JP2001504485A - エチレンジアミン三酢酸およびｎ―アシルエチレンジアミン三酢酸銀キレート物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 感光性および抗菌活性を示す銀キレート物。銀はエチレンジアミン三酢酸（ＥＤ３Ａ）またはその塩、または好ましくはＮ−アシルＥＤ３Ａまたはその塩によりキレート化される。銀の非常に低い濃度においても抗菌活性が発揮される。

Description

【発明の詳細な説明】 エチレンジアミン三酢酸および Ｎ−アシルエチレンジアミン三酢酸銀キレート物発明の背景 エチレンジアミン三酢酸（ＥＤ３Ａ）およびその塩（ＥＤ３ＡＮａ₃等の）は キレート化学の領域に応用され、強力なキレート樹脂、油溶性キレート物、界面 活性剤その他の出発原料として使用されている。通常のエチレンジアミン三酢酸 の合成経路は、そのＮ−ベンジル誘導体を経由し、続いてその誘導体をアルカリ 溶液中で加水分解しＥＤ３ＡＮａ₃を生成ることにより達成され、これにより環 化による２−オキソ−１，４−ピペラジン酢酸（３ＫＰ）誘導体の生成を回避す ることができる。 米国特許第５，２５０，７２８号（ここでは参考のため開示される）には、Ｅ Ｄ３Ａまたはその塩を高い収率で合成する簡単な方法が記載されている。とくに 、Ｎ，Ｎ’−エチレンジアミン二酢酸（ＥＤ２ＡＨ₂）の塩を化学量論量好まし くは少モル過剰のホルムアルデヒドと、温度０から１１０℃好ましくは０から６ ５℃、７．０を越えるｐＨの領域で、縮合すると安定な５−員環の中間体が得ら れる。この環状物質に、ガス状または液状シアン化水素、シアン化水素またはア ルカリ金属シアン化物の水溶液等のシアン化物源の化学量論量または少モル過剰 を、温度０から１１０℃、好ましくは０から６５℃で付加するとエチレンジアミ ンＮ，Ｎ’−二酢酸−Ｎ’−シアノメチルまたはその塩（モノニトリル−二酸） が生成する。水溶液中の前記ニトリルを、アルカリ金属またはアルカリ土類金属 水酸化物を含む塩基３モル未満：１モルのＥＤ２ＡＨ₂の塩基存在下で環化する と希望する環状中間体である２−オキソ−１，４−ピペラジン酢酸（３ＫＰ）誘 導体またはその塩が生成する。過剰の塩基の存在下、高収率、高純度でＥＤ３Ａ の塩が生成する。この特許は、もう一つの実施態様をも記載している、ここでは 出発物質はＥＤ２ＡＨ_aＸ_bの水溶液であり、×は例えばアルカリ金属またはアル カリ土類金属などの塩基カチオン、ａは１から２、ｂは０から１である。反応に 先立って前記反応混合物を酸性化することにより、カルボキシメチル−２−オキ ソピペラジン（ラクタム）の生成が確実になる。ホルムアルデヒドを添加すると 本質 的にそのヒドロキシメチル誘導体が生成する。シアン化物源を加えると、１−シ アノメチル−４−カルボキシメチル−３−ケトピペラジン（モノニトリル一酸） またはその塩が生成する。この方法において、ＣＨ₂Ｏおよびシアン化物源の代 わりに、ホルムアルデヒドとシアン化物の反応生成物であるＨＯＣＨ₂ＣＮを使 用することもできる。適当な酸または塩基を加えることにより、この物質は加水 分解して３ＫＰを生成する。塩基を添加するとこの構造は開環してＥＤ３Ａの塩 が生成する。 参考のためここにその開示事項が組込まれている米国特許第５，２８４，９７ ２号には、Ｎ−アシルＥＤ３Ａ誘導体とその製造方法が記載されている。エチレ ンジアミン三酢酸のＮ−アシル誘導体の製造は下記一般的反応式により達成され る： 出発物質であるＥＤ３Ａ誘導体は酸それ自体またはアルカリ金属またはアルカリ 土類金属等の塩、好ましくはナトリウムまたはカリウムの塩であってよい。 Ｎ−アシルＥＤ３Ａの塩は穏やかで生分解性のアニオン性界面活性剤である。 適当なアシル基は種々のアシル鎖長であってよく、ラウロイル（Ｃ₁₂）、ミリス トイル（Ｃ₁₄）、ココイル（Ｃ_8-18）およびオレイル（Ｃ₁₈）を含む。 銀が抗菌性を有することは以前から知られていた。例えば硝酸銀は他の諸問題 を起こすことが指摘された最近の１０年まで、失明を伴う眼病の感染予防のため に定められた手順として、新生児に綿棒で塗布されていた。幾つかの殺菌性銀化 合物は局所施用に限定された、そしてそれらは一般的に刺激性が強く、しばしば 逆の効力を伴った。硝酸銀を経口投与すると致命的となり得る激しい胃腸障害を 起こすことがある。スルファジアジン銀は、微粉化したスルファジアジン銀１％ を含有する局所クリームの形の抗菌性日焼け止めとして一般に使用されている。 スルファジアジン銀は抗菌活性を有し、グラム陰性およびグラム陽性細菌に対し 殺菌性である。他の殺菌性銀化合物は、乳酸銀、ピクリン酸銀、酸化銀、沃化銀 、クエンサン酸銀を含む、これらは全て収斂性である。これらの銀化合物は１０^-4 Ｍの濃度でタンパク質を沈澱させるという好ましくない性質を有し、この化学 的性質が基本的に高い投与量を制限してきた。 宿主の機能を阻害または損傷しない低濃度で、殺菌機能、抗生機能を含む有効 な抗菌機能を有する銀イオンを銀感受性病原体中に運ぶ浸透性を提供する可能性 を有する銀キレート物を提供することが望まれる。 さらに、ペニシリン等の通常の抗生物質に抵抗性を有する細菌の菌株に対して 有効な新規抗生物質の開発が望まれる。発明の要約 先行技術の諸問題は本発明により解決された。本発明は感光性および抗菌活性 を示す新規銀キレート物を提供するものである。銀はエチレンジアミン三酢酸（ ＥＤ３Ａ）またはその塩、好ましくはＮ−アシルＥＤ３Ａまたはその塩によりキ レート化することができる。非常に低い銀濃度においても抗菌活性が発揮される 。発明の詳細な説明 エチレンジアミン三酢酸およびその塩は米国特許第５，２５０，７２８号に記 載されているように、または他の通常の手段によって製造することができる。同 様にＮ−アシルエチレンジアミン三酢酸およびその塩は米国特許第５，２５０， ７２８号に記載されているように製造することができる。 出発物質であるエチレンジアミン三酢酸（“ＥＤ３Ａ”）のＮ−アシル誘導体 に好適なアシル基は、炭素原子１から４０個を含む直鎖状または分岐状脂肪族基 または芳香族基、好ましくはカルボン酸誘導体であるアシル基である。好ましい アシル基の例は、ペンタノイル、ヘキサノイル、ヘプタノイル、オクタノイル、 ナナノイル、デカノイル、ラウロイル、ミリストイル、パルミトイル、オレイル 、ステアロイル、ノナノイル、ネオペンタノイル、ネオヘプタノイル、ネオデカ ノイル、イソ−オクタノイル、イソ−ナナノイル、イソトリデカノイル、ベンゾ イルおよびナフトイルである。ラウロイル−、ミリストイル−、ココイル−およ びオレイル−エチレンジアミン三酢酸がとくに好ましく、ラウロイル誘導体が最 も 好ましい。出発原料であるＮ−アシルＥＤ３Ａはその塩の形で使用するのが好ま しく、最も好ましくはそのアルカリ金属塩、とくにナトリウムまたはカリウムで ある。ＥＤ３Ａ酸またはＮ−アシルＥＤ３Ａが製造されると、その酸を適当な塩 基で部分または完全中和することにより容易に塩に転化することができる。同様 に前記酸もまた定量的量の酸で中和することにより対応するＥＤ３Ａの塩または Ｎ−アシルＥＤ３Ａの塩から製造することができる。 本発明の銀キレート物を製造するため、酢酸銀水和物または炭酸銀等の形態の 銀を５０−８０℃でＮ−アシルＥＤ３ＡまたはＥＤ３Ａの塩の水溶液に溶解する または粉末銀をＮ−アシルＥＤ３Ａ酸またはＥＤ３Ａ酸に約８０℃で時間をかけ て溶解する。銀の量はＥＤ３ＡまたはＮ−アシルＥＤ３Ａに対する比で約１：３ ．５にすべきである、より低い比率（１：２等の）では十分にキレート化しない ため完全には溶解しない。この過程を促進するため超音波処理を使用することが 好ましい。得られる透明な液体はコハク色で、短時間の露光で薄紫から灰色にな る。露光（とくに紫外光）が継続すると溶液は薄黒くなり時間とともに黒くなる 。従って前記溶液は好ましくは完全な暗黒中に貯蔵すべきである。 本発明の銀キレート物は、エスケリキア（Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ）、クレブ シエラ（Ｋｌｅｂｓｉｅｌｌａ）、シュードモナス（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ） およびスタフィロコッカス（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ）を含む多種の細菌 に対し抗菌活性を示す。キレート物は毒性が低く、キレート化した銀は生物学的 利用能が高いため、本発明の組成物は、局所、注射または経口治療に有用である 。局所用組成物は、担水性クリーム基剤との混合物等のクリームの形態をとるこ とができる。水を基剤とする液体もまた塗布またはスプレー用途に使用すること ができる。界面活性機能により浸透性を増進すると１０ｐｐｍ程度の非常に低い 有効用量が可能となる。 幾つかの細菌、エスケリキア コリ（Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ ｃｏｌｉ）、 クレブシエラ テリゲナ（Ｋｌｅｂｓｉｅｌｌａ ｔｅｒｒｉｇｅｎａ）等に対 する本発明の銀キレート物の最小致死濃度（ＭＩｎｉｍｕｍ Ｌｅｔｈａｌ Ｃ ｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ、ＭＬＣ）、最小阻害濃度（ＭＩｎｉｍｕｍ Ｉｎｈ ｉｂｉｔｏｒｙ Ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ、ＭＩＣ）は銀１０ｐｐｍである 。 そ等の銀の濃度では、適正な用量では宿主に対し毒性を示す見込みはない。した がって、本発明の銀キレート物は抗生物質として使用される、そして医薬適合性 キャリアーと組合わせて内部投与することができる。 本発明による銀のキレート化は濃度１０^-4Ｍ以下における銀によるタンパク質 の沈澱を防止し銀ＥＤ２ＡおよびＥＤ３Ａ銀を副生しない。実施例１ ９８％塩化ラウロイル２２．４ｇをエチレンジアミン三酢酸の三ナトリウム塩 （２７％）１１１ｇに激しく撹拌しながら加えた。塩化ラウロイルを加える前に 、ＥＤ３ＡＮａ₃溶液にイソプロピルアルコール２０ｇを加えた。脂肪酸塩化物 を加えることにより反応混合物は発熱して５５℃に達した。溶液をＨＰＬＣで分 析し、脂肪酸塩化物０．０４ｍｏｌが反応しラウリン酸として０．０４Ｍの遊離 脂肪酸が生成したことを確認した。実施例２ ９８％塩化ラウロイル２０ｇを、予めイソプロピルアルコール２０ｇを添加し たＥＤ３ＡＮａ₃（２７％）溶液１１５ｇに、激しく撹拌しながら１０分かけて 滴下した。反応の間、温度を２０℃に保持した。１２時間後ＨＰＬＣにより遊離 ラウリン酸を分析し、０．２Ｍのラウリン酸を確認した。これは比較的高いラウ ロイルＥＤ３ＡＮａ₃への転化を示す。実施例３ イソプロピルアルコール２０ｇを３８％ＥＤ３ＡＮａ₃溶液１５７．８ｇに加 えた。９８％塩化ノナノイル１７．７ｇをＥＤ３ＡＮａ₃溶液に激しく撹拌しな がら１０分かけて滴下した。添加前の温度は２５℃、脂肪酸塩化物の添加完了後 は３５℃であった。溶液を３５分間撹拌し、硫酸で酸性化しｐＨを４．３とした 。溶液は二層に分離した。実施例４ イソプロピルアルコール２０ｇを３８％ＥＤ３ＡＮａ₃溶液１５８ｇに加えた 。塩化オレイル３０．１ｇを、ＥＤ３ＡＮａ₃の溶液に、激しく撹拌しながら１ ０分かけて滴下した。反応中溶液の粘度が上昇し始め撹拌が困難になった。その ため溶液を希釈し混合を容易にするため、反応液に５０ｇのＨ₂Ｏを加えた。溶 液 を一夜撹拌した、次いでＨ₂ＳＯ₄で酸性化しｐＨを２．５とした。エマルション が生成した。さらに１００ｇのＨ₂Ｏを加えると前記エマルションは分離し、軽 い蝋状の白色固体が濾別された。実施例５ イソプロピルアルコール２０ｇを３８％ＥＤ３ＡＮａ₃溶液１５８ｇに加えた 。塩化ミリストイル２４．７ｇを１５分かけて滴下した。溶液を１時間撹拌した 。溶液のゲル化を防止するため、観察しながらさらにイソプロピルアルコール／ Ｈ₂Ｏ（５０／５０ ｗｔ／ｗｔ）を加えた。溶液をＨ₂ＳＯ₄で酸性化しｐＨを ２．５とした、白色蝋状の固体が濾別された。実施例６ イソプロピルアルコール１８ｇを２５％ＥＤ３ＡＮａ₃溶液１４４ｇに加えた 。計量ポンプを使用し塩化ラウロイル２６．３ｇを２０分かけて均一にＥＤ３Ａ Ｎａ₃溶液中に送入した。添加の間中反応混合物の温度を３０℃に保持した。塩 化ラウロイルの添加完了後溶液を３０℃でさらに３０分間撹拌した。次いで、溶 液を１８．４ｇの９６％Ｈ₂ＳＯ₄で酸性化し、約８０℃に加熱した。反応物を５ ００ｍｌのジャケット付き分液漏斗に移し、３０分間８０℃に保持した。内容物 は二層に分離した。有機層から９４．８ｇを回収しＨＰＬＣによりラウリン酸３ ．８４％を含むことが確認された。下層は廃棄した。有機層をさらにＨＰＬＣで 分析し、実際にラウロイルＥＤ３ＡＨ₃が合成されたことを確認した。実施例７ 温度を４０℃に保持した他は実施例６を繰返した。酸性化に２２．６６ｇの９ ６％Ｈ₂ＳＯ₄を使用した。回収した有機層の重量は６８．８ｇで、ラウリン酸４ ．４９％を含むことが確認された。実施例８ 温度を５０℃に保持した他は実施例７を繰返した。回収した有機層の重量は６ ７．１ｇで、ラウリン酸１１．３４％を含むことが確認された。 上記実施例の全てにおいて、分離された生成物は、主としてＮ−アシルＥＤ３ ＡＨ₃と若干の遊離脂肪酸またはその塩からなることが確認された。遊離脂肪酸 を除去するため酸の形態の固体試料をイソプロピルアルコールとイソオクタンか ら再結晶した。再結晶した物質をＮＭＲ分析し、Ｎ−アシルＥＤ３Ａ構造を確認 した。ＨＰＬＣによりこれら再結晶試料の遊離脂肪酸を分析したところ脂肪酸の 検出限界である約０．１％より十分に低いことが確認された。実施例９ 機械的撹拌および超音波処理（ブランソン２２００超音波処理槽［Ｂｒａｎｓ ｏｎ ２２００ Ｓｏｎｏｃａｔｏｒ Ｂａｔｈ］）を使用し、酢酸銀水和物０ ．８ｇをラウロイルエチレンジアミン三酢酸ニナトリウムの３０％水溶液２２ｇ に溶解した。溶液を５０℃に保持し、２分間の超音波処理と１分間の撹拌を交互 に約１時間行った。得られたコハク色透明な銀キレート物の２％溶液をガラス容 器に移し、使用するまで室温（２５℃）で暗所に２週間保存した。実施例１０ 機械的撹拌および熱を使用して、炭酸銀二水和物１．３５ｇをラウロイルＥＤ ３Ａ二アンモニウムの３０％水溶液２２ｇに溶解した。溶液を９０℃に加熱した 、アンモニアが脱ガスされ酸性が増加するため、炭酸銀は溶液に溶解した。炭酸 銀が完全に溶解した後、溶液を冷却して安定化した。得られた溶液をガラス容器 に移し、室温（２５℃）で暗所に保存した。実施例１１ 機械的撹拌および熱を使用し、粉末銀１ｇをＥＤ３Ａ酸４９ｇに溶解した。溶 液を撹拌しながら約３０日間８０℃に保った。得られた溶液をガラス容器に移し 室温で暗所に保存した。実施例１２ エスケリキア コリ（Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ ｃｏｌｉ）、クレブシエラ テリゲナ（Ｋｌｅｂｓｉｅｌｌａ ｔｅｒｒｉｇｅｎａ）、シュードモナス ア エリギノーサ（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ）、スタフィロ コッカス アウレウス（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ ａｕｒｅｕｓ）のＡＴ ＣＣ（Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｔｙｐｅ Ｃｕｌｔｕｒｅ Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ） 第２世代継代培養に対する継続希釈チャレンジにより、ＬＥＤ３Ａ銀の最小阻害 濃度（ＭＩＣ）および最小致死濃度（ＭＬＣ）を求めた。培養物は、ＡＴＣＣの 推奨する方法および媒体により保持および成長させた。銀ＬＥＤ３Ａの連続希釈 は、細菌培養媒体中でシュードモナス アエリギノーサおよびスタフィロコッカ ス アウレウスに対するチャレンジは１×から８００×、エスケリキア コリに 対しては１００×から３２００×であった。細菌はブロース中で成長させ、第２ 世代継代培養は滅菌培養媒体により５×１０⁵から５×１０⁸ＣＦＵ／ｍｌに希釈 した。銀化合物の全ての希釈物に対し一貫したＣＦＵ／ｍｌを保つため、希釈さ れたチャレンジ培養物からアリコートを採取した。２％ＬＥＤ３Ａ銀の連続希釈 （各９．９ｍｌ）を調製し、最終試験溶液が５×１０⁴から５×１０⁶ＣＦＵ／ｍ ｌと希釈化合物を含むように、ボルテックスした細菌懸濁液０．１ｍｌを加えた 。各懸濁液の集団水準は培養と細胞計数によりチェックした。コントロールはＬ ＥＤ３Ａ銀を加えず、媒体０．１ｍｌを加えて培養した。試料および培養物は震 盪、培養、比較および継代培養した。ＭＩＣおよびＭＬＣを求めるため、コント ロール試験管の成長の外観から培養物に対する各チャレンジの状態を評価した。 成長は、ポジティブ、コントロールに等しい；ポジティブ、阻害され成長がコン トロールより少ない；ネガティブ、成長なし；と評価した。初期希釈シリーズに おいて著しい阻害を示す銀ＬＥＤ３Ａの最低濃度をＭＩＣとみなし、継代培養を 成長させない試験物質の最低濃度をＭＬＣとみなした。 以下に試験結果を示す；

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，Ｓ Ｄ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ， ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，Ｆ Ｉ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ， ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，Ｍ Ｗ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ， ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．Ｎ−アシルエチレンジアミン三酢酸またはその塩の銀キレート物、ここにお いて前記アシル基は炭素原子１〜４０個を含む直鎖または分岐脂肪族基または芳 香族基である。 ２．前記アシル基はカルボン酸の誘導体でありそして炭素原子１〜４０個を含む 請求の範囲第１項に記載のＮ−アシルエチレンジアミン三酢酸またはその塩の銀 キレート物。 ３．前記塩はアルカリ金属塩である請求の範囲第１項に記載のＮ−アシルエチレ ンジアミン三酢酸またはその塩の銀キレート物。 ４．ラウロイルエチレンジアミン三酢酸またはその塩の銀キレート物。 ５．前記塩はナトリウム塩である請求の範囲第４項に記載の銀キレート物。 ６．前記塩はアンモニウム塩である請求の範囲第４項に記載の銀キレート物。 ７．前記塩はカリウム塩である請求の範囲第４項に記載の銀キレート物。 ８．エチレンジアミン三酢酸またはその塩の銀キレート物。 ９．前記塩はアルカリ金属塩である請求の範囲第８項に記載のエチレンジアミン 三酢酸またはその塩の銀キレート物。 １０．前記塩はナトリウム塩である請求の範囲第９項に記載の銀キレート物。 １１．前記塩はアンモニウム塩である請求の範囲第９項に記載の銀キレート物。 １２．前記塩はカリウム塩である請求の範囲第９項に記載の銀キレート物。 １３．Ｎ−アルキルエチレンジアミン三酢酸またはその塩の銀キレート物、ここ において前記アルキル基は炭素原子１〜４０個を含有する。