JP3148235B2 - 抗菌性ペネム化合物 - Google Patents

抗菌性ペネム化合物

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Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、ペネム化合物に関し、更に詳細には、臨床
での利用が期待される、抗菌物質として有望なペネム化
合物に関する。
背景技術 本発明者らは、先に次の一般式 (式中、R1は水素原子又はアリル基、−A−は酸素また
はメチレン基を示し、−B−はメチレン、エチレン基又
はカルボニル基を示す) で表される一群のペネム化合物及びそれらの塩が、グラ
ム陽性およびグラム陰性の好気性菌や嫌気性菌に対する
優れた抗菌作用を有することを見出した(特開昭61−20
7387号)。
そしてこれらの化合物は、実験動物を用いた安全性試
験において、その高い安全性が確認されており、現在、
医薬品としての開発が期待されている。
一方、本化合物の構造活性相関研究[ジャーナル オ
ブ アンチバイオティクス(J.Antibiotics,41,1685(1
988)]より、ペネム環の2位置換基に関しては、
(R)−2−テトラヒドロフリル基が最も高活性で、2
位側鎖基のジアステレオマーである(S)−2−テトラ
ヒドロフリル基や、位置異性体である(R)もしくは
(S)−3−テトラヒドロフリル基は、これに比べ、特
にグラム陰性菌に対する抗菌力が減弱することが見出さ
れている。
このような理由から次の式(II) (式中、R2は、水素原子または薬学的に許容される塩形
成基を示す) で表される化合物が抗菌剤として注目されているが、こ
のものはまた、特に経口吸収させるための化学修飾が必
要なく、それ自体で注射薬、経口薬両剤の開発が可能で
ある点でも興味ある化合物である。
上記化合物自体の実験動物(ラット)における生体利
用性は、臨床使用されている市販薬剤と比べて決して劣
るものではない。
しかし、安全性及び経済性の見地からは、経口投与し
た場合の生体利用性を更に高めることがより有利である
ことは明白であり、上記化合物においてはその点に改良
の余地を残していた。
経口投与による吸収の改善に関しては、既にペニシリ
ン系、セファロスポリン系抗菌剤でその研究が積極的に
行なわれており、治療薬として利用されているものも多
い。しかしながら、ペネム、カルバペネム系抗菌剤に関
してはこの類の研究報告例は少なく[例えば、ジャーナ
ル オブ アンチバイオティクス(J.Antibiotics),3
6,938(1983)、特開平2−267287号]、ペニシリン
系、セファロスポリン系抗菌剤で利用されている手法
が、この系の化合物にとっても有効であるかどうかも興
味がもたれた。
発明の開示 本発明者らは、上記化合物(II)について、その生体
利用性を改善すべく鋭意研究を行った。そしてその結
果、当該化合物のカルボキシル基を生体内で容易に加水
分解されうるエステル形成基で保護すれば、生体利用性
が著しく向上することを見出し、本発明を完成するに至
った。
本発明は次の一般式(I) (式中、Rは一定の生理学的に加水分解しうるエステル
形成基を示す) で表わされるペネム化合物を提供するものである。
本発明のペネム化合物における、生理学的に加水分解
しうるエステル形成基とは、生体内において加水分解を
受けて容易に除去される基であり、例えば、アセチルオ
キシメチル基、1−(アセチルオキシ)エチル基、ピバ
ロイルオキシメチル基、1−(エトキシカルボニルオキ
シ)エチル基、1−(イソプロピルオキシカルボニルオ
キシ)エチル基、1−(シクロヘキシルオキシカルボニ
ルオキシ)エチル基、3−フタリジル基等を指称する。
これらの基が不斉炭素を有する場合には、その基は光学
活性であることがより好ましい。
発明を実施するための最良の形態 本発明のペネム化合物(I)は、例えば次の式に従
い、ペネム化合物(II′)にハロゲン化アルキル化合物
(IV)を反応させることにより合成することができる。
(式中、Xはハロゲン原子を示し、R3は水素原子、アル
カリ金属又はアミノ残基を示し、Rは前記した意味を有
する) 上記の反応において、化合物(II′)の基R3がアルカ
リ金属もしくはアミノ残基の場合、目的化合物は化合物
(II′)とハロゲン化アルキル化合物(IV)を有機溶剤
中、攪拌することにより得られる。
一方、化合物(II′)の基R3が水素原子の場合は、こ
れを有機溶剤中、アルカリ金属水酸化物、アルカリ金属
塩もしくはアミン化合物と反応させて塩を形成させ、次
いでこの混合物にハロゲン化アルキル化合物(IV)を反
応させることによって目的化合物が合成出来る。
一般式(IV)で表されるハロゲン化アルキル化合物
は、化合物(II′)のカルボキシル基を効率よく基Rに
よりエステル化し、一般式(I)で表される目的化合物
を生成する物質であって、例えば、ペニシリン系、セフ
ァロスポリン系のプロドラッグ調整に当って使用されて
いる化合物が例示される。
より具体的には、基Rが前記した生理学的に加水分解
しうるエステル形成基、例えばアセチルオキシメチル
基、1−(アセチルオキシ)エチル基、ピバロイルオキ
シメチル基、1−(エトキシカルボニルオキシ)エチル
基、1−(イソプロピルオキシカルボニルオキシ)エチ
ル基、1−(シクロヘキシルオキシカルボニルオキシ)
エチル基、3−フタリジル基等であり、Xが、塩素、臭
素、沃素である式(IV)の化合物が例示される。
アルカリ金属としては、化合物(II′)と塩を形成す
るものであれば特に限定されず、リチウム、ナトリウ
ム、カリウム等が挙げられ、その水酸化物や塩の例とし
ては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸水素ナ
トリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素カリウム、炭酸カ
リウム等が挙げられる。またアミン化合物としては、ア
ンモニア、トリエチルアミン、ジイソプロピルエチルア
ミン等が挙げられる。
反応溶剤には特に限定はなく、トルエン、キシレン等
の芳香族炭化水素類、ペンタン、ヘキサン等の脂肪族炭
化水素類、塩化メチレン、クロロホルム等のハロゲン化
アルキル類、クロルベンゼン等のハロゲン化アリール
類、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類、アセ
トニトリル、プロピオニトリル等のニトリル類、ジメチ
ルホルムアミド等のアミド類、ジメチルスルホキシド等
のスルホキシド類、ジエチルエーテル、テトラヒドロフ
ラン等のエーテル類、イソプロパノール、t−ブタノー
ル等のアルコール類が挙げられる。これらは単独で使用
するか、もしくは2種以上混合して用いる。
反応温度は室温でもよく、また、場合により80℃以下
で加熱してもよい。また、反応時間は、利用するハロゲ
ン化アルキル化合物の種類によっても異なるが、通常1
時間〜48時間で終了する。
叙上のごとくして反応生成物として得られるペネム化
合物(I)は、そのままで利用しても良いが、一般には
必要に応じ、カラムクロマトグラフィー、再結晶等の手
段により精製し、医薬として利用される。
本発明の化合物は、常法に従って、経口、非経口およ
び外用投与用の抗生物質として処方することが可能であ
る。
本発明におけるペネム誘導体の投与量は、多くの因子
により異なるが、典型的な一日の投与量は成人で50mg〜
3gの量であり、好ましくは分割投与で100mg〜2gであ
る。
一般的には、上述の薬剤の投与は、適当な量の有効成
分と適当な生理学的に許容しうる担体または希釈剤とを
含む投与単位で行われる。
経口投与のためには、錠剤またはカプセル剤とするこ
とができる。これらの錠剤やカプセル剤は、有効成分と
ともに希釈剤として例えば乳糖、ブドウ糖、蔗糖、マン
ニトール、ソルビトールもしくはセルロースを、滑剤と
して例えばタルク、ステアリン酸もしくはステアリン酸
塩を含むことができる。錠剤とする場合には、さらに結
合剤として例えばヒドロキシプロピルセルロースもしく
はデンプン等を含むことができる。
本発明化合物は、人間だけでなく、動物にも使用でき
る。
以下実施例により、本発明を更に具体的に説明する。
尚、本発明はこれら実施例により何等限定されるもので
はない。
実施例 1 アセチルオキシメチル(5R,6S)−6−[(R)−1−
ヒドロキシエチル]−2[(R)−2−テトラヒドロフ
リル]ペネム−3−カルボキシレート(化合物2): ナトリウム(5R,6S)−6−[(R)−1−ヒドロキ
シエチル]−2[(R)−2−テトラヒドロフリル]ペ
ネム−3−カルボキシレート2.5水和物(化合物1;3.52
g)と、N,N−ジメチルホルムアミド(40ml)の混合物
に、氷冷攪拌下、アセチルオキシメチルブロミド(1.84
g)とN,N−ジメチルホルムアミド(7ml)の混合物を滴
下した。この混合物を室温にて2時間攪拌したのち、反
応混合物に酢酸エチル(200ml)を加えた。この混合物
を水(200ml)にて2回洗浄し、酢酸エチル層は乾燥後
濃縮した。得られた残留物をシリカゲルカラムにて分離
精製し、標記化合物2.24gを得た。
実施例 2 フタリジル(5R,6S)−6−[(R)−1−ヒドロキシ
エチル]−2[(R)−2−テトラヒドロフリル]ペネ
ム−3−カルボキシレート(化合物8,化合物9): ナトリウム(5R,6S)−6−[(R)−1−ヒドロキ
シエチル]−2[(R)−2−テトラヒドロフリル]ペ
ネム−3−カルボキシレート2.5水和物(化合物1;3
g)、ブロモフタリド(3g)およびジメチルスルホキシ
ド(30ml)の混合物を室温で10分攪拌し、反応混合物に
水を加えた。この混合物を酢酸エチルにて抽出し、酢酸
エチル層は水洗いし、これを乾燥後溶媒を留去し、得ら
れた残留物をシリカゲルカラムにて分離精製し、標記化
合物を得た。この際、フタリジル基の不斉炭素に基づく
ジアステレオ異性体が分離され、低極性化合物を化合物
8、高極性化合物を化合物9とした。それぞれの収量は
1gおよび1.3gであった。
実施例 3 1−(シクロヘキシルオキシカルボニルオキシ)エチル
(5R,6S)−6−[(R)−1−ヒドロキシエチル]−
2[(R)−2−テトラヒドロフリル]ペネム−3−カ
ルボキシレート(化合物7): ナトリウム(5R,6S)−6−[(R)−1−ヒドロキ
シエチル]−2[(R)−2−テトラヒドロフリル]ペ
ネム−3−カルボキシレート2.5水和物(化合物1;3.25
g)を1−ヨードエチルシクロヘキシルカルボネート
(3.3g)とN,N−ジメチルホルムアミド(60ml)の混合
物中に添加した。この混合物を室温にて1時間攪拌した
のち、反応混合物に酢酸エチル(300ml)を加えた。こ
の混合物を水洗いし、酢酸エチル層は乾燥後濃縮した。
得られた残留物をシリカゲルカラムにて分離精製し、標
記化合物1.38gを得た。
実施例 4〜7 ナトリウム(5R,6S)−6−[(R)−1−ヒドロキシ
エチル]−2[(R)−2−テトラヒドロフリル]ペネ
ム−3−カルボキシレート2.5水和物(化合物1)と第
1表に記載したハロゲン化アルキル化合物を、実施例3
と同様に処理し、本発明のペネム化合物を得た。
なお、第2表に、各実施例で得た本発明化合物の物性
を示す。
次に、本発明化合物(I)について、尿中回収率によ
り、その生体利用性を試験した。
SD系ラット(雄1群3匹)に各試験薬剤を経口投与し
(30μmole/kg)、投与後0〜6時間の尿を採集し、こ
の尿中に存在する母化合物回収率をバイオアッセイによ
り求めた。その結果は以下に示す通りであった。
この結果から明らかなように、本発明化合物(I)
は、ペネム化合物(II)に比較し、高い尿中回収率を示
した。このことは、ペネム化合物(II)のカルボキシル
基を本発明のエステル形成基でエステル化することによ
り生体利用性が大幅に改善されたことを示す。
製剤例 以下のそれぞれの製剤例において、有効成分として例
えば化合物6または等量の本発明の他の化合物を用いる
ことができる。
製剤例 1 (製 法) 成分1および2を適当なミキサーで混合し、そこへ成
分3を加え、さらに混合する。得られた混合物をカプセ
ル充填機にてカプセルに充填した。
製剤例 2 (製 法) 成分1〜3を適当なミキサーで混合し、そこへ成分4
を加え、さらに数分間混合する。得られた混合物を打錠
機にて所定の大きさおよび重量の錠剤に圧縮した。
産業上の利用可能性 以上のように、本発明化合物は優れた生体利用性を示
すので、経口用抗生物質として有利に使用できるもので
ある。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−316784(JP,A) 特開 昭59−134795(JP,A) Chem.Pharm.Bull. (1990),38(6),pages1587− 1590 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C07D 499/00 A61K 31/00 - 31/80 CA(STN) REGISTRY(STN)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一般式(I) [式中、Rはアセチルオキシメチル基、1−(アセチル
    オキシ)エチル基、ピバロイルオキシメチル基、1−
    (エトキシカルボニルオキシ)エチル基、1−(イソプ
    ロピルオキシカルボニルオキシ)エチル基またはフタリ
    ジル基を示す] で表わされる化合物の有効量と薬学的に許容しうる担体
    とを含有する抗菌組成物。
  2. 【請求項2】経口投与用である請求項第1項記載の組成
    物。
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