JP2018507171A - 単糖アルキルモノアセタールまたはモノエーテルの異性体混合物を含む抗菌性組成物 - Google Patents
単糖アルキルモノアセタールまたはモノエーテルの異性体混合物を含む抗菌性組成物 Download PDFInfo
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Abstract
Description
殺菌性または静菌性組成物
本発明は単糖または単糖誘導体のアルキルモノエーテルまたはモノアセタール位置異性体の混合物を含む殺菌性または静菌性組成物に関し、前記単糖誘導体はグリコシル化および/または水素化および/または脱水された単糖であって、単糖または単糖誘導体のアルキルモノエーテルまたはモノアセタール位置異性体の前記混合物は以下の工程を含む方法で得られる:
a)11個から18個の炭素原子を含む脂肪族アルデヒドまたはそのアセタールによる、単糖または単糖誘導体のアセタール化またはトランスアセタール化
b)任意の、a)において得られた単糖アルキルアセタールまたは単糖誘導体の、好ましくは酸触媒を用いない接触水素化分解、および
c)アルキル基(R)が11個から18個の炭素原子を含む、b)において得られた単糖または単糖誘導体アルキルモノエーテル異性体の混合物の回収
または
アルキル基(R)が11個から18個の炭素原子を含む、a)において得られた単糖または単糖誘導体アルキルモノアセタール位置異性体の混合物の回収。
a)任意の、糖一無水物を得るための単糖または単糖誘導体の脱水;
b)a)において得られた単糖または糖一無水物、または単糖誘導体のアセタール化またはトランスアセタール化であって、
i.11個から18個の炭素原子を含む脂肪族アルデヒドはアセタール化、または
ii.11個から18個の炭素原子を含む脂肪族アルデヒドアセタールはトランスアセタール化;
c)任意の、b)において得られた単糖アルキルアセタールまたは単糖誘導体の、好ましくは酸触媒を用いない接触水素化分解、および
d)アルキル基(R)が11個から18個の炭素原子を含む、c)において得られた単糖または単糖誘導体アルキルモノエーテル位置異性体の混合物の回収
または
アルキル基(R)が11個から18個の炭素原子を含む、c)において得られた単糖または単糖誘導体アルキルモノアセタール位置異性体の混合物の回収。
i)任意に、好ましくは70℃から130℃、一般的には90℃から110℃を含む温度で前記単糖または前記単糖混合物を予熱する工程、
ii)脂肪族アルデヒドまたは脂肪族アルデヒド誘導体を前記単糖に添加する工程および
iii)触媒、好ましくは酸触媒を添加する工程。
−グルコース、マンノース、ガラクトース、アロース、アルトース、グロース、イドースおよびタロースによって形成される群から選択される六炭糖、
−マンニトール、ソルビトール、ガラクチトールおよびボレミトールから選択されるヘキシトール、
−1,4−アンヒドロ−D−ソルビトール(1,4−アーリタンまたはソルビタン);1,5−アンヒドロ−D−ソルビトール(ポリガリトール);3,6−アンヒドロ−D−ソルビトール(3,6−ソルビタン);1,4(3,6)−アンヒドロ−D−マンニトール(マンニタン);1,5−アンヒドロ−D−マンニトール(スチラシトール);3,6−アンヒドロ−D−ガラクチトール;1,5−アンヒドロ−D−ガラクチトール;1,5−アンヒドロ−D−タリトールおよび2,5−アンヒドロ−L−イジトールから選択されるヘキシタン
である。
本発明はまた、グラム陽性菌による細菌感染症の処置または予防における使用を目的とした、本発明による組成物に関する。
本発明はさらに、基質を本発明による組成物に接触させることを含む、基質のグラム陽性菌を殺菌するまたは細菌コロニー形成を予防するための方法に関する。
100mLの丸底フラスコ内で、アルゴン雰囲気下、硫酸ナトリウム(1.5当量)の存在下でメチルグリコピラノシド(2当量)を乾燥THF(10mL)に溶解する。アルデヒド(1当量)を1分かけて滴下し、その後Amberlyst15(アルデヒドに対して20重量%)を添加する。反応混合物を還流(65℃)で3時間磁気的撹拌する。環境温度まで戻した後、反応混合液をろ過し、酢酸エチル(2×25mL)で洗浄し、ろ液を減圧下で濃縮する。残渣をシリカゲルカラム上でクロマトグラフィー(AcOEt/シクロヘキサン)によって精製し、グリコピラノシドアルキルアセタールを得る。
100mLのステンレス鋼オートクレーブ内で、メチルグリコピラノシドアルキルアセタール(3mmol)をシクロペンチルメチルエーテル(CPME,30mL)に溶解し、その後5%−Pd/C(0.45g、パラジウムで5%モル)を添加する。反応器を密閉し、水素で3回パージし、30バールの圧力まで水素を導入する。反応器を機械的に撹拌し、120℃で15時間加熱する。環境温度下まで冷却後、水素圧を解放し、反応混合物を無水エタノール(100mL)に希釈し、ろ過する(Millipore Durapore 0.01μmフィルター)。ろ液を減圧下で濃縮し、メチルグリコピラノシドアルキルエーテル位置異性体の混合物を得る。
ソルビトールの脱水:
D−ソルビトール(20g,110mmol)と0.1%モルのカンファースルホン酸を150mLステンレス鋼オートクレーブに添加する。反応器を密閉し、水素ガスで3回パージした後、50バールの圧力まで水素を導入した。系をその後140℃まで加熱し、メカニカルスターラーで15時間撹拌する。室温まで冷却した後、水素圧を解放し、粗反応混合物をエタノール(200mL)に希釈し、均一な黄色混合物を製造した。溶媒を減圧下で濃縮し、残渣はその後冷メタノールから結晶化させ、真空下でろ過する。結晶物質を冷メタノールで洗浄し、1,4−ソルビタン(5.88g,理論の35%)を白色固体の形態で得た。純度はHPLCにより決定して>98%であり、結晶は113〜114℃の融点を有した。反応転化率の程度は、ソルビトール、1,4−ソルビタン、イソソルビドおよび数種の副生成物がごく少量得られたことにより、73%と決定され、1,4−ソルビタン:イソソルビドの比は80:20であると決定された。
シールドチューブ内で、1,4−ソルビタン(0.5g,3mmol)をDMF(1.4mL)に溶解した。アルゴン雰囲気下、吉草酸アルデヒド(107μL,1mmol)を滴下し、その後チューブを閉じる前にカンファースルホン酸(10mg,10%m)を添加した。混合物を磁気的撹拌しながら95℃で加熱した。15時間後、反応混合物を冷却し、溶媒を減圧可で濃縮した。転化率は95%に達した。残渣を酢酸エチルに希釈し、過剰の1,4−ソルビタンをろ過し、酢酸エチルで洗浄した。ろ液を減圧下で濃縮した。残渣をフラッシュクロマトグラフィー(EtOAc:シクロヘキサン80:20から100:0)によって精製し、ソルビタンアセタール(0.22g,単離収率89%)を無色油状物質の形態で得た。HPLCにより4つの異性体の混合物であることが明らかになった。
丸底フラスコ内で、1,4−ソルビタン(0.5g,3mmol)をエタノール(7.5mL)に溶解し、アルゴン気流下で1,1−ジエトキシペンタン(1.15mL,6mmol)を添加し、その後カンファースルホン酸(50mg,10重量%)を添加した。混合物を磁気的撹拌しながら80℃まで加熱する。3時間後、混合物を中和し、減圧下で濃縮した。残渣をフラッシュクロマトグラフィー(酢酸エチル/シクロヘキサン80:20から100:0)によって精製し、ソルビタンアセタール(0.43g,単離収率66%)を無色油状物質の状態で得た。HPLCにより4つの異性体の混合物であることが明らかになった。
1,4−ソルビタンからのソルビタンエーテルのワンポット合成
100mLの丸底フラスコ中、アルゴン雰囲気下、Na2SO4(6.5g,50mmol)存在下、1,4−ソルビタン(10g,62mmol)を乾燥CPME(30mL)に溶解する。吉草酸アルデヒド(3.3mL,31mmol)を滴下し、続いてAmberlyst15(530mg,吉草酸アルデヒドの20%m)を添加する。混合物を磁気的撹拌しながら80℃まで加熱する。3時間後、熱い混合物をろ過し、CPME(2×25mL)で洗浄し、ろ液を減圧下で濃縮する。さらに精製することなく、混合物をCPME(300mL)に希釈し、MgSO4で乾燥させ、ろ過する。ろ液を500mLステンレス鋼オートクレーブに移し、5%−Pd/C(3.3mg)を添加する。圧力下(30バール)で水素を添加する前に、反応器を堅く閉じ、水素で3回パージする。系を120℃で加熱し、15時間撹拌する。環境温度下まで冷却した後、水素圧を解放し、反応混合物を無水エタノール(250mL)に溶解し、ろ過する(0.01ミクロンMillipore Duraporeフィルター)。ろ液を減圧下で濃縮し、残渣(5.8g)をフラッシュクロマトグラフィー(EtOAc/シクロヘキサン90:10から100:0、その後EtOH/EtOAc10:90)によって精製する。この方法でペンチル−(1,4)−ソルビタンエーテル(3.97g,56%)を無色油状物質(NMR 1Hにより純度>98%)の形態で得た。
誘導体の静菌特性は、試験された細菌におけるそれらの最小阻害濃度(MIC)を測定することにより評価する。これらの測定は以下に定義された条件により、96穴マイクロプレート微量希釈法を使用することによって実施される。
最小阻害濃度(MIC)は“Clinical Laboratory Standards Institute”(Clinical-Laboratory-Standards-Institute, 6th ed. Approved standard M100-S17. CLSI, Wayne, PA, 2007)の推奨に従い、グラム陽性菌株について試験した。
メチルグルコピラノシドC5、C6、C8、C10およびC12アセタールおよびエーテル(アルキル鎖の炭素数)。
(血液寒天培地上、37℃で18時間インキュベートした後に)新しく単離した試験培養物を、0.5マクファーランド(Mc)懸濁液、すなわち1から2×108CFU(細菌)/cm3が得られるまで滅菌水に取り込む。細菌懸濁液をその後希釈して最終濃度5×105CFU/cm3を得た。
各ウェルは同一量のMueller−Hinton培地(細菌培養用富栄養培地)および最終5×105CFU/cm3の細菌を含む。
試験された薬剤が殺菌性であるかどうかを決定するため、最小殺菌濃度(MBC)を決定する。MBCは<4Logの細菌生存数を残す濃度に該当する。このため、細菌カウントは透明な、または細菌残渣のない(C≦MIC)ウェルから始める。これを実施するために、同じ濃度の2つのウェルで1/100への希釈を実施し、その後スパイラル技術を用いて血液寒天培地上に播種した。37℃でのインキュベートの24時間後、目視によるカウントによって、それ以降細菌生育がない最小濃度を決定することができた。
試験はメチルグルコピラノシド誘導体を用いてグラム陽性菌について実施した。試験化合物の溶液は細菌生育に影響を与えない溶媒濃度(2.5%m)でエタノールに希釈した。滅菌後、溶液を水に希釈する。メチルグルコピラノシドC10およびC12アセタールは低い水溶解性を有する。溶液中で沈殿が形成されるため、これらのメチルグルコピラノシドC10およびC12アセタールの効果は評価できない。3つの細菌株、リステリア・モノサイトゲネス(CIP103575)、エンテロコッカス・フェカーリス(ATCC(登録商標)29212TM)およびスタフィロコッカス・アウレウス(ATCC(登録商標)292213TM)についての抗菌試験で得られた結果を表1に要約する。
ソルビタンC5、C6、C8、C10およびC12アセタールおよびエーテルはその後に以前と同一の条件下でかつ同一の菌株について試験した(実施例5を参照)。得られた結果を表2に示す。
静菌特性を示す化合物の殺菌効果を決定するために、実施例5および6からもはや濁度を示さないウェルを寒天上に再度播種した。一晩のインキュベート後に得られた結果を表3に示す。
本試験で合成された全ての生成物の物理的および化学的特性が試験された。これらの分析は両親媒性化合物と異なるプロファイル:グラム陽性菌についての各化合物に関するするハイドロトープおよび界面活性、ならびに最小阻害濃度(MIC)値を示す。最良の界面活性および抗菌性結果を表4で比較する。
ソルビタンまたはメチルグルコピラノシド誘導体の活性を、以下の表において、類似する構造を有する化合物またはモノラウリン(ML)のような市販の化合物の活性と比較する。
C12アルキル基を有する化合物で最良の結果が観察されたため、実施例1および2によって得られた化合物の混合物を用い、より広範なグラム陽性菌株についての実験を実施した。
目的の試験化合物:
メチルグルコピラノシドアセタール
・メチル4,6−O−ドデシリデンα−D−グルコピラノシド(1e)
・メチル4,6−O−ドデシリデンβ−D−グルコピラノシド(1f)
メチルグルコピラノシドエーテルの混合物
・メチル6−O−ドデシルα−D−グルコピラノシド(2e)およびメチル4−O−ドデシルα−D−グルコピラノシド(2e’)
・メチル6−O−ドデシルα−D−マンノピラノシド(2f)およびメチル4−O−ドデシルα−D−マンノピラノシド(2f’)
・メチル6−O−ドデシルα−D−ガラクトピラノシド(2g)およびメチル4−O−ドデシルα−D−ガラクトピラノシド(2g’)
ソルビタンエーテルの混合物
・3−O−ドデシル−1,4−D−ソルビタン、5−O−ドデシル−1,4−D−ソルビタンおよび6−O−ドデシル−1,4−D−ソルビタン
(血液寒天培地上、37℃で18時間インキュベートした後に)新しく単離した試験培養を、0.5マクファーランド(Mc)懸濁液、すなわち1から2×108CFU(細菌)/cm3が得られるまで、滅菌水に取り込む。その後細菌懸濁液を希釈して最終濃度1×106CFU/cm3を得た。
各ウェルは同一量のMueller−Hinton培地(細菌培養用富栄養培地)および最終0.5×106CFU/cm3[の濃度]の細菌を含む。
−スタフィロコッカス スタフィロコッカス・アウレウス:ATCC(登録商標)29213TM、ATCC25923、
スタフィロコッカス株 メチシリン耐性スタフィロコッカス・アウレウス(Lac−Deleo USA 300)、(MU 3)、(HT 2004−0012)、LY 199−0053、(HT 2002−0417)、(HT 2006−1004)、
スタフィロコッカス株 ダプトマイシン耐性スタフィロコッカス・アウレウス(ST 2015−0188)、(ST 2014 1288)、(ST2015−0989)。
−エンテロコッカス:エンテロコッカス・フェカーリス(ATCC(登録商標)29212TM)、尿から単離されたエンテロコッカス臨床株:015206179901株(以下9901)、015205261801株(以下1801)
−エンテロコッカス:エンテロコッカス・フェシウム(CIP 103510)、エンテロコッカス・フェシウム臨床株:Van A 0151850763(以下Van A);015205731401株(以下1401)、
−リステリア:リステリア・モノサイトゲネス(CIP 103575)、血液培養液から単離された臨床株(015189074801,LM1)、脳脊髄液から単離された株(015170199001,LM2)、血液培養液から単離された臨床株(015181840701,LM3)。
(血液寒天培地上、37℃で18時間インキュベートした後に)新しく単離した試験培養物を、0.5マクファーランド(Mc)懸濁液、すなわち108CFU(細菌)/cm3が得られるまで、滅菌水(10mL)に取り込む。その後細菌懸濁液を希釈して最終濃度106CFU/cm3を得た。
Claims (19)
- 単糖または単糖誘導体のアルキルモノエーテルまたはモノアセタール位置異性体の混合物を含む殺菌性または静菌性組成物であって、前記単糖誘導体はグリコシル化および/または水素化および/または脱水された単糖であり、単糖または単糖誘導体アルキルモノエーテルならびにモノアセタール位置異性体の前記混合物は以下の工程を含む方法によって得られる:
a)11個から18個の炭素原子を含む脂肪族アルデヒドまたはそのアセタールによる、単糖または単糖誘導体のアセタール化またはトランスアセタール化、
b)任意の、a)において得られたアルキルアセタール単糖または単糖誘導体の、好ましくは酸触媒を用いない接触水素化分解、および
c)アルキル基(R)が11個から18個の炭素原子を含む、b)において得られた単糖または単糖誘導体アルキルモノエーテル異性体混合物の回収
または
アルキル基(R)が11個から18個の炭素原子を含む、a)において得られた単糖または単糖誘導体アルキルモノアセタール位置異性体の回収。 - アルキル基が11個から18個の炭素原子を含む、エーテルアルキル基またはアセタールアルキル基が単糖または単糖誘導体の異なる2つの位置に存在する単糖または単糖誘導体のアルキルモノエーテルまたはモノアセタールの位置異性体混合物および薬学的に許容されるこれらの塩であって、前記単糖誘導体はグリコシル化および/または水素化および/または脱水された単糖であり、好ましくはアルキル基が11個から13個の炭素原子を含む、殺菌性または静菌性組成物。
- 単糖がC6単糖またはそれらのアルキルグリコシド、好ましくは単糖が:
−グルコース、マンノース、ガラクトース、アロース、アルトロース、グロース、イドースおよびタロースによって形成される群から選択されるヘキソース
−1,4−アンヒドロ−D−ソルビトール(1,4−アーリタンまたはソルビタン);1,5−アンヒドロ−D−ソルビトール(ポリガリトール);3,6−アンヒドロ−D−ソルビトール(3,6−ソルビタン);1,4(3,6)−アンヒドロ−D−マンニトール(マンニタン);1,5−アンヒドロ−D−マンニトール(スチラシトール);3,6−アンヒドロ−D−ガラクチトール;1,5−アンヒドロ−D−ガラクチトール;1,5−アンヒドロ−D−タリトールおよび2,5−アンヒドロ−L−イジトールから選択されるヘキシタンまたは
−マンニトール、ソルビトール、ガラクチトールおよびボレミトールから選択されるヘキシトール
であることを特徴とする、請求項1または2に記載の組成物。 - 単糖がソルビタンであり、かつ前記アルキルモノアセタール基が3,5−O−位にありまたは前記アルキルエーテル基が3−O−位、5−O−位または6−O−位にあることを特徴とする、請求項1から3のいずれか一項に記載の組成物。
- 単糖がグルコシドであり、かつ前記アルキルモノアセタール基が4,6−O−位にありまたは前記アルキルエーテル基が4−O−位または6−O−位にあることを特徴とする、請求項1から3のいずれか一項に記載の組成物。
- グラム陽性菌に対して殺菌性または静菌性であることを特徴とする、請求項1から5のいずれか一項に記載の組成物。
- グラム陽性菌がファーミキューテス門、一般的には特にラクトバチルス目またはバチルス目の細菌から選択されるバチルス綱の細菌に由来することを特徴とする、請求項6に記載の組成物。
- グラム陽性菌がアリサイクロバチルス科、バチルス科、カリオファノン科、リステリア科、パエニバチルス科、パステウリ科、プラノコッカス科、スポロラクトバチルス科、スタフィロコッカス科、サーモアクチノミセス科およびチュリキバクター科から選択される、バチルス目の細菌であることを特徴とする、請求項6または7に記載の組成物。
- グラム陽性菌が一般的にリステリア・フレイスクマンニ、リステリア・グライ、リステリア・イノキュア、リステリア・イバノビイ、リステリア・マルトイ、リステリア・モノサイトゲネス、リステリア・ロコウルティエ、リステリア・セエリゲリ、リステリア・ウェイヘンステファネンシスおよびリステリア・ウェルシメリから選択される、ブロコトリックス属またはリステリア属の細菌であるリステリア科に由来することを特徴とする、請求項8に記載の組成物。
- グラム陽性菌がスタフィロコッカス属、ゲメラ属、ヨトガリコッカス属、マクロコッカス属、サリニコッカス属およびノソコミイコッカス属に由来する細菌から選択される、スタフィロコッカス科に由来する細菌であることを特徴とする、請求項8に記載の組成物。
- グラム陽性菌がスタフィロコッカス・アルレッテ、スタフィロコッカス・アグネティス、スタフィロコッカス・アウレウス、スタフィロコッカス・アウリクラリス、スタフィロコッカス・カピティス、スタフィロコッカス・カプレ、スタフィロコッカス・カルノサス、スタフィロコッカス・カセオリティクス、スタフィロコッカス・クロモゲネス、スタフィロコッカス・コーニー、スタフィロコッカス・コンディメンティ、スタフィロコッカス・デルフィニ、スタフィロコッカス・デブリエセイ、スタフィロコッカス・エピデルミディス、スタフィロコッカス・エクオラム、スタフィロコッカス・フェリス、スタフィロコッカス・フレウレティ、スタフィロコッカス・ガリナラム、スタフィロコッカス・ヘモリティカス、スタフィロコッカス・ホミニス、スタフィロコッカス・ハイカス、スタフィロコッカス・インテルメディアス、スタフィロコッカス・クローシー、スタフィロコッカス・レーイ、スタフィロコッカス・レンタス、スタフィロコッカス・ラグデュネシス、スタフィロコッカス・ルトレ、スタフィロコッカス・マシリエンシス、スタフィロコッカス・マクロティ、スタフィロコッカス・ムスセ、スタフィロコッカス・ネパレンシス、スタフィロコッカス・パステウリ、スタフィロコッカス・ペテンコフェリ、スタフィロコッカス・ピスシフェルメンタンス、スタフィロコッカス・シュディンテルメディウス、スタフィロコッカス・シュドラグデュネシス、スタフィロコッカス・プルベレリ、スタフィロコッカス・ロストリ、スタフィロコッカス・サッカロリティカス、スタフィロコッカス・サプロフィティカス、スタフィロコッカス・スクレイフェリ、スタフィロコッカス・シウリ、スタフィロコッカス・シミエ、スタフィロコッカス・シムランス、スタフィロコッカス・ステパノビシー、スタフィロコッカス・サシナス、スタフィロコッカス・ビツリヌス、スタフィロコッカス・ワルネリおよびスタフィロコッカス・キシロサスから選択されるスタフィロコッカス属に由来する細菌であることを特徴とする、請求項10に記載の組成物。
- グラム陽性菌がアエロコッカス科、カルノバクテリウム科、エンテロコッカス科、ラクトバチルス科、ロイコノストック科およびストレプトコッカス科から選択されるラクトバチルスであることを特徴とする、請求項6または7に記載の組成物。
- グラム陽性菌がババリコッカス属、カテリコッカス属、エンテロコッカス属、メリソコッカス属、ピリバクター属、テトラジェノコッカス属、バゴコッカス属に由来する細菌から選択される、エンテロコッカス科に由来する細菌であることを特徴とする、請求項12に記載の組成物。
- グラム陽性菌がエンテロコッカス・マロドラタス、エンテロコッカス・アビウム、エンテロコッカス・ドゥランス、エンテロコッカス・フェカーリス、エンテロコッカス・フェシウム、エンテロコッカス・ガリナラム、エンテロコッカス・ヒラエ、エンテロコッカス・ソリタリウス、優先的にはエンテロコッカス・アビウム、エンテロコッカス・ドゥランス、エンテロコッカス・フェカーリスおよびエンテロコッカス・フェシウムから選択されるエンテロコッカス属に由来する細菌であることを特徴とする、請求項12または13に記載の組成物。
- 食品、化粧品、医薬品、植物衛生、獣医または表面処理用の組成物に組み込まれることを特徴とする、請求項1から14のいずれか一項に記載の組成物。
- 外用の衛生または皮膚用品としてのその使用のための、請求項1から14のいずれか一項に記載の組成物。
- 表面の消毒、洗浄、殺菌または浄化におけるその使用のための、請求項1から14のいずれか一項に記載の組成物。
- グラム陽性菌による感染症が皮膚または粘膜の感染症、好ましくは毛嚢炎、膿瘍、爪周囲炎、おでき、膿痂疹、指間感染症、炭疽病(ブドウ球菌炭疽病)、蜂巣炎、二次創感染、耳炎、副鼻腔炎、汗腺炎、感染性乳腺炎、外傷後皮膚感染症または火傷した皮膚の感染症から選択される、請求項17に記載の組成物。
- 基質を請求項1から14のいずれか一項に記載の組成物に接触させることを含む、基質のグラム陽性菌による細菌コロニー形成の消毒または予防のための方法。
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