KR830000337B1 - 나프티리딘 유도체의 제조방법 - Google Patents

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Description

나프티리딘 유도체의 제조방법

본 발명은 높은 항균활성을 갖는 하기 일반식(Ⅰ)의 신규나프티리딘 유도체 및 그의 비독성 염의 제조 방법에 관한 것이다.

식중,

R₁은 에틸 또는 비닐기이고,

R₂는 수소원자 또는 저급알킬기이다.

본 명세서 및 특허청구범위에서 “저급알킬기”는 그 자체 또는 다른 기의 일부분으로서 1∼6개의 탄소원자를 갖는 알킬기이다.

나프티리딘 화합물(Ⅰ)의 염은 나프티리딘 화합물(Ⅰ)과 산 또는 염기 사이에서 형성된다. 산으로서 각종 무기 및 유기산을 사용할 수 있으며, 적합한 사의 예로서 염산, 아세트산, 젖산, 숙신산, 락토비온산 및 메탄술폰산을 들수가 있다. 염기로서 화합물(Ⅰ)의 카르복실기와 염을 형성할 수 있는 무기 또는 유기염기라면 어느 것이라도 좋으며, 적당한 염기의 예로서 수산화나트륨 또는 수산화칼륨 등의 금속수산화물, 탄산나트륨 또는 탄산칼륨 등의 금속산염 등을 들수가 있다.

화합물(Ⅰ)의 염중 특히 적당한 것은 염화수소물 또는 메탄술폰산염을 들수가 있다.

조건에 따라서, 나프티리딘 화합물(Ⅰ)은 수화물형태로 만들수 있다. 이 수화물은 또한 일반식(Ⅰ)으로 표시되는 본 발명의 나프티리딘 화합물에 해당된다.

본 발명의 신규 화합물의 대표적인 예를 그 구조식과 함께 이하에 기재한다.

다음과 같은 구조식의 1-에틸-6-플루오로-1,4-디하이드로-4-옥소-7-(1-피페라지닐)-1,3-나프티리딘-3-카르복실산(화합물 1) 및 약리학적으로 허용되는 그의 비독성 염.

다음과 같은 구조식의 에틸 1-에틸-6-플루오로 1,4-디하이드로-4-옥소-7-(1-피페라지닐)-1,8-나프티리딘-3-카르복실레이트(화합물 1의 에틸에스테르) 및 약리학적으로 허용되는 그의 비독성염.

다음과 같은 구조식의 6-플루오로-1,4-디하이드로-4-옥소-7-(1-피페라지닐)-1-비닐-1,8-나프티리딘-3-카르복실산(화합물 2) 및 약리학적으로 허용되는 그의 비독성염.

다음과 같은 구조식의 6-플루오로-1,4-디하이드로-4-옥소-7-(-1-법페라지닐 )-1-비닐-1,8-나프티리딘-3-카르복실산(화합물 2) 및 약리학적으로 허용되는 그의 비독성염.

다음과 같은 구조식의 에틸 6-플루오로-1,4-디하이드로-4-옥소-7-(1-피페라지닐)-1-비닐-1,8-나프티리딘-3-카르복실레이트(화합물 2의 에틸에스테르) 및 약리학적으로 허용되는 그의 비독성염.

본 발명의 화합물과 구조사 비슷한 화합물로서 미국 특허 제4,017,622에 하기 구조식을 갖는 피페라진 유도체와 그의 염이 기재되었다.

상기식중, R₁은 수소원자, 1∼4개의 탄소원자를 갖는 알킬기, 벤질기 또는 아세틸기이고, R₂는 수소원자, 1∼4개의 탄소원자를 갖는 안킬기, 벤질기 또는 비닐기이고, R₃은 수소 원자 또는 1∼6개의 탄소원자를 갖는 알킬기이다.

상기 구조식에서 알수 있는 바와같이, 미국 특허 제4,017,622호에 기재된 1,8-나프티리딘 유도체는 나프티니딘핵의 6-위치에서 전혀 치환체를 갖지 않는다.

본 발명자 등이 예의 연구한 결과 이하에 기재된 실시예 A 및 B에 기재된 바와같이, 본 발명의 화합물은 상기 미국특허에 기재된 1,8-나프티리딘 유도체보다 슈도모나스 아에루기노사를 포함하는 그람 음성균과 그람 양성균에 대해 더욱 양호한 항균활성을 나타냄을 발견했다.

일본국 공개 특허공고 제83590호/77[그 요지는 더웬트출판사에 의해 기록 번호(Der. No.로 약칭)60389Y/34로 출판된 중앙특허 인덱스에 기재되었음]에 다음과 같은 구조식의 6-니트로-1,8-나프티리딘 유도체가 기재되었다.

식중, -N(R)(R')는 아미노, 치환 아닐리노, 일킬아미노, (사이클로)알킬아미노, 디알킬아미노알킬아미노, 하이드록시 알킬아미노, 디알킬아미노, 알키랑ㄹ릴아미노, 알킬사이클로알킬아미노, 디하이드록시알킬아미노, 피롤리디노, 피페리디노, 모르폴리노 및 피페라지노기로 부터 선택하며, R₁및 R₂는 각각 저급알킬기이다.

그러나, 일본국 공고는 이들 화합물이 트리코모나스 치료효과만을 갖는 것이 기재되었다. 그러므로, 이것을 본 발명에서와 같이 항균제에 관한 것이 아니다.

일본국 약사회 제98회 년차 회의지 요약 제233페이지(1978.3.10자 발행)에 R₁이 에킬기 또는 이에 상응하는 기이고, R₂가 수소이고 R₃및 R₅가 전자 견인기이고, R₄가 전자공여기인 다음과 같은 구조식의 화합물이 강력한 효과를 갖는 것으로 기록되었다.

이 간행물에는 R₃및 R₅가 염소 또는 플루오르이고, R₄가 피페라지노 또는 치환 피페라지노인 상기 구조식의 화합물에 대해 그의 구조식과 활성 사이의 관계를 연구했으며, R₁이 에틸이고, R₂가 수소이고, R₃또는 R₅가 염소 또는 플루오르이고, R₄가 피페라지노인 구조식의 화합물이 날리딕산 보다도 더욱 강력한 항균활성을 갖는 것이 기재되었다.

벨기에 특허 제863,429호에 상응하는 미국특허 제4,416,719호에는 하기 구조식의 퀴놀린 유도체(종종 화합물 D로 칭함)가 기재되었다.

일본국 공개 특허공고 제65887/78(그의 요지는 Der. No. 52436호A/29로 기재되었음)에는 하기 구조식의 퀴놀린 유도체(종종 화합물 C로 칭함)가 기재되었다.

본 발명자 등이 연구한 결과 이하에 기재된 표 Ⅱ 및 Ⅲ에 기재된 바와 같이 본 발명에 따른 화합물은 화합물 C 및 D와 같은 퀴놀린 유도체 보다 슈도모나스 아에루기노사를 포함하는 그람음성균에 대해 보다 양호한 항균활성을 가짐을 발견했다.

상기 일반식(Ⅰ)의 화합물 및 그의 염은 하기 일반식(a)의 화합물 분해시키고 반응 생성물중 R₄가 R₄'일때는 가수분해 시키고, 반응 생성물의 R₃가 보호기인 경우에는 보호기를 제거하고 반응생성물이 유리형태로 얻어질대는 염의 형태로 전환시키고 염의 형태로 얻어질때는 유리 형태로 전환시켜 제조할 수 있다.

식중,

A

은 불소함유 음이온이며,

R₃는 수소원자 또는 보호기이며,

R₄는 카르복실기, 저금알콕시카르보닐기 또 R₄'(여기서 R₄'는 시아노기, 카르바모일기, 아미디노기 또는

기를나타낸다)을 나타내며

R₁은 전술한 바와같다.

음이온

기의 예로서 BF₄

, SiF₆--, 및 SbF-를 예시할 수 있다.

쉬만반응, 또는 이와 유사한 반응으로서 알려진 부해 반응은 디아조늄염(a)을 가열시키거나 또는 이것을 촉매를 사용하거나 또는 사용하지 않고 투광시켜 행한다.

예를들면, 화합물(Ⅰ)은 디아조늄염(g)을 약 50∼약 170℃온도에서 가열시키거나 또는 파장 3000∼3700Å의 광선을 화합물에 5∼50℃, 일반적으로 25∼35℃에서 조사시켜 제조한다(광분해). 이 반응은 디아조늄염(a)의 양에 기준해서 3∼5배 양의 희석제를 사용하거나 또는 유기용매 중에서 행한다. 희석제로 예를들면 모래, 황산바륨 또는 불화나트륨을 사용한다. 유기용매의 예로 반응에 참여하지 않는 것들, 예를들면 석유에테르, 사이클로헥산, 벤젠, 톨루엔, 비페닐, 테트라클로로메탄, 아세트산에틸 또는 퀴놀린을 사용한다.

반응 생성물의 R₄가 R₄'기인 경우에는 다시 가수분해시키고 반응생성물의 R₃가 R₃'기인 경우에는 다시 탈보호 반응시켜 목적화합물을 얻었다.

R₄'기의 가수분해 반응은 반응생성물을 물과 접촉시켜 행한다. 일반적으로, 반응을 촉진시키기 위해, 반응을 산 또는 염기등의 촉매 존재하에 행한다. 산의 예로서 염산, 브롬화수소산, 황산, 인산 등의 무기산 및 초산, 트리플루오로아세트산, 포름산 또는 톨루엔설폰산 등의 유기산을 사용한다. 염기의 예로서 수산화나트륨 또는 수산화바륨 등의 알칼리금속 수산화물, 탄산나트륨 또는 탄산칼륨 등의 알칼리금속 탄산염 및 초산나트륨을 사용한다.

이 반응은 반응 생성물을 상기 산 존재하에 직접 가열시킨 다음에 물을 가해서 또는 행할수 있다. 용매로는, 통상, 물을 사용하지만 반응생성물의 성상에 따라서 에탄올, 디옥산, 에틸렌글리코올 디메틸에테르 벤젠 또는 아세트산 등의 용매와 물을 사용할 수 있다. 반응온도는 통상으로 0∼150℃, 적합하기로는 30∼100℃이다.

보호기의 제거는 가용매분해 또는 수소화분해에 의해 바람직하게 수행될 수 있다. 반응생성물의 보호기가 가용매분해로 제거될 수 있는 기일 경우에, 탈호보반응응은 반응생성물을 가수분해와 함께 가용매 분해시켜 행한다.

가용매분해에 의해 제거될 수 있는 보호기의 구체적인 예로서 포르밀, 아세틸, 트리플루오로아세틸, 벤질옥시 카르보닐, t-부톡시카르보닐, p-메톡시벤질독시카르보닐, 비닐옥시카르보닐 에톡시카르보닐, β-(p-톨루엔설포닐)에톡시카르보닐 등의 아실기, 0-니트로페닐설페닐기, 트리메틸실릴기, 트리틸기, 테트라하이드로피리닐기 또는 디페닐포스피닐기를 예시할 수 있다.

이 가용매 분해 반응은 용매중에서 산 또는 염기등의 촉매존재하에 또는 부재하에 행한다. 상의 예로서 염산, 브롬화수소산, 황산 또는 인산 등의 무기산, 아세트산, 트리플루오로아세트산, 포름산 또는 톨루엔 설폰산 등의 유기산을 들수가 있다.

염기의 예로서 수산화 나트륨 또는 수산화바륨 등의 알칼리 금속수산화물, 탄산나트륨 또는 탄산칼륨 등의 알칼리금속 탄산염 및 아세트산나트륨을 사용한다. 용매는 통상으로 물을 사용하지만 반응 생성물의 성상에 따라서 에탄올, 디옥산, 에틸렌글리코올 디메틸에테르, 벤젠, 아세트산 또는 이들과 물과의 혼합물을 사용할 수 있다.

반응 온도는 통상으로 0∼150℃, 적합하기로는 30∼100℃이다.

반응 생성물에서 보호기가 환원적으로 제거될 수 있는 기이고 R₁이 에틸기인 경우에, 탈보호반응은 또하 이 화합물을 수소화분해시켜 행할 수 있다. 수소화분해에 의해 제거되는 R₃'보호기의 특정예로서 p-톨루엔설포닐 등의 아릴설포닐기, 페닐로 치환된 메틸기 또는 벤질, 트리틸 또는 벤질옥시메틸 등의 벤질옥시, 벤질옥시카르보닐 또는 p-메톡시벤질옥시카르보닐 등의 아릴 메틸옥시카르보닐, β,β,β-트리클로로에톡시카르보닐 또는 β-요오드에톡시카르보닐 등의 할로게노에톡시카르보닐기 등을 사용할 수 있다.

수소분해에 의해 반응 생성물(R₁=에틸)의 보호기를 제거하는 경우에, 반응 조건은 보호기 보호기의 성상에 따라 변화시켜야 한다. 일반적으로, 이 반응은 다음과 같은 방법으로 행한다.

이 반응은 반응생성물을 백금, 팔라듐, 라니니켈 등의 촉매 존재하에 불활성 용매 중에서 수소기류로 처리하거나 또는 반응 생성물을 액체 암모니아 중에서 금속나트륨으로 처리하여 행한다. 이것은 반응생성물을 아세트산 또는 메탄올 등의 알코올 중에서 아연 등의 금속과 반응시켜 행할 수 있다.

촉매 수소화 분해반응은 실온에서 행한다. 그러나, 필요에 따라 이 반응은 60℃까지의 고온에서 행할 수 있다.

이 반응에 적합한 용매로 에틸렌글리코올, 디옥산, 디메틸포름아미드, 에탈올 및-초산을 사용한다. 특히, 보호기가 벤질, 드리틸, 벤질옥시카르보닐 또는 p-톨루엔설포닐기 일때에, 이러한 기들은 봉상으로 -50∼-20℃에서 액체 암모니아 중에서 금속나트륨과 함께 제거할 수 있다.

디아조늄염(a)은 하기 일반식

(식중, R₁,R₃및 R₄는 상기한 것과 동일함)

의 화합물을 산 존재하에 디아조화제와 반응시켜 제조한다.

디아조화제의 예로서 아질산나트륨, 아질산 이소아밀 및 니트로실황산을 사용한다. 산의 예로서 염산, 황산, 테트라플루오로 붕산 및 인산 등의 무기산 및 아세트산 등의 유기산을 사용한다.

이 반응은 화합물(b)과 디아조화제를 산 존재하에 물, 유기용매 또는 물과의 혼합물 중에서 냉각하에 교반시켜 행한다. 이 반응에 필요한 산의 양은 화합물(b)에 기준해서 통상으로 3.5∼5배로 사용하고, 디아조화제는 화합물(b)에 기준해서 약간 과량으로 사용한다.

이 반응을 수용액 중에서 행하기 위해, 화합물 (b)을 상기산 존재하에 아질산나트륨과 반응시키거나 또는 화합물 (b)을 아세트산 수용액 중에서 니트로실황산과 반응시킨다.

디아조화제로서 아질산이소아밀을 사용할 경우, 이 반응은 에탄올, 테트라하이드로푸란, 디옥산, 아세토니트릴 또는 아세트산 중에서 행하는 것이 편리하다.

A

가 BF₄ ^-인 디아조늄염(a)은 예를들면 ㅔ트라플루오로 붕산(HBF₄) 또는 그의 염을 BF₄ ^-염과 다른 디아조늄염에 가해서 용이하게 얻을 수 있다.

이와같이 수득된 디아조늄염(a)은 단리시키거나 단리시키지 않고 상기 분해 반응시켜 목적 화합물(Ⅰ)을 얻었다. 원료물질(b)은 예컨데 다음 반응도에 따라 제조될 수 있다.

[반응도]

상기 식중,

R₃는 전술한 바와같고,

Et는 에틸기를 나타내며,

R은 에톡시카르보닐기 또는 시아노기를 나타낸다.

상기의 방법으로 제조한 본 발명에 따른 화합물은 통상의 방법으로 단리시켜 정제할 수 있다. 화합물(Ⅰ)은 원료물질의 선태고가 반응 조건에 따라 유리 상태 또는 염형태로 얻을 수 있다. 화합물(Ⅰ)은 이것을 산 또는 염기로 처리하여 약리적으로 허용되는 염으로 전환시킬 수 있다. 산으로서 광위의 유기 및 무기산, 예로서 염산, 아세트산, 젓산, 숙신산, 락토비온산, 옥살산 및 메탄설폰산을 사용한다.

이하의 실시예에 나타낸 바와같이 본 발명의 신규한 1,8-나프티리딘 유도체 우수한 항균활성과 저독성을 갖는다. 그리하여, 이들 화합물은 사람을 포함한 온혈동물의 세균성 전염병의 치료 또는 예방용 약품으로서 사용할 수 있다.

본 발명의 화합물(Ⅰ) 또는 그 염의 복용량은 인체에 투여시에 년령, 체중 및 환자의 상태, 투여경로, 투여회수 등에 따라 조정시켜야 하며, 통상으로 성인 복용량은 0.1∼7g/일, 적합하기로는 0.2∼5g/일이다.

본 발명의 화합물은 예를들면 경구 또는 국소 투여용에 적합한 약리적으로 허용되는 유기 또는 무기고상 또는 액상 부형제와 혼합한 약제형의 의약으로서 사용할 수 있다.

약리적으로 허용되는 부형제로서 본 발명의 화합물과 반응하지 않는 물질을 사용할 수 있으며, 그 예로서 물, 젤라틴, 락토오스, 전분, 셀룰로오스(ㅈ거합하기로는 미세결정형 셀룰로오스), 카르복시메틸 셀룰로오스, 메틸셀룰로오스, 솔비톨, 스테아린산마그네슘, 활성, 식물성유, 벤질알코올, 검, 프로펠렌글리코올, 폴리알킬렌글리코올, 메틸파라벤 및 기타 공지의 의약 부형제를 사용한다. 약제로서 산제, 과립제, 정제, 연고제, 좌약, 크리임제, 캡슐제 등을 들수가 있다. 이 약제는 살균시키며, 방부제, 안정제 또는 수화제 등의 보조제를 포함한다. 이 약제는 또한 외약 목적에 의해 치료적으로 유용한 물질을 포함한다.

본 발명의 신규 화합물(Ⅰ)과 그의 염을 제조하는 방법과 그의 약리 활성을 이하에 기재한다.

원료 화합물의 제조방법을 참고 예 1에 기재했다.

본 발명의 화합물(Ⅰ) 또는 그의 염을 제조하는 방법을 실시예 1∼10에 기재했다.

참고예 2는 신규하고 본 발명의 범위 외에 해당하는 화합물의 제조방법을 설명한 것이다.

실시예 A∼G는 본 발명의 화합물(Ⅰ) 및 그의 염의 약리활성을 대조용으로서 본 발명의 범위외에 해당하는 화합물의 것과 비교하여 설명한 것이다.

실시예 및 참고예에서 얻은 화합물은 원소분석, 질량분광, IR 분광, NMR 분광 및 박층 크로마토그라피로 동정했다.

[참고예 1]

하기 구조식의 원료화합물의 제조

요드화에틸(3.8g)을 80℃로 유지시킨 디메틸포름아미드 40ml중의 에틸 7-(4-아세틸-1-피페라지닐)-1,4-디하이드로-6-니트로-4-옥소-1,8-나프티리딘-3-카르복실레이트(4.7g) 및 탄산칼륨(3.77g)의 교반 혼합물에 가했다. 이 혼합물을 80분 동안 이 온도에서 교반시켰다. 불용성물질을 여거시킨 후에 이 여액을 감압하에서 건조시까지 농축시켰다. 이 잔류물을 물에 용해시키고, 클로로포름으로 추출했다. 클로로포름을 증발시키고 잔류물에 에테르를 부가하여 에틸 7-(4-아세틸-1-피페라지닐) -1-에틸-1,4-디하이드로-6-니트로-4-옥소-1,8-나프티리딘-3-카르복실레이트 4,5g을 얻었다. (융점 211∼212℃)

아세트산 200ml중에 용해시켜 70∼80℃로 유지시킨 상기 생성물(8.0g)의 용액에 환원철(16g)을 가하고, 이 온도에서 0.5시간 동안 교반시킨 후에, 이 혼합물에 에탄올을 가했다. 여과시킨 후에, 여액을 감압하에 건조시까지 농축시켰다. 이 잔류물에 물 300ml를 가하고, 혼합물 수용액을 빙냉중에서 냉각시켰다. 생성되는 고상물을 여과하고 에탈올을 재결정하여 에틸 7-(4-아세틸-피페라지닐)-6-아미노-1-에틸-1,4-디하이드로-4-옥소-,18-나프티리딘-3-카르복실레이트 5.8g을 얻었다(융점 265∼270℃)

[실시예 1]

화합물 1염산염의 제조

1N-염산 80ml중에 용해시켜 0∼3℃로 유지시킨 에틸 7-(4-아세틸-1-피페라지닐)-6-아미노-1-에틸-1,4-디하이드로-4-옥소-1,8-나프티리딘-3-카르복실레이트(4g)의 용액에 물 12ml중에 용해시킨 질산 나트륨(1.0g)의 용액을 교반하에 서서히 가했다. 이 요액에 디아조늄염의 침전 종료시까지 65%헥사플루오로인산을 가했다. 이 침전물을 모아서 완전히 건조시켜 5.2g을 얻었다. 이 디아조늄염(4g)을 헵탄 150ml에 현탁시키고 80∼100℃로 가열시킨 현탁액을 15분 동안 교반시켰다. 생성침전물을 모아서 물과 혼합한다. 혼합물 수용액을 클로로포름으로 추출하고, 이 추출액을 건조시키고, 이 클로로포름을 유거시켜 고상물을 얻고, 이것을 아세트산에틸로 재결정해서 에틸 7-(4-아세틸-1-피페라지닐)-1-에틸-6-플루오로-1,4-디하이드로-4-옥소-1,8-나프티리딘-3-카르복실레이트 2.2g을 얻었다.

융점 195∼197℃)

에틸 7-(4-아세틸-1-피페라지닐)-1-에틸-6-플루오로-1,4-디하이드로-4-옥소-1,8-나프티리딘-3-카르복실레이트(2g) 및 20% 염산수용액(10ml)의 혼합물을 3.5시간 동안 환류 가열시킨 다음에 물 10ml 및 에탄올 20ml를 반응 혼합물에 가했다. 생성되는 고상물을 모으고, 온수 30ml에 용해시키고, 이 용액을 목탄 0.5g으로 처리한 뒤 여과했다. 이 여액을 농염산 2.5ml를 가하고, 이 혼합물을 빙욕 중에서 냉각시켜 1-에틸-6-플루오로-1,4-디하이드로-4-옥소-7-(1-피페라지닐)-1,8-나프티리딘-3-카르복실산 1.5g을 얻었다. (융점 300℃이상)

[실시예 2]

화합물 1의 에틸에스테르의 제조

에틸 6-아미노-1-에틸-7-(4-트리플루오로아세틸-1-피페라지닐)-1,4-디하이드로-4-옥소-1,8-나프티리딘-3-카르복실레이트를 실시예 1과 동일한 방법으로 쉬만 반응시켜 얻은 생성물을 탄산칼륨 수용액으로 처리하여 에틸 1-에틸-6-플루오로-1,4-디하이드로-4-옥소-7-(1-피페라지닐)-1,8-나프티리딘-3-카르복실레이트를 얻었다. (융저 150∼151℃)

[실시예 3∼8]

하기 화합물이 실시예 1과 동일한 방법으로 제조되었다.

[실시예 9 및 10]

하기 화합물이 실시예 2와 동일한 방법으로 제조되었다.

[참고예 2]

하기 구조식의 참고 화합물의 제조

37%포르말린(12ml) 및 포름산(18ml)의 용액에 1-에틸-6-플루오로-1,4-디하이드로-4-옥소-7-(1-피페라지닐)-1,8-나프티리딘-3-카르복실산 6.0g을 가하고, 이 혼합물을 교반하면서 120∼125℃에서 4시간 동안 가열시켰다. 이어서 이 혼합물을 감압하에서 건조시까지 농축시키고, 잔류물을 7%중탄산나트륨 수용액을 가해서 pH8로 조정하고, 이어서 클로로포름으로 추출시켰다. 이 추출물을 건조시키고 용매를 유거했다. 결정성 잔류물을 디클로로메탄 및 에탄올과의 혼합물로 재결정해서 1-피레라지닐)-4-옥소-1,8-나프티리딘-3-카르복실산5.0g(융점 228∼230℃)을 얻었다.

본 발명에 따른 화합물(Ⅰ) 및 그의 염의 약리적 활성을 공지의 항균제와 비교하여 하기 실시예 A∼G에 나타내었다.

시험된 화합물은 다음과 같다.

[화합물 1]

1-에틸-6-플루오로-1,4-디하이드로-4-옥소-7-(1-피페라지닐)1-,8-나프티리딘-3-카르복실산.

[화합물 1']

1-에틸-6-플루오로-1,4-디하이드로-4-옥소-7-(1-피페라지닐)-1,8-나프티리딘-3-카르복실산 메탄설포네이트

[화합물 2]

6-플루오로-1,4-디하이드로-4-옥소-7-(1-피페라지닐)-1,8-나프티리딘-3-카르복실산

[화합물 A]

1-에틸-1,4-디하이드로-4-옥소-7-(1-피페라지닐)-1,8-나프티리딘-3-카르복실산(종종 6-치환 1,8-나프티리딘이라 칭함)

(미국특허 제4,017,622호에 기재된 화합물)

[화합물 B]

1-에틸-6-플루오로-1,4-디하이드로-7-(ㄱ-메틸-1-피페라지닐)-4-옥소-1,8-나프티리딘-3-카르복실산

(참고예 2에서 얻은 화합물)

[화합물 C]

6-클로로-1-에틸-1,4-디하이드로-4-옥소-7-(!-피페라지닐)퀴놀린-3-카르복실산

(일본국 공개특허 공고 제65,887호/78에 기재된 화합물)

[화합물 D]

1-에틸-6-플루오로-1,4-디하이드로-4-옥소-7-(1-피페라지닐)퀴놀린-3-카르복실산

(벨기에 특허 제863429호에 기재된 화합물)

[화합물 E]

1-에틸-1,4-디하이드로-7-메틸-4-옥소-1,8-나프티리딘-3-카르복실산(날리딕신산)

(미국특허 제3,149,104호에 기재된 화합물)

[화합물 E]

8-에틸-5,8-디하이드로-5-옥소-2-(1-피페라지닐-피리도[2,3-d]피리미딘-6-카르복실산(피페미딘산)

(미국특허 제3,887,557호에 기재된 화합물)

[화합물 G]

α-(5-인다닐옥시카르보닐)벤질페니실린 나트륨염(카린다실린)

(미국특허 제3,557,090호에 기재된 화합물)

[화합물 H]

D-α-아미노벤질페니시린(암피실린)

(미국특허 제2,985,648호에 기재된 화합물)

[화합물 J]

7-(D-α-아미노페닐아세트아미도)에스아세톡시세팔로스포란산(세팔렉신)

(미국특서 제3,507,861호에 기재된 화합물)

[실시예 A]

시험관 내에서 최소 억제농도(㎍/ml)를 표 Ⅰ에 나타냈다.

[표 Ⅰ]

주 : 표에 나타낸 숫자는 최소 억제농도(MIC)(㎍/ml)를 나타낸 것이다.

방법 : 화학용법,22(6), 1126(1974)

표 Ⅰ에 나타낸 결과로 부터 다음과 같은 것을 알수 있다.

1) 본 발명에 따른 화합물 1,1' 및 2는 그람양성균 및 슈도모나스 아에루기노사를 포함하는 그람음성균에 대해 극히 높은 항균활성을 나타낸다.

2) 화합물 A(6-비치환 1,8-나프티리딘)은 본 발명의 화합물보다 그람양성균 및 그람음성균에 대해서 활성이 훨씬 저하되었다.

[실시예 B](생체내 치료효과)

화합물 1,1',2 및 화합물 1의 에틸에스테르 및 화합물 A∼J는 탈이온수에 용해시키거나 0.2% CMC수용액 중에 현탁시켰다.

각 용액을 이하에 기재한 조건하에서 각 시험 미생물로 전염시킨 마우스에 경구로 투여시키고, 얻어진 중간 유효 복용량(ED₅₀)를 표 Ⅱ에 나타냈다.

[시험조건]

마우스 : 수컷 마우스(ddy), 체중 약 20g

전염 : (1) 스타필로코쿠스 아우레우스 No. 50774; 염수중 세균현탁액 5∼10 LD₅₀(약 5×10⁸셀/마우스)로 정맥내 전염

(2) 에스체리치아 콜리 P-5101 ; 4% 뮤신을 갖는 트립토-소이 브로스 (trypto -soy broth) 중 세균 현탁액 5∼10LD₅₀(약 9×10⁶셀/마우스)로 복막내 전염

(3)수도모나스 아에루기노사 No. 12; 4% 뮤신을 갖는 트립토-소이브로스 중 세균 현탁액 5∼10LD₅₀(약 5×10₃셀/마우스)로 복막내 전염

투약 : 2회, 전염 후 약 5분 및 6시간 후

관찰 : 스타필로코쿠스 아우레우스 No. 50774……………………14일간

[표 Ⅱ]

주 : 표 중의 숫자는 ED₅₀(mg/kg)을 나타낸 것이다.

ED₅₀치는 베렌스-카에버법(Behrens-Kaerber method)(Arch. Exp. Patr. Pharm. 162,480(1931)에 의해 계산했다.

PO : 경구 투여

* 유리카르복실산에 대한 계산치

표 Ⅲ에 나타낸 결과로 부터 다음과 같은 결론을 얻었다.

1) 본 발명의 화합물 1 및 1'는 그람양성균 및 그람 음성균으로 감염된 전신전염병에 대해 우세한 치료효과를 나타낸다.

2) 그람 양성균으로 감염시킨 전염병에 대해 본 발명의 화합물 2의 치료 효과는 화합물 1 또는 1'의 것보다 못했지만, 그람 음성균으로 감염시킨 전염병에 대해 그 치료효과는 우수했다. 그리하여, 본 발명의 화합물 2는 특히 슈도모나스 아에루기노사가 일으킨 전신 전염병의 치료에 대해 특히 유용하다.

3) 본 발명의 화합물 1,1' 및 2는 시판용 항균제인 화합물 A 및 C, 화합물 E 및 F와 시판용 항균제인 화합물 G, H 및 보다도 그람음성균, 특히 슈도모나스 아에루기노사로 감염시킨 전신 전염병에 대해 보다 양호한 치료효과를 나타낸다.

4) 본 발명의 화합물 1 및 1'는 화합물에 대한 그람 양성균에 대해서 생체 내에 치료효과가 우수하다.

본 발명의 화합물 1,1' 및 2는 슈도모나스 아에루기노사를 포함하는 그람음성균에 대해서 생체 내의 치료효과에 있어서 화합물 D보다도 더욱 양호하다.

5) 본 발명의 화합물 1의 에틸에스테르는 본 발명의 화합물 1 및 1'의 합성 중간체로서 유용하다. 이것을 또한 그람양성균과 그람음성균에 대해 생체내 항균활성이 우수하다.

[실시예 C](생체내에서 치료효과)

화합물 1 및 2와 화합물 D를 다음 방법으로 시험하여 마우스에 슈도모나스 아에루기노사 No. 12로 감염시킨 신장상부의 전염병에 대한 치료효과를 측정했다. 얻어진 결과(ED₅₀: mg/kg)을 표 Ⅲ에 나타냈다.

실험 방법 : 체중 22∼30g의 마우스 암컷(ddy-s)를 소듐펜토바르비탈을 50mg /kg의 복용량으로 정맥내 투약하여 마취시켰다. 치골 궁상을 작게 절개하여 비뇨방광을 노출시키고, 이어서 0.25mm 바늘로 0.25ml시린지를 하용하여 트립토-소이 브로스중에서 20시간 동안 배양시킨 슈도모나스 아에루기노사 No. 12 1 : 10,000희석액 0.1ml를 주사하여 전염시켰다. 이 새앙쥐를 전염 1일전 부터 전염 1일후까지 음료수를 주지않고, 전염일로부터 3일동안 1일 2회 치료했다. 전염 5일후에 세균을 검출하기 위해 신장부를 떼내고, 가로로 2등분하고, 킹 A 아가(King A Agar)로 스탬프하고, 이것을 37℃에서 철야 접종했다. 신장에서 세균이 검출되지 않은 것은 신장부 상부가 보호된 것으로 간주한다. ED₅₀치를 프로비트(probit) 분석으로 계산했다.

[표 Ⅲ]

표 Ⅲ에 나타낸 결과로 부터, 슈도모나스 아에루기사로 감염시킨 신장 상부에 대한 본 발명의 화합물 1 및 2의 치료효과는 화합물 D의 것보다 명백히 우수했다.

[실시예 D](급성독성)

화합물 1,1'2 및 화합물 B∼J 각각을 함유하는 용액을 여러가지 농도로 0.1 ml/10g 체중의 복용량으로 마우스 숫컷(ddy)(각 군당 4∼8마리)에 경구로 투약했다.

죽은 마우스의 수효를 7일 후 계산하고 중간 치사복용량(LD₅₀mg/kg)치를 베넬스-카에르버법으로 계산했다. 이 결과를 표 Ⅳ에 타나냈다.

[표 Ⅳ]

* 카르복신산에 대한 계산치

표 Ⅳ에 나타낸 결과로부터 다음과 같은 결론을 얻었다.

1) 본 발명의 화합물 1,1' 및 2는 독성이 극히 낮다.

2) 본 발명의 화합물 1의 1-피페라지닐기의 4-위치에 메틸기를 도입시킨 화합물 B는 표 Ⅰ 및 Ⅱ에 나타낸 본 발명의 화합물과 같거나 높은 항균활성을 나타내지만 독성이 극히 높다.

[실시예 E] (아(亞) 급성 독성)

화합물 1을 2g/체중kg의 복용량으로 평균체중 20g을 갖는 마우스(JCL-LCR종) 암컷 6마리에 1일 1회씩 14일 동안 경구로 투약했다. 시험도중 각 마우스의 체중을 측정했다. 15일후에, 마우스의 혈액을 시험했다. 혈액을 심사한 후에, 마우스를 희생시키고, 조직의 체중을 칭량하고, 조직생리를 관찰했다.

그리하여 다음과 같은 사실을 발견했다. 대조군과 반대로 본 발명의 화합물을 투약한 군에서 체중증가, 혈액심사 및 조직생리를 관찰한 결과 아무런 비정상이 관찰되지 않았다.

[실시예 F] (혈장 농도)

체중 12kg의 비이글 돼지 숫컷 2마리에 화합물 1및 2를 함유하는 캡슐을 25mg/kg의 복용량으로 우유 200ml와 함께 경구로 투약했다. 투약 0.5, 1,2,3,6,8 및 10시간 후에 2마리의 돼지로 부터 혈액시료를 취해서 개별적으로 원심분리시켜 혈장을 분리시켰다.

약품 농도를 인디케이터 미생물로서 에스체리치아 콜리 Kp를 사용하여 박층컵-플레이트법으로 측정했다. 얻어진 결과를 표 Ⅴ에 나타냈다.

[표 Ⅴ]

주 : 표 Ⅴ에서 숫자는 혈장농도(㎍/ml)를 나타낸 것이다.

표 Ⅴ에 나타낸 결과로 부터 다음과 같은 결론을 얻었다.

1) 본 발명의 화합물 1 및 2는 경구 토여로 인체에 양호하게 흡수되었으며, 상당히 장기간 동안 혈장중에 고농도로 유지되었다.

특히, 화합물 1은 투여 후 1∼10시간 이상 대부분의 세균에 대해서 MIC(표 Ⅰ참조) 보다 높은 혈장 농도를 나타냈다. 화합물 2는 투약후 적어도 2시간 내지 10시간 사이에서 동일한 혈장농도를 나타냈다.

예를들면, 화합물 1의 혈장농도(5.9㎍/ml)는 슈도모나스 아에루기노사 No. 12와 스타필로코쿠스 아우레우스 No. 50774에 대한 MIC치보다 약 8배이고, 에스체리치아 콜리 P-5101에 대한 MIC치보다 약 8배이고, 에스체리치아 콜리 P-5101에 대한 MIC치보다 약 60배의 양에 해당한다.

2) 보다 높은 혈장농도와 우세한 항균활성을 나타내는 본 발명의 화합물 1 및 2는 각종 세균이 일으키는 전신 전염병의 치료에 있어서 저복용량에서 우수하 결과를 나타냈다.

[실시예 G] (비뇨배설 작용)

실시예 F에서 사용한 돼지가 배설시킨 오줌을 24시간 이상동안 모아서 이 오줌속의 화합물 1 또는 2의 양을 실시예 F와 동일한 방법으로 측정했다. 이 결과를 표 Ⅵ에 나타냈다.

[표 Ⅵ]

표 Ⅵ에 나타낸 결과로부터 다음과 같은 것을 알았다.

1) 본 발명의 화합물 1 및 2의 비뇨배설은 상당히 양호했으며, 경구로 투여시킨 화합물 약 30∼40%가 24시간 후 오줌으로 배설되었다.

2) 화합물 1 및 2의 오줌속의 농도(326∼606㎍/ml)는 표 Ⅰ에 나타낸 각종 균에 대해서 MIC치 (0.1∼25㎍/ml)에 약 13∼6,000배에 달한다.

3) 그리하여, 본 발명의 화합물 1 및 2는 각종 균에 의해 유발된 요도관 전염병의 치료에 있어서 저복용량에 우수한 효과를 나타낸다.

표 Ⅰ∼Ⅵ에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 화합물, 특히 화합물 1,1' 및 2는 그람양성균 및 그람음성균에 의해 감염된 실험 전염병에 대해서 우수한 치료효과를 나타내며, 경구투여 후 이들은 상당히 장기간 고혈장 및 비뇨 농도를 유지했다. 또한 이들은 독성이 낮았다. 그리하여, 이들 화합물은 각종 세균이 일으키는 비뇨관 전염병과 전신전염병에의 치료에 대해서 저복용량에서 효과적이다.

이와 반대로, 공지화합물 A 및 화합물 C는 표Ⅰ및 Ⅱ에 나타낸 바와같이 그람양성 및 그람 음성균에 대해서 시험관내 및 생체내 항균활성에 있어서 분명히 열등하였다.

화합물 D는 슈도모나스 아에루기노사로 감염시킨 신장 전염병에 대해서 치료 효과에 있어서 본 발명의 화합물 1,1'및 2보아 열등함이 명백하였다.

시판용 합성 항균제인 날리딕신산(화합물 E) 및 피페미딘산(화합물 F)와 카린다실린(화합물 G), 암피실린(화합물 H)및 세팔렉신(화합물 J)은 그람음성균 특히 슈도모나스 아에루기노사에 대해 생체 내에서 치료효과(표Ⅱ 참조)에 있어서 본 발명의 화합물 1,1'및 2보다 명백이 열등하였다.

Claims (1)

1. 하기 일반식(a)의 화합물을 분해시킴을 특징으로 하는, 하기 일반식(Ⅰ) 1,8 -나프티리딘 유도체 및 그의 염의 제조방법.

   

   식중,

   R₁은 에틸 또는 비닐기를 나타내고,

   R₂는 수소원자 또는 저급알킬기를 나타내고,

   R₃는 카르복실기, 저급알콕시 카르보닐 또는 R₄'기(여기서, R₄'는 시아노기, 카르바모일기, 아미디노기 또는

   

   기를 나타냄)을 나타내고,

   A

   

   는 불소함유 음이온기를 나타낸다.