JP2016520618A - 細菌感染症を治療するための化合物及び方法 - Google Patents

細菌感染症を治療するための化合物及び方法 Download PDF

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Abstract

本発明は、細菌感染症、具体的には尿路感染症並びに1型線毛及びFimHを含有する細菌により引き起こされる感染症の治療及び予防のための化合物及び方法を包含する。本発明はまた、炎症性腸疾患、具体的にはクローン病の治療のための化合物及び方法を包含する。

Description

本発明は、NIHにより発注されたRO1AI029549、P50DK064540及びRO1BK051406−12の元で政府の支援により行われた。政府は本発明に特定の権利を有する。
本出願は、2013年5月30日に出願された米国仮出願番号61/828,954の優先権を主張し、その全体が参照として本明細書に組み込まれている。
本発明は付着性タンパク質FimHの阻害、並びに尿路感染症並びに炎症性腸疾患(例えばクローン病及び潰瘍性大腸炎)の治療並びに予防ための化合物並びに方法を包含する。
尿路病原性大腸菌(UPEC)により引き起こされる尿路感染症(UTI)は、女性における最も一般的な感染症の一つである。罹患率及び経済的影響は非常に大きく、治療には毎年25億ドル以上が費やされている。更に、初発症例は適切に抗生物質で治療されるにも関わらず、再発感染症が深刻な問題となっている。高い割合での再発、及びUTIの慢性的再発により結果的に泌尿器の診察を行う女性の数が多いことは、本疾患に関する病理学的機構を一層正しく理解し、かつ新規及び一層良好な治療を開発する必要性を強調している。
グラム陰性菌は、多種多様の急性及び慢性感染症の原因物質である。これらの感染症の多くは、宿主リガンド(多くの場合多糖部分)と細菌付着因子(多くの場合シャペロン/アッシャー経路により集められた重合性線毛繊維の遠位端で発現する)との間における決定的な相互作用によって開始される。1型線毛のマンノース結合FimH付着因子は、コロニー形成及び膀胱上皮内への侵入に不可欠である。侵入後、UPECは膀胱の表層アンブレラ細胞内で急速に増殖可能であり、バイオフィルム様の細胞内細菌集団(IBC)を形成する。成熟すると、細菌はIBCから分散し、近くの細胞に広がって次の代のIBCを形成する。これが、UPECが尿路中で急激に数を増やし、疾患の原因となるメカニズムである。
マンノースに結合したFimHのX線結晶構造は、マンノースがFimHのマイナスに帯電したポケットに結合することを示した。マンノース結合部位は、臨床UPEC株から配列した300個のFimH遺伝子が不変であるため、非常に保存されている。したがって、FimHはUPEC病原性カスケード全体の、重要な中心点である。
再発は多くの女性にとって深刻な問題である。急性UTIの初期発症を示した女性は、最初のUTIから6ヶ月以内に、第2の発症が起こる可能性が25〜44%、及び第3の発症が起こる可能性が3%である。適切な抗生物質治療及び尿からの初期感染の除去にも関わらず、再発が起こる。UTIの再発は多くの割合で、初期感染と同じ細菌株が原因となる。ある研究では58人の女性を追跡し、再発の68%は、制限酵素断片長多型(RFLP)分析により測定した通り、同一のUPECの初期指標株が原因であったことを見出した。別の研究では、女子大生から単離した再発株の50%は、初期のUTIに対応する細菌株と遺伝子型が同一であることが明らかとなった。別の長期にわたる前向き研究は、UPECの同一株は、最大3年後までにUTIの再発を引き起こすことがあることを示した。同一株の再発が大変頻繁に起こることは、罹患者の中にUPECリザーバーが存在する可能性があるという考えを支えている。発明者らは、休止状態の細胞内リザーバー(QIR)は、急性感染の後に膀胱組織そのものの中に形成することが可能であり、抗生物質治療の後ですら残存し、尿培養液が無菌になることを示した。したがって、QIR内の細菌が再度活性化されることが、UTIの再発に寄与する因子となり得る場合がある。
炎症性腸疾患(IBD)は主に、潰瘍性大腸炎及びクローン病(CD)の2つの疾患から構成され、西洋諸国では10万人辺り、合わせて約150−200人のケースの有病率となっている。IBDで観察される異常な炎症反応は、宿主の遺伝因子と腸内微生物相との間での相互作用を必要とする。接着侵襲性大腸菌(AIEC)はこれまでに、クローン病(CD)患者における臓器炎症を誘発することが示されている。マンノシド類は、FimH細菌付着因子をブロックすることにより、臓器にAIECが付着するのを防ぐことが示されている。CD患者の慢性腸炎におけるAIECの重要な役割を考えると、これらの結果は、開発されたFimH阻害剤による、抗接着性治療の可能性を示唆している。
したがって、尿路感染症を治療し、大変多くの再発感染症の源である、休止状態の細胞内リザーバーの形成を予防することが可能な、効果的な治療、並びにクローン病に関係する症状の治療、予防または低減が可能である効果的な治療が必要とされている。
本発明の一態様は、式(I)を含む化合物を包含する:
Figure 2016520618
(I)
式中、
Xは水素及びORからなる群から選択される;
は、水素、PO(OH)、アセチル、COR、CO(OR)、CO(NR)、CO(CHNR、ヒドロカルビル及び置換ヒドロカルビルからなる群から独立して選択される;
nは1〜10の整数である;
ZはOである;
YはO、CH(OH)、CH(OR)、CHNR、CH、S、及びNRからなる群から選択される;
はCH、CF、ハロゲン、Cl、F、Br、I、OH、NH、NR、OCH、COCH、CONHCH、アルキル、シクロプロピル、OR、CO、CONR、ヒドロカルビル、及び置換ヒドロカルビルからなる群から選択される;
は、式(IA)及び式(IB)からなる群から選択される:
Figure 2016520618
(IA)
Figure 2016520618
(IB)
Aは、CR及びNからなる群から独立して選択される;
Gは、S、NR及びOからなる群から独立して選択される;
aは1〜4の整数である;
は、CONHCH、COOCH、COOH、CONH(ヘテロ環)、ヘテロ環、H、アルキル、シクロプロピル、アリール、OR、NR、NRCOR、NRCOOR、NRCONR、NRSO、COR、SO、ハロゲン、CN、NO、COOR、CONR、NCOR、NCONR、NCOOR、SONR及びNHSOからなる群から選択されるか、またはaが2以上である場合、Rは、任意に置換されたシクロアルキル、アリールもしくはヘテロシクロ5もしくは6員環を、任意に形成し得る;
は、H並びに任意に置換されたアルキル、アリール、ヘテロ環及びシクロアルキルからなる群から選択される;
及びRは、任意に置換されたアルキル、シクロアルキル、アリール及びヘテロ環からなる群から選択される。
本発明の別の態様は、式(II)を含む化合物を包含する:
Figure 2016520618
(II)
式中、
Xは水素及びORからなる群から選択される;
は、水素、PO(OH)、アセチル、COR、CO(OR)、CO(CHNR、ヒドロカルビル及び置換ヒドロカルビルからなる群から独立して選択される;
nは1〜10の整数である;
ZはOである;
YはO、CH(OH)、CH(OR)、CHNR、CH、S、及びNRからなる群から選択される;
Aは、CR及びNからなる群から独立して選択される;
はCH、CF、ハロゲン、Cl、F、Br、I、OH、NH、NR、OCH、COCH、CONHCH、アルキル、シクロプロピル、OR、CO、CONR、ヒドロカルビル、及び置換ヒドロカルビルからなる群から選択される;
、R、R10及びR11はCONHCH、COOCH、COOH、CONH(ヘテロ環)、ヘテロ環、H、アルキル、シクロプロピル、アリール、OR、NR、NRCOR、NRCOOR、NRCONR、NRSO、COR、SO、ハロゲン、CN、NO、COOR、CONR、NCOR、NCONR、NCOOR、SONR、NHSOからなる群から独立して選択され、かつR及びRは共に、任意に置換されたシクロアルキル、アリール、またはヘテロシクロ5もしくは6員環を任意に形成することができる;かつR及びR10は共に、任意に置換されたシクロアルキル、アリール、またはヘテロシクロ5もしくは6員環を任意に形成することができる;
は、H並びに任意に置換されたアルキル、アリール、ヘテロ環及びシクロアルキルからなる群から選択される;
及びRは、任意に置換されたアルキル、シクロアルキル、アリール及びヘテロ環からなる群から選択される。
本発明の更に別の態様は、式(III)を含む化合物を包含する:
Figure 2016520618
(III)
式中、
Xは水素及びORからなる群から選択される;
は、水素、PO(OH)、アセチル、COR、CO(OR)、CO(CHNR、ヒドロカルビル及び置換ヒドロカルビルからなる群から独立して選択される;
nは1〜10の整数である;
ZはOである;
YはO、CH(OH)、CH(OR)、CHNR、CH、S、及びNRからなる群から選択される;
はCH、CF、ハロゲン、Cl、F、Br、I、OH、NH、NR、OCH、COCH、CONHCH、アルキル、シクロプロピル、OR、CO、CONR、ヒドロカルビル、及び置換ヒドロカルビルからなる群から選択される;
Aは、CR及びNからなる群から独立して選択される;
は、H並びに任意に置換されたアルキル、アリール、ヘテロ環及びシクロアルキルからなる群から選択される;
及びRは任意に置換されたアルキル、シクロアルキル、アリール、及びヘテロ環からなる群から選択される;
及びR11は、CONHCH、COOCH、COOH、CONH(ヘテロ環)、ヘテロ環、H、アルキル、シクロプロピル、アリール、OR、NR、NRCOR、NRCOOR、NRCONR、NRSO、COR、SO、ハロゲン、CN、NO、COOR、CONR、NCOR、NCONR、NCOOR、SONR及びNHSOからなる群から独立して選択される;
12は、OまたはNにおいて置換され、H、アルキル、CH13、CHCOR13、CHCONHR13、CHCONHR1314、CHCONH(CH14、(CHNR13、(CHNR13、CHCOOH、CHCONH(CHNH及び(CHN(CHからなる群から選択される;
13は−OH並びに任意に置換されたヘテロ環、ヒドロカルビル、及び置換ヒドロカルビルからなる群から選択される;
14はアルキル及びNHからなる群から選択される。
本発明のまた更に別の態様は、式(IV)を含む化合物を包含する:
Figure 2016520618
(IV)
式中、
Xは水素及びORからなる群から選択される;
は、水素、PO(OH)、アセチル、COR、CO(OR)、CO(CHNR、ヒドロカルビル及び置換ヒドロカルビルからなる群から独立して選択される;
nは1〜10の整数である;
ZはOである;
YはO、CH(OH)、CH(OR)、CHNR、CH、S、及びNRからなる群から選択される;
はCH、CF、ハロゲン、Cl、F、Br、I、OH、NH、NR、OCH、COCH、CONHCH、アルキル、シクロプロピル、OR、CO、CONR、ヒドロカルビル、及び置換ヒドロカルビルからなる群から選択される;
は、H並びに任意に置換されたアルキル、アリール、ヘテロ環及びシクロアルキルからなる群から選択される;
及びRは任意に置換されたアルキル、シクロアルキル、アリール、及びヘテロ環からなる群から選択される;
及びR11は、CONHCH、COOCH、COOH、CONH(ヘテロ環)、ヘテロ環、H、アルキル、シクロプロピル、アリール、OR、NR、NRCOR、NRCOOR、NRCONR、NRSO、COR、SO、ハロゲン、CN、NO、COOR、CONR、NCOR、NCONR、NCOOR、SONR及びNHSOからなる群から独立して選択される;
12は、H、アルキル、CH13、CHCOR13、CHCONHR13、CHCONHR1314、CHCONH(CH14、(CHNR13、(CHNR13、CHCOOH、CHCONH(CHNH及び(CHN(CHからなる群から選択される;
13は−OH並びに任意に置換されたヘテロ環、ヒドロカルビル、及び置換ヒドロカルビルからなる群から選択される;
14はアルキル及びNHからなる群から選択される。
本発明のまた更に別の態様は、式(V)を含む化合物を包含する:
Figure 2016520618
(V)
式中、
Xは水素及びORからなる群から選択される;
は、水素、PO(OH)、アセチル、COR、CO(OR)、CO(CHNR、ヒドロカルビル及び置換ヒドロカルビルからなる群から独立して選択される;
nは1〜10の整数である;
は、H並びに任意に置換されたアルキル、アリール、ヘテロ環及びシクロアルキルからなる群から選択される;
及びRは任意に置換されたアルキル、シクロアルキル、アリール、及びヘテロ環からなる群から選択される;
ZはOである;
YはO、CH(OH)、CH(OR)、CHNR、CH、S、及びNRからなる群から選択される;
はCH、CF、ハロゲン、Cl、F、Br、I、OH、NH、NR、OCH、COCH、CONHCH、アルキル、シクロプロピル、OR、CO、CONR、ヒドロカルビル、及び置換ヒドロカルビルからなる群から選択される;
15及びR16は水素、NHCONH、COOCH、及びCONHCH、CONHCH、COOCH、COOH、CONH(ヘテロ環)、ヘテロ環、アルキル、シクロプロピル、アリール、OR、NR、NRCOR、NRCOOR、NRCONR、NRSO、COR、SO、ハロゲン、CN、NO、COOR、CONR、NCOR、NCONR、NCOOR、SONR及びNHSOからなる群から独立して選択されるか、またはR15及びR16は任意にシクロアルキル、アリール、またはヘテロシクロ環を形成することができる。
本発明のまた更に別の態様は、式(IV)を含む化合物を包含する:
Figure 2016520618
(VI)
式中、
Xは水素及びORからなる群から選択される;
は、水素、PO(OH)、アセチル、COR、CO(OR)、CO(CHNR、ヒドロカルビル及び置換ヒドロカルビルからなる群から独立して選択される;
nは1〜10の整数である;
は、H並びに任意に置換されたアルキル、アリール、ヘテロ環及びシクロアルキルからなる群から選択される;
及びRは任意に置換されたアルキル、シクロアルキル、アリール、及びヘテロ環からなる群から選択される;
ZはOである;
YはO、CH(OH)、CH(OR)、CHNR、CH、S、及びNRからなる群から選択される;
はCH、CF、ハロゲン、Cl、F、Br、I、OH、NH、NR、OCH、COCH、CONHCH、アルキル、シクロプロピル、OR、CO、CONR、ヒドロカルビル、及び置換ヒドロカルビルからなる群から選択される;
Aは、CR及びNからなる群から独立して選択される;
Lは、無原子、N、NH、O及びSからなる群から独立して選択される;
17、R18、R19及びR20はH、及び以下の例を含むがこれらに限定されない、任意に置換されたシクロアルキル、アリールまたはヘテロシクロ5もしくは6員環、5−6縮合環または6−6縮合環からなる群から選択される(例は、任意の利用可能なCH位置を介して結合する):
Figure 2016520618
本発明はまた、尿路感染症の治療方法を包含する。該方法は、本発明の化合物を必要な被験体に投与することを含む。
更に、本発明は尿路感染症の予防方法を包含する。該方法は、本発明の化合物を必要な被験体に投与することを含む。
別の態様では、本発明は殺菌性化合物に対する細菌の耐性を減少させる方法を包含する。該方法は、本発明の化合物を必要な被験体に投与することを含む。
更に別の態様では、本発明は炎症性腸疾患の治療方法を包含する。該方法は、本発明の化合物を必要な被験体に投与することを含む。
また更に別の態様では、本発明はマンノースへのFimHの結合の阻害方法を包含する。該方法は本発明の化合物をFimHに接触させることを含み、化合物はFimHに結合し、マンノースへの結合を阻害する。
また更に別の態様では、本発明はカテ−テル関連尿路感染症の治療方法を包含する。該方法は、本発明の化合物を必要な被験体に投与することを含む。
出願ファイルは、カラーで出力した少なくとも1つの図面を含有する。カラー図面を含む本特許出願公開の写しは要請に応じて、かつ必要な料金の支払いがあり次第、事務所により提供される。
感染症のマウスモデルにおけるUTIを予防するマンノシド化合物の効果を示す。化合物(A)ZFH−4269、(B)ZFH−5254(実施例7)及び(C)ZFH−5240(実施例18A)の構造を示す。(D)は、DMSO及びPBSと比較して、50mg/kgの269、254、及び240が膀胱中での細菌の力価を減少させたことを示す。 感染症のマウスモデルにおけるUTIを予防するZFH−5254の類似体であるマンノシド化合物の効果を示す。化合物(A)ZFH−4269、(B)1CJ68(実施例16)及び(C)1CJ70(実施例14)の構造を示す。(D)は、25mg/kgの化合物ZFH269が膀胱中の細菌の力価を最も効果的に低下させたことを示している。 ラットPKのために評価したマンノシド化合物の構造を示す。 ラットにおけるマンノシド化合物の5回の投与量の薬学動態のグラフを示す。FIM−5240(実施例18A)は最良のPKを示した。 ラットにおけるマンノシド化合物の経口(PO)投与の薬学動態のグラフを示す。 マウス尿におけるマンノシド化合物の薬学動態を示す。化合物(A)ZFH−4269、(B)ZFH−5254(実施例7)、(C)ZFH−5240(実施例18A)の構造を示す。(D)269、254、プロドラッグ及び240の薬学動態を示す。 急性UTI感染症のマウスモデルにおける種々のマンノシドプロドラッグの効能を示す。(A)は、25mg/kgのZFH269、及び25mg/kgのZFH−4269プロドラッグが、急性感染症のマウスモデルにおける膀胱中の細菌の力価を著しく低下させたことを示す。(B)は、全てのプロドラッグ化合物が、急性感染症のマウスモデルにおける膀胱中の細菌の力価を低下させたことを示した。 3つのプロドラッグの構造を示す:(A)FIM−1231(実施例20)、(B)FIM−1233(実施例21)及び(C)FIM−6123(実施例22)。 種々のマンノシド化合物の血漿安定性及び代謝を示す。化合物(A)4ZFH269、(B)5ZFH240(実施例18A)、(C)5ZFH61及び(D)1CJ87(実施例4)を示す。化合物5ZFH61及び1CJ87は4ZFH269及び5ZFH240と比較して二倍を超える半減期(t1/2)を有した。(E)は、血漿プロテアーゼの存在下における4ZFH269の代謝を示す。 細菌の表面レクチン及び線毛の図解を示す。(A)グラム陽性及びグラム陰性菌の構造を示す。(B)宿主により発現された炭化水素類、及び細菌レクチンを介して結合する細菌を示す。炭水化物薬は、宿主炭水化物への結合を阻害することができる。(C)宿主細胞で見つかったグリコシル化の構造を示す。 FimHが媒介する膀胱への付着の図解及び画像を示す。(A)尿路病原性大腸菌(UPEC)が、(B)に示す1型線毛上のFimH付着因子を介して、膀胱上皮に感染する。(C)UPECのFimHは表層アンブレラ細胞のウロプラキンに特異的に結合する。 FimHレクチンドメイン及びDーマンノース結合を示す図解及びグラフを示す。(A)1型線毛の端におけるFimH付着因子を示す。マンノースは、周囲のアミノ酸残基との多数の相互作用により、FimHマンノース結合ポケット内に堅くはまる。(B)結合ポケット内の残基の突然変異が、マンノースへの結合をなくすことを示す。 UTI毒性阻害剤としてのマンノシド類の過程を示す。1987年から現在まで、結合活性を増大させるために多価のマンノシド類に焦点が当てられ、単量体のマンノシド類の低潜在能が観察され、標的及び構造情報が欠如していた。重要なことには、経口の生物学的利用能またはin vivo研究は報告されなかった。 FimHに結合したブチルマンノースのリボン図を示す。結合ポケットの形状及びマンノース環の配向は、DーマンノースFimH構造に類似している。ブチル基とTyr48、Try137及びIle52との間における新たな疎水性相互作用が存在する。 FimHが媒介する結合をブロックする化合物の能力を評価するために使用した血球凝集アッセイ(HA)を示す。HAI力価は、大腸菌が感染したモルモット赤血球の、FimHが媒介する血球凝集(HA)をブロックする阻害剤の効果を定量的に測定する。HAI力価は赤血球の90%超の血球凝集を阻害する化合物の有効濃度として定義される。 フェニルマンノシドの初期構造活性相関(SAR)を示す。(A)フェニル環への追加の置換基、及びそのHAI力価への影響の及ぼし方を示す。(B)HA力価に基づくと、オルト置換基が好ましい。(C)アミドでは逆方向が観察される。 合理的に設計された背後の多環マンノシドを示す画像を示す。多環マンノシドは、Tyr48及びTry137との疎水性またはπーπスタッキング相互作用を標的化することができる。 化合物6がTMP−SMZ治療を増大させることを示すグラフを表す。(A)はSMZの構造を示し、(B)はTMP抗生物質の構造を示す。(C)は2ZFH56マンノシドの構造を示す。(D)感染の6時間後の、細菌CFUの合計を定量化した。6(100mg/kg)、TMP−SMZ(それぞれ54及び270μg/mL)並びにTMP−SMZ+6で治療したマウスでは、UTI89のコロニー形成が減少した。水平の線は幾何平均を示す。P<0.05;**P<0.01;***P<0.0001、マン・ホイットニーU検定。(E)TMP−SMZに臨床的耐性なUPECの株であるPBC−1上において種々の濃度のTMP−SMZの存在下で、ZFH−2056有及び無で増殖曲線を作成した。マンノシド含有または非含有抗生物質はPBC−1の増殖に影響を与えなかった。 A環オルト基化合物を示す。A環オルト基は潜在能を著しく高める。 オルトーマンノシドの存在下におけるFimHの構造を示す。マンノシド化合物(A)FIM−4284及び(B)FIM−4269の構造を示す。(C)オルトメチル置換は小ポケット内でAsn138に結合する。 感染症治療において向上した薬学動態及び潜在能を示す化合物7〜10を示す。(A)最適化されたオルト置換ビフェニル化合物7〜10。細胞HAI力価(EC>90)を括弧内に示す。(B)化合物7〜10は向上した薬学動態を示す。50mg/kgの化合物8及び10は、治療後6時間で、100mg/kgの化合物6と同等の尿内濃度となった。グラフの数字は、マンノシドの透過性がin vivo薬学動態と関連していることをPAMPAが予測したことを示す。 慢性膀胱炎におけるビフェニルマンノシドの効能を示す。(A)マンノシド8の構造を示す。(B)マンノシド10の構造を示す。(C)慢性感染したマウスをPBSまたは化合物6、8、もしくは10(経口、50mg/kg)またはTMP−SMZで治療した。治療の6時間後、PBSで治療したマウスと比較して、マンノシドで治療したマウスでは細菌量が著しく低下した。最適化された化合物8は、6よりも増大した効能を示した。(D)慢性感染したマウスを、PBSまたは化合物8を1回または8時間ごとに3回の投与で治療した。最初の治療の24時間後、化合物8で治療したグループは共に、PBS治療した動物よりも細菌数が著しく低下したことを示した。(C及びD)水平の線は幾何平均を示す。P<0.05;**P<0.01;***P<0.0001、マン・ホイットニーU検定。 B環ヘテロ環類を示す。B環ヘテロ環類の物理的性質はHAI力価で示される。 PO投与後の、Dーマンノースへの代謝を示す。(A)はFIM−2056の分解生成物を示す。(B)分解生成物「R」は経口投与後に測定した。 グリコシド結合にて置換した種々の誘導体を示す。代謝安定性を向上させるために置換を測定した。(A)2ZFH56、(B)4ZFH123、(C)4ZFH89、(D)4ZFH131、(E)4ZFH105、(F)4ZFH44、(G)4ZFH55、(H)5ZFH049、(I)5ZFH038及び(J)5ZFH048。 リード化合物(A)FIM−4269、(B)FIM−5254(実施例7)及び(C)FIM−5240(実施例18A)のマウス薬学動態を示す。(D)は、8時間後のマウスの尿におけるマンノシドの濃度のグラフを示す。 急性UTIモデルにおけるリード化合物を示す。マンノシド化合物(A)FIM−4269、(B)FIM−5254(実施例7)、及び(C)FIM−5240(実施例18A)の構造を示す。(D)ZFH269及び269のプロドラッグは急性UTIモデルにおける膀胱の力価を著しく低下させる。(E)腎臓力価に有意差はなかった。 リード最適化の薬学動態スキームを示す。 哺乳類糖タンパク質の構造を示す。(A)糖タンパク質が哺乳動物細胞表面に発現する方法を示す。(B)種々の糖タンパク質の構造を示す。 1型線毛の構造及び集合体を示す。 S−及びN−グリコシドの合成概略図を示す。 C−結合グリコシドの合成概略図を示す。 N−結合ヘテロ環の合成概略図を示す。 ビアリールマンノシドSARライブラリーの合成概略図を示す。 ビフェニルマンノシド鈴木ライブラリーの合成概略図を示す。 ヘテロ環の概略図及び物理的性質を示す。(A、B)HAアッセイにおける約2μMの2つの構造を示すが、乏しい溶解度を示した。(C)ヘテロ環の合成概略図を示す。
細菌の1型線毛の機能を阻害する化合物が開発されてきた。前記化合物は尿路感染症及びクローン病の治療に有用であり得る。重要なことには、前記化合物は細菌のコロニー形成及び膀胱組織の侵入を防止し、感染及び再発感染症源として機能することができるリザーバーの確立を予防し得る。本発明はまた、本発明の化合物の使用方法を包含する。
I.化合物
本発明の一態様は、式(I)の化合物である:
Figure 2016520618
(I)
式中、
Xは水素及びORからなる群から選択される;
は、水素、PO(OH)、アセチル、COR、CO(OR)、CO(NR)、CO(CHNR、ヒドロカルビル及び置換ヒドロカルビルからなる群から独立して選択される;
nは1〜10の整数である;
ZはOである;
YはO、CH(OH)、CH(OR)、CHNR、CH、S、及びNRからなる群から選択される;
はCH、CF、ハロゲン、Cl、F、Br、I、OH、NH、NR、OCH、COCH、CONHCH、アルキル、シクロプロピル、OR、CO、CONR、ヒドロカルビル、及び置換ヒドロカルビルからなる群から選択される;
は、式(IA)及び式(IB)からなる群から選択される:
Figure 2016520618
(IA)
Figure 2016520618
(IB)
Aは、CR及びNからなる群から独立して選択される;
Gは、S、NR及びOからなる群から独立して選択される;
aは1〜4の整数である;
は、CONHCH、COOCH、COOH、CONR、CONH(ヘテロ環)、ヘテロ環、H、アルキル、シクロプロピル、アリール、OR、NR、NRCOR、NRCOOR、NRCONR、NRSO、COR、SO、ハロゲン、CN、NO、COOR、CONR、NCOR、NCONR、NCOOR、SONR及びNHSOからなる群から選択されるか、またはaが2以上である場合、Rは、任意に置換されたシクロアルキル、アリールもしくはヘテロシクロ5もしくは6員環を、任意に形成し得る;
は、H並びに任意に置換されたアルキル、アリール、ヘテロ環及びシクロアルキルからなる群から選択される;
及びRは、任意に置換されたアルキル、シクロアルキル、アリール及びヘテロ環からなる群から選択される。
一実施形態では、本発明の化合物は式(I)を含む。式中:
Xは水素及びORからなる群から選択される;
は、水素、PO(OH)、アセチル、COR、CO(OR)、CO(CHNR、ヒドロカルビル及び置換ヒドロカルビルからなる群から独立して選択される;
nは1〜4の整数である;
ZはOである;
YはO、CH(OH)、CH(OR)、CHNR、CH、S、及びNRからなる群から選択される;
は、CH、CF、ハロゲン、OCH、COCH及びCONHCHからなる群から選択される;
は、式(IA)及び式(IB)からなる群から選択される:
Figure 2016520618
(IA)
Figure 2016520618
(IB)
Aは、CR及びNからなる群から独立して選択される;
Gは、S、NR及びOからなる群から独立して選択される;
aは1〜3の整数である;
は、CONHCH、COOCH、COOH、CONR、CONH(ヘテロ環)、ヘテロ環、H、アルキル、シクロプロピル、アリール、OR、NR、NRCOR、NRCOOR、NRCONR、NRSO、COR、SO、ハロゲン、CN、NO、COOR、CONR、NCOR、NCONR、NCOOR、SONR及びNHSOからなる群から選択されるか、またはaが2以上である場合、Rは、任意に置換されたシクロアルキル、アリールもしくはヘテロシクロ5もしくは6員環を、任意に形成し得る;
は、H並びに任意に置換されたアルキル、アリール、ヘテロ環及びシクロアルキルからなる群から選択される;
及びRは、任意に置換されたアルキル、シクロアルキル、アリール及びヘテロ環からなる群から選択される。
別の実施形態において、本発明の化合物は式(I)を含む。式中:
Xは水素及びORからなる群から選択される;
は、水素、−COCH、−PO(OH)、−COCHN(CHからなる群から独立して選択される;
ZはOである;
Yは、O、CH(OH)及びCHからなる群から選択される;
は、CHである;
は、式(IA)及び式(IB)からなる群から選択される:
Figure 2016520618
(IA)
Figure 2016520618
(IB)
Aは、CR及びNからなる群から独立して選択される;
GはSである;
aは1〜4の整数である;
は水素、CONHCH、COOCH、COOH、CONH(ヘテロ環)、NHCONH及びヘテロ環からなる基から選択されるか、またはaが2以上である場合、Rは、任意に置換されたシクロアルキル、アリールもしくはヘテロシクロ5もしくは6員環を、任意に形成し得る;
は、H及び任意に置換されたアルキル、アリール、ヘテロ環及びシクロアルキルからなる群から選択される。
前述のそれぞれの実施形態の代替例において、式(I)を含む化合物は、表1の式のいずれかを含む化合物である。
前述のそれぞれの実施形態の更なる代替例において、本発明の化合物は表1の実施例1〜23及び25である。
本発明の別の態様は式(II)の化合物である:
Figure 2016520618
(II)
式中、
Xは水素及びORからなる群から選択される;
は、水素、PO(OH)、アセチル、COR、CO(OR)、CO(CHNR、ヒドロカルビル及び置換ヒドロカルビルからなる群から独立して選択される;
nは1〜10の整数である;
ZはOである;
YはO、CH(OH)、CH(OR)、CHNR、CH、S、及びNRからなる群から選択される;
Aは、CR及びNからなる群から独立して選択される;
はCH、CF、ハロゲン、Cl、F、Br、I、OH、NH、NR、OCH、COCH、CONHCH、アルキル、シクロプロピル、OR、CO、CONR、ヒドロカルビル、及び置換ヒドロカルビルからなる群から選択される;
、R、R10及びR11はCONHCH、COOCH、COOH、CONH(ヘテロ環)、ヘテロ環、H、アルキル、シクロプロピル、アリール、OR、NR、NRCOR、NRCOOR、NRCONR、NRSO、COR、SO、ハロゲン、CN、NO、COOR、CONR、NCOR、NCONR、NCOOR、SONR、NHSOからなる群から独立して選択され、かつR及びRは共に、任意に置換されたシクロアルキル、アリール、またはヘテロシクロ5もしくは6員環を任意に形成することができる;かつR及びR10は共に、任意に置換されたシクロアルキル、アリール、またはヘテロシクロ5もしくは6員環を任意に形成することができる;
は、H並びに任意に置換されたアルキル、アリール、ヘテロ環及びシクロアルキルからなる群から選択される;
及びRは、任意に置換されたアルキル、シクロアルキル、アリール及びヘテロ環からなる群から選択される。
一実施形態では、本発明の化合物は式(II)を含む。式中:
Xは水素及びORからなる群から選択される;
は、水素、PO(OH)、アセチル、COR、CO(OR)、CO(CHNR、ヒドロカルビル及び置換ヒドロカルビルからなる群から独立して選択される;
nは1〜10の整数である;
ZはOである;
YはO、CH(OH)、CH(OR)、CHNR、CH、S、及びNRからなる群から選択される;
Aは、CR及びNからなる群から独立して選択される;
はCH、CF、ハロゲン、Cl、F、Br、I、OH、NH、NR、OCH、COCH、CONHCH、アルキル、シクロプロピル、OR、CO、CONR、ヒドロカルビル、及び置換ヒドロカルビルからなる群から選択される;
、R、R10及びR11は水素、CONHCH、COOCH、COOH、CONH(ヘテロ環)及びヘテロ環からなる群から独立して選択されるか、または、R及びRは共に、任意に置換されたシクロアルキル、アリールもしくはヘテロシクロ5もしくは6員環を任意に形成し得る、かつR及びR10は共に、任意に置換されたシクロアルキル、アリールもしくはヘテロシクロ5もしくは6員環を任意に形成し得る;
は、H並びに任意に置換されたアルキル、アリール、ヘテロ環及びシクロアルキルからなる群から選択される;
及びRは、任意に置換されたアルキル、シクロアルキル、アリール及びヘテロ環からなる群から選択される。
別の実施形態において、本発明の化合物は式(II)を含む。式中:
Xは水素及びORからなる群から選択される;
は、水素、PO(OH)、アセチル、COR、CO(OR)、CO(CHNR、ヒドロカルビル及び置換ヒドロカルビルからなる群から独立して選択される;
nは1〜10の整数である;
ZはOである;
YはO、CH(OH)、CH(OR)、CHNR、CH、S、及びNRからなる群から選択される;
Aは、CR及びNからなる群から独立して選択される;
は、CH、CF、ハロゲン、OCH、COCH及びCONHCHからなる群から選択される;
、R、R10及びR11は水素、CONHCH、COOCH、COOH、CONH(ヘテロ環)及びヘテロ環からなる群から独立して選択されるか、または、R及びRは共に、任意に置換されたシクロアルキル、アリールもしくはヘテロシクロ5もしくは6員環を任意に形成し得る、かつR及びR10は共に、任意に置換されたシクロアルキル、アリールもしくはヘテロシクロ5もしくは6員環を任意に形成し得る;
は、H及び任意に置換されたアルキル、アリール、ヘテロ環及びシクロアルキルからなる群から選択される。
別の実施形態において、本発明の化合物は式(II)を含む。式中:
Xは水素及びORからなる群から選択される;
は、水素、PO(OH)、アセチル、COR、CO(OR)、CO(CHNR、ヒドロカルビル及び置換ヒドロカルビルからなる群から独立して選択される;
nは1〜10の整数である;
ZはOである;
YはO、CH(OH)、CH(OR)、CHNR、CH、S、及びNRからなる群から選択される;
Aは、CR及びNからなる群から独立して選択される;
は、CH、CF、ハロゲン、OCH、COCH及びCONHCHからなる群から選択される;
、R10及びR11は水素である;
はCONHCH、COOCH、COOH、CONH(ヘテロ環)、ヘテロ環、H、アルキル、シクロプロピル、アリール、OR、NR、NRCOR、NRCOOR、NRCONR、NRSO、COR、SO、ハロゲン、CN、NO、COOR、CONR、NCOR、NCONR、NCOOR、SONR、NHSOからなる群から選択され、かつR及びRは共に、任意に置換されたシクロアルキル、アリール、またはヘテロシクロ5もしくは6員環を任意に形成することができる;かつR及びR10は共に、任意に置換されたシクロアルキル、アリール、またはヘテロシクロ5もしくは6員環を任意に形成することができる;
は、H並びに任意に置換されたアルキル、アリール、ヘテロ環及びシクロアルキルからなる群から選択される;
及びRは、任意に置換されたアルキル、シクロアルキル、アリール及びヘテロ環からなる群から選択される。
別の実施形態において、本発明の化合物は式(II)を含む。式中:
Xは水素及びORからなる群から選択される;
は、水素、PO(OH)、アセチル、COR、CO(OR)、CO(CHNR、ヒドロカルビル及び置換ヒドロカルビルからなる群から独立して選択される;
nは1〜10の整数である;
ZはOである;
Yは、O、CH(OH)及びCHからなる群から選択される;
はCH、CF、ハロゲン、Cl、F、Br、I、OH、NH、NR、OCH、COCH、CONHCH、アルキル、シクロプロピル、OR、CO、CONR、ヒドロカルビル、及び置換ヒドロカルビルからなる群から選択される;
、R、R10及びR11はCONHCH、COOCH、COOH、CONH(ヘテロ環)、ヘテロ環、H、アルキル、アリール、シクロプロピル、OR、NR、NRCOR、NRCOOR、NRCONR、NRSO、COR、SO、ハロゲン、CN、NO、COOR、CONR、NCOR、NCONR、NCOOR、SONR、NHSOからなる群から独立して選択され、かつR及びRは共に、任意に置換されたシクロアルキル、アリール、またはヘテロシクロ5もしくは6員環を任意に形成することができる;かつR及びR10は共に、任意に置換されたシクロアルキル、アリール、またはヘテロシクロ5もしくは6員環を任意に形成することができる;
は、H並びに任意に置換されたアルキル、アリール、ヘテロ環及びシクロアルキルからなる群から選択される;
及びRは、任意に置換されたアルキル、シクロアルキル、アリール及びヘテロ環からなる群から選択される。
更に別の実施形態において、本発明の化合物は式(II)を含む。式中:
Xは水素及びORからなる群から選択される;
は水素、−COCH−、PO(OH)、及び−COCHN(CHからなる群から独立して選択される;
ZはOである;
Yは、O、CH(OH)及びCHからなる群から選択される;
Aは、CR及びNからなる群から独立して選択される;
はCH、CF、ハロゲン、Cl、F、Br、I、OH、NH、NR、OCH、COCH、CONHCH、アルキル、シクロプロピル、OR、CO、CONR、ヒドロカルビル、及び置換ヒドロカルビルからなる群から選択される;
、R、R10及びR11はCONHCH、COOCH、COOH、CONH(ヘテロ環)、ヘテロ環、H、アルキル、シクロプロピル、アリール、OR、NR、NRCOR、NRCOOR、NRCONR、NRSO、COR、SO、ハロゲン、CN、NO、COOR、CONR、NCOR、NCONR、NCOOR、SONR、NHSOからなる群から独立して選択され、かつR及びRは共に、任意に置換されたシクロアルキル、アリール、またはヘテロシクロ5もしくは6員環を任意に形成することができる;かつR及びR10は共に、任意に置換されたシクロアルキル、アリール、またはヘテロシクロ5もしくは6員環を任意に形成することができる;
は、H並びに任意に置換されたアルキル、アリール、ヘテロ環及びシクロアルキルからなる群から選択される;
及びRは、任意に置換されたアルキル、シクロアルキル、アリール及びヘテロ環からなる群から選択される。
更に別の実施形態において、本発明の化合物は式(II)を含む。式中:
Xは水素及びORからなる群から選択される;
は水素、−COCH−、PO(OH)、及び−COCHN(CHからなる群から独立して選択される;
ZはOである;
Yは、O、CH(OH)及びCHからなる群から選択される;
Aは、CR及びNからなる群から独立して選択される;
は、CHである;
、R、R10及びR11は、CONHCH、COOCH、COOH、CONH(ヘテロ環)、ヘテロ環、H、アルキル、シクロプロピル、アリール、OR、NR、NRCOR、NRCOOR、NRCONR、NRSO、COR、SO、ハロゲン、CN、NO、COOR、CONR、NCOR、NCONR、NCOOR、SONR、NHSOからなる群から独立して選択され、かつR及びRは共に、任意に置換されたシクロアルキル、アリール、またはヘテロシクロ5もしくは6員環を任意に形成することができる;かつR及びR10は共に、任意に置換されたシクロアルキル、アリール、またはヘテロシクロ5もしくは6員環を任意に形成することができる;
は、H並びに任意に置換されたアルキル、アリール、ヘテロ環及びシクロアルキルからなる群から選択される;
及びRは、任意に置換されたアルキル、シクロアルキル、アリール及びヘテロ環からなる群から選択される。
更に別の実施形態において、本発明の化合物は式(II)を含む。式中:
Xは水素及びORからなる群から選択される;
は水素、−COCH−、PO(OH)、及び−COCHN(CHからなる群から独立して選択される;
ZはOである;
Yは、O、CH(OH)及びCHからなる群から選択される;
Aは、CR及びNからなる群から独立して選択される;
は、CHである;
、R、R10及びR11は水素、CONHCH、COOCH、COOH、CONH(ヘテロ環)及びヘテロ環からなる群から独立して選択されるか、または、R及びRは共に、任意に置換されたシクロアルキル、アリールもしくはヘテロシクロ5もしくは6員環を任意に形成し得る、かつR及びR10は共に、任意に置換されたシクロアルキル、アリールもしくはヘテロシクロ5もしくは6員環を任意に形成し得る;
は、H及び任意に置換されたアルキル、アリール、ヘテロ環及びシクロアルキルからなる群から選択される。
また更に別の実施形態において、本発明の化合物は式(II)を含む。式中:
Xは水素及びORからなる群から選択される;
は水素、−COCH−、PO(OH)、及び−COCHN(CHからなる群から独立して選択される;
ZはOである;
Yは、O、CH(OH)及びCHからなる群から選択される;
Aは、CR及びNからなる群から独立して選択される;
は、CHである;
、R10及びR11は水素である;
は、CONHCH、COOCH、COOH、CONH(ヘテロ環)、ヘテロ環、H、アルキル、シクロプロピル、アリール、OR、NR、NRCOR、NRCOOR、NRCONR、NRSO、COR、SO、ハロゲン、CN、NO、COOR、CONR、NCOR、NCONR、NCOOR、SONR及びNHSOからなる基からなる群から選択されるか、またはR及びRは共に、任意に置換されたシクロアルキル、アリールもしくはヘテロシクロ5もしくは6員環を任意に形成することができる;かつR及びR10は共に、任意に置換されたシクロアルキル、アリール、またはヘテロシクロ5もしくは6員環を任意に形成することができる;
は、H並びに任意に置換されたアルキル、アリール、ヘテロ環及びシクロアルキルからなる群から選択される;
及びRは、任意に置換されたアルキル、シクロアルキル、アリール及びヘテロ環からなる群から選択される。
また更に別の実施形態において、本発明の化合物は式(II)を含む。式中:
Xは水素及びORからなる群から選択される;
は水素、−COCH−、PO(OH)、及び−COCHN(CHからなる群から独立して選択される;
ZはOである;
Yは、O、CH(OH)及びCHからなる群から選択される;
Aは、CR及びNからなる群から独立して選択される;
は、CHである;
、R10及びR11は水素である;
は、水素、CONHCH、COOCH、COOH、CONH(ヘテロ環)、及びヘテロ環からなる群から選択される;
は、H及び任意に置換されたアルキル、アリール、ヘテロ環及びシクロアルキルからなる群から選択される。
前述のそれぞれの実施形態の代替例において、式(II)を含む化合物は表1の式のいずれかを含む化合物である。
前述のそれぞれの実施形態の更なる代替例において、本発明の化合物は表1の実施例1〜16、18〜23及び25である。
本発明の別の態様は、式(III)の化合物である:
Figure 2016520618
(III)
式中、
Xは水素及びORからなる群から選択される;
は、水素、PO(OH)、アセチル、COR、CO(OR)、CO(CHNR、ヒドロカルビル及び置換ヒドロカルビルからなる群から独立して選択される;
nは1〜10の整数である;
ZはOである;
YはO、CH(OH)、CH(OR)、CHNR、CH、S、及びNRからなる群から選択される;
はCH、CF、ハロゲン、Cl、F、Br、I、OH、NH、NR、OCH、COCH、CONHCH、アルキル、シクロプロピル、OR、CO、CONR、ヒドロカルビル、及び置換ヒドロカルビルからなる群から選択される;
Aは、CR及びNからなる群から独立して選択される;
は、H並びに任意に置換されたアルキル、アリール、ヘテロ環及びシクロアルキルからなる群から選択される;
及びRは任意に置換されたアルキル、シクロアルキル、アリール、及びヘテロ環からなる群から選択される;
及びR11は、CONHCH、COOCH、COOH、CONH(ヘテロ環)、ヘテロ環、H、アルキル、シクロプロピル、アリール、OR、NR、NRCOR、NRCOOR、NRCONR、NRSO、COR、SO、ハロゲン、CN、NO、COOR、CONR、NCOR、NCONR、NCOOR、SONR及びNHSOからなる群から独立して選択される;
12は、OまたはNにおいて置換され、H、アルキル、CH13、CHCOR13、CHCONHR13、CHCONHR1314、CHCONH(CH14、(CHNR13、(CHNR13、CHCOOH、CHCONH(CHNH及び(CHN(CHからなる群から選択される;
13は−OH並びに任意に置換されたヘテロ環、ヒドロカルビル、及び置換ヒドロカルビルからなる群から選択される;
14はアルキル及びNHからなる群から選択される。
一実施形態では、本発明の化合物は式(IV)を含む。式中:
Xは水素及びORからなる群から選択される;
は、水素、PO(OH)、アセチル、COR、CO(OR)、CO(CHNR、ヒドロカルビル及び置換ヒドロカルビルからなる群から独立して選択される;
nは1〜10の整数である;
ZはOである;
YはO、CH(OH)、CH(OR)、CHNR、CH、S、及びNRからなる群から選択される;
はCH、CF、ハロゲン、Cl、F、Br、I、OH、NH、NR、OCH、COCH、CONHCH、アルキル、シクロプロピル、OR、CO、CONR、ヒドロカルビル、及び置換ヒドロカルビルからなる群から選択される;
Aは、CR及びNからなる群から独立して選択される;
は、H並びに任意に置換されたアルキル、アリール、ヘテロ環及びシクロアルキルからなる群から選択される;
及びRは、任意に置換されたアルキル、シクロアルキル、アリール及びヘテロ環からなる群から選択される;
及びR11は、CONHCH、COOCH、COOH、CONH(ヘテロ環)、ヘテロ環、H、アルキル、シクロプロピル、アリール、OR、NR、NRCOR、NRCOOR、NRCONR、NRSO、COR、SO、ハロゲン、CN、NO、COOR、CONR、NCOR、NCONR、NCOOR、SONR及びNHSOからなる群から独立して選択される;
12はOまたはNにおいて置換され、かつH、アルキル、CH(ヘテロ環)、(CHN(CH、CHCOOH、CHCONH(ヘテロ環)、CHCONH(CHNH及びCHCO(ヘテロ環)からなる群から選択される。
別の実施形態において、本発明の化合物は式(IV)を含む。式中:
Xは水素及びORからなる群から選択される;
は、水素、PO(OH)、アセチル、COR、CO(OR)、CO(CHNR、ヒドロカルビル及び置換ヒドロカルビルからなる群から独立して選択される;
nは1〜10の整数である;
ZはOである;
YはO、CH(OH)、CH(OR)、CHNR、CH、S、及びNRからなる群から選択される;
は、CH、CF、ハロゲン、OCH、COCH及びCONHCHからなる群から選択される;
Aは、CR及びNからなる群から独立して選択される;
及びR11は、CONHCH、COOCH、COOH、CONH(ヘテロ環)、ヘテロ環、H、アルキル、シクロプロピル、アリール、OR、NR、NRCOR、NRCOOR、NRCONR、NRSO、COR、SO、ハロゲン、CN、NO、COOR、CONR、NCOR、NCONR、NCOOR、SONR及びNHSOからなる群から独立して選択される;
12はOまたはNにおいて置換され、かつH、アルキル、CH(ヘテロ環)、(CHN(CH、CHCOOH、CHCONH(ヘテロ環)、CHCONH(CHNH及びCHCO(ヘテロ環)からなる群から選択される;
は、H並びに任意に置換されたアルキル、アリール、ヘテロ環及びシクロアルキルからなる群から選択される;
及びRは、任意に置換されたアルキル、シクロアルキル、アリール及びヘテロ環からなる群から選択される。
更に別の実施形態において、本発明の化合物は式(IV)を含む。式中:
Xは水素及びORからなる群から選択される;
は、水素、PO(OH)、アセチル、COR、CO(OR)、CO(CHNR、ヒドロカルビル及び置換ヒドロカルビルからなる群から独立して選択される;
nは1〜10の整数である;
ZはOである;
YはO、CH(OH)、CH(OR)、CHNR、CH、S、及びNRからなる群から選択される;
は、CH、CF、ハロゲン、OCH、COCH及びCONHCHからなる群から選択される;
Aは、CR及びNからなる群から独立して選択される;
は、H並びに任意に置換されたアルキル、アリール、ヘテロ環及びシクロアルキルからなる群から選択される;
及びRは任意に置換されたアルキル、シクロアルキル、アリール、及びヘテロ環からなる群から選択される;
及びR11は水素である;
12は、OまたはNにおいて置換され、H、アルキル、CH13、CHCOR13、CHCONHR13、CHCONHR1314、CHCONH(CH14、(CHNR13、(CHNR13、CHCOOH、CHCONH(CHNH及び(CHN(CHからなる群から選択される;
13は−OH並びに任意に置換されたヘテロ環、ヒドロカルビル、及び置換ヒドロカルビルからなる群から選択される;
14はアルキル及びNHからなる群から選択される。
更に別の実施形態において、本発明の化合物は式(IV)を含む。式中:
Xは水素及びORからなる群から選択される;
は、水素、PO(OH)、アセチル、COR、CO(OR)、CO(CHNR、ヒドロカルビル及び置換ヒドロカルビルからなる群から独立して選択される;
nは1〜10の整数である;
ZはOである;
Yは、O、CH(OH)及びCHからなる群から選択される;
はCH、CF、ハロゲン、Cl、F、Br、I、OH、NH、NR、OCH、COCH、CONHCH、アルキル、シクロプロピル、OR、CO、CONR、ヒドロカルビル、及び置換ヒドロカルビルからなる群から選択される;
Aは、CR及びNからなる群から独立して選択される;
は、H並びに任意に置換されたアルキル、アリール、ヘテロ環及びシクロアルキルからなる群から選択される;
及びRは任意に置換されたアルキル、シクロアルキル、アリール、及びヘテロ環からなる群から選択される;
及びR11は、CONHCH、COOCH、COOH、CONH(ヘテロ環)、ヘテロ環、H、アルキル、シクロプロピル、アリール、OR、NR、NRCOR、NRCOOR、NRCONR、NRSO、COR、SO、ハロゲン、CN、NO、COOR、CONR、NCOR、NCONR、NCOOR、SONR及びNHSOからなる群から独立して選択される;
12は、OまたはNにおいて置換され、H、CH13、CHCOR13、CHCONHR13、CHCONHR1314、CHCONH(CH14、(CHNR13、(CHNR13、CHCOOH、CHCONH(CHNH及び(CHN(CHからなる群から選択される;
13は−OH、並びに任意に置換されたヘテロ環、ヒドロカルビル及び置換ヒドロカルビルからなる群から選択される;
14はアルキル及びNHからなる群から選択される。
また更に別の実施形態において、本発明の化合物は式(IV)を含む。式中:
Xは水素及びORからなる群から選択される;
は水素、−COCH−、PO(OH)、及び−COCHN(CHからなる群から独立して選択される;
ZはOである;
Yは、O、CH(OH)及びCHからなる群から選択される;
はCH、CF、ハロゲン、Cl、F、Br、I、OH、NH、NR、OCH、COCH、CONHCH、アルキル、シクロプロピル、OR、CO、CONR、ヒドロカルビル、及び置換ヒドロカルビルからなる群から選択される;
Aは、CR及びNからなる群から独立して選択される;
は、H並びに任意に置換されたアルキル、アリール、ヘテロ環及びシクロアルキルからなる群から選択される;
及びRは任意に置換されたアルキル、シクロアルキル、アリール、及びヘテロ環からなる群から選択される;
及びR11は、CONHCH、COOCH、COOH、CONH(ヘテロ環)、ヘテロ環、H、アルキル、シクロプロピル、アリール、OR、NR、NRCOR、NRCOOR、NRCONR、NRSO、COR、SO、ハロゲン、CN、NO、COOR、CONR、NCOR、NCONR、NCOOR、SONR及びNHSOからなる群から独立して選択される;
12は、OまたはNにおいて置換され、H、アルキル、CH13、CHCOR13、CHCONHR13、CHCONHR1314、CHCONH(CH14、(CHNR13、(CHNR13、CHCOOH、CHCONH(CHNH及び(CHN(CHからなる群から独立して選択される;
13は−OH、並びに任意に置換されたヘテロ環、ヒドロカルビル及び置換ヒドロカルビルからなる群から選択される;
14はアルキル及びNHからなる群から選択される。
また更に別の実施形態において、本発明の化合物は式(IV)を含む。式中:
Xは水素及びORからなる群から選択される;
は水素、−COCH−、PO(OH)、及び−COCHN(CHからなる群から独立して選択される;
ZはOである;
Yは、O、CH(OH)及びCHからなる群から選択される;
は、CHである;
Aは、CR及びNからなる群から独立して選択される;
及びR11は、CONHCH、COOCH、COOH、CONH(ヘテロ環)、ヘテロ環、H、アルキル、シクロプロピル、アリール、OR、NR、NRCOR、NRCOOR、NRCONR、NRSO、COR、SO、ハロゲン、CN、NO、COOR、CONR、NCOR、NCONR、NCOOR、SONR及びNHSOからなる群から独立して選択される;
は、H並びに任意に置換されたアルキル、アリール、ヘテロ環及びシクロアルキルからなる群から選択される;
及びRは任意に置換されたアルキル、シクロアルキル、アリール、及びヘテロ環からなる群から選択される;
12は、OまたはNにおいて置換され、H、アルキル、CH13、CHCOR13、CHCONHR13、CHCONHR1314、CHCONH(CH14、(CHNR13、(CHNR13、CHCOOH、CHCONH(CHNH及び(CHN(CHからなる群から選択される;
13は−OH、並びに任意に置換されたヘテロ環、ヒドロカルビル及び置換ヒドロカルビルからなる群から選択される;
14はアルキル及びNHからなる群から選択される。
また更に別の実施形態において、本発明の化合物は式(IV)を含む。式中:
Xは水素及びORからなる群から選択される;
は水素、−COCH−、PO(OH)、及び−COCHN(CHからなる群から独立して選択される;
ZはOである;
Yは、O、CH(OH)及びCHからなる群から選択される;
は、CHである;
Aは、CR及びNからなる群から独立して選択される;
及びR11は、CONHCH、COOCH、COOH、CONH(ヘテロ環)、ヘテロ環、H、アルキル、シクロプロピル、アリール、OR、NR、NRCOR、NRCOOR、NRCONR、NRSO、COR、SO、ハロゲン、CN、NO、COOR、CONR、NCOR、NCONR、NCOOR、SONR及びNHSOからなる群から独立して選択される;
は、H並びに任意に置換されたアルキル、アリール、ヘテロ環及びシクロアルキルからなる群から選択される;
及びRは任意に置換されたアルキル、シクロアルキル、アリール、及びヘテロ環からなる群から選択される;
12は、OまたはNにおいて置換され、H、CH(ヘテロ環)、(CHN(CH、CHCOOH、CHCONH(ヘテロ環)、CHCONH(CHNH及びCHCO(ヘテロ環)からなる群から選択される。
また更に別の実施形態において、本発明の化合物は式(IV)を含む。式中:
Xは水素及びORからなる群から選択される;
は水素、−COCH−、PO(OH)、及び−COCHN(CHからなる群から独立して選択される;
ZはOである;
Yは、O、CH(OH)及びCHからなる群から選択される;
は、CHである;
Aは、CR及びNからなる群から独立して選択される;
は、H並びに任意に置換されたアルキル、アリール、ヘテロ環及びシクロアルキルからなる群から選択される;
及びRは任意に置換されたアルキル、シクロアルキル、アリール、及びヘテロ環からなる群から選択される;
及びR11は水素である;
12は、OまたはNにおいて置換され、H、アルキル、CH13、CHCOR13、CHCONHR13、CHCONHR1314、CHCONH(CH14、(CHNR13、(CHNR13、CHCOOH、CHCONH(CHNH及び(CHN(CHからなる群から選択される;
13は−OH、並びに任意に置換されたヘテロ環、ヒドロカルビル及び置換ヒドロカルビルからなる群から選択される;
14はアルキル及びNHからなる群から選択される。
また更に別の実施形態において、本発明の化合物は式(IV)を含む。式中:
Xは水素及びORからなる群から選択される;
は水素、−COCH−、PO(OH)、及び−COCHN(CHからなる群から独立して選択される;
ZはOである;
Yは、O、CH(OH)及びCHからなる群から選択される;
は、CHである;
Aは、CR及びNからなる群から独立して選択される;
は、H並びに任意に置換されたアルキル、アリール、ヘテロ環及びシクロアルキルからなる群から選択される;
及びRは任意に置換されたアルキル、シクロアルキル、アリール、及びヘテロ環からなる群から選択される;
及びR11は水素である;
12は、OまたはNにおいて置換され、H、CH(ヘテロ環)、(CHN(CH、CHCOOH、CHCONH(ヘテロ環)、CHCONH(CHNH及びCHCO(ヘテロ環)からなる群から選択される。
前述のそれぞれの実施形態の代替例において、式(IV)を含む化合物は、表1の式のいずれかを含む化合物である。
前述のそれぞれの実施形態の更なる代替例において、本発明の化合物は表1の実施例7〜16である。
本発明の別の態様は式(IV)の化合物である:
Figure 2016520618
(IV)
式中、
Xは水素及びORからなる群から選択される;
は、水素、PO(OH)、アセチル、COR、CO(OR)、CO(CHNR、ヒドロカルビル及び置換ヒドロカルビルからなる群から独立して選択される;
nは1〜10の整数である;
ZはOである;
YはO、CH(OH)、CH(OR)、CHNR、CH、S、及びNRからなる群から選択される;
はCH、CF、ハロゲン、Cl、F、Br、I、OH、NH、NR、OCH、COCH、CONHCH、アルキル、シクロプロピル、OR、CO、CONR、ヒドロカルビル、及び置換ヒドロカルビルからなる群から選択される;
は、H並びに任意に置換されたアルキル、アリール、ヘテロ環及びシクロアルキルからなる群から選択される;
及びRは任意に置換されたアルキル、シクロアルキル、アリール、及びヘテロ環からなる群から選択される;
及びR11は、CONHCH、COOCH、COOH、CONH(ヘテロ環)、ヘテロ環、H、アルキル、シクロプロピル、アリール、OR、NR、NRCOR、NRCOOR、NRCONR、NRSO、COR、SO、ハロゲン、CN、NO、COOR、CONR、NCOR、NCONR、NCOOR、SONR及びNHSOからなる群から独立して選択される;
12は、H、アルキル、CH13、CHCOR13、CHCONHR13、CHCONHR1314、CHCONH(CH14、(CHNR13、(CHNR13、CHCOOH、CHCONH(CHNH及び(CHN(CHからなる群から選択される;
13は−OH並びに任意に置換されたヘテロ環、ヒドロカルビル、及び置換ヒドロカルビルからなる群から選択される;
14はアルキル及びNHからなる群から選択される。
一実施形態では、本発明の化合物は式(IV)を含む。式中:
Xは水素及びORからなる群から選択される;
は、水素、PO(OH)、アセチル、COR、CO(OR)、CO(CHNR、ヒドロカルビル及び置換ヒドロカルビルからなる群から独立して選択される;
nは1〜10の整数である;
ZはOである;
YはO、CH(OH)、CH(OR)、CHNR、CH、S、及びNRからなる群から選択される;
はCH、CF、ハロゲン、Cl、F、Br、I、OH、NH、NR、OCH、COCH、CONHCH、アルキル、シクロプロピル、OR、CO、CONR、ヒドロカルビル、及び置換ヒドロカルビルからなる群から選択される;
は、H並びに任意に置換されたアルキル、アリール、ヘテロ環及びシクロアルキルからなる群から選択される;
及びRは、任意に置換されたアルキル、シクロアルキル、アリール及びヘテロ環からなる群から選択される;
及びR11は、CONHCH、COOCH、COOH、CONH(ヘテロ環)、ヘテロ環、H、アルキル、シクロプロピル、アリール、OR、NR、NRCOR、NRCOOR、NRCONR、NRSO、COR、SO、ハロゲン、CN、NO、COOR、CONR、NCOR、NCONR、NCOOR、SONR及びNHSOからなる群から独立して選択される;
12はH、アルキル、CH(ヘテロ環)、(CHN(CH、CHCOOH、CHCONH(ヘテロ環)、CHCONH(CHNH及びCHCO(ヘテロ環)からなる群から選択される。
別の実施形態において、本発明の化合物は式(IV)を含む。式中:
Xは水素及びORからなる群から選択される;
は、水素、PO(OH)、アセチル、COR、CO(OR)、CO(CHNR、ヒドロカルビル及び置換ヒドロカルビルからなる群から独立して選択される;
nは1〜10の整数である;
ZはOである;
YはO、CH(OH)、CH(OR)、CHNR、CH、S、及びNRからなる群から選択される;
は、CH、CF、ハロゲン、OCH、COCH及びCONHCHからなる群から選択される;
及びR11は、CONHCH、COOCH、COOH、CONH(ヘテロ環)、ヘテロ環、H、アルキル、シクロプロピル、アリール、OR、NR、NRCOR、NRCOOR、NRCONR、NRSO、COR、SO、ハロゲン、CN、NO、COOR、CONR、NCOR、NCONR、NCOOR、SONR及びNHSOからなる群から独立して選択される;
12はH、アルキル、CH(ヘテロ環)、(CHN(CH、CHCOOH、CHCONH(ヘテロ環)、CHCONH(CHNH及びCHCO(ヘテロ環)からなる群から選択される;
は、H並びに任意に置換されたアルキル、アリール、ヘテロ環及びシクロアルキルからなる群から選択される;
及びRは、任意に置換されたアルキル、シクロアルキル、アリール及びヘテロ環からなる群から選択される。
更に別の実施形態において、本発明の化合物は式(IV)を含む。式中:
Xは水素及びORからなる群から選択される;
は、水素、PO(OH)、アセチル、COR、CO(OR)、CO(CHNR、ヒドロカルビル及び置換ヒドロカルビルからなる群から独立して選択される;
nは1〜10の整数である;
ZはOである;
YはO、CH(OH)、CH(OR)、CHNR、CH、S、及びNRからなる群から選択される;
は、H並びに任意に置換されたアルキル、アリール、ヘテロ環及びシクロアルキルからなる群から選択される;
及びRは任意に置換されたアルキル、シクロアルキル、アリール、及びヘテロ環からなる群から選択される;
は、CH、CF、ハロゲン、OCH、COCH及びCONHCHからなる群から選択される;
及びR11は水素である;
12は、H、アルキル、CH13、CHCOR13、CHCONHR13、CHCONHR1314、CHCONH(CH14、(CHNR13、(CHNR13、CHCOOH、CHCONH(CHNH及び(CHN(CHからなる群から選択される;
13は−OH並びに任意に置換されたヘテロ環、ヒドロカルビル、及び置換ヒドロカルビルからなる群から選択される;
14はアルキル及びNHからなる群から選択される。
更に別の実施形態において、本発明の化合物は式(IV)を含む。式中:
Xは水素及びORからなる群から選択される;
は、水素、PO(OH)、アセチル、COR、CO(OR)、CO(CHNR、ヒドロカルビル及び置換ヒドロカルビルからなる群から独立して選択される;
nは1〜10の整数である;
ZはOである;
Yは、O、CH(OH)及びCHからなる群から選択される;
はCH、CF、ハロゲン、Cl、F、Br、I、OH、NH、NR、OCH、COCH、CONHCH、アルキル、シクロプロピル、OR、CO、CONR、ヒドロカルビル、及び置換ヒドロカルビルからなる群から選択される;
は、H並びに任意に置換されたアルキル、アリール、ヘテロ環及びシクロアルキルからなる群から選択される;
及びRは任意に置換されたアルキル、シクロアルキル、アリール、及びヘテロ環からなる群から選択される;
及びR11は、CONHCH、COOCH、COOH、CONH(ヘテロ環)、ヘテロ環、H、アルキル、シクロプロピル、アリール、OR、NR、NRCOR、NRCOOR、NRCONR、NRSO、COR、SO、ハロゲン、CN、NO、COOR、CONR、NCOR、NCONR、NCOOR、SONR及びNHSOからなる群から独立して選択される;
12はH、CH13、CHCOR13、CHCONHR13、CHCONHR1314、CHCONH(CH14、(CHNR13、(CHNR13、CHCOOH、CHCONH(CHNH及び(CHN(CHからなる群から選択される;
13は−OH、並びに任意に置換されたヘテロ環、ヒドロカルビル及び置換ヒドロカルビルからなる群から選択される;
14はアルキル及びNHからなる群から選択される。
また更に別の実施形態において、本発明の化合物は式(IV)を含む。式中:
Xは水素及びORからなる群から選択される;
は水素、−COCH−、PO(OH)、及び−COCHN(CHからなる群から独立して選択される;
ZはOである;
Yは、O、CH(OH)及びCHからなる群から選択される;
はCH、CF、ハロゲン、Cl、F、Br、I、OH、NH、NR、OCH、COCH、CONHCH、アルキル、シクロプロピル、OR、CO、CONR、ヒドロカルビル、及び置換ヒドロカルビルからなる群から選択される;
は、H並びに任意に置換されたアルキル、アリール、ヘテロ環及びシクロアルキルからなる群から選択される;
及びRは任意に置換されたアルキル、シクロアルキル、アリール、及びヘテロ環からなる群から選択される;
及びR11は、CONHCH、COOCH、COOH、CONH(ヘテロ環)、ヘテロ環、H、アルキル、シクロプロピル、アリール、OR、NR、NRCOR、NRCOOR、NRCONR、NRSO、COR、SO、ハロゲン、CN、NO、COOR、CONR、NCOR、NCONR、NCOOR、SONR及びNHSOからなる群から独立して選択される;
12はH、アルキル、CH13、CHCOR13、CHCONHR13、CHCONHR1314、CHCONH(CH14、(CHNR13、(CHNR13、CHCOOH、CHCONH(CHNH及び(CHN(CHからなる群から独立して選択される;
13は−OH、並びに任意に置換されたヘテロ環、ヒドロカルビル及び置換ヒドロカルビルからなる群から選択される;
14はアルキル及びNHからなる群から選択される。
また更に別の実施形態において、本発明の化合物は式(IV)を含む。式中:
Xは水素及びORからなる群から選択される;
は水素、−COCH−、PO(OH)、及び−COCHN(CHからなる群から独立して選択される;
ZはOである;
Yは、O、CH(OH)及びCHからなる群から選択される;
は、CHである;
及びR11は、CONHCH、COOCH、COOH、CONH(ヘテロ環)、ヘテロ環、H、アルキル、シクロプロピル、アリール、OR、NR、NRCOR、NRCOOR、NRCONR、NRSO、COR、SO、ハロゲン、CN、NO、COOR、CONR、NCOR、NCONR、NCOOR、SONR及びNHSOからなる群から独立して選択される;
は、H並びに任意に置換されたアルキル、アリール、ヘテロ環及びシクロアルキルからなる群から選択される;
及びRは任意に置換されたアルキル、シクロアルキル、アリール、及びヘテロ環からなる群から選択される;
12は、H、アルキル、CH13、CHCOR13、CHCONHR13、CHCONHR1314、CHCONH(CH14、(CHNR13、(CHNR13、CHCOOH、CHCONH(CHNH及び(CHN(CHからなる群から選択される;
13は−OH、並びに任意に置換されたヘテロ環、ヒドロカルビル及び置換ヒドロカルビルからなる群から選択される;
14はアルキル及びNHからなる群から選択される。
また更に別の実施形態において、本発明の化合物は式(IV)を含む。式中:
Xは水素及びORからなる群から選択される;
は水素、−COCH−、PO(OH)、及び−COCHN(CHからなる群から独立して選択される;
ZはOである;
Yは、O、CH(OH)及びCHからなる群から選択される;
は、CHである;
及びR11は、CONHCH、COOCH、COOH、CONH(ヘテロ環)、ヘテロ環、H、アルキル、シクロプロピル、アリール、OR、NR、NRCOR、NRCOOR、NRCONR、NRSO、COR、SO、ハロゲン、CN、NO、COOR、CONR、NCOR、NCONR、NCOOR、SONR及びNHSOからなる群から独立して選択される;
は、H並びに任意に置換されたアルキル、アリール、ヘテロ環及びシクロアルキルからなる群から選択される;
及びRは任意に置換されたアルキル、シクロアルキル、アリール、及びヘテロ環からなる群から選択される;
12はH、CH(ヘテロ環)、(CHN(CH、CHCOOH、CHCONH(ヘテロ環)、CHCONH(CHNH及びCHCO(ヘテロ環)からなる群から選択される。
また更に別の実施形態において、本発明の化合物は式(IV)を含む。式中:
Xは水素及びORからなる群から選択される;
は水素、−COCH−、PO(OH)、及び−COCHN(CHからなる群から独立して選択される;
ZはOである;
Yは、O、CH(OH)及びCHからなる群から選択される;
は、CHである;
及びR11は水素である;
12は、H、アルキル、CH13、CHCOR13、CHCONHR13、CHCONHR1314、CHCONH(CH14、(CHNR13、(CHNR13、CHCOOH、CHCONH(CHNH及び(CHN(CHからなる群から選択される;
13は−OH、並びに任意に置換されたヘテロ環、ヒドロカルビル及び置換ヒドロカルビルからなる群から選択される;
14はアルキル及びNHからなる群から選択される。
また更に別の実施形態において、本発明の化合物は式(IV)を含む。式中:
Xは水素及びORからなる群から選択される;
は水素、−COCH−、PO(OH)、及び−COCHN(CHからなる群から独立して選択される;
ZはOである;
Yは、O、CH(OH)及びCHからなる群から選択される;
は、CHである;
及びR11は水素である;
12はH、CH(ヘテロ環)、(CHN(CH、CHCOOH、CHCONH(ヘテロ環)、CHCONH(CHNH及びCHCO(ヘテロ環)からなる群から選択される。
前述のそれぞれの実施形態の代替例において、式(IV)を含む化合物は、表1の式のいずれかを含む化合物である。
前述のそれぞれの実施形態の更なる代替例において、本発明の化合物は表1の実施例7〜16である。
本発明の更に別の態様は、式(V)の化合物である:
Figure 2016520618
(V)
式中、
Xは水素及びORからなる群から選択される;
は、水素、PO(OH)、アセチル、COR、CO(OR)、CO(CHNR、ヒドロカルビル及び置換ヒドロカルビルからなる群から独立して選択される;
nは1〜10の整数である;
は、H並びに任意に置換されたアルキル、アリール、ヘテロ環及びシクロアルキルからなる群から選択される;
及びRは任意に置換されたアルキル、シクロアルキル、アリール、及びヘテロ環からなる群から選択される;
ZはOである;
YはO、CH(OH)、CH(OR)、CHNR、CH、S、及びNRからなる群から選択される;
はCH、CF、ハロゲン、Cl、F、Br、I、OH、NH、NR、OCH、COCH、CONHCH、アルキル、シクロプロピル、OR、CO、CONR、ヒドロカルビル、及び置換ヒドロカルビルからなる群から選択される;
15及びR16は水素、NHCONH、COOCH、及びCONHCH、CONHCH、COOCH、COOH、CONH(ヘテロ環)、ヘテロ環、アルキル、シクロプロピル、アリール、OR、NR、NRCOR、NRCOOR、NRCONR、NRSO、COR、SO、ハロゲン、CN、NO、COOR、CONR、NCOR、NCONR、NCOOR、SONR及びNHSOからなる群から独立して選択されるか、またはR15及びR16は任意にシクロアルキル、アリール、またはヘテロシクロ環を形成することができる。
一実施形態では、本発明の化合物は式(V)を含む。式中:
Xは水素及びORからなる群から選択される;
は、水素、PO(OH)、アセチル、COR、CO(OR)、CO(CHNR、ヒドロカルビル及び置換ヒドロカルビルからなる群から独立して選択される;
nは1〜10の整数である;
は、H並びに任意に置換されたアルキル、アリール、ヘテロ環及びシクロアルキルからなる群から選択される;
及びRは任意に置換されたアルキル、シクロアルキル、アリール、及びヘテロ環からなる群から選択される;
ZはOである;
YはO、CH(OH)、CH(OR)、CHNR、CH、S、及びNRからなる群から選択される;
は、CH、CF、ハロゲン、OCH、COCH及びCONHCHからなる群から選択される;
15及びR16は水素、NHCONH、COOCH、及びCONHCH、CONHCH、COOCH、COOH、CONH(ヘテロ環)、ヘテロ環、アルキル、シクロプロピル、アリール、OR、NR、NRCOR、NRCOOR、NRCONR、NRSO、COR、SO、ハロゲン、CN、NO、COOR、CONR、NCOR、NCONR、NCOOR、SONR及びNHSOからなる群から独立して選択されるか、またはR15及びR16は任意にシクロアルキル、アリール、またはヘテロシクロ環を形成することができる。
別の実施形態において、本発明の化合物は式(V)を含む。式中:
Xは水素及びORからなる群から選択される;
は、水素、PO(OH)、アセチル、COR、CO(OR)、CO(CHNR、ヒドロカルビル及び置換ヒドロカルビルからなる群から独立して選択される;
nは1〜10の整数である;
ZはOである;
YはO、CH(OH)、CH(OR)、CHNR、CH、S、及びNRからなる群から選択される;
はCH、CF、ハロゲン、Cl、F、Br、I、OH、NH、NR、OCH、COCH、CONHCH、アルキル、シクロプロピル、OR、CO、CONR、ヒドロカルビル、及び置換ヒドロカルビルからなる群から選択される;
は、H並びに任意に置換されたアルキル、アリール、ヘテロ環及びシクロアルキルからなる群から選択される;
及びRは任意に置換されたアルキル、シクロアルキル、アリール、及びヘテロ環からなる群から選択される;
15及びR16は水素、NHCONH、COOCH及びCONHCHからなる群から独立して選択され、かつR15及びR16は任意に置換されたシクロアルキル、またはヘテロシクロ5もしくは6員環を任意に形成することができる。
更に他の実施形態では、本発明の化合物は式(V)を含む。式中:
Xは水素及びORからなる群から選択される;
は、水素、PO(OH)、アセチル、COR、CO(OR)、CO(CHNR、ヒドロカルビル及び置換ヒドロカルビルからなる群から独立して選択される;
nは1〜10の整数である;
ZはOである;
YはO、CH(OH)、CH(OR)、CHNR、CH、S、及びNRからなる群から選択される;
は、H並びに任意に置換されたアルキル、アリール、ヘテロ環及びシクロアルキルからなる群から選択される;
及びRは任意に置換されたアルキル、シクロアルキル、アリール、及びヘテロ環からなる群から選択される;
は、CH、CF、ハロゲン、OCH、COCH及びCONHCHからなる群から選択される;
15及びR16は水素、NHCONH、COOCH及びCONHCHからなる群から独立して選択され、かつR15及びR16は任意に置換されたシクロアルキル、またはヘテロシクロ5もしくは6員環を任意に形成することができる。
別の実施形態では、本発明の化合物は式(V)を含む。式中:
Xは水素及びORからなる群から選択される;
は、水素、PO(OH)、アセチル、COR、CO(OR)、CO(CHNR、ヒドロカルビル及び置換ヒドロカルビルからなる群から独立して選択される;
nは1〜10の整数である;
ZはOである;
Yは、O、CH(OH)及びCHからなる群から選択される;
はCH、CF、ハロゲン、Cl、F、Br、I、OH、NH、NR、OCH、COCH、CONHCH、アルキル、シクロプロピル、OR、CO、CONR、ヒドロカルビル、及び置換ヒドロカルビルからなる群から選択される;
はHまたは任意に置換されたアルキル、アリール、ヘテロ環及びシクロアルキルからなる群から選択される;
及びRは任意に置換されたアルキル、シクロアルキル、アリール、及びヘテロ環からなる群から選択される;
15及びR16は水素、NHCONH、COOCH、及びCONHCH、CONHCH、COOCH、COOH、CONH(ヘテロ環)、ヘテロ環、アルキル、シクロプロピル、アリール、OR、NR、NRCOR、NRCOOR、NRCONR、NRSO、COR、SO、ハロゲン、CN、NO、COOR、CONR、NCOR、NCONR、NCOOR、SONR及びNHSOからなる群から独立して選択されるか、またはR15及びR16は任意にシクロアルキル、アリール、またはヘテロシクロ環を形成することができる。
更に別の実施形態において、本発明の化合物は式(V)を含む。式中:
Xは水素及びORからなる群から選択される;
は、水素、PO(OH)、アセチル、COR、CO(OR)、CO(CHNR、ヒドロカルビル及び置換ヒドロカルビルからなる群から独立して選択される;
nは1〜10の整数である;
ZはOである;
Yは、O、CH(OH)及びCHからなる群から選択される;
は、CH、CF、ハロゲン、OCH、COCH及びCONHCHからなる群から選択される;
15及びR16は水素、NHCONH、COOCH及びCONHCHからなる群から独立して選択され、かつR15及びR16は任意に置換されたシクロアルキル、またはヘテロシクロ5もしくは6員環を任意に形成することができる。
また更に別の実施形態では、本発明の化合物は式(V)を含む。式中:
Xは水素及びORからなる群から選択される;
は、水素、−COCH、−PO(OH)、−COCHN(CHからなる群から独立して選択される;
ZはOである;
Yは、O、CH(OH)及びCHからなる群から選択される;
は、CH、CF、ハロゲン、OCH、COCH及びCONHCHからなる群から選択される;
15及びR16は水素、NHCONH、COOCH、及びCONHCH、CONHCH、COOCH、COOH、CONH(ヘテロ環)、ヘテロ環、アルキル、シクロプロピル、アリール、OR、NR、NRCOR、NRCOOR、NRCONR、NRSO、COR、SO、ハロゲン、CN、NO、COOR、CONR、NCOR、NCONR、NCOOR、SONR及びNHSOからなる群から独立して選択されるか、またはR15及びR16はシクロアルキル、アリールもしくはヘテロシクロ環を任意に形成することができる;
は、H並びに任意に置換されたアルキル、アリール、ヘテロ環及びシクロアルキルからなる群から選択される;
及びRは、任意に置換されたアルキル、シクロアルキル、アリール及びヘテロ環からなる群から選択される。
また更に別の実施形態において、本発明の化合物は式(V)を含む。式中:
Xは水素及びORからなる群から選択される;
は、水素、−COCH、−PO(OH)、−COCHN(CHからなる群から独立して選択される;
ZはOである;
Yは、O、CH(OH)及びCHからなる群から選択される;
は、CHである;
15及びR16は水素、NHCONH、COOCH及びCONHCHからなる群から独立して選択され、かつR15及びR16は任意に置換されたシクロアルキル、またはヘテロシクロ5もしくは6員環を任意に形成することができる。
前述のそれぞれの実施形態の代替例において、式(V)を含む化合物は、表1の式のいずれかを含む化合物である。
前述のそれぞれの実施形態の更なる代替例において、本発明の化合物は表1の実施例17である。
本発明のまた更なる別の態様は、式(VI)の化合物である:
Figure 2016520618
式中、
Xは水素及びORからなる群から選択される;
は、水素、PO(OH)、アセチル、COR、CO(OR)、CO(CHNR、ヒドロカルビル及び置換ヒドロカルビルからなる群から独立して選択される;
nは1〜10の整数である;
は、H並びに任意に置換されたアルキル、アリール、ヘテロ環及びシクロアルキルからなる群から選択される;
及びRは任意に置換されたアルキル、シクロアルキル、アリール、及びヘテロ環からなる群から選択される;
ZはOである;
YはO、CH(OH)、CH(OR)、CHNR、CH、S、及びNRからなる群から選択される;
はCH、CF、ハロゲン、Cl、F、Br、I、OH、NH、NR、OCH、COCH、CONHCH、アルキル、シクロプロピル、OR、CO、CONR、ヒドロカルビル、及び置換ヒドロカルビルからなる群から選択される;
Aは、CR及びNからなる群から独立して選択される;
Lは、無原子、N、O及びSからなる群から独立して選択される;
17、R18、R19及びR20は、H及び以下の例を含むがこれらに限定されない、任意に置換されたシクロアルキル、アリールまたはヘテロシクロ5もしくは6員環からなる群から選択される(実施例では、任意の利用可能なCH位置を介して結合する):
Figure 2016520618
一実施形態では、本発明の化合物は式(VI)を含む。式中:
Xは水素及びORからなる群から選択される;
は、水素、PO(OH)、アセチル、COR、CO(OR)、CO(CHNR、ヒドロカルビル及び置換ヒドロカルビルからなる群から独立して選択される;
nは1〜10の整数である;
は、H並びに任意に置換されたアルキル、アリール、ヘテロ環及びシクロアルキルからなる群から選択される;
及びRは任意に置換されたアルキル、シクロアルキル、アリール、及びヘテロ環からなる群から選択される;
ZはOである;
YはO、CH(OH)、CH(OR)、CHNR、CH、S、及びNRからなる群から選択される;
は、CH、CF、ハロゲン、OCH、COCH及びCONHCHからなる群から選択される;
Aは、CR及びNからなる群から独立して選択される;
Lは、無原子、N、O及びSからなる群から独立して選択される;
17、R18、R19及びR20は、H及び以下の例を含むがこれらに限定されない、任意に置換されたシクロアルキル、アリールまたはヘテロシクロ5もしくは6員環からなる群から選択される(例は、任意のCH位置を介して結合する):
Figure 2016520618
別の実施形態では、本発明の化合物は式(VI)を含む。式中:
Xは水素及びORからなる群から選択される;
は水素、−COCH−、PO(OH)、及び−COCHN(CHからなる群から独立して選択される;
ZはOである;
YはO、CHO及びCHからなる群から選択される;
は、CHである;
Aは、CR及びNからなる群から独立して選択される;
Lは、無原子、N、O及びSからなる群から独立して選択される;
17及びR20はHである;
18及びR19はH、及び以下の例を含むがこれらに限定されない、任意に置換されたシクロアルキル、アリールまたはヘテロシクロ5もしくは6員環からなる群から選択される(例は、任意のCH位置を介して結合する):
Figure 2016520618
前述のそれぞれの実施形態の代替例において、式(VI)を含む化合物は、表1の式のいずれかを含む化合物である。
前述のそれぞれの実施形態の更なる代替例において、本発明の化合物は表1の実施例5〜6である。
ある種の実施形態において、上記化合物の糖残基はマンノースの立体異性体を包含してよい。他の実施形態では、上記化合物の糖残基は、グルコース以外のマンノースの任意の立体異性体を包含してよい。代表的実施形態において、上記化合物の糖残基はα−D−マンノースである。
本発明の化合物の代表的な合成方法は、実施例に詳細に記載されている。
本発明の化合物はまた、式(I)〜(IV)の化合物の合成における中間体であってよい。例えば、一実施形態では、本発明の化合物は式(I)〜(IV)の化合物の合成におけるエステル中間体であってよい。別の実施形態では、本発明の化合物はマンノシドのボロン酸エステル(boronate ester)であるか、またはマンノシドのボロン酸エステル(boronic acid ester)であってよい。更に別の実施形態において本発明の化合物は、以下の実施例におけるスキームI〜XIIに示す化合物であってよい。
本発明の化合物は更に、蛍光性部位等の造影剤を含んでよい。一実施態様において、造影剤は本発明の化合物の糖部分に直接、またはリンカーを介して結合される。
本発明の化合物は病原菌である1型線毛のFimHの機能をブロックして、細菌の付着及び侵入を防止する可能性があるため、IBC内における細菌の増幅、並びに新しい代のIBCによる、その後の拡散及び増幅ラウンドの反復を防止する。
前記化合物類の活性を測定するために使用されるFimHの機能アッセイは、当業者に既知である。機能アッセイの非限定例としては、モルモット赤血球を使用する血球凝集価、FimHへの結合親和性、及び化合物がバイオフィルム形成を防止する能力が挙げられる。
幾つかの実施形態では、化合物の活性はモルモット赤血球の血球凝集価を使用して測定する。1型線毛のUPECによるモルモット赤血球の血球凝集はFimHマンノース結合能に依存し、連続希釈により定量分析が可能となる。血球凝集価は通常、血球凝集を75%低下させるのに必要な化合物の量として定義され得る。幾つかの実施形態では、本発明の化合物の血球凝集価は約5、4、3、2、または1μM未満であってよい。より好ましい代替実施形態において、本発明の化合物の血球凝集価は約1、0.5、0.4、0.3、0.2、または0.1μM未満であってよい。別のより好ましい代替実施形態において、本発明の化合物の血球凝集価は約0.1、0.05、0.04、0.03、0.02、0.01μM未満であってよい。更に別のより好ましい代替実施形態において、本発明の化合物の血球凝集価は約0.01μM未満であってよい。
更に他の実施形態では、化合物の活性は、化合物がバイオフィルム形成を防止するか、または破壊する能力を使用して測定してよい。一般的に、化合物がバイオフィルム形成を阻害する化合物の能力を測定する滴定曲線は、IC50を測定するために作成してよい。幾つかの実施形態では、化合物のIC50は700、600、500、400、300、200または100μMであってよい。他の実施形態では、化合物のIC50は約500、400、300、200、100、50、40、30、20 10、9、8、7、6または5μM未満であってよい。好ましい実施態様において化合物のIC50は約20μM未満であってよい。他の好ましい実施態様において、化合物のIC50は約9μM未満であってよい。
II.組み合わせ
本発明の別の態様は、(上記セクション1に記載されている)本発明の化合物と、1つ以上の殺菌性化合物との組み合わせを包含する。幾つかの実施形態では、本発明の化合物は1、2、3、4または5つの殺菌性化合物との組み合わせを含んでよい。一実施形態では、殺菌性化合物は抗生物質である。好適な抗生物質は、当技術分野において既知であり、アミカシン、ゲンタマイシン、カナマイシン、ネオマイシン、ネチルマイシン、トブラマイシン、パロモマイシン、ゲルダナマイシン、ハービマイシン、カルバセフェム、ロラカルベフ、エルタペネム、ドリペネム、イミペネム/シラスタチン、メロペネム、セファドロキシル、セファゾリン、セファロチン、セファレキシン、セファロスポリン、セファクロル、セファマンドール、セフォキシチン、セフプロジル、セフロキシム、セフィキシム、セフジニル、セフジトレン、セフォペラゾン、セフォタキシム、セフポドキシム、セフタジジム、セフチブテン、セフチゾキシム、セフトリアキソン、セフェピム、セフトビプロール、テイコプラニン、バンコマイシン、テラバンシン、クリンダマイシン、リンコマイシン、アジスロマイシン、クラリスロマイシン、ジリスロマイシン、エリスロマイシン、ロキシスロマイシン、トロレアンドマイシン、テリスロマイシン、スペクチノマイシン、アズトレオナム、フラゾリドン、ニトロフラントイン、アモキシシリン、アンピシリン、アズロシリン、カルベニシリン、ジクロキサシリン、ジクロキサシリン、フルクロキサシリン、メズロシリン、メチシリン、ナフシリン、オキサシリン、ペニシリンG、ペニシリンV、ピペラシリン、テモシリン、チカルシリン、バシトラシン、コリスチン、ポリミキシンB、シプロフロキサシン、エノキサシン、ガチフロキサシン、レボフロキサシン、ロメフロキサシン、モキシフロキサシン、ナリジクス酸、ノルフロキサシン、オフロキサシン、トロバフロキサシン、グレパフロキサシン、スパルフロキサシン、テマフロキサシン、マフェニド、スルファミドクリソイジン、スルファセタミド、スルファジアジン、スルファジアジン銀、スルファメチゾール、スルファメトキサゾール(SMZ)、スルファニルイミド(Sulfanilimide)、スルファサラジン、スルフィソキサゾール、トリメトプリム(TMP)、トリメトプリム−スルファメトキサゾール(バクトリム、セプトラ等)、デメクロサイクリン、ドキシサイクリン、ミノサイクリン、オキシテトラサイクリン、テトラサイクリン、クロファジミン、ダプソン、カプレオマイシン、シクロセリン、エタンブトール、エチオナミド、イソニアジド、ピラジナミド、リファンピシン、リファブチン、リファペンチン、ストレプトマイシン、アルスフェナミン、クロラムフェニコール、ホスホマイシン、フシジン酸、リネゾリド、メトロニダゾール、ムピロシン、プラテンシマイシン、キヌプリスチン/ダルホプリスチン、リファキシミン、チアンフェニコール、またはチニダゾールを含んでよい。代表的実施形態において、抗生物質はTMP、SMZ、またはこれらの組み合わせである。
III.医薬組成物
本発明のまた別の態様は、医薬組成物を包含する。セクションIに記載されている本発明の化合物は互変異異性体、幾何異性体または立体異性体で存在してよい。本発明は、cis−及びtrans−幾何異性体、E−及びZ−幾何異性体、R−及びS−エナンチオマー、ジアステレオマー、d−異性体、l−異性体、これらのラセミ混合物、並びにこれらの他の混合物を含む全てのかかる化合物を考慮する。かかる互変異異性体、幾何異性体または立体異性体の製薬上許容できる塩もまた、本発明に含まれる。用語「cis」及び「trans」は本発明で使用する場合、二重結合で結合した2つの炭素原子がそれぞれ、二重結合の同じ側(「cis」)、または二重結合の反対側(「trans」)に水素原子を有する幾何異性体を表す。記載した化合物の幾つかはアルケニル基を含有し、これらはcis及びtrans、または「E」及び「Z」幾何学的形態の両方を含むことを意味する。更に、記載した化合物の幾つかは1つ以上の立体中心を含有し、これらは、各立体中心の存在に対して、R、S、並びにR及びS体の混合物を含むことを意味する。
更なる実施形態において、本発明の阻害剤は遊離塩基、または製薬上許容できるその酸付加塩の形態で存在してよい。用語「製薬上許容できる塩」は、アルカリ金属塩を形成するため、及び遊離酸または遊離塩基の添加塩を形成するために一般的に使用される塩である。塩の性質は、製薬上許容できるならば多岐にわたってよい。本方法で使用するための化合物の、製薬上許容できる好適な酸付加塩は、無機酸または有機酸から調製してよい。かかる無機酸の例としては、塩化水素酸、臭化水素酸、ヨウ化水素酸、硝酸、炭酸、硫酸及びリン酸がある。好適な有機酸は、有機酸の脂肪族、脂環式、芳香族、芳香脂肪族、ヘテロ環式、カルボン酸及びスルホン酸の部類から選択してよい。これらの例としては、蟻酸、酢酸、プロピオン酸、コハク酸、グリコール酸、グルコン酸、乳酸、リンゴ酸、酒石酸、クエン酸、アスコルビン酸、グルクロン酸、マレイン酸、フマル酸、ピルビン酸、アスパラギン酸、グルタミン酸、安息香酸、アントラニル酸、メシリン酸(mesylic)、4−ヒドロキシ安息香酸、フェニル酢酸、マンデル酸、エンボン(パモ)酸、メタンスルホン酸、エタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、パントテン酸、ステアリン酸、アルギン酸(algenic)、アルギン酸(algenic)、ヒドロキシ酪酸、サリチル酸、ガラクタル酸、及びガラクツロン酸がある。本方法の使用における化合物の、製薬上許容できる好適な塩基添加塩としては、アルミニウム、カルシウム、リチウム、マグネシウム、カリウム、ナトリウム及び亜鉛から作製される金属塩、またはN−N’ジベンジルエチレンジアミン、クロロプロカイン、コリン、ジエタノールアミン、エチレンジアミン、メグルミン−(N−メチルグルカミン)、及びプロカインから作製される有機塩が挙げられる。これら塩は全て、対応する化合物から、例えば適切な酸または塩基と、本発明の化合物類のいずれかとの反応による従来の手段によって調製してよい。
注射可能な調合剤、例えば無菌注射可能な水性または油性懸濁液は、好適な分散剤または湿潤剤及び懸濁化剤を使用して、周知技術にしたがって配合してよい。無菌注射可能な配合物は更に、無菌注射可能な、非経口的に許容される無毒性の希釈剤または溶媒中での溶液または懸濁液であってよい。使用してよい許容できるビヒクル及び溶媒には水、リンゲル液、及び等張性塩化ナトリウム溶液がある。加えて、無菌の不揮発性油を溶媒または懸濁媒として通常使用する。この目的のために、合成モノまたはジグリセリドを含む、任意の無刺激性の不揮発性油を用いてよい。加えて、オレイン酸等の脂肪酸が注射液の調製において有用である。ジメチルアセトアミド、イオン性及び非イオン性洗剤を含む界面活性剤、並びにポリエチレングリコールを使用することができる。上述した溶媒と湿潤剤との混合物もまた、有用である。
経口投与のための固体投薬形態としてはカプセル剤、錠剤、丸薬、粉末、及び顆粒が挙げられる。かかる固体投薬形態では、化合物は通常、示した投与経路に適切な1種以上のアジュバントと組み合わされる。経口投与される場合、化合物はラクトース、ショ糖、デンプン粉末、アルカノン酸のセルロースエステル、セルロースアルキルエステル、タルク、ステアリン酸、ステアリン酸マグネシウム、酸化マグネシウム、リン酸及び硫酸のナトリウム及びカルシウム塩、ゼラチン、アカシアゴム、アルギン酸ナトリウム、ポリビニルピロリドン並びに/またはポリビニルアルコールと混合され、次いで便利な投与のため錠剤となるか、またはカプセル材料に入れられる。かかるカプセル剤または錠は、ヒドロキシプロピルメチルセルロース中での活性化合物の分散体にて提供することができる、徐放性配合物を含有することができる。カプセル剤、錠剤、及び丸薬の場合、投薬形態は、クエン酸ナトリウム、または炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、重炭酸マグネシウムもしくは重炭酸カルシウム等の緩衝剤もまた含むことができる。錠剤及び丸薬は更に、腸溶性コーティングで調製することができる。
治療目的のために、非経口的投与用の配合物は、水性または非水性の等張性滅菌注射液もしくは懸濁液の形態であってよい。これらの溶液及び懸濁液は、経口投与用の配合物にて使用するよう述べられている、1種以上のキャリアもしくは希釈剤を有する、滅菌した粉末または顆粒から調製してよい。化合物は水、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、エタノール、トウモロコシ油、綿実油、ピーナッツオイル、ゴマ油、ベンジルアルコール、塩化ナトリウム、及び/または種々の緩衝液中に溶解させてもよい。その他のアジュバント及び投与形態は、十分かつ広範に、製剤分野にて知られている。例えば、本発明の化合物はキャリアと共に投与されてよい。かかるキャリアの非限定例としては、タンパク質キャリア及び脂質キャリアが挙げられる。
経口投与用の液体用量剤形としては、水などの、当該技術分野において一般的に使用される不活性希釈剤を含有する、製薬上許容できるエマルション、溶液、懸濁液、シロップ剤、及びエリキシル剤を挙げてもよい。かかる組成物は更に、湿潤剤、乳化及び懸濁化剤、並びに甘味・香味及び芳香剤等のアジュバントを含んでよい。
組成物の一回用量を製造するために、キャリア材料と組み合わせられ得る本発明の化合物の量は、被験体及び特定の投与方法に応じて変動する。当業者は、用量はGoodman & Goldman’s The Pharmacological Basis of Therapeutics,Ninth Edition(1996),Appendix II,pp.1707−1711、及びGoodman & Goldman’s The Pharmacological Basis of Therapeutics,Tenth Edition(2001),Appendix II,pp.475−493からの手引きからもまた求められ得ることを理解するであろう。
本発明の化合物は更に、プロドラッグとして配合されてよい。かかるプロドラッグ配合物は、本発明の化合物の生物学的利用能を増大させる場合がある。一実施形態では、本発明の化合物の糖部分はプロドラッグを包含してよい。別の実施形態において、Rはプロドラッグを含んでよい。プロドラッグとして配合された本発明の化合物の非限定例としては、以下の化合物が挙げられる:
Figure 2016520618
IV.本発明の方法
本発明の化合物を、細菌感染の治療方法、及び細菌内における殺菌性化合物への耐性を低下させる方法に使用してよい。
(a)細菌感染の治療方法
本発明の一実施形態は、細菌感染症の治療方法を包含する。または、より具体的には、本発明は尿路感染症の治療方法を包含する。本発明で使用する場合、「治療」とは、被験体において、現在感染していない感染症を予防すること、及び現在感染している被験体において、感染症を低下または除去することを意味する。そのようなものであるから、本発明はUTIの予防方法もまた包含する。一般に、かかる方法は、本発明の化合物を含む医薬組成物を被験体に投与することを含む。本発明で使用する場合、「被験体」は大腸菌による尿路感染症を患いやすい任意の哺乳類を含む。一実施形態では、被験体はUTIの再発を起こす傾向にある。幾つかの実施形態では、被験体はUTIの臨床的症状を有しない場合がある。かかる実施形態では、被験体は潜伏性の感染症を有し得る。他の実施形態では、被験体はUTIの臨床的症状を有し得る。
幾つかの実施形態では、本発明の化合物は、上記セクションIIに記載されている殺菌性化合物と組み合わせて、被験体に投与してよい。組み合わせて投与される場合、本発明の化合物は殺菌性化合物の投与前、投与と同時、または投与後に投与してよい。殺菌性化合物の前または後に投与する場合、本発明の化合物と殺菌性化合物との投与間隔は、約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59または60分であってよい。別の実施形態において、本発明の化合物と殺菌性化合物との投与間隔は、約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71または72時間であってよい。
本発明の化合物または医薬組成物は、治療的有効量を送達する、複数の異なる手段により投与されてよい。かかる組成物は、経口投与、非経口投与、吸入スプレーによる投与、直腸投与、経皮投与、大槽内投与、腹腔内投与、経皮的投与、口腔投与、経口もしくは経鼻スプレーとして、局所投与(即ち粉末、軟膏もしくはドロップ)により、または、従来の無毒性の製薬上許容できる、所望の担体、アジュバント、及びビヒクルを含有する単位剤形配合物で、尿道カテーテルを通して投与されてよい。局所投与はまた、経皮貼付剤またはイオン導入デバイス等の経皮投与の使用を伴う場合がある。用語「非経口」とは本明細書で使用する場合、皮下、静脈内、筋肉内、もしくは胸骨内注射、または注入技術を含む。代表的実施形態において、医薬組成物は経口投薬形態で投与される。薬剤配合物は、例えばHoover,John E.,Remington’s Pharmaceutical Sciences,Mack Publishing Co.,Easton,Pa.(1975)、及びLiberman,H.A.and Lachman, L.,Eds.,Pharmaceutical Dosage Forms,Marcel Decker,New York,N.Y.(1980)で論じられている。
「有効量」を構成する本発明の化合物の量は変動することができるであろう。量は、投与が単回投与であるか、または複数回投与であるか、並びに年齢、健康状態、サイズ及び体重を含む個々の被験体のパラメータを含む種々の要因に依存する。当業者は、用量はGoodman & Goldman’s The Pharmacological Basis of Therapeutics,Ninth Edition(1996),Appendix II,pp.1707−1711、及びGoodman & Goldman’s The Pharmacological Basis of Therapeutics,Tenth Edition(2001),Appendix II,pp.475−493からの手引きからもまた求められ得ることを理解するであろう。
放出のため、消化管の特定の領域に対して阻害剤の放出を選択的に調節するため、本発明の医薬組成物を、1種以上の成分を制御して、持続して、または時間を限定して放出させるように、1つまたは複数の用量剤形で製造してよい。本文脈中、通常は、医薬組成物を形成する1以上の成分が、上記形態の1つに配合される前にマイクロカプセル化されるか、またはドライコートされる。コーティングと厚みの量及び種類を変化させることで、所与の成分または複数の成分(多層カプセル等の同一剤形、もしくは用量剤形のいずれか)の放出のタイミング及び位置が変化し得る。
代表的実施形態において、コーティングは腸溶コーティングであってよい。腸溶コーティングは通常、薬物放出が腸溶コーティングなしで生じる箇所よりも下の、通常はある程度予測可能な下部の消化管の位置で薬物放出が実現可能となるように、成分の制御放出を提供する。ある種の実施形態において、複数の腸溶性コーティングを利用してよい。ある種の実施形態において、複数の腸溶性コーティングは、下部消化管の種々の領域で、種々の時間で成分または成分の組み合わせを放出するように選択してよい。
当事者により理解される通り、カプセル封入またはコーティング方法は、医薬組成物及びコーティングを形成するために使用される成分、並びにマイクロカプセルそのものの所望の物理的特性に応じて変化することができるであろう。更に、多層マイクロカプセルを作製するために、2種以上のカプセル化方法を使用してよいか、または多層マイクロカプセルを作製するために同一のカプセル化方法を逐次的に使用してよい。好適なマイクロカプセル化方法としては、スプレードライ、回転盤カプセル化(回転懸濁液分離カプセル化としても知られている)、超臨界流体カプセル化、流動マイクロカプセル化、流動床カプセル化、スプレー冷却/チリング(マトリックスカプセル化を含む)、押出成形カプセル化、遠心分離押出形成、コアセルベーション、アルギン酸ビーズ、リポソームカプセル化、包含カプセル化(inclusionen capsulation)、コロイドソームカプセル化、ゾルゲルマイクロカプセル化、及び当該技術分野において既知の他のマイクロカプセル化の方法が挙げられる。コーティングした用量剤形を調製することに関係する材料、装置及びプロセスの詳細情報は、Pharmaceutical Dosage Forms:Tablets,eds.Lieberman et al.(New York:Marcel Dekker,Inc.,1989)、及びAnsel et al.,Pharmaceutical Dosage Forms and Drug Delivery Systems,6th Ed.(Media,Pa.:Williams & Wilkins,1995)に見出され得る。
細菌を本発明の化合物とin vivo、in vitro、in situ、またはex vivoで接触させてよい。幾つかの実施形態では、細菌を本発明の化合物と直接接触させてよい。他の実施形態では、細胞内の細菌を本発明の化合物と接触させてよい。1つ以上の細菌を含む好適な細胞を、当業者に既知の標準的な技術を使用して増殖、継代培養、保存及び操作してよい。1つ以上の細菌を含む細胞の増殖、培養、保存及び操作のための細胞培養及び微生物学的技術は、当該技術分野において一般に公知である。
(b)細菌耐性の低下方法
本発明の別の方法は、殺菌性化合物に対する細菌の耐性を低下させることを含む。かかる方法は、殺菌性化合物に対して耐性を有する細菌を、本発明の化合物と接触させることを含む。例えば、殺菌性化合物に対して耐性を有する細菌に感染した被験体に、上記セクションIV(a)に記載されている本発明の化合物を投与してよい。代表的実施形態において、方法は、抗生物質に対して耐性を有する細菌を本発明の化合物と接触させることを含む。更なる代表的実施形態において、方法は、TMPまたはSMZに対して耐性を有する細菌を、本発明の化合物と接触させることを含む。
抗生物質に対する細菌の耐性の測定方法は、当技術分野において既知である。更なる詳細については、実施例を参照のこと。
(c)カテーテル関連尿路感染症の治療方法
更なる実施形態において、本発明の方法は、カテーテル関連尿路感染症の治療方法を包含する。本発明で使用する場合、「治療」とは、被験体において、現在感染していない感染症を予防すること、及び現在感染している被験体において、感染症を低下または除去することを意味する。一般に、かかる方法は、本発明の化合物を含む医薬組成物を被験体に投与することを含む。本実施形態では、「被験体」とは尿道カテーテルを体内に有する任意の哺乳類を意味する。一実施形態では、尿道カテーテルを有する被験体は、UTIを再発する傾向にある。幾つかの実施形態では、尿道カテーテルを有する被験体はUTIの臨床的症状を有しない場合がある。かかる実施形態では、被験体は潜伏性の感染症を有し得る。他の実施形態では、尿道カテーテルを有する被験体はUTIの臨床的症状を有し得る。
幾つかの実施形態では、本発明の化合物は、上記セクションII及びセクションIV(a)に記載されているような殺菌性化合物と組み合わせて被験体に投与されてよい。
(d)炎症性腸疾患の治療方法
更なる実施形態において、本発明の方法は、炎症性腸疾患の治療方法を包含する。炎症性腸疾患(IBD)は、消化管の全てまたは一部の慢性炎症に関係する。IBDとしては、潰瘍性大腸炎、クローン病、膠原性大腸炎、リンパ球性大腸炎、虚血性大腸炎、分流大腸炎、ベーチェット病、及び不確定性大腸炎を挙げてよい。本発明で使用する場合、「治療」とは、炎症性腸疾患に関係する症状を低下させることを意味する。あるいは、本発明の方法は、炎症性腸疾患に関係する症状を低下させる方法を包含する。症状には潰瘍、食欲減退、直腸出血、直腸痛、尿意切迫または頻尿、小さな便通、血性下痢、腹部の痙攣及び痛み、意思があるにも関わらず腸を動かせないこと(テネスムス)、左側の痛み、意図しない体重減少、疲労、著しい体重減少、重度の下痢、脱水症、ショック、発熱、疲労、関節炎、目の炎症、皮膚疾患、並びに肝臓または胆管の炎症を含んでよい。
一般に、かかる方法は、本発明の化合物を含む医薬組成物を被験体に投与することを含む。本実施形態において、「被験体」とは炎症性腸疾患を患う任意の哺乳類を意味する。
V.コーティング
本発明の更なる態様は、本発明の化合物を含むコーティングを包含する。かかるコーティングは、宿主の細菌付着または感染を予防するために、医療デバイスに使用されてよい。医療デバイスをコーティングする好適な手段は、当技術分野において既知である。一実施形態では、カテーテルを本発明の化合物でコーティングしてよい。別の実施形態では、尿道カテーテルを本発明の化合物でコーティングしてよい。
VI.栄養補助食品
本発明の代わりとなる態様は、本発明の化合物を含む栄養補助食品を包含する。かかる補助食品は、上記セクションIVに記載するような細菌感染を治療するために使用してよい。
[定義]
用語「アシル」とは、本明細書で単独または別の基の一部として使用する場合、有機カルボン酸の−−COOH基からヒドロキシル基を除去することにより形成された部位、例えばRC(O)−−(式中RはR’である)、R1O−−、R’R2 N−−、またはR1S−−(R1はヒドロカルビル、ヘテロ置換ヒドロカルビル、もしくはヘテロシクロであり、かつR2は水素、ヒドロカルビル、もしくは置換ヒドロカルビルである)を指す。
用語「アシルオキシ」は本明細書で単独または別の基の一部として使用する場合、酸素結合(−−O−−)を介して結合する上述のアシル基、例えばRC(O)O−−(式中、Rは用語「アシル」と関係して定義される)を指す。
特に断りのない限り、本明細書に記載されるアルキル基は、主鎖に1〜8個の炭素原子を、かつ最大20個の炭素原子を含有する低級アルキルであることが好ましい。これらは直鎖もしくは分枝鎖、またはシクロアルキルとしても知られている環式であってもよく、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、ヘキシル等を含む。
特に断りのない限り、本明細書に記載されるアルケニル基は主鎖に2〜8個の炭素原子を、かつ最大20個の炭素原子を含有する低級アルケニルであることが好ましい。これらは直鎖または分枝鎖または環式であってよく、エテニル、プロペニル、イソプロペニル、ブテニル、イソブテニル、ヘキセニル等を含む。
特に断りのない限り、本明細書に記載されるアルキニル基は、主鎖に2〜8個の炭素原子を、かつ最大20個の炭素原子を含有する低級アルキニルであることが好ましい。これらは直鎖または分枝鎖であってよく、エチニル、プロピニル、ブチニル、イソブチニル、ヘキシニル等を含んでよい。
用語「アリール」または「ar」は本明細書で単独または別の基の一部として使用する場合、任意に置換された同素環式芳香族基、好ましくはフェニル、ビフェニル、ナフチル、置換フェニル、置換ビフェニルまたは置換ナフチル等の、環部分に6〜12個の炭素を含有する単環式または二環式基を指す。フェニル及び置換フェニルは、更に好ましいアリールである。
本発明で使用する場合、用語「官能基」は、分子の特定の性質、及び/または関与する反応を担う分子内の原子の集団を含む。官能基の非限定例としては、アルキル、カルボキシル、ヒドロキシル、アミノ、スルホネート、ホスフェート、ホスホネート、チオール、アルキン、アジド、ハロゲン等が挙げられる。
用語「ハロゲン」または「ハロ」は本明細書で単独または別の基の一部として使用する場合、塩素、臭素、フッ素及びヨウ素を意味する。
用語「ヘテロシクロ」または「ヘテロ環式」は本明細書で単独または別の基の一部として使用する場合、少なくとも1つの環に少なくとも1つのへテロ原子、かつ好ましくは各環に5〜6個の原子を有する、任意に置換された、完全に飽和した、または不飽和の単環式もしくは二環式、芳香族もしくは非芳香族基を指す。ヘテロシクロ基は、1もしくは2個の酸素原子、1もしくは2個の硫黄原子及び/または1〜4個の窒素原子を環内に有することが好ましく、炭素またはへテロ原子を通して、分子の残部に結合してよい。典型的なヘテロシクロとしては、フリル、チエニル、ピリジル、オキサゾリル、ピロリル、インドリル、キノリニルまたはイソキノリニル等のヘテロ環式芳香族化合物が挙げられる。典型的な置換基として、以下の群の1つ以上が含まれる:ヒドロカルビル、置換ヒドロカルビル、ケト、ヒドロキシ、保護ヒドロキシ、アシル、アシロキシ、アルコキシ、アルケノキシ(alkenoxy)、アルキノキシ(alkynoxy)、アリールオキシ、ハロゲン、アミド、アミノ、ニトロ、シアノ、チオール、ケタール、アセタール、エステル及びエーテル。
用語「ヘテロ環式芳香族化合物」は本明細書で単独または別の基の一部として使用する場合、少なくとも1つの環に少なくとも1つのへテロ原子を有し、かつ好ましくは各環に5または6個の原子を有する、任意に置換された芳香族基を指す。ヘテロ環式芳香族基は、1もしくは2個の酸素原子、1もしくは2個の硫黄原子及び/または1〜4個の窒素原子を環内に有することが好ましく、炭素またはへテロ原子を通して、分子の残部に結合してよい。典型的なヘテロ環式芳香族化合物としては、フリル、チエニル、ピリジル、オキサゾリル、ピロリル、インドリル、キノリニル、またはイソキノリニル等が挙げられる。典型的な置換基として、以下の群の1つ以上が含まれる:ヒドロカルビル、置換ヒドロカルビル、ケト、ヒドロキシ、保護ヒドロキシ、アシル、アシロキシ、アルコキシ、アルケノキシ(alkenoxy)、アルキノキシ(alkynoxy)、アリールオキシ、ハロゲン、アミド、アミノ、ニトロ、シアノ、チオール、ケタール、アセタール、エステル及びエーテル。
用語「炭化水素」及び「ヒドロカルビル」は本明細書で使用する場合、炭素及び水素の元素のみからなる有機化合物またはラジカルを示す。これらの部位としてはアルキル、アルケニル、アルキニル及びアリール部位が挙げられる。これらの部位としても、アルカリル、アルケナリル及びアルキナリル等の、他の脂肪族または環式炭化水素基で置換されたアルキル、アルケニル、アルキニル、及びアリール部位が挙げられる。特に断りのない限り、これらの部位は、1〜20個の炭素原子を含むことが好ましい。
本明細書で記載される「置換ヒドロカルビル」部位は、炭素以外の少なくとも1つの原子で置換されたヒドロカルビル部位であり、炭素鎖原子が窒素、酸素、ケイ素、リン、ホウ素、硫黄等のヘテロ原子、またはハロゲン原子で置換された(即ち、置き換えられた)部位を含む。これらの部位は、ハロゲン、炭素環式化合物、アリール、ヘテロシクロ、アルコキシ、アルケノキシ、アルキノキシ、アリールオキシ、ヒドロキシ、保護ヒドロキシ、ケト、アシル、アシロキシ、ニトロ、アミノ、アミド、ニトロ、シアノ、チオール、ケタール、アセタール、エステル及びエーテルを含んでよい。
以下の実施例は、好ましい本発明の実施形態を示すために含まれる。以下に続く実施例で開示された技術は、本発明の実施において十分に機能するために、発明者らにより発見された技術を示すことが、当業者によって理解されなければならない。しかし、本開示の見地から考慮すると、当業者は、開示された特定の実施形態において多くの変更を行うことができ、かつこれらの変更でも、同様または類似の結果が、本発明の精神及び範囲から逸脱することなしに依然として得られるため、添付図面で説明されるか示される全ての事柄は説明のためであり、限定的な意味ではないと解釈されるべきであることを理解しなければならない。
実施例の導入:一般的な合成、精製及び分析化学の手順
ある種の化合物は、以下のスキームにおいて、ヒドロキシキノリン異性体Bと平衡であるイソキノロン異性体Aとして記載されているように、異性体の混合物として平衡で存在してよい。
Figure 2016520618
したがって、イソキノロンを含有する化合物はヒドロキシイソキノリン形態で存在してよく、これらの類似体の合成は、異性体A1もしくはB1のいずれか1つのみ、または混合物の製造をもたらし得ると理解されている。個々の異性体(例えばA1またはB1)それぞれの存在を確認できるとは、必ずしも限らない。したがって、可能性のあるあらゆる異性体が、イソキノロン環を含有する最終生成物として請求項に記載される。
出発材料、試薬、及び溶媒は別途注記のない限り、商業的な供給業者から購入した。一般に、全ての反応を実施するために、無水溶媒を使用する。オートサンプラを装着したVarian 400 MHz NMR機器で、H NMRスペクトルを測定した。別途注記のない限り、残留溶媒のピークを参照として使用し、化学シフトをTMSに対するδppmとして報告した。ピーク多重度を表現するために、以下の略称を使用した:s=シングレット;d=ダブレット;t=トリプレット;q=カルテット;m=マルチプレット;br=ブロード。高性能液体クロマトグラフィー(HPLC)を、Waters C18 5μM、4.650mm及びWaters PrepのC18 5μM、19150mm逆相カラムを使用して、GILSON GX−281上で実行し、アセトニトリル:0.05〜0.1%のTFAからなる緩衝液を含む水を、5:95〜95:5の勾配系で溶出した。C18またはC8逆相カラム上の、アセトニトリル:0.05〜0.1%のTFAからなる緩衝液を含む水・5:95〜95:5の勾配系、及び検出用にエレクトロスプレーイオン化(ESI)用いて、質量分析(MS)をHPLC/MSD上で実施した。Merck社のシリカゲルプレート(0.25mm厚、60F254)上で実施した薄層クロマトグラフィー(TLC)により、全ての反応をモニタリングし、UV(254nm)またはKMnO、p−アニスアルデヒド及びCAM(Hannesian染色液)等の染料を使用することにより、可視化した。事前に充填したシリカゲルカラム(12g〜330gサイズ)を使用したTeledyne ISCO CombiFlash精製システム上で、シリカゲルクロマトグラフィーを実施した。バイオアッセイに使用する全ての化合物は、220nm及び254nm波長での吸光度によるNMR及びHPLCに基づく純度が、95%を超える。
Figure 2016520618
(スキーム1)
実施例1.メチル3−[3−メチル−4−[(2R,3R,4S,5S,6S)−3,4,5−トリヒドロキシ−6−(ヒドロキシメチル)テトラヒドロピラン−2−イル]オキシ−フェニル]ベンゾエート(Han et.al.,J.Med.Chem.2012,55,3945−3959)。
還流凝縮器及びN管を装着した丸底フラスコに、[(2R,3R,4S,5R,6S)−4,5−ジアセトキシ−6−(アセトキシメチル)−2−(4−ブロモ−2−メチルフェノキシ)テトラヒドロピラン−3−イル]アセテート(0.52g、1.0mmol)、(3−メトキシカルボニルフェニル)ボロン酸(0.22g、1.2mmol)、CsCO(0.98g、3mmol)及びPd(Ph(0.12g、0.1mmol)続いて1,4−ジオキサン/水の5:1混合物(30mL)を添加した。反応フラスコを高真空下に配置し、次にNで三度再加圧した。反応物をN雰囲気下で1時間、80℃にて加熱した。溶媒を減圧下で除去し、残留物をCHCl中に溶解させて濾過した。濾液をシリカゲルクロマトグラフィー(ISCO MPLC、MeOH/CHCl、0−10%勾配)で精製した。TLC及びLCMSにより測定した純粋なフラクションを組み合わせ、減圧下で濃縮した。残留物をMeOH(10mL)中に溶解させ、0.002MのNaOMe/MeOH(5mL)を充填した。LCMSの測定による反応が完了した後、DOWEX 50WX4−100イオン交換樹脂を添加した。15分後、樹脂を濾過してMeOHで洗浄し、次いで濾液を減圧下で濃縮した。残留物をシリカゲルクロマトグラフィー(0−25% MeOH/CHCl)で精製し、表題化合物(0.222g、55%)を白色固体として得た。LCMS(ESI,M+Na=427.3)。
Figure 2016520618
(スキームII)
実施例2.3−[3−メチル−4−[(2R,3R,4S,5S,6S)−3,4,5−トリヒドロキシ−6−(ヒドロキシメチル)テトラヒドロピラン−2−イル]オキシ−フェニル]安息香酸。
MeOH(70mL)中の[3−[3−メチル−4−[(2R,3R,4S,5S,6S)−3,4,5−トリヒドロキシ−6−(ヒドロキシメチル)テトラヒドロピラン−2−イル]オキシ−フェニル]ベンゾアート(0.222g、0.55mmol)の溶液に、0.2MのNaOH(30mL)を添加した。反応物を室温にて一晩攪拌した。DOWEX 50WX4−100イオン交換樹脂を添加した。15分後、樹脂を濾過してMeOHで洗浄し、次いで濾液を減圧下で濃縮して表題化合物(0.2025g、94%)を白色固体として得た。LCMS(ESI,M + Na =413.3);H NMRδ ppm (d−MeOD;2.31 (s, 3 H) 3.61 (ddd, J=9.78, 5.09, 2.74 Hz, 1 H) 3.69 − 3.84 (m, 3 H) 3.97 (dd, J=9.39, 3.52 Hz, 1 H) 4.08 (dd, J=3.33, 1.76 Hz, 1 H) 5.56 (d, J=1.96 Hz, 1 H) 7.31 (d, J=8.22 Hz, 1 H) 7.39 − 7.48 (m, 2 H) 7.51 (t, J=7.83 Hz, 1 H) 7.76 − 7.84 (m, 1 H) 7.95 (dt, J=7.83, 1.37 Hz, 1 H) 8.21 (t, J=1.76 Hz, 1 H))。
Figure 2016520618
(スキームIII)
実施例3.3−[3−メチル−4−[(2R,4R,4S,5S,6S)−3,4,5−トリヒドロキシ−6−(ヒドロキシメチル)テトラヒドロピラン−2−イル]オキシ−フェニル]−N−(4−ピリジル)ベンズアミド。
N2雰囲気下にて0℃に冷却した、DMF(5mL)中の3−[3−メチル−4−[(2R,3R,4S,5S,6S)−3,4,5−トリヒドロキシ−6−(ヒドロキシメチル)テトラヒドロピラン−2−イル]オキシ−フェニル]安息香酸(0.039g、0.1mmol)及びHATU(0.046g、0.12mmol)の攪拌溶液に、4−アミノピリジン(0.011g、0.12mmol)及びDIPEA(0.054mL、0.3mmol)を添加した。反応物を室温まで暖め、一晩攪拌した。溶媒を減圧下で除去し、残留物を逆相HPLC(5−85% アセトニトリル/水/0.05%TFA)により精製した。純粋なフラクションを組み合わせて凍結乾燥し、白色粉末(0.047g、100%)として表題化合物を得た。LCMS (ESI, M + H = 467.3);H NMRδ ppm (d−MeOD;2.34 (s, 3 H) 3.60 (ddd, J=9.78, 5.28, 2.54 Hz, 1 H) 3.68 − 3.85 (m, 3 H) 3.98 (dd, J=9.59, 3.33 Hz, 1 H) 4.09 (dd, J=3.33, 1.76 Hz, 1 H) 5.58 (d, J=1.57 Hz, 1 H) 7.34 (d, J=8.61 Hz, 1 H) 7.44 − 7.58 (m, 2 H) 7.63 (t, J=7.63 Hz, 1 H) 7.84 − 8.00 (m, 2 H) 8.19 − 8.27 (m, 1 H) 8.37 − 8.45 (m, 2 H) 8.62 − 8.72 (m, 2 H))。
実施例4.3−[3−メチル−4−[(2R,3R,4S,5S,6S)−3,4,5−トリヒドロキシ−6−(ヒドロキシメチル)テトラヒドロピラン−2−イル]オキシ−フェニル]−N−(3−ピリジル)ベンズアミド。
3−アミノピリジンを用いて実施例3と同様に合成して、(0.043g、94%)を得た。LCMS (ESI, M + H = 467.3);H NMRδ ppm (d−MeOD;2.33 (s, 3 H) 3.61 (m, 1 H) 3.76 (m, 3 H) 3.97 (d, J=9.39 Hz, 1 H) 4.08 (m, 1 H) 5.57 (d, 1 H) 7.33 (d, J=6.26 Hz, 1 H) 7.43 − 7.56 (m, 2 H) 7.61 (m, 1 H) 7.85 (m, 1 H) 7.94 (m, 2 H) 8.22 (m, 1 H) 8.55 (m, 1 H) 8.66 (d, J=6.26 Hz, 1 H) 9.47 (m, 1 H))。
Figure 2016520618
(スキームIV)
実施例5.(2S,3S,4S,5R,6R)−2−(ヒドロキシメチル)−6−[2−メチル−4−[4−(5−メチル−1,3,4−オキサジアゾール−2−イル)フェニル]フェノキシ]テトラヒドロピラン−3,4,5−トリオール。
2−メチル−5−[4−(4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロラン−2−イル)フェニル]−1,3,4−オキサジアゾール(Boron Molecularから購入)を使用して、実施例1と同様にして合成した。LCMS (ESI, M + H = 429.3);H NMRδ ppm (d−MeOD;2.28 (s, 3 H) 2.63 (s, 3 H) 3.53 − 3.65 (m, 1 H) 3.70 − 3.88 (m, 3 H) 3.98 (dd, J=9.59, 3.33 Hz, 1 H) 4.09 (dd, J=3.13, 1.96 Hz, 1 H) 5.57 (d, J=1.17 Hz, 1 H) 7.24 (d, J=8.22 Hz, 1 H) 7.38 − 7.45 (m, 2 H) 7.48 (s, 1 H) 7.69 (m, J=8.61 Hz, 1.5 H) 8.02 (m, J=8.22 Hz, 1.5 H))。
実施例6.(2S,3S,4S,5R,6R)−2−(ヒドロキシメチル)−6−[2−メチル−4−[3−(5−メチル−1,3,4−オキサジアゾール−2−イル)フェニル]フェノキシ]テトラヒドロピラン−3,4,5−トリオール。
[3−(5−メチル−1,3,4−オキサジアゾール−2−イル)フェニル]ボロン酸(Apollo Scientificから購入)を使用して、実施例1と同様にして合成した。LCMS (ESI, M + H = 429.3);H NMRδ ppm (d−MeOD;2.08 (s, 1.5 H) 2.32 (s, 1.5 H) 2.33 (s, 1.5 H) 2.65 (s, 1.5 H) 3.55 − 3.65 (m, 1 H) 3.69 − 3.83 (m, 3 H) 3.98 (dt, J=9.49, 2.69 Hz, 1 H) 4.06 − 4.12 (m, 1 H) 5.54 − 5.60 (m, 1 H) 7.27 − 7.38 (m, 1 H)7.44− 7.65 (m, 3 H) 7.75 − 7.98 (m, 2 H) 8.07 − 8.25 (m, 1 H))。
実施例7.7−[3−メチル−4−[(2R,3R,4S,5S,6S)−3,4,5−トリヒドロキシ−6−(ヒドロキシメチル)テトラヒドロピラン−2−イル]オキシ−フェニル]−2H−イソキノリン−1−オン。
[4,5−ジアセトキシ−6−(アセトキシメチル)−2−[2−メチル−4−(4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロラン−2−イル)フェノキシ]テトラヒドロピラン−3−イル]アセテート(Han et.al.,J.Med.Chem.2012,55,3945−3959)及び7−ブロモ−2H−イソキノリン−1−オン(AstaTechから購入)を使用して、実施例1と同様にして合成した。LCMS (ESI, M + H = 414.3);H NMRδ ppm (d−MeOD;2.32 (s, 3 H) 3.57 − 3.67 (m, 1 H) 3.70 − 3.85 (m, 3 H) 3.94 − 4.02 (m, 1 H) 4.05 − 4.13 (m, 1 H) 5.57 (d, J=1.57 Hz, 1 H) 6.70 (d, J=7.00 Hz, 1 H) 7.17 (d, J=7.04 Hz, 1 H) 7.33 (d, J=8.22 Hz, 1 H) 7.54 (s, 2 H) 7.70 (d, J=8.61 Hz, 1 H) 7.89 − 8.04 (m, 1 H) 8.49 (d, J=1.96 Hz, 1 H))。
Figure 2016520618
(スキームV)
実施例8.メチル2−[7−[3−メチル−4−[(2R,3R,4S,5S,6S)−3,4,5−トリヒドロキシ−6(ヒドロキシメチル)テトラヒドロピラン−2−イル]オキシ−フェニル]−1−オキソ−2−イソキノリル]アセテート。
雰囲気下にて0℃に冷却した、DMF(5mL)中の[4,5−ジアセトキシ−6−(アセトキシメチル)−2−[2−メチル−4−(1−オキソ−2H−イソキノリン−7−イル)フェノキシ]テトラヒドロピラン−3−イル]アセテート(0.116g、0.2mmol)の溶液に、NaH(0.024g、0.6mmol、鉱油中に60%分散)をゆっくりと添加した。10分後、メチル−2−ブロモ酢酸(0.018mL、0.19mmol)を添加し、反応物をN雰囲気下にて0℃で1時間攪拌した。溶媒を高真空下で除去し、残留物をMeOH(5mL)中に溶解させた後、0.02MのNaOMe/MeOH(3mL)を添加し、反応物を室温にて一晩攪拌した。DOWEX 50WX4−100イオン交換樹脂を添加した。15分後、樹脂を濾過してMeOHで洗浄し、次いで濾液を減圧下で濃縮した。残留物をシリカゲルクロマトグラフィー(0−20% MeOH/CHCl)で精製し、表題生成物(0.0558g、57%)を白色固体として得た。LCMS (ESI, M + H = 486.3);H NMRδ ppm (d−MeOD;2.32 (s, 3 H) 3.61 (ddd, J=9.68, 4.99, 2.54 Hz, 1 H) 3.68 − 3.85 (m, 3 H) 3.78 (s, 3H) 3.98 (dd, J=9.59, 3.33 Hz, 1 H) 4.04 − 4.14 (m, 1 H) 4.82 (s, 2 H) 5.53 − 5.62 (m, 1 H) 6.72 (d, J=7.04 Hz, 1 H) 7.32 (dd, J=7.83, 3.91 Hz, 2 H) 7.44 − 7.58 (m, 2 H) 7.70 (d, J=8.22 Hz, 1 H) 7.97 (dd, J=8.22, 1.96 Hz, 1 H) 8.43 − 8.49 (m, 1 H))。
Figure 2016520618
(スキームVI)
実施例9.2−[7−[3−メチル−4−[(2R,3R,4S,5S,6S)−3,4,5−トリヒドロキシ−6−(ヒドロキシメチル)テトラヒドロピラン−2−イル]オキシ−フェニル]−1−オキソ−2−イソキノリル]酢酸。
メチル2−[7−[3−メチル−4−[(2R,3R,4S,5S,6S)−3,4,5−トリヒドロキシ−6(ヒドロキシメチル)テトラヒドロピラン−2−イル]オキシ−フェニル]−1−オキソ−2−イソキノリル]アセテート(0.050g、0.1mmol)を使用して、実施例2の類似手順に従い、表題生成物を白色固体(0.045g、96%)として得た。LCMS (ESI, M + H = 472.3);H NMRδ ppm (d−MeOD;2.32 (s, 3 H) 3.61 (ddd, J=9.59, 5.28, 2.35 Hz, 1 H) 3.67 − 3.86 (m, 3 H) 3.98 (dd, J=9.59, 3.33 Hz, 1 H) 4.08 (dd, J=3.33, 1.76 Hz, 1 H) 4.79 (s, 2 H) 5.50 − 5.62 (m, 1 H) 6.72 (d, J=7.43 Hz, 1 H) 7.32 (dd, J=8.02, 2.93 Hz, 2 H) 7.44 − 7.59 (m, 2 H) 7.70 (d, J=8.22 Hz, 1 H) 7.97 (dd, J=8.22, 1.96 Hz, 1 H) 8.44 − 8.55 (m, 1 H))。
Figure 2016520618
(スキームVII)
実施例10.2−[7−[3−メチル−4−[(2R,3R,4S,5S,6S)−3,4,5−トリヒドロキシ−6−(ヒドロキシメチル)テトラヒドロピラン−2−イル]オキシ−フェニル]−1−オキソ−2−イソキノリル]−N−(3−ピリジル)アセトアミド。
2−[7−[3−メチル−4−[(2R,3R,4S,5S,6S)−3,4,5−トリヒドロキシ−6−(ヒドロキシメチル)テトラヒドロピラン−2−イル]オキシ−フェニル]−1−オキソ−2−イソキノリル]酢酸(0.024g、0.05mmol)及び3−アミノピリジンを使用して、実施例3の類似手順に従い、表題化合物(22mg、81%)を白色固体として得た。LCMS (ESI, M + H = 548.4);H NMRδ ppm (d−MeOD;2.32 (s, 3 H) 3.55 − 3.66 (m, 1 H) 3.66 − 3.85 (m, 3 H) 3.97 (dd, J=9.59, 3.33 Hz, 1 H) 4.08 (dd, J=3.13, 1.96 Hz, 1 H) 4.96 (s, 2 H) 5.46 − 5.63 (m, 1 H) 6.77 (d, J=7.04 Hz, 1 H) 7.27 − 7.44 (m, 2 H) 7.46 − 7.58 (m, 2 H) 7.73 (d, J=8.22 Hz, 1 H) 7.88 (dd, J=8.61, 5.48 Hz, 1 H) 8.00 (dd, J=8.22, 1.96 Hz, 1 H) 8.42 (dd, J=8.61, 1.17 Hz, 1 H) 8.49 (s, 2 H) 9.18 − 9.29 (m, 1 H))。
実施例11.2−[7−[3−メチル−4−[(2R,3R,4S,5S,6S)−3,4,5−トリヒドロキシ−6−(ヒドロキシメチル)テトラヒドロピラン−2−イル]オキシ−フェニル]−1−オキソ−2−イソキノリル]−N−(4−ピリジル)アセトアミド。
4−アミノピリジンを用いて実施例10の類似手順に従い、表題化合物(13.3mg、52%)を得た。LCMS (ESI, M + H = 548.4);H NMRδ ppm (d−MeOD;2.32 (s, 3 H) 3.60 (ddd, J=9.78, 5.09, 2.74 Hz, 1 H) 3.67 − 3.84 (m, 3 H) 3.97 (dd, J=9.59, 3.33 Hz, 1 H) 4.08 (dd, J=3.33, 1.76 Hz, 1 H) 5.00 (s, 2 H) 5.57 (d, J=1.57 Hz, 1 H) 6.78 (d, J=7.43 Hz, 1 H) 7.38 (d, J=7.43 Hz, 2 H) 7.33 (d, J=8.61 Hz, 1 H) 7.49 − 7.58 (m, 2 H) 7.75 (d, J=8.22 Hz, 1 H) 8.01 (dd, J=8.41, 2.15 Hz, 1 H) 8.18 (m, J=7.04 Hz, 2 H) 8.49 (d, J=1.96 Hz, 1 H) 8.64 (m, J=7.43 Hz, 2 H))。
実施例12.2−[2−(4−メチルピペラジン−1−イル)−2−オキソ−エチル]−7−[3−メチル−4−[(2R,3R,4S,5S,6S)−3,4,5−トリヒドロキシ−6−(ヒドロキシメチル)テトラヒドロピラン−2−イル]オキシ−フェニル]イソキノリン−1−オン。
1−メチルピペラジンを使用して実施例10の類似手順に従い、表題化合物(25.9mg、88%)を得た。LCMS (ESI, M + H = 554.4);H NMRδ ppm (d−MeOD;2.33 (s, 3 H) 2.99 (s, 3 H) 3.26 (dt, J=3.23, 1.71 Hz, 1 H) 3.34 − 3.42 (m, 1 H) 3.49 (dd, J=3.52, 1.57 Hz, 1 H) 3.61 (ddd, J=9.78, 5.28, 2.54 Hz, 3 H) 3.70 − 3.86 (m, 4 H) 3.97 (dd, J=9.59, 3.33 Hz, 2 H) 4.08 (dd, J=3.52, 1.96 Hz, 2 H) 4.81 (s, 1 H) 5.57 (d, J=1.96 Hz, 1 H) 6.75 (d, J=7.43 Hz, 1 H) 7.20 − 7.40 (m, 3 H) 7.45 − 7.59 (m, 2 H) 7.72 (d, J=8.22 Hz, 1 H) 7.99 (dd, J=8.22, 1.96 Hz, 1 H) 8.49 (d, J=1.96 Hz, 1 H))。
実施例13.N−(2−アミノエチル)−2−[7−[3−メチル−4−[(2R,3R,4S,5S,6S)−3,4,5−トリヒドロキシ−6−(ヒドロキシメチル)テトラヒドロピラン−2−イル]オキシ−フェニル]−1−オキソ−2−イソキノリル]アセトアミド。
1,2−ジアミノエタンを使用して実施例10の類似手順に従い、表題化合物(11.2mg、55%)を得た。LCMS (ESI, M + H = 514.4);H NMRδ ppm (d−MeOD;2.33 (s, 3 H) 3.11 (t, J=5.67 Hz, 2 H) 3.54 (t, J=5.67 Hz, 2 H) 3.56 − 3.67 (m, 1 H) 3.68 − 3.84 (m, 3 H) 3.97 (dd, J=9.59, 3.33 Hz, 1 H) 4.08 (dd, J=3.33, 1.76 Hz, 1 H) 4.73 (s, 2 H) 5.48 − 5.64 (m, 1 H) 6.78 (d, J=7.43 Hz, 1 H) 7.34 (d, J=7.83 Hz, 2 H) 7.46 − 7.59 (m, 2 H) 7.74 (d, J=8.22 Hz, 1 H) 8.00 (dd, J=8.22, 1.96 Hz, 1 H) 8.50 (s, 1 H))。
Figure 2016520618
(スキームVIII)
実施例14.2−(2−ジメチルアミノエチル)−7−[3−メチル−4−[(2R,3R,4S,5S,6S)−3,4,5−トリヒドロキシ−6−(ヒドロキシメチル)テトラヒドロピラン−2−イル]オキシ−フェニル]イソキノリン−1−オン。
[4,5−ジアセトキシ−6−(アセトキシメチル)−2−[2−メチル−4−(1−オキソ−2H−イソキノリン−7−イル)フェノキシ]テトラヒドロピラン−3−イル]アセテート(0.1mmol)、及び2−ブロモ−N,N−ジメチル−エタンアミン(0.1mmol)を使用して、実施例8の類似手順に従い、表題化合物(0.0426g、88%)を得た。LCMS (ESI, M + H = 485.4);H NMRδ ppm (d−MeOD;2.33 (s, 3 H) 3.05 (s, 6 H) 3.52 − 3.67 (m, 3 H) 3.68 − 3.84 (m, 3 H) 3.97 (dd, J=9.39, 3.52 Hz, 1 H) 4.08 (dd, J=3.33, 1.76 Hz, 1 H) 4.46 (t, J=5.87 Hz, 2 H) 5.47 − 5.64 (m, 1 H) 6.80 (d, J=7.43 Hz, 1 H) 7.38 (d, J=7.43 Hz, 1 H) 7.34 (d, J=8.61 Hz, 1 H) 7.47 − 7.59 (m, 2 H) 7.73 (d, J=8.61 Hz, 1 H) 8.01 (dd, J=8.41, 1.76 Hz, 1 H) 8.49 − 8.60 (m, 1 H))。
実施例15.7−[3−メチル−4−[(2R,3R,4S,5S,6S)−3,4,5−トリヒドロキシ−6−(ヒドロキシメチル)テトラヒドロピラン−2−イル]オキシ−フェニル]−2−(4−ピリジルメチル)イソキノリン−1−オン。
4−(ブロモメチル)ピリジンを使用して、実施例14の類似手順に従い、表題化合物(0.046g、92%)を得た。LCMS (ESI, M + H = 505.4);H NMRδ ppm (d−MeOD;2.32 (s, 3 H) 3.53 − 3.66 (m, 1 H) 3.67 − 3.83 (m, 3 H) 3.96 (dd, J=9.59, 3.33 Hz, 1 H) 4.07 (dd, J=3.13, 1.96 Hz, 1 H) 5.52 (s, 2 H) 5.56 (s, 1 H) 6.84 (d, J=7.43 Hz, 1 H) 7.33 (d, J=8.61 Hz, 1 H) 7.44 − 7.57 (m, 3 H) 7.70 − 7.86 (m, 3 H) 8.02 (dd, J=8.22, 1.96 Hz, 1 H) 8.49 (s, 1 H) 8.73 (d, J=6.65 Hz, 2 H))。
実施例16.7−[3−メチル−4−[(2R,3R,4S,5S,6S)−3,4,5−トリヒドロキシ−6−(ヒドロキシメチル)テトラヒドロピラン−2−イル]オキシ−フェニル]−2−(3−ピリジルメチル)イソキノリン−1−オン。
3−(ブロモメチル)ピリジンを使用して、実施例14の類似手順に従い、表題化合物(0.046g、92%)を得た。LCMS (ESI, M + H = 505.4);H NMRδ ppm (d−MeOD;2.32 (s, 3 H) 3.51 − 3.66 (m, 1 H) 3.66 − 3.85 (m, 3 H) 3.97 (dd, J=9.59, 3.33 Hz, 1 H) 4.08 (dd, J=3.13, 1.57 Hz, 1 H) 5.42 (s, 2 H) 5.56 (s, 1 H) 6.80 (d, J=7.43 Hz, 1 H) 7.33 (d, J=8.22 Hz, 1 H) 7.43 − 7.61 (m, 3 H) 7.72 (d, J=8.22 Hz, 1 H) 7.89 (dd, J=8.02, 5.67 Hz, 1 H) 7.99 (dd, J=8.41, 1.76 Hz, 1 H) 8.42 (d, J=8.22 Hz, 1 H) 8.46 − 8.54 (m, 1 H) 8.71 (d, J=5.48 Hz, 1 H) 8.86 (s, 1 H))。
Figure 2016520618
(スキームIX)
実施例17−SM。5−ブロモ−N−メチル−3−ウレイド−チオフェン−2−カルボキサミド。
メチル5−ブロモ−3−ウレイド−チオフェン−2−カルボキシレート (Han et.al.,J.Med.Chem.2012,55,3945−3959)(0.5g)を、EtOH中で33%メチルアミン40mLと室温で一晩攪拌した。溶媒を減圧下で除去し、残留物をCHCl中で粉砕した。沈殿を濾過して乾燥させ、表題生成物を白色固体(0.26g)として得た。LCMS(ESI,M+Na=300.1)。
実施例17.N−メチル−5−[3−メチル−4−[(2R,3R,4S,5S,6S)−3,4,5−トリヒドロキシ−6−(ヒドロキシメチル)テトラヒドロピラン−2−イル]オキシ−フェニル]−3−ウレイド−チオフェン−2−カルボキサミド。
5−ブロモ−Nメチル−3−ウレイド−チオフェン−2−カルボキサミドを使用して、実施例7と同様にして合成し、表題化合物を白色粉末として得た(19mg)。LCMS (ESI, M + H = 468.3);H NMRδ ppm (d−MeOD;2.27 (s, 3 H) 2.87 (s, 3 H) 3.52 − 3.61 (m, 1 H) 3.76 (d, J=1.17 Hz, 3 H) 3.91 − 3.99 (m, 1 H) 4.03 − 4.09 (m, 1 H) 5.56 (d, J=1.17 Hz, 1 H) 7.27 (m, 1 H) 7.47 (m, 2 H) 8.06 (s, 1 H))。
Figure 2016520618
(スキームX)
実施例18−19の導入
雰囲気下にて、アセトニトリル(20mL)中の[(2R,3R,4S,5R,6S)−3,4,5−トリベンジルオキシ−6−(ベンジルオキシメチル)テトラヒドロピラン−2−イル]アセテート(1.164g、2mmol)溶液に、BF・OEt(0.05mL、0.4mmol)を0℃で添加した。TLCにより完了が確認されるまで、前記混合物を室温にて攪拌した。溶媒を減圧下で除去し、得られた残留物をジクロロメタンと水で分画した。有機層を収集してNaSOで乾燥させ、濃縮した。残留物を、EtOAc/ヘキサン勾配を使用してシリカゲルクロマトグラフィーにより精製し、(2R,3S,4R,5R,6S)−3,4,5−トリベンジルオキシ−6−(ベンジルオキシメチル)テトラヒドロピラン−2−カルボニトリル(0.560g)を収率51%で得た。MS(ESI):実測値[M+Na],572.2。
−78℃にて、DIBAL/ヘキサン(1.0M、0.52mL)を、CHCl(5mL)の(2R,3S,4R,5R,6S)−3,4,5−トリベンジルオキシ−6−(ベンジルオキシメチル)テトラヒドロピラン−2−カルボニトリル(0.258g、0.47mmol)溶液中に滴加した。次に、混合物を−40℃まで1時間ゆっくりと温めた。0.5Nの塩酸を使用して反応をクエンチし、EtOAcを抽出に使用した。有機層を収集してNaSOで乾燥させ、濃縮して、更に精製することなく次工程のための粗生成物として、(2S,3R,4S,5R,6S)−3,4,5−トリベンジルオキシ−6−(ベンジルオキシメチル)テトラヒドロピラン−2−カルバルデヒド(0.235g)を得た。エーテル(5mL)中に5−ブロモ−2−ヨードトルエン(0.42mL、3.0mmol)を含有する別のフラスコに、−78℃でBuLi/ヘキサン(2.5M、1.0mL)を添加した。1時間後、(2S,3R,4S,5R,6S)−3,4,5−トリベンジルオキシ−6−(ベンジルオキシメチル)テトラヒドロピラン−2−カルバルデヒド(0.235g)を添加した。前記混合物を−20℃まで、1時間40分にわたりゆっくりと温めた。0.5Nの塩酸を使用して反応をクエンチし、EtOAcを抽出に使用した。有機層を収集してNaSOで乾燥させ、濃縮した。得られた残留物を、溶出液としてEtOAct/ヘキサン勾配でシリカゲルクロマトグラフィーにより精製し、(4−ブロモ−2−メチル−フェニル)−[(2R,3R,4S,5R,6S)−3,4,5−トリベンジルオキシ−6−(ベンジルオキシメチル)テトラヒドロピラン−2−イル]メタノール(A)(0.130g)を収率38%で得た。MS(ESI):実測値[M+Na+],745.4。
窒素雰囲気下にて、ジオキサン/水(5mL/1mL)の中のA(0.130g、0.18mmol)、N−メチル−3−(4,4,5,5−テトラメチル−[1,3,2]ジオキサボロラン−2−イル)−ベンズアミド(0.071g、0.27mmol)、炭酸セシウム(0.176g、0.54mmol)及びテトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0.021g、0.018mmol)の混合物を80℃で加熱して、1時間攪拌した。溶媒を除去して、得られた残留物をシリカゲルクロマトグラフィーにより精製して、3−[4−[(R)−ヒドロキシ−[(2R,3R,4S,5R,6S)−3,4,5−トリベンジルオキシ−6−(ベンジルオキシメチル)テトラヒドロピラン−2−イル]メチル]−3−メチル−フェニル]−N−メチル−ベンズアミド(B)(0.046g)、及び3−[4−[(S)−ヒドロキシ−[(2R,3R,4S,5R,6S)−3,4,5−トリベンジルオキシ−6−(ベンジルオキシメチル)テトラヒドロピラン−2−イル]メチル]−3−メチル−フェニル]−N−メチル−ベンズアミド(C)(0.055g)を得た。MS(ESI):実測値[M+Na+],800.6。
MeOH(5mL)中の中間体B(0.046g、0.059mmol)及びPd/C(10重量%)(0.050g、0.024mmol)をH2雰囲気下で一晩攪拌した。Pd/Cを濾過し、濾液を減圧下で濃縮した。得られた残留物をHPLC(C18、15150 mmカラム;溶出液;アセトニトリル/水(0.05%TFA)により精製し、実施例18A(0.020g)を収率81%で得た。実施例19もまた、生成物として単離した(0.0030g)。中間体Bの同一手順に従い、中間体Cを同じ方法で実施例18B及び19に転換した。
実施例18A.3−[4−[(R)−ヒドロキシ−[(2R,3R,4S,5S,6S)−3,4,5−トリヒドロキシ−6−(ヒドロキシメチル)テトラヒドロピラン−2−イル]メチル]−3−メチル−フェニル]−N−メチル−ベンズアミド。
LCMS (ESI, M + Na = 440.3);H NMRδ ppm (d−MeOD;2.51 (s, 3 H) 2.95 (s, 3 H) 3.57 − 3.78 (m, 4 H) 4.00 − 4.07 (m, 1 H) 4.10 (dd, J=6.85, 2.54 Hz, 1 H) 4.25 (t, J=2.93 Hz, 1 H) 5.24 (d, J=6.65 Hz, 1 H) 7.45 − 7.57 (m, 3 H) 7.62 (d, J=8.22 Hz, 1 H) 7.71 − 7.83 (m, 2 H) 8.07 (t, J=1.56 Hz, 1 H))。
実施例18B.3−[4−[(S)−ヒドロキシ−[(2R,3R,4S,5S,6S)−3,4,5−トリヒドロキシ−6−(ヒドロキシメチル)テトラヒドロピラン−2−イル]メチル]−3−メチル−フェニル]−N−メチル−ベンズアミド。
LCMS (ESI, M + Na = 440.3);H NMRδ ppm (d−MeOD;2.51 (s, 3 H) 2.95 (s, 3 H) 3.56 (dd, J=1.00 Hz, 1 H) 3.67 (m, 1 H) 3.70 − 3.82 (m, 3 H) 3.91 (m, 1 H) 4.10 (dd, J=9.00, 1.96 Hz, 1 H) 5.28 (d, J=8.61 Hz, 1 H) 7.34 − 7.63 (m, 4 H) 7.69 − 7.90 (m, 2 H) 8.07 (s, 1 H))。
注:18Aに対するRの立体化学、及び18B対するSの立体化学の割り当ては任意でしかなく、暫定的に割り当てられるが確認はされてない。
実施例19.N−メチル−3−[3−メチル−4−[[(2R,3R,4R,5S,6S)−3,4,5−トリヒドロキシ−6−(ヒドロキシメチル)テトラヒドロピラン−2−イル]メチル]フェニル]ベンズアミド。
LCMS (ESI, M + H = 402.3);H NMRδ ppm (d−MeOD;2.44 (s, 3 H) 2.95 (s, 3 H) 3.04 (d, J=7.43 Hz, 2 H) 3.69 (m, 3 H) 3.83 (m, 2 H) 3.86 − 3.92 (m, 1 H) 4.04 − 4.21 (m, 1 H) 7.31 (d, J=7.83 Hz, 1 H) 7.42 − 7.47 (m, 1 H) 7.50 (m, 2 H) 7.75 (m, 2 H) 8.05 (s, 1 H))。
実施例20.[(2S,3R,4S,5R,6R)−3,4,5−トリアセトキシ−6−[2−メチル−4−[3−(メチルカルバモイル)フェニル]フェノキシ]テトラヒドロピラン−2−イル]メチルアセテート。
N−メチル−3−[3−メチル−4−[(2R,3R,4S,5S,6S)−3,4,5−トリヒドロキシ−6−(ヒドロキシメチル)テトラヒドロピラン−2−イル]オキシ−フェニル]ベンズアミド(Han et.al.,J.Med.Chem.2012,55,3945−3959)(0.072g、0.178 mmol)を、無水ピリジン(1mL)及び無水酢酸(1mL)中に溶解させた。溶媒を減圧下で除去し、残留物を逆相HPLC(5−95% アセトニトリル/水/0.05%TFA)により精製した。純粋なフラクションを組み合わせて凍結乾燥させ、白色粉末として表題化合物を得た(0.063g)。LCMS (ESI, M + Na = 594.3);H NMRδ ppm (d−DMSO;1.94 (s, 3 H) 2.00 (s, 3 H) 2.05 (s, 3 H) 2.16 (s, 3 H) 2.32 (s, 3 H) 2.81 (d, J=4.30 Hz, 3 H) 3.93 − 4.11 (m, 2 H) 4.19 (dd, J=12.13, 5.09 Hz, 1 H) 5.22 (t, J=9.98 Hz, 1 H) 5.33 − 5.45 (m, 2 H) 5.80 (s, 1 H) 7.23 (d, J=8.61 Hz, 1 H) 7.46 − 7.65 (m, 3 H) 7.77 (d, J=7.83 Hz, 2 H) 8.07 (s, 1 H) 8.54 (d, J=4.30 Hz, 1 H))。
Figure 2016520618
(スキームXI)
実施例21.[(2S,3S,4S,5R,6R)−3,4,5−トリヒドロキシ−6−[2−メチル−4−[3−(メチルカルバモイル)フェニル]フェノキシ]テトラヒドロピラン−2−イル]リン酸二水素メチル。
Nメチル−3−[3−メチル−4−[(2R,3R,4S,5S,6S)−3,4,5−トリヒドロキシ−6−(ヒドロキシメチル)テトラヒドロピラン−2−イル]オキシ−フェニル]ベンズアミド(Han et.al.,J.Med.Chem.2012,55,3945−3959)(0.20g,0.5mmol)をリン酸トリメチル(5mL)及び水(9μL、0.5mmol)中に溶解させた。反応物を0℃まで冷却し、三塩化ホスホリル(142μL、1.5mmol)をゆっくりと添加して、0℃にて3時間攪拌した。反応物にクラッシュアイス、及び次いで濃縮アンモニアを添加して中和した。溶媒を減圧下で除去し、残留物を逆相HPLC(5−95% アセトニトリル/水/0.05%TFA)により精製した。純粋なフラクションを組み合わせて凍結乾燥させ、白色粉末として表題化合物を得た(0.070g)。LCMS (ESI, M + H = 484.3);H NMRδ ppm (d−DMSO;2.26 (s, 3 H) 2.81 (d, J=4.70 Hz, 3 H) 3.42 − 3.68 (m, 3 H) 3.75 (dd, J=9.00, 3.13 Hz, 1 H) 3.86 − 3.97 (m, 2 H) 4.03 (dd, J=9.78, 5.87 Hz, 1 H) 5.45 (d, J=1.96 Hz, 1 H) 7.24 (d, J=8.61 Hz, 1 H) 7.43 − 7.60 (m, 3 H) 7.76 (dd, J=7.43, 1.57 Hz, 2 H) 8.06 (s, 1 H) 8.56 (d, J=4.30 Hz, 1 H))。
Figure 2016520618
(スキームXII)
実施例22.[(2S,3S,4S,5R,6R)−3,4,5−トリヒドロキシ−6−[2−メチル−4−[3−(メチルカルバモイル)フェニル]フェノキシ]テトラヒドロピラン−2−イル]メチル2−ジメチルアミノアセテート。
0℃にて、TMSCl(0.35mL、2.75mmol)をゆっくりと、DMF(2mL)中のN−メチル−3−[3−メチル−4−[(2R,3R,4S,5S,6S)−3,4,5−トリヒドロキシ−6−(ヒドロキシメチル)テトラヒドロピラン−2−イル]オキシ−フェニル]ベンズアミド(Han et.al.,J.Med.Chem.2012,55,3945−3959)、(0.202g、0.5mmol)及びEtN(0.38mL、2.75mmol)の溶液に添加した。前記混合物を室温にて3.5時間攪拌し、次いでEtOAcと水で分画した。有機層を収集してNaSOで乾燥させ、濃縮した。得られた残留物にアセトン(1mL)及びMeOH(1.5mL)を添加した。次に、前記混合物を0℃に冷却しながらAcOH(0.055mL、0.96mmol)を添加した。前記混合物を室温にて9時間攪拌し、NaHCO(0.16g、1.9mmol)を添加した。溶媒を除去した。得られた残留物を、溶出液としてEtOAc/ヘキサン勾配を用いてシリカゲルクロマトグラフィーにより精製し、3−[4−[(2R,3R,4S,5R,6S)−6−(ヒドロキシメチル)−3,4,5−トリス(トリメチルシリルオキシ)テトラヒドロピラン−2−イル]オキシ−3−メチル−フェニル]−N−メチル−ベンズアミド(D)、(0.190g)を収率61%で得た。ジクロロメタン(2mL)中のN,N’−ジメチルグリシン塩酸塩(0.0154、0.11mmol)、DMAP(0.0024g、0.02mmol)、PrNEt(0.035mL、0.2mmol)及び中間体D(0.062g、0.1mmol)の混合物に、N,N’−ジイソプロピルカルボジイミド(0.02mL、0.13mmol)を添加した。前記混合物を室温にて一晩攪拌した。溶媒を除去して得られた残留物をアセトニトリル(3mL)中に溶解させた。次に、トリフルオロ酢酸(0.08mL)を0℃にて添加した。前記混合物を0℃にて2時間攪拌した。溶媒を除去して得られた残留物をHPLC(C18、15150mmカラム;溶出液:アセトニトリル/水(0.05%TFA))により精製し、表題化合物(0.015g)を収率31%で得た。LCMS (ESI, M + H = 489.4);H NMRδ ppm (d−MeOD;2.32 (s, 3 H) 2.89 (s, 6 H) 2.95 (s, 3 H) 3.71 − 3.85 (m, 2 H) 3.94 − 4.00 (m, 1 H) 4.06 (d, J=5.48 Hz, 2 H) 4.11 (t, J=2.54 Hz, 1 H) 4.42 (m, 1 H) 4.61 (dd, J=11.74, 1.56 Hz, 1 H) 5.57 (d, J=1.57 Hz, 1 H) 7.23 (d, J=8.61 Hz, 1 H) 7.34 − 7.61 (m, 3 H) 7.66 − 7.88 (m, 2 H) 7.99 − 8.17 (m, 1 H))。
Figure 2016520618

Figure 2016520618

Figure 2016520618

Figure 2016520618

Figure 2016520618
Figure 2016520618

Figure 2016520618
実施例23.実施例1〜22の化合物の生物学的及びin vivo活性
発明者らは、尿路感染症(UTI)の治療及び再発予防のために、経口で有効な、FimH細菌付着のマンノシド低分子アンタゴニストを開発して最適化することを計画した。経口で有効な化合物を決定するのに望ましいエンドポイントは尿及び/または膀胱内で変化しない薬剤であった。第1に、発明者らは潜在能及び望ましい特性を有するビアリールマンノシドを合理的に設計した。これを行うために、置換基の構造活性相関(SAR)を測定した。ビアリール環のオルト置換のFimH活性を評価した。溶解度、LogD及びpKaがヘテロ環では向上した。グリコシド結合への置き換えが代謝安定性及び生物学的利用能を向上する可能性があることが、更に発見された。ビアリール環に対するマンノースの代わりのリンカーを同定した。N−、S−及びC−マンノシドを合成した。急性及び慢性UTIの両方のネズミ動物モデルを使用して、化合物の効能を更に評価した。
発明者らは、X線構造に基づく設計により、分化能が2000倍増加した化合物を開発した。マンノシドは100mg/kgの投与量で6時間、経口化合物の良好な曝露を示し、in vivoでのUTI89細菌のIBC形成を予防する。代謝/加水分解生成物の幾つか(フェノール)が尿内で検出された。重要なことに、マンノシドはin vivoで、抗生物質TMP−SMZに耐性なUTI株を逆に作用させる。血漿及び尿内での、化合物のPKスクリーニングによるCIの低下、t1/2、Vdss(組織曝露)の増加、及び生物学的利用能の向上に関する現行の最適化。また抗菌性を示す現行の効能モデルの開発は、単剤療法として、及び抗生物質と組み合わせて感染後に影響を及ぼす。更に、発明者らはプロドラッグ及び非糖マンノシド模倣物質を最適化している。
50mg/kgのマンノシドZFH−4269(図1A)、ZFH−5254(図1B)、及びZFH−5240(図1C)またはDMSOもしくはPBSを、UTI89で感染させる30分前に動物に経口投与した後、in vivoでのマンノシド治療の効能を評価した。感染から6時間(hpi)経つと、膀胱を取り除いて細菌性CFUの合計を定量化した。マンノシドで治療したコホートの3つ全てにおいて、膀胱での全体のコロニー形成を低下させるという点でのこれらのマンノシドの効能を示す、細菌数の低下が見られた(図1D)。次に、254の類似体を、尿路感染症の同一マウスモデルで評価した。UTI89で感染させる30分前に、10%シクロデキストリン中の25mg/kgのマンノシドZFH−4269(図2A)、1CJ68(図2B)及び1CJ70(図2C)、または10%シクロデキストリンを動物に経口投与した。ZFH269で治療したコホートにおいて、このマンノシドが膀胱での全体のコロニー形成を低下させるという点でのマンノシドの効能を示す、細胞数の低下が見られた(図2D)。
マンノシド化合物FIM−4269、FIM−5240、FIM−5254、FIM−1CJ82及びFIM−1CJ66(図3)を、ラットでの薬学動態について評価した。マンノシドは、経静脈投与では3mg/kg、及び経口投与では10mg/kgの投与量であった。尿及び血漿は15分、30分、1時間、2時間、4時間及び8時間で収集した。経静脈投与の後、FIM−5240の平均血漿濃度が他の4つのマンノシドと比較して最も高く、2.5時間後まで検出限界を超えて残っていた(図4)。経口投与の後、FIM−5240が再び、他のマンノシドと比較して最も良い薬学動態を示し、治療後2時間に、検出限界以下を感じた(図5)。
これらの結果に基づいて、経口のPK調査をマウスで実施した。化合物ZFH−4269(図6A)、ZFH−5254(図6B)、ZFH5240(図6C)及びプロドラッグを50mg/kgで投与し、血漿及び尿サンプルを投与後1、3、6及び8時間後に採取した。図6Dに示す通り、化合物は全て、治療の8時間後に尿内で検出された。化合物240及びプロドラッグは尿内で高レベルの濃度を一貫して維持することが見出され、これは6時間内での予測した最小の有効濃度を、十分に上回っている。合わせて、動物調査で観察された、経口の生物学的利用能及びin vivoの効能の高さは、マンノシドをUTI治療/予防のための有望な治療候補として支持している。
UTI89に感染させる30分前に、10%シクロデキストリン中の25mg/kgのマンノシドZFH269、プロドラッグFIM−4269、ZFH−5254、及びZFH−5240、または10%シクロデキストリンを動物に経口投与した後、in vivoでのマンノシド治療の効能を評価した。感染から6時間(hpi)経つと、膀胱を取り除いて細菌性CFUの合計を定量化した。マンノシドで治療した全てのコホートにおいて、膀胱での全体のコロニー形成を低下させる、これらのマンノシドの効能を示す、細胞数の低下が見られた(図7A)。重要なことに、ZFH269のプロドラッグはZFH269よりも著しく良好な活性を示した。次に、幾つかの異なるプロドラッグを、尿路感染症の同一マウスモデルで評価した。UTI89で感染させる30分前に、10%シクロデキストリン中の25mg/kgのマンノシドZFH−4269、プロドラッグFIM−1233(図8B)、プロドラッグFIM−6123(図8C)及びプロドラッグ269、または10%シクロデキストリンを動物に経口投与した。マンノシドで治療した全てのコホートにおいて、膀胱での全体のコロニー形成を低下させるこれらのマンノシドの効能を示す、細胞数の低下が見られた(図7B)。
実施例24.尿路における尿路病原性大腸菌(UPEC)の病因
臨床的には、UPEC感染症は、尿道を経由して膀胱内に糞便細菌叢が播種された後、内腔表面での比較的単純な細胞外コロニーが形成されることからなることが推定されている。対照的に、尿路のUPEC感染症マウスモデルを用いて、発明者らは、細胞内と細胞外の隙間の両方に関係する、予期しない複雑なUPECの病因について詳しく述べている。伝達、急速凍結・ディープエッチング法及び走査電子顕微鏡、並びに共焦点及び時間差ビデオ顕微鏡を含む種々のイメージング技術と共に、遺伝学的、生化学的及び細胞生物学的アプローチを用いて、発明者らは、UPECはFimH非依存性メカニズム(以下参照)により膀胱の面細胞(facet cell)に進入することを発見した。侵入後、細胞質に細胞内細菌集団(IBC)が形成される。初期の侵入細菌が急速に複製されることで、緩く詰まった桿菌の初期IBCが形成される。細菌は複製を続けて、陽性の過ヨウ素酸シッフ(PAS)染色、及び集団全体における異なる遺伝子の発現を含む、バイオフィルム様の特徴を有する大規模で密に詰まった中間段階の、形態的には球状の細菌であるIBCの形成を進める。IBCが成熟した後、細菌は、バイオマスから分離して、多くの場合繊状になり、近くの細胞に拡散して新しい代のIBCを形成する。したがって、IBC経路は宿主防衛から保護された隙間において、侵入した細菌が大規模に増殖することを促進する。翻訳研究は、大部分のUPEC分離株は、マウスの膀胱に導入されたた際にIBCを形成し、かつ、IBC及び繊状の細菌はヒトUTI患者の尿で発生することを示している。ex vivoでのゲンタマイシン保護アッセイを使用して発明者らにより行われた個体群動態研究は、初期の10個の種菌のうち約10個UPECが、感染後15分以内に膀胱繊維に侵入し、侵入した細菌の1%がIBCを形成し、感染したマウス膀胱あたり、平均100個のIBCが得られたことを示した。これをヒトの場合にあてはめてみると、膀胱内における先天的防御が、膀胱内への大部分の細菌播種を防止して、疾患をもたらさないようにする可能性が最も高い。しかし、IBCカスケードの副次的効果は悩ましいものである。単一の感染細菌の侵入により、IBCの形成による感染の急速な拡大がもたらされる可能性があり、これにより数時間以内に10個まで、更にはそれ以上の数の細菌に複製した後、バイオマスからの細菌が分散し、近くの細胞に拡散してIBCカスケードを再び開始する。本プロセスにより細菌は重要な足掛かりを得ることができる。急性IBCカスケードの細菌の子孫は、マウスモデルを使用して、急性感染症が解決した後、細菌が尿から検出されない場合でも、残存可能な、抗生物質から保護され宿主免疫系からは検出されないと思われる休止状態の細胞内リザーバー(QIR)を形成することが可能であることが示されている。QIR内の細菌は後に、IBC形成、細菌尿及び炎症を呈する再発感染症の種となる可能性がある。
実施例25.治療標的としてのFimH。
UPECの病因を理解するのに鍵となる幾つかの密接な関係がある。FimHの機能をブロックするマンノシド及びピリシド(pilicides)は、細菌の付着及び侵入を防止するため、IBC内における細菌の増幅、並びに新しい代のIBCによる、その後の拡散及び増幅ラウンドの反復を防止する。これらの化合物は、QIRを取り除くかまたは著しく減少させるという結果も有し得る、細菌の拡大を防止することによる強力な治療活性を有し得、結果として感染症再発の素因を低下させ得る。
1型線毛/FimHはUTにおけるUPEC病因に決定的である。
1型線毛は、決定的な膀胱炎の病原性決定因子である。走査及び高解像EM、並びに発明者らにより開発されたマウス膀胱炎モデルを使用することにより、付着性1型線毛細菌は宿主の表層アンブレラ細胞に結合して侵入することが可能である一方で、1型線毛を欠くUPECはそうではないことが示された。膀胱上皮のコロニー形成及び侵入は、膀胱上皮細胞のマンノース残基に結合する、線毛の遠位端に位置するFimHの付着性に依存する。高解像のフリーズドライ/ディープエッチEMにより、FimHは、膀胱の管腔表面上の受容体に直接相互作用することが明らかとなった(図11)。感染した組織培養細胞の標準的なゲンタマイシン保護アッセイ、及び感染した膀胱のex vivoのゲンタマイシン治療は、fimH変異体ではなく、fimH1型線毛による臨床的膀胱炎の分離株が膀胱上皮細胞に侵入することを示した。免疫組織化学及びPfim−gfp転写融合を使用して、1型線毛がIBC内に発現したことが示された。高解像EMを使用して、細菌から放射状に伸び、細胞内のIBC内でマトリックス材料と相互作用する線毛様の繊維もまた、可視化した。in vitroシステムでのバイオフィルム形成に1型線毛が必要であることを示す研究と組み合わせて、これらの結果により1型線毛がIBCの形成及び/または維持を促進するという仮説にたどり着いた。したがって、マウス膀胱に感染する前にアンヒドロテトラサイクリン(AHT)中で増殖させることにより、in vitroでの「プレ−ピリエート(pre−piliate)」UTI89となることができるAHT誘発性fim菌株を構築し、初期の侵入を普通に行うことが可能となる。しかし、マウス内に播種されると、AHTはもはや存在せず、fimの転写は停止し、毛形成が各細菌の分裂の際に弱められる。このシステムを使用すると、最も早いコロニー形成及び侵入が野生型と条件的菌株との間で一致した。しかし、共焦点顕微鏡法により示される通り、条件的菌株は1型線毛を細胞内で作製することができないことでIBCの形成能が消滅し、そのため、後でCFUにより測定すると、病原性が劇的に弱くなった。これらの結果は、表層面細胞内でのUPECの生残及び増殖に1型線毛が必要とされることを強力に示唆している。更に、この条件的変異体はQIRの形成能が著しく損なわれ、QIR内の細菌が子孫であるため、急性のIBCカスケードに依存していることを主張している。
FimH及びそのリガンドの構造研究。
付着性1型線毛は、シャペロン/アッシャー集合経路を介する、多様なグラム陰性菌により作製された付着性繊維ファミリーのプロトタイプとなる構造体である。生化学、変異体研究、核磁気共鳴、及びX線結晶学を使用して、グラム陰性菌のシャペロン/アッシャー経路から集められた、UPECの1型線毛を含む線毛の分子的機序を図に示した(図12)。マンノース受容体に結合したFimHの3次元構造を、UTIの病因における決定的な初期の事象の分子スナップショットを得るために解析した。
FimHはドメインが2つのタンパク質であり、線毛繊維への付着因子に接続する、典型的なピリンドメインに結合した、受容体結合ドメインを有する。(D−マンノピラノシドに結合した)FimHに結合したFimCシャペロンの複合体の構造は2.8Åの解像度で測定した。FimHのマンノース結合部位は、受容体結合ドメインの頂点における、負に荷電した深いポケットである。FimHのポケットは、マンノースへの大規模な水素結合に関与し(図14)、これらは膀胱上皮の内腔表面を覆うウロプラキンのオリゴ糖部位に豊富に存在する。疎水性隆起部が、FimHポケット内での極性相互作用を促進し得るようにマンノース結合ポケットを取り囲む。変異体の研究により、各残基がマンノース結合と病因において重要な意味を持つことが明らかになり、ポケットがUPEC分離株の間で不変である理由を強調している。
抗付着性物質の成長。
UTIのリガンド系アンタゴニストの可能性を高めるために、FimH−マンノース相互作用を更に調査した。オリゴマンノースのキトビオース単位は、FimHのAsn−X−Ser/Thrモチーフにおいて、種々のマンノース誘導体をアスパラギンに架橋させ、結果としてより高い親和結合が得られることが見出された。オリゴマンノース−3との複合体でのFimHの結晶化は、このより高い親和結合のメカニズムを明らかにした。非還元Man4はマンノース結合ポケット内に固定する一方で、GlcNAcはThr51を折り畳み、疎水性チロシンゲートと特異的な相互作用を可能にする。ヘプチルマンノシドはオリゴマンノース−3のGlcNAc末端に似ており、末端を更に伸ばして、結合ポケットの外側での相互作用を増大させ、高い親和結合をもたらす(Kd=5nM)。FimHに対するヘプチルマンノースの高親和性に基づき、UTIのマウスモデルにおける、ヘプチルマンノースの細菌感染低下能力を試験した。まず、膀胱内で形成されたIBCの代わりとしてのバイオフィルム形成を評価した。1mMのヘプチルマンノースはin vitroでのUPECバイオフィルム形成を阻害し、これは、FimH付着因子のマンノース結合特性が、バイオフィルム形成のために必要であることを示唆している。したがって、UPEC株であるUTI89を、マウスの膀胱への播種の前に、ヘプチルマンノースでインキュベーションした。これにより、5mMのヘプチルマンノースにて、感染後6時間で病原性が著しく減衰した。これら化合物の病原性を著しく減衰させる能力は、マンノシドをUTIの治療可能性として確立させる。したがって、細菌のコロニー形成、侵入、IBC形成及び疾患を根本的にブロックするために、FimHの天然受容体に似ているが、親和性及び結合活性が増加した一層強力なマンノシドを、以下に記載する通り開発した。
実施例26.マンノシドは膀胱組織内へのUPECの侵入を阻害し、TMP−SMZの効能を増加させる。
UTIの第一選択治療は伝統的に、TMP−SMZの3日コースであった。慢性/再発UTIを患う女性は多くの場合、再発を防止するためにTMP−SMZを予防で受ける。しかし、このTMP−SMZレジメンへの耐性は急速に拡大している。膀胱組織内への細菌の侵入を防止することで、FimH阻害剤がTMP−SMZとの抗病原性相乗作用をもたらし、かつTMP−SMZ耐性の問題をなくすかまたは回避し得る、という仮説が立てられている。この理論は、3日間TMP−SMZを受けたマウスに、UTI89またはTMP−SMZ株であるPBC−1のいずれかを感染させる、症状発現前の動物モデルで評価した。マウスを、細菌の播種の30分前に6を腹腔内投与して治療し、未処理の動物の対照群と比較した。UTI89またはPBC−1の播種後、細菌CFUを6hpiで定量化した。予想通り、TMP−SMZのみでの治療は、UTI89に感染したマウスにおける細菌量を著しい低下をもたらしたが、TMP−SMZに耐性があるため、PBC−1に効果はなかった。6のみで治療した際、膀胱内の両方の菌株の細菌量が劇的に低下した。二重治療した群では、両方の菌株に対してマンノシドのみ、またはTMP−SMZのみの場合と比較して細菌CFUの著しい低下が見られ、PBC−1で最も顕著であった(図18)。マンノシドの存在は、TMP−SMZの存在下または不存在下において、in vitroでの増殖中におけるいずれかの菌株の増殖または致死効率に、影響を与えなかったことが測定された。したがって、6と組み合わせた際に、TMP−SMZ株であるPBC−1が抗生物質治療に屈したという観測結果は、マンノシドは独自のメカニズムでTMP−SMZの効能を増加させていることを示唆している。TMP−SMZの増殖曲線に基づき、PBC−1は、計算によればTMP及びSMZに対して、それぞれ256μg/mL及び1280μg/mLの最小発育阻止濃度(MIC)を有し、かつ、UTI89は計算によれば、TMPは0.05μg/mL及びSMZは0.25μg/mLのMICを有する。マンノシドの存在は、いずれかの菌株の増殖または致死効率に影響を有しなかった。TMPは尿内で濃縮し、この偶然発見された特徴は、TMP−SMZが数十年にわたり、UTIに対する好ましい抗生物質であった主な理由であることが十分に確立された。定量HPLC−MSを使用して、それぞれ54μg/mL及び270μg/mLのTMP及びSMZで、治療の3日後にマウスの尿内のTMP−SMZの濃度を測定した。TMP濃度は9.95±4.36mg/mL、かつSMZの濃度は67.17±32.51μg/mLであることが測定された。これらの結果は、細菌の侵入を防止することで、6は微生物を膀胱内腔に区分して、微生物をPBC−1のMIC以上のTMP−SMZの濃度にさらし、細菌細胞致死が増加したことを示している。おそらく、TMP−SMZの濃度はUTI89の死滅に必要なMICを超える組織濃度に達するが、PBC−1を死滅させるのに必要な組織レベルには到達しない。これらの結果は、細菌残存における細胞内経路の重要性をはっきりと強調している。免疫系を細胞内のニッチに逃がすことに加え、細菌はまた、臨床的にTMP−SMZ耐性のある菌株により強調される抗生物質への曝露を回避することができる。まとめると、マンノシドは、抑制抗生物質治療において、膀胱組織へのUPECの侵入を阻害し、TMP−SMZの効能を増加させて費用対効果の高い治療を作り上げることによりこれらの女性に恩恵を与えることができ、これにより、医療ミスの割合が低くなると考えられている。
実施例27.マンノシド治療がCAUTIでのIBC形成を低下させる。
根付いた膀胱において、UPECの病原性にFimHが必要であることを確立したため、マンノシル化残基に結合するFimHを妨害するように設計された低分子阻害剤を使用して、マンノシドをCAUTIに対する潜在的な治療標的として調査した。マンノシドと呼ばれる、この低分子ファミリーは近年、急性及び慢性UPEC感染症を予防することが示され、かつ複合治療における抗生物質の効能を強めた。
CAUTIにおけるマンノシドの潜在的治療効果を調査するために、まず、メチル−α−D−マンノピラノシド(メチルマンノース)の阻害効果を、流液中での尿におけるUTI89バイオフィルム形成において評価した。fimHの検出同様に、1%メチルマンノースの存在下で成長したUTI89バイオフィルムは、未治療の対照と比較して、バイオマス(p=0.0022)とバイオフィルム付着性細胞(p=0.0012)を著しく低下させた。メチルマンノースはFimH拮抗剤であるため、これらのデータによりLB培地で形成したバイオフィルムで前述したように、尿内でのバイオフィルム形成に対する、1型線毛の重要な役割が認められる。
次に、疾患進行の指標として、IBC形成並びに埋め込み及び尿路でのコロニー形成を使用して、マンノシド治療の効果をin vivoで評価した。マウスを生理食塩水、またはin vitro及びin vivoでのメチルマンノースより強力である、PBS中の5mg/kgのマンノシド6で、尿路への注入の30分前に腹腔内(i.p.)治療した。カテーテルの埋め込みは、UTI89の経尿播種の直後に行った。IBC形成及び細菌のコロニー形成をLacZ染色、並びにインプラント、膀胱及び腎臓をそれぞれ6hpi及び24phiでCFU計算することにより、分析した。マンノシド治療はインプラントした動物において、6hpiでのIBC形成(p=0.0051)及び膀胱でのコロニー形成(p=0.0114)を低下させ、この治療は細胞内感染症を予防することを示唆している。細胞内のニッチから除外されてはいるが、UPECは、生理食塩水で治療した動物と比較的似たレベル(p=0.0547)で、インプラントの表面にコロニー形成することができる外部環境に耐えることができることをデータは更に示した。マンノシドの存在下または不存在下にて、腎臓でのコロニー形成に統計学的差異は観察されなかった。マンノシドが膀胱から除去されている時間である24hpiまでに、マンノシド治療を行ったかまたは行っていない、インプラントした動物のインプラント、膀胱及び腎臓から同様の細菌量が回収された。
実施例28.マンノシド治療はUPECコロニー形成を予防するTMP−SMZの効能を増大させる。
抗生物質と組み合わせた際に、マンノシドがCAUTIの確立を予防できるかどうかを調査するために、3日間、飲料水中のそれぞれ54及び270μg/mLのTMP−SMZで動物を治療し、その後埋め込み及び細菌播種の30分前に、生理食塩水またはマンノシド(5mg/kg)で腹腔治療した。6hpiにおいて、UPECは、抗生物質のみを受けた動物では、水を受けた動物、またはマンノシドのみを投与された動物と比較して著しく低いレベルでインプラント及び膀胱にコロニー形成した。興味深いことに、TMP−SMZに加え、マンノシドによる治療により、抗生物質のみでの治療(全ての場合においてp<0.0005)と比較して、インプラント、膀胱及び腎臓でのUPECコロニー形成は更に低下した。更に、マンノシドのみでの治療は24時間経ったUPEC感染の細菌の力価を低下させず、TMP−SMZとの組み合わせでは、確立したUPEC CAUTI 24hpiに更なる効果は示さなかった(データは示さない)。合わせると、これらの発見は確立した抗生物質治療を組み合わせた病原性標的療法はCAUTIの発症を予防または遅らせることを助けることができ、かつ更なる調査が、CAUTIに対する治療法としてのマンノシドの可能性を高めることを保証していることを示している。
実施例の方法
バイオフィルムアッセイ UTI89はPVCマイクロタイタープレートのウェル内のLB液体培地中で、様々な濃度の個々のマンノシドの存在下で23℃で増殖させた。増殖の48時間後、ウェルを水で洗い流し、記載した通り定量化のためクリスタルバイオレットで染色した。PVCプレートでのバイオフィルム破壊活性のため、UTI89をPVCマイクロタイタープレートのウェル内のLB液体培地で、23℃で増殖させた。増殖の24時間後、マンノシドを添加して更に16時間、バイオフィルムを成長させた。次いでウェルを洗浄し、クリスタルバイオレットで染色して定量化した。PVCカバーガラス上でのバイオフィルム破壊活性のため、UTI89をPBCカバーガラスを含有する、50mLのコニカルビーカー中のLB液体培地で23℃で増殖させた。増殖の24時間後、0.3μMのZFH−2056を添加してバイオフィルムを更に16時間成長させた。次にカバーガラスを洗浄し、2%パラホルムアルデヒド(v/v)で固定してSYTO9(PBS中1:1000;Molecular Probes)で染色し、Zeiss LSM410共焦点レーザー走査顕微鏡で、目的物を63倍で観察した。
動物の感染 細菌を1型線毛誘導条件下で増殖させた(2×24時間、37℃、LB中で静置)。細菌を採取し、PBS中の0.5 OD600に再懸濁した。8週齢のC3H/HeN(Harlan)雌マウスをイソフルランの吸引により麻酔させ、50pLの細菌懸濁液で経尿カテーテル挿入により感染させて、1〜2×10個の種菌を得た。6hpiにて、麻酔によりマウスを頚椎脱臼させ、直ちに膀胱を採取して後述のように処理した。マウスを使用した研究は全て、ワシントン大学の動物研究委員会により承認された(動物プロトコールナンバー20100002)。
薬物動態分析 腹腔内投与のため、PBS中の2mg/mL(5mg/kg)または4mg/mL(10mg/kg)のZFH−2056溶液50μLを、マウスの腹腔に注入した。経口投与のため、8%DMSO中の20mg/mL(100mg/kg)のZFH−2056溶液100μLを経口針でマウスの胃に播種した。治療後30分、1、2、3、4、5、6、及び8時間後に尿を収集した。10μM等量の内標準(ZFH−2050)を尿に添加した。C18カラム(100mg、Waters)に充填することで尿からマンノシドを抽出し、30%メタノールで洗浄して60%メタノールで溶出した。真空濃縮した溶出液を、190℃の低位加熱キャピラリー温度、及び以下の勾配で液体クロマトグラフィー−質量分析装置30を使用して分析した:溶媒B(0.1%ギ酸中の80%アセトニトリル)を5分間5%に一定に保ち、45分までにBを44%まで増加し、次に65分までにBを95%まで増加した。SRMモード定量化を、以下のMS/MS遷移に対して30%の衝突ガスエネルギーで実施した(前駆体m/z/生成物m/z):化合物ZFH−2056、447/285;化合物ZFH−2050、390/228。検量線の比較により、絶対的な定量化が達成された。
膀胱組織の細菌力価測定 マンノシドZFH−2056を、UTI89播種の30分前に腹腔内(5mg/kg)または経口(100mg/kg)のいずれかにより投与した。存在する細菌の数を数えるため、6hpiでマウスを犠牲にし、膀胱を無菌で除去し、1mLのPBS中で均質化して、連続希釈しLB寒天プレート上に配置した。37℃で16時間増殖させた後に、CFUの数を数えた。
ゲンタマイシン保護アッセイ 細胞内と細胞外の仕切りに存在する細菌の数を数えるため、膀胱を6hpiで、無菌で採取した。次に膀胱を2度二分し、それぞれを500μLのPBS中で3度洗浄した。洗浄したフラクションをプールし、5分間500rpmで軽く回転させ、剥離した膀胱細胞をペレットで取り出して連続希釈し、LB寒天に配置して内腔フラクションを得た。膀胱を37℃で90分間、100μgのゲンタマイシン/mLで処理した。処理後、膀胱をPBSで2度洗浄して残留ゲンタマイシンを除去し、1mLのPBSで均質化し、連続希釈してLB寒天に配置して細胞内フラクション中のCFUの数を数えた。
抗生物質治療 マウスに、それぞれ54μg/mL及び270μg/mLの濃度で飲料水にTMP−SMZを入れて与えた。3日間、UTI89の播種の前に水を毎日替えた。感染中、マウスにはTMP−SMZが残っていた。尿内のTMP−SMZ濃度を測定するために、TMP−SMZ治療の3日後に尿を収集し、LC−MSで定量化した後内標準としてスルフィソキサゾールを添加した。
増殖曲線 PBC−1を一晩培養したものを、TMP−SMZ及び/またはマンノシドZFH−2056の不在または存在下にて、LB中で1:1000に希釈した。使用したTMP−SMZの最大濃度はそれぞれ512μg/mL及び2560μg/mLであった。TMP−SMZの二倍希釈を行った。マンノシドZFH−2056を100μMで添加した。増殖曲線は96ウェルプレート内で、37℃でA600により作成し、8時間の間30分ごとに読み取りを行った。
血球凝集アッセイ PBC−1を、TMP−SMZの不在または存在下において、LB中に静置して2×24時間、37℃で増殖させた。使用したTMP−SMZの最大濃度はそれぞれ、256μg/mL及び1280μg/mLであった。TMP−SMZの二倍希釈を行った。モルモット赤血球のマンノース感受性凝集血球凝集アッセイを、上述したように実施した。
統計分析 細菌の力価及びIBCの数に観察された違いを、ノンパラメトリックマン・ホイットニーU検定(Prizm;GraphPadソフトウェア)を使用して有意に分析した。

Claims (19)

  1. 式(I):
    Figure 2016520618
    (I)
    式中、
    Xは水素及びORからなる群から選択される;
    は、水素、PO(OH)、アセチル、COR、CO(OR)、CO(NR)、CO(CHNR、ヒドロカルビル及び置換ヒドロカルビルからなる群から独立して選択される;
    nは1〜10の整数である;
    ZはOである;
    YはO、CH(OH)、CH(OR)、CHNR、CH、S、及びNRからなる群から選択される;
    はCH、CF、ハロゲン、Cl、F、Br、I、OH、NH、NR、OCH、COCH、CONHCH、アルキル、シクロプロピル、OR、CO、CONR、ヒドロカルビル、及び置換ヒドロカルビルからなる群から選択される;
    は、式(IA)及び式(IB)からなる群から選択される:
    Figure 2016520618
    (IA)
    Figure 2016520618
    (IB)
    Aは、CR及びNからなる群から独立して選択される;
    Gは、S、NR及びOからなる群から独立して選択される;
    aは1〜4の整数である;
    は、CONHCH、COOCH、COOH、CONR、CONH(ヘテロ環)、ヘテロ環、H、アルキル、シクロプロピル、アリール、OR、NR、NRCOR、NRCOOR、NRCONR、NRSO、COR、SO、ハロゲン、CN、NO、COOR、CONR、NCOR、NCONR、NCOOR、SONR及びNHSOからなる群から選択されるか、またはaが2以上である場合、Rは、任意に置換されたシクロアルキル、アリールもしくはヘテロシクロ5もしくは6員環を、任意に形成し得る;
    は、H並びに任意に置換されたアルキル、アリール、ヘテロ環及びシクロアルキルからなる群から選択される;
    及びRは、任意に置換されたアルキル、シクロアルキル、アリール及びヘテロ環からなる群から選択される
    を含む化合物。
  2. 式(II):
    Figure 2016520618
    (II)
    式中、
    Xは水素及びORからなる群から選択される;
    は、水素、PO(OH)、アセチル、COR、CO(OR)、CO(CHNR、ヒドロカルビル及び置換ヒドロカルビルからなる群から独立して選択される;
    nは1〜10の整数である;
    ZはOである;
    YはO、CH(OH)、CH(OR)、CHNR、CH、S、及びNRからなる群から選択される;
    Aは、CR及びNからなる群から独立して選択される;
    はCH、CF、ハロゲン、Cl、F、Br、I、OH、NH、NR、OCH、COCH、CONHCH、アルキル、シクロプロピル、OR、CO、CONR、ヒドロカルビル、及び置換ヒドロカルビルからなる群から選択される;
    、R、R10及びR11はCONHCH、COOCH、COOH、CONH(ヘテロ環)、ヘテロ環、H、アルキル、シクロプロピル、アリール、OR、NR、NRCOR、NRCOOR、NRCONR、NRSO、COR、SO、ハロゲン、CN、NO、COOR、CONR、NCOR、NCONR、NCOOR、SONR、NHSOからなる群から独立して選択され、かつR及びRは共に、任意に置換されたシクロアルキル、アリール、またはヘテロシクロ5もしくは6員環を任意に形成することができる;かつR及びR10は共に、任意に置換されたシクロアルキル、アリール、またはヘテロシクロ5もしくは6員環を任意に形成することができる;
    は、H並びに任意に置換されたアルキル、アリール、ヘテロ環及びシクロアルキルからなる群から選択される;
    及びRは、任意に置換されたアルキル、シクロアルキル、アリール及びヘテロ環からなる群から選択される
    を含む化合物。
  3. 式(III):
    Figure 2016520618
    (III)
    式中、
    Xは水素及びORからなる群から選択される;
    は、水素、PO(OH)、アセチル、COR、CO(OR)、CO(CHNR、ヒドロカルビル及び置換ヒドロカルビルからなる群から独立して選択される;
    nは1〜10の整数である;
    ZはOである;
    YはO、CH(OH)、CH(OR)、CHNR、CH、S、及びNRからなる群から選択される;
    はCH、CF、ハロゲン、Cl、F、Br、I、OH、NH、NR、OCH、COCH、CONHCH、アルキル、シクロプロピル、OR、CO、CONR、ヒドロカルビル、及び置換ヒドロカルビルからなる群から選択される;
    Aは、CR及びNからなる群から独立して選択される;
    は、H並びに任意に置換されたアルキル、アリール、ヘテロ環及びシクロアルキルからなる群から選択される;
    及びRは任意に置換されたアルキル、シクロアルキル、アリール、及びヘテロ環からなる群から選択される;
    及びR11は、CONHCH、COOCH、COOH、CONH(ヘテロ環)、ヘテロ環、H、アルキル、シクロプロピル、アリール、OR、NR、NRCOR、NRCOOR、NRCONR、NRSO、COR、SO、ハロゲン、CN、NO、COOR、CONR、NCOR、NCONR、NCOOR、SONR及びNHSOからなる群から独立して選択される;
    12は、OまたはNにおいて置換され、H、アルキル、CH13、CHCOR13、CHCONHR13、CHCONHR1314、CHCONH(CH14、(CHNR13、(CHNR13、CHCOOH、CHCONH(CHNH及び(CHN(CHからなる群から選択される;
    13は−OH並びに任意に置換されたヘテロ環、ヒドロカルビル、及び置換ヒドロカルビルからなる群から選択される;
    14はアルキル及びNHからなる群から選択される
    を含む化合物。
  4. 式(IV):
    Figure 2016520618
    (IV)
    式中、
    Xは水素及びORからなる群から選択される;
    は、水素、PO(OH)、アセチル、COR、CO(OR)、CO(CHNR、ヒドロカルビル及び置換ヒドロカルビルからなる群から独立して選択される;
    nは1〜10の整数である;
    ZはOである;
    YはO、CH(OH)、CH(OR)、CHNR、CH、S、及びNRからなる群から選択される;
    はCH、CF、ハロゲン、Cl、F、Br、I、OH、NH、NR、OCH、COCH、CONHCH、アルキル、シクロプロピル、OR、CO、CONR、ヒドロカルビル、及び置換ヒドロカルビルからなる群から選択される;
    は、H並びに任意に置換されたアルキル、アリール、ヘテロ環及びシクロアルキルからなる群から選択される;
    及びRは任意に置換されたアルキル、シクロアルキル、アリール、及びヘテロ環からなる群から選択される;
    及びR11は、CONHCH、COOCH、COOH、CONH(ヘテロ環)、ヘテロ環、H、アルキル、シクロプロピル、アリール、OR、NR、NRCOR、NRCOOR、NRCONR、NRSO、COR、SO、ハロゲン、CN、NO、COOR、CONR、NCOR、NCONR、NCOOR、SONR及びNHSOからなる群から独立して選択される;
    12は、H、アルキル、CH13、CHCOR13、CHCONHR13、CHCONHR1314、CHCONH(CH14、(CHNR13、(CHNR13、CHCOOH、CHCONH(CHNH及び(CHN(CHからなる群から選択される;
    13は−OH並びに任意に置換されたヘテロ環、ヒドロカルビル、及び置換ヒドロカルビルからなる群から選択される;
    14はアルキル及びNHからなる群から選択される
    を含む化合物。
  5. 式(V):
    Figure 2016520618
    (V)
    式中、
    Xは水素及びORからなる群から選択される;
    は、水素、PO(OH)、アセチル、COR、CO(OR)、CO(CHNR、ヒドロカルビル及び置換ヒドロカルビルからなる群から独立して選択される;
    nは1〜10の整数である;
    は、H並びに任意に置換されたアルキル、アリール、ヘテロ環及びシクロアルキルからなる群から選択される;
    及びRは任意に置換されたアルキル、シクロアルキル、アリール、及びヘテロ環からなる群から選択される;
    ZはOである;
    YはO、CH(OH)、CH(OR)、CHNR、CH、S、及びNRからなる群から選択される;
    はCH、CF、ハロゲン、Cl、F、Br、I、OH、NH、NR、OCH、COCH、CONHCH、アルキル、シクロプロピル、OR、CO、CONR、ヒドロカルビル、及び置換ヒドロカルビルからなる群から選択される;
    15及びR16は水素、NHCONH、COOCH、及びCONHCH、CONHCH、COOCH、COOH、CONH(ヘテロ環)、ヘテロ環、アルキル、シクロプロピル、アリール、OR、NR、NRCOR、NRCOOR、NRCONR、NRSO、COR、SO、ハロゲン、CN、NO、COOR、CONR、NCOR、NCONR、NCOOR、SONR及びNHSOからなる群から独立して選択されるか、またはR15及びR16は任意にシクロアルキル、アリール、またはヘテロシクロ環を形成することができる
    を含む化合物。
  6. 式(VI):
    Figure 2016520618
    (VI)
    式中、
    Xは水素及びORからなる群から選択される;
    は、水素、PO(OH)、アセチル、COR、CO(OR)、CO(CHNR、ヒドロカルビル及び置換ヒドロカルビルからなる群から独立して選択される;
    nは1〜10の整数である;
    は、H並びに任意に置換されたアルキル、アリール、ヘテロ環及びシクロアルキルからなる群から選択される;
    及びRは任意に置換されたアルキル、シクロアルキル、アリール、及びヘテロ環からなる群から選択される;
    ZはOである;
    YはO、CH(OH)、CH(OR)、CHNR、CH、S、及びNRからなる群から選択される;
    はCH、CF、ハロゲン、Cl、F、Br、I、OH、NH、NR、OCH、COCH、CONHCH、アルキル、シクロプロピル、OR、CO、CONR、ヒドロカルビル、及び置換ヒドロカルビルからなる群から選択される;
    Aは、CR及びNからなる群から独立して選択される;
    Lは、無原子、N、NH、O及びSからなる群から独立して選択される;
    17、R18、R19及びR20はH、及び以下の例を含むがこれらに限定されない、任意に置換されたシクロアルキル、アリールまたはヘテロシクロ5もしくは6員環、5−6縮合環または6−6縮合環からなる群から選択される(例は、任意の利用可能なCH位置を介して結合する):
    Figure 2016520618
    を含む化合物。
  7. 尿路感染症の治療方法であって、該方法が、請求項1〜6のいずれか一項に記載の化合物を、必要な被験体に投与することを含む、前記治療方法。
  8. 前記被験体が更に、殺菌性組成物を投与される、請求項7に記載の方法。
  9. 尿路感染症の予防方法であって、該方法が、請求項1〜6のいずれか一項に記載の化合物を、必要な被験体に投与することを含む、前記予防方法。
  10. 前記被験体が更に、殺菌性組成物を投与される、請求項9に記載の方法。
  11. 殺菌性化合物に対する細菌の耐性の低下方法であって、該方法が、請求項1〜6のいずれか一項に記載の化合物を、必要な被験体に投与することを含む、前記低下方法。
  12. 炎症性腸疾患の治療方法であって、該方法が、請求項1〜6のいずれか一項に記載の化合物を、必要な被験体に投与することを含む、前記治療方法。
  13. 前記炎症性腸疾患がクローン病である、請求項12に記載の方法。
  14. 治療が、炎症性腸疾患に関係する症状を低下させることを含む、請求項12に記載の方法。
  15. マンノースへのFimHの結合の阻害方法であって、該方法が、請求項1〜6のいずれか一項に記載の化合物をFimHと接触させることを含み、該化合物はFimHに結合し、マンノースへの結合を阻害する、前記阻害方法。
  16. 前記マンノースが膀胱細胞に曝露される、請求項15に記載の方法。
  17. 前記マンノースが腸細胞に曝露される、請求項15に記載の方法。
  18. カテ−テル関連尿路感染症の治療方法であって、該方法が、請求項1〜17のいずれか一項に記載の化合物を、必要な被験体に投与することを含む、前記治療方法。
  19. 前記化合物が
    1.
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    2.
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    3.
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    13.
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    16.
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    18A.
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    18B.
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    22.
    Figure 2016520618
    からなる群から選択される、請求項1に記載の化合物。
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