(57)【要約】  様々なスクリーンを用いてプロドラッグ抗生物質および直接阻害抗生物質を同定する方法を提供する。これらの化合物を用いて感染症を治療する方法も提供する。
2010529194.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
病原体の成長を阻害するか、または病原体を殺す方法であって、前記病原体を式Ｉ
【化１】
2010529194.tif 000110
（式中：
Ｒ１は、なし、−Ｈ、ハロゲン、アミノ、ヒドロキシル、シアノ、ニトロ、Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、Ｃ１−６アルコキシ、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、またはヘテロアリールアルキルであり（ここでＲ１上の１以上の水素を０〜５個のＲａ基で置換することができる）、
Ｒ２は、なし、−Ｈ、ハロゲン、アミノ、ヒドロキシル、シアノ、ニトロ、Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、Ｃ１−６アルコキシ、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、またはヘテロアリールアルキルであり（ここで、Ｒ２上の１以上の水素を０〜５個のＲａ基で置換することができる）、
Ｒ３は、なし、−Ｈ、ハロゲン、アミノ、ヒドロキシル、シアノ、ニトロ、Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、Ｃ１−６アルコキシ、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、またはヘテロアリールアルキル、−ＣＨ＝ＣＨＮＯ２、−ＣＨ２ＳＣ（ＮＨ）ＮＨ２であり（ここで、Ｒ３上の１以上の水素を０〜５個のＲａ基で置換することができる）、
Ｒ４は、なし、−Ｈ、ハロゲン、アミノ、ヒドロキシル、シアノ、ニトロ、Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、Ｃ１−６アルコキシ、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、−ＮＨＣ（Ｏ）−Ｃ１−Ｃ６アルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル
【化２】
2010529194.tif 000111
であり（式中、Ｒ４上の１以上の水素を０〜５個のＲａ基で置換することができる）、
Ｒａは、−Ｈ、ハロゲン、ＣＮ、ＯＨ、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、Ｃ１−３フッ素化アルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、ＮＯ２、ＮＨ２、ＮＨＣ１−６アルキル、Ｎ（Ｃ１−６アルキル）２、ＮＨＣ３−６シクロアルキル、Ｎ（Ｃ３−６シクロアルキル）２、ＮＨＣ（Ｏ）Ｃ１−６アルキル、ＮＨＣ（Ｏ）Ｃ３−６シクロアルキル、ＮＨＣ（Ｏ）ＮＨＣ１−６アルキル、ＮＨＣ（Ｏ）ＮＨＣ３−６シクロアルキル、ＳＯ２ＮＨ２、ＳＯ２ＮＨＣ１−６アルキル、ＳＯ２ＮＨＣ３−６シクロアルキルＳＯ２Ｎ（Ｃ１−６アルキル）２、ＳＯ２Ｎ（Ｃ３−６シクロアルキル）２、ＮＨＳＯ２Ｃ１−６アルキル、ＮＨＳＯ２Ｃ３−６シクロアルキル、ＣＯ２Ｃ１−６アルキル、ＣＯ２Ｃ３−６シクロアルキル、ＣＯＮＨＣ１−６アルキル、ＣＯＮＨＣ３−６シクロアルキル、ＣＯＮ（Ｃ１−６アルキル）２、ＣＯＮ（Ｃ３−６シクロアルキル）２ＯＨ、ＯＣ１−３アルキル、Ｃ１−３フッ素化アルキル、ＯＣ３−６シクロアルキル、ＯＣ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、ＳＨ、ＳＯｘＣ１−３アルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、またはＳＯｘＣ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキルであり、
Ｘは、Ｏ、Ｓ、またはＮＨである）
で示される化合物、ならびにその医薬的に許容される塩、水和物、および溶媒和物、
および式ＩＩ
【化３】
2010529194.tif 000112
（式中：
各Ｒ１２は独立して、−Ｈ、ハロゲン、アミノ、ヒドロキシル、シアノ、Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、Ｃ１−６アルコキシ、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、−Ｃ（Ｏ）ＯＣ１−６アルキル、−Ｃ（Ｏ）ＮＨアリール、−Ｃ（Ｏ）ＮＨＣ１−６アルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、
【化４】
2010529194.tif 000113
（式中、Ｒ１２上の１以上の水素を０〜５個のＲａ基で置換することができる）であり、
Ｒ１３は、−Ｈ、ハロゲン、アミノ、ヒドロキシル、シアノ、Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、Ｃ１−６アルコキシ、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、−Ｃ（Ｏ）ＯＣ１−６アルキル、−Ｃ（Ｏ）ＮＨアリール、−Ｃ（Ｏ）ＮＨＣ１−６アルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、または
【化５】
2010529194.tif 000114
（式中、Ｒ１３上の１以上の水素を０〜５個のＲａ基で置換することができる）であり、
Ｒａは、−Ｈ、ハロゲン、ＣＮ、ＯＨ、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、Ｃ１−３フッ素化アルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、ＮＯ２、ＮＨ２、ＮＨＣ１−６アルキル、Ｎ（Ｃ１−６アルキル）２、ＮＨＣ３−６シクロアルキル、Ｎ（Ｃ３−６シクロアルキル）２、ＮＨＣ（Ｏ）Ｃ１−６アルキル、ＮＨＣ（Ｏ）Ｃ３−６シクロアルキル、ＮＨＣ（Ｏ）ＮＨＣ１−６アルキル、ＮＨＣ（Ｏ）ＮＨＣ３−６シクロアルキル、ＳＯ２ＮＨ２、ＳＯ２ＮＨＣ１−６アルキル、ＳＯ２ＮＨＣ３−６シクロアルキル、ＳＯ２Ｎ（Ｃ１−６アルキル）２、ＳＯ２Ｎ（Ｃ３−６シクロアルキル）２、ＮＨＳＯ２Ｃ１−６アルキル、ＮＨＳＯ２Ｃ３−６シクロアルキル、ＣＯ２Ｃ１−６アルキル、ＣＯ２Ｃ３−６シクロアルキル、ＣＯＮＨＣ１−６アルキル、ＣＯＮＨＣ３−６シクロアルキル、ＣＯＮ（Ｃ１−６アルキル）２、ＣＯＮ（Ｃ３−６シクロアルキル）２ＯＨ、ＯＣ１−３アルキル、Ｃ１−３フッ素化アルキル、ＯＣ３−６シクロアルキル、ＯＣ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、ＳＨ、ＳＯｘＣ１−３アルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、またはＳＯｘＣ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキルであり、
ｎは０または１であり、
ｐは１または２であり、そして
ｑは０または１である）
で示される１以上の化合物、ならびにその医薬的に許容される塩、水和物、および溶媒和物と接触させ、これにより、前記病原体の成長を阻害するか、または前記病原体を殺すことを含む、方法。
【請求項２】
前記化合物が式Ｉの化合物である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記化合物が式ＩＩの化合物である、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記病原体が、細菌、真菌、原生動物、蠕虫、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
病原体の成長を抑制するかまたは殺菌する方法であって、前記病原体を化合物１〜１１：
【化６】
2010529194.tif 000115
化合物１
（式中、炭素に結合した−Ｈおよび−ＮＯ２の任意の１以上を、次の置換基：−Ｈ、ハロゲン、−ＮＯ２、−ＮＨ２、ヒドロキシル、シアノ、Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、Ｃ１−６アルコキシ、−Ｃ（Ｏ）ＯＣ１−６アルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、またはヘテロアリールアルキルのいずれか１つで置換することができる）
またはその医薬的に許容される塩、水和物、もしくは溶媒和物、
【化７】
2010529194.tif 000116
化合物２
（式中、炭素に結合した−Ｈおよび−ＮＯ２の任意の１以上を、次の置換基：−Ｈ、ハロゲン、−ＮＯ２、−ＮＨ２、ヒドロキシル、シアノ、Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、Ｃ１−６アルコキシ、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−６アルキル、−Ｃ（Ｏ）ＯＣ１−６アルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、およびヘテロアリールのいずれか１つで置換することができ、二重結合はＥまたはＺ構造であり得る）
またはその医薬的に許容される塩、水和物、もしくは溶媒和物、
【化８】
2010529194.tif 000117
化合物３
（式中、−Ｈ、−Ｃｌ、および−ＣＨ３の任意の１以上を、次の置換基：−Ｈ、ハロゲン、−ＮＯ２、−ＮＨ２、ヒドロキシル、シアノ、Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、Ｃ１−６アルコキシ、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−６アルキル、−Ｃ（Ｏ）ＯＣ１−６アルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、およびヘテロアリールのいずれか１つで置換することができ、二重結合はＥまたはＺ構造のいずれかであり得る）
またはその医薬的に許容される塩、水和物、もしくは溶媒和物、
【化９】
2010529194.tif 000118
化合物４
（式中、−Ｈおよび−Ｂｒの任意の１以上を、次の置換基：−Ｈ、ハロゲン、−ＮＯ２、−ＮＨ２、ヒドロキシル、シアノ、Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、Ｃ１−６アルコキシ、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−６アルキル、−Ｃ（Ｏ）ＯＣ１−６アルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−６アルキル、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、およびヘテロアリールのいずれか１つで置換することができ、二重結合はＥまたはＺ構造であり得る）
またはその医薬的に許容される塩、水和物、もしくは溶媒和物、
【化１０】
2010529194.tif 000119
化合物５
（式中、−Ｈの任意の１以上を次の置換基：−Ｈ、ハロゲン、−ＮＯ２、−ＮＨ２、ヒドロキシル、シアノ、Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、Ｃ１−６アルコキシ、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−６アルキル、−Ｃ（Ｏ）ＯＣ１−６アルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、およびヘテロアリールのいずれか１つで置換することができる）
またはその医薬的に許容される塩、水和物、もしくは溶媒和物、
【化１１】
2010529194.tif 000120
化合物６
（式中：
炭素に結合している−Ｈおよび−Ｆの任意の１以上を次の置換基：−Ｈ、ハロゲン、−ＮＯ２、−ＮＨ２、ヒドロキシル、シアノ、Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、Ｃ１−６アルコキシ、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−６アルキル、−Ｃ（Ｏ）ＯＣ１−６アルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、およびヘテロアリールのいずれか１つで置換することができ、
窒素または酸素に結合している−Ｈおよび−ＣＨ２ＣＨ３の任意の１以上を次の置換基：Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−６アルキル、−Ｃ（Ｏ）ＯＣ１−６アルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、およびヘテロアリールのいずれか１つで置換することができる、
酸素に結合している−Ｈを次の置換基：Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、およびヘテロアリールのいずれか１つで置換することができる）
またはその医薬的に許容される塩、水和物、もしくは溶媒和物、
【化１２】
2010529194.tif 000121
化合物７
（式中：
炭素に結合している−Ｈおよび−Ｆの任意の１以上を、次の置換基：−Ｈ、ハロゲン、−ＮＯ２、−ＮＨ２、ヒドロキシル、シアノ、Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、Ｃ１−６アルコキシ、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−６アルキル、−Ｃ（Ｏ）ＯＣ１−６アルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、およびヘテロアリールのいずれか１つで置換することができ、
窒素に結合している−Ｈおよび−ＣＨ２ＣＨ３の任意の１以上を次の置換基：Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−６アルキル、−Ｃ（Ｏ）ＯＣ１−６アルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、およびヘテロアリールのいずれか１つで置換することができ、
酸素に結合している−Ｈを次の置換基：Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、およびヘテロアリールのいずれか１つで置換することができ、
イソキサゾールに結合しているフェニルを、Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、およびヘテロアリールで置換することができる）
またはその医薬的に許容される塩、水和物、もしくは溶媒和物、
【化１３】
2010529194.tif 000122
化合物８
（式中、炭素に結合している−Ｈおよび−Ｆの任意の１以上を次の置換基：−Ｈ、ハロゲン、−ＮＯ２、−ＮＨ２、ヒドロキシル、シアノ、Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、Ｃ１−６アルコキシ、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−６アルキル、−Ｃ（Ｏ）ＯＣ１−６アルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、およびヘテロアリールのいずれか１つで置換することができ、
式中、窒素に結合している−Ｈの任意の１以上を次の置換基：−ＮＨ２、ヒドロキシル、Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−６アルキル、−Ｃ（Ｏ）ＯＣ１−６アルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、およびヘテロアリールのいずれか１つで置換することができる）
またはその医薬的に許容される塩、水和物、もしくは溶媒和物、
【化１４】
2010529194.tif 000123
化合物９
（式中、炭素に結合している−Ｈの任意の１以上は次の置換基：−Ｈ、ハロゲン、−ＮＯ２、−ＮＨ２、ヒドロキシル、シアノ、Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、Ｃ１−６アルコキシ、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−６アルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、およびヘテロアリールのいずれか１つで置換することができ、
式中、窒素に結合している−Ｈの任意の１以上を次の置換基：−ＮＨ２、ヒドロキシル、Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−６アルキル、−Ｃ（Ｏ）ＯＣ１−６アルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、およびヘテロアリールのいずれか１つで置換することができ、Ｃ（Ｓ）をＣ（Ｏ）で置換することができる）
またはその医薬的に許容される塩、水和物、もしくは溶媒和物、
【化１５】
2010529194.tif 000124
化合物１０
（式中、炭素に結合している−Ｈの任意の１以上を次の置換基：−Ｈ、ハロゲン、−ＮＯ２、−ＮＨ２、ヒドロキシル、シアノ、Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、Ｃ１−６アルコキシ、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−６アルキル、−Ｃ（Ｏ）ＯＣ１−６アルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、およびヘテロアリールのいずれか１つで置換することができ、
式中、窒素または酸素に結合している−Ｈおよび−ＣＨ３の任意の１以上を次の置換基：Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−６アルキル、−Ｃ（Ｏ）ＯＣ１−６アルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、およびヘテロアリールのいずれか１つで置換することができる）
またはその医薬的に許容される塩、水和物、もしくは溶媒和物、
【化１６】
2010529194.tif 000125
化合物１１
（式中、炭素に結合している−Ｈの任意の１以上を次の置換基：−Ｈ、ハロゲン、−ＮＯ２、−ＮＨ２、ヒドロキシル、シアノ、Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、Ｃ１−６アルコキシ、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−６アルキル、−Ｃ（Ｏ）ＯＣ１−６アルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、およびヘテロアリールのいずれか１つで置換することができ、
式中、窒素に結合している−Ｈおよび−ＣＨ３の任意の１以上を次の置換基：Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−６アルキル、−Ｃ（Ｏ）ＯＣ１−６アルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、およびヘテロアリールのいずれか１つで置換することができる）
またはその医薬的に許容される塩、水和物、もしくは溶媒和物、
の１以上の類似体と接触させ、これにより、前記病原体の成長を阻害するか、または前記病原体を殺すことを含む、方法。
【請求項６】
前記病原体が、細菌、真菌、原生動物、蠕虫、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
病原体の成長を阻害するか、または病原体を殺す方法であって、病原体を化合物１〜１１：
【化１７】
2010529194.tif 000126
化合物１
【化１８】
2010529194.tif 000127
化合物２
【化１９】
2010529194.tif 000128
化合物３
【化２０】
2010529194.tif 000129
化合物４
【化２１】
2010529194.tif 000130
化合物５
【化２２】
2010529194.tif 000131
化合物６
【化２３】
2010529194.tif 000132
化合物７
【化２４】
2010529194.tif 000133
化合物８
【化２５】
2010529194.tif 000134
化合物９
【化２６】
2010529194.tif 000135
化合物１０
【化２７】
2010529194.tif 000136
化合物１１
の１以上、または化合物１〜１１の医薬的に許容される塩、水和物、および溶媒和物の有効量と接触させ、これにより、前記病原体の成長を阻害するか、または前記病原体を殺すことを含む、方法。
【請求項８】
前記病原体が、細菌、真菌、原生動物、蠕虫、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
これを必要とする対象において病原体による感染症を治療する方法であって、式Ｉ
【化２８】
2010529194.tif 000137
（式中：
Ｒ１は、なし、−Ｈ、ハロゲン、アミノ、ヒドロキシル、シアノ、ニトロ、Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、Ｃ１−６アルコキシ、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、またはヘテロアリールアルキルであり（ここでＲ１上の１以上の水素を０〜５個のＲａ基で置換することができる）、
Ｒ２は、なし、−Ｈ、ハロゲン、アミノ、ヒドロキシル、シアノ、ニトロ、Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、Ｃ１−６アルコキシ、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、またはヘテロアリールアルキルであり（ここで、Ｒ２上の１以上の水素を０〜５個のＲａ基で置換することができる）、
Ｒ３は、なし、−Ｈ、ハロゲン、アミノ、ヒドロキシル、シアノ、ニトロ、Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、Ｃ１−６アルコキシ、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、またはヘテロアリールアルキル、−ＣＨ＝ＣＨＮＯ２、−ＣＨ２ＳＣ（ＮＨ）ＮＨ２であり（ここで、Ｒ３上の１以上の水素を０〜５個のＲａ基で置換することができる）、
Ｒ４は、なし、−Ｈ、ハロゲン、アミノ、ヒドロキシル、シアノ、ニトロ、Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、Ｃ１−６アルコキシ、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、−ＮＨＣ（Ｏ）−Ｃ１−Ｃ６アルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル
【化２９】
2010529194.tif 000138
であり（式中、Ｒ４上の１以上の水素を０〜５個のＲａ基で置換することができる）、
Ｒａは、−Ｈ、ハロゲン、ＣＮ、ＯＨ、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、Ｃ１−３フッ素化アルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、ＮＯ２、ＮＨ２、ＮＨＣ１−６アルキル、Ｎ（Ｃ１−６アルキル）２、ＮＨＣ３−６シクロアルキル、Ｎ（Ｃ３−６シクロアルキル）２、ＮＨＣ（Ｏ）Ｃ１−６アルキル、ＮＨＣ（Ｏ）Ｃ３−６シクロアルキル、ＮＨＣ（Ｏ）ＮＨＣ１−６アルキル、ＮＨＣ（Ｏ）ＮＨＣ３−６シクロアルキル、ＳＯ２ＮＨ２、ＳＯ２ＮＨＣ１−６アルキル、ＳＯ２ＮＨＣ３−６シクロアルキルＳＯ２Ｎ（Ｃ１−６アルキル）２、ＳＯ２Ｎ（Ｃ３−６シクロアルキル）２、ＮＨＳＯ２Ｃ１−６アルキル、ＮＨＳＯ２Ｃ３−６シクロアルキル、ＣＯ２Ｃ１−６アルキル、ＣＯ２Ｃ３−６シクロアルキル、ＣＯＮＨＣ１−６アルキル、ＣＯＮＨＣ３−６シクロアルキル、ＣＯＮ（Ｃ１−６アルキル）２、ＣＯＮ（Ｃ３−６シクロアルキル）２ＯＨ、ＯＣ１−３アルキル、Ｃ１−３フッ素化アルキル、ＯＣ３−６シクロアルキル、ＯＣ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、ＳＨ、ＳＯｘＣ１−３アルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、またはＳＯｘＣ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキルであり、
Ｘは、Ｏ、Ｓ、またはＮＨである）
で示される化合物、ならびにその医薬的に許容される塩、水和物、および溶媒和物、
および式ＩＩ
【化３０】
2010529194.tif 000139
（式中：
各Ｒ１２は独立して、−Ｈ、ハロゲン、アミノ、ヒドロキシル、シアノ、Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、Ｃ１−６アルコキシ、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、−Ｃ（Ｏ）ＯＣ１−６アルキル、−Ｃ（Ｏ）ＮＨアリール、−Ｃ（Ｏ）ＮＨＣ１−６アルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、
【化３１】
2010529194.tif 000140
2010529194.tif 000141
（式中、Ｒ１２上の１以上の水素を０〜５個のＲａ基で置換することができる）であり、
Ｒ１３は、−Ｈ、ハロゲン、アミノ、ヒドロキシル、シアノ、Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、Ｃ１−６アルコキシ、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、−Ｃ（Ｏ）ＯＣ１−６アルキル、−Ｃ（Ｏ）ＮＨアリール、−Ｃ（Ｏ）ＮＨＣ１−６アルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、または
【化３２】
2010529194.tif 000142
（式中、Ｒ１３上の１以上の水素を０〜５個のＲａ基で置換することができる）であり、
Ｒａは、−Ｈ、ハロゲン、ＣＮ、ＯＨ、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、Ｃ１−３フッ素化アルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、ＮＯ２、ＮＨ２、ＮＨＣ１−６アルキル、Ｎ（Ｃ１−６アルキル）２、ＮＨＣ３−６シクロアルキル、Ｎ（Ｃ３−６シクロアルキル）２、ＮＨＣ（Ｏ）Ｃ１−６アルキル、ＮＨＣ（Ｏ）Ｃ３−６シクロアルキル、ＮＨＣ（Ｏ）ＮＨＣ１−６アルキル、ＮＨＣ（Ｏ）ＮＨＣ３−６シクロアルキル、ＳＯ２ＮＨ２、ＳＯ２ＮＨＣ１−６アルキル、ＳＯ２ＮＨＣ３−６シクロアルキル、ＳＯ２Ｎ（Ｃ１−６アルキル）２、ＳＯ２Ｎ（Ｃ３−６シクロアルキル）２、ＮＨＳＯ２Ｃ１−６アルキル、ＮＨＳＯ２Ｃ３−６シクロアルキル、ＣＯ２Ｃ１−６アルキル、ＣＯ２Ｃ３−６シクロアルキル、ＣＯＮＨＣ１−６アルキル、ＣＯＮＨＣ３−６シクロアルキル、ＣＯＮ（Ｃ１−６アルキル）２、ＣＯＮ（Ｃ３−６シクロアルキル）２ＯＨ、ＯＣ１−３アルキル、Ｃ１−３フッ素化アルキル、ＯＣ３−６シクロアルキル、ＯＣ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、ＳＨ、ＳＯｘＣ１−３アルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、またはＳＯｘＣ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキルであり、
ｎは０または１であり、
ｐは１または２であり、そして
ｑは０または１である）
で示される化合物の１以上、ならびにこれらの医薬的に許容される塩、水和物、および溶媒和物の有効量を前記対象に投与し、これにより、前記感染症を治療することを含む方法。
【請求項１０】
前記病原体が、細菌、真菌、原生動物、蠕虫、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記感染症が、上気道疾患、カテーテルの感染症、整形外科用人工装具の感染症、尿路感染症、胃腸感染症、心臓弁感染症、心内膜炎、皮膚感染症、慢性的な傷、および嚢胞性線維症からなる群から選択される、請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
前記化合物が式Ｉで示される、請求項９に記載の方法。
【請求項１３】
前記化合物が式ＩＩで示される、請求項９に記載の方法。
【請求項１４】
これを必要とする対象において病原体による感染症を治療する方法であって、化合物１〜１１：
【化３３】
2010529194.tif 000143
化合物１
（式中、炭素に結合した−Ｈおよび−ＮＯ２の任意の１以上を、次の置換基：−Ｈ、ハロゲン、−ＮＯ２、−ＮＨ２、ヒドロキシル、シアノ、Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、Ｃ１−６アルコキシ、−Ｃ（Ｏ）ＯＣ１−６アルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、またはヘテロアリールアルキルのいずれか１つで置換することができる）
またはその医薬的に許容される塩、水和物、もしくは溶媒和物、
【化３４】
2010529194.tif 000144
化合物２
（式中、炭素に結合した−Ｈおよび−ＮＯ２の任意の１以上を、次の置換基：−Ｈ、ハロゲン、−ＮＯ２、−ＮＨ２、ヒドロキシル、シアノ、Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、Ｃ１−６アルコキシ、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−６アルキル、−Ｃ（Ｏ）ＯＣ１−６アルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、およびヘテロアリールのいずれか１つで置換することができ、二重結合はＥまたはＺ構造であり得る）
またはその医薬的に許容される塩、水和物、もしくは溶媒和物、
【化３５】
2010529194.tif 000145
化合物３
（式中、−Ｈ、−Ｃｌ、および−ＣＨ３の任意の１以上を、次の置換基：−Ｈ、ハロゲン、−ＮＯ２、−ＮＨ２、ヒドロキシル、シアノ、Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、Ｃ１−６アルコキシ、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−６アルキル、−Ｃ（Ｏ）ＯＣ１−６アルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、およびヘテロアリールのいずれか１つで置換することができ、二重結合はＥまたはＺ構造のいずれかであり得る）
またはその医薬的に許容される塩、水和物、もしくは溶媒和物、
【化３６】
2010529194.tif 000146
化合物４
（式中、−Ｈおよび−Ｂｒの任意の１以上を、次の置換基：−Ｈ、ハロゲン、−ＮＯ２、−ＮＨ２、ヒドロキシル、シアノ、Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、Ｃ１−６アルコキシ、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−６アルキル、−Ｃ（Ｏ）ＯＣ１−６アルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−６アルキル、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、およびヘテロアリールのいずれか１つで置換することができ、二重結合はＥまたはＺ構造であり得る）
またはその医薬的に許容される塩、水和物、もしくは溶媒和物、
【化３７】
2010529194.tif 000147
化合物５
（式中、−Ｈの任意の１以上を次の置換基：−Ｈ、ハロゲン、−ＮＯ２、−ＮＨ２、ヒドロキシル、シアノ、Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、Ｃ１−６アルコキシ、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−６アルキル、−Ｃ（Ｏ）ＯＣ１−６アルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、およびヘテロアリールのいずれか１つで置換することができる）
またはその医薬的に許容される塩、水和物、もしくは溶媒和物、
【化３８】
2010529194.tif 000148
化合物６
（式中：
炭素に結合している−Ｈおよび−Ｆの任意の１以上を次の置換基：−Ｈ、ハロゲン、−ＮＯ２、−ＮＨ２、ヒドロキシル、シアノ、Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、Ｃ１−６アルコキシ、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−６アルキル、−Ｃ（Ｏ）ＯＣ１−６アルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、およびヘテロアリールのいずれか１つで置換することができ、
窒素または酸素に結合している−Ｈおよび−ＣＨ２ＣＨ３の任意の１以上を次の置換基：Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−６アルキル、−Ｃ（Ｏ）ＯＣ１−６アルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、およびヘテロアリールのいずれか１つで置換することができる、
酸素に結合している−Ｈを次の置換基：Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、およびヘテロアリールのいずれか１つで置換することができる）
またはその医薬的に許容される塩、水和物、もしくは溶媒和物、
【化３９】
2010529194.tif 000149
化合物７
（式中：
炭素に結合している−Ｈおよび−Ｆの任意の１以上を、次の置換基：−Ｈ、ハロゲン、−ＮＯ２、−ＮＨ２、ヒドロキシル、シアノ、Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、Ｃ１−６アルコキシ、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−６アルキル、−Ｃ（Ｏ）ＯＣ１−６アルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、およびヘテロアリールのいずれか１つで置換することができ、
窒素に結合している−Ｈおよび−ＣＨ２ＣＨ３の任意の１以上を次の置換基：Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−６アルキル、−Ｃ（Ｏ）ＯＣ１−６アルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、およびヘテロアリールのいずれか１つで置換することができ、
酸素に結合している−Ｈを次の置換基：Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、およびヘテロアリールのいずれか１つで置換することができ、
イソキサゾールに結合しているフェニルを、Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、およびヘテロアリールで置換することができる）
またはその医薬的に許容される塩、水和物、もしくは溶媒和物、
【化４０】
2010529194.tif 000150
化合物８
（式中、炭素に結合している−Ｈおよび−Ｆの任意の１以上を次の置換基：−Ｈ、ハロゲン、−ＮＯ２、−ＮＨ２、ヒドロキシル、シアノ、Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、Ｃ１−６アルコキシ、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−６アルキル、−Ｃ（Ｏ）ＯＣ１−６アルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、およびヘテロアリールのいずれか１つで置換することができ、
式中、窒素に結合している−Ｈの任意の１以上を次の置換基：−ＮＨ２、ヒドロキシル、Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−６アルキル、−Ｃ（Ｏ）ＯＣ１−６アルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、およびヘテロアリールのいずれか１つで置換することができる）
またはその医薬的に許容される塩、水和物、もしくは溶媒和物、
【化４１】
2010529194.tif 000151
化合物９
（式中、炭素に結合している−Ｈの任意の１以上は次の置換基：−Ｈ、ハロゲン、−ＮＯ２、−ＮＨ２、ヒドロキシル、シアノ、Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、Ｃ１−６アルコキシ、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−６アルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、およびヘテロアリールのいずれか１つで置換することができ、
式中、窒素に結合している−Ｈの任意の１以上を次の置換基：−ＮＨ２、ヒドロキシル、Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−６アルキル、−Ｃ（Ｏ）ＯＣ１−６アルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、およびヘテロアリールのいずれか１つで置換することができ、Ｃ（Ｓ）をＣ（Ｏ）で置換することができる）
またはその医薬的に許容される塩、水和物、もしくは溶媒和物、
【化４２】
2010529194.tif 000152
化合物１０
（式中、炭素に結合している−Ｈの任意の１以上を次の置換基：−Ｈ、ハロゲン、−ＮＯ２、−ＮＨ２、ヒドロキシル、シアノ、Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、Ｃ１−６アルコキシ、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−６アルキル、−Ｃ（Ｏ）ＯＣ１−６アルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、およびヘテロアリールのいずれか１つで置換することができ、
式中、窒素または酸素に結合している−Ｈおよび−ＣＨ３の任意の１以上を次の置換基：Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−６アルキル、−Ｃ（Ｏ）ＯＣ１−６アルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、およびヘテロアリールのいずれか１つで置換することができる）
またはその医薬的に許容される塩、水和物、もしくは溶媒和物、
【化４３】
2010529194.tif 000153
化合物１１
（式中、炭素に結合している−Ｈの任意の１以上を次の置換基：−Ｈ、ハロゲン、−ＮＯ２、−ＮＨ２、ヒドロキシル、シアノ、Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、Ｃ１−６アルコキシ、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−６アルキル、−Ｃ（Ｏ）ＯＣ１−６アルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、およびヘテロアリールのいずれか１つで置換することができ、
式中、窒素に結合している−Ｈおよび−ＣＨ３の任意の１以上を次の置換基：Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−６アルキル、−Ｃ（Ｏ）ＯＣ１−６アルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、およびヘテロアリールのいずれか１つで置換することができる）
またはその医薬的に許容される塩、水和物、もしくは溶媒和物、
の１以上の類似体の有効量を前記対象に投与し、これにより、前記感染症を治療することを含む、方法。
【請求項１５】
前記病原体が、細菌、真菌、原生動物、蠕虫、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記感染症が、上気道疾患、カテーテルの感染症、整形外科用人工装具の感染症、尿路感染症、胃腸感染症、心臓弁感染症、心内膜炎、皮膚感染症、慢性的な傷、および嚢胞性線維症からなる群から選択される、請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
これを必要とする対象において病原体による感染症を治療する方法であって、化合物１〜１９：
【化４４】
2010529194.tif 000154
化合物１
【化４５】
2010529194.tif 000155
化合物２
【化４６】
2010529194.tif 000156
化合物３
【化４７】
2010529194.tif 000157
化合物４
【化４８】
2010529194.tif 000158
化合物５
【化４９】
2010529194.tif 000159
化合物６
【化５０】
2010529194.tif 000160
化合物７
【化５１】
2010529194.tif 000161
化合物８
【化５２】
2010529194.tif 000162
化合物９
【化５３】
2010529194.tif 000163
化合物１０
【化５４】
2010529194.tif 000164
化合物１１
の１以上の化合物の有効量を前記対象に投与し、これにより、前記感染症を治療することを含む、方法。
【請求項１８】
前記病原体が、細菌、真菌、原生動物、蠕虫、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記感染症が、上気道疾患、カテーテルの感染症、整形外科用人工装具の感染症、尿路感染症、胃腸感染症、心臓弁感染症、心内膜炎、皮膚感染症、慢性的な傷、および嚢胞性線維症からなる群から選択される、請求項１７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微生物化学および医化学の分野である。
【０００２】
［関連出願の相互参照］
本出願は、その全内容が参照により本明細書において援用される、２００７年６月１３日に出願された米国仮出願第６０／９３４，４１８号の利益を主張する。
【背景技術】
【０００３】
病原体が利用可能な医薬に対してますます耐性になるにつれ、抗菌薬発見にさらに重点的に取り組むことが重要である（Ｌｅｗｉｓら、（２００２）Ｄｒｕｇ  Ｅｆｆｌｕｘ、Ｉｎ  Ｂａｃｔｅｒｉａｌ  Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ  ｔｏ  Ａｎｔｉｍｉｃｒｏｂｉａｌｓ：Ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ，Ｇｅｎｅｔｉｃｓ，Ｍｅｄｉｃａｌ  Ｐｒａｃｔｉｃｅ  ａｎｄ  Ｐｕｂｌｉｃ  Ｈｅａｌｔｈ、Ｌｅｗｉｓら、（ｅｄｓ）、Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ：Ｍａｒｃｅｌ  Ｄｅｋｋｅｒ，ｐｐ．６１−９０、Ｌｅｖｙら（２００４）Ｎａｔ．Ｍｅｄ．１０：Ｓ１２２−１２９）。さらに、新規広域スペクトル化合物の抗菌薬発見が必要とされる。その理由は、多くの場合、病原体の正確な性質を同定するために十分な時間がないからである。このことは、たとえばバイオテロ攻撃の場合に特に当てはまる。
【０００４】
合成化合物は、したがって、コンビナトリアル合成、ハイスループットスクリーニング、先進的な医化学、ゲノミクスおよびプロテオミクス、ならびに合理的薬物設計の複合的試みにもかかわらず、天然の抗生物質に取って代わるには至っていない。その結果、多くの企業が抗感染薬部門を閉鎖している（たとえば、Ｓｉｌｖｅｒ（２００５）ＩＤｒｕｇｓ  ８（８）：６５１−６５５参照）。
【０００５】
新規合成抗生物質を得ることに関する問題は、一つには、多剤耐性ポンプ（ＭＤＲ）によってグラム陰性菌の外膜バリアを横切って排出される合成抗生物質に関する。グラム陰性菌の外膜は、両親媒性化合物のバリアであり、ＭＤＲはこのバリアを横切って医薬を押し出す。天然の抗生物質は主にこの二重バリア／押し出しメカニズムを回避することができるが、多くの合成化合物は回避できない。
【０００６】
広域スペクトル化合物とは別に、抗菌剤の殺菌に関して対処されていないさらに大きなニーズがある。感染を殺菌できないことは、抗生物質の一つの欠点として認められ、かかる化合物を開発するための方法はないようである（Ｌｅｗｉｓ（２００１ａ））Ｃｈｅｍｏｔｈｅｒ、４５：９９９−１００７、Ｃｏａｔｅｓら、（２００２）Ｎａｔ−Ｒｅｖ．Ｄｒｕｇ  Ｄｉｓｃｏｖ、１：８９５−９１０）。ＦＤＡが唯一要求しているのは、薬物承認のために急速に増殖する培養物の試験である。しかし、感染を抑制するよりは、根絶することができ、成長が遅いバイオフィルム感染症に対して有効な化合物に対する対処されていないニーズが深刻である。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】Ｌｅｗｉｓら、（２００２）Ｄｒｕｇ  Ｅｆｆｌｕｘ、Ｉｎ  Ｂａｃｔｅｒｉａｌ  Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ  ｔｏ  Ａｎｔｉｍｉｃｒｏｂｉａｌｓ：Ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ，Ｇｅｎｅｔｉｃｓ，Ｍｅｄｉｃａｌ  Ｐｒａｃｔｉｃｅ  ａｎｄ  Ｐｕｂｌｉｃ  Ｈｅａｌｔｈ、Ｌｅｗｉｓら、（ｅｄｓ）、Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ：Ｍａｒｃｅｌ  Ｄｅｋｋｅｒ，ｐｐ．６１−９０
【非特許文献２】Ｌｅｖｙら（２００４）Ｎａｔ．Ｍｅｄ．１０：Ｓ１２２−１２９
【非特許文献３】Ｓｉｌｖｅｒ（２００５）ＩＤｒｕｇｓ  ８（８）：６５１−６５５
【非特許文献４】Ｌｅｗｉｓ（２００１ａ））Ｃｈｅｍｏｔｈｅｒ、４５：９９９−１００７
【非特許文献５】Ｃｏａｔｅｓら、（２００２）Ｎａｔ−Ｒｅｖ．Ｄｒｕｇ  Ｄｉｓｃｏｖ、１：８９５−９１０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、少なくとも１つには、プロドラッグまたは直接抗生物質活性を有する化合物の発見に基づく。したがって、一態様において、本発明は式Ｉ：
【０００９】
【化１】
2010529194.tif 000003
（式中：
Ｒ１は、なし、−Ｈ、ハロゲン、アミノ、ヒドロキシル、シアノ、ニトロ、Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、Ｃ１−６アルコキシ、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、またはヘテロアリールアルキルであり（ここでＲ１上の１以上の水素を０〜５個のＲａ基で置換することができる）、
Ｒ２は、なし、−Ｈ、ハロゲン、アミノ、ヒドロキシル、シアノ、ニトロ、Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、Ｃ１−６アルコキシ、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、またはヘテロアリールアルキルであり（ここで、Ｒ２上の１以上の水素を０〜５個のＲａ基で置換することができる）、
Ｒ３は、なし、−Ｈ、ハロゲン、アミノ、ヒドロキシル、シアノ、ニトロ、Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、Ｃ１−６アルコキシ、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、またはヘテロアリールアルキル、−ＣＨ＝ＣＨＮＯ２、−ＣＨ２ＳＣ（ＮＨ）ＮＨ２であり（ここで、Ｒ３上の１以上の水素を０〜５個のＲａ基で置換することができる）、
Ｒ４は、なし、−Ｈ、ハロゲン、アミノ、ヒドロキシル、シアノ、ニトロ、Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、Ｃ１−６アルコキシ、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、−ＮＨＣ（Ｏ）−Ｃ１−Ｃ６アルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、
【００１０】
【化２】
2010529194.tif 000004
2010529194.tif 000005
であり（式中、Ｒ４上の１以上の水素を０〜５個のＲａ基で置換することができる）、
Ｒａは、−Ｈ、ハロゲン、ＣＮ、ＯＨ、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、Ｃ１−３フッ素化アルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、ＮＯ２、ＮＨ２、ＮＨＣ１−６アルキル、Ｎ（Ｃ１−６アルキル）２、ＮＨＣ３−６シクロアルキル、Ｎ（Ｃ３−６シクロアルキル）２、ＮＨＣ（Ｏ）Ｃ１−６アルキル、ＮＨＣ（Ｏ）Ｃ３−６シクロアルキル、ＮＨＣ（Ｏ）ＮＨＣ１−６アルキル、ＮＨＣ（Ｏ）ＮＨＣ３−６シクロアルキル、ＳＯ２ＮＨ２、ＳＯ２ＮＨＣ１−６アルキル、ＳＯ２ＮＨＣ３−６シクロアルキルＳＯ２Ｎ（Ｃ１−６アルキル）２、ＳＯ２Ｎ（Ｃ３−６シクロアルキル）２、ＮＨＳＯ２Ｃ１−６アルキル、ＮＨＳＯ２Ｃ３−６シクロアルキル、ＣＯ２Ｃ１−６アルキル、ＣＯ２Ｃ３−６シクロアルキル、ＣＯＮＨＣ１−６アルキル、ＣＯＮＨＣ３−６シクロアルキル、ＣＯＮ（Ｃ１−６アルキル）２、ＣＯＮ（Ｃ３−６シクロアルキル）２ＯＨ、ＯＣ１−３アルキル、Ｃ１−３フッ素化アルキル、ＯＣ３−６シクロアルキル、ＯＣ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、ＳＨ、ＳＯｘＣ１−３アルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、またはＳＯｘＣ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキルであり、
Ｘは、Ｏ、Ｓ、またはＮＨであり、
化合物は、５−ブロモ−Ｎ−フェニルチオフェン−２−カルボキサミド、１，３，５−トリアザトリシクロ［３．３．３．１．１］デカン−７−アミン、Ｎ−［（５−ニトロ−２−チエニル）メチレン］、４−クロロ−２−メチル−Ｎ−（（５−ニトロフラン−２−イル）メチレン）アニリン、４−ブロモ−２−（２−ニトロビニル）チオフェン、３−（２−ニトロビニル）チオフェン、（Ｅ）−３−エチル−５−（（４−エチル−３，５−ジメチル−２Ｈ−ピロール−２−イリデン）メチル）−２，４−ジメチル−１Ｈ−ピロール、（４，５，６，７−テトラヒドロベンゾ［ｂ］チオフェン−３−イル）メチルカルバミミドチオエート、または５−ニトロフラン−２−カルボキサミドではない）
で示される化合物、およびその医薬的に許容される塩、水和物、および溶媒和物に関する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
一実施形態において、化合物は、化合物１
【００１２】
【化３】
2010529194.tif 000006
化合物１
（式中：
炭素に結合した−Ｈおよび−ＮＯ２の任意の１以上を、次の置換基：−Ｈ、ハロゲン、−ＮＯ２、−ＮＨ２、ヒドロキシル、シアノ、Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、Ｃ１−６アルコキシ、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−６アルキル、−Ｃ（Ｏ）ＯＣ１−６アルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリールまたはヘテロアリールアルキルのいずれか１つで置換することができ、
窒素に結合している−Ｈの任意の１以上を次の置換基：Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−６アルキル、−Ｃ（Ｏ）ＯＣ１−６アルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、およびヘテロアリールのいずれか１つで置換することができ、また、類似体は５−ニトロフラン−２−カルボキサミドではない）
の類似体またはその医薬的に許容される塩、水和物、または溶媒和物である。
【００１３】
別の実施形態において、化合物は、化合物２
【００１４】
【化４】
2010529194.tif 000007
化合物２
（式中、炭素に結合した−Ｈおよび−ＮＯ２の任意の１以上を、次の置換基：−Ｈ、ハロゲン、−ＮＯ２、−ＮＨ２、ヒドロキシル、シアノ、Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、Ｃ１−６アルコキシ、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−６アルキル、−Ｃ（Ｏ）ＯＣ１−６アルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、およびヘテロアリールのいずれか１つで置換することができ、二重結合はＥまたはＺ構造であることができ、また、類似体は１，３，５−トリアザトリシクロ［３．３．３．１．１］デカン−７−アミン、Ｎ−［（５−ニトロ−２−チエニル）メチレン］ではない）
の類似体またはその医薬的に許容される塩、水和物、または溶媒和物である。
【００１５】
別の実施形態において、化合物は、化合物３
【００１６】
【化５】
2010529194.tif 000008
化合物３
（式中、−Ｈ、−Ｃｌ、および−ＣＨ３の任意の１以上を、次の置換基：−Ｈ、ハロゲン、−ＮＯ２、−ＮＨ２、ヒドロキシル、シアノ、Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、Ｃ１−６アルコキシ、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−６アルキル、−Ｃ（Ｏ）ＯＣ１−６アルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、およびヘテロアリールのいずれか１つで置換することができ、二重結合はＥまたはＺ構造のいずれかであることができ、また、類似体は（Ｚ）−４−クロロ−２−メチル−Ｎ−（（５−ニトロフラン−２−イル）メチレン）アニリンではない）
の類似体またはその医薬的に許容される塩、水和物、または溶媒和物である。
【００１７】
さらに別の実施形態において、化合物は、化合物４
【００１８】
【化６】
2010529194.tif 000009
化合物４
（式中、−Ｈおよび−Ｂｒの任意の１以上を、次の置換基：−Ｈ、ハロゲン、−ＮＯ２、−ＮＨ２、ヒドロキシル、シアノ、Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、Ｃ１−６アルコキシ、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−６アルキル、−Ｃ（Ｏ）ＯＣ１−６アルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、およびヘテロアリールのいずれか１つで置換することができ、二重結合はＥまたはＺ構造であることができる、また、類似体は４−ブロモ−２−（２−ニトロビニル）チオフェンではない）
の類似体またはその医薬的に許容される塩、水和物、または溶媒和物である。
【００１９】
別の実施形態において、化合物は、化合物５
【００２０】
【化７】
2010529194.tif 000010
化合物５
（式中、−Ｈの任意の１以上を次の置換基：−Ｈ、ハロゲン、−ＮＯ２、−ＮＨ２、ヒドロキシル、シアノ、Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、Ｃ１−６アルコキシ、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−６アルキル、−Ｃ（Ｏ）ＯＣ１−６アルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、およびヘテロアリールのいずれか１つで置換することができ、また、類似体は３−（２−ニトロビニル）チオフェンではない）
の類似体またはその医薬的に許容される塩、水和物、または溶媒和物である。
【００２１】
別の態様において、本発明は式ＩＩ：
【００２２】
【化８】
2010529194.tif 000011
（式中：
各Ｒ１２は独立して、−Ｈ、ハロゲン、アミノ、ヒドロキシル、シアノ、Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、Ｃ１−６アルコキシ、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、−Ｃ（Ｏ）ＯＣ１−６アルキル、−Ｃ（Ｏ）ＮＨアリール、−Ｃ（Ｏ）ＮＨＣ１−６アルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、
【００２３】
【化９】
2010529194.tif 000012
2010529194.tif 000013
（式中、Ｒ１２上の１以上の水素を０〜５個のＲａ基で置換することができる）であり、
Ｒ１３は、−Ｈ、ハロゲン、アミノ、ヒドロキシル、シアノ、Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、Ｃ１−６アルコキシ、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、−Ｃ（Ｏ）ＯＣ１−６アルキル、−Ｃ（Ｏ）ＮＨアリール、−Ｃ（Ｏ）ＮＨＣ１−６、アルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、または
【００２４】
【化１０】
2010529194.tif 000014
（式中、Ｒ１３上の１以上の水素を０〜５個のＲａ基で置換することができる）であり、
Ｒａは、−Ｈ、ハロゲン、ＣＮ、ＯＨ、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、Ｃ１−３フッ素化アルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、ＮＯ２、ＮＨ２、ＮＨＣ１−６アルキル、Ｎ（Ｃ１−６アルキル）２、ＮＨＣ３−６シクロアルキル、Ｎ（Ｃ３−６シクロアルキル）２、ＮＨＣ（Ｏ）Ｃ１−６アルキル、ＮＨＣ（Ｏ）Ｃ３−６シクロアルキル、ＮＨＣ（Ｏ）ＮＨＣ１−６アルキル、ＮＨＣ（Ｏ）ＮＨＣ３−６シクロアルキル、ＳＯ２ＮＨ２、ＳＯ２ＮＨＣ１−６アルキル、ＳＯ２ＮＨＣ３−６シクロアルキル、ＳＯ２Ｎ（Ｃ１−６アルキル）２、ＳＯ２Ｎ（Ｃ３−６シクロアルキル）２、ＮＨＳＯ２Ｃ１−６アルキル、ＮＨＳＯ２Ｃ３−６シクロアルキル、ＣＯ２Ｃ１−６アルキル、ＣＯ２Ｃ３−６シクロアルキル、ＣＯＮＨＣ１−６アルキル、ＣＯＮＨＣ３−６シクロアルキル、ＣＯＮ（Ｃ１−６アルキル）２、ＣＯＮ（Ｃ３−６シクロアルキル）２ＯＨ、ＯＣ１−３アルキル、Ｃ１−３フッ素化アルキル、ＯＣ３−６シクロアルキル、ＯＣ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、ＳＨ、ＳＯｘＣ１−３アルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、またはＳＯｘＣ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキルであり、
ｎは０または１であり、
ｐは１または２であり、
ｑは０または１であり、また
化合物は、３−（３−クロロベンジル）−Ｎ−（３−クロロフェニル）テトラヒドロピリミジン−１（２Ｈ）−カルボチオアミド、７−（４−（ベンゾ［ｄ］［１，３］ジオキソール−５−イルカルバモチオイル）ピペラジン−１−イル）−１−エチル−６−フルオロ−４−オキソ−１，４−ジヒドロキノリン−３−カルボン酸、または１−エチル−６−フルオロ−４−オキソ−７−（４−（３−フェニルイソキサゾール−４−カルボニルカルバモチオイル）ピペラジン−１−イル）−１，４−ジヒドロキノリン−３−カルボン酸ではない）
で示される化合物、およびその医薬的に許容される塩、水和物、および溶媒和物に関する。
【００２５】
一実施形態において、化合物は、化合物６
【００２６】
【化１１】
2010529194.tif 000015
化合物６
（式中：
炭素に結合している−Ｈおよび−Ｆの任意の１以上を次の置換基：−Ｈ、ハロゲン、−ＮＯ２、−ＮＨ２、ヒドロキシル、シアノ、Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、Ｃ１−６アルコキシ、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−６アルキル、−Ｃ（Ｏ）ＯＣ１−６アルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、およびヘテロアリールのいずれか１つで置換することができ、
窒素または酸素に結合している−Ｈおよび−ＣＨ２ＣＨ３の任意の１以上を次の置換基：Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−６アルキル、−Ｃ（Ｏ）ＯＣ１−６アルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、およびヘテロアリールのいずれか１つで置換することができる、
酸素に結合している−Ｈを次の置換基：Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、およびヘテロアリールのいずれか１つで置換することができ、また、類似体は７−（４−（ベンゾ［ｄ］［１，３］ジオキソール−５−イルカルバモチオイル）ピペラジン−１−イル）−１−エチル−６−フルオロ−４−オキソ−１，４−ジヒドロキノリン−３−カルボン酸ではない）
の類似体またはその医薬的に許容される塩、水和物、または溶媒和物である。
【００２７】
一実施形態において、化合物は、化合物７
【００２８】
【化１２】
2010529194.tif 000016
化合物７
（式中：
炭素に結合している−Ｈおよび−Ｆの任意の１以上を、次の置換基：−Ｈ、ハロゲン、−ＮＯ２、−ＮＨ２、ヒドロキシル、シアノ、Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、Ｃ１−６アルコキシ、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−６アルキル、−Ｃ（Ｏ）ＯＣ１−６アルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、およびヘテロアリールのいずれか１つで置換することができ、
窒素に結合している−Ｈおよび−ＣＨ２ＣＨ３の任意の１以上を次の置換基：Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−６アルキル、−Ｃ（Ｏ）ＯＣ１−６アルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、およびヘテロアリールのいずれか１つで置換することができ、
酸素に結合している−Ｈを次の置換基：Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、およびヘテロアリールのいずれか１つで置換することができ、
イソキサゾールに結合しているフェニルを、Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、およびヘテロアリールで置換することができ、また、類似体は１−エチル−６−フルオロ−４−オキソ−７−（４−（３−フェニルイソキサゾール−４−カルボニルカルバモチオイル）ピペラジン−１−イル）−１，４−ジヒドロキノリン−３−カルボン酸ではない）
の類似体またはその医薬的に許容される塩、水和物、または溶媒和物である。
【００２９】
別の態様において、本発明は化合物８
【００３０】
【化１３】
2010529194.tif 000017
化合物８
（式中：
炭素に結合している−Ｈおよび−Ｆの任意の１以上を次の置換基：−Ｈ、ハロゲン、−ＮＯ２、−ＮＨ２、ヒドロキシル、シアノ、Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、Ｃ１−６アルコキシ、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−６アルキル、−Ｃ（Ｏ）ＯＣ１−６アルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、およびヘテロアリールのいずれか１つで置換することができ、
窒素に結合している−Ｈの任意の１以上を次の置換基：−ＮＨ２、ヒドロキシル、Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−６アルキル、−Ｃ（Ｏ）ＯＣ１−６アルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、およびヘテロアリールのいずれか１つで置換することができ、また
類似体は２，３，６，９−テトラヒドロ−９−オキソ−１，４−ジオキシノ［２，３−ｇ］キノリン−８−カルボン酸ではない）
の類似体およびその医薬的に許容される塩、水和物、および溶媒和物に関する。
【００３１】
別の態様において、本発明は化合物９
【００３２】
【化１４】
2010529194.tif 000018
化合物９
（式中：
炭素に結合している−Ｈの任意の１以上は次の置換基：−Ｈ、ハロゲン、−ＮＯ２、−ＮＨ２、ヒドロキシル、シアノ、Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、Ｃ１−６アルコキシ、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−６アルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、およびヘテロアリールのいずれか１つで置換することができ、
窒素に結合している−Ｈの任意の１以上を次の置換基：−ＮＨ２、ヒドロキシル、Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−６アルキル、−Ｃ（Ｏ）ＯＣ１−６アルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、およびヘテロアリールのいずれか１つで置換することができ、Ｃ（Ｓ）をＣ（Ｏ）で置換することができ、また
類似体は、３−アミノキノキサリン−２−（１Ｈ）−チオンではない）
の類似体およびその医薬的に許容される塩、水和物、および溶媒和物に関する。
【００３３】
別の態様において、本発明は化合物１０
【００３４】
【化１５】
2010529194.tif 000019
化合物１０
（式中：
炭素に結合している−Ｈの任意の１以上を次の置換基：−Ｈ、ハロゲン、−ＮＯ２、−ＮＨ２、ヒドロキシル、シアノ、Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、Ｃ１−６アルコキシ、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−６アルキル、−Ｃ（Ｏ）ＯＣ１−６アルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、およびヘテロアリールのいずれか１つで置換することができ、
式中、窒素または酸素に結合している−Ｈおよび−ＣＨ３の任意の１以上を次の置換基：Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−６アルキル、−Ｃ（Ｏ）ＯＣ１−６アルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、およびヘテロアリールのいずれか１つで置換することができ、また
類似体は２−（メチルアミノ）キノリン−８−オールではない）
の類似体およびその医薬的に許容される塩、水和物、および溶媒和物に関する。
【００３５】
別の態様において、本発明は化合物１１
【００３６】
【化１６】
2010529194.tif 000020
化合物１１
（式中：
炭素に結合している−Ｈの任意の１以上を次の置換基：−Ｈ、ハロゲン、−ＮＯ２、−ＮＨ２、ヒドロキシル、シアノ、Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、Ｃ１−６アルコキシ、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−６アルキル、−Ｃ（Ｏ）ＯＣ１−６アルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、およびヘテロアリールのいずれか１つで置換することができ、
式中、窒素または酸素に結合している−Ｈおよび−ＣＨ３の任意の１以上を次の置換基：Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−６アルキル、−Ｃ（Ｏ）ＯＣ１−６アルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、およびヘテロアリールのいずれか１つで置換することができ、また
類似体は、４，７−エポキシ−１Ｈ−イソインドール−１，３（２Ｈ）−ジオンではない）
の類似体およびその医薬的に許容される塩、水和物、および溶媒和物に関する。
【００３７】
別の態様において、本発明は、病原体の成長を阻害するか、または病原体を殺す方法であって、病原体を式Ｉ
【００３８】
【化１７】
2010529194.tif 000021
（式中：
Ｒ１は、なし、−Ｈ、ハロゲン、アミノ、ヒドロキシル、シアノ、ニトロ、Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、Ｃ１−６アルコキシ、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、またはヘテロアリールアルキルであり（ここでＲ１上の１以上の水素を０〜５個のＲａ基で置換することができる）、
Ｒ２は、なし、−Ｈ、ハロゲン、アミノ、ヒドロキシル、シアノ、ニトロ、Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、Ｃ１−６アルコキシ、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、またはヘテロアリールアルキルであり（ここで、Ｒ２上の１以上の水素を０〜５個のＲａ基で置換することができる）、
Ｒ３は、なし、−Ｈ、ハロゲン、アミノ、ヒドロキシル、シアノ、ニトロ、Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、Ｃ１−６アルコキシ、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、またはヘテロアリールアルキル、−ＣＨ＝ＣＨＮＯ２、−ＣＨ２ＳＣ（ＮＨ）ＮＨ２であり（ここで、Ｒ３上の１以上の水素を０〜５個のＲａ基で置換することができる）、
Ｒ４は、なし、−Ｈ、ハロゲン、アミノ、ヒドロキシル、シアノ、ニトロ、Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、Ｃ１−６アルコキシ、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、−ＮＨＣ（Ｏ）−Ｃ１−Ｃ６アルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、
【００３９】
【化１８】
2010529194.tif 000022
であり（式中、Ｒ４上の１以上の水素を０〜５個のＲａ基で置換することができる）、
Ｒａは、−Ｈ、ハロゲン、ＣＮ、ＯＨ、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、Ｃ１−３フッ素化アルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、ＮＯ２、ＮＨ２、ＮＨＣ１−６アルキル、Ｎ（Ｃ１−６アルキル）２、ＮＨＣ３−６シクロアルキル、Ｎ（Ｃ３−６シクロアルキル）２、ＮＨＣ（Ｏ）Ｃ１−６アルキル、ＮＨＣ（Ｏ）Ｃ３−６シクロアルキル、ＮＨＣ（Ｏ）ＮＨＣ１−６アルキル、ＮＨＣ（Ｏ）ＮＨＣ３−６シクロアルキル、ＳＯ２ＮＨ２、ＳＯ２ＮＨＣ１−６アルキル、ＳＯ２ＮＨＣ３−６シクロアルキルＳＯ２Ｎ（Ｃ１−６アルキル）２、ＳＯ２Ｎ（Ｃ３−６シクロアルキル）２、ＮＨＳＯ２Ｃ１−６アルキル、ＮＨＳＯ２Ｃ３−６シクロアルキル、ＣＯ２Ｃ１−６アルキル、ＣＯ２Ｃ３−６シクロアルキル、ＣＯＮＨＣ１−６アルキル、ＣＯＮＨＣ３−６シクロアルキル、ＣＯＮ（Ｃ１−６アルキル）２、ＣＯＮ（Ｃ３−６シクロアルキル）２ＯＨ、ＯＣ１−３アルキル、Ｃ１−３フッ素化アルキル、ＯＣ３−６シクロアルキル、ＯＣ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、ＳＨ、ＳＯｘＣ１−３アルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、またはＳＯｘＣ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキルであり、
Ｘは、Ｏ、Ｓ、またはＮＨである）、
および式ＩＩ
【００４０】
【化１９】
2010529194.tif 000023
（式中：
各Ｒ１２は独立して、−Ｈ、ハロゲン、アミノ、ヒドロキシル、シアノ、Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、Ｃ１−６アルコキシ、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、−Ｃ（Ｏ）ＯＣ１−６アルキル、−Ｃ（Ｏ）ＮＨアリール、−Ｃ（Ｏ）ＮＨＣ１−６アルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、
【００４１】
【化２０】
2010529194.tif 000024
2010529194.tif 000025
（式中、Ｒ１２上の１以上の水素を０〜５個のＲａ基で置換することができる）であり、
Ｒ１３は、−Ｈ、ハロゲン、アミノ、ヒドロキシル、シアノ、Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、Ｃ１−６アルコキシ、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、−Ｃ（Ｏ）ＯＣ１−６アルキル、−Ｃ（Ｏ）ＮＨアリール、−Ｃ（Ｏ）ＮＨＣ１−６アルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、または
【００４２】
【化２１】
2010529194.tif 000026
（式中、Ｒ１３上の１以上の水素を０〜５個のＲａ基で置換することができる）であり、
Ｒａは、−Ｈ、ハロゲン、ＣＮ、ＯＨ、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、Ｃ１−３フッ素化アルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、ＮＯ２、ＮＨ２、ＮＨＣ１−６アルキル、Ｎ（Ｃ１−６アルキル）２、ＮＨＣ３−６シクロアルキル、Ｎ（Ｃ３−６シクロアルキル）２、ＮＨＣ（Ｏ）Ｃ１−６アルキル、ＮＨＣ（Ｏ）Ｃ３−６シクロアルキル、ＮＨＣ（Ｏ）ＮＨＣ１−６アルキル、ＮＨＣ（Ｏ）ＮＨＣ３−６シクロアルキル、ＳＯ２ＮＨ２、ＳＯ２ＮＨＣ１−６アルキル、ＳＯ２ＮＨＣ３−６シクロアルキル、ＳＯ２Ｎ（Ｃ１−６アルキル）２、ＳＯ２Ｎ（Ｃ３−６シクロアルキル）２、ＮＨＳＯ２Ｃ１−６アルキル、ＮＨＳＯ２Ｃ３−６シクロアルキル、ＣＯ２Ｃ１−６アルキル、ＣＯ２Ｃ３−６シクロアルキル、ＣＯＮＨＣ１−６アルキル、ＣＯＮＨＣ３−６シクロアルキル、ＣＯＮ（Ｃ１−６アルキル）２、ＣＯＮ（Ｃ３−６シクロアルキル）２ＯＨ、ＯＣ１−３アルキル、Ｃ１−３フッ素化アルキル、ＯＣ３−６シクロアルキル、ＯＣ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、ＳＨ、ＳＯｘＣ１−３アルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、またはＳＯｘＣ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキルであり、
ｎは０または１であり、
ｐは１または２であり、
ｑは０または１である）
で示される１以上の化合物、またはその医薬的に許容される塩、水和物、および溶媒和物と接触させることを含み、
病原体を式Ｉおよび式ＩＩで示される１以上の化合物と接触させることが、病原体の成長を阻害するか、または病原体を殺す、方法に関する。
【００４３】
ある実施形態において、化合物は、式Ｉを有する化合物である。別の実施形態において、化合物は、式ＩＩを有する化合物である。
【００４４】
いくつかの実施形態において、病原体は、細菌、真菌、原生動物、または蠕虫の１以上である。ある実施形態において、病原体は、大腸菌（Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ  ｃｏｌｉ）、大腸菌Ｏ１５７：Ｈ７、大腸菌ＵＴＩ、クロストリジウム・ディフィシレ（Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ  ｄｉｆｆｉｃｉｌｅ）、カンピロバクター・ジェジュニ（Ｃａｍｐｙｌｏｂａｃｔｅｒ  ｊｅｊｕｎｉ）、ネズミチフス菌（Ｓａｌｍｏｎｅｌｌａ  ｔｙｐｈｉｍｕｒｉｕｍ）、黄色ブドウ球菌（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  ａｕｒｅｕｓ）、表皮ブドウ球菌（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  ｅｐｉｄｅｒｍｉｄｉｓ）、リステリア・モノサイトゲネス（Ｌｉｓｔｅｒｉａ  ｍｏｎｏｃｙｔｏｇｅｎｅｓ）、肺炎桿菌（Ｋｌｅｂｓｉｅｌｌａ  ｐｎｅｕｍｏｎｉａｅ）、インフルエンザ菌（Ｈａｅｍｏｐｈｉｌｕｓ  ｉｎｆｌｕｅｎｚａ）、ヘリコバクター・ピロリ（Ｈｅｌｉｃｏｂａｃｔｅｒ  ｐｙｌｏｒｉ）、緑膿菌（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ  ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ）、類鼻疽菌（Ｂｕｒｋｈｏｌｄｅｒｉａ  ｐｓｅｕｄｏｍａｌｌｅｉ）、アシネトバクター・バウマニ（Ａｃｉｎｅｔｏｂａｃｔｅｒ  ｂａｕｍａｎｎｉｉ）、肺炎連鎖球菌（Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ  ｐｎｅｕｍｏｎｉａｅ）、ストレプトコッカス・ミュータンス（Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ  ｍｕｔａｎｓ）、エンテロコッカス・フェカリス（Ｅｎｔｅｒｏｃｏｃｃｕｓ  ｆａｅｃａｌｉｓ）、エンテロコッカス・フェシウム（Ｅｎｔｅｒｏｃｏｃｃｕｓ  ｆａｅｃｉｕｍ）、ヒト結核菌（Ｍｙｃｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ  ｔｕｂｅｒｃｕｌｏｓｉｓ）、髄膜球菌（Ｎｅｉｓｓｅｒｉａ  ｍｅｎｉｎｇｉｔｉｄｉｓ）、炭疽菌（Ｂａｃｉｌｌｕｓ  ａｎｔｈｒａｃｉｓ）、ブレビス菌（Ｂａｃｉｌｌｕｓ  ｂｒｅｖｉｓ）、リケニホルミス菌（Ｂａｃｉｌｌｕｓ  ｌｉｃｈｅｎｉｆｏｒｍｉｓ）、巨大菌（Ｂａｃｉｌｌｕｓ  ｍｅｇａｔｅｒｉｕｍ）、バチルス・プミルス（Ｂａｃｉｌｌｕｓ  ｐｕｍｉｌｕｓ）、枯草菌（Ｂａｃｉｌｌｕｓ  ｓｕｂｔｉｌｉｓ）、バチルス・ボラム（Ｂａｃｉｌｌｕｓ  ｖｏｌｌｕｍ）、バチルス・セパシア（Ｂａｃｉｌｌｕｓ  ｃｅｐａｃｉａ）、バチルス・マレイ（Ｂａｃｉｌｌｕｓ  ｍａｌｌｅｉ）、バチルス・タイランデンシス（Ｂａｃｉｌｌｕｓ  ｔｈａｉｌａｎｄｅｎｓｉｓ）、マレオマイセス・マレイ（Ｍａｌｌｅｏｍｙｃｅｓ  ｍａｌｌｅｉ）、野兎病菌（Ｆｒａｎｃｉｓｅｌｌａ  ｔｕｌａｒｅｎｓｉｓ）、ペスト菌（Ｙｅｒｓｉｎｉａ  ｐｅｓｔｉｓ）、カンジダ・アルビカンス（Ｃａｎｄｉｄａ  ａｌｂｉｃａｎｓ）、カンジダ・グラブラタ（Ｃａｎｄｉｄａ  ｇｌａｂｒａｔａ）、黒色アスペルギルス（Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ  ｎｉｇｅｒ）、アスペルギルス・フミガーツス（Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ  ｆｕｍｉｇａｔｕｓ）、クリプトコックス・ネオフォルマンス（Ｃｒｙｐｔｏｃｏｃｃｕｓ  ｎｅｏｆｏｒｍａｎｓ）、ニューモシスティス・カリニ（Ｐｎｅｕｍｏｃｙｓｔｉｓ  ｃａｒｉｎｉｉ）、熱帯熱マラリア原虫（Ｐｌａｓｍｏｄｉｕｍ  ｆａｌｃｉｐａｒｕｍ）、三日熱マラリア原虫（Ｐｌａｓｍｏｄｉｕｍ  ｖｉｖａｘ）、クルーズ・トリパノソーマ（Ｔｒｙｐａｎｏｓｏｍａ  ｃｒｕｚｅｉｉ）、赤痢アメーバ��Ｅｎｔａｍｏｅｂａ  ｈｉｓｔｏｌｙｔｉｃａ）、ハルトマンアメーバ（Ｅｎｔａｍｏｅｂａ  ｈａｒｔｍａｎｉｉ）、二核アメーバ（Ｄｉｅｎｔａｍｏｅｂａ  ｆｒａｇｉｌｉｓ）、ランブル鞭毛虫（Ｇｉａｒｄｉａ  ｌａｍｂｌｉａ）、クリプトスポリジウム・パルバム（Ｃｒｙｐｔｏｓｐｏｒｉｄｉｕｍ  ｐａｒｖｕｍ）、ネグレリア・フォーレリ（Ｎａｅｇｌｅｒｉａ  ｆｏｗｌｅｒｉ）、アカントアメーバ（Ａｃａｎｔｈａｍｏｅｂａ）種、戦争イソスポーラ（Ｉｓｏｓｐｏｒａ  ｂｅｌｌｉ）、ミクロスポリジア（微胞子虫）、扁平動物、および回虫からなる群から選択される。
【００４５】
別の態様において、本発明は、これを必要とする対象において病原体による感染症を治療する方法であって、式Ｉ
【００４６】
【化２２】
2010529194.tif 000027
（式中：
Ｒ１は、なし、−Ｈ、ハロゲン、アミノ、ヒドロキシル、シアノ、ニトロ、Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、Ｃ１−６アルコキシ、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、またはヘテロアリールアルキルであり（ここでＲ１上の１以上の水素を０〜５個のＲａ基で置換することができる）、
Ｒ２は、なし、−Ｈ、ハロゲン、アミノ、ヒドロキシル、シアノ、ニトロ、Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、Ｃ１−６アルコキシ、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、またはヘテロアリールアルキルであり（ここで、Ｒ２上の１以上の水素を０〜５個のＲａ基で置換することができる）、
Ｒ３は、なし、−Ｈ、ハロゲン、アミノ、ヒドロキシル、シアノ、ニトロ、Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、Ｃ１−６アルコキシ、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、またはヘテロアリールアルキル、−ＣＨ＝ＣＨＮＯ２、−ＣＨ２ＳＣ（ＮＨ）ＮＨ２であり（ここで、Ｒ３上の１以上の水素を０〜５個のＲａ基で置換することができる）、
Ｒ４は、なし、−Ｈ、ハロゲン、アミノ、ヒドロキシル、シアノ、ニトロ、Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、Ｃ１−６アルコキシ、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、−ＮＨＣ（Ｏ）−Ｃ１−Ｃ６アルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、
【００４７】
【化２３】
2010529194.tif 000028
であり（式中、Ｒ４上の１以上の水素を０〜５個のＲａ基で置換することができる）、
Ｒａは、−Ｈ、ハロゲン、ＣＮ、ＯＨ、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、Ｃ１−３フッ素化アルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、ＮＯ２、ＮＨ２、ＮＨＣ１−６アルキル、Ｎ（Ｃ１−６アルキル）２、ＮＨＣ３−６シクロアルキル、Ｎ（Ｃ３−６シクロアルキル）２、ＮＨＣ（Ｏ）Ｃ１−６アルキル、ＮＨＣ（Ｏ）Ｃ３−６シクロアルキル、ＮＨＣ（Ｏ）ＮＨＣ１−６アルキル、ＮＨＣ（Ｏ）ＮＨＣ３−６シクロアルキル、ＳＯ２ＮＨ２、ＳＯ２ＮＨＣ１−６アルキル、ＳＯ２ＮＨＣ３−６シクロアルキルＳＯ２Ｎ（Ｃ１−６アルキル）２、ＳＯ２Ｎ（Ｃ３−６シクロアルキル）２、ＮＨＳＯ２Ｃ１−６アルキル、ＮＨＳＯ２Ｃ３−６シクロアルキル、ＣＯ２Ｃ１−６アルキル、ＣＯ２Ｃ３−６シクロアルキル、ＣＯＮＨＣ１−６アルキル、ＣＯＮＨＣ３−６シクロアルキル、ＣＯＮ（Ｃ１−６アルキル）２、ＣＯＮ（Ｃ３−６シクロアルキル）２ＯＨ、ＯＣ１−３アルキル、Ｃ１−３フッ素化アルキル、ＯＣ３−６シクロアルキル、ＯＣ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、ＳＨ、ＳＯｘＣ１−３アルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、またはＳＯｘＣ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキルであり、
Ｘは、Ｏ、Ｓ、またはＮＨである）、
および式ＩＩ
【００４８】
【化２４】
2010529194.tif 000029
（式中：
各Ｒ１２は独立して、−Ｈ、ハロゲン、アミノ、ヒドロキシル、シアノ、Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、Ｃ１−６アルコキシ、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、−Ｃ（Ｏ）ＯＣ１−６アルキル、−Ｃ（Ｏ）ＮＨアリール、−Ｃ（Ｏ）ＮＨＣ１−６アルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、
【００４９】
【化２５】
2010529194.tif 000030
2010529194.tif 000031
（式中、Ｒ１２上の１以上の水素を０〜５個のＲａ基で置換することができる）であり、
Ｒ１３は、−Ｈ、ハロゲン、アミノ、ヒドロキシル、シアノ、Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、Ｃ１−６アルコキシ、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、−Ｃ（Ｏ）ＯＣ１−６アルキル、−Ｃ（Ｏ）ＮＨアリール、−Ｃ（Ｏ）ＮＨＣ１−６アルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、または
【００５０】
【化２６】
2010529194.tif 000032
（式中、Ｒ１３上の１以上の水素を０〜５個のＲａ基で置換することができる）であり、
Ｒａは、−Ｈ、ハロゲン、ＣＮ、ＯＨ、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、Ｃ１−３フッ素化アルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、ＮＯ２、ＮＨ２、ＮＨＣ１−６アルキル、Ｎ（Ｃ１−６アルキル）２、ＮＨＣ３−６シクロアルキル、Ｎ（Ｃ３−６シクロアルキル）２、ＮＨＣ（Ｏ）Ｃ１−６アルキル、ＮＨＣ（Ｏ）Ｃ３−６シクロアルキル、ＮＨＣ（Ｏ）ＮＨＣ１−６アルキル、ＮＨＣ（Ｏ）ＮＨＣ３−６シクロアルキル、ＳＯ２ＮＨ２、ＳＯ２ＮＨＣ１−６アルキル、ＳＯ２ＮＨＣ３−６シクロアルキル、ＳＯ２Ｎ（Ｃ１−６アルキル）２、ＳＯ２Ｎ（Ｃ３−６シクロアルキル）２、ＮＨＳＯ２Ｃ１−６アルキル、ＮＨＳＯ２Ｃ３−６シクロアルキル、ＣＯ２Ｃ１−６アルキル、ＣＯ２Ｃ３−６シクロアルキル、ＣＯＮＨＣ１−６アルキル、ＣＯＮＨＣ３−６シクロアルキル、ＣＯＮ（Ｃ１−６アルキル）２、ＣＯＮ（Ｃ３−６シクロアルキル）２ＯＨ、ＯＣ１−３アルキル、Ｃ１−３フッ素化アルキル、ＯＣ３−６シクロアルキル、ＯＣ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、ＳＨ、ＳＯｘＣ１−３アルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、またはＳＯｘＣ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキルであり、
ｎは０または１であり、
ｐは１または２であり、
ｑは０または１である）
で示される１以上の化合物、またはこれらの医薬的に許容される塩、水和物、および溶媒和物の有効量を対象に投与し、これにより、感染症を治療することを含む方法に関する。
【００５１】
ある実施形態において、化合物は、式Ｉを有する化合物である。他の実施形態において、化合物は、式ＩＩを有する化合物である。
【００５２】
いくつかの実施形態において、病原体は、細菌、真菌、原生動物、および蠕虫の１以上である。ある実施形態において、病原体は、大腸菌、大腸菌Ｏ１５７：Ｈ７、大腸菌ＵＴＩ、クロストリジウム・ディフィシレ、カンピロバクター・ジェジュニ、ネズミチフス菌、黄色ブドウ球菌、表皮ブドウ球菌、リステリア・モノサイトゲネス、肺炎桿菌、インフルエンザ菌、ヘリコバクター・ピロリ、緑膿菌、類鼻疽菌、アシネトバクター・バウマニ、肺炎連鎖球菌、ストレプトコッカス・ミュータンス、エンテロコッカス・フェカリス、エンテロコッカス・フェシウム、ヒト結核菌、髄膜球菌、炭疽菌、ブレビス菌、リケニホルミス菌、巨大菌、バチルス・プミルス、枯草菌、バチルス・ボラム、バチルス・セパシア、バチルス・マレイ、バチルス・タイランデンシス、マレオマイセス・マレイ、野兎病菌、ペスト菌、カンジダ・アルビカンス、カンジダ・グラブラタ、黒色アスペルギルス、アスペルギルス・フミガーツス、クリプトコックス・ネオフォルマンス、ニューモシスティス・カリニ、熱帯熱マラリア原虫、三日熱マラリア原虫、クルーズ・トリパノソーマ、赤痢アメーバ、ハルトマンアメーバ、二核アメーバ、ランブル鞭毛虫、クリプトスポリジウム・パルバム、ネグレリア・フォーレリ、アカントアメーバ種、戦争イソスポーラ、ミクロスポリジア（微胞子虫）、扁平動物、および回虫からなる群から選択される。いくつかの実施形態において、病原体による感染症は、上気道疾患、カテーテルの感染症、整形外科用人工装具の感染症、尿路感染症、胃腸感染症、心臓弁感染症、心内膜炎、皮膚感染症、慢性的な傷、または嚢胞性線維症である。
【００５３】
別の態様において、本発明は、病原体を化合物１〜１１
【００５４】
【化２７】
2010529194.tif 000033
化合物１
（式中、炭素に結合した−Ｈおよび−ＮＯ２の任意の１以上を、次の置換基：−Ｈ、ハロゲン、−ＮＯ２、−ＮＨ２、ヒドロキシル、シアノ、Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、Ｃ１−６アルコキシ、−Ｃ（Ｏ）ＯＣ１−６アルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、またはヘテロアリールアルキルのいずれか１つで置換することができる）、
【００５５】
【化２８】
2010529194.tif 000034
化合物２
（式中、炭素に結合した−Ｈおよび−ＮＯ２の任意の１以上を、次の置換基：−Ｈ、ハロゲン、−ＮＯ２、−ＮＨ２、ヒドロキシル、シアノ、Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、Ｃ１−６アルコキシ、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−６アルキル、−Ｃ（Ｏ）ＯＣ１−６アルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、およびヘテロアリールのいずれか１つで置換することができ、二重結合はＥまたはＺ構造であり得る）、
【００５６】
【化２９】
2010529194.tif 000035
化合物３
（式中、−Ｈ、−Ｃｌ、および−ＣＨ３の任意の１以上を、次の置換基：−Ｈ、ハロゲン、−ＮＯ２、−ＮＨ２、ヒドロキシル、シアノ、Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、Ｃ１−６アルコキシ、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−６アルキル、−Ｃ（Ｏ）ＯＣ１−６アルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、およびヘテロアリールのいずれか１つで置換することができ、二重結合はＥまたはＺ構造のいずれかであり得る）、
【００５７】
【化３０】
2010529194.tif 000036
化合物４
（式中、−Ｈおよび−Ｂｒの任意の１以上を、次の置換基：−Ｈ、ハロゲン、−ＮＯ２、−ＮＨ２、ヒドロキシル、シアノ、Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、Ｃ１−６アルコキシ、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−６アルキル、−Ｃ（Ｏ）ＯＣ１−６アルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、およびヘテロアリールのいずれか１つで置換することができ、二重結合はＥまたはＺ構造であり得る）、
【００５８】
【化３１】
2010529194.tif 000037
化合物５
（式中、−Ｈの任意の１以上を次の置換基：−Ｈ、ハロゲン、−ＮＯ２、−ＮＨ２、ヒドロキシル、シアノ、Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、Ｃ１−６アルコキシ、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−６アルキル、−Ｃ（Ｏ）ＯＣ１−６アルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、およびヘテロアリールのいずれか１つで置換することができる）、
【００５９】
【化３２】
2010529194.tif 000038
化合物６
（式中：
炭素に結合している−Ｈおよび−Ｆの任意の１以上を次の置換基：−Ｈ、ハロゲン、−ＮＯ２、−ＮＨ２、ヒドロキシル、シアノ、Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、Ｃ１−６アルコキシ、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−６アルキル、−Ｃ（Ｏ）ＯＣ１−６アルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、およびヘテロアリールのいずれか１つで置換することができ、
窒素または酸素に結合している−Ｈおよび−ＣＨ２ＣＨ３の任意の１以上を次の置換基：Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−６アルキル、−Ｃ（Ｏ）ＯＣ１−６アルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、およびヘテロアリールのいずれか１つで置換することができる、
酸素に結合している−Ｈを次の置換基：Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、およびヘテロアリールのいずれか１つで置換することができる）、
【００６０】
【化３３】
2010529194.tif 000039
化合物７
（式中：
炭素に結合している−Ｈおよび−Ｆの任意の１以上を、次の置換基：−Ｈ、ハロゲン、−ＮＯ２、−ＮＨ２、ヒドロキシル、シアノ、Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、Ｃ１−６アルコキシ、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−６アルキル、−Ｃ（Ｏ）ＯＣ１−６アルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、およびヘテロアリールのいずれか１つで置換することができ、
窒素に結合している−Ｈおよび−ＣＨ２ＣＨ３の任意の１以上を次の置換基：Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−６アルキル、−Ｃ（Ｏ）ＯＣ１−６アルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、およびヘテロアリールのいずれか１つで置換することができ、
酸素に結合している−Ｈを次の置換基：Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、およびヘテロアリールのいずれか１つで置換することができ、
イソキサゾールに結合しているフェニルを、Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、およびヘテロアリールで置換することができる）、
【００６１】
【化３４】
2010529194.tif 000040
化合物８
（式中、炭素に結合している−Ｈおよび−Ｆの任意の１以上を次の置換基：−Ｈ、ハロゲン、−ＮＯ２、−ＮＨ２、ヒドロキシル、シアノ、Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、Ｃ１−６アルコキシ、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−６アルキル、−Ｃ（Ｏ）ＯＣ１−６アルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、およびヘテロアリールのいずれか１つで置換することができ、
式中、窒素に結合している−Ｈの任意の１以上を次の置換基：−ＮＨ２、ヒドロキシル、Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−６アルキル、−Ｃ（Ｏ）ＯＣ１−６アルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、およびヘテロアリールのいずれか１つで置換することができる）、
【００６２】
【化３５】
2010529194.tif 000041
化合物９
（式中：
炭素に結合している−Ｈの任意の１以上は次の置換基：−Ｈ、ハロゲン、−ＮＯ２、−ＮＨ２、ヒドロキシル、シアノ、Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、Ｃ１−６アルコキシ、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−６アルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、およびヘテロアリールのいずれか１つで置換することができ、
窒素に結合している−Ｈの任意の１以上を次の置換基：−ＮＨ２、ヒドロキシル、Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−６アルキル、−Ｃ（Ｏ）ＯＣ１−６アルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、およびヘテロアリールのいずれか１つで置換することができ、Ｃ（Ｓ）をＣ（Ｏ）で置換することができる）、
【００６３】
【化３６】
2010529194.tif 000042
化合物１０
（式中：
炭素に結合している−Ｈの任意の１以上を次の置換基：−Ｈ、ハロゲン、−ＮＯ２、−ＮＨ２、ヒドロキシル、シアノ、Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、Ｃ１−６アルコキシ、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−６アルキル、−Ｃ（Ｏ）ＯＣ１−６アルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、およびヘテロアリールのいずれか１つで置換することができ、
窒素または酸素に結合している−Ｈおよび−ＣＨ３の任意の１以上を次の置換基：Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−６アルキル、−Ｃ（Ｏ）ＯＣ１−６アルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、およびヘテロアリールのいずれか１つで置換することができる）、
【００６４】
【化３７】
2010529194.tif 000043
化合物１１
（式中：
炭素に結合している−Ｈの任意の１以上を次の置換基：−Ｈ、ハロゲン、−ＮＯ２、−ＮＨ２、ヒドロキシル、シアノ、Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、Ｃ１−６アルコキシ、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−６アルキル、−Ｃ（Ｏ）ＯＣ１−６アルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、およびヘテロアリールのいずれか１つで置換することができ、
窒素に結合している−Ｈおよび−ＣＨ３の任意の１以上を次の置換基：Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−６アルキル、−Ｃ（Ｏ）ＯＣ１−６アルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、およびヘテロアリールのいずれか１つで置換することができ、また類似体は４，７−エポキシ−１Ｈ−イソインドール−１，３（２Ｈ）−ジオンではなく、
窒素に結合している−Ｈの任意の１以上を次の置換基：Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−６アルキル、−Ｃ（Ｏ）ＯＣ１−６アルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、およびヘテロアリールのいずれか１つで置換することができる）
の類似体の１以上、またはその医薬的に許容される塩、水和物、および溶媒和物と接触させることにより、病原体の成長を阻害するか、または病原体を根絶させる方法に関する。
【００６５】
ある実施形態において、病原体は、細菌、真菌、原生動物、および蠕虫の１以上である。いくつかの実施形態において、病原体は、大腸菌、大腸菌Ｏ１５７：Ｈ７、大腸菌ＵＴＩ、クロストリジウム・ディフィシレ、カンピロバクター・ジェジュニ、ネズミチフス菌、黄色ブドウ球菌、表皮ブドウ球菌、リステリア・モノサイトゲネス、肺炎桿菌、インフルエンザ菌、ヘリコバクター・ピロリ、緑膿菌、類鼻疽菌、アシネトバクター・バウマニ、肺炎連鎖球菌、ストレプトコッカス・ミュータンス、エンテロコッカス・フェカリス、エンテロコッカス・フェシウム、ヒト結核菌、髄膜球菌、炭疽菌、ブレビス菌、リケニホルミス菌、巨大菌、バチルス・プミルス、枯草菌、バチルス・ボラム、バチルス・セパシア、バチルス・マレイ、バチルス・タイランデンシス、マレオマイセス・マレイ、野兎病菌、ペスト菌、カンジダ・アルビカンス、カンジダ・グラブラタ、黒色アスペルギルス、アスペルギルス・フミガーツス、クリプトコックス・ネオフォルマンス、ニューモシスティス・カリニ、熱帯熱マラリア原虫、三日熱マラリア原虫、クルーズ・トリパノソーマ、赤痢アメーバ、ハルトマンアメーバ、二核アメーバ、ランブル鞭毛虫、クリプトスポリジウム・パルバム、ネグレリア・フォーレリ、アカントアメーバ種、戦争イソスポーラ、ミクロスポリジア（微胞子虫）、扁平動物、および回虫からなる群から選択される。
【００６６】
別の態様において、本発明は、これを必要とする対象において病原体による感染症を治療する方法であって、化合物１〜１１、
【００６７】
【化３８】
2010529194.tif 000044
化合物１
（式中、炭素に結合した−Ｈおよび−ＮＯ２の任意の１以上を、次の置換基：−Ｈ、ハロゲン、−ＮＯ２、−ＮＨ２、ヒドロキシル、シアノ、Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、Ｃ１−６アルコキシ、−Ｃ（Ｏ）ＯＣ１−６アルキル、−Ｃ（Ｏ）ＯＣ１−６アルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、またはヘテロアリールアルキルのいずれか１つで置換することができる）、
【００６８】
【化３９】
2010529194.tif 000045
化合物２
（式中、炭素に結合した−Ｈおよび−ＮＯ２の任意の１以上を、次の置換基：−Ｈ、ハロゲン、−ＮＯ２、−ＮＨ２、ヒドロキシル、シアノ、Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、Ｃ１−６アルコキシ、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−６アルキル、−Ｃ（Ｏ）ＯＣ１−６アルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、およびヘテロアリールのいずれか１つで置換することができ、二重結合はＥまたはＺ構造であり得る）、
【００６９】
【化４０】
2010529194.tif 000046
化合物３
（式中、−Ｈ、−Ｃｌ、および−ＣＨ３の任意の１以上を、次の置換基：−Ｈ、ハロゲン、−ＮＯ２、−ＮＨ２、ヒドロキシル、シアノ、Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、Ｃ１−６アルコキシ、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−６アルキル、−Ｃ（Ｏ）ＯＣ１−６アルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、およびヘテロアリールのいずれか１つで置換することができ、二重結合はＥまたはＺ構造のいずれかであり得る）、
【００７０】
【化４１】
2010529194.tif 000047
化合物４
（式中、−Ｈおよび−Ｂｒの任意の１以上を、次の置換基：−Ｈ、ハロゲン、−ＮＯ２、−ＮＨ２、ヒドロキシル、シアノ、Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、Ｃ１−６アルコキシ、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−６アルキル、−Ｃ（Ｏ）ＯＣ１−６アルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−６アルキル、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、およびヘテロアリールのいずれか１つで置換することができ、二重結合はＥまたはＺ構造であり得る）、
【００７１】
【化４２】
2010529194.tif 000048
化合物５
（式中、−Ｈの任意の１以上を次の置換基：−Ｈ、ハロゲン、−ＮＯ２、−ＮＨ２、ヒドロキシル、シアノ、Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、Ｃ１−６アルコキシ、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−６アルキル、−Ｃ（Ｏ）ＯＣ１−６アルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、およびヘテロアリールのいずれか１つで置換することができる）、
【００７２】
【化４３】
2010529194.tif 000049
化合物６
（式中：
炭素に結合している−Ｈおよび−Ｆの任意の１以上を次の置換基：−Ｈ、ハロゲン、−ＮＯ２、−ＮＨ２、ヒドロキシル、シアノ、Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、Ｃ１−６アルコキシ、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−６アルキル、−Ｃ（Ｏ）ＯＣ１−６アルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、およびヘテロアリールのいずれか１つで置換することができ、
窒素または酸素に結合している−Ｈおよび−ＣＨ２ＣＨ３の任意の１以上を次の置換基：Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−６アルキル、−Ｃ（Ｏ）ＯＣ１−６アルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、およびヘテロアリールのいずれか１つで置換することができる、
酸素に結合している−Ｈを次の置換基：Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、およびヘテロアリールのいずれか１つで置換することができる）、
【００７３】
【化４４】
2010529194.tif 000050
化合物７
（式中：
炭素に結合している−Ｈおよび−Ｆの任意の１以上を、次の置換基：−Ｈ、ハロゲン、−ＮＯ２、−ＮＨ２、ヒドロキシル、シアノ、Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、Ｃ１−６アルコキシ、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−６アルキル、−Ｃ（Ｏ）ＯＣ１−６アルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、およびヘテロアリールのいずれか１つで置換することができ、
窒素に結合している−Ｈおよび−ＣＨ２ＣＨ３の任意の１以上を次の置換基：Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−６アルキル、−Ｃ（Ｏ）ＯＣ１−６アルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、およびヘテロアリールのいずれか１つで置換することができ、
酸素に結合している−Ｈを次の置換基：Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、およびヘテロアリールのいずれか１つで置換することができ、
イソキサゾールに結合しているフェニルを、Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、およびヘテロアリールで置換することができる）、
【００７４】
【化４５】
2010529194.tif 000051
化合物８
（式中、炭素に結合している−Ｈおよび−Ｆの任意の１以上を次の置換基：−Ｈ、ハロゲン、−ＮＯ２、−ＮＨ２、ヒドロキシル、シアノ、Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、Ｃ１−６アルコキシ、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−６アルキル、−Ｃ（Ｏ）ＯＣ１−６アルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、およびヘテロアリールのいずれか１つで置換することができ、
式中、窒素に結合している−Ｈの任意の１以上を次の置換基：−ＮＨ２、ヒドロキシル、Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−６アルキル、−Ｃ（Ｏ）ＯＣ１−６アルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、およびヘテロアリールのいずれか１つで置換することができる）、
【００７５】
【化４６】
2010529194.tif 000052
化合物９
（式中：
炭素に結合している−Ｈの任意の１以上は次の置換基：−Ｈ、ハロゲン、−ＮＯ２、−ＮＨ２、ヒドロキシル、シアノ、Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、Ｃ１−６アルコキシ、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−６アルキル、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−６アルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、およびヘテロアリールのいずれか１つで置換することができ、
窒素に結合している−Ｈの任意の１以上を次の置換基：−ＮＨ２、ヒドロキシル、Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−６アルキル、−Ｃ（Ｏ）ＯＣ１−６アルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、およびヘテロアリールのいずれか１つで置換することができ、Ｃ（Ｓ）をＣ（Ｏ）で置換することができる）、
【００７６】
【化４７】
2010529194.tif 000053
化合物１０
（式中：
炭素に結合している−Ｈの任意の１以上を次の置換基：−Ｈ、ハロゲン、−ＮＯ２、−ＮＨ２、ヒドロキシル、シアノ、Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、Ｃ１−６アルコキシ、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−６アルキル、−Ｃ（Ｏ）ＯＣ１−６アルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、およびヘテロアリールのいずれか１つで置換することができ、
窒素または酸素に結合している−Ｈおよび−ＣＨ３の任意の１以上を次の置換基：Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−６アルキル、−Ｃ（Ｏ）ＯＣ１−６アルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、およびヘテロアリールのいずれか１つで置換することができる）、
【００７７】
【化４８】
2010529194.tif 000054
化合物１１
（式中：
炭素に結合している−Ｈの任意の１以上を次の置換基：−Ｈ、ハロゲン、−ＮＯ２、−ＮＨ２、ヒドロキシル、シアノ、Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、Ｃ１−６アルコキシ、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−６アルキル、−Ｃ（Ｏ）ＯＣ１−６アルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、およびヘテロアリールのいずれか１つで置換することができ、
窒素に結合している−Ｈおよび−ＣＨ３の任意の１以上を次の置換基：Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−６アルキル、−Ｃ（Ｏ）ＯＣ１−６アルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、およびヘテロアリールのいずれか１つで置換することができ、
窒素に結合している−Ｈの任意の１以上を次の置換基：Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−６アルキル、−Ｃ（Ｏ）ＯＣ１−６アルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、およびヘテロアリールのいずれか１つで置換することができる）
の類似体の１以上、またはこれらの医薬的に許容される塩、水和物、および溶媒和物の有効量を対象に投与し、これにより、病原性感染症を治療することを含む方法に関する。
【００７８】
ある実施形態において、病原体は、細菌、真菌、原生動物、および蠕虫の１以上である。いくつかの実施形態において、病原体は、大腸菌（Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ  ｃｏｌｉ）、大腸菌Ｏ１５７：Ｈ７、大腸菌ＵＴＩ、クロストリジウム・ディフィシレ（Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ  ｄｉｆｆｉｃｉｌｅ）、カンピロバクター・ジェジュニ（Ｃａｍｐｙｌｏｂａｃｔｅｒ  ｊｅｊｕｎｉ）、ネズミチフス菌（Ｓａｌｍｏｎｅｌｌａ  ｔｙｐｈｉｍｕｒｉｕｍ）、黄色ブドウ球菌（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  ａｕｒｅｕｓ）、表皮ブドウ球菌（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  ｅｐｉｄｅｒｍｉｄｉｓ）、リステリア・モノサイトゲネス（Ｌｉｓｔｅｒｉａ  ｍｏｎｏｃｙｔｏｇｅｎｅｓ）、肺炎桿菌（Ｋｌｅｂｓｉｅｌｌａ  ｐｎｅｕｍｏｎｉａｅ）、インフルエンザ菌（Ｈａｅｍｏｐｈｉｌｕｓ  ｉｎｆｌｕｅｎｚａ）、ヘリコバクター・ピロリ（Ｈｅｌｉｃｏｂａｃｔｅｒ  ｐｙｌｏｒｉ）、緑膿菌（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ  ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ）、類鼻疽菌（Ｂｕｒｋｈｏｌｄｅｒｉａ  ｐｓｅｕｄｏｍａｌｌｅｉ）、アシネトバクター・バウマニ（Ａｃｉｎｅｔｏｂａｃｔｅｒ  ｂａｕｍａｎｎｉｉ）、肺炎連鎖球菌（Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ  ｐｎｅｕｍｏｎｉａｅ）、ストレプトコッカス・ミュータンス（Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ  ｍｕｔａｎｓ）、エンテロコッカス・フェカリス（Ｅｎｔｅｒｏｃｏｃｃｕｓ  ｆａｅｃａｌｉｓ）、エンテロコッカス・フェシウム（Ｅｎｔｅｒｏｃｏｃｃｕｓ  ｆａｅｃｉｕｍ）、ヒト結核菌（Ｍｙｃｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ  ｔｕｂｅｒｃｕｌｏｓｉｓ）、髄膜球菌（Ｎｅｉｓｓｅｒｉａ  ｍｅｎｉｎｇｉｔｉｄｉｓ）、炭疽菌（Ｂａｃｉｌｌｕｓ  ａｎｔｈｒａｃｉｓ）、ブレビス菌（Ｂａｃｉｌｌｕｓ  ｂｒｅｖｉｓ）、リケニホルミス菌（Ｂａｃｉｌｌｕｓ  ｌｉｃｈｅｎｉｆｏｒｍｉｓ）、巨大菌（Ｂａｃｉｌｌｕｓ  ｍｅｇａｔｅｒｉｕｍ）、バチルス・プミルス（Ｂａｃｉｌｌｕｓ  ｐｕｍｉｌｕｓ）、枯草菌（Ｂａｃｉｌｌｕｓ  ｓｕｂｔｉｌｉｓ）、バチルス・ボラム（Ｂａｃｉｌｌｕｓ  ｖｏｌｌｕｍ）、バチルス・セパシア（Ｂａｃｉｌｌｕｓ  ｃｅｐａｃｉａ）、バチルス・マレイ（Ｂａｃｉｌｌｕｓ  ｍａｌｌｅｉ）、バチルス・タイランデンシス（Ｂａｃｉｌｌｕｓ  ｔｈａｉｌａｎｄｅｎｓｉｓ）、マレオマイセス・マレイ（Ｍａｌｌｅｏｍｙｃｅｓ  ｍａｌｌｅｉ）、野兎病菌（Ｆｒａｎｃｉｓｅｌｌａ  ｔｕｌａｒｅｎｓｉｓ）、ペスト菌（Ｙｅｒｓｉｎｉａ  ｐｅｓｔｉｓ）、カンジダ・アルビカンス（Ｃａｎｄｉｄａ  ａｌｂｉｃａｎｓ）、カンジダ・グラブラタ（Ｃａｎｄｉｄａ  ｇｌａｂｒａｔａ）、黒色アスペルギルス（Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ  ｎｉｇｅｒ）、アスペルギルス・フミガーツス（Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ  ｆｕｍｉｇａｔｕｓ）、クリプトコックス・ネオフォルマンス（Ｃｒｙｐｔｏｃｏｃｃｕｓ  ｎｅｏｆｏｒｍａｎｓ）、ニューモシスティス・カリニ（Ｐｎｅｕｍｏｃｙｓｔｉｓ  ｃａｒｉｎｉｉ）、熱帯熱マラリア原虫（Ｐｌａｓｍｏｄｉｕｍ  ｆａｌｃｉｐａｒｕｍ）、三日熱マラリア原虫（Ｐｌａｓｍｏｄｉｕｍ  ｖｉｖａｘ）、クルーズ・トリパノソーマ（Ｔｒｙｐａｎｏｓｏｍａ  ｃｒｕｚｅｉｉ）、赤痢アメーバ��Ｅｎｔａｍｏｅｂａ  ｈｉｓｔｏｌｙｔｉｃａ）、ハルトマンアメーバ（Ｅｎｔａｍｏｅｂａ  ｈａｒｔｍａｎｉｉ）、二核アメーバ（Ｄｉｅｎｔａｍｏｅｂａ  ｆｒａｇｉｌｉｓ）、ランブル鞭毛虫（Ｇｉａｒｄｉａ  ｌａｍｂｌｉａ）、クリプトスポリジウム・パルバム（Ｃｒｙｐｔｏｓｐｏｒｉｄｉｕｍ  ｐａｒｖｕｍ）、ネグレリア・フォーレリ（Ｎａｅｇｌｅｒｉａ  ｆｏｗｌｅｒｉ）、アカントアメーバ（Ａｃａｎｔｈａｍｏｅｂａ）種、戦争イソスポーラ（Ｉｓｏｓｐｏｒａ  ｂｅｌｌｉ）、ミクロスポリジア（微胞子虫）、扁平動物、および回虫からなる群から選択される。
【００７９】
いくつかの実施形態において、病原体による感染症は、上気道疾患、カテーテルの感染症、整形外科用人工装具の感染症、尿路感染症、胃腸感染症、心臓弁感染症、心内膜炎、皮膚感染症、慢性的な傷、または嚢胞性線維症である。
【００８０】
別の態様において、本発明は、病原体の成長を阻害するか、または病原体を殺す方法であって、病原体を化合物１〜１１：
【００８１】
【化４９】
2010529194.tif 000055
化合物１
【００８２】
【化５０】
2010529194.tif 000056
化合物２
【００８３】
【化５１】
2010529194.tif 000057
化合物３
【００８４】
【化５２】
2010529194.tif 000058
化合物４
【００８５】
【化５３】
2010529194.tif 000059
化合物５
【００８６】
【化５４】
2010529194.tif 000060
化合物６
【００８７】
【化５５】
2010529194.tif 000061
化合物７
【００８８】
【化５６】
2010529194.tif 000062
化合物８
【００８９】
【化５７】
2010529194.tif 000063
化合物９
【００９０】
【化５８】
2010529194.tif 000064
化合物１０
【００９１】
【化５９】
2010529194.tif 000065
化合物１１
の１以上、または化合物１〜１１の医薬的に許容される塩、水和物、および溶媒和物の有効量と接触させ、これにより、病原体の成長を阻害するか、または病原体を殺すことを含む方法に関する。
【００９２】
ある実施形態において、病原体は、細菌、真菌、原生動物、および蠕虫の１以上である。いくつかの実施形態において、病原体は、大腸菌、大腸菌Ｏ１５７：Ｈ７、大腸菌ＵＴＩ、クロストリジウム・ディフィシレ、カンピロバクター・ジェジュニ、ネズミチフス菌、黄色ブドウ球菌、表皮ブドウ球菌、リステリア・モノサイトゲネス、肺炎桿菌、インフルエンザ菌、ヘリコバクター・ピロリ、緑膿菌、類鼻疽菌、アシネトバクター・バウマニ、肺炎連鎖球菌、ストレプトコッカス・ミュータンス、エンテロコッカス・フェカリス、エンテロコッカス・フェシウム、ヒト結核菌、髄膜球菌、炭疽菌、ブレビス菌、リケニホルミス菌、巨大菌、バチルス・プミルス、枯草菌、バチルス・ボラム、バチルス・セパシア、バチルス・マレイ、バチルス・タイランデンシス、マレオマイセス・マレイ、野兎病菌、ペスト菌、カンジダ・アルビカンス、カンジダ・グラブラタ、黒色アスペルギルス、アスペルギルス・フミガーツス、クリプトコックス・ネオフォルマンス、ニューモシスティス・カリニ、熱帯熱マラリア原虫、三日熱マラリア原虫、クルーズ・トリパノソーマ、赤痢アメーバ、ハルトマンアメーバ、二核アメーバ、ランブル鞭毛虫、クリプトスポリジウム・パルバム、ネグレリア・フォーレリ、アカントアメーバ種、戦争イソスポーラ、ミクロスポリジア（微胞子虫）、扁平動物、および回虫からなる群から選択される。
【００９３】
別の態様において、本発明は、これを必要とする対象において病原体による感染症を治療する方法であって、化合物１〜１１：
【００９４】
【化６０】
2010529194.tif 000066
化合物１
【００９５】
【化６１】
2010529194.tif 000067
化合物２
【００９６】
【化６２】
2010529194.tif 000068
化合物３
【００９７】
【化６３】
2010529194.tif 000069
化合物４
【００９８】
【化６４】
2010529194.tif 000070
化合物５
【００９９】
【化６５】
2010529194.tif 000071
化合物６
【０１００】
【化６６】
2010529194.tif 000072
化合物７
【０１０１】
【化６７】
2010529194.tif 000073
化合物８
【０１０２】
【化６８】
2010529194.tif 000074
化合物９
【０１０３】
【化６９】
2010529194.tif 000075
化合物１０
【０１０４】
【化７０】
2010529194.tif 000076
化合物１１
の１以上、または化合物１〜１１の医薬的に許容される塩、水和物、および溶媒和物の有効量を対象に投与し、これにより、病原性感染症を治療することを含む方法に関する。
【０１０５】
他の態様において、本発明は、式（Ｉ）もしくは式（ＩＩ）の化合物と、式（Ｉ）もしくは（ＩＩ）の化合物の医薬的に許容される塩、水和物、または溶媒和物と、医薬的に許容される担体とを含む医薬組成物に関する。
【０１０６】
他の態様において、本発明は、存続細胞を式（Ｉ）もしくは式（ＩＩ）の化合物、あるいは式（Ｉ）もしくは式（ＩＩ）の化合物の医薬的に許容される塩の有効量と接触させることを含む、存続細胞を殺菌するまたは殺す方法に関する。
【０１０７】
さらに他の態様において、本発明は、化合物１〜１１の１以上の類似体または化合物１〜１１の類似体の医薬的に許容される塩、水和物、もしくは溶媒和物と医薬的に許容される担体とを含む医薬組成物に関する。
【０１０８】
他の態様において、本発明は、存続細胞を殺菌するまたは殺す方法であって、存続細胞を化合物１〜１１の１以上の類似体または化合物１〜１１の類似体の医薬的に許容される塩の有効量と接触させることを含む方法に関する。
【０１０９】
他の態様において、本発明は、化合物１〜１１の１以上、または化合物１〜１１の医薬的に許容される塩、水和物、もしくは溶媒和物と、医薬的に許容される担体とを含む医薬組成物に関する。
【０１１０】
他の態様において、本発明は、存続細胞を殺菌するまたは殺す方法であって、存続細胞を化合物１〜１１の１以上、または化合物１〜１１の医薬的に許容される塩の有効量と接触させることを含む方法に関する。
定義
本明細書において用いられる場合、「プロドラッグ」は、病原体細胞の内部で、反応性分子に変換される化合物であり、この反応性分子は、１以上の標的に結合し、細胞の活性を変化させるか、または損なう。
【０１１１】
本明細書において用いられる場合、「抗生物質」は、微生物（たとえば、細菌、原生動物、真菌）の成長を阻害するか、または殺す天然または合成化合物である。場合によっては、抗生物質は、蠕虫などの他の生命体の成長の阻害または殺傷において活性である。
【０１１２】
本明細書において用いられる場合、「広域スペクトル抗生物質」は、微生物の２以上の異なる属のメンバを阻害するおよび／または殺す抗生物質である。たとえば、大腸菌（Ｅ．ｃｏｌｉ）およびヒト結核菌（Ｍ．ｔｕｂｅｒｃｕｌｏｓｉｓ）の両方の成長を阻害および／または殺す抗生物質は、広域スペクトル抗生物質と見なされる。同様に、サッカロマイセス・セレヴィシエ（Ｓ．ｃｅｒｅｖｉｓｉａｅ）およびカンジダ・アルビカンス（Ｃ．ａｌｂｉｃａｎｓ）の両方を殺す抗生物質は、広域スペクトル抗生物質と見なされる。
【０１１３】
本明細書において用いられる場合、「殺菌抗生物質」は、集団における増殖細胞ならびに存続細胞の両方を殺す抗生物質である。
【０１１４】
本明細書において用いられる場合、「存続細胞」は、微生物個体群により確率的に産生される抗生物質耐性細胞である。
【０１１５】
本明細書において用いられる場合、「微生物個体群を殺菌する」とは、微生物が感染した生命体において微生物個体群を殺し、これにより微生物による感染の再発を実質的に減少させるか、防止することを意味する。たとえば、大腸菌Ｏ１５７集団を殺菌するとは、病原体が感染した生命体においてこの病原性細菌を殺し、これによりこの病原体による感染の再発を軽減または予防することを意味する。
【０１１６】
本明細書において用いられる場合、「必須遺伝子」は、特定の環境中で生命体の生存に必須の遺伝子である。したがって、遺伝子は、感染した生命体内での病原性生命体の生存に必須（すなわち、インビボで必須）であるが、感染した生命体の外側（インビトロ）では必須でない。
【０１１７】
本明細書において用いられる場合、「単一の突然変異同一性」を有する微生物の集団とは、１つの遺伝子中に突然変異を有する微生物の集団を意味する。たとえば、単一の突然変異同一性を有する細菌の集団とは、各細菌が１つの遺伝子において突然変異を有する、細菌の集団を意味する。
【０１１８】
「アルキル」とは、直鎖または分岐鎖であってよく、表示された炭素原子数を含む炭化水素鎖を意味する。たとえば、Ｃ１−Ｃ６は、１〜６個（両端を含む）の炭素原子を有し得る基を示す。
【０１１９】
「アリール」とは、６〜１８個の炭素原子から構成される環状芳香族炭素環系を意味する。アリール基の例としては、フェニル、ナフチル、アントラセニル、テトラセニル、およびフェナントレニルが挙げられるが、これらに限定されない。アリール基は、非置換であるか、あるいは次の基、Ｈ、ＯＨ、＝Ｏ、ハロゲン、ＣＮ、Ｃ１−Ｃ６アルキル、Ｃ３−Ｃ６アルケニル、Ｃ３−Ｃ６アルキニル、Ｃ１−Ｃ６アルコキシ、Ｃ１−Ｃ３フッ素化アルキル、ＮＯ２、ＮＨ２、ＮＨＣ１−Ｃ６アルキル、Ｎ（Ｃ１−Ｃ６アルキル）２の１以上、ＮＨＣ（Ｏ）Ｃ１−Ｃ６アルキル、ＮＨＣ（Ｏ）ＮＨＣ１−Ｃ６アルキル、ＳＯ２ＮＨ２、ＳＯ２ＮＨＣ１−Ｃ６アルキル、ＳＯ２Ｎ（Ｃ１−Ｃ６アルキル）２、ＮＨＳＯ２Ｃ１−Ｃ６アルキル、ＣＯ２Ｃ１−Ｃ６アルキル、ＣＯＮＨＣ１−Ｃ６アルキル、ＣＯＮ（Ｃ１−Ｃ６アルキル）２、または場合によってＣ１−Ｃ６アルキル、Ｃ３−Ｃ６アルケニル、Ｃ３−Ｃ６アルキニル、Ｃ１−Ｃ６アルコキシ、ＣＯ２Ｃ１−Ｃ６アルキル、ＣＮ、ＯＨ、シクロアルキル、ＣＯＮＨ２、アリール、ヘテロアリール、ＣＯアリール、もしくはトリフルオロアセチルで置換されていてもよいＣ１−Ｃ６アルキルで置換することができる。
【０１２０】
「ヘテロアリール」とは、少なくとも１個のヘテロ原子を含む、４〜１０個の原子を有する単環および二環式芳香族基を意味する。ヘテロアリールという用語において用いられるヘテロ原子は、酸素、硫黄および窒素を意味する。単環式ヘテロアリールの例としては、オキサジニル、チアジニル、ジアジニル、トリアジニル、テトラジニル、イミダゾリル、テトラゾリル、イソキサゾリル、フラニル、フラザニル、オキサゾリル、チアゾリル、チオフェニル、ピラゾリル、トリアゾリル、およびピリミジニルが挙げられるが、これらに限定されない。二環式ヘテロアリールの例としては、ベンズイミダゾリル、インドリル、イソキノリニル、インダゾリル、キノリニル、キナゾリニル、プリニル、ベンズイソキサゾリル、ベンゾオキサゾリル、ベンズチアゾリル、ベンゾジアゾリル、ベンゾトリアゾリル、イソインドリルおよびインダゾリルが挙げられるが、これらに限定されない。ヘテロアリール基は、非置換であるか、あるいは次の基、Ｈ、ＯＨ、＝Ｏ、ハロゲン、ＣＮ、Ｃ１−Ｃ６アルキル、Ｃ３−Ｃ６アルケニル、Ｃ３−Ｃ６アルキニル、Ｃ１−Ｃ６アルコキシ、Ｃ１−Ｃ３フッ素化アルキル、ＮＯ２、ＮＨ２、ＮＨＣ１−Ｃ６アルキル、Ｎ（Ｃ１−Ｃ６アルキル）２、ＮＨＣ（Ｏ）Ｃ１−Ｃ６アルキル、ＮＨＣ（Ｏ）ＮＨＣ１−Ｃ６アルキル、ＳＯ２ＮＨ２、ＳＯ２ＮＨＣ１−Ｃ６アルキル、ＳＯ２Ｎ（Ｃ１−Ｃ６アルキル）２、ＮＨＳＯ２Ｃ１−Ｃ６アルキル、ＣＯ２Ｃ１−Ｃ６アルキル、ＣＯＮＨＣ１−Ｃ６アルキル、ＣＯＮ（Ｃ１−Ｃ６アルキル）２の１以上、または場合によってＣ１−Ｃ６アルキル、Ｃ３−Ｃ６アルケニル、Ｃ３−Ｃ６アルキニル、Ｃ１−Ｃ６アルコキシ、ＣＯ２Ｃ１−Ｃ６アルキル、ＣＮ、ＯＨ、シクロアルキル、ＣＯＮＨ２、アリール、ヘテロアリール、ＣＯアリール、もしくはトリフルオロアセチルにより置換されているＣ１−Ｃ６アルキルで置換することができる。
【０１２１】
「アリールアルキル」とは、少なくとも１つのアルキル置換を有するアリール基を意味する。アリールアルキルの例としては、トルエニル、フェニルエチル、キシレニル、フェニルブチル、フェニルペンチル、およびエチルナフチルが挙げられるが、これらに限定されない。アリールアルキル基は、非置換であるか、あるいは次の基、Ｈ、ＯＨ、＝Ｏ、ハロゲン、ＣＮ、Ｃ１−Ｃ６アルキル、Ｃ３−Ｃ６アルケニル、Ｃ３−Ｃ６アルキニル、Ｃ１−Ｃ６アルコキシ、Ｃ１−Ｃ３フッ素化アルキル、ＮＯ２、ＮＨ２、ＮＨＣ１−Ｃ６アルキル、Ｎ（Ｃ１−Ｃ６アルキル）２、ＮＨＣ（Ｏ）Ｃ１−Ｃ６アルキル、ＮＨＣ（Ｏ）ＮＨＣ１−Ｃ６アルキル、ＳＯ２ＮＨ２、ＳＯ２ＮＨＣ１−Ｃ６アルキル、ＳＯ２Ｎ（Ｃ１−Ｃ６アルキル）２、ＮＨＳＯ２Ｃ１−Ｃ６アルキル、ＣＯ２Ｃ１−Ｃ６アルキル、ＣＯＮＨＣ１−Ｃ６アルキル、ＣＯＮ（Ｃ１−Ｃ６アルキル）２の１以上、または場合によってＣ１−Ｃ６アルキル、Ｃ３−Ｃ６アルケニル、Ｃ３−Ｃ６アルキニル、Ｃ１−Ｃ６アルコキシ、ＣＯ２Ｃ１−Ｃ６アルキル、ＣＮ、ＯＨ、シクロアルキル、ＣＯＮＨ２、アリール、ヘテロアリール、ＣＯアリール、もしくはトリフルオロアセチルにより置換されているＣ１−Ｃ６アルキルで置換することができる。
【０１２２】
「ヘテロアリールアルキル」とは、少なくとも１つのアルキル置換を有するヘテロアリール基を意味する。ヘテロアリールアルキル基は、非置換であるか、あるいは次の基、Ｈ、ＯＨ、＝Ｏ、ハロゲン、ＣＮ、Ｃ１−Ｃ６アルキル、Ｃ３−Ｃ６アルケニル、Ｃ３−Ｃ６アルキニル、Ｃ１−Ｃ６アルコキシ、Ｃ１−Ｃ３フッ素化アルキル、ＮＯ２、ＮＨ２、ＮＨＣ１−Ｃ６アルキル、Ｎ（Ｃ１−Ｃ６アルキル）２、ＮＨＣ（Ｏ）Ｃ１−Ｃ６アルキル、ＮＨＣ（Ｏ）ＮＨＣ１−Ｃ６アルキル、ＳＯ２ＮＨ２、ＳＯ２ＮＨＣ１−Ｃ６アルキル、ＳＯ２Ｎ（Ｃ１−Ｃ６アルキル）２、ＮＨＳＯ２Ｃ１−Ｃ６アルキル、ＣＯ２Ｃ１−Ｃ６アルキル、ＣＯＮＨＣ１−Ｃ６アルキル、ＣＯＮ（Ｃ１−Ｃ６アルキル）２の１以上、または場合によってＣ１−Ｃ６アルキル、Ｃ３−Ｃ６アルケニル、Ｃ３−Ｃ６アルキニル、Ｃ１−Ｃ６アルコキシ、ＣＯ２Ｃ１−Ｃ６アルキル、ＣＮ、ＯＨ、シクロアルキル、ＣＯＮＨ２、アリール、ヘテロアリール、ＣＯアリール、もしくはトリフルオロアセチルにより置換されているＣ１−Ｃ６アルキルで置換することができる。
【０１２３】
「Ｃ１−Ｃ６アルキル」とは、１〜６個の炭素原子を含む直鎖または分岐鎖飽和炭化水素を意味する。Ｃ１−Ｃ６アルキル基の例としては、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ｎ−ペンチル、イソペンチル、ネオペンチル、およびヘキシルが挙げられるが、これらに限定されない。
【０１２４】
「Ｃ２−Ｃ６アルケニル」とは、２〜６個の炭素原子および少なくとも１つの二重結合を含む直鎖または分岐鎖不飽和炭化水素を意味する。Ｃ２−Ｃ６アルケニル基の例としては、エチレン、プロピレン、１−ブチレン、２−ブチレン、イソブチレン、ｓｅｃ−ブチレン、１−ペンテン、２−ペンテン、イソペンテン、１−ヘキセン、２−ヘキセン、３−ヘキセン、およびイソヘキセンが挙げられるが、これらに限定されない。
【０１２５】
「Ｃ３−Ｃ６アルケニル」とは、３〜６個の炭素原子および少なくとも１つの二重結合を含む直鎖または分岐鎖不飽和炭化水素を意味する。Ｃ３−Ｃ６アルケニル基の例としては、プロピレン、１−ブチレン、２−ブチレン、イソブチレン、ｓｅｃ−ブチレン、１−ペンテン、２−ペンテン、イソペンテン、１−ヘキセン、２−ヘキセン、３−ヘキセン、およびイソヘキセンが挙げられるが、これらに限定されない。
【０１２６】
「Ｃ２−Ｃ６アルキニル」とは、２〜６個の炭素原子および少なくとも１つの三重結合を含む直鎖または分岐鎖不飽和炭化水素を意味する。Ｃ２−Ｃ６アルキニル基の例としては、アセチレン、プロピン、１−ブチン、２−ブチン、イソブチン、ｓｅｃ−ブチン、１−ペンテン、２−ペンテン、イソペンテン、１−ヘキシン、２−ヘキシン、および３−ヘキシンが挙げられるが、これらに限定されない。
【０１２７】
「Ｃ３−Ｃ６アルキニル」とは、３〜６個の炭素原子および少なくとも１つの三重結合を含む直鎖または分岐鎖不飽和炭化水素を意味する。Ｃ３−Ｃ６アルキニル基の例としては、プロピン、１−ブチン、２−ブチン、イソブチン、ｓｅｃ−ブチン、１−ペンテン、２−ペンテン、イソペンテン、１−ヘキシン、２−ヘキシン、および３−ヘキシンが挙げられるが、これらに限定されない。
【０１２８】
「Ｃ１−Ｃ６アルコキシ」とは、１〜６個の炭素原子および少なくとも１つの酸素原子を含む直鎖または分岐鎖飽和または不飽和炭化水素を意味する。Ｃ１−Ｃ６アルコキシの例としては、メトキシ、エトキシ、イソプロポキシ、ブトキシ、ｎ−ペントキシ、イソペントキシ、ネオペントキシ、およびヘキソキシが挙げられるが、これらに限定されない。
【０１２９】
「５〜６員単環式ヘテロ環」とは、環炭素原子のうち１〜４個が独立して、Ｎ、Ｏ、またはＳ原子で置換されている単環式５〜６員非芳香族単環式シクロアルキルを意味する。炭素がＮにより置換されている場合、このＮを、Ｈ、Ｃ１−Ｃ６アルキル、またはアシルで置換することができる。５〜６員単環式ヘテロ環基の代表例としては、ピペリジニル、ピペラジニル、モルホリニル、ピロリル、オキサジニル、チアジニル、ジアジニル、トリアジニル、テトラジニル、イミダゾリル、テトラゾリル、ピロリジニル、イソキサゾリル、フラニル、フラザニル、ピリジニル、オキサゾリル、チアゾリル、チオフェニル、ピラゾリル、トリアゾリル、およびピリミジニルが挙げられるが、これらに限定されない。
【０１３０】
非制限的で代表的な「医薬的に許容される塩」としては、水溶性および水不溶性塩、たとえば、酢酸塩、アムソナート（４，４−ジアミノスチルベン−２，２−ジスルホン酸塩）、ベンゼンスルホン酸塩、安息香酸塩、重炭酸塩、重硫酸塩、重酒石酸塩、ホウ酸塩、臭化物、酪酸塩、エデト酸カルシウム、カンシル酸塩、炭酸塩、塩化物、クエン酸塩、クラブラリエート（ｃｌａｖｕｌａｒｉａｔｅ）、二塩酸塩、エデト酸塩、エジシル酸塩、エストレート、エシル酸塩、フマル酸塩、グルセプト酸塩、グルコン酸塩、グルタミン酸塩、グリコリルアルサニル酸塩、ヘキサフルオロリン酸塩、ヘキシルレゾルシン酸塩、ヒドラバミン、臭化水素酸塩、塩酸塩、ヒドロキシナフトエ酸塩、ヨウ化物、イソチオン酸塩、乳酸塩、ラクトビオン酸塩、ラウリン酸塩、リンゴ酸塩、マレイン酸塩、マンデル酸塩、メシル酸塩、臭化メチル、メチルニトレート、メチルスルフェート、ムチン酸塩、ナプシル酸塩、硝酸塩、Ｎ−メチルグルカミンアンモニウム塩、３−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸塩、オレイン酸塩、シュウ酸塩、パルミチン酸塩、パモ酸塩（１，１−メテン−ビス−２−ヒドロキシ−３−ナフトエ酸塩、エインボネート（ｅｉｎｂｏｎａｔｅ））、パントテン酸塩、リン酸塩／二リン酸塩、ピクリン酸塩、ポリガラクツロン酸塩、プロピオン酸塩、ｐ−トルエンスルホン酸塩、サリチル酸塩、ステアリン酸塩、塩基性酢酸塩、コハク酸塩、硫酸塩、スルホサリクレート（ｓｕｌｆｏｓａｌｉｃｕｌａｔｅ）、スラメート（ｓｕｒａｍａｔｅ）、タンニン酸塩、酒石酸塩、テオクレート、トシル酸塩、トリエチオジド、および吉草酸塩が挙げられる。
【０１３１】
本明細書において用いられる場合、「約」とは、記載された値付近の±１０％の範囲を有する数値を意味する。
【０１３２】
「対象」とは、本明細書において用いられる場合、哺乳動物、たとえば、ヒト、マウス、ラット、モルモット、イヌ、ネコ、ウマ、ウシ、ブタ、またはヒト以外の霊長類、たとえばサル、チンパンジー、ヒヒ、またはアカゲザルである。
【０１３３】
本明細書において用いられる場合、「治療する」、「治療している」または「治療」とは、障害（たとえば、本明細書において記載する感染症）もしくはその症状を改善するか、または障害（たとえば、本明細書において記載する感染症）もしくはその症状の進行を防止または遅らせるために有効な量、方法（たとえば、投与計画）、および／または様式（たとえば、投与経路）で治療を施すことである。これは、たとえば、障害もしくはその症状に関連するパラメータの、たとえば統計的に有意な程度または当業者に検出可能な程度までの改善により証明することができる。有効量、方法、または様式は、対象に応じて変わり得るため、対象に合わせて調節してもよい。障害もしくはその症状の進行を防止するか、または遅らせることにより、治療は、罹患または診断された対象における障害もしくはその症状の結果起こる悪化を防止できるか、または遅らせることができる。
【０１３４】
本明細書において用いられる場合、「〜と合わせて投与する」とは、対象に２以上の薬剤を同時に、またはある時間間隔以内で、各薬剤の対象に対する効果が重複するように投与することを意味する。第１および第２の薬剤の投与は、対象に対して組み合わせ効果、たとえば相乗効果が達成されるように互いに十分近接した間隔にすることができる。間隔は、数時間、数日または数週間にすることができる。薬剤は対象において同時に生物利用可能、たとえば検出可能にすることができる。たとえば、抗真菌剤などの薬剤のうちの１つを少なくとも１回投与することは、他の薬剤、たとえば本明細書において記載する化合物が対象において治療的レベルで依然として存在する状態で行うことができる。対象は、所定の閾値を満たさない反応を有し得た。たとえば、対象は、反応しないか、または不完全な反応をした。たとえば、抗真菌剤に対して臨床的反応をしないか、または不完全な臨床的反応をしたかもしれない。本明細書において記載する抗真菌剤および化合物を別々に投与するために配合することができるか、または合わせて投与するために配合することができる。
【０１３５】
特に別の指定がなければ、本明細書において用いられるすべての技術用語および科学用語は、本発明が属する分野の当業者が通常理解するのと同じ意味を有する。本明細書に記載するのと類似しているか、または同等の方法および物質を本発明の実施または試験に使用することができるが、好適な方法および物質を後述する。本明細書で言及するすべての刊行物、特許出願、および他の文献は、その全体において参考として本明細書で援用される。矛盾がある場合は、定義を含む本明細書が優先する。加えて、物質、方法、および実施例は単に例示的であり、限定することを意図しない。
【０１３６】
本発明の他の特徴および利点は、以下の詳細な説明、および請求の範囲から明らかであろう。
【０１３７】
以下の図面は例示のみの目的で提示し、限定することを意図しない。
【図面の簡単な説明】
【０１３８】
【図１】理想的な抗生物質の特性を示す図である。
【図２Ａ】プロドラッグスクリーニング戦略を示す図であり、ここでは、プロドラッグ活性化酵素の活性が低下しているか、または活性がない微生物細胞を接触させるために候補プロドラッグを使用する。
【図２Ｂ】プロドラッグスクリーニング戦略を図示し、ここでは、微生物野生型（対照）株を接触させるために候補プロドラッグを使用する。
【図３Ａ】殺菌性抗生物質であるカルベニシリンによる対数増殖期、静止期およびバイオフィルム期の緑膿菌の死滅レベルを表すグラフである。
【図３Ｂ】殺菌性抗生物質であるオフロキサシンによる対数増殖期、静止期およびバイオフィルム期の緑膿菌の死滅レベルを表すグラフである。
【図３Ｃ】殺菌性抗生物質であるトブラマイシンによる対数増殖期、静止期およびバイオフィルム期の緑膿菌の死滅レベルを表すグラフである。
【図３Ｄ】過酢酸による対数増殖期、静止期およびバイオフィルム期の緑膿菌の死滅レベルを表すグラフである。
【図４】再発性バイオフィルム感染症の生態を示す図である。
【図５Ａ】増殖細胞から存続細胞を分離するために使用されるレポーターシステムを示す図である。
【図５Ｂ】前方光散乱を用いて検出された２つの集団の図であり、その一方は明るく蛍光を発し（Ｒ３）、もう一方は発しなかった（Ｒ４）。
【図５Ｃ】位相差または緑色蛍光を使用する落射蛍光顕微鏡法（ｂａｒ、５μｍ）により可視化された、分類された集団の顕微鏡写真である。
【図５Ｄ】図５Ｂに記載するように分類され、オフロキサシン（５μｇ／ｍｌ）で２時間処理し、次いで希釈し、コロニー計数のためにＬＢ寒天プレート上に滴下された細胞の生存を表すグラフである。
【図６】大腸菌存続細胞において発現された、選択された遺伝子のヒートマップを表す図である。
【図７】ＨｉｐＡを発現する大腸菌の多剤耐性特性を表すグラフである。
【図８】大腸菌における存続細胞形成に対する毒素欠損の影響を示す図である。
【図９】多剤耐性のモデルを図示する。
【図１０】メトロニダゾールによる用量に依存した大腸菌の死滅を表すグラフである。１ｍＭのＩＰＴＧ存在下、嫌気性条件下でのＬＢ培地中で成長させた静止期細胞を、メトロニダゾールを濃度を増加させながら用いて６時間攻撃し、次いでＬＢ寒天プレート上にプレートした。
【図１１】第１抗生物質スクリーンにより同定されたプロドラッグ抗生物質の化学構造および供給源のリストである。
【図１２】第１抗生物質スクリーンにより同定された直接活性を示す化合物の化学構造および供給源のリストである。
【図１３】第２抗生物質スクリーンにより同定された直接活性を示す化合物の化学構造および供給源のリストである。
【図１４】第２抗生物質スクリーンにより同定されたプロドラッグ抗生物質の化学構造および供給源のリストである。
【図１５】第２抗生物質スクリーンにより同定された抗生物質の化学構造および供給源のリストである。
【発明を実施するための形態】
【０１３９】
この開示は、一つには、広域スペクトル抗生物質、殺菌抗生物質、および／または広域スペクトル殺菌抗生物質として機能することができる化合物に関する。これらの化合物には、直接阻害剤もあれば、生命体の細胞の内部で反応性分子に変換され得るプロドラッグもある。活性化されたプロドラッグは次いでその標的に結合することができ、細胞の内部に不可逆的に補足される。活性化されたプロドラッグは、ＭＤＲポンプによる排出を回避することができ、したがって広範囲の活性を有する。さらに、その非特異的反応性のために、活性化されたプロドラッグは休眠存続細胞を死滅させることができ、これにより感染症の完全な殺菌に至る。
【０１４０】
抗生物質プロドラッグ設計における理論考察
抗生物質プロドラッグのモデルは、微生物細胞中に侵入し、微生物酵素により活性な防腐型分子に変化する良性化合物である。この活性分子はプロドラッグよりも親水性であり、細胞から拡散しない。同様に、薬剤は主に極性に基づいて疎水性化合物を排出するＭＤＲの基質ではない。活性分子は、タンパク質、ペプチド、補因子、ＤＮＡおよび膜を含むが、これらに限定されない細胞内で、１以上の「標的」と非特異的に共有結合する。活性分子は、増殖細胞および休眠細胞の両方を死滅させる。
【０１４１】
単に成長を抑制するのではなく、細胞を死滅させる能力が、結核治療薬には必要である。かなり広域のスペクトルを有する唯一のプロドラッグはメトロニダゾールであり、これは嫌気性条件下で細菌細胞において活性形態になり、嫌気性種に対して特異的に作用する。したがって、利用可能な広域スペクトルプロドラッグ抗生物質はやはり１つもない。
【０１４２】
プロドラッグおよび直接阻害剤を同定するためのスクリーン
本明細書において記載するスクリーンは、病原体の細胞内部で、病原体を死滅させることができ、病原体により引き起こされる感染症を殺菌することができる反応性防腐分子に変換されるプロドラッグ化合物を同定するために有用である。本明細書において記載するスクリーンは、直接阻害活性を有する化合物を同定するためにも有用である。論理的根拠は、プロドラッグを活性化して、活性化合物にできる酵素を異なって発現する株に対して化合物をスクリーンすることである。活性化酵素を過剰に生産する株は、野生型よりもプロドラッグに対して感受性であり、一方、抑制された活性化酵素を有する株は、野生型に対して耐性が高い。本明細書において記載するスクリーンは特定のタンパク質標的を無力化することに基づく伝統的な方法から脱却するものである。ゲノミクスをハイスループットスクリーニング（ＨＴＳ）と組み合わせることにより、直接的方法になる。ゲノミクスは、プロドラッグを活性化できる候補酵素を提供し、そして理論的スクリーニング設計は、ヒットの有効な同定および検証を可能にする。従来の全細胞スクリーンは、膜作用性薬物またはＤＮＡ損傷剤などの非特異的に作用する化合物のバックグラウンドが高いことが難点である。本明細書において記載するスクリーンの特徴は、直接阻害活性を有する化合物からプロドラッグを区別できることであり、その理由は、これらが野生型と、プロドラッグ活性化酵素を異なって発現する株とに対して類似した活性を有するからである。
【０１４３】
ａ．活性化酵素において突然変異した株を用いるスクリーン
このスクリーンは、１以上の遺伝子において突然変異を有する微生物の使用に基づく。これらの突然変異体には、プロドラッグを活性化する酵素をコード化する遺伝子において突然変異を有する１以上の微生物がある。突然変異としては、機能喪失型突然変異、ヌル突然変異、条件突然変異、または温度感受性突然変異である条件突然変異が挙げられるが、これらに限定されない。突然変異は、必須遺伝子において起こってもよい。ある場合においては、突然変異はインビボの必須遺伝子において起こる。
【０１４４】
非制限的な一例において、スクリーンは、１以上の遺伝子における突然変異体である微生物を候補化合物と接触させることを含む。スクリーンは、候補化合物の存在下での突然変異微生物の成長レベルを、候補複合抗生物質の存在下での野生型微生物の成長レベルと比較することを含む。候補化合物の存在下での突然変異体微生物の成長レベルが、候補化合物の存在下での野生型微生物の成長レベルよりも高いことにより、候補化合物のプロドラッグ活性が示される。突然変異体および野生型生命体の成長レベルは、当技術分野で知られている任意の方法により決定することができる。いくつかの実施形態においては、成長レベルを液体成長培地中で決定する。他の実施形態においては、成長レベルをプレートアッセイで決定する。
【０１４５】
接触工程は、それぞれ異なる遺伝子において突然変異体であるが、それ以外は同系である複数の突然変異微生物を用いて実施することができる。これらの突然変異微生物株を合わせて混合し、次いで、結果として得られる懸濁液を候補化合物を接触させるために使用することができる。候補化合物に関するスクリーニングのために、懸濁液をマイクロタイタープレートの穴中に分配する。候補化合物と接触させた突然変異微生物の懸濁液内の細胞の成長はプロドラッグヒットを示すが、候補化合物と接触させた野生型細胞の懸濁液内の細胞は示さない。成長が突然変異体の懸濁液中で起こるのであれば、候補化合物を活性剤に変えるために必要なタンパク質をコード化する遺伝子中で少なくとも１つの突然変異体が突然変異するためである。プロドラッグ活性化酵素が存在しないために、プロドラッグがその活性形態にならず、細胞を死滅させない。
【０１４６】
場合によっては、非必須活性化酵素におけるヌル突然変異のためにスクリーンにより同定される化合物に対して耐性が生じ得る。したがって、インビボで必須であるプロドラッグ活性化酵素を同定することが有用であり得る。場合によっては、スクリーンにより、インビボで必須であり（すなわち、病原体が感染する生命体において必須である）、したがって急速には耐性が生じないプロドラッグ活性化酵素が同定される。感染する生命体内の病原体の遺伝子のインビボ必須性は、当技術分野において知られている任意の方法により決定することができる。たとえば、大腸菌遺伝子のインビボ必須性は、マウスを大腸菌Ｏ１５７に感染させ、ノックアウト突然変異体のクリアランス率を追跡することにより決定することができ、クリアランスの増加は、この遺伝子のインビボでの必須性を示す。
【０１４７】
ある非制限的例において、プロドラッグヒット化合物に関して、個々の穴中に分配された突然変異微生物個体群の各株に対する二次スクリーンを次に実施して、プロドラッグの活性化酵素が欠損している突然変異体を同定する。プロドラッグは、活性化酵素を発現する株に対して高い検出可能な活性を有し、この酵素において弱毒化された株に対して低い検出可能な活性を有する。このことは、プロドラッグを他の化合物から識別し、ヒットを検証する働きをする。
【０１４８】
ｂ．酵素の発現が低下した細菌株を用いるスクリーン
プロドラッグ化合物を同定するためのこの種類のスクリーンにおいて、微生物の遺伝子を抑制する。この方法は、微生物を候補化合物と接触させ、一方で、その遺伝子の１以上を抑制することを含む。ある実施形態において、抑制された遺伝子は、プロドラッグ活性化酵素をコード化する遺伝子である。遺伝子の活性を、アンチセンスオリゴヌクレオチド、リボザイム、低分子干渉ＲＮＡ、およびアプタマを包含するが、これらに限定されない薬剤を使用して抑制することができる。アンチセンスオリゴヌクレオチド、リボザイム、低分子干渉ＲＮＡ、およびアプタマを作製する方法は、当技術分野において周知である。
【０１４９】
温度感受性突然変異を使用するか、あるいは誘導性プロモータにより、遺伝子の発現、または遺伝子のアクチベータもしくはリプレッサを調節することによっても、遺伝子の活性を、抑制することができる。遺伝子はインビボ必須遺伝子であり得る。候補抗生物質の存在下での遺伝子抑制微生物の成長レベルを、生命体の１以上の遺伝子が抑制されていない同じ微生物の成長レベルと比較する。化合物の存在下での遺伝子抑制微生物の成長レベルが、化合物の存在下での非遺伝子抑制微生物の成長レベルよりも検出可能な程度に高いことは、候補化合物のプロドラッグ抗生物質活性を示す。いくつかのスクリーンにおいて、遺伝子抑制微生物を候補抗生物質と接触させる工程は、異なる遺伝子において抑制されているが、それ以外は同系である、複数の異なる遺伝子抑制微生物を同時に接触させることを含む。
【０１５０】
たとえば、アンチセンス技術を用いて、微生物の１以上の遺伝子を抑制することができる。このスクリーンで使用するアンチセンス分子は、アンチセンス方向でプロモータの後ろでクローンされた部分または全ｃＤＮＡにより産生され得る。スクリーンのアンチセンスＲＮＡ法において、必須酵素の発現が減少した一組の大腸菌株を構築し、前述のようにプロドラッグについてスクリーンするために使用する。
【０１５１】
ｃ．プロドラッグ活性化酵素を過剰発現する株を用いたスクリーン
プロドラッグ化合物についてのこの種類のスクリーンは、微生物細胞におけるプロドラッグ活性化酵素の過剰発現に基づく。スクリーンの理論的根拠は、プロドラッグ活性化酵素を過剰発現する微生物細胞が、野生型微生物よりもプロドラッグに対して検出可能な程度に影響を受けやすいことである。メトロニダゾールの活性化酵素であるＮｆｎＢを過剰発現する大腸菌に関する一例において、過剰発現株は野生型対照と比較して５０倍高い感受性を示した（実施例４参照）。メトロニダゾールは、ＮｆｎＢを過剰発現する細胞の集団を完全に「殺菌」した、すなわち、ＮｆｎＢを過剰発現する細胞を除去した。これは、抗生物質殺菌の第１の観察結果である。この知見は、その活性化酵素に対するより良好に適合するプロドラッグの発見がより良い治療につながることも示唆する。
【０１５２】
非制限的一例において、スクリーン開発のために、潜在的なプロドラッグ活性化酵素をコード化する保存必須遺伝子を過剰発現するライブラリ由来の株の組を使用する。過剰発現された組換えタンパク質の機能性を検証するために、遺伝子染色体の分裂を生じさせる。ノックアウトを作製する能力は、組換えタンパク質の機能発現を検証し、このような株はスクリーニングの組の一部となる。一実施形態において、酵素は、他の微生物におけるそれらのカウンターパートと相同性を共有し、ヒトにおける酷似相同体を有さない。各株を次いで候補化合物に対してスクリーンし、野生型と比較して、過剰発現する株においてより高い活性を示す化合物をプロドラッグヒットと同定する。
【０１５３】
ｄ．多剤ポンプ突然変異体を用いたスクリーン
プロドラッグ化合物についてのこの種類のスクリーンは、突然変異体であるかまたは多剤ポンプ排出が欠損した微生物を、候補化合物と接触させることに基づく。プロドラッグ活性化酵素により活性化された化合物は反応性分子になり、これらの分子はその標的と結合して、不可逆的なくぼみを形成し、これにより、活性化されたプロドラッグの多剤耐性排出を阻害または防止する。スクリーンは、突然変異体であるかまたは多剤ポンプ排出が欠損した微生物の候補抗生物質の存在下での成長を、候補抗生物質の存在下での野生型微生物の成長レベルと比較することを含む。野生型微生物は、突然変異体でないかまたは多剤ポンプ排出が欠損していないと理解すべきである。突然変異体であるかまたは多剤ポンプ排出が欠損している微生物の候補化合物の存在下での成長レベルが、野生型微生物の化合物の存在下での成長レベルとほぼ等しいならば、候補化合物をプロドラッグ化合物と同定する。
【０１５４】
突然変異は、多剤排出遺伝子における機能喪失型突然変異、ヌル突然変異、または条件突然変異であり得る。いくつかの実施形態において、条件突然変異は温度感受性突然変異である。微生物が大腸菌またはネズミチフス菌などの細菌であるならば、多剤排出遺伝子の非制限的例としては、ＡｃｒＡ、ＡｃｒＢ、およびＴｏｌＣが挙げられる。微生物が黄色ブドウ球菌などの細菌であるならば、多剤排出遺伝子の非制限的例としては、ＮｏｒＡ、ＮｏｒＢ、およびＭｅｐＡが挙げられる。微生物が出芽酵母（Ｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓ  ｃｅｒｅｖｉｓｉａｅ）またはカンジダ・アルビカンスなどの真菌であるならば、多剤排出遺伝子の非制限的例としては、Ｐｄｒ５、Ｍｄｒｌ、Ｃｄｒｌ、Ｃｄｒ２、Ｃｄｒ３、およびＦｌｕｌが挙げられる。場合によって、多剤微生物細胞を多剤ポンプ排出阻害剤で処理することにより、微生物を多剤排出欠損にする。多剤ポンプ排出阻害剤の非制限的例としては、レセルピン、レシナミン、ベラパミル、ＭＣ２０７−１１０、ＩＮＦ５５、ＩＮＦ２７１、およびＰＨ−Ａｒｇ−β−ナフチルアミドが挙げられる。
【０１５５】
前述のスクリーンのすべてにおいて、微生物としては、細菌、原生動物、および真菌類が挙げられるが、これらに限定されない。任意の細菌、原生動物、または真菌をスクリーンにおいて使用することができる。スクリーンにおいて用いられる細菌の例としては、大腸菌、ネズミチフス菌、黄色ブドウ球菌、緑膿菌、インフルエンザ菌、ヒト結核菌、およびエンテロコッカス・フェカリスが挙げられるが、これらに限定されない。スクリーンにおいて用いられる真菌類の例としては、出芽酵母、カンジダ・アルビカンスが挙げられるが、これらに限定されない。
【０１５６】
前述のスクリーンのすべてにおいて、病原生物の成長を阻害、減少、防止するために、および／または病原生物を殺すために、スクリーンで同定される化合物を使用することができる。ある実施形態において、病原生物は、細菌、原生動物、真菌、または蠕虫である。いくつかの実施形態において、細菌は、バシラス属（Ｂａｃｉｌｌｕｓ）、バークホルデリア属（Ｂｕｒｋｈｏｌｄｅｒｉａ）、エンテロバクター属（Ｅｎｔｅｒｏｂａｃｔｅｒ）、エシェリキア属（Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ）、ヘリコバクター属（Ｈｅｌｉｃｏｂａｃｔｅｒ）、クレブシエラ属（Ｋｌｅｂｓｉｅｌｌａ）、マイコバクテリウム属（Ｍｙｃｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ）、ナイセリア属（Ｎｅｉｓｓｅｒｉａ）、シュードモナス属（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ）、スタフィロコッカス属（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ）、ストレプトコッカス属（Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ）、およびエルシニア属（Ｙｅｒｓｉｎｉａ）（これらの薬剤耐性株を包含する）を含むが、これらに限定されない様々なグラム陽性菌およびグラム陰性菌に属する。本明細書において記載するスクリーンにより同定された化合物により阻害または殺すことができる細菌性病原生物の非制限的例としては、大腸菌、大腸菌Ｏ１５７：Ｈ７、大腸菌ＵＴＩ、クロストリジウム・ディフィシレ、カンピロバクター・ジェジュニ、ネズミチフス菌、黄色ブドウ球菌、表皮ブドウ球菌、リステリア・モノサイトゲネス、肺炎桿菌、インフルエンザ菌、ヘリコバクター・ピロリ、緑膿菌、類鼻疽菌、アシネトバクター・バウマニ、肺炎連鎖球菌、ストレプトコッカス・ミュータンス、エンテロコッカス・フェカリス、エンテロコッカス・フェシウム、ヒト結核菌、髄膜球菌、炭疽菌、ブレビス菌、リケニホルミス菌、巨大菌、バチルス・プミルス、枯草菌、バチルス・ボラム、バチルス・セパシア、バチルス・マレイ、バチルス・タイランデンシス、マレオマイセス・マレイ、野兎病菌、およびペスト菌が挙げられる。本明細書において記載するスクリーンにより同定される化合物によって阻害または殺すことができる病原性真菌生物の非制限的例としては、カンジダ・アルビカンス、カンジダ・グラブラタ、黒色アスペルギルス、アスペルギルス・フミガーツス、クリプトコックス・ネオフォルマンス、およびニューモシスティス・カリニが挙げられる。本明細書において記載するスクリーンにより同定される化合物によって阻害または殺すことができる病原性原生生物の非制限的例としては、熱帯熱マラリア原虫、三日熱マラリア原虫、トリパノソーマ・クルーズ、赤痢アメーバ、ハルトマンアメーバ、二核アメーバ、ランブル鞭毛虫、クリプトスポリジウム・パルバム、ネグレリア・フォーレリ、アカントアメーバ種、戦争イソスポーラ、および微胞子虫が挙げられる。本明細書において記載するスクリーンにより同定される化合物によって阻害または殺すことができる蠕虫性病原生物の非制限的例としては、扁平動物（吸虫類および条虫類）ならびに回虫が挙げられる。
【０１５７】
前述のスクリーンのすべてにおいて、任意の候補化合物を分析できる。いくつかの実施形態において、候補化合物ライブラリを使用する。候補化合物ライブラリの非制限的例としては、Ｔｈｅ  Ｃｏｍｐｏｕｎｄ  Ｌｉｂｒａｒｙ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｎｅｗ  Ｅｎｇｌａｎｄ  Ｒｅｇｉｏｎａｌ  Ｃｅｎｔｅｒ  ｏｆ  Ｅｘｃｅｌｌｅｎｃｅ  ｆｏｒ  Ｂｉｏｄｅｆｅｎｓｅ  ａｎｄ  Ｅｍｅｒｇｉｎｅ  Ｉｎｆｅｃｔｉｏｕｓ  Ｄｉｓｅａｓｅｓ、Ｔｈｅ  Ｃｏｍｐｏｕｎｄ  Ｌｉｂｒａｒｙ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅｓ  ｏｆ  Ｈｅａｌｔｈ  Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｌｉｂｒａｒｙ  Ｓｃｒｅｅｎｉｎｇ  Ｃｅｎｔｅｒ、Ｔｈｅ  ＣｈｅｍＢｒｉｄｇｅ  Ｌｉｂｒａｒｙ、ｔｈｅ  ＣｈｅｍＤｉｖ  Ｌｉｂｒａｒｙ、およびＭａｙＢｒｉｄｇｅ  Ｌｉｂｒａｒｙが挙げられる。
【０１５８】
バイオフィルムおよび存続細胞
病原体の多剤耐性は、主に微生物細胞が休眠状態に入る結果である。このような休眠細胞は、例えばこれらに限定されないが、結核、梅毒、およびライム病などの、今までのところ既知の抗菌剤により抑制されているが、根絶していない潜在的（慢性）疾患に関与する可能性が高い。これらの休眠細胞を殺すことができ、したがって感染症を根絶することができる治療薬開発が重要であるので、前述のスクリーンをバイオフィルムおよび存続細胞に対する殺菌能力を有する化合物を同定するために適応および／または修飾することができる。
【０１５９】
バイオフィルムは、表面上に定着および増殖し、細胞外ポリマーマトリックスにより覆われている細菌または酵母菌群である。これらは成長が遅く、多くは成長の静止期にある。これらを、すべてではなくてもほとんどの病原体により形成することができる。ＣＤＣによると、米国におけるすべての感染症の６５％は、大腸菌、緑膿菌、黄色ブドウ球菌、大便連鎖球菌、および表皮ブドウ球菌などの一般的な病原体により形成することができるバイオフィルムによって引き起こされる。バイオフィルムが原因である感染症としては、小児期中耳炎および歯肉炎、ＵＴＩ、ならびにカテーテル、心臓弁、および矯正装置などの留置器具の感染症が挙げられる。バイオフィルム感染症は、嚢胞性線維症の患者においても起こる。バイオフィルム感染症は、抗生物質による治療に対して非常に難治性であり、これらの感染症に対する適切な療法はない。抗生物質による治療は、ほとんどのバイオフィルムおよびプランクトン細胞を殺すが、抗生物質は存続細胞を殺さない。バイオフィルム細胞外ポリマーマトリックスは免疫細胞から保護し、バイオフィルム中に含まれる存続細胞は、抗生物質による治療の攻撃および免疫システムのどちらからも生き残ることができる。抗生物質レベルが低下すると、これらの存続細胞はバイオフィルムを再増殖させることができ、このことは新規プランクトン様細胞を減少させ、再発性バイオフィルム感染症を引き起こす。
【０１６０】
存続細胞は、複数の抗生物質に対する耐性がある休眠細胞である。殺菌性抗生物質は、その細胞標的を阻害することによるのではなく、むしろ標的を破壊して、毒性産物を産生することによって、細胞を殺す。たとえば、アミノグリコシド抗生物質は、翻訳を中断することにより、ミスフォールドした毒性ペプチドを産生することによって、細胞を殺す。β−ラクタム抗生物質、たとえばペニシリンは、細胞壁中に存在する自己溶菌酵素を活性化し、ペプチドグリカンの消化および細胞死に至るペプチドグリカン合成を阻害する。フルオロキノロンは、そのニッキング活性に影響を及ぼすことなくＤＮＡジャイレースおよびトポイソメラーゼのリガーゼステップを阻害し、その結果、これらの酵素をエンドヌクレアーゼに変える。存続細胞が、耐性機構（すなわち、耐性）を発現または使用せずに抗生物質による殺菌から生き残る能力は、抗生物質標的のブロッキングによって殺菌剤により標的破壊を防止することが関係する。存続細胞が休眠状態であり、最小の細胞壁合成、翻訳、またはトポイソメラーゼ活性を有するならば、抗生物質はこれらの標的の機能と結合するが、破壊することはできない。このようにして、耐性は、抗生物質による殺傷に対する存続細胞の耐性を可能にできるが、非増殖性を犠牲にする。存続細胞を形成するための最も簡単な方法は、細胞に対して毒性であり、成長を阻害するタンパク質の過剰産生による。
【０１６１】
感染性疾患における抗生物質に対する耐性の大きな役割を考慮すると、存続細胞を根絶できる化合物の必要性は明らかである。この化合物を、病原体の静止集団を根絶するその能力について試験できる。
【０１６２】
式（Ｉ）および（ＩＩ）の化合物ならびに化合物８、９、１０、および１１
本開示は、次の式Ｉ
【０１６３】
【化７１】
2010529194.tif 000077
の化合物、ならびにその医薬的に許容される塩、水和物、および溶媒和物に関し、式中、Ｒ１〜Ｒ４、ＲａおよびＸは、式（Ｉ）の化合物について前記定義の通りであり、ここで、化合物は、５−ブロモ−Ｎ−フェニルチオフェン−２−カルボキサミド、１，３，５−トリアザトリシクロ［３．３．３．１．１］デカン−７−アミン、Ｎ−［（５−ニトロ−２−チエニル）メチレン］、４−クロロ−２−メチル−Ｎ−（（５−ニトロフラン−２−イル）メチレン）アニリン、４−ブロモ−２−（２−ニトロビニル）チオフェン、３−（２−ニトロビニル）チオフェン、（Ｅ）−３−エチル−５−（（４−エチル−３，５−ジメチル−２Ｈ−ピロール−２−イリデン）メチル）−２，４−ジメチル−１Ｈ−ピロール、（４，５，６，７−テトラヒドロベンゾ［ｂ］チオフェン−３−イル）メチルカルバミミドチオエート、または５−ニトロフラン−２−カルボキサミドではない。
【０１６４】
いくつかの実施形態において、ＸはＯである。他の実施形態において、ＸはＮＨである。さらに別の実施形態において、ＸはＳである。
【０１６５】
いくつかの実施形態において、Ｒ１はＨである。他の実施形態において、Ｒ１はＮＯ２である。
【０１６６】
いくつかの実施形態において、Ｒ２はＢｒである。
【０１６７】
いくつかの実施形態において、Ｒ３は−ＣＨ＝ＣＨＮＯ２である。他の実施形態において、Ｒ３は−ＣＨ２ＳＣ（ＮＨ）ＮＨ２である。
【０１６８】
いくつかの実施形態において、Ｒ４は、
【０１６９】
【化７２】
2010529194.tif 000078
である。
【０１７０】
他の実施形態において、Ｒ４は、
【０１７１】
【化７３】
2010529194.tif 000079
である。
【０１７２】
さらに別の実施形態において、Ｒ４は、
【０１７３】
【化７４】
2010529194.tif 000080
である。
【０１７４】
さらに別の実施形態において、Ｒ４は、
【０１７５】
【化７５】
2010529194.tif 000081
である。
【０１７６】
この開示はまた、下記式ＩＩ
【０１７７】
【化７６】
2010529194.tif 000082
で示される化合物およびこれらの医薬的に許容される塩、水和物、および溶媒和物を提供し、式中、Ｒ１２、Ｒ１３、ｎ、ｐ、およびｑは、式（ＩＩ）の化合物について前記定義の通りであり、ここで、この化合物は、３−（３−クロロベンジル）−Ｎ−（３−クロロフェニル）テトラヒドロピリミジン−１（２Ｈ）−カルボチオアミド、７−（４−（ベンゾ［ｄ］［１，３］ジオキソール−５−イルカルバモチオイル）ピペラジン−１−イル）−１−エチル−６−フルオロ−４−オキソ−１，４−ジヒドロキノリン−３−カルボン酸、または１−エチル−６−フルオロ−４−オキソ−７−（４−（３−フェニルイソキサゾール−４−カルボニルカルバモチオイル）ピペラジン−１−イル）−１，４−ジヒドロキノリン−３−カルボン酸ではない。
【０１７８】
いくつかの実施形態において、Ｒ１２は、
【０１７９】
【化７７】
2010529194.tif 000083
である。
【０１８０】
他の実施形態において、Ｒ１２は、
【０１８１】
【化７８】
2010529194.tif 000084
である。
【０１８２】
他の実施形態において、Ｒ１３は、
【０１８３】
【化７９】
2010529194.tif 000085
である。
【０１８４】
いくつかの実施形態において、ｎは１である。いくつかの実施形態において、ｐは１である。いくつかの実施形態において、ｑは１である。
【０１８５】
本開示はまた、化合物６
【０１８６】
【化８０】
2010529194.tif 000086
化合物６
（式中：
炭素に結合している−Ｈおよび−Ｆの任意の１以上を次の置換基：−Ｈ、ハロゲン、−ＮＯ２、−ＮＨ２、ヒドロキシル、シアノ、Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、Ｃ１−６アルコキシ、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−６アルキル、−Ｃ（Ｏ）ＯＣ１−６アルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、およびヘテロアリールのいずれか１つで置換することができ、
窒素または酸素に結合している−Ｈおよび−ＣＨ２ＣＨ３の任意の１以上を次の置換基：Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−６アルキル、−Ｃ（Ｏ）ＯＣ１−６アルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、およびヘテロアリールのいずれか１つで置換することができ、
酸素に結合している−Ｈを次の置換基：Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、およびヘテロアリールのいずれか１つで置換することができ、
類似体は、７−（４−（ベンゾ［ｄ］［１，３］ジオキソール−５−イルカルバモチオイル）ピペラジン−１−イル）−１−エチル−６−フルオロ−４−オキソ−１，４−ジヒドロキノリン−３−カルボン酸ではない）
の類似体およびその医薬的に許容される塩、水和物、および溶媒和物に関する。
【０１８７】
本開示はまた、化合物７
【０１８８】
【化８１】
2010529194.tif 000087
化合物７
（式中：
炭素に結合している−Ｈおよび−Ｆの任意の１以上を、次の置換基：−Ｈ、ハロゲン、−ＮＯ２、−ＮＨ２、ヒドロキシル、シアノ、Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、Ｃ１−６アルコキシ、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−６アルキル、−Ｃ（Ｏ）ＯＣ１−６アルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、およびヘテロアリールのいずれか１つで置換することができ、
窒素に結合している−Ｈおよび−ＣＨ２ＣＨ３の任意の１以上を次の置換基：Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−６アルキル、−Ｃ（Ｏ）ＯＣ１−６アルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、およびヘテロアリールのいずれか１つで置換することができ、
酸素に結合している−Ｈを次の置換基：Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、およびヘテロアリールのいずれか１つで置換することができ、
イソキサゾールに結合しているフェニルを、Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、およびヘテロアリールで置換することができ、また、類似体は、１−エチル−６−フルオロ−４−オキソ−７−（４−（３−フェニルイソキサゾール−４−カルボニルカルバモチオイル）ピペラジン−１−イル）−１，４−ジヒドロキノリン−３−カルボン酸ではない）
の類似体およびその医薬的に許容される塩、水和物、および溶媒和物に関する。
【０１８９】
本開示はまた、化合物８
【０１９０】
【化８２】
2010529194.tif 000088
化合物８
（式中：
炭素に結合している−Ｈおよび−Ｆの任意の１以上を次の置換基：−Ｈ、ハロゲン、−ＮＯ２、−ＮＨ２、ヒドロキシル、シアノ、Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、Ｃ１−６アルコキシ、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−６アルキル、−Ｃ（Ｏ）ＯＣ１−６アルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、およびヘテロアリールのいずれか１つで置換することができ、
窒素に結合している−Ｈの任意の１以上を次の置換基：−ＮＨ２、ヒドロキシル、Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−６アルキル、−Ｃ（Ｏ）ＯＣ１−６アルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、およびヘテロアリールのいずれか１つで置換することができ、
類似体は、２，３，６，９−テトラヒドロ−９−オキソ−１，４−ジオキシノ［２，３−ｇ］キノリン−８−カルボン酸ではない）
の類似体およびその医薬的に許容される塩、水和物、および溶媒和物に関する。
【０１９１】
本開示はまた、化合物９
【０１９２】
【化８３】
2010529194.tif 000089
化合物９
（式中：
炭素に結合している−Ｈの任意の１以上は次の置換基：−Ｈ、ハロゲン、−ＮＯ２、−ＮＨ２、ヒドロキシル、シアノ、Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、Ｃ１−６アルコキシ、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−６アルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、およびヘテロアリールのいずれか１つで置換することができ、
窒素に結合している−Ｈの任意の１以上を次の置換基：−ＮＨ２、ヒドロキシル、Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−６アルキル、−Ｃ（Ｏ）ＯＣ１−６アルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、およびヘテロアリールのいずれか１つで置換することができ、Ｃ（Ｓ）をＣ（Ｏ）で置換することができ、
類似体は、３−アミノキノキサリン−２−（１Ｈ）−チオンではない）
の類似体およびその医薬的に許容される塩、水和物、および溶媒和物に関する。
【０１９３】
本開示はまた、化合物１０
【０１９４】
【化８４】
2010529194.tif 000090
化合物１０
（式中：
炭素に結合している−Ｈの任意の１以上を次の置換基：−Ｈ、ハロゲン、−ＮＯ２、−ＮＨ２、ヒドロキシル、シアノ、Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、Ｃ１−６アルコキシ、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−６アルキル、−Ｃ（Ｏ）ＯＣ１−６アルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、およびヘテロアリールのいずれか１つで置換することができ、
窒素または酸素に結合している−Ｈおよび−ＣＨ３の任意の１以上を次の置換基：Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−６アルキル、−Ｃ（Ｏ）ＯＣ１−６アルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、およびヘテロアリールのいずれか１つで置換することができ、
類似体は、２−（メチルアミノ）キノリン−８−オールではない）
の類似体およびその医薬的に許容される塩、水和物、および溶媒和物に関する。
【０１９５】
本開示はまた、化合物１１
【０１９６】
【化８５】
2010529194.tif 000091
化合物１１
（式中：
炭素に結合している−Ｈの任意の１以上を次の置換基：−Ｈ、ハロゲン、−ＮＯ２、−ＮＨ２、ヒドロキシル、シアノ、Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、Ｃ１−６アルコキシ、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−６アルキル、−Ｃ（Ｏ）ＯＣ１−６アルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、およびヘテロアリールのいずれか１つで置換することができ、
窒素に結合している−Ｈおよび−ＣＨ３の任意の１以上を次の置換基：Ｃ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−６アルキル、−Ｃ（Ｏ）ＯＣ１−６アルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、およびヘテロアリールのいずれか１つで置換することができ、また類似体は４，７−エポキシ−１Ｈ−イソインドール−１，３（２Ｈ）−ジオンではない）
の類似体およびその医薬的に許容される塩、水和物、および溶媒和物に関する。
化合物の調製方法
本明細書において記載する化合物およびその医薬的に許容されるそれらの塩は、商業的に入手可能な化合物、既知の化合物、または既知の方法により調製される化合物から出発して様々な方法を用いて調製することができる。
【０１９７】
たとえば、化合物１〜１１は、Ｃｈｅｍｂｒｉｄｇｅ  Ｃｏｒｐ．（Ｓａｎ  Ｄｉｅｇｏ、米国）、およびＭａｙｂｒｉｄｇｅ，ｐｌｃ，（Ｃｏｒｎｗａｌｌ、ＵＫ）から商業的に入手可能である。有機化学合成法を用いる当業者らは、本明細書において記載する化合物のどれも合成することができる。たとえば、アルキルまたはアリール基をリチウムで処理し、続いて求電子試薬と反応させることにより、−ＨをＣ１−６アルキル、Ｃ２−６アルケニル、Ｃ２−６アルキニル、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−６アルキル、−Ｃ（Ｏ）ＯＣ１−６アルキル、Ｃ３−６シクロアルキル、Ｃ３−６シクロアルキル−Ｃ１−３アルキル、アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、またはヘテロアリールアルキルと置換する（たとえば、Ｃａｒｅｙ  ａｎｄ  Ｓｕｎｄｂｅｒｇ，Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，４ｔｈｅｄ．，Ｐｌｅｎｕｍ  Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ，Ｂｏｓｔｏｎ，ｐｐ．４４４，６９３，７１４，８８５（２００１）を参照）。アリール基の強酸、たとえばＨＮＯ３、ＨＣＮ、またはＨＣｌとの反応により、ＨをＮＯ２、ＣＮ、またはＣｌとそれぞれ置換する（Ｃａｒｅｙ  ａｎｄ  Ｓｕｎｄｂｅｒｇ，ｐ．１９１参照）。さらにＣＮ部分の酸加水分解により、カルボン酸部分が遊離し、この部分をエスエル化、還元またはアミノ化によりさらに誘導化することができる。（Ｐａｔｒｉｃｋ，Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，Ｓｐｒｉｎｇｅｒ  Ｖｅｒｌａｇ，ＮＹ，ｐ．２２０−２２１（２０００）（Ｐａｔｒｉｃｋ）参照）。アミンのアルキル化およびアシル化により、化合物の窒素上の置換が変化する（例えば、Ｐａｔｒｉｃｋ，ｐ．２９９参照）。
化合物を使用する方法
本明細書において記載する化合物は、細菌、真菌類、原生動物、および蠕虫を殺す能力を示し、したがってこれらの生命体による感染症を治療または予防するために用いることができる。このように、本明細書において記載する化合物は、細菌、原生動物、真菌、および／または蠕虫により引き起こされるか、またはこれらによる感染症の結果として起こる任意の疾患または疾患の症状の治療において有効である。特に、本明細書において記載する化合物は、細胞成長抑制効果を有し、たとえば、上気道疾患、カテーテルの感染症、整形外科用人工装具の感染症、尿路感染症（ＵＴＩ）、胃腸感染症、心臓弁感染症、心内膜炎、皮膚感染症、慢性的な傷、および嚢胞性線維症の治療において有効である。
治療のための投与
本明細書において記載する化合物の投与経路および／または様式は、所望の結果に応じて変化し得る。投薬計画は、望ましい反応、たとえば治療反応をもたらすように調節することができる。
【０１９８】
投与方法としては、皮内、筋肉内、腹腔内、静脈内、皮下、鼻腔内、硬膜外、経口、舌下、脳内、膣内、経皮、直腸、吸入による投与、または局所、特に耳、鼻、眼、もしくは皮膚への投与が挙げられるが、これらに限定されない。場合によっては、投与の結果、本明細書において記載する増強剤および／または抗真菌剤が血流中に放出され得る。投与様式は医師の判断に任される。
【０１９９】
場合によっては、本明細書において記載する化合物を局所投与することができる。これは、外科手術中の局所注入によるか、局所塗布（たとえば、クリームまたはローションで）によるか、注射によるか、カテーテルを用いることによるか、坐薬もしくは浣腸を用いることによるか、またはインプラントを用いることにより達成でき、前記インプラントは、シアラスティック膜などの膜、または繊維をはじめとする多孔性、無孔性、またはゼラチン状材料のものである。
【０２００】
場合によっては、脳室内注射、くも膜下注射、傍脊椎注射、硬膜外注射、浣腸、および末梢神経付近に注射することによるなど、任意の好適な経路により、本明細書において記載する化合物を中枢神経系、循環系または胃腸管中に導入することができる。脳室内注射は、たとえばオマヤ槽などの貯蔵器に取り付けられた脳室内カテーテルにより容易にすることができる。
【０２０１】
本開示は、本明細書において記載する化合物を投与するための装置に関する。この装置は、たとえば、医薬組成物を保存するための１以上のハウジングを含み、本明細書において記載する化合物の単位用量を送達するための構造にすることができる。
【０２０２】
たとえば、吸入器またはネブライザの使用、およびエアゾル化剤との配合、またはフルオロカーボンもしくは合成肺胞界面活性物質中の灌流によって、肺内投与も用いることができる。
【０２０３】
場合によっては、本明細書において記載する化合物をベシクル、特にリポソーム中で送達でき（Ｌａｎｇｅｒ，Ｓｃｉｅｎｃｅ  ２４９：１５２７−１５３３（１９９０）およびＴｒｅａｔら、Ｌｉｐｏｓｏｍｅｓ  ｉｎ  ｔｈｅ  Ｔｈｅｒａｐｙ  ｏｆ  Ｉｎｆｅｃｔｉｏｕｓ  Ｄｉｓｅａｓｅ  ａｎｄ  Ｃａｎｃｅｒ  ｐｐ．３１７−３２７およびｐｐ．３５３−３６５（１９８９）参照）。
【０２０４】
さらに別の状況において、本明細書において記載する化合物を制御放出システムまたは持続放出システムで送達することができる（たとえば、Ｇｏｏｄｓｏｎ，ｉｎ  Ｍｅｄｉｃａｌ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ  ｏｆ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  Ｒｅｌｅａｓｅ，ｖｏｌ．２，ｐｐ．１１５−１３８（１９８４）参照）。Ｌａｎｇｅｒによる総説、Ｓｃｉｅｎｃｅ  ２４９：１５２７−１５３３（１９９０）で検討されている他の制御放出または持続放出システムを使用することができる。一実施形態において、ポンプを使用することができる（Ｌａｎｇｅｒ，Ｓｃｉｅｎｃｅ  ２４９：１５２７−１５３３（１９９０）、Ｓｅｆｔｏｎ、ＣＲＣ  Ｃｒｉｔ．Ｒｅｆ．Ｂｉｏｍｅｄ．Ｅｎｇ．１４：２０１（１９８７）、Ｂｕｃｈｗａｌｄら、Ｓｕｒｇｅｒｙ  ８８：５０７（１９８０）、およびＳａｕｄｅｋら、Ｎ．Ｅｎｇｌ．Ｊ．Ｍｅｄ．３２１：５７４（１９８９））。別の実施形態においては、ポリマー材料を使用することができる（Ｍｅｄｉｃａｌ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ  ｏｆ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  Ｒｅｌｅａｓｅ（Ｌａｎｇｅｒ  ａｎｄ  Ｗｉｓｅ  ｅｄｓ．，１９７４）、Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  Ｄｒｕｇ  Ｂｉｏａｖａｉｌａｂｉｌｉｔｙ，Ｄｒｕｇ  Ｐｒｏｄｕｃｔ  Ｄｅｓｉｇｎ  ａｎｄ  Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ（Ｓｍｏｌｅｎ  ａｎｄ  Ｂａｌｌ  ｅｄｓ．，１９８４）、Ｒａｎｇｅｒ  ａｎｄ  Ｐｅｐｐａｓ，Ｊ．Ｍａｃｒｏｍｏｌ．Ｓｃｉ．Ｒｅｖ．Ｍａｃｒｏｍｏｌ．Ｃｈｅｍ．２：６１（１９８３）、Ｌｅｖｙら、Ｓｃｉｅｎｃｅ  ２２８：１９０（１９３５）、Ｄｕｒｉｎｇら、Ａｎｎ．Ｎｅｕｒａｌ．２５：３５１（１９８９）、およびＨｏｗａｒｄら、Ｊ．Ｎｅｕｒｏｓｕｒｇ．７１：１０５（１９８９）参照）。
【０２０５】
さらに別の状況において、制御放出または持続放出システムを、本明細書において記載する化合物の標的、たとえば生殖器付近に設置でき、用量を全身用量の一部まで減少させることができる。
【０２０６】
本明細書において記載する化合物を、適当量の生理的に許容される賦形剤を含む医薬組成物として処方することができる（たとえば、Ｒｅｍｉｎｇｔｏｎ’ｓ  Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ  Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，ｐｐ．１４４７−１６７６（Ａｌｆｏｎｓｏ  Ｒ．Ｇｅｎｎａｒｏ，ｅｄ．，１９ｔｈ  ｅｄ．１９９５）参照）。このような生理的に許容される賦形剤は、たとえば、石油、動物油、植物油、または合成起源のもの、例えばピーナッツ油、大豆油、鉱油、ゴマ油などをはじめとする水および油などの液体であり得る。生理的に許容される賦形剤は、生理食塩水、アカシアゴム、ゼラチン、デンプン糊、タルク、ケラチン、コロイド状シリカ、尿素などであり得る。加えて、補助物質、安定剤、増粘剤、潤滑剤、および着色剤を使用することができる。一実施形態において、生理的に許容される賦形剤は動物に投与する際に無菌である。生理的に許容される賦形剤は、製造および貯蔵条件下で安定でなければならず、微生物の汚染作用から保護されなければならない。本明細書において記載する化合物を静脈内投与する場合に、水が特に有用な賦形剤である。生理食塩溶液および水性デキストロースおよびグリセロール溶液も、特に注射液用の液体賦形剤として使用することができる。好適な生理的に許容される賦形剤としてはまた、デンプン、グルコース、ラクトース、スクロース、ゼラチン、モルト、米、小麦粉、チョーク、シリカゲル、ステアリン酸ナトリウム、グリセロールモノステアレート、タルク、塩化ナトリウム、脱脂粉乳、グリセロール、プロピレン、グリコール、水、エタノールなどが挙げられる。好適な生理的に許容される賦形剤の他の例は、Ｒｅｍｉｎｇｔｏｎの前記文献に記載されている。医薬組成物は、必要ならば、少量の湿潤剤もしくは乳化剤、またはｐＨ緩衝剤を含むこともできる。
【０２０７】
液体担体を、溶液、懸濁液、エマルジョン、シロップ、およびエリキシル剤の調製において使用することができる。本明細書において記載する化合物を、医薬的に許容される液体担体、たとえば水、有機溶媒、両者の混合物、または医薬的に許容される油脂中に溶解または懸濁させることができる。液体担体は、可溶化剤、乳化剤、緩衝液、防腐剤、甘味料、矯味矯臭剤、懸濁化剤、増粘剤、着色剤、粘度調節剤、安定剤、または浸透圧調節剤をはじめとする他の好適な医薬品添加物を含むことができる。経口および非経口投与用液体担体の好適な例としては、水（特に、セルロース誘導体などの本明細書において記載する誘導体を含むもの、たとえばカルボキシメチルセルロースナトリウム溶液）、アルコール（一価アルコールおよび多価アルコール、たとえば、グリコールを含む）およびそれらの誘導体、ならびに油状物（たとえば、ヤシ油およびラッカセイ油）が挙げられる。非経口投与に関して、担体は、油性エステル，例えばオレイン酸エチルおよびミリスチン酸イソプロピルであってもよい。液体担体は投与用の滅菌液体形態であってよい。圧縮組成物用液体担体は、ハロゲン化炭化水素または他の医薬的に許容されるプロペラントであり得る。
【０２０８】
本明細書において記載する化合物は、溶液、懸濁液、エマルジョン、錠剤、丸薬、ペレット、カプセル、液体を含むカプセル、粉末、徐放性製剤、坐薬、エマルジョン、エアロゾル、スプレー、懸濁液、または使用に適した任意の他の形態をとることができる。一実施形態において、組成物はカプセルの形態である。
【０２０９】
場合によっては、本明細書において記載する化合物を、常法にしたがって、ヒトへの経口投与に適合された組成物として処方する。経口送達用組成物は、たとえば、錠剤、ロゼンジ、バッカル形態、トローチ剤、水性もしくは油性懸濁液または溶液、顆粒、粉末、エマルジョン、カプセル、シロップ、またはエリキシル剤の形態であり得る。経口投与される組成物は、医薬的に口当たりの良い製剤を提供するために、１以上の追加の薬剤、たとえば、フルクトース、アスパルテームまたはサッカリンなどの甘味料、ペパーミント、冬緑油、またはチェリーなどの矯味矯臭剤、着色剤、および保存剤を含むことができる。粉末において、担体は微粉化された固体であってよく、これは微粉化された本明細書において記載する化合物との混合物である。錠剤において、本明細書において記載する化合物を、圧縮特性を有する担体と適切な割合で混合し、望ましい形状およびサイズに圧縮することができる。粉末および錠剤は、最高約９９％までの本明細書において記載する増強剤および／または抗真菌剤を含むことができる。
【０２１０】
カプセルは、本明細書において記載する化合物の不活性な増量剤および／または希釈剤、たとえば医薬的に許容されるデンプン（たとえば、トウモロコシ、ジャガイモ、またはタピオカデンプン）、砂糖、人工甘味料、粉末セルロース（例えば、結晶性セルロースおよび微結晶性セルロース）、小麦粉、ゼラチン、ガムなどとの混合物を含むことができる。
【０２１１】
錠剤処方を、従来の圧縮、湿式造粒法、または乾式造粒法により調製することができ、そして医薬的に許容される希釈剤、結合剤、滑剤、崩壊剤、表面修飾剤（界面活性剤を包含する）、懸濁化剤または安定剤、例えばこれらに限定されないが、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸、ラウリル硫酸ナトリウム、タルク、砂糖、ラクトース、デキストリン、デンプン、ゼラチン、セルロース、メチルセルロース、微結晶性セルロース、カルボキシメチルセルロースナトリウム、カルボキシメチルセルロースカルシウム、ポリビニルピロリドン、アルギン酸、アカシアゴム、キサンタンゴム、クエン酸ナトリウム、複合ケイ酸塩、炭酸カルシウム、グリシン、スクロース、ソルビトール、リン酸二カルシウム、硫酸カルシウム、ラクトース、カオリン、マンニトール、塩化ナトリウム、低融点ワックス、およびイオン交換樹脂を使用することができる。表面修飾剤は、非イオン性およびアニオン性表面修飾剤を包含する。表面修飾剤の代表例としては、ポロキサマー１８８、塩化ベンザルコニウム、ステアリン酸カルシウム、セトステアリルアルコール、セトマクロゴール乳化ワックス、ソルビタンエステル、コロイド状二酸化ケイ素、リン酸塩、ドデシル硫酸ナトリウム、ケイ酸アルミニウムマグネシウム、およびトリエタノールアミンが挙げられるが、これらに限定されない。
【０２１２】
さらに、錠剤または丸薬形態の場合、崩壊および胃腸管中の吸収を遅らせ、結果として長時間にわたる持続作用を提供するために、本明細書において記載する化合物をコーティングすることができる。本明細書において記載する浸透圧活性推進化合物の周りの選択的透過膜も、経口投与される組成物に適している。これらの後者のプラットフォームにおいて、カプセルの周りの環境からの流体は、推進化合物により吸収される可能性があり、この化合物は膨潤して、開口部を通して薬剤または薬剤組成物を移動させる。これらの送達プラットフォームは、即時放出処方のスパイク特性に対して、本質的にゼロ次送達特性を提供することができる。グリセロールモノステアレートまたはグリセロールステアレートなどの時間遅延物質を用いることもできる。経口組成物は、標準的賦形剤、たとえばマンニトール、ラクトース、デンプン、ステアリン酸マグネシウム、サッカリンナトリウム、セルロース、および炭酸マグネシウムを含むことができる。場合によっては、賦形剤は医薬等級のものである。
【０２１３】
他の例において、本明細書において記載する化合物は静脈内投与用に処方することができる。静脈内投与用組成物は、滅菌等張水性緩衝液を含むことができる。組成物は、可溶化剤も含むことができる。静脈内投与用組成物は、場合によって、注射部位の痛みを軽減するために、局所麻酔薬、たとえばリグノカインを含むことができる。成分を別々に、または合わせて混合してのいずれかで、単位投与形態で、たとえば凍結乾燥粉末または無水濃縮物として密封された容器中、たとえば活性剤の量を表示したアンプルまたはサシェに入れて供給することができる。本明細書において記載する化合物を注入により投与する場合、医薬等級の滅菌水または生理食塩水を含む点滴ボトルを用いて調剤することができる。本明細書において記載する化合物を注射により投与する場合、注射用滅菌水または生理食塩水のアンプルを提供して、投与前に成分を混合することができる。
【０２１４】
他の状況で、体の表面ならびに上皮および粘膜組織をはじめとする身体通路の内壁を通して、本明細書において記載する化合物を投与することができる。このような投与は、ローション、クリーム、フォーム、パッチ、懸濁液、溶液、および坐薬（たとえば、直腸または膣）において本明細書において記載する化合物を用いて行うことができる。場合によっては、本明細書において記載する化合物および、本明細書において記載する化合物に対して不活性であり、皮膚に対して無毒である担体を含み、皮膚を通して血流中へ全身吸収されるための薬剤の送達を可能にする経皮パッチを使用することができる。担体は、クリームまたは軟膏、ペースト、ゲル、または閉塞装置などの任意の数の形態をとることができる。クリームまたは軟膏は、粘稠性液体または水中油もしくは油中水型のいずれかの半固体エマルジョンであり得る。本明細書において記載する化合物を含む石油または親水性石油中に分散された吸収性粉末のペーストも使用することができる。担体とともにまたは担体なしで本明細書において記載する化合物、または本明細書において記載する化合物を含むマトリックスを含む貯蔵器を覆う半透膜などの様々な閉塞装置を使用して、本明細書において記載する化合物を血流中に放出することができる。
【０２１５】
本明細書において記載する化合物を経直腸的または経膣的に、従来の坐薬の形態で投与することができる。当技術分野において既知の方法を用い、ココアバター（坐薬の融点を変更するためにワックスを追加するか、または追加しない）、およびグリセリンをはじめとする伝統的な材料から坐薬処方を調製できる。水溶性坐薬基剤、たとえば様々な分子量のポリエチレングリコールも使用することができる。
【０２１６】
感染症を治療するために有効な本明細書において記載する化合物の量は、当業者に既知の標準的臨床技術を用いて決定することができる。加えて、インビトロまたはインビボアッセイを場合によって用いて、最適用量範囲を特定するのに役立てることができる。用いられる正確な用量は、投与経路、状態、治療されている状態の重症度、ならびに治療されている個体に関連する様々な身体的要因にも依存する可能性があり、医師の判断に従って決定できる。たとえば、本明細書において記載する化合物の用量はそれぞれ、１日につき体重１ｋｇあたり約０．００１ｍｇ／ｋｇ〜約２５０ｍｇ／ｋｇ、１日につき体重１ｋｇあたり約１ｍｇ／ｋｇ〜約２５０ｍｇ／ｋｇ、１日につき体重１ｋｇあたり約１ｍｇ／ｋｇ〜約５０ｍｇ／ｋｇ、または１日につき体重１ｋｇあたり約１ｍｇ／ｋｇ〜約２０ｍｇ／ｋｇの範囲であり得る。約２時間ごと、約６時間ごと、約８時間ごと、約１２時間ごと、約２４時間ごと、約３６時間ごと、約４８時間ごと、約７２時間ごと、ほぼ毎週、約２週間ごと、約３週間ごと、ほぼ毎月、および約２ヶ月ごとをはじめとする限定されない様々な期間にわたって同等の用量を投与することができる。完全な治療過程に対応する投与回数および頻度は、医師の判断に従って決定できる。
【０２１７】
場合によっては、本明細書において記載する医薬組成物は、錠剤、カプセル、粉末、溶液、懸濁液、エマルジョン、顆粒、または坐薬などの前述の単位投与形態である。このような形態において、医薬組成物を、適切な量の前述の増強剤および／または抗真菌剤を含む単位用量に細分することができる。単位投与形態は、包装されたパッケージ化された医薬組成物、たとえば、パック入り粉末、バイアル、アンプル、あらかじめ充填された液体を含むシリンジまたはサシェであってよい。単位投与形態は、たとえば、カプセルもしくは錠剤自体であるか、またはパッケージ形態における適切な数のかかる組成物であってよい。このような単位投与形態は、約１ｍｇ／ｋｇ〜約２５０ｍｇ／ｋｇを含むことができ、単回投与または２回以上の分割量で投与できる。
【０２１８】
本発明を、請求の範囲に記載する本発明の範囲を限定しない以下の実施例でさらに説明する。
【実施例】
【０２１９】
【実施例１】
【０２２０】
突然変異体プールを用いたパイロットスクリーン
野生型と比較して、活性化酵素において欠損した細菌株に対して低い活性を有する化合物を同定するために、パイロットスクリーンを実施した。
【０２２１】
４３２０遺伝子および予測ＯＲＦを有する完全な順序づけられた大腸菌Ｋ１２ノックアウトライブラリ（Ｋｅｉｏライブラリ）を使用した（Ｂａｂａら、（２００６）．Ｍｏｌ．Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ｂｉｏｌ．２：２００６．０００８）。ＯＲＦを置換するカナマイシンカセットを使用し、Ｗａｎｎｅｒ法を用いてノックアウトを構築した（Ｄａｔｓｅｎｋｏ  ら、（２０００）Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ  ９７：６６４０−６６４５）。このライブラリのすべての株をスクリーニングのためにミックス（ＢａｃＰｏｏｌｌ）中で合した。これにより、各大腸菌４ｘ１０３ノックアウト株のそれぞれに対して工業的フルサイズのライブラリをスクリーニングする代わりに、すべての株に対してライブラリを同時にスクリーニングすることが可能になる。
【０２２２】
まず、すべての株を一夜ＬＢ培地中で培養し、次いで等しいアリコートを試験管中に添加することにより、ライブラリミックスを調製した。この物質を次いで混合し、バイアル中に分配し、−８０℃で保存した。スクリーンのために、１つのバイアルを解凍し、ＬＢ中で１０５細胞／ｍｌまで希釈し、そして３８４穴マイクロタイタープレート中に分配した。化合物をＤＭＳＯストックから４６μｇ／ｍｌの最終濃度で添加した。同じ化合物を、野生型同系対照を含むプレートに添加した。１５０，０００の化合物を所蔵するＨａｒｖａｒｄ  ＮＳＲＢ／ＮＥＲＣＥスクリーニング施設でスクリーニングを実施した（表１Ａおよび１Ｂ参照）。ＮＳＲＢ／ＮＥＲＣＥでのすべてのスクリーンは２連で実施し、これにより、擬陽性および擬陰性の割合が強力に減少する。それぞれの試験された分子について、成長／非成長について採点する場合、３つの可能なシナリオがある。
【０２２３】
ＢａｃＰｏｏｌおよびＫｌ２穴の両方における成長：抗菌活性がないことを示す、
ＢａｃＰｏｏｌおよびＫｌ２穴の両方で成長が阻害される：可能性のある抗生物質（直接活性）または一般的に有毒な化合物が存在するが、プロドラッグではない、あるいは
ＢａｃＰｏｏｌ穴で成長し、Ｋ１２穴で成長しない：プロドラッグヒット。
【０２２４】
プレートを３７℃で一夜インキュベーションした後、プレートをＯＤ６００で読み取った。ミックスの成長に対して影響がなく、野生型の成長を阻害した化合物をヒットとして記録した。この穴の成長は、プロドラッグヒットを示し、ミックス中の突然変異体の特定の欠損突然変異体により薬物に変換されない。突然変異体株を次いで二次スクリーンにおいて同定する（実施例２参照）。
【０２２５】
【表１Ａ】
2010529194.tif 000092
2010529194.tif 000093
【０２２６】
【表１Ｂ】
2010529194.tif 000094
【０２２７】
Ｚ’因子を確立するための一般的手順を試験した。スクリーニングの結果は、典型的な成長／無成長アッセイであるので、これは、対照穴中の成長を、モデル抗菌剤であるシプロフロキサシンを３０μｇ／ｍｌで含むものと比較することにより実施した。大腸菌Ｋ１２をＬＢ培地中で培養し、指数関数的に成長している細胞を１０６／ｍｌで３８４穴マイクロタイタープレート中に分配した（３０μｌ／穴）。６つのプレートをこの実験において使用した。シプロフロキサシンを穴の半分まで添加した（ＬＢ中３μｌ、最終容積を３３μｌにする）。３７℃で一夜インキュベーションした後、プレートのＯＤ６００を読み取り、各穴の値を用いてＺ’因子を計算した。Ｚ’＝１−（３ＳＤ＋  ＋  ３ＳＤ−）／｜Ａｖｅ＋−Ａｖｅ−｜（式中：ＳＤ＋＝正の対照標準偏差、ＳＤ−＝負の対照標準偏差、Ａｖｅ＋＝正の対照の平均、およびＡｖｅ−＝負の対照の平均）。Ｚ’因子解釈のために次の表を使用した。
【０２２８】
ハイスループットスクリーニングアッセイ適合性
１＞Ｚ’＞０．９  優れたアッセイ、
０．９＞Ｚ’＞０．７  良好なアッセイ、
０．７＞Ｚ’＞０．５  ヒットセレクションは改善により著しく効果がある、および
０．５＝Ｚ’  ハイスループットスクリーニングのために推奨される最低限
このアッセイのＺ’因子は０．７５であり、パイロットスクリーニングを実施できることを示唆するものであった。このスクリーンにおいて完全な結果からの偏差は、穴のＯＤ読み取り値の正常変動によるものであり、偽陽性または偽陰性ではなかったことに注意することが重要である。シプロフロキサシンを含む穴中で実質的に成長する例または抗生物質を含まない穴中で成長不足の例はなかった。
【０２２９】
ＮＥＲＣＥライブラリからの３０００の化合物の第１パイロットスクリーンを、ばらつきを減らすために２連で行った（２連でのスクリーニングはこの施設では標準的手順である）。対照は、大腸菌Ｗ３１００細胞であり、これをＫｅｉｏライブラリからの４３２０ノックアウト株のプール（ＢａｃＰｏｏｌ）と比較した。プールは、各突然変異体をマイクロタイタープレート中、ＬＢ中、３７℃で一夜成長させ、次いでこれらすべてを等しい量で混合することにより調製した。化合物を、２７５ｎｌの体積中、４６μｇ／ｍｌの最終濃度で分配した。スクリーンにより３ヒットを得た。
【０２３０】
ＮＥＲＣＥライブラリからの４５，０００化合物の第２パイロットスクリーンを試験し、１７のプロドラッグヒットが得られた（すなわち、０．０３７％の頻度）。
【実施例２】
【０２３１】
二次スクリーン
スクリーンからヒットが得られたら、このヒット化合物をミックスおよび野生型に対して再試験することにより検証することができる。確認されたヒットをさらに調べる。各欠失株に対しての二次スクリーンを用いて、活性化酵素を含む株を決定する。
【０２３２】
二次スクリーンにおいて、活性化酵素が欠損した欠失株を、各穴中に分配されたノックアウトライブラリの株に対して試験することにより同定する。これにより、活性化酵素が欠損した耐性株が同定される。
【実施例３】
【０２３３】
プロドラッグ活性化酵素を過剰発現する株を用いたヒット検証
次に、検証し、野生型として活性が低下しているか、または既知のもしくは推定酵素において欠失した株に対して不活性であったヒットが確証される。原理は、推定活性化酵素を過剰発現する株に対してヒットを試験することである。活性化酵素を過剰発現する株はプロドラッグに対してかなり高い感受性を有する。特定の標的を阻害する従来の抗生物質は、標的の発現が減少した株に対する活性が増加するが、標的が過剰産生されるならば活性が減少することに注意することが重要である（Ｓｃｈｍｉｄ（２００１）、  Ａｎｔｉｂｉｏｔｉｃ  Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ  ａｎｄ  Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ．ＨｕｇｈｅｓおよびＡｎｄｅｒｓｓｏｎ（ｅｄｓ）．Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ、ＴａｙｌｏｒおよびＦｒａｎｃｉｓ、ｐｐ．１９７−２０８、Ｓｕｎ，Ｄ．（２００１）ｉｎ  ４１ｓｔ  Ｉｎｔｅｒｓｃｉｅｎｃｅ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ  ｏｎ  Ａｎｔｉｍｉｃｒｏｂｉａｌ  Ａｇｅｎｔｓ  ａｎｄ  Ｃｈｅｍｏｔｈｅｒａｐｙ  Ｃｈｉｃａｇｏ：ＡＳＭ、ｐｐ．７７）。プロドラッグヒットは、活性化酵素を過剰発現する株に対しては高い活性を有し、活性化酵素において欠損／減少している株に対しては低い活性を有する。プロドラッグヒットのこの挙動は、特定の抗生物質から予想されるものと正反対であり、プロドラッグの確証が与えられる。この確証は、すべての既知ＯＲＦを過剰発現する大腸菌株のＡＳＫＡライブラリの利用可能性により促進される（Ｔｈｅ  Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ  ｏｆ  Ｎａｇｏｙａ−Ｓａｋａら、（２００５）ＤＮＡ  Ｒｅｓ．１２：６３−６８）。ライブラリは、４，３８２の各大腸菌Ｋ１２Ｗ３１１０クローンを含み、そのそれぞれが、ｐＴ５／ｌａｃプロモータの下で発現ベクタｐＣＡ２４Ｎ中にクローンされた１つのＯＲＦを有する。Ｎ末端は、７アミノ酸スペーサーによりＯＲＦに結合したｈｉｓタグを有する。ベクタは、ＩＰＴＧ誘導性発現の厳格な管理のために、ＣＡＭ耐性マーカおよびｌａｃｌｑ遺伝子を有する。
【０２３４】
興味のあるＡＳＫＡ株を酵素の機能発現に関して検証する。タンパク質が所定の発現ベクタから発現されないならば、ＯＲＦを再クローンする。ＡＳＫＡライブラリからの活性化酵素を過剰発現する株を次に、ヒット化合物を用いて試験する。ヒットが、この過剰発現株に対して野生型よりも高い活性を有するならば、これはプロドラッグと判明する。試験を、ＭＩＣ測定の標準的ブロス微量希釈アッセイで行う。最低の野生型ＭＩＣを有するヒットを次に調べる。
【実施例４】
【０２３５】
プロドラッグ活性化酵素スクリーンの欠失および過剰発現の確証
既知の抗菌剤プロドラッグを使用して、活性化酵素を過剰発現する大腸菌株に関して提案されたスクリーンを確認した。ほとんどの既知のプロドラッグはヒト結核菌について特異的であり、さらに広域スペクトルのメトロニダゾールは大腸菌に対して無効である。メトロニダゾールを再試験した。その理由は、その活性が、活性化酵素を過剰発現する大腸菌株に関して測定可能な範囲内であるからである。癌化学療法において使用されるプロドラッグを活性化するために開発された多くの大腸菌活性化酵素も利用した（表２）。この方法は、遺伝子指向性酵素プロドラッグ療法（ＧＤＥＰＴ）として知られ、細菌活性化酵素をコードする遺伝子を癌組織中に送達し、次いで細胞中で細胞毒性化合物に変わるプロドラッグを添加することに基づく。ジニトロアジリジニルベンズアミドおよびジニトロベンズアミドは活性防腐剤様分子に変わり、この点で、スクリーンで標的となる化合物の種類と適合する。フルダラビンおよび５−フルオロシトシンは、ＤＮＡ中に組み入れられた場合に、細胞の成長を停止させるヌクレオチドの類似体である。これらの化合物が細菌に対して活性であるかどうかは不明である。
【０２３６】
【表２】
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【０２３７】
プロドラッグは、対応する細菌酵素を発現する癌細胞により薬物になる。
【０２３８】
メトロニダゾールは、ヘリコバクター・ピロリ（ｖａｎ  ｄｅｒ  Ｗｏｕｄｅｎら、Ｓｃａｎｄ．Ｊ．Ｇａｓｔｒｏｅｎｔｅｒｏｌ  Ｓｕｐｐｌ  ２３４：１０−１４、２００１）および他の細菌の硝酸レダクターゼにより活性薬物になる。大腸菌は２つの硝酸レダクターゼ、ＮｆｎＢおよびＮｆｓＡを有する。予想どおり、メトロニダゾールは野生型に対して本質的に無効であり、ＭＩＣ＞５００μｇ／ｍｌであった（表３）。しかし、メトロニダゾールは、ＮｆｎＢおよびＮｆｓＡを過剰発現する株に対して有効な抗菌剤であるらしい（ＭＩＣ８．８μｇ／ｍｌ）。酵素において欠失している株は、野生型よりもさらに高い耐性を示した。プロドラッグ候補を確証するための欠失株の使用。欠失株に対して過剰発現株の反対の感受性は、ヒット化合物のプロドラッグ性を示す。
【０２３９】
同様に、対応する活性化酵素を過剰発現する株に対して、ジニトロアジリジニルベンズアミドおよびジニトロベンズアミドに関して有意に増加した感受性が観察された。５−フルオロシトシンは試験したいずれの株に対してもほとんど活性を示さなかった。まとめると、結果は、活性化酵素の差次的発現を用いて、プロドラッグの特異的スクリーンを開発できることを示唆する。
【０２４０】
【表３】
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【実施例５】
【０２４１】
必須タンパク質過剰発現に基づくプロドラッグスクリーニング
異なる様式のプロドラッグスクリーンを、野生型と比較して、活性化酵素を過剰発現する株のプロドラッグに対する増加した感受性に基づいて調べる。このスクリーンに関して、前述のＡＳＫＡライブラリから得られる酵素を過剰発現する株を使用する。各株を個々にスクリーンしなければならないので、株の数は、必須かつ保存される酵素を発現するものに限定される。
【０２４２】
大腸菌には約３００の必須遺伝子があり（Ｇｅｒｄｅｓら、（２００３）Ｊ．Ｂａｃｔｅｒｉｏｌ．１８５：５６７３−５６８４）、このリストから、本質的な既知のおよび推定酵素を同定した（表４）。酵素としての必須タンパク質の注釈とは別に、２つのさらなる重要な基準、つまりヒトにおいて明らかな相同体がないこと、およびヒト結核菌において相同体が存在することを使用する。ヒト相同体がないことにより、無毒化合物を見いだす機会が増える。大腸菌およびヒト結核菌間での保存は、潜在的なプロドラッグ−活性化酵素の一般的に保存された性質を示し、結核の治療は、抗菌化合物を殺菌するための重要な用途の一つである。これらの基準を用いて、５０の潜在的なプロドラッグ−活性化酵素の選択されたセットを得る。
【０２４３】
【表４】
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【０２４４】
組換え酵素の機能性を確証するために遺伝的手法を使用する。原理は、ＩＰＴＧの存在下での同族遺伝子の染色体コピーを分裂させることである。分裂はＷａｎｎｅｒ法（Ｄａｔｓｅｎｋｏら、（２０００）Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ  ９７：６６４０−６６４５）によってなされ、この方法は、ＯＲＦをｋａｎ耐性カセットと置換する。平行して、野生型対照において分裂させる。分裂は、予想される隣接領域のＰＣＲ増幅により確証され、そのサイズを確証する。組換え酵素を発現するＡＳＫＡ株において分裂させることができるが、野生型対照において分裂させることができないことにより、タンパク質の機能発現が判明する。
【０２４５】
５０の酵素のこのセットは、インビトロ非必須酵素を有する株の完全なセットよりも小さい。したがって、これを大きな工業的サイズの化合物ライブラリを用いてスクリーンして、ヒットを得る可能性を増大させる（たとえば、５００，０００の化合物ライブラリ）。プロドラッグは、抗菌活性を有する化合物から見いだされる。しがって、５００，０００の化合物ライブラリをまず野生型大腸菌Ｗ３１００に対してスクリーンし、ヒットを活性なサブライブラリに再フォーマットする。
【０２４６】
妥当な操作数に達するために、２つのフルライブラリスクリーン相当を実施する（または１０６）。活性なサブライブラリのサイズは１０６／５０＝２０，０００化合物である。パイロットスクリーンを、元のライブラリの約１０，０００化合物を用いて実行して、いくつかの濃度（５、１０、２０および４０μｇ／ｍｌ）でのヒット率を測定し、次いで約４％のヒット率をもたらすものを選択することができ、その結果、２０，０００の化合物の活性サブライブラリを得る。対照株と活性化酵素を過剰発現する株とを区別するために、試験化合物を、対照大腸菌に対して活性な化合物を同定するために使用したものよりも低い濃度で適用する。したがって、２０，０００の化合物の活性なサブライブラリを野生型に対して、４種のさらなる濃度１０μｇ／ｍｌ、５μｇ／ｍｌ、２．５μｇ／ｍｌ、および１μｇ／ｍｌで再試験する。このようにして、各化合物についてほぼ最低の活性濃度が規定される。潜在的な活性化酵素を過剰発現する株を用いてプロドラッグ候補を試験するために、化合物を同系対照株に関して得られる最低濃度の１／５で試験する。このために、化合物を試験する濃度によって化合物を分類して、ピンディスペンサを用いてライブラリ化合物の均一な送達を可能にする。
【０２４７】
同じ試験濃度で、活性化酵素を過剰発現する株に対しては活性を示すが、野生型に対しては示さない化合物はヒットである。得られるヒットを、過剰発現および野生型株に対するそれらの活性を再試験することにより検証する。検証されたヒットを次いで、必須活性化酵素の発現が減少した株に対するそれらの活性を試験することにより確証する。このような株を、アンチセンス法を用いて構築する。酵素を過剰発現する株に対する高い活性および発現が減少した株に対する低い活性は、候補プロドラッグを示す。さらなる確証としては、ＭＩＣ、ＭＢＣ、静止期細胞に対する殺菌活性、およびＴｏｌＣ−依存性ＭＤＲ排出を回避する能力を測定することが挙げられる。
【実施例６】
【０２４８】
多剤ポンプ排出が減少した化合物についてのスクリーニング
ＭＤＲ排出を回避するプロドラッグの能力は、プロドラッグ作用様式のさらなる指針であり、幅広い作用スペクトルの予測因子である。試験を用いて、プロドラッグヒットのこの特性を確認する。原理は、薬剤感受性に対するｔｏｌＣ突然変異の影響を試験することである。ＴｏｌＣは、主な大腸菌トランスエンベロープＭＤＲ、たとえばＡｃｒＡＢにより結合のために用いられる外膜ポーリンであり、ｔｏｌＣ突然変異体は抗生物質に対して高い感受性を有する。ｔｏｌＣｒ：：ｃａｍ突然変異を大腸菌Ｋ１２ｔｏｌＣ：：ｃａｍから活性化酵素において欠失した株および野生型中へ移動させ、クロラムフェニコール耐性について選択する。過剰発現株はプラスミドのｃａｍ耐性を有する。したがって、ｔｏｌＣにおいて欠失した過剰発現株を構築するために、ｔｏｌＣｒ．ｋａｎ分裂カセットを、大腸菌Ｗ３１１０ｔｏｌＣ：：ｋａｎからその内部へと、Ｐ１形質導入により移動させる。各株＋／−ｔｏｌＣ突然変異の活性比較は、排出に対して非感受性であることを示す。大腸菌におけるＭＤＲ排出を無視できる多くの化合物があることは、広域スペクトル抗感染薬の発見に有用であることに留意すべきである。
【実施例７】
【０２４９】
多剤ポンプ排出の阻害
プロドラッグを活性化酵素により活性化して反応性分子にし、この分子はそれらの標的と結合して、不可逆的なくぼみを形成する。このことは、ＭＤＲ排出に対する全体的なプロセスの非感受性をもたらし得る。この可能性を試験するために、トランスエンベロープＭＤＲの一成分である外膜ポーリンをコードするｔｏｌＣにおいて欠失を有する大腸菌Ｋ１２を使用した（Ｌｉ（２００４）Ｄｒｕｇｓ  ６４：１５９−２０４）。この株は抗生物質に対して高度に感受性を有する（Ｔｅｇｏｓら、（２００２）Ａｎｔｉｍｉｃｒｏｂ．Ａｇｅｎｔｓ  Ｃｈｅｍｏｔｈｅｒ．４６：３１３３−３１４１）。ＴｏｌＣに結合するいくつかの大腸菌ＭＤＲのうち、ＡｃｒＡＢが著しく発現され、抗生物質に対するこの細菌の内因性耐性に主に関与する。ＡｃｒＡＢの基質特異性は、著しく広く、本質的にすべての低分子量両親媒性化合物を含む。ＡｃｒＡＢ基質は、アニオン（ＳＤＳ、脂肪酸、胆汁酸）、中性化合物（マクロライド、クロラムフェニコール、テトラサイクリン）およびカチオンまたはカチオンを形成することができる化合物（アクリジン、第４化合物防腐剤、フルオロキノロン）を包含する。ＡｃｒＡＢは、良好な浸透のために適合された天然の広域スペクトル抗生物質、クロラムフェニコールおよびテトラサイクリンを排出することができ、合成の広域スペクトル、フルオロキノロンも排出することができる。フルオロキノロンまたはテトラサイクリンなどの化合物は大腸菌に対して活性である。その理由は、このＭＤＲおよび他のＭＤＲを圧倒することができるレベルで使用されるからである。ｔｏｌＣをノックアウトすることにより、感受性が、最良の透過化合物について少なくとも４倍、最高でこのポンプの良好な基質であるもの１，０００倍まで増加する（Ｔｅｇｏｓら、（２００２）Ａｎｔｉｍｉｃｒｏｂ．Ａｇｅｎｔｓ  Ｃｈｅｍｏｔｈｅｒ．４６：３１３３−３１４１）。
【０２５０】
細胞を標準的ブロス微量希釈アッセイで試験し、ＬＢブロス中、マイクロタイタープレートの各穴あたり１０５細胞を接種した。過剰発現および欠失株を適切な同系野生型と比較した。ＩＰＴＧを１ｍＭで成長培地に添加した。ｎｆｎＢおよびｎｆｓＡ株を含む実験を嫌気性条件下で行った。
【０２５１】
両親媒性カチオンは、ＲＮＤをはじめとするあらゆる種類のＭＤＲの有用な基質である。たとえば、Ｌｅｗｉｓ（２００１）Ｊ．Ｍｏｌ．Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌ．３：２４７−２５４を参照。プロドラッグメトロニダゾール、ジニトロアジリジニルベンズアミドおよびジニトロベンズアミドは両親媒性カチオンであり、大腸菌から有効に排出される。
【０２５２】
大腸菌のプロドラッグに対する感受性についてｔｏｌＣ欠失の影響はなかった（表５）。エリスロマイシンを含む対照は、ＭＩＣが野生型における２００μｇ／ｍｌからΔｔｏｌＣ株における１．５６μｇ／ｍｌまでの典型的な減少（１２８倍の変化）を示した。この観察結果は、活性化して生成物になることにより、プロドラッグが反対に排出され、この生成物がそれらの標的に共有結合することにより細胞の内部に捕捉されるようになることを示唆する。
【０２５３】
【表５】
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【実施例８】
【０２５４】
殺菌プロドラッグ化合物のスクリーニング
次に、ヒットの殺菌能力を調べる。この試験は、感染を殺菌することができる化合物をスクリーンが見いだす潜在力を調べる。抗生物質にとって必要な特性ではないが、感染を殺菌する能力は、たとえば存続細胞バイオフィルム感染症の治療において、および生体防御用途において、明らかに有利である。
【０２５５】
抗生物質の殺菌能力の現在認められている尺度は、ＭＢＣ、つまり指数的に成長する集団における細胞レベルを３桁分以上減少させることができる薬物の濃度である。実験を、マイクロタイタープレート中、通常のＭＩＣブロス微量希釈アッセイと同様に実施し、目に見える成長を示さない第１、および続く２つの穴をコロニー計数のためにプレートして、ＭＢＣを測定する。ＭＢＣの定義は、抗菌化合物の殺菌能力を評価するのに有用である。しかし、この試験は、すべての集団中に存在する存続細胞がなく、静止期およびバイオフィルム培養に適用できない（Ｌｅｗｉｓ（２００１）Ｃｈｅｍｏｔｈｅｒ、４５：９９９−１００７、Ｃｏａｔｅｓら、（２００２）Ｎａｔ．Ｒｅｖ．Ｄｒｕｇ  Ｄｉｓｃｏｖ．１：８９５−９１０）。現在使用されているほとんどの殺菌性抗生物質は、急速に成長する細胞に対してのみ作用する。ＦＤＡは、静止期培養に対して開発中の薬剤を試験することを要求してない。この実施の結果の一つは、バイオフィルムまたは他の持続感染に対して有効な化合物がないことである。
【０２５６】
ヒット化合物の殺菌活性を決定するために、標準的ブロス微量希釈法によりＭＢＣをまず測定する。非成長集団および存続細胞を殺す能力を評価する目的で、相当の活性を示す化合物を詳細に調べる。このために、野生型、および同系活性化酵素を過剰発現する株の対数および静止期培養の両方に関して用量依存性殺菌実験を実施する。静止状態集団の生存細胞の減少を測定することにより、非成長細胞の殺菌をモニターする。従来の抗生物質に関して観察される特徴的な二相性死は、生存する存続細胞が原因であり（Ｍｏｙｅｄら、（１９８３）Ｊ．Ｂａｃｔｅｒｉｏｌ．１５５：７６８−７７５、Ｓｐｏｅｒｉｎｇら、（２００１）Ｊ．Ｂａｃｔｅｒｉｏｌ．１８３：６７４６−６７５１）、培養物の完全な根絶により、殺菌剤と判明する。野生型静止期集団における非成長細胞および存続細胞を殺すことができる化合物が興味深い。野生型ではなく、過剰発現突然変異体の殺菌も、有用なプロドラッグと判明する。
【実施例９】
【０２５７】
メトロニダゾールの殺菌能力
メトロニダゾールの殺菌能力を調べた。野生型細菌株を嫌気性条件下で静止状態まで成長させ、メトロニダゾールとともに６時間インキュベーションした後の用量依存性殺菌を、プレーティングおよびコロニー計数により検出した（図１０）。野生型株は、典型的な二相性殺菌を示し、約１％の耐性存続細胞があった。興味深いことに、活性化酵素であるＮｆｎＢまたはＮｆｓＡを過剰発現する株においては生存する存続細胞は検出されなかった。ｎｆｎＢ＋株（殺菌の６ｌｏｇに相当する系が検出限界である、１ｍｌあたり１０を下回る細胞）に対して試験したメトロニダゾールを用いて、集団の完全な殺菌が観察された。これが、静止状態細菌集団に対する抗生物質の殺菌活性の第１の観察結果である。以前は、過酢酸を用いて存続細胞を殺し、感染を殺菌することが可能なだけであった（図２）、（Ｓｐｏｅｒｉｎｇら、（２００１）Ｊ．Ｂａｃｔｅｒｉｏｌ．１８３：６７４６−６７５１）。実験は、メトロニダゾールよりもその活性化酵素により良好に適合するプロドラッグが有用な治療薬をもたらすことを示唆する。
【０２５８】
この結果は、免疫不全患者において感染を殺菌し、そしてバイオフィルムなどの多剤耐性感染症の困難な問題を解決するプロドラッグの力を示す。提案されたスクリーンから得られる候補化合物は、広範囲の病原体感染を殺菌する薬剤になり得る。
【実施例１０】
【０２５９】
存続細胞
この実施例において、既存の抗生物質の限界の典型例である存続細胞の多剤耐性を特徴づける。
【０２６０】
プランクトン様およびバイオフィルム集団中の存続細胞を、この実施例でそれらの抗生物質感受性について特徴づける。いくつかの殺菌性抗菌剤−オフロキサシン、フルオロキノロン、トブラマイシン、アミノグリコシド、カルベニシリン、β−ラクタム、および殺菌用酸化剤である過酢酸を選択して、緑膿菌の殺菌に対する耐性を試験した（Ｓｐｏｅｒｉｎｇら、（２００１）Ｊ．Ｂａｃｔｅｒｉｏｌ．１８３：６７４６−６７５１）。本質的にＣｅｒｉ（Ｃｅｒｉら、（１９９９）Ｊ．Ｃｌｉｎ．Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．３７：１７７１−１７７６）の方法により、そしてＢｒｏｏｕｎら、（２０００）Ａｎｔｉｍｉｃｒｏｂ．Ａｇｅｎｔｓ  Ｃｈｅｍｏｔｈｅｒ．４４：６４０−６４６．に記載されているようにして、バイオフィルムを成長させた。バイオフィルム形成に用いられる装置は、マイクロタイタープレートにはめ込まれた９６ポリスチレンペグを有するプラットフォームである。あらかじめ形成されたバイオフィルムを抗菌剤の存在下でインキュベートし、コロニー計数によりバイオフィルム破壊後の生存を測定した。
【０２６１】
対数状態、静止期およびバイオフィルム培養物をカルベニシリンで攻撃した。カルベニシリンは、ほとんどのβ−ラクタムと同様に、成長が早い細胞のみを殺す殺菌性抗生物質である（Ｔｕｏｍａｎｅｎら、（１９８６）Ｓｃａｎｄ．Ｊ．Ｇａｓｔｒｏｅｎｔｅｒｏｌ．Ｓｕｐｐｌ：１０−１４）。カルベニシリンは静止期細胞においてはほとんど殺菌しなかったが、対数期細胞を１．６７×ＭＩＣで殺した（図３Ａ）。死んだ対数期細胞の量は１．６７×ＭＩＣを超える濃度で停滞期に達し、このことから存続細胞亜集団の存在が判明する。急速に成長する対数期培養物中のこれらの０．１％細胞は、６００μｇ／ｍｌでカルベニシリンによる殺菌に対して耐性であった。バイオフィルム細胞は、カルベニシリンによる殺菌に対して耐性であった。このことは、バイオフィルムがゆっくりと成長する細胞から作られていることを示す。
【０２６２】
カルベニシリンと異なり、オフロキサシンは非成長細胞を殺すことができる（Ｂｒｏｏｕｎら、（２０００）Ａｎｔｉｍｉｃｒｏｂ．Ａｇｅｎｔｓ  Ｃｈｅｍｏｔｈｅｒ．４４：６４０−６４６）。対数期、静止期およびバイオフィルム培養物を、１×ＭＩＣ（０．５μｇ／ｍｌ）から３０×ＭＩＣ（１５μｇ／ｍｌ）にまでおよぶ広範囲の濃度にわたるオフロキサシンで攻撃した。抗生物質とともに６時間のインキュベーション期間後に、コロニー計数により生存率を決定した。調べた３つの集団における細胞のほとんどは、低濃度のオフロキサシンで殺された（図３Ｂ）。３つの培養すべてにおける死は明らかに二相性であり、このことにより存続細胞の存在が判明した。存続細胞のレベルは、濃厚な静止期プランクトン培養およびバイオフィルム培養においては、対数期細胞と比較して劇的に高かった。抗生物質の増大する濃度での停滞期は、存続細胞がフルオロキノロンによる殺菌に対して本質的に耐性であることを示す。臨床的に達成可能な濃度である５μｇ／ｍｌのオフロキサシンで（Ｓｃｈｕｌｚら、（１９９７）Ｐｈａｒｍａｚｉｅ  ５２：８９５−９１１）、生存細胞のパーセンテージは対数期集団において０．００１％であり、バイオフィルムにおいて０．１％であり、静止期培養物において２．５％であった（図３Ｂ）。
【０２６３】
対数期、静止期およびバイオフィルム培養物を、１×ＭＩＣ（１μｇ／ｍｌ）から１５００×ＭＩＣ（１５００μｇ／ｍｌ）までの広い濃度範囲にわたるトブラマイシンで攻撃した。トブラマイシンは対数期細胞の殺菌において例外的に有効であり、対数期存続細胞は検出されなかった（図３Ｃ）。トブラマイシンは５０μｇ／ｍｌ（臨床的に達成可能な最大の濃度は１０μｇ／ｍｌである）（Ｓｃｈｕｌｚら、（１９９７）Ｐｈａｒｍａｚｉｅ  ５２：８９５−９１１）でバイオフィルム細胞の９０％を除去し、抗生物質の量を増やすと、集団の残りは徐々に減少した。高濃度で、生存する存続細胞は明らかになった。トブラマイシンは、明らかに死が成長と関係するために、静止期プランクトン細胞に対して無効であった。
【０２６４】
酸化性殺菌剤である過酢酸を用いて、殺菌剤が存続細胞に対して作用する能力を試験した。二相性殺菌はこの抗菌剤に関しては観察されず（図３Ｄ）、すべての培養物は殺菌された。特定の標的に対して作用する抗生物質は存続細胞に対して不活性であり、これらの除去は、一般的な殺菌剤／防腐剤化合物を必要とする。静止期集団およびバイオフィルム集団においても、二相性殺菌、および高レベルの存続細胞を示す同様の結果が、黄色ブドウ球菌および大腸菌に関して得られた（Ｋｅｒｅｎら、（２００４）ＦＥＭＳ  Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．Ｌｅｔｔ．２３０：１３−１８）。
【０２６５】
前記データは、バイオフィルム感染症の難治性を理解する上での手がかりとなる。オフロキサシンのような抗生物質は、感染性バイオフィルムのほとんどの細胞を除去するが、存続細胞は無傷のまま残る（図３）。免疫システムが、残りのプランクトン様存続細胞を除去する可能性が高い（静止抗生物質で処理した後の生存プランクトン様細胞の除去と同様）。しかし、バイオフィルム細胞は、細胞外ポリマーマトリックスにより免疫システムの成分から物理的に保護される。プランクトン様細胞の根絶により、疾患の症状なくなり、抗生物質による治療を終える。抗生物質レベルが減少すると、存続細胞はバイオフィルムを再形成し、これにより新しいプランクトン様細胞に生まれ変わる。このモデルは、バイオフィルム感染症の再発性、および長期にわたる抗生物質療法の必要性を説明する。他の持続感染、たとえば、免疫不全の個体における非バイオフィルム感染性疾患は、生存する存続細胞が原因である同様の集団再生パターンにしたがう。
【実施例１１】
【０２６６】
大腸菌における多剤耐性遺伝子
存続細胞は見かけ上は休眠細胞であり、これらのタンパク質合成についての能力を調べることにより直接試験した。
【０２６７】
大腸菌ＡＳＶにおいて、分解性ＧＦＰをλ付着部位において染色体中に挿入し、リボソームｒｒｎＢＰｌプロモータから発現させ、その活性は、細胞成長率と比例する（図５Ａ）。分解性ＧＦＰの半減期は１時間より長く、休眠細胞から除去されなければならない。これにより、弱い存続細胞の分類が可能になる。
【０２６８】
大腸菌ＡＳＶの対数的に成長する集団を、サイズに基づいて粒子の検出を可能にする前方向光散乱を用いたＭｏＦｌｏ細胞分類機を使用して分類した。これにより、その蛍光レベルに関係なく細胞の検出が可能になった。各細胞におけるＧＦＰの蛍光を、レーザ励起および光検出を同時に用いて記録した。ＦＡＣＳ分析により、この集団は、２つの全く異なる種類の細胞（明るい大部分と、検出可能な蛍光がない細胞の小さな亜集団）から構成されることが分かった（図５Ｂ）。２つの集団を蛍光強度に基づいて分類し、リン酸塩緩衝液中に集めた。落射蛍光顕微鏡法により、分類された明るい細胞は実際には明るい緑色であり、一方、薄暗い方は検出可能な蛍光を有さないことが確認された（図５Ｃ）。薄暗い細胞はまた、蛍光細胞よりも小さく、この点で、静止状態細胞と類似していた。分類された薄暗い細胞を多量のオフロキサシンに暴露した。このオフロキサシンは、成長する正常細胞および成長しない正常細胞の両方を素早く殺すが、存続細胞には影響を及ぼさない（Ｓｐｏｅｒｉｎｇら、（２００１）Ｊ．Ｂａｃｔｅｒｉｏｌ．１８３：６７４６−６７５１、Ｋｅｒｅｎら、（２００４）ＦＥＭＳ  Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．Ｌｅｔｔ．２３０：１３−１８）。この亜集団の大部分は生き残ったのに対して、分類された明るい細胞の生存率は大幅に減少した（図５Ｄ）。この実験から、分類された弱い細胞は休眠存続細胞であることがわかる。
【０２６９】
候補存続遺伝子を同定するために、存続細胞からの発現特性を同定した。これは、分類された細胞（分析において）と、成長する集団をアンピシリンで溶解させた後に集められた存続細胞との両方から行った（Ｋｅｒｅｎら、（２００４）Ｊ．Ｂａｃｔｅｒｉｏｌ．１８６：８１７２−８１８０）。休眠状態を生じさせることができる存続細胞において発現された遺伝子を目的とした。特性から、いくつかの候補が判明した。ＲＭＦは、リボソーム二量体を形成することにより翻訳を阻害する（Ｗａｄａ、Ａ．（１９９８）Ｇｅｎｅｓ  Ｃｅｌｌｓ  ３：２０３−２０８）、ＵｍｕＤＣは、複製を阻害することが報告されている（Ｏｐｐｅｒｍａｎら、（１９９９）Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ  ９６：９２１８−９２２３）、そしてＳｕｌＡは中隔作成の阻害物質である（Ｗａｌｋｅｒ（１９９６）Ｃｅｌｌ  Ｍｏｌ．Ｂｉｏｌ．Ｎｅｉｄｈａｒｄｔ，Ｆ．Ｃ．（ｅｄ）．Ｗａｓｈｉｎｇｔｏｎ，ＤＣ：ＡＳＭ  Ｐｒｅｓｓ，ｐｐ．１４００−１４１６）（図６）。
【０２７０】
大腸菌ＨＭ２２ｈｉｐＡ７細胞を、ＬＢ培地中で中対数期（約５×１０７細胞／ｍｌ）まで３７℃で通気しながら成長させ、５０μｇ／ｍｌのアンピシリンで処理した。培養物が溶解した後、残存する存続細胞を沈降させ、単離されたＲＮＡをマイクロアレイ分析に使用した。発現された遺伝子のヒートマップを、Ｓｐｏｔｆｉｒｅ  Ｄｅｃｉｓｉｏｎｓｉｔｅ  ７．２を用いて作成した。
【０２７１】
よく特徴づけられた染色体毒素−抗毒素（ＴＡ）モジュールＲｅｌＢＥ、ＭａｚＥＦ、およびＤｉｎＪ／ＹａｆＱ（ＲｅｌＢＥの相同体）が過剰発現された。これらの遺伝子の相同体は、維持機構を構成するプラスミド上で見いだされる（Ｈａｙｅｓ（２００３）Ｓｃｉｅｎｃｅ  ３０１：１４９６−１４９９）。「毒素」モジュールは、その翻訳を可逆的にブロックする能力により、多剤耐性（ＭＤＴ）遺伝子の優れた候補となる。抗生物質標的を阻止することにより、毒素は多剤耐性細胞を産生することができる。
【０２７２】
組換え体ＲｅｌＥの過剰発現により、セフォタキシム、オフロキサシンおよびトブラマイシンでの処理に耐える存続細胞の量が１０〜１０，０００倍増加した（不図示）。別の毒素であるＨｉｐＡの発現も同様に、細胞を抗生物質による殺菌から強力に保護した（図７）。
【実施例１２】
【０２７３】
ＨｉｐＡを発現する大腸菌の多剤耐性
ＭＧＳＭ２１株（ｐＢＡＤ３３：：ｈｉｐＡ）およびＭＧＳＭ２２株（ｐＢＡＤ３３）をＯＤ６００＝０．３まで成長させ、この時点でＬ−アラビノースを添加して、ｐＢＡＤ３３からのＨｉｐＡの発現を誘発した。３０分後、各株のアリコート１．０ｍｌをセフォタキシム（１００μｇ／ｍｌ）、マイトマイシンｃ（１０μｇ／ｍｌ）、オフロキサシン（５μｇ／ｍｌ）、またはトブラマイシン（２５μｇ／ｍｌ）のいずれかを用い、３時間、３７℃で通気しながら攻撃した。細胞を集め、１回洗浄し、滴下培養して、ＣＦＵを決定した。抗生物質での処理後、細胞を、誘導物質を含まない培地上にプレートし、回復させた。
【０２７４】
ｒｅｌＢＥ、ｍａｚＥＦ、またはｈｉｐＢＡが欠失した株を作製し（Ｄａｔｓｅｎｋｏら、（２０００）Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ  ９７：６６４０−６６４５）、成長する培養物および静止期の培養物の両方における存続細胞産生について試験した。静止期培養物において致死作用を示す抗生物質は、基本的にフルオロキノロンおよびマイトマイシンＣに限定される。両抗生物質は、ΔｈｉｐＢＡ株（図８）およびバイオフィルムにおける静止期存続細胞を急激に（１０〜１００倍）減少させた。
【０２７５】
ｈｉｐＢＡの欠失は、抗生物質のＭＩＣに影響を及ぼさなかった。対数期培養物において、または静止状態最少培地において試験した場合、ｈｉｐＢＡ座が欠失した細胞は、同系の親株よりも低レベルの存続細胞を示さなかった。他のＭＤＴ遺伝子は、この条件下で、存続細胞形成において主要な役割を果たす。ｒｅｌＢＥ（図８）、ｍａｚＥＦ、ｄｉｎＪ／ｙａｆＱ、またはｒｍｆいずれかの欠失は、存続細胞産生に影響を及ぼさなかった。ＴＡモジュールは非常に豊富であり、多重欠失株の作製により、対数状態細胞において役割を果たす追加のＭＤＴ遺伝子の同一性がおそらく明らかになるであろう。
【０２７６】
これらの知見に基づいて、以下の存続細胞産生および抗生物質耐性のモデルを提示する（図９）。集団における毒素／抗毒素比（たとえばＨｉｐＡ／ＨｉｐＢ）は変動し、比較的高レベルの毒素を発現する細胞はほとんどない。殺菌性抗生物質は標的タンパク質と結合し、その機能を破壊して、致死産物を生成させる（たとえば、アミノグリコシドは翻訳を中断し、その結果としてミスフォールドしたペプチドが得られ、これは細胞を損傷する）。毒素は標的に結合し、その機能を阻害し、耐性をもたらす。抗生物質はブロックされたた標的と結合することができるが、もはやその機能を破壊することはできない。毒素による翻訳の阻害はさらに、このモジュールおよび他のＴＡモジュールの安定な毒素において相対的な増加を引き起こし（抗毒素分解による）、これは翻訳の阻害に対して自己触媒作用があり、他の細胞機能の阻止、および休眠耐性存続細胞をもたらす。
【実施例１３】
【０２７７】
宿主において病原体プロドラッグ活性化遺伝子を決定するための動物実験
前記スクリーンにおいて同定された活性化酵素を、次に宿主におけるインビボ必須性について調べる。大腸菌は細菌間で十分に保存された多数の酵素を有し、そのうちのいくつかは、宿主の厳しい環境において必須である。酷似ヒト相同体を有さないが、非必須インビトロである、３０の十分に保存された酵素の一例を以下に示す（表６）。
【０２７８】
同定された活性化酵素のインビボ必須性を、胃腸感染症のマウスモデルにおいて大腸菌Ｏ１５７：Ｈ７のクリアランス率にしたがって試験した。大腸菌Ｏ１５７：Ｈにおけるこれらの遺伝子を、Ｗａｎｎｅｒ法により破壊した（Ｋｅｒｅｎら、（２００４）ＦＥＭＳ  Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．Ｌｅｔｔ．２３０：１３−１８）。
【０２７９】
【表６】
2010529194.tif 000102
2010529194.tif 000103
2010529194.tif 000104
【０２８０】
６〜８週齢のメスＩＣＲ（ＣＤ−Ｉ）マウスをインビボ実験に使用する。動物を野生型に感染させ、感染の経過を追跡する。必須性についての対照として、必須ジヒドロジピコリン酸レダクターゼ（ｄａｐＢ）の染色体ノックアウトを有し、組換え体ベクタ上で調節されたプロモータからの酵素を発現する株を使用する。プラスミドを形質転換によりＡＳＫＡライブラリの大腸菌Ｋ１２から大腸菌Ｏ１５７：Ｈ７中へ移動させる。染色体コピーのノックアウトを次いで前述のように作製する。この株は成長についてＩＰＴＧに依存し、インビボで生存できないと予想される。プロモータからの漏出は、誘導物質の非存在下でこの株が成長するには不十分であり得る。この株は疾患を引き起こさないと予想され、動物から迅速に消滅する。試料をカナマイシン培地上にプレートすることにより、クリアランスを追跡した（ｋａｎ耐性は、破壊カセットにより運ばれる）。活性化酵素が欠損した試験株のクリアランスを追跡するために、これらをカナマイシン培地上に同様にプレートする。この株のクリアランス率は、試験株の可能性のあるインビボ必須性を評価するための基準としての働きをする。疾患を引き起こさず、ｄａｐＢ対照に匹敵するクリアランスを示すものは、同系遺伝子のインビボ必須性を意味する。これらのインビボ必須酵素により変換されるヒットはその後薬物開発プロセスに入れられる。これらのインビボで必須酵素を過剰発現する株を、インビトロで必須酵素を過剰発現する株と併せて、様々な様式のスクリーンにおいて使用する。
【０２８１】
両Ｓｈｉｇａ様細胞毒素（ＳＬＴ−ＩおよびＳＬＴ−ＩＩ）を産生する腸管出血性大腸菌Ｏ１５７：Ｈ７株ＥＤＬ９３３（ＡＴＣＣ７００９２７）をこの研究において使用し、これらは正の対照として機能する。インビボ必須性を試験するために、保存された非必須酵素が欠失した３０株のセットを前述のようにして調製する（表７）。必須遺伝子ｄａｐＢにおいて破壊を有し、ＩＰＴＧに反応してプラスミドからこれを発現する株は、負の対照として機能する。ノックアウト株（ＣＡＴＲ）を、ＬＢブロス中、３７℃で１６時間〜１８時間成長させ、新鮮なＬＢブロス中で１／１０００に希釈し、中対数期まで培養し、遠心分離により集め、リン酸塩緩衝生理食塩水（ＰＢＳ、ｐＨ７．４）で２回洗浄し、ＰＢＳ中に再懸濁させる。クロラムフェニコールを培地に最終濃度２５μｇ／ｍｌで添加する。
【０２８２】
染色体遺伝子を、標的遺伝子に対して短い（約５０ｂｐ）末端相同性を有する直線状ＤＮＡフラグメントおよびファージλＲｅｄリコンビナーゼを用いて分裂させる。標的遺伝子に隣接する領域に対して相同性である５’−伸張を有するプライマを用いたＰＣＲにより、カナマイシン耐性をコード化する遺伝子カセット増幅させ、ＰＣＲフラグメントを、ヘルパープラスミドによりコード化されるＲｅｄリコンビナーゼを発現する細胞中に電気穿孔処理する。耐性カセットが染色体中に組み入れられたカナマイシン耐性コロニーを単離し、ＰＣＲにより検証する。温度感受性ヘルパープラスミドを次に除去する。
【０２８３】
動物をケージごとに１匹ずつ割り当て、実験施設に到着後少なくとも３日間順応させる（水および食料は自由に摂取させる）。動物を次に１８時間水および食料を与えず、翌朝、１０８細胞の所望の大腸菌Ｏ１５７：Ｈ７株を含む胃内強制飼養により感染させ、次いで食料および水を自由に摂取させる。各株を３連で試験する。必須ＩＰＴＧ誘発性ＤａｐＢを発現する対照株は動物から素早く消滅すると予想される。負の対照として、動物群は滅菌ＰＢＳのみを摂取し、一方、正の対照動物は、１０８細胞の野生型大腸菌Ｏ１５７：Ｈ７ＥＤＬ９３３株を摂取する。続く１５日間、動物を毎日、飼料および水摂取、体重、および一般的健康状態について管理する。大腸菌Ｏ１５７：Ｈ７計数、乾燥物質測定、および糞便潜血検出のために糞便は回収される。
【０２８４】
５、１０および１５日に、各群につき３匹の動物をＣＯ２吸入により安楽死させ、近位、中央部および遠位小腸、盲腸、ならびに近位および遠位結腸からの粘膜、糞便、尿およびに血液の試料を大腸菌Ｏ１５７：Ｈ７計数のために回収する。同時に、各マウスを完全剖検で調べ、近位、中央部および遠位小腸、盲腸、結腸、肝臓、脾臓ならびに腎臓の試料を回収し、１０％緩衝中性ホルマリン中で固定し、さらなる組織学的調査のために処理する。
【０２８５】
インビボ実験により、大腸菌Ｏ１５７：Ｈ７ＥＤＬ９３３のノックアウト株のクリアランス（生存率）を追跡することによって、「インビトロ非必須遺伝子」の可能性のあるインビボ必須性が指摘される。同時に、サンプリングおよび分析手順により、感染確立の時間経過、疾患の重症度、大腸菌Ｏ１５７：Ｈ７ΕＤＬ９３３が腸粘膜に定着する能力および腸病巣の程度、病原体の糞便排出、ならびにさらに感受性の高い器官（腎臓、肝臓および脾臓）における全身性病巣、および敗血症発症の可能性における、試験される遺伝子の役割を決定することができる。食料および水摂取、一般的健康状態および糞便中の潜血の検出に対して動物の挙動を長時間観察することにより、感染の無症状状態の存在が確実に認識可能になる。
【実施例１４】
【０２８６】
必須遺伝子を用いたプロドラッグ抗生物質スクリーン
Ａ．必須酵素の発現において減少した株
必須活性化酵素に特に重点的に取り組むために、発現が減少した株のセットを構築する。前述のように、本質的な標的の発現の減少は、従来の抗生物質の活性の増加につながり、この特性は、この標的にヒットする化合物についての全細胞スクリーニングのために工業的に用いられてきた。減少した発現は、プロドラッグの活性の減少につながり、前述のノックアウトライブラリのスクリーニングと同様に、これらの化合物を特異的に同定する働きをする。
【０２８７】
大腸菌中には約３００の必須遺伝子があり、そのうちの２５０は適した酵素である。アンチセンスＲＮＡ法を用いて、２５０の必須酵素の発現が減少した大腸菌株のセットを構築する。アンチセンス株の大規模な構築は、以前に黄色ブドウ球菌における必須酵素を同定するための利用に成功している（Ｊｉら、（２００１）Ｓｃｉｅｎｃｅ  ２９３：２２６６−２２６９）。同様の方法が利用され、大腸菌について開発された標的遺伝子のアンチセンス抑制のための独自のプロトコルにしたがう（Ｃｈｅｎら、（２００３）Ａｎｔｉｍｉｃｒｏｂ．Ａｇｅｎｔｓ  Ｃｈｅｍｏｔｈｅｒ．、４７：３４８５−３４９３、Ｓｔｅｆａｎら、（２００３）ＦＥＢＳ  Ｌｅｔｔ．５４６：２９５−２９９：Ｗａｎｇら、（２００３）ＦＥＭＳ  Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．Ｌｅｔｔ．２２０：１７１−１７６）。所与の酵素をコードするＤＮＡフラグメントをＰＣＲにより増幅する。制限部位を有するプライマを使用し、これにより、増幅されたＤＮＡをｐＴ５ｌａｃプロモータに対してアンチセンス方向でｐＣＡ２４Ｎベクタ中へクローンすることが可能になる。結果として得られる構築物は、ＩＰＴＧを用いた誘発によりアンチセンスＲＮＡの制御された発現を可能にする（詳細については方法を参照のこと）。株構築を簡素化し、クローニング法をマクロタイタープレート中で平行して実施する。
【０２８８】
飽和濃度（３μＭ）でのＩＰＴＧの添加により、高レベルのアンチセンスＲＮＡ発現が得られる。したがって、すべての組換え株を、３μＭのＩＰＴＧを含むプレート中で培養し、成長がないことは、構築の成功を意味する。次に、成長速度を減少させるＩＰＴＧのレベルを各株について決定する。これを、３８４穴マイクロタイタープレート中、スクリーニングと同様の条件下で実施する。各株を、５種のＩＰＴＧ濃度のうちの１つの濃度および対照を含む穴中に接種する。この結果、合計１２５０穴、または４つのプレートになる。実験は、依然としてスクリーニングに適した良好な成長をもたらすが（約２０％阻害）、プロドラッグに対する耐性を増加させるために十分な活性化酵素レベルの減少をもたらす発現レベルを確立する。このスクリーンは、野生型と比較してこのスクリーンにおいて減少した活性を有するプロドラッグヒットを選択する。
【０２８９】
ＩＰＴＧの５種の試験した濃度のうちの１つの結果、株の全部ではないにしてもほとんどについて好適なレベルの必須酵素発現が得られる。アンチセンスＲＮＡを発現する２５０株を５つの異なるセットに分類し、それぞれを別々にスクリーンする。このことは、１５０，０００の化合物ライブラリの５回の独立したスクリーンを意味する。直接抗菌活性を有する化合物からプロドラッグが見いだされる。したがって、１５０，０００の化合物ＮＥＲＣＥライブラリを野生型大腸菌Ｗ３１１０に対してスクリーンする。大腸菌に対する化合物ライブラリにおける抗菌剤のヒット率は５％以下である。高い方の５％で見積もって、この結果、直接活性を有する７，５００の化合物が得られる。これらを次に「チェリーピッキング」ロボットにより採取し、再フォーマットしてサブライブラリにする。このサブライブラリを株の５つのプールおよび野生型対照に対してスクリーニングすることは、４５，０００の化合物のスクリーンに相当する。
【０２９０】
ヒットの検証および確認のその後の工程は前述の工程と同様である。簡単に言うと、酵素発現が減少した株のプールにおいて成長が可能なヒットは、可能性のあるプロドラッグ化合物を意味する。二次スクリーンは、ミックスの各株に対してヒット化合物を試験することを含み、特定の化合物に対して耐性の株を同定する。次に、酵素を過剰発現するＡＳＫＡライブラリからの株を用いて検証を実施する。発現が減少した株と比較して、酵素を過剰に産生する株に対して増加した感受性は、プロドラッグの初期確認としての働きをする。野生型をこの試験にも利用する。この実験を、ある範囲のヒット濃度で実施し、野生型を含む株についてのＭＩＣを得る。最低の野生型ＭＩＣを有するヒットを次に注目する。このヒットを次に、ｔｏｌＣバックグラウンドにおいてその活性を試験することにより、そのＭＤＲ排出を回避する能力について、そして静止状態集団を殺菌する能力について、前述のように調べる。
【０２９１】
Ｂ．アンチセンス法を用いた、遺伝子発現が制御された株の作製
選択された酵素をコードするＤＮＡフラグメントを、テンプレートとしてＡＳＫＡ過剰発現ライブラリからの対応するクローンをテンプレートとして用い、クローンされたＯＲＦに隣接するベクタに対して相補性の一対のプライマを用いてＰＣＲにより増幅する。プライマは、増幅された酵素コーディング挿入物をｐＣＡ２４Ｎベクタ（ＧｅｎｅＢａｎｋ受入番号ＡＢ０５２８９１）中にこのベクタ中のｐＴ５１ａｃプロモータに対してアンチセンス方向でクローンすることを可能にする制限部位も有する。結果として得られる構築物は、ＩＰＴＧでの誘導によりアンチセンスＲＮＡの制御発現を可能にする。誘導前の厳しい抑制は、同ベクタ上でシスコード化されたｌａｃｌｑ遺伝子の発現により確実にされる（Ｃｈｅｎら、（２００３）Ａｎｔｉｍｉｃｒｏｂ．Ａｇｅｎｔｓ  Ｃｈｅｍｏｔｈｅｒ．４７：３４８５−３４９３、Ｓｔｅｆａｎら、（２００３）ＦＥＢＳ  Ｌｅｔｔ．５４６：２９５−２９９、Ｗａｎｇら、（２００３）ＦＥＭＳ  Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．Ｌｅｔｔ．２２０：１７１−１７６）。
【実施例１５】
【０２９２】
さらなる化合物のスクリーニング
【０２９３】
Ａ．スクリーン番号１
４２，８２２化合物のさらなるスクリーンを、実施例１に記載した方法に従って実施した。２つのスクリーンされた分子がプロドラッグヒットとして記録され、９６は野生型に対して直接阻害活性を示した。プロドラッグヒットのうち、いくつかの化合物は、ジドブジン（ＡＺＴ、大腸菌の既知のプロドラッグであるＡＩＤＳ治療薬（Ｌａｖｉｅら、（２００４）Ｍｉｎｉ  Ｒｅｖ．Ｍｅｄ．Ｃｈｅｍ．４：３５１−３５９）およびチオ尿素、Ｎ，Ｎ’−ビス（３−クロロフェニル）−（９ＣＩ）（「ＰＤＩ８」と称する）：
【０２９４】
【化８６】
2010529194.tif 000105
をはじめとする既知のプロドラッグであるか、または既知のプロドラッグと化学的に関連することが分かった。チオ尿素は、酵素ＥｔｈＡ、Ｂａｅｙｅｒ−Ｖｉｌｌｉｅｒモノオキシゲナーゼにより活性化されることが報告されている、抗マイコバクテリウム剤であるイソＩＳＯＸＹＬの類似体であると思われる（Ｄｏｖｅｒら、（２００７）Ａｎｔｉｍｉｃｒｏｂｉａｌ  Ａｇｅｎｔｓ  ａｎｄ  Ｃｈｅｍｏｔｈｅｒａｐｙ  ５１：１０５５−１０６３）。ＰＤ１８は、大腸菌野生型に対して２５μｇ／ｍｌのＭＩＣを示した。プロドラッグヒット分子構造を図１１に示し、直接阻害活性を示す分子を図１２に列挙する。
【０２９５】
Ｂ．スクリーン番号２
さらに別のスクリーンを、後述のプロトコルを用いて、１４７，５００の化合物に対して実施した。このスクリーンにおいて、野生型に対する抗菌活性を有するヒットをまず同定した。これらのヒットを次に、実施例１に記載するノックアウト株のＢａｃＰｏｏｌミックスに対する活性について試験した。４１の化合物が直接阻害活性を示し、６つの化合物が候補プロドラッグ化合物として同定された。
【０２９６】
プロトコル
大腸菌ＫａｎＲ培養物を、５０μｇ／ｍｌのカナマイシンを含むＬＢブロス中で２０時間、３７℃で、振盪インキュベータ中で成長させた。新しい一夜培養物を次に新鮮な培地中で１：１０に希釈し、振盪インキュベータ中、３７℃で１．５時間培養した。成長後、培養物を新鮮な培地中で１：１０００に希釈し、試験化合物（最終濃度約５０μｇ／ｍｌ）を含む３８４穴マイクロタイタープレート（３０μｌ／穴）の穴中に分配した。プレートを次に２０時間３７℃でインキュベートし、次いでプレートを６００ｎｍでの光学密度について読み取り、成長／非成長について採点した。試験を２連で実施した。
【０２９７】
各プレート中、第２３列を負の対照（細胞単独、大腸菌の完全な成長を示した）として使用し、第２４列を正の対照（細胞＋ジドブジン（ＡＺＴ）５μｇ／ｍｌ、これは大腸菌成長の完全な阻害を示した）として使用した。スクリーン開始前に、Ｚ’試験を実施した。この試験は、負の対照穴中の成長を、プロドラッグＡＺＴを５μｇ／ｍｌで含むものと比較することにより行った。大腸菌Ｋ１２細胞をＬＢ培地中で培養し、指数関数的に成長する細胞を３８４穴マイクロタイタープレート中１０５／ｍｌ、３０μｌ／穴で分配した。この実験において４つのプレートを使用した。一夜３７℃でインキュベーションした後、プレートのＯＤ６００を読み取り、各穴の値を使用して、Ｚ’因子を計算した：
Ｚ’＝１−（３ＳＤ＋  ＋  ３ＳＤ−）／（Ａｖｅ＋  −  Ａｖｅ−）
（式中：ＳＤ＋＝正の対照の標準偏差、ＳＤ−＝負の対照の標準偏差、Ａｖｅ＋＝正の対照の平均、およびＡｖｅ−＝負の対照の平均）。得られたＺ’値は０．９７であり、これはスクリーニング全体にわたる対照の強い再現性を示唆する。
【０２９８】
ＯＤ６００により測定された大腸菌の成長の阻害率（％）を計算することにより、ヒットを同定した。このデータを次に様にして分析した。負の対照（Ｎ）、正の対照（Ｐ）、および化合物（Ｘ）ＯＤを別々に平均し、得られた平均を用いて、大腸菌成長の阻害率（％）を計算した。
【０２９９】
阻害率（％Ｉ）＝（Ｎ−ｘ）／（Ｎ−Ｐ）×１００
ヒットは、％Ｉ＞９７％ならば強力であり、９５＜％Ｉ＜９７ならば中程度であり、９０＜％Ｉ＜９５ならば不十分であった。この分類に基づいて、すべてのスクリーンした化合物のうち合計５６ヒット（０．０４％）を取り出し、そのうちの７は弱、２は中、４７は強であった。５６ヒットを続いてＢａｃＰｏｏｌに対して試験して、潜在的なプロドラッグの存在についてチェックした。
【０３００】
結果
６つのヒット化合物がプロドラッグヒットとされ、４１の化合物が直接活性を示した。野生型に対して直接阻害活性を示した化合物の分子構造を図１３に示す。候補プロドラッグを図１４に示す。
【０３０１】
プロドラッグヒットのうち、既知のプロドラッグであるか、または既知のプロドラッグに化学的に関連するものを記載した。これらはアセトアミド、Ｎ−（５−ニトロ−２−チアゾリル）−（８ＣＩ、９ＣＩ）を含み、これはニタゾールとしても知られている。
【０３０２】
【化８７】
2010529194.tif 000106
ニタゾールは、グラム陽性菌条件的および絶対嫌気性微生物ならびに緑膿菌およびプロテウス属を除くグラム陰性菌に対する治療薬として用いられるメトロニダゾール様化合物である（Ｋａｌｉｎｉｃｈｅｎｋｏら、（１９９８）Ｍｉｋｒｏｂｉｏｌ．Ｚ．６０：８３−９１）。メトロニダゾールは、ニトロレダクターゼにより嫌気性条件下で細菌細胞において活性形態になり、嫌気性種に対して特異的に作用する。ニタゾールも、ニトロレダクターゼにより活性化される。
【０３０３】
スクリーニングを確証するために、硝酸レダクターゼが欠失した株に対するニタゾールの活性および硝酸レダクターゼを過剰発現する株における活性を試験した。硝酸レダクターゼにより活性化されたプロドラッグは、野生型と比較して、酵素がない株に対して低い活性を有し、過剰発現株に対して高い活性を有する。大腸菌は２つの既知の硝酸レダクターゼ、ＮｆｎＢおよびＮｆｓＡを有する。試験した株は野生型（ＷＴ）大腸菌、２つのニトロレダクターゼがない２つのノックアウト株（ＮｆｎＢ−、ＮｆｓＡ−）、および同酵素を過剰発現する２つの株（ＮｆｎＢ＋およびＮｆｓＡ＋）であった。ニタゾールのＭＩＣ値を以下に示す。
【０３０４】
【表７】
2010529194.tif 000107
これらの結果は、硝酸レダクターゼがニタゾールを活性化し、レダクターゼがニタゾールを活性化することを示唆し、そのプロドラッグ特性を裏付ける。
【０３０５】
別の既知プロドラッグヒットは、ベンゾオキサゾール、２，３−ジヒドロ−５−ニトロ−２−（５−ニトロ−２−チエニル）−（９ＣＩ）：
【０３０６】
【化８８】
2010529194.tif 000108
であった。
【０３０７】
この分子は２個のニトロ基を有するので、ニトロレダクターゼにより活性化できるかどうかを、ニタゾールについて前述された方法を用いて評価した。ベンゾオキサゾールのＭＩＣ値は以下の通りであった。
【０３０８】
【表８】
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これらの結果は、硝酸レダクターゼがこの化合物を活性化することを示し、またそのプロドラッグ特性を示唆するものであった。さらなる化合物ヒットを図１５に示す。
【０３０９】
対応特許
本発明をその詳細な説明と併せて記載したが、前記事項は説明を意図し、本発明の範囲を限定することを目的としないと理解すべきであり、本発明の範囲は、添付の請求の範囲により規定される。他の態様、利点、および修正は、以下の請求の範囲内に含まれる。
【図１】
2010529194.tif 000165
【図２Ａ】
2010529194.tif 000166
【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2010529194.tif 000171
【図７】
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【図８】
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【図９】
2010529194.tif 000174
【図１０】
2010529194.tif 000175
【図１１】
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【図１２−１】
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【図１２−２】
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【図１２−３】
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【図１２−４】
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【図１２−５】
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【図１２−６】
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【図１２−７】
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【図１２−８】
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【図１２−９】
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【図１２−１０】
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【図１２−１１】
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【図１２−１２】
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【図１２−１３】
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【図１２−１４】
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【図１２−１５】
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【図１２−１６】
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【図１２−１７】
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【図１２−１８】
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【図１２−１９】
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【図１２−２０】
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【図１２−２１】
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【図１２−２２】
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【図１２−２３】
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【図１２−２４】
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【図１３−１】
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【図１３−２】
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【図１３−３】
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【図１３−４】
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【図１３−５】
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【図１３−６】
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【図１３−７】
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【図１３−８】
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【図１３−９】
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【図１３−１０】
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【図１３−１１】
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【図１３−１２】
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【図１４−１】
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【図１４−２】
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【図１５−１】
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【図１５−２】
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【図１５−３】
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【国際調査報告】
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