JP5339840B2 - 抗xdr−tb薬、抗mdr−tb薬、及び併用抗結核薬 - Google Patents
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Description
前記多剤耐性結核菌は、効き目が強い第1選択薬のイソニコチン酸ヒドラジド(INH)、及びリファンピシン(RFP)に対して、耐性を有する菌である。
これまでに超多剤耐性結核菌に対して優れた薬効を有する治療薬は開発されておらず、一刻も早い治療薬の開発が求められているのが現状である。
<1> 下記構造式(1)で表される化合物を含むことを特徴とする抗XDR−TB薬である。
リファンピシン(RFP)を含む抗結核薬、及びイソニコチン酸ヒドラジド(INH)を含む抗結核薬から選ばれる少なくとも1種の抗結核薬と、
を併用することを特徴とする併用抗結核薬である。
本発明の抗XDR−TB薬は、下記構造式(1)で表される化合物を少なくとも含み、必要に応じて、更にその他の成分を含んでなる。
本発明の抗MDR−TB薬は、下記構造式(1)で表される化合物を少なくとも含み、必要に応じて、更にその他の成分を含んでなる。
前記MDR−TB(multidrug−resistant tuberculosis;多剤耐性結核菌)とは、2つの主な第1選択薬であるイソニコチン酸ヒドラジド(INH)、及びリファンピシン(RFP)に対して耐性を有する菌である。
前記構造式(1)で表される化合物の体系的命名による名称は、(S)−2−{[(2S,3R,4S,5R)−(5−aminomethyl−3,4−dihydroxyoxolan−2−yl)oxy][(2S,3S,4R,5R)−5−(2,4−dioxo−1,2,3,4−tetrahydropyrimidin−1−yl)−3,4−dihydroxyoxolan−2−yl]−(S)−methyl}−N−(4−butylphenyl)−1,4−dimethyl−3−oxo−1H−1,4−diazepine−5−carboxamideである。以下、本明細書では、「CPZEN−45」と称することがある。
前記構造式(1)で表される化合物のトリフルオロ酢酸塩の物理化学的性状としては、次の通りである。
(1)融点:175℃−177℃(分解)
(2)比旋光度:[α]D 22 +79°(c1,MeOH)
(3)マススペクトル(ESI−MS):m/z 801 [M+CF3COOH−H]−
(4)19F−NMRスペクトル(376.5MHz, 重DMSO中、フレオン11内部標準):δ−73.86 (s, CF3)
(5)1H−NMRスペクトル(500MHz,重水中、TMS内部標準):図1にチャート図を示す。
(6)13C−NMRスペクトル(125.8MHz,重水中、TMS内部標準):図2にチャート図を示す。
前記CPZEN−45の製造方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、WO2004/067544号パンフレットに記載の方法により得ることができる。
また、前記CPZEN−45の塩の製造方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、薬理学的に許容できる、上述のトリフルオロ酢酸塩、酢酸塩、トリクロロ酢酸塩、ヒドロキシ酢酸塩、乳酸塩、クエン酸塩、酒石酸塩、シュウ酸塩、安息香酸塩、酪酸塩、マレイン酸塩、プロピオン酸塩、蟻酸塩、リンゴ酸塩のようなカルボン酸塩、ハロゲン化水素酸塩、硫酸塩、硝酸塩、リン酸塩、炭酸塩のような無機酸塩、アルギニン酸塩、アスパラギン酸塩、グルタミン酸塩のようなアミノ酸塩、メタンスルホン酸塩、p−トルエンスルホン酸塩のようなスルホン酸塩などと、通常公知の方法を用いて製造することができる。
前記抗XDR−TB薬、及び抗MDR−TB薬中のCPZEN−45、乃至その塩の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。また、前記抗XDR−TB薬、及び抗MDR−TB薬は、CPZEN−45、乃至その塩そのものであってもよい。
前記抗XDR−TB薬、及び抗MDR−TB薬中のその他の成分としては、特に制限はなく、例えば、薬理学的に許容され得る担体の中から目的に応じて適宜選択することができ、例えば、エタノール、水、デンプンなどが挙げられる。
前記抗XDR−TB薬、及び抗MDR−TB薬中の前記その他の成分の含有量としては、特に制限はなく、CPZEN−45、乃至その塩の効果を損なわない範囲内で、目的に応じて適宜選択することができる。
なお、前記抗XDR−TB薬、及び抗MDR−TB薬は、単独で使用されてもよいし、後述するように他の成分を有効成分とする医薬と併せて使用されてもよい。また、前記抗XDR−TB薬、及び抗MDR−TB薬は、他の成分を有効成分とする医薬中に、配合された状態で使用されてもよい。
前記抗XDR−TB薬、及び抗MDR−TB薬の剤型としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、粉末状、カプセル状、錠剤状、液状等の剤型とすることができる。これらの剤型の前記抗XDR−TB薬、及び抗MDR−TB薬は、常法に従い製造することができる。
前記抗XDR−TB薬、及び抗MDR−TB薬の投与方法としては、特に制限はなく、例えば、前記抗XDR−TB薬、及び抗MDR−TB薬の剤型などに応じて適宜選択することができ、経口又は非経口で投与することができる。
前記抗XDR−TB薬、及び抗MDR−TB薬の投与量としては、特に制限はなく、投与対象個体の年齢、体重、体質、症状、他の成分を有効成分とする医薬の投与の有無など、様々な要因を考慮して適宜選択することができる。
前記抗XDR−TB薬、及び抗MDR−TB薬の投与時期としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記抗XDR−TB薬、及び抗MDR−TB薬の投与対象となる動物種としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、特にヒトが好適に挙げられる。
本発明の併用抗結核薬は、前記構造式(1)で表される化合物(CPZEN−45)を含む薬と、既存の抗結核薬から選ばれる少なくとも1種の抗結核薬を少なくとも含み、必要に応じて、更にその他の薬を含んでなる。
本発明の併用抗結核薬は、既存の抗結核薬に感受性を有する結核菌に好適に使用することができる。
前記CPZEN−45を含む薬としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、上述の抗XDR−TB薬、抗MDR−TB薬などが挙げられる。
前記既存の抗結核薬としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、第十五改正日本薬局方(平成18年3月31日 厚生労働省告示第285号)に記載されているものなどが挙げられる。
前記第十五改正日本薬局方に挙げられている抗結核薬としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、リファンピシン(RFP)を含む抗結核薬、リファンピシンの誘導体を含む抗結核薬、イソニコチン酸ヒドラジド(INH)を含む抗結核薬、イソニコチン酸ヒドラジドの誘導体を含む抗結核薬が挙げられ、これらの中でも、リファンピシン(RFP)を含む抗結核薬、イソニコチン酸ヒドラジド(INH)を含む抗結核薬が好ましい。
前記リファンピシンの誘導体としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、リファブチン、リファペンチンなどが挙げられる。
前記イソニコチン酸ヒドラジドの誘導体としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、イソニコチン酸ヒドラジド・メタンスルフォン酸ナトリウム(IHMS)、グルクロン酸ナトリウム・イソニコチニールヒドラゾン(INHG)、ピルビン酸カルシウム・イソニアゾン(IP)などが挙げられる。
なお、前記併用抗結核薬は、上述の薬のみを併せて使用されてもよいし、他の成分を有効成分とする医薬と併せて使用されてもよい。
前記CPZEN−45を含む薬、及び前記既存の抗結核薬の剤型としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、粉末状、カプセル状、錠剤状、液状等の剤型とすることができる。これらの剤型の前記CPZEN−45を含む薬、及び前記既存の抗結核薬は、常法に従い製造することができる。
前記CPZEN−45を含む薬、及び前記既存の抗結核薬の剤型の組み合わせとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記CPZEN−45の剤型を注射剤とし、前記既存の抗結核薬の剤型を液状とすることができる。
前記CPZEN−45を含む薬、及び前記既存の抗結核薬の投与方法としては、特に制限はなく、例えば、前記CPZEN−45を含む薬、及び前記既存の抗結核薬の剤型などに応じて適宜選択することができ、経口又は非経口で投与することができる。
前記CPZEN−45を含む薬、及び前記既存の抗結核薬の投与方法の組み合わせとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記CPZEN−45を非経口により投与し、前記既存の抗結核薬を経口により投与することができる。
前記CPZEN−45を含む薬、及び前記既存の抗結核薬の投与量の組み合わせとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記CPZEN−45を含む薬の投与量を前記既存の抗結核薬の投与量より多くして投与することができる。
前記CPZEN−45を含む薬、及び前記既存の抗結核薬の投与時期の組み合わせとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記両薬を同時期に投与することができる。
<カプラザマイシン混合物からカプラゼンの合成>
下記反応式に示すようにして、カプラザマイシンA〜Gの混合物50.0gを酢酸―水(4:1)の混合溶媒500mLに溶解し、この溶液を70℃にて3時間加熱攪拌して反応せしめた。反応液を濃縮し、得られたシロップ状の濃縮液にアセトンを加えた。生じた沈殿をろ取し、アセトンで洗浄して得られた褐色固体をメタノール―水(1:1)の混合溶媒1Lに溶解し、活性炭を用いて脱色した後に濃縮してカプラゼンの粗固体の24.3gを得た。この固体を水−アセトン(1:2、750mL)から結晶化を行い、無色結晶のカプラゼンを17.2g得た。
下記反応式に示すようにして、上記で得られた結晶状のカプラゼン50.0gを水―ジオキサン(2:1)の混合溶媒600mLに溶解し、この溶液にトリエチルアミン13.6gと二炭酸ジ−t−ブチル24.7gを加え、室温にて5時間攪拌した。反応液に濃アンモニア水5mLを加え余剰の試薬を分解後、濃縮して無色固体の5’’−N−Boc−カプラゼン(トリエチルアミンとの塩を形成)を67.2g得た。
δ 1.07(9H, t, (CH 3 CH2)3N), 1.36(9H, s, (CH3)3C−O), 2.32(3H, s, CH3N−5’’’), 2.94(3H, s, CH3N−8’’’), 5.01(1H, s, H−1’’), 5.57(1H, d, H−1’), 5.59(1H, d, J=8Hz, H−5), 6.39(1H, br t, H−3’’’), 7.80(1H, d, J=8Hz, H−6)。
下記反応式に示すようにして、上記で得られた5’’−N−Boc−カプラゼン34.8gを2−プロパノール−水(19:1)の混液700mLに溶解し、この溶液に4−ブチルアニリン7.03g、及び4−(4,6−ジメトキシ−1,3,5−トリアジン−2−イル)−4−メチルモルホリニウムクロリド水和物20.0gを加えて室温で6時間攪拌し反応せしめた。
反応液を濃縮し、得られたシロップを5%硫酸水素カリウム水溶液800mLに溶解した。この水溶液を酢酸エチルで洗浄した後、氷冷下に10%炭酸ナトリウム水溶液300mLを加えて中和した。生じた不溶物を酢酸エチルで抽出し、有機層を飽和食塩水で洗浄後に無水硫酸ナトリウムにて乾燥し、濃縮して淡黄色固体の5’’−N−Boc−カプラゼン−1’’’−アミド誘導体を32.2g得た。
δ 0.89(3H, t, CH 3 (CH2)3C6H4NH), 1.31(9H, s, (CH3)3C−O), 2.35(3H, s, CH3N−5’’’), 2.93(3H, s, CH3N−8’’’), 5.59(1H, d, J=8Hz, H−5), 5.63(1H, s, H−1’), 6.39(1H, t, H−3’’’), 7.13 and 7.51(each 2H, d, CH3(CH2)3 C 6 H 4 NH), 7.79(1H, d, J=8Hz, H−6), 10.12(1H, s, CH3(CH2)3C6H4 NH), 11.30(1H, s, NH−3)。
下記反応式に示すようにして、上記で得られた5’’−N−Boc−カプラゼン−1’’’−アミド誘導体23.8gをトリフルオロ酢酸−メタノール(4:1)の混合溶媒240mLに溶解した。この溶液を室温で2時間反応せしめてアミノ保護基の脱離を行なった。反応液を濃縮し、得られたシロップ状濃縮液にジエチルエーテルを加え、生じた沈殿をジエチルエーテルで洗浄し、乾燥して淡黄色固体27.3g(CPZEN−45の2トリフルオロ酢酸塩)を得た。
前記固体を1−ブタノール1200mLに溶解し、溶液を5%炭酸水素ナトリウム水溶液、水で順次洗浄した後、有機層を活性炭により脱色処理し、濃縮してCPZEN−45のトリフルオロ酢酸塩21.1gを無色固体として得た。次いで、メタノール−ヘキサンより結晶化を行なって、CPZEN−45のトリフルオロ酢酸塩の無色結晶を17.6g得た。
(1)融点:175℃−177℃(分解)
(2)比旋光度:[α]D 22 +79°(c1,MeOH)
(3)マススペクトル(ESI−MS):m/z 801 [M+CF3COOH−H]−
(4)19F−NMRスペクトル(376.5MHz, 重DMSO中、フレオン11内部標準):δ−73.86 (s, CF3)
(5)1H−NMRスペクトル(500MHz,重水中、TMS内部標準):図1にチャート図を示す。
(6)13C−NMRスペクトル(125.8MHz,重水中、TMS内部標準):図2にチャート図を示す。
−超多剤耐性結核菌(XDR−TB)に対するCPZEN−45の有効性評価−
マウス超多剤耐性結核菌感染モデルを用い、CPZEN−45を投与して治療実験を行い、その有効性について調査した。
前記超多剤耐性結核菌として、臨床分離株 M. tuberculosis XDR−TB(0306−0206)を用いた。前記菌の薬剤感受性について、比率法を用いて調べた結果を表1に示す。なお、ピラジナミド(PZA)に対する感受性は、pyrazinamidase(PZase)の活性の有無により判定した。PZase活性については、日本結核病学会誌 kekkaku Vol.75,No.9,pp.561−562, 2000に記載の方法に準じて行った。
マウスとして、6週齢の雌 BALB/cマウスを下記のグループ1から8それぞれに5匹(合計40匹)使用した。前記マウスに、前記超多剤耐性結核菌5×105cfuを静脈(i.v.)接種した。前記接種1日後から、薬剤を投与した。前記薬剤としては、CPZEN−45、又はストレプトマイシン(SM、対照薬)を用いた。前記薬剤の投与方法は、各薬剤を生理食塩水で溶解し、これを背部皮下4ヶ所(左上背部、右上背部、左下背部、右下背部)に0.125mLずつ注射し、計0.5mLを皮下注射した。各グループの投与薬剤、及び投与量を下記に示す。
グループ1:薬剤・・・なし、投与量・・・なし(コントロール)
グループ2:薬剤・・・CPZEN−45、投与量・・・6.3mg/kg
グループ3:薬剤・・・CPZEN−45、投与量・・・25mg/kg
グループ4:薬剤・・・CPZEN−45、投与量・・・100mg/kg
グループ5:薬剤・・・CPZEN−45、投与量・・・200mg/kg
グループ6:薬剤・・・SM、投与量・・・25mg/kg
グループ7:薬剤・・・SM、投与量・・・100mg/kg
グループ8:薬剤・・・SM、投与量・・・200mg/kg
前記薬剤の投与回数は、第1週目が5回(月〜金)、第2週目が5回(月〜金)、第3週目が2回(月、木)、第4週目が2回(月、木)の合計14回投与した。
前記薬剤投与開始から30日目にマウスを屠殺(sacrifice)し、肺、肝、及び脾をそれぞれホモジネートし適宜希釈した後、middlebrook7H11寒天培地にまき、37℃で培養し、14日後に出現したコロニーを数えて、薬剤のin vivoにおける超多剤耐性結核菌に対する有効性を調べた。結果を図3から図5に示す。
図3は、肺における結核菌数を測定した結果を示すグラフであり、縦軸は肺の単位重量あたりの菌数(cfu/g(log))を示し、各棒グラフは、左から順に前記グループ1からグループ8の順に記載されている。図4は、肝における結核菌数を測定した結果を示すグラフであり、縦軸は肝の単位重量あたりの菌数(cfu/g(log))を示し、各棒グラフは、左から順に前記グループ1からグループ8の順に記載されている。図5は、脾における結核菌数を測定した結果を示すグラフであり、縦軸は脾の単位重量あたりの菌数(cfu/g(log))を示し、各棒グラフは、左から順に前記グループ1からグループ8の順に記載されている。
図3から図5の結果から、SMは抗菌効果(超多剤耐性結核菌の減少)が全くなかったのに対し、CPZEN−45は濃度に依存にして超多剤耐性結核菌に対し、有意差をもって抗菌効果があることが示された。
−多剤耐性結核菌(MDR−TB)、及び超多剤耐性結核菌(XDR−TB)に対するCPZEN−45の抗菌スペクトル−
薬剤(ストレプトマイシン(SM)、イソニコチン酸ヒドラジド(INH)、リファンピシン(RFP)、エタンブトール(EB)、カナマイシン(KM)、エチオナミド(TH)、エンビオマイシン(EVM)、パラアミノサリチル酸(PAS)、レボフロキサシン(LVFX)等)に耐性を有する各種多剤耐性結核菌、及び超多剤耐性結核菌(XDR−TB)に対するCPZEN−45の抗菌スペクトルを、日本化学療法学会標準法に基づき、10% OADC middlebrook 7H10寒天培地上、37℃で培養、14日後に、倍数希釈法により測定した。最小発育阻止濃度(MIC)の測定結果を表2に示す。
−薬剤感受性結核菌に対するCPZEN−45と、既存抗結核薬との併用効果−
マウスH37Rvヒト結核菌感染モデルを用い、CPZEN−45と、既存の抗結核薬とを併用投与して治療実験を行い、その有効性について調査した。
前記薬剤感受性結核菌として、H37Rvヒト結核菌を用いた。
マウスとして、6週齢の雌 BALB/cマウスを下記のグループ1から10それぞれに5匹(合計50匹)使用した。前記マウスに、前記H37Rvヒト結核菌5×105cfuを静脈(i.v.)接種した。前記接種1日後から、薬剤を投与した。前記薬剤としては、CPZEN−45、リファンピシン(RFP)、イソニコチン酸ヒドラジド(INH)を用いた。前記薬剤のうち、CPZEN−45は、生理食塩水で溶解し、これを背部皮下4ヶ所(左上背部、右上背部、左下背部、右下背部)に0.125mLずつ注射し、計0.5mLを皮下注射した。また、RFP、及びINHは、それぞれ5%アラビアゴム(蒸留水に溶かしたもの)で溶解し、これを0.2mL経口ゾンデで経口食道内より注入した。各グループの投与薬剤、及び投与量を下記に示す。
グループ1(コントロール):
薬剤・・・なし、投与量・・・なし
グループ2(RFP):
薬剤・・・RFP、投与量・・・5.0mg/kg
グループ3(INH):
薬剤・・・INH、投与量・・・1.5mg/kg
グループ4(CPZEN−45 high):
薬剤・・・CPZEN−45、投与量・・・25mg/kg
グループ5(RFP+INH):
薬剤・・・RFP、INH
投与量・・・RFP 5.0mg/kg、INH 1.5mg/kg
グループ6(CPZEN−45 high+RFP):
薬剤・・・CPZEN−45、RFP
投与量・・・CPZEN−45 25mg/kg、RFP 5.0mg/kg
グループ7(CPZEN−45 high+INH):
薬剤・・・CPZEN−45、INH
投与量・・・CPZEN−45 25mg/kg、INH 1.5mg/kg
グループ8(CPZEN−45 high+RFP+INH):
薬剤・・・CPZEN−45、RFP、INH
投与量・・・CPZEN−45 25mg/kg、RFP 5.0mg/kg、
INH 1.5mg/kg
グループ9(CPZEN−45 low+RFP+INH):
薬剤・・・CPZEN−45、RFP、INH
投与量・・・CPZEN−45 6.3mg/kg、RFP 5.0mg/kg、
INH 1.5mg/kg
グループ10(CPZEN−45 low):
薬剤・・・CPZEN−45、投与量・・・6.3mg/kg
前記薬剤の投与回数は、第1週目が5回(月〜金)、第2週目が5回(月〜金)、第3週目が2回(月、木)、第4週目が2回(月、木)の合計14回投与した。
前記薬剤投与開始から30日目にマウスを屠殺(sacrifice)し、肺、肝、及び脾をそれぞれホモジネートして、middlebrook7H11寒天培地にまき、37℃で培養し、14日後に出現したコロニーを数えて、併用薬剤のin vivoにおける薬剤感受性結核菌に対する有効性を調べた。結果を図6から図8に示す。
さらに、グループ8(CPZEN−45 high+RFP+INH)は、高濃度のCPZEN−45を単独で用いたグループ4(CPZEN−45 high)よりも有意に結核菌数が減少していた。また、グループ9(CPZEN−45 low+RFP+INH)は、低濃度のCPZEN−45を単独で用いたグループ10(CPZEN−45 low)よりも有意に結核菌数が減少していた。
そして、グループ7(CPZEN−45 high+INH)は、グループ3(INH)、及びグループ4(CPZEN−45 high)と比較して、有意に結核菌数が減少しており、CPZEN−45を併用したことによる相乗効果が出ていた。
また、グループ6(CPZEN−45 high+RFP)は、グループ2(RFP)、及びグループ4(CPZEN−45 high)と比較して、有意に結核菌数が減少していた。
以上から、肺では、CPZEN−45を、INHと、RFPにさらに投与することにより相乗的効果が出ていた。この結果は、将来の臨床応用に重要なポイントとなると考えられる。
そして、グループ7(CPZEN−45 high+INH)は、グループ3(INH)、及びグループ4(CPZEN−45 high)と比較して、結核菌数が減少していた。
また、グループ6(CPZEN−45 high+RFP)は、グループ2(RFP)、及びグループ4(CPZEN−45 high)と比較して、相乗的に結核菌数が減少していた。
以上から、肝では、CPZEN−45と、RFPとの相乗効果が出ていた。また、CPZEN−45(25mg/kg)を、INHとRFPにさらに投与することで、さらに結核菌数が減少することが判った。
以上から、脾では、低濃度のCPZEN−45(6.3mg/kg)を、INHとRFPにさらに投与することで、さらに有意に相乗効果が出ていた。
本発明の抗MDR−TB薬は、多剤耐性結核菌に対して優れた抗菌活性を有しており、多剤耐性結核菌に感染した患者の治療に好適に用いることができる。
本発明の併用抗結核薬は、薬剤感受性の結核菌に対して優れた抗菌活性を有しており、従来の薬と比べて、治療期間の短縮などが期待できる。
Claims (3)
- 下記構造式(1)で表される化合物を含むことを特徴とする抗超多剤耐性結核菌(XDR−TB)薬。
- 下記構造式(1)で表される化合物を含むことを特徴とする抗多剤耐性結核菌(MDR−TB)薬。
- 下記構造式(1)で表される化合物を含む薬と、
リファンピシン(RFP)を含む抗結核薬、及びイソニコチン酸ヒドラジド(INH)を含む抗結核薬から選ばれる少なくとも1種の抗結核薬と、
を併用することを特徴とする併用抗結核薬。
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