WO2023018199A1 - 신규 항생제 및 이의 용도 - Google Patents

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WO2023018199A1
WO2023018199A1 PCT/KR2022/011886 KR2022011886W WO2023018199A1 WO 2023018199 A1 WO2023018199 A1 WO 2023018199A1 KR 2022011886 W KR2022011886 W KR 2022011886W WO 2023018199 A1 WO2023018199 A1 WO 2023018199A1
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compound
group
endolysin
antibiotic
pharmaceutically acceptable
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PCT/KR2022/011886
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이재호
송호영
신송주
김규혜
이원미
김형래
김주현
정철웅
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주식회사 레고켐바이오사이언스
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    • A61P31/04—Antibacterial agents
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    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
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    • Y02A50/30—Against vector-borne diseases, e.g. mosquito-borne, fly-borne, tick-borne or waterborne diseases whose impact is exacerbated by climate change

Definitions

  • the present invention relates to a novel antibiotic and its use, and more particularly to a novel antibiotic containing endolysin.
  • Bacteriophage is a general term for viruses that use bacteria as host cells, and are composed of genetic materials such as ssRNA, dsRNS, and ssDNA, and protein capsids.
  • Endolysin an enzyme for degrading the cell wall, is secreted during the hemolytic process of bacteriophage, which corresponds to an encoded peptidoglycan hydrolase.
  • the hemolytic process of bacteriophages is performed by hydrolysis of peptidoglycan by glycosidic bonds, peptide bonds or amide bonds, followed by dissolution by osmotic pressure.
  • Endolysin is being studied as an antibiotic based on the mechanism of destroying the cell wall of bacteria. It is known that endolysin can cleave a specific site of peptidoglycan in the cell wall, and the site that can be cleaved can vary depending on the type of functional group. In addition, endolysin can generally be classified into an N-terminal region that exhibits enzymatic activity and a C-terminal region that binds to the cell wall, and can have species specificity due to these structural and functional characteristics. In addition, endolysin is a naturally occurring substance and may have antibiotic activity against bacteria resistant to antibiotics.
  • endolysin exhibits antibiotic activity by destroying the cell wall, so Gram-positive bacteria in which the cell wall is located on the outside and exposed to the outside and Gram-negative bacteria in which the cell wall is located inside the outer membrane ( Gram-negative bacteria) show differences in terms of effectiveness.
  • Fischetti et al. have confirmed the therapeutic potential of bacteriophage C1 endolysin against group A streptococci, and endolysin has been mainly studied as a bacterial infection control agent, particularly by Gram-positive bacteria.
  • Gram-negative bacteria refer to a group of bacteria that do not retain the color of crystal violet when stained by Gram staining, which is a method of staining with a crystal violet solution and an iodine solution.
  • Gram-negative bacteria are characterized in that a cell wall made of peptidoglycan is located between the cytoplasmic membrane and the outer membrane, and it is known that they can live in almost any living environment due to this characteristic.
  • Gram-negative bacteria can be classified into BV1, BV2, and BV4, and examples of Gram-negative bacteria include Helicobacter pylori, Legionella pneumophila, Neisseria meningitidis, Neisseria gonorrhoeae, and Haemophilus influenzae . Because Gram-negative bacteria have an outer membrane structure, they are resistant to lysozyme and penicillin, and are characterized in that they can cause toxic reactions by forming LPS (lipopolysaccharide) when entering the circulation.
  • LPS lipopolysaccharide
  • Gram-negative bacteria have a different cell wall structure from Gram-positive bacteria, so they respond differently to antibiotics, and therefore, a separate antibiotic is required for Gram-negative bacteria.
  • gram-negative bacteria have a large number of multidrug-resistant bacteria that are resistant to three or more classes of antibiotics, and antibiotic treatment is difficult due to resistance, and has a serious adverse effect on the treatment of patients with severe infections.
  • the resistance mechanism is also complicated, so the development of antibiotics for treating them is required.
  • Gram-negative antibiotics that are currently mainly used are carbapenem antibiotics such as Doripenem, Imipenem, and Meropenem, and aminoglycolytic antibiotics such as Amikacin and Gentamicin. Sides (Aminoglycoside), etc. exist.
  • 10-2020-0012844 discloses a polypeptide containing a part of spherical gram-negative endolysin to treat bacterial infection in animals, and Staphylococcus cells in US Patent No. 10,829,749. Polypeptides targeting have been published.
  • Polymyxin is a type of cationic cyclic decapeptide characterized by the presence of di-amino butyric acid (Dab) and five positively charged amine residues at the lipophilic tail. Polymyxin was first used in clinical trials in the 1950s, but its use was limited due to known toxicity (particularly, renal toxicity) results. However, due to the increase in the prevalence of multidrug-resistant gram-negative bacteria over the past 10 years, research on the use of polymyxin is being newly conducted.
  • Dab di-amino butyric acid
  • polymyxin Although the mode of action of polymyxin is not completely known, the mechanism by which it binds to and destroys the negatively charged lipopolysaccharide of the outer membrane in Gram-negative bacteria so that the drug can be delivered to the periplasmic space is known. However, in order to inject a therapeutic dose, it is necessary to solve the toxicity problem, and in order to solve this problem, attempts are being made to solve it by synthesizing polymyxin derivatives.
  • toxicity reduction has been confirmed by in vivo studies of AstraZeneca's polymyxin B nonapeptide (PMBN), and Northern Antibiotics reduces toxicity by reducing the number of positive charges. Efforts are being attempted, and various studies are being conducted, such as Cubist Pharmaceuticals trying to reduce toxicity by replacing the lipophilic tail of polymyxin with aryl urea. However, despite such efforts, drugs that satisfy both toxicity and therapeutic effects are required.
  • PMBN polymyxin B nonapeptide
  • Endolysin is unstable due to its nature as a protein, so it is difficult to operate in a general external environment, and there is a limitation that it requires specific conditions such as pH and salt concentration. Polymyxin has a problem that kidney toxicity is fatal. In addition, despite the progress of research, there are problems such as that gram-negative bacteria have high resistance and that antibiotics have poor stability, and new treatments that can solve these problems are required.
  • An object of the present invention is to provide a novel antibiotic and its use, and in particular, to provide an antibiotic having an effective antibacterial effect against gram-negative bacteria.
  • Another object of the present invention is to provide a pharmaceutical composition comprising a novel antibiotic.
  • the present invention provides an antibiotic represented by the following general formula I, a pharmaceutically acceptable salt or solvate thereof.
  • D is polymyxin or a derivative thereof
  • Linker is a linker
  • E is Endolysin or a variant thereof
  • a is an integer from 1 to 5
  • n is an integer from 1 to 3
  • D when a or n is an integer of 2 or more, D, Linker, and E may be different from each other.
  • the present invention relates to a novel antibiotic and its use, and shows effectiveness in preventing or treating bacterial infections.
  • the antibiotic according to the present invention can exhibit an effective antibacterial effect against Gram-negative bacteria by providing an antibiotic in which polymyxin or a derivative thereof and endolysin or a variant thereof are combined.
  • FIG. 1 is a diagram showing a protein antibiotic according to an embodiment of the present invention.
  • FIGS. 2 to 4 are diagrams showing the results of timekill analysis of novel antibiotics, endolysin alone, linker-drug alone, and endolysin and linker-drug mixture (1:1) according to one embodiment of the present invention.
  • 5 to 6 are diagrams showing the results of cell membrane permeation analysis of novel antibiotics, endolysin alone and colistin alone, according to an embodiment of the present invention.
  • the present invention relates to an antibiotic obtained by combining an endolysin variant having a specific sequence and a polymyxin derivative having a specific structure, and a pharmaceutically acceptable salt or solvate thereof.
  • the present invention relates to an antibiotic represented by the following general formula I, and a pharmaceutically acceptable salt or solvate thereof.
  • D is polymyxin or a derivative thereof
  • Linker is a linker
  • E is Endolysin or a variant thereof
  • a is an integer from 1 to 5
  • n is an integer from 1 to 3
  • D when a or n is an integer of 2 or more, D, Linker, and E may be different from each other.
  • polymyxin Polymyxin
  • Endolysin endolysin
  • a derivative or variant thereof may refer to a compound in an unbound form, respectively.
  • polymyxin and endolysin may be partially eliminated or modified in the process of forming antibiotics, and D, Linker and E represent antibiotics as a whole bound by a covalent bond, respectively.
  • Polymyxin can degrade or permeate the first cell wall, for example, the outer membrane of bacteria, and Endolysin can break down the second cell wall, for example, bacterial peptides. It can degrade the peptidoglycan layer.
  • each of Polymyxin, Endolysin, or a derivative or variant thereof may include a cell binding domain.
  • the cell binding domain means having cell wall binding properties by including a specific sequence or specific structure.
  • the D may target the outer membrane of bacteria or penetrate the outer membrane of bacteria.
  • a is an integer from 1 to 3. In one aspect of the present invention, a is 1.
  • a when a is an integer of 2 or more, it may bind to different sites of endolysin.
  • D and Linker may be different from each other and are independently selected.
  • the D-Linker may bind to different sites of endolysin, respectively.
  • the antibiotic represented by the general formula I It can exist in the same form, where each linker can bind to a different site of endolysin.
  • a is 3 in the above general formula I if a is 4 It can exist in the form of, and each linker can bind to a different site of endolysin.
  • n 1
  • D is polymyxin B, diacylcolistin, colistin, tetralysin, pentalysine, polymyxin B heptapeptide ( Polymyxin B heptapeptide), Polymyxin B octapeptide, Polymyxin B nonapeptide, Polymyxin B decapeptide, Polymyxin B undecapeptide, Polymyxin B dondecapeptide, Colistin heptapeptide, Colistin octapeptide, Colistin nonapeptide, Colistin decapeptide, Colistin It is one selected from the group consisting of Colistin undecapeptide, Colistin dodecapeptide, and derivatives thereof.
  • D is polymyxin B heptapeptide, polymyxin B octapeptide, polymyxin B nonapeptide, polymyxin B decapeptide, polymyxin B undecapeptide, polymyxin B dodecapeptide, colistin It is one selected from the group consisting of heptapeptide, colistin octapeptide, colistin nonapeptide, colistin decapeptide, colistin undecapeptide and colistin dodecapeptide.
  • the heptapeptide, octapeptide, nonapeptide, decapeptide, undecapeptide and dodecapeptide refer to peptides constituting polymyxin B or colistin, and one or more peptides linked to a cycle structure and an external cycle structure includes
  • D includes polymyxin B, colistin or a derivative thereof.
  • D includes colistin or a derivative thereof.
  • D is a colistin derivative from which the fatty acid chain has been removed.
  • D is colistin heptapeptide, colistin octapeptide, colistin nonapeptide or colistin decapeptide.
  • Endolysin means a substance generally recognized by those skilled in the art, and includes all kinds of substances capable of hydrolyzing or non-hydrolyzing peptidoglycan in cell walls through target binding.
  • endolysin includes soluble transglycosylases, muramidase, endopeptidase, amidase, etc. Includes all kinds of substances capable of breaking bonds both externally and externally.
  • the present invention includes endolysin and/or endolysin variants.
  • endolysin or endolysin variants include naturally occurring, specifically fragmented, or modified forms.
  • the endolysin and/or endolysin variants of the present invention include, for example, ABgp46, LysAB2, PlyF307, PlyE146, PlyAB1, PlyPa103, PlyPa91, ABgp46, Ply6A3, KZ144, LysPA26, KP26, EL188, EndoT5, GN121, CF370, and the like. do.
  • endolysin and/or endolysin variants may be derived from the following hosts:
  • Absiella sp. Achromobacter phage, Acidisarcina polymorpha , Acidithiobacillus phage, Acidovorax phage, Acineto Bacterial Berezinie ( Acinetobacter bereziniae ), Acinetobacter phage ( Acinetobacter phage ), Acinetobacter pragensis ( Acinetobacter pragensis ), Acinetobacter soli ( Acinetobacter soli ), Actinobacillus delphinicola ( Actinobacillus delphinicola ), Actino Bacillus forcinus ( Actinobacillus porcinus ), Actinobacillus seminis ( Actinobacillus seminis ), Actinomyces succiniciruminis ( Actinomyces succiniciruminis ), Actinoplanes sp., Aeromonas phage (Aeromonas phage), Aeromonas virus, Agro
  • Exiguobacterium Exiguobacterium sp.
  • Paecalibacterium phage Faecalibacterium phage
  • Paecalibacterium Faecalibacterium sp.
  • Firmicutes bacterium Fischerella sp., Fischerella thermalis , Flavobacterium aquidurense , Fusobacterium aquidurense Bacteria (Fusobacteriales bacterium), Fusobacterium hwasookii ( Fusobacterium hwasookii ), Fusobacterium necrophorum ( Fusobacterium necrophorum ), Fusobacterium nucleatum ( Fusobacterium nucleatum ), Fusobacterium periodiodonticum ( Fusobacterium periodonticum ), Gammaproteobacteria bacterium, Gemmatirosa kalamazoonesis , Gemmiger sp., Geobacillus virus, Gleimia europaea , Glosobacterium
  • Rhodopirellula sp. Roseburia phage, Roseobacter phage, Rouxiella silvae ), Ruminococcus bacterium (Ruminococcaceae bacterium), Ruminococcus bicirculans , Ruminococcus gnavus , Ruminococcus sp., Rutenenbacterium lacta Tiformans ( Ruthenibacterium lactatiformans ), Salmonella Agona ( Salmonella agona ), Salmonella Anatum ( Salmonella anatum ), Salmonella Berta ( Salmonella berta ), Salmonella Bongori ( Salmonella bongori ), Salmonella cholera Esuis ( Salmonella choleraesuis ), Salmonella derby, Salmonella diarizonae , Salmonella dublin , Salmonella enterica, Salmonella enterica subsp., Salmonella enteritidis enteritidis ), Salmonella hadar , Salmonella houtenae , Salmonella infantis , Salmonella
  • Shewanella baltica Shewanella halifaxensis , Shewanella phage, Shewanella sp., Shigella boydii , Shigella disenteria ( Shigella dysenteriae ), Shigella phage (Shigella phage), Shigella sonnei ( Shigella sonnei ), Shigella (Shigella sp.), Shigella virus (Shigella virus), sinorhizobium phage (Sinorhizobium phage), siphoviridae (Siphoviridae sp.), Snodgrassella alvi , Sphaerospermopsis, Sphaerotilus phage, Sphingomonas sp., Sphingopyxis sp.), Spirochaetes bacterium, Sporosarcina phage, Stanieria sp., Staphylococcus phage, Staphylococcus vi rus), Sten
  • Streptococcus ferus Streptococcus gallolyticus , Streptococcus mitis, Streptococcus oralis , Streptococcus phage, Streptococcus pneumoniae ( Streptococcus pneumoniae ), Streptococcus pseudoporcinus , Streptococcus salivarius , Streptococcus sp.
  • Streptococcus suis Streptococcus thermophilus
  • Streptococcus troglodytae Streptococcus vestibularis
  • Streptomonospora alba Streptomonospora alba
  • Streptomyces albulus Streptomyces albulus
  • Streptomyces fungisidicus Streptomyces fungicidicus
  • Streptomyces gilbosporeus Streptomyces gilvosporeus
  • Streptomyces griseopus cus Streptomyces griseofuscus
  • Streptomyces hygroscopicus Streptomyces hygroscopicus
  • Streptomyces lanensis Strept omyces iranensis
  • Streptomyces lavendulae Streptomyces noursei
  • Streptomyces noursei Streptomyces lavendulae , Streptomy
  • the specific sequence of endolysin derived from the host can be confirmed from the NCBI protein database or the UniProt protein database.
  • endolysin includes endolysin derived from Gardnerella spp. (PCT/GB2020/051137), recombinant endolysin (PCT/EP2020/062645), Staphylococcus specific endolysin polypeptide (US 10829749), Staphylococcus hominis endolysin derived from phage (PCT/EP2020/059346), heat-resistant endolysin (US 2020-0318090, KR 10-1200333), tumorigenic bacteria specific endolysin (US 2020-0291373), Clostridium perfringens specific endolysin (PCT/GB2020/050237, US 10544406, KR 10-2035283), Paenibacillus larvae specific endolysin (PCT/IB2019/055164), dual Enzyme chimeric endolysin (US 2020-0140837), Staphylococcus aureus specific endolysin (US 2020-0140837),
  • acnes phage-derived endolysin PCT/EP2019/063765
  • Bacillus bacteriophage endolysin PCT/US2019/032669
  • Salmonella bacterium specific endolysin US 2019-0125897
  • the endolysin includes other antibacterial endolysins (PCT/EP2019/064097, PCT/EP2019/064100, US 10485854, US 10487140, US 2019-0337997, US 2019-0330609, PCT/IR2018/050005, US 10377992, US 2019-0218538, US 2019-0209663, US 2019-0194637, EP 348860, US 10184120, US 10167462, US 2018-0147264, KR 10-2018-0015925 10-1796279, KR 10-1785487, US 9752136, US 9609876, US 9567575, US 9545431, US 9518252, PCT/US2016/015520, US 9394534 , US 2016-0010071, US 9206411, US 2015-0344859, US 2015-0335719, KR 10-1571835, US 2015-0165013, US 901815, US 8980614, US 2014-0302004, US
  • the endolysin may be derived from Pseudomonas endolysin.
  • the endolysin may be a chimeric endolysin combined from two or more types of Pseudomonas-acting endolysin. More specifically, the endolysin derived from endolysin of Pseudomonas aeruginosa may be used.
  • the E comprises a peptidoglycan binding domain.
  • the E is an endolysin variant, and may be a chimeric endolysin variant represented by SEQ ID NO: 1.
  • the E is an endolysin variant
  • the endolysin variant is at least 80%, 81%, 82%, 83%, 84%, 85%, 86%, 87% of the endolysin variant or a fragment thereof. %, 88%, 89%, more specifically 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, more specifically 99% or more A sequence showing sequence homology.
  • the endolysin variant has a sequence homology of 80% or more to the endolysin variant represented by SEQ ID NO: 1, and has a property of degrading the cell wall by binding to peptidoglycan.
  • the endolysin variant is 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18 in the region of amino acids 1 to 178. , 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39 or 40 amino acid additions, deletions , substitutions, and/or modifications.
  • endolysin variants are amino acids 1 to 10 or 165 to 178, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15 , polypeptides with additions, deletions, substitutions, and/or modifications of 16, 17, 18, 19 or 20 amino acids.
  • E is an endolysin variant, and may be one chimeric endolysin variant selected from the group consisting of SEQ ID NO: 2 to SEQ ID NO: 21 below.
  • the endolysin variant has an amino acid sequence represented by SEQ ID NOs: 2 to 21; or a chimeric endolysin variant selected from the group consisting of an amino acid sequence having at least 80% or more, 85% or more, 90% or more, or 95% or more homology thereto.
  • the endolysin variant has an amino acid sequence represented by SEQ ID NOs: 2 to 21; or at least 80%, 81%, 82%, 83%, 84%, 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91% It is a chimeric endolysin variant selected from the group consisting of amino acid sequences having at least 92%, at least 93%, at least 94%, at least 95%, at least 96%, at least 97%, at least 98%, at least 99% homology. .
  • the endolysin variant may further include any one selected from the group consisting of histidine, arginine, or lysine.
  • the endolysin variant may further include active, stable, chemical moieties or amino acids at the N-terminus or C-terminus.
  • E further comprises an amino acid motif recognized by isoprenoid transferase. That is, the C-terminus of E can be linked to an amino acid motif that can be recognized by isoprenoid transferase.
  • a spacer unit composed of an amino acid, an oligopeptide or a polypeptide may be further included between the E and the amino acid motif.
  • the E may be directly covalently bonded to the amino acid motif or covalently bonded to a spacer unit to be linked to the amino acid motif.
  • the amino acid spacer unit consists of 1 to 20 amino acids.
  • the amino acid motif is one sequence selected from the group consisting of CXX, CXC, XCXC, XXCC and CYYX, wherein C is cysteine, Y is each independently an aliphatic amino acid, and X is glutamine , It is any one selected from the group consisting of glutamate, serine, cysteine, methionine, alanine and leucine.
  • the amino acid motif may be a CYYX sequence.
  • Y in the amino acid sequence CYYX is any one selected from the group consisting of alanine, isoleucine, leucine, methionine and valine.
  • amino acid sequence CYYX is a CVIM or CVLL sequence.
  • it further comprises a space unit of 1 to 20 amino acids preceding the CYYX sequence, at least one of which is any one selected from the group consisting of glycine, proline, aspartic acid, arginine and serine .
  • 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18 preceding the CYYX sequence each of 19 or 20 amino acids is glycine.
  • each of the 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 or 10 amino acids preceding the CYYX sequence is a glycine.
  • the E further comprises the amino acid sequence GGGGGGGCVIM at the C-terminus.
  • E further comprises an amino acid motif that can be recognized by saltiase. That is, the C-terminus of E may be linked to an amino acid motif that can be recognized by saltiases.
  • the amino acid motif is LPXTY, wherein X is any amino acid and Y is alanine or glycine.
  • the LPXTY sequence further comprises a space unit of 1 to 10 amino acids preceding and 1 to 10 amino acids following, at least one of which is glycine, proline, aspartic acid, histidine, glutamic acid , It is any one selected from the group consisting of arginine and serine.
  • the amino acid motif is LPETG.
  • each of 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, or 10 amino acids preceding the LPETG sequence is glycine.
  • 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 or 10 amino acids preceding the LPETG sequence are glycine, leucine, glutamic acid or histidine, respectively.
  • said E further comprises the amino acid sequence GGGGGGGLPETGGG at its C-terminus.
  • the linker described in the present invention may be a cleavable, non-cleavable, hydrophilic or hydrophobic linker.
  • the linker and E may be connected through a thiol-maleimide bond.
  • the linker may be bonded by reacting with a thiol group of cysteine (Cys) of E.
  • the linker and E may be linked through an amine-NHS ester bond.
  • the linker may be bonded by reacting with an amine group of lysine (Lys) of E.
  • the linker and E are a reaction between an alkynyl group and an azide; or through a reaction between an aldehyde or ketone group and a hydrazine or alkoxyamine.
  • the linker and E may be connected through a click coupling reaction, an oxime coupling reaction, or a hydrazone coupling reaction.
  • the linker or E precedes prenylation, and may be connected through a click coupling reaction, an oxime coupling reaction, or a hydrazone coupling reaction.
  • the linker and E may be bonded using sortase.
  • a new bond can be formed after site-specific cleavage of a linker or part of the peptide bond of E.
  • the linker or E precedes the introduction of a specific amino acid sequence at the C-terminus or the N-terminus, and may be linked through sortase conjugation.
  • the saltase enzyme includes saltase A and saltase B, and the bond includes an amide bond and a thioester bond, but is not limited thereto.
  • the saltase enzyme is saltase A.
  • the non-cleavable linker includes maleimidocaproyl.
  • the maleimidocaproyl linker may include N-maleimidomethylcyclohexane-1-carboxylate.
  • the maleimidocaproyl linker may contain a succinimide group.
  • Maleimidocaproyl linkers may contain pentafluorophenyl groups.
  • the linker can be a combination of a maleimide group and one or more polyethylene glycol molecules.
  • the linker may be a combination of a maleimidocaproyl group and one or more polyethylene glycol molecules.
  • the linker may be a maleimide-PEG4 linker.
  • the linker may be a combination of a maleimidocaproyl linker containing a succinimide group and one or more polyethylene glycol molecules.
  • the linker may be a combination of a pentafluorophenyl group and a maleimidocaproyl linker containing one or more polyethylene glycol molecules.
  • the linker may contain a maleimide linked to a polyethylene glycol molecule, where the polyethylene glycol allows for more linker flexibility or allows longer linkers to be used.
  • the D-Linker is represented by the following general formula II.
  • D is polymyxin or a derivative thereof
  • L1 and L2 are each independently a first unit
  • L3 and L4 are each independently a second unit
  • the first unit is a reactive group that forms a covalent bond with an amine, carboxyl, carbonyl or thiol group;
  • the second unit is a spacer comprising polyethylene glycol, alkyl or amino acid.
  • L1 and L2 are each independently a first unit, and L3 and L4 are each independently a second unit,
  • the first unit is hydrogen, amino acid, -NH 2 , -NH-NH 2 , -O-NH 2 , -COOH, -CHO, -OH, -SH, -N 3 , -(CH 2 ) z -COR x , -(CH 2 ) z -O-NH 2 , -(C(CH 2 ) 2 ) z -O-NH 2 , -(CH 2 ) z -NH-NH 2 , C 2-4 alkenyl, C 2- 4 alkynyl, C 6-20 cycloalkynyl, C 6-20 heterocycloalkynyl, C 6-20 aryl disulfide, C 5-20 heteroaryl disulfide group, haloacetyl group, N-hydroxysulfosuccinimidyl group , N-hydroxysuccinimidyl group (NHS), and one selected from the group consisting of a maleimide group,
  • z is an integer from 0 to 10
  • R x is hydrogen, C 1-5 alkyl, C 1-5 alkenyl or C 6-20 heterocycloalkynyl
  • the second unit is a direct bond, -(CH 2 ) r (V(CH 2 ) p ) q -, -((CH 2 ) p V) q -, -(CH 2 ) r (V(CH 2 ) p ) q Y-, -((CH 2 ) p V) q (CH 2 ) r -, -Y((CH 2 ) p V) q - and -(CH 2 ) r (V(CH 2 ) p ) q YCH It is any one selected from the group consisting of 2- ,
  • r is an integer from 0 to 10
  • p is an integer from 0 to 10
  • q is an integer from 0 to 20
  • V and Y are each independently a direct bond, -O-, -S-, -C(O)-, -NR 21 -, -C(O)NR 22 -, -NR 23 C(O)-, -NR 24 SO 2 -, or -SO 2 NR 25 -;
  • R 21 to R 25 are each independently any one selected from hydrogen, C 1-6 alkyl, C 1-6 alkyl-C 6-20 aryl, and C 1-6 alkyl-C 3-20 heteroaryl.
  • the linker may be combined with D or E so that a part of the chemical structure is deformed or eliminated.
  • a part of the chemical structure of the first unit or the second unit may be deformed or eliminated in the course of binding each unit.
  • a maleimide group may represent a monovalent moiety obtained by removing a hydrogen atom attached to nitrogen, and in a maleimide group, a carbon-carbon double bond in a heterocycle may be bonded to a carbon-carbon single bond. .
  • the first unit is hydrogen, amino acid, -NH 2 , -O-NH 2 , -COOH, -OH, -SH, -(CH 2 ) z -COR x , -(CH 2 ) z -O-NH 2 , -(C(CH 2 ) 2 ) z -O-NH 2 , C 6-20 aryl disulfide, C 5-20 heteroaryl disulfide group, N-hydroxysulfosuccinimidyl group, N -One selected from the group consisting of a hydroxysuccinimidyl group (NHS) and a maleimide group,
  • z is an integer from 0 to 10
  • R x is hydrogen, C 1-5 alkyl, or C 1-5 alkenyl.
  • the first unit is an amino acid, -O-NH 2 , -COOH, -OH, -SH, -(C(CH 2 ) 2 )-O-NH 2 , N-hydroxy It is one selected from the group consisting of a sulfosuccinimidyl group, an N-hydroxysuccinimidyl group (NHS), and a maleimide group.
  • the first unit is an amino acid, -CH 2 COOH, -COOH, -COH, -OCOH or -CONH 2 .
  • the amino acids of the first unit include 1 to 10 amino acids. In one aspect of the invention, the amino acid of the first unit comprises 1 to 5 amino acids.
  • L1 is a reactive group that forms a covalent bond with an amine, carboxyl, carbonyl or thiol group of D.
  • L1 is an amino acid, an N-hydroxysulfosuccinimidyl group, an N-hydroxysuccinimidyl group (NHS) or a maleimide group.
  • L1 is at least one amino acid selected from the group consisting of aminobutyric acid, diaminobutyric acid, ornithine, aminocaproic acid, alanine, glycine, lysine, and threonine.
  • L1 is an N-hydroxysuccinimidyl group (NHS). Also, in one aspect of the present invention, L1 is diaminobutyric acid. Specifically, the structure of L1 may be eliminated or deformed by combining with D. In addition, the L1 may be bonded to D while protected by a protecting group, and the protecting group and part of the structure may be eliminated or modified.
  • NHS N-hydroxysuccinimidyl group
  • L2 is a functional group capable of forming a thioether bond.
  • L2 is a maleimide group.
  • L2 is a maleimide group
  • L2 may be connected to E through a thiol-maleimide bond.
  • L2 may be connected by reacting with a thiol group of cysteine (Cys) of E.
  • L2 is a functional group capable of oxime coupling reaction, click coupling reaction or hydrazine coupling reaction.
  • L2 is -NH 2 , -NH-NH 2 , -O-NH 2 , -CHO, -N 3 , -(CH 2 ) z -COR x , -(CH 2 ) z -O-NH 2 , -(CH 2 ) z -NH-NH 2 , C 2-4 alkynyl, C 6-20 cycloalkynyl or C 6-20 heterocycloalkynyl, where z is 0 to 10, and R x is hydrogen, C 1-3 alkyl, C 1-3 alkenyl or C 6-20 heterocycloalkynyl.
  • L2 is -O-NH 2 , -CHO, -N 3 , or C 2-4 alkynyl. In one aspect of the present invention, L2 is -O-NH 2 .
  • L2 is includes
  • L2 is -(C(CH 2 ) 2 )-O-NH 2 .
  • L2 is -(C(CH 2 ) 2 ) -O-NH 2 , and L2 may be connected to E through an oxime bond. Specifically, L2 may be linked to prenylation E through an oxime bond.
  • L2 is 1 to 10 amino acids, wherein the amino acids are each independently asparagine, alanine, glycine, proline, lysine, leucine, aspartic acid, arginine, glutamate, glutamine, serine and threonine. is selected from the group consisting of
  • L2 is 1 to 10 amino acids, wherein the amino acids are each independently alanine or glycine.
  • the L2 is 1 to 10 glycine. In addition, in a specific aspect of the present invention, specifically, the L2 is 1 to 10 alanines.
  • the second unit is a direct bond, 1 to 10 amino acids, -(CH 2 ) r (V(CH 2 ) p ) q -, -((CH 2 ) p V) q -, -(CH 2 ) r (V(CH 2 ) p ) q Y-, -((CH 2 ) p V) q (CH 2 ) r -, or -Y((CH 2 ) p V) q -,
  • r is an integer from 0 to 10
  • p is an integer from 0 to 10
  • q is an integer from 0 to 20
  • V and Y are each independently a direct bond, -O-, -S-, -C (O)-, -NR 21 -, -C(O)NR 22 - or -NR 23 C(O)-
  • R 21 to R 25 are each independently hydrogen or C 1-6 alkyl.
  • the second unit is a direct bond, 1 to 10 amino acids, -((CH 2 ) p V) q -, -(CH 2 ) r (V(CH 2 ) p ) q - or -(CH 2 ) r (V(CH 2 ) p ) q Y-, where r is an integer from 0 to 10, p is an integer from 0 to 10, q is an integer from 0 to 20, and V and Y are each independently a direct key, -O-, -S- or -C(O)-.
  • L3 is -((CH 2 ) p V) q -, V is a direct bond, p is an integer from 1 to 10, and q is an integer from 1 to 10.
  • L3 is -(CH 2 ) r (V(CH 2 ) p ) q Y-, V is a direct bond, Y is -C(O)-, and r is 1 to 10 is an integer of , p is an integer from 1 to 10, and q is an integer from 1 to 10.
  • L3 is -(CH 2 ) r (V(CH 2 ) p ) q Y-, V is -O-, Y is -C(O)-, and p is 1 to is an integer of 5, q is an integer of 1 to 10, and r is an integer of 1 to 5.
  • V is -O-.
  • p is an integer from 1 to 5. In one aspect of the present invention, p is 2.
  • q is an integer from 1 to 10. In one aspect of the invention, q is 3. In one aspect of the invention, q is 4.
  • r is an integer from 1 to 10.
  • L4 is a direct bond
  • the D-Linker is selected from the group consisting of the following compounds.
  • the D-Linker is represented by the following general formula III.
  • D is polymyxin or a derivative thereof
  • L1 and L2 are each independently a first unit, wherein a1 to a5 are each independently an integer selected from 1 to 3;
  • L3, L3' and L4 are each independently a second unit or a third unit
  • the first unit is hydrogen, amino acid, -NH 2 , -NH-NH 2 , -O-NH 2 , -COOH, -CHO, -OH, -SH, -N 3 , -(CH 2 ) z -COR x , -(CH 2 ) z -O-NH 2 , -(C(CH 2 ) 2 ) z -O-NH 2 , -(CH 2 ) z -NH-NH 2 , C 2-4 alkenyl, C 2- 4 alkynyl, C 6-20 cycloalkynyl, C 6-20 heterocycloalkynyl, C 6-20 aryl disulfide, C 5-20 heteroaryl disulfide group, haloacetyl group, N-hydroxysulfosuccinimidyl group , N-hydroxysuccinimidyl group (NHS), and one selected from the group consisting of a maleimide group,
  • z is an integer from 0 to 10
  • R x is hydrogen, C 1-5 alkyl, C 1-5 alkenyl or C 6-20 heterocycloalkynyl
  • the second unit is a direct bond, -(CH 2 ) r (V(CH 2 ) p ) q -, -((CH 2 ) p V) q -, -(CH 2 ) r (V(CH 2 ) p ) q Y-, -((CH 2 ) p V) q (CH 2 ) r -, -Y((CH 2 ) p V) q - and -(CH 2 ) r (V(CH 2 ) p ) q YCH It is any one selected from the group consisting of 2- ,
  • r is an integer from 0 to 10
  • p is an integer from 0 to 10
  • q is an integer from 0 to 20
  • V and Y are each independently a direct bond, -O-, -S-, -C(O)-, -NR 21 -, -C(O)NR 22 -, -NR 23 C(O)-, -NR 24 SO 2 -, or -SO 2 NR 25 -;
  • R 21 to R 25 are each independently any one selected from hydrogen, C 1-6 alkyl, C 1-6 alkyl-C 6-20 aryl, and C 1-6 alkyl-C 3-20 heteroaryl;
  • the third unit is a single bond; , , , or ego,
  • M 1 , M 2 , M 3 and M 4 are each independently a direct bond or -C s H 2s -, wherein s is an integer from 1 to 30;
  • G 1 , G 2 , G 3 and G 4 are each independently a single bond; , , or And, wherein R 30 and R 31 are each independently hydrogen, C 1-30 alkyl or C 1-30 heteroalkyl.
  • the first unit, the second unit or the third unit may be coupled to each attachable part, and the first unit, the second unit and the third unit may include two or more.
  • L4 is In the case of including two or more linkable moieties including the structure, two or more second units may be included by binding L3 or L3' to the linkable moiety.
  • the first unit may be combined with D or E
  • the third unit may be combined with the first unit or the second unit.
  • the linker may include at least one third unit.
  • the linker when the linker includes the third unit, at least one of a1 to a5 is 2.
  • L4 is the third unit and a3 is 1.
  • L4 is the third unit and a3 is 1.
  • L4 is , wherein, M 1 , M 2 , M 3 and M 4 are each independently a single bond or -C s H 2s -, where s is an integer from 1 to 10, and G 1 , G 2 , G 3 and G 4 is each independently a single bond; or And, wherein R 30 and R 31 are each independently hydrogen or C 1-10 alkyl.
  • the M 1 , M 2 , M 3 and M 4 are each independently a single bond or -CH 2 -.
  • the R 30 and R 31 are hydrogen.
  • L1, L2, and L3 are the same as defined in Formula II, and L3' is the same as L3.
  • the antibiotic may have a structure as follows.
  • an endolysin or an endolysin variant is an endolysin or an endolysin variant.
  • the above may be one chimeric endolysin variant selected from the group consisting of SEQ ID NOs: 2 to 21.
  • the linker or E may be connected through a thiol-maleimide bond.
  • the linker may include a fourth unit bonded to E, including a thioether bond.
  • the fourth unit is or can include
  • the linker or E precedes prenylation, and may be connected through a click coupling reaction, an oxime coupling reaction, or a hydrazone coupling reaction, respectively.
  • the linker may include a fourth unit bonded to E, including an oxime bond or a click bond.
  • the linker is in the form bonded to E It may include at least one fourth unit having a structure of, where n is 2 or more.
  • the fourth unit or includes
  • the isoprenyl unit of the linker is covalently bonded to the endolysine variant via a thioether bond, and the thioether bond includes a sulfur atom of a cysteine of the endolysine variant.
  • the isoprenyl unit may covalently bond the oxime included in the linker to the endolysin variant.
  • the isoprenyl unit of the linker may include the following structure.
  • the linker or E precedes introduction of a saltase-specific amino acid sequence, and may be linked through a site-specific binding reaction by a saltase enzyme, respectively.
  • the linker may include a peptide bond in a form bonded to E.
  • the present invention provides a pharmaceutical composition for preventing or treating bacterial infection comprising the antibiotic as an active ingredient.
  • the antibiotic can be used for various purposes and uses requiring antibacterial activity.
  • it may be used for food, health food, quasi-drug, feed composition, cosmetic, cosmetic preservative, food preservative, food additive, feed additive, skin cleanser, etc., but is not limited thereto.
  • the pharmaceutical composition for preventing or treating a bacterial infection additionally contains a pharmaceutically acceptable excipient.
  • the pharmaceutical composition for preventing or treating a bacterial infection further comprises at least one therapeutic co-agent.
  • the bacteria are Acinetobacter , Aeromonas , Aggregatibacter , Azospirillum , Bacteroides , Burkholderia ( Burkholderia ), Campylobacter , Candidatus , Caulobacter , Clavibacter , Cronobacter , Citrobacter , Delftia , Entero Enterobacter , Erwinia , Escherichia , Flavobacterium , Haemophilus , Iodobacteria , Klebsiella , Kluyvera , Mannheimia, Morganella , Neisseria , Neisseria , Pantoea , Parteurella , Pasteurella, Planktothrix , Pseudoalteromonas , Pseudomonas, Ralstonia , Salmonella , Salmonella , Shigella, Sinorhizobium , Sodalis , Syne
  • the outer membrane of the bacteria is the outer membrane of Gram-negative bacteria.
  • the gram-negative bacteria are Escherichia coli, Club Siella pneumoniae , Pseudomonas aeruginosa , or Acinetobacter baumannii . .
  • the pharmaceutical composition can be used for the prevention or treatment of bacterial infections or diseases caused by bacteria, and bacterial infections or diseases caused by bacteria include enteritis, Crohn's disease, ulcerative disease colitis, bacterial dysentery, urinary tract infection, skin infection, bacteremia, sepsis, pneumonia, gastritis, lymphangitis, meningitis, otitis externa, keratitis, osteomyelitis, food poisoning, endocarditis, peritonitis, etc., but are not limited thereto. More specifically, the pharmaceutical composition is used for the prevention or treatment of gram-negative bacterial infectious diseases.
  • the pharmaceutical composition may be administered by intravenous or subcutaneous injection. Specifically, the pharmaceutical composition may be administered intravenously.
  • the present invention also relates to a method for treating a bacterial infection in a subject by administering the pharmaceutical composition to the subject.
  • the subject is a mammal.
  • the subject is rodents, rabbits (lagomorphs), cats (felines), dogs (canines), pigs (porcines), sheep (ovines), bovines (bovines), horses (equines) and primates It is selected from the group consisting of (primates).
  • a "protein” is a series of naturally occurring or synthetic molecules composed of a sequence of amino acids, including polymers of amino acids, any peptides, oligopeptides, and polypeptides.
  • the number and type of consecutive amino acids are not limited, and some of the amino acids include modified forms.
  • segment refers to an amino acid sequence in which one or more amino acids or specific structures at the N-terminus and/or C-terminus are truncated from the original amino acid sequence.
  • “derivative” means that one or more of the atoms constituting a specific compound is substituted by an arbitrary structure, for example, a functional group, a protecting group, etc., or a conventional reaction (eg, oxidation, reduction, hydration). etc.), which means a compound that has been changed within the limit of not significantly changing the structure of the original compound.
  • variant refers to a form in which one or more amino acids are added, substituted, deleted, and/or modified from the original amino acid sequence.
  • modifications of parts other than amino acids include additions, substitutions, deletions, and/or modifications, e.g., one or more chemical changes other than amino acids that do not substantially adversely affect or destroy, either naturally occurring or synthetically.
  • the moiety includes added, substituted, deleted or modified forms.
  • sequence identity refers to the degree of sequence relatedness shown by comparing the sequences of two or more amino acids (or peptides, polypeptides or proteins).
  • sequence identity or “sequence homology” is defined by methods known in the art, such as the blastp algorithm version 2.2.2 (Altschul, Stephen F., Thomas L Madden, Alejandro A. Schaffer, Jinghui Zhang, Zheng Zhang, Webb Miller, and David J. Lipman (1997), BLASTP, version blastp 2.2.5 (November 16, 2002; cf. Altschul, S. F. et al. (1997) Nucl. Acids Res. 25, 3389-3402). "Homologous” has its ordinary meaning as known in the art and includes conservative substitutions and identical amino acids.
  • “conservative substitution” means a substitution with another amino acid residue having similar properties to the original amino acid sequence. Examples include the exchange of glutamate residues by aspartate residues, the exchange of histidine residues by lysine residues, and the like.
  • “non-conservative substitution” refers to a substitution with another amino acid residue having characteristics that are not similar in structure, size, and properties to the original amino acid sequence.
  • linker and “" refer to a compound that covalently binds two or more compounds.
  • unsubstituted or substituted refers to a parent group that may be unsubstituted or may be substituted
  • substituted refers to a parent group having one or more substituents
  • the substituent refers to a parent group. group) or a chemical moiety fused to a parent group.
  • halo refers to fluorine, chlorine, bromine, iodine, and the like.
  • alkyl is a monovalent moiety obtained by removing a hydrogen atom from a carbon atom of an aliphatic or alicyclic, saturated or unsaturated (unsaturated, fully unsaturated) hydrocarbon compound
  • saturated alkyl include methyl, ethyl, propyl, butyl , pentyl, hexyl, heptyl, etc.
  • saturated straight-chain alkyl include methyl, ethyl, n-propyl, n-butyl, n-pentyl (amyl), n-hexyl, n-heptyl, etc.
  • saturated branched-chain alkyl may include isopropyl, isobutyl, sec-butyl, tert-butyl, isopentyl, neopentyl and the like.
  • alkoxy means -OR [where R is an alkyl group], and examples thereof include methoxy, ethoxy, n-propoxy, isopropoxy, n-butoxy, sec-butoxy, isobutoxy, tert-butoxy; and the like.
  • aryl means a monovalent moiety obtained by removing a hydrogen atom from an aromatic ring atom of an aromatic compound having a ring atom.
  • alkenyl is an alkyl having at least one carbon-carbon double bond
  • alkynyl is an alkyl group having at least one carbon-carbon triple bond
  • examples of unsaturated alkynyl groups include ethynyl and 2-propynyl.
  • aryl refers to a monovalent moiety obtained by removing a hydrogen atom from an aromatic ring atom of an aromatic compound.
  • C 5-7 aryl means a monovalent moiety obtained by removing a hydrogen atom from an aromatic ring atom of an aromatic compound, as the moiety has 5 to 7 ring atoms
  • 5-10 “Aryl” means a monovalent moiety obtained by removing a hydrogen atom from an aromatic ring atom of an aromatic compound, wherein the moiety has 5 to 10 ring atoms.
  • the prefix refers to a number of ring atoms or a range of ring atoms, whether carbon atoms or heteroatoms.
  • C 5-6 aryl relates to an aryl group having 5 or 6 ring atoms.
  • all of the ring atoms may be carbon atoms as in the "carboaryl group”.
  • Examples of carboaryl groups include, but are not limited to, those derived from benzene, naphthalene, azulene, anthracene, phenanthrene, naphthacene and pyrene.
  • aryl groups comprising fused rings in which at least one is an aromatic ring include groups derived from indane, indene, isoindene, tetralin, acenaphthene, fluorene, phenalene, acephenanthrene and aceantrene, but Not limited.
  • the ring atoms may include one or more hetero atoms as in “heteroaryl group”.
  • heteroaryl is an aryl containing one or more heteroatoms, examples of which include pyridine, pyrimidine, benzothiophene, furyl, dioxalanyl, pyrrolyl, oxazolyl, pyridyl, pyridazinyl, and pyrimidyl.
  • Nil et al. more specifically benzofuran, isobenzofuran, indole, isoindole, indolizine, indoline, isoindoline, purine (adenine or guanine), benzimidazole, indazole, benzoxazole, benzisoxazole, Benzodioxole, benzofuran, benzotriazole, benzothiofuran, benzothiazole, C 9 having two fused rings derived from benzothiadiazole, chromene, isochromene, chromane, isochromane, benzo Two fused rings derived from dioxane, quinoline, isoquinoline, quinolizine, benzoxazine, benzodiazine, pyridopyridine, quinoxaline, quinazoline, cinnoline, phthalazine, naphthyridine, pteridine C 10 , C 11 having two fuse
  • cycloalkyl is a saturated ring group containing at least one ring, and examples thereof include cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, and cyclohexyl.
  • cycloalkenyl is a cycloalkyl having one or more carbon-carbon double bonds
  • cycloalkynyl means a cycloalkyl group having one or more carbon-carbon triple bonds
  • subject is intended to include humans and non-human animals, particularly mammals.
  • An example of a subject is a human subject, such as a disorder described herein, more specifically a concept that includes a human patient or normal subject in need of antibiotic treatment.
  • Non-human animal refers to all vertebrates, eg, non-mammals (eg, chickens, amphibians, reptiles) and mammals, eg, non-human primates, livestock and/or useful for agriculture. animals (eg sheep, dogs, cats, cows, pigs, etc.) and rodents (eg mice, rats, hamsters, guinea pigs, etc.).
  • the subject is a human patient.
  • Treatment refers to both therapeutic treatment and prophylactic or prophylactic measures.
  • Those in need of treatment include those already with the disease, and those prone to have the disease or those in which the disease is to be prevented.
  • the term when used in reference to a disease or subject in need of treatment, the term includes arresting or slowing the progression of a disease, preventing symptoms, reducing the severity of a disease and/or symptoms, or reducing the duration of a disease, compared to an untreated subject. However, it is not limited to this.
  • administration refers to providing, contacting, and/or delivering a compound or compounds by any suitable route to achieve a desired effect.
  • Administration can be oral, sublingual, parenteral (eg intravenous, subcutaneous, intradermal, intramuscular, intraarticular, intraarterial, intrasynovial, intrasternal, intrathecal, intralesional or intracranial injection), transdermal, topical, administration via buccal, rectal, vaginal, intranasal, ophthalmic, inhalation and implantation.
  • an acid addition salt formed by a pharmaceutically acceptable free acid may be used, and an organic acid or an inorganic acid may be used as the free acid.
  • the organic acid is not limited thereto, but citric acid, acetic acid, lactic acid, tartaric acid, maleic acid, fumaric acid, formic acid, propionic acid, oxalic acid, trifluoroacetic acid, benzoic acid, gluconic acid, metasulfonic acid, glycolic acid, succinic acid, 4-toluenesulfonic acid, Includes glutamate and aspartic acid.
  • the inorganic acid includes, but is not limited to, hydrochloric acid, hydrobromic acid, sulfuric acid and phosphoric acid.
  • a salt can be formed with an appropriate cation.
  • suitable inorganic cations include, but are not limited to, alkali metal ions such as Na + and K + , alkaline earth metal cations such as Ca 2+ and Mg 2+ and other cations such as Al 3+ .
  • suitable organic cations include, but are not limited to, ammonium ions (ie, NH 4 + ) and substituted ammonium ions (eg, NH 3 R + , NH 2 R 2 + , NHR 3 + , NR 4 + ).
  • Examples of some suitable substituted ammonium ions are those derived from: ethylamine, diethylamine, dicyclohexylamine, triethylamine, butylamine, ethylenediamine, ethanolamine, diethanolamine, piperazine, benzylamine , phenylbenzylamine, choline, meglumine and tromethamine, as well as amino acids such as lysine and arginine.
  • An example of a typical quaternary ammonium ion is N(CH 3 ) 4 + .
  • a compound When a compound is cationic or has a functional group that can be cationic (eg -NH 2 can be -NH 3 + ), it can form a salt with an appropriate anion.
  • suitable inorganic anions include, but are not limited to, those derived from the following inorganic acids: hydrochloric acid, hydrobromic acid, hydroiodic acid, sulfuric acid, sulfurous acid, nitric acid, nitrous acid, phosphoric acid and phosphorous acid, and the like.
  • Suitable organic anions include, but are not limited to, those derived from the following organic acids: 2-acetioxybenzoic acid, acetic acid, ascorbic acid, aspartic acid, benzoic acid, camphorsulfonic acid, cinnamic acid, citric acid, edetic acid, ethane Disulfonic Acid, Ethanesulfonic Acid, Fumaric Acid, Glucheptonic Acid, Gluconic Acid, Glutamate, Glycolic Acid, Hydroxymaleic Acid, Hydroxynaphthalene Carboxylic Acid, Isethionic Acid, Lactic Acid, Lactobionic Acid, Lauric Acid, Maleic Acid, Malic acid, methanesulfonic acid, mucoic acid, oleic acid, oxalic acid, palmitic acid, palmic acid, pantothenic acid, phenylacetic acid, phenylsulfonic acid, propionic acid, pyruvic acid, salicylic acid, stearic acid, succ
  • solvate refers to a molecular complex between the compound according to the present invention and solvent molecules, and examples of solvates include water, isopropanol, ethanol, methanol, dimethyl sulfoxide (dimethylsulfoxide), ethyl acetate, acetic acid, ethanolamine, or a mixture according to the present invention 40 combined with a solvent thereof, but is not limited thereto.
  • solvate is used herein in its conventional sense to refer to a complex of a solute (eg, an active compound, a salt of an active compound) and a solvent.
  • a solute eg, an active compound, a salt of an active compound
  • the solvent is water
  • the solvate may conveniently be referred to as a hydrate, such as a monohydrate, dihydrate, trihydrate, and the like.
  • solvate is used herein in its conventional sense to refer to a complex of a solute (eg, an active compound, a salt of an active compound) and a solvent.
  • a solute eg, an active compound, a salt of an active compound
  • the solvent is water
  • the solvate may conveniently be referred to as a hydrate, such as a monohydrate, dihydrate, trihydrate, and the like.
  • the pharmaceutical composition of the present invention may include a pharmaceutically acceptable carrier.
  • Pharmaceutically acceptable carriers may include macromolecules that are usually slowly metabolized, such as proteins, polysaccharides, polylactic acid, polyglycolic acid, polymeric amino acids, amino acid copolymers, lipid aggregates, and the like. Acceptable carriers can be appropriately selected and used by those skilled in the art.
  • composition containing a pharmaceutically acceptable carrier may be in various oral or parenteral formulations. When formulated, it is prepared using diluents or excipients such as commonly used fillers, extenders, binders, wetting agents, disintegrants, and surfactants.
  • Solid preparations for oral administration include tablets, pills, powders, granules, capsules, etc. These solid preparations contain at least one excipient such as starch, calcium carbonate, sucrose or lactose, gelatin, etc. in one or more compounds. mixed and prepared In addition to simple excipients, lubricants such as magnesium stearate and talc may also be used.
  • Liquid formulations for oral administration include suspensions, solutions for oral administration, emulsions, syrups, etc.
  • various excipients such as wetting agents, sweeteners, aromatics, and preservatives may be included. .
  • Formulations for parenteral administration include sterilized aqueous solutions, non-aqueous solvents, suspensions, emulsions, freeze-dried formulations, and suppositories.
  • Propylene glycol, polyethylene glycol, vegetable oils such as olive oil, and injectable esters such as ethyl oleate may be used as non-aqueous solvents and suspending agents.
  • injectable esters such as ethyl oleate
  • witepsol, macrogol, tween 61, cacao butter, laurin paper, glycerogelatin, and the like may be used as a base for the suppository.
  • the pharmaceutical composition is selected from the group consisting of injections, tablets, pills, powders, granules, capsules, suspensions, internal solutions, emulsions, syrups, sterilized aqueous solutions, non-aqueous solutions, suspensions, emulsions, freeze-dried preparations and suppositories. It can have any one formulation that is.
  • the active ingredient may be in the form of an aqueous solution that is pyrogen-free and has an acceptable pH, isotonicity and stability for parenteral administration.
  • aqueous solution that is pyrogen-free and has an acceptable pH, isotonicity and stability for parenteral administration.
  • isotonic vehicles such as, for example, aqueous sodium chloride solution, Ringer's solution, lactated Ringer's solution, and the like, and preservatives, stabilizers, buffers, antioxidants, or other additives may be included as desired.
  • Solid forms suitable for injection can also be prepared as emulsions or in the form of the polypeptide encapsulated in liposomes.
  • the phrase "effective amount” or “therapeutically effective amount” refers to the amount necessary (relative to dosage and duration and means of administration) to achieve the desired therapeutic result.
  • An effective amount is at least the smallest amount of active agent necessary to confer a therapeutic benefit to a subject and is less than a toxic amount.
  • dosages may range from about 100 ng to about 100 mg/kg per patient, more typically from about 1 ⁇ g/kg to about 10 mg/kg.
  • the active compound is a salt, ester, amide, prodrug or the like, the dosage is calculated based on the parent compound, so the actual weight used increases proportionally.
  • the antibiotic according to the present invention may be formulated to contain 0.1 mg to 3000 mg, 1 mg to 2000 mg, and 10 mg to 1000 mg of active ingredient per unit dosage form, but is not limited thereto.
  • the active ingredient can be administered to obtain a peak plasma concentration of active compound of about 0.05 ⁇ M to 100 ⁇ M, 1 ⁇ M to 50 ⁇ M, or 5 ⁇ M to 30 ⁇ M. eg by intravenous injection of a 0.1 w/v% to 5 w/v% solution of the active ingredient, optionally in saline.
  • the concentration of active compound in a pharmaceutical composition can be determined by absorption, inactivation and excretion rates of the drug and other factors known to those skilled in the art.
  • the dosage may vary depending on the severity of the symptom/disease.
  • the dosage and administration regimen for a specific patient can be adjusted according to the professional judgment of the administration supervisor in comprehensive consideration of the patient's severity of symptoms/disease, necessity, age, reactivity to drugs, etc., and the concentrations suggested in the present invention
  • the ranges are exemplary only and are not intended to limit the embodiments of the claimed compositions thereto.
  • the active ingredient may be administered once, or smaller doses may be administered in several divided doses.
  • compound 34 (500 mg, 2.06 mmol) was diluted with acetic anhydride (5 mL), sodium acetate (169 mg, 2.06 mmol) was added at 0 °C under a nitrogen atmosphere, and the mixture was heated to 80 °C and stirred for 3 hours.
  • the reaction solution was diluted with ethyl acetate (20 mL) and washed with distilled water (20 mL). The washed organic layer was dried over anhydrous sodium sulfate, filtered, and concentrated under reduced pressure to obtain compound 35 (400 mg, 86%).
  • compound 39 (200 mg, 0.74 mmol) was diluted with acetic anhydride (4 mL), sodium acetate (60 mg, 0.74 mmol) was added at 0 °C under a nitrogen atmosphere, and the mixture was heated to 80 °C and stirred for 5 hours.
  • the reaction solution was diluted with ethyl acetate (20 mL) and washed with distilled water (20 mL). The washed organic layer was dried over anhydrous sodium sulfate, filtered, and concentrated under reduced pressure to obtain compound 40 (150 mg, 80%).
  • Colistin derivatives of Table 2 below and endolysine or derivatives thereof (S24-CaaX, PA145-CaaX, CHT1-CaaX , CHT2-CaaX, CHT3-CaaX, LZM2-CaaX, LZM3-CaaX, cpA-PA145-CaaX, GN425-CaaX, GN486-CaaX, ABD-PA145-CaaX, ABD-PA145-CaaX (without thrombin cleavage site), ABD -GN425chimera-CaaX, ABD-A0A078-CaaX, PA145-ABD-CaaX, PA145-ABD(Y22S)-CaaX, PA145-ABD(T31A)-CaaX, ABD-PA145-C-CaaX, G7LPETGGG) at pH 6.5 to 7.5 Reacted under the conditions of Table
  • the compound was prepared and used by dissolving it in water at a concentration of 10 mM. 90.42 ⁇ L of 20 mM sodium phosphate pH 6.5 buffer, 11.1 ⁇ L of compound 10 mM solution, 2.22 ⁇ L of 10 mM tris (2-chloroethyl) phosphate (TCEP) solution, and 268.48 ⁇ L of 82.7 ⁇ M endolysin stock solution ( The final concentrations were 300 ⁇ M of compound, 60 ⁇ M of TCEP, and 60 ⁇ M of Endolysin). The reaction was initiated for 2 hours in a shaker at 600 rpm at 30 °C.
  • reaction solution In order to remove unreacted compounds from the substance, put the reaction solution into a 3.5 kDa dialysis tube with molecular weight cutoff (MWCO), seal it, and put it in 200 mL of 20 mM sodium phosphate pH 6.5 buffer solution at 4 ° C. Dialysis was performed twice for 2 hours each. The dialysis-completed sample was confirmed for purity through HPLC analysis.
  • MWCO molecular weight cutoff
  • LCB14-0606 was prepared by the method described in Korean Patent Publication No. 10-2014-0035393.
  • Prenylated endolysine PA145-CaaX-PR was prepared by reacting at 30 ° C. for 16 hours by preparing a reaction mixture.
  • the reaction mixture was a buffer solution (50 mM Tris-HCl (pH 7.4), 5 mM MgCl) containing 24 ⁇ M PA145-CaaX, 200 nM FTase (Calbiochem #344145) and 0.144 mM LCB14-0606 (in house, US2012/0308584).
  • the prenylated endolysin was put into a molecular weight cutoff (MWCO) 3.5 kDa dialysis tube, sealed, and put into 200 mL of 20 mM sodium phosphate pH 6.5 buffer solution for 2 hours at 4 ° C. Each was decontaminated by dialysis twice.
  • MWCO molecular weight cutoff
  • the oxime bond generation reaction mixture between prenylated endolysin (PA145-CaaX-PR) and linker-colistin (Compound 33) was prepared in 100 mM Na-acetate buffer pH 5.2, 20 ⁇ M prenylated endolysine, 100 ⁇ M It was prepared by mixing a linker-drug (in house, Example compound 33) and 900 mM m-phenylenediamine, and stirred at 30° C. at 600 rpm.
  • reaction solution After 24 hours of reaction, put the reaction solution into a 3.5 kDa dialysis tube with a molecular weight cutoff (MWCO), seal it, and put it in 200 mL of 20 mM sodium phosphate pH 6.5 buffer solution and proceed with dialysis twice for 2 hours at 4 °C temperature. Thus, an excess of low molecular weight compounds was removed.
  • MWCO molecular weight cutoff
  • PDC31 contains 145.6 ⁇ L of 30 uM endoleucine (ABD-PA145 G7LPETGGG) stock solution, 8.7 ⁇ L of 2.5 mM Compound 50 solution, 58.7 ⁇ L of 37.4 uM Sortase A (Elpis Biotech) solution, 125 mM Hepes (HPEPS) 174 ⁇ L of buffer solution (50 mM HEPES, 750 mM NaCl, 25 mM CaCl 2 , pH 8.0) and 483 ⁇ L of distilled water were mixed (final concentration: 25 ⁇ M compound, 2.5 ⁇ M saltase A, 5 ⁇ M endolysin) ) was prepared.
  • buffer solution 50 mM HEPES, 750 mM NaCl, 25 mM CaCl 2 , pH 8.0
  • 483 ⁇ L of distilled water were mixed (final concentration: 25 ⁇ M compound, 2.5 ⁇ M saltase A, 5 ⁇ M endolysin)
  • the reaction was initiated for 2 hours in a shaking shaker at 600 rpm at room temperature.
  • the reaction solution was put into a 3.5 kDa dialysis tube with molecular weight cutoff (MWCO), sealed, and then added to 200 mL of 20 mM sodium phosphate pH 7.5 buffer solution at 4 ° C. Dialysis was performed twice for 2 hours each. The dialysis-completed sample was confirmed for purity through HPLC analysis.
  • MWCO molecular weight cutoff
  • Colistin derivative-endolysin conjugate manufacturing list conjugate endolysin colistin derivatives PDC1 S24-CaaX compound 8 PDC2 S24-CaaX compound 15 PDC3 S24-CaaX compound 16 PDC4 S24-CaaX compound 38 PDC5 S24-CaaX compound 43 PDC6 S24-CaaX compound 22 PDC7 S24-CaaX compound 25 PDC8 PA145-CaaX compound 22 PDC9 PA145-CaaX compound 25 PDC10 PA145-CaaX compound 8 PDC11 PA145-CaaX compound 14 PDC12 PA145-CaaX compound 20 PDC13 PA145-CaaX-PR compound 33 PDC14 GN486-CaaX compound 8 PDC15 GN486-CaaX compound 14 PDC16 GN486-CaaX compound 20 PDC17 CHT1-CaaX compound 20 PDC18 CHT2-CaaX compound 20 PDC19
  • the minimum inhibitory concentration (MIC) was confirmed using CAA medium (casamino acid 5 g/L, dipotassium hydrogen phosphate 5.2 mM, magnesium sulfate 1 mM) instead of Mueller Hinton medium.
  • Colistin derivatives Compound 22, Compound 25, and Compound 8 were prepared to find the optimal spacer length, and it was confirmed that they were most active when they had a length of about C11.
  • the colistin derivative Compound 14 has a length similar to that of Compound 8, but was prepared to investigate the effect of changing the spacer to PEG6 instead of alkyl, but showed a decrease in activity in K. pneumoniae and A. baumannii .
  • Colistin derivatives Compound 20, Compound 38, and Compound 43 were prepared to determine the optimal spacer length with diaminobutyric acid added, and among them, Compound 20 exhibited the best activity.
  • Colistin derivatives Compound 33 and Compound 50 were prepared to investigate the coupling using an oxime bond and Sortase A, rather than a maleimide-thiol bond. Compared to Compound 20, Compound 33 was 2 to 4 times more active, and Compound 50 showed a difference in activity of less than 2 times.
  • Conjugates using compound 8 and compound 14 have improved antibacterial activity by at least 4 times to a maximum of 8 times compared to colistin derivatives, and at least 2 times to a maximum of 8 times compared to endolysin.
  • the activity of the stomach is enhanced.
  • Conjugates using Compound 20 are at least 1-fold higher than Compound 20.
  • PDC3 the activity increased up to 106 times (in the case of PDC24), and the activity of the conjugate compared to endolysin increased from a minimum of 4 times to a maximum of 64 times.
  • the conjugate using compound 33 showed a slight difference in the level of increasing or decreasing the antibacterial activity by about 2 times compared to the compound, so no significant improvement effect could be confirmed. In comparison, it was confirmed that the antibacterial activity of endolysin increased by the introduction of the colistin derivative, as the antibacterial activity was increased from a minimum of 4 times to a maximum of 8 times.
  • Conjugates using Compound 38 and Compound 43 showed an increase in activity of at least 67 to a maximum of 536 times and a minimum of 33 to a maximum of 536 times compared to the compound, respectively, and a minimum of 34 to a maximum of endolysin.
  • the conjugate using compound 50 showed an increase in activity of 138-fold or a minimum of 34-fold and a maximum of 69-fold.
  • the conjugate using compound 50 showed an 8-fold increase in activity compared to the compound and a 17-fold increase in activity compared to endolysin. Therefore, the rest of the conjugates, except for the case using Compound 22, exhibited higher antibacterial activity than the colistin derivative and endolysin used in the manufacture of the conjugate, so that the colistin derivative-endolysin conjugate exhibited superior antibacterial activity compared to the treatment of each component alone. confirmed to have.
  • Collistin which has a mechanism of acting on the outer membrane of Gram-negative bacteria, can increase the ability to kill strains by increasing the permeability of endolysin, which has low outer membrane permeability.
  • the time-dependent strain killing ability of the colistin derivative and endolysin combined treatment and the colistin derivative-endolysin conjugate was compared.
  • the viable cell count of P. aeruginosa PAO1 cultured in CAA media was treated with a final 0.5 ⁇ M colistin derivative, endolysin, and a colistin derivative-endolysin conjugate at a final condition of 1.0 x 10 6 CFU/mL, At 1, 2, 4, 6, and 24 hours after treatment, 10 ⁇ L of the bacterial solution was spread on a Mueller Hinton agar plate.
  • the colistin derivative-endolysin conjugate killed bacteria at a level below the detection limit (2 Log 10 ) within 2 hours, and viable bacteria were not detected even 24 hours after the substance treatment.
  • the conjugate showed a more excellent ability to inhibit bacterial growth.
  • Cytox-Green fluorescence measurement was performed. Cytox-Green is a DNA staining reagent that does not pass through the lipid membrane. When the outer membrane of Gram-negative bacteria is damaged, it enters the lipid membrane and binds to the bacterial DNA to produce fluorescence. Therefore, the permeability of the outer membrane of Gram-negative bacteria can be confirmed by treating the colistin derivative-endolysin conjugate and measuring fluorescence. In this experiment, Acinetobacter baumannii ATCC 19606 and P.
  • HBSS Hank's Balanced Salt Solution
  • 50 ⁇ L of bacterial solution was mixed with 25 ⁇ L of 8 ⁇ M Cytox-Green, 25 ⁇ L of 8 ⁇ M colistin derivative-endolysin conjugate solution or colistin solution, and fluorescence (Envision 2104 Multilabel Reader, Envision 2104 Multilabel Reader, Ex 485 nm, Em 535 nm) were measured.
  • a negative control group (NC) was performed by adding buffer instead of antibiotics. As shown in FIGS.
  • the present invention relates to a novel antibiotic and its use, and can be usefully used in the field of medicine and pharmacy for the treatment of bacterial infections.

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Abstract

본 발명은 신규 항생제 및 이의 용도에 관한 것으로, 상세하게는 폴리믹신(Polymyxin) 또는 이의 유도체; 및 엔도라이신 또는 이의 변이체가 연결된 형태의 신규 항생제 및 이를 포함하는 약학적 조성물에 관한 것이다.

Description

신규 항생제 및 이의 용도
본 발명은 신규 항생제 및 이의 용도에 관한 것으로, 보다 상세하게는 엔도라이신을 포함하는 신규 항생제에 관한 것이다.
박테리오파지(bacteriophage)는 박테리아를 숙주세포로 하는 바이러스를 통칭하는 용어로, ssRNA, dsRNS, ssDNA 등의 유전물질과 단백질 캡시드로 구성되어 있다. 박테리오파지의 용혈과정에서 세포벽을 분해하기 위한 효소인 엔도라이신(Endolysin)이 분비되는데, 엔도라이신은 암호화된 펩티도글리칸 가수분해효소에 해당한다. 박테리오파지의 용혈과정은 글리코시드 결합, 펩타이드 결합 또는 아미드 결합에 의해 펩티도글리칸을 가수분해한 후 삼투압에 의해 용해되는 과정을 거쳐 용혈된다.
엔도라이신은 세균의 세포벽을 파괴하는 기전에 기초하여, 항생제로써 연구가 진행되고 있다. 엔도라이신은 세포벽 내의 펩티도글리칸(peptidoglycan)의 특정 부위를 절단할 수 있고, 작용기의 종류에 따라 절단가능한 부위가 달라질 수 있다고 알려져 있다. 또한, 엔도라이신은 일반적으로 효소적 활성을 나타내는 N-말단 부위, 세포벽에 결합하는 C-말단 부위로 구분될 수 있는데, 이러한 구조 및 기능상 특징에 의해 종 특이성을 가질 수 있다. 뿐만 아니라, 엔도라이신은 자연 발생 물질로 항생제에 내성을 가진 박테리아에 대하여 항생 활성을 가질 수 있다. 그러나 엔도라이신의 경우 세포벽을 파괴하는 방식에 의해 항생 활성을 나타내므로, 세포벽이 외부에 위치하여 외부에 노출되어 있는 형태인 그람 양성균(Gram-positive bacteria)과 세포벽이 외막 안쪽에 위치하는 그람 음성균(Gram-negative bacteria)에 대하여는 효과면에서 차이를 나타낸다. Fischetti 등은 A군 연쇄구균(Sterptococci)에 대한 박테리오파지 C1 엔도라이신의 치료학적 잠재성을 확인한바 있으며, 엔도라이신은 특히 그람 양성 세균에 의한 세균 감염 조절제로 주로 연구되어 왔다.
그람 음성균은 크리스탈 바이올렛(Crystal violet) 용액 및 아이오딘 용액을 통해 염색하는 방법인 그람염색을 통해 염색할 때, 크리스탈 바이올렛의 색을 유지하지 못하는 박테리아 그룹을 의미한다. 그람 음성균은 펩티도글리칸으로 이루어진 세포벽이 세포질막과 외막 사이에 위치된 것을 특징으로 하며, 이러한 특성에 의해 거의 모든 생활 환경에서 살 수 있는 것으로 알려져 있다. 그람 음성균은 BV1, BV2 및 BV4로 분류될 수 있고, 그람 음성균의 예로 Helicobacter pylori, Legionella pneumophila, Neisseria meningitidis, Neisseria gonorrhoeae, Haemophilus influenzae 등이존재한다. 그람 음성균은 외막 구조를 가지기 때문에 리소자임과 페니실린에 내성이 있고, 순환계에 들어가면 LPS(lipopolysaccharide)를 형성하여 독성 반응을 일으킬 수 있다는 특징이 있다.
그람 음성균은 세포벽 구조가 그람 양성균과는 차이를 가지므로 항생제에 대한 반응이 다르며, 이에 그람 음성균에 대하여는 별도의 항생제가 요구된다. 특히, 그람 음성균은 3가지 계열 이상의 항생제에 내성을 보이는 다제내성균이 다수이고, 내성에 의해 항생제 치료가 어려우며, 중증 감염 환자의 치료에 심각한 악영향을 미치고 있다. 다제내성균의 경우 내성 기전도 복잡하여 이를 치료하기 위한 항생제의 개발이 요구된다. 그람 음성균 항생제를 위한 연구가 1970년대 이후로 꾸준히 진행되었으나, 아직까지 안전하면서도 효과적인 그람 음성균 치료제가 개발되지 못한 실정이다. 현재 주로 사용되는 그람 음성균 항생제는 도리페넴(Doripenem), 이미페넴(Imipenem), 메로페넴(Meropenem) 등의 카바페넴(Carbapenem) 계열 항생제, 아미카신(Amikacin), 젠타마이신(Gentamicin) 등의 아미노글리코사이드(Aminoglycoside) 계열 등이 존재한다.
엔도라이신을 통한 항생제와 관련하여, Bacillus subtilis에 대한 효과(Fukushima T 외 2명, 2007. Mol. Genet. Genomics 278: 371-383)를 포함하여 Streptococcus pneumoniae, Lactobacillus fermentum 등의 다수의 박테리아에 대한 효과가 연구진행된 바 있다. 또한, 킬레이트제, 구조적 변형 등을 통해 그람 음성균에 대한 활성을 나타내도록 하는 연구결과도 발표된 바 있다(Lu kacik P 외 3명. 2013. Virulence 4: 90-91). 관련 특허로는 대한민국공개특허 제10-2020-0012844호에서 동물체의 박테리아성 감염을 치료하기 위하여 구형 그람 음성 엔도라이신의 일부를 포함하는 폴리펩티드가 공개된 바 있고, 미국등록특허 제10,829,749호에서 Staphylococcus 세포를 표적으로 하는 폴리펩티드가 공개된 바 있다.
폴리믹신(Polymyxin)은 디아미노부티르산(di-amino butyric acid, Dab)과 친유성꼬리에서 양으로 하전된 5개의 아민 잔기가 존재하는 것을 특징으로 하는 양이온성 사이클릭 데카펩티드의 한 종류이다. 폴리믹신은 1950년대 처음 임상 시험에 사용된바 있으나, 독성(특히, 신장독성)에 대한 결과가 알려서 사용이 제한되었다. 다만, 지난 10년간 다제내성 그람음성균에 의한 유병률의 증가로 폴리믹신을 사용하는 것에 대한 연구가 새로이 진행되고 있다.
폴리믹신의 작용 방식은 완전하게 알려진 것은 아니나, 그람 음성균에서 외막의 음전하 지질 다당류(lipopolysaccharide)에 결합하여 파괴하여 주변 세포질 공간으로 약물이 전달될 수 있도록 하는 메커니즘은 알려져 있다. 다만, 치료용량을 투입하기 위해서는 독성 문제를 해결할 필요가 있으며, 이를 해결하기 위하여 폴리믹신 유도체를 합성하는 방식 등으로 해결하려는 시도가 이루어지고 있다.
이와 관련하여, 아스트라제네카(AstraZeneca)의 폴리믹신 B 노나펩티드(PMBN)의 생체 내 연구에 의해 독성 감소가 확인된바 있고, 노던 앤티바이오틱스(Northern Antibiotics)는 양전하 수를 줄이는 방식에 의해 독성 감소를 위한 노력이 시도되고 있으며, 큐비스트 파마슈티컬즈(Cubist Pharmaceuticals)는 폴리믹신의 친유성 꼬리를 아릴 우레아(aryl urea)로 대체함에 따라 독성 감소를 시도하는 등 다양한 연구가 진행되고 있다. 다만, 그러한 노력에도 불구하고 독성과 치료효과를 모두 만족하는 약물이 요구되고 있다.
엔도라이신은 단백질이라는 특성상 불안정하여 일반적인 외부 환경에서 작동하기 어려워 pH, 염 농도 등의 특정한 조건을 요구한다는 한계가 있으며, 그에 따른 세포벽 분해 활성의 정도도 현저한 차이를 나타낸다는 안정성의 문제를 가지고 있다. 폴리믹신은 신장 독성이 치명적이라는 문제가 있다. 또한, 연구가 진행되고 있음에도 불구하고, 그람 음성균은 높은 내성을 가진다는 점, 항생제의 안정성이 떨어지는 문제가 있다는 점 등의 문제가 있어, 이러한 문제들을 해결할 수 있는 새로운 치료제가 요구되고 있다.
본 발명의 목적은 신규 항생제 및 이의 용도를 제공하고자 하는 것이며, 상세하게는 그람 음성균에 대해 효과적인 항균 효과를 갖는 항생제를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 신규 항생제를 포함하는 약학적 조성물을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 본 발명은 하기 일반식 I로 표시되는 항생제, 이의 약학적으로 허용되는 염 또는 용매화물을 제공한다.
[일반식 I]
(D - Linker)a - (E)n
상기 식에서,
D는 폴리믹신(Polymyxin) 또는 이의 유도체이고;
Linker는 링커이며;
E는 엔도라이신(Endolysin) 또는 이의 변이체이며,
a는 1 내지 5의 정수이며, n은 1 내지 3의 정수이고,
여기에서 a 또는 n 이 2 이상의 정수인 경우, D, Linker 및 E는 각각 서로 상이한 것일 수 있다.
본 발명은 신규 항생제 및 이의 용도에 관한 것으로서, 세균 감염의 예방 또는 치료에 유효성을 나타낸다.
또한, 본 발명에 따른 항생제는 폴리믹신 또는 이의 유도체와 엔도라이신 또는 이의 변이체가 결합된 형태의 항생제를 제공함으로써, 그람 음성균에 대해 효과적인 항균 효과를 나타낼 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 단백질 항생제를 나타낸 도이다.
도 2 내지 도 4는 본 발명의 일 실시양태에 따른 신규 항생제, 엔도라이신 단독, 링커-약물 단독, 및 엔도라이신과 링커-약물 혼합(1:1)의 타임킬 분석 결과를 나타낸 도이다.
도 5 내지 도 6은 본 발명의 일 실시양태에 따른 신규 항생제, 엔도라이신 단독 및 콜리스틴 단독의 세포막 투과 분석 결과를 나타낸 도이다.
본 발명은 특정 서열의 엔도라이신 변이체 및 특정 구조의 폴리믹신 유도체의 결합에 의한 항생제, 이의 약학적으로 허용되는 염 또는 용매화물에 관한 것이다.
이하 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시형태를 들어 상세히 설명한다. 본 발명의 실시형태는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것으로, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로 한정되는 것은 아니다.
본 발명에서 달리 정의하지 않는 한, 본 발명에서 사용된 과학 및 기술적 용어는 본 기술분야의 당업자가 통상적으로 이해하는 대로의 의미를 가진다. 나아가 문맥상 특별히 요구되지 않는다면, 단수는 복수를 포함하고, 복수는 단수를 포함한다.
본 발명의 명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 발명은 하기 일반식 I로 표시되는 항생제, 이의 약학적으로 허용되는 염 또는 용매화물에 관한 것이다.
[일반식 I]
(D - Linker)a - (E)n
상기 식에서,
D는 폴리믹신(Polymyxin) 또는 이의 유도체이고;
Linker는 링커이며;
E는 엔도라이신(Endolysin) 또는 이의 변이체이며,
a는 1 내지 5의 정수이며, n은 1 내지 3의 정수이고,
여기에서 a 또는 n 이 2 이상의 정수인 경우, D, Linker 및 E는 각각 서로 상이한 것일 수 있다.
본 발명에서, 폴리믹신(Polymyxin), 엔도라이신(Endolysin) 또는 이의 유도체, 변이체는 각각 결합되지 않은 형태의 화합물을 지칭할 수 있다. 또한, 폴리믹신(Polymyxin), 엔도라이신(Endolysin)은 항생제를 형성하는 과정에서 일부가 탈락되거나 변형될 수 있고, 상기 D, Linker 및 E는 각각 공유결합에 의해 결합된 전체로써 항생제를 나타낸다.
본 발명에서, 폴리믹신(Polymyxin)은 제1 세포벽, 예를 들어 세균의 외막(outer membrane)을 분해시키거나 또는 투과할 수 있고, 엔도라이신(Endolysin)은 제2 세포벽, 예를 들어 세균의 펩티도글리칸 층(peptidoglycan layer)을 분해시킬 수 있다.
여기에서, 폴리믹신(Polymyxin), 엔도라이신(Endolysin) 또는 이의 유도체, 변이체는 각각 세포 결합 도메인을 포함할 수 있다. 상기 세포 결합 도메인은 특정 서열 또는 특정 구조를 포함하여 세포벽 결합 특성을 보유하는 것을 의미한다.
본 발명에서, 상기 D는 세균의 외부막(outer membrane)을 표적으로 하거나, 또는 세균의 외부막을 투과할 수 있다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 a는 1 내지 3의 정수이다. 본 발명의 일 양태에서, 상기 a는 1이다.
구체적인 본 발명의 일 양태에서, 상기 a가 2 이상의 정수인 경우, 엔도라이신의 서로 다른 부위에 결합할 수 있다. 또한, 상기 a가 2 이상의 정수인 경우, D 및 Linker는 각각 상이할 수 있고, 독립적으로 선택된다.
상기 a가 2 이상의 정수인 경우, D-Linker는 엔도라이신의 서로 다른 부위에 각각 결합할 수 있고, 예를 들어, a가 2 인 경우 상기 일반식 I로 표시되는 항생제는
Figure PCTKR2022011886-appb-img-000001
와 같은 형태로 존재할 수 있고 여기에서 각각의 Linker는 엔도라이신의 다른 부위에 결합할 수 있다. 또한, 상기 일반식 I에서 a가 3인 경우
Figure PCTKR2022011886-appb-img-000002
, a가 4인 경우
Figure PCTKR2022011886-appb-img-000003
의 형태로 존재할 수 있고, 각각의 Linker는 엔도라이신의 다른 부위에 결합할 수 있다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 n은 1이다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 D는 폴리믹신 B(Polymyxin B), 디아실콜리스틴(Deacylcolistin), 콜리스틴(Colistin), 테트라리신(Tetralysin), 펜타리신(Pentalysine), 폴리믹신 B 헵타펩티드(Polymyxin B heptapeptide), 폴리믹신 B 옥타펩티드(Polymyxin B octapeptide), 폴리믹신 B 노나펩티드(Polymyxin B nonapeptide), 폴리믹신 B 데카펩티드(Polymyxin B decapeptide), 폴리믹신 B 운데카펩티드(Polymyxin B undecapeptide), 폴리믹신 B 도데카펩티드(Polymyxin B dondecapeptide), 콜리스틴 헵타펩티드(Colistin heptapeptide), 콜리스틴 옥타펩티드(Colistin octapeptide), 콜리스틴 노나펩티드(Colistin nonapeptide), 콜리스틴 데카펩티드(Colistin decapeptide), 콜리스틴 운데카펩티드(Colistin undecapeptide), 콜리스틴 도데카펩티드(Colistin dondecapeptide) 및 이의 유도체로 구성된 군으로부터 선택된 1종이다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 D는 폴리믹신 B 헵타펩티드, 폴리믹신 B 옥타펩티드, 폴리믹신 B 노나펩티드, 폴리믹신 B 데카펩티드, 폴리믹신 B 운데카펩티드, 폴리믹신 B 도데카펩티드, 콜리스틴 헵타펩티드, 콜리스틴 옥타펩티드, 콜리스틴 노나펩티드, 콜리스틴 데카펩티드, 콜리스틴 운데카펩티드 및 콜리스틴 도데카펩티드로 구성된 군으로부터 선택된 1종이다.
여기에서, 상기 헵타펩티드, 옥타펩티드, 노나펩티드, 데카펩티드, 운데카펩티드 및 도데카펩티드는 폴리믹신 B 또는 콜리스틴을 구성하는 펩티드를 의미하는 것으로, 사이클 구조 및 사이클 구조 외부로 연결된 하나 이상의 펩티드를 포함한다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 D는 폴리믹신 B, 콜리스틴 또는 이의 유도체를 포함한다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 D는 콜리스틴 또는 이의 유도체를 포함한다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 D는 지방산 체인(fatty acid chain)이 제거된 콜리스틴 유도체이다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 D는 콜리스틴 헵타펩티드, 콜리스틴 옥타펩티드, 콜리스틴 노나펩티드 또는 콜리스틴 데카펩티드이다.
본 발명에서, 엔도라이신(Endolysin)은 통상의 기술자에게 일반적으로 인식되는 물질을 의미하며, 표적 결합을 통해 세포벽의 펩티도글리칸을 가수분해 또는 비가수분해할 수 있는 모든 종류의 물질을 포함한다. 예를 들어, 엔도라이신은 용해성 트랜스글리코실라제(lytic transglycosylases), 뮤라미다제(muramidase), 엔도펩티다아제(endopeptidase), 아미다아제(amidase) 등을 포함하고, 펩티도글리칸의 내부, 층 및 외부 모두에서 결합을 절단할 수 있는 모든 종류의 물질을 포함한다.
또한, 본 발명은 엔도라이신 및/또는 엔도라이신 변이체를 포함한다. 본 발명에서 엔도라이신 또는 엔도라이신 변이체는 자연적으로 발생하거나, 특이적으로 분절되거나, 변형된 형태를 포함한다.
본 발명의 엔도라이신 및/또는 엔도라이신 변이체는 예를 들어, ABgp46, LysAB2, PlyF307, PlyE146, PlyAB1, PlyPa103, PlyPa91, ABgp46, Ply6A3, KZ144, LysPA26, KP26, EL188, EndoT5, GN121, CF370 등을 포함한다.
본 발명에서, 엔도라이신 및/또는 엔도라이신 변이체는 하기 숙주로부터 유래된 것일 수 있다:
앱시엘라(Absiella sp.), 아크로모박터 파지(Achromobacter phage), 아시디사르시나 폴리모르파(Acidisarcina polymorpha), 아시디티오바실러스 파지(Acidithiobacillus phage), 아시도보랙스 파지(Acidovorax phage), 아시네토박터 베레지니에(Acinetobacter bereziniae), 아시네토박터 파지(Acinetobacter phage), 아시네토박터 프라젠시스(Acinetobacter pragensis), 아시네토박터 솔리(Acinetobacter soli), 액티노바실러스 델피니콜라(Actinobacillus delphinicola), 액티노바실러스 포르시누스(Actinobacillus porcinus), 액티노바실러스 세미니스(Actinobacillus seminis), 액티노마이세스 석시니시루미니스(Actinomyces succiniciruminis), 액티노플레인스(Actinoplanes sp.), 에어로모나스 파지(Aeromonas phage), 에어로모나스 바이러스(Aeromonas virus), 아그로박테리움 파지(Agrobacterium phage), 아커만시아 무시니필라(Akkermansia muciniphila), 알리시클리필루스 데니트리피칸스(Alicycliphilus denitrificans), 알칼리필루스 메탈리레디겐스(Alkaliphilus metalliredigens), 알파프로테오박테리아 파지(Alphaproteobacteria phage), 아나바에나(Anabaena sp.), 아나바에놉시스 서큘라리스(Anabaenopsis circularis), 아파노캅사 펠드만니(Aphanocapsa feldmannii), 아르세노포누스 나소니에(Arsenophonus nasoniae), 아르트로박터 파지(Arthrobacter phage), 오레이모나스(Aureimonas sp.), 바실러스 아밀로리퀘파시엔스 파지(Bacillus amyloliquefaciens 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sp.), 부르크홀데리아 바이러스(Burkholderia virus), 칼로트릭스(Calothrix sp.), 캄필로박터 제주니(Campylobacter jejuni), 캄필로박터 파지(Campylobacter phage), 칸디다투스 아큐물리박터 포스파티스(Candidatus Accumulibacter phosphatis), 칸디다투스 에르위니아 다시콜라(Candidatus Erwinia dacicola), 칸디다투스 해밀토넬라 데펜사(Candidatus Hamiltonella defensa), 칸디다투스 모란박테리아 박테리움(Candidatus Moranbacteria bacterium), 칸디다투스 노무라박테리아 박테리움(Candidatus Nomurabacteria bacterium), 칸디다투스 사카리박테리아 박테리움(Candidatus Saccharibacteria bacterium), 카르노박테리움 말타로마티쿰(Carnobacterium maltaromaticum), 카우도바이랄레스(Caudovirales sp.), 카울로박터 파지(Caulobacter phage), 카울로박터(Caulobacter sp.), 카울로박터 바이러스(Caulobacter virus), 세데세아 네테리(Cedecea neteri), 셀룰로모나스 카르보니스(Cellulomonas carbonis), 셀룰로모나스 피미(Cellulomonas fimi), 셀룰로모나스 플라비제나(Cellulomonas flavigena), 셀룰로모나스 길부스(Cellulomonas gilvus), 셀룰로모나스 솔리(Cellulomonas soli), 셀룰로파가 알기콜라(Cellulophaga algicola), 셀룰로파가 리티카(Cellulophaga lytica), 셀룰로실리티쿰 렌토셀룸(Cellulosilyticum lentocellum), 셀룰로시마이크로비움(Cellulosimicrobium sp.), 취마에리박터 아루피(Chimaeribacter arupi), 취마에리박터 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oxydans), 마이크로박테리움 파지(Microbacterium phage), 마이크로박테리움(Microbacterium sp.), 마이크로비스포라(Microbispora sp.), 마이크로비리다에(Microviridae sp.), 모락셀라(Moraxella), 모르가넬라 파지(Morganella phage), 미코박테리움 파지(Mycobacterium phage), 미코박테리움(Mycobacterium sp.), 미코박테로이데스(Mycobacteroides sp.), 미콜리시박테리움 아이키엔스(Mycolicibacterium aichiense), 미콜리시박테리움 브리스바넨스(Mycolicibacterium brisbanense), 미콜리시박테리움 카나리아센스(Mycolicibacterium canariasense), 미콜리시박테리움 치타에(Mycolicibacterium chitae), 미콜리시박테리움 세네갈렌스(Mycolicibacterium senegalense), 미콜리시박테리움 스메그마티스(Mycolicibacterium smegmatis), 미오비리다에(Myoviridae sp.), 네이세리아(Neisseria sp.), 니사박터(Nissabacter sp.), 노카르디아(Nocardia sp.), 노카르디아 테르페니카(Nocardia terpenica), 노카르디오데스(Nocardioides sp.), 노둘라리아 파지(Nodularia phage), 노스톡(Nostoc sp.), 노보스핑고비움 니트로제니피겐스(Novosphingobium nitrogenifigens), 오세아노스피릴라세아 박테리움(Oceanospirillaceae bacterium), 오크로박트룸 파지(Ochrobactrum phage), 오크로박트룸 솔리(Ochrobactrum soli), 오실리박터(Oscillibacter sp.), 파에니바실루스(Paenibacillus sp.), 판테오아 파지(Panteoa phage), 판토에아 코페이필라(Pantoea 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frederiksbergensis), 수도모나스 오리엔탈리스(Pseudomonas orientalis), 수도모나스 파지(Pseudomonas phage), 수도모나스(Pseudomonas sp.), 수도모나스 신잔타(Pseudomonas synxantha), 수도모나스 바이러스(Pseudomonas virus), 사이크로바실러스 파지(Psychrobacillus phage), 사이크로박터 니비마리스(Psychrobacter nivimaris), 사이크로박터 파지(Psychrobacter phage), 사이크로박터(Psychrobacter sp.), 사이크로모나스(Psychromonas sp.), 라넬라(Rahnella sp.), 랄스토니아 파지(Ralstonia phage), 랄스토니아(Ralstonia sp.), 라오울텔라 파지(Raoultella phage), 리조비움 파지(Rhizobium phage), 로도박터 파지(Rhodobacter phage), 로도박테라세아 박테리움(Rhodobacteraceae bacterium), 로도코커스 애테리보란스(Rhodococcus aetherivorans), 로도코커스 엔클렌시스(Rhodococcus enclensis), 로도코커스(Rhodococcus sp.), 로도피렐룰라(Rhodopirellula sp.), 로즈부리아 파지(Roseburia phage), 로세오박터 파지(Roseobacter phage), 룩시엘라 실바에(Rouxiella silvae), 루미노코카세아 박테리움(Ruminococcaceae bacterium), 루미노코커스 비시르쿨란스(Ruminococcus bicirculans), 루미노코커스 그나부스(Ruminococcus gnavus), 루미노코커스(Ruminococcus sp.), 루테니박테리움 락타티포르만스(Ruthenibacterium lactatiformans), 살모넬라 아고나(Salmonella agona), 살모넬라 아나툼(Salmonella anatum), 살모넬라 베르타(Salmonella berta), 살모넬라 본고리(Salmonella bongori), 살모넬라 콜레라에수이스(Salmonella choleraesuis), 살모넬라 데르비(Salmonella derby), 살모넬라 디아리조나(Salmonella diarizonae), 살모넬라 두블린(Salmonella dublin), 살모넬라 엔테리카(Salmonella enterica), 살모넬라 엔테리카 서브종(Salmonella enterica subsp.), 살모넬라 엔테리티디스(Salmonella enteritidis), 살모넬라 하다르(Salmonella hadar), 살모넬라 호우테나(Salmonella houtenae), 살모넬라 인판티스(Salmonella infantis), 살모넬라 몬테비데오(Salmonella montevideo), 살모넬라 무엔첸(Salmonella muenchen), 살모넬라 무엔스터(Salmonella muenster), 살모넬라 뉴포트(Salmonella newport), 살모넬라 오라니엔베르그(Salmonella oranienberg), 살모넬라 오르도네즈(Salmonella ordonez), 살모넬라 파라티피 A(Salmonella paratyphi A), 살모넬라 파지(Salmonella phage), 살모넬라 포츠담(Salmonella potsdam), 살모넬라(Salmonella sp.), 살모넬라 톰슨(Salmonella thompson), 살모넬라 타이피(Salmonella typhi), 살모넬라 타이피무리움(Salmonella typhimurium), 살모넬라 바이러스(Salmonella virus), 쉬알리아 투리센시스(Schaalia turicensis), 사이토네마(Scytonema sp.), 세라티아 폰티콜라(Serratia fonticola), 게라티아 마르세센스(Serratia marcescens), 세라티아 파지(Serratia phage), 세라티아 프로테아마쿨란스(Serratia proteamaculans), 세라티아(Serratia sp.), 쉬바넬라 발티카(Shewanella baltica), 쉬바넬라 할리파젠시스(Shewanella halifaxensis), 쉬바넬라 파지(Shewanella phage), 쉬바넬라(Shewanella sp.), 쉬겔라 보이디(Shigella boydii), 쉬겔라 디센테리아(Shigella dysenteriae), 쉬겔라 파지(Shigella phage), 쉬겔라 손네이(Shigella sonnei), 쉬겔라(Shigella sp.), 쉬겔라 바이러스(Shigella virus), 시노리조비움 파지(Sinorhizobium phage), 시포비리다에(Siphoviridae sp.), 스노드그라셀라 알비(Snodgrassella alvi), 스파에로스퍼몹시스(Sphaerospermopsis), 스파에로틸루스 파지(Sphaerotilus phage), 스핑고모나스(Sphingomonas sp.), 스핑고픽시스(Sphingopyxis sp.), 스피로케아테스 박테리움(Spirochaetes bacterium), 스포로사르시나 파지(Sporosarcina phage), 스타니에리아(Stanieria sp.), 스태필로코커스 파지(Staphylococcus phage), 스태필로코커스 바이러스(Staphylococcus virus), 스테노트로포모나스 말토필리아(Stenotrophomonas maltophilia), 스테노트로포모나스 파지(Stenotrophomonas phage), 스트렙토코커스 카니스(Streptococcus canis), 스트렙토코커스 디스갈락티아 서브종(Streptococcus dysgalactiae subsp.), 스트렙토코커스 페루스(Streptococcus ferus), 스트렙토코커스 갈로리티쿠스(Streptococcus gallolyticus), 스트렙토코커스 미티스(Streptococcus mitis), 스트렙토코커스 오랄리스(Streptococcus oralis), 스트렙토코커스 파지(Streptococcus phage), 스트렙토코커스 뉴모니아에(Streptococcus pneumoniae), 스트렙토코커스 수도포르시누스(Streptococcus pseudoporcinus), 스트렙토코커스 살리바리우스(Streptococcus salivarius), 스트렙토코커스(Streptococcus sp.), 스트렙토코커스 수이스(Streptococcus suis), 스트렙토코커스 써모필루스(Streptococcus thermophilus), 스트렙토코커스 트로글로디타에(Streptococcus troglodytae), 스트렙토코커스 베스티불라리스(Streptococcus vestibularis), 스트렙토모노스포라 알바(Streptomonospora alba), 스트렙토마이세스 알불루스(Streptomyces albulus), 스트렙토마이세스 펀지시디쿠스(Streptomyces fungicidicus), 스트렙토마이세스 길보스포레우스(Streptomyces gilvosporeus), 스트렙토마이세스 그리세오푸스쿠스(Streptomyces griseofuscus), 스트렙토마이세스 히그로스코피쿠스(Streptomyces hygroscopicus), 스트렙토마이세스 이라넨시스(Streptomyces iranensis), 스트렙토마이세스 라벤둘라(Streptomyces lavendulae), 스트렙토마이세스 노우르세이(Streptomyces noursei), 스트렙토마이세스 파지(Streptomyces phage), 스트렙토마이세스(Streptomyces sp.), 스트렙토마이세스 바이러스(Streptomyces virus), Stx 컨버팅 파지(Stx converting phage), Stx1 컨버팅 파지(Stx1 converting phage), Stx2 컨버팅 파지(Stx2 converting phage), 서브돌리그라눌룸(Subdoligranulum sp.), 설피토박터 파지(Sulfitobacter phage), 시네코코칼레스 박테리움(Synechococcales bacterium), 시네코코커스 파지(Synechococcus phage), 시네코코커스(Synechococcus sp.), 신트로파세티쿠스 쉰키(Syntrophaceticus schinkii), 신트로포박테라세아 박테리움(Syntrophobacteraceae bacterium), 써모비피다 할로토레란스(Thermobifida halotolerans), 써모비스포라 비스포라(Thermobispora bispora), 써모스 파지(Thermus phage), 써모스 바이러스(Thermus virus), 톨리포트릭스(Tolypothrix sp.), 트레포네마 브레나보렌스(Treponema brennaborense), 트레포네마 칼다리움(Treponema caldarium), 트레포네마 사카로필룸(Treponema saccharophilum), 트레포네마 석시니파시엔스(Treponema succinifaciens), 바리바쿨럼 캠브리엔스(Varibaculum cambriense), 비브리오 파지(Vibrio phage), 비브리오(Vibrio sp.), 비브리오 바이러스(Vibrio virus), 위크셀라 비로사(Weeksella virosa), 와이셀라 콘푸사(Weissella confusa), 와이셀라 코린시스(Weissella koreensis), 와이셀라 문티아시(Weissella muntiaci), 잔토모나스 오리자에(Xanthomonas oryzae), 잔토모나스 파지(Xanthomonas phage), 잔토모나스 바이러스(Xanthomonas virus), 제노랍두스 보비에니(Xenorhabdus bovienii), 자일렐라 파스티디오사(Xylella fastidiosa), 자일렐라 파지(Xylella phage), 자일렐라 타이와넨시스(Xylella taiwanensis), 예르시니아 베르코비에리(Yersinia bercovieri), 예르시니아 엔테로콜리티카(Yersinia enterocolitica), 예르시니아 엔토모파가(Yersinia entomophaga), 예르시니아 프레데릭세니(Yersinia frederiksenii), 예르시니아 인터미디아(Yersinia intermedia), 예르시니아 크리스텐세니(Yersinia kristensenii), 예르시니아 마실리엔시스(Yersinia massiliensis), 예르시니아 몰라레티(Yersinia mollaretii), 예르시니아 페카네니(Yersinia pekkanenii), 예르시니아 파지(Yersinia phage), 예르시니아 룩케리(Yersinia ruckeri), 예르시니아 바이러스(Yersinia virus), 예르시니아 와우테르시(Yersinia wautersii).
상기 숙주에서 특별한 제한이 없는 한 알려진 파지를 모두 포함하고, 상기 숙주로부터 유래된 엔도라이신의 구체적인 서열은 NCBI 단백질 데이터베이스 또는 UniProt 단백질 데이터베이스로부터 확인할 수 있다.
본 발명의 일 양태에서, 엔도라이신으로는 가드네렐라 spp.로부터 유래한 엔도라이신(PCT/GB2020/051137), 재조합 엔도라이신(PCT/EP2020/062645), 스태필로코커스 특이적 엔도라이신 폴리펩티드(US 10829749), 스태필로코커스 호미니스(Staphylococcus hominis) 파지로부터 유래한 엔도라이신(PCT/EP2020/059346), 내열성 엔도라이신(US 2020-0318090, KR 10-1200333), 종양성 박테리아 특이적 엔도라이신(US 2020-0291373), 클로스트리디움 포프린젠스(Clostridium perfringens) 특이적 엔도라이신(PCT/GB2020/050237, US 10544406, KR 10-2035283), Paenibacillus larvae 특이적 엔도라이신(PCT/IB2019/055164), 이중효소 키메릭 엔도라이신(US 2020-0140837), 황색포도상구균 특이적 엔도라이신(KR 10-2097127, KR 10-2097128, US 2019-0359962), 구형 그람-음성 엔도라이신(KR 10-2020-0012844), P. 아크네 파지 유래 엔도라이신(PCT/EP2019/063765), 바실루스 박테리오파지 엔도라이신(PCT/US2019/032669), 살모넬라 박테리아 특이적 엔도라이신(US 2019-0125897)이 사용될 수 있다.
본 발명의 일 양태에서, 엔도라이신으로는 기타 항균성 엔도라이신(PCT/EP2019/064097, PCT/EP2019/064100, US 10485854, US 10487140, US 2019-0337997, US 2019-0330609, PCT/IR2018/050005, US 10377992, US 2019-0218538, US 2019-0209663, US 2019-0194637, EP 3488860, US 10184120, US 10167462, US 2018-0147264, KR 10-2018-0015925, KR 10-2018-0004584, US 9809808, KR 10-1796279, KR 10-1785487, US 9752136, US 9609876, US 9567575, US 9545431, US 9518252, PCT/US2016/015520, US 9394534, US 9388400, US 2016-0097044, US 2016-0045578, US 2016-0040148, US 2016-0010071, US 9206411, US 2015-0344859, US 2015-0335719, KR 10-1571835, US 2015-0165013, US 901815, US 8980614, US 2014-0302004, US 2014-0302216, US 8790639, US 2014-0017224, US 8568714, US 8361772, KR 10-1177358, US 2012-0128652, US 2011-0243916, US 7982003, US 2011-0159594, PCT/PT2010/000050, PCT/IB2006/004168) 등이 사용될 수 있다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 엔도라이신은 슈도모나스(Pseudomonas) 작용 엔도라이신으로부터 유래된 것을 사용할 수 있다. 구체적인 본 발명의 일 양태에서, 상기 엔도라이신은 슈도모나스 작용 엔도라이신의 2종 이상으로부터 조합된 키메라 엔도라이신을 사용할 수 있다. 더 상세하게는 상기 엔도라이신은 슈도모나스 아에루기노사(Pseudomonas aeruginosa) 작용 엔도라이신으로부터 유래된 것을 사용할 수 있다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 E는 펩티도글리칸(peptidoglycan) 결합 도메인을 포함한다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 E는 엔도라이신 변이체이고, 서열번호 1로 표현되는 키메라 엔도라이신 변이체일 수 있다.
서열번호 1:
MGSSHHHHHHSSGLVPRGSHHMRTSQRGLSLIKSFEGLRLQAYQDSVGVWTIGYGATRGVKAGMKISKEQAERMLLNDVQRFEPEVQRLITAPLSQNQWDALMSFTYNLGAANLESSTLLKKLNAGDYIGAADQFLVWNKGRVDGKLVVIKGLANRRAKERKQFIGE
본 발명의 일 양태에서, 상기 E는 엔도라이신 변이체이고, 엔도라이신 변이체는 상기 엔도라이신 변이체 또는 이의 분절과 적어도 80%, 81%, 82%, 83%, 84%, 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 보다 더 상세하게는 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 보다 더 상세하게는 99% 또는 그 이상의 서열 상동성을 나타내는 서열이다.
본 발명에서, 엔도라이신 변이체는 서열번호 1로 표현되는 엔도라이신 변이체와 80% 이상의 서열 상동성을 가지면서, 펩티도글리칸에 결합하여 세포벽을 분해하는 특성을 가진다. 본 발명에서, 엔도라이신 변이체는 아미노산 1 내지 178의 영역에서 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39 또는 40 개의 아미노산의 부가, 결실, 치환, 및/또는 변형을 갖는 아미노산 서열을 갖는 폴리펩티드를 포함한다. 구체적으로, 엔도라이신 변이체는 아미노산 1 내지 10의 영역 또는 165 내지 178의 영역에서, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19 또는 20 개의 아미노산의 부가, 결실, 치환, 및/또는 변형을 갖는 폴리펩티드를 포함한다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 E는 엔도라이신 변이체이고, 하기 서열번호 2 내지 서열번호 21로 구성된 군으로부터 선택되는 1종의 키메라 엔도라이신 변이체일 수 있다.
Figure PCTKR2022011886-appb-img-000004
Figure PCTKR2022011886-appb-img-000005
Figure PCTKR2022011886-appb-img-000006
Figure PCTKR2022011886-appb-img-000007
본 발명의 일 양태에서, 상기 엔도라이신 변이체는 상기 서열번호 2 내지 21로 표시되는 아미노산 서열; 또는 이에 대해 적어도 80% 이상, 85% 이상, 90% 이상, 95% 이상의 상동성을 갖는 아미노산 서열로 구성된 군으로부터 선택되는 키메라 엔도라이신 변이체이다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 엔도라이신 변이체는 상기 서열번호 2 내지 21로 표시되는 아미노산 서열; 또는 이에 대해 적어도 80% 이상, 81% 이상, 82% 이상, 83% 이상, 84% 이상, 85% 이상, 86% 이상, 87% 이상, 88% 이상, 89% 이상, 90% 이상, 91% 이상, 92% 이상, 93% 이상, 94% 이상, 95% 이상, 96% 이상, 97% 이상, 98% 이상, 99% 이상의 상동성을 갖는 아미노산 서열로 구성된 군으로부터 선택되는 키메라 엔도라이신 변이체이다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 엔도라이신 변이체는 히스티딘, 아르기닌, 또는 리신으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나를 더 포함할 수 있다.
본 발명에서, 상기 엔도라이신 변이체는 N-말단 또는 C-말단에서 활성, 안정성, 화학적 모이어티 또는 아미노산을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 E는 이소프레노이드 트랜스퍼라제에 의하여 인식될 수 있는 아미노산 모티프를 더 포함한다. 즉, E의 C-말단은 이소프레노이드 트랜스퍼라제에 의하여 인식될 수 있는 아미노산 모티프에 결합될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 양태에서, 상기 E와 아미노산 모티프 사이에 아미노산, 올리고펩타이드 또는 폴리펩타이드로 구성된 스페이서 유닛(spacer unit)을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 E는 아미노산 모티프와 바로 공유결합되거나 스페이서 유닛과 공유결합되어 아미노산 모티프와 연결될 수 있다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 아미노산 스페이서 유닛은 1 내지 20개의 아미노산으로 구성된다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 아미노산 모티프는 CXX, CXC, XCXC, XXCC 및 CYYX로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 하나의 서열이고, 여기에서 C가 시스테인이고, Y가 각각 독립적으로 지방족 아미노산이며, X가 글루타민, 글루타메이트, 세린, 시스테인, 메티오닌, 알라닌 및 류신으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나이다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 아미노산 모티프는 CYYX 서열일 수 있다.
구체적인 본 발명의 일 양태에서, 상기 아미노산 서열 CYYX에서 Y는 알라닌, 이소류신, 류신, 메티오닌 및 발린으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나이다.
구체적인 본 발명의 일 양태에서, 상기 아미노산 서열 CYYX는 CVIM 또는 CVLL 서열이다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 CYYX 서열에 선행하는 1 내지 20개의 아미노산으로 된 스페이스 유닛을 더 포함하며, 이들 중 적어도 하나가 글리신, 프롤린, 아스파르트 산, 아르기닌 및 세린으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나이다.
구체적인 본 발명의 일 양태에서, 상기 CYYX 서열에 선행하는 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19 또는 20개의 아미노산이 각각 글리신이다. 구체적으로, CYYX 서열에 선행하는 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 또는 10개의 아미노산이 각각 글리신이다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 E는 C-말단에 아미노산 서열 GGGGGGGCVIM을 더 포함한다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 E는 솔티아제에 의하여 인식될 수 있는 아미노산 모티프를 더 포함한다. 즉, E의 C-말단은 솔티아제에 의하여 인식될 수 있는 아미노산 모티프에 결합될 수 있다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 아미노산 모티프는 LPXTY이고, 여기에서, X는 임의의 아미노산이고, Y는 알라닌 또는 글리신이다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 LPXTY 서열은 선행하는 1 내지 10개의 아미노산 및 후행하는 1 내지 10개의 아미노산으로 된 스페이스 유닛을 더 포함하며, 이들 중 적어도 하나가 글리신, 프롤린, 아스파르트 산, 히스티딘, 글루탐산, 아르기닌 및 세린으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나이다.
구체적인 본 발명의 일 양태에서, 상기 아미노산 모티프는 LPETG이다.
구체적인 본 발명의 일 양태에서, 상기 LPETG 서열에 선행하는 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 또는 10개의 아미노산이 각각 글리신이다. 또한, 상기 LPETG 서열에 선행하는 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 또는 10개의 아미노산이 각각 글리신, 류신, 글루탐산 또는 히스티딘이다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 E는 C-말단에 아미노산 서열 GGGGGGGLPETGGG을 더 포함한다.
본 발명에 기재된 링커(Linker)는 절단성, 비절단성, 친수성 또는 소수성 링커일 수 있다.
본 발명에서, 상기 링커와 E는 티올-말레이미드 결합을 통해 연결될 수 있다. 또한, 본 발명에서 상기 링커는 E의 시스테인(Cys)의 티올기와 반응하여 결합할 수 있다. 또한, 본 발명에서, 상기 링커와 E는 아민-NHS 에스터 결합을 통해 연결될 수 있다. 또한, 본 발명에서 상기 링커는 E의 리신(Lys)의 아민기와 반응하여 결합할 수 있다.
또한, 본 발명에서, 상기 링커와 E는 알키닐기 및 아자이드 사이의 반응; 또는 알데하이드 또는 케톤기 및 하이드라진 또는 알콕시아민 사이의 반응을 통해 결합할 수 있다. 본 발명에서, 상기 링커와 E는 클릭(Click) 결합 반응, 옥심(Oxime) 결합 반응, 또는 하이드라존(hydrazone) 결합 반응을 통해 연결될 수 있다. 또한, 본 발명에서 상기 링커 또는 E는 프레닐화 반응(prenylation)을 선행하고, 클릭 결합 반응, 옥심 결합 반응 또는 하이드라존 결합 반응을 통해 연결될 수 있다.
또한, 본 발명에서, 상기 링커와 E는 솔테이즈(sortase)를 이용하여 결합할 수 있다. 솔테이즈를 통해 링커 또는 E의 펩티드 결합 일부를 부위 특이적으로 절단 후 새 결합을 형성할 수 있다. 또한, 본 발명에서, 상기 링커 또는 E는 C-말단 또는 N-말단에 특정 아미노산 서열을 도입을 선행하고, 솔테이즈 결합(sortase conjugation)을 통해 연결될 수 있다. 여기에서, 솔테이즈 효소는 솔테이즈 A, 솔테이즈 B를 포함하고, 결합은 아미드 결합, 티오에스테르 결합을 포함하나, 이에 제한되는 것은 아니다. 본 발명의 일 양태에서, 상기 솔테이즈 효소는 솔테이즈 A이다.
본 발명에서, 비절단성 링커는 말레이미도카프로일을 포함한다. 말레이미도카프로일 링커는 N-말레이미도메틸사이클로헥산-1-카복실레이트를 포함할 수 있다. 말레이미도카프로일 링커는 숙신이미드 그룹을 함유할 수 있다. 말레이미도카프로일 링커는 펜타플루오로페닐 그룹을 함유할 수 있다. 링커는 말레이미드 그룹과 하나 이상의 폴리에틸렌 글리콜 분자의 조합일 수 있다. 링커는 말레이미도카프로일 그룹과 하나 이상의 폴리에틸렌 글리콜 분자의 조합일 수 있다. 링커는 말레이미드-PEG4 링커일 수 있다. 링커는 숙신이미드 그룹을 함유하는 말레이미도카프로일 링커 및 하나 이상의 폴리에틸렌 글리콜 분자의 조합일 수 있다. 링커는 펜타플루오로페닐 그룹 및 하나 이상의 폴리에틸렌 글리콜 분자를 함유하는 말레이미도카프로일 링커의 조합일 수 있다. 링커는 폴리에틸렌 글리콜 분자에 연결된 말레이미드를 함유할 수 있으며, 여기서 폴리에틸렌 글리콜은 더 많은 링커 가요성을 허용하거나 링커를 길게 사용할 수 있다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 D - Linker는 하기 일반식 II으로 표현된다.
[일반식 II]
D - (L1 - L3 - L4 - L2)
상기 식에서,
D는 폴리믹신(Polymyxin) 또는 이의 유도체이고;
L1 및 L2는 각각 독립적으로 제1 유닛이고,
L3 및 L4는 각각 독립적으로 제2 유닛이며,
제1 유닛은 아민, 카르복실, 카르보닐 또는 티올기와 공유 결합을 형성하는 반응성 기이고,
제2 유닛은 폴리에틸렌 글리콜, 알킬 또는 아미노산을 포함하는 스페이서이다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 L1 및 L2는 각각 독립적으로 제1 유닛이고, L3 및 L4는 각각 독립적으로 제2 유닛이며,
제1 유닛은 수소, 아미노산, -NH2, -NH-NH2, -O-NH2, -COOH, -CHO, -OH, -SH, -N3, -(CH2)z-CORx, -(CH2)z-O-NH2, -(C(CH2)2)z-O-NH2, -(CH2)z-NH-NH2, C2-4 알케닐, C2-4 알키닐, C6-20 사이클로알키닐, C6-20 헤테로사이클로알키닐, C6-20 아릴디설파이드, C5-20 헤테로아릴디설파이드기, 할로아세틸기, N-하이드록시설포숙신이미딜기, N-하이드록시숙신이미딜기(NHS), 및 말레이미드기로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 하나이고,
여기에서, z는 0 내지 10의 정수이며, Rx는 수소, C1-5 알킬, C1-5 알케닐 또는 C6-20 헤테로사이클로알키닐이고,
제2 유닛은 직접 결합, -(CH2)r(V(CH2)p)q-, -((CH2)pV)q-, -(CH2)r(V(CH2)p)qY-, -((CH2)pV)q(CH2)r-, -Y((CH2)pV)q- 및 -(CH2)r(V(CH2)p)qYCH2-로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나이며,
여기에서, r은 0 내지 10의 정수이고, p는 0 내지 10의 정수이며, q는 0 내지 20의 정수이고,
V 및 Y는 각각 독립적으로 직접 결합, -O-, -S-, -C(O)-, -NR21-, -C(O)NR22-, -NR23C(O)-, -NR24SO2-, 또는 -SO2NR25-이고,
R21 내지 R25는 각각 독립적으로 수소, C1-6 알킬, C1-6알킬-C6-20아릴 및 C1-6알킬-C3-20헤테로아릴로부터 선택되는 어느 하나이다.
본 발명에서, 상기 Linker는 D 또는 E와 결합하여 화학 구조의 일부가 변형, 또는 탈락할 수 있다. 또한, 상기 링커에서 제1 유닛 또는 제2 유닛은 각 유닛이 결합을 나타내는 과정에서 화학 구조의 일부가 변형, 또는 탈락할 수 있다. 예를 들어, 말레이미드기는 질소에 부착된 수소 원자를 제거하여 얻어진 1가 부분을 나타낼 수 있고, 말레이미드기에서 헤테로고리 내의 탄소-탄소 이중 결합이 결합함에 따라 탄소-탄소 단일 결합으로 될 수 있다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 제1 유닛은 수소, 아미노산, -NH2, -O-NH2, -COOH, -OH, -SH, -(CH2)z-CORx, -(CH2)z-O-NH2, -(C(CH2)2)z-O-NH2, C6-20 아릴디설파이드, C5-20 헤테로아릴디설파이드기, N-하이드록시설포숙신이미딜기, N-하이드록시숙신이미딜기(NHS) 및 말레이미드기로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 하나이며,
여기에서, z는 0 내지 10의 정수이고, Rx는 수소, C1-5 알킬, 또는 C1-5 알케닐이다.
또한, 본 발명의 일 양태에서, 상기 제1 유닛은 아미노산, -O-NH2, -COOH, -OH, -SH, -(C(CH2)2)-O-NH2, N-하이드록시설포숙신이미딜기, N-하이드록시숙신이미딜기(NHS), 및 말레이미드기로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 하나이다.
또한, 본 발명의 일 양태에서, 상기 제1 유닛은 아미노산, -CH2COOH, -COOH, -COH, -OCOH 또는 -CONH2이다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 제1 유닛의 아미노산은 1 내지 10의 아미노산을 포함한다. 본 발명의 일 양태에서, 상기 제1 유닛의 아미노산은 1 내지 5개의 아미노산을 포함한다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 L1은 D의 아민, 카르복실, 카르보닐 또는 티올기와 공유 결합을 형성하는 반응성 기이다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 L1은 아미노산, N-하이드록시설포숙신이미딜기, N-하이드록시숙신이미딜기(NHS) 또는 말레이미드기이다.
또한, 본 발명의 일 양태에서, 상기 L1은 아미노부틸산, 디아미노부틸산, 오르니틴, 아미노카프론산, 알라닌, 글리신, 리신 및 트레오닌으로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상의 아미노산이다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 L1은 N-하이드록시숙신이미딜기(NHS)이다. 또한, 본 발명의 일 양태에서, 상기 L1은 디아미노부틸산이다. 구체적으로, 상기 L1은 D와 결합하여 구조가 탈락, 변형될 수 있다. 또한, 상기 L1은 보호기에 의해 보호된 상태로 D와 결합하고, 결합하여 보호기 및 구조 일부가 탈락, 변형될 수 있다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 L2는 티오에테르 결합이 가능한 작용기이다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 L2는 말레이미드기이다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 L2는 말레이미드기이고, L2는 E와 티올-말레이미드 결합을 통해 연결될 수 있다. 구체적으로, L2는 E의 시스테인(Cys)의 티올기와 반응하여 연결될 수 있다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 L2는 옥심(oxime) 결합 반응, 클릭(click) 결합 반응 또는 하이드라존(hydrazine) 결합 반응이 가능한 작용기이다.
또한, 본 발명의 일 양태에서, 상기 L2는 -NH2, -NH-NH2, -O-NH2, -CHO, -N3, -(CH2)z-CORx, -(CH2)z-O-NH2, -(CH2)z-NH-NH2, C2-4 알키닐, C6-20 사이클로알키닐 또는 C6-20 헤테로사이클로알키닐이고, 여기에서, z는 0 내지 10의 정수이고, Rx는 수소, C1-3 알킬, C1-3 알케닐 또는 C6-20 헤테로사이클로알키닐이다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 L2는 -O-NH2, -CHO, -N3, 또는 C2-4 알키닐이다. 본 발명의 일 양태에서, 상기 L2는 -O-NH2이다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 L2는
Figure PCTKR2022011886-appb-img-000008
를 포함한다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 L2는 -(C(CH2)2)-O-NH2이다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 L2는 -(C(CH2)2)-O-NH2이고, L2는 E와 옥심 결합을 통해 연결될 수 있다. 구체적으로, L2는 프레닐화 E와 옥심결합하여 연결될 수 있다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 L2는 1 내지 10개의 아미노산이고, 여기에서 아미노산은 각각 독립적으로 아스파라긴, 알라닌, 글리신, 프롤린, 리신, 류신, 아스파트르 산, 아르기닌, 글루타메이트, 글루타민, 세린 및 트레오닌으로 구성된 군으로부터 선택된다.
구체적인 본 발명의 일 양태에서, 상기 L2는 1 내지 10개의 아미노산이고, 여기에서 아미노산은 각각 독립적으로 알라닌 또는 글리신이다.
또한, 구체적인 본 발명의 일 양태에서, 상기 L2는 1 내지 10개의 글리신이다. 또한, 구체적인 본 발명의 일 양태에서, 구체적으로 상기 L2는 1 내지 10개의 알라닌이다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 제2 유닛은 직접 결합, 1 내지 10개의 아미노산, -(CH2)r(V(CH2)p)q-, -((CH2)pV)q-, -(CH2)r(V(CH2)p)qY-, -((CH2)pV)q(CH2)r-, 또는 -Y((CH2)pV)q-이며, 여기에서, r은 0 내지 10의 정수이고, p는 0 내지 10의 정수이며, q는 0 내지 20의 정수이고, V 및 Y는 각각 독립적으로 직접 결합, -O-, -S-, -C(O)-, -NR21-, -C(O)NR22- 또는 -NR23C(O)-이고, R21 내지 R25는 각각 독립적으로 수소, 또는 C1-6 알킬이다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 제2 유닛은 직접 결합, 1 내지 10개의 아미노산, -((CH2)pV)q-, -(CH2)r(V(CH2)p)q- 또는 -(CH2)r(V(CH2)p)qY-이고, 여기에서, r은 0 내지 10의 정수이며, p는 0 내지 10의 정수이고, q는 0 내지 20의 정수이며, V 및 Y는 각각 독립적으로 직접 결합, -O-, -S- 또는 -C(O)-이다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 L3는 -((CH2)pV)q-이고, V는 직접 결합이며, p는 1 내지 10의 정수이며, q는 1내지 10의 정수이다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 L3는 -(CH2)r(V(CH2)p)qY-이고, V는 직접 결합이며, Y는 -C(O)-이고, r은 1 내지 10의 정수이며, p는 1 내지 10의 정수이고, q는 1 내지 10의 정수이다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 L3는 -(CH2)r(V(CH2)p)qY-이고, V는 -O-이며, Y는 -C(O)-이고, p는 1 내지 5의 정수이며, q는 1 내지 10의 정수이고, r은 1 내지 5의 정수이다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 V는 -O-이다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 p는 1 내지 5의 정수이다. 본 발명의 일 양태에서, 상기 p는 2이다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 q는 1 내지 10의 정수이다. 본 발명의 일 양태에서, 상기 q는 3이다. 본 발명의 일 양태에서, 상기 q는 4이다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 r은 1 내지 10의 정수이다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 L4는 직접 결합이다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 D - Linker는 하기 화합물로 구성된 군으로부터 선택된다.
Figure PCTKR2022011886-appb-img-000009
,
Figure PCTKR2022011886-appb-img-000010
,
Figure PCTKR2022011886-appb-img-000011
,
Figure PCTKR2022011886-appb-img-000012
,
Figure PCTKR2022011886-appb-img-000013
,
Figure PCTKR2022011886-appb-img-000014
,
Figure PCTKR2022011886-appb-img-000015
,
Figure PCTKR2022011886-appb-img-000016
및
Figure PCTKR2022011886-appb-img-000017
.
또한, 본 발명의 일 양태에서, 상기 D - Linker는 하기 일반식 III로 표현된다.
[일반식 III]
D - ((L1)a1 - (L3)a2 - (L4)a3 - (L3')a4 - (L2)a5)
상기 식에서,
D는 폴리믹신(Polymyxin) 또는 이의 유도체이고;
L1 및 L2는 각각 독립적으로 제1 유닛이고, 여기에서 a1 내지 a5는 각각 독립적으로 1 내지 3 중에서 선택되는 정수이며,
L3, L3' 및 L4는 각각 독립적으로 제2 유닛 또는 제3 유닛이며,
제1 유닛은 수소, 아미노산, -NH2, -NH-NH2, -O-NH2, -COOH, -CHO, -OH, -SH, -N3, -(CH2)z-CORx, -(CH2)z-O-NH2, -(C(CH2)2)z-O-NH2, -(CH2)z-NH-NH2, C2-4 알케닐, C2-4 알키닐, C6-20 사이클로알키닐, C6-20 헤테로사이클로알키닐, C6-20 아릴디설파이드, C5-20 헤테로아릴디설파이드기, 할로아세틸기, N-하이드록시설포숙신이미딜기, N-하이드록시숙신이미딜기(NHS), 및 말레이미드기로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 하나이고,
여기에서, z는 0 내지 10의 정수이며, Rx는 수소, C1-5 알킬, C1-5 알케닐 또는 C6-20 헤테로사이클로알키닐이고,
제2 유닛은 직접 결합, -(CH2)r(V(CH2)p)q-, -((CH2)pV)q-, -(CH2)r(V(CH2)p)qY-, -((CH2)pV)q(CH2)r-, -Y((CH2)pV)q- 및 -(CH2)r(V(CH2)p)qYCH2-로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나이며,
여기에서, r은 0 내지 10의 정수이고, p는 0 내지 10의 정수이며, q는 0 내지 20의 정수이고,
V 및 Y는 각각 독립적으로 직접 결합, -O-, -S-, -C(O)-, -NR21-, -C(O)NR22-, -NR23C(O)-, -NR24SO2-, 또는 -SO2NR25-이고,
R21 내지 R25는 각각 독립적으로 수소, C1-6 알킬, C1-6알킬-C6-20아릴 및 C1-6알킬-C3-20헤테로아릴로부터 선택되는 어느 하나이며,
제3 유닛은 단일 결합,
Figure PCTKR2022011886-appb-img-000018
,
Figure PCTKR2022011886-appb-img-000019
,
Figure PCTKR2022011886-appb-img-000020
,
Figure PCTKR2022011886-appb-img-000021
또는
Figure PCTKR2022011886-appb-img-000022
이고,
여기에서, M1, M2, M3 및 M4는 각각 독립적으로 직접 결합 또는 -CsH2s-이며, 상기 s는 1 내지 30의 정수이고,
G1, G2, G3 및 G4는 각각 독립적으로 단일 결합,
Figure PCTKR2022011886-appb-img-000023
,
Figure PCTKR2022011886-appb-img-000024
,
Figure PCTKR2022011886-appb-img-000025
또는
Figure PCTKR2022011886-appb-img-000026
이며, 상기 R30 및 R31은 각각 독립적으로 수소, C1-30 알킬 또는 C1-30 헤테로알킬이다.
본 발명에서, 하나 이상의 제3 유닛을 포함하여 둘 이상의 결합가능한 부분을 포함하는 경우, 각 결합가능한 부분에 제1 유닛, 제2 유닛 또는 제3 유닛이 결합될 수 있고, 제1 유닛, 제2 유닛 및 제3 유닛은 둘 이상이 포함될 수 있다. 예를 들어 L4가
Figure PCTKR2022011886-appb-img-000027
구조를 포함하여 둘 이상의 결합가능한 부분을 포함하는 경우, L3 또는 L3'가 상기 결합가능한 부분에 결합하여 제2 유닛이 둘 이상 포함될 수 있다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 제1 유닛은 D 또는 E와 결합하고, 상기 제3 유닛은 제1 유닛 또는 제2 유닛과 결합하는 것일 수 있다.
본 발명에서, 링커는 최소 하나 이상의 제3 유닛을 포함할 수 있다.
본 발명에서, 링커가 제3 유닛을 포함하는 경우, a1 내지 a5 중 적어도 하나 이상이 2이다.
본 발명의 일 양태에서, L4는 제3 유닛이고, a3는 1이다.
본 발명의 일 양태에서, L4는 제3 유닛이고, a3는 1이다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 L4는
Figure PCTKR2022011886-appb-img-000028
이고, 여기에서, M1, M2, M3 및 M4는 각각 독립적으로 단일 결합 또는 -CsH2s-이며, 상기 s는 1 내지 10의 정수이고, G1, G2, G3 및 G4는 각각 독립적으로 단일 결합,
Figure PCTKR2022011886-appb-img-000029
또는
Figure PCTKR2022011886-appb-img-000030
이며, 상기 R30 및 R31은 각각 독립적으로 수소, 또는 C1-10 알킬이다.
구체적인 본 발명의 일 양태에서, 상기 M1, M2, M3 및 M4는 각각 독립적으로 단일 결합 또는 -CH2-이다.
구체적인 본 발명의 일 양태에서, 상기 R30 및 R31은 수소이다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 L1, L2, 및 L3는 상기 일반식 II에서 정의한 바와 같고, L3'는 L3와 같다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 항생제는 하기와 같은 형태의 구조를 가질 수 있다.
Figure PCTKR2022011886-appb-img-000031
,
Figure PCTKR2022011886-appb-img-000032
,
Figure PCTKR2022011886-appb-img-000033
,
Figure PCTKR2022011886-appb-img-000034
,
Figure PCTKR2022011886-appb-img-000035
,
또는
Figure PCTKR2022011886-appb-img-000036
.
여기에서, 상기
Figure PCTKR2022011886-appb-img-000037
는 엔도라이신 또는 엔도라이신 변이체이다. 구체적으로, 상기
Figure PCTKR2022011886-appb-img-000038
는 서열번호 2 내지 21 로 구성된 군으로부터 선택되는 1종의 키메라 엔도라이신 변이체일 수 있다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 링커 또는 E는 티올-말레이미드 결합을 통해 연결될 수 있다. 본 발명의 일 양태에서, 상기 링커는 티오에테르(thioether) 결합을 포함하여, E와 결합한 형태로 제4 유닛을 포함할 수 있다. 여기에서, 제4 유닛은
Figure PCTKR2022011886-appb-img-000039
또는
Figure PCTKR2022011886-appb-img-000040
을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 링커 또는 E는 프레닐화 반응(prenylation)을 선행하고, 클릭 결합 반응, 옥심 결합 반응 또는 하이드라존 결합 반응을 통해 각각 연결될 수 있다. 본 발명의 일 양태에서, 상기 링커는 옥심 결합 또는 클릭 결합을 포함하여, E와 결합한 형태로 제4 유닛을 포함할 수 있다.
여기에서 제4 유닛은,
Figure PCTKR2022011886-appb-img-000041
,
Figure PCTKR2022011886-appb-img-000042
,
Figure PCTKR2022011886-appb-img-000043
,
Figure PCTKR2022011886-appb-img-000044
또는
Figure PCTKR2022011886-appb-img-000045
을 포함하고, 여기에서 L1은 직접 결합 또는 C1-30 알킬렌이고, R11은 수소 또는 C1-10 알킬이며, 구체적으로 메틸이고, L2는 C1-30 알킬렌이다.
또한, 본 발명의 일 양태에서, 링커는 E와 결합한 형태로
Figure PCTKR2022011886-appb-img-000046
의 구조를 갖는 최소 하나 이상의 제4 유닛을 포함할 수 있으며, 여기에서 n은 2 이상이다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 제4 유닛은
Figure PCTKR2022011886-appb-img-000047
또는
Figure PCTKR2022011886-appb-img-000048
을 포함한다.
본 발명의 일 양태에서, 링커의 이소프레닐 유닛은 티오에테르 결합에 의해 엔도라이신 변이체와 공유결합하며, 티오에테르 결합은 엔도라이신 변이체의 시스테인의 황원자를 포함한다.
또한, 본 발명의 일 양태에서, 이소프레닐 유닛은 링커에 포함된 옥심을 엔도라이신 변이체에 공유 결합시킬 수 있다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 링커의 이소프레닐 유닛은 하기 구조를 포함할 수 있다.
Figure PCTKR2022011886-appb-img-000049
본 발명의 일 양태에서, 상기 링커 또는 E는 솔테이즈 특이적 아미노산 서열 도입을 선행하고, 솔테이즈 효소에 의한 부위 특이적 결합 반응을 통해 각각 연결될 수 있다. 본 발명의 일 양태에서, 상기 링커는 E와 결합한 형태로 펩타이드 결합을 포함할 수 있다.
본 발명은, 상기 항생제를 유효성분으로 포함하는 세균 감염의 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은, 상기 항생제는 항균활성이 요구되는 다양한 목적 및 용도로 사용될 수 있다. 예를 들어, 식품, 건강식품, 의약외품, 사료 조성물, 화장품, 화장품 보존제, 식품방부제, 식품첨가제, 사료첨가제, 피부 세정제 등에 사용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 세균 감염의 예방 또는 치료용 약학적 조성물은 추가적으로 약학적으로 허용되는 부형제를 포함한다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 세균 감염의 예방 또는 치료용 약학적 조성물은 추가적으로 1종 이상의 치료적 공동-작용제(therapeutic co-agent)를 포함한다.
구체적인 본 발명의 일 양태에서, 상기 세균은 아시네토박터(Acinetobacter), 아에로모나스(Aeromonas), 아그레가티박터(Aggregatibacter), 아조스피릴륨(Azospirillum), 박테로이드(Bacteroides), 버크홀데리아(Burkholderia), 캄필로박터(Campylobacter), 칸디다투스(Candidatus), 카울로박터(Caulobacter), 클라비박터(Clavibacter), 크로노박터(Cronobacter), 시트로박터(Citrobacter), 델프티아(Delftia), 엔테로박터(Enterobacter), 에르위니아(Erwinia), 이스케리키아(Escherichia), 플라보박테리움(Flavobacterium), 헤모필루스(Haemophilus), 아이오도박테리아(Iodobacteria), 클렙시엘라(Klebsiella), 클루이베라(Kluyvera), 맨하이미아(Mannheimia), 모르가넬라(Morganella), 나이세리아(Neisseria), 판토에아(Pantoea), 파르퇴렐라(Pasteurella), 플랑크토트릭스(Planktothrix), 슈도알테로모나스(Pseudoalteromonas), 슈도모나스(Pseudomonas), 랄스토니아(Ralstonia), 살모넬라(Salmonella), 쉬겔라(Shigella), 시노리조비움(Sinorhizobium), 소달리스(Sodalis), 시네코코커스(Synechococcus), 탈라소모나스(Thalassomonas), 테르무스(Thermus), 비브리오(Vibrio), 산토모나스(Xanthomonas), 시렐라(Xylella), 및 예르시니아(Yersinia)로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상이다. 구체적인 본 발명의 일 양태에서, 상기 세균은 아시네토박터(Acinetobacter), 이스케리키아(Escherichia), 클렙시엘라(Klebsiella) 또는 슈도모나스(Pseudomonas)이다.
본 발명에서, 상기 세균의 외부막은 그람 음성균의 외부막이다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 그람 음성균은 에스케리키아 콜리(Escherichia coli), 클럽시엘라 뉴모니아(Klebsiella pneumonia), 슈도모나스 에루지노사(Pseudomonas aeruginosa) 또는 아시네토박터 바우마니(Acinetobacter baumannii)이다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 약학적 조성물은 세균의 감염 또는 세균에 의하여 유발되는 질환의 예방 또는 치료에 이용될 수 있고, 세균의 감염 또는 세균에 의해 유발되는 질환은 장염, 크론병, 궤양성 대장염, 세균성이질, 요로감염증, 피부감염, 균혈증, 패혈증, 폐렴, 위염, 림프관염, 수막염, 외이도염, 각막염, 골수염, 식중독, 심내막염, 복막염 등을 포함하나, 이에 제한되는 것은 아니다. 보다 상세하게는 상기 약학적 조성물은 그람 음성균의 감염성 질환의 예방 또는 치료에 이용된다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 약학적 조성물은 정맥주사 또는 피하주사로 투여될 수 있다. 구체적으로, 상기 약학적 조성물은 정맥주사로 투여될 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 약학적 조성물을 개체에 투여하여 개체에서 세균 감염을 치료하는 방법에 관한 것이다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 개체는 포유 동물이다. 구체적으로, 상기 개체는 상기 개체는 설치류(rodents), 토끼(lagomorphs), 고양이(felines), 개(canines), 돼지(porcines), 양(ovines), 소(bovines), 말(equines) 및 영장류(primates)으로 이루어진 군으로부터 선택된다.
[정의]
본 명세서에서 하기 정의가 적용된다.
본 발명에서, "단백질"은 연속적인 아미노산으로 구성된 일련의 자연 발생 분자 또는 합성 분자로, 아미노산 중합체, 임의의 펩티드, 올리고펩티드, 폴리펩티드를 포함한다. 또한, 특별히 정의하지 않는한, 연속적인 아미노산의 개수 및 종류는 제한되지 않으며, 아미노산의 일부가 변형된 형태를 포함한다.
본 발명에서, “분절”은 원 아미노산 서열로부터 N-말단 및/또는 C-말단의 1 이상의 아미노산 또는 특정 구조가 절단된 아미노산 서열을 의미한다.
본 발명에서, “유도체”는 특정 화합물을 구성하는 임의의 원자 중 하나 이상이 치환가능한 임의의 구조, 예를 들면, 작용기, 보호기 등에 의하여 치환되거나 통상적인 반응(예를 들면, 산화, 환원, 수화 등)에 의하여 치환된 구조를 포함하는 화합물로, 원 화합물의 구조를 크게 변화시키지 않는 한도 내에서 변화된 화합물을 의미한다.
본 발명에서, “변이체”는 원 아미노산 서열로부터 1 이상의 아미노산이 부가, 치환, 결실, 및/또는 변형된 형태를 의미한다. 또한, 아미노산 이외 부분의 변형을 부가, 치환, 결실, 및/또는 변형을 포함하며, 예를 들어, 자연 발생 또는 합성에 의해 실질적으로 불리하게 영향을 미치거나 이를 파괴하지 않는 아미노산 이외의 하나 이상의 화학적 모이어티(moiety)가 부가, 치환, 삭제 또는 변형된 형태를 포함한다.
본 발명에서, “서열 동일성” 또는 “서열 상동성”은 2 이상의 아미노산(또는 펩티드, 폴리펩티드 또는 단백질) 서열을 비교함에 따라 나타나는 서열 관련성 정도를 의미한다. “서열 동일성” 또는 “서열 상동성”은 당해 기술분야에서 알려진 방법, 예를 들어 blastp 알고리즘 버전 2.2.2(Altschul, Stephen F., Thomas L Madden, Alejandro A. Schaffer, Jinghui Zhang, Zheng Zhang, Webb Miller, and David J. Lipman (1997), BLASTP, version blastp 2.2.5 (November 16, 2002; cf. Altschul, S. F. etal. (1997) Nucl. AcidsRes. 25, 3389-3402) 등에 의해 계산될 수 있다. “상동성”은 당해 기술분야에서 알려진 일반적인 의미로, 보존적 치환 및 동일한 아미노산을 포함한다.
본 발명에서, “보존적 치환”은 원 아미노산 서열과 유사한 특성을 가지는 다른 아미노산 잔기로의 치환을 의미한다. 예를 들어, 아스파테이트 잔기에 의한 글루타메이트 잔기의 교환, 리신 잔기에 의한 히스티딘 잔기의 교환 등을 포함한다. 본 발명에서, “비보존적 치환”은 원 아미노산 서열과 구조, 크기, 성질 등의 특성이 유사하지 않은 특성을 가지는 다른 아미노산 잔기로의 치환을 의미한다.
본 명세서에서 "링커", “”는 2 이상의 화합물을 공유결합시키는 화합물을 말한다.
본 발명에서 “비치환되거나 치환된”은 비치환될 수 있거나 또는 치환될 수 있는 모기(parent group)를, “치환된”은 1 이상의 치환기를 갖는 모기(parent group)를, 치환기는 모기(parent group)에 공유결합되거나 모기(parent group)에 융합된 화학적 부분을 의미한다.
본 발명에서 “할로”는 플루오린, 클로라인, 브로마인, 요오드 등을 말한다.
본 발명에서 “알킬”은 지방족 또는 지환족, 포화 또는 불포화(불포화, 완전 불포화) 탄화수소 화합물의 탄소 원자로부터 수소 원자를 제거하여 얻어진 1가 부분으로서, 포화 알킬의 예로는 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸, 헥실, 헵틸 등을, 포화 직쇄형 알킬의 예로는 메틸, 에틸, n-프로필, n-부틸, n-펜틸(아밀), n-헥실, n-헵틸 등, 포화 분지쇄형 알킬의 예로는 이소프로필, 이소부틸, sec-부틸, tert-부틸, 이소펜틸, 네오펜틸 등을 들 수 있다.
본 발명에서 “알콕시”는 -OR[여기서, R은 알킬기]을 의미하며, 예로는 메톡시, 에톡시, n-프로폭시, 이소프로폭시, n-부톡시, sec-부톡시, 이소부톡시, tert-부톡시 등을 들 수 있다.
본 발명에서 “아릴”은 고리 원자를 갖는 방향족 화합물의 방향족 고리 원자로부터 수소 원자를 제거하여 얻어진 1가 부분을 의미한다.
본 발명에서 “알케닐”은 1 이상의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 알킬로서, 불포화 알케닐기의 예로는 에테닐(비닐, -CH=CH2), 1-프로페닐(-CH=CHCH3), 2-프로페닐, 이소프로페닐, 부테닐, 펜테닐, 헥세닐 등을 들 수 있다.
본 발명에서 “알키닐”은 1 이상의 탄소-탄소 삼중 결합을 갖는 알킬기로서, 불포화 알키닐기의 예는 에티닐 및 2-프로피닐 등을 들 수 있다.
본 발명에서 “아릴”은 방향족 화합물의 방향족 고리 원자로부터 수소 원자를 제거하여 얻어진 1가 모이어티에 관한 것이다. 예를 들어 “C5-7아릴”은 모이어티가 5 내지 7 개의 고리 원자를 갖는 것으로서, 방향족 화합물의 방향족 고리 원자로부터 수소 원자를 제거함으로써 수득되는 1 가 모이어티를 의미하고, “5-10 아릴”은 모이어티가 5 내지 10 개의 고리 원자를 갖는 것으로서, 방향족 화합물의 방향족 고리 원자로부터 수소 원자를 제거함으로써 수득되는 1 가 모이어티를 의미한다. 여기에서 접두사(C5-7, C5-10 등)는 탄소 원자 또는 헤테로 원자인지 여부와 상관없이 고리원자의 수 또는 고리 원자의 수의 범위를 지칭한다. 예를 들어 “C5-6아릴”은 5 또는 6개의 고리 원자를 갖는 아릴기에 관한 것이다. 여기에서, 고리 원자는 “카르보아릴기”에서와 같이 모두 탄소 원자일 수 있다. 카르보아릴기의 예는 벤젠, 나프탈렌, 아줄렌, 안트라센, 페난트렌, 나프타센 및 피렌으로부터 유도된 것들을 포함하나, 이로 제한되지 않는다. 적어도 하나가 방향족 고리인 융합 고리를 포함하는 아릴기의 예는 인단, 인덴, 이소인덴, 테트랄린, 아세나프텐, 플루오렌, 페날렌, 아세페난트렌 및 아세안트렌으로부터 유도된 기를 포함하나, 이로 제한되지 않는다. 또는, 고리 원자는 “헤테로아릴기”에서와 같이 하나 이상의 헤테로 원자를 포함할 수 있다.
본 발명에서 “헤테로아릴”은 1 이상의 헤테로 원자를 포함하는 아릴로서, 예로는 피리딘, 피리미딘, 벤조티오펜, 푸릴, 디옥살라닐, 피롤릴, 옥사졸릴, 피리딜, 피리다지닐, 피리미디닐 등, 보다 구체적으로 벤조푸란, 이소벤조푸란, 인돌, 이소인돌, 인돌리진, 인돌린, 이소인돌린, 푸린(아데닌 또는 구아닌), 벤즈이미다졸, 인다졸, 벤즈옥사졸, 벤즈이속사졸, 벤조디옥솔, 벤조푸란, 벤조트리아졸, 벤조티오푸란, 벤조티아졸, 벤조티아디아졸로부터 유도된 2개의 융합고리를 갖는 C9, 크로멘, 이소크로멘, 크로만, 이소크로만, 벤조디옥산, 퀴놀린, 이소퀴놀린, 퀴놀리진, 벤족사진, 벤조디아진, 피리도피리딘, 퀴녹살린, 퀴나졸린, 신놀린, 프탈라진, 나프티리딘, 프테리딘으로부터 유도된 2개의 융합고리를 갖는 C10, 벤조디아제핀으로부터 유도된 2개의 융합고리를 갖는 C11, 카르바졸, 디벤조푸란, 디벤조티오펜, 카르볼린, 페리미딘, 피리도인돌로부터 유도된 3개의 융합고리를 갖는 C13, 아크리딘, 크산텐, 티오크산텐, 옥산트렌, 페녹사티인, 페나진, 페녹사진, 페노티아진, 티안트렌, 페난트리딘, 페난트롤린, 페나진으로부터 유도된 3개의 융합고리를 갖는 C14를 들 수 있다.
본 발명에서 “사이클로알킬”은 하나 이상의 환을 포함하는 포화 고리기로서, 예로는 사이클로프로필, 사이클로부틸, 사이클로펜틸, 사이클로헥실을 들 수 있다.
본 발명에서 “사이클로알케닐”은 1 이상의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 사이클로알킬이고, “사이클로알키닐”은 1 이상의 탄소-탄소 삼중 결합을 갖는 사이클로알킬기를 의미한다.
본 명세서에서 "개체"는 인간 및 비-인간 동물, 특히 포유동물을 포함하는 것으로 의도된다. 개체의 예로는 인간 개체를 들 수 있으며, 예컨대 본 명세서에 기재된 장애, 보다 구체적으로는 항생제 치료가 필요한 인간 환자 또는 정상 개체를 포함하는 개념이다. "비-인간 동물"은 모든 척추동물, 예를 들어, 비-포유동물(예를 들어, 닭, 양서류, 파충류) 및 포유동물, 예를 들어, 비-인간 영장류, 가축 및/또는 농업에 유용한 동물(예를 들어, 양, 개, 고양이, 소, 돼지 등) 및 설치류(예를 들어, 마우스, 랫트, 햄스터, 기니피그 등)를 포함한다. 특정 구현예에서, 개체는 인간 환자이다.
본 명세서에서 "치료" 또는 "치료한다"는 치료적 처치 및 예방학적 또는 예방적 조치 둘 모두를 지칭한다. 치료를 필요로 하는 개체는 이미 질병을 갖는 개체, 및 질병을 갖기 쉬운 개체 또는 질병이 예방되어야 할 개체를 포함한다. 따라서, 질병 또는 치료를 필요로 하는 개체에 관하여 사용되는 경우, 상기 용어는 미처리 개체에 비하여, 질병 진행의 저지 또는 둔화, 증상의 예방, 질병 및/또는 증상 중증도의 감소 또는 질병 기간의 감소를 포함하나 이로 한정되지 않는다.
본 명세서에서, "투여" 또는 "투여하는"은 요망되는 효과를 달성하기 위하여 임의의 적절한 경로에 의해 화합물 또는 화합물들을 제공하고/거나 접촉시키고/거나 전달하는 것을 지칭한다. 투여는 경구, 설하, 비경구(예를 들어, 정맥내, 피하, 피내, 근육내, 관절내, 동맥내, 활막내, 흉골내, 척수강내, 병변내 또는 두개내 주사), 경피, 국소, 협측, 직장, 질, 비강, 안과적, 흡입 및 이식물을 통한 투여를 포함할 수 있지만, 이로 제한되지 않는다.
본 명세서에서 "약학적으로 허용되는 염"으로는 약학적으로 허용가능한 유리산(free acid)에 의하여 형성된 산부가염을 사용할 수 있고, 상기 유리산으로는 유기산 또는 무기산을 사용할 수 있다.
상기 유기산은 이로 제한되는 것은 아니나, 구연산, 초산, 젖산, 주석산, 말레인산, 푸마르산, 포름산, 프로피온산, 옥살산, 트리플로오로아세트산, 벤조산, 글루콘산, 메타술폰산, 글리콜산, 숙신산, 4-톨루엔술폰산, 글루타메이트 및 아스파르트산을 포함한다. 또한 상기 무기산은 이로 제한되는 것은 아니나, 염산, 브롬산, 황산 및 인산을 포함한다.
예컨대, 화합물이 음이온이거나 또는 음이온일 수 있는 작용기를 갖는 경우(예컨대 -COOH는 -COO-일 수 있음), 적절한 양이온으로 염을 형성할 수 있다. 적절한 무기 양이온의 예는 알칼리 금속 이온, 예컨대 Na+ 및 K+, 알칼리 토금속 양이온, 예컨대 Ca2+ 및 Mg2+ 및 다른 양이온, 예컨대 Al3+을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다. 적절한 유기 양이온의 예는 암모늄 이온(즉, NH4 +) 및 치환된 암모늄 이온(예컨대 NH3R+, NH2R2 +, NHR3 +, NR4 +)을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다.
일부 적절한 치환된 암모늄 이온의 예는 하기로부터 유도된 것들이다: 에틸아민, 디에틸아민, 디사이클로헥실아민, 트리에틸아민, 부틸아민, 에틸렌디아민, 에탄올아민, 디에탄올아민, 피페라진, 벤질아민, 페닐벤질아민, 콜린, 메글루민 및 트로메타민 뿐 아니라, 아미노산, 예컨대 리신 및 아르기닌. 통상적인 4급 암모늄 이온의 예는 N(CH3)4 +이다.
화합물이 양이온이거나 또는 양이온일 수 있는 작용기를 갖는 경우(예컨대 -NH2는 -NH3 +일 수 있음), 적절한 음이온으로 염을 형성할 수 있다. 적절한 무기 음이온의 예는 하기 무기 산으로부터 유도된 것들을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다: 염산, 브롬화수소산, 요오드화수소산, 황산, 아황산, 질산, 아질산, 인산 및 아인산 등을 예로 들 수 있다.
적절한 유기 음이온의 예는 하기 유기산으로부터 유도된 것들을 포함하지만, 이로 한정되지 않는다: 2-아세티옥시벤조산, 아세트산, 아스코르브산, 아스파르트산, 벤조산, 캠퍼설폰산, 신남산, 시트르산, 에데트산, 에탄디설폰산, 에탄설폰산, 푸마르산, 글루쳅톤산, 글루콘산, 글루타메이트, 글리콜산, 히드록시말레산, 히드록시나프탈렌 카르복실산, 이세티온산, 락트산, 락토비온산, 라우르산, 말레산, 말산, 메탄설폰산, 점액산, 올레산, 옥살산, 팔미트산, 팜산, 판토텐산, 페닐아세트산, 페닐설폰산, 프로피온산, 피루브산, 살리실산, 스테아르산, 숙신산, 설파닐산, 타르타르산, 톨루엔설폰산 및 발레르산 등을 예로 들 수 있다. 적절한 중합체 유기 음이온의 예는 하기 중합체 산으로부터 유도된 것들을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다: 타닌산, 카르복시메틸 셀룰로오스 등을 예로 들 수 있다.
본 명세서에서 "용매화물(solvate)"은 본 발명에 따른 화합물과 용매 분자(solvent molecules) 사이의 분자 복합체(molecular complex)를 말하며, 용매화물의 예는 물, 이소프로판올, 에탄올, 메탄올, 디메틸설폭사이드(dimethylsulfoxide), 에틸 아세테이트, 아세트산, 에탄올아민 또는 이의 혼합용매와 결합한 본 발명40에 따른 화합물을 포함하나, 이로 제한되는 것은 아니다.
활성 화합물의 상당하는 용매화물을 제조, 정제 및/또는 취급하는 것이 편리하거나 또는 바람직할 수 있다. 용어 "용매화물"은 본 명세서에서 용질(예컨대 활성 화합물, 활성 화합물의 염) 및 용매의 착체를 지칭하기 위해 통상적인 의미로 사용된다. 용매가 물인 경우, 용매화물을 편리하게 수화물, 예컨대 일수화물, 이수화물, 삼수화물 등으로 지칭할 수 있다.
활성 화합물의 상당하는 용매화물을 제조, 정제 및/또는 취급하는 것이 편리하거나 또는 바람직할 수 있다. 용어 "용매화물"은 본 명세서에서 용질(예컨대 활성 화합물, 활성 화합물의 염) 및 용매의 착체를 지칭하기 위해 통상적인 의미로 사용된다. 용매가 물인 경우, 용매화물을 편리하게 수화물, 예컨대 일수화물, 이수화물, 삼수화물 등으로 지칭할 수 있다.
상기 본 발명의 약학적 조성물은 약학적으로 허용 가능한 담체를 포함할 수 있다. 약학적으로 허용 가능한 담체는 통상적으로 서서히 대사되는 거대분자, 예를 들어 단백질, 다당류, 폴리락트산, 폴리글리콜산, 중합체성 아미노산, 아미노산 공중합체, 지질 응집물 등을 포함할 수 있으며, 이러한 약학적으로 허용 가능한 담체는 당업자가 적절히 선택하여 사용할 수 있다.
약학적으로 허용 가능한 담체를 포함하는 상기 조성물은 경구 또는 비경구의 여러 가지 제형일 수 있다. 제제화할 경우에는 보통 사용하는 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용하여 조제된다.
경구투여를 위한 고형제제에는 정제, 환제, 산제, 과립제, 캡슐제 등이 포함되며, 이러한 고형제제는 하나 이상의 화합물에 적어도 하나 이상의 부형제 예를 들면, 전분, 탄산칼슘, 수크로오스 또는 락토오스, 젤라틴 등을 섞어 조제된다. 또한 단순한 부형제 이외에 스테아린산 마그네슘, 탈크 등과 같은 윤활제들도 사용될 수 있다.
경구투여를 위한 액상제제로는 현탁제, 내용액제, 유제, 시럽제 등이 해당되는데 흔히 사용되는 단순 희석제인물, 리퀴드 파라핀 이외에 여러 가지 부형제, 예를 들면 습윤제, 감미제, 방향제, 보존제 등이 포함될 수 있다.
비경구투여를 위한 제제에는 멸균된 수용액, 비수성용제, 현탁제, 유제, 동결건조제제, 좌제가 포함된다. 비수성용제, 현탁용제로는 프로필렌글리콜(propylene glycol), 폴리에틸렌 글리콜, 올리브 오일과 같은 식물성 기름, 에틸올레이트와 같은 주사 가능한 에스테로 등이 사용될 수 있다. 좌제의 기제로는 위텝솔(witepsol), 마크로골, 트윈(tween) 61, 카카오지, 라우린지, 글리세로젤라틴 등이 사용될 수 있다.
상기 약학적 조성물은 주사제, 정제, 환제, 산제, 과립제, 캡슐제, 현탁제, 내용액제, 유제, 시럽제, 멸균된 수용액, 비수성용제, 현탁제, 유제, 동결건조제제 및 좌제로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나의 제형을 가질 수 있다.
정맥내, 피부 또는 피하 주사 등을 위해, 활성 성분은 무발열성(pyrogen-free)이고 적절한 pH, 등장성 및 안정성을 갖는 비경구 투여용의, 허용가능한 수용액의 형태일 수 있다. 당업자는 예를 들어 염화나트륨 수용액, 링거액, 락테이트 링거액 등과 같은 등장성 비히클을 사용하여 적절한 용액을 제조할 수 있으며, 보존제, 안정화제, 완충제, 산화 방지제 또는 기타 다른 첨가제로 필요한 경우 포함될 수 있다. 주사에 적합한 고체 형태는 또한 에멀젼으로서 또는 리포솜에 캡슐화된 폴리펩티드의 형태로 제조될 수 있다.
본 명세서에 사용된 어구 "유효량" 또는 "치료 유효량"은 목적 치료 결과를 달성하는데 (투여량 및 투여 기간 및 수단에 대해) 필요한 양을 지칭한다. 유효량은 적어도 대상체에게 치료 이익을 부여하는데 필요한 활성제의 최소량이며, 독성량 미만이다. 예를 들어 투여량은 환자 당 약 100 ng 내지 약 100 mg/kg 범위로, 보다 전형적으로 약 1 μg/kg 내지 약 10 mg/kg의 범위로 투여할 수 있다. 활성 화합물이 염, 에스테르, 아미드, 전구체 약물(prodrug) 등인 경우에 투여양은 모 화합물을 기준으로 계산되므로, 사용되는 실제 중량은 비례하여 증가된다. 본 발명에 따른 항생제는 단위 제형(dosage form)당 활성 성분 0.1 mg 내지 3000 mg, 1 mg 내지 2000 mg, 10 mg 내지 1000 mg을 포함하도록 제형화될 수 있으나 이로 한정되지 않는다. 활성 성분은 약 0.05 μM 내지 100 μM, 1 μM 내지 50 μM, 5 μM 내지 30 μM의 활성 화합물의 피크 플라즈마 농도를 얻도록 투여될 수 있다. 예를 들어 임의로 식염수내에서 활성 성분 0.1 w/v% 내지 5 w/v% 용액의 정맥 주사에 의해 투여될 수 있다.
약학 조성물에서 활성 화합물의 농도는 약물의 흡수, 불활성화 및 배출율 및 당 기술분야의 숙련자에게 알려진 다른 인자에 의해 결정될 수 있다. 투여량은 증상/질환의 심각도에 따라 달라질 수 있다. 또한 어떤 특정 환자에 대한 투여량 및 투여요법은 환자의 증상/질환의 정도, 필요성, 나이, 약물에 대한 반응성 등을 종합적으로 고려하여 투여 감독자의 직업적 판단에 따라 조정될 수 있으며, 본 발명에서 제시된 농도 범위는 단지 일예이며 청구된 조성물의 실시양태를 이로 한정하는 것을 의도하지 않는다. 또한 활성 성분은 1회 투여될 수 있거나, 보다 적은 투여량을 수 회 나누어 투여할 수도 있다.
이하, 본 발명을 실시예 및 실험예에 의해 상세히 설명한다.
단, 하기 실시예 및 실험예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예 및 실험예에 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1> 화합물 5의 제조
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화합물 2의 제조
콜리스틴 황산염 1 (1 g, 0.79 mmol)을 0.1 M PBS 버퍼 (PH 7.0)에 녹인 후 피신 (ficin, 200 unit, 131 mg)과 2-머캅토에탄올 (0.05 mL)을 첨가하였다. 반응 용액을 37 ℃에서 3 일 동안 배양하였다. 반응 용액을 100 ℃, 15 분 동안 끓인 후 감압 농축하여 화합물 2 (crude)를 수득하였다. EI-MS m/z : [M+H]+ 929.39, [M+Na]+ 951.50.
화합물 3의 제조
화합물 2 (crude)를 증류수 (20 mL)와 메탄올 (20 mL)에 녹인 후, 0 ℃, 질소 대기 하에서 트라이에틸아민 (1.6 mL, 11.8 mmol)과 다이-t-뷰틸 다이카보네이트 (1.9 mL, 8.3 mmol)을 차례로 첨가한 후 20 시간 동안 상온 교반하였다. 반응 용액을 감압 농축한 후 증류수 (20 mL)로 희석하고 에틸 아세테이트 (20 mL x 2)로 추출하였다. 모인 유기층을 무수 황산 나트륨으로 건조한 후 여과 및 감압 농축하고 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 화합물 3 (580 mg, 51%, 2 steps)을 수득하였다. EI-MS m/z : [M+H]+ 1430.54, [M+Na]+ 1452.64.
화합물 4의 제조
화합물 3 (580 mg, 0.40 mmol)을 다이클로로메테인 (6 mL)에 녹인 후, 0 ℃, 질소 대기 하에서 염산 (4 M 1,4-다이옥세인 용액, 2.5 mL, 10.0 mmol)을 첨가한 후 4 시간 동안 상온에서 교반하였다. 반응 용액을 감압 농축하여 화합물 4 (450 mg, quant.)를 흰색 고체로 수득하였다. EI-MS m/z : [M+H]+ 929.39 [M+Na]+ 951.56.
화합물 5의 제조
화합물 4 (450 mg, 0.40 mmol)를 물 (7 mL)과 메탄올 (14 mL)에 녹인 후, 0 ℃, 질소 대기 하에서 트라이에틸아민 (0.5 mL, 4.0 mmol)과 2-(박-옥시이미노)-2-페닐아세토나이트릴 (Boc-ON, 380 mg, 1.5 mmol)을 차례로 첨가한 후 20 시간동안 상온에서 교반하였다. 반응 용매를 감압 농축하고, 다이클로로메테인 (30 mL)으로 묽힌 후 포화 탄산수소 나트륨 수용액 (10 mL)으로 씻어주었다. 모인 유기층을 무수 황산 나트륨으로 건조한 후 여과 및 농축하고 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 화합물 5 (260 mg, 44%)를 수득하였다. EI-MS m/z : [M+H]+ 1329.76, [M+Na]+ 1351.79.
<실시예 2> 화합물 8의 제조
Figure PCTKR2022011886-appb-img-000051
화합물 6의 제조
11-말레이미도운데카노익 애시드 (70 mg, 0.25 mmol)를 다이메틸폼아마이드 (3 mL)에 녹인 후, 1-에틸-3-(3-다이메틸아미노프로필)카보다이이마이드 (62 mg, 0.32 mmol)와 N-하이드록시석신이마이드 (38 mg, 0.32 mmol)를 첨가하고 16 시간동안 상온에서 교반하였다. 반응 용액을 다음 반응에 바로 사용하였다. EI-MS m/z : [M+H]+ 379.49 [M+Na]+ 401.43.
화합물 7의 제조
위에서 얻은 화합물 6 (0.25 mmol, crude) 용액에 화합물 5 (200 mg, 0.15 mmol)를 0 ℃질소 대기 하에서 첨가하였다. 상온으로 온도를 서서히 올리며 6 시간 동안 교반하였다. 반응 용액을 에틸 아세테이트 (5 mL)로 묽힌 뒤 0.1 N 염산 수용액 (5 mL)으로 세척하였다. 세척한 유기층을 무수 황산 나트륨으로 건조한 후 여과 및 감압 농축하여 화합물 7 (crude)을 수득하였다. EI-MS m/z : [M+H]+ 1594.60, [M+Na]+ 1616.42.
화합물 8의 제조
화합물 7 (crude)을 다이클로로메테인 (7 mL)으로 묽힌 후 트라이플루오로아세트산 (2 mL)을 0 ℃, 질소 대기 하에서 첨가하고 2 시간 동안 교반하였다. 반응 용액을 감압 농축한 후 HPLC로 정제하고 동결 건조하여 화합물 8을 흰색의 고체 (54.8 mg)로 수득하였다. EI-MS m/z : [M+H]+ 1193.47, [M+Na]+ 1215.28.
<실시예 3> 화합물 14의 제조
Figure PCTKR2022011886-appb-img-000052
화합물 9의 제조
말레이마이드 (500 mg, 5.1 mmol)를 에틸 아세테이트 (21 mL)에 녹인 후 0 ℃, 질소 대기 하에서 에틸 아세테이트 (3 mL)에 녹인 N-메틸몰폴린 (0.57 mL, 5.15 mmol)을 서서히 첨가하였다. 10 분간 상온 교반 후, 에틸 아세테이트 (2 mL)에 녹인 메틸 클로로폼에이트 (0.38 mL, 5.0 mmol)를 0 ℃, 질소 대기 하에서 서서히 첨가한 후 3 시간 동안 상온에서 교반 하였다. 생성된 고체를 여과한 후 여과액을 감압 농축하여 화합물 9 (850 mg, quant.)를 수득하였다. 1H-NMR (400 MHz, CDCl3) δ 6.84 (s, 2H), 3.98 (s, 3H).
화합물 11의 제조
화합물 10 (190 mg, 0.56 mmol, 화합물 10은 특허 US2015/246136에 기술된 방법으로 제조하였다)을 포화 염화 암모늄 수용액 (2.6 mL)에 녹인 후 0 ℃에서 화합물 9 (88 mg, 0.56 mmol)를 첨가하였다. 반응 온도를 상온까지 서서히 올리면서 2 시간 동안 교반하였다. 반응 용액을 0 ℃에서 2 N 황산 수용액으로 PH ~3으로 맞춘 후 에틸 아세테이트 (4 mL)로 추출하였다. 추출한 유기층을 무수 황산 나트륨으로 건조한 후 여과 및 농축하여 화합물 11 (180 mg, quant.)을 수득하였다. 1H-NMR (400 MHz, CDCl3) δ 6.72 (s, 2H), 3.82-3.60 (m, 14H), 2.66-2.63 (t, 2H).
화합물 12의 제조
화합물 11 (75 mg, 0.25 mmol)을 다이메틸폼아마이드 (1 mL)에 녹인 후, 1-에틸-3-(3-다이메틸아미노프로필)카보다이이마이드 (57 mg, 0.29 mmol)와 N-하이드록시석신이마이드 (34 mg, 0.29 mmol)를 첨가하고 16 시간 동안 상온에서 교반하여 화합물 12 (crude)를 수득하였다. 반응 용액을 다음 반응에 바로 사용하였다. EI-MS m/z : [M+H]+ 421.34, [M+Na]+ 444.46.
화합물 13의 제조
화합물 5 (200 mg, 0.15 mmol)를 다이메틸폼아마이드 (0.5 mL)에 녹인 후 위에서 제조한 화합물 12 용액 (0.18 mL, 0.045 mmol, crude)을 0 ℃질소 대기 하에서 첨가하였다. 상온으로 온도를 서서히 올리며 8 시간 동안 교반하였다. 반응 용액을 에틸 아세테이트 (10 mL)로 묽힌 뒤 0.1 N 염산 수용액 (10 mL)으로 세척하였다. 세척한 유기층을 무수 황산 나트륨으로 건조한 후 여과 및 감압 농축하여 화합물 13 (crude)을 수득하였다. EI-MS m/z : [M+H]+ 1613.74, [M+Na]+ 1635.86.
화합물 14의 제조
화합물 13 (crude)을 다이클로로메테인 (3 mL)으로 묽힌 후 트라이플루오로아세트산 (1 mL)을 0 ℃, 질소 대기 하에서 첨가하고 2 시간 동안 교반하였다. 반응 용액을 감압 농축한 후 HPLC로 정제하고 동결 건조하여 화합물 14를 흰색의 고체 (11.8 mg)로 수득하였다. EI-MS m/z : [M+H]+ 1212.97, [M+Na]+ 1235.03.
<실시예 4> 화합물 18의 제조
Figure PCTKR2022011886-appb-img-000053
화합물 15의 제조
((벤질옥시)카보닐)-L-글루타민 (1.4 g, 5.0 mmol)을 테트라하이드로퓨란 (12 mL)과 증류수 (3 mL)에 녹인 후, 0 ℃, 질소 대기 하에서 (다이아세톡시아이오도)벤젠 (1.9 g, 6.0 mmol)을 첨가하고 0 ℃ 에서 7 시간 동안 교반하였다. 반응 용액을 감압 농축한 후, 증류수 (10 mL)을 첨가하고 에틸 아세테이트 (20 mL x 3)로 세척하였다. 수용액 층을 감압 농축하여 화합물 15 (900 mg, 71%)를 수득하였다. 1H-NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ 7.38-7.30 (m, 5H), 6.61 (s, 1H), 3.63 (s, 1H), 2.93-2.88 (m, 2H), 1.95-1.85 (m, 1H), 1.75-1.70 (m, 1H).
화합물 16의 제조
화합물 15 (900 mg, 3.6 mmol)를 테트라하이드로퓨란 (10 mL)과 증류수 (10 mL)에 녹인 후 다이-t-뷰틸 다이카보네이트 (934 mg, 4.3 mmol)를 테트라하이드로퓨란 (10 mL)에 묽혀 10 분간 서서히 첨가한 후 2 시간 동안 상온에서 교반하였다. 유기 용매를 감압 농축한 후, 남은 수용액층을 1 M 염산 수용액을 첨가하여 PH ~2로 맞춘 후 에틸 아세테이트 (15 mL x 2)로 추출하였다. 모인 유기층을 증류수 (15 mL)와 소금물 (15 mL)로 닦아 주고 무수 황산 나트륨으로 건조하고 여과한 후 감압 농축하여 화합물 16 (1.2 g, 95%)을 수득하였다. 1H-NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ 7.57-7.55 (d, 1H), 7.36-7.31 (m, 5H), 6.82 (s, 1H), 5.02 (s, 2H), 3.98-3.95 (m, 1H), 2.98 (br s, 2H), 1.90-1.83 (m, 1H), 1.66-1.64 (m, 1H).
화합물 17의 제조
화합물 16 (29 mg, 0.083 mmol)을 다이메틸폼아마이드 (1.5 mL)에 녹인 후, 화합물 5 (100 mg, 0.075 mmol)와 N,N,N',N'-테트라메틸-O-(1H-벤조트라아졸-1-일)우로늄 헥사플루오로포스페이트 (HBTU, 37 mg, 0.098 mmol), 그리고 N,N'-다이아이소프로필에틸아민 (0.02 mL, 0.11 mmol)을 차례로 첨가하고 상온에서 16 시간 동안 교반하였다. 반응 용액을 에틸 아세테이트 (10 mL)로 희석한 후 0.1 N 염산 수용액 (10 mL)과 포화 탄산수소 나트륨 수용액 (10 mL)으로 세척하였다. 유기층을 무수 황산 나트륨으로 건조하고 여과 및 감압 농축한 후 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 화합물 17 (86 mg, 69%)을 수득하였다. EI-MS m/z : [M+H]+ 1664.66, [M+Na]+ 1686.74.
화합물 18의 제조
화합물 17 (86 mg, 0.052 mmol)을 메탄올 (4 mL)에 녹인 후 팔라듐/차콜 (20 % w/w, 17 mg)을 첨가하였다. 반응 용액을 상온, 수소 대기 하에서 2 시간 동안 교반하였다. 반응 용액을 셀라이트로 여과한 후 농축하여 화합물 18 (79 mg, quant.)을 수득하였다. EI-MS m/z : [M+H]+ 1530.54, [M+Na]+ 1553.44.
<실시예 5> 화합물 20의 제조
Figure PCTKR2022011886-appb-img-000054
화합물 19 의 제조
다이메틸폼아마이드 (1 mL)에 녹아있는 화합물 6 (0.062 mmol, crude) 용액에 화합물 18 (79 mg, 0.052 mmol)을 다이메틸폼아마이드 (1 mL)에 녹여 0 ℃질소 대기 하에서 첨가하였다. 상온으로 온도를 서서히 올리며 6 시간 동안 교반하였다. 반응 용액을 에틸 아세테이트 (5 mL)로 묽힌 뒤 0.1 N 염산 수용액 (5 mL)으로 세척하였다. 세척한 유기층을 무수 황산 나트륨으로 건조한 후 여과 및 농축하여 화합물 19 (crude)를 수득하였다. EI-MS m/z : [M+H]+ 1794.82, [M+Na]+ 1815.77.
화합물 20의 제조
위에서 제조한 화합물 19 (crude)를 다이클로로메테인 (3 mL)으로 묽힌 후 트라이플루오로아세트산 (1 mL)을 0 ℃, 질소 대기 하에서 첨가하고 2 시간 동안 교반하였다. 반응 용액을 감압 농축한 후 HPLC로 정제하고 동결 건조하여 화합물 20을 흰색의 고체 (15.5 mg)로 수득하였다. EI-MS m/z : [M+Na]+ 1315.46, 1/2[M+H]+ 647.54.
<실시예 6> 화합물 22의 제조
Figure PCTKR2022011886-appb-img-000055
화합물 21의 제조
화합물 5 (30 mg, 0.023 mmol)와 N-석신이미딜말레이미도아세테이트 (8.6 mg, 0.034 mmol)을 다이메틸폼아마이드 (1 mL)에 녹인 후 24 시간 동안 상온 교반하였다. 반응 용액을 에틸 아세테이트 (10 mL)로 묽힌 뒤 소금물 (10 mL)로 세척하였다. 세척한 유기층을 무수 황산 나트륨으로 건조한 후 여과 및 농축하여 화합물 21 (crude)을 수득하였다. EI-MS m/z : [M+H]+1467.75, [M+Na]+1488.62.
화합물 22의 제조
화합물 21 (crude)을 다이클로로메테인 (5 mL)으로 묽힌 후 트라이플루오로아세트산 (1 mL)를 0 ℃, 질소 대기 하에서 첨가하고 2 시간 동안 교반하였다. 반응 용액을 감압 농축한 후 Prep. HPLC로 정제하고 동결 건조하여 화합물 22를 흰색의 고체 (9.0 mg)로 수득하였다. EI-MS m/z : [M+H]+ 1066.55, 1/2[M+H]+534.06.
<실시예 7> 화합물 25의 제조
Figure PCTKR2022011886-appb-img-000056
화합물 23의 제조
6-말레이미도헥사노익 애시드 (10 mg, 0.049 mmol)을 다이메틸폼아마이드 (0.5 mL)에 녹인 후, 1-에틸-3-(3-다이메틸아미노프로필)카보다이이미드 (10 mg, 0.057 mmol)와 N-하이드록시석신이미드 (6.0 mg, 0.057 mmol)를 첨가하고 16 시간 동안 상온 교반하였다. 생성된 화합물 23은 정제없이 다음 반응에 바로 사용하였다. EI-MS m/z : [M+H]+309.33, [M+Na]+ 331.23.
화합물 24의 제조
화합물 5 (40 mg, 0.038 mmol)을 다이메틸폼아마이드 (0.5 mL)에 녹인 후 화합물 23 (0.049 mmol, crude)을 상온, 질소 대기 하에서 첨가한 후 4 시간 동안 상온 교반하였다. N,N'-다이아이소프로필에틸아민 (0.007 mL, 0.038 mmol)을 0 ℃, 질소 대기 하에서 첨가하고 3 시간 동안 상온에서 교반하였다. 반응 용액을 에틸 아세테이트 (10 mL)로 묽힌 뒤 0.1 N 염산 수용액 (10 mL)으로 세척하였다. 세척한 유기층을 무수 황산 나트륨으로 건조한 후 여과 및 농축하여 화합물 24 (crude)를 수득하였다. EI-MS m/z : [M+H]+1522.58, [M+Na]+1545.69.
화합물 25의 제조
화합물 24 (crude)를 다이클로로메테인 (3 mL)으로 묽힌 후 트라이플루오로아세트산 (1 mL)을 0 ℃, 질소 대기 하에서 첨가하고 2 시간 동안 교반하였다. 반응 용액을 감압 농축한 후 HPLC로 정제하고 동결 건조하여 화합물 25를 흰색의 고체 (8.7 mg)로 수득하였다. EI-MS m/z : [M+H]+1122.77, 1/2[M+H]+562.18.
<실시예 8> 화합물 33의 제조
Figure PCTKR2022011886-appb-img-000057
화합물 26의 제조
11-브로모운데카노익 애시드 (1.0 g, 3.8 mmol)를 메탄올 (19 mL)로 묽힌 후 0 ℃, 질소 대기 하에서 염화티오닐 (0.4 mL, 5.6 mmol)을 첨가한 후 2 시간 동안 가열 환류하였다. 0 ℃ 에서 반응 용액을 20% 탄산 칼륨 수용액으로 pH 10으로 맞춘 후 메탄올을 감압 농축하였다. 수용액층을 다이클로로메테인 (20 mL X 2)으로 추출한 후 무수 황산 나트륨으로 건조하고 여과 및 농축하여 화합물 26 (1.0 g, 97%)을 수득하였다. 1H-NMR (400 MHz, CDCl3) δ 3.67 (s, 3H), 3.42-3.39 (t, 2H), 2.32-2.28 (t, 2H), 1.87-1.83 (m, 2H), 1.63-1.59 (m, 2H), 1.28 (brs, 10H).
화합물 27의 제조
화합물 26 (1.0 g, 3.6 mmol)을 다이메틸폼아마이드 (18 mL)로 묽힌 후 아지드화 나트륨 (356 mg, 5.5 mmol)을 첨가한 후 3 시간 동안 상온에서 교반하였다. 반응 용액을 다이에틸 이써 (200 mL)로 묽힌 뒤 증류수 (100 mL) 그리고 소금물 (100 mL)로 세척하였다. 세척한 유기층을 무수 황산 나트륨으로 건조한 후 여과 및 농축하여 화합물 27 (885 mg, crude)을 수득하였다. 1H-NMR (400 MHz, CDCl3) δ 3.67 (s, 3H), 3.27-3.24 (t, 2H), 2.32-2.28 (t, 2H), 1.63-1.58 (m, 4H), 1.29 (brs, 10H).
화합물 28의 제조
화합물 27 (885 mg, 3.6 mmol)을 메탄올 (10 mL)로 묽힌 후 팔라듐/차콜 (10 % w/w, 90 mg)을 첨가하였다. 반응 용액을 상온, 수소 대기 하에서 3 시간 동안 교반하였다. 반응 용액을 셀라이트로 여과 및 농축한 후 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 화합물 28 (280 mg, crude)을 수득하였다. 1H-NMR (400 MHz, MeOD4) δ 3.64 (s, 3H), 2.63-2.59 (t, 2H), 2.32-2.28 (t, 2H), 1.61-1.57 (m, 2H), 1.47-1.44 (m, 2H), 1.31 (brs, 10H).
화합물 29의 제조
화합물 28 (280 mg, crude)과 2-(((터트-뷰톡시카보닐)아미노)옥시)-2-메틸프로파노익 애시드 (313 mg, 1.43 mmol)을 다이메틸폼아마이드 (6.5 mL)에 녹인 후, 0 ℃, 질소 대기 하에서 3-[비스(디메틸아미노)메틸리실]-3H-벤조트리아졸-1-옥사이드헥사플루오로포스페이트 (592 mg, 1.56 mmol)와 N,N-다이아이소프로필에틸아민 (0.35 mL, 1.95 mmol)을 차례로 첨가하고 상온에서 20 시간 동안 교반하였다. 반응 용액에 에틸 아세테이트 (50 mL)를 첨가 후 포화 탄산 수소 나트륨 수용액 (50 mL)으로 닦아주었다. 모인 유기층을 무수 황산 나트륨으로 건조하고 여과한 후 농축하여 칼럼 크로마토그래피로 정제하여 화합물 29 (336 mg, 22%, 2 steps)를 수득하였다. 1H-NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.82 (s, 1H), 7.02 (s, 1H), 3.66 (s, 3H), 3.22-3.19 (m, 2H), 2.32-2.26 (t, 2H), 1.64-1.58 (m, 2H), 1.50-1.48 (m, 2H), 1.47 (s, 9H), 1.44 (s, 6H), 1.27 (brs, 10H).
화합물 30의 제조
화합물 29 (336 mg, 0.80 mmol)를 테트라하이드로퓨란 (2 mL)과 메탄올 (1 mL)에 녹인 후, 질소 대기 하에서 수산화나트륨 (97 mg, 2.42 mmol)을 증류수 (2 mL)에 녹인 용액을 첨가하여 5 시간 동안 교반하였다. 유기 용매를 감압 농축한 후 에틸 아세테이트 (50 mL)와 증류수 (50 mL)로 희석하여 0.5 N 염산 수용액으로 pH ~3 정도로 맞춘 후 추출하였다. 모인 유기층을 무수 황산 나트륨으로 건조하고 여과한 후 농축하여 화합물 30 (330 mg, crude)을 수득하였다. 1H-NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.86 (s, 1H), 7.12 (s, 1H), 3.22-3.19 (m, 2H), 2.36-2.32 (t, 2H), 1.64-1.58 (m, 2H), 1.50-1.48 (m, 2H), 1.48 (s, 9H), 1.45 (s, 6H), 1.27 (brs, 10H).
화합물 31의 제조
화합물 30 (170 mg, 0.42 mmol)을 다이메틸폼아마이드 (3 mL)에 녹인 후, 1-에틸-3-(3-다이메틸아미노프로필)카보다이이미드 (97 mg, 0.51 mmol)와 N-하이드록시석신이미드 (58 mg, 0.51 mmol)를 첨가하고 7 시간 동안 상온에서 교반하였다. 반응 용액을 에틸 아세테이트 (20 mL)로 묽힌 뒤 수용액 (10 mL)으로 세척하였다. 세척한 유기층을 무수 황산 나트륨으로 건조한 후 여과 및 농축하여 화합물 31 (220 mg, crude)을 수득하였다. 1H-NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.84 (s, 1H), 7.02 (s, 1H), 3.24-3.19 (m, 2H), 2.83 (brs, 4H), 2.62-2.58 (t, 2H), 1.78-1.70 (m, 2H), 1.52-1.36 (m, 4H), 1.48 (s, 9H), 1.45 (s, 6H), 1.27 (brs, 10H).
화합물 32의 제조
화합물 18 (50 mg, 0.033 mmol)을 다이메틸폼아마이드 (2 mL)에 녹인 후 화합물 31 (19 mg, 0.039 mmol)을 0 ℃, 질소 대기 하에서 첨가한 후 18 시간 동안 상온에서 교반하였다. 반응 용액을 에틸 아세테이트 (20 mL)로 묽힌 뒤 소금물 (10 mL)로 세척하였다. 세척한 유기층을 무수 황산 나트륨으로 건조한 후 여과 및 농축하여 화합물 32 (crude)를 수득하였다. EI-MS m/z : [M+H]+ 1915.73, 1/2[M+H]+ 958.35.
화합물 33의 제조
화합물 32 (crude)를 다이클로로메테인 (3 mL)으로 묽힌 후 트라이플루오로아세트산 (1 mL)를 0 ℃, 질소 대기 하에서 첨가하고 2 시간 동안 교반하였다. 반응 용액을 감압 농축한 후 HPLC로 정제하고 동결 건조하여 화합물 33을 흰색의 고체 (7.1 mg)로 수득하였다. EI-MS m/z : [M+H]+ 1314.31, 1/2[M+H]+ 657.71.
<실시예 9> 화합물 38의 제조
Figure PCTKR2022011886-appb-img-000058
화합물 34의 제조
7-아미노헵타노익 애시드 (1.0 g, 6.88 mmol)를 아세트산 (6 mL)에 녹인 후, 0 ℃, 질소 대기 하에서 말레인 산 (674 mg, 6.88 mmol)을 첨가한 후 11 시간 동안 상온에서 교반하였다. 생성된 고체를 여과하고 건조하여 화합물 34 (1.35 g, 80%)를 수득하였다. 1H-NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ 9.15 (br s, 1H), 6.54-6.37 (m, 1H), 6.33-6.21 (m, 1H), 3.15 (s, 2H), 2.21 (s, 2H), 1.49 (s, 4H), 1.33 (s, 4H). EI-MS m/z : [M+H]+ 244.26.
화합물 35의 제조
화합물 34 (500 mg, 2.06 mmol)를 무수 아세트산 (5 mL)으로 묽힌 후 소듐 아세테이트 (169 mg, 2.06 mmol)를 0 ℃, 질소 대기 하에서 첨가하고, 80 ℃ 온도를 올려 3 시간 동안 교반하였다. 반응 용액을 에틸 아세테이트 (20 mL)로 묽힌 뒤 증류수 (20 mL)로 세척하였다. 세척한 유기층을 무수 황산 나트륨으로 건조한 후 여과 및 감압 농축하여 화합물 35 (400 mg, 86%)를 수득하였다. 1H-NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ 11.95 (s, 1H), 6.99 (s, 2H), 3.37 (s, 2H), 2.17 (s, 2H), 1.46 (s, 4H), 1.23 (s, 4H). EI-MS m/z : [M+H]+ 226.24.
화합물 36의 제조
화합물 35 (100 mg, 0.44 mmol)를 다이메틸폼아마이드 (3 mL)로 묽힌 후 1-에틸-3-(3-다이메틸아미노프로필)카보다이이마이드 (84 mg, 0.52 mmol)와 N-하이드록시석신이마이드 (61 mg, 0.52 mmol)를 첨가하고 16 시간 동안 상온에서 교반하였다. 반응 용액을 에틸 아세테이트 (20 mL)로 묽힌 뒤 증류수 (20 mL)으로 세척하였다. 세척한 유기층을 무수 황산 나트륨으로 건조한 후 여과 및 감압 농축하여 화합물 36 (92 mg, 64%)을 수득하였다. EI-MS m/z : [M+H]+ 323.48
화합물 37의 제조
화합물 36 (21 mg, 0.07 mmol)과 화합물 5 (85 mg, 0.06 mmol)를 다이메틸폼아마이드 (3 mL)로 묽힌 후, 0 ℃질소 대기 하에서 N,N-다이아이소프로필에틸아민 (10 uL, 0.06 mmol) 첨가하였다. 상온으로 온도를 서서히 올리며 13 시간 동안 교반하였다. 반응 용액을 감압 농축한 후 HPLC로 정제하고 동결 건조하여 화합물 37을 흰색의 고체 (54 mg)로 수득하였다. EI-MS m/z : [M+H]+ 1738.48
화합물 38의 제조
화합물 37 (45 mg, 0.02 mmol)을 다이클로로메테인 (3 mL)으로 묽힌 후, 트라이플루오로아세트산 (1 mL)을 0 ℃, 질소 대기 하에서 첨가하고 2 시간 동안 교반하였다. 반응 용액을 감압 농축한 후 HPLC로 정제하고 동결 건조하여 화합물 38을 흰색의 고체 (6.5 mg)로 수득하였다. EI-MS m/z : [M+Na]+ 1237.46
<실시예 10> 화합물 43의 제조
Figure PCTKR2022011886-appb-img-000059
화합물 39의 제조
9-아미노노나노익 애시드 (890 mg, 5.14 mmol)을 아세트산 (5 mL)에 녹인 후, 0 ℃, 질소 대기 하에서 말레인 산 (504 mg, 5.14 mmol)을 첨가한 후 13 시간 동안 상온에서 교반하였다. 생성된 고체를 여과하고 건조하여 화합물 39 (630 mg, 45%)를 수득하였다. 1H-NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ9.10 (br s, 1H), 6.41 (d, J=12.8 Hz, 1H), 6.24 (d, J=12.4 Hz, 1H), 3.18-3.15 (m, 2H), 2.21-2.15 (m, 2H), 1.49-1.42 (m, 2H), 1.26 (s, 4H). EI-MS m/z : [M+H]+ 272.31.
화합물 40의 제조
화합물 39 (200 mg, 0.74 mmol)를 무수 아세트산 (4 mL)으로 묽힌 후, 소듐 아세테이트 (60 mg, 0.74 mmol)를 0 ℃, 질소 대기 하에서 첨가하고, 80 ℃ 온도를 올려 5 시간 동안 교반하였다. 반응 용액을 에틸 아세테이트 (20 mL)로 묽힌 뒤 증류수 (20 mL)으로 세척하였다. 세척한 유기층을 무수 황산 나트륨으로 건조한 후 여과 및 감압 농축하여 화합물 40 (150 mg, 80%)을 수득하였다. 1H-NMR (400 MHz, d-DMSO) δ7.06 (s, 2H), 2.73-2.65 (m, 2H), 2.42 (s, 2H), 1.69-1.62 (m, 2H), 1.58-1.51 (m, 2H), 1.46-1.39 (m, 2H), 1.35-1.27 (m, 2H).
EI-MS m/z : [M+H]+ 254.29
화합물 41의 제조
화합물 40 (150 mg, 0.59 mmol)을 다이메틸폼아마이드 (3 mL)로 묽힌 후 1-에틸-3-(3-다이메틸아미노프로필)카보다이이마이드 (136 mg, 0.71 mmol)와 N-하이드록시석신이마이드 (81 mg, 0.71 mmol)를 첨가하고 16 시간 동안 상온에서 교반하였다. 반응 용액을 에틸 아세테이트 (20 mL)로 묽힌 뒤 증류수 (20 mL)으로 세척하였다. 세척한 유기층을 무수 황산 나트륨으로 건조한 후 여과 및 감압 농축하여 화합물 41 (83 mg, 40%)을 수득하였다. 1H-NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ7.05 (s, 2H), 2.86 (m, 2H), 2.73-2.66 (m, 2H), 1.71-1.65 (m, 2H), 1.58-1.50 (m, 2H), 1.43-1.322 (m, 8H). EI-MS m/z : [M+H]+ 351.37
화합물 42의 제조
화합물 41 (11 mg, 0.03 mmol)과 화합물 18 (40 mg, 0.03 mmol)을 다이메틸폼아마이드 (3 mL)로 묽힌 후, 0 ℃질소 대기 하에서 N,N-다이아이소프로필에틸아민 (5 uL, 0.03 mmol)을 첨가하였다. 반응 용액을 상온으로 서서히 올리며 13 시간 동안 교반하였다. 반응 용액을 감압 농축한 후 HPLC로 정제하고 동결 건조하여 화합물 42을 흰색의 고체 (25 mg)로 수득하였다. EI-MS m/z : [M+H]+ 1766.10
화합물 43의 제조
화합물 42 (25 mg, 0.01 mmol)를 다이클로로메테인 (3 mL)으로 묽힌 후, 트라이플루오로아세트산 (1 mL)을 0 ℃, 질소 대기 하에서 첨가하고 2 시간 동안 교반하였다. 반응 용액을 감압 농축한 후 HPLC로 정제하고 동결 건조하여 화합물 43을 흰색의 고체 (7.2 mg)로 수득하였다. EI-MS m/z : [M+Na]+ 1265.52
<실시예 11> 화합물 50의 제조
Figure PCTKR2022011886-appb-img-000060
Figure PCTKR2022011886-appb-img-000061
화합물 44의 제조
11-아미노운데카노익 애시드 (500 mg, 2.48 mmol)를 증류수 (5 mL)와 1,4-다이옥세인 (5 mL)에 녹인 후, 0 ℃, 질소 대기 하에서 탄산 칼슘 (1.0 g, 7.44 mmol)과 벤질클로로포르메이트 (465 mg, 2.73 mmol)을 순차적으로 첨가한 후 7 시간 동안 상온에서 교반하였다. 반응 용액을 감압 농축한 후 증류수 (20 mL)로 희석하고 에틸 아세테이트 (20 mL x 2)로 추출하였다. 모인 유기층을 무수 황산 나트륨으로 건조한 후 여과 및 감압 농축하고 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 화합물 44 (610 mg, 73%)를 수득하였다. 1H-NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ7.35-7.27 (m, 5H), 5.05 (s, 2H), 3.30 (s, 4H), 3.11-3.05 (m, 2H), 2.18-2.11 (m, 2H), 1.62-1.55 (m, 2H), 1.47 (s, 2H), 1.30 (m, 8H). EI-MS m/z : [M+H]+ 336.44.
화합물 45의 제조
위에서 제조한 화합물 44 (100 mg, 0.29 mmol)를 다이메틸폼아마이드 (3 mL)로 묽힌 후 1-에틸-3-(3-다이메틸아미노프로필)카보다이이마이드 (68 mg, 0.36 mmol)와 N-하이드록시석신이마이드 (41 mg, 0.36 mmol)를 첨가하고 13 시간 동안 상온에서 교반하였다. 반응 용액을 에틸 아세테이트 (20 mL)로 묽힌 뒤 증류수 (20 mL)으로 세척하였다. 세척한 유기층을 무수 황산 나트륨으로 건조한 후 여과 및 감압 농축하여 화합물 45 (110 mg, 86%)를 수득하였다. EI-MS m/z : [M+H]+ 431.49
화합물 46의 제조
2,2-다이메틸-4,7,10,13,16-펜타옥소-3-옥사-5,8,11,14,17-펜타아자노나데칸-19-오익 애시드 (20 mg, 0.05 mmol)를 다이메틸폼아마이드 (3 mL)로 묽힌 후 1-에틸-3-(3-다이메틸아미노프로필)카보다이이마이드 (11.2 mg, 0.06 mmol)와 N-하이드록시석신이마이드 (6.8 mg, 0.06 mmol)를 첨가하고 15 시간 동안 상온에서 교반하였다. 반응 용액을 에틸 아세테이트 (20 mL)로 묽힌 뒤 증류수 (20 mL)로 세척하였다. 세척한 유기층을 무수 황산 나트륨으로 건조한 후 여과 및 감압 농축하여 화합물 46 (24 mg, 97%)을 수득하였다. EI-MS m/z : [M+H]+ 501.46
화합물 47의 제조
화합물 45 (21 mg, 0.05 mmol)와 화합물 18 (75 mg, 0.05 mmol)을 다이메틸폼아마이드 (3 mL)으로 묽힌 후, 0 ℃질소 대기 하에서 N,N -다이아이소프로필에틸아민 (8.5 uL, 0.05 mmol) 첨가하였다. 상온으로 온도를 서서히 올리며 13 시간 동안 교반하였다. 반응 용액을 감압 농축한 후 HPLC로 정제하고 동결 건조하여 화합물 47을 흰색의 고체 (45 mg)로 수득하였다. EI-MS m/z : [M+H]+ 1848.24
화합물 48의 제조
화합물 47 (45 mg, 0.02 mmol)을 메탄올 (4 mL)에 녹인 후 팔라듐/차콜 (20 % w/w, 7 mg)을 첨가하였다. 반응 용액을 상온, 수소 대기 하에서 3 시간 동안 교반하였다. 반응 용액을 셀라이트로 여과한 후 농축하여 화합물 48 (38 mg, quant.)을 수득하였다. EI-MS m/z : [M+H]+ 1714.11
화합물 49의 제조
화합물 48 (38 mg, 0.02 mmol)과 화합물 46 (11 mg, 0.02 mmol)을 다이메틸폼아마이드 (3 mL)으로 묽힌 후, 0 ℃질소 대기 하에서 N,N -다이아이소프로필에틸아민 (3.8 uL, 0.02 mmol)을 첨가하였다. 반응 용액을 상온으로 서서히 올리며 13 시간 동안 교반하였다. 반응 용액을 감압 농축한 후 HPLC로 정제하고 동결 건조하여 화합물 49를 흰색의 고체 (20 mg)로 수득하였다. EI-MS m/z : [M+H]+ 2099.48
화합물 50의 제조
위에서 제조한 화합물 49 (25 mg, 0.01 mmol)를 다이클로로메테인 (3 mL)으로 묽힌 후, 트라이플루오로아세트산 (1 mL)을 0 ℃, 질소 대기 하에서 첨가하고 2 시간 동안 교반하였다. 반응 용액을 감압 농축한 후 HPLC로 정제하고 동결 건조하여 화합물 50을 흰색의 고체 (10.1 mg)로 수득하였다. EI-MS m/z : [M+Na]+ 1498.78
<실시예 12> 콜리스틴 유도체-엔도라이신 접합체의 제조.
상기 구조식 8, 14, 20, 22, 25, 38, 43을 갖는 화합물을 포함하는 하기 표 2의 콜리스틴 유도체와 하기 표 1의 엔도라이신 또는 이의 유도체(S24-CaaX, PA145-CaaX, CHT1-CaaX, CHT2-CaaX, CHT3-CaaX, LZM2-CaaX, LZM3-CaaX, cpA-PA145-CaaX, GN425-CaaX, GN486-CaaX, ABD-PA145-CaaX, ABD-PA145-CaaX (without thrombin cleavage site), ABD-GN425chimera-CaaX, ABD-A0A078-CaaX, PA145-ABD-CaaX, PA145-ABD(Y22S)-CaaX, PA145-ABD(T31A)-CaaX, ABD-PA145-C-CaaX, G7LPETGGG)를 pH 6.5~7.5의 조건에서 반응시켜 표 4에 명시된 콜리스틴 유도체-엔도라이신 접합체(PDC1, PDC2, PDC3, PDC4, PDC5, PDC6, PDC7, PDC8, PDC9, PDC10, PDC11, PDC12, PDC14, PDC15, PDC16, PDC17, PDC18, PDC19, PDC20, PDC21, PDC22, PDC23, PDC24, PDC25, PDC26, PDC27, PDC28, PDC29, PDC30, PDC32)를 수득하였다:
구체적으로, 화합물은 10 mM 농도로 물에 녹여 제조하여 사용하였다. 20 mM 인산 나트륨 pH 6.5 완충용액 90.42 μL와 화합물 10 mM 용액 11.1 μL, 10 mM 트리스(2-클로로 에틸) 포스페이트 (TCEP) 용액 2.22 μL, 82.7 μM 엔도라이신 스탁 용액 268.48 μL를 각각 혼합한 반응액 (최종 농도는 화합물 300 μM, TCEP 60 μM, Endolysin 60 μM)을 제조하였다. 상기 반응액은 30 ℃ 온도에서 600 rpm으로 진탕교반기에서 2시간 동안 반응을 개시하였다. 물질에서 반응하지 않고 남은 화합물을 제거하기 위하여, 분자량 차단도(molecular weight cutoff, MWCO) 3.5 kDa 투석용 튜브에 반응액을 넣어 밀봉하고 20 mM 인산 나트륨 pH 6.5 완충용액 200 mL에 넣어 4 ℃ 온도에서 2시간씩 2번 투석을 진행하였다. 투석이 완료된 시료는 HPLC 분석을 통해 순도를 확인하였다.
PDC13의 경우 두 단계를 거처 제조되었으며, LCB14-0606은 대한민국 공개특허 제10-2014-0035393호에 기재된 방법으로 제조하였다. 프레닐레이션된 엔도라이신 PA145-CaaX-PR은 반응 혼합물을 제조하여 30℃에서 16시간 반응하여 제작하였다. 반응혼합물은 24 μM PA145-CaaX, 200 nM FTase (Calbiochem #344145)와 0.144 mM LCB14-0606(in house, US2012/0308584)을 포함하는 완충용액 (50 mM Tris-HCl (pH 7.4), 5 mM MgCl2, 10 μM ZnCl2, 0.144 mM DTT)으로 구성하였다. 반응 종료 후 프레닐레이션된 엔도라이신은 분자량 차단도(molecular weight cutoff, MWCO) 3.5 kDa 투석용 튜브에 반응액을 넣어 밀봉하고 20 mM 인산 나트륨 pH 6.5 완충용액 200 mL에 넣어 4 ℃ 온도에서 2시간씩 2번 투석을 진행하여 제염시켰다. 프레닐레이션된 엔도라이신(PA145-CaaX-PR)과 링커-콜리스틴(화합물 33)간의 옥심본드 생성 반응 혼합물은 100 mM Na-아세테이트 완충용액 pH 5.2, 20 μM 프레닐레이션된 엔도라이신, 100 μM 링커-약물(in house, 실시예 화합물 33), 900 mM m-페닐렌디아민(m-phenylenediamine)을 섞어 제조하였으며 30℃에서 600 rpm으로 교반하였다. 24시간 반응 후에 분자량 차단도(molecular weight cutoff, MWCO) 3.5 kDa 투석용 튜브에 반응액을 넣어 밀봉하고 20 mM 인산 나트륨 pH 6.5 완충용액 200 mL에 넣어 4 ℃ 온도에서 2시간씩 2번 투석을 진행하여 과량의 저분자 화합물을 제거하였다.
PDC31는 30 uM 엔도라이신(ABD-PA145 G7LPETGGG) 스탁 용액 145.6 μL와 2.5 mM의 화합물 50 용액 8.7 μL, 37.4 uM 솔테이즈 A(Sortase A, 엘피스바이오테크) 용액 58.7 μL, 125 mM 헤페스 (HPEPS) 완충 용액 (50 mM HEPES, 750 mM NaCl, 25 mM CaCl2, pH 8.0) 174 μL, 멸규증류수 483 μL를 각각 혼합한 반응액 (최종 농도는 화합물 25 μM, 솔테이즈 A 2.5 μM, 엔도라이신 5 μM)을 제조하였다. 상기 반응액은 실온에서 600 rpm으로 진탕교반기에서 2시간 동안 반응을 개시하였다. 물질에서 반응하지 않고 남은 화합물을 제거하기 위하여, 분자량 차단도(molecular weight cutoff, MWCO) 3.5 kDa 투석용 튜브에 반응액을 넣어 밀봉하고 20 mM 인산 나트륨 pH 7.5 완충용액 200 mL에 넣어 4 ℃ 온도에서 2시간씩 2번 투석을 진행하였다. 투석이 완료된 시료는 HPLC 분석을 통해 순도를 확인하였다.
사용한 엔도라이신의 목록
서열번호 엔도라이신 아미노산 서열
서열번호 1 - MGSSHHHHHHSSGLVPRGSHHMRTSQRGLSLIKSFEGLRLQAYQDSVGVWTIGYGATRGVKAGMKISKEQAERMLLNDVQRFEPEVQRLITAPLSQNQWDALMSFTYNLGAANLESSTLLKKLNAGDYIGAADQFLVWNKGRVDGKLVVIKGLANRRAKERKQFIGE
서열번호 2 S24-CaaX MGSSHHHHHHSSGLVPRGSHHMRTSQRGLSLIKSFEGLRLQAYQDSVGVWTIGYGATRGVKAGMKISKEQAERMLLNDVQRFEPEVQRLITAPLSQNQWDALMSFTYNLGAANLESSTLLKKLNAGDYIGAADQFLVWNKGRVDGKLVVIKGLANRRAKERKQFIGEGGGGGGGCVIM
서열번호 3 PA145-CaaX GSHHMRTSQRGIDLIKSFEGLRLSAYQDSVGVWTIGYGTTRGVTRYMTITVEQAERMLSNDIQRFEPEMDKLVKVPLNQNQWDALMSFVYNLGAANLASSTLLKLLNKGDYQGAADQFPRWVNAGGKRLEGLVKRRAAERALFLEPLSGGGGGGGCVIM
서열번호 4 PA145-CaaX-PR GSHHMRTSQRGIDLIKSFEGLRLSAYQDSVGVWTIGYGTTRGVTRYMTITVEQAERMLSNDIQRFEPEMDKLVKVPLNQNQWDALMSFVYNLGAANLASSTLLKLLNKGDYQGAADQFPRWVNAGGKRLEGLVKRRAAERALFLEPLSGGGGGGGCVIM
서열번호 5 GN486-CaaX MGSHHHHHHGGPRRPRRPGRRAPVRTSQRGIDLIKSFEGLRLSAYQDSVGVWTIGYGTTRGVTRYMTITVEQAERMLSNDIQRFEPELDRLAKVPLNQNQWDALMSFVYNLGAANLASSTLLKLLNKGDYQGAADQFPRWVNAGGKRLDGLVKRRAAERALFLEPLSGGGGGGGCVIM
서열번호 6 CHT1-CaaX MGSSHHHHHHSSGLVPRGSHHMKMTKGGFAILRDSLGRLTESQVSEINFIVDAMDKDKSISYSQGAYVLATTWWETAKTMLPISEYGKGKGRPYGTWYKNSKGQLYTFKDGSKNSVYLFDEFSHLYYGRGYVQLTWQSNYEKASKKLGHDFLSNPDDVMKKEYAIQILLTGMKEGWFTGKKLSDYIYQSKKDYVSARRIINGSDKAQKIAEISLIFERALRSLGGGGGGGCVIM
서열번호 7 CHT2-CaaX MGSSHHHHHHSSGLVPRGSHHMKLTKGGFDILRAELFKSFTESQVEALNFLVSKCEEAGLTYPETAYALATVYHETGVVKGGKLVRTMLPVEEQGSDKYLSKYDTGKLATALGNTQALDGDGQKYKGRGYVQLTGTRNYALFTRLLKVDLINKPELAMDPEVAAKIMTYGMLNGSFTGVGFRRKRPVSKYNKAQYIAARNIINGSDRANDIAGYAMIFERALRSYGGGGGGGCVIM
서열번호 8 CHT3-CaaX MGSSHHHHHHSSGLVPRGSHHMILTKDGFSIIRNELFKGKLDQVQVDSINFIVEKATEYGLTYPEAAYLLATIYHETGLPNGYRTMRPIKEAGSDSYLRSKKYYPYIGYGYVQLTWEENYGRIGKLIGIDLVKNPEKALEPLIAIQIAIKGMLNGWFTGLGFRRKRPVSKYNKQQYVAARNIINGKDKAELIAKYAIIFERALRSLGGGGGGGCVIM
서열번호 9 LZM2-CaaX MGSSHHHHHHSSGLVPRGSHHMKIEQYLDDLIKRVGGYVNNPVDRGGATKYGITEAVARENGYKGNMKDLPLDVAKAIYRKQYWIEPRFDQVNTLSSAVAEELLDTGVNCGINFAKPLLQRALNLLNNQGKAGYADLKVDGVYGSNTLGALKTYLAKRGKEGEKVLVRVLNIMQGQRYIEICERNKSQEQFFYGWIANRIGGGGGGGGCVIM
서열번호 10 LZM3-CaaX MGSSHHHHHHSSGLVPRGSHHMPPSGGFLHLKETEMNIEQYLDELIKREGGYVNNPADRGGETKYGITEAVARTNGFKGNMKDLPLDVAKAIYKKQYWTDPRFDQVNVISSLVAEELLDTGVNCGTGFAKPLLQRALNLLNNQGKAGWPDLTVDGIYGPATLNALKTYLAKRGKDGEKVLVRVLNIMQGQRYIEICERNPSQEQFFYGWIANRVVIGGGGGGGCVIM
서열번호 11 cpA-PA145-CaaX MGSSHHHHHHSSGLVPRGSHHMGGLKKLGKKLEGAGKRVFNAAEKALPVVAGAKALRKGGGGSGGGGSGGGGSRTSQRGIDLIKSFEGLRLSAYQDSVGVWTIGYGTTRGVTRYMTITVEQAERMLSNDIQRFEPEMDKLVKVPLNQNQWDALMSFVYNLGAANLASSTLLKLLNKGDYQGAADQFPRWVNAGGKRLEGLVKRRAAERALFLEPLSGGGGGGGCVIM
서열번호 12 GN425-CaaX MGSSHHHHHHSSGLVPRGSHMTLRLDDVGLDVLHLQKRLN　ELGANPRLLPDGQFGEVTER　AVRAFQQRAG　LVVDGVAGPK　TMAALSGHST　SRLLGQRDLQRAADRLGVPL　ASVMALNAVE　SRGEGFAANG　RPVILFERHV　MHERLQVNGLSEAEADALAA　RHPGLVSRRPGGYVGDTAEH　QRLANARLLH　DTAALESASWGLFQVMGYHW　QALGYDTTQDFTERMARHEA　EHLEAFVRFI　EADPALHKALKGRKWAEFAR　RYNGPAYARNLYDVKLARAF　EQFSDALQAAAGGGGGGGCVIM
서열번호 13 ABD-PA145-CaaX MGSSHHHHHHSSGLVPRGSHHMLKEAKEKAIEELKKAGITSDYYFDLINKAKTVEGVNALKDEILKARTSQRGIDLIKSFEGLRLSAYQDSVGVWTIGYGTTRGVTRYMTITVEQAERMLSNDIQRFEPEMDKLVKVPLNQNQWDALMSFVYNLGAANLASSTLLKLLNKGDYQGAADQFPRWVNAGGKRLEGLVKRRAAERALFLEPLSGGGGGGGCVIM
서열번호 14 ABD-PA145-CaaX
(Without thrombin cleavage site)		 MHHHHHHLKEAKEKAIEELKKAGITSDYYFDLINKAKTVEGVNALKDEILKAMRTSQRGIDLIKSFEGLRLSAYQDSVGVWTIGYGTTRGVTRYMTITVEQAERMLSNDIQRFEPEMDKLVKVPLNQNQWDALMSFVYNLGAANLASSTLLKLLNKGDYQGAADQFPRWVNAGGKRLEGLVKRRAAERALFLEPLSGGGGGGGCVIM
서열번호 15 ABD-GN425chimera-CaaX MHHHHHHLKEAKEKAIEELKKAGITSDYYFDLINKAKTVEGVNALKDEILKAMTLRLDDVGLDVLHLQKRLNELGANPRLLPDGQFGEVTERAVRAFQQRAGLVVDGVAGPKTQAALKGFDTSRYLKRKDLQQAANRLGVPLASVMAVNQVESKGEGFAANGRPVILFERHVMHERLQANGFSEAEADALAVAVPAVVNRTPGGYLGGTAENQRLAAARMVHEESALESASWGLFQIMGYHWQRLGYQDVQHFADTMALSEAAQLDAFVSFIEADPALHKALKARNWKQFARIYNGPNYAKNLYDVKLARAYAQFAGEQEKAAGGGGGGGCVIM
서열번호 16 ABD-A0A078-CaaX MHHHHHHLKEAKEKAIEELKKAGITSDYYFDLINKAKTVEGVNALKDEILKAMTQLLSNGSRGLAVRNLQAALRLDGYAIAVDGDFGDETEAVLRAYQRKVGLVDDGVAGPKTQAALKGFDTSRYLKRKDLQQAANRLGVPLASVMAVNQVESKGEGFAANGRPVILFERHVMHERLQANGFSEAEADALAVAVPAVVNRTPGGYLGGTAENQRLAAARMVHEESALESASWGLFQIMGYHWQRLGYQDVQHFADTMALSEAAQLDAFVSFIEADPALHKALKARNWKQFARIYNGPNYAKNLYDVKLARAYAQFAGEQEKAAGGGGGGGCVIM
서열번호 17 PA145-ABD-CaaX MGSSHHHHHHSSGLVPRGSHHMRTSQRGIDLIKSFEGLRLSAYQDSVGVWTIGYGTTRGVTRYMTITVEQAERMLSNDIQRFEPEMDKLVKVPLNQNQWDALMSFVYNLGAANLASSTLLKLLNKGDYQGAADQFPRWVNAGGKRLEGLVKRRAAERALFLEPLSLKEAKEKAIEELKKAGITSDYYFDLINKAKTVEGVNALKDEILKAGGGGGGGCVIM
서열번호 18 PA145-ABD(Y22S)-CaaX MGSSHHHHHHSSGLVPRGSHHMRTSQRGIDLIKSFEGLRLSAYQDSVGVWTIGYGTTRGVTRYMTITVEQAERMLSNDIQRFEPEMDKLVKVPLNQNQWDALMSFVYNLGAANLASSTLLKLLNKGDYQGAADQFPRWVNAGGKRLEGLVKRRAAERALFLEPLSLKEAKEKAIEELKKAGITSDYSFDLINKAKTVEGVNALKDEILKAGGGGGGGCVIM
서열번호 19 PA145-ABD(T31A)-CaaX MGSSHHHHHHSSGLVPRGSHHMRTSQRGIDLIKSFEGLRLSAYQDSVGVWTIGYGTTRGVTRYMTITVEQAERMLSNDIQRFEPEMDKLVKVPLNQNQWDALMSFVYNLGAANLASSTLLKLLNKGDYQGAADQFPRWVNAGGKRLEGLVKRRAAERALFLEPLSLKEAKEKAIEELKKAGITSDYYFDLINKAKAVEGVNALKDEILKAGGGGGGGCVIM
서열번호 20 ABD-PA145-C-CaaX MGSSHHHHHHSSGLVPRGSHHMLKEAKEKAIEELKKAGITSDYYFDLINKAKTVEGVNALKDEILKARTSQRGIDLIKSFEGLRLSAYQDSVGVWTIGYGTTRGVTRYMTITVEQAERMLSNDIQRFEPEMDKLVKVPLNQNQWDALMSFVYNLGAANLASSTLLKLLNKGDYQGAADQFPRWVNAGGKRLEGLVKRRAAERALFLEPLSCGGGGGGGCVIM
서열번호 21 ABD-PA145 G7LPETGGG MHHHHHHLKEAKEKAIEELKKAGITSDYYFDLINKAKTVEGVNALKDEILKAMRTSQRGIDLIKSFEGLRLSAYQDSVGVWTIGYGTTRGVTRYMTITVEQAERMLSNDIQRFEPEMDKLVKVPLNQNQWDALMSFVYNLGAANLASSTLLKLLNKGDYQGAADQFPRWVNAGGKRLEGLVKRRAAERALFLEPLSGGGGGGGLPETGGG
합성한 콜리스틴 유도체의 목록
콜리스틴 유도체 분자량 (Da) 특징
화합물 8 1192.47 Maleimide-C11-Colistin nonapeptide
화합물 14 1212.42 Maleimide-PEG4-Colistin nonapeptide
화합물 20 1292.59 Maleimide-C11-Dab-Colistin nonapeptide
화합물 22 1066.23 Maleimide-C2-Colistin nonapeptide
화합물 25 1122.34 Maleimide-C6-Colistin nonapeptide
화합물 33 1313.66 ONH2-Dimethyl-Gly-C11-Dab-Colistin nonapeptide
화합물 38 1236.49 Maleimide-C7-Dab-Colistin nonapeptide
화합물 43 1264.54 Maleimide-C9-Dab-Colistin nonapeptide
화합물 50 1497.81 GGGGG-C11-Dab-Colistin nonapeptide
[표 3]
합성한 콜리스틴 유도체 구조
화합물 8:
Figure PCTKR2022011886-appb-img-000062
화합물 14:
Figure PCTKR2022011886-appb-img-000063
화합물 20:
Figure PCTKR2022011886-appb-img-000064
화합물 22:
Figure PCTKR2022011886-appb-img-000065
화합물 25:
Figure PCTKR2022011886-appb-img-000066
화합물 33:
Figure PCTKR2022011886-appb-img-000067
화합물 38:
Figure PCTKR2022011886-appb-img-000068
화합물 43:
Figure PCTKR2022011886-appb-img-000069
화합물 50:
Figure PCTKR2022011886-appb-img-000070
콜리스틴 유도체-엔도라이신 접합체 제조목록
접합체 엔도라이신 콜리스틴 유도체
PDC1 S24-CaaX 화합물 8
PDC2 S24-CaaX 화합물 15
PDC3 S24-CaaX 화합물 16
PDC4 S24-CaaX 화합물 38
PDC5 S24-CaaX 화합물 43
PDC6 S24-CaaX 화합물 22
PDC7 S24-CaaX 화합물 25
PDC8 PA145-CaaX 화합물 22
PDC9 PA145-CaaX 화합물 25
PDC10 PA145-CaaX 화합물 8
PDC11 PA145-CaaX 화합물 14
PDC12 PA145-CaaX 화합물 20
PDC13 PA145-CaaX-PR 화합물 33
PDC14 GN486-CaaX 화합물 8
PDC15 GN486-CaaX 화합물 14
PDC16 GN486-CaaX 화합물 20
PDC17 CHT1-CaaX 화합물 20
PDC18 CHT2-CaaX 화합물 20
PDC19 CHT3-CaaX 화합물 20
PDC20 LZM2-CaaX 화합물 20
PDC21 LZM3-CaaX 화합물 20
PDC22 cpA-PA145-CaaX 화합물 20
PDC23 GN425-CaaX 화합물 20
PDC24 ABD-PA145-CaaX 화합물 20
PDC25 ABD-PA145-CaaX((Without thrombin cleavage site)) 화합물 20
PDC26 ABD-GN425chimera-CaaX 화합물 20
PDC27 ABD-A0A078-CaaX 화합물 20
PDC28 PA145-ABD-CaaX 화합물 20
PDC29 PA145-ABD(Y22S)-CaaX 화합물 20
PDC30 PA145-ABD(T31A)-CaaX 화합물 20
PDC31 ABD-PA145 G7LPETGGG 화합물 50
PDC32 ABD-PA145-C-CaaX 화합물 20
<실험예 1> 최소 억제 농도 (MIC)
박테리오파지 유래 엔도리신은 그람음성균의 외막을 투과하지 못해 항균활성을 보기 어렵다. 본 발명자들은 콜리스틴 유도체-엔도라이신 접합체의 치료학적 가능성을 확인하기 위해, Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI)의 표준시험법(2018, M07 11th edition)의 액체배지 미량희석법 (micro broth dilution) 방법을 약간 변형하여 최소 억제 농도 (Minimum inhibitory concentration, MIC)를 확인하였다.
본 실험에서는 뮬러힌튼 배지 대신 CAA 배지 (카사미노산 5 g/L, 인산수소이칼륨 5.2 mM, 황산마그네슘 1 mM)을 사용하여 최소 억제 농도(MIC)를 확인하였다.
콜리스틴 유도체 화합물 22, 화합물25, 화합물8는 최적의 스페이서 길이를 찾기 위해 제작하였으며, C11 정도의 길이를 가질 때 가장 활성이 좋은 것을 확인하였다. 콜리스틴 유도체 화합물 14는 화합물 8와 비슷한 길이를 가지지만 스페이서를 알킬 대신 PEG6로 변경했을 때의 영향을 알고자 제작하였으나, K. pneumoniae와 A. baumannii에서 활성이 감소하는 결과를 보였다. 콜리스틴 유도체 화합물 20, 화합물 38, 화합물 43은 디아미노부틸산을 추가한 상태로 최적의 스페이서 길이를 알고자 제작하였으며, 그 중에서 화합물 20의 활성이 가장 우수하였다. 콜리스틴 유도체 화합물 33과 화합물 50은 말레이미드-티올 결합이 아닌, 옥심 결합 및 솔테이즈 A(Sortase A)를 이용한 결합을 알고자 제작하였다. 화합물 20 대비 화합물 33은 2배에서 4배 정도의 활성이 우수하였으며, 화합물 50은 2배 이내의 활성 차이를 나타내었다.
엔도라이신을 단독 처리하였을 때에는 1.7 μM에서도 균 성장 억제를 확인할 수 없었으나, 콜리스틴 유도체-엔도라이신 접합체는 화합물 22을 사용한 PDC6과 PDC8의 경우를 제외하고는 모두 1 μM 이하의 농도에서 항균활성을 나타내어 콜리스틴 유도체에 의한 항균 활성이 증가하는 것을 알 수 있다. 콜리스틴 유도체에 따른 활성 개선효과를 좀 더 자세히 살펴보면, 하기 표 4에 나타난 바와 같이, 화합물 25을 사용한 접합체(PDC7, PDC9)는 콜리스틴 유도체 대비 최소 4배에서 최대 150배 이상으로 항균활성이 증진되었다. 엔도라이신 대비 접합체의 활성은 최소 4배에서 최대 34배 정도의 항균활성이 증진되어, 접합체가 콜리스틴 유도체 또는 엔도라이신 대비 활성이 우수한 것을 확인할 수 있다. 화합물 8 및 화합물 14를 사용한 접합체(PDC1, PDC10, PDC14 및 PDC2, PDC11, PDC15)는 콜리스틴 유도체 대비 최소 4배에서 최대 8배 정도의 항균활성이 증진되었고, 엔도라이신 대비 최소 2배에서 최대 8배의 활성이 증진되었다. 화합물 20을 사용한 접합체(PDC3, PDC12, PDC16, PDC17, PDC18, PDC19, PDC20, PDC21, PDC22, PDC23, PDC24, PDC25, PDC26, PDC27, PDC28, PDC29, PDC30, PDC32)는 화합물 20 대비 적게는 1배(PDC3의 경우)에서 많게는 106배 (PDC24의 경우)의 활성이 증가하였고, 엔도라이신 대비 접합체의 활성은 최소 4배에서 최대 64배의 활성이 증가하였다. 화합물 33을 사용한 접합체(PDC13)는 화합물 대비 항균활성이 약 2배 이내로 증가하거나 감소하는 수준의 미미한 차이를 보여 큰 개선효과는 확인할 수 없었지만, 프레닐레이션된 엔도라이신(PA145-CaaX-PR)와 비교하면 최소 4배에서 최대 8배의 항균활성이 증진되어 콜리스틴 유도체 도입에 의한 엔도라이신의 항균 활성이 증가하는 것을 확인하였다. 화합물 38 및 화합물 43를 사용한 접합체(PDC4, PDC5)는 화합물 대비 각각 최소 67 배에서 최대 536 배의 활성 증가 및 최소 33 배에서 최대 536배의 활성 증가를 나타냈고, 엔도라이신 대비 최소 34배에서 최대 138배 또는 최소 34배에서 최대 69배의 활성 증가를 나타냈다. 화합물 50을 사용한 접합체 (PDC31)는 화합물 대비 8배의 활성이 증가하였고, 엔도라이신 대비 17 배 활성이 증가하였다. 따라서 화합물 22를 사용한 경우를 제외한 나머지 접합체는 접합체 제조에 사용된 콜리스틴 유도체 및 엔도라이신 보다 높은 항균활성을 나타내어 콜리스틴 유도체-엔도라이신 접합체가 각 구성물질을 단독으로 처리하는 것보다 뛰어난 항균활성을 갖는 것을 확인하였다.
콜리스틴 유도체, 엔도라이신 및 접합체의 항균활성
접합체 엔도라이신 Linker-Drug MIC (μM)
E. coli K. pneumoniae P. aeruginosa A. baumannii
ATCC 25922 ATCC
700603		 PAO1 ATCC
19606
화합물 8 3.35 6.71 3.35 6.71
화합물 14 3.30 13.20 3.30 26.39
화합물 20 0.77 3.09 1.55 1.55
화합물 22 3.75 60.02 1.88 >60.02
화합물 25 57.02 >57.02 3.56 >57.02
화합물 33 0.38 0.76 0.38 0.76
화합물 38 25.88 25.88 3.23 51.76
화합물 43 25.31 12.65 6.33 25.31
화합물 50 1.34 1.34 0.67 1.34
S24-CaaX >6.57 >6.57 >6.57 >6.57
PDC1 S24-CaaX 화합물 8 0.77 0.77 0.77 0.77
PDC2 S24-CaaX 화합물 14 0.77 0.77 0.39 0.77
PDC3 S24-CaaX 화합물 20 0.77 0.77 0.39 0.39
PDC4 S24-CaaX 화합물 38 0.05 0.10 0.05 0.19
PDC5 S24-CaaX 화합물 43 0.10 0.10 0.10 0.19
PDC6 S24-CaaX 화합물 22 >3.13 >3.13 >3.13 >3.13
PDC7 S24-CaaX 화합물 25 0.39 0.19 0.19 0.19
PA145-CaaX >3.66 >3.66 >3.66 >3.66
PDC8 PA145-CaaX 화합물 22 NT NT >1.72 NT
PDC9 PA145-CaaX 화합물 25 NT NT 0.86 NT
PDC10 PA145-CaaX 화합물 8 NT NT 0.86 NT
PDC11 PA145-CaaX 화합물 14 NT NT 0.86 NT
PDC12 PA145-CaaX 화합물 20 0.11 0.11 0.11 0.11
PA145-CaaX-PR PA145-CaaX LCB14-0606 >3.62 >3.62 >3.62 >3.62
PDC13 PA145-CaaX-PR 화합물 33 0.42 0.42 0.84 0.42
GN486-CaaX >3.25 >3.25 >3.25 >3.25
PDC14 GN486-CaaX 화합물 8 NT NT 0.38 0.77
PDC15 GN486-CaaX 화합물 14 NT NT 0.77 0.77
PDC16 GN486-CaaX 화합물 20 0.38 0.10 0.19 0.38
CHT1-CaaX NT NT >2.43 >2.43
PDC17 CHT1-CaaX 화합물 20 NT NT 0.14 0.14
CHT2-CaaX NT NT >2.49 >2.49
PDC18 CHT2-CaaX 화합물 20 NT NT 0.15 0.07
CHT3-CaaX NT NT >2.63 >2.63
PDC19 CHT3-CaaX 화합물 20 NT NT 0.08 0.08
LZM2-CaaX NT NT >2.74 >2.74
PDC20 LZM2-CaaX 화합물 20 NT NT 0.04 0.08
LZM3-CaaX NT NT >2.56 >2.56
PDC21 LZM3-CaaX 화합물 20 NT NT 0.15 0.30
cpA-PA145-CaaX NT NT 1.33 0.33
PDC22 cpA-PA145-CaaX 화합물 20 NT NT 0.08 0.08
GN425-CaaX >1.94 >1.94 >1.94 >1.94
PDC23 GN425-CaaX 화합물 20 0.12 0.03 0.03 0.23
ABD-PA145-CaaX >2.62 >2.62 >2.62 >2.62
PDC24 ABD-PA145-CaaX 화합물 20 0.04 0.08 0.08 0.08
ABD-PA145-CaaX (Without thrombin cleavage site) >2.78 >2.78 >2.78 >2.78
PDC25 ABD-PA145-CaaX (Without thrombin cleavage site) 화합물 20 0.33 0.33 0.16 0.16
ABD-GN425chimera-CaaX >1.75 >1.75 >1.75 >1.75
PDC26 ABD-GN425chimera-CaaX 화합물 20 0.21 0.42 0.11 0.21
ABD-A0A078-CaaX >1.76 >1.76 >1.76 >1.76
PDC27 ABD-A0A078-CaaX 화합물 20 0.11 0.42 0.11 0.21
PA145-ABD-CaaX >2.62 >2.62 >2.62 >2.62
PDC28 PA145-ABD-CaaX 화합물 20 0.16 0.16 0.31 0.16
PA145-ABD(Y22S)-CaaX 0.66 0.66 1.32 0.66
PDC29 PA145-ABD(Y22S)-CaaX 화합물 20 0.08 0.16 0.31 0.16
PA145-ABD(T31A)-CaaX >2.63 >2.63 >2.63 >2.63
PDC30 PA145-ABD(T31A)-CaaX 화합물 20 0.08 0.16 0.31 0.16
ABD-PA145 G7LPETGGG >2.75 >2.75 >2.75 >2.75
PDC31 ABD-PA145 G7LPETGGG 화합물 50 0.16 0.16 0.16 0.16
ABD-PA145-C-CaaX >2.61 >2.61 >2.61 >2.61
PDC32 ABD-PA145-C-CaaX 화합물 20 2개 0.07 0.07 0.07 0.30
<실험예 2> 콜리스틴 유도체와 엔도라이신의 접합에 따른 그람 음성균 사멸능 상승 효과
그람음성균의 외막에 작용하는 기전을 갖는 콜리스틴은 외막 투과성이 낮은 엔도라이신의 투과성을 높여 균주 사멸능을 상승시킬 수 있다. 본 실시예에서는 콜리스틴의 유도체와 엔도라이신을 병용처리한 것과 콜리스틴 유도체-엔도라이신 접합체의 시간별 균주 사멸능을 비교하였다.
구체적으로, CAA media에서 배양한 P. aeruginosa PAO1의 생균수를 최종 1.0 x 106 CFU/mL의 조건에서, 최종 0.5 μM의 콜리스틴 유도체, 엔도라이신, 콜리스틴 유도체-엔도라이신 접합체를 처리하고, 처리 직후부터 1, 2, 4, 6, 24시간 지난 시점마다 10 μL의 균액을 뮬러 힌튼 한천 플레이트에 도말하였다.
콜리스틴 유도체와 엔도라이신을 병용처리하는 실험군은 두 물질을 모두 0.5 μM의 농도로 1:1 몰 비율로 처리하였다. 시간별로 균액을 도말한 한천 플레이트는 35 ℃ 인큐베이터에 16시간 배양하고 콜로니를 측정하여 시간별 생균수를 확인하였다. 도 2 내지 4에서 보이는 것처럼 엔도라이신 단독 처리군은 균 성장 억제를 하지 못한 반면, 콜리스틴 유도체 단독, 콜리스틴 유도체와 엔도라이신 병용처리, 콜리스틴 유도체-엔도라이신 접합체는 균 성장을 억제하는 것을 확인하였다. 특히 콜리스틴 유도체-엔도라이신 접합체는 2시간 안에 검출 한계 (2 Log10) 이하 수준으로 균을 사멸시켰으며, 물질 처리 후 24시간이 지난 시점에도 생균이 검출되지 않았다. 콜리스틴 유도체와 엔도라이신을 병용처리한 실험군이 물질 처리 후 6시간이 지난 시점에서 균 증식을 억제하지 못하는 것과 대비해 접합체가 더 뛰어난 균주 성장 억제능력을 갖고 있음을 보여준다.
<실험예 3> 그람 음성균의 외막(Outer membrane) 투과성 확인
콜리스틴 유도체-엔도라이신 접합체의 그람 음성균 투과성을 확인하기 위해 사이톡스-그린 형광 측정을 수행하였다. 사이톡스-그린은 지질막을 통과하지 못하는 DNA 염색시약으로, 그람 음성균의 외막에 손상이 생기면 지질막 내부로 들어와 세균의 DNA와 결합하여 형광을 나타나게 하는 시약이다. 따라서 콜리스틴 유도체-엔도라이신 접합체를 처리하여 형광을 측정하면 그람 음성균 외막의 투과성을 확인할 수 있다. 본 실험은 Acinetobacter baumannii ATCC 19606 및 P. aeruginosa PAO1 균주를 CAA media에서 OD600=1.0까지 배양하고 10 Mm 덱스트로스가 포함된 Hank's Balanced Salt Solution (HBSS)에 OD600=0.12이 되도록 희석하여 균액을 준비하였다. 균액 50 μL와 8 μM의 사이톡스-그린 25 μL, 8 μM의 콜리스틴 유도체-엔도라이신 접합체 용액 또는 콜리스틴 용액 25 μL을 혼합하고 37 ℃에서 80분 동안 5분마다 형광(Envision 2104 Multilabel Reader, Ex 485 nm, Em 535 nm)을 측정하였다. 음성대조군 (NC)은 항생물질 대신 버퍼를 추가하여 진행하였다. 도 5 및 6에서 보이는 것 처럼 엔도라이신 단독(S24-CaaX) 처리군은 형광이 증가하지 않는 반면, 콜리스틴 유도체-엔도라이신 접합체 3 종 (PDC 1, PDC2, PDC 3)은 형광이 증가하였다. 이를 통해 콜리스틴 유도체 도입을 통해 그람 음성균 외막 투과성이 없는 엔도라이신이 외막 투과성을 획득한 것을 확인하였다. 또한 콜리스틴 유도체-엔도라이신 접합체의 형광이 양성 대조군 콜리스틴을 동일 농도로 처리한 결과보다 높아 접합체의 그람 음성균 외막 투과성이 뛰어남을 확인하였다.
본 발명은 신규 항생제 및 이의 용도에 관한 것으로, 세균 감염 치료 등으로 의약학 분야에서 유용하게 이용될 수 있다.

Claims (30)

  1. 하기 일반식 I로 표시되는 항생제, 이의 약학적으로 허용되는 염 또는 용매화물:
    [일반식 I]
    (D - Linker)a - (E)n
    상기 식에서,
    D는 폴리믹신(Polymyxin) 또는 이의 유도체이고;
    Linker는 링커이며;
    E는 엔도라이신(Endolysin) 또는 이의 변이체이며,
    a는 1 내지 5의 정수이며, n은 1 내지 3의 정수이고,
    여기에서 a 또는 n 이 2 이상의 정수인 경우, D, Linker 및 E는 각각 서로 상이한 것일 수 있다.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 D는 세균의 외부막(outer membrane)을 표적으로 하거나; 또는 세균의 외부막을 투과하는 것을 특징으로 하는, 항생제, 이의 약학적으로 허용되는 염 또는 용매화물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 a는 1 내지 3의 정수인, 항생제, 이의 약학적으로 허용되는 염 또는 용매화물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 D는 폴리믹신 B(Polymyxin B), 디아실콜리스틴(Deacylcolistin), 콜리스틴(Colistin), 폴리믹신 B 헵타펩티드(Polymyxin B heptapeptide), 폴리믹신 B 옥타펩티드(Polymyxin B octapeptide), 폴리믹신 B 노나펩티드(Polymyxin B nonapeptide), 폴리믹신 B 데카펩티드(Polymyxin B decapeptide), 콜리스틴 헵타펩티드(Colistin heptapeptide), 콜리스틴 옥타펩티드(Colistin octapeptide), 콜리스틴 노나펩티드(Colistin nonapeptide), 콜리스틴 데카펩티드(Colistin decapeptide) 및 이의 유도체로 구성된 군으로부터 선택된 1종인, 항생제, 이의 약학적으로 허용되는 염 또는 용매화물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 D는 콜리스틴 헵타펩티드, 콜리스틴 옥타펩티드, 콜리스틴 노나펩티드 또는 콜리스틴 데카펩티드인, 항생제, 이의 약학적으로 허용되는 염 또는 용매화물.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 Linker는 절단성, 비절단성, 친수성 또는 소수성 링커인 것을 특징으로 하는, 항생제, 이의 약학적으로 허용되는 염 또는 용매화물.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 D - Linker는 하기 일반식 II으로 표현되는 것인, 항생제, 이의 약학적으로 허용되는 염 또는 용매화물:
    [일반식 II]
    D - (L1 - L3 - L4 - L2)
    상기 식에서,
    L1 및 L2는 각각 독립적으로 제1 유닛이고,
    L3 및 L4는 각각 독립적으로 제2 유닛이고,
    제1 유닛은 아민, 카르복실, 카르보닐 또는 티올기와 공유 결합을 형성하는 반응성 기이고,
    제2 유닛은 폴리에틸렌 글리콜, 알킬 또는 아미노산을 포함하는 스페이서이다.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 L1 및 L2는 각각 독립적으로 제1 유닛이고,
    L3 및 L4는 각각 독립적으로 제2 유닛이며,
    제1 유닛은 수소, 아미노산, -NH2, -NH-NH2, -O-NH2, -COOH, -CHO, -OH, -SH, -N3, -(CH2)z-CORx, -(CH2)z-O-NH2, -(C(CH2)2)z-O-NH2, -(CH2)z-NH-NH2, C2-4 알케닐, C2-4 알키닐, C6-20 사이클로알키닐, C6-20 헤테로사이클로알키닐, C6-20 아릴디설파이드, C5-20 헤테로아릴디설파이드기, 할로아세틸기, N-하이드록시설포숙신이미딜기, N-하이드록시숙신이미딜기(NHS), 및 말레이미드기로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 하나이고,
    여기에서, z는 0 내지 10의 정수이며, Rx는 수소, C1-5 알킬, C1-5 알케닐 또는 C6-20 헤테로사이클로알키닐이고,
    제2 유닛은 직접 결합, 아미노산, -(CH2)r(V(CH2)p)q-, -((CH2)pV)q-, -(CH2)r(V(CH2)p)qY-, -((CH2)pV)q(CH2)r-, -Y((CH2)pV)q- 및 -(CH2)r(V(CH2)p)qYCH2-로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나이며,
    여기에서, r은 0 내지 10의 정수이고, p는 0 내지 10의 정수이며, q는 0 내지 20의 정수이고,
    V 및 Y는 각각 독립적으로 직접 결합, -O-, -S-, -C(O)-, -NR21-, -C(O)NR22-, -NR23C(O)-, -NR24SO2-, 또는 -SO2NR25-이고,
    R21 내지 R25는 각각 독립적으로 수소, C1-6 알킬, C1-6알킬-C6-20아릴 및 C1-6알킬-C3-20헤테로아릴로부터 선택되는 어느 하나이다.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 제1 유닛은 수소, 아미노산, -NH2, -O-NH2, -COOH, -OH, -SH, -(CH2)z-CORx, -(CH2)z-O-NH2, -(C(CH2)2)z-O-NH2, C6-20 아릴디설파이드, C5-20 헤테로아릴디설파이드기, N-하이드록시설포숙신이미딜기, N-하이드록시숙신이미딜기(NHS), 및 말레이미드기로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 하나이며,
    여기에서, z는 0 내지 10의 정수이고, Rx는 수소, C1-5 알킬, 또는 C1-5 알케닐인, 항생제, 이의 약학적으로 허용되는 염 또는 용매화물.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 제1 유닛은 아미노산, -O-NH2, -COOH, -OH, -SH, -(C(CH2)2)-O-NH2, N-하이드록시설포숙신이미딜기, N-하이드록시숙신이미딜기(NHS), 및 말레이미드기로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 하나인, 항생제, 이의 약학적으로 허용되는 염 또는 용매화물.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 제1 유닛은 아미노산, -(C(CH2)2)-O-NH2, N-하이드록시설포숙신이미딜기, N-하이드록시숙신이미딜기(NHS), 및 말레이미드기로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 하나인, 항생제, 이의 약학적으로 허용되는 염 또는 용매화물.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 제2 유닛은 직접 결합, 1 내지 10개의 아미노산, -(CH2)r(V(CH2)p)q-, -((CH2)pV)q-, -(CH2)r(V(CH2)p)qY-, -((CH2)pV)q(CH2)r-, 또는 -Y((CH2)pV)q-이며,
    여기에서, r은 0 내지 10의 정수이고, p는 0 내지 10의 정수이며, q는 0 내지 20의 정수이고,
    V 및 Y는 각각 독립적으로 직접 결합, -O-, -S-, -C(O)-, -NR21-, -C(O)NR22- 또는 -NR23C(O)-이고,
    R21 내지 R25는 각각 독립적으로 수소, 또는 C1-6 알킬인, 항생제, 이의 약학적으로 허용되는 염 또는 용매화물.
  13. 제7항에 있어서,
    상기 제2 유닛은 직접 결합, 1 내지 10개의 아미노산, -((CH2)pV)q-, -(CH2)r(V(CH2)p)q- 또는 -(CH2)r(V(CH2)p)qY-이고,
    여기에서, r은 0 내지 10의 정수이며, p는 0 내지 10의 정수이고, q는 0 내지 20의 정수이며,
    V 및 Y는 각각 독립적으로 직접 결합, -O-, -S- 또는 -C(O)-인, 항생제, 이의 약학적으로 허용되는 염 또는 용매화물.
  14. 제7항에 있어서,
    상기 아미노산은 천연 아미노산 또는 비천연 아미노산인, 항생제, 이의 약학적으로 허용되는 염 또는 용매화물.
  15. 제7항에 있어서,
    상기 아미노산은 아미노부틸산, 디아미노부틸산, 오르니틴, 아스파라긴, 아미노카프론산, 알라닌, 글리신, 리신, 류신, 아스파탐산, 글루타메이트, 글루타민, 세린 및 트레오닌으로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상인, 항생제, 이의 약학적으로 허용되는 염 또는 용매화물.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 D - Linker는 하기 화합물로 구성된 군으로부터 선택되는 것인, 항생제, 이의 약학적으로 허용되는 염 또는 용매화물:
    Figure PCTKR2022011886-appb-img-000071
    ,
    Figure PCTKR2022011886-appb-img-000072
    ,
    Figure PCTKR2022011886-appb-img-000073
    ,
    Figure PCTKR2022011886-appb-img-000074
    ,
    Figure PCTKR2022011886-appb-img-000075
    ,
    Figure PCTKR2022011886-appb-img-000076
    ,
    Figure PCTKR2022011886-appb-img-000077
    ,
    Figure PCTKR2022011886-appb-img-000078
    ,
    및
    Figure PCTKR2022011886-appb-img-000079
    .
  17. 제1항에 있어서,
    상기 E는 이소프레노이드 트랜스퍼라제에 의해 인식되는 아미노산 모티프를 더 포함하는 것인, 항생제, 이의 약학적으로 허용되는 염 또는 용매화물.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 E의 C-말단과 상기 아미노산 모티프 사이에 1 내지 20개의 아미노산으로 구성된 스페이서 유닛을 더 포함하는 것인, 항생제, 이의 약학적으로 허용되는 염 또는 용매화물.
  19. 제1항에 있어서,
    상기 E는 Linker와 티올-숙신이미드 결합을 통해 연결된 엔도라이신 또는 이의 변이체인, 항생제, 이의 약학적으로 허용되는 염 또는 용매화물.
  20. 제1항에 있어서,
    상기 E는 엔도라이신 변이체이고, 엔도라이신은 서열번호 1 내지 21로 표현되는 키메라 엔도라이신 변이체인, 항생제, 이의 약학적으로 허용되는 염 또는 용매화물.
  21. 제1항에 있어서,
    상기 E는 엔도라이신 변이체이고, 엔도라이신은 서열번호 2 내지 21로 표현되는 키메라 엔도라이신 변이체인, 항생제, 이의 약학적으로 허용되는 염 또는 용매화물.
  22. 제1항에 있어서,
    상기 E는 엔도라이신 변이체이고, 엔도라이신은 서열번호 2 내지 21로 표현되는 키메라 엔도라이신 변이체와 80% 이상의 서열상동성 가지는 것인, 항생제, 이의 약학적으로 허용되는 염 또는 용매화물.
  23. 제1항에 따른 항생제를 유효성분으로 포함하는, 그람 음성균에 의한 세균 감염의 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 세균은 아시네토박터(Acinetobacter), 아에로모나스(Aeromonas), 아그레가티박터(Aggregatibacter), 아조스피릴륨(Azospirillum), 박테로이드(Bacteroides), 버크홀데리아(Burkholderia), 캄필로박터(Campylobacter), 칸디다투스(Candidatus), 카울로박터(Caulobacter), 클라비박터(Clavibacter), 크로노박터(Cronobacter), 시트로박터(Citrobacter), 델프티아(Delftia), 엔테로박터(Enterobacter), 에르위니아(Erwinia), 이스케리키아(Escherichia), 플라보박테리움(Flavobacterium), 헤모필루스(Haemophilus), 아이오도박테리아(Iodobacteria), 클렙시엘라(Klebsiella), 클루이베라(Kluyvera), 맨하이미아(Mannheimia), 모르가넬라(Morganella), 나이세리아(Neisseria), 판토에아(Pantoea), 파르퇴렐라(Pasteurella), 플랑크토트릭스(Planktothrix), 슈도알테로모나스(Pseudoalteromonas), 슈도모나스(Pseudomonas), 랄스토니아(Ralstonia), 살모넬라(Salmonella), 쉬겔라(Shigella), 시노리조비움(Sinorhizobium), 소달리스(Sodalis), 시네코코커스(Synechococcus), 탈라소모나스(Thalassomonas), 테르무스(Thermus), 비브리오(Vibrio), 산토모나스(Xanthomonas), 시렐라(Xylella), 및 예르시니아(Yersinia)로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상인, 세균 감염의 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
  25. 제23항에 있어서,
    상기 세균은 아시네토박터(Acinetobacter), 이스케리키아(Escherichia), 클렙시엘라(Klebsiella) 또는 슈도모나스(Pseudomonas)인, 세균 감염의 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
  26. 제23항에 있어서,
    상기 세균은 에스케리키아 콜리(Escherichia coli), 클럽시엘라 뉴모니아(Klebsiella pneumonia), 슈도모나스 에루지노사(Pseudomonas aeruginosa) 또는 아시네토박터 바우마니(Acinetobacter baumannii)인, 세균 감염의 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
  27. 제23항에 있어서,
    약학적으로 허용되는 부형제를 추가로 포함하는, 세균 감염의 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
  28. 제23항에 있어서,
    1종 이상의 치료적 공동-작용제(therapeutic co-agent)를 추가로 포함하는, 세균 감염의 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
  29. 제23항에 따른 약학적 조성물을 개체에 투여하여 개체에서 세균 감염을 치료하는 방법.
  30. 제29항에 있어서,
    상기 개체는 포유 동물인 치료 방법.
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