JP2014114278A - 抗菌剤 - Google Patents

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Abstract

【課題】キノロン類に耐性化した細菌に対して強い抗菌力を発揮できる抗菌剤の提供。
【解決手段】一般式(I)で表されるフラボン化合物を有効成分として含む抗菌剤(R、R2’及びRは水素原子、水酸基、又は低級アルコキシ基を示し;R、R及びR4’は水素原子又は水酸基を示し;Rは水素原子、低級環状アルキル基、又は低級アルコキシ基を示し;R’及びR’は水素原子を示す)。

更に、該化合物とキノロン類を組み合わせて、耐性菌の出現を阻止する抗菌剤。
【選択図】なし

Description

本発明はフラボン化合物を有効成分として含む抗菌剤に関する。より具体的には、キノロン類に対して耐性化した微生物に対して強い抗菌作用を有する抗菌剤に関するものである。
キノロン類は、DNAジャイレースの活性を阻害することでDNA鎖切断後の再結合を阻害し、DNA複製不全を起こして細菌のDNA合成を阻害する合成抗菌薬であり、医薬品や動物用医薬品として広く用いられている。
キノロン類と類似の作用を有する化合物として、いくつかのフラボン類が報告されており、該フラボン類は大腸菌のDNAジャイレースに対して阻害作用を有する(非特許文献1及び2参照)。しかし、上記報告において、上記フラボン類の黄色ブドウ球菌(Staphylococcus aureus)に対する最小発育阻止濃度(MIC)は、62.5mg/L以上であり、黄色ブドウ球菌に対しては抗菌活性を有さないことが示されている。
黄色ブドウ球菌に関しては、β−ラクタム抗菌剤に耐性を獲得したメチシリン耐性黄色ブドウ球菌(methicillin−resistant Staphylococcus aureus:MRSA)に代表されるような多剤耐性菌(multiply antibiotic−resistant bacteria)が増加し続けており、MRSAの存在しない病院はないといっても過言ではなく、臨床上非常に大きな問題となっている。
上記多剤耐性MRSAには、唯一有効性を長く保ってきた抗菌剤としてバンコマイシン(vancomycin)があったが、本発明者は、1996年にバンコマイシン治療が無効なバンコマイシン中間耐性黄色ブドウ球菌(vancomycin−intermediate S.aureus;VISA)を発見した(非特許文献3参照)。その後、現在に至るまでに世界各国からVISAが発見されている。さらに2003年には、米国でバンコマイシンに高度耐性のMRSAであるバンコマイシン耐性黄色ブドウ球菌(vancomycin−resistant S.aureus:VRSA)が発見され、現在では、米国、イラン、及びインドの3カ国から合計9株が報告されている(非特許文献4参照)。
上記VISAの代表株であるMu50(非特許文献3参照)は、キノロン、β−ラクタム、テトラサイクリン、ミノサイクリン、アミノ配糖体、マクロライド、リファンピシン、グリコペプチドなどに耐性を示す。また、世界各国で分離したVISA株も、そのほとんどが同様の多剤耐性を示すことが報告されている。
従って、多剤耐性細菌に対して優れた抗菌活性を示す新たな抗菌剤の開発が強く望まれており、キノロン類についてもMRSA、上記VISA、上記VRSAを含むキノロン類耐性黄色ブドウ球菌、及びその他のキノロン類耐性グラム陽性菌に対して優れた抗菌活性を示す新たな抗菌剤の開発が切望されている。
一方、キノロン類に対する耐性獲得は、キノロン類の標的酵素となるジャイレースにおいて特定の数か所の位置に変異が導入され、それによりキノロン類のジャイレース阻害作用が低下することにより生じるものと理解されている。そのような変異が導入されたジャイレースに対して有効な抗菌剤としてニボマイシン(Nybomycin)が知られている(非特許文献5)。ニボマイシンのキノロン類に感受性の細菌に対する抗菌力は弱いが、キノロン類に耐性化した細菌(Ser84Leuなどの変異ジャイレースを有する耐性菌)に対してニボマイシンは顕著に強い抗菌力を発揮する(同文献)。さらに、ニボマイシンに耐性を獲得した細菌では、ジャイレースに復帰変異が生じてキノロン類に対して感受性となることが報告されている(同文献)。
このような性質を有する抗菌剤を新たに提供することができれば、キノロン類との組み合わせにより、キノロン類に耐性化した細菌をその抗菌剤により有効に排除しつつ、さらにこの抗菌剤に対して耐性を獲得した細菌をキノロン類により排除することができるので、新たな耐性菌の出現を阻止しつつ、極めて有効な感染症治療を達成できるものと期待される。
Ohemeng KA, Podlogar BL, Nguyen VN, Bernstein JI, Krause HM, Hilliard JJ, Barrett JF., J Med Chem., 1997 Sep 26;40(20), p.3292−3296. Hilliard JJ, Krause HM, Bernstein JI, Fernandez JA, Nguyen V, Ohemeng KA, Barrett JF., Adv Exp Med Biol., 1995, 390, p.59−69. Hiramatsu,K., H.Hanaki, et al., J Antimicrob Chemother, 1997, 40(1), 135−136. Perichon B, Courvalin P., Antimicrob Agents Chemother, 2009, Nov;53(11), 4580−7, Epub 2009 Jun 8 Hiramatsu K et al., Int. J. Antimicrob. Agents,2012,39(6),pp.478−485
本発明は、キノロン類に耐性を獲得した細菌に対して強い抗菌力を有する抗菌剤を提供することを課題としている。より具体的には、ジャイレースに変異が導入されることによりキノロン類に対して耐性を獲得した細菌に対して強い抗菌力を有する新規な抗菌剤を提供することが本発明の課題である。また、キノロン類と組み合わせることにより耐性菌の出現を阻止することができる抗菌剤を提供することが本発明の課題である。
本発明者らは上記の課題を解決すべく鋭意研究を行った結果、下記の一般式(I)で表されるフラボン化合物がキノロン類に耐性を獲得した細菌に対して強い抗菌力を有しており、ジャイレースに変異が導入されることによりキノロン類に対して耐性を獲得した細菌に対して強い抗菌力を有することを見出した。また、この化合物をキノロン類と組み合わせることにより耐性菌の出現を阻止することができる抗菌剤を提供できることを見出した。本発明は上記の知見を基にして完成されたものである。
すなわち、本発明により、下記の一般式(I):
(式中、Rは水素原子、水酸基、又は低級アルコキシ基を示し;Rは水素原子又は水酸基を示し;Rは水素原子又は水酸基を示し;Rは水素原子、水酸基、又は低級アルコキシ基を示し;Rは水素原子、低級環状アルキル基、又は低級アルコキシ基を示し;R’は水素原子を示し;R’は水素原子、水酸基、又は低級アルコキシ基を示し;R’は水素原子、水酸基、又は低級アルコキシ基を示し;R’は水素原子又は水酸基を示し;R’は水素原子を示す)で表される化合物を有効成分として含み、キノロン類に対して耐性を獲得した細菌による感染症の予防及び/又は治療に用いるための抗菌剤が提供される。
本発明の好ましい態様によれば、一般式(I)において、Rが水素原子、水酸基、又はメトキシ基であり、Rが水素原子、水酸基、又はメトキシ基であり、Rが水素原子、シクロプロピル基、又はメトキシ基であり、R’が水素原子、水酸基、又はメトキシ基であり、R’が水素原子、水酸基、又はメトキシ基である上記の抗菌剤が提供される。
別の観点からは、上記一般式(I)で表される化合物を有効成分として含むキノロン類耐性菌のDNAジャイレースに対する阻害剤、上記一般式(I)で表される化合物を有効成分として含むキノロン類耐性菌に対する感染症治療剤が提供される。
また、キノロン類の耐性菌の出現及び/又は増殖を抑制するために用いる上記一般式(I)で表される化合物を有効成分として含む感染症治療剤、及びキノロン類による感染症治療においてキノロン類の耐性菌の出現及び/又は増殖を抑制するために用いる上記一般式(I)で表される化合物を有効成分として含む感染症治療剤が提供される。
さらに別の観点からは、上記の抗菌剤とキノロン類との組み合わせを含む感染症の予防及び/又は治療のための医薬が提供される。上記の医薬は、キノロン類に対する耐性菌の出現及び/又は増殖を抑制するための医薬として使用することができる。上記の医薬は、上記の抗菌剤とキノロン類を別々の単位投与形態として組み合わせた医薬であってもよく、あるいは単一の投与形態に上記の抗菌剤とキノロン類を含む医薬であってもよい。
また、上記の抗菌剤の製造のための上記一般式(I)で表される化合物の使用;ヒトを含む哺乳類動物のキノロン類に対して耐性を獲得した細菌による感染症の予防及び/又は治療方法であって、上記一般式(I)で表される化合物の予防及び/又は治療有効量を哺乳類動物に投与する工程を含む方法;同時又は別々にキノロン類の予防及び/又は治療有効量を該哺乳類動物に投与する工程を含む上記の方法が提供される。
本発明によれば、キノロン類耐性菌に対して強い抗菌力を発揮できる抗菌剤が提供される。本発明の抗菌剤の作用はニボマイシン作用に類似しており、キノロン類に感受性の細菌に対する抗菌力は弱いが、キノロン類に耐性化した細菌(Ser84Leuなどの変異ジャイレースを有する耐性菌)に対して顕著に強い抗菌力を発揮する。さらに、本発明の抗菌剤に対して耐性を獲得した細菌では、ジャイレースに復帰変異が生じてキノロン類に対して感受性となることから、キノロン類との組み合わせにより、キノロン類に耐性化した細菌を本発明の抗菌剤により有効に排除しつつ、さらに本発明の抗菌剤に対して耐性を獲得した細菌をキノロン類により排除することができるので、新たな耐性菌の出現を阻止しつつ、極めて有効な感染症治療を達成することができる。従って、本発明の抗菌剤とキノロン類との組み合わせを含む本発明の医薬は、キノロン感受性菌又はキノロン耐性菌のいずれか、又は両方による感染症の予防及び/又は治療に有用であり、キノロン耐性菌の出現を阻止しつつ、高い予防及び/又は治療効果を達成することができる。
図1は、レボフロキサシン(LVFX)の非存在下又は存在下における、GyrA(wt)及びGyrB(wt)によるDNA切断アッセイの結果を示す図である。「S」は、超螺旋構造を有する基質プラスミドDNAを示し、「L」は、上記基質プラスミドDNAがDNAジャイレースによって切断され直鎖状になった2本鎖DNAを示し、「N」は、DNAジャイレースによって2本鎖の基質プラスミドDNAのうちの一方の鎖が切断された2本鎖DNAを示す。 図2は、アピゲニンの非存在下又は存在下における、GyrA(wt)及びGyrB(wt)によるDNA切断アッセイの結果を示す図である。「S」、「L」、及び「N」は、図1と同じ意味を表す。 図3は、レボフロキサシン(LVFX)の非存在下又は存在下における、GyrA(S84L)及びGyrB(wt)によるDNA切断アッセイの結果を示す図である。「S」、「L」、及び「N」は、図1と同じ意味を表す。 図4は、アピゲニンの非存在下又は存在下における、GyrA(S84L)及びGyrB(wt)によるDNA切断アッセイの結果を示す図である。「S」、「L」、及び「N」は、図1と同じ意味を表す。
本明細書において低級とは炭素数1〜6程度、好ましくは炭素数1〜4を示す。
低級環状アルキル基としては、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などを挙げることができるが、シクロプロピル基が好ましい。低級環状アルキル基の環上にはメチル基などの低級アルキル基、メトキシ基などの低級アルコキシ基、水酸基、又はフッ素原子などのハロゲン原子が1個又は2個以上置換していてもよい。
低級アルコキシ基としてはメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基などを挙げることができるが、メトキシ基が好ましい。低級アルコキシ基は置換基を有していてもよい。置換基の種類、置換基の個数、及び置換位置は特に限定されず、2個以上の置換基が存在する場合には、それらは同一であっても異なっていてもよい。低級アルコキシ基の置換基としては、例えば、ハロゲン原子、水産基、シアノ基などを挙げることができるが、これらに限定されることはない。
一般式(I)で表される化合物が塩を形成する場合には、生理学的に許容される塩を本発明の抗菌剤の有効成分として用いてもよい。また、一般式(I)で表される化合物又はその塩の水和物又は溶媒和物を有効成分として用いることもできる。溶媒和物を形成する溶媒の種類は特に限定されないが、例えば、エタノール、酢酸エチル、アセトンなどを例示することができる。一般式(I)で表される化合物は、置換基の種類に応じて光学異性体、ジアステレオ異性体、又は幾何異性体として存在する場合があるが、純粋な形態の任意の異性体のほか、任意の異性体の混合物を本発明の抗菌剤の有効成分として用いることができる。
一般式(I)で表される化合物に包含される好ましい化合物として、3,3’,4’,5,7−pentahydroxyflavone hydrate(表11における化合物1:Rが水酸基であり、Rが水酸基であり、Rが水素原子であり、Rが水酸基であり、Rが水素原子であり、R’が水素原子であり、R’が水酸基であり、R’が水酸基であり、R’が水素原子であり、R’が水素原子である化合物、ケルセチン二水和物とも称する)、3,4’,5,7−tetrahydroxyflavone hydrate(表11における化合物4:Rが水酸基であり、Rが水酸基であり、Rが水素原子であり、Rが水酸基であり、Rが水素原子であり、R’が水素原子であり、R’が水素原子であり、R’が水酸基であり、R’が水素原子であり、R’が水素原子である化合物、ケンフェロール水和物とも称する)、3,5,7−trihydroxy−2−(4−hydroxy−3−methoxyphenyl)−8−methoxychromen−4−one(表11における化合物38:Rが水酸基であり、Rが水酸基であり、Rが水素原子であり、Rが水酸基であり、Rがメトキシ基であり、R’が水素原子であり、R’がメトキシ基であり、R’が水酸基であり、R’が水素原子であり、R’が水素原子である化合物、リモシトリンとも称する)、3’,4’,5,7−tetrahydroxyflavone(表11にける化合物6:Rが水素原子であり、Rが水酸基であり、Rが水素原子であり、Rが水酸基であり、Rが水素原子であり、R’が水素原子であり、R’が水酸基であり、R’が水酸基であり、R’が水素原子であり、R’が水素原子である化合物、ルテオリンとも称する)、4’,5,7−trihydroxyflavone(表11における化合物7:Rが水素原子であり、Rが水酸基であり、Rが水素原子であり、Rが水酸基であり、Rが水素原子であり、R’が水素原子であり、R’が水素原子であり、R’が水酸基であり、R’が水素原子であり、R’が水素原子である化合物、アピゲニンとも称する)、7−Methoxyflavone(表11における化合物15:Rが水素原子であり、Rが水素原子であり、Rが水素原子であり、Rがメトキシ基であり、Rが水素原子であり、R’が水素原子であり、R’が水素原子であり、R’が水素原子であり、R’が水素原子であり、R’が水素原子である化合物)、2−(4−hydroxyphenyl)−7−methoxychromen−4−one(表11における化合物69:Rが水素原子であり、Rが水素原子であり、Rが水素原子であり、Rがメトキシ基であり、Rが水素原子であり、R’が水素原子であり、R’が水素原子であり、R’が水酸基であり、R’が水素原子であり、R’が水素原子である化合物、イソプラトールとも称する)、5−hydroxy−2−(3−hydroxy−4,5−dimethoxyphenyl)−3,7−dimethoxychromen−4−one(表11における化合物24:Rがメトキシ基であり、Rが水酸基であり、Rが水素原子であり、Rがメトキシ基であり、Rが水素原子であり、R’が水素原子であり、R’がメトキシ基であり、R’がメトキシ基であり、R’が水酸基であり、R’が水素原子である化合物、Myricetin 3,7,3’,4’−tetramethyl etherとも称する)及び5−hydroxy−2−(4−hydroxy−3−methoxyphenyl)−3,7−dimethoxychromen−4−one(表11における化合物66:Rがメトキシ基であり、Rが水酸基であり、Rが水素原子であり、Rがメトキシ基であり、Rが水素原子であり、R’が水素原子であり、R’がメトキシ基であり、R’が水酸基であり、R’が水素原子であり、R’が水素原子である化合物、パキポドールとも称する)などを挙げることができる。
また、一般式(I)で表される化合物に包含される好ましい化合物として、Rが水素原子であり、Rが水素原子であり、Rが水素原子であり、Rがメトキシ基であり、Rが水素原子であり、R’が水素原子であり、R’がメトキシ基であり、R’が水酸基であり、R’が水素原子であり、R’が水素原子である化合物(M−246)、Rが水酸基であり、Rが水酸基であり、Rが水酸基であり、Rが水酸基であり、Rが水素原子であり、R’が水素原子であり、R’が水素原子であり、R’が水素原子であり、R’が水素原子であり、R’が水素原子である化合物(M−21)、Rが水素原子であり、Rが水素原子であり、Rが水素原子であり、Rが水酸基であり、Rがシクロプロピル基であり、R’が水素原子であり、R’が水素原子であり、R’が水酸基であり、R’が水素原子であり、R’が水素原子である化合物(J−Q21)、及びRが水素原子であり、Rが水酸基であり、Rが水素原子であり、Rが水酸基であり、Rがシクロプロピル基であり、R’が水素原子であり、R’が水素原子であり、R’が水酸基であり、R’が水素原子であり、R’が水素原子である化合物(J−Q12.1)を挙げることもできる。M−246及びM−21は市販品を容易に入手することができ、J−Q21及びJ−Q12.1は本明細書の実施例に具体的に示した方法により容易に合成することができる。もっとも、一般式(I)で表される化合物はこれらの好ましい化合物に限定されることはない。
これらの中でも、黄色ブドウ球菌のDNAジャイレースの阻害活性に優れる点で、アピゲニン、Myricetin 3,7,3’,4’−tetramethyl ether、イソプラトール、ルテオリン、ケンフェロール水和物、M−246、M−21、J−Q21、及びJ−Q12.1が好ましく、アピゲニン、Myricetin 3,7,3’,4’−tetramethyl ether、イソプラトール、M−246、及びJ−Q21がより好ましく、アピゲニン、M−246、及びJ−Q21が特に好ましい。
本発明の抗菌剤は、細菌のDNAジャイレース(DNA gyrase)を阻する作用を有する。DNAジャイレースは、DNA複製中にDNAポリメラーゼが鋳型鎖に沿って進行する際、必然的に生じて複製の延伸を困難にさせる超螺旋構造をDNA鎖の切断及び再結合を繰り返すことによって緩和し、DNAポリメラーゼを滞りなく進行させる機能を持つDNA複製に必須な因子である。本発明の抗菌剤は、特にキノロン類に対して耐性を獲得した細菌、好ましくはキノロン類に対して耐性を獲得したグラム陽性細菌、特に好ましくはキノロン類に対して耐性を獲得した黄色ブドウ球菌における変異ジャイレースに対して強い阻害活性を有している。
例えば、キノロン類に対して耐性を獲得した黄色ブドウ球菌では、野生型の黄色ブドウ球菌のDNAジャイレースAサブユニットのアミノ末端側から84番目のセリン残基がロイシン残基に置換した変異型黄色ブドウ球菌DNAジャイレースAサブユニットを有しているが、本発明の抗菌剤はこの変異型黄色ブドウ球菌DNAジャイレースAサブユニットの活性を好適に阻害することができる。従って、本発明の抗菌剤はキロノン類に耐性を獲得した細菌に対して特異的に強い抗菌作用を発揮することができる。
一般式(I)で表される化合物の多くは市販されており、容易に入手可能である。また、公知の方法又はそれに準じた方法により容易に合成することができ、天然物から抽出することも可能である。例えば、アピゲニンは、セロリやパセリ等の既知の食品に含まれる成分であり、非常に安全性が高い点で好ましい。
本発明の抗菌剤としては、有効成分である一般式(I)で表される化合物をそのまま用いてもよいが、一般的には、製剤用添加物を用いて医薬組成物の形態で提供されることが望ましい。製剤用添加物は1種類を単独で使用してもよいが、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
製剤用添加物は目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、殺菌剤、保存剤、粘結剤、増粘剤、固着剤、結合剤、着色剤、安定化剤、pH調整剤、緩衝剤、等張化剤、溶剤、酸化防止剤、紫外線防止剤、結晶析出防止剤、消泡剤、物性向上剤、防腐剤などが挙げられる。
本発明の抗菌剤、好ましくは医薬組成物の形態の抗菌剤の剤形は特に限定されず、例えば、固形剤、半固形剤、液剤などが挙げられる。固形剤としては、例えば、錠剤、チュアブル錠、発泡錠、口腔内崩壊錠、トローチ剤、ドロップ剤、硬カプセル剤、軟カプセル剤、顆粒剤、散剤、丸剤、ドライシロップ剤、浸剤などが挙げられる。外用剤として用いられる場合には、例えば、坐剤、パップ剤、プラスター剤などの剤形であってもよい。半固形剤としては、例えばゼリー剤、軟膏剤、クリーム剤、ムース剤などが挙げられる。液剤としては、経口投与に適した剤形として、例えば、シロップ剤、懸濁剤などを挙げることができ、非経口投与に適した剤形として、例えば、静脈内投与、筋肉内投与、又は皮下投与用の注射剤、点滴剤、点眼剤、点耳剤、点鼻剤、エアゾール剤、噴霧剤などが挙げられる。
本発明の抗菌剤の投与方法、投与量、投与時期、及び投与対象は特に限定されず、目的に応じて適宜選択することができる。投与量については、投与対象個体の年齢、体重、性別、症状、他の医薬の投与の有無など、様々な要因を考慮して適宜選択することができる。投与対象となる動物種としては、例えば、ヒト、サル、ブタ、ウシ、ヒツジ、ヤギ、イヌ、ネコ、マウス、ラット、トリなどが挙げられるが、これらに限定されることはない。
本発明の抗菌剤としては、有効成分である一般式(I)で表される化合物は1種類を単独で使用してもよいが、2種以上の化合物を組み合わせて使用してもよい。さらに、他の医薬の有効成分と組み合わせて使用してもよい。
本発明の抗菌剤は、キノロン類に対して耐性を獲得した細菌に対して特に強い抗菌作用を発揮することができる。本発明の抗菌剤はDNAジャイレースに変異が導入されることによりキノロン類に対して耐性を獲得したグラム陽性細菌又はグラム陰性細菌のいずれに対しても強い抗菌作用を発揮できるが、特に、キノロン類に対して耐性を獲得したグラム陽性細菌、好ましくは黄色ブドウ球菌に対して特に優れた抗菌活性を有する。従って、本発明の抗菌剤をキノロン類と組み合わせることにより、キノロン類に対する感受性菌及びキノロン類に対する耐性菌に対して同時に強い抗菌作用を発揮させることができる。
キノロン類に対して耐性を獲得した細菌、例えば黄色ブドウ球菌では、DNAジャイレース(トポイソメラーゼII)及びトポイソメラーゼIVにアミノ酸変異が生じていることが知られている。上記DNAジャイレースの遺伝子は、gyrA及びgyrBによりコードされており、上記トポイソメラーゼIVは、parC及びparEによりコードされている。例えば、キノロン類耐性黄色ブドウ球菌としては、メチシリン耐性黄色ブドウ球菌(MRSA)、バンコマイシン中間耐性黄色ブドウ球菌(VISA)、バンコマイシン耐性黄色ブドウ球菌(VRSA)などを挙げることができる。本発明の抗菌剤は、例えば、野生型の黄色ブドウ球菌のDNAジャイレースAサブユニットのアミノ末端側から84番目のセリン残基がロイシン残基に置換した変異型DNAジャイレースAサブユニットを有する黄色ブドウ球菌に対して特に好適な抗菌活性を有する。
抗菌活性を測定する方法は特に制限されないが、一般的には最小発育阻止濃度(以下、「MIC」と称することがある)を求める方法などが用いることができ、微生物液体希釈法などを好ましく使用することができる。
本発明の抗菌剤のキノロン類耐性菌、例えばキノロン類耐性黄色ブドウ球菌に対するMICとしては、例えば32mg/L以下が好ましく、16mg/L以下がより好ましく、8mg/L以下がさらに好ましく、4mg/L以下が特に好ましい。MICが、4mg/L超であると、抗菌活性が比較的弱く、菌の増殖を十分に阻害できないことがある。
本発明の抗菌剤は、キノロン類に対して耐性を獲得した細菌に対して強い抗菌作用を有しているが、キノロン類耐性菌が本発明の抗菌剤に対してさらに耐性を獲得すると、DNAジャイレースに導入された変異が復帰してキノロン類感受性菌が有する未変異のDNAジャイレースとなることから、キノロン類と本発明の抗菌剤とを組み合わせて用いることにより、キノロン類に対する耐性菌の出現を有効に阻止することができる。
キノロン類は、一般的には第1世代のキノロン類(オールドキノロン類)と第2世代のキノロン類(ニューキノロン類)とに分けられる。オールドキノロン類の具体例としては、ナリジクス酸、ピロミド酸、ピペミド酸などが挙げられる。ニューキノロン類はグラム陰性細菌だけではなく、グラム陽性細菌に対しても抗菌活性が高いため、尿路性器感染症、腸管感染症などの他、肺炎球菌や連鎖球菌等による感染症にも広く使用されている。ニューキノロン類の具体例としては、ノルフロキサシン、レボフロキサシン、オフロキサシン、エノキサシン、塩化シプロフロキサシン、トシル酸トスフロキサシン、塩酸ロメフロキサシン、フレロキサシン、スパフロキサシン、ガチフロキシン、メシル酸パブフロキサシンなどが挙げられるが、これらに限定されることはない。本発明の抗菌剤とキノロン類とを組み合わせる場合には、キノロン類を1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよいが、ニューキノロン類との組み合わせが好適である。
本発明の抗菌剤とキノロン類の少なくとも1種とを組み合わせて用いる場合、本発明の抗菌剤とキノロン類の少なくとも1種とは、別々の薬剤(剤形)として併用投与されてもよく、両者を単位投与形態中に含む単剤(いわゆる合剤)として投与されてもよい。併用のタイミングは特に制限されず、目的に応じて適宜選択することができるが、本発明の抗菌剤とキノロン類の少なくとも1種とを同時に投与するか、本発明の効果を損なわない範囲で適宜選択したインターバル時間をあけて両者を逐次的に投与してもよい。本発明の抗菌剤とキノロン類の少なくとも1種とを時間をあけて投与する場合、本発明の抗菌剤及びキノロン類の少なくとも1種の投与順序は特に制限されず、目的に応じて適宜選択することができる。
本発明の抗菌剤は各種細菌による感染症の予防及び/又は治療に使用することができる。特に、本発明の抗菌剤をキノロン類の少なくとも1種と組み合わせて用いる場合には、キノロン類耐性菌による感染症、キノロン類感受性菌による感染症、又は両者による感染症などいずれの場合にも適用することができるので好適である。キノロン類耐性菌に対しては本発明の抗菌剤が作用し、キノロン類感受性菌に対してはキノロン類が作用するため、感染症の起因菌におけるキノロン類耐性の有無に関わらず抗菌活性を発揮できる点で有利であり、感染症の治療に広く用いることができる。
さらに、ジャイレースが変異することによりキノロン類に対して耐性を獲得した細菌が本発明の抗菌剤に対して耐性を獲得する場合には、変異ジャイレースに復帰変異が生じてキノロン類に対して再び感受性となる。従って、本発明の抗菌剤とキノロン類とを組み合わせることにより、キノロン類に対する感受性菌をキノロン類により排除し、かつキノロン類に対する耐性菌を本発明の抗菌剤により有効に排除することができるので、キノロン類に対する新たな耐性菌の出現を阻止しつつ、極めて有効な感染症治療を達成することができる。
以下に本発明の実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明の範囲はこれらの実施例に限定されるものではない。
例1
下記表1〜10に示す133種の化合物について、黄色ブドウ球菌に対する抗菌活性を以下の方法で試験した。
<被験化合物の調製>
下記表1〜10に示す化合物(フラボン類、イソフラボン類、フラバノン類、アントシアニジン類、又はフラバン類)は、それぞれジメチルスルホキシド(DMSO)に溶解し、1,024mg/Lに調整した。次いで、MHB(Mueller Hinton Broth、Becton Dickinson社製)に、CLSI(Clinical and Laboratory Standards Institute)に準じてマグネシウム及びカルシウムを添加したカチオン調整MHB(以下、「CAMHB」と称することがある)を調製し、該CAMHBを用いて被験化合物を4倍希釈し、256mg/Lに調製した。ここから、2倍段階希釈を行い、0.125mg/Lまで11段階の希釈を行った。
<黄色ブドウ球菌に対する被験化合物のMICの測定>
−菌液の調製−
S.aureus Mu50(Hiramatsu,K., H.Hanaki, et al., J Antimicrob Chemother, 1997, 40(1), 135−6.参照)又はS.aureus FDA209P(ATCC6538P)を、4mLのTBS(Tryptical Soy Broth、Becton Dickinson社製)で37℃にて一晩振盪培養した。培養終了後、新しいTBSに懸濁し、578nmで0.3の吸光度となるように菌液を調製した。次いで、上記CAMHBを用いて上記菌液を500倍希釈した。
−MIC(最小発育阻止濃度)の測定−
上記各濃度に調整した被験化合物を含むCAMHBを、それぞれ96ウエルプレートに50μL/ウエル添加し、ここへ上記500倍希釈した各菌液をそれぞれ50μL/ウエル添加し、37℃で一晩静置培養した。なお、培養時の被験化合物の終濃度は、128mg/L〜0.0625mg/Lである。
培養終了後、各ウエルを目視して菌の増殖の有無を濁度にて判定し、各菌株に対する被験化合物のMIC値(mg/L)を求めた。結果を下記表1〜10に示す。なお、MIC値が32mg/L以下のものを、抗菌活性を有する化合物と判断した。
表1〜4の結果より、フラボン類70種のうち9種(No.1、6、8、10、26、35、53、86、及び90)が、S.aureus Mu50に対するMIC値が32mg/L以下と優れた抗菌活性を示した。これらの9種のフラボン類は、キノロン類感受性の黄色ブドウ球菌FDA209Pと比較して、キノロン類耐性のメチシリン耐性黄色ブドウ球菌(MRSA)Mu50に対してより強い抗菌活性を示した。これらの9種のフラボン類の構造を下記表11に示した。被験化合物の基本骨格を有するフラボン(No.37)のS.aureus Mu50に対するMIC値は、S.aureus FDA209Pに対するMIC値より低かったが、62mg/Lであった。
表5〜7の結果より、イソフラボン類52種は、全てMIC値が64mg/L以上であり、S.aureus Mu50及びS.aureus FDA209Pのいずれに対しても、抗菌活性を示すものは見出されなかった。
表8〜10の結果より、フラバノン類6種、アントシアニジン類3種、及びフラバン類2種は、全てMIC値が128mg/L以上であり、S.aureus Mu50及びS.aureus FDA209Pのいずれに対しても、抗菌活性を示すものは見出されなかった。
例2
例1でS.aureus Mu50に対する抗菌活性が認められたフラボン類9種(No.1、6、8、10、26、35、53、86、及び90)、コントロールとしてS.aureus Mu50に対する抗菌活性が認められなかったフラボン(No.37)、及びキノロン類2種(レボフロキサシン及びノルフロキサシン)を用いて、黄色ブドウ球菌に対する抗菌活性について、以下の方法で試験した。
<フラボン類又はキノロン類の調製>
下記表11に示す10種のフラボン類(No.1、6、8、10、26、35、37、53、86、及び90)は、それぞれDMSOに溶解し、1,024mg/Lに調整した。また、キノロン類であるレボフロキサシン(levofloxacin:LVFX、LKT laboratories, Inc.製)及びノルフロキサシン(norfloxacin:NFLX、SIGMA−ALDRICH製)は、滅菌水に溶解し、1,024mg/Lに調整した。次いで、このフラボン類及びキノロン類を上記CAMHBで4倍希釈し、256mg/Lに調製した。ここから、2倍段階希釈を行い、0.125mg/Lまで11段階の希釈を行った。
<黄色ブドウ球菌に対するフラボン類又はキノロン類のMICの測定>
例1のMICの測定において、被験化合物を含むCAMHBを、例2において調製した上記フラボン類又はキノロン類を含むCAMHBに変えたこと以外は、例1と同様の方法で、各菌株に対するフラボン類又はキノロン類のMIC値(mg/L)の測定を行った。結果を下記表12に示す。なお、フラボン類については、MIC値が32mg/L以下のものを、抗菌活性を有する化合物と判断した。また、CLSIのガイドラインより、レボフロキサシンは、MIC値が2mg/L以下のものが抗菌活性を有するものであり、ノルフロキサシンは、MIC値が8mg/L以下ものが抗菌活性を有するものである(“Performance Standards for Antimicrobial Susceptibility Testing; Twenty−First Informational Supplement”, Clinical and Laboratory Standards Institute, 2011, M100−S21, Vol.31 No.1, Replaces M100−S20 and M100−S20−U, Vol.30 No.1 and Vol.30 No.15、及び、「薬剤感受性試験とブレイクポイント、その問題点と今後の展望」, 石井 良和, 日本化学療法学会雑誌, SEPT.2011, Vol.59, No.5, P.454−459参照)。
−MIC比の算出−
上記測定したMIC値より、下記計算式に基づき、MIC比を算出した。
MIC比=S.aureus FDA209PのMIC値/S.aureus Mu50のMIC値
なお、下記表11に示す10種のフラボン類は、下記一般式(I)で表される化合物であり、各置換基は、下記表11に示すとおりである。
表12の結果より、フラボン類の黄色ブドウ球菌に対する抗菌活性に基づき、例1でS.aureus Mu50に対する抗菌活性が認められた構造式(1)〜(9)で表される9種のフラボン類(No.1、6、8、10、26、35、53、86、及び90)を以下のようにカテゴリーI〜IIIに分類した。
−カテゴリーI−
変異したDNAジャイレースAサブユニットを持つS.aureus Mu50に対するMIC値が16mg/L以下であり、かつ、MIC比が8以上のものをカテゴリーIとした。カテゴリーIは、DNAジャイレースAサブユニットに特異的な活性を有するものであると示唆される。これらの中でも、アピゲニンは、MIC比が32倍以上と、極めて高い抗菌活性を示した。
−カテゴリーII−
S.aureus Mu50に対するMIC値が16mg/L以下であり、かつ、MIC比が8未満のものをカテゴリーIIとした。カテゴリーIIは、DNAジャイレースAサブユニットを標的とするものの、変異特異性は低いものであると示唆される。
−カテゴリーIII−
S.aureus Mu50に対するMIC値が32mg/Lと抗菌活性が低いものであるが、S.aureus FDA209Pに対する抗菌活性(MIC値)と比較して、S.aureus Mu50に対して、より強い抗菌活性を有するものをカテゴリーIIIとした。
例3
例1でS.aureus Mu50に対する抗菌活性が認められた構造式(1)〜(9)で表されるフラボン類9種(No.1、6、8、10、26、35、53、86、及び90)、コントロールとしてS.aureus Mu50に対する抗菌活性が認められなかったフラボン(No.37)、及びキノロン類2種(レボフロキサシン及びノルフロキサシン)を用いて、トポイソメラーゼIV及びDNAジャイレースのアミノ酸配列が、下記表13に示す変異を有するようなトポイソメラーゼIVをコードする遺伝子parC及びDNAジャイレースをコードする遺伝子gyrAを有する黄色ブドウ球菌に対する抗菌活性について、以下の方法で試験した。
<フラボン類又はキノロン類の調製>
下記表13に示すフラボン類10種及びキノロン類2種は、例2と同様の方法で調製した。
<黄色ブドウ球菌に対するフラボン類又はキノロン類のMICの測定>
例1のMICの測定において、黄色ブドウ球菌として、S.aureus FDA209P及びS.aureus Mu50の他、S.aureus Mu50 NR−1を用いたこと以外は、例1と同様の方法で、各菌液を調製し、例1と同様の方法で、各菌株に対するフラボン類又はキノロン類のMICの測定を行った。結果を下記表13に示す。なお、MIC値が32mg/L以下のものを、抗菌活性を有する化合物と判断した。
表13において、S.aureus Mu50 NR1−1は、臨床分離株S.aureus Mu50を段階的にデオキシナイボマイシンで選択して取得した菌株であり、parCがコードするトポイソメラーゼIVにおいて、80番目のセリン(S)が、フェニルアラニン(F)に変異したものである(Hiramatsu K. et al., J Antimicrob Agents., 2012, Jun;39(6), 478−85.参照)。
なお、表13において、各菌株の後に記載の括弧内の記載は、(parCの変異によるトポイソメラーゼIVの変異、gyrAの変異によるDNAジャイレースAサブユニットの変異)であり、変異アミノ酸及びその位置を示す。また、「w」は、野生型であり、変異がないことを示す。例えば、(S80F、w)は、トポイソメラーゼIVのアミノ酸末端側から80番目のセリン(S)が、フェニルアラニン(F)に変異しており、DNAジャイレースAサブユニットには変異がないことを示す。
表13の結果より、構造式(1)〜(9)で表される9種のフラボン類(No.1、6、8、10、26、35、53、86、及び90)は、gyrAが変異した同系の黄色ブドウ球菌株のセットで抗菌活性を測定すると、9種のフラボン類の全てが、gyrAが突然変異し、DNAジャイレースの84番目のセリン(S)がロイシン(L)に変異してキノロン剤耐性となったS.aureus Mu50に対して、非常に強い活性を示すことがわかった。この結果より、これらの9種のフラボン類は、変異DNAジャイレースを標的とするDNAジャイレース阻害剤として有効であることが示唆された。
例4
例3でDNAジャイレースが変異(S84L)した黄色ブドウ球菌に対する抗菌活性が高かったフラボン類が、変異DNAジャイレースを標的とすることを確認するため、アピゲニンを用いて、以下の方法によりDNA切断アッセイを行った(Hiramatsu K, Igarashi M, Morimoto Y, Baba T, Umekita M, Akamatsu Y., Int J Antimicrob Agents., 2012 Jun;39(6), p.478−485., Epub 2012 Apr 23.、Fisher LM, Pan XS., Methods Mol Med, 2008;142, p.11−23.、Tanaka M, Onodera Y, Uchida Y, Sato K, Hayakawa I., Antimicrob Agents Chemother, 1997;41, p.2362−2366.参照)。
<酵素溶液の調製>
−野生型GyrAの発現ベクターの作製−
配列番号1で表される黄色ブドウ球菌の野生型のGyrA(以下、「GyrA(wt)」と称することがある)をコードする遺伝子配列を、プラスミドpMAL−c2(New England Biolabs製)にクローニングした(以下、「pMAL−c2−gyrA」と称することがある)。
−野生型GyrBの発現ベクターの作製−
配列番号2で表される黄色ブドウ球菌の野生型のGyrB(以下、「GyrB(wt)」と称することがある)をコードする遺伝子配列を、プラスミドpMAL−c2(New England Biolabs製)にクローニングした(以下、「pMAL−c2−gyrB」と称することがある)。
−(a)GyrA(wt)、(b)GyrB(wt)、及び(c)変異型GyrA(S84L)の調製−
上記pMAL−c2−gyrA、上記pMAL−c2−gyrB、又はGyrA(wt)のアミノ末端側から84番目のセリン残基がロイシン残基に置換したアミノ酸配列をコードする変異gyrAを有するpMAL−c2−SAGAmut84(Hiramatsu K, Igarashi M, Morimoto Y, Baba T, Umekita M, Akamatsu Y., Int J Antimicrob Agents., 2012 Jun;39(6), 478−85参照)を用いて、E.coli BL21(DE3)(Invitrogen製)を形質転換した。この形質転換した大腸菌の培養液に、1mMイソプロピル−β−チオガラクトピラノシド(和光純薬工業株式会社製)を添加して、マルトース結合GyrA(wt)、マルトース結合GyrB(wt)、又はマルトース結合変異型GyrA(S84L)の発現を誘導し、25℃で一晩培養した。培養終了後、菌体を回収した後、緩衝液(20mMトリス塩酸(pH8.0)、200mM塩化ナトリウム、1mMエチレンジアミン四酢酸(EDTA)、1mMジチオトレイトール(DTT))に懸濁後、該緩衝液の10分の1量のタンパク質抽出試薬(10×BugBuster(登録商標)、Novagen製)と、該緩衝液10ml当たり2.5μLのBenzonase(登録商標)nuclease(Novagen製)を添加して25℃で30分間静置し、菌体を破砕及び溶解させることにより、マルトース結合GyrA(wt)、マルトース結合GyrB(wt)、又はマルトース結合変異型GyrA(S84L)含む菌破砕液を得た。
次いで、上記各菌破砕液を、麦芽糖を共有結合させたアミロースレジン(Novagen製)を充填したカラムにそれぞれ添加した。ここへ麦芽糖10mMを含む緩衝液(20mMトリス塩酸(pH8.0)、200mM塩化ナトリウム、1mM EDTA)を添加し、マルトース結合GyrA(wt)、マルトース結合GyrB(wt)、及びマルトース結合変異型GyrA(S84L)を溶出した。
上記溶出液1mL当たりにプロテアーゼ(Factor Xa、Amersham製)を4ユニット添加し、25℃で3時間30分間静置し、マルトース結合GyrA(wt)、マルトース結合GyrB(wt)、及びマルトース結合変異型GyrA(S84L)から、マルトース結合タンパク質と、GyrA(wt)、GyrB(wt)、及び変異型GyrA(S84L)とを切り離した。
次に、限外濾過装置(YM−50フィルタユニット、Millipore製)を用いて、GyrA(wt)、GyrB(wt)、及び変異型GyrA(S84L)を濃縮した。
濃縮したGyrA(wt)、GyrB(wt)、及び変異型GyrA(S84L)を、それぞれ緩衝液(35mMトリス塩酸(pH7.5)、24mM塩化カリウム、6mM塩化マグネシウム、1.8mMスペルミジン、0.36mg/mLウシ血清アルブミン、5mM DTT、50体積%グリセリン)に懸濁し、GyrA(wt)を1μg/μL、GyrB(wt)を2μg/μL、変異型GyrA(S84L)を1μg/μLの濃度に調整した。
<DNA切断アッセイ>
−GyrA(wt)及びGyrB(wt)によるプラスミドDNAの切断−
緩衝液(35mMトリス塩酸(pH7.5)、24mM塩化カリウム、6mM塩化マグネシウム、1.8mMスペルミジン、0.36mg/mLウシ血清アルブミン、5mM DTT)中に、基質プラスミドDNAとしてのpTWV228(タカラバイオ株式会社製)0.4μgと、レボフロキサシン(LVFX)又はアピゲニンとを添加し、ここへ、GyrA(wt)の酵素溶液0.15μL及びGyrB(wt)の酵素溶液0.2μLを添加し、総量20μLとして反応溶液を調製した。
レボフロキサシンは、終濃度0μg/mL、0.5μg/mL、1μg/mL、2μg/mL、4μg/mL、8μg/mL、16μg/mL、又は32μg/mLとなるように添加した。アピゲニンは、終濃度0μg/mL、2μg/mL、4μg/mL、8μg/mL、16μg/mL、32μg/mL、64μg/mL、又は128μg/mLとなるように添加した。
上記反応溶液を25℃で30分間静置し、反応させた。次いで、6質量%ラウリル硫酸ナトリウム溶液2μL及び5mg/mL Proteinase K(和光純薬工業株式会社製)2μLを添加し、37℃で30分間静置し、DNAに結合したGyrA(wt)及びGyrB(wt)を切断した。
次いで、上記GyrA(wt)及びGyrB(wt)を切断した溶液の全量を用いて、1質量%アガロースゲルにて電気泳動を行い、これを可視化した。結果を図1及び図2に示す。なお、図1及び図2において、「S」は、超螺旋構造を有する基質プラスミドDNAを示し、「L」は、上記基質プラスミドDNAがDNAジャイレースによって切断され直鎖状になった2本鎖DNAを示し、「N」は、DNAジャイレースによって2本鎖の基質プラスミドDNAのうちの一方の鎖が切断された2本鎖DNAを示す。
また、図1及び図2に示す可視化した像から、各バンドの強度をソフトウェア(ImageJ v.10.2、National Institutes of Health;http://rsb.info.nih.gov/ij/)を用いて定量し、Fisher LM, Pan XS. Antimicrob. Agents Chemother., 1999, 43(5), 1129−36.の手法に基づきIC50値を算出した。
具体的には、レボフロキサシン又はアピゲニンの各濃度における「S」、「L」、及び「N」のバンドの強度を上記ソフトウェアでそれぞれ測定した。次に、各濃度における、「S」、「L」、及び「N」のバンドの強度の合計値を算出し、これを「全DNA量」とした(下記式1)。また、「L」及び「N」のバンドの強度の合計値を算出し、これを「切断DNA量」とした(下記式2)。次に、下記式3より、上記全DNA量に対する基質プラスミドDNAの割合(%)を、下記式4より、上記全DNA量に対する切断DNAの割合(%)をそれぞれ算出した。上記切断DNAの割合より、レボフロキサシン又はアピゲニンのIC50値を求めた。結果を下記表14に示す。
全DNA量=S+L+N・・・(式1)
切断DNA量=L+N・・・(式2)
基質プラスミドDNAの割合(%)=S/(S+L+N)×100・・(式3)
切断DNA量の割合(%)=(L+N)/(S+L+N)×100・・(式4)
<DNA切断アッセイ>
−変異型GyrA(S84L)及びGyrB(wt)によるプラスミドDNAの切断−
上記GyrA(wt)及びGyrB(wt)によるプラスミドDNAの切断において、GyrA(wt)の酵素溶液0.15μL及びGyrB(wt)の酵素溶液0.2μLを添加したことに変えて、変異型GyrA(S84L)の酵素溶液0.15μL及びGyrB(wt)の酵素溶液0.2μLを添加したこと以外は、上記GyrA(wt)及びGyrB(wt)によるプラスミドDNAの切断と同様の方法で試験を行った。アガロースゲル電気泳動の結果を図3及び図4に示す。なお、図3及び図4において、「S」、「L」、及び「N」は、いずれも図1及び図2と同じ意味を示す。
また、図3及び図4に示す可視化した像から、図1及び図2と同様の方法でレボフロキサシン又はアピゲニンのIC50値を求めた。結果を下記表15に示す。
DNA切断アッセイ法では、DNAジャイレースによって切断されたDNAが再結合したか否かを検出することにより、フラボン類又はキノロン類によるDNAジャイレースの阻害作用を評価する手法である。即ち、図1〜図4において、レボフロキサシン又はアピゲニンによるDNAジャイレース阻害活性が観察される場合、レボフロキサシン又はアピゲニンの濃度依存的に「S」が減少し、それに応じて「N」及び「L」が占める割合が増し、表14及び表15においては、切断DNAの割合が増加する。
図1及び図3の結果より、レボフロキサシンは、野生型のDNAジャイレースに対して濃度依存的な阻害活性を示したが(図1)、変異型のDNAジャイレースに対しては、阻害活性を示さなかった(図3)。
一方、アピゲニンは、野生型のDNAジャイレースに対して阻害活性を示さず(図2)、変異型のDNAジャイレースに対して濃度依存的な阻害活性を示した(図4)。
また、表14及び表15の結果より、アピゲニンによる、DNAジャイレースと基質プラスミドDNAとの複合体を形成する際の結合親和性を示すIC50値は、酵素溶液としてGyrA(wt)及びGyrB(wt)を用いた場合、128μg/mL超(473.7μM超)であり、変異型GyrA(S84L)及びGyrB(wt)を用いた場合、約8μg/mL(29.6μM)であった。従って、アピゲニンは、GyrA(S84L)に対して特異的に結合阻害活性を有することが示唆された。
例5
レボフロキサシン感受性黄色ブドウ球菌株を用いて、アピゲニンの有無によるレボフロキサシン耐性黄色ブドウ球菌の出現頻度について、以下の方法で試験した。
<菌の前培養>
レボフロキサシン感受性黄色ブドウ球菌株MS5935−1(parCによりコードされる野生型トポイソメラーゼIVのアミノ末端側から80番目のセリンがフェニルアラニンに変異した株)(Hiramatsu K, Igarashi M, Morimoto Y, Baba T, Umekita M, Akamatsu Y., Int J Antimicrob Agents., 2012 Jun;39(6), 478−85参照)を、4mLのTBS(Dickinson社製)で37℃にて一晩振盪培養した。培養終了後、新しいTBSに懸濁し、578nmで0.3の吸光度となるように菌液を調製した。次いで、TBSを用いて上記菌液を10,000倍希釈した。この希釈した菌液0.1mLを、4mLのTBSが入った試験管10本にそれぞれ接種し、37℃で一晩前培養した。
なお、例2の黄色ブドウ球菌のMICの測定と同様の方法で求めた、S.aureus MS5935−1における、レボフロキサシンのMIC値は、0.5mg/Lであり、アピゲニンのMIC値は、128mg/L超であった。
<寒天平板培地の作製>
−レボフロキサシン含有寒天平板培地の作製−
レボフロキサシンを滅菌水に溶解し、40mg/Lに調整した。このレボフロキサシンの溶解液を1mL/プレートで添加し、ここへ9mLのM−H(Mueller Hinton) Agar(Becton, Dickinson and Company製)を添加した。これを5枚作製した。
なお、レボフロキサシン含有寒天平板培地におけるレボフロキサシンの終濃度は4mg/Lである。
−アピゲニン及びレボフロキサシン含有寒天平板培地の作製−
アピゲニンをDMSOに溶解し、640mg/Lに調整した。また、レボフロキサシンを滅菌水に溶解し、80mg/Lに調整した。このアピゲニン及びレボフロキサシンの溶解液をそれぞれ0.5mL/プレートで添加し、ここへ9mLのM−H(Mueller Hinton) Agar(Becton, Dickinson and Company製)を添加した。これを5枚作製した。
なお、アピゲニン及びレボフロキサシン含有寒天平板培地における、アピゲニンの終濃度は32mg/Lであり、レボフロキサシンの終濃度は4mg/Lである。
<寒天培地による菌の培養>
上記前培養液を遠心分離して150μLになるように濃縮し、コロニーカウント用に15μL取り、残りの全量を上記寒天平板培地に播種し、37℃で2晩培養した。
<レボフロキサシン耐性黄色ブドウ球菌の出現頻度の算出>
2晩培養後の各寒天平板培地上に形成されたコロニー数をカウントした。このコロニー数と、各寒天平板培地に播種した菌数(CFU;colony forming unit)とにより、下記計算式で、レボフロキサシン耐性黄色ブドウ球菌の出現頻度を算出した。また、算出したレボフロキサシン耐性黄色ブドウ球菌の出現頻度より、FALCOR(Fluctuation AnaLysis CalculatOR)[http://www.keshavsingh.org/protocols/FALCOR.html]を用いて、レボフロキサシン耐性変異の出現頻度及び95%信頼区間(CI range)を算出した(Hall BM. et al., Bioinformatics., 2009, 25(12), 1564−5参照)。結果を下記表16に示す。
レボフロキサシン耐性黄色ブドウ球菌の出現頻度 = 生育コロニー数/レボフロキサシン含有寒天平板培地又はアピゲニン及びレボフロキサシン含有寒天平板培地に播種した菌数
表16の結果より、レボフロキサシンのみを含む寒天平板培地(レボフロキサシン含有寒天平板培地)で培養した場合は、レボフロキサシン及びアピゲニンを含む寒天平板培地で培養した場合と比較して、レボフロキサシン耐性変異出現頻度が1/29(レボフロキサシン及びアピゲニン含有寒天平板培地のレボフロキサシン耐性変異出現頻度/レボフロキサシン含有寒天平板培地のレボフロキサシン耐性変異出現頻度)であり、有意に低かった。
この結果より、例2においてアピゲニンを含むカテゴリーIに分類したフラボン類は、キノロン類と併用することにより、キノロン類に対する耐性黄色ブドウ球菌の出現を抑制できることが示唆された。
例1〜5の結果より、構造式(1)〜(9)で表されるフラボン類は、黄色ブドウ球菌のDNAジャイレースに対する阻害活性を有しており、さらにキノロン類と相補的な抗菌活性を有することから、復帰抗菌剤として有用であることが示唆された。
DNAジャイレースのS84Lの変異は、キノロン耐性臨床分離MRSA及び黄色ブドウ球菌株に見出される最も頻度の高い変異である(Hiramatsu K, Igarashi M, Morimoto Y, Baba T, Umekita M, Akamatsu Y., Int J Antimicrob Agents., 2012 Jun;39(6), 478−85参照)。従って、DNAジャイレースのS84Lが変異した黄色ブドウ球菌株に有効性を示す構造式(1)〜(9)で表されるフラボン類は、キノロン類に対する耐性黄色ブドウ球菌株の発育を特異的に阻止することでき、さらにキノロン類の使用によるキノロン類耐性黄色ブドウ球菌の出現を抑制できることがわかった。
例6
以下のスキームに従ってJ−Q20を合成した。
(a)4−(2,2−ジブロモビニル)−1−(フェニルメトキシ)ベンゼン(2)
ジクロルメタン(200mL)に溶解したCBr(15.7g, 47.2mmol)にトリフェニルホスフィン(24.7g, 94.4mmol)を窒素雰囲気下で0℃で加え、続いてジクロルメタン(20mL)に溶解した化合物1(5.0g, 23.6mmol)を0℃で窒素雰囲気下に滴下した。反応混合物を室温に戻して30分間攪拌した。反応混合物に水(300mL)を加えてジクロルメタン(2×200mL)で抽出した。有機相を合わせて食塩水(500mL)で洗浄しNaSOで乾燥して減圧濃縮した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(石油エーテル/酢酸エチル=10:1)で精製して化合物2を白色固体として得た(9.22g, yield 96.5%)。
H NMR(CDCl, 300MHz): δ 5.08(s, 2H), 6.94−6.97(m, 2H), 7.33−7.44(m, 5H), 7.49−7.52(m, 2H).
(b)4−エチニル−1−(フェニルメトキシ)ベンゼン(3)
化合物2(8.29g, 22.7mmol)のジメチルスルホキシド溶液(DMSO, 100mL)にCsCO(22.2g, 68.0mmol)を加えて110℃で終夜加熱した。反応混合物を室温に戻して水(500mL)にあけ、酢酸エチル(2×300mL)で抽出した。有機相を合わせて食塩水(500mL)で洗浄しNaSOで乾燥して減圧濃縮した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(石油エーテル/酢酸エチル=50:1)で精製して化合物3を白色固体として得た(3.17g, yield: 68%)。
H NMR(CDCl, 300MHz): δ 3.00(s, 1H), 5.07(s, 2H), 6.90−6.94(m, 2H), 7.33−7.455(m, 7 H).
(c)3−ブロモ−2−ヒドロキシ−4−メトキシベンズアルデヒド(5)
化合物4(3.04g, 20.0mmol)のジクロルメタン溶液(120mL)を−20℃に冷却して塩化アルミニウム(2.66g, 20.0mmol)を3分割して加えた。懸濁液を15分間攪拌し、20分かけて臭素(3.2g, 20.0mmol)のジクロルメタン溶液(20mL)を加えた後、室温に戻して終夜攪拌した。飽和NaSO溶液(30mL)及び塩酸(4M, 60mL)をこの順に加えた。水相をジクロルメタン(各30mL)で2回抽出し、硫酸マグネシウムで乾燥後にろ過して減圧濃縮した。カラムクロマトグラフィーで精製して化合物5を白色固体として得た(2.73g, 61%)。
H NMR(CDCl, 300MHz): δ 3.99(s, 3H), 6.60−6.63(d, J = 8.7Hz, 1H), 7.49(d, J = 8.7Hz, 1H), 9.71(s, 1H), 11.9(s, 1H).
(d)3−ブロモ−2,4−ジメトキシベンズアルデヒド(6)
乾燥ジメチルホルムアミド(15mL)に化合物5(1.00g, 4.35mmol)、ヨードメタン(1.23g, 8.69mmol)、及びKCO(1.2g, 8.69mmol)を加えた混合物を室温で終夜攪拌した。反応混合物を水(50mL)にあけて酢酸エチルで抽出した(3×30mL)。有機相を合わせて食塩水(50mL)で洗浄し、NaSOで乾燥して減圧濃縮することにより化合物6を白色固体として得た(890mg, 84%)。
H NMR(CDCl, 300MHz): δ 3.98(s, 6H), 6.79(d, J = 8.7Hz,1H), 7.86(d, J = 8.7Hz,1H), 10.22(s, 1H).
(e)3−シクロプロピル−2,4−ジメトキシベンズアルデヒド(7)
化合物6(2.45g, 10.0mmol)、シクロプロピルボロン酸(1.29g, 15.0mmol)、トリシクロヘキシルホスホニウム・テトラフルオロボレート(368mg, 1.00mmol)、及びKPO(7.42g, 35.0mmol)のトルエン溶液(35mL)と水(2mL)の混合物にPd(OAc)(154mg,0.5mmol)を加えて窒素雰囲気下に95℃で終夜攪拌した。反応混合物を室温に戻して濾過し、濾液を水(100mL)にあけて酢酸エチル(2×50mL)で抽出した。有機相を合わせて食塩水(100mL)で洗浄し、NaSOで乾燥して減圧濃縮した。残渣をカラムクロマトグラフィーで精製して化合物7を無色油状物として得た(1.6g, yield 78%)。
H NMR(CDCl, 300MHz): δ 0.85−0.94(m, 4H),1.70−1.74(m, 1H), 3.86(s, 3H), 3.93(s, 3H), 6.67(d, J = 8.7Hz, 1H), 7.69(d, J = 8.7Hz, 1H), 10.22(s, 1H).
(f)1−(3−シクロプロピル−2,4−ジメトキシフェニル)−3−[4−(フェニルメトキシ)フェニル]プロプ−2−イン−1−オール(8)
化合物3(1.21g, 5.83mmol)のテトラヒドロフラン溶液(THF, 20mL)にn−BuLi(2.4mL, 2.5M in THF)を窒素雰囲気下に−65℃で滴下した。同温で0.5時間攪拌した後、化合物7(1.00g, 4.85mmol)のTHF溶液(2mL)を−65℃から−60℃を維持しつつゆっくり加えた。反応混合液を室温に戻して反応を飽和NHCl水溶液を加えて停止した。水相を酢酸エチル(50mL×2)で抽出し、有機相を合わせて食塩水で洗浄し、NaSOで乾燥して減圧濃縮することにより化合物8の粗成績体を黄色固体として得(2.28g)、次工程にそのまま使用した。
(g)1−(3−シクロプロピル−2,4−ジメトキシフェニル)−3−[4−(フェニルメトキシ)フェニル]プロプ−2−イン−1−オン(9)
化合物8(2.28g, 5.50mmol)及びMnO(2.40g, 27.5mmol)のクロロホルム溶液(25mL)を窒素雰囲気下に終夜加熱還流した。反応混合物をろ過し、濾液を濃縮して残渣をカラムクロマトグラフィー(石油エーテル/酢酸エチル=10:1)で精製して化合物9を黄色油状物として得た(1.5g, 66%)。
H NMR(300MHz, CDCl): δ 0.92−0.94(m, 4H), 1.77−1.82(m, 1H), 3.88(s, 3H), 3.95(s, 3H), 5.10(s, 2H), 6.67(d, J = 9.0 Hz, 1H), 6.96−7.00(m, 2H), 7.33−7.43(m, 5H), 7.57−7.61(m, 2H),7.96(d, J = 9.0Hz, 1H).
(h)8−シクロプロピル−3−イオド−7−メトキシ−2−[4−(フェニルメトキシ)フェニル]クロメン−4−オン(10)
化合物9(1.5g, 3.64mmol)及びICl(5.46mL, 5.46mmol)をそれぞれ乾燥ジクロルメタン(25mL)に溶解して−70℃に冷却して溶液A及び溶液Bとした。溶液Bを20分かけて溶液Aに加え、同温にて1.5時間攪拌した。反応混合物に飽和Na水溶液(30mL)及びNaCl(40mL)を加え、有機相をNaSOで乾燥して濃縮し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(石油エーテル/酢酸エチル=10:1)で精製して化合物10を黄色固体として得た(1.8g, 95%)。
H NMR(300MHz, CDCl): δ 0.92−0.96(m, 4H),1.88−1.92(m, 1H), 3.94(s, 3H), 5.15(s, 2H), 6.97(d, J = 9.3Hz, 1H),7.09−7.13(m, 2H), 7.35−7.48(m, 5H), 7.84−7.87(m, 2H), 8.10(d, J = 9.0Hz, 1H).
(i)8−シクロプロピル−7−メトキシ−2−[4−(フェニルメトキシ)フェニル]クロメン−4−オン(11)
化合物10(524mg, 1.00mmol)、ギ酸ナトリウム(208mg, 2.00mmol)、及びPd(PPhCl(35mg, 0.05mmol)のDMF溶液(8mL)を窒素雰囲気下に95℃で2時間攪拌した。薄層クロマトグラフィーで反応の終了を確認し、酢酸エチル(100mL)及び水(100mL)を加え、有機相を水(100mL)及び食塩水で洗浄し、NaSOで乾燥して減圧濃縮した。残渣を1−メトキシー1,1−ジメチルエタン(MTBE)でスラリーとして化合物11を黄色固体として得た(400mg, 100%)。
H NMR(300MHz, CDCl): δ 0.88−1.09(m, 4H), 1.93−2.02(m, 1H), 3.90(s, 3H), 5.21(s, 2H), 6.83(s, 1H), 7.14−7.22(m, 3H), 7.30−7.47(m, 5H), 7.86(d, J = 8.7Hz, 1H), 8.02−8.06(m, 2H).
(j)8−シクロプロピル−7−ヒドロキシ−2−(4−ヒドロキシフェニル)クロメン−4−オン(J−Q21)
NaH(259mg, 60%, 13.3mmol)及びエタンチオール(1.0mL, 13.6mmol)の乾燥DMF溶液(20mL)を室温で30分間攪拌し、化合物11(750mg, 1.89mmol)のDMF溶液(15mL)を加えて150℃で終夜加熱した。反応液を室温に戻して水(100mL)にあけ、酢酸エチル(2×80mL)で抽出した。有機相を合わせて食塩水(100mL)で洗浄し、NaSOで乾燥して減圧濃縮した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(石油エーテル/酢酸エチル)で精製してJ−Q21を白色固体として得た(120mg, 21%)。
H NMR(300MHz, DMSO−d): δ 0.90−1.06(m, 4H), 1.91−1.98(m, 1H), 6.70(s, 1H), 6.88−6.94(m, 3H), 7.68(d, J = 8.7Hz, 1H), 7.90−7.95(m, 2H), 10.22(br s, 1H), 10.37(br s, 1H).
例7
以下のスキームに従ってJ−Q12.1を合成した。
(a)1−(2,4−ビス−ベンジルオキシ−6−ヒドロキシフェニル)−エタノン(13)
化合物12(8.00g, 43.0mmol)及びKCO(13.7g, 99.1mmol)のDMF溶液(100mL)にベンジルブロミド(15.1g, 88.3mmol)を加えて室温で終夜攪拌した。DMFを減圧留去して酢酸エチルと水をくわえ、有機相を食塩水で洗浄してNaSOで乾燥して減圧濃縮した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(酢酸エチル:石油エーテル=40:1)で精製して化合物13の粗成績体を黄色固体として得た(7.55g)。
(b)1−(2,4−ビスベンジルオキシ−6−ヒドロキシフェニル)−3−(4−メトキシフェニル)プロペン−オン(14)
化合物13(4.00g, 11.5mmol)のジオキサン溶液(40mL)に50% NaOH(40mL)を加えて30℃で30分攪拌した。4−メトキシベンズアルデヒドのジオキサン溶液を加えて30℃で16時間攪拌した。3N HClを加えてpHを6−7とし、酢酸エチルを加えて抽出した(100mL×3)。有機相を合わせて水(100mL)及び食塩水(100mL)で洗浄し、無水NaSOで乾燥して減圧濃縮した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(酢酸エチル:石油エーテル=10:1)で精製して化合物14の粗成績体を黄色固体として得た(4.54g)。
(c)5,7−ビスベンジルオキシ−8−イオド−2−(4−メトキシフェニル)−クロメン−4−オン(15)
化合物14(4.54g, 8.37mmol)の無水DMSO溶液(300mL)にI(4.88, 19.2mmol)を窒素雰囲気下で加えた。145℃で15時間加熱攪拌した後、反応混合物を室温に戻し、酢酸エチル(1,000mL)を加え、飽和NaSO水溶液を加えて反応を停止した。有機相を水及び食塩水(100mL×4)で洗浄し、NaSOで乾燥して減圧濃縮した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(ジクロルメタン:石油エーテル=1:2)で精製して化合物15を黄色油状物として得た(900mg)。
H NMR(300MHz, CDCl): δ 5.15(2H, s), 5.26(2H, s), 6.57(1h, s), 6.53(1H, s), 7.08(2H, d, J = 8.7Hz), 7.36−7.45(8H, m), 7.52(2H, d, J = 7.5Hz), 7.82(2H, d, J = 8.4Hz).
(d)5,7−ビスベンジルオキシ−8−シクロプロピル−2−(4−メトキシフェニル)−クロメン−4−オン(16)
化合物15(1.00g, 1.73mmol)、シクロプロピルボロン酸(2.00g, 23.3mmol)、Pd(PPh(200mg)、及びKPO・3HO(2.0g, 7.6mmol)のトルエン溶液(300mL)を窒素雰囲気下に80℃で24時間攪拌した。反応混合物を室温に戻して酢酸エチル(300mL)で希釈して2N HClでpHを6−7に調節した。有機相を水(100mL)及び食塩水(100mL)で洗浄し、無水NaSOで乾燥して減圧濃縮した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(酢酸エチル:石油エーテル=5:1)で精製して化合物16を黄色固体として得た(500mg, yield: 18%)。
H NMR(300MHz, CDCl): δ 0.88 − 0.92(2H, m), 1.01 − 1.06(2H, m), 1.83−1.89(1H, m), 5.15(2H, s), 5.17(2H, s), 6.53(1H, s), 6.56(1H, s), 7.06(2H, d, J = 9.0Hz), 7.34 − 7.52(10H, m), 7.82(2H, d, J = 9.3Hz), 13.10(1H, s).
(e)8−シクロプロピル−5,7−ジヒドロキシ−2−(4−ヒドロキシフェニル)−クロメン−4−オン(J−Q12.1)
−70℃に冷却した化合物16(500mg, 1.02mmol)のジクロルメタン溶液(50mL)に1N BBrのジクロルメタン溶液(15mL)を加え、室温で2時間攪拌した。メタノールを加えて反応を停止し、飽和重曹水を加えてpHを5−6に調節し、水相をジクロルメタン(50mL×3)で抽出した。有機相を合わせて食塩水(50mL)で洗浄し、無水NaSOで乾燥して減圧濃縮した。残渣を分取HPLCで精製して凍結乾燥してJ−Q12.1を黄色固体として得た(93mg, yield: 46%)。
H NMR (300 MHz, CDCl): δ 0.80 − 0.85 (2H, m), 0.96 − 1.00 (2H, m), 3.29−3.34 (1H, m), 6.44 (1H, s), 6.55 (1H, s), 6.91 (1H, d, J = 9.0 Hz), 7.81 (1H, d, J = 9.0 Hz).
例8
例1と同様にしてM−246、M−21、J−Q21、及びJ−Q12.1の黄色ブドウ球菌に対するMICを測定した。M−246及びM−21は市販品を入手し、J−Q21及びJ−Q12.1はそれぞれ例6及び7で合成したものを用いた。キノロン類耐性のメチシリン耐性黄色ブドウ球菌(MRSA)Mu50及びキノロン類感受性の黄色ブドウ球菌FDA209Pに対するMIC(mg/L)を表17に示す。
例9
例4と同様にしてM−246を用いてDNA切断試験を行った。結果を表18に示す。
本発明の抗菌剤はキノロン類に対して耐性化した細菌、特にキノロン耐性黄色ブドウ球菌に対して強い抗菌力を発揮することができるので、例えばMRSA感染症、VISA感染症、VRSA感染症などの予防及び/又は治療に有用である。また、本発明の抗菌剤をキノロン類との組み合わせた場合には、キノロン類に対して耐性化した細菌に対しては本発明の抗菌剤が作用し、キノロン類に感受性の細菌に対してはキノロン類が作用するため、起炎菌の種類にかかわらずに極めて有効な感染症予防及び/又は治療が可能になる。さらに、キノロン類と本発明の抗菌剤とを組み合わせて使用することにより、キノロン類に対して耐性化した細菌の出現頻度を顕著に抑制することができる。

Claims (8)

  1. 下記の一般式(I):
    (式中、Rは水素原子、水酸基、又は低級アルコキシ基を示し;Rは水素原子又は水酸基を示し;Rは水素原子又は水酸基を示し;Rは水素原子、水酸基、又は低級アルコキシ基を示し;Rは水素原子、低級環状アルキル基、又は低級アルコキシ基を示し;R’は水素原子を示し;R’は水素原子、水酸基、又は低級アルコキシ基を示し;R’は水素原子、水酸基、又は低級アルコキシ基を示し;R’は水素原子又は水酸基を示し;R’は水素原子を示す)で表される化合物を有効成分として含み、キノロン類に対して耐性を獲得した細菌による感染症の予防及び/又は治療に用いるための抗菌剤。
  2. 一般式(I)において、Rが水素原子、水酸基、又はメトキシ基であり、Rが水素原子、水酸基、又はメトキシ基であり、Rが水素原子、シクロプロピル基、又はメトキシ基であり、R’が水素原子、水酸基、又はメトキシ基であり、R’が水素原子、水酸基、又はメトキシ基である請求項1に記載の抗菌剤。
  3. 一般式(I)において、
    が水酸基であり、Rが水酸基であり、Rが水素原子であり、Rが水酸基であり、Rが水素原子であり、R’が水素原子であり、R’が水酸基であり、R’が水酸基であり、R’が水素原子であり、R’が水素原子である化合物;
    が水酸基であり、Rが水酸基であり、Rが水素原子であり、Rが水酸基であり、Rが水素原子であり、R’が水素原子であり、R’が水素原子であり、R’が水酸基であり、R’が水素原子であり、R’が水素原子である化合物;
    が水酸基であり、Rが水酸基であり、Rが水素原子であり、Rが水酸基であり、Rがメトキシ基であり、R’が水素原子であり、R’がメトキシ基であり、R’が水酸基であり、R’が水素原子であり、R’が水素原子である化合物;
    が水素原子であり、Rが水酸基であり、Rが水素原子であり、Rが水酸基であり、Rが水素原子であり、R’が水素原子であり、R’が水酸基であり、R’が水酸基であり、R’が水素原子であり、R’が水素原子である化合物;
    が水素原子であり、Rが水酸基であり、Rが水素原子であり、Rが水酸基であり、Rが水素原子であり、R’が水素原子であり、R’が水素原子であり、R’が水酸基であり、R’が水素原子であり、R’が水素原子である化合物;
    が水素原子であり、Rが水素原子であり、Rが水素原子であり、Rがメトキシ基であり、Rが水素原子であり、R’が水素原子であり、R’が水素原子であり、R’が水素原子であり、R’が水素原子であり、R’が水素原子である化合物;
    が水素原子であり、Rが水素原子であり、Rが水素原子であり、Rがメトキシ基であり、Rが水素原子であり、R’が水素原子であり、R’が水素原子であり、R’が水酸基であり、R’が水素原子であり、R’が水素原子である化合物;
    がメトキシ基であり、Rが水酸基であり、Rが水素原子であり、Rがメトキシ基であり、Rが水素原子であり、R’が水素原子であり、R’がメトキシ基であり、R’がメトキシ基であり、R’が水酸基であり、R’が水素原子である化合物;
    がメトキシ基であり、Rが水酸基であり、Rが水素原子であり、Rがメトキシ基であり、Rが水素原子であり、R’が水素原子であり、R’がメトキシ基であり、R’が水酸基であり、R’が水素原子であり、R’が水素原子である化合物;
    が水素原子であり、Rが水素原子であり、Rが水素原子であり、Rがメトキシ基であり、Rが水素原子であり、R’が水素原子であり、R’がメトキシ基であり、R’が水酸基であり、R’が水素原子であり、R’が水素原子である化合物;
    が水酸基であり、Rが水酸基であり、Rが水酸基であり、Rが水酸基であり、Rが水素原子であり、R’が水素原子であり、R’が水素原子であり、R’が水素原子であり、R’が水素原子であり、R’が水素原子である化合物;
    が水素原子であり、Rが水素原子であり、Rが水素原子であり、Rが水酸基であり、Rがシクロプロピル基であり、R’が水素原子であり、R’が水素原子であり、R’が水酸基であり、R’が水素原子であり、R’が水素原子である化合物;及び
    が水素原子であり、Rが水酸基であり、Rが水素原子であり、Rが水酸基であり、Rがシクロプロピル基であり、R’が水素原子であり、R’が水素原子であり、R’が水酸基であり、R’が水素原子であり、R’が水素原子である化合物
    からなる群から選ばれる化合物を有効成分として含む請求項1又は2に記載の抗菌剤。
  4. キノロン類の耐性菌の出現及び/又は増殖を抑制するために用いる請求項1に記載の一般式(I)で表される化合物を有効成分として含む感染症治療剤。
  5. キノロン類による感染症治療においてキノロン類の耐性菌の出現及び/又は増殖を抑制するために用いる請求項4に記載の感染症治療剤。
  6. キノロン類に対して耐性を獲得した細菌のDNAジャイレースに対する阻害剤であって、請求項1に記載の一般式(I)で表される化合物を有効成分として含む阻害剤。
  7. 請求項1に記載の抗菌剤とキノロン類との組み合わせを含む感染症の予防及び/又は治療のための医薬。
  8. キノロン類に対する耐性菌の出現及び/又は増殖を抑制する請求項7に記載の医薬。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2022505521A (ja) * 2018-10-26 2022-01-14 アナリティコン ディスカバリー ゲーエムベーハー C-メチルフラボノイドによる製剤

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2943204C (en) 2014-03-17 2022-11-08 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Compounds for treatment of fluoroquinolone-resistant bacteria
CN104876902B (zh) * 2015-03-30 2017-06-27 大连理工大学 7‑环己基甲基‑5‑(2’‑氨基)苯基白杨素及其制备方法和应用
EP3597187A1 (en) * 2018-07-16 2020-01-22 Centre National De La Recherche Scientifique Brag2 inhibitors and applications thereof

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11228407A (ja) * 1998-02-06 1999-08-24 Alps Yakuhin Kogyo Kk フラボン誘導体によるメチシリン耐性黄色ブドウ球菌(Methicillin−Resistant Staphylococcus aureus:MRSA)に対するβ−ラクタム剤感受性誘導作用
JP2003171274A (ja) * 2001-12-07 2003-06-17 Tomihiko Higuchi 薬剤耐性菌感染症治療のための医薬組成物および消毒剤
WO2011058923A1 (ja) * 2009-11-13 2011-05-19 財団法人微生物化学研究会 薬剤耐性菌用抗菌剤、そのスクリーニング方法、及びその用途

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU6366000A (en) * 1999-07-23 2001-02-13 Colorado State University Research Foundation Multidrug resistance pump inhibitors and uses thereof
WO2009136408A1 (en) * 2008-04-09 2009-11-12 Institute Of Life Sciences Synergistic pharmaceutical cocrystals

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11228407A (ja) * 1998-02-06 1999-08-24 Alps Yakuhin Kogyo Kk フラボン誘導体によるメチシリン耐性黄色ブドウ球菌(Methicillin−Resistant Staphylococcus aureus:MRSA)に対するβ−ラクタム剤感受性誘導作用
JP2003171274A (ja) * 2001-12-07 2003-06-17 Tomihiko Higuchi 薬剤耐性菌感染症治療のための医薬組成物および消毒剤
WO2011058923A1 (ja) * 2009-11-13 2011-05-19 財団法人微生物化学研究会 薬剤耐性菌用抗菌剤、そのスクリーニング方法、及びその用途

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
CUSHNIE,T.P. AND LAMB,A.J.: "Antimicrobial activity of flavonoids.", INT. J. ANTIMICROB. AGENTS, vol. 26, no. 5, JPN6017028967, November 2005 (2005-11-01), pages 343 - 56, XP025325618, ISSN: 0003613267, DOI: 10.1016/j.ijantimicag.2005.09.002 *
LIN,R.D. ET AL.: "The effects of antibiotics combined with natural polyphenols against clinical methicillin-resistant", PLANTA MED., vol. 74, no. 8, JPN6017028966, June 2008 (2008-06-01), pages 840 - 6, ISSN: 0003613266 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2022505521A (ja) * 2018-10-26 2022-01-14 アナリティコン ディスカバリー ゲーエムベーハー C-メチルフラボノイドによる製剤

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