj-a-5, the in vitro reverse mutation assay using Salmomella typhimurium, the Chromosome aberration assay using Chines hamster lung(CHL) cells and the in vivo micronucleus assay using bone marrow cells of male ICR mice were performed. In the reverse mutation assay, CWj-a-5 induced mutagenicity in Salmomella typhimurium TA98, TA1537. In the Chromosome aberration assay using CHL cells, there was no increased incidence of structural and numerical aberrations. The in vivo micronucleus assay using bone marrow cells of male ICR mice, there was no increased incidence of micronucleated polychromatic erythrocytes. To investigate the acute toxicity and subacute toxicity, CWj-a-5 was intravenously and orally administered to Sprague-Dawley(SD) rats. In acute toxicity study, LD50 values of CWj-a-5 was considered to be 55.1 mg/kg in male SD rats and 74.5 mg/kg in female SD rats. In subacute toxicity study, no observed adverse effect level of CWj-a-5 was 75 mg/kg in male and female SD rats. Absolute toxic dose of CWj-a-5 was 150 mg/kg in male and female SD rats.
The synthesis of isoquinoline compounds was continued to find out new molecules that could be an alternative drug of CWj-a-5 when it IS withdrawn from the study due to have some kind of problems such as toxicities or side effects. Piperazine, morpholine, primary amine and benzylamine were introduced on C1 position of CWj-a-5 and tested in vivo antitumor activities.
The pharmacokinetics of this compound was studied after intravenous (iv), oral (po) and hepatoportal (pv) administration m rats. Plasma concentration profiles of CWj-a-5 were best fitted by the two-compartment model after iv administration, and showed a linear pharmacokinetic behavior up to 20 mg/kg doses. The half-life of CWj-a-5 in the post-distributive phase (t_1/2ß), total-body plasma clearance (CLt), and volume of distribution at steady-state (Vd_ss)) were 86.9 min, 5.72 L/hr/kg and 9.79 L/kg, respectively, after iv administration of 10 mg/kg. Biliary and urinary excretion of CWj-a-5 was less than 1 % after iv injection of 10 mg/kg. The bioavailability of CWj-a-5 after po and pv administration (50 mg/kg and 10 mg/kg, respectively) was 52.9 % and 72.2 %, respectively. Gastrointestinal bioavailability was calculated to be 73.3 %. The apparent partition coefficient (logP) of CWj-a-5 between 1-octanol and water was 2.64. Plasma protein binding of CWj-a-5 measured by the ultrafiltration method was greater than 95 %. The pKa value obtained by potentiometric titration
was 3.61, at 25°C. The degradation of CWj-a-5 was found to follow an apparent first-order kinetics. The pH-rate profiles were accounted for by acid-catalyzed degradation at low pH and base-catalyzed degradation at high pH. The activation energy was determined as 22.12 kcal/mole for the degradation of CWj-a-5 in a pH 2.92 solution with a constant ionic strength of 0.2. Increasing the ionic strength up to 0.9 led to a higher degradation rate constant at pH 2.92. However, CWj-a-5 was very stable even in a pH 2.92 solution, and its shelf-life was calculated to be 2.03 years at 25°C from the Arrhenius plot.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 목차 ... 3
• 연구개발사업 최종보고서 요약문 ... 4
• Project Summery ... 5
• 총괄연구개발과제 연구결과 ... 6
• 1. 총괄연구개발과제의 최종 연구개발 목표 ... 6
• 2. 총괄연구개발과제의 최종 연구개발 내용 및 결과 ... 6
• 3. 총괄연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론 ... 10
• 4. 총괄연구개발과제의 연구성과 목표달성도 ... 11
• 5. 총괄연구개발과제의 활용계획 ... 16
• 6. 첨부서류 ... 18
• 제1세부연구개발과제 연구결과 ... 46
• 1. 제1세부연구개발과제의 최종 연구개발 목표 ... 47
• 2. 제1세부연구개발과제의 연구대상 및 방법 ... 49
• 3. 제1세부연구개발과제의 최종 연구개발결과 ... 51
• 4. 제1세부연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론 ... 57
• 5. 제1세부연구개발과제의 연구성과 및 목표달성도 ... 58
• 6. 제1세부연구개발과제의 활용계획 ... 60
• 7. 참고문헌 ... 60
• 제2세부연구개발과제 연구결과 ... 61
• 1. 제2세부연구개발과제의 최종 연구개발 목표 ... 62
• 2. 제2세부연구개발과제의 연구대상 및 방법 ... 63
• 3. 제2세부연구개발과제의 최종 연구개발결과 ... 85
• 4. 제2세부연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론 ... 150
• 5. 제2세부연구개발과제의 연구성과 및 목표달성도 ... 155
• 6. 제2세부연구개발과제의 활용계획 ... 156
• 7. 참고문헌 ... 156
• 제3세부연구개발과제 연구결과 ... 158
• 1. 제3세부연구개발과제의 최종 연구개발 목표 ... 159
• 2. 제3세부연구개발과제의 연구대상 및 방법 ... 160
• 3. 제3세부연구개발과제의 최종 연구개발결과 ... 163
• 4. 제3세부연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론 ... 173
• 5. 제3세부연구개발과제의 연구성과 및 목표달성도 ... 174
• 6. 제3세부연구개발과제의 활용계획 ... 175
• 7. 참고문헌 ... 176
• 끝페이지 ... 177