JP6293736B2 - 細菌感染症を治療するための方法および組成物 - Google Patents

細菌感染症を治療するための方法および組成物 Download PDF

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Description

発明の詳細な説明
本出願は、2012年5月2日に提出した米国仮出願第61/641,590号に基づく優先権を主張するものであり、該仮出願は、参照によりその全体が本明細書に取り込まれる。
連邦政府によって支援を受けた研究または開発に関する記載
本発明は、国立保健研究機構によって与えられた認可番号PO1 HL 057346の下、政府の援助を受けた。政府は本発明に一定の権利を有する。
[技術分野]
本発明は、化合物、それらの発見方法、並びにその治療的および研究使用に関する。具体的には、本発明は、細菌感染症(例えば、バイオフィルム)に対する治療薬として化合物を提供する。
[背景技術]
細菌の抗生物質耐性の広まりは、進行中の公衆衛生の脅威の1つとなっている。現行の抗生物質は、病原体の重要な生物学的プロセスを干渉し、細菌の死または増殖停止を引き起こす。その結果、抗生物質治療は、抗生物質耐性の菌株の出現を支持する強力な選択圧を発揮する。この深刻な問題を回避するために、抗生物質耐性について強力な選択を生み出さずに、病原体の病原性を抑える代替の抗菌剤が必要とされる。
細菌は水浸状態の表面にバイオフィルムを発現することができる。バイオフィルムの細菌は、特に抗生物質治療に反応する点で、プランクトンの細菌とは異なる振る舞いをする(Donlan、2001.Emerg.Infect.Dis.7:277-281)。カテーテル、人工心臓弁、ペースメーカー、人工関節、およびコンタクトレンズ等の体内留置型医療機器の表面または内部のバイオフィルム形成は、医療に重大な問題を提起する。グラム陰性およびグラム陽性細菌は、体内留置型医療機器上にバイオフィルムを形成することができる。最も多いバイオフィルム形成細菌として、エンテロコッカス‐フェカーリス、黄色ブドウ球菌、表皮ブドウ球菌、緑色連鎖球菌、大腸菌、肺炎桿菌、プロテウス・ミラビリス、および緑膿菌が挙げられる(Donlan、2001、supra)。
これらのバイオフィルム形成細菌、黄色ブドウ球菌および表皮ブドウ球菌は、心循環系機器に最も多く認められる(Otto、2008.Staphylococcalバイオフィルム.Curr.Top.Microbiol.Immunol.322:207-228;Otto,M.2009.Med.Res.Rev.1-22)。黄色ブドウ球菌および表皮ブドウ球菌は、人工心臓弁感染症の約40〜50%、および50〜70%のカテーテルバイオフィルム感染を引き起こすことが推定された(Agarwalら、FEMS Immunol.Med.Microbiol.58:147-160)。250,000〜500,000件の原発性血流感染は、米国で移植された年間1億5千万個の心循環系機器から発生した。これらの感染症のそれぞれの事象は、ヘルスケアにかかる費用を4,000ドル〜56,000ドルに増加させる可能性がある(Makiら、2006.Mayo Clin. Proc.81:1159−1171;Uckayら、2009.Ann.Med.41:109−119)。血流感染症の約87%がブドウ球菌によって引き起こされた(Agarwalら、2010;supra)。まとめると、バイオフィルムの黄色ブドウ球菌および表皮ブドウ球菌は、ヘルスケアシステムに圧倒するほどの重荷をもたらす。
黄色ブドウ球菌は主要なヒト病原体であり、ヒトの約30%が無症状性の鼻腔の保菌者である(Chambers and DeLeo 2009.Nat.Rev.Microbiol.7:629-641)。黄色ブドウ球菌は、皮膚、軟組織、呼吸器、骨、関節および血管内疾患を引き起こす。黄色ブドウ球菌によって生命に脅威を及ぼす事例として、菌血症、心内膜炎、敗血症および毒素性ショック症候群が挙げられる(Lowy 1998.N.Engl.J.Med.339:520-532)。黄色ブドウ球菌の抗生物質耐性は、ますます緊急の医療問題になっている。黄色ブドウ球菌のメチシリン耐性は、流行レベルに近づいている(Chambers and DeLeo、supra;Grundmannら、2006.Lancet 368:874-885)。2005年に、94,360件の侵入性MRSA感染症が米国で発生し、これらの感染症は18,650件の死亡に関連した(Klevensら、2007.JAMA 298:1763-1771)。表皮ブドウ球菌は、正常なヒトの上皮細菌叢の一部であるが、皮膚または粘膜が傷つくと、感染症を引き起こす可能性がある。移植された体内留置型医療機器のバイオフィルム形成は、表皮ブドウ球菌の病因の主要な徴侯である(Ottoら、2008;supra)。
バイオフィルム関連の細菌は、特に、プランクトン有機体に比べ、抗生物質治療に耐性があり、おそらく、抗生物質が細菌に到達するのを防ぐバイオフィルム固有の構造、または抗生物質を不活化することのできるバイオフィルム内の微小環境の変化に起因すると思われる(Ottら、2008;supra)。さらに、抗生物質は、主に、活性細胞プロセスを標的にし、生理学的にプランクトン細菌とは異なるバイオフィルム内の細菌に対して、限定的な効果をもたらす。バイオフィルム内の栄養欠乏および廃棄物の蓄積によって、細菌がゆっくりと増殖し、または抗生物質に耐性のある飢餓状態を誘発すると思われる。さらに、いくつかの細菌が、表面での増殖に反応して、抗生物質への感受性を低下させもする特徴的なバイオフィルム表現型の形をとり得る(Ottoら、2008;supra;Costertonら、1999.Science 284:1318-1322;Fuxら、2005.Trends Microbiol.13:34-40;Stewartら、2001.Lancet 358:135-138)。
バイオフィルムをこれまでの抗生物質療法で対処することの困難に加え、ブドウ球菌の抗生物質耐性を向上することによって、バイオフィルムの対処がさらに複雑になる。抗生物質は、細胞壁の形成、または細菌DNA、RNA、脂質およびタンパク質の合成等の細菌の生存に欠かせない小さなタンパク質を標的にする。その結果、抗生物質に耐性である菌株が、選択圧によって支持されている(Martinez and Baquero、2002.Clin.Microbiol.Rev.15:647-679)。主要なヒト病原体の抗生物質耐性が、公衆衛生の深刻な重荷になっている。
まとめとして、これらの因子は、バイオフィルム形成から生じる病的状態および死亡に取り組むために、これまでの殺菌性抗生物質での治療を上回る新規の治療戦略が必要とされることを示す。
[発明の概要]
本発明は、化合物、それらの発見方法、並びにその治療的および研究使用に関する。具体的には、本発明は、細菌感染症(例えば、バイオフィルム)に対する治療薬として化合物を提供する。
例えば、本発明の実施形態は、式I、II、IIIまたはIVの構造を有する化合物を含む医薬組成物を提供し、
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式中、XはS、NH、またはOであり;RおよびRは、独立して、C1-C8アルキルまたはアルケニルまたはシクロアルキルであり、F、CN、OR、NR 2、COR、CO、CONHR、アリールまたはヘテロアリールで置換されてもよく、1つ以上のアルキル炭素は、Oによって置換されてもよく;RおよびRは、独立して、Hであり、または3〜7個の炭素のシクロアルキル環中で結合され、少なくとも1つの環CHは、OまたはN-Gによって置換され;GはH、C(=O)R、SOまたはC(=O)ORであり;RはH、C1-C6アルキル、CN、OR、NR 2、COR、CO、CONHR、アリール、ヘテロアリール、SO、NHCOR、SONHR、またはOCORであり;RはH、C1-C6アルキル、C0-C3アルキル-アリール、またはC0-C3アルキル-ヘテロアリールであり、全て置換されてもよく;RおよびRは、C1-C6アルキルであり、または3〜7個の炭素のシクロアルキル環中で結合され、環CH基の1つはOまたはN-Gによって置換されてもよく;RはC1-C5アルキルであり;R10はC2-C8アルキルまたはアルケニルまたはシクロアルキルであり、F、CN、OR、NR 2、CO、CONHR、アリールまたはヘテロアリールで置換されてもよく、1つ以上のアルキル炭素は、Oによって置換されてもよく;並びに、R11はHまたはC1アルキルである。いくつかの実施形態では、化合物は、例えば、
Figure 0006293736
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いくつかの実施形態では、組成物は薬剤的に許容可能な担体をさらに含む。いくつかの実施形態では、組成物は、(例えば、バイオフィルム中の)黄色ブドウ球菌および/または表皮ブドウ球菌の増殖または生物活性を阻害する。いくつかの実施形態では、組成物は、黄色ブドウ球菌および/または表皮ブドウ球菌によるバイオフィルム形成を阻害する。いくつかの実施形態では、組成物は周知の抗生物質化合物をさらに含む。
さらなる実施形態は、黄色ブドウ球菌および/または表皮ブドウ球菌の増殖または生物活性(例えば、病原性)を阻害する方法を提供し、黄色ブドウ球菌および/または表皮ブドウ球菌を本明細書に記載の化合物と接触することを含み、化合物は黄色ブドウ球菌および/または表皮ブドウ球菌の増殖または生物活性を阻害する。いくつかの実施形態では、黄色ブドウ球菌および/または表皮ブドウ球菌はバイオフィルムに存在する。いくつかの実施形態では、化合物は、黄色ブドウ球菌および/または表皮ブドウ球菌によるバイオフィルム形成を防ぐ。いくつかの実施形態では、方法は、黄色ブドウ球菌および/または表皮ブドウ球菌を周知の抗生物質化合物と接触するステップを含む。
追加の実施形態は、薬剤の調製に、前述の化合物のいずれか1つを使用することを提供する。ある実施形態は、(例えば、バイオフィルムに存在する)細菌(例えば、黄色ブドウ球菌および/または表皮ブドウ球菌)感染症の治療に、前述の化合物のいずれか1つを使用することを提供する。
本発明は、また、前述の化合物のいずれか1つで被覆された表面(例えば、医療機器の表面)も提供する。
追加の実施形態を以下に記載する。
[図面の簡単な説明]
[図1]A群連鎖球菌病原性を阻害する化学系列の化合物の同定を示す。A)DMSOと比較して、CCG-102487で治療を受けたMGAS2221の遺伝子発現変化のマイクロアレイ分析。B)GAS(1マウスあたり105-6CFU)による感染後のマウスの生存に及ぼすCCG-2979の影響。
[図2]連鎖球菌病原性を阻害する化合物を示す。A)CCG-203592およびB)CCG-205363は、様々な濃度で、黄色ブドウ球菌RN6390菌株のバイオフィルム形成を阻害した。C)50μMの黄色ブドウ球菌RN6390菌株の遺伝子発現に及ぼす203592の影響。リアルタイムRT-PCRを、中期対数増殖(ML)、後期対数増殖(LL)、および静止(S)期に実施した。D)CCG-203592は、鼻腔の黄色ブドウ球菌Newman菌株感染(1マウスあたり3-4X10CFU)に対して、BALB/cJマウスを保護した。E)CCG-203043は、細菌の増殖を阻害することなく、マイクロタイタープレート内の表皮ブドウ球菌RP62A菌株を阻害した。
[図3]医療用シリコーンシート上の黄色ブドウ球菌RN6390菌株のバイオフィルム形成を阻害した化合物CCG-203592を示す。
[図4]本発明の実施形態の例示的なバイオフィルム阻害剤の構造を示す。
[図5]本発明の実施形態の例示的なバイオフィルム阻害剤の構造を示す。
[図6]本発明の実施形態の例示的なバイオフィルム阻害剤の合成を示す。
[図7]本発明の実施形態の例示的なバイオフィルム阻害剤の合成を示す。
[図8]本発明の実施形態の例示的なバイオフィルム阻害剤の構造を示す。
[図9]本発明の実施形態の例示的なバイオフィルム阻害剤の合成を示す。
[図10]めっきステンレス鋼(SS)ウェーハのプラズマコーティングを示す。
[発明を実施するための形態]
定義
本発明を理解し易くするために、いくつかの用語またはフレーズを以下に定義する。
用語「脂肪族の」は、本明細書に使用するとき、限定されないが、アルキル、アルケニル、アルキニル、脂環式を含む群を示す。
用語「アルキル」は、本明細書に使用するとき、不飽和炭素鎖置換基を意味する。一般的に、アルキルは一般式C2n+1を有する。例示的なアルキルとして、限定されないが、メチル(CH)、エチル(C)、プロピル(C),ブチル(C)、ペンチル(C11)等が挙げられる。
用語「アリール」は、本明細書に使用するとき、フェニル環、または2つ以上の芳香族環(例えば、ビスフェニル、ナフタレン、アントラセン)、または芳香族環および1つ以上の非芳香族環等の単一の芳香族環を示す。アリール基は、低級脂肪族基(例えば、アルキル、アルケニル、アルキニル、または脂環式)で置換されてもよい。さらに、脂肪族およびアリール基は、限定されないが、N、S、O、-NH、-NHCOCH、-OH、低級アルコキシ(C-C)、およびハロ(-F、-Cl、-Br、または-I)を含む化学部分を含む1つ以上の官能基によってさらに置換することができる。
用語「置換脂肪族」は、本明細書に使用するとき、少なくとも1つの脂肪族水素原子が、例えば、ハロゲン、アミノ、ヒドロキシ、ニトロ、チオ、ケトン、アルデヒド、エステル、アミド、低級脂肪族、置換低級脂肪族、または環(アリール、置換アリール、脂環式、または置換脂環式等)によって置換されている、アルカン、アルケン、アルキン、または脂環式部分を意味する。例として、限定されないが、1-クロロエチル等がある。
用語「置換アリール」は、本明細書に使用するとき、芳香族環または少なくとも1つの芳香族環から成る縮合芳香族環系を意味し、環炭素上の少なくとも1つの水素原子が、例えば、ハロゲン、アミノ、ヒドロキシ、ニトロ、チオ、ケトン、アルデヒド、エステル、アミド、低級脂肪族、置換低級脂肪族、または環(アリール、置換アリール、脂環式、または置換脂環式)によって置換されている。例として、限定されないが、ヒドロキシフェニル等がある。
用語「脂環式」は、本明細書に使用するとき、縮合環系を含む脂肪族の構造を意味する。例として、限定されないが、デカリン等がある。
用語「置換脂環式」は、本明細書に使用するとき、少なくとも1つの脂肪族水素原子が、ハロゲン、ニトロ、チオ、アミノ、ヒドロキシ、ケトン、アルデヒド、エステル、アミド、低級脂肪族、置換低級脂肪族、または環(アリール、置換アリール、脂環式、または置換脂環式)によって置換されている、脂環式の構造を意味する。例として、限定されないが、1-クロロデカリル、ビシクロ-ヘプタン、オクタン、およびノナン(例えば、ノンルボルニル)等が挙げられる。
用語「複素環式」は、本明細書に使用するとき、例えば、1つ以上のヘテロ原子を含む芳香族、または非芳香族を示す。ヘテロ原子は、互いに同じであっても、異なっていてもよい。ヘテロ原子の例として、限定されないが、窒素、酸素および硫黄が挙げられる。芳香族、および非芳香族複素環式環は、当該技術分野に周知である。いくつかの芳香族複素環式環の非限定的な例として、ピリジン、ピリミジン、インドール、プリン、キノリンおよびイソキノリンが挙げられる。非芳香族複素環式化合物の非限定的な例として、ピペリジン、ピペラジン、モルホリン、ピロリジンおよびピラゾリジンが挙げられる。複素環式環を含む酸素の例として、限定されないが、フラン、オキシラン、2H-ピラン、4H-ピラン、2H-クロメン、およびベンゾフランが挙げられる。硫黄を含む複素環式環の例として、限定されないが、チオフェン、ベンゾチオフェン、およびパラチアジンが挙げられる。窒素を含む環の例として、限定されないが、ピロール、ピロリジン、ピラゾール、ピラゾリジン、イミダゾール、イミダゾリン、イミダゾリジン、ピリジン、ピペリジン、ピラジン、ピペラジン、ピリミジン、インドール、プリン、ベンズイミダゾール、キノリン、イソキノリン、トリアゾール、およびトリアジンが挙げられる。2つの異なるヘテロ原子を含む複素環式環の例として、限定されないが、フェノチアジン、モルホリン、パラチアジン、オキサジン、オキサゾール、チアジン、およびチアゾールが挙げられる。複素環式環は、脂肪族、ニトロ、アセチル(すなわち、-C(=O)-CH)、またはアリール基から選択される1つ以上の基でさらに置換されてもよい。
用語「置換複素環式」は、本明細書に使用するとき、少なくとも1つの環炭素原子が、酸素、窒素または硫黄によって置換され、少なくとも1つの脂肪族水素原子がハロゲン、ヒドロキシ、チオ、ニトロ、アミノ、ケトン、アルデヒド、エステル、アミド、低級脂肪族の、置換低級脂肪族、または環(アリール、置換アリール、脂環式、または置換脂環式)によって置換されている複素環式構造を意味する。例として、限定されないが、2-クロロピラニルがある。
用語「電子が豊富な複素環」は、本明細書に使用するとき、1つ以上の環原子がヘテロ原子(例えば、酸素、窒素または硫黄)であり、ヘテロ原子が6-π電子系に寄与する不対電子を有する環式化合物を意味する。例示的な電子が豊富な複素環として、限定されないが、ピロール、インドール、フラン、ベンゾフラン、チオフェン、ベンゾチオフェンおよびその他の類似の構造が挙げられる。
用語「リンカー」は、本明細書に使用するとき、2つの異なる構造的部分を接続している最大8つまでの隣接する原子、例えば、炭素、窒素、酸素、または硫黄等を含む鎖を意味する。エチレングリコールは1つの非限定的な例である。
用語「低級アルキル置換アミノ」は、本明細書に使用するとき、脂肪族水素原子の1つがアミノ基によって置換される最大8つまでの炭素原子を含む任意のアルキル単位を意味する。例として、限定されないが、エチルアミノ等がある。
用語「低級アルキル置換ハロゲン」は、本明細書に使用するとき、脂肪族水素原子の1つがハロゲンによって置換される最大8つまでの炭素原子を含む任意のアルキル鎖を意味する。例として、限定されないが、クロールエチル等がある。
用語「アセチルアミノ」は、本明細書に使用するとき、アセチル化された第一級または第二級アミノを意味する。例として、限定されないが、アセトアミド等がある。
用語「水素結合に関与する部分」は、本明細書に使用するとき、プロトンを受け入れ、または供与することのできる基を意味し、それによって水素結合を形成することができる。水素結合に関与する部分のいくつかの特定の非限定的な例として、フルオロ、当該技術分野に周知の酸素を含むおよび窒素を含む基が挙げられる。水素結合に関与する酸素を含む基のいくつかの例として、ヒドロキシ、低級アルコキシ、低級カルボニル、低級カルボキシル、低級エーテルおよびフェノール基が挙げられる。修飾子「低級」は、本明細書に使用するとき、個々の酸素を含む官能基が結合される低級脂肪族基(C-C)を意味する。したがって、例えば、用語「低級カルボニル」は、特に、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒドを意味する。水素結合形成に関与する窒素を含む基のいくつかの非限定的な例として、アミノおよびアミド基が挙げられる。さらに、酸素原子と窒素原子の両方を含む基は、水素結合形成に関与することもできる。このような基の例として、ニトロ、N-ヒドロキシおよび亜硝酸基が挙げられる。本発明の水素結合アクセプターは、芳香族環のπ電子である可能性もある。
用語、化合物の「誘導体」は、本明細書に使用するとき、化学修飾が、化合物または骨格の官能基のいずれかに起こる化学的に修飾された化合物を意味する。
用語「対象」は、本明細書に使用するとき、本発明の方法によって治療される有機体を意味する。当該有機体として、好ましくは、限定されないが、哺乳動物(例えば、マウス、サル、ウマ、ウシ、ブタ、イヌ、ネコ等)であり、最も好ましくはヒトである。本発明の文脈で、用語「対象」は、通常、細菌感染症を特徴とする病態について、治療をこれから受けるまたは受けたことのある(例えば、本発明の化合物の投与および1つ以上のその他の薬剤の投与であってもよい)個体を意味する。
用語「診断された」は、本明細書に使用するとき、徴侯および症状(これまでの療法に対する耐性)、または遺伝子分析、病理学的分析、組織学的分析等による疾患の認識を意味する。
用語「in vitro」は、本明細書に使用するとき、人工環境および人工環境内で発生するプロセスを意味する。in vitro環境として、限定されないが、試験管および細胞培地が挙げられる。用語「in vivo」は、自然環境(例えば、動物または細胞)および自然環境内で発生するプロセスまたは反応を意味する。
用語「宿主細胞」は、本明細書に使用するとき、in vitroまたはin vivoにあっても、任意の真核性または原核生物細胞(例えば、哺乳類細胞、鳥類細胞、両生類細胞、植物細胞、魚類細胞、および昆虫細胞)を意味する。
用語「細胞培地」は、本明細書に使用するとき、任意のin vitroの細胞培地を意味する。当該用語には、連続細胞株(例えば、不死化表現型)、初代細胞培養、有細胞株(例えば、非形質転換細胞)、および卵母細胞および胚を含むin vitroに保持される任意の他の細胞集団を含む。
用語「有効量」は、本明細書に使用するとき、有益な、または望ましい結果をもたらす十分な化合物(例えば、本発明の化合物)の量を意味する。有効量は、1つ以上の投与、適用、用量で投与することができ、特定の処方または投与経路に限定することを意図しない。
用語「同時投与」は、少なくとも2つの薬剤(例えば、本発明の化合物)または治療薬を対象に投与することを意味する。いくつかの実施形態では、2つ以上の薬剤/治療薬の同時投与は、同時に起こる。いくつかの実施形態では、第一の薬剤/治療薬は、第二の薬剤/治療薬の前に投与される。当業者は、使用される様々な薬剤/治療薬の処方および/または投与経路が変化し得ることを理解している。同時投与に適切な用量は、当業者によって容易に決定することができる。いくつかの実施形態では、薬剤/治療薬が同時投与されるとき、個々の薬剤/治療薬は、単独投与に適切な用量よりも低用量で投与される。したがって、同時投与は、薬剤/治療薬の同時投与が、周知の潜在的に有害(例えば、毒性のある)な薬剤の必要用量を少なくする実施形態で、特に望ましい。
用語「毒性のある」は、本明細書に使用するとき、毒物を投与する前の細胞または組織に比べ、その細胞または組織に、有害(detrimental)または有害(harmful)な効果を及ぼすことを意味する。
用語「医薬組成物」は、本明細書に使用するとき、不活性であっても、活性であっても、担体と活性薬剤の組み合わせを意味し、in vivo、in vivoまたはex vivoの診断的または治療的使用に特に適した組成物を作製することを意味する。
用語「薬剤的に許容可能な担体」は、本明細書に使用するとき、リン酸緩衝食塩液、水、乳状液(例えば、油/水または水/油乳状液等)、および様々な種類の湿潤剤等の標準的な薬剤的担体を意味する。組成物は、安定剤および保存剤も含むことができる。担体の例として、安定剤および補助剤(例えば、Martin、Remington's Pharmaceutical Sciences、15th Ed.、Mack Publ.Co.,Easton、PA[1975]を参照)がある。
用語「薬剤的に許容可能な塩」は、本発明の化合物の任意の薬剤的に許容可能な塩(例えば、酸または塩基)を意味し、対象に投与すると、本発明の化合物または活性代謝物またはその残基を提供することができる。当業者に周知のように、本発明の化合物の「塩」は、無機または有機酸および塩基に由来してもよい。酸の例として、限定されないが、塩化水素、臭化水素、硫黄、窒素、過塩素酸、フマル、マレイン、リン、グリコール、乳酸、サリチル、コハク、トルエン-p-スルホン酸、酒石、酢酸、クエン酸、メタンスルホン、エタンスルホン、ギ酸、安息香酸、マロン酸、ナフタレン-2-スルホン酸、ベンゼンスルホン酸等が挙げられる。シュウ酸等のその他の酸は、それ自体では薬剤的に許容可能ではないが、本発明の化合物およびその薬剤的に許容可能な酸付加塩を得る中間体として有用な塩を調製する場合に使用してもよい。
塩基の例として、限定されないが、アルカリ金属(例えば、ナトリウム)水酸化物、アルカリ土類金属(例えば、マグネシウム)、水酸化物、アンモニア、および式NW の化合物(WはC1-4アルキルである)等が挙げられる。
塩の例として、限定されないが、酢酸塩、アジピン酸、アルギン酸塩、アスパラギン酸塩、安息香酸塩、ベンゼンスルホン酸塩、重硫酸塩、酪酸塩、クエン酸塩、樟脳酸塩、樟脳スルホン酸塩、シクロペンタンプロピオン酸塩、ジグルコン酸塩、ドデシル硫酸塩、エタンスルホン酸塩、フマル酸塩、フルコヘプタン酸塩、グリセロリン酸塩、半硫酸塩、ヘプタン酸、ヘキサン酸、塩酸塩、水素酸塩、ヨウ化水素酸塩、2-ヒドロキシエタンスルホン酸塩、乳酸塩、マレイン酸塩、メタンスルホン酸塩、2-ナフタレンスルホン酸、ニコチン酸塩、シュウ酸塩、パルモ酸塩、ペクチン酸塩、過硫酸塩、フェニルプロピオン酸塩、ピクリン酸塩、ピバル酸塩、プロピオン酸塩、コハク酸塩、酒石酸塩、チオシアン酸塩、トシル化物、ウンデカン酸塩等が挙げられる。塩のその他の例として、Na、NH 、およびNW (WはC1-4アルキル基である)等の適切なカチオンと配合される本発明の化合物のアニオンが挙げられる。
治療的使用について、本発明の化合物の塩は、薬剤的に許容可能なものとして解釈される。しかしながら、薬剤的に許容可能ではない酸の塩および塩基も、薬剤的に許容可能な化合物を調製または精製するときに使用してもよい。
用語「試料」は、本明細書に使用するとき、広義の意味で使用される。ある意味では、任意の供給源、並びに生物および環境試料から得られる標本または培地を含む。生物試料は、動物(ヒトを含む)から得てもよく、液体、固体、組織および気体を含む。生物試料は、血漿、血清等の血液生成物を含む。環境試料は、物表面、土、水、結晶および工業試料等の環境材料を含む。しかしながら、当該例は、本発明に適用できる試料の種類を限定することを意図しない。
用語「精製された」または「精製する」は、本明細書に使用するとき、試料から望まない成分を取り除くことを意味する。用語「実質的に精製された」は、本明細書に使用するとき、通常、関連のあるその他の成分が、少なくとも60%ない、好ましくは75%ない、最も好ましくは90%以上ない分子を意味する。
用語「調節する」は、本明細書に使用するとき、限定されないが、細菌増殖等を含む細胞機能の一態様に作用する(例えば、促進または遅延させる)化合物(例えば、本発明の化合物)の活性を意味する。
用語「試験化合物」は、疾患(disease、illness、sickness)、または身体機能の障害を治療し、さもなければ試料の生理学的または細胞の状態(例えば細菌感染症)を変化させるために使用することができる化学成分、薬剤、薬物等を意味する。試験化合物は周知のものも潜在的な治療的化合物も含む。本発明のスクリーニング方法を使用することによって、試験化合物を治療的であると決定することができる。「周知の治療的化合物」は、(例えば、動物試行またはヒトへの投与経験によって)当該治療または予防に効果的であることが示されている治療的化合物を意味する。
用語「バイオフィルム」は、本明細書に使用するとき、細胞が互いに表面に付着する微生物(例えば、細菌)の凝集物を意味する。これらの付着細胞は、細胞外高分子物質の自己発生マトリックスに組み込まれることが多い。バイオフィルムは、ヒトの身体の様々な感染症および医療機器に形成される。例として、限定されないが、尿路感染症、カテーテル感染症、中耳感染症、歯垢の形成、歯肉炎、コーティング・コンタクトレンズ、心内膜炎、嚢胞性繊維症の感染症、および人工関節および人工心臓弁等の内留置型医療機器の感染症が挙げられる。様々な細菌がバイオフィルムを形成する。例として、限定されないが、緑膿菌、黄色ブドウ球菌、表皮ブドウ球菌、歯垢(例えば、ミュータンス菌およびサンギス菌)、レジオネラ、および淋菌が挙げられる。
発明の詳細な説明
本発明は、化学化合物、それらの発見方法、並びにその治療的および研究使用に関する。具体的には、本発明は、細菌感染症(例えば、バイオフィルム)に対する治療薬として、化合物を提供する。
抗生物質の耐性の出現は、世界的に緊急の医療問題である。現在の抗生物質の多くは、40年以上前に開発された親化合物の誘導体であり、細胞壁の形成、または細菌DNA、RNA、脂質およびタンパク質の合成等の細菌の生存に欠かせない小さなタンパク質を標的にする。その結果、抗生物質に耐性の菌株が、選択圧によって支持されている(Martinezら、Clin.Microbiol.Rev.2002;15:647-679)。抗生物質の不適切で過剰な使用を含むいくつかのその他の因子が、現在最も利用可能な抗生物質に高度に耐性のある病原体の出現に寄与している(Alanis、Arch.Med.Res.2005;36:697-705;Baxら、Int.J.Antimicrob.Agents 2000;16:51-59;Norrbyら、Lancet Infect.Dis.2005;5:115-119;Silver、Nat.Rev.Drug Discov.2007;6:41-55)。現在の抗生物質の開発は、既存の抗生物質の効果を改善することに大部分は限定されている。
したがって、感染性疾患に立ち向かうための新しい戦略を開発する必要がある。抗生物質耐性について選択を導入せずに病原体の病原性を阻害することは、伝統的な抗生物質戦略に代わるものとして、大いに見込みがある。
したがって、いくつかの実施形態では、本発明は、細菌感染症(例えば、A群連鎖球菌および様々な細菌によって引き起こされるバイオフィルム)に対して活性のある組成物および方法を提供する。本発明の実施形態の開発の過程で実施された実験では、細菌増殖を阻害することなく、いくつかの生体材料の表面の、黄色ブドウ球菌および表皮ブドウ球菌によるバイオフィルム形成を阻害できる化学系列の化合物を同定した。これらの化合物は、バイオフィルム形成に関与する遺伝子を含むいくつかの病原性因子の発現を阻害することもできる。
本発明は特定の機序に限定されない。実際に、機序の理解は本発明の実施に必要としない。しかしながら、本明細書に記載の組成物および方法は、細菌増殖を阻害せずにバイオフィルム形成を阻害し、抗生物質(本明細書に記載の化合物および現行の抗生物質)に対する急速な細菌の耐性を誘発しないことを理解されたい。
いくつかの実施形態では、本発明は、本明細書に記載の化合物および薬剤放出制御バリアとしてのコーティング(例えば、プラズマコーティング)を組み合わせる薬剤の局所的送達を提供する(M Chen,ら、Journal of Biomaterials Science 23:483-496、2012)。いくつかの実施形態では、化合物は、生体材料の表面で共有結合される(V.Antoci,ら、Biomaterials 29:4684-4690、2008;Hume EBS、Biomaterials 25:5023-5030、2004)。
I.阻害剤
以下に詳細に説明するように、本発明の実施形態は、例えばバイオフィルム(例えば、生体または医療用機器の表面)内の細菌の病原性または増殖を特に阻害する化合物を提供する。
いくつかの実施形態では、阻害剤は、式I、II、IIIまたはIVの構造を有する構造化合物を有する。
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式中、RおよびRは、独立して、C1-C8アルキルまたはアルケニルまたはシクロアルキルであり、F、CN、OR、NR 2、COR、CO、CONHR、アリールまたはヘテロアリールで置換されてもよく、1つ以上のアルキル炭素は、Oによって置換されてもよく;RおよびRは、3〜7個の炭素のシクロアルキル環中で結合され、少なくとも1つの環CHは、OまたはN-Gによって置換され;GはH、C(=O)R、SOまたはC(=O)ORであり;RはH、C1-C6アルキル、CN、OR、NR 2、COR、CO、CONHR、アリール、ヘテロアリール、SO、NHCOR、SONHR、またはOCORであり;RはH、C1-C6アルキル、C0-C3アルキル-アリール、またはC0-C3アルキル-ヘテロアリールであり、全てが置換されてもよく;RおよびRは独立して、H、C1−C6アルキルであり、または3〜7個お炭素のシクロアルキル環中で結合され、少なくとも1つの環CH基は、OまたはN-Gによって置換され;RはC1-C5アルキルであり;並びにR10はC2-C8アルキルまたはアルケニルまたはシクロアルキルであり、F、CN、OR、NR 2、CO、CONHR、アリールまたはヘテロアリールで置換されてもよく、1つ以上のアルキル炭素はOによって置換されてもよい。例示的な化合物を以下に示す。
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II.医薬組成物、製剤、および例示的な投与経路、並びに投与の考慮事項
様々な考慮される薬剤および医薬組成物の例示的な実施形態を以下に提供する。
A.医薬品の調製
本発明の化合物は、細菌(例えば、黄色ブドウ球菌または表皮ブドウ球菌バイオフィルム)感染症を治療するための薬剤の調製に有用である。化合物の薬剤調製の方法および手技は、当該技術分野に周知である。例示的な医薬製剤および送達経路を以下に記載する。
当業者は、多くの特定の実施形態を含む本明細書に記載の化合物の1つ以上が、標準的な医薬製造手順によって調製されることを認識するだろう。医薬分野に周知の送達方法を用いて、当該薬剤は対象に送達される。
B.例示的な医薬組成物および製剤
本発明のいくつかの実施形態では、組成物は単独で投与され、一方ではいくつかの他の実施形態では、組成物は、固体担体、または、あるいは1つ以上の薬剤的に許容可能な担体および任意のその他の治療薬と一緒に、上述のように、少なくとも1つの有効成分/薬剤(例えば、本明細書に記載の黄色ブドウ球菌または表皮ブドウ球菌阻害剤)を含む医薬製剤中に存在する。個々の担体は、製剤のその他の成分に互換性があり、対象を傷つけない意味で、「許容可能」なはずである。
製剤は、適切な経口、直腸、鼻腔、局所(経皮、頬側および舌下)、膣、非経口(皮下、筋肉内、静脈内および皮内)および肺の投与が挙げられることを考慮されたい。いくつかの実施形態では、製剤は、便利に単位用量の形式で存在し、薬学の分野で周知の任意の方法によって調製される。当該方法は、有効成分を、有効成分を1つ以上の副成分を構成する担体と結合させるステップを含む。一般的に、製剤は、有効成分を液体担体、または細かく分割された固体担体、若しくはその両方と、均一および密に結合(例えば、混合)し、必要であれば、生成物を形成することによって、調製される。
経口投与に適した本発明の製剤は、カプセル、カシェ剤、錠剤等の別々の単位として存在してもよく、それぞれが、好ましくは、粉末または粒剤として、溶液または水性若しくは非水性液体中の懸濁剤として、水中油液体乳剤、または油中水液体乳剤として、事前に定められた量の有効成分を含む。いくつかの実施形態では、有効成分は、ボーラス、舐剤、ペースト剤等として存在する。
いくつかの実施形態では、少なくとも1つの有効成分を含み、任意の1つ以上の副成分/担体は、個別の薬剤を圧縮または成型することによって作製される。いくつかの実施形態では、圧縮された錠剤は、粉末または粒剤等の易流動性形態で、適切な機械で有効成分を圧縮することによって調製され、結合剤(例えば、ポビドン、ゼラチン、ヒドロキシプロピルメチルセルロース)、潤滑剤、不活希釈剤、保存剤、崩壊剤(例えば、デンプングリコール酸ナトリウム、架橋ポビドン、架橋カルボキシメチルセルロースナトリウム)界面活性または分散剤と混合してもよい。成型された錠剤は、適切な機械で、湿潤した粉末の化合物(例えば、有効成分)を不活液体希釈剤と混合することによって作製される。錠剤は被覆され、または刻み目を入れてもよく、例えば、望ましい放出プロフィールを提供するために割合に変化をつけたヒドロキシプロピルメチルセルロースを使用して、錠剤の中の有効成分の放出を遅延し、制御するために、製剤化してもよい。錠剤は、胃より腸の部分で放出されるように、腸溶コーティングで提供してもよい。
口の局所投与に適した製剤として、風味を付けた主成分、たいていはショ糖およびアカシアまたはトラガント中に有効成分を含むトローチ、ゼラチンおよびグリセリン、またはショ糖およびアカシア等の不活主成分中に有効成分を含む錠剤、並びに、適切な液体担体中に有効成分を含む口腔洗浄薬が挙げられる。
本発明による局所投与のための医薬組成物は、軟膏、クリーム、懸濁剤、ローション、粉末、溶液、ペースト剤、ゲル剤、スプレー、エアロゾルまたは油剤として、製剤されてもよい。あるいは、実施形態では、局所製剤は、包帯または有効成分、および任意の1つ以上の賦形剤または希釈剤等をしみ込ませた硬膏剤等のパッチまたは包帯剤を含む。いくつかの実施形態では、局所製剤は、有効成分を、皮膚またはその他の影響領域への吸収または浸透を高める化合物を含む。当該皮膚浸透エンハンサーとして、ジメチルスルホキシド(DMSO)および関連の類似体が挙げられる。
望まれれば、クリーム基材の水相として、例えば、少なくとも約30%w/wの多価アルコール、すなわち、プロピレングリコール、ブタン-1,3-ジオール、マンニトール、ソルビトール、グリセロールおよびポリエチレングリコール並びにその混合物等の2つ以上のヒドロキシル基を有するアルコールが挙げられる。
いくつかの実施形態では、本発明の油相乳剤は、周知の様式で周知の成分から構成される。この相は、典型的には孤立した乳化剤(さもなくば利尿薬として知られる)を含み、また、この相についてのいくつかの実施形態では、脂肪若しくは油、または脂肪と油の両方を少なくとも1つの乳化剤の混合物をさらに含むことが望ましい。
好ましくは、親水性乳化剤は、安定剤として作用するように、親油性乳化剤と一緒に含まれる。いくつかの実施形態では、また、油と脂肪の両方を含むことが好ましい。一緒に、安定剤のある、またはない乳化剤は、いわゆる乳化ろうを構成し、油および/または脂肪と共にあるろうは、クリーム製剤の油性分散相を形成するいわゆる乳化性油基材を構成する。
本発明の製剤に使用するのに適した利尿薬および乳化安定剤として、Tween60、Span80、セトステアリルアルコール、ミリスチルアルコール、モノステアリン酸グリセリンおよび硫酸ラウリルナトリウムが挙げられる。
製剤について適切な油類または脂肪類の選択は、医薬用乳化製剤に使用される可能性のある大部分の有効化合物/薬剤の可溶性が極めて低いため、望ましい特性(例えば、化粧特性)を達成することに基づく。したがって、クリームは、チューブまたはその他の容器から漏れないように、適当な軟度を伴った、脂ぎっていない、非汚染性で洗浄できる生成物であることが好ましい。ジ-イソアジピン酸、ステアリン酸イソセチル、ヤシ脂肪酸のプロピレングリコールジエステル、ミリスチン酸イソプロピル、オレイン酸デシル、パルミチン酸イソプロピル、ステアリン酸ブチル、パルミチン酸2-エチルヘキシル、またはCrodamol CAPとして知られる分岐鎖エステルの混合物等の直鎖または分岐鎖、一塩基性または二塩基性アルキルエステルを使用してもよく、最後の3つが好ましいエステルである。これらは、必要とされる特性に依存して、単独または組み合わせて使用してもよい。あるいは、白色ワセリンおよび/または液体パラフィンまたはその他の鉱油等の融点の高い脂質を使用することができる。
目の局所投与に適した製剤は、有効成分が適切な担体、特に薬剤ついての水性溶媒中に溶解または懸濁する点眼剤もある。
腸の投与のための製剤は、例えば、ココアバターまたはサリチル酸塩を含む適切な基材と伴う坐薬としてあってもよい。
膣の投与に適した製剤は、薬剤の他に、当該技術分野で適当であるとして知られている担体を含むクリーム、ゲル剤、ペースト剤、泡またはスプレー製剤としてあってもよい。
鼻腔の投与に適した製剤は、担体が固体であり、粒径が約20〜約500ミクロンの粗末(coarse powder)であり、鼻に非常に近いところに保持された粉末入りの容器から、(例えば強制的に)鼻腔を通って急速吸入することによって、鼻で吸い込む様式で投与される。担体が投与のための液体であるその他の適切な製剤として、限定されないが、点鼻薬、液滴、またはネブライザーによるエアロゾル、薬剤の水性または油性溶液を含むものが挙げられる。
非経口投与に適した製剤として、抗酸化剤、緩衝液、静菌薬、および製剤と意図される受容者の血液と等張にする溶質を含んでもよい非水性、等張無菌注射液、並びに懸濁剤および増粘剤、およびリポソーム、または血液成分または1つ以上の臓器に対する化合物を標的にするように設計されるその他の微小粒子系が挙げられる。いくつかの実施形態では、製剤は、単位用量、または複数用量が密封された容器、例えば、アンプルおよびバイアルに存在/調剤され、使用直前に、無菌液体担体、例えば、注射のための水のみを加える必要のあるフリーズドライ(凍結乾燥)条件で保管されてもよい。即時注射液および懸濁液は、無菌粉末、粒剤、および前述の種類の錠剤から調製されてもよい。
好ましい単位用量の製剤は、上述したように、一日量または単位、一日下位用量、または薬剤の適切な画分を含むものである。
特に上に述べた成分の他に、本発明の製剤は、問題のタイプの製剤について有する当該技術分野にありふれたその他の薬剤を含んでもよく、例えば、経口投与は、甘味剤、増粘剤、および香味剤のような薬剤を含んでもよい。また、本発明の薬剤、組成物、および方法は、その他の適切な組成物および治療薬と組み合わせることも意図される。その他の製剤は、食物添加物(適切な甘味剤、調味料、着色剤等)、栄養素(例えば、アマニ油)、鉱物(例えば、Ca、Fe、K等)、ビタミン、およびその他の許容可能な組成物(例えば、共役リノール酸)、延長剤、および安定剤等を含んでもよい。
いくつかの実施形態では、本発明の実施形態の化合物は、医療機器(例えば、限定されないが、ペースメーカー、留置型カテーテル、インプラント、関節置換術、骨修復機器等)に被覆されている。
C.例示的な投与経路および投与の考慮事項
様々な送達系が周知であり、本発明の治療薬(例えば、黄色ブドウ球菌または表皮ブドウ球菌バイオフィルム阻害剤)を投与するために使用され、例えば、リポソームのカプセル化、微小粒子、マイクロカプセル、受容体媒介エンドサイトーシスがある。送達方法として、限定されないが、動脈内、筋肉内、静脈内、鼻腔内、および経口経路が挙げられる。特定の実施形態では、治療が必要な領域に、本発明の医薬組成物を局所的に投与することが望ましいこともある。例えば、限定されないが、手術中の局所注入、注射、またはカテーテルの方法によって、これを達成してもよい。
本明細書で意図する目的に効果的であると識別される薬剤は、黄色ブドウ球菌および/または表皮ブドウ球菌バイオフィルム感染症、およびこれに関連する病態を発生する疑いのある、またはそのリスクのある対象または個体に投与することができる。マウス、ラット、またはヒトの患者に薬剤を投与すると、薬剤は薬剤的に許容可能な担体に加えることができ、対象に全身または局所的に投与することができる。互恵的に治療することのできる患者を決定するために、組織試料を患者から取り除き、薬剤への感受性について細胞分析を行う。
いくつかの実施形態では、in vivo投与は一回の投与、治療方針にわたって連続または間欠的に行われる。最も効果的な方法および投与用量が当業者に周知であり、治療に使用される組成物、治療目的、治療する標的細胞、および治療を受ける対象によって変化する。用量レベルおよび治療をする医師によって選択されるパターンで、単一または複数投与が実施される。
当業者は、適切な投薬製剤および薬剤の投与方法を容易に決定する。好ましくは、化合物を約0.01mg/kg〜約200mg/kg、より好ましくは約0.1mg/kg〜約100mg/kg、さらに好ましくは約0.5mg/kg〜約50mg/kgで投与する。本明細書に記載の化合物を別の薬剤(例えば、増感剤として)と同時投与する場合、有効量は、薬剤を単独で使用する場合より少なくてもよい。
経口、鼻腔内、非経口、または吸引療法によって、医薬組成物を投与することができ、形式は錠剤、トローチ、粒剤、カプセル、丸薬、アンプル、座薬またはエアロゾル形式であってよい。また、水性、または非水性希釈剤、シロップ、顆粒化物、または粉末中の有効成分の懸濁剤、溶液、およびの形式をとってもよい。本発明の薬剤の他に、医薬組成物はまた、その他の薬剤的に活性な化合物または本発明の複数の化合物を含むことができる。
より具体的には、本明細書で有効成分としても意味する薬剤は、限定されないが、経口、直腸、鼻腔、局所(限定されないが、経皮、エアロゾル、頬側および舌下)、膣内、非経口(限定されないが、皮下、筋肉内、静脈内のおよび皮内)および肺を含む任意の適切な経路によって治療のために投与されてもよい。好ましい経路は、受容者の病態および年齢、並びに治療する疾患によって変化することも認識されたい。
理想的には、疾患の部位で活性化合物がピーク濃度を達成するように薬剤は投与されるべきである。例えば、任意に生理食塩水中の薬剤の静脈注射、または例えば、有効成分を含んだ錠剤、カプセル、またはシロップとして、経口投与することによってこれを達成してもよい。
薬剤の望ましい血液レベルは、連続注入することによって保持され、疾患組織内に治療量の有効成分を提供する。操作的組み合わせを使用することによって、個々の治療的化合物または薬剤を単独で使用するときに要する用量よりも、個々の構成している成分の全体量が少なくて済む治療上の組み合わせを提供することが考慮され、それによって有害作用を低減する。
D.例示的な同時投与経路および投与の考慮事項
本発明は、また、1つ以上の追加の活性剤と共に、本明細書に記載の化合物の同時投与に関する方法も含む。実際に、本発明の化合物を同時投与することによって、先行技術の治療法および/または医薬組成物を高める方法を提供することが本発明のさらなる態様である。同時投与の手順では、薬剤は同時に、または連続的に投与されてもよい。ある実施形態では、本明細書に記載の化合物をその他の活性剤の前に投与する。医薬製剤および投与様式は上述のいずれでもよい。さらに、2つ以上の同時投与される化学薬剤、生物学的薬剤またはその他の治療薬を、様々な様式または処方を用いてそれぞれ投与してもよい。
同時投与される1つまたは複数の薬剤は、治療対象の病態の種類に依存する。例えば、治療対象の病態が細菌感染症である場合、追加の薬剤は周知の抗生物質の可能性がある。抗細菌免疫抑制剤、抗炎症薬等の同時投与される薬剤は、限定されないが、現在、臨床使用されているものを含む、当該技術分野に周知の薬剤であってもよい。
E.バイオフィルム標的製剤
いくつかの実施形態では、製剤(例えば、医薬組成物)は、細菌のバイオフィルムを治療するために処方される。製剤の例を以下に記載する。
低温プラズマコーティング技術は、多くの研究者、または複雑な手順が含まれることが多い市販品によって現在採用されている複数ステッププロセスに比べ、単純でコストパフォーマンスの高いアプローチを提供する。いくつかの実施形態では、プラズマコーティングは、例えば、成膜時間、プラズマ能力、モノマーの質量流量およびプラズマ反応器内の作動圧等の関連するコーティングプロセスのパラメータを最適化することによって適合し、臨床適用で様々な薬剤の望ましい薬剤放出速度を達成する。バイオフィルム阻害剤をプラズマコーティングと組み合わせることによって、広域抗菌スペクトルの抗バイオフィルム活性を得る機会が増加する。図10は、例として、ステンレス鋼のプラズマコーティングによる薬剤の拡散を模式的に説明する。薬剤(バイオフィルム阻害剤)の頂部でコーティングを産生するプラズマは、薬剤分子と溶媒の間に透過バリアとして機能する。いくつかの実施形態では、プラズマポリマーコーティングは、最適化され、適切な架橋構造およびコーティングの厚みを産生し、したがって、結果的に望ましい放出速度で薬剤分子を分解するコーティングバリアによって、溶媒および水分子を拡散することが可能となる。
いくつかの実施形態では、生体試料の表面に対するバイオフィルム阻害剤の共有結合は、例えば、移植型の心血管装置上のバイオフィルム形成を阻害するために利用することができる。
III.薬物スクリーニング
本発明のいくつかの実施形態では、本発明の化合物、およびその他の潜在的に有用な化合物を、生物活性(例えば、バイオフィルム中の黄色ブドウ球菌または表皮ブドウ球菌をブロックする能力)についてスクリーニングする。
いくつかの実施形態では、黄色ブドウ球菌または表皮ブドウ球菌の阻害剤を識別するために、構造に基づくスクリーニング手法が考えられる。例えば、いくつかの実施形態では、分子モデリングを使用して阻害剤を識別する。
いくつかの実施形態では、黄色ブドウ球菌または表皮ブドウ球菌によるバイオフィルム形成阻害の能力について、細胞培地またはin vivo(例えば、非ヒトまたはヒト哺乳動物)内で化合物をスクリーニングする。いくつかの実施形態では、発現または下流シグナル伝達分子の発現の阻害を検出するスクリーニングである。
いくつかの実施形態では、以下の実験の節に記載されるスクリーニングの方法は利用することができる。例えば、いくつかの実施形態では、細菌の高スループットスクリーニングを実施する。ある実施形態では、抗生物質耐性またはその他のマーカーを使用して、大腸菌で高スループットスクリーニングを実施する。他の実施形態では、高スループットアッセイを利用する。黄色ブドウ球菌または表皮ブドウ球菌の増殖を阻害する能力について、化合物をスクリーニングする。いくつかの実施形態では、黄色ブドウ球菌または表皮ブドウ球菌によるバイオフィルム形成の殺傷または阻害能力について、化合物をスクリーニングする。いくつかの実施形態では、用量反応アッセイを実施する。
いくつかの実施形態では、上述の細菌のスクリーニングで同定される化合物は、動物でさらにスクリーニングされる。例えば、いくつかの実施形態では、バイオフィルム感染の表皮ブドウ球菌のマウスモデルをスクリーニングアッセイに使用する。
[実施例]
以下の実施例は、本発明の特定の実施形態をさらに説明するために提供し、その範囲を限定するものとしては解釈されない。
実施例1
様々な生体試料の表面の黄色ブドウ球菌および表皮ブドウ球菌によるバイオフィルム形成を阻害することのできる小さい分子量の化学化合物の化学系列を同定した(表1〜4)。これらの化合物は、細菌を殺傷しないまたは細胞増殖を阻害しないが、代わりに、病原性を減少させる遺伝子発現のパターンを変化させる点において、その他の化合物によって開発されている既存の抗生物質または化合物とは異なる。
耐性を発現することなくバイオフィルム形成を防ぐまたは治療するために、留置型医療機器、特に人工心臓弁、ペースメーカー、およびカテーテルを作製するために使用される生体材料の表面に適用される追加の非殺菌抗ブドウ球菌試薬を開発する。これらの化合物はまた、いくつかの重要な病原性因子の遺伝子発現を阻害するため、黄色ブドウ球菌および/または表皮ブドウ球菌によって引き起こされる感染症を治療するために使用することもできる。
抗病原性アプローチを使用して、ストレプトキナーゼがA群連鎖球菌感染の要となる病原性因子であることを説明する先行研究に基づき、A群連鎖球菌(GAS)に対して毒性の低いストレプトキナーゼ(SK)発現を阻害することのできる低分子をスクリーニングする。細菌増殖を妨害することなくSK発現を阻害することができるいくつかの低分子を評価した。さらに、これらの化合物は、連鎖球菌病原性因子の広域抗菌スペクトルの遺伝子発現を阻害することができる(図1A)。ある化合物(CCG-2979)は、マウスをA群連鎖球菌感染から保護することができる(図1B)。
ブドウ球菌バイオフィルム形成について、これらの化合物を試験した。68個の類似体から、マイクロタイタープレート内の黄色ブドウ球菌ニューマン・バイオフィルム形成に及ぼす影響を試験し、そのうち2つの化合物が、細菌増殖を有意に阻害することなく、一貫した阻害を示した。2つの化合物(CCG-203592およびCCG-205363)を、黄色ブドウ球菌株RN6390で試験し、ニューマン菌株よりバイオフィルム形成を起こし易いことが報告された。両化合物は、20μMで細菌増殖を阻害せずに、マイクロタイタープレート内のRN6390バイオフィルム形成に強い阻害を示した(CCG-203592についてIC50=2.42±0.14μM、CCG-205363についてIC50=6.96±0.76μM)(図2AおよびB)。これらの阻害剤の構造を図4に示す。
CCG-203592治療に対する反応について、リアルタイムRT-PCRによって、黄色ブドウ球菌の病原性因子遺伝子群を試験した。黄色ブドウ球菌バイオフィルム形成および構造化に重要な遺伝子(atlおよびpsm)を含むいくつかの病原性因子遺伝子をCCG-203592によってダウンレギュレートした(図2C)。重要な病原性因子であるタンパク質A(SPA)も阻害し、抗病原性試薬としての低化合物の能力を示唆する。黄色ブドウ球菌遺伝子発現に及ぼすCCG-203592の広範囲の影響は、黄色ブドウ球菌感染に対して、宿主を保護することもできることを示し、このことは黄色ブドウ球菌肺感染モデルにおいて、マウスを保護するin vivo効果によって支持された(図2D)。同じ化学系列(CCG-203043)からの類似体は、細胞増殖を阻害せずに表皮ブドウ球菌バイオフィルム形成を強力に阻害することを示した(図2E)。
CCG-203592もまた、医療機器に広く使用されるシリコーンシート(図3)の表面のバイオフィルム形成を減少させた。
CCG-2979系列からのいくつかの化合物は、黄色ブドウ球菌または表皮ブドウ球菌のいずれかのバイオフィルム形成を阻害することができ、一方でA群連鎖球菌SK遺伝子発現も阻害する。
バイオフィルム形成の最も効果的な阻害剤を識別するために、構造活性相関(SAR)試験を200〜300個の新しい類似体に実施する。
CCG-2979に関係する110個以上の新しい類似体を合成した。これら全てを、100μMでバイオフィルム阻害について分析し、ほんの少しのサブセットだけが、細菌増殖:黄色ブドウ球菌(14個の類似体);表皮ブドウ球菌(7個の類似体)を阻害せずにバイオフィルム形成の阻害に活性であった。最も能力のある類似体の3つを図4に記載する。活性類似体の21個全てをテンプレートA〜D(図5)によって表される4つの菌株群に分類することができ、これらのうち2個(AおよびB、図5の囲まれたもの)だけが、両菌株に対して活性の類似体を示す。
これら2つの系列の類似体を合成する。Aの類似体の例示的合成を図6に示す。市販されているアクリル酸塩1を、塩基条件(32)下で、2-メチルベンゾニトリルを有する三環式アミノエステル2に変換し、その後、様々な条件下(33)で、様々なイソチオシアン酸塩で、チオ尿素3にさらに環化することができる。
多様なアルキル化剤で硫黄をアルキル化し、酸性条件下でN-Boc基を取り除くことによって、中間体の二級アミン4を得ることができる。最後に、アミンをアシル化し、スルホニル化し、または標準条件下で還元的にアルキル化することができる。
テンプレートBに基づく新しい類似体の調製は、同じ通常の経路をたどり、ジメチルアクリル酸塩6およびアルコキシ-2-メチルベンゾニトリル7から始まる(図7)。また、テンプレートAおよびB(例えば、図7のE)の主要要素を保有するハイブリッド類似体も調製する。これらの化合物に対する合成経路は、テンプレートAに使用したものと同一であり(図6)、2-メチルベンゾニトリルをアルコキシ-2-メチルベンゾニトリル7に変換する。
図6および7の新しい類似体を、バイオフィルム形成を阻害する放出制御のために、生体材料上で複層のコーティングに統合する。送達の代替方法は、バイオフィルム阻害剤を生体材料の表面に共有結合することであり、結果として、バイオフィルム形成をもっと長時間防ぐことが期待される。チタン表面に共有結合されたバンコマイシンが黄色ブドウ球菌を殺傷し、表皮ブドウ球菌によるバイオフィルム形成を防ぐ(21;34)ことは以前から示されている。バンコマイシンは、細菌に浸透する必要があるよりも、細胞壁の表面で作用するため、このことを可能にする。
S-メトキシエチル基をテンプレート上の他の点に移動するCCG-206227の類似体は、黄色ブドウ球菌および表皮ブドウ球菌の両方によるバイオフィルム形成を阻害することを示しており(図8に示される)、これを調製する。活性を保持するこれらの類似体は、抗バイオフィルム活性を喪失することなく、PEGリンカーによって生体材料に共有結合する可能性が最も高いことを示す。より長いPEGのtether(「つなぎ綱」を意味する)によって、活性類似体を生体材料に結合する。例えば、図9に示されるように活性類似体CCG-206227の生体材料への結合が達成される。
実施例2
バイオフィルム阻害剤
様々な有機体によるバイオフィルム形成を阻害するのに使用される化合物を表1〜4に記載する。
表1は表皮ブドウ球菌のバイオフィルムの阻害を示す。表2は黄色ブドウ球菌のバイオフィルムの阻害を示す。表3は、100または50μMで、黄色ブドウ球菌のバイオフィルムを20%超の阻害する化合物を示す。表4は、100または50μMで、表皮ブドウ球菌を20%超阻害する化合物を示す。
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実施例3
当該実施例は、本発明の実施形態の化合物の合成を記載する。CCG命名102483、102485、102491、102493、102495、102620、102622、203037、203039、203041、203043、および203574を有する化合物の合成は、米国特許第20100331351号に以前から記載されており、その全体は参照により本明細書に取り込まれる。CCG命名203592、203598、203625、203627、203629、203631、203633、203803、203804、204060、205363、205427、205434、205435、205480、206178、206352、206353、206355、206356、および206358を有する化合物の合成は、YestrepskyらBioorganic Medicinal Chemistry 2013、21、1887-1897によって、全体を記載し、分光学的に特徴付けされており、その全体は参照により本明細書に取り込まれる。残りの化合物の合成を以下に記載する。
化合物の実験的および分光学的データ
化学物質。化学命名はCAS命名法に従う。出発材料をFisher、Sigma-Aldrich Lancaster、FlukaまたはTCI-Americaから購入し、精製することなく使用した。全反応溶媒はFisherから購入し、受け取ったままを使用した。プレコートシリカゲル60 F254プレートを使用して、TLCによって反応をモニターした。Silicycleから入手したシリカゲル(220〜240メッシュ)で、シリカゲルクロマトグラフィーを実施した。
装置。NMRスペクトルをBruker 300MHz、Bruker 400MHz、Varian 400MHz、またはVarian500MHz分光計で記録した。内部標準CDCL:δ=7.28(H NMR)として、重溶媒の水素化残基を参照することによって、またはテトラメチルシランの水素化残基を参照することによって、化学シフトをδ(百万分率)で報告した。δ = 0.00(H NMR)。エレクトロスプレイイオン化モードを使用して、Micromass LCT time-of-flight装置に、質量スペクトルを記録した。MEL-TEMP融点装置で融点を測定し、未修正であった。
スキームA.
Figure 0006293736
エントリーA1(スキームA)の調製:5,5-ジメチル-2-チオキソ-2,3,5,6-テトラヒドロベンゾ[h]キナゾリン-4(1H)-オンを、YestrepskyらBioorg Med Chem 2013、21、1880-1897に記載のように、合成した。H NMR(400MHz、CDCl):δ(ppm)9.95(s、1H、NH)、9.75(s、1H、NH)、7.57(d、1H、J=7.7Hz)、7.46(t、1H、J=7.4Hz)、7.39(t、1H、J=7.5Hz)、7.28(d、1H、J=7.5Hz)、2.78(s、2H)、1.33(s、6H)。
エントリーA2(スキームA)の調製:2-((2-メトキシエチル)チオ)-5,5-ジメチル-5,6-ジヒドロベンゾ[h]キナゾリン-4(3H)-オン。絶対EtOH(60mL)中の化合物A1(2.7g)およびKOH(0.59g)の溶液を30分間還流した。その後、EtOH(3mL)中の2-メトキシエチルp-トルエンスルホン酸エステル(2.41g)を加えた。反応を16時間還流し、冷却した。結晶化固体を濾過し、EtOH(3mL)および水(75mL)で洗浄し、吸引下で乾燥し、その後、高い真空下で一晩乾燥し、白色固体として掲題の化合物2.65gを得た(収率80%)。
スキームB.
Figure 0006293736
エントリーB1の調製:9-メトキシ-5,5-ジメチル-2-チオキソ-2,3,5,6-テトラヒドロベンゾ[h]キナゾリン-4(1H)-オンを、YestrepskyらBioorg Med Chem 2013、21、1880-1897に記載のように、合成した。白色粉末として単離し、650mg、2ステップで収率61%であった。1H NMR(400MHz、CDCl)δ(ppm)9.32(s、2H)、7.20(d、J=8.2Hz、1H)、7.00(dd、J=8.2、2.4Hz、1H)、6.97(d、J=2.4Hz、1H)、3.87(s、3H)、2.71(s、2H)、1.32(s、6H)。
エントリーB2aの調製:9-メトキシ-5,5-ジメチル-2-((2,2,2-トリフルオロエチル)チオ)-5,6-ジヒドロベンゾ[h]キナゾリン-4(3H)-オン。化合物B1(50mg、0.173mmol)を、DMF(1mL)中の1,1,1-トリフルオロ-2-ヨードエタン(91mg、0.433mmol)および炭酸水素ナトリウム(22mg、0.260mmol)と化合した。反応物をキャップし、40℃に加熱し、16時間撹拌した。このときに、反応物をEtOAcで希釈し、水およびブラインで洗浄した。有機抽出物をMgSOで乾燥し、濾過し、真空下で濃縮し、その後、フラッシュクロマトグラフィーによって精製し(5%EH〜20%EH)、49mg黄色粉末を得た(収率76%)。
エントリーB2bの調製:2-(エチルチオ)-9-メトキシ-5,5-ジメチル-5,6-ジヒドロベンゾ[h]キナゾリン-4(3H)-オン。アルキル化剤としてヨードエタンを使用して、化合物B2aと同様の様式で、掲題の化合物を調製した。白色結晶物質として181mgを単離し、収率は82%であった。
エントリーB2cの調製:2−((9−メトキシ−5,5−ジメチル−4−オキソ−3,4,5,6−テトラヒドロベンゾ[h]キナゾリン−2−イル)チオ)アセトニトリル。アルキル化剤としてα−クロロアセトニトリルを使用して、化合物B2aと同様の様式で、掲題の化合物を調製した。白色粉末として120mgを単離し、収率は71%であった。
スキームC.
Figure 0006293736
エントリーC1の調製:1-アミノ-3,3-ジメチル-3,4-ジヒドロナフタレン-2-カルボン酸エチルを、YestrepskyらBioorg Med Chem 2013、21、1880-1897に記載のように、合成した。黄色油として860mgを単離し、収率は41%であった。TLC Rf=0.30(10%EtOAc/ヘキサン)。1H NMR(500MHz、CDCl)δ(ppm)7.42(d、J=8.6Hz、1H)、7.36-7.29(m、2H)、7.20(d、J=7.3Hz、1H)、6.35(s、1H)、4.28(q,J=7.1Hz、2H)、2.68(s、2H)、1.37(t、J=7.1Hz、3H)、1.22(s、6H)。
エントリーC2の調製:3-(2-メトキシエチル)-5,5-ジメチル-2-チオキソ-2,3,5,6-テトラヒドロベンゾ[h]キナゾリン-4(1H)-オン。化合物C1(100mg、0.408mmol)を、絶対エタノール(0.5mL)中の2-メトキシエチルイソチオシアン酸塩(96mg、0.815mmol)および酢酸(49mg、0.815mmol)と化合し、70℃で加熱し、キャップした。追加で2-メトキシエチルイソチオシアン酸塩(143mg、1.223mmol)を、3時間にわたり、同じ量を3つに分けて加え、さらに16時間、70℃で撹拌した。このとき、反応物を酢酸エチルと水に分けた。追加の酢酸エチルで水層を抽出した後に、1つにまとめた有機抽出物を水およびブラインで洗浄し、MgSOで乾燥し、濾過し、真空下で濃縮した。フラッシュクロマトグラフィーによってさらに精製し、収率33%で掲題の化合物を得た(43mg)。
スキームD.
Figure 0006293736
エントリーD1の調製:3-アリル-2-(エチルチオ)-8-ヒドロキシ-5,5-ジメチル-4a,5,6,10b-テトラヒドロベンゾ[h]キナゾリン-4(3H)-オンを、YestrepskyらBioorg Med Chem 2013、21、1880-1897に記載のように、合成した。黄褐色固体として310mgを単離し、収率は43%であった。H NMR(500MHz、CDCl)δ(ppm)7.62(d、J=8.2Hz、1H)、6.85-6.79(m、2H)、5.88(ddt、J=16.3、10.8、5.9Hz、1H)、5.48-5.40(m、2H)、4.86(d、J=5.9Hz、2H)、4.22(q、J=7.3Hz、2H)、2.74(s、2H)、1.59(t、J=7.3Hz、3H)、1.31(s、6H)。
スキームE.
Figure 0006293736
エントリーE2の調製:1-アミノ-6-ブロモ-3,3-ジメチル-3,4-ジヒドロナフタレン-2-カルボン酸エチル。無水ジグリム(18mL)を乾燥丸底フラスコに加え、-78℃に冷却した。ジイソプロピルアミン(1.45mL、10.2mmol)およびn-ブチルリチウム(ヘキサン中2.5M、4.1mL、10.2mmol)を加えた。反応物を撹拌しながら短時間で最大0℃に温め、-78℃に再度冷却した。ジグリム(3mL)中の4-ブロモ-2-メチルベンゾニトリル溶液(1.0g、5.1mmol)をゆっくりと液滴し、反応物を暗赤色にし、20分間撹拌した。エチル-3,3-ジメチルアクリル酸塩(1.06mL、7.65mmol)を液滴した。同時に、分離乾燥丸底フラスコに、ジグリム(6mL)および亜鉛末(834mg、12.75mmol)を加えた。反応物を-78℃に冷却し、その後、ヨウ素(2.59g、10.2mmol)をゆっくりと分取して加えた。混合物を-78℃の浴から取り除き、ヨウ素の全トレースが取り除かれるまで、ヒートガンで穏やかに温めた。混合物を-78℃に再度冷却し、最初の反応容器に加えた。反応物を2時間にわたって室温に温め、その後、飽和水性NHClを加えることによって、クエンチした。水溶液をエーテルで5回抽出し、その後、1つにまとめた有機抽出物を水で5回、ブラインで1回洗浄した。有機層を単離し、MgSOで乾燥し、濾過し、真空下で濃縮した。フラッシュクロマトグラフィー(2%〜15EtOAc:ヘキサン)によってさらに精製し、黄色固体として所望の生成物を890mg得た。収率は54%であった。
エントリーE3の調製:1-アミノ-6-ベンゾイル-3,3-ジメチル-3,4-ジヒドロナフタレン-2-カルボン酸エチルを、Caratoら、Tetrahedron 2006、62、9054-9058 and Morielloら、J Med Chem 2006、49、2320-2332の方法に従い、以下のように調製した。化合物E2(890mg、2.75mmol)を無水トルエン(27.5mL)に溶解した。当該溶液にテトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(317mg、0.275mmol)およびビス(トリブチルスズ)(2.08mL、4.12mmol)を加えた。反応容器を窒素下で還流まで加熱し、16時間撹拌した。溶媒を減圧下で取り除き、フラッシュクロマトグラフィー(0〜5%EtOAc:ヘキサン)によって、アリールトリブチルスタンニル中間体を収率37%(547mg)で単離した。当該中間体を無水DMF(4.3mL)中に溶解し、その後、ヨードベンゼン(132μL、1.18mmol)およびビス(トリフェニルホスピン)パラジウム(II)二塩化物(38mg、0.054mmol)を加えた。5分間、反応混合物によって一酸化炭素ガスの流れを泡沫し、その後、反応物をきつくキャップし、COのバルーンで付着させる。反応物を90℃に温め、16時間撹拌した。この時点で、反応物をNで10分間パージし、その後、水で希釈した。水性混合物をエーテルで3回抽出し、1つにまとめた有機抽出物を水およびブラインで洗浄した。有機層をMgSOで乾燥し、濾過し、真空下で濃縮した。フラッシュクロマトグラフィー(0〜5%EtOAc:ヘキサン)によって分離し、収率50%(2つのステップで19%)の187mgの掲題の化合物を送達した。
エントリーE4の調製:3-アリル-8-ベンゾイル-5,5-ジメチル-2-チオキソ-2,3,5,6-テトラヒドロベンゾ[h]キナゾリン-4(1H)-オン。化合物E3(187mg、0.535mmol)を絶対エタノール(0.72mL)に溶解し、次に酢酸(61μL、1.07mmol)およびアリルイソチオシアン酸塩(104μL、1.14mmol)に溶解した。反応物を70℃に温め、1時間撹拌した。追加のアリルイソチオシアン酸塩(156μL、1.71mmol)を加え、3時間にわたって、同じ量を3つに分けて加え、反応物を70℃で、さらに12時間撹拌した。このとき、反応物に水を加えることによってクエンチした。水層を酢酸エチルで3回抽出し、その後、1つにまとめた有機抽出物を水およびブラインで洗浄した。有機抽出物をMgSOで乾燥し、濾過し、真空下で濃縮した。フラッシュクロマトグラフィーによってさらに精製し、黄色油として掲題の化合物を得た(110mg、収率37%)。
スキームF.
Figure 0006293736
エントリーF2の調製:5-アミノ-7,7-ジメチル-7,8-ジヒドロイソキノリン-6-カルボン酸エチルを、3-メチルイソニコチノニトリルF1からエントリーE2と同様の様式で調製した。500mgの淡黄色固体を単離し、収率は48%であった。
エントリーF3の調製:3-アリル-5,5-ジメチル-2-チオキソ-2,3,5,6-テトラヒドロピリド[3,4-h]キナゾリン-4(1H)-オン。乾燥DMF(10mL)中の水素化ナトリウム60%(0.27g、7.15mmol)の0℃の懸濁液に、乾燥DMF(10mL)中の3-イソチオシアナトプロパ-1-エン(0.32g、3.25mmol)とF2(0.8g、3.25mmol)の混合物を液滴した。添加完了後に、混合物を3時間撹拌し、氷水に注いだ。NH4Clで酸性化した。Et2O(2回)およびEtOAc(1回)で抽出した。有機抽出物を飽和NaClで洗浄し、MgSOで乾燥した。フラッシュクロマトグラフィーによって、固体として3-アリル-5,5-ジメチル-2-チオキソ-2,3,5,6-テトラヒドロピリド[3,4-h]キナゾリン-4(1H)-オン(0.19g、0.64mmol、収率19.5%)を得た。NMR(400MHz、CDCl)δ8.6(d、J=4Hz、1H)、8.5(s、1H)、7.4(d、J=4Hz、1H)、6.2-6.3(m、1H)、6.1-6.2(m、2H)、5.3-5.4(m、2H)、2.8(s、2H)、1.4(s、6H).ESI+MS m/z 300.0(M+H)。
スキームG.
Figure 0006293736
エントリーG1の調製:3-アリル-2-((2-メトキシエチル)チオ)-5,5-ジメチル-4-オキソ-3,4,5,6-テトラヒドロベンゾ[h]キナゾリン-8-カルボン酸。YestrepskyらBioorg Med Chem 2013、21、1880-1897によって以前に報告されたように、化合物G1を調製した。H NMR(400MHz、CDCl3)δ(ppm)8.18-8.19(m、1H)、8.01-8.05(m、1H)、7.95(br s、1H)、6.20-6.23(m、1H)、5.89-5.94(m、1H)、5.26-5.31(m、2H)、4.58-4.63(m、2H)、3.72-3.78(m、4H)、3.49-3.52(m、2H)、3.42(s、3H)、2.94-2.95(m、2H)、2.80(s、2H)、1.37(s、6H).ESI+MS m/z=400.49(M+H+)。
スキームH.
Figure 0006293736
エントリーH2の調製:4-(2-メトキシ-2-オキソエチルイデン)ピペリジン-1-カルボン酸t-ブチル。60%のNaH(3.06g)を乾燥ヘキサンで洗浄し(20mLを2回)、澄んだ溶液をN雰囲気下で抜き取った。洗浄したNaHを乾燥DMF(100mL)に懸濁し、0℃に冷却した。当該懸濁液に、20分間にわたって、トリメチルホスホノ酢酸塩(14.1mL)をゆっくりと加えた。乾燥DMF(15mL)中の化合物H1(14.0g、78mmol)を溶液にゆっくりと加えた。温度は20分間にわたって0℃に保ち、その後、室温で3時間、温めながら撹拌した。この時点で、反応物をEtO(250mL)で希釈し、水(100mL)で洗浄した。水層をジエチルエーテル(40mL)で逆抽出し、その後、1つにまとめた抽出物を水(50mLを4回)およびブライン(30mL)で洗浄した。分離した有機層をMgSOで乾燥し、濾過し、溶媒を減圧下で取り除き、結晶固体として、生成物を得た。16.95g(収率94%)を単離した。
エントリーH3の調製:4-アミノ-1H-スピロ[ナフタレン-2,4'-ピペリジン]-1',3-ジカルボン酸3-メチル1'-tert-ブチルを、エントリーF2と同様の様式で調製した。フラッシュクロマトグラフィーの後、淡黄色固体として5.71gを単離した(収率34%)。
エントリーH4の調製:3-アリル-4-オキソ-2-チオキソ-2,3,4,6-テトラヒドロ-1H-スピロ[ベンゾ[h]キナゾリン-5,4'-ピペリジン]-1'-カルボン酸t-ブチル。EtOH(7mL)中の化合物H3の溶液に、アリルイソチオシアン酸塩(0.43mL)を加え、反応物をさらに1時間、85℃で加熱した。追加の0.2mLのアリルイソチオシアン酸塩を加え、反応物をさらに15時間、85℃で加熱した。溶液を室温に冷却し、沈殿した生成物を濾過し、EtOHで洗浄し、空気の下、その後オーブンの中で2時間乾燥させた。200μLのアリルイソチオシアン酸塩で濾過物を処理し、85℃で16時間加熱し、追加の生成物を沈殿し、同一の様式で回収および精製した。灰白色固体として、計0.575gのH4を単離した(収率60%)。
エントリーH5の調製:3-アリル-2-((2-メトキシエチル)チオ)-4-オキソ-4,6-ジヒドロ-3H-スピロ[ベンゾ[h]キナゾリン-5,4'-ピペリジン]-1'-カルボン酸t-ブチル。DMF(2.5mL)中の化合物H4(0.25g)の溶液に、CsCO(371mg)を加えた。反応混合物を3分間撹拌し、その後、2-メトキシエチルp-トルエンスルホナート(0.131g)を加え、反応物を70℃で2時間撹拌した。溶媒を減圧下で取り除き、残査をEtOAc(5mL)およびHO(4mL)で抽出した。分離した有機層をHO(2mLを4回)で洗浄し、NaSOで乾燥し、溶媒を減圧下で取り除き、280mgの掲題化合物を得た(収率100%)。
スキームI.
Figure 0006293736
4-アミノ-2',3',5',6'-テトラヒドロ-1H-スピロ[ナフタレン-2,4'-ピラン]-3-カルボン酸エチルI3。無水ジグリム(15mL)中の-78℃のジイソプロピルアミンの溶液に、10分間にわたって2.5Mのn-BuLiをゆっくり加えた。その温度で40分以上、反応物を撹拌した。その後、2-メチルベンゾニトリル(0.69g、5.88ミリモル)を、-78℃で15分間にわたってゆっくりと加えた。同じ温度で15分間反応物を撹拌した。その後、エチルエステルI2(1g、4mLのジグリム中5.88ミリモル)を10分間かけてゆっくりと加え、反応物を-78℃で30分間撹拌した。ZnI(1.875g)を加え、反応物をゆっくりと室温まで温め、2時間撹拌した。反応物を塩化アンモニウムの飽和溶液でクエンチした。エーテル(50mL)を加え、分液漏斗に抽出した。分離した水層を再度、エーテル(20mLを2回)で抽出した。1つにまとめた有機層を水で洗浄し(30mLを3回)、乾燥し(MgSO)、溶媒を減圧下で取り除いた。微量の溶媒を、ロータリー・エバポレーター内で70℃、3時間取り除いた。Isco-Teldyneスラッシュ系を使用しているプレパックドBiotage(80g)カラムを使用して、フラッシュクロマトグラフィーによって、単離された粗生成物を精製した。カラムを10%のEtOAc/ヘキサンで溶出した。溶離剤として、50%のEtOAc/ヘキサンを使用して、TLCを確認した後に、画分を1つにまとめた。化合物をEtOAc/ヘキサンから結晶化によってさらに精製し、4-アミノ-2',3',5',6'-テトラヒドロ-1H-スピロ[ナフタレン-2,4'-ピラン]-3-カルボン酸エチル、I3、0.19g(11.3%)を得た。R=0.51(1:1、EtOAc/ヘキサン)。
3-アリル-2-チオキソ-2,2',3,3',5',6'-ヘキサヒドロ-1H-スピロ[ベンゾ[h]キナゾリン-5,4'-ピラン]-4(6H)-オン、I4
絶対EtOH(7mL)中のI3の溶液(174mg、1ミリモル)に、アリルイソチオシアン酸塩(180mg、3ミリモル)を加えた。反応混合物を、N雰囲気下で、4時間還流した。追加の0.15gのアリルイソチオシアン酸塩を加え、反応物をさらに2時間還流し続けた。ロータリー・エバポレーターによって、溶媒を減圧下で取り除き、残査を12gのプレパックドSilicycleカラム使用して、クロマトグラフィーにかけた。カラムを25%EtOAc/ヘキサンで溶出し、掲題の化合物を45mg(22%)得た。
スキームJ.
Figure 0006293736
エントリーJ2aの調製:エントリーE2を合成するために使用されたものと同様の様式で、4-アミノ-1H-スピロ[ナフタレン-2,3'-ピロリジン]-1',3-ジカルボン酸3-メチル1'-tert-ブチルを調製した。粘着性の黄色固体として、195mg、収率30%を単離した。
エントリーJ2bの調製:エントリーE2を合成するために使用されたものと同様の様式で、4-アミノ-7-メトキシ-1H-スピロ[ナフタレン-2,3'-ピロリジン]-1',3-ジカルボン酸3-メチル1'-tert-ブチルを調製した。粘着性の黄色固体として、単離した(220mg、収率25%)。
エントリーJ3aの調製:4-オキソ-2-チオキソ-2,3,4,4a,6,10b-ヘキサヒドロ-1H-スピロ[ベンゾ[h]キナゾリン-5,3'-ピロリジン]-1'-カルボン酸tert-ブチル。化合物J2a(190mg、0.530mmol)を絶対エタノール(630μL)に溶解し、ベンゾイルイソチオシアン酸塩(112mg、0.689mmol)を加えた。溶液を75℃に温め、3時間撹拌した。この時点で、追加のベンゾイルイソチオシアン酸塩(43mg、0.265mmol)を加え、溶液を75℃で一晩撹拌した。反応物を減圧下で濃縮し、エタノールと水(2:1、1.3mL)の溶液に再度溶解した。水酸化カリウム(49mg、0.870mmol)を加え、反応物を75℃に温め、90分間撹拌した。飽和塩化アンモニウム水溶液(5mL)を加えることによって、反応を停止した。水層をジクロロメタンで3回抽出し、その後、1つにまとめた有機抽出物を飽和炭酸水素アンモニウム溶液、水およびブラインで洗浄した。有機抽出物をMgSOで乾燥し、濾過し、および減圧下で濃縮した。フラッシュクロマトグラフィー(10〜30%EtOAc:ヘキサン)によってさらに精製し、白色結晶として、114mg(収率68%)の掲題化合物を送達した。
エントリーJ3bの調製:エントリーJ3aと同様の様式で、J2bから8-メトキシ-4-オキソ-2-チオキソ-2,3,4,4a,6,10b-ヘキサヒドロ-1H-スピロ[ベンゾ[h]キナゾリン-5,3'-ピロリジン]-1'-カルボン酸tert-ブチルを調製した。白色結晶として、275mgの掲題化合物(収率49%)を単離した。
スキームK.
Figure 0006293736
エントリーK1の調製:4-アミノ-7-メトキシ-1H-スピロ[ナフタレン-2,4'-ピペリジン]-1',3-ジカルボン酸3-メチル1'-tert-ブチルを、エントリーE2に使用した手順と同様の様式で、化合物H1および4-メトキシベンゾニトリルから調製した。カラムクロマトグラフィーによる精製、および1:1のジエチルとヘキサンで研和した後、白色の結晶固体として、掲題の化合物を送達した(1.95g、収率68%)。
エントリーK2の調製:8-メトキシ-4-オキソ-2-チオキソ-2,3,4,6-テトラヒドロ-1H-スピロ[ベンゾ[h]キナゾリン-5,4'-ピペリジン]-1'-カルボン酸tert-ブチルを、J3aの合成と同様の様式で、K1から調製した。白色固体として950mgを単離し、収率は48%であった。
エントリーK3の調製:4-(アリルオキシ)-2-((2-メトキシエチル)チオ)-6H-スピロ[ベンゾ[h]キナゾリン-5,4'-ピペリジン]-1'-カルボン酸tert-ブチル。中間体K2(940mg、2.19mmol)を、ジメチルホルムアミド(13mL)に溶解し、2-メトキシエチルp-トルエンスルホナート(554mg、2.407mmol)および重炭酸ナトリウム(276mg、3.28mmol)を加えた。反応物を50℃に温め、一晩撹拌した。この時点で、水を加えることによって反応を停止し、次に酢酸エチルで3回抽出した。1つにまとめた有機層を水およびブラインで洗浄し、真空下で濃縮し、黄色固体を得た。固体をヘキサンで研和し、濾過によって回収し、その後、15mLの1:1のヘキサンとジエチルエーテル溶液で洗浄した。固体を配収し、高真空下で乾燥し、790mg(1.62mmol、収率74%)のS-アルキル化中間体を得た。当該固体をメタノール(9.5mL)に再度溶解し、ナトリウムメトキシド(175mg、3.24mmol)および臭化アリル(294mg、2.43mmol)を加えた。反応容器を50℃に加熱し、3時間撹拌した。水を加えることによって反応を停止し、次に、酢酸エチルで抽出した。有機層を水およびブラインで洗浄し、MgSOで乾燥し、濾過し、N-およびO-アルキル化異性体から成る無色の油に濃縮した。フラッシュクロマトグラフィーによって精製し、白色結晶固体として、O-アリル異性体K3
を得た(94mg、2ステップで収率8.2%)。
スキームL.
Figure 0006293736
スキームM.
Figure 0006293736
スキームN.
Figure 0006293736
エントリーN2の調製:2-メチル-3-オキソ-3-フェニルプロパン酸エチルを、Wymann、Syn Comm 18(1988)1379の手順に従い、3-オキソ-3-フェニルプロパン酸エチル(N1)から調製した。
エントリーN3の調製:5-メチル-6-フェニル-2-チオキソ-2,3-ジヒドロピリミジン-4(1H)-オンを、米国特許第2740785号に記載の手順に従って2-メチル-3-オキソ-3-フェニルプロパン酸エチル(N2)から以下のように調製した。化合物N2(10.1g、49.0mmol)を、N下、エタノール(50mL)中の撹拌したナトリウム溶液(2.25g、98.0mmol)に液滴し、その後、チオ尿素(5.2g、68.1mmol)を一部、加えた。混合物を7時間還流に加熱し、放冷した。溶媒の大部分をロータリー・エバポレーターによって取り除き、残査を450mLの水に撹拌した。濃縮したHClをpHが3〜4になるまで、濃縮HClを加えた。約1時間後、沈殿物を濾去し、水でリンスし、乾燥し、白色固体として、生成物(7.5g)を得た。融点216〜227°C;質量スペクトルES+m/z=219、241(m+1、m+23)。
エントリーN4の調製:2-((2-メトキシエチル)チオ)-5-メチル-6-フェニルピリミジン-4(3H)-オン。実施例5-016Bステップ2から、テトラヒドロフラン(5mL)中の5-メチル-6-フェニル-2-チオキソ-2,3-ジヒドロピリミジン-4(1H)-オン(0.5g、2.3mmol)の撹拌溶液に、室温でN下、トリイソプロピルアミン(0.36g、2.8mmol)を加え、次に5分後、2-ブロモエチルメチルエーテルを一部加えた。短時間撹拌した後、混合物を18時間還流に加熱し、冷却し、ロータリー・エバポレーターによって溶媒を取り除いた。残査を1時間、水中で撹拌し、固体を濾去し、水でリンスし、乾燥した。得られる白色粉末を1.5mLの熱いジメチルホルムアミドに溶解し、濾過し、等量のエタノールで希釈し、放冷し、純粋な生成物を得た(0.4g)。融点132-134°C。質量スペクトルES+m/z=277、299(m+1、m+23);ES-m/z=275(m-1);1H NMR(500MHz、dmso)δ12.72(bs、1H)、7.67-7.56(m、2H)、7.50-7.43(m、3H)、3.58(t、2H)、3.30(m、2H)、3.25(s、3H)、1.96(s、3H)。
化合物例1〜14の一般的手順:DMF(1mL)中のアルキル化剤(0.23mmol)の溶液に、KCO(0.57ミリモル)および化合物A2(0.19mmol)を加えた。溶液を室温で20時間撹拌した。溶媒を減圧下で取り除き、残査をEtOAc(3mL)および水(1mL)で抽出した。分離した有機層を水(1mL)で洗浄し、乾燥し(MgSO)、溶媒を減圧下で除去し、粗化合物、一般的にはN-およびO-アルキル化異性体の混合物を得た。粗混合物を分離し、EtOAc/ヘキサンを使用してフラッシュクロマトグラフィーによって精製した。
化合物例1:3-(2-(4-フルオロフェノキシ)エチル)-2-((2-メトキシエチル)チオ)-5,5-ジメチル-5,6-ジヒドロベンゾ-[h]キナゾリン-4(3H)-オン(CCG-204027)。59mg(69%);H NMR(CDCl/TMS)δ8.03d、1H、J=7.5Hz)、7.28-7.36(m、2H)、7.16(d、1H、J=6.6Hz)、6.90-6.96(m、2H)、6.82-6.89(m、2H)、4.44(t、2H、J=6.2Hz)、4.25(t、2H、J=6.2Hz)、3.75(t、2H、J=6.2Hz)、3.54(t、2H、J=6.2Hz)、3.40(s、3H)、2.8(s、2H)および1.35(s、6H);MS(ESI+):M+H、455.2。
化合物例2:3-((1,3-ジオキソラン-2-イル)メチル)-2-((2-メトキシエチル)チオ)-5,5-ジメチル-5,6-ジヒドロベンゾ[h]-キナゾリン-4(3H)-オン(CCG-204029)。9mg(12%);H NMR(CDCl/TMS)δ8.05(d、1H、J=7.6Hz)、7.25-7.35(m、2H)、7.16(m、1H)、5.41(t、1H、J=4.9Hz)、4.2(d、2H、J=4.9Hz)、4.05-4..10(m、2H)、3.85-3.95(m、2H)、3.75(t、2H、J=6.3Hz)、3.53(t、2H、J=6.3Hz)、2.8(s、2H)および1.3(s、6H)。
化合物例3:4-(2-((2-メトキシエチル)チオ)-5,5-ジメチル-4-オキソ-5,6-ジヒドロベンゾ[h]キナゾリン-3(4H)-イル)ブタンニトリル(CCG-204031)。21mg(29%);H NMR(CDCl/TMS)δ8.03(d、1H、J=7.6Hz)、7.28-7.37(m、2H)、7.18(d、1H、J=6.97Hz)、4.16(d、2H、J=7.42Hz)、3.76(t、2H、J=6.1Hz)、3.53(t、2H、J=6.2Hz)、2.78(s、2H)、2.46(t、2H、J=7.4Hz)、2.15(qt、2H、J=7.4Hz)および1.3(s、6H)。
化合物例4:3-(4-メトキシベンジル)-2-((2-メトキシエチル)チオ)-5,5-ジメチル-5,6-ジヒドロベンゾ[h]キン-アゾリン-4(3H)-オン(CCG-204036)14mg(34%);H NMR(CDCl/TMS)δ8.04(d、1H、J=7.6Hz)、7.28-7.35(m、4H)、7.16(d、1H、J=6.9Hz)、6.83(d、2H、J=8.7Hz)、5.24(s、2H)、3.77(s、3H)、3.72(t、2H、J=6.2Hz)、3.49(t、2H、J=6.2Hz)、3.39(s、3H)、2.8(s、2H)および1.32(s、6H);MS(ESI+):M+H、437.2。
化合物例5:2-((2-メトキシエチル)チオ)-5,5-ジメチル-3-(4-(5-メチル-1,2,4-オキサジアゾール-3-イル)ベンジル)-5,6-ジヒドロベンゾ[h]キナゾリン-4(3H)-オン(CCG-205387):48mg(44%);H NMR(CDCl/TMS)δ8.08(dd、1H、J=7.5&1.5Hz)、8.03(d、2H、J=8.5Hz)、7.44(d、2H、J=8.5Hz)、7.30-7.38(m、2H)、7.19(d、1H、J=7.1Hz)、5.36(s、2H)、3.73(t、2H、J=6.2Hz)、3.50(t、2H、J=6.2Hz)、3.39(s、3H)、2.82(s、2H)、2.64(s、3H)および1.41(s、6H);MS(ESI+):M+H、489.2。
化合物例6:3-(3-ヒドロキシプロピル)-2-((2-メトキシエチル)チオ)-5,5-ジメチル-5,6-ジヒドロベンゾ[h]キナゾリン-4(3H)-オン(CCG-205390)。22mg(27%);H NMR(CDCl/TMS)δ8.06(d、1H、J=7.5Hz)、7.29-7.38(m、2H)、7.19(d、1H、J=7.2Hz)、4.28(t、2H、J=6.1Hz)、3.78(t、4H、J=6.1Hz)、3.51-3.57(m、5H)、3.43(s、3H)、2.78(s、2H)、2.0(m、3H)および1.3(s、6H)。
化合物例7:3-(シクロプロピルメチル)-2-((2-メトキシエチル)チオ)-5,5-ジメチル-5,6-ジヒドロベンゾ[h]キナゾリン-4(3H)-オン(CCG-205444)、10h:39mg(48%);H NMR(CDCl/TMS)δ8.07(d、1H、J=7.1Hz)、7.28-7.37(m、2H)、7.19(d、1H、J=5.8Hz)、4.00(d、2H、J=7.1Hz)、3.78(t、2H、J=6.2Hz)、3.55(t、2H、J=6.2Hz)、3.42(s、3H)、2.8(s、2H)、1.3(s、7H)および0.53(d、4H、J=6.5Hz).
化合物例8:4-(2-(4-フルオロフェノキシ)エトキシ)-2-((2-メトキシエチル)チオ)-5,5-ジメチル-5,6-ジヒドロベンゾ[h]-キナゾリン(CCG-204028)。26mg(30%);H NMR(CDCl/TMS)δ8.05(d,、1H、J=7.42Hz)、7.28-7.36(m、2H)、7.15(m、1H)、6.93-7.0(m、2H)、6.82-6.89(m、2H)、4.73(t、2H、J=4.8Hz)、4.27(t、2H、J=4.8Hz)、3.73(t、2H、J=6.8Hz)、3.38-3.45(m、5H)、2.8(s、2H)および1.3(s、6H)。
化合物例9:4-((1,3-ジオキソラン-2-イル)メトキシ)-2-((2-メトキシエチル)チオ)-5,5-ジメチル-5,6-ジヒドロベンゾ[h]-キナゾリン(CCG-204030)。34mg(45%);H NMR(CDCl/TMS)δ8.20(d、1H、J=7.15Hz)、7.26-7.37(m、2H)、7.15(m、1H)、5.29(t、1H、J=4.03Hz)、4.46(d、2H、J=4.04Hz)、3.90-4.05(m、4H)、3.72(t、2H、J=6.8Hz)、3.35-3.43(m、5H)、2.8(s、2H)および1.3(s、6H)。
化合物例10:4-(2-(2-メトキシエトキシ)エトキシ)-2-((2-メトキシエチル)チオ)-5,5-ジメチル-5,6-ジヒドロベンゾ[h]-キナゾリン(CCG-204033)。10mg(24%);H NMR(CDCl/TMS)δ8.20(d、1H、J=7.1Hz)、7.28-7.35(m、2H)、7.15(d、1H、J=6.6Hz)、4.57(t、2H、J=4.9Hz)、3.86(t、2H、J=4.9Hz)、3.72(t、2H、J=6.9Hz)、3.65-3.8(m、2H)、3.35-3.43(m、8H)、2.8(s、2H)および1.3(s、6H)。
化合物11:4-((4-メトキシベンジル)オキシ)-2-((2-メトキシエチル)チオ)-5,5-ジメチル-5,6-ジヒドロベンゾ[h]-キナゾリン(CCG-204037)。12mg(29%);H NMR(CDCl/TMS)δ8.20(d、1H、J=7.0Hz)、7.26-7.4(m、5H)、7.15(d、1H、J=6.6Hz)、6.9(m、2H)、5.4(s、2H)、3.81(s、3H)、3.73(t、2H、J=6.9Hz)、3.38-3.43(m、5H)、2.8(s、2H)および1.3(s、6H).
化合物例12:1-(3,4-ジフルオロフェニル)-2-((2-((2-メトキシエチル)チオ)-5,5-ジメチ-5,6-ジヒドロベンゾ[h]-キナゾリン-4-イル)オキシ)エタノン(CCG-204040)。52mg(50%);H NMR(CDCl/TMS)δ8.19(dd、1H、J=7.5&1.3Hz)、7.73-7.84(m、2H)、7.24-7.38(m、3H)、7.17(d、1H、J=6.4Hz)、5.6(s、2H)、3.61(t、2H、J=6.8Hz)、3.32(s、3H)、3.26(t、2H、J=6.8Hz)、2.8(s、2H)および1.3(s、6H)。
化合物例13:3-((2-((2-メトキシエチル)チオ)-5,5-ジメチル-5,6-ジヒドロベンゾ[h]キナゾリン-4-イル)オキシ)プロパン-1-オール(CCG-205384)。14mg(17%);H NMR(CDCl/TMS)δ8.22(dd、1H、J=7.2&1.7Hz)、7.3-7.38(m、2H)、7.17(d、1H、J=5.8Hz)、4.59(t、2H、J=6.2Hz)、3.7-3.82(m、4H)、3.39-3.46(m、5H)、2.8(s、2H)、2.05(m、3H)および1.3(s、6H)。
化合物例14:4-(シクロプロピルメトキシ)-2-((2-メトキシエチル)チオ)-5,5-ジメチル-5,6-ジヒドロベンゾ[h]キン-アゾリン(CCG-205445): 36mg(44%);H NMR(CDCl/TMS)δ8.07(dd、1H、J=7.1&1.9Hz)、7.29-7.37(m、2H)、7.19(d、1H、J=6.6Hz)、4.23(d、2H、J=7.2Hz)、3.74(t、2H、J=6.9Hz)、3.42(s、3H)、3.40(t、2H、J=6.9Hz)、2.81(s、2H)、1.36(s、6H)1.30(m、1H)、0.60(m、2H)および0.35(m、2H);MS(ESI+):M+H、371.2。
化合物例15:9-メトキシ-3,5,5-トリメチル-2-((2,2,2-トリフルオロエチル)チオ)-5,6-ジヒドロベンゾ[h]キナゾリン-4(3H)-オン(CCG-211790)。実施例1と一致した様式で、B2aおよびメチルトシル化物から合成した。32mg(収率57%)を単離した。H NMR(500MHz、クロロホルム-d)δ7.62(d、J=2.6Hz、1H)、7.10(d、J=8.2Hz、1H)、6.93(dd、J=8.2、2.6Hz、1H)、4.18(q、J=9.7Hz、2H)、3.85(s、3H)、3.56(s、3H)、2.73(s、2H)、1.37(s、6H)。
化合物例16:2-((3-(シアノメチル)-9-メトキシ-5,5-ジメチル-4-オキソ-3,4,5,6-テトラヒドロベンゾ[h]キナゾリン-2-イル)チオ)アセトニトリル(CCG-212012)。実施例1と一致した様式で、B2cおよびα-クロロアセトニトリルから合成した。15mg(収率22%)を単離した。H NMR(400MHz、クロロホルム-d)δ7.76(d、J=2.6Hz、1H)、7.12(d、J=8.2Hz、1H)、6.97(dd、J=8.2、2.6Hz、1H)、4.96(s、2H)、4.10(s、2H)、3.88(s、3H)、2.75(s、2H)、1.37(s、6H)。
化合物例17:2-(エチルチオ)-4,9-ジメトキシ-5,5-ジメチル-5,6-ジヒドロベンゾ[h]キナゾリン(CCG-211793)。実施例1と一致した様式で、B2bおよびメチルp-トルエンスルホン酸エステルから合成した。18mg(収率31%)を単離した。H NMR(500MHz、クロロホルム-d)δ7.81(d、J=2.7Hz、1H)、7.08(d、J=8.2Hz、1H)、6.91(dd、J=8.2、2.7Hz、1H)、4.00(s、3H)、3.87(s、3H)、3.21(q、J=7.3Hz、2H)、2.73(s、2H)、1.48(t、J=7.3Hz、3H)、1.30(s、6H)。
化合物例18:2-((4-(アリルオキシ)-9-メトキシ-5,5-ジメチル-5,6-ジヒドロベンゾ[h]キナゾリン-2-イル)チオ)アセトニトリル(CCG-212010)。実施例1と一致した様式で、B2cおよび臭化アリルから合成した。22mg(収率33%)を単離した。H NMR(400MHz、クロロホルム-d)δ7.83(d、J=2.7Hz、1H)、7.08(d、J=8.2Hz、1H)、6.93(dd、J=8.2、2.7Hz、1H)、6.08(ddt、J=16.7、10.6、5.6Hz、1H)、5.41(dd、J=16.7、1.4Hz、1H)、5.29(dd、J=10.6、1.1Hz、1H)、4.96(d、J=5.6Hz、2H)、3.90-3.85(m、5H)、2.74(s、2H)、1.34(s、6H)。
化合物例19:2-((4-(シアノメトキシ)-9-メトキシ-5,5-ジメチル-5,6-ジヒドロベンゾ[h]キナゾリン-2-イル)チオ)アセトニトリル(CCG-212011)。実施例1と一致した様式で、B2cおよびα-クロロアセトニトリルから合成した。26mg(収率39%)を単離した。H NMR(400MHz、クロロホルム-d)δ7.84(d、J=2.7Hz、1H)、7.12(d、J=8.3Hz、1H)、6.98(dd、J=8.3、2.7Hz、1H)、5.12(s、2H)、3.92(s、2H)、3.89(s、3H)、2.78(s、2H)、1.34(s、6H)。
化合物例20:2-(エチルチオ)-3-(2-メトキシエチル)-5,5-ジメチル-5,6-ジヒドロベンゾ[h]キナゾリン-4(3H)-オン(CCG-203802)。アルキル化剤としてヨードエタンを使用してH5の調製と同様の様式で、C2から調製した(27mg、収率58%)。H NMR(500MHz、cdcl)δ8.11(dd、J=7.5、1.5、1H)、7.35(td、J=7.5、1.5、1H)、7.31(td、J=7.5、1.5、1H)、7.18(d、J=6.9、1H)、4.26(t、J=6.4、2H)、3.71(t、J=6.4、2H)、3.40(s、3H)、3.32(q、J=7.4、2H)、2.79(s、2H)、1.48(t、J=7.4、3H)、1.38(s、6H).TOF ES+MS:345.2(M+H)、367.2(M+Na)。
化合物例21:3-アリル-8-(2-(ジエチルアミノ)エトキシ)-2-(エチルチオ)-5,5-ジメチル-5,6-ジヒドロベンゾ[h]-キナゾリン-4(3H)-オン(CCG-205396)。ジメチルホルムアミド中、3-アリル-2-(エチルチオ)-8-ヒドロキシ-5,5-ジメチル-5,6-ジヒドロベンゾ[h]キナゾリン-4(3H)-オン(0.03g、0.09mmol)の撹拌溶液に、炭酸セシウム(0.10g、0.32mmol)を加え、5分後、2-(ジエチルアミノ)-エチルクロリド塩酸塩(0.02g、0.11mmol)を加えた。室温で18時間後、混合物を水で希釈し、90分間撹拌し、酢酸エチルで3回抽出した。1つにまとめた抽出物を水、その後、飽和ブラインで洗浄し、MgSOで乾燥した。溶媒を減圧下で取り除き、単黄色のゴムとして生成物(0.03g)が残った。質量スペクトルES+m/z=442(m+1);H NMR(500MHz、dmso)δ8.00(d、1H)、6.91(dd、1H)、6.85(s、1H)、5.96-5.74(m、1H)、5.21(d、1H)、5.13(d、1H)、4.59(d、2H)、4.07(t、2H)、3.29(q、2H)、2.78(t、2H)、2.75(s、2H)2.56(q、4H)、1.39(t、3H)、1.29(s、6H)、0.98(t、6H)。
化合物例22:3-アリル-2-(エチルチオ)-8-イソブトキシ-5,5-ジメチル-5,6-ジヒドロベンゾ[h]キナゾリン-4(3H)-オン(CCG-205426)。実施例21で使用したものと同様の様式で調製した。収率:72%。質量スペクトルES+m/z=399、421(m+1、m+23).H NMR(500MHz、DMSO)δ8.05(d、1H)、6.96(d、1H)、6.90(s、1H)、5.92(m、1H)、5.27(d、1H)、5.18(d、1H)、4.64(d、2H)、3.87(d、2H)、3.34(q、2H)、2.80(s、2H)、2.09(h、1H)、1.44(t、3H)、1.34(s、6H)、1.05(d、6H)。
化合物例23:2-(2-((3-アリル-2-(エチルチオ)-5,5-ジメチル-4-オキソ-3,4,5,6-テトラヒドロベンゾ[h]キナゾリン-8-イル)オキシ)エチル)イソインドリン-1,3-ジオン(CCG-206176)。実施例21で使用したものと同様の様式で調製した。収率28%。H NMR(500MHz、DMSO)δ7.92(d、1H)、7.87-7.79(m、4H)、6.83(d、1H)、6.76(s、1H)、5.85-5.75(m、1H)、5.17(d、1H)、5.08(d、1H)、4.52(d、2H)、4.23(t、2H)、3.95(t、2H)、3.23(q、2H)、2.65(d、2H)、1.33(t、3H)、1.21(s、6H)。
化合物例24:3-アリル-8-ベンゾイル-5,5-ジメチル-2-(プロパ-2-イン-1-イルチオ)-5,6-ジヒドロベンゾ[h]キナゾリン-4(3H)-オン(CCG-204080)。アルキル化剤として、臭化プロパルギルを使用して、実施例20で使用したものと同様の様式で調製した。23mg単離した(収率70%)。H NMR(500MHz、クロロホルム-d)δ8.27(d、J=8.0Hz、1H)、7.83(d、J=7.6Hz、2H)、7.73(d、J=8.0Hz、1H)、7.66(s、1H)、7.61(t、J=7.6Hz、1H)、7.51(t、J=7.6Hz、2H)、5.97-5.87(m、1H)、5.35-5.27(m、2H)、4.68(d、J=5.5Hz、2H)、4.07(d、J=2.6Hz、2H)、2.87(s、2H)、2.27(t、J=2.6Hz、1H)、1.41(s、6H)。
化合物例25:3-アリル-2-((2-メトキシエチル)チオ)-5,5-ジメチル-5,6-ジヒドロピリド[3,4-h]キナゾリン-4(3H)-オン(CCG-204041)。DMF(10mL)中の3-アリル-5,5-ジメチル-2-チオキソ-2,3,5,6-テトラヒドロピリド[3,4-h]キナゾリン-4(1H)-オンの溶液(0.1g、0.33mmol)に、炭酸セシウム(0.22g、0.67mmol)、次に2-メトキシエチル4-メチルベンゼンスルホン酸塩(0.09g、0.40mmol)を加えた。得られる混合物を40℃で3時間撹拌した。冷却し、濃縮した。2M HClとEtOAcに分割した。層および抽出した水相をEtOAcで再び分離した。MgSOで乾燥した。濾過し濃縮した。フラッシュクロマトグラフィー(EtOAc/ヘキサン)によって精製した。濃縮し、掲題の化合物を得た(0.01g、0.03mmol、収率8.5%)。NMR(400MHz、CDCl)δ8.62(d、J=4Hz、1H)、8.51(s、1H)、7.87(d、J=4Hz、1H)、5.90-5.97(m、1H)、5.30-5.34(m、2H)、4.72(d、J=4.5Hz、2H)、3.77(t、2H)、3.57(t、2H)、3.46(s、3H)、2.82(s、2H)、1.44(s、6H).ESI+MS m/z358.1(M+H)。
化合物例26:3-アリル-N-(2-ヒドロキシエチル)-2-((2-メトキシエチル)チオ)-5,5-ジメチル-4-オキソ-1,2,3,4,5,6-ヘキサヒドロベンゾ[h]キナゾリン-8-カルボキスアミド(CCG-206239)。3-アリル-2-((2-メトキシエチル)チオ)-5,5-ジメチル-4-オキソ-3,4,5,6-テトラヒドロベンゾ[h]キナゾリン-8-カルボン酸(0.05g、0.13mmol)、EDC(0.03g、0.15mmol)、乾燥THF中のHOBT(0.02g、0.15mmol)の溶液に、エタノールアミン(0.009g、0.15mmol)を加えた。室温で一晩撹拌した。水を加えることによって反応物をクエンチし、酢酸エチルで抽出した。飽和炭酸ナトリウム溶液、水、およびブラインで洗浄し、有機層をMgSOで乾燥し、濾過し、および真空で濃縮した。フラッシュクロマトグラフィー(20〜70%EtOAc:ヘキサン)によって精製し、掲題化合物を単離した(収率(36%)。NMR(400MHz、CDCl)δ8.18-8.19(m、1H)、8.01-8.05(m、1H)、7.95(br s、1H)、6.20-6.23(m、1H)、5.89-5.94(m、1H)、5.26-5.31(m、2H)、4.58-4.63(m、2H)、3.72-3.78(4H、M)、3.49-3.52(m 2H)、3.42(s、3H)、2.94-2.95(m、2H)、2.80(s、2H)、1.37(s、6H).ESI-MS m/z 443.2(M+H)。
化合物例27:3-アリル-2-((2-メトキシエチル)チオ)-3H-スピロ[ベンゾ[h]キナゾリン-5,4'-ピペリジン]-4(6H)-オン、(CCG-205447)。DCM(2.5mL)中の化合物(50mg)の溶液に、TFA(0.25mL)を加えた。反応混合物を室温で1時間撹拌した。TLCは出発材料が完全になくなったことを示した。反応混合物を飽和NaHCO(1mLを2回)溶液および水(1mLを2回)で洗浄し、NaSOで乾燥し、濾過し、溶媒を減圧下で取り除き、生成物を得た。3-アリル-2-((2-メトキシエチル)チオ)-3H-スピロ[ベンゾ[h]キナゾリン-5,4'-ピペリジン]-4(6H)-オン、17:0.20g(91%).H NMR(CDCl/TMS)δ8.07(d、1H、J=7.5Hz)、7.30-7.39(m、2H)、7.23(d、1H、J=7.1Hz)、5.94(m、1H)、5.28(m、2H)、4.69(d、2H、J=5.6Hz)、3.76(t、2H、J=6.2Hz)、3.53(t、2H、J=6.2Hz)、3.4(s、3H)、3.12(s、2H)、2.96(m、4H)、2.75(m、2H)、2.17(s、1H)および1.35(d、2H、J=13.3Hz)。
化合物例28〜31の一般的なアシル化手順:DCM0.7mL中の化合物17(0.09〜0.126ミリモル)の溶液に、酸塩化物(1等量、AcClの場合7等量)およびTEA(1.2〜3等量)を加え、反応混合物を室温で2時間撹拌した。TLCは生成物の形成を示した。反応物を1mLのDCMを加えることによって希釈した。有機層を1N HCl(1mL)、次に(1mLを2回)で洗浄し、乾燥し(NaSO)、デカントし、溶媒を減圧下で取り除き、粗化合物を得た。粗化合物をEtOAc/ヘキサンを使用してフラッシュクロマトグラフィーによって精製した。
化合物例28:3-アリル-2-((2-メトキシエチル)チオ)-1'-ペンタノイル-3H-スピロ[ベンゾ[h]キナゾリン-5,4'-ピペリジン]-4(6H)-オン(CCG-206227)。36mg(59%);H NMR(CDCl/TMS)δ8.07(d、1H、J=7.5Hz)、7.32-7.39(m、2H)、7.22(d、1H、J=7.0Hz)、5.91(m、1H)、5.28(m、2H)、4.69(d、2H、J=5.5Hz)、4.38(d、1H、J=13.2Hz)、3.74-3.84(m、3H)、3.54(t、2H、J=6.2Hz)、3.33-3.44(m、4H)、3.17(d、1H、J=17.6Hz)、2.98-3.06(m、2H)、2.88-2.97(m、1H)、2.48(td、1H、J=13.2&4.8Hz)、2.33(t、2H、J=7.1Hz)、1.58-1.7(m、2H)、1.32-1.48(m、4H)+0.93(t、3H、J=7.3Hz)。
化合物例29:1'-アセチル-3-アリル-2-((2-メトキシエチル)チオ)-3H-スピロ[ベンゾ[h]キナゾリン-5,4'-ピペリジン]-4(6H)-オン(CCG-206230):28mg(66%);H NMR(CDCl/TMS)δ8.08(d、1H、J=7.5Hz)、7.33-7.41(m、2H)、7.22(d、1H、J=7.0Hz)、5.91(m、1H)、5.28(m、2H)、4.68(m、2H)、4.38(d、1H、J=13.6Hz)、3.76(m、3H)、3.54(t、2H、J=6.2Hz)、3.35-3.44(m、4H)、3.16(d、1H、J=15.7Hz)、2.98-3.06(m、2H)、2.88-2.97(m、1H)、2.48(td、1H、J=13.2&5.0Hz)、2.10(s、3H)および1.43(m、2H)。
化合物例30:3-アリル-1'-ベンゾイル-2-((2-メトキシエチル)チオ)-3H-スピロ[ベンゾ[h]キナゾリン-5,4'-ピペリジン]-4(6H)-オン(CCG-206231):16mg(33%);H NMR(CDCl/TMS)δ8.08(d、1H、J=7.3Hz)、7.44-7.48(m、2H)、7.33-7.41(m、5H)、7.22(d、1H、J=6.6Hz)、5.93(m、1H)、5.29(m、2H)、4.70(d、2H、J=15.5Hz)、4.46-4.56(m、1H)、3.76(t、3H、6.2Hz)、3.55(t、2H、J=6.2Hz)、3.42(s、3H)、3.28-3.38(m、1H)、2.96-3.25(m、4H)、2.58-2.69(m、1H)および1.32-1.56(m、2H)。
化合物例31:3-アリル-1'-(4-クロロベンゾイル)-2-((2-メトキシエチル)チオ)-3H-スピロ[ベンゾ[h]キナゾリン-5,4'-ピペリジン]-4(6H)-オン(CCG-206235):33mg(75%);H NMR(CDCl/TMS)δ8.08(dd、1H、J=7.5&1.5Hz)、7.34-7.43(m、6H)、7.23(d、1H、J=6.9Hz)、5.92(m、1H)、5.30(m、2H)、4.70(d、2H、J=5.5Hz)、4.47-4.52(m、1H)、3.77(t、3H、6.2Hz)、3.70(m、1H)、3.55(t、2H、J=6.2Hz)、3.42(s、3H)、2.98-3.40(m、4H)、2.6(m、1H)+1.32-1.55(m、2H);MS(ESI+):M+H、536.2&538.2。
化合物例32:3-アリル-2-((2-メトキシエチル)チオ)-4-オキソ-4,6-ジヒドロ-3H-スピロ[ベンゾ[h]キナゾリン-5,4'-ピペリジン]-1'-カルブアルデヒド(CCG-206234):室温で、トルエン(0.2mL)中の化合物17(0.043)の溶液に、DBU(0.01mL)を加え、反応混合物を室温で2時間撹拌した。TLCは生成物の形成、および出発材料の存在を示した。室温でさらに15時間撹拌した。粉末のKHSO(50mg)を加え、混合物を1時間撹拌した。反応混合物を濾過し、溶媒を取り除いた。残査をシリカゲル(4g)のカラムに入れ、12mL/分で120mL以上の勾配が16〜90%のEtOAc/ヘキサンで溶出した。13mg(収率28%)を単離した;H NMR(CDCl/TMS)δ8.09(dd、1H、J=7.3&1.4Hz)、8.04(s、1H)、7.33-7.42(m、2H)、7.24(d、1H、J=7.0Hz)、5.91(m、1H)、5.29(m、2H)、4.68(m、2H)、4.27(dd、1H、J=13.7&5Hz)、3.76(t、2H、6.2Hz)、3.54(t、3H、J=6.2Hz)、3.43(s、3H)、3.35-3.41(m、1H)、3.18(d、1H、J=15.7Hz)、3.07(d、1H、J=15.6Hz)、3.00(td、1H、J=12.9&5.2Hz)、2.92(td、1H、J=13.4&3.3Hz)、2.59(td、1H、J=13.4&5.3Hz)および1.40-1.50(m、2H)。
化合物例33:3-アリル-2-((2-メトキシエチル)チオ)-2',3',5',6'-テトラヒドロ-3H-スピロ[ベンゾ[h]キナゾリン-5,4'-ピラン]-4(6H)-オン、(CCG-205453)。DMF(0.7mL)中の化合物(40mg、0.12ミリモル)の溶液に、CsCO(77mg、0.24ミリモル)を加えた。反応混合物を3分撹拌した。その後、2-メトキシエチルp-トルエンスルホン酸エステル(30mg、0.12ミリモル)を加え、反応混合物を70℃で3時間撹拌した。TLCは反応の完了を示した。溶媒を減圧下で取り除き、残査をEtOAc(2mL)およびHO(2mL)で抽出し、分離した有機層をHO(1mLを2回)で洗浄し、乾燥し(NaSO)、溶媒を減圧下で取り除き、粗生成物を得た。4gのSilicycleカラムを使用して、フラッシュクロマトグラフィーによって精製した。カラムを最初に12mL/分、2分間、4%EtOAc/DCMで溶出し、次に、4〜20%勾配から60mL以上溶出した。TLCの後、所望の画分をプールし、溶媒を減圧下で取り除き、精製された生成物を得た。収率:39mg(83%);R=0.59(1:1、EtOAc/ヘキサン)。H NMR(CDCl/TMS)δ8.09(d、1H、J=7.4Hz)、7.3-7.4(m、2H)、7.24(d、1H、J=7.1Hz)、5.94(m、1H)、5.29(m、2H)、4.70(d、2H、J=6.6Hz)、3.7-3.88(m、6H)、3.54(t、2H、6.2Hz)、3.41(s、3H)、3.18(s、2H)、3.01(td、2H、J=13&6.3Hz)&1.27(d、2H、J=13.5Hz);MS(ESI+):M+H、399.2&M+Na、421.2。
化合物例34:3-アリル-2-((2-メトキシエチル)チオ)-4-オキソ-4,6-ジヒドロ-3H-スピロ[ベンゾ[h]キナゾリン-5,3'-ピロリジン]-1'-カルボン酸tert-ブチル(CCG-208860)。出発材料としてJ3aを、第一および第二のアルキル化剤として、2-メトキシエチルp-トルエンスルホン酸エステルおよび臭化アリルを使用して、エントリーK3の合成と同様の様式で、化合物を調製した。40mg(収率30%)を単離した。H NMR(400MHz、クロロホルム-d)δ8.10(t、J=7.2Hz、1H)、7.41-7.30(m、2H)、7.19(d、J=7.2Hz、1H)、5.92(d、J=5.6Hz、1H)、5.30(d、J=18.7Hz、2H)、4.69(d、J=4.9Hz、2H)、3.99(dd、J=32.9、10.8Hz、1H)、3.76(t、J=6.1Hz、2H)、3.63-3.45(m、4H)、3.42(s、3H)、3.27(dd、J=39.4、10.4Hz、1H)、2.96(q、J=15.9Hz、3H)、1.70-1.62(m、1H)、1.45(d、J=15.7Hz、9H)。
化合物例35:3-アリル-8-メトキシ-2-((2-メトキシエチル)チオ)-4-オキソ-4,6-ジヒドロ-3H-スピロ[ベンゾ[h]キナゾリン-5,3'-ピロリジン]-1'-カルボン酸tert-ブチル(CCG-208864)。出発材料としてJ3bを、第一および第二のアルキル化剤として、2-メトキシエチルp-トルエンスルホン酸エステルおよび臭化アリルを使用して、エントリーK3の合成と同様の様式で、化合物を調製した。68mg(収率20%)を単離した。H NMR(400MHz、クロロホルム-d)δ8.03(d、J=8.4Hz、1H)、6.85(d、J=8.7Hz、1H)、6.70(s、1H)、5.89(s、1H)、5.28(d、J=19.5Hz、2H)、4.67(d、J=4.9Hz、2H)、3.97(dd、J=43.4、10.2Hz、1H)、3.85(s、3H)、3.74(t、J=6.1Hz、2H)、3.62-3.43(m、4H)、3.41(s、3H)、3.25(dd、J=40.4、10.6Hz、1H)、3.15-2.83(m、3H)、1.70-1.59(m、1H)、1.44(d、J=14.0Hz、9H)。
化合物例36:3-アリル-8-メトキシ-2-((2-メトキシエチル)チオ)-3H-スピロ[ベンゾ[h]キナゾリン-5,3'-ピロリジン]-4(6H)-オン塩酸塩(CCG-208865)。実施例35(30mg、0.058mmol)を4M HCl-ジオキサンに溶解し、混合物を1時間撹拌し、白色固体の沈殿物が発生した。濾過により固体を回収し、冷やしたジエチルエーテルで洗浄し、真空下で乾燥した。20mg(収率76%)を単離した。H NMR(400MHz、クロロホルム-d)δ11.62(s、1H)、8.16(s、1H)、8.03(d、J=8.4Hz、1H)、6.90(d、J=8.4Hz、1H)、6.81(s、1H)、5.97-5.80(m、1H)、5.38-5.20(m、2H)、4.78-4.59(m、2H)、4.05-3.92(m、1H)、3.88(s、3H)、3.75(t、J=6.0Hz、3H)、3.65-3.51(m、3H)、3.42(s、3H)、3.38-3.16(m、2H)、2.87(s、1H)、2.26-1.99(m、2H)。
化合物例37:3-アリル-8-メトキシ-2-((2-メトキシエチル)チオ)-4-オキソ-4,6-ジヒドロ-3H-スピロ[ベンゾ[h]キナゾリン-5,4'-ピペリジン]-1'-カルボン酸tert-ブチル(CCG-206660)。第一および第二のアルキル化剤として、2-メトキシエチルp-トルエンスルホン酸エステルおよび臭化アリルを使用して、エントリーK3の合成と同様の様式で化合物を調製した。49mg(収率40%)を単離した。H NMR(400MHz、クロロホルム-d)δ9.97(s、1H)、8.74(s、1H)、8.01(d、J=8.6Hz、1H)、6.87(d、J=8.6Hz、1H)、6.79(s、1H)、5.95-5.83(m、1H)、5.28-5.19(m、2H)、4.68(d、J=4.2Hz、2H)、3.87(s、3H)、3.75(t、J=6.1Hz、2H)、3.53(t、J=6.1Hz、2H)、3.50-3.43(m、2H)、3.42(s、3H)、3.36-3.21(m、2H)、3.02(s、2H)、2.99-2.84(m、2H)、1.69(d、J=13.7Hz、2H)。
化合物例38:3-アリル-2-(エチルチオ)-8-メトキシ-4-オキソ-4,6-ジヒドロ-3H-スピロ[ベンゾ[h]キナゾリン-5,4'-ピペリジン]-1'-カルボン酸tert-ブチル(CCG-206663)。ヨードエタン、アルキル化剤として臭化アリルを使用して、エントリーK3の合成と同様の様式で合成した。30mg(収率52%)を単離した。H NMR(400MHz、クロロホルム-d)δ8.05(d、J=8.6Hz、1H)、6.86(dd、J=8.6、2.4Hz、1H)、6.74(d、J=2.4Hz、1H)、5.92(ddt、J=15.9、10.8、5.5Hz、1H)、5.30-5.22(m、2H)、4.65(d、J=5.5Hz、2H)、4.07-3.89(m、2H)、3.86(s、3H)、3.30(q、J=7.3Hz、2H)、3.19-2.86(m、5H)、2.69-2.52(m、1H)、1.51-1.42(m、12H)、1.42-1.32(m、2H)。
化合物例39:2-((シアノメチル)チオ)-8-メトキシ-3-メチル-4-オキソ-4,6-ジヒドロ-3H-スピロ[ベンゾ[h]キナゾリン-5,4'-ピペリジン]-1'-カルボン酸tert-ブチル(CCG-211811)。化合物K2(500mg、1.16mmol)をDMF(7mL)に溶解し、炭酸水素ナトリウム(108mg、1.28mmol)およびa-クロロアセトニトリル(78μL、1.222mmol)を加えた。溶液を室温で3時間撹拌し、そのときに反応物を水(30mL)で希釈し、黄色固体が沈殿した。当該固体を真空濾過によって回収し、水およびヘキサンで洗浄した。高真空で乾燥し、S-アルキル化中間体(490mg、収率90%)を得た。当該固体の一部(170mg、0.36mmol)をDMF(2mL)に再溶解した。当該溶液に、炭酸セシウム(142mg、0.44mmol)およびメチルトシル化物(74mg、0.40mmol)を加えた。反応物を50℃に温め、一晩撹拌した。水を加えることによって反応を停止し、水性混合物を酢酸エチルで2回抽出した。1つにまとめた有機抽出物を水およびブラインで洗浄し、MgSOで乾燥し、濾過し、N-およびO-アルキル化生成物の粗混合物に濃縮した。フラッシュクロマトグラフィー(10〜40%EtOAc:ヘキサン)によってさらに精製し、白色固体としてN-アルキル化生成物を得た(26mg、収率15%)。H NMR(500MHz、クロロホルム-d)δ8.11(d、J=8.6Hz、1H)、6.89(dd、J=8.6、2.5Hz、1H)、6.74(d、J=2.5Hz、1H)、4.06(s、2H)、4.04-3.90(m、2H)、3.87(s、3H)、3.49(s、3H)、3.17-2.93(m、4H)、2.93-2.75(m、1H)、2.72-2.52(m、1H)、1.47(s、9H)、1.43-1.33(m、2H)。
化合物例40:2-((シアノメチル)チオ)-4,8-ジメトキシ-6H-スピロ[ベンゾ[h]キナゾリン-5,4'-ピペリジン]-1'-カルボン酸tert-ブチル(CCG-211810)。化合物を粗反応混合物から単離し、フラッシュクロマトグラフィーによって実施例39を精製した。29mg(収率17%)を単離した。H NMR(500MHz、クロロホルム-d)δ8.19(d、J=8.6Hz、1H)、6.89(dd、J=8.6、2.6Hz、1H)、6.73(d、J=2.6Hz、1H)、4.10-3.85(bm、2H)、4.03(s、3H)、3.92(s、2H)、3.86(s、3H)、3.13-3.00(m、4H)、2.46(s、2H)、1.49(s、9H)、1.46(s、2H)。
化合物例41:4-(シアノメトキシ)-2-((シアノメチル)チオ)-8-メトキシ-6H-スピロ[ベンゾ[h]キナゾリン-5,4'-ピペリジン]-1'-カルボン酸tert-ブチル(CCG-211812)。第一および第二のアルキル化剤として、a-クロルアセトニトリルを使用して、実施例39と同様の様式で合成した。49mg(収率24%)を単離した。H NMR(500MHz、クロロホルム-d)δ8.21(d、J=8.6Hz、1H)、6.90(dd、J=8.6、2.5Hz、1H)、6.75(d、J=2.5Hz、1H)、5.11(s、2H)、4.09-3.96(m、2H)、3.93(s、2H)、3.88(s、3H)、3.15-3.01(m、4H)、2.46-2.27(m、2H)、1.56-1.45(m、11H)。
化合物例42:3-アリル-8-メトキシ-2-((2-メトキシエチル)チオ)-3H-スピロ[ベンゾ[h]キナゾリン-5,4'-ピペリジン]-4(6H)-オン塩酸塩(CCG-206661)。出発材料として化合物例37を使用して、実施例36と同様の様式で合成した。16mg(収率82%)を単離した。H NMR(400MHz、クロロホルム-d)δ9.97(s、1H)、8.74(s、1H)、8.01(d、J=8.6Hz、1H)、6.87(d、J=8.6Hz、1H)、6.79(s、1H)、5.95-5.83(m、1H)、5.28-5.19(m、2H)、4.68(d、J=4.2Hz、2H)、3.87(s、3H)、3.75(t、J=6.1Hz、2H)、3.53(t、J=6.1Hz、2H)、3.50-3.43(m、2H)、3.42(s、3H)、3.36-3.21(m、2H)、3.02(s、2H)、2.99-2.84(m、2H)、1.69(d、J=13.7Hz、2H)。
化合物例43:3-アリル-2-(エチルチオ)-8-メトキシ-3H-スピロ[ベンゾ[h]キナゾリン-5,4'-ピペリジン]-4(6H)-オン塩酸塩(CCG-206664)。出発材料として化合物例38を使用して、実施例36と同様の様式で合成した。17mg(収率89%)を単離した。H NMR(400MHz、クロロホルム-d)9.98(s、1H)、8.77(s、1H)、8.05(d、J=8.6Hz、1H)、6.87(dd、J=8.6、1.9Hz、1H)、6.78(s、1H)、6.01-5.79(m、1H)、5.32-5.13(m、2H)、4.66(d、J=4.7Hz、2H)、3.87(s、3H)、3.55-3.41(m、2H)、3.35-3.22(m、4H)、3.02(s、2H)、2.98-2.85(m、2H)、1.69(d、J=14.2Hz、2H)、1.47(t、J=7.3Hz、3H)。
化合物例44:3-アリル-8-メトキシ-2-((2-メトキシエチル)チオ)-1'-メチル-3H-スピロ[ベンゾ[h]キナゾリン-5,4'-ピペリジン]-4(6H)-オン(CCG-208981)。化合物例42(30mg、0.065mmol)を1,2-ジクロロエタン(400μL)に溶解し、その後、酢酸(5μL、0.080mmol)、パラホルムアルデヒド(10mg、0.33mmol)、およびトリアセトキシホウ水素化ナトリウム(21mg、0.100mmol)を加えた。溶液を室温で12時間撹拌し、その後、飽和水性炭酸ナトリウムを加えることによってクエンチした。反応物をDCMで2回抽出し、その後、1つにまとめた有機抽出物を水およびブラインで洗浄し、MgSO4で乾燥し、濾過し、濃縮した。フラッシュクロマトグラフィー(0〜20%メタノール:DCM)によって、さらに精製し、粘性のある黄色油として掲題の化合物を得た(22mg、収率77%)。H NMR(400MHz、クロロホルム-d)δ8.01(d、J=8.6Hz、1H)、6.84(dd、J=8.6、2.3Hz、1H)、6.74(d、J=2.3Hz、1H)、5.91(ddt、J=16.2、11.0、5.7Hz、1H)、5.33-5.21(m、2H)、4.67(d、J=5.7Hz、2H)、3.86(s、3H)、3.75(t、J=6.3Hz、2H)、3.51(t、J=6.3Hz、2H)、3.42(s、3H)、3.00(s、2H)、2.98-2.89(m、2H)、2.74(d、J=11.6Hz、2H)、2.64(s、2H)、2.34(s、3H)、1.36(d、J=13.5Hz、2H)。
化合物例45:3-アリル-1'-ベンジル-8-メトキシ-2-((2-メトキシエチル)チオ)-3H-スピロ[ベンゾ[h]キナゾリン-5,4'-ピペリジン]-4(6H)-オン(CCG-208982)。結合パートナーとしてベンズアルデヒドを使用して、化合物44と同様の様式で合成した。23mg(収率57%)を単離した。H NMR(400MHz、クロロホルム-d)δ7.99(d、J=8.8Hz、1H)、7.64-7.51(m、2H)、7.44-7.29(m、3H)、6.88-6.81(m、2H)、5.98-5.85(m、1H)、5.34-5.24(m、2H)、4.71(d、J=5.0Hz、2H)、3.85(s、3H)、3.75(t、J=6.2Hz、2H)、3.53(t、J=6.2Hz、2H)、3.42(s、3H)、3.31-3.04(m、4H)、3.06-2.93(m、3H)、1.90-1.61(m、5H)。
化合物例46:3-アリル-8-メトキシ-2-((2-メトキシエチル)チオ)-N-メチル-4-オキソ-4,6-ジヒドロ-3H-スピロ[ベンゾ[h]キナゾリン-5,4'-ピペリジン]-1'-カルボキスアミド(CCG-211970)。化合物例42(30mg、0.070mmol)をDCM(350μL)に溶解し、その後、カルバミン酸O-スクシンイミジルメチル(24mg、0.140mmol)およびDIPEA(18μL、0.105mmol)を加えた。溶液を室温で6時間撹拌した。水を加えることによって反応を停止し、DCMで抽出した。有機抽出物を水およびブラインで洗浄し、その後、MgSOで乾燥し、濾過し、真空下で濃縮した。フラッシュクロマトグラフィー(20〜70%EtOAc:ヘキサン)によって精製し、白色粉末として、所望の化合物を単離した(22mg、収率65%)。H NMR(500MHz、クロロホルム-d)δ8.02(d、J=8.6Hz、1H)、6.86(dd、J=8.6、2.5Hz、1H)、6.74(d、J=2.5Hz、1H)、5.91(ddt、J=15.9、10.7、5.6Hz、1H)、5.31-5.23(m、2H)、4.67(d、J=5.6Hz、2H)、4.42(d、J=4.6Hz、1H)、3.86(s、3H)、3.82-3.72(m、4H)、3.52(t、J=6.3Hz、2H)、3.42(s、3H)、3.17(td、J=12.7、3.0Hz、2H)、3.01(s、2H)、2.81(d、J=4.6Hz、3H)、2.74(td、J=13.2、4.9Hz、2H)、1.43(d、J=13.6Hz、2H)。
化合物例47:3-アリル-8-メトキシ-2-((2-メトキシエチル)チオ)-4-オキソ-N-フェニル-4,6-ジヒドロ-3H-スピロ[ベンゾ[h]キナゾリン-5,4'-ピペリジン]-1'-カルボキスアミド(CCG-211971)。アシル化剤として、イソシアン酸フェニルを使用して、化合物例46と同様の様式で合成した。32mg(収率83%)を単離した。H NMR(500MHz、クロロホルム-d)δ8.04(d、J=8.6Hz、1H)、7.37(d、J=7.7Hz、2H)、7.32-7.25(m、2H)、7.02(t、J=7.3Hz、1H)、6.88(dd、J=8.6、2.5Hz、1H)、6.76(d、J=2.5Hz、1H)、6.39(s、1H)、5.92(ddt、J=15.9、10.8、5.6Hz、1H)、5.33-5.25(m、2H)、4.69(d、J=5.6Hz、2H)、3.94(dt、J=13.0、4.1Hz、2H)、3.88(s、3H)、3.76(t、J=6.3Hz、2H)、3.54(t、J=6.3Hz、2H)、3.43(s、3H)、3.31(td、J=12.8、3.0Hz、2H)、3.04(s、2H)、2.78(td、J=13.6、4.7Hz、2H)、1.52(d、J=13.8Hz、2H)。
化合物例48:エチル(3-アリル-8-メトキシ-2-((2-メトキシエチル)チオ)-4-オキソ-4,6-ジヒドロ-3H-スピロ[ベンゾ[h]キナゾリン-5,4'-ピペリジン]-1'-カルボニル)グリシナート(CCG-211972)。アシル化剤としてエチル2-イソシアナト酢酸塩を使用して、化合物例46と同様の様式で合成した。26mg(収率67%)を単離した。H NMR(500MHz、クロロホルム-d)δ8.02(d、J=8.6Hz、1H)、6.86(dd、J=8.6、2.5Hz、1H)、6.74(d、J=2.5Hz、1H)、5.91(ddt、J=15.9、10.8、5.6Hz、1H)、5.32-5.23(m、2H)、4.94(t、J=5.0Hz、1H)、4.67(d、J=5.6Hz、2H)、4.22(q、J=7.1Hz、2H)、4.02(d、J=5.0Hz、2H)、3.87(s、3H)、3.82(dt、J=12.9、4.0Hz、2H)、3.75(t、J=6.3Hz、2H)、3.52(t、J=6.3Hz、2H)、3.42(s、3H)、3.23(td、J=12.7、3.0Hz、2H)、3.01(s、2H)、2.75(td、J=13.3、4.8Hz、2H)、1.45(d、J=13.6Hz、2H)、1.29(t、J=7.1Hz、3H)。
化合物例49:2-((4,8-ジメトキシ-6H-スピロ[ベンゾ[h]キナゾリン-5,4'-ピペリジン]-2-イル)チオ)アセトニトリル(CCG-212014)。化合物例27と同様の様式で、化合物例40から合成した。16mg(収率100%)を単離した。H NMR(400MHz、メタノール-d)δ8.18(d、J=9.3Hz、1H)、6.98-6.91(m、2H)、4.12(s、2H)、4.10(s、3H)、3.86(s、3H)、3.43-3.25(m、4H)、3.20(s、2H)、2.75(td、J=14.2、5.0Hz、2H)、1.72(d、J=15.2Hz、2H)。
化合物例50:2-((4-(シアノメトキシ)-8-メトキシ-6H-スピロ[ベンゾ[h]キナゾリン-5,4'-ピペリジン]-2-イル)チオ)アセトニトリル(CCG-212015)。基質として化合物例41を使用して、化合物例27と同様の様式で合成した。9mg(収率56%)を単離した。H NMR(400MHz、メタノール-d)δ8.24(d、J=8.7Hz、1H)、7.02-6.89(m、2H)、5.28(s、2H)、4.16(s、2H)、3.87(s、3H)、3.43-3.33(m、2H)、3.33-3.26(m、2H)、3.24(s、2H)、2.67(td、J=14.3、13.8、5.1Hz、2H)、1.80(d、J=15.1Hz、2H)。
化合物例51:1-(4-(アリルオキシ)-8-メトキシ-2-((2-メトキシエチル)チオ)-6H-スピロ[ベンゾ[h]キナゾリン-5,4'-ピペリジン]-1'-イル)ペンタン-1-オン(CCG-208863)。化合物K3(94mg、0.178mmol)を、4M HCl-ジオキサン溶液(1mL)に溶解した。30分後、溶液から白色固体が沈殿した。溶液に5mLノジエチルエーテルを加え、固体を濾過によって回収した。固体をジエチルエーテルで洗浄し、高真空下で乾燥し、89mgの遊離アミン中間体(定量)を送達した。当該物質の一部(30mg、0.070mmol)をDCM(350μL)、およびDIPEA(37μL、0.210mmol)に溶解し、塩化ペンタノイル(10μL、0.084mmol)を加えた。室温で12時間撹拌した後、溶媒を真空で取り除き、カラムクロマトグラフィー(10〜50%EtOAc:ヘキサン)を使用して、最終生成物を精製した。27mg(収率74%)を単離した。H NMR(400MHz、クロロホルム-d)δ8.16(d、J=8.6Hz、1H)、6.87(dd、J=8.6、2.1Hz、1H)、6.73(d、J=2.1Hz、1H)、6.04(ddt、J=16.9、10.6、5.6Hz、1H)、5.35(d、J=16.9Hz、1H)、5.26(d、J=10.6Hz、1H)、4.91(d、J=5.6Hz、2H)、4.43(d、J=13.7Hz、1H)、3.86(s、3H)、3.72(t、J=6.8Hz、2H)、3.44-3.34(m、6H)、3.15-3.00(m、2H)、2.96(t、J=12.0Hz、1H)、2.57(td、J=13.3、4.7Hz、1H)、2.44(td、J=13.3、4.7Hz、1H)、2.35(td、J=7.3、3.4Hz、2H)、1.70-1.58(m、3H)、1.58-1.46(m、2H)、1.46-1.33(m、2H)、0.94(t、J=7.3Hz、3H)。
化合物例52:4-(2-メトキシエトキシ)-2-((2-メトキシエチル)チオ)-5-メチル-6-フェニルピリミジン(CCG-205360)。ジメチルホルムアミド(5mL)中、炭酸セシウム(0.82g、2.5mmol)および5-メチル-6-フェニル-2-チオキソ-2,3-ジヒドロピリミジン-4(1H)-オン(N3)(0.5g、2.29mmol)の撹拌混合物に、2-ブロモエチルメチルエーテル(0.35g、2.4mmol)を一部、室温で加えた。混合物を70℃に4時間半加熱し、放冷した。炭酸セシウム(0.82g、2.5mmol)をさらに加え、次にブロモエチルメチルエーテル(0.4g、2.9mmol)を加えた。18時間後、混合物を水に注ぎ、撹拌し、その後、ジクロロメタンで3回抽出した。1つにまとめた抽出物を水で洗浄し、飽和ブラインで洗浄し、MgSOで乾燥した。溶媒を真空で取り除き、フラッシュクロマトグラフィー(25〜33%EtOAc:ヘキサン)でさらに精製し、澄んだ無色油として掲題の化合物(0.4g)を得た;質量スペクトルES+m/z=335、357(m+1、m+23);H NMR(500MHz、dmso)δ7.58(dd、2H)、7.54-7.40(m、3H)、4.51(t、2H)、3.70(t、2H)、3.60(t、2H)3.31(s、6H)、3.30(m、2H)、2.09(s、3H)。
化合物例53:3-アリル-2-((2-メトキシエチル)チオ)-5-メチル-6-フェニルピリミジン-4(3H)-オン(CCG-205381)。化合物N4をジメチルホルムアミド(5mL)に溶解し、室温で撹拌した。炭酸セシウム(0.55g、1.67mmol)を加え、次に臭化アリル(0.22g、1.82mmol)を加えた。3時間後、混合物を40mLの水で希釈し、酢酸エチルで2回抽出した。1つにまとめた抽出物を水で洗浄し、その後、飽和ブラインで洗浄し、MgSOで乾燥した。溶媒を減圧下で取り除き、残査をHxa/EtOAc6:1で溶出したシリカゲルでクロマトグラフィーにかけ、澄んだ淡黄色油として、生成物(0.052g)を得た。質量スペクトルES+m/z=317、339(m+1、m+23);H NMR(500MHz、DMSO)δ7.61(d、2H)、7.50-7.46(m、3H)、5.97-5.83(m、1H)、5.24(d、1H)、5.17(d、1H)、4.66(d、2H)、3.60(t、2H)、3.38(t、2H)、3.25(s、3H)、2.03(s、3H)。
化合物例54:4-(アリルオキシ)-2-((2-メトキシエチル)チオ)-5-メチル-6-フェニルピリミジン(CCG-205382)。実施例53からの不純なクロマトグラフィー画分を1つにまとめ、溶媒を取り除いた。残査をHxa/EtOAc 12:1で溶出したシリカゲルでクロマトグラフィーにかけ、濁った無色油として、生成物(0.02g)を得た。質量スペクトル ES+m/z=317、339(m+1、m+23);H NMR(500MHz、dmso)δ7.58(dd、2H)、7.52-7.49(m、3H)、6.22-6.01(m、1H)、5.43(dd、1H)、5.30(d、1H)、4.94(d、2H)、3.61(t、2H)、3.31-3.21(m、5H)、2.11(s、3H)。
化合物例55:4-(2-メトキシエトキシ)-2-((2-メトキシエチル)チオ)-5-メチル-6-フェニルピリミジン(CCG-205361)。ジメチルホルムアミド(5mL)中、炭酸セシウム(0.82g、2.5mmol)およびステップ2からの5-メチル-6-フェニル-2-チオキソ-2,3-ジヒドロピリミジン-4(1H)-オン(0.5g、2.29mmol)の撹拌混合物に、2-ブロモエチルメチルエーテル(0.35g、2.4mmol)を室温で一部加えた。混合物を70℃に4時間半加熱し、放冷した。炭酸セシウム(0.82g、2.5mmol)をさらに加え、次にブロモエチルメチルエーテル(0.4g、2.9mmol)を加えた。18時間後、混合物に水を注ぎ、撹拌し、その後ジクロロメタンで3回抽出した。1つにまとめた抽出物を水で洗浄し、その後、飽和ブラインで洗浄し、MgSOで乾燥した。溶媒を減圧下で取り除き、掲題の化合物を含有する粗混合物およびそのN-アルキル化異性体が残った。最初に2カラム容量のHxa/EtOAc4:1で溶出し、その後Hxa/EtOAcを3:1で溶出したシリカゲルクロマトグラフィーにかけ、澄んだ無色油として、生成物(0.4g)を得た。質量スペクトルES+m/z=335、357(m+1、m+23);H NMR(500MHz、dmso)δ7.58(dd、2H)、7.54-7.40(m、3H)、4.51(t、2H)、3.70(t、2H)、3.60(t、2H)3.31(s、6H)、3.30(m、2H)、2.09(s、3H)。
化合物例56:3-アリル-2-((2-メトキシエチル)チオ)-4-オキソ-4,6-ジヒドロ-3H-スピロ[ベンゾ[h]キナゾリン-5,4'-ピペリジン]-1'-カルボン酸エチル(CCG-206233):30mg(82%);H NMR(CDCl/TMS)δ8.08(dd、1H、J=7.5&1.4Hz)、7.32-7.40(m、2H)、7.23(d、1H、J=7.0Hz)、5.91(m、1H)、5.28(m、2H)、4.68(d、2H、J=5.2Hz)、4.13(q、2H、J=7.1Hz)、3.98-4.08(m、2H)、3.76(t、2H、J=6.2Hz)、3.54(t、2H、J=6.2Hz)、3.42(s、3H)、2.98-3.18(m、4H)、2.9(m、1H)、2.7(m、1H)、1.43(m、2H)および1.25(t、3H、J=7.1Hz).
上述の明細書で言及された刊行物および特許は全て、参照により本明細書に取り込まれる。本発明は特定の好ましい実施形態と結びつけて記載しているが、請求される本発明は、当該特定の実施形態に過度に制限されないことを理解されたい。実際に、本発明を実施するために、関連分野の当業者に明白である記載の様式の様々な修正は、以下の請求項の範囲内にあることが意図される。
A群連鎖球菌病原性を阻害する化学系列の化合物の同定を示す。A)DMSOと比較して、CCG-102487で治療を受けたMGAS2221の遺伝子発現変化のマイクロアレイ分析。B)GAS(1マウスあたり105-6CFU)による感染後のマウスの生存に及ぼすCCG-2979の影響。 連鎖球菌病原性を阻害する化合物を示す。A)CCG-203592およびB)CCG-205363は、様々な濃度で、黄色ブドウ球菌RN6390菌株のバイオフィルム形成を阻害した。C)50μMの黄色ブドウ球菌RN6390菌株の遺伝子発現に及ぼす203592の影響。リアルタイムRT-PCRを、中期対数増殖(ML)、後期対数増殖(LL)、および静止(S)期に実施した。D)CCG-203592は、鼻腔の黄色ブドウ球菌Newman菌株感染(1マウスあたり3-4X10CFU)に対して、BALB/cJマウスを保護した。E)CCG-203043は、細菌の増殖を阻害することなく、マイクロタイタープレート内の表皮ブドウ球菌RP62A菌株を阻害した。 医療用シリコーンシート上の黄色ブドウ球菌RN6390菌株のバイオフィルム形成を阻害した化合物CCG-203592を示す。 本発明の実施形態の例示的なバイオフィルム阻害剤の構造を示す。 本発明の実施形態の例示的なバイオフィルム阻害剤の構造を示す。 本発明の実施形態の例示的なバイオフィルム阻害剤の合成を示す。 本発明の実施形態の例示的なバイオフィルム阻害剤の合成を示す。 本発明の実施形態の例示的なバイオフィルム阻害剤の構造を示す。 本発明の実施形態の例示的なバイオフィルム阻害剤の合成を示す。 めっきステンレス鋼(SS)ウェーハのプラズマコーティングを示す。

Claims (12)

  1. Iの構造を有する化合物を含む医薬組成物であって、
    Figure 0006293736
    式中、XはS、NH、またはOであり、RおよびRは、独立して、C1-C8アルキル、C1-C8アルケニル、およびC1-C8シクロアルキルから成る群から選択され、当該C1-C8アルキル、C1-C8アルケニル、およびC1-C8シクロアルキルは、少なくとも一つのF、CN、OR、NR 2、COR、CO、CONHR、アリールまたはヘテロアリールで置換されてもよく、1つ以上のアルキル炭素は、Oによって置換されてもよく;
    およびRは、3〜7個の炭素のシクロアルキル環中で結合され、少なくとも1つの環CHは、OまたはN-Gによって置換され;
    GはH、C(=O)R、SOおよびC(=O)ORから成る群から選択され;
    はH、C1-C6アルキル、CN、OR、NR 2、COR、CO、CONHR、アリール、ヘテロアリール、SO、NHCOR、SONHR、およびOCORから成る群から選択され;
    はH、C1-C6アルキル、C0-C3アルキル-アリール、およびC0-C3アルキル-ヘテロアリールから成る群から選択され、全て置換されてもよく;並びに
    11はHまたはC1アルキルである、医薬組成物。
  2. 前記化合物は以下から成る群から選択される、請求項1に記載の組成物。
    Figure 0006293736
    Figure 0006293736
    Figure 0006293736
  3. 薬剤的に許容可能な担体をさらに含む請求項1または2に記載の組成物。
  4. 前記組成物は黄色ブドウ球菌および/または表皮ブドウ球菌の増殖または生物活性を阻害する、請求項1〜のいずれか一項に記載の組成物。
  5. 前記組成物は黄色ブドウ球菌および/または表皮ブドウ球菌によるバイオフィルム形成を阻害する、請求項1〜のいずれか一項に記載の組成物。
  6. 前記黄色ブドウ球菌および/または表皮ブドウ球菌はバイオフィルム内にある、請求項に記載の組成物。
  7. 前記組成物は抗生物質化合物をさらに含む、請求項1〜のいずれか一項に記載の組成物。
  8. 薬剤の調製における請求項1〜のいずれか1項の組成物の使用。
  9. 細菌感染症の治療のための薬剤の調製における請求項1〜のいずれか1項の組成物の使用。
  10. 前記細菌がバイオフィルム内に存在する、請求項に記載の使用。
  11. 前記細菌が黄色ブドウ球菌および/または表皮ブドウ球菌から成る群から選択される、請求項または10に記載の使用。
  12. 前記細菌が医療機器の表面にいる、請求項11のいずれか1項に記載の使用。
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