JPWO2016117622A1

JPWO2016117622A1 - テトラゾール誘導体及び抗ウイルス剤

Info

Publication number: JPWO2016117622A1
Application number: JP2016570688A
Authority: JP
Inventors: 一夫桑田; 万佑子福岡
Original assignee: Gifu University
Current assignee: Gifu University
Priority date: 2015-01-22
Filing date: 2016-01-20
Publication date: 2017-11-02
Also published as: WO2016117622A1

Abstract

【課題】ウイルスのＲＮＡポリメラーゼを標的とした、新たなテトラゾール誘導体及び抗ウイルス剤を提供する。【解決手段】本発明の抗ウイルス剤は、下記化学式（１）又はその薬学上許容される塩、水和物、若しくは溶媒和物からなるテトラゾール誘導体を有効成分として含むことを特徴とする。【選択図】図５

Description

本発明は、テトラゾール誘導体及びテトラゾール誘導体を有効成分とする抗ウイルス剤に関する。

毎年世界的規模の流行を引き起こすウイルス感染症は、死亡例を伴う集団感染となり、社会問題となっている。例えば、インフルエンザウイルスは鳥類等が感染し、伝播の過程できわめて変異しやすく、タミフルのような既存の薬剤に対する耐性が発現する。こうして新型ウイルスが発生すると、世界同時流行（パンデミック）となる場合もあり、社会的、経済的に甚大な被害をもたらす。ウイルス感染にはワクチンが有効であるが、インフルエンザウイルスのような、きわめて変異しやすいウイルスにおいては、ワクチンのみでは対応できない場合もあり、それを補うものとして、抗ウイルス薬の開発が社会的急務となっている。

現在、インフルエンザの治療薬として臨床的に使用されている抗ウイルス剤としては、インフルエンザウイルス表面に存在する酵素であるノイラミニダーゼの働きを阻害する、オセルタミビル（登録商標名：タミフル）やザナビビル（登録商標名：リレンザ）等がある（特許文献１、２）。さらには、インフルエンザウイルスのM2タンパク質を阻害するアマンタジン（シンメトリル）、核酸類縁体であるリバビリン等が挙げられる。
しかしながら、上記抗ウイルス剤に対して耐性を有するウイルスの出現が懸念されており、幾種類かは現実に見出されている。
このため、これまでの抗ウイルス剤と異なる新規な作用機序を有する抗ウイルス剤としてT-705（一般名：ファビピラビル、登録商標名：アビガン）が開発された（非特許文献１、２）。T-705はインフルエンザウイルスの複製酵素であるRNAポリメラーゼを選択的に阻害し、ウイルスの増殖を直接阻止することができる。このため、既販薬剤に対する耐性株に対しても効果を示す。さらには、パンデミックが懸念されている鳥インフルエンザに関しても強い活性を示すことが報告されている。
しかしながら、T-705はヒトのRNAポリメラーゼと結合することから胎児の催奇形性が報告されており、使用には制限（厚生労働大臣の指示により製造供給）が設けられている。

特開２００１−３５４６３５特開２００８−２９７３２０

Furuta et al.Mechanism of Action of T-705 against Influenza Virus. Antimicrob Agents Chemother. 2005 Mar;49(3):981-6 Furuta et al. T-705 (favipiravir) and related compounds: Novel broad-spectrum inhibitors of RNA viral infections. Amtiviral Research 82 (2009) 95-102

本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであり、ウイルスのＲＮＡポリメラーゼを標的とした、新たなテトラゾール誘導体及び抗ウイルス剤を提供することを解決すべき課題としている。

本発明者は、上記課題を解決すべく、ウイルスのＲＮＡポリメラーゼの活性点に吸着しやすい化合物を化学計算ソフトによって計算した。そして、候補に挙がった化学構造を有する化合物をシード化合物とし、様々な化合物を合成し、抗ウイルス剤としての機能を発揮する化合物を見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明の抗ウイルス剤は、下記化学式（１）で示される化合物、又はその薬学上許容される塩、水和物、若しくは溶媒和物からなるテトラゾール誘導体を有効成分として含むことを特徴とする。

化学式（１）におけるＲ_１がハロゲン化ベンゼン置換基の場合、ハロゲン化ベンゼン置換基に存在するハロゲンの種類は、フッ素又は塩素が好ましい。また、化学式（１）におけるＲ_１がアルキルベンゼン置換基の場合のアルキル基はメチル基、エチル基、ｎ-プロピル基、又はイソプロピル基が好ましい。さらに、ハロゲンはベンゼン環に複数結合していてもよい。また、化学式（１）におけるＲ_２はメチル基、エチル基、又はプロペニル基が好ましい。

また、化学式（１）におけるＸは−ＮＲ₃Ｒ₄であって、Ｒ₃及びＲ₄は互いに独立してＨ、アルキル基、アルケニル基、芳香族置換基、及びヘテロ芳香族置換基のいずれかであることが好ましい。これらの中で特に好ましいのは、Ｒ₃＝Ｒ₄＝Ｈ、又は、Ｒ₃及びＲ₄のうちの一方がＨであって、他方がハロゲン化ベンゼンの化合物である。

本発明者らは、下記化学構造式（２）〜（７）で示される化合物が抗ウイルス剤として確実に効果を奏することを確認している。

本発明のテトラゾール誘導体は、下記化学式（２）又はその薬学上許容される塩、水和物、若しくは溶媒和物からなる。これらのテトラゾール誘導体は、抗ウイルス作用項を奏する。

インフルエンザの治療薬としては、ノイラミニダーゼ阻害薬であるオセルタミビルがよく使用されているが、ノイラミニダーゼは変異が早く、すでに耐性株の存在が報告されている。また感染初期に投薬しなければ効果が得られないという問題点がある。
このため、本発明者らは、ウイルスのＲＮＡポリメラーゼを阻害する抗ウイルス剤を見出すこととした。ウイルスのＲＮＡポリメラーゼを阻害すれば、ウイルスの細胞内での遺伝子複製を防ぐことで増殖を防ぐことができるため、ウイルスの種類を問わず抗ウイルス作用が期待できる。また、治療だけでなく感染予防にも効果的であるはずである。

＜化学計算による化合物のスクリーニング＞
ウイルスのＲＮＡポリメラーゼの活性点に特異的に吸着し得る化合物を、化学計算ソフトICM Docking and Screening を用いて計算し、活性点に結合しやすい(すなわち結合エネルギーの大きい)化学構造を求めた結果、次に示す(a)及び(b)に示すテトラゾール誘導体が候補に挙がった。

このため、上記(a)及び(b)に共通する基本骨格を有する化合物として、以下のテトラゾール誘導体 (2),(3),(4)及び(5)を選択し、抗インフルエンザウイルス性について調べた。

（テトラゾール誘導体(2)の調製）
新規の化合物であるテトラゾール誘導体(2)は、以下の合成ルートにより調製した。

300mLの4頸フラスコにイソプロピルアルコール(100mL),化合物(A)(10.0g,118mmol),化合物(B)(23.0g,118mmol)及び化合物(C)(13.6g,118mmol)を仕込み、内温70-75℃まで加熱した。ヨウ素(3.0g,11.8mmol)を加え、加熱還流下(内温83℃)で32時間攪拌した。室温まで放冷後、40%チオ硫酸ナトリウム水溶液(50mL)を滴下した。室温で10分間攪拌した後、吸引濾過により固体を濾取した。得られた固体をMeOH (20 mL)で懸洗、次いでイオン交換水(40 mL)で懸洗した。40℃で15時間真空乾燥し、化合物(2)の粗生成物を14.2g得た(粗収率33%)。得られた粗生成物をアセトン：ヘキサン＝1：1溶液(336 mL)から再結晶し、白色粉末の化合物(2)を8.4 g得た(収率20%、HPLC純度98.1%)。NMR (¹H, ¹³C, ⁹F；CDCl₃)により構造を確認し、熱分析を行った（図１〜３参照）。

（テトラゾール誘導体(3)の調製）
テトラゾール誘導体(3)は、市販品（販売元；ASINEX社）をそのまま用いた。

（テトラゾール誘導体(4)の調製）
テトラゾール誘導体(4)は、市販品（販売元；ASINEX社）をそのまま用いた。

（テトラゾール誘導体(5)の調製）
テトラゾール誘導体(5)は、市販品（販売元；ASINEX社）をそのまま用いた。この化合物はMolecular Diversity, 17(2), 307-318に記載の方法により合成することができる。
すなわち、o-クロロベンズアルデヒド（2 mmol)とアセト酢酸エチル (2 mmol)と2-アミノテトラゾール(2mmol)とN,N,N´,N´-tetrabromobenzene-1,3-disulfonamide (5mol.%) の混合物を100°C の温度下で撹拌する。TLCで反応終了を確認した後、反応混合物を室温まで冷却する。そして、沈殿をろ過し、冷エタノール5mlで洗浄後、乾燥し、テトラゾール誘導体(5)を0.574 g（収率 90%）得る。融点はmp: 215-217 °Cである。

＜抗インフルエンザウイルス性の測定＞
以上のようにして調製あるいは調達したテトラゾール誘導体(2),(3),(4)及び(5)について、インフルエンザウイルスの増殖抑制効果の測定を行った。
試験にはイヌ腎臓細胞（Madin-Darby canine kidney cells；MDCK細胞）を使用した。培地はminimal essential medium（MEMα）（Wako）に10% ウシ胎児血清（FBS）、60 U/ml ペニシリン、60 μg/ml ストレプトマイシン（Gibco）を加えたものを使用し、37℃、5% CO₂条件下で培養した。ウイルスは、A型インフルエンザウイルス WSN/33（H1N1）を使用した。
インフルエンザウイルスの増殖抑制効果はplaque assayにより測定した。試験培地として1 mg/ml BSA（Sigma）、6 μg/ml trypsin（Difco）、非必須アミノ酸（Gibco）、1%低融点アガロース（INA-Agar BA-30）（Funakoshi、Japan）を加えた2×MEM（Gibco）を使用した。6 wellプレートでシート状に培養したMDCK細胞を無血清培地で洗浄後、ウイルスを37 ℃で1時間吸着させた。細胞を無血清培地で洗浄し、化合物を添加した試験培地を加えた。3日間培養後、プラークの数を計測した。

その結果、図５〜図８に示すように、テトラゾール誘導体(2),(3),(4)及び(5)のいずれも添加濃度の増加にしたがって、明確なインフルエンザウイルスの増殖抑制効果が示された。テトラゾール誘導体(2),(3),(4)及び(5)のEC50は、順に108μM、72μM、83μM、69μMであった。

また、前述の化合物(a)及び化合物(b)に共通する基本骨格を有する化合物として、以下のテトラゾール誘導体(6)及び(7)を選び、抗インフルエンザウイルス性について調べた。テトラゾール誘導体(6)及び（7）は、市販品（販売元；ASINEX社）をそのまま用いた。

＜抗インフルエンザウイルス性の測定＞
以上のようにして調製あるいは調達したテトラゾール誘導体(6)及び(7)について、テトラゾール誘導体(2),(3),(4)及び(5)の場合と同様の方法により、インフルエンザウイルスの増殖抑制効果の測定を行った。

その結果、図９及び図１０に示すように、テトラゾール誘導体(6)及び(7)のいずれも添加濃度の増加にしたがって、明確なインフルエンザウイルスの増殖抑制効果が示された。テトラゾール誘導体(6)のEC50は44.3±30.3μM、テトラゾール誘導体(7)のEC50は104.5±13.5μMであった。

この発明は上記発明の実施の態様及び実施例の説明に何ら限定されるものではない。特許請求の範囲を逸脱せず、当業者が容易に想到できる範囲で種々の変形態様もこの発明に含まれる。

テトラゾール誘導体(2)の¹H NMRのチャートである。テトラゾール誘導体(2)の¹³C NMRのチャートである。テトラゾール誘導体(2)の⁹F NMRのチャートである。テトラゾール誘導体(2)の熱分析のチャートである。テトラゾール誘導体(2)のインフルエンザウイルスに対する増殖抑制効果を示すグラフである。テトラゾール誘導体(3)のインフルエンザウイルスに対する増殖抑制効果を示すグラフである。テトラゾール誘導体(4)のインフルエンザウイルスに対する増殖抑制効果を示すグラフである。テトラゾール誘導体(5)のインフルエンザウイルスに対する増殖抑制効果を示すグラフである。テトラゾール誘導体(6)のインフルエンザウイルスに対する増殖抑制効果を示すグラフである。テトラゾール誘導体(7)のインフルエンザウイルスに対する増殖抑制効果を示すグラフである。

本発明のテトラゾール誘導体及び抗ウイルス剤は、インフルエンザウイルスのRNAポリメラーゼの機能を阻害することにより、効果を発揮するものと考えられ、インフルエンザ治療薬としてのリード化合物として利用できる。また、インフルエンザウイルスのRNAポリメラーゼの研究における好適なツールとして利用できる。

Claims

下記化学式（１）で示される化合物、又はその薬学上許容される塩、水和物、若しくは溶媒和物からなるテトラゾール誘導体を有効成分として含む抗ウイルス剤。
Ｒ_１はフッ化ベンゼン置換基又は塩化ベンゼン置換基である請求項１記載の抗ウイルス剤。
Ｒ_２はメチル基、エチル基又はプロペニル基である請求項１又は２に記載の抗ウイルス剤。
Ｘは−ＮＲ₃Ｒ₄であり、Ｒ₃及びＲ₄は互いに独立してＨ、アルキル基、アルケニル基、芳香族置換基、及びヘテロ芳香族置換基のいずれかである請求項１乃至３のいずれか１項に記載の抗ウイルス剤。
Ｒ₃＝Ｒ₄＝Ｈ、又は、Ｒ₃及びＲ₄のうちの一方がＨであって、他方がハロゲン化ベンゼンである請求項４に記載の抗ウイルス剤。
下記化学構造式（２）〜（７）で示される化合物、又はその薬学上許容される塩、水和物、若しくは溶媒和物からなるテトラゾール誘導体を有効成分として含む請求項１に記載の抗ウイルス剤。
下記化学式（２）で示される化合物、又はその薬学上許容される塩、水和物、若しくは溶媒和物からなるテトラゾール誘導体。