KR20210009477A - 항―메티실린 내성 황색포도상구균 화합물 및 이의 의약 용도 - Google Patents

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KR20210009477A
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staphylococcus aureus
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장수진
이현정
유형철
김재선
임지웅
정중근
양현준
이성홍
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재단법인 한국파스퇴르연구소
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Abstract

본 발명은 황색포도상구균, 특히 메티실린 등 기존 항균제들에 내성을 가지는 황색포도상구균에 대해 항균 효과를 가지는 화합물 및 이들의 의약 용도에 관한 것이다.

Description

항―메티실린 내성 황색포도상구균 화합물 및 이의 의약 용도{Anti-methicillin resistant staphylococcus aureus compound and its medical use}
본 발명은 다양한 항균제 내성 황색포도상구균, 특히 메티실린 내성 황색포도상구균 감염을 제어 또는 치료할 수 있는 화합물 및 이들의 의약 용도에 관한 것이다.
전 세계적으로 큰 문제가 되고 있는 병원성 세균 중 하나인 황색포도상구균 (S. aureus)은 전체 인구의 약 30%에서 검출되는 그람 양성균으로서, 특히 병원 내 감염증을 유발하는 주요 병원체로 널리 알려져 있다. 황색포도상구균은 일차적으로 피부와 연부조직에 감염을 일으켜 농피증(pyoderma)의 원인이 되고, 골수염과 심내막염을 비롯하여, 패혈증, 균혈증 등과 같이 생명을 위협하는 심각한 전신 감염증을 유발하고 있다. 과거 개발된 페니실린 (penicilin), 메티실린 (methicillin) 등의 항생제가 황색포도상구균 감염증의 주요 치료약제로 사용되어 왔으나, 메티실린에 내성을 보이는 균주 (methicillin-resistant Staphylococcus aureus: MRSA)가 보고된 이후 전 세계적으로 MRSA의 확산이 빠르게 진행되어 오늘날 심각한 보건문제가 되고 있다.
MRSA는 1961년 영국에서 처음 발견되어 발표된 이후 세계 각처에서 보고되기 시작했고, 이후 MRSA의 발생비율은 유럽 각지에서 지속적으로 증가하였다. 2017년 기준, 일본에서는 환자로부터 분리된 황색포도상구균의 41%가 MRSA로 나타나고 있으며, 국내에서는 그 비율이 더욱 높아 MRSA의 분리비율이 약 53%에 달한다. 특히 병원 내 감염환자로부터의 분리비율은 종합병원 65.7%, 요양병원 79%로 매우 심각한 수준을 보이고 있다.
범세계적으로 확산된 MRSA에 의한 감염이 증가됨과 동시에 이들 MRSA의 다양한 항생제에 대한 내성기전 획득은 기존항생제들로는 치료가 불가능한 다제내성 슈퍼박테리아 감염을 유발하고 있다. 반코마이신(vancomycin)이 임상에서 다제내성 MRSA에 대한 항생제로서 감염환자 치료를 위해 사용되고 있으나, 1996년도 일본에서 반코마이신 중간내성 황색포도상구균 (vancomycin-intermediate S. aureus; VISA)이 처음 발견된데 이어, 2002년도에는 미국에서 반코마이신 고도내성 황색포도상구균(Vancomycin-resistant S. aureus; VRSA)이 최초로 보고되었고, 국내에서도 VISA가 근래에 발견되는 등 반코마이신에 의존한 치료의 한계가 나타나고 있다.
이와 같이, 최후의 항생제와 다름없는 반코마이신에 대해서도 내성을 갖는 MRSA가 등장함에 따라 이러한 세균을 제어하고 감염환자를 치료하기 위한 신규 항생제 개발이 필요하다.
국제특허출원 공개공보 WO2017-215552 A1
따라서 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 황색포도상구균, 특히 메티실린 내성 등 다양한 항균제에 내성을 가지는 황생포도상구균에 대한 항균 활성을 가지는 화합물을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이러한 화합물을 이용한, 황색포도상구균, 특히 메티실린 내성 황색포도상구균 감염증의 치료용 약학 조성물을 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 하기 화학식 1의 (3,4-dichlorophenyl)carbamic 구조를 가지는 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 제공한다.
[화학식 1]
Figure pat00001
상기 화학식 1에서, R은 수소, -C1-4 알킬, -C1-4 알킬-아릴, 또는 -C1-4 알킬-헤테로아릴임.
이에 본 발명자들은 다양한 약물에 대해 내성을 가지는 MRSA에 항균성을 가지는 물질을 연구하던 중, 다제내성 MRSA를 포함한 황색포도상구균에 대해서 항균성을 나타내는 유도체를 확인하고 본 발명을 완성하였다.
본 명세서에서 "C1-6"와 같이 기재될 경우 이는 탄소수가 1 내지 6개임을 의미한다. 예를 들어, C3-6 알킬은 탄소수가 3 내지 6인 알킬을 의미한다.
본 명세서에서 사용된 용어 "알킬"은 (탄소수가 특별히 한정되지 않은 경우) 탄소수 1 내지 10을 가진 포화된 직쇄상 또는 분지상의 비-고리(cyclic) 탄화수소를 의미한다. "저급 알킬"은 탄소수가 1 내지 4인 직쇄상 또는 분지상 알킬을 의미한다. 대표적인 포화 직쇄상 알킬은 -메틸, -에틸, -n-프로필, -n-부틸, -n-펜틸, -n-헥실, -n-헵틸, -n-옥틸, -n-노닐 과 -n-데실을 포함하고, 반면에 포화 분지상 알킬은 -이소프로필, -sec-부틸, -이소부틸, -tert-부틸, 이소펜틸, 2-메틸헥실, 3-메틸부틸, 2-메틸펜틸, 3-메틸펜틸, 4-메틸펜틸, 2-메틸헥실, 3-메틸헥실, 2-메틸펜틸, 3-메틸펜틸, 4-메틸펜틸, 2-메틸헥실, 3-메틸헥실, 4-메틸헥실, 5- 메틸헥실, 2,3-디메틸부틸, 2,3-디메틸펜틸, 2,4-디메틸펜틸, 2,3-디메틸헥실, 2,4-디메틸헥실, 2,5-디메틸헥실, 2,2-디메틸펜틸, 2,2-디메틸헥실, 3,3-디메틸펜틸, 3,3-디메틸헥실, 4,4-디메틸헥실, 2-에틸펜틸, 3-에틸펜틸, 2-데틸헥실, 3-에틸헥실, 4-에틸헥실, 2-메틸-2-에틸펜틸, 2-메틸-3-에틸펜틸, 2-메틸-4-에틸펜틸, 2-메틸-2-에틸헥실, 2-메틸-3-에틸헥실, 2-메틸-4-에틸헥실, 2,2-디에틸펜틸, 3,3-디에틸헥실, 2,2-디에틸헥실, 및 3,3-디에틸헥실을 포함한다.
본 명세서에서 사용된 용어 "아릴"은 5 내지 10의 고리 원자를 함유하는 탄소고리 방향족 그룹을 의미한다. 대표적인 예는 페닐, 톨일(tolyl), 자이릴(xylyl), 나프틸, 테트라하이드로나프틸, 안트라세닐(anthracenyl), 플루오레닐(fluorenyl), 인데닐(indenyl), 아주레닐(azulenyl) 등을 포함하나 이에 한정되는 것은 아니다. 탄소고리 방향족 그룹은 선택적으로 치환될 수 있다.
본 명세서에서 사용된 "헤테로아릴"은 질소, 산소 및 황으로 구성된 군으로부터 선택된 적어도 하나의 헤테로원자를 가지고, 모노- 및 바이사이클릭 링 시스템을 포함하는 적어도 하나의 탄소 원자를 포함하는 5 내지 10 멤버의 방향족 헤테로고리(heterocycle) 링이다. 대표적인 헤테로아릴은 트리아졸일, 테트라졸일, 옥사디아졸일, 피리딜, 퓨릴, 벤조퓨라닐, 티오페닐, 벤조티오페닐, 퀴노리닐, 피롤일(pyrrolyl), 인돌일, 옥사졸일, 벤족사졸일(benzoxazolyl), 이미다졸일, 벤즈이미다졸일, 티아졸일(thiazolyl), 벤조티아졸일, 이속사졸일, 파이라졸일(pyrazolyl), 이소티아졸일, 피리다지닐, 피리미디닐, 파이라지닐, 트리아지닐, 신놀리닐(cinnolinyl), 프탈라지닐, 퀴나졸리닐, 피리미딜, 옥세타닐, 아제피닐, 피페라지닐, 모포리닐(morpholinyl), 디옥사닐, 티에타닐 및 옥사졸일이다.
본 발명에서 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 무기산 또는 유기산으로 유도된 염 형태로 사용될 수 있으며, 예컨대 염산, 브롬화수소산, 황산, 인산, 질산, 아세트산, 글리콜산, 락트산, 피루브산, 말론산, 석신산, 글루타르산, 푸마르산, 말산, 만델산, 타르타르산, 시트르산, 아스코르브산, 팔미트산, 말레산, 벤조산, 하이드록시벤조산, 페닐아세트산, 신남산, 살리실산, 메탄설폰산, 에탄설폰산, 벤젠설폰산, 톨루엔설폰산 등으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 산에 의해 유도된 염 형태로 사용될 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어인 "본 발명의 화합물"은 화학식 1 각각의 화합물들뿐만 아니라, 이들의 클라드레이트(clathrates), 수화물, 용매화물, 또는 다형체를 포함하는 의미이다. 또한 용어 “본 발명의 화합물”은 이의 약학적으로 허용 가능한 염이 언급되지 않을 경우 본 발명 화합물의 약학적으로 허용 가능한 염도 포함하는 의미이다. 일 실시예에 본 발명의 화합물은 입체이성질체적으로 순수한 화합물들(예를 들어, 다른 입체이성질체가 실질적으로 없는(예를 들어, 85% ee 이상, 90% ee 이상, 95% ee 이상, 97% ee 이상, 또는 99% ee 이상))로 존재할 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 화학식 1의 화합물 또는 그의 염이 호변이성적(tautomeric) 이성질체 및/또는 입체이성질체(예를 들어, 기하이성질체(geometrical isomer) 및 배좌 이성질체(conformational isomers))일 경우 그들의 분리된 이성질체 및 혼합물 각각 또한 본 발명의 화합물의 범주에 포함된다. 본 발명의 화합물 또는 그의 염이 구조 내에 비대칭 탄소(asymmetric carbon)를 가지고 있는 경우에, 그들의 광학 활성 화합물 및 라세믹 혼합물들 또한 본 발명의 화합물의 범위에 포함된다.
본 명세서에서 사용될 경우, 용어 "결정다형(polymorph)"은 본 발명의 화합물의 고체 결정 형태 또는 그것의 복합체를 의미한다. 같은 화합물의 다른 결정다형은 다른 물리적, 화학적 그리고/또는 스펙트럼적 특성을 보인다. 물리적 특성 측면의 차이점으로는 안정성(예를 들어, 열 또는 빛 안정성), 압축성과 밀도(제제화 및 생산물 제조에 중요함), 그리고 용해율(생물학적 이용률에 영향을 줄 수 있음)을 포함하나, 이에 한정되지 아니한다. 안정성에서 차이는 화학반응성 변화들(예를 들어, 또 다른 다형으로 구성되었을 때보다 하나의 다형으로 구성되었을 때 더 빠르게 변색이 되는 것 같은 차별적 산화) 또는 기계적인 특징들(예를 들어 동역학적으로 선호된 다형체로서 저장된 정제 파편들이 열역학 적으로 더 안정된 다형으로 변환) 또는 둘 다(하나의 다형의 정제는 높은 습도에서 더 분해에 예민)를 야기한다. 결정다형의 다른 물리적 성질들은 그들의 가공에 영향을 줄 수 있다. 예를 들어, 한 결정다형은 또 다른 결정다형에 비하여, 예를 들어, 그것의 형태 또는 입자의 크기 분포에 기인하여 용매화합물을 형성할 가능성이 많을 수 있거나, 여과 또는 세척이 더 어려울 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어 "용매 화합물"은 비공유 분자간의 힘에 의해 결합된 화학량론적 또는 비-화학량론적인 양의 용매를 포함하는 본 발명의 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 의미한다. 바람직한 용매들은 휘발성이고, 비독성이며, 인간에게 극소량 투여될 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어 "수화물(hydrate)"은 비공유 분자간의 힘에 의해 결합된 화학량론적 또는 비-화학량론적인 양의 물을 포함하는 본 발명의 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 의미한다.
본 명세서에서 사용된 용어 "클라드레이트(clathrate)"은 게스트 분자(예를 들어, 용매 또는 물)를 가두어 놓은 공간(예를 들어, 채널(channel))을 포함한 결정 격자의 형태의 본 발명의 화합물 또는 그것의 염을 의미한다.
바람직하게, 본 발명에 따른 상기 화학식 1의 화합물은 1-(2-메틸-5-니트로-1H-이미다졸-1-일)프로판-2-일 (3,4-디클로로페닐) 카르바메이트(1-(2-methyl-5-nitro-1H-imidazol-1-yl)propan-2-yl (3,4-dichlorophenyl) carbamate), (3,4-디클로로페닐)카르바믹 산((3,4-dichlorophenyl)carbamic acid), 및/또는 메틸 (3,4-디클로로페닐)카르바메이트(methyl (3,4-dichlorophenyl)carbamate)이다.
본 발명은 또한, 본 발명에 따른 화학식 1의 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염의 치료적으로 유효한 양, 및 약학적으로 허용 가능한 담체를 포함하는 약학 조성물을 제공한다.
다른 양태에서, 본 발명은 본 발명에 따른 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 유효성분으로 포함하는 것을 특징으로 하는 황색포도상구균, 특히 메티실린 내성 황색포도상구균 감염증의 치료용 약학 조성물을 제공한다.
또 다른 상태에서, 본 발명은 본 발명에 따른 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 유효성분으로 포함하는 것을 특징으로 하는 다제내성 황색포도상구균 감염증의 치료용 약학 조성물을 제공한다.
본 명세서에서 사용된 "유효량"은 다제내성 MRSA를 포함하는, 황색포도상구균에 대해서 항균성을 나타내는 양으로서 치료 또는 관리에서 이점을 제공하기에 충분한 본 발명의 화합물의 양을 말한다. "유효량"은 또한 생체외(in vitro) 또는 생체내(in vivo) 어떤 쪽이든 다제내성 MRSA를 포함한 황색포도상구균을 억제 또는 줄이기에 충분한 양을 말한다.
또 다른 양태에서, 본 발명은 화학식 1의 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염의 치료적으로 유효한 양을 이를 필요로 하는 개체에게 투여하는 단계를 포함하는 질병(disease) 또는 상태(condition)를 치료하는 방법이 제공되며, 상기 질병 또는 상태(condition)는 황색포도상구균, 특히 다제내성 MRSA를 포함하는 MRSA 감염이다. 또 다른 양태에서, 상기 개체는 인간이다.
즉, 본 발명은 본 발명에 따른 화학식 1의 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 유효 성분으로 이용하는 것을 특징으로 하는 의약 용도를 제공한다. 일 양태에서, 본 발명의 의약 용도는 본 명세서에서 설명된 질병 또는 상태의 치료 또는 예방 용도이다.
따라서, 또 다른 양태에서, 본 발명은 유효 성분으로 본 발명에 따른 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 포함하는 것을 특징으로 하는 다제내성 MRSA를 포함한, 황색포도상구균 감염의 치료 또는 예방용 약학 조성물을 제공한다.
본 발명의 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염은 일반적으로 치료적으로 유효한 양이 투여된다. 본 발명의 화합물은 임의의 적합한 경로에 의하여 이러한 경로에 적당한 약학 조성물의 형태, 그리고 의도된 치료를 위하여 효과적인 투여량으로 투여될 수 있다. 효과적인 투여량은 단일 또는 분할 투여로 일반적으로 약 0.0001 내지 약 200 mg/체중kg/일이고, 바람직하게는 약 0.001 내지 약 100 mg/kg/일이다. 나이, 종, 및 치료될 질병 또는 상태(condition)에 따라 이 범위의 하한 미만의 투여량 수준이 적합할 수 있다. 다른 경우에는, 여전히 더 큰 투여량이 해로운 부작용없이 사용될 수 있다. 더 큰 투여량은 하루 동안 투여를 위하여, 여러 작은 투여량으로 분할될 수 있다. 적절한 투여량을 결정하기 위한 방법들이 본 발명이 속한 분야에 잘 알려져 있다.
황색포도상구균 감염증의 치료를 위하여, 본 명세서에서 설명된 상기 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염은 다음과 같이 다양한 방법으로 투여될 수 있다.
구강 투여(Oral administration)
본 발명의 화합물은 구강으로 투여될 수 있으며, 구강은 연하(swallowing)를 포함하는 개념이다. 구강 투여에 의하여 본 발명의 화합물이 위장관(gastrointestinal tract)에 들어가거나, 예를 들어, 구강(buccal) 또는 설하(sublingual) 투여와 같이, 입으로부터 혈류로 직접적으로 흡수될 수 있다.
구강 투여를 위한 적합한 조성물은 고형상, 액상, 겔(gel), 또는 파우더 형상일 수 있으며, 정제(tablet), 로젠지(lozenge), 캡슐(capsule), 과립제, 산제 등의 제형을 가질 수 있다.
구강 투여를 위한 조성물은 선택적으로 장용 코팅(enteric coating)될 수 있으며, 장용 코팅을 통하여 지연된(delayed) 또는 지속된(sustained) 방출을 나타낼 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 구강 투여를 위한 조성물은 즉시 또는 변형된(modified) 방출 패턴을 가진 제형일 수 있다.
액체 제형은 용액, 시럽 및 현탁액을 포함할 수 있으며, 이러한 액상 조성물은 연질 또는 경질 캡슐 내에 함유된 형태일 수 있다. 이러한 제형은 약학적으로 허용 가능한 담체, 예를 들어, 물, 에탄올, 폴리에틸렌글리콜, 셀룰로오스, 또는 오일(oil)을 포함할 수 있다. 상기 제형은 또한 하나 이상의 유화제 및/또는 현탁제를 포함할 수 있다.
정제(tablet) 제형에서, 활성 성분인 약물의 양은 정제 총 중량 대비 약 0.05 중량% 내지 약 95 중량%, 더욱 일반적으로 제형의 약 2 중량% 내지 약 50 중량%로 존재할 수 있다. 또한, 정제는 약 0.5 중량% 내지 약 35 중량%, 더욱 일반적으로 제형의 약 2 중량% 내지 약 25 중량%를 포함하는 붕해제를 함유할 수 있다. 붕해제의 예로는 유당, 전분, 소디움스타치글리콜레이트, 크로스포비돈, 크로스카멜로스소디움(croscarmellose sodium), 말토덱스트린 또는 이들의 혼합물이 사용될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
정제로 제조하기 위해 포함되는 적합한 활택제는 약 0.1 중량% 내지 약 5 중량% 양으로 존재할 수 있고, 탈크(talc), 이산화규소, 스테아린산, 칼슘, 아연 또는 마그네슘 스테아레이트, 소듐 스테아릴 푸마레이트 등이 활택제로 사용될 수 있으나, 본 발명은 이러한 첨가제들의 종류에 한정되는 것은 아니다.
정제로 제조하기 위한 결합제(binder)로는 젤라틴, 폴리에틸렌글리콜, 당(sugar), 검(gum), 녹말(starch), 폴리비닐피롤리돈, 하이드록시프로필셀룰로오스, 하이드록시프로필메틸셀룰로오스 등이 사용될 수 있으며, 정제로 제조하기 위한 적합한 희석제로는 만니톨, 자일리톨, 락토오스, 덱스트로오스, 수크로오스, 솔비톨, 녹말(starch), 미결정셀룰로오스 등이 사용될 수 있으나, 본 발명은 이러한 첨가제들의 종류에 한정되는 것은 아니다.
선택적으로 정제에 포함될 수 있는 가용화제는 정제 총 중량 대비 약 0.1 중량% 내지 약 3 중량% 양이 사용될 수 있고, 예를 들어, 폴리소르베이트, 소디움 라우릴설페이트, 소디움 도데실설페이트, 프로필렌 카보네이트, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르, 디메틸이소소르비드, 폴리옥시에틸렌글리콜화된 천연 또는 수소화 피마자유, HCORTM(Nikkol), 올레일에스테르, 젤루시어(GelucireTM), 카프릴릭/카프릴산 모노/디글리세리드, 소르비탄지방산에스테르, 솔루톨HSTM 등이 본 발명에 따른 약학 조성물에 사용될 수 있으나, 본 발명은 이러한 가용화제의 구체적 종류에 한정되는 것은 아니다.
비경구 투여(Parenteral Administration)
본 발명의 화합물은 혈류, 근육, 또는 내장 내로 직접 투여될 수 있다. 비경구 투여를 위한 적합한 방법은 정맥내(intravenous), 근육내(intra-muscular), 피하 동맥내(subcutaneous intraarterial), 복강내(intraperitoneal), 척추강내(intrathecal), 두개내(intracranial) 주사 등을 포함한다. 비경구 투여를 위한 적합한 장치는 (바늘 및 바늘 없는 주사기를 포함하는) 주사기(injector) 및 주입 방법(infusion method)을 포함한다.
비경구 투여를 위한 조성물은 즉시 또는 변형된 방출 패턴을 가진 제형일 수 있으며, 변형된 방출 패턴은 지연된(delayed) 또는 지속된(sustained) 방출 패턴일 수 있다.
대부분의 비경구 제형은 액상 조성물이며, 이러한 액상 조성물은 본 발명에 따른 약효 성분, 염, 완충제, 등장화제 등을 포함하는 수용액이다.
비경구 제형은 또한 건조된 형태(예를 들어, 동결 건조) 또는 멸균 비-수용액으로서 제조될 수 있다. 이들 제형은 멸균수(sterile water)와 같은 적합한 비히클(vehicle)과 함께 사용될 수 있다. 용해도 증강제(solubility-enhancing agents) 또한 비경구 용액의 제조에 사용될 수 있다.
국소 투여(Topical Administration)
본 발명의 화합물은 피부 또는 경피로 국소적으로 투여될 수 있다. 이 국소 투여를 위한 제형은 로션, 용액, 크림, 젤, 하이드로젤, 연고, 폼(foam), 임플란트(implant), 패치 등을 포함한다. 국소 투여 제형을 위한 약학적으로 허용 가능한 담체는 물, 알코올, 미네랄 오일, 글리세린, 폴리에틸렌글리콜 등을 포함할 수 있다. 국소 투여는 또한 전기천공법(electroporation), 이온도입법(iontophoresis), 음파영동(phonophoresis) 등에 의하여 수행될 수 있다.
국소 투여를 위한 조성물은 즉시 또는 변형된 방출 패턴을 가진 제형일 수 있으며, 변형된 방출 패턴은 지연된(delayed) 또는 지속된(sustained) 방출 패턴일 수 있다.
본 발명은 다제내성 MRSA를 포함한, 황색포도상구균의 억제 활성을 갖는 (3,4-dichlorophenyl)carbamic 구조를 갖는 화합물 및 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 제공한다. 본 발명은 또한 본 발명에 따른 화합물의 황색포도상구균, 특히 메티실린 내성을 포함하는 다제내성 황색포도상구균의 치료 용도를 제공한다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 실시예 등을 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 실시예들은 본 발명이 속한 분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.
실시예 1. 1-(2-methyl-5-nitro-1H-imidazol-1-yl)propan-2-yl (3,4-dichlorophenyl)carbamate의 제조 (SA-008)
Figure pat00002
100 ml 둥근 바닥 플라스크에 3,4-Dichlorophenyl isocyanate(1.0 g, 1.0 eq)과 DMF(8 ml)를 가한 후에 상온에서 10분 동안 교반하고, Secnidazole(0.98g, 1.0eq)을 가한 후 1시간 동안 교반하였다. 반응물에 증류수(30 ml)를 가한 후 추가로 1시간 동안 상온에서 교반하였다. 생성된 고체를 감압플라스크를 이용하여 여과한 후 증류수로 세척하였다. 50 ℃에서 10시간 동안 진공 건조하여 흰색의 고체화합물 1.53 g(수율: 77.2 %)을 수득하였다.
1 H-NMR(CDCl3): δ 7.93(s, 1H), 7.49(s, 1H), 7.33-7.31(d, 1H), 7.13-7.11(d, 1H), 6.67(s, 1H), 5.27-5.22(m, 1H), 6.63-4.59(d, 1H), 4.40-4.34(dd, 1H), 2.53(s, 3H), 1.41-1.39(d, 3H).
실시예 2. (3,4-dichlorophenyl)carbamic acid의 제조 (SA-058)
Figure pat00003
100 ml 둥근 바닥 플라스크에 3,4-Dichlorophenyl isocyanate(1.0 g, 1.0 eq)를 넣고 증류수(10 ml)를 가한 후 상온에서 10분간 교반하였다. 반응물에 3N-HCl(aq)을 5 drops 가하고 상온에서 30분 동안 교반하였다. 3N-NaOH(aq) 5 drops 을 가하여 중화시킨 후 30분간 교반하였다. 생성된 고체를 감압플라스크를 이용하여 여과한 후 얻어진 고체화합물을 1 : 4 (V/V) 비율의 EtOAc : n-Heptane 용매(30 ml)를 가하고 1시간 동안 상온에서 교반하였다. 고체를 감압 여과 한 후 n-Heptane으로 세척한 후 50 ℃에서 10시간 동안 진공 건조하여 흰색의 고체화합물 0.72 g(수율: 66.0%)을 수득하였다.
1 H-NMR(DMSO-D6): δ 9.39(s, 1H), 7.84(s, 1H), 7.49-7.47(d, 1H), 7.33-7.30(dd, 1H).
실시예 3. Sodium salt of (3,4-dichlorophenyl)carbamic acid의 제조 (SA-059)
Figure pat00004
25 ml 둥근 바닥 플라스크에 (3,4-dichlorophenyl)carbamic acid(100 mg, 1.0 eq)과 MeOH(1.0 ml)을 가하고 상온에서 5분 동안 교반하였다. 반응물에 30% Sodium Methoxide in MeOH(0.87 ml, 3.0 eq)을 넣고 30분 동안 교반하였다. 생성된 고체를 감압플라스크를 이용하여 여과한 후 MeOH로 세척하였다. 50 ℃에서 10시간 동안 진공 건조하여 흰색의 고체화합물 89 mg(수율: 80.9%)을 수득하였다.
1 H-NMR(DMSO-D6): δ 7.81(s, 1H), 7.49-7.47(d, 1H), 7.31-7.29(d, 1H).
실시예 4. Methyl (3,4-dichlorophenyl)carbamate의 제조 (SA-061)
Figure pat00005
25 ml 둥근 바닥 플라스크에 (3,4-dichlorophenyl)carbamic acid(100 mg, 1.0 eq)와 potassium carbonate(80.3 mg, 1.2 eq)를 넣고 DMF(1.0 ml)를 가한 후에 상온에서 10분 동안 교반하였다. 반응물에 Iodomethane(75.7 mg, 1.1 eq)을 가한 후 상온에서 3시간 동안 교반한 후, 증류수(5.0 ml)를 가하고 1시간 동안 추가로 교반하였다. 생성된 고체는 감압플라스크를 이용하여 여과한 후 증류수로 세척한 후 50 ℃에서 10시간 동안 진공 건조하여 흰색의 고체화합물 82.0 mg(수율: 76.7%)을 수득하였다.
1 H-NMR(DMSO-D6): δ 9.96(s, 1H), 7.72(s, 1H), 7.51-7.49(d, 1H), 7.37-7.35(d, 1H), 3.64(s, 3H).
시험예: 황색포도상구균인 Staphylococcus aureus에 대한 항균활성 평가
실험 하루 전에 초저온으로 보관되어 있는 실험 대상 균주들을 녹인 후, 10ml Mueller Hinton broth (MHB)가 담긴 50ml 튜브에 100 μl 접종하였다. 접종된 균은 37℃, 180 RPM 인큐베이터에 16시간 배양하였다. 16시간 배양된 균의 성장을 배지의 탁도로 확인한 후, 새로운 MHB 배지 10ml에 흡광도 (600 nm) 0.02가 되도록 희석해서 재접종하였다. 재접종 균은 37℃, 180 RPM 인큐베이터에 5시간 키웠다. 5시간 배양된 균의 흡광도를 확인 후, MHB로 희석하여 흡광도 0.05인 Staphylococcus aureus 배양액을 실험에 필요한 양을 맞추어 준비하였다.
대조군 시약으로 고농도 (2mM) 반코마이신을 100μl 준비하였다. MH로 1:10 희석된 반코마이신 (200μM)을 200μl 준비하였다. 12개의 1.5ml 튜브를 준비하여 모두 MH 100μl씩 채웠다. 100μl의 200μM 반코마이신을 MH 100μl가 담긴 첫 번째 튜브에 넣고 잘 섞어 준 후, 두 번째 튜브에 100μl 넣고 잘 섞어 준다. 같은 방법으로 나머지 10개 튜브에 1:2 비율로 계열 희석하였다. 희석이 모두 끝나면 해당하는 약물 농도를 약물 실험 플레이트 계획서에 따라 실험개체 수(n)가 3이 되도록 384-웰 검은색, 투명 바닥 실험 플레이트 (384-well black plate with clear bottom) 에 5μl씩 넣어주었다. 약물 실험 플레이트 계획서 예제는 아래와 같다.
Figure pat00006
약물 분주가 끝나면 실험 플레이트를 원심분리기에 넣고 1000 rpm으로 1분간 돌려 약물을 각 실험 웰 (testing-well)의 아래로 이동시켰다.
실험 플레이트와 균이 준비되면, 45μl의 희석된 균을 위 실험 플레이트계획서에 따라 각 해당 실험 웰에 넣어준 후, 37℃, 5% 이산화탄소 공급 상태에서 진탕 없이 24시간 배양하였다. 24시간 배양 후, 실험 플레이트를 배양기에서 꺼내 대략 25℃ (실내 온도)에서 30분간 충분히 식혀주었다. 30분 뒤에 실험 플레이의 각 웰의 수치를 흡광도를 이용하여 595nm의 값을 읽어 항균성을 평가하였다.
본 발명의 대표적인 화합물 4종에 대한 야생형 및 다양한 내성균에 대한 효능(MIC50, μM)을 하기 표 1 및 2에 나타내었다.
제조예 WT
(MIC50, μM)		 VISA1 VISA2 VISA3 VISA4 VISA5
SA-008 0.68
(±0.061)		 1.11
(±0.38)		 1.15
(±0.025)		 0.42
(0.046)		 0.64
(±0.02)		 1.29
(±0.096)
SA-058 0.66(±0.016) >20 >20 0.68
(±0.012)		 0.87
(±0.042)		 >20
SA-059 6.85(±0.53) >20 >20 >20 >20 >20
SA-061 49.54(±2.5) 46.46
(±6.68)		 46.7
(±6.39)		 42.99
(±7.07)		 46.47
(±7.42)		 45.31
(±5.98)
반코마이신 0.70
(±0.038)		 1.92
(±0.78)		 1.13
(±0.043)		 1.67
(±0.029)		 1.50
(±0.068)		 2.60
(±0.32)
제조예 WT
(MIC50, μM)		 MDR1 MDR2 MDR3 MDR4 MDR5
SA-008 0.68
(±0.061)		 0.49
(±0.005)		 0.51
(±0.015)		 0.54
(±0.025)		 0.3
(±0.003)		 0.68
(±0.035)
SA-058 0.66(±0.016) 0.52
(±0.023)		 0.36
(±0.007)		 0.54
(±0.026)		 0.3
(±0.009)		 0.68
(±0.043)
SA-059 6.85(±0.53) >20 >20 >20 >20 >20
SA-061 49.54
(±2.5)		 48.48
(±3.0)		 45.61
(±2.02)		 44.69
(±3.86)		 43.38
(±0.88)		 50.27
(±2.76)
반코마이신 0.70
(±0.038)		 0.66
(±0.031)		 0.70
(±0.039)		 0.96
(±0.14)		 0.78
(±0.07)		 1.04
(±0.36)
WT: 야생형 표본(Wild type)
VISA: 반코마이신 중간 내성 황색포도상구균 (Vancomycin intermediate resistant Staphylococcus aureus)
MDR: 다제내성 (메티실린내성 포함) 황색포도상구균 (Multidrug resistant Staphylococcus aureus)
MIC50 (μM): 박테리아에 대해 50%의 항균 능력을 가지는 항생물질의 최소 농도 (MIC, Minimum Inhibitory Concentration)
상기 표 1 및 2에 나타나는 바와 같이, 본 발명에 따른 화합물들은 반코마이신 내성 황색포도상구균 및 메티실린 내성을 포함한 다제내성 황색포도상구균에서 항균능력이 있음을 확인할 수 있다.

Claims (4)

  1. 하기 화학식 1의 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염.
    [화학식 1]
    Figure pat00007

    상기 화학식 1에서, R은 수소, -C1-4 알킬, -C1-4 알킬-아릴, 또는 -C1-4 알킬-헤테로아릴임.
  2. 제1항에 있어서, 상기 화합물은
    1-(2-메틸-5-니트로-1H-이미다졸-1-일)프로판-2-일 (3,4-디클로로페닐) 카르바메이트(1-(2-methyl-5-nitro-1H-imidazol-1-yl)propan-2-yl (3,4-dichlorophenyl) carbamate),
    (3,4-디클로로페닐)카르바믹 산((3,4-dichlorophenyl)carbamic acid), 또는
    메틸 (3,4-디클로로페닐)카르바메이트(methyl (3,4-dichlorophenyl)carbamate)인 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염.
  3. 제1항 또는 제2항의 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염을 유효성분으로 포함하는 것을 특징으로 하는 메티실린 내성 황색포도상구균 감염증의 치료용 약학 조성물.
  4. 제3항에 있어서, 상기 메티실린 내성 황색포도상구균은 다제내성 황색포도상구균인, 약학 조성물.
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