KR20020005424A

KR20020005424A - 신규 세팔로스포린 화합물 및 그의 제조방법

Info

Publication number: KR20020005424A
Application number: KR1020010034341A
Authority: KR
Inventors: 이창석; 오성호; 류은정; 이성백; 윤하식; 장용진; 김근태; 이향숙
Original assignee: 성재갑; 주식회사 엘지씨아이
Priority date: 2000-07-07
Filing date: 2001-06-18
Publication date: 2002-01-17
Also published as: US20030162763A1; EP1299396A1; CN1606558A; EP1299396A4; AU2001264384A1; WO2002004463A1; CA2409329A1; JP2004505896A

Abstract

본 발명은 하기 화학식 (1)의 신규 세팔로스포린 화합물, 그의 약제학적으로 허용되는 무독성염, 생리학적으로 가수분해 가능한 에스테르, 수화물, 용매화물 및 이들의 이성체, 이들을 함유하는 약제학적 조성물 및 그의 제조방법에 관한 것이다:

상기 식에서,

R¹, R², R³, Z, Q, n 및 Ar 은 각각 명세서에 정의된 의미를 갖는다.

Description

신규 세팔로스포린 화합물 및 그의 제조방법{Novel cephalosporin compounds and process for preparing same}

본 발명은 항생제로 유용한 신규 세팔로스포린 화합물에 관한 것이다. 더욱 구체적으로, 본 발명은 항균제로서 유용하며, 특히 메티실린 내성 스타필로코쿠스 아우레우스(MRSA) 등의 균주에 강력한 활성을 갖는 하기 화학식 (1)의 신규 세팔로스포린 화합물, 약제학적으로 허용되는 그의 무독성 염, 생리학적으로 가수분해 가능한 그의 에스테르, 수화물, 용매화물 및 이들의 이성체에 관한 것이다.

화학식 1

상기 식에서,

R¹및 R²는 각각 수소, 할로겐, C_1-6알킬, C_1-6알킬티오, 아릴, 아릴티오 또는 질소원자 및 산소원자로 구성된 그룹중에서 선택된 1 내지 2 개의 헤테로원자를 포함하는 C_5-6헤테로아릴을 나타내고,

R³는 수소 또는 카복시 보호기를 나타내며,

Q 는 O, S 또는 CH₂를 나타내고,

Z 는 CH 또는 N 을 나타내며,

n 은 0 또는 1 의 정수를 나타내고,

Ar 은 하기 구조식의 헤테로아릴을 나타내며:

여기에서, X, Y, W, A, B, D, E, G 및 I 는 각각 독립적으로 N 또는 C(또는 CH)를 나타내나, 단 6원환은 피리미딘 구조를 형성하고,

R⁴는 수소 또는 C₁-C₄-알킬을 나타내거나, C₁-C₆-알킬 및 C₁-C₆-하이드록시알킬 중에서 선택된 치환체에 의해 치환되거나 비치환된 아미노를 나타내며,

R⁵및 R⁶은 각각 독립적으로 수소, 하이드록시, C₁-C₄-알킬 또는 C₁-C₆-알킬티오를 나타내거나, C₁-C₆-알킬, C₁-C₆-하이드록시알킬 및 C₁-C₆-아미노알킬 중에서 선택된 치환체에 의해 치환되거나 비치환된 아미노를 나타내고,

R⁷, R⁸, R⁹, R¹⁰및 R¹¹은 각각 독립적으로 수소 또는 C₁-C₆-알킬을 나타내거나, C₁-C₆-알킬, C₁-C₆-하이드록시알킬 및 C₁-C₆-아미노알킬 중에서 선택된 치환체에 의해 치환되거나 비치환된 아미노를 나타내며,

는 단일결합 또는 이중결합을 나타낸다.

본 발명은 또한 상기 화학식 (1)의 화합물의 제조방법 및 이들을 활성 성분으로 함유하는 항균제 조성물에 관한 것이다.

세팔로스포린계 항생제는 인체 및 동물에 있어서 병원성 박테리아에 의한 감염성 질환을 치료하는데 널리 사용되며 특히, 페니실린 화합물과 같은 다른 항생제에 내성이 있는 박테리아에 의해 야기된 질병의 치료와 페니실린 과민성 환자를 치료하는데 유용하다. 이러한 감염성 질환의 치료시 대부분의 경우에는 그람 양성 및 그람 음성 미생물들 모두에 대해 항미생물 활성을 나타내는 항생제를 사용하는 것이 바람직하며, 이러한 세팔로스포린 항생제의 항미생물 활성은 세펨환의 3 위치 또는 7 위치에 존재하는 치환기의 종류에 따라 크게 영향을 받는다는 것은 잘 알려진 사실이다. 따라서, 광범위한 그람 양성 및 그람 음성균에 대해 강력한 항미생물활성을 보이는 항생제를 개발하려는 시도에 의해 지금까지 3- 또는 7-위치에 다양한 치환기가 도입된 수많은 세팔로스포린 항생제들이 개발되어 왔다.

예를 들어 영국특허 제 1,399,086호에는 하기 화학식 (2)로 표시되는 세팔로스포린 유도체들이 광범위하고도 총괄적으로 설명되어 있다.

상기 식에서,

R⁶은 수소 또는 유기그룹이고,

R⁷은 에테르화 1가 유기그룹으로 탄소를 통하여 산소까지 연결된 것이며,

A 는 -S-또는 >S→O이고,

B 는 유기그룹이다.

이들 화합물의 발명 이후 광범위한 항균 스펙트럼의 항생제를 개발하려는 수많은 시도들이 이루어졌으며, 그 결과 이에 상응하는 많은 세팔로스포린 항생제들이 개발되었다. 이러한 개발에 의해 화학식 (2)의 세펨핵의 7-위치에 아실아미도기 및 C-3 위치에 특정 기를 도입시키는 등의 다각적인 연구가 시도되었다.

최근에는 그람 양성균의 내성균, 특히 메티실린 내성 화농균(MRSA)이 심각한 원내감염의 문제가 되면서 이에 대한 강력한 활성을 나타낼 수 있는 세팔로스포린계 화합물로서 C-3 위치에 아릴티오기를 도입하려는 시도가 있었다.

즉, 일본 특허공개 제 98-36375호에는 하기 화학식 (3)의 세팔로스포린 유도체가 광범위하고도 총괄적으로 기술되어 있으며, C-3 위치에 아릴티오 사슬을 도입함으로써 광범위 병원균에 대한 활성을 높이고 있다.

상기 식에서,

R⁸은 치환된 알킬티오, 아릴, 아릴티오, 아릴옥시 또는 헤테로사이클릴기를 나타내며,

A 는 보호된 아미노, 하이드록시 또는 메틸렌기를 나타내고,

R⁹는 보호된 카복시 또는 카복실레이트를 나타내며,

R¹⁰은 할로, 시아노, 아미디노, 구아니디노, 아지도, 니트로, 치환된 알킬, 알케닐, 디클로로알킬, 아릴, 알콕시, 아릴옥시, 알킬티오, 아릴티오, 알킬아미노, 아실, 카바모일, 카바모일옥시, 알콕시이미노, 우레이도, 알킬설피닐, 알킬설포닐 또는 설파모일을 나타내거나, 2-치환된 피리미디닐, 퀴나졸리닐, 퓨리닐, 피라졸로[3,4-d]피리미디닐, 피라졸로[4,3-d]피리미디닐, [1,2,3]트리아졸로[4,5-d]피리미디닐 또는 프테리디딜을 나타내고,

m 은 0 또는 1 이다.

상기 특허에는 C-3 의 티오아릴 사슬에 여러 가지 헤테로방향족 고리가 도입되어 있으나, 본 발명에서의 4-피리미딘 또는 2-피리딘 고리와는 상이하다.

즉, 상기 특허에는 C-3 위치에 치환되거나 비치환된 여러 가지 피리미디닐기가 언급되어 있으나, 본 발명에서와 같은 4-피리미딘 또는 2-피리딘 고리에 대한 언급은 없다.

상기 메티실린 내성 화농균(MRSA)에 심각한 원내감염에 대해 강력한 활성을 나타낼 수 있는 세팔로스포린계 화합물로서 7 번 위치에 아실기를 도입하고 C-3 에 피리딘 계열을 도입하려는 시도가 있었는데, 그 대표적인 예는 유럽 특허공개 제 EP 96-72742호에 기재된 하기 화학식 (4)의 화합물이다:

상기 식에서,

아실 치환체는 Ar-S-CH₂-CO- 이고, 여기서 Ar 은 소수성의 치환된 페닐, 피리딜 또는 밴즈티아졸기를 나타내고,

R¹¹및 R¹²는 각각 수소, 알킬 또는 아미노알킬카보닐아미노를 나타내며,

R¹³은 치환된 지방족, 방향족, 아릴지방족 또는 당 부분을 가진 기를 나타낸다.

상기 특허에는 C-3 의 티오아릴 사슬에 여러 가지 헤테로방향족 고리가 도입되어 있으나, 본 발명에서의 C-3 에 있는 치환체와는 전혀 상이하다.

즉, 본 발명에서는 C-3 위치에 치환되거나 비치환된 여러 가지 피리미디닐기또는 2-피리딜기 등이 도입된 것을 특징으로 하나, 상기 특허에는 이에 대한 언급이 없다.

이에 본 발명자들은 MRSA 를 포함한 그람 양성균에 대해 광범위한 항균활성을 나타내는 세팔로스포린 화합물을 개발하기 위해 집중 연구한 결과 C-3 위치에 임의로 치환된 피리미디닐기로 대표되는 세팔로스포린 화합물들이 이들 목표에 부합된다는 사실을 밝혀내고 본 발명을 완성하게 되었다.

따라서, 본 발명은 상기 화학식 (1)의 화합물, 그의 약제학적으로 허용되는 무독성염, 생리학적으로 가수분해 가능한 에스테르, 수화물, 용매화물 및 이들의 이성체를 제공함을 목적으로 한다.

본 발명은 또한 화학식 (1)의 화합물을 제조하는 방법 및 화학식 (1)의 화합물을 활성성분으로서 함유함을 특징으로 하는 항균제 조성물을 제공함을 목적으로 한다.

본 발명의 목적은 하기 화학식 (1)의 신규 세팔로스포린 화합물, 그의 약제학적으로 허용되는 무독성염, 생리학적으로 가수분해 가능한 에스테르, 수화물, 용매화물 및 이들의 이성체를 제공하는 데 있다.

화학식 1

상기 식에서,

R³는 수소 또는 카복시 보호기를 나타내며,

Q 는 O, S 또는 CH₂를 나타내고,

Z 는 CH 또는 N 을 나타내며,

n 은 0 또는 1 의 정수를 나타내고,

Ar 은 하기 구조식의 헤테로아릴을 나타내며:

는 단일결합 또는 이중결합을 나타낸다.

본 발명에 따른 화합물은 목적하는 바에 따라 주사용 제제 및 경구용 제제로 투여될 수 있다.

화학식 (1)의 화합물의 약제학적으로 허용되는 무독성염은 염산, 브롬산, 인산, 황산과 같은 무기산과의 염, 아세트산, 트리플루오로아세트산, 구연산, 포름산, 말레인산, 수산, 호박산, 벤조인산, 주석산, 푸말산, 만데린산, 아스코르빈산, 말린산과 같은 유기 카복시산 또는 메탄술폰산, 파라-톨루엔술폰산과의 염 및 페니실린과 세팔로스포린 기술 분야에서 공지되어 사용되고 있는 다른 산들과의 염을 포함한다. 이들 산 부가염들은 통상의 기술에 의하여 제조될 수 있다. 또한 화학식 (1)의 화합물은 염기와 무독성 염을 형성할 수도 있다. 이때 사용되는 염기로는 알칼리금속 수산화물 (예: 수산화나트륨, 수산화칼륨), 알칼리금속 중탄산염(예: 중탄산나트륨, 중탄산칼륨), 알칼리금속 탄산염(예: 탄산 나트륨, 탄산 칼륨, 탄산 칼슘)등과 같은 무기염기와 아미노산과 같은 유기 염기가 포함된다.

화학식 (1)의 화합물의 생리학적으로 가수분해 가능한 에스테르의 예로는 인다닐, 프탈리딜, 메톡시메틸, 피바로일옥시메틸, 글리실옥시메틸, 페닐글리실옥시메틸, 5-메틸-2-옥소-1,3-디옥소렌-4-일 메틸 및 페니실린과 세팔로스포린 분야에서 공지되어 사용되는 다른 생리학적으로 가수분해 가능한 에스테르가 포함된다. 이러한 에스테르는 공지의 방법으로 제조할 수 있다.

본 발명에 따른 화학식 (1)의 화합물의 대표적인 예는 다음과 같다.

I-1: (6R,7R)-3-[(2,6-디아미노-4-피리미디닐)술파닐]-7-({2-[(2,5-디클로로페닐)술파닐]아세틸}아미노)-8-옥소-5-티아-1-아자비사이클로[4.2.0]옥트-2-엔-2-카복실산,

I-2: (6R,7R)-3-[(2-아미노-6-하이드록시-4-피리미디닐)술파닐]-7-({2-[(2,5 -디클로로페닐)술파닐]아세틸}아미노)-8-옥소-5-티아-1-아자비사이클로[4.2.0]옥트-2-엔-2-카복실산,

I-3: (6R,7R)-3-[(6-아미노-2-하이드록시-4-피리미디닐)술파닐]-7-({2-[(2,6 -디클로로페닐)술파닐]아세틸}아미노)-8-옥소-5-티아-1-아자비사이클로[4.2.0]옥트-2-엔-2-카복실산,

I-4: (6R,7R)-3-[(4-아미노-2-피리미디닐)술파닐]-8-옥소-7-[(페닐아세틸)아미노]-5-티아-1-아자비사이클로[4.2.0]옥트-2-엔-2-카복실산,

I-5: (6R,7R)-3-[(2,6-디아미노-4-피리미디닐)술파닐]-7-({2-[(2,6-디클로로 -4-피리디닐)술파닐]아세틸}아미노)-8-옥소-5-티아-1-아자비사이클로[4.2.0]옥트-2-엔-2-카복실산 및

I-6: (6R,7R)-3-[(2-아미노-6-하이드록시-4-피리미디닐)술파닐]-7-({2-[(2,6 -디클로로-4-피리디닐)술파닐]아세틸}아미노)-8-옥소-5-티아-1-아자비사이클로[4.2.0]옥트-2-엔-2-카복실산.

본 발명에 따른 하기 화학식 (1)의 화합물, 그의 약제학적으로 허용되는 무독성염, 생리학적으로 가수분해 가능한 에스테르, 수화물, 용매화물 또는 이들의 이성체는 하기 화학식 (5)의 화합물을 용매중에서 화학식 (6)의 화합물과 반응시키고, 필요에 따라 반응전이나 후에 산 보호기를 제거하거나, 화학식 (7)의 S→옥사이드를 환원시켜 화학식 (1)의 화합물을 수득함으로써 제조된다.

화학식 1

HS-Ar

화학식 7

상기 식에서,

R¹, R², R³, Z, Q, n 및 Ar 은 전술한 바와 같으며,

L 은 이탈기이고,

p 는 0 또는 1 이다.

화학식 (1)의 화합물을 제조하는 상기 본 발명에 따른 방법에 있어서, 화학식 (5)의 화합물 1 몰당 1 내지 2 몰의 화학식 (6)의 화합물이 일반적으로 사용된다.

화학식 5의 화합물과 화학식 6의 화합물을 반응시켜 화학식 (1)의 화합물을 제조하는 본 발명에 따른 방법에 있어서, 반응온도는 넓은 범위내에서 변할 수 있으며, -10 내지 50 ℃, 바람직하게는 20 내지 35 ℃의 온도가 사용된다.

화학식 (I)의 화합물을 제조하기 위한 본 발명에 따른 방법은 용매를 사용하여 수행할 수 있다. 적합한 용매로는 비반응성 용매가 사용될 수 있으며, 이의 예로는 디메틸포름아미드, 디메틸설폭사이드, 메틸렌 클로라이드 등, 또는 이들의혼합용매가 있다.

상기에서, 카복시 보호기인 R³는 통상적으로 온화한 조건에서 쉽게 제거되는 것이면 적당하며, 이의 예로는 (저급)알킬에스테르(예: 메틸에스테르, t-부틸에스테르 등), (저급)알케닐에스테르(예: 비닐에스테르, 알릴에스테르 등), (저급)알킬티오(저급)알킬에스테르(예: 메틸티오메틸에스테르 등), 할로(저급)알킬에스테르(예: 2,2,2-트리클로로에틸에스테르 등), 치환 또는 비치환된 아르알킬에스테르(예: 벤질 에스테르, p-니트로벤질에스테르, p-메톡시벤질에스테르 등) 또는 실릴에스테르 등이 있다.

상기의 카복시 보호기는 가수분해, 환원 등의 온화한 반응조건하에서 쉽게 제거되어 유리 카복시기를 형성할 수 있는 것으로, 화학식 (1) 화합물의 화학적 성질에 따라 적절히 선택하여 사용한다.

이탈기 L 은 예를 들면, 메탄설포닐옥시, 트리플루오로메탄술포닐옥시이다(그의 전구체인 3-하이드록시 화합물의 합성: Hel. Chem. Acta 1974, 57, 1919-1934).

화학식 (5)의 구조식중 점선은 2-세펨 또는 3-세펨 화합물 각각을 나타내거나, 이들의 혼합물임을 나타낸다:

상기 식에서, R¹, R², R³, Z, Q, n, Ar, p 및 L 은 전술한 바와 같다.

화학식 (5)의 화합물은 하기 화학식 (8)의 화합물 또는 그의 염을 아실화제로 활성화시킨 후, 하기 화학식 (9)의 화합물과 반응시켜 제조할 수 있다:

화학식 5

상기 식에서,

R¹, R², R³, Z, Q, n, Ar, p 및 L 은 전술한 바와 같다.

화학식 (9)의 구조식중 점선은 2-세펨 또는 3-세펨 화합물 각각을 나타내거나, 이들의 혼합물임을 의미한다:

.

상기 식에서,

R³, L 및 p 는 각각 전술한 바와 같다.

화학식 (1)의 화합물은 또한 화학식 (6)의 화합물을 화학식 (10)의 화합물과반응시켜 화학식 (11)의 화합물을 수득한 후, 아민의 P'(보호기)를 제거하고, 상기 화학식 (8)의 카복실산 또는 그의 염을 아실화제로 활성화시킨 후, P' 를 제거한 화학식 (11)의 화합물과 반응시킴으로써 제조된다(참조: 활성화된 카복실산의 제법 및 아민기와의 반응: EP 94105499.1, EP 94108809.8):

화학식 6

HS-Ar

상기 식에서,

R³, p, L 및 Ar 은 전술한 바와 같다.

P' 는 아미노 보호기를 나타낸다.

상기 화학식 (1)의 화합물을 제조하는 방법에 있어서, 화학식 (6)의 화합물 1 몰당 0.5 내지 2 몰의 화학식 (10)의 화합물 및 화학식 (11)의 화합물 1 몰당 1내지 2 몰의 화학식 (8)의 화합물이 각각 일반적으로 사용된다.

화학식 6의 화합물과 화학식 10의 화합물을 반응시키는 경우, 반응온도는 넓은 범위내에서 변할 수 있으며, -80 내지 40 ℃의 온도가 사용된다. 이 반응은 용매중에서 수행될 수 있다. 사용될 수 있는 적합한 용매는 불활성 용매이며, 이들로는 예를 들어 테트라하이드로푸란, 디메틸포름아미드, 디메틸설폭사이드, 메틸렌 클로라이드 및 이들의 혼합용매 등이 포함된다.

화학식 (10)의 구조식중 점선은 2-세펨 또는 3-세펨 화합물 각각을 나타내거나, 이들의 혼합물임을 의미한다:

상기 식에서, R³, p, L 및 P' 는 전술한 바와 같다.

화학식 (5)의 화합물을 제조하는데 있어서, 화학식 (8)의 활성형인 아실화 유도체는 산염화물, 산무수물, 혼합 산 무수물(바람직하게는 메틸클로로포르메이트, 메시틸렌술포닐 클로라이드, p-톨루엔술포닐 클로라이드 또는 클로로포스페이트와 형성되는 산무수물) 또는 활성화된 에스테르(바람직하게는 디사이클로 헥실 카보디이미드와 같은 축합제 존재하에 N-하이드록시 벤조트리아졸과의 반응에서 형성되는 에스테르) 등이 있다. 또한, 아실화 반응은 디사이클로헥실 카보디이미드, 카보닐 디이미다졸과 같은 축합제의 존재하에 화학식 (8)의 유리산에 의해서도 진행될 수 있다. 한편, 아실화 반응은 통상 3급 아민, 바람직하게는 트리에틸아민, 디메틸아닐린, 피리딘과 같은 유기염기나 중탄산나트륨, 탄산나트륨 등의 무기염기 존재하에서 잘 진행되며, 사용되는 용매로서는 메틸렌클로라이드 및 클로로포름과 같은 할로겐화 탄소, 테트라하이드로푸란, 아세토니트릴, 디메틸포름아미드 또는 디메틸 아세트아미드 등과 같은 종류의 용매가 있다. 또한 상기 용매들의 혼합 용매도 사용될 수 있으며 수용액 상태로도 사용될 수 있다.

이 아실화 단계의 반응 온도는 -50 내지 50 ℃, 바람직하게는 -30 내지 20 ℃ 정도이며, 화학식 (8)의 화합물의 아실화제는 화학식 (9) 또는 (10)의 화합물 1 당량에 대해 동몰량 또는 약간 과량, 즉 1.05 내지 1.2 당량을 사용할 수 있다.

상기 화학식 (1)의 화합물을 제조하는데 있어서, 화학식 (5)의 화합물의 아미노 보호기나 산 보호기는 세팔로스포린 분야에 널리 알려진 통상의 방법으로 제거할 수 있다. 즉, 가수분해 또는 환원방법에 의해 보호기를 제거할 수 있으며, 산 가수분해는 트리(디)페닐메틸기 또는 알콕시 카보닐기의 제거에 유용하며, 개미산, 트리플루오로아세트산, p-톨루엔술폰산 등의 유기산 또는 염산 등의 무기산을 사용하여 수행한다.

상기 반응의 반응 생성물로부터 재결정화, 이온 영동법, 실리카겔 컬럼 크로마토그래피 또는 이온 교환수지 크로마토그래피등과 같은 여러 방법에 의해 목적하는 화학식 (1)의 화합물을 분리 또는 정제할 수 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 약제학적으로 허용되는 담체와 함께 활성성분으로서 화학식 (1)의 화합물 또는 약제학적으로 허용되는 그의 염을 함유하는 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명의 화합물은 목적하는 바에 따라 주사용 제제 및 경구용 제제로 투여할 수 있다.

본 발명의 화학식 (1)의 화합물은 알려진 제약용 담체와 부형제를 이용하는 공지의 방법으로 제제화되어 단위 용량 형태 또는 다용량 용기에 내입될 수 있다. 제제 형태는 오일 또는 수성 매질중의 용액, 현탁액 또는 유화액 형태일 수 있으며, 통상의 분산제, 현탁제 또는 안정화제를 함유할 수 있다. 또한, 예를 들면 무균, 발열물질이 제거된 물로 사용전에 녹여 사용하는 건조 분말의 형태일 수도 있다. 화학식 (1)의 화합물은 또한 코코아버터 또는 기타 글리세리드와 같은 통상의 좌약기제를 이용하여 좌약으로 제제화될 수도 있다. 경구 투여용 고체투여 형태는 캅셀제, 정제, 환제, 산제 및 입제가 가능하고, 특히 캅셀제와 정제가 유용하다. 정제 및 환제는 장용피제로 제조하는 것이 바람직하다. 고체투여 형태는 본 발명에 따른 화학식 (1)의 활성화합물을 슈크로오즈, 락토오즈, 전분 등과 같은 하나 이상의 불활성 희석제 및 마그네슘 스테아레이트와 같은 윤활제, 붕해제, 결합제 등과 같은 담체와 혼합시킴으로서 제조될 수 있다.

필요에 따라, 본 발명의 화합물은 페니실린 또는 다른 세팔로스포린과 같은 항균제와 조합하여 투여될 수도 있다.

본 발명의 화합물을 단위 용량 형태로 제형화하는 경우, 단위 용량 형태가 화학식 (1) 화합물의 활성성분을 약 50 내지 1,500㎎ 함유하는 것이 좋다. 화학식(1) 화합물의 투여량은 환자의 체중, 나이 및 질병의 특수한 성질과 심각성과 같은 요인에 따라 의사의 처방에 따른다. 그러나, 성인 치료에 필요한 투여량은 투여의 빈도와 강도에 따라 하루에 약 500 내지 5,000㎎ 범위가 보통이다. 성인에게 근육내 또는 정맥내 투여시 일회 투여량으로 분리하여 하루에 보통 약 150 내지 3,000㎎의 전체 투여량이면 충분할 것이나, 일부 균주 감염의 경우 더 높은 일일 투여량이 바람직할 수 있다.

본 발명에 따른 화학식 (1)의 화합물 및 그의 무독성염(바람직하게는 알칼리금속염, 알칼리토금속염, 무기산염, 유기산염 및 아미노산과의 염)은 여러가지 그람 양성균을 포함한 광범위한 병원성균에 대하여 강력한 항미생물 활성 및 광범위한 항균 스펙트럼을 나타내므로 사람을 포함한 동물의 박테리아 감염에 의한 질병의 예방 및 치료에 매우 유용하다.

하기 제조예 및 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐, 이들이 본 발명을 제한하는 것은 아니다.

제조예 1

벤즈히드릴 7-아미노-3-[(2,6-디아미노-4-피리미디닐)술파닐]-8-옥소-5-티아-1-아자비사이클로[4.2.0]옥트-2-엔-2-카복실레이트의 합성

(6R,7R)-벤즈히드릴 7-아미노-3-[(메톡시술파닐)옥시]-8-옥소-5-티아-1-아자비사이클로[4.2.0]옥트-2-엔-2-카복실레이트 염산염 2 g(4.025 밀리몰)을 테트라하이드로푸란/디메틸 포름아미드 4/10 ㎖에 용해시키고, 반응기의 온도를 -78 ℃까지 낮추었다. 2,4-디아미노-6-머캅토피리미딘 1/2 황산염 0.731 ㎎(3.823 밀리몰)을 첨가하고, 반응 온도를 점차 상온으로 올리면서 24 시간동안 교반하였다. 과량의 에테르를 부어 고체화시킨 후, 여과하고, 질소하에서 건조시켜 표제 화합물 2.23 g(수율 85 %)을 수득하였다.

¹HNMR(CD₃OD) δ 7.36~7.30(10H, m), 7.01(1H, s), 5.91(1H, s), 5.54~5.52 (1H, d, J=5.5Hz), 5.28~5.27(1H, d, J=5.5Hz), 4.05~4.01(1H, Abq, J=17.9Hz), 3.70~3.67(1H, Abq, J=18.3Hz)

Mass (m/e) 376

실시예 1

(6R,7R)-3-[(2,6-디아미노-4-피리미디닐)술파닐]-7-({2-[(2,5-디클로로페닐)술파닐]아세틸}아미노)-8-옥소-5-티아-1-아자비사이클로[4.2.0]옥트-2-엔-2-카복실산의 합성

벤즈히드릴 7-아미노-3-[(2,6-디아미노-4-피리미디닐)술파닐]-8-옥소-5-티아 -1-아자비사이클로[4.2.0]옥트-2-엔-2-카복실레이트 2.23 g을 트리플루오로아세트산과 아니솔로 처리하여 탈보호된 트리플루오로아세트산 염 화합물 1.8 g을 수득하였다. 수득한 염 0.5 g(1.1012 밀리몰)을 디클로로메탄 5 ㎖에 용해시킨 후, 0 ℃로 냉각하였다. N,O-비스트리메틸실릴 아세트아미드(BSA) 1.1 ㎖를 첨가하고, 0 ℃에서 10 분동안 교반하였다. 2,5-디클로로페닐티오아세트산클로라이드 0.31 g(1.12113 밀리몰)과 피리딘 0.045 ㎖(0.5506 밀리몰)을 첨가하였다. 반응기의 온도를 10 ℃까지 올리고, 2 시간동안 교반하였다. 물과 암모늄 클로라이드로 반응을 중단시키고, 디에틸 에테르로 고체화하여 0.28 g의 고체 화합물을 수득하였다. 고압 분취용 액상 크로마토그래피로 정제하여 표제 화합물 0.080 g(수율 14.5 %)을 수득하였다.

¹HNMR(DMSO-d₆) δ 9.34(1H, d, J=7.8Hz), 7.48~7.46(2H, m), 7.26~7.24(1H, m), 6.65(1H, br, s), 6.34(1H, br, s), 5.76~5.67(2H, m, s), 5.19~5.18(1H, d, J=4.55Hz), 3.98(2H, s)

Mass(m/e) 558

실시예 2

(6R,7R)-3-[(2-아미노-6-하이드록시-4-피리미디닐)술파닐]-7-({2-[(2,5-디클로로페닐)술파닐]아세틸}아미노)-8-옥소-5-티아-1-아자비사이클로[4.2.0]옥트-2-엔-2-카복실산의 합성

실시예 1 과 동일한 방법으로 표제 화합물 0.085 g을 수득하였다(수율 33.3%).

¹HNMR(CD₃OD) δ 8.89(1H, m), 7.46(1H, s), 7.37~7.35(1H, d, J=8.25Hz), 7.16(1H, m), 5.78~5.77(2H, s, d) 5.25~5.24(1H, d, J=5Hz), 3.88(1H, Abq, J=17.9Hz), 3.82(2H, s), 3.51(1H, Abq, J=17.9Hz)

Mass(m/e) 559

실시예 3

(6R,7R)-3-[(6-아미노-2-하이드록시-4-피리미디닐)술파닐]-7-({2-[(2,5-디클로로페닐)술파닐]아세틸}아미노)-8-옥소-5-티아-1-아자비사이클로[4.2.0]옥트-2-엔-2-카복실산의 합성

실시예 1 과 동일한 방법으로 표제 화합물 0.07 g을 수득하였다(수율 30.0 %).

¹HNMR(CD₃OD) δ 8.91~8.89(1H, m), 7.45(1H, s), 7.37~7.35(1H, d, J=8.25Hz), 7.19(1H, m), 5.93(1H, s), 5.72~5.71(1H, d, J=5Hz), 5.29~5.27(1H, d, J=5.05Hz), 3.94~3.91(1H, Abq, J=17.9Hz), 3.86(2H, s), 3.52~3.50(1H, Abq, J=17.9Hz)

Mass(m/e) 559

실시예 4

(6R,7R)-3-[(4-아미노-2-피리미디닐)술파닐]-8-옥소-7-[(페닐아세틸)아미노]-5-티아-1-아자비사이클로[4.2.0]옥트-2-엔-2-카복실산의 합성

벤즈히드릴 (6R,7R)-3-하이드록시-8-옥소-7-[(2-페닐아세틸)아미노]-5-티아-1-아자비시클로로[4.2.0]옥트-2-엔-2-카복실레이트 1.0g을 디클로로메탄 용액에 용해시켜 온도를 -78 ℃로 낮추었다. 트리플루오로메탄설폰산 무수물 0.336 ㎖ 및 디이소프로필에틸아민 0.174 ㎖를 차례로 적가하였다. 1.5 시간 교반한 후, 과량의 디클로로메탄을 부었다. 물과 소금물을 이용하여 용액을 세척한 후 황산마그네슘으로 탈수시켰다. 여과한후 여액을 감압시켰다. 더 이상 분리하지않고 다음 반응을 수행하였다.

수득한 트리플레이트와 2-아미노-2-피리미딘티올 380 ㎎을 디메틸 포름아미드 15 ㎖에 용해시킨 후, -20 ℃하에서 반응을 시작하여 천천히 상온까지 올린 후 12 시간동안 교반하였다. 에틸 아세테이트로 희석시킨후 소금물로 세척하였다. 무수 황산마그네슘으로 건조한 후 여과하여 여액을 감압 증류시켰다. 디클로로메탄 및 디에틸에테르를 이용하여 결정을 석출시킨 후 여과하여 벤즈히드릴 (6R,7R)-3-[(4-아미노-2-피리미디닐)술파닐]-8-옥소-7-({2-[(4-피리디닐)술파닐]아세틸}아미노)-5-티아-1-아자비사이클로[4.2.0]옥트-2-엔-2-카복실산을 수득하였다.

상기 수득한 고체를 트리플루오로아세트산 2 ㎖ 및 아니솔 0.8 ㎖로 탈보호시킨 후, 고압 분취형 액상 크로마토그래피로 분리정제하여 표제의 화합물 30 ㎎(세 단계 수율 3.4%)을 수득하였다.

¹HNMR(D₂O) δ 7.95(1H, d, J=5.96Hz), 7.40~7.47(5H, m), 6.40(1H, d, J=5.96Hz), 5.94(1H, d, J=4.58Hz), 5.06(1H, d, J=4.58Hz), 4.04(2H, s), 3.79(2H, Abq, J=15.12Hz).

Mass(m/e) 444.

실시예 5

(6R,7R)-3-[(2,6-디아미노-4-피리미디닐)술파닐]-7-({2-[(2,6-디클로로-4-피리디닐)술파닐]아세틸}아미노)-8-옥소-5-티아-1-아자비사이클로[4.2.0]옥트-2-엔-2-카복실산의 합성

벤즈히드릴 7-아미노-3-[(2,6-디아미노-4-피리미디닐)술파닐]-8-옥소-5-티아 -1-아자비사이클로[4.2.0]옥트-2-엔-2-카복실레이트 2.23 g을 트리플루오로아세트산 및 아니솔로 처리하여 탈보호화된 트리플루오로아세트산 염 화합물 1.8 g을 수득하였다.

상기 수득한 (6R,7R)-7-아미노-3-[(2,6-디아미노-4-피리미디닐)술파닐]-8-옥소-5-티아-1-아자비사이클로[4.2.0]옥트-2-엔-2-카복실산 트리플루오르아세트산 염 0.20 g(0.4415 밀리몰)을 3 ㎖ 디클로로메탄에 용해시킨 후 0 ℃로 냉각시켰다. 0.44 ㎖ N,O-비스트리메틸실릴아세트아미드를 가하고 0 ℃에서 10 분간 교반하였다. 2-[(2,6-디클로로-4-피리디닐)술파닐]아세틸클로라이드 0.14 g(0.5298 밀리몰)과 피리딘 0.018 ㎖(0.2208 밀리몰)를 가하였다. 반응기의 온도를 10 ℃까지올리고 3 시간동안 교반하였다. 물 및 염화암모늄으로 반응을 중단시키고 디에틸에테르로 고체화하여 고체 화합물 0.10 g을 수득하였다. 고압 분취형 액상 크로마토그래피로 정제하여 표제의 화합물 0.038 g(수율 15.4%)을 수득하였다.

¹HNMR(D₂O) δ 7.14(1H, s), 5.58(1H, s), 5.40~5.39(1H, d, J=4.4Hz), 5.01~4.99(1H, d, J=4.8Hz), 3.83(2H, s), 3.58~3.54(1H, ABq, J=17.6Hz), 3.17~3.13(1H, Abq, J=17.2Hz).

Mass(m/e) 559.

실시예 6

(6R,7R)-3-[(2-아미노-6-하이드록시-4-피리미디닐)술파닐]-7-({2-[(2,6-디클로로-4-피리디닐)술파닐]아세틸}아미노)-8-옥소-5-티아-1-아자비사이이클로[4.2.0]옥트-2-엔-2-카복실산의 합성

(6R,7R)-7-아미노-3-[(2-아미노-6-하이드록시-4-피리미디닐)술파닐]-8-옥소-5-티아-1-아자비사이클로[4.2.0]옥트-2-엔-2-카복실산 트리플루오로아세트산 염 0.20 g(0.4415 밀리몰)을 3 ㎖ 디클로로메탄에 용해시킨 후 0 ℃로 냉각시켰다. 0.44 ㎖ N,O-비스트리메틸실릴아세트아미드를 가하고 0 ℃에서 10 분간 교반하였다. 2-[(2,6-디클로로-4-피리디닐)술파닐]아세틸클로라이드 0.14 g(0.5298 밀리몰)과 피리딘 0.018 ㎖(0.2208 밀리몰)을 가하였다. 반응기의 온도를 10 ℃까지 올리고 3 시간동안 교반하였다. 물 및 염화암모늄으로 반응을 중단시키고 디에틸에테르로 고체화하여 고체 화합물 0.15 g을 수득하였다. 고압 분취형 액상 크로마토그래피로 정제하여 표제의 화합물 0.077 g(수율 31.1%)을 수득하였다.

¹HNMR(D₂O) δ 7.02(2H, s), 5.32~5.30(1H, d, J=4.4Hz), 5.26(1H, s), 4.88~4.87(1H, d, J=4.8Hz), 3.71~3.68(2H, q), 3.46~3.42(1H, Abq, J=17.6Hz), 3.05~3.01(1H, Abq, J=16.8Hz).

Mass(m/e) 560.

실험예 1: 최소억제농도(MIC)

본 발명에 따른 화합물의 유용성은 공지의 화합물중 그람 양성균에 탁월한 효과를 지닌 반코마이신(vancomycin)을 대조 약제로 하여 상기 실시예에서 제조된 화합물(I-1 내지 I-6)의 표준균주에 대한 최소억제농도(Minimum Inhibitory Concentration)를 구하여 평가하였다. 즉, 최소억제농도는 시험물질을 2배 희석법에 의하여 희석시킨 후 뮬러-힌톤(Mueller-Hinton) 한천 배지에 분산시킨 다음 ㎖ 당 10⁷cfu(colony forming unit)를 갖는 시험균주를 2 ㎕씩 접종하고 37 ℃에서 20 시간 배양하여 구하였으며 그 결과를 표 1 및 2에 나타내었다. 균주들에 대한 최소억제농도 실험결과 본 발명에 따른 화합물들은 MRSA 균주를 포함한 주요원내 감원균에 우수한 활성을 갖는 것으로 나타났다.

표준균주에 대한 감수성 시험결과(㎍/㎖)

	Staphylococcus aureus giorgio	S. aureus 77	S. aureus 241	S.epidermidis R005	E. faecalisL239
1-1	<0.008	0.25	2	0.25	2
1-2	0.031	0.5	4	0.5	2
I-3	0.016	1	4	0.5	2
I-4	4	32	>64	32	>64
반코마이신	1	1	2	1	2

표준균주에 대한 감수성 시험결과(㎍/㎖)

	S.aureus giorgio	S. aureus 77	Staphylococcus aureus K311	S.epidermidis R005	E. faecalisEFS004
1-5	0.063	1	1	1	4
1-6	0.063	2	1	0.5	2
반코마이신	1	1	2	1	1

Claims

하기 화학식 (1)의 세팔로스포린 화합물, 그의 약제학적으로 허용되는 무독성염, 생리학적으로 가수분해 가능한 에스테르, 수화물, 용매화물 또는 이들의 이성체:

화학식 1

상기 식에서,

R¹및 R²는 각각 수소, 할로겐, C_1-6알킬, C_1-6알킬티오, 아릴, 아릴티오 또는 질소원자 및 산소원자로 구성된 그룹중에서 선택된 1 내지 2 개의 헤테로원자를 포함하는 C_5-6헤테로아릴을 나타내고,

R³는 수소 또는 카복시 보호기를 나타내며,

Q 는 O, S 또는 CH₂를 나타내고,

Z 는 CH 또는 N 을 나타내며,

n 은 0 또는 1 의 정수를 나타내고,

Ar 은 하기 구조식의 헤테로아릴을 나타내며:

여기에서, X, Y, W, A, B, D, E, G 및 I 는 각각 독립적으로 N 또는 C(또는 CH)를 나타내나, 단 6원환은 피리미딘 구조를 형성하고,

R⁴는 수소 또는 C₁-C₄-알킬을 나타내거나, C₁-C₆-알킬 및 C₁-C₆-하이드록시알킬 중에서 선택된 치환체에 의해 치환되거나 비치환된 아미노를 나타내며,

R⁵및 R⁶은 각각 독립적으로 수소, 하이드록시, C₁-C₄-알킬 또는 C₁-C₆-알킬티오를 나타내거나, C₁-C₆-알킬, C₁-C₆-하이드록시알킬 및 C₁-C₆-아미노알킬 중에서 선택된 치환체에 의해 치환되거나 비치환된 아미노를 나타내고,

R⁷, R⁸, R⁹, R¹⁰및 R¹¹은 각각 독립적으로 수소 또는 C₁-C₆-알킬을 나타내거나, C₁-C₆-알킬, C₁-C₆-하이드록시알킬 및 C₁-C₆-아미노알킬 중에서 선택된 치환체에 의해 치환되거나 비치환된 아미노를 나타내며,

는 단일결합 또는 이중결합을 나타낸다.
제 1 항에 있어서,

I-1: (6R,7R)-3-[(2,6-디아미노-4-피리미디닐)술파닐]-7-({2-[(2,5-디클로로페닐)술파닐]아세틸}아미노)-8-옥소-5-티아-1-아자비사이클로[4.2.0]옥트-2-엔-2-카복실산,

I-2: (6R,7R)-3-[(2-아미노-6-하이드록시-4-피리미디닐)술파닐]-7-({2-[(2,5 -디클로로페닐)술파닐]아세틸}아미노)-8-옥소-5-티아-1-아자비사이클로[4.2.0]옥트-2-엔-2-카복실산,

I-3: (6R,7R)-3-[(6-아미노-2-하이드록시-4-피리미디닐)술파닐]-7-({2-[(2,6 -디클로로페닐)술파닐]아세틸}아미노)-8-옥소-5-티아-1-아자비사이클로[4.2.0]옥트-2-엔-2-카복실산,

I-4: (6R,7R)-3-[(4-아미노-2-피리미디닐)술파닐]-8-옥소-7-[(페닐아세틸)아미노]-5-티아-1-아자비사이클로[4.2.0]옥트-2-엔-2-카복실산,

I-5: (6R,7R)-3-[(2,6-디아미노-4-피리미디닐)술파닐]-7-({2-[(2,6-디클로로 -4-피리디닐)술파닐]아세틸}아미노)-8-옥소-5-티아-1-아자비사이클로[4.2.0]옥트-2-엔-2-카복실산 및

I-6: (6R,7R)-3-[(2-아미노-6-하이드록시-4-피리미디닐)술파닐]-7-({2-[(2,6 -디클로로-4-피리디닐)술파닐]아세틸}아미노)-8-옥소-5-티아-1-아자비사이클로[4.2.0]옥트-2-엔-2-카복실산으로 구성된 그룹중에서 선택된 화학식 (1)의 화합물.
하기 화학식 (5)의 화합물을 용매중에서 화학식 (6)의 화합물과 반응시켜 화학식 (1)의 화합물을 수득하거나, 화학식 (7)의 S→옥사이드를 환원시킴을 특징으로 하여 제 1 항에 따른 화학식 (1)의 화합물을 제조하는 방법:

화학식 5

화학식 6

HS-Ar

화학식 7

상기 식에서,

R¹, R², R³, Ar, Z, Q 및 n 은 제 1 항에 정의한 바와 같으며,

L 은 이탈기이고,

p 는 0 또는 1 이다.
제 3 항에 있어서, 산 보호기를 제거하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
화학식 (6)의 화합물을 화학식 (10)의 화합물과 반응시켜 화학식 (11)의 화합물을 수득한 후, 아민의 P'(보호기)를 제거하고, 화학식 (8)의 카복실산 또는 그의 염을 아실화제로 활성화시킨 후, P' 를 제거한 화학식 (11)의 화합물과 반응시킴을 특징으로 하여 제 1 항에 따른 화학식 (1)의 화합물을 제조하는 방법:

화학식 6

Hs-Ar

화학식 10

화학식 11

화학식 8

상기 식에서,

Ar, R¹, R², R³및 n 은 제 1 항에 언급된 바와 같고,

L 은 이탈기를 나타내며,

p 는 0 또는 1 을 나타내고,

P' 는 아미노 보호기를 나타낸다.
활성 성분으로서 화학식 (1)의 화합물 및 약제학적으로 허용되는 담체를 함유하는 항균제 조성물.