KR100785155B1

KR100785155B1 - 세펨 화합물 및 이를 함유하는 ｅｓｂｌ-검출 시약

Info

Publication number: KR100785155B1
Application number: KR1020037004165A
Authority: KR
Inventors: 세이이치로 가와시마; 히로아키 야마자키; 히데노리 하라다; 케이이치 히라마츠; 히데아키 하나키
Original assignee: 젠야쿠코교가부시키가이샤
Priority date: 2000-09-22
Filing date: 2001-09-21
Publication date: 2007-12-11
Anticipated expiration: 2023-03-21
Also published as: AU9025601A; AU2001290256B2; JPWO2002024707A1; KR20030040485A; CN1474823A; CA2423328C; EP1325923A1; US20040019202A1; DK1325923T3; JP4475868B2; CA2423328A1; EP1325923A4; DE60125053D1; WO2002024707A1; ATE347558T1; EP1325923B1; US6897304B2; ES2277941T3; DE60125053T2; CN1225468C

Abstract

본 발명은 하기 화학식 (Ⅰ)의 세펨 화합물 또는 이것의 약제학적으로 허용되는 염에 관한 것이다:

상기 식에서,

R₁ 및 R₂는 각각 독립적으로 수소, 니트로 또는 시아노이며;

R₃은 선택적으로 카르복실화된 C_1-6알킬이며;

R₄는 수소 또는 아미노이고;

X는 S- 또는 SO-이며;

단 R₁ 및 R₂가 동시에 수소 원자가 될 수 없다.

Description

세펨 화합물 및 이를 함유하는 ＥＳＢＬ-검출 시약 {CEPHEM COMPOUNDS AND ESBL-DETECTING REAGENTS CONTAINING THE SAME}

본 발명은 3세대 세펨-관련 항생제에 영향을 받지 않는 광범위 β-락타마아제(extended-spectrum β-lactamase: ESBL) 생성 박테리아의 검출에 효과적인 신규한 세펨 화합물에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, ESBL-생성 박테리아의 검출에 효과적인 하기 화학식 (Ⅰ)의 세펨 화합물 또는 이것의 약제학적으로 허용되는 염에 관한 것이다:

상기 식에서,

R₁ 및 R₂는 동일하거나 상이할 수 있으며, 각각 수소 원자, 니트로 또는 시아노이며;

R₃은 카르복실로 치환될 수 있는 C₁-C₆ 알킬이며;

R₄는 수소 원자 또는 아미노이고;

X는 -S- 또는 -SO-이며;

R₁ 및 R₂ 둘 모두가 동시에 수소 원자는 아니다.

1980년 중반부터 ESBL-생성 클레브시엘라 뉴모니아(Klebsiella pneumoniae) 및 대장균을 통한 병원성 감염은 유럽 및 미국에서 심각한 문제로 여겨져 왔다. 최근에는, 이러한 박테리아가 또한 일본에서 점차적으로 증가하고 있다.

ESBL은 통상적인 유형의 β-락타마아제에 대해 안정적인 광범위한 3세대 β-락탐 항균제 예컨대, 세포탁심(CTX), 세프타지딤(ceftazidime:CAZ) 및 아즈트레오남(aztreonam: AZT)을 가수분해시키고, 이들 약제에 대한 감수성(susceptibility)을 감소시켰다. ESBL-생성 박테리아에 대한 이러한 약제의 연속 투여는 치료의 관점에서 희망이 없을 뿐만 아니라, 유해하게도 ESBL-생성 박테리아를 확산시키고 새로운 내성을 갖는 박테리아를 발달시킬 수 있다.

따라서, 신속하고 적합한 시험을 통해 ESBL-생성 박테리아를 확인하고, 적합한 항생제를 사용해야 한다.

일반적으로, ESBL-검출 시험은 예를 들어, 1) 클라불란산(clavulanic acid: CVA)의 존재 및 부재하에 CTX, CAZ, AZT에 대한 MIC(최소 억제 농도)를 측정하는 방법, 2) 두 종류의 디스크(하나는 CVA에 대한 것이고, 다른 하나는 CTX, CAZ 및 AZT에 관한 것이며, 각각의 디스크 둘레에 억제 구역이 관찰됨)를 사용하는 이중-디스크 시너지 시험 방법, 또는 3) CAZ 단독의 MIC 비 및 CAZ와 CVA의 MIC 비를 사 용한 E-시험 방법에 의해 수행될 수 있다.

그러나, 이들 방법에는 ESBL-생성 박테리아의 존재 여부를 검출하기 위한 약제 감수성 시험을 통한 MIC 측정이 요구되는데, 이는 박테리아의 분리 및 배양을 위해 여러날이 소요되며, 실제로 신속하게 검출되지 않는다. 이러한 상황하에서, 유기체의 배양 이외에 다른 특정 작업 및 장치가 요구되지 않으며, MIC 측정법보다 검출 시간이 단축된 시험 공정을 제공하는 것이 바람직하다.

통상적인 유형의 β-락타마아제 예컨대, 페니실리나아제(PCase) 및 세팔로스포리나아제(CEPase)의 신속한 검출은 기질의 분해된 β-락탐 고리와 관련이 있으며, 이러한 검출은 예를 들어 (1) pH 지시제의 색 변화로 pH 변화를 파악하기 위한 산성 측정법, (2) 측정치로서 전분-요오드 반응에서의 색 변화를 이용한 요오드 측정법, (3) 직접 가시광선 영역의 흡수 변화로 결합 시스템의 변화를 파악하기 위한 색소생성법(chromogenic method), 및 (4) 자외선 영역의 흡수 변화로 결합 시스템의 변화를 파악하기 위한 UV 방법에 의해 수행될 수 있으며, 이러한 방법중 색소생성법이 민감성의 관점에서 그리고 측정을 위해 특별한 기기가 필요하지 않다는 점에서 가장 용이하게 이용가능하다. 실제로, 기질이 니트로세핀(JP-56-18197B, U.S. 특허 3830700 및 영국특허 1408391)인 색소생성법을 이용한 제품이 통상적으로 구입가능하나, 이들은 모든 β-락타마아제와 반응하며, ESBL-생성 박테리아에 대해 이들이 선택적으로 적용될 희망이 없다.

이러한 환경하에서, 본 발명자들은 단지 ESBL에 의해 선택적으로 분해되어 ESBL의 신속한 검출에 사용될 수 있는 β-락탐 화합물의 합성에 대한 연구에 노력을 기울였으며, 화학식 (Ⅰ)의 신규한 β-락탐 화합물이 색소생성법에서 가시광선하에 검출가능한 기질의 이상적인 특성을 가진다는 것을 발견하였으며, 이와 같이 본 발명을 달성하였다.

본 발명의 화합물은 상기 도시된 바와 같이 화학식 (Ⅰ)로 표시된다. 이러한 화학식에서 문자의 정의에 사용된 용어를 하기에서 정의하고 예시할 것이다.

용어 "C₁-C₆"은 다른 언급이 없는 한 탄소 원자수가 1 내지 6개인 기이다.

"C₁-C₆ 알킬기"는 선형 또는 분지형 알킬기 예컨대 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-부틸, 3차-부틸, n-펜틸 또는 n-헥실이다.

본 발명의 화학식 (Ⅰ)에서, R₁ 및 R₂중 하나 이상의 치환기는 전자 배출기인 니트로 또는 시아노이어야 하며, 따라서 결합 시스템(conjugated system)에서의 변화가 β-락탐 고리의 분해시 가시 영역에서의 흡수 변화를 초래하는 것과 관련될 수 있다. 따라서, R₁ 및 R₂가 동시에 수소 원자는 아니다.

본 발명에 따른 화합물은 하기와 같으나, 이들로 제한되지는 않는다:

ㆍ7-[2-(2-아미노티아졸-4-일)-2-(1-카르복시-1-메틸에톡시이미노)아세트아미도]-3-(2,4-디니트로스티릴)-3-세펨-4-카르복실산

ㆍ7-[2-(2-아미노티아졸-4-일)-2-(1-카르복시-1-메틸에톡시이미노)아세트아미도]-3-(2,6-디니트로스티릴)-3-세펨-4-카르복실산

ㆍ7-[2-(2-아미노티아졸-4-일)-2-(1-카르복시-1-메틸에톡시이미노)아세트아미도]-3-(4-니트로스티릴)-3-세펨-4-카르복실산

ㆍ7-[2-(2-아미노티아졸-4-일)-2-(1-카르복시-1-메틸에톡시이미노)아세트아미도]-3-(2,4-디시아노스티릴)-3-세펨-4-카르복실산

ㆍ7-[2-(2-아미노티아졸-4-일)-2-(1-카르복시-1-메틸에톡시이미노)아세트아미도]-3-(4-시아노스티릴)-3-세펨-4-카르복실산

ㆍ7-[2-(2-아미노티아졸-4-일)-2-(1-카르복시-1-메틸에톡시이미노)아세트아미도]-3-(2-시아노스티릴)-3-세펨-4-카르복실산

ㆍ7-[2-(1-카르복시-1-메틸에톡시이미노)-2-(티아졸-4-일)아세트아미도]-3-(2,4-디니트로스티릴)-3-세펨-4-카르복실산

ㆍ7-[2-(2-아미노티아졸-4-일)-2-(1-카르복시-1-메틸에톡시이미노)아세트아미도]-3-(2,4-디니트로스티릴)-3-세펨-4-카르복실산-1-옥시드

ㆍ7-[2-(2-아미노티아졸-4-일)-2-메톡시이미노아세트아미도]-3-(4-니트로스티릴)-3-세펨-4-카르복실산

ㆍ7-[2-(2-아미노티아졸-4-일)-2-메톡시이미노아세트아미도]-3-(2,4-디시아노스티릴)-3-세펨-4-카르복실산

ㆍ7-[2-(2-아미노티아졸-4-일)-2-메톡시이미노아세트아미도]-3-(2,6-디시아노스티릴)-3-세펨-4-카르복실산

ㆍ7-[2-(2-아미노티아졸-4-일)-2-메톡시이미노아세트아미도]-3-(2-시아노스티릴)-3-세펨-4-카르복실산

ㆍ7-[2-(2-아미노티아졸-4-일)-2-카르복시메톡시이미노아세트아미도]-3-(2,4-디니트로스티릴)-3-세펨-4-카르복실산

ㆍ7-[2-(2-아미노티아졸-4-일)-2-카르복시메톡시이미노아세트아미도]-3-(2,6-디니트로스티릴)-3-세펨-4-카르복실산

ㆍ7-[2-(2-아미노티아졸-4-일)-2-카르복시메톡시이미노아세트아미도]-3-(4-니트로스티릴)-3-세펨-4-카르복실산

ㆍ7-[2-(2-아미노티아졸-4-일)-2-카르복시메톡시이미노아세트아미도]-3-(2-니트로스티릴)-3-세펨-4-카르복실산

ㆍ7-[2-(2-아미노티아졸-4-일)-2-카르복시메톡시이미노아세트아미도]-3-(2,4-디시아노스티릴)-3-세펨-4-카르복실산

ㆍ7-[2-(2-아미노티아졸-4-일)-2-카르복시메톡시이미노아세트아미도]-4-(4-시아노스티릴)-3-세펨-4-카르복실산

ㆍ7-[2-(2-아미노티아졸-4-일)-2-카르복시메톡시이미노아세트아미도]-4-(2-시아노스티릴)-3-세펨-4-카르복실산

ㆍ7-[2-카르복시메톡시이미노-2-(티아졸-4-일)아세트아미도]-3-(2,4-디니트로스티릴)-3-세펨-4-카르복실산

ㆍ7-[2-(2-아미노티아졸-4-일)-2-카르복시메톡시이미노아세트아미도]-3-(2,4-디니트로스티릴)-3-세펨-4-카르복실산-1-옥시드

화학식 (Ⅰ)의 화합물이 3-위치에서 비닐기를 갖기 때문에 하기 시스 이성질체 (ⅰ) 및 트랜스 이성질체 (ⅱ)가 존재하며, 각각의 이성질체 및 이들의 혼합물이 본 발명의 화합물에 포함된다:

7-위치에서의 이미노기로 인해 하기 신(syn) 이성질체 (ⅲ) 및 안티(anti) 이성질체 (ⅳ)가 존재하며, 각각의 이성질체 및 이들의 혼합물이 본 발명의 화합물에 포함한다. 신 이성질체가 바람직하다:

상기 식에서, R₃은 상기 정의된 바와 같다.

게다가, 본 발명의 화합물은 약제학적으로 허용되는 염의 형태, 예컨대, 알칼리 염, 유기 암모늄 염 또는 산 부가염일 수 있다. 사용될 수 있는 적합한 알칼리 염은 예를 들어, 칼륨염, 나트륨염, 칼슘염, 마그네슘염, 바륨염 및 암모늄염을 포함한다. 사용될 수 있는 적합한 산 부가 염은 무기산 염 예컨대, 염산염, 브롬화수소산염, 황산염, 질산염 및 인산염, 및 유기산 염 예컨대, 아세트산염, 옥살산염, 프로피온산염, 글리콜산염, 락트산염, 피루브산염, 말론산염, 숙신산염, 말레산염, 푸마르산염, 말산염, 주석산염, 시트르산염, 벤조산염, 신남산염, 메탄술폰산염, 벤젠술폰산염, p-톨루엔술폰산염 및 살리실산염을 포함한다.

본 발명의 화합물은 하기 공정으로 제조될 수 있다.

본 발명의 화합물 Ⅰ은 탈보호제 예컨대, 염산, 염화알루미늄, 포름산, 트리플루오로아세트산, p-톨루엔술폰산의 존재하에 용매중에서 합성 중간물질(7)로부터 보호기를 제거함으로써 수득된다. 예를 들어, 테트라히드로푸란(THF), 디클로로메탄, 클로로포름, 벤젠, 에틸 아세테이트, 디메틸포름아미드(DMF), 아세톤 또는 이들의 혼합물이 용매로서 사용될 수 있다. 반응은 빙냉 온도 내지 실온하에서 1-6시간 동안 화학식 (7)의 화합물의 mol 당 1-200배 mol의 상기 언급된 산을 사용하여 수행된다. 트리플루오로아세트산이 사용될 경우, 예를 들어, 아니솔, 티오아니솔 또는 페놀의 존재하에 반응시켜, 반응을 촉진시키고, 임의의 부반응을 억제하는 것이 바람직하다.

이렇게 수득된 본 발명의 화합물은 필요에 따라 통상적인 방법 예컨대, 추출, 농축, 중화, 여과, 재결정화 또는 칼럼 크로마토그래피에 의해 분리되고 정제될 수 있다.

본 발명의 합성 중간물질(7)은 하기 반응식 1의 방법에 의해 수득될 수 있다. 더욱 상세하게는, 화학식 (3)의 7-아미노-3-클로로메틸세펨 화합물을, 용매 예컨대, 디클로로메탄, DMF 또는 THF중에서, 축합제 예컨대, 디시클로헥실카르보디이미드 또는 N,N'-카르보닐디이미다졸의 존재하에 -20 내지 40℃에서 1-24시간 동안 화학식 (4)의 2-아미노티아졸카르복실산과 반응시켜 화학식 (5)의 화합물을 수득할 수 있다. 그 후, 화학식 (5)의 화합물을, 1-6시간 동안 용매중에서 요오드화나트륨 및 트리페닐포스핀과 반응시킨 후, 염기의 존재하에 화학식 (6)의 알데히드와 반응시켜 화학식 (7)의 화합물을 수득한다.

용매로서 예컨대, 아세톤, 디클로로메탄, 디클로로메탄과 물의 혼합물, DMF, THF, 벤젠 또는 에틸 아세테이트가 사용될 수 있다. 염기로서, 무기 염기 예컨대, 탄산수소나트륨, 탄산나트륨, 나트륨 수화물, 칼륨-3차-부톡시드, 나트륨에톡시드 또는 나트륨메톡시드, 및 유기 염기 예컨대, 1,8-디아자비시클로[5.4.0]-7-운데센(DBU) 또는 1,5-디아자비시클로[4.3.0]논-5-엔(DBN)이 사용될 수 있다.

반응식 1

상기 식에서, R₁, R₂, R₃ 및 X는 상기 정의된 바와 같다.

β-락타마아제에 대한 화학식 (Ⅰ)의 본 발명의 화합물의 반응성을, 검출 시약로서의 이들의 용도를 입증하기 위해 시험하였다. 시험 실시예에서의 시험 화합물의 수는 하기에 언급된 실시예의 수에 상응한다. β-락타마아제 대한 비특이적 시약즉, 니트로세핀 [화합물 A: 3-(2,4-디니트로스티릴)-7-(2-티에닐아세트아미도)-3-세펨-4-카르복실산]을 기준 화합물로서 사용하였다.

시험 실시예 1)

각각의 시험 화합물을 디메틸 술폭시드중에 용해시켰다. 디스크당 5 또는 25㎍의 시험 화합물을 함유하는 8mm 직경의 종이 디스크를 준비하고, 공기중에 건조시켰다. 각각의 이러한 디스크에, 증류수를 사용하여 1U/ml의 농도로 제조된 β-락타마아제(50㎕)의 용액을 적가시켰다. 그 후, 색 변화를 관찰하여, 하기 표 1에 도시된 바와 같이 β-락타마아제에 대한 각각의 시험 화합물의 반응성을 입증하였다.

표 1 β-락타마아제에 대한 반응성

시험 화합물	함량(㎍/디스크)	PCase	CEPase	ESBL	색 변화
화합물 1	5	-	-	++	연노란색->적색
화합물 2	5	-	-	+	연노란색->오렌지색
화합물 3	25	-	-	+	연노란색->금빛 노란색
화합물 4	5	-	-	++	연노란색->오렌지색
화합물 5	5	-	-	++	연노란색->적색
화합물 6	5	-	-	++	연노란색->오렌지색
화합물 A	5	++	++	++	연노란색->적색

- : 음성 +: 양성 ++: 강한 양성

PCase는 세레우스균(B.cereus)(시그마 케미칼 코포레이션(Sigma Chemical Co.) 제품: PCase 타입 Ⅰ)으로부터 단리된 효소이고, CEPase는 이.클로아카에(E.cloacae)(시그마 케미칼 코포레이션 제품: CEPase 타입 Ⅳ)로부터 단리된 효소이다.

상기 표 1의 결과로부터 명백해지는 바와 같이, 본 발명의 화합물은 통상적인 β-락타마아제인 PCase 및 CEPase와는 반응하지 않았고, 짧은 기간동안 ESBL과 반응하여 색채를 연노란색에서 금빛 노란색 내지 적색으로 변화시켰으며, 따라서 본 발명의 화합물은, 통상적인 β-락타마아제 검출 시약인 기준 화합물로는 불가능하였던 ESBL의 선택적인 검출에 효과적인 것으로 밝혀졌다.

본 발명의 화합물 Ⅰ은 PCase-, CEPase- 또는 ESBL-생성 박테리아에 대해 유사한 결과를 갖는 것으로 확인되었으며, ESBL-생성 박테리아 검출 시약으로서의 이들의 이용가능성은 훨씬 유망하다.

본 발명의 화합물 Ⅰ이 ESBL-생성 박테리아 검출 시약으로서 사용되는 경우, 배양되고 단리된 박테리아 뿐만 아니라, 점액질 표본으로부터 배양된 박테리아도 검출용 샘플로 충분할 수 있다.

본 발명의 화합물이 ESBL-검출 시약으로서 사용되는 경우, ESBL의 존재 여부는 박테리아의 배양액(5-10㎕)을, N,N-디메틸포름아미드 또는 디메틸 술폭시드와 같은 용매중에 용해된 본 발명의 화합물이 스며든 흡수 셀룰로오스 예컨대, 필터 페이퍼 또는 덱스트란의 백색 또는 엷은 색 디스크에 적가시킴으로써 신속하게 검출될 수 있다; 적하하고 10분 후 또는 가장 길게는 30분 후에 색 변화를 관찰할 수 있어, ESBL의 존재 여부를 용이하게 측정할 수 있다. 이 점에 있어서, 적색 또는 오렌지색과 같은 진한 색으로의 색 변화가 바람직한데, 그 이유는 본 발명의 화합물의 색이 반응 전에는 연노란색을 띠기 때문이다.

β-락탐 고리의 분해로 인한 단기간 동안의 발색현상으로 특징되며, UV-VIS 분광광도계와 같은 광학측정기가 필요하지 않는 측정에 유용한 본 발명의 화합물은, ESBL에 대한 단순하고 신속한 검출 시약으로서 사용될 수 있다.

게다가, 검출 시약의 농도 및 검출용 샘플의 인큐베이션 시간의 표준화는 정량 측정을 가능하게 할 것이다.

본 발명을 수행하기 위한 가장 우수한 방법

본 발명은 하기 실시예를 참고로 더욱 상세히 설명될 것이다. 그러나, 본 발명이 하기 실시예로 제한되는 것은 아니다.

실시예 1: 7-[2-(2-아미노티아졸-4-일)-2-(1-카르복시-1-메틸에톡시이미노)아세트아미도]-3-(2,4-디니트로스티릴)-3-세펨-4-카르복실산(화합물 1)의 제법

(1) 아세톤(10ml)중에 용해되고, 요오드화나트륨(145.4mg, 0.97mmol) 및 트리페닐포스핀(254.4mg, 0.97mmol)이 첨가된 7-[2-(1-메틸-1-3차-부톡시카르보닐에톡시이미노)-2-(2-트리틸아미노티아졸-4-일)아세트아미도]-3-클로로메틸-3-세펨-4-카르복실산 벤질히드릴 에스테르(940mg, 0.97mmol)를 실온하에서 1시간 동안 교반시켰다. 반응 혼합물을 감압하에 아세톤이 반으로 줄어들 정도로 농축시켰다. 그 후, 반응 혼합물에 디클로로메탄(10ml), 물(10ml), 2,4-디니트로벤즈알데히드(760.9mg, 3.88mmol) 및 탄산수소나트륨(244.4mg, 2.91mmol)을 첨가하고, 실온하에서 밤새 교반시켰다. 디클로로메탄층을 제거하고, 물층을 디클로로메탄(20ml)으로 추출하고 디클로로메탄층과 배합시키고 황산마그네슘으로 건조시켰다. 여과된 여과물에 와코 겔(Wako Gel^TM) C-200(10g)을 첨가하고, 흡착을 위해 용매를 감압하에 제거하고, 와코 겔^TM C-200으로 충전된 건식 칼럼 크로마토그래피에 의해 크로마토그래핑하였다. 불순물을 400ml의 헥산-에틸 아세테이트(4:1)로 제거시키고, 표적화된 대상을 헥산-에틸 아세테이트(1:1)로 용리시켰다. 용매를 감압하에 제거하고, 잔류물을 헥산-에테르(1:1)로 결정화시켜 오렌지색 분말로서 730mg(수율: 67.7%)의 7-[2-(1-메틸-1-3차-부톡시카르보닐에톡시이미노)-2-(2-트리틸아미노티아졸-4-일)아세트아미도]-3-(2,4-디니트로스티릴)-3-세펨-4-카르복실산 벤즈히드릴 에스테르를 수득하였다.

NMR 스펙트럼은 본 표본이 Z-이성질체임을 나타냈다.

(2) 수득된 화합물(500mg, 0.45mmol)과 아니솔(1ml, 9.0mmol)의 혼합물에 트리플루오로아세트산(5.2ml, 67.5mmol)을 빙수 냉각하에서 적가하고, 이 온도에서 2.5시간 동안 교반시켰다. 반응 혼합물에 이소프로필 에테르(50ml)를 첨가하고, 생성된 침전물을 여과로 제거하고, 이소프로필 에테르로 세척하고, 건조시켜 노란색 분말로서 160mg(수율:46.7%)의 표제 화합물을 수득하였다.

NMR 스펙트럼은 본 표본이 E-이성질체임을 나타냈다.

실시예 2: 7-[2-(2-아미노티아졸-4-일)-2-(1-카르복시-1-메틸에톡시이미노)아세트아미도]-3-(4-니트로스티릴)-3-세펨-4-카르복실산(화합물 2)의 제법

(1) 7-[2-(1-메틸-1-3차-부톡시카르보닐에톡시이미노)-2-(2-트리틸아미노티아졸-4-일)아세트아미도]-3-클로로메틸-3-세펨-4-카르복실산 벤즈히드릴 에스테르(775mg, 0.8mmol), 요오드화나트륨(120mg, 0.8mmol), 트리페닐포스핀(210mg, 0.8mmol), 4-니트로벤즈알데히드(483mg, 3.2mmol) 및 탄산수소나트륨(200mg, 2.4mmol)을 사용하여 실시예 1의 (1)에 기재된 공정과 유사한 공정을 수행하여 노란색 분말로서 568mg(수율:66%)의 7-[2-(1-메틸-1-3차-부톡시카르보닐에톡시이미노)-2-(2-트리틸아미노티아졸-4-일)아세트아미도]-3-(4-니트로스티릴)-3-세펨-4-카르복실산 벤즈히드릴 에스테르를 수득하였다.

NMR 스펙트럼은 본 표본이 Z- 및 E-이성질체의 혼합물(약 3:1)임을 나타냈다.

(Z-이성질체)

(E-이성질체)

(2) 수득된 화합물(400mg, 0.38mmol), 아니솔(1ml, 9.0mmol) 및 트리플루오로아세트산(5ml)을 사용하여 실시예 1의 (2)에 기재된 공정과 유사한 공정을 수행하여 노란색 분말로서 175mg(수율: 65%)의 표제 화합물을 수득하였다.

(Z-이성질체)

(E-이성질체)

실시예 3: 7-[2-(2-아미노티아졸-4-일)-2-(1-카르복시-1-메틸에톡시이미노)아세트아미도]-3-(4-시아노스티릴)-3-세펨-4-카르복실산(화합물 3)의 제법

(1) 7-[2-(1-메틸-1-3차-부톡시카르보닐에톡시이미노)-2-(2-트리틸아미노티아졸-4-일)아세트아미도]-3-클로로메틸-3-세펨-4-카르복실산 벤즈히드릴 에스테르(775mg, 0.8mmol), 요오드화나트륨(120mg, 0.8mmol), 트리페닐포스핀(210mg, 0.8mmol), 4-시아노벤즈알데히드(428mg, 3.2mmol) 및 탄산수소나트륨(200mg, 2.4mmol)을 사용하여 실시예 1의 (1)에 기재된 공정과 유사한 공정을 수행하여 크림색 분말로서 464mg(수율: 55%)의 7-[2-(1-메틸-1-3차-부톡시카르보닐에톡시이미노)-2-(2-트리틸아미노티아졸-4-일)아세트아미도]-3-(4-시아노스티릴)-3-세펨-4-카르복실산 벤즈히드릴 에스테르를 수득하였다.

NMR 스펙트럼은 본 표본이 Z- 및 E-이성질체의 혼합물(약 1:1)임을 나타냈다.

(Z-이성질체)

(E-이성질체)

(2) 본 화합물(398mg, 0.38mmol), 아니솔(1ml, 9.0mmol) 및 트리플루오로아세트산(5ml, 67.5mmol)을 사용하여 실시예 1의 (2)에 기재된 공정과 유사한 공정을 수행하여 크림색 분말로서 154mg(수율: 58%)의 표제 화합물을 수득하였다.

실시예 4: 7-[2-(2-아미노티아졸-4-일)-2-메톡시이미노아세트아미도]-3-(4-니트로스티릴)-3-세펨-4-카르복실산(화합물 4)의 제법

(1) 7-[2-메톡시이미노-2-(2-트리틸아미노티아졸-4-일)아세트아미도]-3-클로로메틸-3-세펨-4-카르복실산 벤즈히드릴 에스테르(395mg, 0.47mmol), 요오드화나트 륨(70mg, 0.47mmol), 트리페닐포스핀(123mg, 0.47mmol), 4-니트로벤즈알데히드(284mg, 1.88mmol) 및 탄산수소나트륨(120mg, 1.4mmol)을 사용하여 실시예 1의 (1)에 기재된 공정과 유사한 공정을 수행하여 노란색 분말로서 242mg(수율: 55%)의 7-[2-메톡시이미노-2-(2-트리틸아미노티아졸-4-일)아세트아미도]-3-(4-니트로스티릴)-3-세펨-4-카르복실산 벤즈히드릴 에스테르를 수득하였다.

NMR 스펙트럼은 본 표본이 Z- 및 E-이성질체의 혼합물(약 2:1)임을 나타냈다.

(Z-이성질체)

(E-이성질체)

(2) 본 화합물(210mg, 0.22mmol), 아니솔(0.5ml, 4.5mmol) 및 트리플루오로아세트산(2.5ml, 33.8mmol)을 사용하여 실시예 1의 (2)에 기재된 공정과 유사한 공정을 수행하여 노란색 분말로서 100mg(수율: 70%)의 표제 화합물을 수득하였다.

(Z-이성질체)

(E-이성질체)

실시예 5: 7-[2-(2-아미노티아졸-4-일)-2-카르복시메톡시이미노아세트아미도]-3-(2,4-디니트로스티릴)-3-세펨-4-카르복실산(화합물 5)의 제법

(1) 7-[2-3차-부톡시카르보닐메톡시이미노-2-(2-트리틸아미노티아졸-4-일)아세트아미도]-3-클로로메틸-3-세펨-4-카르복실산 벤즈히드릴 에스테르(500mg, 0.53mmol), 2,4-디니트로벤즈알데히드(416mg, 2.12mmol), 요오드화나트륨(79.4mg, 0.53mmol), 트리페닐포스핀(139mg, 0.53mmol) 및 탄산수소나트륨(133.6mg, 1.59mmol)을 사용하여 실시예 1의 (1)에 기재된 공정과 유사한 공정을 수행하여 노란색 분말로서 350mg(수율: 61%)의 7-[2-카르복시메톡시이미노-2-(2-트리틸아미노 티아졸-4-일)아세트아미도]-3-(2,4-디니트로스티릴)-3-세펨-4-카르복실산 벤즈히드릴 에스테르를 수득하였다.

NMR 스펙트럼은 본 표본이 Z-이성질체임을 나타냈다.

(2) 본 화합물(238mg, 0.22mmol), 아니솔(0.5ml, 4.5mmol) 및 트리플루오로아세트산(2.5ml, 33.8mmol)을 사용하여 실시예 1의 (2)에 기재된 공정과 유사한 공정을 수행하여 노란색 분말로서 120mg(수율: 73%)의 표제 화합물을 수득하였다.

NMR 스펙트럼은 본 표본이 E-이성질체임을 나타냈다.

실시예 6: 7-[2-(2-아미노티아졸-4-일)-2-카르복시메톡시이미노아세트아미도]-3-(4-니트로스티릴)-3-세펨-4-카르복실산(화합물 6)의 제법

(1) 7-[2-3차-부톡시카르보닐메톡시이미노-2-(2-트리틸아미노티아졸-4-일)아세트아미도]-3-클로로메틸-3-세펨-4-카르복실산 벤즈히드릴 에스테르(470mg, 0.5mmol), 요오드화나트륨(75mg, 0.5mmol), 트리페닐포스핀(131mg, 0.5mmol), 4-니트로벤즈알데히드(302mg, 2mmol) 및 탄산수소나트륨(126mg, 1.5mmol)을 사용하여 실시예 1의 (1)에 기재된 공정과 유사한 공정을 수행하여 노란색 분말로서 260mg(수율: 50%)의 7-[2-카르복시메톡시이미노-2-(2-트리틸아미노티아졸-4-일)아세트아미도]-3-(4-니트로스티릴)-3-세펨-4-카르복실산 벤즈히드릴 에스테르를 수득하였다.

(Z-이성질체)

(E-이성질체)

(2) 본 화합물(257mg, 0.25mmol), 아니솔(0.5ml, 4.5mmol) 및 트리플루오로아세트산(2.5ml, 33.8mmol)을 사용하여 실시예 1의 (2)에 기재된 공정과 유사한 공정을 수행하여 노란색 분말로서 126mg(수율: 73%)의 표제 화합물을 수득하였다.

(Z-이성질체)

(E-이성질체)

산업적 이용가능성

β-락탐 고리의 분해로 인해 단기간 동안 발색할 수 있는 본 발명에 따른 세펨 화합물은 UV-VIS 분광광도계와 같은 광학측정기 없이 ESBL의 선택적인 검출에 사용될 수 있으며, 따라서, ESBL에 대한 단순하고 신속한 검출 시약으로서 사용될 수 있다. 게다가, 검출 시약의 농도 및 검출용 샘플에 대한 인큐베이션 시간의 표준화는 정량분석을 가능하게 할 것이다.

Claims

화학식 (Ⅰ)의 세펨 화합물 또는 이것의 약제학적으로 허용되는 염:

상기 식에서,

R₁ 및 R₂는 동일하거나 상이할 수 있으며, 각각 수소 원자, 니트로 또는 시아노이며;

R₃은 카르복실로 치환될 수 있는 C₁-C₆ 알킬이며;

R₄는 수소 원자 또는 아미노이고;

X는 -S- 또는 -SO-이며;

R₁ 및 R₂ 둘 모두가 동시에 수소 원자는 아니다.
제 1 항에 있어서, X가 -S-임을 특징으로 하는 화합물.
제 1 항에 있어서, R₃이 카르복실로 치환될 수 있는 메틸, 또는 카르복실로 치환될 수 있는 프로필임을 특징으로 하는 화합물.
제 1 항에 있어서, R₄가 아미노임을 특징으로 하는 화합물.
제 1 항에 있어서, X가 -S-이고, R₃은 카르복실로 치환될 수 있는 메틸, 또는 카르복실로 치환될 수 있는 프로필이며, R₄는 아미노임을 특징으로 하는 화합물.
제 1 항에 있어서, 화학식 (Ⅰ)의 화합물이

7-[2-(2-아미노티아졸-4-일)-2-(1-카르복시-1-메틸에톡시이미노)아세트아미도]-3-(2,4-디니트로스티릴)-3-세펨-4-카르복실산,

7-[2-(2-아미노티아졸-4-일)-2-(1-카르복시-1-메틸에톡시이미노)아세트아미도]-3-(4-니트로스티릴)-3-세펨-4-카르복실산,

7-[2-(2-아미노티아졸-4-일)-2-(1-카르복시-1-메틸에톡시이미노)아세트아미도]-3-(4-시아노스티릴)-3-세펨-4-카르복실산,

7-[2-(2-아미노티아졸-4-일)-2-메톡시이미노아세트아미도]-3-(4-니트로스티릴)-3-세펨-4-카르복실산,

7-[2-(2-아미노티아졸-4-일)-2-카르복시메톡시이미노아세트아미도]-3-(2,4-디니트로스티릴)-3-세펨-4-카르복실산, 또는

7-[2-(2-아미노티아졸-4-일)-2-카르복시메톡시이미노아세트아미도]-3-(4-니트로스티릴)-3-세펨-4-카르복실산임을 특징으로 하는 화합물.
제 1 항에 있어서, 화학식 (Ⅰ)의 화합물이 7-[2-(2-아미노티아졸-4-일)-2-(1-카르복시-1-메틸에톡시이미노)아세트아미도]-3-(2,4-디니트로스티릴)-3-세펨-4-카르복실산임을 특징으로 하는 화합물.
제 1 항에 있어서, 화학식 (Ⅰ)의 화합물이 7-[2-(2-아미노티아졸-4-일)-2-카르복시메톡시이미노아세트아미도]-3-(2,4-디니트로스티릴)-3-세펨-4-카르복실산임을 특징으로 하는 화합물.
착색 성분으로서 제 1 항 내지 제 8 항중의 어느 한 항에 따른 화합물을 함유하는 광범위 β-락타마아제(ESBL) 검출 시약.