JP2011526887A - 抗生物質耐性菌感染症の治療 - Google Patents

抗生物質耐性菌感染症の治療 Download PDF

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Abstract

本発明は、治療の必要のある患者に有効量の本明細書中に示される式のキノロン化合物を投与することによる、メチシリン非感受性細菌、バンコマイシン非感受性細菌、ペニシリン非感受性細菌、クラリスロマイシン非感受性細菌、またはメトロニダゾール非感受性細菌による感染症の治療方法に関する。

Description

相互参照
本出願は、2008年7月1日付で提出の、米国仮特許出願第61/077,293号の優先権を主張し、前記出願の内容は参考で本明細書中に引用される。
発明の背景
細菌の抗生物質耐性は、本来備わっている特質でありうるまたは突然変異によって獲得されるものでありうる。抗生物質に耐性のある細菌は人々の健康に重大な脅威を及ばすようになっている。
例えば、世界の人口の約1%が、一般的に使用される抗生物質に対して耐性がある細菌株である、メチシリン耐性黄色ブドウ球菌(Staphylococcus aureus)(MRSA)を有している。ほとんどのMRSA感染症は、老人ホームや透析センター等の、病院や医療機関で起こる。これは、健康関連MRSA(heath-associated MRSA)(HA−MRSA)として知られている。年配の人々や免疫系の弱っている人々は、HA−MRSA感染症に罹る危険性が高い。近年、より広い地域にいる他の健常な人々の中に、他のタイプのMRSAである、市中感染型MRSA(CA−MRSA)が見つかっている。CA−MRSAは、重篤な皮膚や軟組織の感染症のおよび重篤な型の肺炎の原因である。
抗生物質耐性菌によって引き起こされる感染症は、しばしば、既存の抗生物質によって治療できない。このため、新規な抗生物質を開発する必要ある。
要約
本発明は、メチシリン非感受性細菌、バンコマイシン非感受性細菌、ペニシリン非感受性細菌、クラリスロマイシン非感受性細菌、またはメトロニダゾール非感受性細菌によって引き起こされる感染症の治療方法に関する。本方法は、有効量の下記式(I):
のキノロン化合物の一を患者に投与することを有する。
上記キノロン化合物は、不斉中心を有する。これらは、すべての形態の立体異性体を包含する。異性化合物の2例としては、下記がある:
上記キノロン化合物は、当該化合物自体であってもよいが、加えてこれらの塩、プロドラッグ、または溶媒和物であってもよい。塩は、当該化合物上にアニオンおよび正電荷を有する基(例えば、アミノ基)の間に形成されうる。適当なアニオンとしては、塩化物、臭化物、ヨウ化物、硫酸塩、硝酸塩、リン酸塩、クエン酸塩、メタンスルホン酸塩、トリフルオロ酢酸塩、酢酸塩、リンゴ酸塩、トシレート(tosylate)、酒石酸塩、フマル酸塩、グルタミン酸塩、グルコン酸塩、乳酸塩、グルタレート(glutarate)、およびマレイン酸塩などが挙げられる。同様にして、塩はまた、当該化合物上にカチオンおよび負電荷を有する基(例えば、カルボキレート)の間に形成されうる。適当なカチオンとしては、ナトリウムイオン、カリウムイオン、マグネシウムイオン、カルシウムイオン、及びテトラメチルアンモニウムイオン等のアンモニウムカチオンなどが挙げられる。プロドラッグは、エステルおよび他の製薬上許容できる誘導体であってもよく、これは、患者に投与されると、式(I)の化合物を提供できる。溶媒和物は、式(I)の化合物および製薬上許容できる溶媒の間に形成される複合体を意味する。製薬上許容できる溶媒は、水、エタノール、イソプロパノール、酢酸エチル、酢酸、及びエタノールアミンでありうる。したがって、本発明を実施するのに使用されるキノロン化合物は、例えば、当該化合物のマレート塩(リンゴ酸塩)および当該塩の0.5水和物でありうる。
一以上の上記キノロン化合物および製薬上許容できる担体を含む、メチシリン非感受性細菌、バンコマイシン非感受性細菌、ペニシリン非感受性細菌、クラリスロマイシン非感受性細菌、またはメトロニダゾール非感受性細菌によって引き起こされる感染症の治療に使用される組成物、ならびに当該感染症の治療のための薬剤の製造のための当該組成物の使用もまた、本発明の範囲に包含される。上記細菌は、メチシリン耐性黄色ブドウ球菌(Staphylococcus aureus)、排出関連(efflux-related)メチシリン耐性黄色ブドウ球菌(Staphylococcus aureus)、バンコマイシン低感受性黄色ブドウ球菌(vancomycin-intermediate Staphylococcus aureus)、ヘテロバンコマイシン低感受性黄色ブドウ球菌(hetero-vancomycin-intermediate Staphylococcus aureus)、またはバンコマイシン耐性黄色ブドウ球菌(vancomycin-resistant Staphylococcus aureus)
でありうる。上記細菌によって引き起こされる感染症の例としては、以下に制限されるものではないが、手術創感染症、尿路感染症、血流感染症(敗血症)、肺炎(院内感染性肺炎または市中肺炎)、糖尿病足感染症、ならびに蜂巣炎(cellulites)、腫れ物(boils)、膿瘍、麦粒腫(sty)、癰(carbuncles)、及び膿痂疹等の皮膚感染症などが挙げられる。
本発明の様々な形態の詳細を下記説明で記載する。本発明の他の特徴、目的、および利点は、下記記載から、および特許請求の範囲から明らかであろう。
詳細な説明
本発明を実施するにあたって使用されるキノロン化合物は、公知の方法によって製造できる。下記実施例1には、2つの異性化合物を調製するための合成方法が詳述される。当業者は、当該合成方法を修飾することによって、他の異性体または他の形態の化合物を得ることができるであろう。当該合成に使用できる合成化学変換および保護基法(保護および脱保護)は当該分野において既知であり、例えば、R. Larock, Comprehensive Organic Transformations, VCH Publishers (1989); T.W. Greene and P.G.M. Wuts, Protective Groups in Organic Synthesis, 3rd Ed., John Wiley and Sons (1999); L. Fieser and M. Fieser, Fieser and Fieser’s Reagents for Organic Synthesis, John Wiley and Sons (1994); and L. Paquette, ed., Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis, John Wiley and Sons (1995)、およびこれらの再版に記載される方法などが挙げられる。
このようにして合成される化合物は、フラッシュカラムクロマトグラフィー、高速液体クロマトグラフィー、結晶化、または他の適当な方法によってさらに精製されてもよい。
上記キノロン化合物は、メチシリン非感受性細菌、バンコマイシン非感受性細菌、ペニシリン非感受性細菌、クラリスロマイシン非感受性細菌、およびメトロニダゾール非感受性細菌の生育を阻害する。したがって、本発明の一態様は、有効量の上記キノロン化合物の一を上記細菌の一によって引き起こされる感染症を治療する必要のある患者に投与することによる、当該感染症の治療方法に関する。上記方法の一形態としては、メチシリン、バンコマイシン、およびペニシリンの少なくとも一種に耐性がある、多剤耐性肺炎連鎖球菌(Streptococcus pneumoniae)によって引き起こされる感染症を治療するのにキノロン化合物を用いることがある。
本明細書中で使用される「非感受性」ということばは、中間レベルから十分なレベルでの薬剤に対する耐性を意味する。メチシリン非感受性細菌としては、以下に制限されるものではないが、メチシリン耐性黄色ブドウ球菌(Staphylococcus aureus)、排出関連(efflux-related)メチシリン耐性黄色ブドウ球菌(Staphylococcus aureus)、市中感染型メチシリン耐性黄色ブドウ球菌(community-associated Staphylococcus aureus)およびメチシリン耐性表皮ブドウ球菌(Staphylococcus epidermidis)などが挙げられる。バンコマイシン非感受性細菌としては、以下に制限されるものではないが、ヘテロバンコマイシン低感受性黄色ブドウ球菌(hetero-vancomycin-intermediate Staphylococcus aureus)、バンコマイシン低感受性黄色ブドウ球菌(vancomycin-intermediate Staphylococcus aureus)、およびバンコマイシン耐性黄色ブドウ球菌(vancomycin-resistant Staphylococcus aureus)などが挙げられる。ペニシリン非感受性細菌としては、以下に制限されるものではないが、ペニシリン耐性肺炎連鎖球菌(Streptococcus pneumoniae)などが挙げられる。クラリスロマイシン非感受性細菌としては、以下に制限されるものではないが、クラリスロマイシン耐性ヘリコバクターピロリ(Helicobacter pylori)などが挙げられる。メトロニダゾール非感受性細菌としては、以下に制限されるものではないが、メトロニダゾール耐性ヘリコバクターピロリ(Helicobacter pylori)などが挙げられる。
「有効量」ということばは、患者の意図される治療効果を与えるのに必要な活性剤の量を意味する。有効量は、当業者によって認識されるとおり、投与経路、賦形剤の使用、および他の薬剤との併用の可能性によって、異なりうる。「治療(treating)」ということばは、上記感染症を治療する(cure)、治癒する(heal)、軽減する(alleviate)、緩和する(relieve)、修正する(alter)、救済する(remedy)、改善する(ameliorate)、改良する(improve)、または作用する(affect)ことを目的として、上記感染症を有する、またはこのような感染症の症状を有する、またはこのような感染症になりやすい傾向のある患者に上記キノロン化合物の一つを投与することを意味する。
本方法を実施するために、キノロン化合物は、経口で、非経口で、吸入スプレーによって、または埋め込みリザーバー(implanted reservoir)を介して投与されうる。本明細書中で使用される「非経口」ということばは、皮下、皮内、静脈内、筋肉内、関節内、動脈内、滑液嚢内、胸骨内(intrasternal)、髄腔内、病巣内、及び頭蓋内注射または輸液技術を含む。
経口投与用の組成物は、以下に制限されないが、錠剤、カプセル、エマルジョンならびに水性懸濁剤、分散剤および溶液などの、経口で許容できる任意の剤形でありうる。錠剤に一般的に用いられる担体としては、ラクトースおよびコーンスターチが挙げられる。ステアリン酸マグネシウム等の、平滑剤もまた、一般的に錠剤に添加される。カプセル形態での経口投与の目的で、有用な希釈剤として、乳糖および乾燥コーンスターチが挙げられる。水性懸濁剤またはエマルジョンを経口投与する場合には、乳化剤または懸濁化剤と組み合わされた油相中に活性成分を懸濁または溶解させればよい。所望により、ある種の甘味剤、香味剤または着色剤を添加してもよい。
注射可能な滅菌組成物(例えば、水性または油性懸濁液)は、適当な分散または湿潤剤(例えば、Tween 80など)及び懸濁化剤を用いて当該分野において既知の技術に従って配合されうる。また、注射可能な滅菌製剤は、例えば、1,3−ブタンジオール中の溶液等の、非毒性の非経口で許容できる希釈剤または溶媒中の注射可能な滅菌の溶液または懸濁液でありうる。用いられうる許容できるベヒクルおよび溶媒としては、マンニトール、水、リンガー溶液および等張塩化ナトリウム溶液がある。加えて、滅菌の固定油が溶媒または懸濁化媒体(例えば、合成モノまたはジグリセリド)として従来用いられている。オレイン酸およびそのグリセリド誘導体等の、脂肪酸は、オリーブ油またはヒマシ油、特にそのポリオキシエチル化体等の、製薬上許容できる天然油などの、注射剤の調製に有用である。これらの油の溶液または懸濁液はまた、長鎖アルコール希釈剤もしくは分散剤、またはカルボキシメチルセルロースまたは同様の分散剤を含みうる。
吸入組成物は、製剤処方の分野で周知の技術に従って調製でき、ベンジルアルコールもしくは他の適当な保存剤、バイオアベイラビリティを改善するための吸収促進剤、フルオロカーボン、および/または当該分野において既知の他の可溶化剤もしくは分散剤を用いて、生理食塩水中の溶液として調製されうる。
局所組成物は、油、クリーム、ローション、軟膏などの形態で配合できる。当該組成物用の適当な担体としては、植物油または鉱油、白色ワセリン(白色軟パラフィン)、分岐鎖の脂肪または油、獣脂および高分子量アルコール(C12超)が挙げられる。好ましい担体は、活性成分が可溶性であるものである。乳化剤、安定化剤、保湿剤及び抗酸化剤、さらには色や芳香を付与する薬剤もまた、必要であれば、含まれうる。加えて、経皮透過促進剤を上記局所製剤に使用してもよい。これらの促進剤の例としては、米国特許第3,989,816号及び第4,444,762号に記載されるものがありうる。鉱油、自己乳化蜜ろうおよび水の混合物から、クリームを配合することが好ましく、この混合物中に、活性成分がアーモンドオイル等の少量の油中に溶解される。このようなクリームの一例としては、約40部の水、約20部の蜜ろう、約40部の鉱油および約1部のアーモンドオイルを含むものがある。アーモンドオイル等の、植物油における活性成分の溶液を温かい軟パラフィンと混合して、この混合物を冷却することによって、軟膏を配合してもよい。このような軟膏の一例として、約30重量%のアーモンド及び約70重量%の白色軟パラフィンを含むものがある。
薬剤組成物中の担体は、製剤の活性成分と適合し(好ましくは、製剤を安定化でき)、治療を受ける患者に有害でないという点で「許容できる」必要がある。例えば、シクロデキストリン(抽出物の活性化合物の一以上と特定の可溶性がより高い複合体を形成する)等の、可溶化剤を、活性成分をデリバリーするための薬剤賦形剤として使用してもよい。他の担体の例としては、コロイド状二酸化ケイ素、ステアリン酸マグネシウム、セルロース、ラウリル硫酸ナトリウム、及びD&C Yellow # 10が挙げられる。
適当なin vitroアッセイが、細菌の成長を抑制する際の上記化合物の1つの有効性を予め評価するのに使用されうる。当該化合物は、in vivoアッセイで細菌感染症を治療する際の有効性についてさらに調べられうる。例えば、化合物を、感染症を患っている動物(例えば、マウスモデル)に投与した後、その治療効果をアクセスする。その結果に基づいて、適当な投与量の範囲および投与経路もまた決定されうる。
さらに説明することなく、上記説明により、本発明を適切に実施できると考えられる。したがって、下記特定の実施例は、単に詳細に説明することを意図しており、残りの開示を限定するものではないと、解される。本明細書に列挙された、特許を含む、すべての公報は、参考で全体を本明細書中に引用される。
実施例1
(3S,5S)−7−[3−アミノ−5−メチル−ピペリジニル]−1−シクロプロピル−1,4−ジヒドロ−8−メトキシ−4−オキソ−3−キノリンカルボン酸[(3S,5S)-7-[3-amino-5-methyl-piperidinyl]-1-cyclopropyl-1,4-dihydro-8-methoxy-4-oxo-3-quinolinecarboxylic acid]のリンゴ酸塩(化合物1)および(3S,5R)−7−[3−アミノ−5−メチル−ピペリジニル]−1−シクロプロピル−1,4−ジヒドロ−8−メトキシ−4−オキソ−3−キノリンカルボン酸[(3S,5R)-7-[3-amino-5-methyl-piperidinyl]-1-cyclopropyl-1,4-dihydro-8-methoxy-4-oxo-3-quinolinecarboxylic acid]のリンゴ酸塩(化合物1’)を以下のようにして合成した:
(A)(3S,5S)−(5−メチル−ピペリジン−3−イル)−カルバミン酸 tert−ブチルエステル[(3S,5S)-(5-Methyl-piperidin-3-yl)-carbamic acid tert-butyl ester](化合物9)および(3S,5R)−(5−メチル−ピペリジン−3−イル)−カルバミン酸 tert−ブチルエステル[(3S,5R)-(5-Methyl-piperidin-3-yl)-carbamic acid tert-butyl ester](化合物9’)の合成
化合物9’を下記スキーム1に示されるようにして合成した:
50−Lの反応器に、化合物2(5.50kg、42.60mol)、メタノール(27L)を仕込み、10〜15℃に冷却した。30℃以下の温度に保持するように外部冷却しながら、塩化チオニル(10.11kg、2.0当量)を65分間にわたって添加漏斗を介して添加した。得られた溶液を25℃で1.0時間攪拌した後、減圧下でメタノールを除去した。油状残渣をエチル酢酸と共沸して(3×2.5L)、残ったメタノールを除去し、酢酸エチル(27.4L)に溶解し、50Lの反応器に加え、30℃以下でトリエチルアミン(3.6kg)をゆっくり添加することによって中和した。得られた懸濁液を濾過して、トリエチルアミン塩酸塩を除去した。
DMAP(0.53kg)と共に、濾液を50Lの反応器に加えた。二炭酸ジ−tert−ブチル(8.43kg)を、20〜30℃の温度で30分間にわたって、温水で加熱した添加漏斗を介して添加した。TLC分析によって測定しながら、1時間後に反応を終了した。有機相を氷冷した1N HCl(2×7.5L)、飽和重炭酸ナトリウム(1×7.5L)で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥して、濾過した。酢酸エチルを減圧下で除去した後、結晶性のスラリーを得、MTBE(10.0L)で粉砕し(triturate)、濾過することによって、化合物3を白色固体として得た(5.45kg、52.4%)。
50−Lの反応器に、化合物3(7.25kg、28.8mol)、DME(6.31kg)、およびブレデレック試薬(Bredereck's Reagent)(7.7kg、44.2mole)を仕込んだ。溶液を攪拌し、75℃±5℃で3時間加熱した。反応物を1時間にわたって0℃に冷却し、この間に沈殿物が形成した。この混合物を、0℃で1時間保持し、濾過し、30℃±5℃で少なくとも30時間、真空オーブンで乾燥することによって、化合物4を白色結晶性固体として得た(6.93kg、77.9%)。
10ガロンのPfaudler反応器に、ESCAT 142(Engelhard Corp. N.J, US)のカーボンに担持された5%パラジウム粉末(palladium powder on carbon)(50%wet、0.58kg 湿重量)、化合物4(1.89kg、6.33mol)、及びイソプロパノール(22.4kg)を仕込んだ。45℃で18時間、45−psi水素雰囲気下で攪拌した後、反応混合物を室温まで冷却し、セライト(Celite)(0.51kg)の床で濾過した。濾液を減圧下で蒸発させ、粘稠な油を得、これを放置すると固化して、93:7のジアステレオマー混合物として化合物5を得た(1.69kg、100%)。
産物混合物のサンプルを予備HLCで精製することによって、分析データ用の材料を得た。
50Lの反応器に、化合物5(3.02kg、11.7mol)、無水エタノール(8.22kg)、及びMTBE(14.81kg)を仕込んだ。ホウ化水素ナトリウム(1.36kg、35.9mol)を0℃±5℃で少しずつ添加した。少量の泡立ちを観察した。この反応混合物を10℃±5℃に加温し、塩化カルシウム2水和物(2.65kg)を10℃±5℃で1時間かけて一部ずつ添加した。この反応物を1時間かけて20℃±5℃に加温し、20℃±5℃でさらに12時間攪拌した。反応物を−5℃±5℃に冷却した後、氷冷した2N HCl(26.9kg)を0℃±5℃でゆっくり添加した。攪拌を終了した。下部の水相を除去した。この反応器に、飽和重炭酸ナトリウム水溶液(15.6kg)を攪拌しながら5分かけて仕込んだ。攪拌を再度止めて、下部の水相を除去した。反応器に、硫酸マグネシウム(2.5kg)を仕込み、少なくとも10分間攪拌した。この混合物をnutscheフィルターで濾過し、減圧下で濃縮することにより、化合物6を得た(1.80kg、66%)。
50Lの反応器に、酢酸イソプロピル(19.7kg)における化合物6(5.1kg)の溶液を仕込んだ。この反応物を15℃±5℃に冷却し、この温度でトリエチルアミン(7.8kg)を添加した。この反応器をさらに0℃±5℃に冷却し、塩化メタンスルホニル(MsCl)(6.6kg)を添加した。この反応物を数時間攪拌し、HPLCまたはTLCで終了をモニターした。この反応物を飽和重炭酸塩溶液で急冷した。有機相を単離し、冷10%トリエチルアミン水溶液、冷HCl水溶液、冷飽和重炭酸塩水溶液、最後に飽和ブライン水溶液で順次洗浄した。有機相を乾燥、濾過し、55℃±5℃以下で真空中で濃縮することによって、化合物7を固体/液体スラリーとして得、これをさらに精製せずに次の反応に使用した。
9.1kgの無水(neat)ベンジルアミンを仕込んだ後、50Lの反応器を55℃に加温し、この温度で、1,2−ジメトキシエタン(14.1kg)における化合物7(8.2kg)の溶液を添加した。添加後、この反応物を数時間60℃±5℃で攪拌し、TLCまたはHPLCで終了をモニターした。この反応物を周囲温度に冷却し、溶剤を真空下で除去した。残渣を11.7kgの15%(v/v)酢酸エチル/ヘキサン溶液で希釈し、攪拌しながら、18.7kgの20%(wt)炭酸カリウム水溶液で処理した。放置すると、3相の混合物を得た。上部の有機相を集めた。単離した中間層を、15%(v/v)酢酸エチル/ヘキサン溶液11.7kgずつで再度2回抽出した。有機層を合わせたものを真空下で濃縮して、油状残渣を得た。次に、この残渣をクロマトグラフィーで精製することにより、化合物8を油として得た。
40Lの圧力容器に、0.6kgの50% カーボンに担持された湿ったパラジウム固体(wet, solid palladium on carbon)(E101、10wt.%)を窒素を流しながら仕込んだ。次に、13.7kgの無水エタノールにおける化合物8(3.2kg)の溶液を窒素下でこの反応器に添加した。この反応器に、窒素をパージした後、45psiで水素で加圧した。次に、この反応物を45℃に加熱した。TLCまたはLCでこれをモニターした。終了したら、反応物を周囲温度に冷却し、通気し、窒素でパージした。この混合物をセライト(Celite)の床で濾過し、固体を2.8kgの無水エタノールで洗浄した。濾液を真空下で濃縮することにより、化合物9をワックス状の固体として得た。
同様にして、(3S,5R)−(5−メチル−ピペリジン−3−イル)−カルバミン酸 tert−ブチルエステル[(3S,5R)-(5-Methyl-piperidin-3-yl)-carbamic acid tert-butyl ester](化合物9’)をスキーム2に示されるようにして合成した。
(B)1−シクロプロピル−7−フルオロ−8−メトキシ−4−オキソ−1,4−ジヒドロ−キノリン−3−カルボン酸(1-Cyclopropyl-7-fluoro-8-methoxy-4-oxo-1,4-dihydro-quinoline-3-carboxylic acid)(化合物10)の合成
化合物10を、米国特許第6,329,391号に記載の方法に従って調製した。
(C)1−シクロプロピル−7−フルオロ−8−メトキシ−4−オキソ−1,4−ジヒドロ−キノリン−3−カルボン酸のボロンエステルキレート(borone ester chelate of 1-Cyclopropyl-7-fluoro-8-methoxy-4-oxo-1,4-dihydro-quinoline-3-carboxylic acid)(化合物11)の合成
反応器に、酸化ホウ素(2.0kg、29mol)、氷酢酸(8.1L、142mol)、及び無水酢酸(16.2L、171mol)を仕込んだ。得られた混合物を少なくとも2時間還流した後、40℃に冷却し、この温度で、7−フルオロキノロン酸化合物10(7-fluoroquinolone acid compound 10)(14.2kg、51mol)を添加した。この混合物を少なくとも6時間還流した後、約90℃に冷却した。トルエン(45L)をこの反応物に添加した。50℃で、tert−ブチルメチルエーテル(19L)を添加して、沈殿させた。次に、この混合物を20℃に冷却して、濾過して沈殿を単離した。さらに、この単離された固体をtert−ブチルメチルエーテル(26L)で洗浄した後、40℃(50torr)で真空オーブン中で乾燥することにより、化合物11を86.4%の収率で得た。
(D)(3S,5S)−7−[3−アミノ−5−メチル−ピペリジニル]−1−シクロプロピル−1,4−ジヒドロ−8−メトキシ−4−オキソ−3−キノリンカルボン酸のリンゴ酸塩[malate salt of (3S,5S)-7-[3-amino-5-methyl-piperidinyl]-1-cyclopropyl-1,4-dihydro-8-methoxy-4-oxo-3-quinolinecarboxylic acid](化合物1)および(3S,5R)−7−[3−アミノ−5−メチル−ピペリジニル]−1−シクロプロピル−1,4−ジヒドロ−8−メトキシ−4−オキソ−3−キノリンカルボン酸のリンゴ酸塩[malate salt of (3S,5R)-7-[3-amino-5-methyl-piperidinyl]-1-cyclopropyl-1,4-dihydro-8-methoxy-4-oxo-3-quinolinecarboxylic acid](化合物1’)の合成
化合物1を下記スキーム4に示されるようにして化合物9から合成した。
反応器に、化合物11(4.4kg、10.9mol)、化合物9(2.1kg、9.8mol)、トリエチルアミン(TEA)(2.1L、14.8mol)、及びアセトニトリル(33.5L、15.7L/kg)を仕込んだ。得られた混合物を、HPLC または逆相TLCでモニターしながら、反応が終了するまで、約50℃で攪拌した。これを約35℃に冷却し、0〜400torrの真空下でアセトニトリルを蒸留することによって、反応物の容積を約半分にまで減らした。28.2kgの3.0N NaOH(aq)溶液を添加した後、この反応混合物を約40℃に加温し、さらに蒸留物が観察されなくなるまで、真空下で蒸留し、室温で加水分解した。HPLC または逆相TLCで加水分解の終了をモニターしたら、4〜5kgの氷酢酸を添加して、反応混合物を中和した。
得られた溶液を、12.7kg(9.6L)のジクロロメタンで3回抽出した。有機層を合わせて、他の反応器に移した。40℃で蒸発させることにより、反応物の容積を約半分にまで減らした。20.2kgの6.0N HCl(aq)溶液を添加した後、この反応混合物を35℃で少なくとも12時間攪拌した。HPLC または逆相TLCで反応の終了をモニターした後、攪拌をやめて、相分離させた。有機相を除去し、水層を12.7kg(9.6L)のジクロロメタンで抽出した。水層を18.3kgの蒸留水で希釈し、約50℃に加温した。真空下(100〜400torr)で蒸留させることによって、ジクロロメタンをさらに除去した。
次に、約9.42kgの3.0N NaOH(aq)を65℃以下で添加することによって、この水溶液のpHを7.8〜8.1に調節した。この反応混合物を50℃で少なくとも1時間攪拌した後、室温に冷却した。沈殿物を吸引濾過によって単離し、5.2kgの蒸留水で2回洗浄し、少なくとも12時間の吸引でおよび55℃で対流式オーブンでさらに12時間、乾燥した。化合物12(3.2kg、79%)が固体として得られた。
反応器に、3.2kgの化合物12及び25.6kgの95%エタノールを仕込んだ。この反応器に、1.1kgの固体のD,L−リンゴ酸を加えた。この混合物を温度(〜80℃)で還流した。蒸留水(〜5.7L)を添加して、沈殿物を溶かし、0.2kgの活性炭を加えた。この反応混合物をフィルターに通した。透明な濾液を45℃に冷却し、少なくとも2時間放置し、結晶化させた。反応混合物をさらに5℃に冷却した後、沈殿物を吸引濾過によって単離し、6.6kgの95%エタノールで洗浄し、少なくとも4時間吸引しながら乾燥した。この固体をさらに、45℃で少なくとも12時間、対流式オーブンで乾燥することによって、3.1kgの化合物1を得た(収率:70%)。
同様にして、化合物1’を下記スキーム5に示されるようにして化合物9’から合成した。
実施例2
化合物1によるメチシリン耐性黄色ブドウ球菌(Sta phylococcus aureus)(MRSA)の阻害
MRSA分離株(n=193)をカナダ国立集中治療室(Canadian National Intensive Care Unit)(CAN−ICU)の研究の一環として得た。ICUが活動しているカナダの全地域から19か所の医療センターが関与するCAN−ICUの研究に参加した。感染症の疾患が推測される患者から「臨床的に有意な」試料を得ることのみが依頼された。監視スワブ(surveillance swab)、目、耳、鼻および咽頭スワブは除いた。嫌気生物および真菌状の生物もまた除いた。
2005年9月から2006年6月(含む)まで、各センターは、ICUの患者の血液、尿、組織/創傷、および呼吸器の試料から単離された最大300個の継続的な病原菌(1患者あたり1培養部位あたり1病原菌)を集めた。これらの分離株を、エイミーズチャーコールスワブ(Amies charcoal swabs)で参照試験所(Health Sciences Centre, Winnipeg, Canada)に輸送され(shipped)、適当な培地で継代培養され、−80℃でスキムミルク中でストックされた。
Clinical and Laboratory Standards Instituteによって記載されるディスク拡散法(disk diffusion method)を用いて、これらの分離株のメチシリン耐性を確認した。全ての分離株について、前記したように、mecA PCR、さらには分子特性化(molecular characterization)(PVL分析及びフィンガープリント法など)を行い、市中感染型(community-associated)かあるいは医療機関感染型(healthcare-associated)かを評価した(Christianson et al., J Clin Microbiol. 2007, 45 (6): 1904-11; Mulvey et al., J Clin. Microbiol. 2001, 39(10): 3481-5; Mulvey et al., Emerg Infect Dis. 2005,11(6): 844-50; Oliveira et al., Antimicrob Agents Chemother. 2002, 46(7): 2155-61)。これらの分離株をまた、前記(Mulvey et al., J Clin Microbiol. 2001, 39(10): 3481-5)したように、カナダ標準化プロトコルに従ってパルスフィールドゲル電気泳動(PFGE)を用いてサブタイプした(subtype)。このようにして得られたこれらのPFGEフィンガープリントを、1.0の位置公差および1.0の最適化を用いてBioNumerics v3.5 (Applied Maths St. Marten-Latem, Belgium)で分析した。株の同系性を、前記(Tenover et al., 1995)したように、決定した。これらの分離株のフィンガープリントを、国立MRSAフィンガープリントデータベース(national MRSA fingerprint database)と比較し、前記(Mulvey et al., Emerg Infect Dis. 2005,11(6):844-50)したように、10個のカナダで流行しているMRSA(Canadian epidemic MRSA)(CMRSA−1、CMRSA−2など)の一つに分類した。これらのMRSA分離株は、以下の遺伝子型に属する:CMRSA−1(USA600)、CMRSA−2(USA 100)、CMRSA−4(USA200)、CMRSA−7(USA400、MW2)およびCMRSA−10(USA300)。
化合物1および他の抗生物質について、Clinical and Laboratory Standards Instituteによって規定されるような微量液体希釈ガイドライン(broth microdilution guideline)を用いてMRSA分離株に対する阻害活性を試験した。下記表には、193種のMRSA株の阻害に関する化合物1および様々なフルオロキノロン系抗生物質の最小阻止濃度(MIC)が示される。
下記表は、下記市中感染型MRSA(CA−MRSA)株−−USA 300及びUSA 400−−ならびに下記医療機関感染型MRSA株−−USA 200、USA 600、及びUSA 100/800の阻害に関する、化合物1およびフルオロキノン系抗生物質のMICを示す。
化合物1は、MRSAを効率よく阻害した。また、この化合物は医療機関感染型MRSA株よりも市中感染型MRSA株に対してより活性のあることが分かった。
化合物1による多剤耐性メチシリン耐性黄色ブドウ球菌(Staphylococcus aureus)、およびエンテロコッカス フェシウム(Enterococci faecium)、および大便連鎖球菌(Enterococci faecalis)の阻害
化合物1について、台湾の全地域における10箇所の医療センターによって得られた多剤耐性メチシリン耐性黄色ブドウ球菌(Staphylococcus aureus)、およびエンテロコッカス属(Enterococci)に対する阻害効果を試験した。Clinical and Laboratory Standards Institute(CLSI−M100−S18)によって推奨される寒天希釈法を用いて、MICを測定した。結果を下記表に示す。
表に示されるように、化合物1は、シプロフロキサシン耐性、バンコマイシン低感受性(Vancomycin-intermediate-resistant)、およびダプトマイシン非感受性であるMRSA分離株を阻害するのに有効であった。また、当該化合物は、バンコマイシン耐性エンテロコッカス フェシウム(Enterococci faecium)およびバンコマイシン耐性大便連鎖球菌(Enterococcus faecalis)を阻害するのにも有効であった。
化合物1によるブドウ球菌(Staphylococcal bacteria)の阻害
化合物1について、26個のメチシリン耐性黄色ブドウ球菌(Staphylococcus aureus)(MRSA)株、2個のヘテロバンコマイシン低感受性黄色ブドウ球菌(Staphylococcus aureus)(hVISA)株、24個のバンコマイシン低感受性黄色ブドウ球菌(Staphylococcus aureus)(VISA)株、5個のバンコマイシン耐性黄色ブドウ球菌(Staphylococcus aureus)(VRSA)株、および31個のQRDR中に所定の変異を有するキノロン耐性バンコマイシン感受性MRSA株に対する阻害効果を試験した。これらの変異は、QRDR(gyrA、gyrB、grlA、及びgrlB)の配列分析によって決定した。レセルピン法(Brenwald, et al., Antimicrob. Agents Chemother. 1998, 42: 2032-2035)によって、流出試験(efflux testing)を行った。Clinical and Laboratory Standards Institute(CLSI−M100−S18)によって推奨される寒天希釈法を用いて、MICを測定し、下記表に示す。
化合物1は、メチシリン耐性、ヘテロバンコマイシン低感受性、バンコマイシン低感受性、およびバンコマイシン耐性である黄色ブドウ球菌(Staphylococcus aureus)分離株を効果的に阻害した。また、化合物1は、キノロン耐性バンコマイシン感受性MRSAをも効果的に阻害した。化合物1は、これらの株に対して、非常に低いMIC(0.06〜μg/ml)を示した。
31個のMRSAキノロン耐性株のうち、5株はQRDR変異[GyrA(S84L)、GrlA(S80F/Y)、GrlB(L413S、E422K/N、D432N、E471K);GyrA(S84L)、GrlA(S80F/Y)、GyrB(R404L);GyrA(S84L)、GrlA(S80F/Y);GyrA(S84L)、GrlA(S80F/Y、E84V)、GrlB(E422D)及びGyrA(S84L)、GrlA(S80F/Y、E84V/K/GorS108N)]を有する。化合物1に関連する流出が、耐性菌発現に関連することが知られている遺伝子型の中で見つかった。
化合物1によるグラム陽性球菌(cocci)の阻害
2007年1月〜12月まで、カナダの12箇所の病院が、病院外来、緊急治療室、病棟及び手術室(surgical ward)、ならびに集中治療室で看護を受けた患者からの分離株を提出した。3473個のグラム陽性球菌を含む7881個の分離株(CANWARD 2007)を集めた。化合物1及びレボフロキサシンの感受性試験を、Clinical and Laboratory Standards Instituteの微量希釈法(broth microdilution)を用いて行った。MIC50及びMIC90を下記に示す。
化合物1は、MRSA、VISA、VRSA、MRSE、PenI−SPN、PenR−SPN、及びCipR−SPNを含むグラム陽性球菌の阻害に際し、レボフロキサシンより活性があった。
化合物1によるヘリコバクター ピロリ(Helicobacter pylori)の阻害
化合物1、シプロフロキサシン、レボフロキサシン、モキシフロキサシン及びゲミフロキサシンについて、台湾(2000〜2007)の全地域にある10ヶ所の医療センターによって得られたヘリコバクター ピロリ(Helicobacter pylori)の200個の分離株に対する阻害効果を試験した。Clinical and Laboratory Standards Institute(CLSI−M100−S18)によって推奨される寒天希釈法を用いて、MICを測定した。
200個のヘリコバクター ピロリ(Helicobacter pylori)の分離株のうち、2%、6%、29%、2%、および2%が、それぞれ、アモキシシリン(MICs≧0.5μg/mL)、クラリスロマイシン(MICs≧1μg/mL、CLSI)、メトロニダゾール(MICs≧8μg/mL)、シプロフロキサシン(MICs≧1μg/mL)、およびレボフロキサシン(MICs≧1μg/mL)に対して耐性があった。試験した5種のキノロン薬剤のMIC Range、MIC50、およびMIC90は、下記のとおりである:
化合物1は、ヘリコバクター ピロリ(Helicobacter pylori)の分離株を効果的に阻害した。上記表から、化合物1は、シプロフロキサシン、レボフロキサシン、及びモキシフロキサシンより、ヘリコバクター ピロリ(Helicobacter pylori)の分離株の阻害に有効であり、さらに、ゲミフロキサシンに匹敵することが示される。
化合物1’による抗生物質耐性菌の阻害
化合物1’、シプロフロキサシン、及びレボフロキサシンについて、異なる10日目に0.008〜8μg/mlの様々な濃度でメチシリン耐性黄色ブドウ球菌(Staphylococcus aureus)及びメチシリン耐性肺炎連鎖球菌(Streptococcus pneumoniae)に対する阻害効果を試験した。黄色ブドウ球菌(Staphylococcus aureus)の分離株及び肺炎連鎖球菌(Streptococcus pneumoniae)の分離株を、台湾の全地域にある10ヶ所の医療センターから得た。微量液体希釈法を用いて、MICを測定した。下記表に示されるように、化合物1’は、黄色ブドウ球菌(Staphylococcus aureus)及び肺炎連鎖球菌(Streptococcus pneumoniae)を阻害するのにも非常に効果的であった。
上記表に示されるように、化合物1’は、メチシリン耐性黄色ブドウ球菌(Staphylococcus aureus)及び肺炎連鎖球菌(Streptococcus pneumoniae)を阻害するのに効果的であった。
薬物動態アッセイ
10日目の0時間(投与前)ならびに0.5、1、1.5、2、4、6、8、12、16及び24時間(投与後)に、化合物1を摂取した各患者から、血液サンプルを集めた。各サンプル5mLを、へパリンナトリウムチューブに移し、即座に氷上に置いた。約4℃で遠心することによって血漿を分離し、適切にラベルが付けられたポリプロピレン検体容器に移し(1〜1.5mL血漿/チューブで2本のチューブ)、使用するまで約−70℃で凍結した。
血液サンプルを分析する前に、薬物動態アッセイを確認した。アッセイ確認の詳細を、下記表に列挙する。
Charles River Laboratories (Worcester, MA)によって、血液サンプルの薬物動態アッセイを行った。非コンパートメント法(non-compartmental approaches)(WinNonlin version 4.1, Pharsight Corporation, CA)を用いて血漿濃度−時間データから、Cmax(血漿中の化合物1のピーク濃度)およびAUC0−24h(直線/log台形法(log trapezoidal method)によって算出された、投与後0〜24時間での血漿濃度−時間曲線での面積)を測定した。
また、タンパク質結合性を以下のようにして測定した:〜3000rpm(30分、〜37℃)で分子量カットオフ限外濾過装置(molecular weight cutoff ultrafiltration device)(30,000Da)で上記化合物1含有ヘパリン化ヒト血漿を遠心することによって、限外濾過液(UF)サンプルを得た。このUFサンプル(0.025mL)を、内部標準液(〜800ng/mL、0.050mL)としてのO13CD−化合物1(化合物1のOCH基をO13CD基に置換して、O13CD−化合物1を得た)と混合し、20倍に希釈し、さらに3.5ミクロンのC−18カラムの逆相HPLCによって分析した。陽イオンターボ−イオンスプレーイオン化(positive ion Turbo-Ion Spray ionization)によるMRM(multiple reaction monitoring)によって、定量結果(quantitation)を得た。限外濾過液の標準物質を用いて、血漿品質管理サンプル及び未知の試料中の非結合薬剤を定量した。非特異的タンパク質結合性(NSB)を測定し(NSB=0.0415)、補正係数として使用して、最終タンパク質結合性(%)を測定した。検体の定量化の公称範囲は、50〜10,000ng/mLであった。ヒト血漿の0.400mLアリコートを、アッセイで使用した。急上昇した(spiked)UF標準物質から得た較正曲線の測られた(weighed)直線(1/x)回帰を用いて逆算によって、サンプル濃度を測定した。直線範囲にわたって、化合物1のバッチ間のCV(%)は、4.9%〜11.8%であった。
被検者に、1日当たり、500mg、750mg、及び1000mg投与した際の化合物1のAUC0−24、Cmax、及びタンパク質結合値を、下記表に示す。下記表中に示される遊離Cmax値及び遊離AUC0−24値を、血漿タンパク質結合性について修正した。また、細菌耐性の発現に加えて、臨床転帰及び微生物学的結果の予想に有用である、遊離Cmax/MIC及び遊離AUC/MICを、下記表に示す。約8以上の遊離Cmax/MIC及び約100以上の遊離AUC/MICが抗生物質薬剤では好ましい。
他の実施形態
本明細書に記載されるすべての態様は、いずれの組み合わせで結合されてもよい。同じ、等価の、または同様の目的を果たす別の態様を本明細書に記載される各態様の代わりに使用してもよい。ゆえに、特記しない限り、開示される各態様は、一般的な一連の等価のまたは同様の態様の例にすぎない。
上記記載から、当業者は、本発明の必須の特徴を容易に確認でき、本発明の概念および範囲から逸脱しない限り、本発明の様々な変更及び修飾を行って様々な用途や症状に適合することができる。ゆえに、他の実施形態もまた、下記特許請求の範囲の範囲に包含される。

Claims (33)

  1. 有効量の下記式:
    の化合物を感染症を治療する必要のある患者に投与することを有する、感染症の治療方法であって、前記感染症が、メチシリン非感受性細菌、バンコマイシン非感受性細菌、ペニシリン非感受性細菌、クラリスロマイシン非感受性細菌、またはメトロニダゾール非感受性細菌によって引き起こされる感染症の治療方法。
  2. 前記感染症が、メチシリン耐性黄色ブドウ球菌(Staphylococcus aureus)、排出関連(efflux-related)メチシリン耐性黄色ブドウ球菌(Staphylococcus aureus)、バンコマイシン低感受性黄色ブドウ球菌(vancomycin-intermediate Staphylococcus aureus)、ヘテロバンコマイシン低感受性黄色ブドウ球菌(hetero-vancomycin-intermediate Staphylococcus aureus)、またはバンコマイシン耐性黄色ブドウ球菌(vancomycin-resistant Staphylococcus aureus)によって引き起こされる、請求項1に記載の方法。
  3. 前記感染症が、市中感染型メチシリン耐性黄色ブドウ球菌(community-associated Staphylococcus aureus)によって引き起こされる、請求項2に記載の方法。
  4. 前記感染症が、メチシリン耐性表皮ブドウ球菌(Staphylococcus epidermidis)によって引き起こされる、請求項1に記載の方法。
  5. 前記感染症が、ペニシリン耐性肺炎連鎖球菌(Streptococcus pneumoniae)によって引き起こされる、請求項1に記載の方法。
  6. 前記感染症が、メチシリン、バンコマイシン、およびペニシリンの少なくとも一種に耐性がある、多剤耐性肺炎連鎖球菌(Streptococcus pneumoniae)によって引き起こされる、請求項1に記載の方法。
  7. 前記感染症が、クラリスロマイシン耐性ヘリコバクターピロリ(Helicobacter pylori)またはメトロニダゾール耐性ヘリコバクターピロリ(Helicobacter pylori)によって引き起こされる、請求項1に記載の方法。
  8. 前記感染症が、糖尿病足感染症、手術創感染症、尿路感染症、血流感染症、院内感染性肺炎、市中肺炎、または皮膚感染症である、請求項2に記載の方法。
  9. 前記化合物が塩の形態である、請求項1に記載の方法。
  10. 前記化合物がリンゴ酸塩の形態である、請求項9に記載の方法。
  11. 前記化合物がリンゴ酸塩0.5水和物の形態である、請求項10に記載の方法。
  12. 前記化合物が下記式:
    を有する、請求項1に記載の方法。
  13. 前記化合物が塩の形態である、請求項12に記載の方法。
  14. 前記化合物がリンゴ酸塩の形態である、請求項13に記載の方法。
  15. 前記化合物がリンゴ酸塩0.5水和物の形態である、請求項14に記載の方法。
  16. 前記感染症が、メチシリン耐性黄色ブドウ球菌(Staphylococcus aureus)、排出関連(efflux-related)メチシリン耐性黄色ブドウ球菌(Staphylococcus aureus)、ヘテロバンコマイシン低感受性黄色ブドウ球菌(hetero-vancomycin-intermediate Staphylococcus aureus)、バンコマイシン低感受性黄色ブドウ球菌(vancomycin-intermediate Staphylococcus aureus)、またはバンコマイシン耐性黄色ブドウ球菌(vancomycin-resistant Staphylococcus aureus)によって引き起こされる、請求項15に記載の方法。
  17. 前記感染症が、市中感染型メチシリン耐性黄色ブドウ球菌(community-associated Staphylococcus aureus)によって引き起こされる、請求項16に記載の方法。
  18. 前記感染症が、メチシリン耐性表皮ブドウ球菌(Staphylococcus epidermidis)によって引き起こされる、請求項15に記載の方法。
  19. 前記感染症が、ペニシリン耐性肺炎連鎖球菌(Streptococcus pneumoniae)によって引き起こされる、請求項15に記載の方法。
  20. 前記感染症が、メチシリン、バンコマイシン、およびペニシリンの少なくとも一種に耐性がある、多剤耐性肺炎連鎖球菌(Streptococcus pneumoniae)によって引き起こされる、請求項15に記載の方法。
  21. 前記感染症が、クラリスロマイシン耐性ヘリコバクターピロリ(Helicobacter pylori)またはメトロニダゾール耐性ヘリコバクターピロリ(Helicobacter pylori)によって引き起こされる、請求項15に記載の方法。
  22. 前記感染症が、糖尿病足感染症、手術創感染症、尿路感染症、血流感染症、院内感染性肺炎、市中肺炎、または皮膚感染症である、請求項16に記載の方法。
  23. 前記化合物が下記式:
    を有する、請求項1に記載の方法。
  24. 前記化合物が塩の形態である、請求項23に記載の方法。
  25. 前記化合物がリンゴ酸塩の形態である、請求項24に記載の方法。
  26. 前記化合物がリンゴ酸塩0.5水和物の形態である、請求項25に記載の方法。
  27. 前記感染症が、メチシリン耐性黄色ブドウ球菌(Staphylococcus aureus)、排出関連(efflux-related)メチシリン耐性黄色ブドウ球菌(Staphylococcus aureus)、ヘテロバンコマイシン低感受性黄色ブドウ球菌(hetero-vancomycin-intermediate Staphylococcus aureus)、バンコマイシン低感受性黄色ブドウ球菌(vancomycin-intermediate Staphylococcus aureus)、またはバンコマイシン耐性黄色ブドウ球菌(vancomycin-resistant Staphylococcus aureus)によって引き起こされる、請求項26に記載の方法。
  28. 前記感染症が、市中感染型メチシリン耐性黄色ブドウ球菌(community-associated Staphylococcus aureus)によって引き起こされる、請求項27に記載の方法。
  29. 前記感染症が、メチシリン耐性表皮ブドウ球菌(Staphylococcus epidermidis)によって引き起こされる、請求項26に記載の方法。
  30. 前記感染症が、ペニシリン耐性肺炎連鎖球菌(Streptococcus pneumoniae)によって引き起こされる、請求項26に記載の方法。
  31. 前記感染症が、メチシリン、バンコマイシン、およびペニシリンの少なくとも一種に耐性がある、多剤耐性肺炎連鎖球菌(Streptococcus pneumoniae)によって引き起こされる、請求項26に記載の方法。
  32. 前記感染症が、クラリスロマイシン耐性ヘリコバクターピロリ(Helicobacter pylori)、またはメトロニダゾール耐性ヘリコバクターピロリ(Helicobacter pylori)によって引き起こされる、請求項26に記載の方法。
  33. 前記感染症が、糖尿病足感染症、手術創感染症、尿路感染症、血流感染症、院内感染性肺炎、市中肺炎、または皮膚感染症である、請求項27に記載の方法。
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