JP6443926B2

JP6443926B2 - 新規メタロ−β−ラクタマ−ゼ阻害剤

Info

Publication number: JP6443926B2
Application number: JP2015061943A
Authority: JP
Inventors: 大村　智; 智大村; 塩見　和朗; 和朗塩見; 行弘浅見; 由衣鹿島; 健一野中; 花木　秀明; 秀明花木
Original assignee: Kitasato Institute
Current assignee: Kitasato Institute
Priority date: 2015-03-25
Filing date: 2015-03-25
Publication date: 2018-12-26
Anticipated expiration: 2035-03-25
Also published as: JP2016179964A

Description

本発明は、薬剤耐性菌の増殖阻害活性を有するため医薬品、動物薬に有効な新規メタロ−β−ラクタマ−ゼ阻害剤に関する。

抗細菌抗生物質は感染症の治療に欠かせないものである。抗生物質の中で細胞壁合成を阻害剤するβ−ラクタム薬はその選択性の高さから頻繁に使用されているが、薬剤耐性菌の産生するβ−ラクタマ−ゼによりβ−ラクタム薬が分解され、効果を示さないことがしばしば問題となっている。β−ラクタマ−ゼはクラスＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄに分類される。これらのβ−ラクタマ−ゼは基質特異性が異なり、クラスＡは主にペニシリン系抗菌薬を分解し、クラスＢ、Ｃ、Ｄはそれぞれカルバペネムを含むβ−ラクタム薬、セファロスポリン系抗菌薬、オキサシリンを含むペニシリン系抗菌薬を分解する。また、クラスＡ、Ｃ、Ｄのβ−ラクタマ−ゼは活性中心にセリン残基を含むためセリン−β−ラクタマ−ゼと呼ばれ、クラスＢに分類されるβ−ラクタマ−ゼは活性中心に金属原子を含むためメタロ−β−ラクタマ−ゼ（ＭＢＬ）と呼ばれる。カルバペネム系抗菌薬の乱用により、特にＭＢＬが臨床上問題となっている。ＭＢＬは、カルバペネム系を含むほとんど全てのβ−ラクタム薬に耐性を示すため最も危険なβ−ラクタマーゼと考えられているが、臨床上で用いられるＭＢＬ阻害剤は存在しない。

ＭＢＬは活性中心の亜鉛原子に配位しているアミノ酸や亜鉛原子数によりさらにクラス分けされている。日本国内においては１９９１年に切り札として用いられているカルバペネム系β−ラクタム薬に耐性を示すＩＭＰ−１型ＭＢＬ産生菌が単離されて以来、次々とＩＭＰ型のＭＢＬが発見されてきた。２０１０年の厚生労働省による院内感染対策サ−ベイランス事業で報告された我が国で分離された多剤耐性腸内細菌においても、分離件数の約半数はＩＭＰ型ＭＢＬを産生していた。２０１４年までにアミノ酸置換等によるＩＭＰ型ＭＢＬの亜種は４９種類報告されており、年々増加している。また、２００８年にＮＤＭ−１という新型ＭＢＬが報告され瞬く間に世界中に拡散し、日本国内でも既に分離が報告されている。ＭＢＬ遺伝子は伝達性プラスミド上に存在していることが多く、プラスミドの授受により様々なグラム陰性菌の間で菌種の壁を越えて容易に拡散することができる。そのため、他の病原性の強い細菌への伝播が危惧されている。

β−ラクタマ−ゼ産生菌に対する治療薬はβ−ラクタム薬とβ−ラクタマ−ゼ阻害剤の合剤が用いられている。β−ラクタマ−ゼ阻害剤は、放線菌から単離されたクラブラン酸や合成品であるタゾバクタム、スルバクタム等が使用されている。これらのβ−ラクタマ−ゼ阻害剤はセリン−β−ラクタマ−ゼを阻害することはできるが、ＭＢＬは阻害しないことが明らかとなっている。ＭＢＬ阻害活性を有する化合物として、メルカプト酢酸ナトリウム、カプトプリル等のチオ−ル化合物や、金属キレ−タ−であるＥＤＴＡなどが知られているが、いずれも臨床応用に至っておらず、ＭＢＬ産生菌に対して有効な薬剤の開発が望まれている。

本発明者らはＩＭＰ−１型ＭＢＬを産生する大腸菌、クレブシエラ菌、緑膿菌を用いて、β−ラクタム系薬メロペネムに対する耐性を克服する物質をスクリ−ニングする方法を確立した。その方法を用いてメロペネムへの耐性を克服する物質の探索を続けた結果、２，５−ジヒドロフラン−２，５−ジオン誘導体（例えば、３Ｚ，５Ｅ−ｏｃｔａ−３，５−ｄｉｅｎｅ−１，３，４−ｔｒｉｃａｒｂｏｘｙｌｉｃａｃｉｄ３，４−ａｎｈｙｄｒｉｄｅ（以下ＯＤＴＡＡと略す）、及びそのアルキルエステル）が、その耐性克服活性を示し、さらにＭＢＬを阻害することを見出した。これまで、このような物質がＭＢＬを阻害するという報告はなく、よって、本発明はこのような知見に基づいて新規のＭＢＬ阻害剤を提供するに至ったものである。

本発明は係る知見に基づいて完成されたものであって、具体的には以下の発明に関する：
（１）下記一般式（Ｉ）で表される化合物又はその薬理学的に許容される塩を有効成分として含有する、メタロ−β−ラクタマ−ゼ阻害剤：

［式中、Ｒ^１及びＲ^２は、同一又は異なって、１以上の置換基で置換されていても良い直鎖若しくは分岐状のＣ１〜６アルキル基、１以上の置換基で置換されていても良い直鎖若しくは分岐状のＣ２〜６アルケニル基、又は、１以上の置換基で置換されていても良い直鎖若しくは分岐状のＣ２〜６アルキニル基を表し、
ここで、置換基は、直鎖若しくは分岐状のＣ１〜６アルコキシ基、及びオキソ基から選択される基である］。
（２）Ｒ^１が、１以上の置換基で置換されていても良い直鎖若しくは分岐状のＣ２〜６アルケニル基であり、かつ、Ｒ^２が、１以上の置換基で置換されていても良い直鎖若しくは分岐状のＣ１〜６アルキル基である、（１）に記載のメタロ−β−ラクタマ−ゼ阻害剤。
（３）（１）又は（２）に記載のメタロ−β−ラクタマ−ゼ阻害剤と、β−ラクタム薬とを有効成分として含有する、メタロ−β−ラクタマ−ゼ産生菌感染症治療薬又は予防薬。
（４）下記一般式（ＩＩ）で表される化合物又はその薬理学的に許容される塩：

［式中、Ｒ^３は、直鎖若しくは分岐状のＣ１〜６アルキル基を表し、ただし、Ｒ^３がメチル基である場合を除く］。
（５）Ｒ^３が、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、又はｔ−ブチル基である、（４）に記載の化合物又はその薬理学的に許容される塩。
（６）Ｒ^３が、エチル基、プロピル基、又はイソプロピル基である、（４）に記載の化合物又はその薬理学的に許容される塩。

よって、一例として本発明は、下記式で表されるＯＤＴＡＡエチルエステル

及び、下記式で表されるＯＤＴＡＡイソプロピルエステル

を提供するものである。

本明細書において、「Ｃ１〜６アルキル基」とは、直鎖又は分岐状の炭素数が１〜６個の飽和炭化水素基を意味し、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔ−ブチル基、イソブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、２，３−ジメチルプロピル基、ヘキシル基、及びシクロヘキシル基などが挙げられ、好ましくは、Ｃ１〜５アルキル基であり、より好ましくは、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔ−ブチル基、イソブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、又は２，３−ジメチルプロピル基である。更に好ましくは、Ｃ１〜３アルキル基であり、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、及びｉ−プロピル基、であり、最も好ましくは、メチル基又はエチル基である。

「Ｃ２〜６アルケニル基」とは、１以上の炭素−炭素間の二重結合を有する直鎖又は分岐状の不飽和炭化水素の任意の炭素原子から一個の水素原子を除去してなる炭素原子数が２〜６個の一価の基を意味する。Ｃ２〜６アルケニル基としては、例えば、ビニル基、プロペニル基、イソプロペニル基、１−ブテニル基、２−ブテニル基、３−ブテニル基、１−メチル−１−プロペニル基、２−メチル−１−プロペニル基、１−メチル−２−プロペニル基、２−メチル−２−プロペニル基、１−メチリデン−１−プロパン基、１−ペンテニル基、１−ペンテニル基、３−ペンテニル基、４−ペンテニル基、１−メチル−１−ブテニル基、１−メチル−２−ブテニル基、１−メチル−３−ブテニル基、１−メチリデンブチル基、２−メチル−１−ブテニル基、２−メチル−２−ブテニル基、２−メチル−３−ブテニル基、２−メチリデンブチル基、３−メチル−１−ブテニル基、３−メチル−２−ブテニル基、３−メチル−３−ブテニル基、１−エチル−１−プロペニル基、１−エチル−２−プロペニル基、１−ヘキセニル基、２−ヘキセニル基、３−ヘキセニル基、４−ヘキセニル基、５−ヘキセニル基、１−メチル−１−ペンテニル基、１−メチル−２−ペンテニル基、１−メチル−３−ペンテニル基、１−メチル−４−ペンテニル基、１−メチリデンペンチル基、２−メチル−１−ペンテニル基、２−メチル−２−ペンテニル基、２−メチル−３−ペンテニル基、２−メチル−４−ペンテニル基、２−メチリデンペンチル基、３−メチル−１−ペンテニル基、３−メチル−２−ペンテニル基、３−メチル−３−ペンテニル基、３−メチル−４−ペンテニル基、３−メチリデンペンチル基、４−メチル−１−ペンテニル基、４−メチル−２−ペンテニル基、４−メチル−３−ペンテニル基、４−メチル−４−ペンテニル基、１−エチル−１−ブテニル基、１−エチル−２−ブテニル基、１−エチル−３−ブテニル基、２−エチル−１−ブテニル基、２−エチル−２−ブテニル基、２−エチル−３−ブテニル基、１−（１−メチルエチル）−１−プロペニル基、１−（１−メチルエチル）−２−プロペニル基、１−エチル−２−メチル−１−プロペニル基、又は、１−エチル−２−メチル−２−プロペニル基を挙げることができる。

「Ｃ２〜６アルキニル基」とは、１以上の炭素−炭素間の三重重結合を有する直鎖又は分岐状の不飽和炭化水素の任意の炭素原子から一個の水素原子を除去してなる炭素原子数が２〜６個の一価の基を意味する。Ｃ２〜６アルキニル基としては、エチニル基、１−プロピニル基、２−プロピニル基、１−ブチニル基、２−ブチニル基、３−ブチニル基、ペンチニル基、ヘキシニル基、フェニルエチニル基等を挙げることができる。

本明細書において、「Ｃ１〜６アルコキシ基」とは、前記Ｃ１〜６アルキル基と酸素原子を介して結合する基（（Ｃ１〜６アルキル基）−Ｏ−基）のことであり、該アルキル基部分は直鎖状であっても分岐状であってもよい。Ｃ１〜６アルコキシ基とは、該アルキル基部分の炭素原子数が１〜６個であることを意味する。アルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、１−プロピルオキシ基、２−プロピルオキシ基、２−メチル−１−プロピルオキシ基、２−メチル−２−プロピルオキシ基、２，２−ジメチル−１−プロピルオキシ基、１−ブチルオキシ基、２−ブチルオキシ基、２−メチル−１−ブチルオキシ基、３−メチル−１−ブチルオキシ基、２−メチル−２−ブチルオキシ基、３−メチル−２−ブチルオキシ基、１−ペンチルオキシ基、２−ペンチルオキシ基、３−ペンチルオキシ基、２−メチル−１−ペンチルオキシ基、３−メチル−１−ペンチルオキシ基、２−メチル−２−ペンチルオキシ基、３−メチル−２−ペンチルオキシ基、１−ヘキシルオキシ基、２−ヘキシルオキシ基、３−ヘキシルオキシ基などが挙げられる。Ｃ１〜６アルコキシ基として、好ましくはＣ１〜５アルコキシ基であり、より好ましくは、メトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロピルオキシ基、ｉ−プロピルオキシ基、ｎ−ブチルオキシ基、ｓｅｃ−ブチルオキシ基、ｔ−ブチルオキシ基、イソブチルオキシ基、ペンチルオキシ基、イソペンチルオキシ基、及び２，３−ジメチルプロピルオキシ基であり、更に好ましくは、Ｃ１〜３アルコキシ基（メトキシ基、エトキシ基、及びプロピルオキシ基）であり、より更に好ましくは、メトキシ基又はエトキシ基である。

本明細書において、オキソ基とは＝Ｏで示される基である。また、本発明の化合物は不斉炭素を有する場合には、光学異性体が存在する。本発明の化合物としては、右旋性（＋）又は左旋性（−）の何れの化合物であってもよいし、ラセミ体などのこれらの異性体の混合物であってもよい。また、本発明の化合物は、特に断らない限り、いずれの互変異性体、又は幾何異性体（例えば、Ｅ体、Ｚ体など）も含むものである。

「薬理学的に許容される塩」とは、本発明の化合物が、無機又は有機の塩基又は酸と結合して形成した塩であって、医薬として体内に投与することが許容可能な塩のことである。このような塩は、例えば、Ｂｅｒｇｅら、Ｊ．Ｐｈａｒｍ．Ｓｃｉ．６６：１−１９（１９７７）等に記載されている。塩としては、例えば、カルボン酸基等の酸性基が存在する場合には、リチウム、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウム等のアルカリ金属及びアルカリ土類金属塩；アンモニア、メチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、ジシクロヘキシルアミン、トリス（ヒドロキシメチル）アミノメタン、Ｎ，Ｎ−ビス（ヒドロキシエチル）ピペラジン、２−アミノ−２−メチル−１−プロパノール、エタノールアミン、Ｎ−メチルグルカミン、Ｌ−グルカミン等のアミンの塩；又はリジン、δ−ヒドロキシリジン、アルギニンなどの塩基性アミノ酸との塩を形成することができる。なお、一般式（Ｉ）で表わされる化合物の水和物又は溶媒和物及び一般式（Ｉ）で表わされる化合物の薬理学的に許容される塩の水和物又は溶媒和物も本発明の化合物に包含される。また、本明細書において「一般式（Ｉ）で表わされる化合物」又は「２，５−ジヒドロフラン−２，５−ジオン誘導体」とは、それが明らかに適さない場合を除き、明示されていない場合にも、一般式（Ｉ）で表わされる化合物に加えて、一般式（Ｉ）で表わされる化合物の薬理学的に許容される塩、水和物及び溶媒和物、並びに一般式（Ｉ）で表わされる化合物の薬理学的に許容される塩の水和物又は溶媒和物をも含む。

一態様において、本発明は、前記メタロ−β−ラクタマ−ゼ阻害剤と、β−ラクタム薬とを有効成分として含有する、メタロ−β−ラクタマ−ゼ産生菌感染症治療薬又は予防薬に関する。本明細書において、「β−ラクタム薬」とは、β−ラクタム構造を有する抗生物質を意味し、例えば、セファゾリン、セファロチン、セファピリン、セファレキシン、セファラジン、セファドロキシル、セフマンドール、セフロキシム、セフォニシド、セフォラニド、セファクロル、セフプロジル、セフポドキシム、ロラカルベフ、セフトリアキソン、セフォタキシム、セフチゾキシム、セフタジジム、セフォペラゾン、セフスロジン、セフチブテン、セフィキシム、セフェタメット、セフジトレンピボキシル、セフェピム、セフピロム、セフォキシチン、セフォテタン、セフメタゾール、セフブペラゾン、セフミノクス、ラタモキセフ、及びフロモキセフなどのセフェム系抗生物質；イミペネム、ビアペネム、パニペネム、ドリペネム、メロペネムなどのカルバペネム系抗生物質を挙げることができ、好ましくは、カルバペネム系抗生物質である。

本明細書において、「メタロ−β−ラクタマ−ゼ阻害剤」とは、メタロ−β−ラクタマ−ゼによるβ−ラクタム薬の分解を阻害するために、通常β−ラクタム薬と共に用いられる薬剤を意味する。「メタロ−β−ラクタマ−ゼ」とは、酵素の活性中心に亜鉛を有するクラスＢに分類されるβ−ラクタマ−ゼであり、染色体性メタロ−β−ラクタマーゼ及びプラスミド媒介性メタロ−β−ラクタマーゼのいずれでもよく、例えば、ニューデリー・メタロベータラクタマーゼ１（ＮＤＭ−１）、Ｌ−１、ＩＭＰ−１、ＩＭＰ−２、ＩＭＰ−３、ＩＭＰ−４、ＩＭＰ−５、ＩＭＰ−６、ＩＭＰ−７、ＩＭＰ−８、ＩＭＰ−９、ＩＭＰ−１０、ＩＭＰ−１１、ＩＭＰ−１２、ＩＭＰ−１３、ＶＩＭ−１、ＶＩＭ−２、ＶＩＭ−３、ＶＩＭ−４、ＶＩＭ−５、ＶＩＭ−６、Ｂｃｌｌ、ＢｌａＢ、ＧＯＢ−１，ＩＮＤ−１、ＣｆｉＡ、ＣｃｒＡ、ＣｐｈＡ型などである。本発明のメタロ−β−ラクタマ−ゼ阻害剤は、２，５−ジヒドロフラン−２，５−ジオン誘導体を唯一の有効成分として含有していてもよいし、他の有効成分を含有していてもよい。

本明細書において、「メタロ−β−ラクタマ−ゼ産生菌」は、メタロ−β−ラクタマーゼを産生し、哺乳動物（特にはヒト）に感染して感染症を引き起こす菌であれば特に限定される者ではないが、例えば、緑膿菌、セラチア、肺炎桿菌、大腸菌、Ｐｒｏｔｅｕｓｖｕｌｇａｒｉｓ、シトロバクター、アシネトバクター、プロビデンシア、セラチア・マルセセンス、及びエンテロバクター（エンテロバクター・クロアカなど）を含む。

メタロ−β−ラクタマ−ゼ阻害剤の剤型は、その種類が特に限定されるものではなく、例えば、錠剤、カプセル剤、顆粒剤、散剤、シロップ剤、懸濁剤、座剤、軟膏、クリーム剤、ゲル剤、貼付剤、吸入剤、注射剤等が挙げられる。これらの製剤は常法に従って調製することができる。また、液体製剤にあっては、用時、水又は他の適当な溶媒に溶解又は懸濁する形であってもよい。また錠剤、顆粒剤は周知の方法でコーティングしてもよい。注射剤の場合には、本発明の化合物を水に溶解させて調製されるが、必要に応じて生理食塩水或いはブドウ糖溶液に溶解させてもよく、また緩衝剤や保存剤を添加してもよい。経口投与用又は非経口投与用の任意の製剤形態で提供される。例えば、顆粒剤、細粒剤、散剤、硬カプセル剤、軟カプセル剤、シロップ剤、乳剤、懸濁剤又は液剤等の形態の経口投与用医薬組成物、静脈内投与用、筋肉内投与用、若しくは皮下投与用などの注射剤、点滴剤、経皮吸収剤、経粘膜吸収剤、点鼻剤、吸入剤、坐剤などの形態の非経口投与用医薬組成物として調製することができる。注射剤や点滴剤などは、凍結乾燥形態などの粉末状の剤形として調製し、用時に生理食塩水などの適宜の水性媒体に溶解して用いることもできる。

好ましくは、メタロ−β−ラクタマ−ゼ阻害剤は、β−ラクタム薬と併用されることから、これらの薬剤を含有するキットとして提供されていても良い。このようなキットは、メタロ−β−ラクタマ−ゼ阻害剤及びβ−ラクタム薬のほか、薬剤を格納する容器、説明書などを含んでいても良い。

本発明の２，５−ジヒドロフラン−２，５−ジオン誘導体は、β−ラクタム薬（例えば、メロペネム）に対する耐性を克服する。よって、本発明によれば、２，５−ジヒドロフラン−２，５−ジオン誘導体はＭＢＬを阻害することから、β−ラクタム薬との併用でＭＢＬ産生薬剤耐性菌に対する治療薬又は予防薬として有効に使用し得る。

本発明で用いる２，５−ジヒドロフラン−２，５−ジオン誘導体は、例えば、すでに報告されている方法に従って、糸状菌培養液からＯＤＴＡＡを精製〔Ｄ．Ｃ．Ａｌｄｒｉｄｇｅｅｔａｌ．Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，Ｐｅｒｋｉｎ１（１９８０）２１３４−２１３５、Ａ．Ｊａｂｂａｒｅｔａｌ．Ｐｈａｒｍａｚｉｅ（１９９５）５０，７０６−７０７、春日忍他（２００１）再表ＷＯ９９／４６２３１〕することにより得ることができる。あるいは、２，５−ジヒドロフラン−２，５−ジオン誘導体は、有機合成〔Ｒ．Ｍ．Ａｄｌｉｎｇｔｏｎｅｔａｌ．Ｓｙｎｌｅｔｔ（２００２）８２０−８２２〕により調製することができる。またＯＤＴＡＡよりＯＤＴＡＡメチルエステルを調製する方法なども報告されている〔Ｄ．Ｃ．Ａｌｄｒｉｄｇｅｅｔａｌ．Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，Ｐｅｒｋｉｎ１（１９８０）２１３４−２１３５〕。

本発明の２，５−ジヒドロフラン−２，５−ジオン誘導体の薬理学的に許容されるエステル誘導体、あるいはそれらの薬理学的に許容される塩、水和物又は溶媒和物は、当業者周知の方法を用いて適宜製造することができる。

本発明の２，５−ジヒドロフラン−２，５−ジオン誘導体はメタロ−β−ラクタマ−ゼ阻害剤として使用することができる。例えば、本発明の２，５−ジヒドロフラン−２，５−ジオン誘導体は、上述のβ−ラクタム薬と併用することにより、メタロ−β−ラクタマ−ゼ産生菌感染症治療薬又は予防薬として用いることができる。

本発明のメタロ−β−ラクタマ−ゼ阻害剤は、経口投与形態、又は注射剤、点滴剤等の非経口投与形態で用いることができる。本化合物を哺乳動物等に投与する場合、錠剤、散剤、顆粒剤、シロップ剤等として経口投与してもよいし、又は、注射剤、点滴剤として非経口的に投与してもよい。

本発明のメタロ−β−ラクタマ−ゼ阻害剤は、通常の薬学的に許容される担体を用いて、常法により製剤化することができる。経口用固形製剤を調製する場合は、主薬に賦形剤、更に必要に応じて、結合剤、崩壊剤、滑沢剤等を加えた後、常法により溶剤、顆粒剤、散剤、カプセル剤等とする。注射剤を調製する場合には、主薬に必要によりｐＨ調整剤、緩衝剤、安定化剤、可溶化剤等を添加し、常法により皮下又は静脈内用注射剤とすることができる。

一態様において、本発明は、それを必要とする患者に有効量の本発明の２，５−ジヒドロフラン−２，５−ジオン誘導体を投与することを備える、メタロ−β−ラクタマ−ゼの阻害方法、又はメタロ−β−ラクタマ−ゼ産生菌感染症の治療方法若しくは予防方法である。あるいは、本発明は、メタロ−β−ラクタマ−ゼの阻害、又はメタロ−β−ラクタマ−ゼ産生菌感染症の治療若しくは予防のための、本発明の２，５−ジヒドロフラン−２，５−ジオン誘導体に関する。あるいは、本発明は、メタロ−β−ラクタマ−ゼの阻害剤、又はメタロ−β−ラクタマ−ゼ産生菌感染症の治療薬若しくは予防薬を製造するための本発明の２，５−ジヒドロフラン−２，５−ジオン誘導体の使用に関する。本発明のメタロ−β−ラクタマ−ゼ阻害剤を治療又は予防目的で使用する場合、本発明の２，５−ジヒドロフラン−２，５−ジオン誘導体を有効成分として含有するメタロ−β−ラクタマ−ゼ阻害剤を、経口投与形態、又は注射剤、点滴剤等の非経口投与形態で投与することができる。本発明の２，５−ジヒドロフラン−２，５−ジオン誘導体を哺乳動物等に投与する場合の投与量は、症状、年齢、性別、体重、投与形態等により異なるが、例えば成人に経口的に投与する場合には、通常１日量は０．１〜１０００ｍｇとすることができ、１日１〜５回投与することができる。

好ましくは、メタロ−β−ラクタマ−ゼ阻害剤は、β−ラクタム薬と併用される。よって、本発明は、それを必要とする患者に有効量の本発明のメタロ−β−ラクタマ−ゼ阻害剤、及びβ−ラクタム薬を投与することを備える、メタロ−β−ラクタマ−ゼ産生菌感染症の治療方法又は予防方法に関する。あるいは、本発明は、メタロ−β−ラクタマ−ゼ産生菌感染症の治療若しくは予防のための、本発明の２，５−ジヒドロフラン−２，５−ジオン誘導体及びβ−ラクタム薬に関する。あるいは、本発明は、メタロ−β−ラクタマ−ゼ産生菌感染症の治療薬若しくは予防薬を製造するための本発明の２，５−ジヒドロフラン−２，５−ジオン誘導体及びβ−ラクタム薬の使用に関する。メタロ−β−ラクタマ−ゼ阻害剤が、β−ラクタム薬と併用される場合、メタロ−β−ラクタマ−ゼ阻害剤とβ−ラクタム薬は同一又は別の製剤として同時に、別々に又は連続的に投与されても良い。

以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。なお、本願全体を通して引用される全文献は参照によりそのまま本願に組み込まれる。

（実施例１）２，５−ジヒドロフラン−２，５−ジオン誘導体の製造
（１）ＯＤＴＡＡの製造
ＯＤＴＡＡはすでに報告されている合成法により調製した〔Ｒ．Ｍ．Ａｄｌｉｎｇｔｏｎｅｔａｌ．Ｓｙｎｌｅｔｔ（２００２）８２０−８２２〕。

（２）ＯＤＴＡＡメチルエステルの製造
３００ｍｇのＯＤＴＡＡにメタノ−ル２ｍＬ、６Ｍ塩酸５０μＬを添加し、室温で１日反応させた。反応液を逆相ＨＰＬＣのＰｅｇａｓｉｌＯＤＳＳＰ１００（２０φ×２５０ｍｍ）により精製した。０．１％トリフルオロ酢酸を含む４０％アセトニトリル水溶液を移動相とし、９ｍＬ／分の流速において生成物を分取し濃縮乾固することにより、１８４ｍｇのＯＤＴＡＡメチルエステルを得た。
^１Ｈ−ＮＭＲ δ（ｐｐｍ）７．２６，６．３３，３．６８，２．８２，２．６７，２．３２，１．１２。
^１３Ｃ−ＮＭＲ δ（ｐｐｍ）１７２．０，１６５．７，１６４．１，１５０．０，１３８．１，１３６．４，１１６．１，５２．０，３１．２，２７．４，１２．４。

（３）ＯＤＴＡＡエチルエステルの製造
３００ｍｇのＯＤＴＡＡにエタノ−ル２ｍＬ、６Ｍ塩酸５０μＬを添加し、室温で４日反応させた。反応液を逆相ＨＰＬＣのＰｅｇａｓｉｌＯＤＳＳＰ１００（２０φ×２５０ｍｍ）により精製した。０．１％トリフルオロ酢酸を含む４０％アセトニトリル水溶液を移動相とし、９ｍＬ／分の流速において生成物を分取し濃縮乾固することにより、１８０ｍｇのＯＤＴＡＡエチルエステルを得た。
^１Ｈ−ＮＭＲ δ（ｐｐｍ）７．２６，６．３３，４．１３，２．８２，２．６６，２．３２，１．２５，１．１２。
^１３Ｃ−ＮＭＲ δ（ｐｐｍ）１７１．６，１６５．７，１６４．２，１４９．９，１３８．０，１３６．６，１１６．２，６１．０，３１．５，２７．４，１９．４，１４．１，１２．５。

（４）ＯＤＴＡＡイソプロピルエステルの製造
３００ｍｇのＯＤＴＡＡにイソプロパノ−ル２ｍＬ、６Ｍ塩酸５０μＬを添加し、室温で４日反応させた。反応液を逆相ＨＰＬＣのＰｅｇａｓｉｌＯＤＳＳＰ１００（２０φ×２５０ｍｍ）により精製した。０．１％トリフルオロ酢酸を含む４０％アセトニトリル水溶液を移動相とし、９ｍＬ／分の流速において生成物を分取し濃縮乾固することにより、１５５ｍｇのＯＤＴＡＡイソプロピルエステルを得た。
^１Ｈ−ＮＭＲ δ（ｐｐｍ）７．２６，６．３３，４．９９，２．８１，２．６４，２．３３，１．２２，１．２２，１．１２。
^１３Ｃ−ＮＭＲ δ（ｐｐｍ）１７１．１，１６５．７，１６４．１，１４９．８，１３７．９，１３６．７，１１６．２，６８．５，３１．７，２７．４，２１．７，２１．７，１９．５，１２．４。
（実施例２）２，５−ジヒドロフラン−２，５−ジオン誘導体がメタロ−β−ラクタマーゼ産生菌に対するメロペネムの抗菌活性に与える影響（阻止円形成）
ＩＭＰ−１型ＭＢＬを産生するＥｓｃｈｅｒｉｃｈｉａｃｏｌｉＫＢ３６６、ＫｌｅｂｓｉｅｌｌａｐｎｅｕｍｏｎｉａｅＫＢ３６５およびＰｓｅｕｄｏｍｏｎａｓａｅｒｕｇｉｎｏｓａＫＢ３７０を、５μｇ／ｍＬのセフタジジムを含むミュラ−−ヒントン液体培地にそれぞれ一白金耳植菌し、２４時間３７℃で前培養した。ミュラ−−ヒントン寒天培地７２ｍＬ、メロペネム水溶液９ｍＬ（終濃度：Ｅ．ｃｏｌｉ，０．０６μｇ／ｍＬ、Ｋ．ｐｎｅｕｍｏｎｉａｅ，０．５μｇ／ｍＬ、Ｐ．ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ，６４μｇ／ｍＬ、いずれの濃度においてもメロペネムはこれらのＭＢＬ産生菌に抗菌活性を示さない）、ミュラ−−ヒントン液体培地９ｍＬ、前培養液１００μＬを混合し、角型シャ−レに２０ｍＬ播いてプレ−トを作製した。各サンプルを１μｇ、３μｇ、１０μｇ、３０μｇ、１００μｇ、しみ込ませた８ｍｍペ−パ−ディスク（アドバンテック社）を置き、３７℃で一晩静置培養した後、ノギスで阻止円径の大きさを計測し、その結果を表１に示した。

ＯＤＴＡＡおよびその３種の誘導体いずれも単独では１００μｇ／ディスクで３種のＭＢＬ産生耐性菌に対して阻止円を示さなかった。対照に用いたカプトプリルも同様であった。一方、表１に示したように、これらの化合物は抗菌活性を示さない濃度のメロペネムと併用することで、ＭＢＬ産生Ｅ．ｃｏｌｉおよびＫ．ｐｎｅｕｍｏｎｉａｅに阻止円を示すようになった。特にＯＤＴＡＡメチルエステルとＯＤＴＡＡエチルエステルは、ＯＤＴＡＡよりもはるかに強いメロペネム耐性克服活性を示した。ただし、いずれの化合物も、Ｐ．ａｅｒｕｇｉｎｏｓａに対しては高濃度でわずかに阻止円を示すのみであった。

（実施例３）２，５−ジヒドロフラン−２，５−ジオン誘導体がメタロ−β−ラクタマーゼ産生菌に対するメロペネムの抗菌活性に与える影響（チェッカ−ボ−ド法）
次に、ＯＤＴＡＡおよびその誘導体のＦＩＣ係数を、チェッカ−ボ−ド法を用いて調べた。ＩＭＰ−１型ＭＢＬを産生するＥｓｃｈｅｒｉｃｈｉａｃｏｌｉＫＢ３６６を１０μｇ／ｍＬのセフタジジムを含むミュラ−−ヒントン液体培地に一白金耳植菌し、２４時間３７℃で前培養した。９６穴プレ−トを使用し、１行目に終濃度０．７５μｇ／ｍＬになるようにメロペネム水溶液を添加し７行目までの２倍希釈系列を作製した（濃度範囲：０．７５−０．０１μｇ／ｍＬ）。１２列目にＯＤＴＡＡとその誘導体を終濃度７５０μｇ／ｍＬになるように添加し、２列目までの２倍希釈系列を作製した（濃度範囲：７５０−０．７３μｇ／ｍＬ）。被検菌液を１．０×１０^６ＣＦＵ／ｍＬ接種し最終液量が１００μＬになるようミュラ−−ヒントン液体培地を添加した。２４時間３７℃で培養した後、吸光度を測定し、各条件のＭＩＣを求めた。それに基づいてＦＩＣ係数を算出し、表２に示した。なお薬剤Ａと薬剤ＢのＦＩＣ係数は下記式で算出される。

Ａの併用時のＭＩＣＢの併用時のＭＩＣ
ＦＩＣ係数＝─────────＋─────────
Ａの単独時のＭＩＣＢの単独時のＭＩＣ

ＯＤＴＡＡおよびその誘導体の単独でのＭＩＣがいずれも３，０００μｇ／ｍＬであり、チェッカ−ボ−ド法からＦＩＣ係数はすべて０．５以下と算出されたことから、メロペネムと相乗的に作用していると判定された。

（実施例４）２，５−ジヒドロフラン−２，５−ジオン誘導体のメタロ−β−ラクタマーゼ阻害活性
酵素は大腸菌で発現させた組換えＩＭＰ−１型ＭＢＬを用いた。β−ラクタマ−ゼ反応の基質はニトロセフィン（メルク・ミリポア社）を用いた。ニトロセフィンはβ−ラクタマ−ゼにより開環することで極大吸収波長が３９１ｎｍから４９１ｎｍに変化する。これを基質として阻害剤を添加したときの阻害活性を測定した。９６穴プレ−トに終濃度０．５ｎＭになるように調製した酵素液１０μＬ、終濃度１０、５０、１００、５００μＭになるように調製したＯＤＴＡＡおよびその誘導体溶液各１０μＬ、終濃度２０μｇ／ｍＬのＢＳＡおよび終濃度１００μＭの塩化亜鉛を含む５０ｍＭＨＥＰＥＳ（ｐＨ７．５）バッファ−１７０μＬを混ぜ、室温で１０分プレインキュベ−トした。終濃度０、２０、４０、６０、８０、１００、１２０μＭの異なる濃度のニトロセフィン溶液１０μＬを添加し、３０℃にて３０秒おきに４８５ｎｍの吸光度を測定した。吸光度から濃度への換算は、モル吸光係数ε_４８５＝１７，４２０Ｍ^−１ｃｍ^−１を使用し、ＯＤＴＡＡおよびその誘導体のＫ_ｉ値をディクソンプロットにより算出し、その結果を表３に示した。

酵素阻害実験より、ＯＤＴＡＡおよびその誘導体はＩＭＰ−１型ＭＢＬを拮抗阻害することがわかった。またＯＤＴＡＡはＫ_ｉ値５．６μＭでＭＢＬを阻害し、その３種の誘導体はより低濃度のＫ_ｉ値を示した。

このようにＯＤＴＡＡおよびその誘導体はＭＢＬを低濃度で阻害し、β−ラクタム薬との併用でＭＢＬ産生薬剤耐性菌の生育を抑制し、またその作用はβ−ラクタム薬と相乗的であることが示された。

Claims

下記一般式（Ｉ）で表される化合物又はその薬理学的に許容される塩を有効成分として含有する、メタロ−β−ラクタマ−ゼ阻害剤：

［式中、Ｒ^１及びＲ^２は、同一又は異なって、１以上の置換基で置換されていても良い直鎖若しくは分岐状のＣ１〜６アルキル基、１以上の置換基で置換されていても良い直鎖若しくは分岐状のＣ２〜６アルケニル基、又は、１以上の置換基で置換されていても良い直鎖若しくは分岐状のＣ２〜６アルキニル基を表し、
ここで、置換基は、直鎖若しくは分岐状のＣ１〜６アルコキシ基、及びオキソ基から選択される基である］。
Ｒ^１が、１以上の置換基で置換されていても良い直鎖若しくは分岐状のＣ２〜６アルケニル基であり、かつ、Ｒ^２が、１以上の置換基で置換されていても良い直鎖若しくは分岐状のＣ１〜６アルキル基である、請求項１に記載のメタロ−β−ラクタマ−ゼ阻害剤。
請求項１又は請求項２に記載のメタロ−β−ラクタマ−ゼ阻害剤と、β−ラクタム薬とを有効成分として含有する、メタロ−β−ラクタマ−ゼ産生菌感染症治療薬又は予防薬。
下記一般式（ＩＩ）で表される化合物又はその薬理学的に許容される塩：

［式中、Ｒ^３は、直鎖若しくは分岐状のＣ１〜６アルキル基を表し、ただし、Ｒ^３がメチル基である場合を除く］。
Ｒ^３が、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、又はｔ−ブチル基である、請求項４に記載の化合物又はその薬理学的に許容される塩。
Ｒ^３が、エチル基、プロピル基、又はイソプロピル基である、請求項４に記載の化合物又はその薬理学的に許容される塩。