JP2015500295A - ヒト結核菌を標的とする医薬としてのベンゾトリアジンオキサイド類 - Google Patents

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Abstract

新規な式Iの化合物:(式I)を含む、ベンゾトリアジンジオキサイドが、ヒト結核菌を標的とする薬剤として開示される。【化1】

Description

本研究は、国立アレルギー・感染症研究所、アワードR56AI090817、アメリカ国立衛生研究所および国立アレルギー・感染症研究所(NIAID)、契約HHSN266200600011C(N01−AI−60011)、およびアメリカ合衆国保健福祉省/NIAID助成番号P19748lによる支援を受けたものである。合衆国政府は本発明に一定の権利を有する。
本願は、2011年12月7日出願のUS61567829に基づく優先権を主張するものである。
序論
新たな結核(TB)薬を得るための現在の研究開発手法は、発生する薬剤耐性株に立ち向かうには不十分である。従って、さらなる薬剤耐性の発生を遅らせる可能性がある新たな治療法を、薬剤開発の初期段階に投入することが急務である。薬剤を組み合わせることで、特に殺細菌性化合物における薬剤耐性の発生が遅延することが明らかになった1950年代以降、併用化学療法がTB治療の標準となっている[1]。TB治療における次の主要なブレークスルーは、多剤カクテルにリファンピンおよびピラジンアミドを含めることであり、なぜなら、これらの薬剤は、恐らく生残菌群に対する殺細菌活性により、感染の排除を大きく加速したからである。現在推奨の短期直接監視下治療(DOTS)法が、薬剤感受性TBの治療に非常に有効であることが明らかになっているが、治療には少なくとも6ヶ月を要する。TB治療における次の主要なブレークスルーは、必要な治療期間を短くすることで、コストを低下させ、患者の服薬遵守を高め、多剤耐性TB(MDR−TB)株の発生を遅らせる、改善された治療法の開発であると考えられる。
感染排除のために長期に亘る治療計画が必要とされる理由は、おそらく、多くの薬剤に対して耐性である、非複製的持続性(NRP)段階のヒト結核菌(Mtb)が生存することにより説明される[2]。これらNRP段階のMtbに対して殺細菌性を有する薬剤を含む、新たな併用療法を開発することにより、治療計画が短縮される可能性がある。嫌気性細菌感染の治療に主として用いられる5−ニトロイミダゾール系抗生物質であるメトロニダゾールが、NRP Mtbに対して殺細菌性であることが示された最初の化合物の一つであった[2]。二つの新たな5−ニトロイミダゾール類、PA−8243およびOPC−676834は、Mtbに対してより高い効力を有しており、標準TB薬と臨床的に組み合わせて評価されている。従来、これら5−ニトロイミダゾールの両方は、患者において早期殺細菌活性を有することが明らかになっている[5,6]。TBのマウスモデルでの前臨床試験において、併用治療計画に、NRP Mtbに対する活性を有する殺細菌剤を含めることで、マウスの感染を治癒するために必要な時間が短縮されることが示されているが[7]、これらの知見により、臨床治療計画を短縮できることになるか否かは、未だ確定されていない。
TB治療を短縮する新たな薬剤を開発するため、本発明者らは、以前に抗微生物活性が報告されている、生体内還元によって活性化される化合物の追加的な種類について、Mtb H37Rvに対する活性の評価を行った。本発明者らは、特に治療期間を短縮し得る、抗TB薬として適した多くの特性を有する新たな種類の抗結核性化合物として、BTO類を開示する。
Chopra et al, J Med Chem. 2012 Jul 12;55(13):6047−60. Hay, et al., J. Med. Chem., 2008, 51 (21), pp 6853−6865. Zeman, et al., Int. J. Radiat. Oncol., Biol., Phys. 1989, 16, 977−981. Minchinton, et al, Int. J. Radiat. Oncol., Biol., Phys 1992, 22, 701−705 Kelson, et al., Anti−Cancer Drug Des. 1998, 13, 575−592 Jiang, et al., Bioorg. Med. Chem. Lett. 2006, 16, 4209−4213. Jiang, et al, Arch. Pharm. (Weinheim, Ger.) 2007, 340, 258−263.
関連する文献には、Chopra et al, J Med Chem. 2012 Jul 12;55(13):6047−60; Hay, et al., J. Med. Chem., 2008, 51 (21), pp 6853−6865; Zeman, et al., Int. J. Radiat. Oncol., Biol., Phys. 1989, 16, 977−981; Minchinton, et al, Int. J. Radiat. Oncol., Biol., Phys 1992, 22, 701−705; Kelson, et al., Anti−Cancer Drug Des. 1998, 13, 575−592; Jiang, et al., Bioorg. Med. Chem. Lett. 2006, 16, 4209−4213;およびJiang, et al, Arch. Pharm. (Weinheim, Ger.) 2007, 340, 258−263などがある。
1実施形態において本発明は、下記式Iの構造を有する化合物またはそれの医薬として許容される塩もしくは立体異性体を提供する。
Figure 2015500295
式中、各Xは独立にH、ハロゲン、アルキル、OR、SR、NR′R、BR′R、複素環もしくは別の官能基であり、各Rは独立にH、ハロゲン、アルキルもしくは別の官能基であり;WはN、C、O、S、HまたはBまたは別の連結原子であり;各AおよびBはHまたは置換されていても良いアルキルであり、それらが一体となって複素環でも良いシクロアルキルとなっていても良く;Zは存在していても良く置換されていても良い4から8員環であって、飽和もしくは不飽和であり、6,7−位、5,6−位もしくは7,8−位でベンゾトリアジン環に縮合している。
特定の実施形態において、各Xは独立にH、ハロゲン、アルキル、OR、SR、NR′R、BR′Rであり、各Rは独立にH、ハロゲンまたはアルキル、より詳細にはHであり;WはN、C、O、SもしくはB、より詳細にはNであり;各AおよびBはHまたは置換されていても良いアルキルであり、それらが一体となって複素環でも良いシクロアルキル、より詳細には置換されていても良いピペリジニルまたはピロリジニルであっても良く;Zは、存在しても良く置換されていても良い4から8員環であって、飽和または不飽和であり、6,7−位、5,6−位または7,8−位でベンゾトリアジン環に縮合しており、特には、存在しても良く置換されていても良い5または6員環であって、飽和または不飽和であり、7,8−位でベンゾトリアジン環に縮合しており、より詳細には、存在している5員環であって、不飽和であり、7,8−位でベンゾトリアジン環に縮合している。
特定の実施形態において、
各Xは独立にH、ハロゲン、アルキル、OR、SR、NR′RもしくはBR′Rであり、各Rは独立にH、ハロゲンまたはアルキルであり;WはN、C、O、SまたはBであり;各AおよびBはHまたは置換されていても良いアルキルであり、それらが一体となって複素環でも良いシクロアルキルであっても良く;Zは、存在しても良く置換されていても良い4から8員環であって、飽和または不飽和であり、6,7−位、5,6−位または7,8−位でベンゾトリアジン環に縮合している。
各Xは独立にH、ハロゲン、アルキル、OR、SR、NR′RもしくはBR′Rであり、各Rは独立にH、ハロゲンもしくはアルキルであり;WはN、C、O、SまたはBであり;各AおよびBは置換されていても良いアルキルであり、それらが一体となって複素環でも良いシクロアルキルであっても良く;およびZは存在しても良く置換されていても良い4から8員環であって、飽和または不飽和であり、6,7−位、5,6−位または7,8−位でベンゾトリアジン環に縮合している。
各Xは独立にH、ハロゲン、アルキル、OR、SR、NR′RもしくはBR′Rであり、各Rは独立にH、ハロゲンもしくはアルキルであり;WはNであり;各AおよびBは置換されていても良いアルキルであり、それらが一体となってヘテロシクロアルキルであっても良く;Zは存在しても良く置換されていても良い5または6員環であって、飽和または不飽和であり、7,8−位でベンゾトリアジン環に縮合している。
各XはHであり;WはNであり;AおよびBが一体となって置換されていても良いピペリジニルまたはピロリジニルであり;Zは5員環であって、不飽和で、7,8−位でベンゾトリアジン環に縮合している。
特定の実施形態において、当該化合物は、下記の表中などの本明細書で開示の特に列挙された構造のBTOである。
他の実施形態において本発明は、当該BTO化合物および第2の異なる抗ヒト結核菌(Mtb)薬を含む医薬組成物およびキットを提供する。
本発明はさらに、HOF:ACNを用いる酸化反応を含む、当該BTO化合物の製造方法を提供する。
本発明はさらに、処置を必要とするヒトを有効量の当該化合物または組成物と接触させることを含む、ヒト結核菌(Mtb)感染の治療方法を提供する。
別の態様において本発明は、処置を必要とするヒトを有効量の1,2,4−ベンゾトリアジンジ−N−オキサイド(BTO)と接触させることを含む、ヒト結核菌(Mtb)感染の治療方法を提供する。
当該使用方法または治療方法はさらに、後段階である結果的な感染減少の検出および/または前段階である感染検出を含むことができる。
特定の実施形態において、感染は、非複製的持続性(NRP)Mtb細胞を含む。
本発明は、特定の実施形態および好ましい実施形態の全ての組み合わせを、あたかもそれぞれが丁寧に別個に引用されているかのように包含するものである。
100mg/kgの各化合物を経口投与した後の雌Balb/cマウス(n=マウス3匹/時間点)における8aおよび20qの血漿薬剤濃度。投与後24時間にわたる複数の時間点で採血を行い、処理を施して血漿を得て、各試験化合物についての分析を行った。両方の化合物についての24時間時点での濃度は、定量限界より低かった。
特定の実施形態および例についての下記の説明は、例示として提供されるものであり、本発明を限定するものではない。変更または修正を加えても、本質的に同様の結果を生じると考えられる重要度の高くない各種パラメータについては、当業者であれば容易に理解するであろう。矛盾がない限り、または別段の断りがない限り、これらの説明において、そして本明細書を通じて、「一つの」および「1個の」という用語は1以上を意味し、「または」という用語はおよび/またはを意味し、ポリヌクレオチド配列は逆鎖ならびに本明細書に記載の代替骨格を包含するものと理解される。さらに、属は、その属の全ての構成員についての言及の簡潔な表現として言及される。例えば、(C1−C3)アルキルと言う場合、それは全てのC1−C3アルキル、すなわちメチル、エチル、プロピルおよびこれらの異性体を含むものについての言及を簡潔に言い表したものである。
本明細書で使用される「ヘテロ原子」という用語は、炭素、水素または酸素以外の原子を意味する。好ましいヘテロ原子には、酸素(O)、リン(P)、硫黄(S)、窒素(N)、ケイ素(S)、ヒ素(As)、セレン(Se)およびハロゲン類などがあり、好ましいヘテロ原子官能基は、ハロホルミル、ヒドロキシル、アルデヒド、アミン、アゾ、カルボキシル、シアニル、トシアニル(thocyanyl)、カルボニル、ハロ、ヒドロペルオキシル、イミン、アルジミン、イソシアニド、イスシアンテ(iscyante)、硝酸エステル、ニトリル、亜硝酸エステル、ニトロ、ニトロソ、リン酸エステル、ホスホノ、スルフィド、スルホニル、スルホおよびスルフヒドリルである。
それ自体、または別の置換基の一部としての「アルキル」という用語は、別段の断りがない限り、指定数の炭素原子を有する(すなわちC1−C8は1から8個の炭素を意味する。)完全飽和である直鎖もしくは分岐または環状の炭化水素基、またはそれらの組み合わせを意味する。アルキル基の例には、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、t−ブチル、イソブチル、sec−ブチル、シクロヘキシル、(シクロヘキシル)メチル、シクロプロピルメチル、例えばn−ペンチル、n−ヘキシル、n−ヘプチル、n−オクチルなどの相同体および異性体などがある。
それ自体、または別の置換基の一部としての「アルケニル」という用語は、指定数の炭素原子(すなわちC2−C8は2から8個の炭素を意味する。)および1以上の二重結合を有するモノ不飽和もしくはポリ不飽和であることができる直鎖もしくは分岐または環状の炭化水素基またはそれらの組み合わせを意味する。アルケニル基の例には、ビニル、2−プロペニル、クロチル、2−イソペンテニル、2−(ブタジエニル)、2,4−ペンタジエニル、3−(1,4−ペンタジエニル)ならびにそれらのより高度の相同体および異性体などがある。
それ自体、または別の置換基の一部としての「アルキニル」という用語は、指定数の炭素原子(すなわちC2−C8は2から8個の炭素を意味する。)および1以上の三重結合を有するモノ不飽和もしくはポリ不飽和であることができる直鎖もしくは分岐の炭化水素基またはそれらの組み合わせを意味する。アルキニル基の例には、エチニル、1−および3−プロピニル、3−ブチニルならびにそれらのより高度の相同体および異性体などがある。
それ自体、または別の置換基の一部としての「アルキレン」という用語は、アルキルから誘導される2価の基を意味し、例えば−CH−CH−CH−CH−である。代表的には、アルキル(またはアルキレン)基は1から24個の炭素原子を有し、10以下の炭素原子を有する基が本発明においては好ましい。「低級アルキル」または「低級アルキレン」は、比較的短鎖のアルキルまたはアルキレン基であり、一般的には8個以下の炭素原子を有する。
「アルコキシ」、「アルキルアミノ」および「アルキルチオ」(またはチオアルコキシ)という用語は、それらの従来の意味で用いられ、それぞれ酸素原子、アミノ基または硫黄原子を介して、分子の残りの部分に結合したアルキル基を指す。
それ自体、または別の置換基の一部としての「ヘテロアルキル」という用語は、別段の断りがない限り、指定数の炭素原子およびO、N、SiおよびSからなる群から選択される1から3個のヘテロ原子からなる、安定な直鎖もしくは分岐または環状の炭化水素基、またはそれらの組み合わせを意味し、窒素原子および硫黄原子は酸化されていても良く、窒素ヘテロ原子は4級化されていても良い。ヘテロ原子O、NおよびSは、ヘテロアルキル基のいずれの内部位置にあっても良い。ヘテロ原子Siは、アルキル基が分子の残りの部分に結合している位置を含めて、ヘテロアルキル基のいずれの位置にあっても良い。例としては−CH−CH−O−CH、−CH−CH−NH−CH、−CH−CH−N(CH)−CH、−CH−S−CH−CH、−CH−CH,−S(O)−CH、−CH−CH−S(O)−CH、−CH=CH−O−CH、−Si(CH、−CH−CH=N−OCH、および−CH=CH−N(CH)−CHなどがある。2個以下のヘテロ原子が連続していても良く、例としては−CH−NH−OCHおよび−CH−O−Si(CHなどがある。
同様に、それ自体、または別の置換基の一部としての「ヘテロアルキレン」という用語は、ヘテロアルキルから誘導される2価の基を意味し、例としては−CH−CH−S−CH−CH−および−CH−S−CH−CH−NH−CH−がある。ヘテロアルキレン基の場合、ヘテロ原子は鎖末端の一方もしくは両方(例えば、アルキレンオキシ、アルキレンジオキシ、アルキレンアミノ、アルキレンジアミノなど)を占有することもできる。さらに、アルキレンおよびヘテロアルキレン連結基の場合、連結基の位置についての示唆はない。
それ自体、または他の用語と組み合わせて、「シクロアルキル」および「ヘテロシクロアルキル」という用語は、別段の断りがない限り、それぞれ「アルキル」および「ヘテロアルキル」の環状型を表す。従って、シクロアルキル基は指定数の炭素原子を有し(すなわち、C3−C8は3から8個の炭素を意味する。)、1個もしくは2個の二重結合を有していても良い。ヘテロシクロアルキル基は、指定数の炭素原子並びにO、N、SiおよびSからなる群から選択される1から3個のヘテロ原子からなり、窒素原子および硫黄原子は酸化されていても良く、窒素ヘテロ原子は4級化されていても良い。さらに、複素環アルキルの場合、ヘテロ原子は、複素環が分子の残りの部分に結合している位置を占有することができる。シクロアルキルの例には、シクロペンチル、シクロヘキシル、1−シクロヘキセニル、3−シクロヘキセニル、シクロヘプチルなどがある。ヘテロシクロアルキルの例には、1−(1,2,5,6−テトラヒドロピリジル)、1−ピペリジニル、2−ピペリジニル、3−ピペリジニル、4−モルホリニル、3−モルホリニル、テトラヒドロフラン−2−イル、テトラヒドロフラン−3−イル、テトラヒドロチエン−2−イル、テトラヒドロチエン−3−イル、1−ピペラジニル、2−ピペラジニルなどがある。
それ自体、または別の置換基の一部としての「ハロ」および「ハロゲン」という用語は、別段の断りがない限り、フッ素、塩素、臭素またはヨウ素原子を意味する。さらに、「ハロアルキル」などの用語は、1から(2m′+1)個の範囲の数の、同一であるか異なっているハロゲン原子で置換されたアルキルを含むものであり、ここで、m′はアルキル基における総炭素原子数である。例えば、「ハロ(C1−C4)アルキル」という用語は、トリフルオロメチル、2,2,2−トリフルオロエチル、4−クロロブチル、3−ブロモプロピルなどを含むものとする。従って、「ハロアルキル」という用語は、モノハロアルキル(1個のハロゲン原子で置換されたアルキル)およびポリハロアルキル(2から(2m′+1)個の範囲の数のハロゲン原子で置換されたアルキルであって、m′はアルキル基における総炭素原子数である。)を含む。「パーハロアルキル」という用語は、別段の断りがない限り、(2m′+1)ハロゲン原子で置換されたアルキルを意味し、m′はアルキル基における炭素原子の総数である。例えば、「パーハロ(C1−C4)アルキル」という用語は、トリフルオロメチル、ペンタクロロエチル、1,1,1−トリフルオロ−2−ブロモ−2−クロロエチルなどを含むものである。
「アシル」という用語は、酸のヒドロキシ部分の脱離によって有機酸から誘導される基を指す。従って、アシルは、例えばアセチル、プロピオニル、ブチニル、デカノイル、ピバロイル、ベンゾイルなどを含むものである。
「アリール」という用語は、別段の断りがない限り、一緒に縮合しているか共有結合的に連結されている単環または多環(3環まで)であることができるポリ不飽和の、代表的には芳香族の炭化水素置換基を意味する。アリール基の例としては、フェニル、1−ナフチル、2−ナフチル、4−ビフェニルおよび1,2,3,4−テトラヒドロナフタレンなどがあるが、それらに限定されるものではない。
「ヘテロアリール」という用語は、N、OおよびSから選択される0から4個のヘテロ原子を含むアリール基(または環)を指し、窒素原子および硫黄原子は酸化されていても良く、窒素ヘテロ原子は4級化されていても良い。ヘテロアリール基は、ヘテロ原子を介して分子の残りの部分に結合していることができる。ヘテロアリール基の例には、1−ピロリル、2−ピロリル、3−ピロリル、3−ピラゾリル、2−イミダゾリル、4−イミダゾリル、ピラジニル、2−オキサゾリル、4−オキサゾリル、2−フェニル−4−オキサゾリル、5−オキサゾリル、3−イソオキサゾリル、4−イソオキサゾリル、5−イソオキサゾリル、2−チアゾリル、4−チアゾリル、5−チアゾリル、2−フリル、3−フリル、2−チエニル、3−チエニル、2−ピリジル、3−ピリジル、4−ピリジル、2−ピリミジル、4−ピリミジル、5−ベンゾチアゾリル、プリニル、2−ベンズイミダゾリル、5−インドリル、1−イソキノリル、5−イソキノリル、2−キノキザリニル、5−キノキザリニル、3−キノリルおよび6−キノリルなどがあるが、これらに限定されるものではない。
簡潔のため、他の用語(例えば、アリールオキシ、アリールチオキシ、アリールアルキル)と組み合わせて使用される場合の「アリール」という用語は、上記で定義のアリール環およびヘテロアリール環の両方を含む。従って、「アリールアルキル」という用語は、アリール基が、アルキル基に結合している基(例えば、ベンジル、フェネチル、ピリジルメチルなど)を含むものであり、炭素原子(例えば、メチレン基)が例えば酸素原子によって置き換わっているアルキル基に結合しているものも含む(例えば、フェノキシメチル、2−ピリジルオキシメチル、3−(1−ナフチルオキシ)プロピルなど)。
上記用語(例えば、「アルキル」、「ヘテロアルキル」、「アリール」および「ヘテロアリール」)のそれぞれは、指定の基の置換型および非置換型の両方を含むものである。各種類の基についての好ましい置換基を下記に提供する。
アルキル基およびヘテロアルキル基(ならびにアルキレン、アルケニル、ヘテロアルキレン、ヘテロアルケニル、アルキニル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、シクロアルケニルおよびヘテロシクロアルケニルと称される基)の置換基は、0から3の範囲の数の、−OR′、=O、=NR′、=N−OR′、−NR′R″、−SR′、ハロゲン、−SiR′R″R′″、−OC(O)R′、−C(O)R′、−COR′、−CONR′R″、−OC(O)NR′R″、−NR″C(O)R′、−NR′−C(O)NR″R′″、−NR′−SONR′″、−NR″COR′、−NH−C(NH)=NH、−NR′C(NH)=NH、−NH−C(NH)=NR′、−S(O)R′、−SOR′、−SONR′R″、−NR″SOR、−CNおよび−NOから選択される各種基であることができ、0、1または2個の置換基を有する基が特に好ましい。R′、R″およびR′″はそれぞれ独立に、水素、置換されていない(C1−C8)アルキルおよびヘテロアルキル、置換されていないアリール、1から3個のハロゲンで置換されたアリール、置換されていないアルキル、アルコキシまたはチオアルコキシ基、またはアリール−(C1−C4)アルキル基を指す。R′およびR″が同一の窒素原子に結合している場合、それらがその窒素原子と一体となって、5、6もしくは7員環を形成していることができる。例えば、−NR′R″は1−ピロリジニルおよび4−モルホリニルを含むものである。代表的には、アルキルまたはヘテロアルキル基は0から3個の置換基を有し、2個以下の置換基を有する基が本発明においては好ましい。より好ましくは、アルキル基またはヘテロアルキル基は置換されていないかモノ置換されている。最も好ましくは、アルキル基またはヘテロアルキル基は置換されていない。上記置換基についての記載から、当業者は「アルキル」という用語がトリハロアルキル(例えば、−CFおよび−CHCF)などの基を含むことを理解するであろう。
アルキル基およびヘテロアルキル基の好ましい置換基は、−OR′、=O、−NR′R″、−SR′、ハロゲン、−SiR′R″R′″、−OC(O)R′、−C(O)R′、−COR′、−CONR′R″、−OC(O)NR′R″、−NR″C(O)R′、−NR″COR′、−NR′−SONR″R′″、−S(O)R′、−SO2R′、−SONR′R″、−NR″SOR、−CNおよび−NOから選択され、R′およびR″は上記で定義の通りである。さらに好ましい置換基は、−OR′、=O、−NR′R″、ハロゲン、−OC(O)R′、−COR′、−CONR′R″、−OC(O)NR′R″、−NR″C(O)R′、−NR″COR′、−NR′−SONR″R′″、−SOR′、−SONR′R″、−NR″SOR、−CNおよび−NOから選択される。
同様に、アリール基およびヘテロアリール基の置換基は多様であり、0から芳香環系上の空原子価の総数の範囲の数のハロゲン、−OR′、−OC(O)R′、−NR′R″、−SR′、−R′、−CN、−NO、−COR′、−CONR′R″、−C(O)R′、−OC(O)NR′R″、−NR″C(O)R′、−NR″CO2R′、−NR′−C(O)NR″R′″、−NR′−SONR″R′″、−NH−C(NH2)=NH、−NR′C(NH)=NH、−NH−C(NH)=NR′、−S(O)R′、−SOR′、−SONR′R″、−NR″SOR、−N、−CH(Ph)、ペルフルオロ(C1−C4)アルコキシおよびペルフルオロ(C1−C4)アルキルから選択され;R′、R″およびR′″は独立に、水素、(C1−C8)アルキルおよびヘテロアルキル、置換されていないアリールおよびヘテロアリール、(置換されていないアリール)−(C1−C4)アルキルおよび(置換されていないアリール)オキシ−(C1−C4)アルキルから選択される。アリール基が1,2,3,4−テトラヒドロナフタレンである場合、それは置換されているか置換されていない(C3−C7)スピロシクロアルキル基で置換されていることができる。(C3−C7)スピロシクロアルキル基は、「シクロアルキル」について本明細書で定義の方法と同様にして置換されていることができる。代表的には、アリール基またはヘテロアリール基は0から3個の置換基を有し、2個以下の置換基を有する基が本発明においては好ましい。本発明の1実施形態において、アリール基またはヘテロアリール基は置換されていないかモノ置換されている。別の実施形態において、アリール基またはヘテロアリール基は置換されていない。
アリール基およびヘテロアリール基の好ましい置換基は、ハロゲン、−OR′、−OC(O)R′、−NR′R″、−SR′、−R′、−CN、−NO、−COR′、−CONR′R″、−C(O)R′,−OC(O)NR′R″、−NR″C(O)R′、−S(O)R′、−SOR′、−SONR′R″、−NR″SOR、−N、−CH(Ph)、ペルフルオロ(C1−C4)アルコキシおよびペルフルオロ(C1−C4)アルキルから選択され、R′およびR″は上記で定義の通りである。さらに好ましい置換基はハロゲン、−OR′、−OC(O)R′、−NR′R″、−R′、−CN、−NO、−COR′、−CONR′R″、−NR″C(O)R′、−SOR′、−SONR′R″、−NR″SOR、ペルフルオロ(C1−C4)アルコキシおよびペルフルオロ(C1−C4)アルキルから選択される。
本明細書で使用される置換基−COHには、それの生物学的等価性代替形が含まれる。例えば、The Practice of Medicinal Chemistry; Wermuth, C. G., Ed.; Academic Press: New York, 1996; p. 203を参照されたい。
アリール環またはヘテロアリール環の隣接する原子上の置換基のうちの二つが式−T−C(O)−(CH)q−U−の置換基によって置き換わっていても良く、TおよびUは独立に−NH−、−O−、−CH−または単結合であり、qは0から2の整数である。あるいは、アリール環またはヘテロアリール環の隣接する原子上の置換基のうちの二つが式−A−(CH)r−B−の置換基によって置き換わっていても良く、AおよびBは独立に−CH−、−O−、−NH−、−S−、−S(O)−、−S(O)−、−S(O)NR′−または単結合であり、rは1から3の整数である。そうして形成される新たな環の単結合のうちの一つが二重結合で置き換わっていても良い。あるいは、アリール環またはヘテロアリール環の隣接する原子上の置換基のうちの二つが式−(CH)s−X−(CH)t−の置換基によって置き換わっていても良く、sおよびtは独立に0から3の整数であり、Xは−O−、−NR′−、−S−、−S(O)−、−S(O)−または−S(O)NR′−である。−NR′−および−S(O)NR′−における置換基R′は、水素または置換されていない(C1−C6)アルキルから選択される。「医薬として許容される塩」という用語は、本明細書に記載の化合物上で認められる特定の置換基に応じて、比較的無毒性の酸もしくは塩基を用いて製造される活性化合物の塩を含むものである。本発明の化合物が相対的に酸性の官能基を含む場合、無希釈でまたは好適な不活性溶媒中で、中性型のそのような化合物を、十分な量の所望の塩基と接触させることで、塩基付加塩を得ることができる。医薬として許容される塩基付加塩の例には、ナトリウム、カリウム、カルシウム、アンモニウム、有機アミノ、またはマグネシウム塩、または類似の塩などがある。本発明の化合物が相対的に塩基性の官能基を含む場合、無希釈でまたは好適な不活性溶媒中で、中性型のそのような化合物を、十分な量の所望の酸と接触させることで、酸付加塩を得ることができる。医薬として許容される酸付加塩の例には、塩酸、臭化水素酸、硝酸、炭酸、モノ水素炭酸、リン酸、モノ水素リン酸、二水素リン酸、硫酸、モノ水素硫酸、ヨウ化水素酸または亜リン酸類などの無機酸から誘導される塩、ならびに酢酸、プロピオン酸、イソ酪酸、シュウ酸、マレイン酸、マロン酸、安息香酸、コハク酸、スベリン酸、フマル酸、マンデル酸、フタル酸、ベンゼンスルホン酸、p−トリルスルホン酸、クエン酸、酒石酸、メタンスルホン酸などの比較的無毒性の有機酸から誘導される塩などがある。アルギン酸などのアミノ酸の塩、ならびにグルクロン酸およびガラクツロン酸などの有機酸の塩も含まれる。本発明のある種の特定の化合物は、塩基性および酸性の両方の官能基を含み、それによってその化合物は塩基付加塩または酸付加塩に変換することが可能である。
化合物の中性型は、塩を塩基もしくは酸と接触させ、従来の方法で親化合物を単離することで再生させることができる。親型化合物は、極性溶媒中での溶解度などのある種の物理特性において各種塩型とは異なるが、それ以外の点では、塩は本発明の意図に関しては、親型化合物と等価である。
塩型に加えて、当該化合物はプロドラッグ型であってもよい。化合物のプロドラッグとは、生理条件下での化学的変化を受けて、本発明の化合物を与える化合物である。さらに、プロドラッグは、エクス・ビボ環境で化学的もしくは生化学的方法によって本発明の化合物に変換することができる。例えばプロドラッグは、好適な酵素または化学試薬とともに経皮貼付剤貯留部に入れた場合に、本発明の化合物にゆっくり変換され得る。プロドラッグは、状況により、親薬剤よりも投与が簡単になる可能性があることから、有用である場合が多い。それらは例えば、親薬剤より経口投与による生物学的利用能が高い可能性がある。プロドラッグではまた、親薬剤と比較して薬理組成物での溶解度が改善され得る。当業界では、非常に多様なプロドラッグ誘導体が知られており、プロドラッグの加水分解的開裂または酸化的活性化に依存するものなどがある。プロドラッグの一例としては、エステル(「プロドラッグ」)として投与されるが、代謝的に加水分解されて活性体であるカルボン酸となる本発明の化合物があり得るが、それに限定されるものではない。
当該化合物は、非溶媒和型ならびに水和型などの溶媒和型で存在することができる。概して、溶媒和型は非溶媒和型と等価であり、本発明の範囲に包含されるものとする。当該化合物は、複数の結晶型または非晶質型で存在し得る。概して、想定される使用については、全ての物理形態が等価であり、本発明の範囲に包含されるものとする。
ある種の当該化合物は、不斉炭素原子(光学中心)または二重結合を有する。回転異性体、ジアステレオマー、幾何異性体および個々の異性体はいずれも、本発明の範囲内に包含されるものとする。
投与のための組成物は、バルク液剤もしくは懸濁液、またはバルク粉剤の形態を取ることができる。しかしながらより一般的には、その組成物は、正確な投与を容易にするために単位製剤で提供される。「単位製剤」という用語は、ヒト対象者および他の哺乳動物への単位用量として好適な物理的に分離された単位を指し、各単位は、好適な医薬賦形剤と組み合わせて、所望の治療効果を生じさせるよう計算された所定量の活性材料を含む。代表的な単位製剤には、液体組成物の充填済みかつ計量済みのアンプルおよび注射器、または固体組成物の場合は丸薬、錠剤、カプセル、ロゼンジ剤などがある。
好適な賦形剤または担体などの非常に多様な好適な製剤および送達系、ならびに投与される組成物の製造方法が公知であり、当業者には明らかであって、Remington: The Science and Practice of Pharmacy (Pharmaceutical Press (2012)などの刊行物により詳細に記載されている。例えば、特定の実施形態において、組成物は、拡散系(例えば、貯留デバイス、マトリクスデバイス、拡散制御インプラントおよび経皮貼付剤)ならびにカプセル化およびマトリクス溶解系、侵食性製品、浸透圧ポンプ系、イオン交換樹脂などの延長放出系もしくは徐放系で製剤または送達される。
特定の実施形態において、投与される量は、現在パーキンソン病について示されている量(200mg)よりかなり過剰であり、好ましくは0.25、0.5、1、1.5、2または2.5gの単位製剤中に、0.5から10、0.5から5、0.5から2.5、1から10、1から5、1から2.5、2から10、または2から5g/日である。
当該化合物は、予防処置用および/または治療的処置用に、非経口投与、局所投与、経口投与、またはエアロゾルもしくは経皮投与などの局部投与などの多様な方法によって投与することができるが、これらに限定されるものではない。さらに、熟練した臨床関係者の知識に従って、投与された患者において観察される治療薬の効果を考慮し、そして投与された治療薬に対して観察される疾患の応答を考慮して、治療プロトコール(例えば、投与量および投与回数)を変えることができる。
本明細書に記載の実施例および実施形態は例示のみを目的とするものであり、それらを考慮した上での各種改変または変更が当業者に示唆され、それらが本願の精神および範囲ならびに添付の特許請求の範囲に包含されるべきものであることは明らかである。本明細書で引用の全ての刊行物、特許および特許出願は、それらの中での引用を含めて、本明細書においては、参照によってそれらの全体が本明細書に組み込まれるものとする。
実施例:複製的および非複製的ヒト結核菌を標的とするベンゾトリアジンジ−N−オキサイドの発見と至適化
生体内還元的活性化抗菌性骨格の調査
4種類の生体内還元的活性化化合物(すなわち、レダクターゼ酵素からの電子の酵素的移動を必要とする細胞活性を有する化合物)を、Mtb H37Rvに対するスクリーニング用に選択した。それらの化合物には、2−および5−ニトロイミダゾール類、2−ニトロフラン類、キノキサリン−1,4−ジ−N−オキサイド類およびBTO類が含まれていた(表A)。これらの特定の種類の化合物は、既知の抗菌活性についての以前の報告および商業的入手先または国立癌研究所(NCI)創薬プログラム(Developmental Therapeutics Program)化合物リポジトリ[8−10]を通しての入手可能性に基づいて選択された。本発明者らは、二つの入手源からのMtb H37Rv株に対するMIC値、ならびに低酸素回復アッセイ(low−oxygen recovery assay)(LORA)[11]でのNRP Mtbに対するMIC値について、化合物のスクリーニングを行った(表1)。H37Rvの研究室株において広い変異が報告されていることから[12]、一次スクリーニングは、異なるH37Rv株入手源を用いて二つの独立の研究所で行うことにより、活性が所与の研究室株にのみ特有のものではないことを確認した。さらに本発明者らは、全ての化合物についてベロ細胞に対する細胞傷害性を調べ、これらの化合物の、哺乳動物細胞系と比較したMtbに対する相対的細胞傷害性を示す、選択性指数(SI)を得た。
表A.既知の抗菌活性を有する生体内還元的活性化化合物の化学構造
Figure 2015500295
表1.異なる骨格を有する生体内還元的活性化抗菌性化合物の抗結核活性
Figure 2015500295
生体内還元的活性化骨格についての調査から得たデータにより、調べたBTOは活発に複製するMtbおよび非複製的Mtbの両方に対して一貫した活性を有することが明らかになった。MIC値は、活発に複製するH37Rv株に対しては0.57から5μg/mLの範囲であり、NRPのLORAモデルでは0.37から7.3μg/mLの範囲であった。全ての化合物は、ベロ細胞に対して何らかの細胞傷害性を有し、中等度のSI値を有していた。初期調査の結果を用いて、本発明者らはSAR開発および至適化試験のために、BTO類、特に8aの類縁体の抗TB活性を選択した。
N−置換BTO類の合成および活性
合成された新規なBTO類の最初のセットには、環の3−アミン位で多様な置換を有する類縁体が含まれていた(図式1)。この位置での置換は、この位置での立体的および電子的差異が、化合物の効力および選択性にどのように影響するかを確認するために設計された。1級アミン原料(表B)を3−クロロ−ベンゾトリアジン−1−N−オキサイド(9)と反応させることで、側鎖修飾された類縁体を合成した。次に、アミン付加物は、過トリフルオロ酢酸を用いて酸化され、当該過トリフルオロ酢酸は、該化合物を含む過剰過酸化水素水溶液を撹拌しながら、それに無水トリフルオロ酢酸(TFAA)を加えることで、その場で製造された。酸化が完了するまでに、3から4日を要し、TLCによって酸化が完了するまで追加当量のTFAAを加えた。
図式1.N−アルキル1,2,4−ベンゾトリアジン−ジ−N−オキサイド類の合成。試薬および条件:(a)RNH(2当量)、TEA(2当量)、DCM、18時間、室温、(b)TFAA、H、THF、4日間。
Figure 2015500295
表B.ベンゾトリアジン類上の側鎖に使用されるアミンの多様性
Figure 2015500295
結果から、多様な大きさの非環状および環状アルキル基が3−アミン位置で許容されるが、いずれの修飾も化合物のSIをほとんど増加させないことがわかった(表2)。全ての化合物が活性であった(MIC≦10μg/mL)。最も活性が高かったのは、非常に疎水性の高い側鎖を有するものであった(8jおよび8m)。極性のエーテル基の側鎖への組み込み(8i)により、活性の大幅な喪失が生じたが、細胞傷害性にもそれに匹敵する低下があった。このセットから得られた結果全体から、この位置での環状および非環状の両方の置換基は、より疎水性の高い基で許容されて、最も強力な化合物となることがわかった。このセットにおける修飾は、いずれも化合物のSIを大きく向上させることはなく、その値は2.9から8.3の範囲であった。
表2.側鎖置換されたBTO類の抗結核活性
Figure 2015500295
環置換されたBTO類の合成および活性
これらBTOの作用機序は、環が生体還元的活性化によって細胞障害性のラジカルとなり、Mtbに対して回復不可能なDNA損傷を生じるものと考えられている。この機序を考慮すると、化合物の電子還元電位によって、哺乳動物細胞に比較したMtbに対する細胞傷害性に関する化合物の選択性が説明されるはずである。複素環上の置換基を変えることで、電子還元電位が大きく変化し、化合物の選択性指数に影響を与えるはずである。
環修飾BTOの合成製造経路は、入手可能な場合は置換アニリン原料(11)または置換2−ニトロアニリン(12)を出発原料とした(図式2)。そのアニリン類をアシル化し、発煙硝酸でニトロ化し、次に塩酸中で還流することで脱保護して、一連の2−ニトロアニリン類を得た(12)[13]。次に、その2−ニトロアニリン類を濃塩酸中でシアナミドと縮合させ、次に塩基で処理することで1,2,4−ベンゾトリアジン−(1N)−オキサイド環を生成した。次に、得られた3−アミノベンゾトリアジン類を亜硝酸ナトリウムまたは亜硝酸tert−ブチルとの反応によって3−ヒドロキシベンゾトリアジンに変換してジアゾニウム中間体を形成し、それを酸で加水分解した。その中間体をオキシ塩化リン中で還流させることで塩素化して、3−クロロベンゾトリアジン−(1N)−オキサイド中間体(14aから14g)を得た。次に、中間体14aから14gを、1級アミン側鎖のサブセットと反応させた(表B;側鎖a、b、d、e、f、iおよびm)。側鎖a、b、dおよびfは、それらの低分子量側鎖によって、不必要なさらなる親油性を付与することなく、強力な化合物を生じたことから選択された[14]。側鎖iは、この位置における極性基を試験するために選択され、mは一連の側鎖置換類縁体からの最も強力な化合物の一つをもたらしたことから選択された。次に、この一連の環置換BTO類を図式2に記載の方法に従って酸化して、表3に挙げた化合物を得た。
図式2.環置換された1,2,4−ベンゾトリアジン−ジ−N−オキサイド類の合成。試薬および条件:(a)AcO、TEA、DCM;(b)fHNO、AcO、DCM;(c)HCl、還流;(d)NCNH、濃HCl;(e)NaNO、HCl;(f)tBuONO、tBuOH、HO;(g)POCl、還流;(h)RNH(2当量)、TEA(2当量)、DCM、18時間、室温;(i)TFAA、H、THF、4日間。
Figure 2015500295
全ての環置換されたBTO類について、抗結核活性および細胞傷害性の試験を行った(表3)。環置換を変えることで、広い範囲の効力(0.15から5μg/mL)および細胞傷害性(<2.5から100μg/mL)が得られた。最も重要な点として、いくつかの環置換によって、SI値に大幅な増加が生じた。観察された一般的傾向は、電子供与性置換によって、哺乳動物細胞に対する細胞傷害性が低下するというものであった。その傾向は、化合物の1電子還元電位(E1/2)の低下が、SI値を上昇させる上で効果的であり得るという仮説に適合する[15]。この一連の化合物からの最良の化合物は、ベンゾトリアジン環への小さいアルキル置換、例えば5−メチルおよび6,7−シクロペンチル置換を有するものであった。これらの環系によって、50近いSIを有する化合物が得られた。
表3.環置換されたBTO類の抗結核活性
Figure 2015500295
Figure 2015500295
ジ−N−アルキルBTO類の合成および活性
側鎖および環置換された化合物からのSARデータにより、ベンゾトリアジン環周囲で電子供与基が増えることで、選択性指数が上昇し、アルキルアミン側鎖を変えることで効力が高まるが、SIにはあまり影響しないことが示唆された。これらの所見から本発明者らは、アルキルアミン側鎖上により電子供与性の高い基を有する新たな化合物を合成することが望ましいという結論に達した。以前の試行では、最終的な酸化反応条件によって所望のジ−N−オキサイド生成物が生成されなかったために、トリ置換されたアミン側鎖を有する化合物は合成できなかった。そこで、本発明者らはこれらの化合物を製造するために、過トリフルオロ酢酸に対するいくつかの代替酸化剤を調べ、HOF・CHCNが、過剰酸化された副生成物をほとんど生成せずに所望の変換を行う、十分強力な試薬であることを確認した[16、17]。この新たな経路によって、一連のジ−N−アルキルBTO類の合成が可能となった(図式3)。この経路については、3−クロロベンゾトリアジン中間体を酸化することで、アミン多様化段階を、共通の中間体16および19からのライブラリー合成における最終段階とすることが好ましいことがわかった。
図式3.ジ−N−アルキル1,2,4−ベンゾトリアジン−ジ−N−オキサイド類の合成。試薬および条件:(a)F(g)、HO、MeCN(b)RNH(2当量)、TEA(2当量)、DCM、1時間、室温。
Figure 2015500295
抗結核活性および細胞傷害性について試験を行ったところ、新規ジ−N−アルキルBTO類は、増加したSI値を有することが認められた(表4)。化合物の抗結核活性は概して、環置換類縁体のものと同等であったが、ベロ細胞に対する細胞傷害性は大幅に低下した。この化合物セットから、本発明者らはSI>50を有する新規化合物をいくつか同定した。この化合物セットに使用される2級アミン原料セット中において(図式3)、小さいアルキル基が最大の活性を有することが認められた。溶解度を高めるよう設計された極性または親水性基の付加によって、抗TB活性の大幅な喪失が生じた。
表4.ジ−N−アルキルBTO類の抗結核活性
Figure 2015500295
薬剤抵抗性Mtb株に対する活性
本発明者らはまた、最も強力かつ選択的なBTOのセットを、一連の単剤抵抗性Mtb株に対して試験し(表5)、これらの化合物が既存のTB薬剤との交差抵抗性を有するか否か、そしてMtbの多様な株に対して効力を維持するか否かを確認した。得られたデータから、交差抵抗は発生しないこと、そしてこれらの化合物が、薬剤抵抗性Mtb株に対して、同等またはより高い効力を有することがわかった。
表5.単剤抵抗性Mtb株に対するBTO類のMIC
Figure 2015500295
BTO類についての抗菌活性スペクトラム
長い治療期間および複雑な薬剤併用法を考慮すると、抗結核薬は狭い抗菌活性スペクトラムを有するべきである。二つのBTO、8aおよび20qについて、多様なグラム陽性菌およびグラム陰性菌病原体群に対する、それらの抗菌活性のプロファイルを求めた(SI、表1)。特筆すべきことに、それらBTO類は、ミコバクテリアに対する活性において非常に選択的であり、Mtbに対しては強い活性を有し、M. smegmatisに対しては相対的に弱い活性を有していた。もともと多くの種類の抗生物質に対して抵抗性であるM. abscessusは、8aおよび20qの両方に対して抵抗性であった[18]。
BTO類の変異原性
生体内還元的活性化抗菌薬を開発する上での障害となるのは、変異原性の可能性である。これら化合物の活性の基礎は中間ラジカル化学種の発生であることから、BTOであるチラパザミン(TPZ)などの多くの種類の生体還元性薬について報告があるように、望ましくない変異原性は危険を及ぼすものである[19、20]。遺伝的損傷を誘発する可能性を評価するための最も簡便な方法は、一般にエームズアッセイとして知られるネズミチフス菌(Salmonella typhimurium)株TA98およびTA100によるプレート組み込み法を用いるものである。そのサルモネラ試験株は、ヒスチジンオペロンにおける変異、欠損リポ多糖を生じる変異(rfa)、ならびにビオチン(bio)合成および紫外線誘発DNA損傷(uvrB)の修復に関与する遺伝子を含む欠失を有する[21、22]。これらの変異により、それら菌株は多くの分子に対して浸透性が高くなり、これら分子の変異誘発効果を受けやすくなる。哺乳動物細胞よりも細菌の細胞において、選択的に傷害性ラジカル化学種を形成するというBTO化合物の作用機序仮説に基づけば、細菌変異原性アッセイは理想的ではないが、それを用いてこのアッセイにおけるそれら化合物の活性評価を行った。良好な効力および選択性プロファイルを有する二つのBTO、15faおよび20qを、10%S9(MA)を含むAroclor1254誘発ラット肝臓代謝活性化系の存在下および非存在下の両方で、エームズアッセイにより評価した。個々のプレートカウントならびにそれらの平均および標準偏差を、背景細菌叢の状況とともに、SI表2に示している。代謝活性化系存在下および非存在下での株TA98およびTA100の両方で、15faおよび20qの両方について、用量関連的復帰変異株コロニー数増加がみられた。非細菌系での変異原性を評価するため、15faおよび20qはさらに、哺乳動物細胞での変異原性を評価するのに用いられる、通常の遺伝的毒性アッセイ系である、マウスリンパ腫細胞tk+/−→tk−/−遺伝子変異(MOLY)アッセイにより評価された(表6)[23、24]。代謝活性化(S9)の存在下または非存在下において、15faは、5、10、25および50μg/mLという非細胞傷害性用量レベルで、変異頻度MFに有意な増加を示した。20qの場合、S9の存在下または非存在下の両方における、100μg/mL以下の非細胞傷害性用量レベルでの4時間の曝露において、そしてS9非存在下における10μg/mL以下での4時間の曝露において、変異頻度の増加はなかった。結論として、20qはS9の存在下および非存在下において、変異頻度について陰性反応を示した。
表6.MOLYアッセイでのBTO類の変異原性(S9=ラット代謝活性化;陽性=有意な変異頻度誘発あり;陰性=有意な変異頻度誘発なし;NT=試験実施せず)
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物理化学特性およびマウス薬物動態
経口的に生物利用性を有する治療薬としてのBTOの可能性を評価するため、8aおよび20qについて物理化学特性およびADME特性のプロファイルを調べた。これら2種類の化合物の溶解度を、pH7.4の0.9%生理食塩水中でのフラスコ振盪法を用いて3回測定した。8aおよび20qの両方が、それぞれ1.35mg/mLおよび0.28mg/mLの許容される溶解度を有していた。
BTOをTB治療用の新たなリードシリーズとして確定するため、本発明者らは、経口投与後のマウスにおけるそれらの全身曝露も評価した。単一用量(100mg/kg)の8aおよび20qをマウスに投与して、BTOについての薬物動態のプロファイルを調べた(表7)。本発明者らが対象とする候補薬剤のプロファイルは、固定用量組み合わせ錠剤での現在の第一選択TB薬に匹敵するものとするために、最大で1日1回投与、好ましくは週に1から3回投与を必要とする経口投与治療薬である[25]。このプロファイルを達成するため、本発明者らの開発プログラムでは、4から12時間のマウス排出半減期を標的としている。各化合物についての排出半減期は、本発明者らの目標値より短かったが、Tmax値は、それらが経口投与後に急速に吸収されることを示している(図1)。CmaxおよびAUC値に基づくと、両方の化合物は良好な曝露を与えており、これらの化合物が抗結核薬として有望であることを示している。
表7.雌マウスへの経口投与後の8aおよび20qの薬物動態パラメータ
Figure 2015500295
本発明者らのSARは、疎水性側鎖が概してより強力な抗結核化合物を生じさせることを示しており、このことは、これらの化合物がその活性を発揮するためには疎水性のミコバクテリア細胞壁を通過しなければならないことから予想されたことである。疎水性の上昇はまた、恐らくは細胞浸透性の上昇によって、哺乳動物細胞への細胞傷害性を高めるものと思われた。BTO環上の置換を変えることで、化合物の選択性にかなりの変化が生じた。概して、ハロゲンなどの電子求引基の導入によって、Mtbに対してより強力な化合物が生じたが(MIC:0.15から0.31μg/mL)、それらの化合物は、ベロ細胞に対してもより高い細胞傷害性を有していた。環上の電子供与性置換はMtbに対する効力を若干低下させる傾向にあったが(MIC:0.31から1.2μg/mL)、毒性をかなり低下させて、全体的に改善された選択性プロファイルを有する化合物を生じた。これら二つの相反するSAR傾向のバランスを取るため、本発明者らは、最もバランスの取れた効力プロファイルおよび選択性プロファイルを有していた、縮合三環系を有する化合物(15f)を選択した。
ジ−N−アルキルBTO化合物を製造するための酸化化学の開発によって、ベロ細胞に対する毒性を維持または低下させながら、Mtbに対する効力が2から4倍上昇した化合物を得ることができるようになった。このシリーズで製造された全ての化合物は、非常に良好な効力を有していたが(MIC:0.31から0.62μg/mL)、例外は、モルホリノ(17p)、スルホン(20v)またはスルファミド(20x)を含む、より疎水性の高い側鎖を有する化合物であり、これら全ての化合物が、抗結核活性において有意な低下を示した(MIC:2.5から5μg/mL)。全体として、SARの傾向は、至適な化合物は、疎水性側鎖を有する電子豊富環系(より低いE1/2値;より高いLUMOエネルギー)を有していることで、効力および選択性が最大である化合物が得られるはずであることを示唆した。
8aおよび20qについての物理化学特性およびマウス薬物動態データの分析により、その種の化合物が良好な薬物様特性を有することが明らかである。化合物の溶解度は概して非常に良好であり、その最も可能性の高い理由としてベンゾトリアジン環上のN−オキサイド基の極性性質がある。20qは、100μg/mL以下の濃度で変異原作用を全く持たなかった。
アミノ化/酸化の一般的手順
方法A
トリエチルアミン(5.5mmol)を含有するDCM(10mL)に溶かした9(200mg、1.1mmol)の溶液を室温で撹拌しながら、それに1級アミン(2.2mmol)原料を加えた。TLC(5%MeOH/DCM移動相)によるモニタリングによって9の原料が全て消費されるまで24から48時間にわたって溶液を撹拌した。嵩高いアミン側鎖では、変換を完了させるためには45℃までの加熱が必要であった。反応液全体を減圧下に溶媒留去して粗生成物10a−nを得てそれを直接酸化条件下に置いた。粗モノ−N−オキサイドをTHF(8mL)および50%H(4mL)の混合物に溶かし、次に室温で撹拌しながら、TFAA(3.3mmol)でゆっくり処理した。酸化をTLCによってモニタリングし、反応が>90%完了となり、追加の生成物が形成されていない状態となるまで、12時間ごとに追加当量のTFAA(3.3mmol)を加えた。反応が完了したら、飽和重炭酸ナトリウム10mLで反応停止し、クロロホルム10mLで3回抽出した。合わせた有機層を溶媒留去し、半分取逆相HPLCによって精製した。
3−アミノベンゾトリアジン1−オキサイド類の一般的手順
方法B
撹拌機および還流冷却管を取り付けた1リットルの三頸フラスコに、2−ニトロアニリン(12a−h、171mmol)、シアナミド(1.37mol、8当量)およびEtO(30mL)を入れた。混合物を加熱して100℃として1時間経過させ、次に冷却して50から55℃とした。撹拌機で撹拌しながら、滴下漏斗を用いて濃HCl(72mL)を滴下した(注意:激しい発熱反応)。添加が完了し、気体の発生が止んだら、混合物を加熱して110℃として3時間経過させた。反応液を冷却して50℃とし、NaOH溶液(7.5M、160mL)をゆっくり加えた。次に、それを油浴で再加熱して110℃として3時間経過させ、冷却し、HO 3リットルに投入した。得られた固体を濾過し、HOおよびEtOで洗浄し、真空乾燥した。必要に応じて、移動相勾配0%から10%MeOH/CHClでのシリカゲルを用いるフラッシュクロマトグラフィーによって生成物を精製した。
3−クロロベンゾトリアジン1−オキサイド類の一般手順
方法C
3−アミノベンゾトリアジン1−オキサイド(13a−e、7mmol)のトリフルオロ酢酸(15mL)中溶液を室温で撹拌しながら、それにNaNO(1.5g、21mmol)を少量ずつ加えた。1時間後、HO 50mLを加え、固体を濾過し、真空乾燥した。次に、固体をPOCl 20mLに懸濁させ、3時間加熱還流した。溶液を冷却し、過剰のPOClの大半を蒸留によって除去し、CHCl(40mL)に溶かした。この溶液をHOおよびブラインで洗浄し、溶媒を留去した。粗残留物を、シリカゲルおよび0%から10%EtOAc/CHClの勾配を用いるフラッシュクロマトグラフィーによって精製した。
3−クロロベンゾトリアジン1−オキサイド類の一般的手順
方法D
3−アミノベンゾトリアジン1−オキサイド(13f−g、9mmol)のtBuOH(50mL)およびHO(5mL)中溶液を撹拌しながら、それにtBuONO(90%、15mL)およびHSO(1mL)をゆっくり加えた。加熱して60℃として終夜経過させた後、混合物を氷100gに加え、得られた固体を濾過し、真空乾燥した。固体をPOCl 20mLに懸濁させ、3時間加熱還流した。溶液を冷却し、過剰のPOClの大半を蒸留によって除去し、CHCl(40mL)に溶かした。この溶液をHOおよびブラインで洗浄し、溶媒を留去した。粗残留物を、シリカゲルおよび0%から10%EtOAc/CHClの勾配を用いるフラッシュクロマトグラフィーによって精製した。
HOF・CH CN酸化の一般的手順
方法E(注意:FおよびHOF・CHCNは極めて強力な酸化剤であり、腐食性材料である。)
O 10mLを含むCHCN 100mLに1時間にわたり−15℃で10%F/窒素をゆっくり吹き込んだ。得られた酸化剤を、CHCl(80mL)に溶かしたベンゾトリアジン1−N−オキサイド(12.6mmol)の溶液を冷却したもの(0℃)に1回で加えた。混合物を10分間撹拌し、飽和NaHCO(40mL)で反応停止した。得られた二相混合物をHO(40mL)で希釈し、CHCl(80mL)で抽出した。有機層をHO、ブラインで洗浄し、MgSOで脱水した。溶媒留去し、生成物をシリカゲルおよび移動相勾配0%から10%EtOAc/CHClを用いるフラッシュクロマトグラフィーによって精製した。単離収率は35から40%であり、残りの部分は回収原料であった。
3−クロロベンゾトリアジン−1,4−ジ−N−オキサイド類のアミノ化の一般的手順
方法F
3−クロロベンゾトリアジン−1,4−ジ−N−オキサイド(2mmol)のジメトキシエタン(12mL)中溶液を0℃で撹拌しながら、それにアミン(2.2mmol)およびトリエチルアミン(2.4mmol)を加えた。混合物を昇温させて室温とし、16時間撹拌した。その反応後、溶媒留去し、粗生成物をシリカゲルおよび移動相勾配0%から10%MeOH/CHClを用いるフラッシュクロマトグラフィーによって精製した。代表的な収率は80から90%であった。
3−(エチルアミノ)ベンゾ[e][1,2,4]トリアジン1,4−ジオキサイド(8a)。方法Aによって9から合成。赤色固体。H−NMR(DMSO−d、400MHz):δ8.28(br‐s、1H)、8.18(d、J=8.4Hz、1H)、8.10(d、J=8.5Hz、1H)、7.90(t、J=7.5Hz、1H)、7.55(t、J=8.6Hz、1H)、3.43(m、2H)、1.18(t、J=7.0Hz、3H)。MS(ESI+):m/z207.0((M+H))。
3−(シクロプロピルアミノ)ベンゾ[e][1,2,4]トリアジン1,4−ジオキサイド(8b)。方法Aによって9から合成。赤色固体。H−NMR(DMSO−d、400MHz):δ8.41(d、J=2.4Hz、1H)、8.20(dd、J=8.8、0.8Hz、1H)、8.10(dd、J=8.8、0.8Hz、1H)、7.92(m、1H)、7.56(m、1H)、2.76(m、1H)、0.74(m、4H)。MS(ESI+):m/z219.0((M+H))。
3−(tert−ブチルアミノ)ベンゾ[e][1,2,4]トリアジン1,4−ジオキサイド(8c)。方法Aによって9から合成。赤色固体。H−NMR(DMSO−d、400MHz):δ8.31(d、J=8.8Hz、1H)、8.26(d、J=8.8Hz、1H)、7.83(t、J=7.0Hz、1H)、7.45(t、J=7.0Hz、1H)、7.19(s、1H)、1.55(s、9H)。MS(ESI+):m/z235.0((M+H))。
3−(シクロブチルアミノ)ベンゾ[e][1,2,4]トリアジン1,4−ジオキサイド(8d)。方法Aによって9から合成。赤色固体。H−NMR(DMSO−d、400MHz):δ8.44(d、J=8.0Hz、1H)、8.17(dd、J=8.8、0.8Hz、1H)、8.10(dd、J=8.8、0.8Hz、1H)、7.91(m、1H)、7.54(m、1H)、4.33(m、1H)、2.24(m、4H)、1.67(m、2H)。MS(ESI+):m/z233.0((M+H))。
3−(シクロペンチルアミノ)ベンゾ[e][1,2,4]トリアジン1,4−ジオキサイド(8e)。方法Aによって9から合成。赤色固体。H−NMR(DMSO−d、400MHz):δ8.18(dt、J=8.8、0.8Hz、1H)、8.10−8.06(m、2H)、7.92(m、1H)、7.54(m、1H)、4.18(m、1H)、1.92(m、2H)、1.70(m、4H)、1.56(m、2H)。MS(ESI+):m/z247.0((M+H))。
3−(シクロヘキシルアミノ)ベンゾ[e][1,2,4]トリアジン1,4−ジオキサイド(8f)。方法Aによって9から合成。赤色固体。H−NMR(DMSO−d、400MHz):δ8.16(dd、J=8.8、0.8Hz、1H)、8.08(dt、J=8.8、0.8Hz、1H)、7.95(d、J=9.2Hz、1H)、7.89(m、1H)、7.52(m、1H)、3.71(m、1H)、1.85(m、2H)、1.72(m、2H)、1.58(m、1H)、1.51−1.42(m、2H)、1.35−1.26(m、2H)、1.20−1.09(m、1H)。MS(ESI+):m/z261.0((M+H))。
3−(シクロヘプチルアミノ)ベンゾ[e][1,2,4]トリアジン1,4−ジオキサイド(8g)。方法Aによって9から合成。赤色固体。H−NMR(DMSO−d、400MHz):δ8.18(dt、J=8.8、0.8Hz、1H)、8.09(dt、J=8.8、0.8Hz、1H)、7.96(d、J=8.4Hz、1H)、7.91(m、1H)、7.53(m、1H)、3.92(m、1H)、1.89(m、2H)、1.76−1.42(m、10H)。MS(ESI+):m/z275.0((M+H))。
3−(ペンタン−2−イルアミノ)ベンゾ[e][1,2,4]トリアジン1,4−ジオキサイド(8h)。方法Aによって9から合成。赤色固体。H−NMR(DMSO−d、400MHz):δ8.16(dt、J=8.8、0.4Hz、1H)、8.07(dt、J=8.8、0.4Hz、1H)、8.00(d、J=9.2Hz、1H)、7.90(m、1H)、7.52(m、1H)、3.97(m、1H)、1.65(m、1H)、1.49(m、1H)、1.30(m、2H)、1.20(d、J=6.4Hz、3H)、0.83(t、J=7.2Hz、3H)。MS(ESI+):m/z249.0((M+H))。
3−((1−メトキシブタン−2−イル)アミノ)ベンゾ[e][1,2,4]トリアジン1,4−ジオキサイド(8i)。方法Aによって9から合成。赤色固体。H−NMR(DMSO−d、400MHz):δ8.18(dt、J=8.8、0.8Hz、1H)、8.09(dt、J=8.8、0.8Hz、1H)、7.92(m、2H)、7.54(m、1H)、3.50(dd、J=10、6.4Hz、1H)、3.40(dd、J=10、5.2Hz、2H)、3.23(s、3H)、1.62(m、2H)、0.87(m、3H)。MS(ESI+):m/z265.0((M+H))。
3−((4−(tert−ブチル)シクロヘキシル)アミノ)ベンゾ[e][1,2,4]トリアジン1,4−ジオキサイド(8j)。方法Aによって9から合成。赤色固体。H−NMR(DMSO−d、400MHz):δ8.17(td、J=8.4、0.8Hz、1H)、8.08(m、1H)、7.97(d、J=9.2Hz、1H)、7.91(m、1H)、7.57−7.50(m、1H)、4.06(m、1H)、1.94(m、2H)、1.75(m、1H)、1.58(m、2H)、1.14(m、4H)、0.83(d、J=3.2Hz、9H)。MS(ESI+):m/z317.1((M+H))。
(R)−3−((1−シクロヘキシルエチル)アミノ)ベンゾ[e][1,2,4]トリアジン1,4−ジオキサイド(8k)。方法Aによって9から合成。赤色固体。H−NMR(DMSO−d、400MHz):δ8.16(dd、J=8.8、0.8Hz、1H)、8.08(dd、J=8.8、0.8Hz、1H)、7.89(m、2H)、7.51(m、1H)、3.75(m、1H)、1.72−1.55(m、6H)、1.18(d、J=6.8Hz、3H)、1.12(m、3H)、0.92(m、2H)。MS(ESI+):m/z289.0((M+H))。
3−((5−メチルヘキサン−2−イル)アミノ)ベンゾ[e][1,2,4]トリアジン1,4−ジオキサイド(8l)。方法Aによって9から合成。赤色固体。H−NMR(DMSO−d、400MHz):δ8.16(dd、J=8.8、0.8Hz、1H)、8.09(dd、J=8.4、0.4Hz、1H)、7.94(d、J=9.6Hz、1H)、7.89(m、1H)、7.52(m、1H)、3.91(m、1H)、1.66(m、1H)、1.50(m、2H)、1.20(d、J=6.8Hz、3H)、1.15(m、2H)、0.83(dd、J=6.4、2.0Hz、6H)。MS(ESI+):m/z277.0((M+H))。
3−((1R,2R,4S)−ビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2−イルアミノ)ベンゾ[e][1,2,4]トリアジン1,4−ジオキサイド(8m)。方法Aによって9から合成。赤色固体。H−NMR(DMSO−d、400MHz):δ8.18(dt、J=8.8、0.4Hz、1H)、8.09(dd、J=8.8、0.8Hz、1H)、7.90(m、1H)、7.73(d、J=6.8Hz、1H)、7.53(m、1H)、3.65(m、1H)、2.26(m、2H)、1.69(m、2H)、1.50(m、3H)、1.14(m、3H)。MS(ESI+):m/z273.0((M+H))。
3−((1R,3S,5r,7r)−アダマンタン−2−イルアミノ)ベンゾ[e][1,2,4]トリアジン1,4−ジオキサイド(8n)。方法Aによって9から合成。赤色固体。H−NMR(DMSO−d、400MHz):δ8.18(dd、J=8.8、0.8Hz、1H)、8.11(dd、J=8.8、1.2Hz、1H)、7.93(m、1H)、7.55(m、1H)、7.39(d、J=8.4Hz、1H)、4.00(m、1H)、2.04(m、2H)、1.88(m、8H)、1.72(br s、2H)、1.61(m、2H)。MS(ESI+):m/z313.1((M+H))。
3−(エチルアミノ)−7−フルオロベンゾ[e][1,2,4]トリアジン1,4−ジオキサイド(15aa)。方法Cおよび方法Aを用いて4−フルオロ−2−ニトロアニリンから合成。赤色固体。H−NMR(CDCl、400MHz):δ8.26(dd、J=4.9、9.6;1H)、7.92(dd、J=1.7、8.0;1H)、7.57(m、1H)、6.94(br-t、1H)、3.57(p、J=7.3、2H)、1.29(t、J=7.3、3H)。MS(ESI+):m/z224.9((M+H))。
3−(シクロプロピルアミノ)−7−フルオロベンゾ[e][1,2,4]トリアジン1,4−ジオキサイド(15ab)。方法Cおよび方法Aを用いて4−フルオロ−2−ニトロアニリンから合成。赤色固体。H−NMR(DMSO−d、400MHz):δ8.37(br s、1H)、8.15(dd、J=9.6、5.2Hz、1H)、7.97(dd、J=8.4、2.8Hz、1H)、7.84(m、1H)、2.72(m、1H)、0.72(m、4H)。MS(ESI+):m/z236.9((M+H))。
3−(シクロブチルアミノ)−7−フルオロベンゾ[e][1,2,4]トリアジン1,4−ジオキサイド(15ad)。方法Cおよび方法Aを用いて4−フルオロ−2−ニトロアニリンから合成。赤色固体。H−NMR(DMSO−d、400MHz):δ8.43(d、J=8.0Hz、1H)、8.15(dd、J=9.6、5.2Hz、1H)、7.93(dd、J=8.8、2.8Hz、1H)、7.83(m、1H)、4.30(m、1H)、2.23(m、4H)、1.67(m、2H)。MS(ESI+):m/z250.9((M+H))。
3−(シクロペンチルアミノ)−7−フルオロベンゾ[e][1,2,4]トリアジン1,4−ジオキサイド(15ae)。方法Cおよび方法Aを用いて4−フルオロ−2−ニトロアニリンから合成。赤色固体。H−NMR(DMSO−d、400MHz):δ8.14(dd、J=9.6、5.2Hz、1H)、7.97(m、1H)、7.94(dd、J=8.4、2.8Hz、1H)、7.83(m、1H)、4.13(m、1H)、1.91(m、2H)、1.67(m、4H)、1.55(m、2H)。MS(ESI+):m/z265.0((M+H))。
7−フルオロ−3−((1−メトキシブタン−2−イル)アミノ)ベンゾ[e][1,2,4]トリアジン1,4−ジオキサイド(15ag)。方法Cおよび方法Aを用いて4−フルオロ−2−ニトロアニリンから合成。赤色固体。H−NMR(DMSO−d、400MHz):δ8.16(dd、J=9.6、5.2Hz、1H)、7.95(dd、J=9.2、2.8Hz、1H)、7.85(m、2H)、3.95(m、1H)、3.49(dd、J=10、6.4Hz、1H)、3.39(dd、J=9.6、5.2Hz、1H)、3.23(s、3H)、1.61(m、2H)、0.86(t、J=7.2Hz、3H)。MS(ESI+):m/z283.0((M+H))。
3−(シクロヘキシルアミノ)−7−フルオロベンゾ[e][1,2,4]トリアジン1,4−ジオキサイド(15aj)。方法Cおよび方法Aを用いて4−フルオロ−2−ニトロアニリンから合成。赤色固体。H−NMR(DMSO−d、400MHz):δ8.14(dd、J=9.2、5.2Hz、1H)、7.95(dd、J=8.8、2.8Hz、1H)、7.91(m、1H)、7.83(m、1H)、3.69(m、1H)、1.84(m、2H)、1.71(m、2H)、1.58(m、1H)、1.51−1.41(m、2H)、1.35−1.25(m、2H)、1.12(m、1H)。MS(ESI+):m/z279.0((M+H))。
3−((1R,2R,4S)−ビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2−イルアミノ)−7−フルオロベンゾ[e][1,2,4]トリアジン1,4−ジオキサイド(15an)。方法Cおよび方法Aを用いて4−フルオロ−2−ニトロアニリンから合成。赤色固体。H−NMR(DMSO−d、400MHz):δ8.15(dd、J=9.6、4.8Hz、1H)、7.95(dd、J=9.2、2.8Hz、1H)、7.84(m、1H)、7.74(d、J=7.2Hz、1H)、3.61(m、1H)、2.28(d、J=4.0Hz、1H)、2.22(br s、1H)、1.69(m、2H)、1.56(m、1H)、1.45(m、2H)、1.12(m、3H)。MS(ESI+):m/z291.0((M+H))。
7−クロロ−3−(エチルアミノ)ベンゾ[e][1,2,4]トリアジン1,4−ジオキサイド(15ba)。方法Cおよび方法Aを用いて4−クロロ−2−ニトロアニリンから合成。赤色固体。H−NMR(DMSO−d、400MHz):δ8.41(t、J=6.0Hz、1H)、8.19(d、J=2.4Hz、1H)、8.10(d、J=9.2Hz、1H)、7.91(dd、J=9.2、2.4Hz、1H)、3.41(m、2H)、1.17(t、J=7.2Hz、3H)。MS(ESI+):m/z241.0((M+H))。
7−クロロ−3−(シクロプロピルアミノ)ベンゾ[e][1,2,4]トリアジン1,4−ジオキサイド(15bb)。方法Cおよび方法Aを用いて4−クロロ−2−ニトロアニリンから合成。赤色固体。H−NMR(DMSO−d、400MHz):δ8.47(br -s、1H)、8.19(d、J=2.0Hz、1H)、8.09(d、J=9.2Hz、1H)、7.90(dd、J=9.2、2.0Hz、1H)、2.73(m、1H)、0.77−0.67(m、4H)。MS(ESI+):m/z253.0((M+H))。
7−クロロ−3−(シクロブチルアミノ)ベンゾ[e][1,2,4]トリアジン1,4−ジオキサイド(15bd)。方法Cおよび方法Aを用いて4−クロロ−2−ニトロアニリンから合成。赤色固体。H−NMR(DMSO−d、400MHz):δ8.55(d、J=7.6Hz、1H)、8.16(d、J=1.6Hz、1H)、8.09(d、J=9.2Hz、1H)、7.89(dd、J=9.2、2.0Hz、1H)、4.31(m、1H)、2.22(m、4H)、1.66(m、2H)。MS(ESI+):m/z267.0((M+H))。
7−クロロ−3−((1−メトキシブタン−2−イル)アミノ)ベンゾ[e][1,2,4]トリアジン1,4−ジオキサイド(15bg)。方法Cおよび方法Aを用いて4−クロロ−2−ニトロアニリンから合成。赤色固体。H−NMR(DMSO−d、400MHz):δ8.18(d、J=2.4Hz、1H)、8.10(d、J=9.2Hz、1H)、7.96(d、J=8.8Hz、1H)、7.90(dd、J=9.2、2.4Hz、1H)、3.97(m、1H)、3.49(dd、J=9.6、6.4Hz、1H)、3.39(m、1H)、3.23(m、3H)、1.61(m、2H)、0.86(t、J=7.2Hz、3H)。MS(ESI+):m/z299.0((M+H))。
7−クロロ−3−(シクロヘキシルアミノ)ベンゾ[e][1,2,4]トリアジン1,4−ジオキサイド(15bj)。方法Cおよび方法Aを用いて4−クロロ−2−ニトロアニリンから合成。赤色固体。H−NMR(DMSO−d、400MHz):δ8.17(d、J=2.4Hz、1H)、8.08(d、J=9.2Hz、1H)、8.02(d、J=8.8Hz、1H)、7.89(dd、J=9.2、2.4Hz、1H)、3.70(m、1H)、1.82(m、2H)、1.70(m、2H)、1.57(m、1H)、1.46(m、2H)、1.31(m、2H)、1.12(m、1H)。MS(ESI+):m/z295.1((M+H))。
3−((1R,2R,4S)−ビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2−イルアミノ)−7−クロロベンゾ[e][1,2,4]トリアジン1,4−ジオキサイド(15bn)。方法Cおよび方法Aを用いて4−クロロ−2−ニトロアニリンから合成。赤色固体。H−NMR(DMSO−d、400MHz):δ8.18(dd、J=2.4、0.4Hz、1H)、8.08(dd、J=9.6、0.8Hz、1H)、7.90(dd、J=9.2、2.4Hz、1H)、7.85(m、1H)、3.62(m、1H)、2.28(d、J=4.0Hz、1H)、2.22(br s、1H)、1.69(m、2H)、1.56(m、1H)、1.47(m、2H)、1.14(m、3H)。MS(ESI+):m/z307.1((M+H))。
7−ブロモ−3−(エチルアミノ)ベンゾ[e][1,2,4]トリアジン1,4−ジオキサイド(15ca)。方法Cおよび方法Aを用いて4−ブロモ−2−ニトロアニリンから合成。赤色固体。H−NMR(DMSO−d、400MHz):δ8.41(t、J=6.4Hz、1H)、8.32(m、1H)、8.01(m、2H)、3.40(m、2H)、1.17(t、J=7.2Hz、3H)。MS(ESI+):m/z286.9((M+H))。
7−ブロモ−3−(シクロブチルアミノ)ベンゾ[e][1,2,4]トリアジン1,4−ジオキサイド(15cd)。方法Cおよび方法Aを用いて4−ブロモ−2−ニトロアニリンから合成。赤色固体。H−NMR(DMSO−d、400MHz):δ8.58(m、1H)、8.31(m、1H)、8.02(m、2H)、4.32(m、1H)、2.32(m、4H)、1.67(m、2H)。MS(ESI+):m/z312.9((M+H))。
7−ブロモ−3−(シクロペンチルアミノ)ベンゾ[e][1,2,4]トリアジン1,4−ジオキサイド(15ce)。方法Cおよび方法Aを用いて4−ブロモ−2−ニトロアニリンから合成。赤色固体。H−NMR(DMSO−d、400MHz):δ8.32(t、J=1.2Hz、1H)、8.14(d、J=8.0Hz、1H)、8.01(m、2H)、4.16(m、1H)、1.92(m、2H)、1.70(m、4H)、1.56(m、2H)。MS(ESI+):m/z326.9((M+H))。
3−((1R,2R,4S)−ビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2−イルアミノ)−7−ブロモベンゾ[e][1,2,4]トリアジン1,4−ジオキサイド(15cn)。方法Cおよび方法Aを用いて4−ブロモ−2−ニトロアニリンから合成。赤色固体。H−NMR(DMSO−d、400MHz):δ8.33(t、J=1.2Hz、1H)、8.02(m、2H)、7.89(m、1H)、3.62(m、1H)、2.30(m、1H)、2.23(m、1H)、1.72(m、2H)、1.59−1.40(m、3H)、1.23−1.01(m、3H)。MS(ESI+):m/z352.9((M+H))。
3−(エチルアミノ)−7−メトキシベンゾ[e][1,2,4]トリアジン1,4−ジオキサイド(15da)。方法Cおよび方法Aを用いて4−メトキシ−2−ニトロアニリンから合成。赤色固体。H−NMR(DMSO−d、400MHz):δ8.08(t、J=6.0Hz、1H)、8.04(d、J=9.6Hz、1H)、7.57(dd、J=9.6、2.8Hz、1H)、7.46(d、J=2.4Hz、1H)、3.90(s、3H)、3.38(m、2H)、1.17(t、J=7.2Hz、3H)。MS(ESI+):m/z237.0((M+H))。
3−(シクロブチルアミノ)−7−メトキシベンゾ[e][1,2,4]トリアジン1,4−ジオキサイド(15dd)。方法Cおよび方法Aを用いて4−メトキシ−2−ニトロアニリンから合成。赤色固体。H−NMR(DMSO−d、400MHz):δ8.25(d、J=8.0Hz、1H)、8.05(d、J=9.6Hz、1H)、7.57(dd、J=9.2、2.8Hz、1H)、7.45(d、J=2.4Hz、1H)、4.30(m、1H)、3.90(s、3H)、2.22(m、4H)、1.67(m、2H)。MS(ESI+):m/z263.0((M+H))。
3−((1R,2R,4S)−ビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2−イルアミノ)−7−メトキシベンゾ[e][1,2,4]トリアジン1,4−ジオキサイド(15dn)。方法Cおよび方法Aを用いて4−メトキシ−2−ニトロアニリンから合成。赤色固体。H−NMR(DMSO−d、400MHz):δ8.04(d、J=9.6Hz、1H)、7.56(m、2H)、7.46(d、J=2.4Hz、1H)、3.90(s、3H)、3.61(m、1H)、2.30(d、J=4.0Hz、1H)、2.23(br s、1H)、1.69(m、2H)、1.57−1.35(m、3H)、1.23−1.09(m、3H)。MS(ESI+):m/z303.0((M+H))。
エチル−(5−メチル−1,4−ジオキシ−ベンゾ[1,2,4]トリアジン−3−イル)−アミン(15ea)。方法Cおよび方法Aを用いて6−メチル−2−ニトロアニリンから合成。赤色固体。H−NMR(DMSO−d、400MHz):δ8.34(t、J=6.4Hz、1H)、8.05(dq、J=8.8、0.8Hz、1H)、7.60(m、1H)、7.38(m、1H)、3.40(p、J=6.8Hz、2H)、2.95(s、3H)、1.18(t、J=7.2Hz、3H)。MS(ESI+):m/z221.0((M+H))。
3−(シクロブチルアミノ)−5−メチルベンゾ[e][1,2,4]トリアジン1,4−ジオキサイド(15ed)。方法Cおよび方法Aを用いて6−メチル−2−ニトロアニリンから合成。赤色固体。H−NMR(DMSO−d、400MHz):δ8.43(d、J=8.0Hz、1H)、8.04(d、J=8.8Hz、1H)、7.59(dt、J=7.2、1.2Hz、1H)、7.38(m、1H)、4.31(m、1H)、2.96(s、3H)、2.27−2.17(m、4H)、1.68(m、2H)。MS(ESI+):m/z247.0((M+H))。
3−(シクロペンチルアミノ)−5−メチルベンゾ[e][1,2,4]トリアジン1, 4−ジオキサイド(15ee)。方法Cおよび方法Aを用いて6−メチル−2−ニトロアニリンから合成。赤色固体。H−NMR(DMSO−d、400MHz):δ8.05(m、1H)、7.95(d、J=7.6Hz、1H)、7.59(dt、J=7.2、1.2Hz、1H)、7.38(dd、J=8.8、7.2Hz、1H)、4.15(m、1H)、2.96(s、3H)、1.94(m、2H)、1.68(m、4H)、1.57(m、2H)。MS(ESI+):m/z261.0((M+H))。
3−(エチルアミノ)−7,8−ジヒドロ−6H−インデノ[5,6−e][1,2,4]トリアジン1,4−ジオキサイド(15fa)。方法Dおよび方法Aを用いて6−ニトロ−2,3−ジヒドロ−1H−インデン−5−アミンから合成。赤色固体。H−NMR(CDCl、400MHz):δ8.11(s、1H)、8.07(s、1H)、6.94(br‐t、1H)、3.59(p、J=7.2、2H)、3.09(t、J=6.7、2H)、3.03(t、J=7.7、2H)、2.20(p、J=7.5、2H)、1.33(t、J=7.3、3H)。MS(ESI+):m/z247.0((M+H))。
シクロブチル−(5,8−ジオキシ−2,3−ジヒドロ−1H−5,6,8−トリアザ−シクロペンタ[b]ナフタレン−7−イル)−アミン(15fd)。方法Dおよび方法Aを用いて6−ニトロ−2,3−ジヒドロ−1H−インデン−5−アミンから合成。赤色固体。H−NMR(DMSO−d、400MHz):δ8.32(d、J=8.0Hz、1H)、7.99(br s、1H)、7.95(br s、1H)、4.32(m、1H)、3.07−2.97(m、4H)、2.22(m、4H)、2.07(m、2H)、1.67(m、2H)。MS(ESI+):m/z273.0((M+H))。
3−((1R,2R,4S)−ビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2−イルアミノ)−7,8−ジヒドロ−6H−インデノ[5,6−e][1,2,4]トリアジン1,4−ジオキサイド(15fn)。方法Dおよび方法Aを用いて6−ニトロ−2,3−ジヒドロ−1H−インデン−5−アミンから合成。赤色固体。H−NMR(DMSO−d、400MHz):δ8.00(br s、1H)、7.94(br s、1H)、7.63(d、J=6.8Hz、1H)、3.63(m、1H)、3.07−2.97(m、4H)、2.30(d、J=4.0Hz、1H)、2.24(br s、1H)、2.07(m、2H)、1.70(m、2H)、1.57(m、1H)、1.49(m、2H)、1.15(m、3H)。MS(ESI+):m/z313.0((M+H))。
3−(エチルアミノ)−6−メトキシ−7−メチルベンゾ[e][1,2,4]トリアジン1,4−ジオキサイド(15ga)。方法Dおよび方法Aを用いて5−メトキシ−4−メチル−2−ニトロアニリンから合成。赤色固体。H−NMR(DMSO−d、400MHz):δ8.17(t、J=6.0Hz、1H)、7.99(d、J=1.2Hz、1H)、7.33(s、1H)、4.00(s、3H)、3.42−3.36(m、2H)、2.26(d、J=0.8Hz、3H)、1.17(t、J=7.2Hz、3H)。MS(ESI+):m/z251.0((M+H))。
3−(シクロブチルアミノ)−6−メトキシ−7−メチルベンゾ[e][1,2,4]トリアジン1,4−ジオキサイド(15gd)。方法Dおよび方法Aを用いて5−メトキシ−4−メチル−2−ニトロアニリンから合成。赤色固体。H−NMR(DMSO−d、400MHz):δ8.31(d、J=8.4Hz、1H)、7.98(m、1H)、7.33(s、1H)、4.31(m、1H)、4.00(s、3H)、2.26(d、J=0.8Hz、3H)、2.22(m、4H)、1.67(m、2H)。MS(ESI+):m/z277.0((M+H))。
3−((1R,2R,4S)−ビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2−イルアミノ)−6−メトキシ−7−メチルベンゾ[e][1,2,4]トリアジン1,4−ジオキサイド(15gn)。方法Dおよび方法Aを用いて5−メトキシ−4−メチル−2−ニトロアニリンから合成。赤色固体。H−NMR(DMSO−d、400MHz):δ8.01(d、J=1.2Hz、1H)、7.60(d、J=6.8Hz、1H)、7.32(s、1H)、4.00(s、3H)、3.63(m、1H)、2.33(m、1H)、2.27(s、3H)、2.24(br s、1H)、1.69(m、2H)、1.49(m、3H)、1.16(m、3H)。MS(ESI+):m/z317.0((M+H))。
3−クロロベンゾ[e][1,2,4]トリアジン1,4−ジオキサイド(16)。方法Eによって9から合成。黄色固体.H−NMR(CDCl、300MHz):δ8.55(d、J=8.5、1H)、8.48(d、J=8.6、1H)、8.07(t、J=8.5Hz、1H)、7.90(t、J=8.6Hz、1H)。MS(ESI+):m/z198.0((M+H))。
3−クロロ−7,8−ジヒドロ−6H−インデノ[5,6−e][1,2,4]トリアジン1,4−ジオキサイド(19)。方法Eによって18から合成。黄色固体.H−NMR(CDCl、300MHz):δ8.34(s、1H)、8.26(s、1H)、3.17(q、J=7.8Hz、4H)、2.27(5重線、J=7.8、2H)。MS(ESI+):m/z238.0((M+H))。
3−(ジエチルアミノ)ベンゾ[e][1,2,4]トリアジン1,4−ジオキサイド(17o)。方法Fを用いて16から合成。赤色固体。H−NMR(CDCl、300MHz):δ8.36(d、J=7.4Hz、1H)、8.31(d、J=7.4Hz、1H)、7.85(t、J=7.4Hz、1H)、7.54(t、J=7.4Hz、1H)、3.81(q、J=6.9Hz、4H)、1.32(t、J=7.0Hz、6H)。(ESI+):m/z235.0((M+H))。
3−モルホリノベンゾ[e][1,2,4]トリアジン1,4−ジオキサイド(17p)。方法Fを用いて16から合成。赤色固体。H−NMR(CDCl、300MHz):δ8.39(d、J=8.7Hz、1H)、8.35(d、J=9.6Hz、1H)、7.90(t、J=7.0Hz、1H)、7.65(t、J=7.0、1H)、3.91(m、4H)、3.87(m、4H)。(ESI+):m/z249.1((M+H))。
3−(ピロリジン−1−イル)ベンゾ[e][1,2,4]トリアジン1,4−ジオキサイド(17q)。方法Fを用いて16から合成。赤色固体。H−NMR(CDCl、300MHz):δ8.31(d、J=5.8Hz、2H)、7.84(t、J=5.8、1H)、7.49(t、J=5.8Hz、1H)、4.04(m、4H)、1.98(m、4H)。(ESI+):m/z233.0((M+H))。
3−(ピロリジン−1−イル)−7,8−ジヒドロ−6H−インデノ[5,6−e][1,2,4]トリアジン1,4−ジオキサイド(20q)。方法Fを用いて19から合成。赤色固体。H−NMR(CDCl、300MHz):δ8.11(s、1H)、8.10(s、1H)、4.03(t、J=6.6、4H)、3.07(t、J=7.3Hz、2H)、3.04(t、J=7.5Hz、2H)、2.19(5重線、J=7.4Hz、2H)、1.98(m、4H)。MS(ESI+):m/z273.0((M+H))。
3−(ピペリジン−1−イル)−7,8−ジヒドロ−6H−インデノ[5,6−e][1,2,4]トリアジン1,4−ジオキサイド(20r)。方法Fを用いて19から合成。赤色固体。H−NMR(CDCl、300MHz):δ8.15(s、1H)、8.11(s、1H)、3.76(m、4H)、3.05(m、4H)、2.18(5重線、J=7.5Hz、2H)、1.69(m、6H)。MS(ESI+):m/z287.0((M+H))。
3−(ジメチルアミノ)−7,8−ジヒドロ−6H−インデノ[5,6−e][1,2,4]トリアジン1,4−ジオキサイド(20s)。方法Fを用いて19から合成。赤色固体。H−NMR(CDCl、300MHz):δ8.15(s、1H)、8.10(s、1H)、3.31(s、6H)、3.05(5重線、J=6.9Hz、4H)、2.15(5重線、J=7.3Hz、2H)。MS(ESI+):m/z247.0((M+H))。
3−(ベンジル(メチル)アミノ)−7,8−ジヒドロ−6H−インデノ[5,6−e][1,2,4]トリアジン1,4−ジオキサイド(20t)。方法Fを用いて19から合成。赤色固体。H−NMR(CDCl、300MHz):δ8.24(s、1H)、8.16(s、1H)、7.25−7.35(m、5H)、5.1(s、2H)、3.17(s、3H)、3.12(5重線、J=7.6Hz、4H)、2.21(5重線、J=7.6Hz、2H)。MS(ESI+):m/z323.0((M+H))。
3−(メチル(フェネチル)アミノ)−7,8−ジヒドロ−6H−インデノ[5,6−e][1,2,4]トリアジン1,4−ジオキサイド(20u)。方法Fを用いて19から合成。赤色固体。H−NMR(CDCl、300MHz):δ8.09(s、1H)、8.05(s、1H)、7.21(d、J=7.4Hz、2H)、7.11(t、J=5.2Hz、2H)、7.00(t、J=7.4Hz、1H)、4.16(t、J=7.6Hz、2H)、3.24(s、3H)、2.97−3.11(m、6H)、2.18(5重線、J=7.6Hz、2H)。MS(ESI+):m/z337.0((M+H))。
3−(チオモルホリノスルホン−1−イル)−7,8−ジヒドロ−6H−インデノ[5,6−e][1,2,4]トリアジン1,4−ジオキサイド(20v)。方法Fを用いて19から合成。赤色固体。H−NMR(CDCl、300MHz):δ8.17(s、1H)、8.14(s、1H)、4.35(m、2H)、3.26(m、2H)、3.12(m、2H)、2.23(5重線、J=7.4Hz、2H)。MS(ESI+):m/z337.0((M+H))。
3−(2−メチルピペリジン−1−イル)−7,8−ジヒドロ−6H−インデノ[5,6−e][1,2,4]トリアジン1,4−ジオキサイド(20w)。方法Fを用いて19から合成。赤色固体。H−NMR(CDCl、300MHz):δ8.16(s、1H)、8.12(s、1H)、4.18(t、J=7.0Hz、1H)、4.18(d、J=13.2Hz、1H)、3.32(m、1H)、3.03(m、4H)、2.16(5重線、J=7.3Hz、2H)、1.92(m、1H)、1.62(m、6H)、1.33(d、J=7.0Hz、3H)。MS(ESI+):m/z301.0((M+H))。
3−(4−(メチルスルホニル)ピペラジン−1−イル)−7,8−ジヒドロ−6H−インデノ[5,6−e][1,2,4]トリアジン1,4−ジオキサイド(20x)。方法Fを用いて19から合成。赤色固体。H−NMR(CDCl、300MHz):δ8.15(s、1H)、8.12(s、1H)、3.95(m、4H)、3.42(m、4H)、3.07(5重線、J=5.9Hz、4H)、2.79(s、3H)、2.17(5重線、J=7.7Hz、2H)。MS(ESI+):m/z366.0((M+H))。
LUMOエネルギーの計算:分子軌道エネルギー計算を、半経験的化学プログラムMOPAC2009を用いて行った[52]。PM6パラメータ化を用いる二原子微分重なり無視(NDDO)近似法で計算を行った。自己無撞着場が達成されるまでデフォルトの固有ベクトル追跡ルーチンを用いて、全ての化合物の幾何学的形状を至適化した。各分子についてのLUMOのエネルギーは、EIGENおよびVECTORSのキーワードを用いて得られる適切な軌道の固有値(単位:eV)によって近似される。
細菌株、増殖条件および化学薬品:Mtb株は、American Type Culture Collection(ATCC、VA)およびコロラド州立大学(CSU)から入手し、0.2%グリセロール、0.05%Tween−80および10%アルブミン−デキストロース−カタラーゼ(Difco Laboratories)を加えたミドルブルック7H9ブロス(Difco Laboratories)を用いてローラーボトル(Corning Inc)で培養した。0.2%グリセロールおよび10%オレイン酸−アルブミン−デキストロース−カタラーゼ(Difco Laboratories)を加えたミドルブルック7H10寒天培地(Difco Laboratories)を用いて、コロニーを肉眼観察できるようにした。MtbH37Rvは、7H9ブロスにおいて37℃で中間対数期まで増殖させた。抗生物質およびレザズリンはSigma(St. Louis、MO)から購入し、製造者説明書に従って再懸濁させた。イリノイ大学シカゴ校結核研究所(TBMIC−ITR)で行った実験は、公開されている方法に従って実施した[11、53]。
抗生物質感受性の測定:Mtbに対する化合物のMICを求めるため、レザズリンによるマイクロプレートアッセイを行った。すなわち、化合物をDMSOに再懸濁し、二重希釈手法に従って10から0.08mg/Lの範囲で試験を行った。細菌細胞約10コロニー形成単位(CFU)/mLを加えた後、96ウェルプレートを37℃で5日間インキュベートした。0.1%レザズリン0.05mLを加えた後、37℃でさらに2日間インキュベーションした。励起530nmおよび発光590nmでFluoroskan AscentまたはVictor 3マイクロプレート蛍光光度計(Thermo Scientific、USA)を用いて蛍光を測定した。化合物のみを含むウェルを用いて、化合物の自己蛍光を検出した。≧90%増殖を阻害した最低薬剤濃度がMICであると見なした。蛍光読み取りに加えて、MIC値の確認のため、肉眼観察によっても全てのMIC値の評点を行った。MICにおける2倍変動はアッセイの誤差範囲と見なした。全てのウェルにおけるDMSOの最終濃度は0.625%であった。これらのデータは表1から5に示されている。
NRP Mtb細胞に対する抗菌活性:NRP Mtb細胞に対する各種化合物の抗菌活性を、LORAを用いて既報の方法に従って測定した[7]。すなわち、Mtb H37Rv細胞をミドルブルック7H12ブロスに懸濁し、15秒間超音波処理した。培養液を希釈して、0.03から0.05のOD570および3000から7000相対発光量(RLU)/100μLを得た。抗菌剤の2倍連続希釈液を黒色96ウェルマイクロタイタープレートに体積100μLで調製し、細胞懸濁液100μLを加えた。得られたマイクロプレート培養液を、Anoxomat WS−8080型(MART Microbiology)を用いて、排気および10%H、5%COおよび残りの部分Nの混合物の充填を3サイクルを行うことにより、嫌気性条件下に置いた(O<0.16%)。チャンバー内には嫌気性指示薬片を入れて、Oが除去されていることを肉眼で確認した。プレートを37℃で10日間インキュベートし、環境気体条件(5%CO豊富空気)インキュベータに移し入れて28時間「回復」期間を経過させた。第11日(28時間好気的回復期間後)に、培養液100μLを白色96ウェルマイクロタイタープレートに移して、発光の測定に供した。MICは、薬剤を含まない対照と比較して、約90%阻害を行う最低薬剤濃度と定義した。
ベロ細胞に対する細胞毒性。化合物について、Cell Titer−Glo発光細胞生存性アッセイ(Promega)を用いてベロ細胞に対する細胞毒性を調べた。ベロ細胞(Vero ATCCCCL−81)は、最小必須培地(MEM)+0.25%ウシ胎仔血清(FBS)中で増殖させ、維持した。臨床検査標準協議会(CLSI)ガイドラインに準拠して、96ウェルプレートで化合物希釈を行った。各ウェルは、化合物5μLおよび宿主ベロ細胞95μLを細胞約5×10個/mLの濃度で含んでいた。プレートを37℃+5%COで72時間インキュベートし、次にプレートを室温で平衡状態として約30分間経過させた。Cell Titer−Glo試薬を加えた後、オービタルシェーカーで内容物を2分間混和して細胞溶解を誘発し、室温でさらに10分間インキュベートして、発光シグナルを安定させた。プレートの読取を行い、発光を記録した。各試験プレートには、一組の培地のみを含む対照(バックグラウンド減算のため)および0.625%DMSO対照(全ての試験ウェルについて生存性パーセントを計算するため)を含ませた。さらに、各試験プレートには、ATP標準曲線を含ませ、それを用いて各試験ウェルにおけるATP単位を計算した。毒性は、宿主細胞が50%生存となる濃度(IC50)と定義した。
マウスリンパ腫細胞tk+/−→tk−/−遺伝子変異アッセイ。変異原性を評価するための標準的手順を用いて実験を行った[23、24]。細胞系、実験手順およびデータ解釈に関する詳細については、すでに公開されている[54]。15faおよび20qに対する曝露後の細胞で、次のエンドポイントを評価した:発現期間中の細胞増殖、相対懸濁液増殖、相対総増殖、相対クローニング効率、変異頻度およびトリフルオロチミジン抵抗性(TFT)細胞からの小(直径≦0.6mm)コロニー数。
溶解度アッセイ。乳鉢および乳棒を用いて化合物を粉砕して微粉末とし、pH7.4の0.9%生理食塩水5mLの入った25mLガラス製三角フラスコに加えた。化合物約20mgを各フラスコに加えて飽和するようにした。次に、フラスコを、磁気撹拌バーを用いて25℃で48時間よく撹拌した。次に、サンプルをワットマン(Whatman)PVDF膜(孔径0.45μm)シリンジフィルターで濾過した。次に、各化合物についての最大吸収波長によるHPLC定量を用いて、上清中の化合物の濃度を測定した。次に、積分を各化合物について得られた標準曲線に適合させて(R値>0.99)、各化合物についての平衡溶解度を求めた。
雌CD1マウスにおける薬物動態試験。いずれの薬物動態試験も、AAALACおよびOLAW公認施設でのSRI国際動物ケア指針に準拠して行った。薬物動態試験の手順は、既報の方法に従った[55]。すなわち、選択されたBTO誘導体の血漿薬物動態は、経管経口投与による単一用量(100mg/kg)投与後の雌CD1マウスで求めた。用量投与から5、15、30および60分後ならびに2、4、6、8および24時間後に、時間点当たり3匹のマウスから採血を行った。各時間点での血漿薬物濃度について、平均および標準偏差を計算した。薬物動態解析は、ノンコンパートメント法(WinNonlin(登録商標)Professional、バージョン5.2、Pharsight Corp、Mountain View、CA)を用いて行った。次のパラメータを計算した:最大血漿濃度までの時間(Tmax)、最大血漿濃度(Cmax)、時間0に外挿した最大血漿濃度(C)、最終時間点までの血漿濃度−時間曲線下の面積(AUClast)および無限までのAUC(AUCinf)。
使用した略称:ATCC、American Type Culture Collection:BTO、1,2,4−ベンゾトリアジンジ−N−オキサイド類;CC50、細胞傷害性濃度;CDCl、重水素化クロロホルム;CDOD、重水素化メタノール;CFU、コロニー形成単位;CLSI、臨床検査標準協議会;CSI.コロラド州立大学;DOTS、短期直接監視下治療;E1/2、1電子還元電位;ES−MS、エレクトロスプレー質量分析スペクトラム;FBS、ウシ胎仔血清;LC−MS−MS、液体クロマトグラフィー・タンデム質量分析装置;LCQ、四重極型液体クロマトグラフィー;LORA、低酸素回復アッセイ;MDR−TB、多剤抵抗性TB;MEM、最小必須培地;MLM、マウス肝臓ミクロソーム;MOLY、マウスリンパ腫細胞変異アッセイ;Mtb、ヒト結核菌;NRP、非複製的持続性;RLU、相対発光量;SD、標準偏差;SI、選択性指数;TB、結核;TFAA、無水トリフルオロ酢酸;TI、治療指数;TPZ、チラパザミン;XDR、超多剤耐性。
補足情報表1.BTOについての抗菌活性スペクトラム
Figure 2015500295
サルモネラ/ミクロソームプレート組み込みアッセイ(エームズスクリーニング)の実験方法
10%S9(MA)を含有するアロクロール1254誘発ラット肝臓代謝活性化系の存在下および非存在下に、サルモネラ・チフィムリウム(Salmonella typhimurium)試験株TA98およびTA100によるプレート組み込み法を用いる細菌変異誘発活性について、実験化合物のスクリーニングを行った。本試験で使用される菌株について、適切な遺伝特性の存在を検証した。各試験サンプルをジメチルスルホキシド(DMSO)に5mg/mLで溶かすことで、原液を調製した。次に、これらの初期濃厚原液を連続希釈して、100、50、10、5、1、0.5および0.1μg/プレートの用量製剤(投与体積100μL)を得た。復帰変異体カウントおよび背景細菌叢の条件について、試験プレートを対照プレートと比較した。試験品は、試験プレート上の復帰変異体コロニーの平均数が溶媒対照カウントの平均を少なくとも2倍マージン超えている場合に、変異原性物質であると見なした。変異原的応答を評価する場合、用量関連性も考慮した。細胞傷害性は、いくつかのパラメータ:試験プレート上の復帰変異体コロニー数における大幅な減少、背景細菌叢増殖の除去または不在、ピンポイント非復帰変異体コロニーの形成、または細菌増殖の完全な不在によって推定した。
補足情報表2.サルモネラ/ミクロソームプレート組み込みアッセイ(エームズスクリーニング)における15faおよび20qの評価
陽性対照についてのデータ:
代謝活性化なし
Figure 2015500295
代謝活性化あり(10%S9)
Figure 2015500295
15faのデータ:
代謝活性化なし
Figure 2015500295
代謝活性化あり(10%S9)
Figure 2015500295
20qのデータ:
代謝活性化なし
Figure 2015500295
代謝活性化あり(10%S−9)
Figure 2015500295
Figure 2015500295
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Claims (15)

  1. 下記式Iの構造を有する化合物または該化合物の医薬として許容される塩もしくは立体異性体。
    Figure 2015500295
    [式中、各Xは独立にH、ハロゲン、アルキル、OR、SR、NR′R、BR′R、複素環もしくは別の官能基であり、各Rは独立にH、ハロゲン、アルキルもしくは別の官能基であり;WはN、C、O、S、HまたはBまたは別の連結原子であり;各AおよびBはHまたは置換されていても良いアルキルであり、それらが一体となって複素環でも良いシクロアルキルとなっていても良く;Zは存在していても良く置換されていても良い4から8員環であって、飽和もしくは不飽和であり、6,7−位、5,6−位もしくは7,8−位でベンゾトリアジン環に縮合している。]
  2. 各Xが独立にH、ハロゲン、アルキル、OR、SR、NR′RまたはBR′Rであり、各Rが独立にH、ハロゲンまたはアルキルであり;
    WがN、C、O、SもしくはBであり;
    各AおよびBがHまたは置換されていても良いアルキルであり、それらが一体となって複素環でも良いシクロアルキルであっても良く;
    Zが、存在しても良く置換されていても良い4から8員環であって、飽和または不飽和であり、6,7−位、5,6−位または7,8−位でベンゾトリアジン環に縮合している請求項1に記載の化合物。
  3. 各Xが独立にH、ハロゲン、アルキル、OR、SR、NR′RもしくはBR′Rであり、各Rが独立にH、ハロゲンまたはアルキルであり;
    WがN、C、O、SまたはBであり;
    各AおよびBが置換されていても良いアルキルであり、それらが一体となって複素環でも良いシクロアルキルであっても良く;
    Zが、存在しても良く置換されていても良い4から8員環であって、飽和または不飽和であり、6,7−位、5,6−位または7,8−位でベンゾトリアジン環に縮合している請求項1に記載の化合物。
  4. 各Xが独立に、H、ハロゲン、アルキル、OR、SR、NR′RもしくはBR′Rであり、各Rが独立にH、ハロゲンもしくはアルキルであり;
    WがNであり;
    各AおよびBが置換されていても良いアルキルであり、それらが一体となって複素環アルキルであっても良く;
    Zが、存在しても良く置換されていても良い5員もしくは6員環であって、飽和または不飽和であり、7,8−位でベンゾトリアジン環に縮合している請求項1に記載の化合物。
  5. 各XがHであり;
    WがNであり;
    AおよびBが一体となって、置換されていても良いピペリジニルまたはピロリジニルであり;
    Zが5員環であり、不飽和であって、7,8−位でベンゾトリアジン環に縮合している請求項1に記載の化合物。
  6. 下記の表から選択される請求項1に記載の化合物。
    Figure 2015500295
    Figure 2015500295
    Figure 2015500295
    Figure 2015500295
    Figure 2015500295


  7. 下記の表から選択される請求項1に記載の化合物。
    Figure 2015500295
    Figure 2015500295
  8. 下記の表から選択される請求項1に記載の化合物。
    Figure 2015500295
  9. 請求項1に記載の化合物および第2の異なる抗ヒト結核菌(Mtb)薬を含む医薬組成物またはキット。
  10. HOF:ACNを用いる酸化反応を含む、請求項3に記載の化合物の製造方法。
  11. 処置を必要とするヒトと有効量の請求項1に記載の化合物を接触させることを含む、ヒト結核菌(Mtb)感染の治療方法。
  12. 処置を必要とするヒトと有効量の1,2,4−ベンゾトリアジンジ−N−オキサイド(BTO)を接触させることを含む、ヒト結核菌(Mtb)感染の治療方法。
  13. 結果的な感染低減を検出する後段階をさらに含む請求項12に記載の方法。
  14. 感染を検出する前段階をさらに含む請求項12に記載の方法。
  15. 前記感染が非複製的持続性(NRP)Mtb細胞を含む請求項12に記載の方法。
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