JP4819980B2 - 細菌性腸管疾患の治療のための5−ヒドロキシメチル−オキサゾリジン−2−オン誘導体 - Google Patents

細菌性腸管疾患の治療のための5−ヒドロキシメチル−オキサゾリジン−2−オン誘導体 Download PDF

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Description

本発明は、Clostridium difficile、Clostridium perfringens又はStaphylococcus aureusによって引き起こされる腸管疾患の予防又は治療のための、特定の5−ヒドロキシメチル−オキサゾリジン−2−オン誘導体の使用に関する。
Clostridium difficile、Clostridium perfringens又はStaphylococcus aureusの特定の菌株は、下痢を引き起こす毒素を産生する。これらの毒素産生菌株の出現は、しばしば抗生物質の使用と関連づけられる。
これらの菌株中、Clostridium difficileは、2種のエンテロトキシン(A及びB)を産生する嫌気性胞子形成グラム陽性菌であり、下痢だけではなく、生命を危険にさらす偽膜性大腸炎等のより重篤な腸管の状況を引き起こす。この細菌は、現在、病院及び先進国の長期療養施設における感染性の下痢のもっとも通常の原因である。過去数年間に渡り、その発生は漸次増加し、そして現在、北米及び欧州において重大な臨床上の問題となっている。危険因子は、抗生物質による予備治療、年齢及び、例えば、細胞毒性化学療法及び臓器移植の結果としての免疫系異常である。
Clostridium difficileに関連する下痢(CDAD)の現在の治療は、バンコマイシンか、又はメトロニダゾールである。しかしながら、両方の場合において、高い再発率が観察されており、また、毒素及び胞子の産生を阻害することはできない。さらに、バンコマイシン又はメトロニダゾールによる治療は、消化管におけるバンコマイシン−耐性Enterococcus spp.(E.faecalis及びE.faecium)及びStaphylococcus aureus菌株(それぞれVRE及びVRSA)の発現を促進する付加因子となる(2008年4月28日の出版物に先だって発表された、W.N.Al−Nassirら、Antimicrob. Agents Chemother.を見よ。)。Enterococciは、消化管に普通に生息するグラム陽性球菌である。しかしながら、心内膜炎並びに尿管、血流及び創感染を引き起こす重大な病原菌ともなり得る。一度形成されると、VREによる腸内コロニーは数年間存在し得、定着患者の潜在的感染源及びVREの他の患者への拡散源となる。VREは、C.difficileに感染した患者における重感染として現るか、又は、より一般には、血液学及び腫瘍学上の疾患を有する患者、集中治療室内の患者、長期療養施設内の高齢の患者及び臓器移植を受けた患者等の特定のハイリスク患者において感染を引き起こす。
従って、特に、C.difficileに対して強い活性を有する化合物であって、毒素の量及び胞子の産生を著しく減少させ、そしてVREを克服しつつ、共生腸管内菌叢に対する影響の少ない化合物を同定することによる、CDAD及び関連する感染症の場合のためのより良い治療法が必要とされている。
WO03/032962、WO2004/096221及びWO2005/058888は、オキサゾリジン部分及び1−シクロプロピル−6−フルオロ−4−オキソ−1,4−ジヒドロ−キノリン−3−カルボン酸又は1−シクロプロピル−6−フルオロ−4−オキソ−1,4−ジヒドロ−[1,8]ナフチリジン−3−カルボン酸を含む、抗菌性化合物を開示する。
さらに、以下に定義する式Iの化合物及びそれらの抗菌活性は、既に、PCT出願、No.PCT/IB2007/054557に記載されている。
本発明の種々の態様を以下に示す:
i) その第一の主態様によれば、本発明は、Clostridium difficile、Clostridium perfringens又はStaphylococcus aureusによって引き起こされる腸管疾患を予防し、又は治療するための、式Iの化合物、又はその薬学的に許容される塩に関する。
式中、
AはN又はCHであり;そして
は0又は1である。
以下の段落は、本明細書で使用される種々の用語の定義を与えるもので、他の表現によりなされた定義が、より広い又はより狭い定義を与えない限り、当該定義は、本明細書及び請求項を通じて、一律に適用されることを意図している。
疾患に関連して使用される「予防すること」、「予防する」又は「予防」という用語は、当該疾患が患者又は動物において発症しないこと、又は、動物又は患者がその疾患により悪影響を受けているものの、その疾患の症状の一部又は全部が軽減されているか、若しくは存在しないことのいずれかを意味する。
疾患に関連して使用される「治療すること」、「治療する」又は「治療」という用語は、当該疾患が患者又は動物において治癒されること、又は、動物又は患者が、その疾患により悪影響を受け続けているものの、その疾患の症状の一部又は全部が軽減されているか、若しくは除かれていることのいずれかを意味する。
「薬学的に許容される塩」という用語は、無毒性の無機若しくは有機酸及び/又は塩基付加塩を意味する。「Salt selection for basic drugs」、Int.J.Pharm.(1986)、33、201−217を参照してもよい。
「ハロゲン」という用語は、フッ素、塩素、臭素又はヨウ素を、そして好ましくは、フッ素又は塩素を意味する。
温度に関して使用されていない場合には、数値「X」の前に置かれる「約」という用語は、本出願において、X−10%XからX+10%Xの間、好ましくはX−5%XからX+5%Xの間を表す。温度の特定の場合には、温度「Y」の前に置かれる「約」の用語は、この出願において、Y−10℃からY+10℃の間、好ましくはY−5℃からY+5℃の間を表す。さらに、室温は、本出願において、25℃を意味する。
ii) 好ましくは、態様i)に定義する式Iの化合物、又はその薬学的に許容される塩は、消化管内におけるバンコマイシン−耐性enterococci(VRE)の濃度を増大させることなく、Clostridium difficile、Clostridium perfringens又はStaphylococcus aureusの毒素原性株に関連した下痢性疾患の効果的な予防又は治療を可能にする。
iii) より好ましくは、態様i)に定義する式Iの化合物、又はその薬学的に許容される塩は、Clostridium difficile、Clostridium perfringens又はStaphylococcus aureusの毒素原性株に関連した下痢性疾患の効果的な予防又は治療、及び消化管内におけるVREの濃度の減少を可能にする。
iv) 好ましくは、態様i)〜iii)の1つに定義する式Iの化合物、又はその薬学的に許容される塩は、AがCHであるような化合物又は塩である。
v) また好ましくは、態様i)〜iv)の1つに定義する式Iの化合物、又はその薬学的に許容される塩は、nが1であるような化合物又は塩である。
vi) 態様i)〜iii)の好ましい副態様によれば、式Iの化合物、又はその薬学的に許容される塩は、下記から選択される:
1−シクロプロピル−6−フルオロ−7−{4−[2−フルオロ−4−((R)−5−ヒドロキシメチル−2−オキソ−オキサゾリジン−3−イル)−フェノキシメチル]−4−ヒドロキシ−ピペリジン−1−イル}−4−オキソ−1,4−ジヒドロ−キノリン−3−カルボン酸;
1−シクロプロピル−6−フルオロ−7−{4−[2−フルオロ−4−((R)−5−ヒドロキシメチル−2−オキソ−オキサゾリジン−3−イル)−フェノキシメチル]−4−ヒドロキシ−ピペリジン−1−イル}−4−オキソ−1,4−ジヒドロ−[1,8]ナフチリジン−3−カルボン酸;
1−シクロプロピル−6−フルオロ−7−{3−[2−フルオロ−4−((R)−5−ヒドロキシメチル−2−オキソ−オキサゾリジン−3−イル)−フェノキシメチル]−3−ヒドロキシ−ピロリジン−1−イル}−4−オキソ−1,4−ジヒドロ−キノリン−3−カルボン酸;
及びその薬学的に許容される塩。
vii) 態様i)〜iii)のより好ましい副態様によれば、式Iの化合物、又はその薬学的に許容される塩は、1−シクロプロピル−6−フルオロ−7−{4−[2−フルオロ−4−((R)−5−ヒドロキシメチル−2−オキソ−オキサゾリジン−3−イル)−フェノキシメチル]−4−ヒドロキシ−ピペリジン−1−イル}−4−オキソ−1,4−ジヒドロ−キノリン−3−カルボン酸又はその薬学的に許容される塩である。
viii) 態様i)〜vii)の一側面によれば、本発明は、Clostridium difficile、Clostridium perfringens及びStaphylococcus aureusから選択される細菌により引き起こされる腸管疾患を治療するための、態様i)〜vii)の1つに定義する式Iの化合物、又はその薬学的に許容される塩に関する。
ix) 態様viii)の好ましい一側面によれば、本発明は、Clostridium difficileにより(特に、Clostridium difficileの毒素産生株により)引き起こされる腸管疾患を治療するための、態様i)〜vii)の1つに定義する式Iの化合物、又はその薬学的に許容される塩に関する。
x) 態様i)〜vii)の別の主たる側面によれば、本発明は、Clostridium difficile、Clostridium perfringens及びStaphylococcus aureusから選択される細菌により引き起こされる腸管疾患を予防するための、態様i)〜vii)の1つに定義する式Iの化合物、又はその薬学的に許容される塩に関する。
xi) 態様x)の好ましい一側面によれば、本発明は、Clostridium difficileにより(特に、Clostridium difficileの毒素産生株により)引き起こされる腸管疾患を予防するための、態様i)〜vii)の1つに定義する式Iの化合物、又はその薬学的に許容される塩に関する。
xii) 好ましくは、態様i)〜xi)で言及した腸管疾患を予防することが意図される患者は、他の抗生物質若しくは抗ウイルス治療で治療された患者、細胞毒性化学療法若しくは臓器移植を受けた患者等の免疫系異常を持つ患者、高齢の(65歳以上)患者、又は集中治療室若しくは長期療養施設の患者である。
xiii) 本発明のさらに別の主態様は、患者における、Clostridium difficile、Clostridium perfringens及びStaphylococcus aureusから選択される細菌により引き起こされる腸管疾患を予防し又は治療する方法に関し、当該方法は、腸管疾患を予防し、又は治療するために十分な期間に渡る、態様i)〜vii)の1つに定義する式Iの化合物、又はそのような化合物の薬学的に許容される塩の効果的な量の、当該患者への投与を含む。
xiv) 好ましくは、態様xiii)の方法は、消化管内におけるバンコマイシン−耐性enterococci(VRE)の濃度を増大させることなく、Clostridium difficile、Clostridium perfringens又はStaphylococcus aureusの毒素原性株に関連する下痢性疾患の効果的な予防又は治療を可能にする。
xv) より好ましくは、態様xiii)の方法は、Clostridium difficile、Clostridium perfringens又はStaphylococcus aureusの毒素原性株に関連する下痢性疾患の効果的な予防又は治療、及び消化管内におけるVREの濃度の減少を可能にする。
xvi) 態様xiii)〜xv)の一側面によれば、本発明は、患者における、Clostridium difficile、Clostridium perfringens及びStaphylococcus aureusから選択される細菌により引き起こされる腸管疾患を治療する方法に関し、当該方法は、腸管疾患を治療するために十分な期間に渡る、態様i)〜vii)の1つに定義する式Iの化合物、又はそのような化合物の薬学的に許容される塩の効果的な量の、当該患者への投与を含む。
xvii) 態様xvi)の好ましい一側面によれば、本発明は、患者における、Clostridium difficileにより(特に、Clostridium difficileの毒素産生株により)引き起こされる腸管疾患を治療するための方法に関する。
xviii) 態様xiii)〜xv)の別の側面によれば、本発明は、患者における、Clostridium difficile、Clostridium perfringens及びStaphylococcus aureusから選択される細菌により引き起こされる腸管疾患を予防する方法に関し、当該方法は、腸管疾患を予防するために十分な期間に渡る、態様i)〜vii)の1つに定義する式Iの化合物、又はそのような化合物の薬学的に許容される塩の効果的な量の、当該患者への投与を含む。
xix) 態様xviii)の好ましい一側面によれば、本発明は、患者における、Clostridium difficileにより(特に、Clostridium difficileの毒素産生株により)引き起こされる腸管疾患を予防するための方法に関する。
xx) 好ましくは、態様xiii)〜xix)の1つの方法に付される患者は、他の抗生物質若しくは抗ウイルス治療で治療された患者、細胞毒性化学療法若しくは臓器移植を受けた患者等の免疫系異常を持つ患者、高齢の(65歳以上)患者、又は集中治療室若しくは長期療養施設の患者である。
xxi) 本発明のさらなる側面は、Clostridium difficile、Clostridium perfringens及びStaphylococcus aureusから選択される細菌により引き起こされる腸管疾患を予防し、又は治療することを意図する医薬の製造のための、態様i)〜vii)の1つに定義する式Iの化合物、又はそのような化合物の薬学的に許容される塩の使用に関する。
xxii) 態様xxi)の一側面によれば、本発明は、Clostridium difficile、Clostridium perfringens及びStaphylococcus aureusから選択される細菌により引き起こされる腸管疾患を治療することを意図する医薬の製造のための、態様i)〜vii)の1つに定義する式Iの化合物、又はそのような化合物の薬学的に許容される塩の使用に関する。
xxiii) 態様xxii)の好ましい一側面によれば、治療が意図される腸管疾患は、Clostridium difficileにより(特に、Clostridium difficileの毒素産生株により)引き起こされる。
xxiv) 態様xxi)の別の側面によれば、本発明は、Clostridium difficile、Clostridium perfringens及びStaphylococcus aureusから選択される細菌により引き起こされる腸管疾患を予防することを意図する医薬の製造のための、態様i)〜vii)の1つに定義する式Iの化合物、又はそのような化合物の薬学的に許容される塩の使用に関する。
xxv) 態様xxiv)の好ましい一側面によれば、予防が意図される腸管疾患は、Clostridium difficileにより(特に、Clostridium difficileの毒素産生株により)引き起こされる。
xxvi) 好ましくは、態様xxi)〜xxv)の1つに従って製造される医薬が意図する患者は、他の抗生物質若しくは抗ウイルス治療で治療された患者、細胞毒性化学療法若しくは臓器移植を受けた患者等の免疫系異常を持つ患者、高齢の(65歳以上)患者、又は集中治療室若しくは長期療養施設の患者である。
xxvii) 本発明の別の側面は、動物における(例えば、犬、猫、豚、牛又は馬における)、Clostridium difficile、Clostridium perfringens及びStaphylococcus aureusから選択される細菌により引き起こされる腸管疾患を予防し又は治療する方法に関し、当該方法は、腸管疾患を治療するために十分な期間に渡る、態様i)〜vii)の1つに定義する式Iの化合物、又はそのような化合物の薬学的に許容される塩の効果的な量の、当該動物への投与を含む。
xxviii) 態様xxvii)の一側面によれば、本発明は、動物における(例えば、犬、猫、豚、牛又は馬における)、Clostridium difficile、Clostridium perfringens及びStaphylococcus aureusから選択される細菌により引き起こされる腸管疾患を治療する方法に関し、当該方法は、腸管疾患を治療するために十分な期間に渡る、態様i)〜vii)の1つに定義する式Iの化合物、又はそのような化合物の薬学的に許容される塩の効果的な量の、当該動物への投与を含む。
xxix) 態様xxvii)の別の側面によれば、本発明は、動物における(例えば、犬、猫、豚、牛又は馬における)、Clostridium difficile、Clostridium perfringens及びStaphylococcus aureusから選択される細菌により引き起こされる腸管疾患を予防する方法に関し、当該方法は、腸管疾患を予防するために十分な期間に渡る、態様i)〜vii)の1つに定義する式Iの化合物、又はそのような化合物の薬学的に許容される塩の効果的な量の、当該動物への投与を含む。
本発明の態様i)〜xxix)に従って予防され、又は治療されることを意図する腸管疾患は、特に、下痢、大腸炎及び偽膜性大腸炎を含む。好ましくは、当該腸管疾患は、Clostridium difficileにより(特に、Clostridium difficileの毒素産生株により)引き起こされる。
本発明の態様i)〜xxix)に従って使用される式Iの化合物の最も適切な投与経路は、経口経路である。投与は連日であってもよく(例えば、1日1〜4回)、又は、より少ない頻度(例えば、隔日に1回、又は週に1若しくは2回。)であってもよい。
態様i)〜vii)の1つに定義する式Iの化合物、又はその薬学的に許容される塩の実際の投与用量は、治療を行う医師又は獣医により決定されなければならないが、1日に患者の体重1kg当たり0.5と50mgの間の量の式Iの化合物、又はその薬学的に許容される塩(例えば、1日に患者の体重1kg当たり1と5mgの間の量の式Iの化合物、又はその薬学的に許容される塩)を、3〜15日の間に渡って(例えば、7〜14日の間に渡って)毎日1又は2回与えることが適切であると考えられる。
態様i)〜vii)の1つに定義する式Iの化合物、又はその薬学的に許容される塩を含む医薬組成物の製造は、いずれの当業者にもよく知られた方法で(例えば、Remington、The Science and Practice of Pharmacy、21st Edition(2005)、Part 5、「Pharmaceutical Manufacturing」[published by Lippincott Williams & Wilkins]を参照されたい。)、記述された式Iの化合物又はその薬学的に許容される塩を、任意にその他の治療的に有益な物質と組み合わせて、適切な無毒の不活性な薬学的に許容される固体又は液体の担体材料及び必要に応じて、通常の薬学的アジュバントと共に、製剤投与形態とすることにより遂行することができる。
C.difficile、NC13366の高密度静置細胞培養の上清中の毒素A産生を分析したWestern Blotプレートの外観。
式Iの化合物は、以下に記載の手順を用いて、本発明に従って製造することができる。
式Iの化合物の製造
略語
明細書及び実施例を通して、以下の略語が使われる:
AcOH 酢酸
AD−mixα 1,4−ビス(ジヒドロキニン)フタラジン、
Fe(CN)、KCO及びKOsO.2H
AD−mixβ 1,4−ビス(ジヒドロキニジン)フタラジン、
Fe(CN)、KCO及びKOsO.2H
Alloc アリルオキシカルボニル
aq. 水性
Boc tert−ブトキシカルボニル
t−BuOK カリウムtert−ブトキシド
Cbz ベンジルオキシカルボニル
CDAD Clostridium difficileに
関連する下痢性疾患
CFU コロニー形成単位
CLSI Clinical Laboratory
Standards Institute
DBU 1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデス−7−エン
(1,8−diazabicyclo[5.4.0]undec−7−ene)
DCM ジクロロメタン
DIAD ジイソブチルアゾジカルボキシレート
DIPEA N,N−ジイソプロピルエチルアミン
DMF N,N−ジメチルホルムアミド
DMSO ジメチルスルホキシド
EA 酢酸エチル
EDC 1−(ジメチルアミノプロピル)−3−エチルカルボジイミド
塩酸塩
ESI 電子スプレーイオン化
エーテル又はEtO ジエチルエーテル
FC フラッシュクロマトグラフィー
h 時間
Hex n−ヘキサン
IC50 効果を50%減少させる濃度
LZD−R リネゾリド−耐性
MeCN アセトニトリル
MCPBA メタ−クロロ過安息香酸
MIC 細菌の増殖を阻害する最小阻害濃度
MIC90 菌株の90%以上の増殖を阻害する最小阻害濃度
MRSA メチシリン耐性Staphylococcus aureus
MeOH メタノール
MS 質量分析法
NaOMe ナトリウムメチラート
NMP N−メチルピロリジノン
OD595 595nMにて測定した光学密度
org. 有機
Pd/C又はPd(OH)/C 木炭上パラジウム又は二水酸化パラジウム
PPh トリフェニルホスフィン
rt 室温
sat. 飽和
SiO シリカゲル
TBDMSCl tert−ブチルジメチルシリルクロリド
TEA トリエチルアミン
TFA トリフルオロ酢酸
THF テトラヒドロフラン
TMSCl トリメチルシリルクロリド
一般的製造方法:
式Iの化合物は、本発明に従って、
a) 式IIの化合物
を、式IIIの化合物
(式中、n及びAは式Iに定義した通りであり、そしてRは(C−C)アルキルスルフォニル(例えば、メチルスルフォニル)、トリフルオロメチルスルフォニル又はアリールスルフォニル(例えば、フェニル−又はp−トリル−スルフォニル)である。)と、好ましくは約10℃と100℃の間にて(より好ましくは約40℃と80℃の間にて)、KCO等の無機塩基、又はTEA等の有機塩基の存在下、有機溶媒中(例えば、DMF)で反応させることにより;又は
b) 式IIの化合物を、式IVの化合物
(式中、n及びAは、セクションa)に記載した式Iで定義した通りである。当該式IVの化合物は、有機塩基(例えば、TEA)又は無機塩基(例えば、KCO3、又はNaOMe等のアルカリメトキシド、又はNaH等の水素化アルカリ)の存在下、有機溶媒中(例えば、DMF)における、式IIIの化合物の処理により得ることができる。)と反応させることにより;又は
c) 式Vの化合物
(式中、nは式Iで定義した通りである。)を、式VIの化合物
(式中、Aは式Iで定義した通りであり、Yはハロゲンであり、そしてRは水素、BF若しくはB(OC(=O)(C−C)アルキル)、(C−C)アルキル(例えば、メチル、エチル、n−プロピル、イソ−プロピル又はtert−ブチル)、アリル、アリール−(C−C)アルキル(例えば、ベンジル、p−ニトロベンジル又はp−メトキシベンジル)、トリ−(C−C)アルキルシリル(例えば、トリメチルシリル又はtert−ブチルジメチルシリル)又はジアリール−(C−C)アルキルシリル(例えば、tert−ブチルジフェニルシリル)である。)と、好ましくは約10℃と100℃の間にて、より好ましくは約40℃と80℃の間にて、TEA又はDIPEA等の有機塩基の存在下、有機溶媒中で(例えば、NMP)反応させることにより;又は
d) 式VIIの化合物
(式中、Rは、(C−C)アルキル(例えば、メチル、エチル、n−プロピル、イソ−プロピル又はtert−ブチル)、アリール−(C−C)アルキル(例えば、ベンジル、p−ニトロベンジル又はp−メトキシベンジル)、アリル、トリ−(C−C)アルキルシリル(例えば、トリメチルシリル又はtert−ブチルジメチルシリル)又はジアリール−(C−C)アルキルシリル(例えば、tert−ブチルジフェニルシリル)であり、そしてn及びAは式Iで定義した通りである。)を、加水分解、けん化又は水素化分解により、(例えば、Protecting groups、Kocienski、P.J.、Thieme(1994)に概説されているように)対応する式Iの化合物に変換することにより;
製造することができる。
上記方法に関しては、下記の事項に留意すべきである:
−変形a)に関しては、式IIIの化合物はまた、そのエステル、すなわち式IIIの化合物
(式中、n、A及びRは式IIIにおいて定義した通りであり、そしてRは、アルキル、アリル又はアリールアルキルを表す。)で置き換えることができ、この場合、エステル脱保護工程が、式IIIの化合物の式IIの化合物との反応に続く(エステル脱保護工程を行う一般的方法は、Protecting groups、Kocienski、P.J.、Thieme(1994)に概説されている。);
−変形a)に関しては、式IIの化合物はまた、そのシリルエーテル、すなわち式IIPGの化合物
(式中、PGは、トリ−(C−C)アルキルシリル(例えば、トリメチルシリル又はtert−ブチルジメチルシリル)又はジアリール−(C−C)アルキルシリル(例えば、tert−ブチルジフェニルシリル)等のアルコール官能基のシリル保護基を表す。)で置き換えることもでき、この場合、脱保護工程が、式III又はIIIの化合物と式IIPGの化合物との反応に続く(そのような反応を行う一般的方法は、Protecting groups、Kocienski、P.J.、Thieme(1994)に概説されている。);
−変形c)に関しては、式Vの化合物はまた、式Vの化合物
(式中、式中、nは式Vで定義した通りであり、そしてPGはアルコール官能基の保護基(例えば、トリメチルシリル、tert−ブチルジメチルシリル又はtert−ブチルジフェニルシリル等の、アルキルシリル又はジアリールアルキルシリル基)を表す。)で置き換えることもでき、この場合、適宜な脱保護工程が、式Vの化合物の式VIの化合物との反応に続く(そのような反応を行う一般的方法は、Protecting groups、Kocienski、P.J.、Thieme(1994)に概説されている。);
−変形c)に関しては、RがHでない場合には、追加のエステル脱保護工程が必要である(そのような反応を行う一般的方法は、Protecting groups、Kocienski、P.J.、Thieme(1994)に概説されている。)が、RがBF又はB(OC(=O)(C−C)アルキル)である場合は例外であり、酸性後処理の間に既に加水分解が起こる。
このようにして得られた式Iの化合物は、必要であれば、それらの塩、そして特にそれらの薬学的に許容される塩に変換してもよい。
さらに、式Iの化合物がエナンチオマーの混合物の形態で得られる場合には常に、エナンチオマーは、当業者に知られた方法(例えばジアステレオマー塩の形成及び分離、又はキラル固定相上のクロマトグラフィー)を用いて分離することができる。式Iの化合物がジアステレオマーの混合物の形態で得られる場合には常に、それらは、シリカゲルクロマトグラフィー、HPLC及び結晶化技術の適宜な組み合わせにより分離してもよい。
種々の合成中間体の製造:
式IIの化合物の製造
式IIの化合物は、式VIIIの化合物
の、木炭上のパラジウム又は白金等の貴金属触媒上での、THF、MeOH又はEA等の溶媒中における、0℃と40℃の間での水素化により、又はHBrの水又はAcOH中の溶液の存在下における、0℃と80℃の間での、AcOH等の溶媒中での加水分解により、得ることができる。
式IIIの化合物の製造
式IIIの化合物は、以下のスキーム1に要約するように製造することができる。
スキーム1において、RはH、アルキル、アリル又はアリールアルキルであり、そして他の記号は前記の通りである。
がSOであり、Rがアルキル、トリフルオロメチル又はフェニル若しくはp−トリル等のアリールである、式IIIの化合物は、TEA等の有機塩基の存在下、DCM又はTHF等の溶媒中における、−10℃と50℃の間での、対応する塩化スルフォニルとの反応により、RがHである式IIIの化合物から得ることができる(スキーム1)。式IIIの化合物は、TEA又はDIPEA等の有機塩基の存在下、40℃と100℃の間における、THF、DMF又はNMP等の溶媒中での、式VIの化合物の、式IXのピペリジン又はピロリジンとの反応により製造することができる。Rがベンジルの場合には、式IIIのカルボン酸は、Protecting groups、Kocienski、P.J.、Thieme(1994)に記載された標準的手順(例えば、Pd/C上での水素化)に従って遊離させることができる。
式Vの化合物の製造
式Vの化合物は、以下のスキーム2に要約するように製造することができる。
式Vの化合物は、PGが、アルコキシカルボニル(例えばBoc)、ベンジルオキシカルボニル(例えばCbz)、Alloc又はベンジル等のアミノ保護基を表す式XIの化合物の脱保護により得ることができる。第2アミンのそのような保護/脱保護シークェンスを行う一般的方法は、Protecting groups、Kocienski、P.J.、Thieme(1994)に概説されている。
式XIの化合物は、式IIの化合物を、RがSOであり、Rが、アルキル、トリフルオロメチル又はフェニル若しくはp−トリル等のアリールである式Xの化合物と反応させることにより、又は式IIの化合物を、式Xの化合物に由来する対応するエポキシドと反応させることにより得ることができる。当該エポキシドは、RがSOである式Xの化合物から、THF、エーテル又はDCM等の溶媒中、−10℃と40℃の間にて、TEA、ピリジン若しくはDBU等の有機塩基、又はKCO等の無機塩基で処理することにより得ることができる。RがHである式Xの化合物は、市販されているか(例えば、PG=Boc、n=1かつR=Hである式Xの化合物、又はPG=Boc、n=0である式Xの化合物に由来するエポキシド)又は後述するように製造することができる。あるいは、式XIの化合物は、式IIの化合物の、RがHである式Xの化合物との、Mitsunobu条件下での反応により得ることができる。
式VIの化合物の製造
が水素、Me又はEtである式VIの化合物は市販されている(例えば、A=CH、Y=ClかつR=H、Me若しくはEt、又はY=FかつR=BFである化合物、又はA=N、Y=ClかつR=H又はEtである化合物)。RがB(OC(=O)(C−C)アルキル)である式VIの化合物は、RがHである式VIの化合物から、WO88/07998に従って得ることができる。他の式VIの化合物は、RがHである式VIの化合物から、標準的方法に従って得ることができる。
式VIIの化合物の製造
式VIIの化合物は、式Vの化合物、あるいは本明細書で定義した式Vの化合物を、Rが(C−C)アルキル(例えば、メチル、エチル、n−プロピル、イソ−プロピル又はtert−ブチル)、アリール−(C−C)アルキル(例えば、ベンジル、p−ニトロベンジル又はp−メトキシベンジル)、アリル、トリ−(C−C)アルキルシリル(例えば、トリメチルシリル又はtert−ブチルジメチルシリル)又はジアリール−(C−C)アルキルシリル(例えば、tert−ブチルジフェニルシリル)であることを除いては、本明細書で定義した通りである式VIの化合物と、式Vの化合物の式VIの化合物との反応について記載したものと同じ条件下でカップリングすることにより得ることができる。式Vの化合物を用いる場合には、カップリング反応の後に脱保護工程を行うことができる。
式VIIIの化合物の製造
式VIIIの化合物はWO2004/096221に従って得ることができる。
式IXの化合物の製造
式IXの化合物は、例えば、対応するBoc保護化合物をTFAで処理することによる式Xの化合物(R=H)の脱保護、又は対応するCbz保護化合物のPd/C上での水素化により得ることができる。
式Xの化合物の製造
式Xの化合物は、式XIIのメチリデン誘導体から、下記のスキーム3に要約するように製造することができる。
式Xbの化合物、すなわちRがSOである式Xの化合物は、式IIIの化合物の式IIIの化合物への変換について使用した方法と同じ方法を用いて、RがHである対応する式Xaの化合物から製造することができる。式Xaの化合物は、式XIIの既知のメチリデン誘導体(例えば、n=0かつPG=ベンジル、Boc又はベンジルオキシカルボニルであるもの−EP241206及びEP550025を見よ;又はn=1かつPG=ベンジル、Bocである市販の化合物)から、四酸化オスミウム触媒cis−ジヒドロキシル化又はその不斉型(AD−mixα又はβを用いたSharplessジヒドロキシル化)により、J.Am.Chem.Soc.(1988)、110、1968に記載の通りに得ることができる。式Xcの化合物、すなわち式Xbの化合物に由来するエポキシドは、NaH若しくはKCO等の無機塩基又はTEA若しくはDBU等の有機塩基を用いた、式Xbの化合物の分子内閉環、又はMCPBA等の過酸を用いた、式XIIの化合物のメチリデン二重結合のエポキシ化により得られる。式Xcの化合物はまた、(J.Am.Chem.Soc.(1965)、87、1353−1364及びTetrahedron Lett.(1987)、28、1877−1878に記載されているように)水酸化カリウム等の水酸化アルカリの存在下、MeCN等の極性溶媒中における、20と100℃の間での、対応するオキソ誘導体(n=0又は1、かつPG=Cbz又はBocの場合は、市販されている)の、トリメチルスルホキソニウム・アイオダイド又はトリメチルスルホニウム・アイオダイドとの反応により得ることもできる。
本発明の特定の態様を下記の実施例に記載するが、それらは、本発明をさらに詳細に説明するためのものであり、発明の範囲をいかなる意味においても限定するものではない。
温度はすべて℃で示す。非キラル相上でのすべての分析及び分取HPLCによる試験は、RP−C18ベースのカラムを用いて行う。分析HPLCによる試験は、それぞれ〜2.5min及び〜3.5minのサイクルタイムを有する2つの異なる装置上で行う。他の記載がない限り、MSについて示された値は、主ピーク(+/−0.5単位の変動を伴った(M+H))に対応する。NMRスペクトルにおいて、カップリング定数JはHzで記載する。
標準後処理工程:
適宜な有機溶媒(対応する実施例の記載を見よ。)で希釈した後、有機相を分離し、そして水と塩水(brine)で順番に洗浄する。水溶性溶媒(例えば、MeOH、THF又はDMF)中で行う反応の場合には、合わせた水相を、後処理を行うのに用いたものと同じ溶媒で再洗浄する。合わせた有機相はMgSO上で乾燥し、そしてろ過する。ろ液は減圧下で溶媒を蒸発させる。
標準クロマトグラフィー工程:
粗製物質を最小限の溶出液に溶解し(対応する実施例の記載を見よ。)、そしてSiO上でクロマトグラフを行う。関連画分をプールし、そして減圧下で溶媒を蒸発させる。
実施例1: 1−シクロプロピル−6−フルオロ−7−{4−[2−フルオロ−4−((R)−5−ヒドロキシメチル−2−オキソ−オキサゾリジン−3−イル)−フェノキシメチル]−4−ヒドロキシ−ピペリジン−1−イル}−4−オキソ−1,4−ジヒドロ−キノリン−3−カルボン酸:
1.i.(R)−3−(3−フルオロ−4−ヒドロキシ−フェニル)−5−ヒドロキシメチル−オキサゾリジン−2−オン:
(R)−3−(4−ベンジルオキシ−3−フルオロ−フェニル)−5−ヒドロキシメチル−オキサゾリジン−2−オン(6.34g、WO2004/096221に従って製造。)のTHF/MeOH(1:1;200ml)中の溶液を、Pd/C10%(1g)上で一晩水素化した。触媒をろ去し、減圧下でろ液を蒸発させ、そして残渣をEA中で攪拌した。結晶をろ過により集めて、3.16gの無色の固体(収率70%)を得た。H NMR(DMSOd6;δ ppm):3.5(m、1H)、3.64(m、1H)、3.74(dd、J=8.8、6.4、1H)、3.99(t、J=8.8、1H)、4.64(m、1H)、5.16(t、J=5.6、1H)、6.93(dd、J=9.7、8.8、1H)、7.08(ddd、J=8.8、2.6、1.2、1H)、7.45(dd、J=13.5、2.6、1H)、9.66(s、1H)。MS(ESI):228.1。
1.ii. 4−[2−フルオロ−4−((R)−5−ヒドロキシメチル−2−オキソ−オキサゾリジン−3−イル)−フェノキシメチル]−4−ヒドロキシ−ピペリジン−1−カルボン酸 ベンジルエステル:
中間体1.i(1.27g)と1−オキサ−6−アザ−スピロ[2.5]オクタン−6−カルボン酸 ベンジルエステル(1.60g;US4244961に従って製造。)の溶液を、DMF(15ml)に溶解し、そしてNaCO(1.16g)で処理した。混合物を100℃にて一晩加熱した。後処理(DCM)後に得られた残渣をEA中で攪拌し、そして固形物をろ過により集め、EAとHexで順番に洗浄して、2.52g(収率94.5%)のベージュ色の固体を得た。H NMR(DMSOd6;δ ppm):1.57(m、4H)、3.14(m、2H)、3.54(m、1H)、3.64(m、1H)、3.79(m、5H)、4.03(t、J=9.1、1H)、4.66(m、1H)、4.78(s、1H)、5.05(s、2H)、5.16(t、J=5.6、1H)、7.18(m、2H)、7.32(m、5H)、7.55(d、J=12、1H)。MS(ESI):475.0。
1.iii. (R)−3−[3−フルオロ−4−(4−ヒドロキシ−ピペリジン−4−イルメトキシ)−フェニル]−5−ヒドロキシメチル−オキサゾリジン−2−オン:
中間体1.ii(2.5g)のEA/MeOH(1:1;100ml)中の懸濁液を、Pd/C上で48h水素化した。懸濁液を40℃で加熱し、そして触媒をろ去した。減圧下でろ液を蒸発させ、1.61g(収率89%)の黄色の粉末を得た。H NMR(DMSOd6;δ ppm):1.4−1.63(m、4H)、2.67(m、2H)、2.83(m、2H)、3.53(dd、J=4.0、12.0、1H);3.66(dd、J=3.3、12.0、1H)、3.71(s、2H);3.80(m、1H)、4.05(t、J=9.0、1H)、4.48(s、1H)、4.68(m、1H)、5.20(s、1H)、7.20(m、2H)、7.57(d、1H)。MS(ESI):341.5。
1.iv. 1−シクロプロピル−6−フルオロ−7−{4−[2−フルオロ−4−((R)−5−ヒドロキシメチル−2−オキソ−オキサゾリジン−3−イル)−フェノキシメチル]−4−ヒドロキシ−ピペリジン−1−イル}−4−オキソ−1,4−ジヒドロ−キノリン−3−カルボン酸:
中間体1.iii(200mg)、7−クロロ−1−シクロプロピル−6−フルオロ−1,4−ジヒドロ−4−オキソ−3−キノリンカルボン酸ボロンジアセテート錯体(241mg;WO88/07998に従って製造。)とDIPEA(100μl)の、NMP(2ml)中の溶液を、85℃にて5h攪拌した。反応混合物を減圧下で蒸発させ、そして残渣を、MeOH(3ml)中5M HClに取り、そして攪拌した。得られた固形物をろ過により集め、そしてMeOHで洗浄して、230mg(収率67%)の黄色の固体を得た。H NMR(DMSOd6;δ ppm):1.66−1.35(m、4H)、1.75(d、J=12.8、2H)、1.95(m、2H)、3.33(t broad、J=11.0、2H)、3.57(m、3H)、3.67(dd、J=12.3、3.3、1H)、3.83(m、2H)、3.92(s、2H)、4.06(t、J=9.0、1H)、4.69(m、1H)、7.24(m、2H)、7.60(m、2H)、7.90(d、J=13.3、1H)、8.66(s、1H)。MS(ESI):585.9。
実施例2: 1−シクロプロピル−6−フルオロ−7−{4−[2−フルオロ−4−((R)−5−ヒドロキシメチル−2−オキソ−オキサゾリジン−3−イル)−フェノキシメチル]−4−ヒドロキシ−ピペリジン−1−イル}−4−オキソ−1,4−ジヒドロ−[1,8]ナフチリジン−3−カルボン酸:
7−クロロ−1−シクロプロピル−6−フルオロ−1,4−ジヒドロ−4−オキソ−1,8−ナフチリジン−3−カルボン酸(166mg;市販)と中間体1.iii(200mg)の、NMP(5ml)中の溶液を、TEA(0.32ml)とTMSClで処理し、そして85℃にて5h加熱した。反応混合物を減圧下で蒸発させ、そして残渣を、MeOH(3ml)中5M HClに取り、そして30min攪拌した。溶液を減圧下で蒸発させ、そして残渣をEA中に取った。得られた固形物をろ過により集め、そしてEAで洗浄して、271mg(収率78%)の黄色の固体を得た。H NMR(DMSOd6;δ ppm):0.89−1.27(m、4H);1.78(d、J=12.8、2H);1.90−2.04(m、2H);3.53−3.88(m、6H);3.88(s、2H)、4.06(t、J=9.0、1H)、4.42(d broad、J=13.2、2H)、4.44(m、1H);7.11(m、2H);7.55(d、J=14.5、1H);8.05(d、J=13.5、1H);8.60(s、1H)。MS(ESI):586.8。
実施例3: 1−シクロプロピル−6−フルオロ−7−{(RS)−3−[2−フルオロ−4−((R)−5−ヒドロキシメチル−2−オキソ−オキサゾリジン−3−イル)−フェノキシメチル]−3−ヒドロキシ−ピロリジン−1−イル}−4−オキソ−1,4−ジヒドロ−キノリン−3−カルボン酸:
3.i. ジアリル−カルバミン酸 ベンジルエステル:
塩化ベンゾイル(15.5ml)を、ジアリルアミン(12.3ml)とTEA(21ml)の、DCM(100ml)中の溶液に、0℃にて30minに渡って滴下した。反応混合物をrtにて16h攪拌した。後処理(DCM)後に得られた残渣をクロマトグラフィー(Hex/EA、95:5)で精製して、20.71g(収率88%)の無色の液体を得た。H NMR(DMSOd6;δ ppm):3.83(dt、J=1及びJ=6、4H);5.05−5.18(m、6H);5.70−5.86(m、2H);7.27−7.48(m、5H)。
3.ii. 2,5−ジヒドロ−ピロール−1−カルボン酸 ベンジルエステル:
ベンジリデン−ビス(トリシクロヘキシルホスフィン)ジクロロルテニウム(5g)を、中間体3.i(17.56g)のDCM(1.5l)中の溶液に、窒素下、rtにて添加した。反応混合物を40℃にて2h攪拌し、そして真空濃縮した。残渣をFC(Hex/EA、90:10)で精製して、14.08g(収率91%)の黄色の液体を得た。H NMR(DMSOd6;δ ppm):4.05−4.16(m、4H);5.08(s、2H);5.81−5.92(m、2H);7.27−7.41(m、5H)。
3.iii. (RS)−3−ヒドロキシ−ピロリジン−1−カルボン酸 ベンジルエステル:
ボランのTHF(9ml)中の1M溶液を、中間体3.ii(1.81g)のTHF(25ml)中の溶液に、窒素下、0℃にて添加した。反応混合物をrtにて16h攪拌し、そして0℃に冷却した。20%NaOH(1.8ml)、次いで35%の過酸化水素水(1.2ml)を注意深く滴下した。混合物を、0℃にて30min、そしてrtにて2h攪拌した。EtOと亜硫酸水素ナトリウムの40%水溶液を添加し、そして反応混合物を15min激しく攪拌した。後処理(EtO)後に得られた残渣をFC(Hex/EA5:5から3:7へ)で精製して、1.01g(収率51%)の無色の油状物を得た。H NMR(DMSOd6;δ ppm):1.67−1.82(m、1H);1.82−1.96(m、1H);3.16−3.25(m、1H);3.28−3.44(m、3H);4.20−4.29(broad、1H);4.92(d、J=3、1H);5.06(s、2H);7.27−7.41(m、5H)。
3.iv. 3−オキソ−ピロリジン−1−カルボン酸 ベンジルエステル:
中間体3.iii(1.10g)のDCM(8ml)中の溶液を0℃に冷却し、そしてDIPEA(2.5ml)、次いで三酸化硫黄ピリジン錯体(1.79g)のDMSO(6.5ml)中の溶液を滴下した。反応混合物を0℃にて1h攪拌し、そして水(6ml)の添加によりクェンチした。水層をEtO/Hex(1:1、3x5ml)で抽出し、そして合わせた有機層を真空濃縮した。後処理(EtO/Hex、1:1)後に得られた残渣をFC(Hex/EA、5:5)で精製して、1.05g(収率96%)の黄色がかった油状物を得た。H NMR(DMSOd6;δ ppm):2.48−2.61(m、2H);3.61−3.80(m、4H);5.09(s、2H);7.27−7.41(m、5H)。
3.v. 3−メチレン−ピロリジン−1−カルボン酸 ベンジルエステル:
t−BuOK(617mg)を、メチル トリフェニルホスフォニウムブロミド(1.98g)のTHF(10ml)中の白色の懸濁液に、窒素下、rtにて一度に添加した。黄色の懸濁液をrtにて1h攪拌し、次いで−10℃に冷却した。中間体3.iv(1.05g)のTHF(2ml)中の溶液を、10minに渡って滴下し、そして反応混合物を2hに渡ってrtに温めた。飽和NHCl水溶液(1ml)の添加により反応をクェンチし、そしてEAで希釈した。後処理(EA)後に得られた残渣をクロマトグラフィー(Hex/EA、90:10)で精製して、633mg(収率64%)の黄色がかった液体を得た。H NMR(DMSOd6;δ ppm):2.48−2.61(m、2H);3.36−3.53(m、2H);3.84−4.01(m、2H);4.97−5.03(m、2H);5.08(s、2H);7.27−7.41(m、5H)。
3.vi. 1−オキサ−5−アザ−スピロ[2.4]ヘプタン−5−カルボン酸 ベンジルエステル:
中間体3.v(7.21g)のDCM(400ml)中の溶液を、MCPBA(20.1g)とNaHCO(22.3g)で、rtにて処理した。反応をrtにて2h攪拌し、DCM(200ml)で希釈し、そしてNaSO(45g)の水溶液(400ml)に注ぎ入れた。混合物を10min攪拌し、そして有機層を分離した。後処理(DCM)後に得られた残渣をFC(Hex/EA、6:4)で精製して、4.37g(収率56%)の黄色の油状物を得た。H NMR(DMSOd6;δ ppm):1.70−1.83(m、1H);2.22−2.37(m、1H);2.90−2.94(m、1H);2.95−2.99(m、1H);3.15(t、J=11、1H);3.39−3.77(m、3H);5.09(s、2H);7.27−7.41(m、5H)。
3.vii. (RS)−3−[2−フルオロ−4−((R)−5−ヒドロキシメチル−2−オキソ−オキサゾリジン−3−イル)−フェノキシメチル]−3−ヒドロキシ−ピロリジン−1−カルボン酸 ベンジルエステル:
CO(274mg)を、中間体1.i(300mg)と中間体3.vi(338mg)の、DMF(3ml)中の懸濁液に添加した。反応混合物を80℃にて3h攪拌し、そして溶媒を真空除去した。後処理(DCM)後に得られた残渣をFC(DCM/MeOH、95:5)で精製して、531mg(収率87%)のベージュ色のフォームを得た。H NMR(DMSOd6;δ ppm):1.80−1.92(m、1H);1.96−2.08(m、1H);3.32−3.59(m、5H);3.66(ddd、J=3、J=6及びJ=13、1H);3.80(dd、J=6及びJ=9、1H);3.97−4.09(m、3H);4.64−4.72(m、1H);5.07(s、2H);5.19(t、J=6、1H);5.23(s、1H);7.18−7.23(m、2H);7.27−7.38(m、5H);7.57(dd、J=2及びJ=14、1H)。MS(ESI):460.9。
3.viii. (R)−3−[3−フルオロ−4−((RS)−3−ヒドロキシ−ピロリジン−3−イルメトキシ)−フェニル]−5−ヒドロキシメチル−オキサゾリジン−2−オン:
中間体3.vii(259mg)のTHF/MeOH(1:1;20ml)中の溶液を、10%Pd/C(60mg)上、rtにて20h水素化した。反応混合物を真空濃縮し、DCM/MeOH、90:10(20ml)中に取り、そしてrtにて30min攪拌した。触媒をろ去し、そしてろ液を真空濃縮して、184mg(収率100%)のオレンジ色のフォームを得た。MS(ESI):327.3。
3.ix. 1−シクロプロピル−6−フルオロ−7−{(RS)−3−[2−フルオロ−4−((R)−5−ヒドロキシメチル−2−オキソ−オキサゾリジン−3−イル)−フェノキシメチル]−3−ヒドロキシ−ピロリジン−1−イル}−4−オキソ−1,4 ジヒドロ−キノリン−3−カルボン酸:
中間体3.viii(226mg)と7−クロロ−1−シクロプロピル−6−フルオロ−1,4−ジヒドロ−4−オキソ−3−キノリンカルボン酸 ボロンジアセテート錯体(270mg;WO88/07998に従って製造。)の、NMP(5ml)中の溶液を、DIPEA(120μl)で処理し、そして60℃にて2h攪拌した。反応混合物を真空濃縮し、そして残渣を、MeOH(2ml)中5M HClに取った。溶液をrtにて1h攪拌し、真空濃縮し、そして残渣をFC(DCM/MeOH/AcOH、95:4:1から90:9:1へ)で精製した。泡状の残渣をMeOH(2ml)中に取り、1h攪拌し、そしてろ過した。結晶を集め、そして真空乾燥して、23mg(収率6%)のベージュ色の固体を得た。H NMR(DMSOd6;δ ppm):1.10−1.34(m、4H);1.98−2.10(m、1H);2.14−2.26(m、1H);3.48−3.70(m、3H);3.71−3.89(m、5H);4.05(t、J=9、1H);4.09−4.18(m、2H);4.66−4.74(m、1H);5.19(t、J=6、1H);5.40(s、1H);7.09(d、J=8、1H);7.18−7.31(m、2H);7.59(dd、J=2及びJ=14、1H);7.82(d、J=14、1H);8.59(s、1H);15.52(s、1H)。MS(ESI):572.3。
実施例4: 発明化合物のClostridium difficile又はClostridium perfringens関連菌株に対するイン ヴィトロ抗菌活性:
4.i. 実験方法:
最小阻害濃度(MICs)は、培地ミクロ希釈アッセイにより測定した。最終濃度がビタミンK、0.5mg/L及びヘミン、5mg/Lになるように、ビタミンK及びヘミンを添加したBrucella brothを試験培地として用いた。要約すると、化合物の保存溶液(5.12mg/ml)はDMSO中に調製し、50%DMSO/50%HO中への2倍段階希釈液5μlを、45μlの添加Brucella brothを含む96ウェル−マイクロタイター・プレート内に注入して、5min振とうした。接種菌液を調製するために、5%のヒツジ溶解血、5μg/mlのヘミン、及び1μg/mlのビタミンKを添加したBrucella agar上で生育したC.Difficileの24h経過コロニーを、添加Brucella broth中に懸濁し、そして0.5McFarland標準に適合する濁度に調製した。この懸濁液の50倍希釈液50μlを96ウェル−プレートのウェルへの植え付けに使用し、ウェル当たり約10コロニー形成単位(CFU)とした。DMSOの最終濃度は2.5%であった。最終濃度の範囲は、0.03〜16μg/mLであった。プレートを、嫌気性条件下、37℃にて48hインキュベートした。インキュベーション後、plate reader内で、OD595(Ultramark、Biorad Laboratories)にてプレートを測定した。まず、対照ウェルと比較して90%を超える増殖阻害を示す最小濃度をMICsとした。プレートはまた、reading mirrorの助けを借りて目視によってもチェックし、そして肉眼によって増殖が認められないことによってMICsを確認した。
4.ii. 結果:
実施例1−3の化合物を、C.difficile又はClostridium perfringensの3種の参考株の増殖阻害活性について、in vitroにて試験した。得られた結果を、下記表1に要約する。
実施例1−3の化合物は、試験に用いたC.difficile及びC.perfringensに対し、強いin vitro活性を示した。キノロン−耐性の強毒性株NC13366に対しても強い活性が観察された。実施例1及び2の化合物は、実施例3の化合物よりもわずかに活性が強く、そしてすべての実施例化合物は、シプロフロキサシン及びリネゾリドよりも活性が明らかに強かった。
実施例5:採取したClostridium difficileの臨床分離株に対する、実施例1の化合物のin vitro抗菌活性:
5.i. 実験方法:
感受性試験には、嫌気性菌に対するCLSI−推奨基準寒天希釈法(M11−A6)を用いた。5%のヒツジ溶解血、5μg/mlのヘミン、及び1μg/mlのビタミンKを添加したBrucella agarを試験培地として用いた。試験化合物は段階希釈し、そして溶融した添加寒天に加えた。増殖の対照は、薬剤無添加のプレート上で行った。試験に先立ち、すべての分離株は、富化brucella agarプレート上に2回継代培養した。細菌のコロニーをbrucella broth中に懸濁した。Vitek colorimeterを用いた標準化により、各接種菌液を0.5McFarland標準相当に調製し、Steers replicatorの適用後、スポット当たり10−10CFUに近い値となるようにした。プレートを、嫌気性条件下、37℃にて48hインキュベートした。薬剤無添加対照と比較して、可視的な増殖を完全に阻害する濃度を、最小阻害濃度(MIC)とした。すべての抗生物質は、対照としてのバンコマイシン及びメトロニダゾールと共に調製し、そして試験した。
5.ii. 結果:
実施例1の化合物を、C.Difficileの、採取した209の異なる臨床分離株に対する増殖阻害活性について、in vitroにて試験した。実施例1の化合物は0.25μg/mlのMIC90(菌株の90%又はそれ以上の増殖を阻害する最小阻害濃度)を示し、得られたMICsは、0.06〜0.5μg/mlの範囲であった。2、1及び8μg/mlのMIC90sをそれぞれ有するバンコマイシン、メトロニダゾール及びリネゾリドよりも、平均して高活性であった。
実施例6: 好気性グラム陽性菌に対する発明化合物のin vitro抗菌活性:
6.i. 実験方法:
最小阻害濃度(MICs)は、Clinical Laboratory Standards Institute[CLSI、旧NCCLS、1997]のガイドラインに従って、培地ミクロ希釈アッセイにより測定した。要約すると、化合物の保存溶液をDMSO(5.12mg/ml)中に調製し、カチオン調整Mueller−Hinton Broth II(CaMHB)で段階希釈し、そしてBiomek 2000 pipeting robot(Beckman Coulter)を用いてマイクロタイター・プレート中に懸濁した。最終DMSO濃度は2.5%又はそれ未満であった。だいたい3−6x10CFU/mlの濃度になるようにプレートに植え付けた。37℃にて18−24h、インキュベーションした後、plate reader内で、OD595(Ultramark、Biorad Laboratories)にてプレートを測定した。まず、対照ウェルと比較して90%を超える増殖阻害を示す最小濃度をMICsとした。プレートはまた、reading mirrorの助けを借りて目視によってもチェックし、そして肉眼によって増殖が認められないことによってMICsを確認した。
6.ii. 結果:
実施例1の化合物を、グラム陽性好気性菌に対して試験した。得られた結果を、下記表2に要約する。
要約すると、実施例1の化合物は、Staphylococcus aureus、S.aureus MRSA、Enterococcus faecalis及びEnterococcus faeciumの菌株に対して強いin vitro活性を示した。バンコマイシン、シプロフロキサシン又はリネゾリド耐性株に対しても活性があった。
実施例7: 特定の嫌気性細菌株に対する、実施例1の化合物のin vitro抗菌活性:
実施例5で記載した実験方法を用い(5.iを見よ。)、正常な腸管内菌叢、及びC.difficileの過剰増殖に対する保護作用の維持において役割を担っていることが知られ、あるいは疑われる特定の嫌気性細菌(以下、集合的に「腸管内共生菌」と記載する。)の増殖阻害能について、実施例1の化合物(Ex.1)をin vitroにて試験した。参照として、WO2005/058888(R1)の実施例5の化合物とシプロフロキサシン(CP)を同時に試験した。このようにして得られたMICsを下記の表3に示す。
要約すると、実施例1の化合物は、C.difficileと比較して、腸管内共生菌に対して低い活性を示した。ヒトの腸管内保護菌叢の重要な一員であるBacteroides spp.に対しては、活性が30〜200倍低い。この選択的活性は、腸管内菌叢の重要な細菌を維持しつつ、消化管内のC.difficileを選択的に殺す可能性を提供する。
さらに、WO2005/058888の実施例5の化合物と比較すると、実施例1の化合物は、ほとんどの場合において、試験したBacteroides spp.に対し2〜4倍低い活性を、Eubacterium limosum A−1259又はFinegoldia magna A−1254株に対して4倍低い活性を、試験したBifidobacterium spp.に対し4〜8倍低い活性を、そしてLactobacillus acidophilus A−1255及びLactococcus lactis A−1256株に対して8倍低い活性を示した。
従って、WO2005/058888(R1)の実施例5の化合物と比較すると、実施例1の化合物は、腸管内共生菌に対する活性が顕著に低く、これは、消化管内のC.difficileを選択的に殺すという利点を示している。
実施例8:C.difficileの毒素産生に対する実施例1の化合物の効果:
8.i. 実験方法:
強毒性C.difficile株NC13366を、添加Brucella broth中にて、37℃で24h、約1x10CFU/mlの細胞密度まで嫌気的に増殖させた。細菌を遠心により洗浄し、そして、それぞれ1及び8μg/mlの抗生物質を含む、同体積の添加Brucella broth中に再懸濁した。対照には抗生物質を含ませなかった。培養を、37℃で嫌気的にさらにインキュベートした。第5日目に培養上清を集め、そして下記の通り、毒素A及び毒素Bに対して試験した。
NuPage Large Protein Analysis System(Invitrogen LP0001、キットの使用説明書に従って。)を用いて、Western Blottingにより毒素Aを検出した。Western Breeze anti Mouse Immunodetection kit(Invitrogen WB7103)を、抗CdTAマウスモノクロナル抗体(PCG4.1、Biodesign C70517M)と共に使用した。
C.difficileの培養上清を、CHO細胞における細胞球体化(cell−rounding)活性について試験することにより、C.difficileの細胞傷害性毒素(毒素B)を準定量的に検出した。CHO細胞を96−ウェル平底プレート(1x10細胞/ウェル)に播き、3h接着させた。ろ過滅菌した上清を適宜に希釈して細胞に添加し、そして5%CO下、37℃にてさらにインキュベートした。20hインキュベーションした後、倒立顕微鏡を用いて、細胞球体化を測定した。90%を超える細胞球体化を記録した、最も高い10倍段階希釈倍率を毒素の力価(titer)とした。
コロニー形成単位(CFU)は、試験サンプルの適宜な希釈液を添加Brucella agar上にプレートし、そして嫌気性条件下での37℃における48hのインキュベーション後にコロニーをカウントすることにより決定した。
8.ii. 結果:
C.difficile、NC13366(病院内で発生し、高い致死率を示した毒素−過剰産生NAPI/027−型菌株)の高密度静置細胞培養の上清中の毒素A産生を分析したWestern Blotプレートの外観を図1に示す。
段落8.iで述べた実験方法を用いて、図1に示した結果を得た。第1日(D1)において、培養を、1及び8μg/mlの実施例1の化合物(Ex.1)、バンコマイシン(V)、メトロニダゾール(M)で処理するか、又は処理を行わず(U);第5日(D5)において、上清中の毒素Aの量を分析し、そしてD1で観察された結果と比較した(図1を見よ。)。毒素産生性C.difficileの5日経過後の高密度定常期培養においては、実施例1の化合物は、1及び8μg/mlの濃度にて、すなわちMICの2及び16xで、de novo毒素A産生を阻害した(図1を見よ。)。対照的に、これらの条件下では、メトロニダゾール及びバンコマイシンは毒素A産生を阻害しないか、又は阻害しても非常に弱かった。
培養培養上清を、段落8.iで述べた、細胞を用いた(cell−based)細胞球体化試験を使用して、細胞傷害性毒素Bについても分析した。実施例1の化合物で処理した培養の上清の活性は、非処理対照と比較して、90%を超える減少を示した。対照的に、バンコマイシン−処理培養の上清の活性は、減少しないか(1μg/mlにおいて)、又は30%しか減少しなかった(8μg/ml)。
要約すると、実施例1の化合物は、高密度静置培養において、かつ細菌を死滅させない状況においてさえも、C.difficile毒素A及びBの合成を効率的に停止させる能力を有する。このことは、現在、C.difficile感染症の治療に好んで用いられているバンコマイシン及びメトロニダゾールにはあてはまらない。
実施例9:C.difficileの胞子形成に対する実施例1の化合物の効果:
9.i. 実験方法:
C.difficile A−1050(ATCC43596)を添加Brucella broth中で対数増殖させ、0.5McFarland標準に適合する濁度にした(嫌気性条件下、37℃にて6−7h)。培養を、2倍段階希釈した種々の濃度の抗生物質を含有する、添加Brucella broth 1mlを含む試験管内で、1:50に希釈した。試験管を、嫌気性条件下、37℃にて4日間、さらにインキュベートした。可視的増殖(turbidity)を完全に阻害する濃度をMICと定義した。0.5xMICは、可視的増殖が可能な、薬剤の最大濃度であった。
培養の適宜な10倍希釈液を、4%の卵黄懸濁液と1%のウマ溶解血(Lab M)を含むBrazier’s agar上にプレートすることにより、総細胞のコロニー形成単位(CFUs)の評価を行った。嫌気性条件下、37℃にて48h、インキュベーションした後、コロニー数を計測した。胞子数の計測は、50%エタノールでrtにて1h処理することにより、栄養細胞を選択的に殺すことにより行い、その後のBraziers’ agar上でのCFUの計測は、先に詳述した通りに行った。
9.ii. 結果:
C.difficileは胞子形成生物であり、胞子は、病院の環境内で長期間生存することができる。胞子は、通常の消毒処置に対してきわめて耐性である。従って、胞子は、C.difficile感染症の伝染及び持続に重要な役割を担っている。C.difficileの増殖中のin vitro培養を、種々のsub−MIC濃度の実施例1の化合物、バンコマイシン又はメトロニダゾールで処理し、そして37℃での4日間の嫌気性インキュベーションの後、胞子形成に対する効果を調べた(段落9.iを見よ。)。0.5xMICに相当する濃度においては、実施例1の化合物により処理することにより、胞子計数が低下した(総細胞数の1%未満の胞子)。対照的に、非処理培養、及び0.5xMICの濃度のメトロニダゾール又はバンコマイシンで処理した培養は、高い胞子形成率を示した(総細胞数の90%を超える胞子)。これは、実施例1の化合物が、バンコマイシン又はメトロニダゾールよりも効率的に、C.Difficile感染症治療期間に、胞子の形成を減少させる能力を有することを示している。
実施例10:C.difficileハムスターモデルにおける、発明化合物のin vivo活性:
10.i. 実験方法:
ゴールデンシリアンハムスターにリン酸クリンダマイシン(10mg/kg s.c.)を単回投与し、そして1日後、10CFUの毒素産生C.difficile株10465を経管にて動物に感染させた。大部分の(〜95%)の動物に劇症大腸炎が起こり、そしてC.difficileの投与後1〜2日進行する。治療を行わなければ、大腸炎は急速に進行し、そして重篤な大腸炎、盲腸の出血壊死そして死に至る。実施例1の化合物を、懸濁液として、3用量(10mg/kg、30mg/kg及び100mg/kg;n=10/群)にて経口投与した。バンコマイシン(50mg/kg)を対照として用いた。動物は、5日間の間、1日1回治療し、そしてその後、さらに21日間観察を続けた。
動物の状態及び下痢の有無を、1日に3回観察した。試験の最終的なエンドポイントは生存であった。ひん死状態にあると判断された動物[衰弱した状態に進行する長期の体重減少、24−48hの食欲不振、(3日を超える)長期の虚脱状態、麻痺の兆候、皮膚のびらん又は損傷、弓なりの姿勢、膨隆腹]は、ベントバルビタールナトリウムの単回投与により安楽死させた。
10.ii.結果:
段落10.iのプロトコルを用いて、実施例1の化合物の治療上の有用性を試験した。すべての感染非処置動物は感染後2から5日の間に死亡したが、10、30又は100mg/kgの実施例1の化合物で処置した動物はすべて、5日間の治療期間中生存した。最も低い用量では、40%の動物が処置後21日間の再発期間を生き延びたが、30及び100mg/kg投与群では、80及び100%の動物が、再発を起こすことなく生存した。50mg用量のバンコマイシンを対照として用いた。これらの結果は、実施例1の化合物が、C.difficileに感染した動物の治療に関し、バンコマイシンに匹敵する能力を有することを示すものである。

Claims (14)

  1. Iの化合物、
    (式中、
    AはN又はCHであり;そして
    は0又は1である。)
    又はその薬学的に許容される塩を、有効成分として含有する、Clostridium difficile、Clostridium perfringens又はStaphylococcus aureusから選択される細菌によって引き起こされる腸管疾患予防用又は治療用の医薬。
  2. AがCHである、請求項1に記載の医薬
  3. nが1である、請求項1又は2に記載の医薬
  4. 記から選択される、請求項1に定義する式Iの化合物:
    1−シクロプロピル−6−フルオロ−7−{4−[2−フルオロ−4−((R)−5−ヒドロキシメチル−2−オキソ−オキサゾリジン−3−イル)−フェノキシメチル]−4−ヒドロキシ−ピペリジン−1−イル}−4−オキソ−1,4−ジヒドロ−キノリン−3−カルボン酸;
    1−シクロプロピル−6−フルオロ−7−{4−[2−フルオロ−4−((R)−5−ヒドロキシメチル−2−オキソ−オキサゾリジン−3−イル)−フェノキシメチル]−4−ヒドロキシ−ピペリジン−1−イル}−4−オキソ−1,4−ジヒドロ−[1,8]ナフチリジン−3−カルボン酸;及び
    1−シクロプロピル−6−フルオロ−7−{3−[2−フルオロ−4−((R)−5−ヒドロキシメチル−2−オキソ−オキサゾリジン−3−イル)−フェノキシメチル]−3−ヒドロキシ−ピロリジン−1−イル}−4−オキソ−1,4−ジヒドロ−キノリン−3−カルボン酸;
    又はそのような化合物の薬学的に許容される塩を有効成分として含有する、請求項1〜3の1項に記載の医薬
  5. 請求項1に定義する式Iの化合物:
    −シクロプロピル−6−フルオロ−7−{4−[2−フルオロ−4−((R)−5−ヒドロキシメチル−2−オキソ−オキサゾリジン−3−イル)−フェノキシメチル]−4−ヒドロキシ−ピペリジン−1−イル}−4−オキソ−1,4−ジヒドロ−キノリン−3−カルボン酸又はその薬学的に許容される塩を有効成分として含有する、請求項1〜3の1項に記載の医薬
  6. 求項1〜5の1項に定義する式Iの化合物、又はその薬学的に許容される塩を、有効成分として含有する、Clostridium difficile、によって引き起こされる腸管疾患の予防用又は治療用の医薬
  7. 求項1〜5の1項に定義する式Iの化合物、又はその薬学的に許容される塩を、有効成分として含有する、Clostridium difficileの毒素産生株によって引き起こされる腸管疾患の予防用又は治療用の医薬
  8. 求項1〜5の1項に定義する式Iの化合物、又はその薬学的に許容される塩を、有効成分として含有する、消化管内におけるバンコマイシン−耐性enterococciの濃度を増大させることのない医薬であって、Clostridium difficile、Clostridium perfringens又はStaphylococcus aureusの毒素原性株に関連する下痢性疾患の予防用又は治療用の医薬
  9. 請求項1〜5の1項に定義する式Iの化合物、又はその薬学的に許容される塩を、有効成分として含有する、Clostridium difficile、Clostridium perfringens又はStaphylococcus aureusの毒素原性株に関連する下痢性疾患の予防用又は治療用の医薬であって、かつ消化管内におけるバンコマイシン−耐性enterococciの濃度を減少させるための医薬
  10. Clostridium difficile、Clostridium perfringens及びStaphylococcus aureusから選択される細菌によって引き起こされる腸管疾患を予防し、又は治療することを意図する医薬の製造のための、請求項1〜5の1項に定義する式Iの化合物、又はそのような化合物の薬学的に許容される塩の使用。
  11. 製造される医薬が腸管疾患を治療することを意図するものである、請求項10に記載の使用。
  12. 製造される医薬が腸管疾患を予防することを意図するものである、請求項10に記載の使用。
  13. 製造される医薬が、消化管内におけるバンコマイシン−耐性enterococciの濃度を増大させないことを意図するものである、請求項10〜12の1項に記載の使用。
  14. 製造される医薬が、消化管内におけるバンコマイシン−耐性enterococciの濃度を減少させることを意図するものである、請求項10〜12の1項に記載の使用。
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