JP7241984B2 - オキサゾリジノン化合物および抗細菌剤としてのその使用方法 - Google Patents
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Description
式Iの化合物が本明細書に開示される:
(a)本明細書で定義される式Iの化合物またはその薬学的に許容される塩の有効量と、薬学的に許容される担体とを含む医薬組成物。
(b)抗生物質である第2の化合物をさらに含む、(a)の医薬組成物。
(c)第2の化合物が、エタンブトール、ピラジナミド、イソニアジド、レボフロキサシン、モキシフロキサシン、ガチフロキサシン、オフロキサシン、カナマイシン、アミカシン、カプレオマイシン、ストレプトマイシン、エチオナミド、プロチオナミド、サイクロセリン、テリジドン(terididone)、パラアミノサリチル酸、クロファジミン、クラリスロマイシン、アモキシシリン-クラブラン酸、プレトマニド、ベダキリン、GSK 3036656、M72/AS01Eワクチン、ゲポチダシン、チアセタゾン、メロペネム-クラブラン酸、TBA-7371 aデカプレニルホスホリル-β-D-リボース2’-オキシダーゼ(DprE1)阻害剤、Otsuka Pharmaceutical製のOPC-167832、Qurient Co.,Ltd製のTelacebec(Q203)、およびチオリダジンからなる群から選択される、(b)の医薬組成物。
(d)(i)式Iの化合物またはその薬学的に許容される塩と、(ii)第2の化合物とを含む医薬組成物であって、第2の化合物が抗生物質であり、式Iの化合物と第2の化合物とが、該組合せを細菌感染の治療または予防に有効にする量でそれぞれ使用される医薬組成物。
(e)第2の化合物が、エタンブトール、ピラジナミド、イソニアジド、レボフロキサシン、モキシフロキサシン、ガチフロキサシン、オフロキサシン、カナマイシン、アミカシン、カプレオマイシン、ストレプトマイシン、エチオナミド、プロチオナミド、サイクロセリン、テリジドン、パラアミノサリチル酸、クロファジミン、クラリスロマイシン、アモキシシリン-クラブラン酸、プレトマニド、ベダキリン、GSK 3036656、M72/AS01Eワクチン、ゲポチダシン、チアセタゾン、メロペネム-クラブラン酸、TBA-7371 aデカプレニルホスホリル-β-D-リボース2’-オキシダーゼ(DprE1)阻害剤、Otsuka Pharmaceutical製のOPC-167832、Qurient Co.,Ltd製のTelacebec(Q203)、およびチオリダジンからなる群から選択される、(d)の組合せ。
(f)対象の細菌感染を治療する方法であって、そのような治療を必要とする対象に、式Iの化合物またはその薬学的に許容される塩の有効量を投与することを含む方法。
(g)細菌感染を予防および/または治療する方法であって、そのような治療を必要とする対象に、式Iの化合物またはその薬学的に許容される塩の有効量を投与することを含む方法。
(h)細菌感染を治療する方法であって、そのような治療を必要とする対象に、(a)、(b)、(c)、(d)または(e)の組成物を治療有効量投与することを含む方法。
(i)(f)、(g)または(h)に記載される、細菌感染を治療する方法であって、細菌感染が、マイコバクテリウム・ツベルクローシスによるものである方法。
(j)マイコバクテリア感染を予防および/または治療する方法であって、そのような治療を必要とする対象に、式Iの化合物またはその薬学的に許容される塩を含む組成物の有効量を投与することを含む方法。
(k)(j)に記載される、マイコバクテリア感染を治療する方法であって、マイコバクテリア感染が、M.ツベルクローシスによるものである方法。
(l)(j)に記載される、マイコバクテリア感染を治療する方法であって、組成物が、(a)、(b)、(c)、(d)または(e)の組成物である方法。
本明細書で使用される用語は、それらの通常の意味を有し、そのような用語の意味は、その各出現時に独立している。それにもかかわらず、特に明記しない限り、以下の定義が明細書および特許請求の範囲全体にわたって適用される。化学名、一般名および化学構造は、同じ構造を説明するために区別なく使用され得る。化学構造および化学名の両方を使用して化学化合物が言及され、構造と名称との間に曖昧さが存在する場合、構造が優位を占める。これらの定義は、特に明記しない限り、用語が単独で使用されるか、または他の用語と組み合わせて使用されるかにかかわらず適用される。
ACN=アセトニトリル;CBZ-Cl=クロロギ酸ベンジル;CDCl3=重水素化クロロホルム;DCM=ジクロロメタン;DIAD=ジイソプロピルジアゾジカルボキシレート、DIEA=N,N-ジイソプロピルエチルアミン;DMF=N,N-ジメチルホルムアミド;DMSO=ジメチルスルホキシド;Et=エチル;EtOAc=酢酸エチル;EtOH=エタノール;GFP=緑色蛍光タンパク質;HATU=(1-[ビス(ジメチルアミノ)メチレン]-1H-1,2,3-トリアゾロ[4,5-b]ピリジニウム3-オキシドヘキサフルオロホスフェート)、HET=複素環;H2=水素ガス、HPLC=高速液体クロマトグラフィー;LC-MS=液体クロマトグラフィー/質量分析;Me=メチル;MeOH=メタノール;MIC=最小発育阻止濃度;MW=分子量;MS=質量分析;Mtb=マイコバクテリウム・ツベルクローシス;Pd-C=パラジウム炭素;RT=室温;TB=結核;TEA=トリエチルアミン;TFA=トリフルオロ酢酸;THF=テトラヒドロフラン;およびTBDMS=tert-ブチルジメチルシリル。
式Iの化合物は、容易に入手可能な出発材料、試薬および従来の合成手順を使用して、以下の反応スキームまたはその改変に従って調製することができる。これらの反応では、それ自体は当業者に知られているが、さらに詳細には言及されていない変形例を利用することも可能である。代替の合成経路、および類似の構造は、以下の反応スキームに照らして有機合成の当業者には明らかであろう。
[実施例1]
メチル({(5S)-3-[4-(1,1-ジオキソ-1λ6-チオモルホリン-4-イル)-3,5-ジフルオロフェニル]-2-オキソ-1,3-オキサゾリジン-5-イル}メチル)カルバメートの合成
1,2,3-トリフルオロ-5-ニトロベンゼン(3.0g、16.9mmol)のDMF(30mL)の溶液に、N,N-ジイソプロピルエチルアミン(8.81mL、50.8mmol)およびチオモルホリン(1.75g、16.9mmol)を加えた。反応混合物を80℃に加温し、2時間撹拌した。反応混合物を冷却し、水(20mL)を加え、得られた混合物を酢酸エチル(3×30mL)を用いて抽出した。合わせた有機層を飽和塩化ナトリウム水溶液で洗浄し、硫酸ナトリウム上で乾燥させ、濾過し、濾液を減圧下で濃縮して、次の工程で使用するのに十分な純度の表題化合物を得た。1H NMR(400 MHz,CD3Cl)δ 7.82-7.74(m,2 H),3.59-3.57(m,4 H),2.78-2.75(m,4 H).
4-(2,6-ジフルオロ-4-ニトロフェニル)チオモルホリン(4.1g、15.8mmol)のエタノール(30mL)溶液に、鉄(2.64g、47.3mmol)、塩化アンモニウム(2.53g、47.3mmol)および水(10mL)を加えた。反応混合物を70℃に加温し、3時間撹拌した。反応混合物を冷却し、減圧下で濃縮した。残渣を酢酸エチル(50mL)に溶解し、硫酸ナトリウム上で乾燥させ、濾過し、濾液を減圧下で濃縮して、次の工程で使用するのに十分な純度の表題化合物を得た。MS(ESI)m/z:230.8 [M+H+].
3,5-ジフルオロ-4-(チオモルホリン-4-イル)アニリン(3.4g、14.8mmol)のアセトン(20mL)溶液に、重炭酸ナトリウム(2.48g、29.5mmol)の水(20mL)溶液を加え、反応混合物を0℃に冷却した。クロロギ酸ベンジル(3.02g、17.7mmol)を加え、反応混合物を周囲温度に加温し、3時間撹拌した。反応混合物を減圧下で濃縮し、残渣を酢酸エチルに溶解し、水で洗浄した。有機層を硫酸ナトリウム上で乾燥させ、濾過し、濾液を減圧下で濃縮して、次の工程で使用するのに十分な純度の表題化合物を得た。MS(ESI)m/z:365.3 [M+H+].
ベンジル[3,5-ジフルオロ-4-(チオモルホリン-4-イル)フェニル]カルバメート(8.0g、22mmol)のテトラヒドロフラン(80mL)溶液に、メタノール(0.89mL、22mmol)およびリチウムtert-ブトキシド(5.27g、65.9mmol)を0℃で加え、反応混合物を1時間撹拌した。(2S)-1-アセトアミド-3-クロロプロパン-2-イルアセテート(8.50g、43.9mmol)を加え、反応混合物を周囲温度に加温し、16時間撹拌した。HCl水溶液(1M)を加えることによって反応混合物を約pH6に調整し、減圧下で濃縮した。残渣をジクロロメタン(3×30mL)を用いて抽出し、合わせた有機層を硫酸ナトリウム上で乾燥させ、濾過し、濾液を減圧下で濃縮した。酢酸エチル:石油エーテルの勾配(1:50から100:0)を用いて溶出するシリカゲルカラムクロマトグラフィーによって残渣を精製して、表題化合物を得た。MS(ESI)m/z:371.9 [M+H+].
N-({(5S)-3-[3,5-ジフルオロ-4-(チオモルホリン-4-イル)フェニル]-2-オキソ-1,3-オキサゾリジン-5-イル}メチル)アセトアミド(1.5g、4.04mmol)のメタノール(25mL)溶液に、オキソン(3.10g、5.05mmol)の水(15mL)溶液を0℃で加え、反応混合物を周囲温度に加温し、4時間撹拌した。飽和亜硫酸ナトリウム水溶液(20mL)を加え、混合物を減圧下で濃縮した。残渣をジクロロメタン(3×30mL)を用いて抽出し、合わせた有機層を硫酸ナトリウム上で乾燥させ、濾過し、濾液を減圧下で濃縮して、次の工程で使用するのに十分な純度の表題化合物を得た。MS(ESI)m/z:404.1 [M+H+].
N-({(5S)-3-[4-(1,1-ジオキソ-1λ6-チオモルホリン-4-イル)-3,5-ジフルオロフェニル]-2-オキソ-1,3-オキサゾリジン-5-イル}メチル)アセトアミド(1.6g、3.97mmol)のメタノール(12mL)溶液に、水(3mL)および濃HCl水溶液(12N、3mL)を加えた。反応混合物を70℃に加温し、1.5日間撹拌した。反応混合物を冷却し、減圧下で濃縮して、次の工程で使用するのに十分な純度の表題化合物を得た。MS(ESI)m/z:361.8 [M+H+].
4-{4-[(5S)-5-(アミノメチル)-2-オキソ-1,3-オキサゾリジン-3-イル]-2,6-ジフルオロフェニル}-1λ6-チオモルホリン-1,1-ジオン(150mg、0.377mmol)のジクロロメタン(2mL)溶液に、N,N-ジイソプロピルエチルアミン(0.196ml、1.13mmol)およびクロロギ酸メチル(0.032mL、0.415mmol)を0℃で加えた。反応混合物を周囲温度に加温し、1時間撹拌した。反応混合物を減圧下で濃縮し、アセトニトリル:0.1%トリフルオロ酢酸を含有する水の勾配(15:85から45:55)を用いて溶出する分取HPLCによって残渣を精製して、表題化合物を得た。MS(ESI)m/z:419.9[M+H+].1H NMR(DMSO-d6,400 MHz):δ 7.52-7.50(m,1 H),7.34-7.27(m,2 H),4.74-4.71(m,1 H),4.11-4.07(m,1 H),3.75-3.71(m,1 H),3.54(s,3 H),3.48-3.40(m,4 H),3.35-3.34(m,2 H),3.23-3.22(m,4 H).
マイコバクテリウム・ツベルクローシス(Mtb)増殖アッセイ
pH6.8で、2つのインビボ関連炭素源、グルコースおよびコレステロールを用いて、マイコバクテリウム・ツベルクローシス(Mtb)増殖の阻害を評価した。炭素源としてのグルコースの場合、培地は、4g/Lのグルコースと、0.08g/LのNaClと、5g/LのBSA画分Vと、0.05%チロキサポールとを補充したMiddlebrook 7H9ブロスからなった。炭素源としてのコレステロールの場合、培地は、97mg/Lのコレステロールと、0.08g/LのNaClと、5g/LのBSA画分Vと、0.05%チロキサポールとを補充したMiddlebrook 7H9ブロスからなった。スクリーニング前にウシ血清アルブミンおよびチロキサポールを補充したMiddlebrook 7H9-ブロスベース中の関連炭素源を用いた増殖に、緑色蛍光タンパク質を発現するMtb(Mtb-GFP;H37Rv pMSP12::GFP)を予め適合させた。384ウェルマイクロタイタープレートに、約2×104個の活性に増殖する細菌細胞を24μL容量/ウェルで分注した。マイクロタイタープレートに、0.2μLの化合物、ジメチルスルホキシド(陰性対照)またはリファンピシン(25μM;陽性対照)を予め分注した。細胞を50μM~0.049μMの化合物の2倍段階希釈液に曝露した。いくつかの実験では、化合物をさらに低い濃度で試験した。分光光度計を使用して蛍光を測定することによって、7日間の増殖期間後に増殖阻害を評価した。陰性対照ウェルでは、細胞は読み出し時に依然として活性に増殖していた。細菌の増殖の95%を阻害するのに必要な試験化合物の最低濃度をMITC95と定義した。いずれの試験もBSL3施設で行った。
HepG2細胞を対象として、酸化的リン酸化酵素複合体の2つのサブユニット、複合体IVのサブユニットI(COX-I)および複合体IIの70kDaサブユニット(SDH-A)のレベルを比較することによって、ミトコンドリアタンパク質合成の阻害を評価した。COX-Iは、ミトコンドリアDNAによってコードされ、SDH-Aは、核DNAによってコードされる。HepG2細胞を96ウェルコラーゲンコーティングプレートに8,000細胞/ウェルで播種し、100μM~6.25μMの化合物の2倍段階希釈液に曝露した。マイクロタイタープレートを約5複製サイクル(4日間)にわたってインキュベートした後、製造業者によって記載されているようにキット(ab110217 MitoBiogenesis In Cell ELISA Kit、Abcam,Cambridge,MA)を使用して、タンパク質レベルを評価した。COX-1対SDH-Aレベルの比、およびCOX-1対総生細胞量の比(ヤーヌスグリーン(JG)染色によって決定)として、ミトコンドリアタンパク質合成の阻害を表した。
ラットIVおよびPO単回実験
経口投与試験およびIV投与試験から、ラットを対象に、クリアランス、分布容積、半減期および経口バイオアベイラビリティに関する血漿薬物動態パラメータを決定した。典型的には体重225~260グラムの雄ラット4匹を投与前に一晩絶食させた。使用した用量に応じて、ビヒクルに加えることによって、経口投与およびIV投与用に化合物を調製した。典型的な調製物では、20%ジメチルスルホキシド(DMSO)、60%ポリエチレングリコール400(PEG400)および20%水から構成されるビヒクルに、1mg/mL(IV)または1.5mg/mL(経口)の試験化合物を加えた。事前にカニューレ挿入した頸静脈を介してラット2匹に静脈内(IV)製剤を投与し、経口胃管栄養法を介してラット2匹に経口投与を施した。典型的には、IVでは投与前、投与後2、8、15、30分、1、2、4、6および8時間、ならびに経口投与では投与前、15、30分、1、2、4、6、8時間の時点で、事前にカニューレ挿入した動脈によって血液を採取した。試料をK2EDTAチューブに採取し、氷上で保存し、遠心分離した。血漿をマイクロタイタープレートに移し、分析まで-70℃で保存した。血漿試料をタンパク質沈殿を使用して抽出し、各化合物の標準曲線を使用して、液体クロマトグラフィー分離とそれに続く質量分析検出(LC-MS/MS)によって分析した。非コンパートメント法によって、IVおよび経口投与データについて血漿薬物動態パラメータを計算した。経口投与対IV投与後の用量正規化血漿の曲線下面積(AUC)の比として経口バイオアベイラビリティを決定した。
IVカセット投与試験から、ラットを対象に、クリアランス、分布容積、半減期および平均滞留時間(MRT)に関する血漿薬物動態パラメータを決定した。典型的には体重225~260グラムの雄ラット2匹を投与前に一晩絶食させた。
経口投与試験およびIV投与試験から、イヌを対象に、クリアランス、分布容積、半減期、平均滞留時間(MRT)および経口バイオアベイラビリティに関する血漿薬物動態パラメータを決定した。典型的には体重8~12キログラムの雄イヌ4匹を投与前に一晩絶食させた。使用した用量に応じて、ビヒクルに加えることによって、経口投与およびIV投与用に化合物を調製した。典型的な調製物では、20%ジメチルスルホキシド(DMSO)、60%ポリエチレングリコール400(PEG400)および20%水から構成されるビヒクルに、1mg/mL(IV)または1.5mg/mL(経口)の試験化合物を加えた。伏在静脈または橈側皮静脈を介してイヌ2匹にIV製剤を投与し、経口胃管栄養法を介してイヌ2匹に経口投与を施した。典型的には、IVでは投与前、投与後2、8、15、30分、1、2、4、6、8および24時間、ならびに経口投与では投与前、15、30分、1、2、4、6、8および24時間の時点で、橈側皮静脈または頸静脈によって血液を採取した。試料をK2EDTAチューブに採取し、氷上で保存し、遠心分離した。血漿をマイクロタイタープレートに移し、分析まで-70℃で保存した。血漿試料をタンパク質沈殿を使用して抽出し、各化合物の標準曲線を使用して、液体クロマトグラフィー分離とそれに続く質量分析検出(LC-MS/MS)によって分析した。非コンパートメント法によって、IVおよび経口投与データについて血漿薬物動態パラメータを計算した。経口投与対IV投与後の用量正規化血漿の曲線下面積(AUC)の比として経口バイオアベイラビリティを決定した。
IVカセット投与試験から、イヌを対象に、クリアランス、分布容積、半減期および平均滞留時間(MRT)に関する血漿薬物動態パラメータを決定した。典型的には体重8~12キログラムの雄イヌ2匹を投与前に一晩絶食させた。
2.5μMの試験化合物の存在下、37℃で4時間にわたる適切な種の血漿の平衡透析によって、ラットおよびイヌ由来の血漿タンパク質への化合物の結合を決定した。血漿試料を沈殿させ、遠心分離によって分離した。各化合物の標準曲線を使用して、質量分析検出(LC-MS/MS)によって上清を分析した。以下に従って、未結合化合物の画分を計算した:
未結合画分(fu)=ピーク面積比緩衝液/ピーク面積比血漿
式中、
ピーク面積比緩衝液=緩衝液中の分析物/内部標準のピーク面積比
ピーク面積比血漿=血漿中の分析物/内部標準のピーク面積比
Claims (18)
- 治療有効量の請求項1に記載の化合物またはその薬学的に許容される塩と、薬学的に許容される担体とを含む医薬組成物。
- 細菌感染を治療する方法のための、請求項2に記載の医薬組成物。
- 前記細菌感染が、マイコバクテリウム・ツベルクローシスによるものである、請求項3に記載の医薬組成物。
- 経口、非経口または局所投与用の、請求項3に記載の医薬組成物。
- 前記M.ツベルクローシスが薬剤耐性マイコバクテリア株である、請求項4に記載の医薬組成物。
- 前記方法が、M.ツベルクローシスを治療するための第2の治療剤を投与する工程を含む、請求項3に記載の医薬組成物。
- 前記第2の治療剤が、エタンブトール、ピラジナミド、イソニアジド、レボフロキサシン、モキシフロキサシン、ガチフロキサシン、オフロキサシン、カナマイシン、アミカシン、カプレオマイシン、ストレプトマイシン、エチオナミド、プロチオナミド、サイクロセリン、テリジドン、パラアミノサリチル酸、クロファジミン、クラリスロマイシン、アモキシシリン-クラブラン酸、プレトマニド、ベダキリン、GSK 3036656、ゲポチダシン、チアセタゾン、メロペネム-クラブラン酸、TBA-7371 aデカプレニルホスホリル-β-D-リボース2’-オキシダーゼ(DprE1)阻害剤、Otsuka Pharmaceutical製のOPC-167832、Qurient Co.,Ltd製のTelacebec(Q203)、およびチオリダジンからなる群から選択される、請求項7に記載の医薬組成物。
- 対象の細菌感染を治療するための医薬品の製造における、請求項1に記載の化合物またはその薬学的に許容される塩の使用。
- 治療有効量の請求項10に記載の化合物と、薬学的に許容される担体とを含む医薬組成物。
- 細菌感染を治療する方法のための、請求項11に記載の医薬組成物。
- 前記細菌感染が、マイコバクテリウム・ツベルクローシスによるものである、請求項12に記載の医薬組成物。
- 経口、非経口または局所投与用の、請求項12に記載の医薬組成物。
- 前記M.ツベルクローシスが薬剤耐性マイコバクテリア株である、請求項13に記載の医薬組成物。
- 前記方法が、M.ツベルクローシスを治療するための第2の治療剤を投与する工程を含む、請求項12に記載の医薬組成物。
- 前記第2の治療剤が、エタンブトール、ピラジナミド、イソニアジド、レボフロキサシン、モキシフロキサシン、ガチフロキサシン、オフロキサシン、カナマイシン、アミカシン、カプレオマイシン、ストレプトマイシン、エチオナミド、プロチオナミド、サイクロセリン、テリジドン、パラアミノサリチル酸、クロファジミン、クラリスロマイシン、アモキシシリン-クラブラン酸、プレトマニド、ベダキリン、GSK 3036656、ゲポチダシン、チアセタゾン、メロペネム-クラブラン酸、TBA-7371 aデカプレニルホスホリル-β-D-リボース2’-オキシダーゼ(DprE1)阻害剤、Otsuka Pharmaceutical製のOPC-167832、Qurient Co.,Ltd製のTelacebec(Q203)、およびチオリダジンからなる群から選択される、請求項16に記載の医薬組成物。
- 対象の細菌感染を治療するための医薬品の製造における、請求項10に記載の化合物の使用。
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