A biguanide derivative compound with N4-N5 substitution, which is represented by Formula 1, or a pharmaceutically acceptable salt thereof, a method of preparing the same, and a pharmaceutical composition containing the same as an active ingredient are provided. The biguanide derivative may exhibit excellent effect on activation of AMPK and inhibition of cancer cell proliferation in a low dose, compared with conventional drugs, and thus, may be useful to treat diabetes mellitus, obesity, hyperlipidemia, hypercholesterolemia, fatty liver, coronary artery disease, osteoporosis, polycystic ovarian syndrome, metabolic syndrome, cancer, etc.본 발명은 N1-N5-치환된 하기 화학식 1로 표시되는 바이구아나이드 유도체 또는 그의 약학적으로 허용 가능한 염, 이의 제조방법 및 이를 유효성분으로 약학 조성물을 제공한다. 본 발명의 바이구아나이드 유도체는 기존 약물에 비해 적은 양으로도 우수한 AMPKα 활성화 효과 및 암세포 증식 억제 효과를 나타내어 당뇨, 비만, 고지혈증, 고콜레스테롤혈증, 지방간, 관상동맥질환, 골다공증, 다낭성 난소증후군, 대사성 증후군, 암 등의 치료를 위해 유용하게 이용될 수 있다.[화학식 1]