作为抗微生物剂的双阳离子和三阳离子两亲物的制作方法

文档序号:10692740阅读:842来源:国知局
作为抗微生物剂的双阳离子和三阳离子两亲物的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种包含作为双阳离子或三阳离子两亲物的化合物的抗微生物组合物、和制造所述抗微生物组合物的方法、以及使用所述化合物或组合物供抗微生物之用的方法。所述抗微生物组合物可包含具有式(I)的化合物其中R是未被取代或任选被取代的亚甲基,s是在1至6范围内的整数,R1、R2、R3或R4是H或未被取代或任选被取代的C1?4烷基,X是卤素,m和n是在5至25范围内的整数,且m不等于n。或者,所述抗微生物组合物可包含具有式(III)或(IV)的化合物:其中R1、R2、R3、R4、R5或R6是H或未被取代或任选被取代的C1?4烷基,X或Y是卤素,且m和n是在5至25范围内的整数。
【专利说明】
作为抗微生物剂的双阳离子和三阳离子两亲物
[0001 ]本申请要求2013年11月5日提交的美国临时申请号61/900,037的权益,所述申请 以引用的方式整体清楚地并入本文。
技术领域
[0002] 本发明涉及抗微生物组合物及相关方法。更具体地说,所公开的主题涉及一种包 含双阳离子或三阳离子两亲物的组合物及使用所述两亲物供抗微生物之用的方法。
【背景技术】
[0003] 用来对抗人类病原体传播的化学试剂的制备早在术语药物化学被创造以前就成 为一项挑战。从饮料的发酵到漂白剂的制备,使微生物的致病作用最小化的化合物的便利 生产始终是令人关注的。细菌对甚至是最有效的抗生素的耐药性的发展确保了对于抗微生 物化合物的继续研究将一直是至关重要的。

【发明内容】

[0004] 提供此概述来展示
【发明内容】
,以便简要地表现本发明的性质和物质。应当理解,它 的提交并不是用于解释或限制权利要求的范围或含义。
[0005] 本发明提供一种包含作为双阳离子或三阳离子两亲物的化合物的抗微生物组合 物、和制造所述抗微生物组合物的方法、以及使用所述化合物或组合物供抗微生物之用的 方法。本发明中提供的化合物或组合物具有杀灭以下微生物或抑制微生物生长或减弱微生 物感染的严重性或杀灭、根除或分散预建立的细菌生物膜(即抗生物膜用途)的能力,包括 但不限于细菌、病毒、酵母、真菌及原生动物。
[0006] 在一些实施方案中,本发明提供一种杀灭微生物或抑制微生物生长的方法,其包 括施用包含具有下式的化合物的抗微生物组合物
[0007]
[0008] 其中:
[0009] R是未被取代或任选被选自由以下组成的组的官能团取代的亚甲基:-〇11、-〇1?'、- NH2、-NHR'、-NR'2、-SH、-SR'、-o-c(o)r'、-c(o)r'、-cf3及-ocf 3,
[0010] s是在1至6范围内的整数,
[0011] RiUs或R4是Η或未被取代或任选被选自由以下组成的组的官能团取代的&-4烧 基:-〇H、-〇R'、-NH2、_NHR'、-NR'2、-SH、-SR'、-0-C(0)R'、-C(0)R'、-CF 3及-〇CF3,
[0012] R'是!1或&-4 烷基,
[0013] 父是卤素(以阴离子形式),
[0014] m和η是在5至25范围内的整数,且
[0015] m不等于η。
[0016] 例如,在一些实施方案中,R是亚甲基,且S是在2至5范围内的整数。或R4是 烷基,且X是氟、氯、溴或碘、甲苯磺酸盐、柠檬酸盐、任何合适的阴离子或其组合。
[0017] 在一些实施方案中,所述抗微生物组合物包含具有下式的化合物
[0018] 表示为化合物(m,s,n)卤化物,其 , 中s是在1至6范围内的整数,X是以阴离子形式的卤素,m和η是在5至25范围内的整数,且m不 等于η。举例来说,在一些实施方案中,s是在2至5范围内的整数,且X是氯或溴(以氯离子或 溴离子的形式)。具有式(II)的化合物是具有不对称结构的二(季铵)卤化物。
[0019] 在一些实施方案中,m+n是在18至36范围内,且m与η之间的差是在1至10范围内。表 示为化合物(m,s,n)卤化物的具有式(II)的化合物可以是溴化物并且可选自由以下组成的 组:化合物(20,2,16)、化合物(20,2,14)、化合物(20,2,14)、化合物(20,2,10)、化合物(20, 2,8)、化合物(20,2,6)、化合物(18,2,16)、化合物(18,2,14)、化合物(18,2,12)、化合物 (18,2,10)、化合物(16,2,8)、化合物(14,2,12)、化合物(14,2,10)、化合物(14,2,8)、化合 物(12,2,10)、化合物(12,2,8)、化合物(13,2,10)、化合物(13,2,10)及化合物(10,2,8)。 [0020] 在一些实施方案中,m+n在20至24的范围内。m与η之间的差在1至8的范围内。表示 为化合物(m,s,n)卤化物的具有式(II)的化合物可以是溴化物并且可选自由以下组成的 组:化合物(16,2,8)、化合物(14,2,10)、化合物(14,2,8)、化合物(12,2,10)、化合物(12,2, 8)、化合物(13,2,10)及化合物(11,2,10)。
[0021] 在一些实施方案中,本发明提供一种包含如所述具有式(I)的化合物和如溶剂的 载体的抗微生物组合物。所述抗微生物组合物还可包含其他成分和添加剂。在一些实施方 案中,在所述抗微生物组合物中的具有式(I)的化合物是如所述表示为化合物(m,s,n)卤化 物的具有式(II)的化合物。
[0022] 本发明还提供一种制造抗微生物组合物的方法,所述方法包括将具有式(I)的化 合物与如溶剂的载体混合。在一些实施方案中,所述方法包括将载体或其他成分与如所述 表示为化合物(m,s,n)卤化物的具有式(II)的化合物混合。
[0023] 另一方面,本发明提供一种抗微生物组合物,其包含有效量的具有下式的化合物:
[0024]
[0025] 其中:
[0026]心、1?2、1?3、1?4、1?5或1?6是11或未被取代或任选被选自由以下组成的组的官能团取代的 Ci-4烷基:-OH、-OR '、-NH2、-NHR '、-NR ' 2、-SH、-SR '、-0-C (0) R '、-C (0) R '、-CF3及-0CF3,
[0027] 1?'是!1或&-4烷基,
[0028] X或Y是卤素(以阴离子形式),并且
[0029] m和η是在5至25范围内的整数。
[0030] 在一些实施方案中,1?1、1?2、1?3、1?4、1^或1?6是11或未被取代的(:1-4烷基(例如甲基)。父或 Υ是氟、氯、溴或碘、甲苯磺酸盐、柠檬酸盐、任何合适的阴离子或其组合。m可等于η,或m不等 于η。在一些实施方案中,m和η可以是在10至14范围内的整数。
[0031] 在一些实施方案中,1?1、1?2、1?3、1?4、1^或1?6是甲基4是溴,¥是碘并且具有式(111)或 (IV)的化合物分别表示为化合物(m,2,0,2,n)或(m,2,l,2,n)。具有式(III)或(IV)的化合 物可选自由以下组成的组:化合物(1〇,2,0,2,10)、化合物(11,2,0,2,11)、化合物(12,2,0, 2,12)、化合物(13,2,0,2,13)、化合物(14,2,0,2,14)、化合物(10,2,0,2,11)、化合物(10, 2,0,2,12)、化合物(10,2,0,2,13)、化合物(10,2,0,2,14)、化合物(11,2,0,2,12)、化合物 (11,2,0,2,13)、化合物(11,2,0,2,14)、化合物(12,2,0,2,13)、化合物(12,2,0,2,14)、化 合物(13,2,0,2,14)、化合物(10,2,1,2,10)、化合物(11,2,1,2,11)、化合物(12,2,1,2, 12)、化合物(13,2,1,2,13)、化合物(14,2,1,2,14)、化合物(10,2,1,2,11)、化合物(10,2, 1,2,12)、化合物(10,2,1,2,13)、化合物(10,2,1,2,14)、化合物(11,2,1,2,12)、化合物 (11,2,1,2,13)、化合物(11,2,1,2,14)、化合物(12,2,1,2,13)、化合物(12,2,1,2,14)及化 合物(13,2,1,2,14)。
[0032] 本发明还提供一种制造抗微生物组合物的方法,所述方法包括将有效量的具有式 (III)或(IV)的化合物与载体混合。所述抗微生物组合物还可包含其他成分和添加剂。本发 明还提供一种使用包含如所述具有式(III)或(IV)的化合物的组合物供抗微生物之用的方 法。所述化合物或组合物被用于杀灭至少一组选自由以下组成的组的微生物或抑制其生 长:细菌、病毒、酵母、真菌及原生动物。所述方法还可包括杀灭或分散预建立的细菌生物膜 (即抗生物膜用途)。所述方法可包括形成包含抗微生物组合物的薄膜或包衣,所述抗微生 物组合物包含具有式(III)或(IV)的化合物,所述薄膜或包衣可被接枝在固体表面上。
[0033] 另一方面,本发明提供一种包含具有式(III)或(IV)的化合物的薄膜或包衣,其被 接枝在具有以下结构的固体表面上:
[0034]
[0035]其中Ri、R2、R3、R4或R6是Η或未被取代或任选被选自由以下组成的组的官能团取代 的 Ci-4烷基:-OH、-0R '、-ΝΗ2、-NHR '、-NR ' 2、-SH、-SR '、-0-C (0) R '、-C (0) R '、-CF3及-0CF3, [0036] R5'是未被取代或任选被选自由以下组成的组的官能团取代的化学亚烷基部分:- 0H、-0R'、-NH2、-NHR'、-NR'2、-SH、-SR'、-0-C(0)R'、-C(0)R'、-CF 3及-〇CF3,
[0037] 1?'是!1或&-4烷基,
[0038] X或Y是卤素,
[0039] m和η是在5至25范围内的整数,并且
[0040] L是包含官能团的接头。
[0041 ] 在一些实施方案中,Ri、R2、R3、R4或R6是Η或未被取代的Ci-4烷基,如甲基,Rs '是Ch 亚烷基,并且X或Y是氟、氯、溴或碘、甲苯磺酸盐、柠檬酸盐、任何合适的阴离子或其组合。m 可等于或不同于rum和η可以是在10至14范围内的整数。例如,1?1、1?2、1?3、1?4或1?6是甲基,1?5'是 亚甲基,X是溴,并且Υ是碘。L可包括-NH-C0-、-C(0)_及亚烷基中的至少一个。所述薄膜或包 衣被配置来杀灭至少一组选自由以下组成的组的微生物或抑制其生长:细菌、病毒、酵母、 真菌及原生动物,或杀灭、根除或分散预建立的生物膜。
【具体实施方式】
[0042]下面参考图示实施例应用对本发明的几个方面进行说明。应理解,阐述了多个细 节、关系和方法,以提供本发明的全面理解。然而,相关领域的技术人员将容易认识到,本发 明可在没有一个或多个细节的情况下或者利用其他方法被实践。本发明并不受到动作或事 件的解说顺序的限制,某些动作可以不同的顺序发生,和/或与其他动作或事件同时发生。 此外,并非所有示出的动作或时间都是实施根据本发明的方法所必要的。
[0043] 定义
[0044] 本文所用的术语仅仅是用于描述具体的实施方案,而不意图限制本发明。除非上 下文另外清楚地指出,如本文所用的单数形式"一(a)"、"一(an)"及"所述"也意图包括复数 形式。此外,至于在详细说明和/或权利要求书任一者中所用的术语"包括(including/ includes)"、"具有(having/has/with)"或其变型,此术语意指与术语"包含"相类似,为开 放的方式。
[0045] 术语"约"或"大约"是指如由本领域的普通技术人员所确定的,在特定值的可接受 误差范围内,这部分地取决于如何测量或确定该值,即,测量体系的限制。例如,根据本领域 中的实践,"约"可以是指处于1或超过1的标准偏差之内。或者,"约"可以是指给定值的至多 20%,优选至多10%,更优选至多5%,且再更优选至多1%的范围。或者,特别是对于生物系 统或过程,该术语可以是指在一定数量级内,优选地在某一数值的5倍、更优选地2倍以内。 当在申请和权利要求书中描述具体值时,除非另有说明,应采用意指在具体值的可接受误 差范围内的术语"约"。
[0046] 术语"抗微生物"是指杀灭以下微生物或抑制微生物生长或削弱微生物感染的严 重性的能力,包括但不限于细菌、病毒、酵母、真菌及原生动物。本发明的抗微生物化合物或 组合物是可用于清洁或消毒或可用于治疗疾病和感染的化合物或组合物。施用可包括体外 和体内抗微生物使用两种。"施用"抗微生物组合物可包括向人或动物受试者施用组合物。 [0047]如本文所用的术语"生物膜"是指通过将一组微生物粘附在一起形成的薄膜。如本 文所用的术语"抗生物膜"是指杀灭和/或根除或分散预建立的生物膜的能力。
[0048]如本文所用的术语"烷基"是指含有1-25个碳原子的直链、环状、支链或非支链饱 和或不饱和烃链,如甲基、乙基、丙基、叔丁基、正己基等等。如本文所用的"&-4烷基"是指具 有选自1至4的碳原子数目的烷基。
[0049]术语"任选被取代的"意指可未被取代或可被取代一次或多次(如1至3次或1至5 次)的所述基团。例如,被1至5个氯原子"任选取代的"烷基可未被取代或其可含有1、2、3、4 或5个氯原子。被取代的化学部分包含替代氢的一个或多个取代基。
[0050] 本发明提供一种包含作为双阳离子或三阳离子两亲物的化合物的抗微生物组合 物、和制造所述抗微生物组合物的方法、以及使用所述化合物或组合物供抗微生物之用的 方法。本发明中提供的化合物或组合物具有杀灭以下微生物或抑制微生物生长或削弱微生 物感染的严重性的能力,包括但不限于细菌、病毒、酵母、真菌及原生动物。
[0051] 1.不对称的二(季铵)卤化物:
[0052]阳离子两亲物在历史上曾解决了细菌耐药性问题,通过在20世纪30年代引入苯扎 氯铵(N-烷基-N-苄基-N,N-二甲基氯化铵)并将这个系列结构的制剂引入商业上重要的试 剂如LYSOL?牌产品中来突显。
[0053]阳离子两亲物被认为是膜破坏剂,利用了与主要是阴离子的细菌细胞膜的静电相 互作用,接着插入非极性链,这导致了膜破环和最终的细菌细胞溶解。已经表明此机制可最 低限度地产生细菌耐药性。已鉴别了其他作用机制,包括两亲物内化到细菌细胞中。
[0054]抗微生物剂开发中一个关心的问题是制备的经济性。许多阳离子两亲物受益于容 易组装。抗微生物肽及其合成模拟物(SMAMP)是常常充当阳离子两亲物的一组有前景的结 构,其获得或制备经常具有挑战性,尽管正在寻求在此领域中的改进。本发明中的
【发明人】因 此选择探求以高水平的原子经济性制备有效的两亲抗微生物,利用短的和用户友好的制 备。
[0055] 本
【发明人】的研究计划的目的在于开发多头(双头)两亲物以优化抗菌作用。对于烷 基链围绕容易获得的双铵核心的不对称排列的关注已产生具有低微摩尔活性的简单和有 效的一系列两亲物制剂。例如,本
【发明人】从4,4'_二吡啶开始制备对称和不对称的两亲物。 首先,生物活性在非极性尾基上的最佳烷基碳数目下达到峰值,大致是22-24个侧链碳。其 次是抗衡离子的性质。最终,适度的不对称性似乎确保了具有更长烷基链的两亲物的良好 溶解度。
[0056] 在一些实施方案中,一系列容易获得的双胺结构被选为合成核心。例如,作为起始 材料的双胺是叱叱^-四甲基乙二胺(了1^04),其可以大约$20/111 〇1的成本获得。在胺之间 具有增加的接头距离以及具有增加数目的胺(如亚精胺和精胺)的类似结构也可以合理的 成本获得。TMEDA、亚精胺、精胺及去甲亚精胺衍生物的结构示于流程1中。一些实施方案也 就抗微生物能力与去甲亚精胺衍生物相比。
[0057]流程 1 ·
[0058
[0059] -些实施方案提供一种杀灭微生物或抑制微生物生长的方法,其包括施用包含具 有下式的化合物的抗微生物组合物
[0060]
[0061]其中R是未被取代或任选被选自由以下组成的组的官能团取代的亚甲基:-011、-0R'、-NH2、-NHR'、-NR'2、-SH、-SR'、-0-C(0)R'、-C(0)R'、-CF 3及-0CF3,
[0062] s是在1至6范围内的整数,
[0063] RiUs或R4是Η或未被取代或任选被选自由以下组成的组的官能团取代的&-4烧 基:-〇H、-〇R'、-NH2、-NHR'、-NR'2、-SH、-SR'、-0-C(0)R'、-C(0)R'、-CF 3及-〇CF3,
[0064] 1?,是!1或&-4烷基,
[0065] X是卤素(以阴离子形式),
[0066] m和η各自是在5至25范围内的整数,并且m不等于η。
[0067] 例如,在一些实施方案中,R是亚甲基,且s是在2至5范围内的整数。或R4是 烷基,且X是氟、氯、溴、碘、甲苯磺酸盐、柠檬酸盐、任何合适的阴离子或其任何组合。具 有式(I)的化合物是不对称的二(季铵)卤化物,因为m与η不同。卤化物可以是氟化物、氯化 物、溴化物、碘化物或其任何组合。在一些实施方案中,适度的不对称性是优选的。m与η之间 的差可在1至8的范围内。
[0068] 在一些实施方案中,所述抗微生物组合物包含具有下式的化合物
[0069]
表示为化合物(m,s,n)卤化物,其 中8是在1至6范围内的整数,X是卤素或其组合,m和η是在5至25范围内的整数,并且m不等于 n。具有式(II)的化合物是具有不对称结构的二(季铵)卤化物。举例来说,s是在2至5范围内 的整数,且X是氯或溴(以氯离子或溴离子的形式)。
[0070] 碳原子!!1和11的数目可以不同的组合形式。For example,在一些实施方案中,m+n是 在18至36范围内,且m与η之间的差是在1至10范围内。表示为化合物(m,s,n)卤化物的具有 式(II)的化合物可以是溴化物。这类化合物的实例包括但不限于化合物(20,2,16)、化合物 (20,2,14)、化合物(20,2,14)、化合物(20,2,10)、化合物(20,2,8)、化合物(20,2,6)、化合 物(18,2,16)、化合物(18,2,14)、化合物(18,2,12)、化合物(18,2,10)、化合物(16,2,8)、化 合物(14,2,12)、化合物(14,2,10)、化合物(14,2,8)、化合物(12,2,10)、化合物(12,2,8)、 化合物(13,2,10)、化合物(13,2,10)、化合物(10,2,8)及其组合。
[0071]在一些实施方案中,m+n在20至24的范围内。具有式(II)的化合物可具有适度的不 对称性。例如,m与η之间的差可在1至8的范围内。表示为化合物(m,s,n)卤化物的具有式 (II)的化合物可以是溴化物。合适的溴化物化合物的实例包括但不限于化合物(16,2,8)、 化合物(14,2,10)、化合物(14,2,8)、化合物(12,2,10)、化合物(12,2,8)、化合物(13,2,10) 以及化合物(11,2,10)。
[0072] 所述抗微生物组合物可用于杀灭至少一组选自由以下组成的组的微生物或抑制 其生长:细菌、病毒、酵母、真菌及原生动物。包括"施用"抗微生物组合物的所述方法可包括 将抗微生物组合物喷雾到一个区域上、用抗微生物组合物擦抹固体表面或向人或动物受试 者施用组合物、任何其他合适的施用方法及其组合。所述方法可用于预防感染性病状,或用 作用于以本发明中提供的抗微生物组合物治疗感染性病状的方法。所述方法还可用于杀 灭、根除或分散预建立的细菌生物膜(即抗生物膜用途)。
[0073] 在一些实施方案中,本发明还提供一种包含如所述具有式(I)的化合物和如溶剂 的载体的抗微生物组合物。所述抗微生物组合物还可包含其他成分和添加剂。在一些实施 方案中,在所述抗微生物组合物中的具有式(I)的化合物是如所述表示为化合物(m,s,n)卤 化物的具有式(II)的化合物。具有式(I)或(II)的化合物的含量可以是任何合适的浓度。例 如,在一些实施方案中,所述浓度可以是在0. 〇1μΜ至100μΜ的范围内,例如从0. ΙμΜ至ΙΟμΜ。 在一些实施方案中,具有式(I)或(II)的化合物的含量可以是在0. lwt. %至5wt. %的浓度 下,例如在〇.2wt. %至2.5wt. %的范围内。载体的实例包括但不限于溶剂。其他添加剂的实 例包括但不限于表面活性剂、消泡剂、防冻剂、胶凝剂及其组合。所述抗微生物组合物还可 包含药学上可接受的载体或赋形剂。适用于如片剂或胶囊的固体制剂的药学上可接受的载 体或赋形剂可以是例如,粘合剂(例如、阿拉伯胶、明胶、糊精、羟丙基纤维素、甲基纤维素、 聚乙烯吡咯烷酮)、溶剂、分散介质、稀释剂(例如乳糖、蔗糖、甘露醇、玉米淀粉、马铃薯淀 粉、磷酸钙、柠檬酸钙、结晶纤维素)、润滑剂(例如硬脂酸镁、硬脂酸钙、硬脂酸、滑石、无水 硅酸)、崩解剂(例如玉米淀粉、马铃薯淀粉、羧甲基纤维素、羧甲基纤维素钙、海藻酸)以及 润湿剂(例如十二烷基硫酸钠)。适用于如溶液或混悬液的液体制剂的药学上可接受的载体 或赋形剂可以是例如,水溶液媒介物(例如水)、悬浮剂(例如阿拉伯胶、明胶、甲基纤维素、 羧甲基纤维素钠、羟甲纤维素、硬脂酸铝凝胶)、表面活性剂(例如卵磷脂、去水山梨糖醇单 油酸酯、单硬脂酸甘油酯)以及非水性媒介物(例如甘油、丙二醇、植物油)。此外,液体制剂 可含有防腐剂(例如对羟基苯甲酸甲酯、对羟基苯甲酸丙酯)、调味剂和/或着色剂。在本发 明中的抗微生物组合物可被配制成任何合适的形式,包括但不限于液体、凝胶及糊剂。
[0074] 本发明还提供一种制造抗微生物组合物的方法,所述方法包括将具有式(I)的化 合物与如溶剂的载体混合。在一些实施方案中,所述方法包括将载体或其他成分与如所述 表示为化合物(m,s,n)卤化物的具有式(II)的化合物混合。
[0075] 实施例:
[0076] 已经制备了一系列不对称的双烷基化TMEDA衍生物。这类不对称的双烷基化TMEDA 衍生物显示强大的抗微生物活性。
[0077] TMEDA的单烷基化可以简单和原子经济性方式实现,其中将适度过量(2摩尔当量) 的二胺在几乎无溶剂的条件下暴露于多种烷基溴(流程2)。过量的TMEDA在真空中的简单除 去以几乎定量的产率产生基本上纯的(>98%)单烷基化结晶产物,其被表示为化合物(m,2, 〇),没有后处理或色谱法。
[0078]流程 2.
[0079]
[0080]随后再次在几乎无溶剂反应条件(~1M在乙腈中)下暴露于不同的烷基溴,接着过 滤,以良好的产率(~40-90%)产生所需的不对称双阳离子两亲物,指定为(m,2,n),如流程 3中所示。流程3显示了不对称的双烷基化TMEDA衍生物的合成制备的途径和产率。星号表示 不溶于水的化合物。根据需要进行再结晶以确保化合物纯度>98%,如通过NMR和LCMS所测 定。发现对于第二链的安装从更长链的单阳离子化合物开始在操作上是有利的,即从(20, 2,0)而非(10,2,0)来制备(20,2,10)。这或许反映了较短链的化合物的吸湿性。大尺寸的化 合物(20,2,18)具有不良的水溶性;因此不评估其的生物活性。
[0081] 流程 3.
[0082]
[0083]另外,在一条链中具有奇数数量的碳的两种化合物,即化合物(13,2,10)和化合物 (11,2,10)是由化合物(10,2,0)来制备。相应的产率可与其他制备相当(流程4)。流程4示出 了具有奇数数量的烷基侧链的不对称双烷基化TMEDA衍生物的合成制备。
[0084]流程 4.
[0085]
[0086] 出于比较目的,对称的TMEDA两亲物是根据先前文献来制备(流程5)。流程5显示了 对称的(双子)双烷基化TMEDA衍生物的合成制备。因此,TMEDA暴露于乙腈中的过量烷基溴 (3当量),接着过滤,产生了 (n,2,n)化合物,根据需要将其再结晶。
[0087] 流程 5.
[0088]
[0089] -些示例性化合物和比较化合物的制备如下所述。
[0090] 化合物(20,2,16)溴化物:
[0091]
[0092] 向(20,2,0) (300mg,0 · 629mmo 1)于CH3CN( 0 · 40mL)中的溶液中添加 1-溴十六烷 (0.58mL,1.9mmol)。将所得的澄清溶液在搅拌下温至回流持续3h;在冷却至室温(RT)后,观 察到黄色固体。将冷丙酮(~9mL)添加到RT反应混合物中,然后将其冷却至0°C,产生白色沉 淀。经由布氏漏斗过滤,得到灰白色固体,将其用冷丙酮(~4mL)然后是己烷(~4mL)洗涤。 将灰白色固体由CH2Cl2(~10mL)再结晶,得到呈白色粉末状的(20,2,16)(192mg,39%):mp 193.0-196.01^? NMR(300MHz,CDCl3)S4.77(s,4H),3.74-3.68(m,4H),3.49(s,12H),1.79 (br s,4H), 1.39-1.25(m,60H),0.88(t,J = 6.0Hz,6H);低分辨率质谱(ESI)m/z 311 ·6[Μ2+; 042抱必2的计算值:311.36]。
[0093] 化合物(20,2,14)溴化物:
[0094]
[0095] 向(20,2,0) (300mg,0 · 629mmo 1)于CH3CN( 0 · 63mL)中的溶液中添加 1-溴十四烷 (0.15mL,0.63mmol)。将所得的澄清溶液在搅拌下温至回流持续19h,在此期间观察到黄色。 向温的反应混合物中添加冷丙酮(~9mL),并将反应混合物冷却至0°C,产生白色沉淀。经由 布氏漏斗过滤,得到白色固体,将其用冷丙酮(~4mL)然后是己烷(~4mL)洗涤,得到呈白色 粉末状的(20,2,14)(38511^,81%) :111? 194.0-198.0。(:;1!1匪1?(30冊!^,〇0(:13)54.82(8, 4H),3.76-3.68(m,4H),3.50(s,12H),1.77(br s,4H),1.44-1.22(m,56H),0.88(t,J= 6.9Hz,6H);低分辨率质谱(ESI )m/z 297.6[M2+; C40H86N2的计算值:297.34]。
[0096] 化合物(20,2,12)溴化物:
[0097]
[0098] 向(20,2,0) (300mg,0 · 629mmo 1)于CH3CN( 0 · 63mL)中的溶液中添加 1-溴十二烷 (0.15mL,0.62mmol)。将所得的澄清溶液在搅拌下温至回流持续19h,在此期间观察到黄色 固体。向温的反应混合物中添加冷丙酮(~9mL),并将反应混合物冷却至0°C,产生淡黄色沉 淀。经由布氏漏斗过滤,得到白色固体,将其用冷丙酮(~4mL)然后是己烷(~4mL)洗涤,得 到呈白色粉末状的(20,2,12)(334mg,73% ):mp 194.0-198.01^? NMR(300MHz,CDC13)S 4.78(s,4H),3.74-3.69(m,4H),3.50(s,12H),1.80(br s,4H),1.42-1.22(m,52H),0.88(t, J = 7 · 2Hz,6H);低分辨率质谱(ESI)m/z 283 · 6[M2+;C38H82N2的计算值:283 · 33]。
[0099] 化合物(20,2,10)溴化物:
[0100]
[0101] 向(20,2,0)(30011^,0.629111111〇1)于(:!13〇叭0.6311^)中的溶液中添加1-溴癸烷 (0.16mL,0.77mmol)。将所得的澄清溶液在搅拌下温至回流持续23h。向温的反应混合物中 添加冷丙酮(~9mL),并将反应混合物冷却至0°C,产生白色沉淀。经由布氏漏斗过滤,得到 白色固体,将其用冷丙酮(~4mL)然后是己烷(~4mL)洗涤,得到呈白色粉末状的(20,2,10) (362mg,82%):mp 195.0-196.01^? NMR(300MHz,CDC13)S4.70(s,4H) ,3.73-3.65(m,4H), 3.49(s,12H),1.78(br s,4H),l ·40-1·20(ι?,48H),0.87(t,J = 6.3Hz,6H);低分辨率质谱 (ESI)m/z 269 · 5[M2+;C36H78N2的计算值:269 · 31 ]。
[0102] 化合物(20,2,8)溴化物:
[0103]
[0104] 向(20,2,0)(30111^,0.630111111〇1)于(:!13〇叭0.6311^)中的溶液中添加1-溴辛烷 (0.08 1^,0.6111111〇1)。将所得的澄清溶液在搅拌下温至回流持续221 1,在此期间观察到黄色。 向温的反应混合物中添加冷丙酮(~9mL),并将反应混合物冷却至0°C,产生白色沉淀。经由 布氏漏斗过滤,得到白色粉末,将其用冷丙酮(~4mL)洗涤,得到呈白色粉末状的(20,2,8) (354mg,88%):mp 193.0-198.01^? NMR(300MHz,CDC13)S4.80(s,4H) ,3.76-3.67(m,4H), 3.50(s,12H),1.78(br s,4H), 1.42-1.22(m,44H),0.88(t,J = 6.3Hz,6H);低分辨率质谱 (ESI )m/z 255 · 5[M2+; C34H74N2的计算值:255 · 29]。
[0105] 化合物(20,2,6)溴化物
[0106]
[0107] 向(20,2,0)(30111^,0.63111111〇1)于(:!130叭0.6311^)中的溶液中添加1-溴己烷 (0.09 1^,0.6111111〇1)。将所得的澄清溶液在搅拌下温至回流持续221 1,在此期间观察到黄色。 向温的反应混合物中添加冷丙酮(~9mL),并将反应混合物冷却至0°C,产生淡黄色沉淀。经 由布氏漏斗过滤,得到淡黄色固体,将其用冷丙酮(~4mL)然后是己烷(~4mL)洗涤,得到呈 灰白色粉末状的(20,2,6)(2491^,62^):1^ 195.0-196.01^4^^(30010^,0)(:13)34.78 (s,4H),3.75-3.66(m,4H),3.49(s,12H),1.78(br s,4H),1.44-1,20(m,40H),0.88(t,J= 7.7Hz,6H);低分辨率质谱(ESI )m/z 241.5[M2+; C32H70N2的计算值:241.28]。
[0108] 比较化合物(18,2,18)溴化物
[0109]
[0110] 向1-溴十八烷(2.5558,7.664臟〇1)于(:!13〇~(0.6411^)中的溶液中添加叱叱矿少'-四甲基乙二胺(0.38 1^,2.5111111〇1)。将所得的澄清溶液在搅拌下温至回流持续31 1,在此期间 观察到浅黄色固体。向温的反应混合物中添加冷丙酮(~9mL),并将反应混合物冷却至0 °C, 产生灰白色沉淀。经由布氏漏斗过滤,得到灰白色粉末,将其用冷丙酮(~8mL)洗涤。将灰白 色固体由CH 2C12 (~40mL)再结晶,得到呈白色粉末状的(18,2,18)(1.367g,69%):mp 186.0-188.01^? NMR(300MHz,CDCl3)S4.78(s,4H),3.74-3.68(m,4H),3.49(s,12H),1.78 (br s,4H), 1.42-1.19(m,60H),0.87(t,J = 5.7Hz,6H);低分辨率质谱(ESI)m/z 311.6[M2+; 042抱必2的计算值:311.36]。
[0111] 化合物(18,2,16)溴化物:
[0112]
[0113] 向(18,2,0)(30011^,0.667111111〇1)于〇13〇~(0.3411^)中的溶液中添加1-溴十六烷 (0.61mL,2.0mmol)。将所得的澄清溶液在搅拌下温至回流持续3h。向温的反应混合物中添 加冷丙酮(~9mL),并将反应混合物冷却至0°C,产生白色沉淀。经由布氏漏斗过滤,得到白 色固体,将其用冷丙酮(~4mL)然后是己烷(~4mL)洗涤。将灰白色固体由CH 2C12(~10mL)再 结晶,得到呈白色粉末状的(18,2,16)(39211^,78%) :196.0-198.0°(:;1!1匪1?(30冊泡, CDCl3)S4.59(s,4H),3.72-3.64(m,4H),3.46(s,12H),1.76(br s,4H),1.41-1.21(m,56H), 0.88(^ = 7.5抱,6!〇;低分辨率质谱"31)111/2 297.6[]\12+<4()118(^2的计算值:297.34]。
[0114] 化合物(18,2,14)溴化物:
[0115]
[0116] 向(18,2,0)(30111^,0.669111111〇1)于013〇~(0.1711^)中的溶液中添加1-溴十四烷 (0.55 1^,2.0111111〇1)。将所得的澄清溶液在搅拌下温至回流持续31 1,在此期间观察到黄色固 体。将冷丙酮(~9mL)添加到RT反应混合物中,然后将其冷却至0 °C,产生白色沉淀。经由布 氏漏斗过滤,得到灰白色固体,将其用冷丙酮(~4mL)然后是己烷(~4mL)洗涤。将灰白色固 体由CH2Cl2(~10mL)再结晶,得到呈白色粉末状的(18,2,14)(4691^,65%) :1^194.0-196.01^? NMR(300MHz,CDC13)S4.68(s,4H) ,3.73-3.67(m,4H),3.49(s,12H),l .75(br s, 4H),1.37-1.25(m,52H),0.88(t,J = 6.3Hz,6H);mp 194.0-196.0°C;低分辨率质谱(ESI )m/ z 283 · 4[M2+; C38H82N2的计算值:283 · 33]。
[0117] 化合物(18,2,12)溴化物:
[0118]
[0119] 向(18,2,0)(30〇11^,0.667111111〇1)于013〇~(0.1711^)中的溶液中添加1-溴十二烷 (0.55 1^,2.0111111〇1)。将所得的澄清溶液在搅拌下温至回流持续31 1,在此期间观察到黄色固 体。将冷丙酮(~9mL)添加到RT反应混合物中,然后将其冷却至0 °C,产生白色沉淀。经由布 氏漏斗过滤,得到灰白色固体,将其用冷丙酮(~4mL)然后是己烷(~4mL)洗涤。将灰白色固 体由CH2Cl2(~10mL)再结晶,得到呈白色粉末状的(18,2,12) (217mg,47%) :189.0-194.0 Γ;1!!匪R(300MHz,CDC13)S4.76(s,4H) ,3.74-3.68(m,4H),3.50(s,12H),1.78(br s,4H), 1 · 42-1 · 20(m,48H),0 · 88(t,J = 6 · 9Hz,6H);低分辨率质谱(ESI )m/z 269 · 4[M2+; C36H78N2的 计算值:269.31]。
[0120] 化合物(18,2,10)溴化物:
[0121]
[0122] 向(18,2,0)(30111^,0.669111111〇1)于(:!13〇叭0.3311^)中的溶液中添加1-溴癸烷 (0.42 1^,2.0111111〇1)。将所得的澄清溶液在搅拌下温至回流持续31 1,在此期间观察到固体。将 冷丙酮(~9mL)添加到RT反应混合物中,然后将其冷却至0°C,产生白色沉淀。经由布氏漏斗 过滤,得到灰白色固体,将其用冷丙酮(~4mL)然后是己烷(~4mL)洗涤。将白色固体由 CH2Cl2(~10mL)再结晶,得到呈白色粉末状的(18,2,10)(24111^,54^):191.0-195.01^? NMR(300MHz,CDCl3)S4.76(s,4H),3.74-3.68(m,4H),3.50(s,12H),1.80(brs,4H),1.41-1 · 20(m,44H),0 · 88(t,J = 6 · 9Hz,6H);低分辨率质谱(ESI )m/z 255 · 5[M2+; CMH74N2的计算 值:255.29]。
[0123] 化合物(18,2,8)溴化物:
[0124]
[0125] 向(18,2,0)(30111^,0.67111111〇1)于(:!13〇叭0.1711^)中的溶液中添加1-溴辛烷 (0.17mL,0.98mmol)。将所得的澄清溶液在搅拌下温至回流持续3h。将冷丙酮(~9mL)添加 到RT反应混合物中,然后将其冷却至0°C,产生白色沉淀。经由布氏漏斗过滤,得到白色固 体,将其用冷丙酮(~4mL)然后是己烷(~4mL)洗涤,得到呈白色粉末状的(18,2,8)(310mg, 72^):1^193.0-197.01^? 匪R(300MHz,CDC13)S4.71(s,4H) ,3.74-3.65(m,4H),3.49(s, 12H),1.80(br s,4H), 1.41-1.20(m,40H),0.87(t,J = 5.7Hz,6H);低分辨率质谱(ESI)m/z 241 · 5[M2+; C32H70N2的计算值:241 · 28]。
[0126] 比较化合物(16,2,16)溴化物:
[0127]
[0128] 向 1-溴十六烷(2.50mL,8.11mmol)于 CH3CN(0.64mL)中的溶液中添加 Ν,Ν,Ν',N'_ 四甲基乙二胺(0.421^,2.9111111 〇1)。将所得的澄清黄色溶液在搅拌下温至回流持续211。向温 的反应混合物中添加冷丙酮(~4mL),并将反应混合物冷却至0°C,产生白色沉淀。经由布氏 漏斗过滤,得到灰白色粉末,将其用冷丙酮(~4mL)洗涤,得到呈白色粉末状的(16,2,16) (1.8828,94^):191.0-197.01^? NMR(300MHz,CDCl3)S4.75(s,4H),3.74-3.66(m,4H), 3.49(s,12H),1.78(br s,4H), 1.42-1.21(m,52H),0.88(t,J = 6.9Hz,6H);低分辨率质谱 (ESI )m/z 283 · 6[M2+; C38H82N2的计算值:283 · 33]。
[0129] 化合物(16,2,14)溴化物:
[0130]
[0131] 向(16,2,0) (299mg,0 · 699mmo 1)于CH3CN( 0 · 7 lmL)中的溶液中添加 1-溴十四烷 (0.17mL,0.70mmol)。将所得的澄清溶液在搅拌下温至回流持续22h,在此期间观察到黄色 固体。向温的反应混合物中添加冷丙酮(~9mL),并将反应混合物冷却至0°C,产生白色沉 淀。经由布氏漏斗过滤,得到白色粉末,将其用冷丙酮(~4mL)然后是己烷(~4mL)洗涤,得 到呈白色粉末状的(16,2,14) (397mg,80%) :196.0-203 .ΟΓ;1!! NMR(300MHz,CDC13)S4· 76 (s,4H),3.74-3.66(m,4H),3.49(s,12H),1.77(br s,4H),1.41-1.16(m,48H),0.88(t,J= 6.9Hz,6H);低分辨率质谱(ESI)m/z 269.5[M2+;C36H78N2的计算值:269.31 ]。
[0132] 化合物(16,2,12)溴化物:
[0133]
[0134] 向(16,2,0)(30〇11^,0.712111111〇1)于013〇~(0.7111^)中的溶液中添加1-溴十二烷 (0.17mL,0.70mmol)。将所得的澄清溶液在搅拌下温至回流持续2h,在此期间观察到黄色固 体。向温的反应混合物中添加冷丙酮(~9mL),并将反应混合物冷却至0°C,产生白色沉淀。 经由布氏漏斗过滤,得到白色粉末,将其用冷丙酮(~4mL)然后是己烷(~4mL)洗涤,得到呈 白色粉末状的(16,2,12)(368mg,77%) :196.5-199.51^? NMR(300MHz,CDC13)S4.73(s, 4H),3.74-3.65(m,4H),3.49(s,12H),1.78(br s,4H),1.42-1.20(m,44H),0.88(t,J= 6.3Hz,6H);低分辨率质谱(ESI )m/z 255.5[M2+; C34H74N2的计算值:255.29]。
[0135] 化合物(16,2,10)溴化物:
[0136]
[0137] 向(16,2,0)(30011^,0.712111111〇1)于(:!13〇叭0.7111^)中的溶液中添加1-溴癸烷 (0.15mL,0.73mmol)。将所得的澄清溶液在搅拌下温至回流持续20h,在此期间观察到黄色。 向温的反应混合物中添加冷丙酮(~9mL),并将反应混合物冷却至0°C,产生白色沉淀。经由 布氏漏斗过滤,得到白色固体,将其用冷丙酮(~4mL)洗涤,得到呈白色粉末状的(16,2,10) (415mg,91%):mp 195.0-199.01^? NMR(300MHz,CDC13)S4.78(s,4H) ,3.75-3.67(m,4H), 3.49(s,12H),1.79(br s,4H), 1.46-1.20(m,40H),0.88(t,J = 7.2Hz,6H);低分辨率质谱 (ESI )m/z 241 · 5[M2+; C32H70N2的计算值:241 · 28] 〇
[0138] 化合物(16,2,8)溴化物:
[0139]
[0140] 向(16,2,0)(30011^,0.712111111〇1)于(:!13〇叭0.7111^)中的溶液中添加1-溴辛烷 (0.12mL,0.69mmol)。将所得的澄清溶液在搅拌下温至回流持续20h,在此期间观察到黄色 固体。向温的反应混合物中添加冷丙酮(~9mL),并将反应混合物冷却至0°C,产生白色沉 淀。经由布氏漏斗过滤,得到白色固体,将其用冷丙酮(~4mL)然后是己烷(~4mL)洗涤,得 到呈白色粉末状的(16,2,8)(37111^,85%) :111? 194.0-198.0°(:;1!1匪1?(30010^,〇)(:13)6 4.78(s,4H),3.74-3.69(m,4H),3.50(s,12H),1.79(br s,4H),1.43-1.20(m,36H),0.88(t, 】=6.6抱,6!〇;低分辨率质谱"31)111/2 227.7[]\12+;(:3()!16(^2的计算值 :227.26]。
[0141] 比较化合物(14,2,14)溴化物:
[0142]
[0143] 向 1 -溴十四烷(1.33mL,4.47mmo 1)于CH3CN(0.33mL)中的溶液中添加 N,N,N',N' -四甲基乙二胺(0.221^,1.5111111〇1)。将所得的澄清溶液在搅拌下温至回流持续21 1。向温的反 应混合物中添加冷丙酮(~4mL),并将反应混合物冷却至0°C,产生白色沉淀。经由布氏漏斗 过滤,得到白色粉末,将其用冷丙酮(~4mL)然后是己烷(~4mL)洗涤,得到呈白色粉末状的 (14,2,14)(62311^62^):1^ 194.5-197.01^4^^(30010^,0)(:13)34.78(8,410,3.75-3.67(m,4H),3.50(s,12H),1.79(br s,4H),1.43-1.21(m,44H),0.88(t,J=6.9Hz,6H);低 分辨率质谱(ESI )m/z 255.4[M2+; C34H74N2的计算值:255.29]。
[0144] 化合物(14,2,12)溴化物:
[0145;
[0146] 向(14,2,0)(30111^,0.765111111〇1)于013〇~(0.7611^)中的溶液中添加1-溴十二烷 (0.18mL,0.74mmol)。将所得的澄清溶液在搅拌下温至回流持续19h,在此期间观察到黄色。 向温的反应混合物中添加冷丙酮(~9mL),并将反应混合物冷却至0°C,产生白色沉淀。经由 布氏漏斗过滤,得到白色固体,将其用冷丙酮(~4mL)然后是己烷(~4mL)洗涤,得到呈白色 粉末状的(14,2,12)(20311^,43%) :111? 196.0-199.0。(:;1!1匪1?(30冊!^,〇0(:13)54.77(8, 4H),3.74-3.68(m,4H),3.49(s,12H),1.77(br s,4H),1.41-1.22(m,40H),0.88(t,J= 6·9Hz,6H);13C 匪R(75MHz,CDC13)δ65·65,56.63,51.60,32.05,29.88,29.82,29.52, 26 · 39,23 · 20,22 · 81,14 · 24 ;低分辨率质谱(ESI )m/z 241 · 5 [M2+; C32H70N2的计算值: 241.28]。
[0147] 化合物(14,2,10)溴化物:
[0148]
[0149] |hj、丄*±,?7、ου 丄mg,u · ' udiimiui 7 j mam、u 7 τ 口.」tttfix τ 丄漠癸 (0.16mL,0.77mmol)。将所得的澄清溶液在搅拌下温至回流持续17h,在此期间观察到黄色 固体。向温的反应混合物中添加冷丙酮(~9mL),并将反应混合物冷却至0°C,产生白色沉 淀。经由布氏漏斗过滤,得到白色粉末,将其用冷丙酮(~4mL)然后是己烷(~4mL)洗涤,得 到呈灰白色粉末状的(14,2,10)(309mg,66%) :mp 191.5-197.01^? NMR(300MHz,CDC13)S 4.77(s,4H),3.74-3.68(m,4H),3.50(s,12H),1.79(br s,4H),1.41-1.20(m,36H),0.88(t, J = 6 · 6Hz,6H); 13C 匪R(75MHz,CDC13) δ65 · 69,56 · 65,51 · 49,32 · 00,29 · 84,29 · 78,29 · 71, 29.67,29.47,29.44,26.37,23.17,22.76,14.20;低分辨率质谱(ESI )m/z 227.5[M2+; 030!16办2的计算值 :227.26]。
[0150] 化合物(14,2,8)溴化物:
[0151]
[0152] 向(14,2,0)(30011^,0.762111111〇1)于(:!13〇叭0.7611^)中的溶液中添加1-溴辛烷 (0.13mL,0.75mmol)。将所得的澄清溶液在搅拌下温至回流持续19h,在此期间观察到深黄 色固体。向温的反应混合物中添加冷丙酮(~9mL),并将反应混合物冷却至0°C,产生白色沉 淀。经由布氏漏斗过滤,得到白色固体,将其用冷丙酮(~4mL)然后是己烷(~4mL)洗涤,得 到呈白色固体状的(14,2,8)(31 lmg,70%) :mp 184.0-186.0°C ;4 匪R(300MHz,CDC13)S 4.44(s,4H),3.70-3.61(m,4H),3.43(s,12H),1.80(br s,4H),1.42-1.22(m,32H),0.88(t, J = 6.9Hz,6H);13C 匪R(75MHz,CDC13)S65.59,56.60,51.55,32.00,31.82,29.83,29.78, 29 · 52,29 · 46,29 · 37,29 · 29,26 · 38,23 · 16,22 · 76,22 · 73,14 · 21;低分辨率质谱(ESI )m/z 213.4[]?2+;(:28!16办2的计算值 :213.25]。
[0153] 化合物(13,2,10)化合物:
[0154]
[0155] 向(10,2,0)(30〇11^,0.889111111〇1)于013〇~(0.8911^)中的溶液中添加 1-溴十三烷 (0.23mL,0.90mmol)。将所得的澄清溶液在搅拌下温至回流持续18h,在此期间观察到淡黄 色。向温的反应混合物中添加冷丙酮(~9mL),并将反应混合物冷却至0°C,产生白色沉淀。 经由布氏漏斗过滤,得到白色固体,将其用冷丙酮(~4mL)然后是己烷(~4mL)洗涤,得到呈 白色固体状的(13,2,10)(380mg,71%) :mp 194.0-196.01^? NMR(300MHz,CDC13)S4.66 (s,4H),3.72-3.66(m,4H),3.48(s,12H),1.82(br s,4H),1.41-1.20(m,34H),0.88(t,J= 6·9Hz,6H);13C 匪R(75MHz,CDC13)S65.61,56.60,51.49,31.99,31.96,29.82,29.76, 29.70,29.65,29.45,26.34,23.13,22.74,14.17;低分辨率质谱(ESI )m/z 220.3[M2+; &9!164他的计算值 :220.26]。
[0156] 比较化合物(12,2,12)溴化物:
[0157]
[0158] 向1-溴十二烷(0.391^,1.6111111〇1)于013〇~(0.121^)中的溶液中添加叱叱~'少'-四 甲基乙二胺(0.0801^,0.53111111〇1)。将所得的澄清溶液在搅拌下温至回流持续21 1,在此期间 观察到浅黄色固体。向温的反应混合物中添加冷丙酮(~9mL),并将反应混合物冷却至0 °C, 产生白色沉淀。经由布氏漏斗过滤,得到白色粉末,将其用冷丙酮(~4mL)然后是己烷(~ 4mL)洗涤,得到呈白色粉末状的(12,2,12)(30611^,92^):1^ 189.0-194.01^?^? (300MHz,CDC13)S4.79(s,4H),3.74-3.69(m,4H),3.50(s,12H),1.79(br s,4H),1.38-1.25 (m,36H),0.88(t,J = 6.3Hz,6H) ;13C 匪R(75MHz,CDC13)S65.87,56.75,51.28,31.99, 29 · 78,29 · 75,29 · 69,29 · 65,29 · 46,26 · 36,23 · 16,22 · 76,14 · 21;低分辨率质谱(ESI )m/z 227 · 5M2+; C30H66N2的计算值:227 · 26]。
[0159] 化合物(12,2,10)溴化物:
[0160]
[0161] 向(12,2,0)(30011^,0.821111111〇1)于(:!13〇叭0.4111^)中的溶液中添加1-溴癸烷 (0.17mL,0.82mmol)。将所得的澄清溶液在搅拌下温至回流持续17h,在此期间观察到淡黄 色。向温的反应混合物中添加冷丙酮(~9mL),并将反应混合物冷却至0°C,产生白色沉淀。 经由布氏漏斗过滤,得到白色粉末,将其用冷丙酮(~4mL)然后是己烷(~4mL)洗涤,得到呈 白色固体状的(12,2,10)(305mg,63%) :mp 189.0-192.01^? NMR(300MHz,CDC13)S4.66 (s,4H),3.73-3.65(m,4H),3.49(s,12H),1.80(br s,4H),1.41-1.21(m,32H),0.88(t,J= 6·9Hz,6H);13C 匪R(75MHz,CDC13)δ65·52,56.54,51.63,32.00,29.84,29.79,29.70, 29 · 49,26 · 36,23 · 17,22 · 78,14 · 20;低分辨率质谱(ESI )m/z 212 · 5[M2+;C28H62N2的计算值: 213.25]。
[0162] 化合物(12,2,8)溴化物:
[0163]
[0164] 向(12,2,0)(30311^,0.829111111〇1)于(:!13〇叭0.4111^)中的溶液中添加1-溴辛烷 (0.11mL,0.83mmol)。将所得的澄清溶液在搅拌下温至回流持续19h,在此期间观察到黄色 固体。向温的反应混合物中添加冷丙酮(~9mL),并将反应混合物冷却至0°C,产生白色沉 淀。经由布氏漏斗过滤,得到澄清粘性物,将其用冷丙酮(~4mL)然后是己烷(~4mL)洗涤, 得到呈白色粉末状的(12,2,8)(20311^,43%) :1!1匪1?(30010^,0)(:13)54.73(8,4!〇,3.73-3.68(m,4H),3.50(s,12H),1.80(br s ,4H), 1.41-1.22(m, 28H) ,0.88(t ,J = 7.2Hz ,6H) ; 13C NMR(75MHz , CDCh)δ65.86,56.77,51.30,31.99,31.79,29.75,29.44,29.35,29.24,26.36, 23 · 14,22 · 76,22 · 70,14 · 21;低分辨率质谱(ESI )m/z 199 · 3 [M2+; C26H58N2的计算值: 199.23]〇
[0165] 化合物(11,2,10)溴化物:
[0166]
[0167] 丨〇」uu,2:,u八;juumg,u · 88ymm〇jj tui3umu · 8ymL;屮的裕y仪屮添加 1-溴-烧 (0.20mL,0.90mmol)。将所得的澄清溶液在搅拌下温至回流持续22h,在此期间观察到深黄 色固体。将冷丙酮(~9mL)添加到RT反应混合物中,然后将其冷却至0°C,产生白色沉淀。经 由布氏漏斗过滤,得到白色粉末,将其用冷丙酮(~4mL)然后是己烷(~4mL)洗涤,得到呈白 色粉末状的(11,2,10)(279mg,55%):mp 179.0-180.01^? NMR(300MHz,CDC13)S4.77(s, 4H),3.74-3.65(m,4H),3.50(s,12H),1.80(br s,4H),1.42-1.21(m,30H),0.88(t,J= 6·3Hz,6H);13C 匪R(75MHz,CDC13)S65.64,56.63,51.45,31.96,29.70,29.65,29.44, 26 · 34,23 · 14,22 · 75,13 · 17 ;低分辨率质谱(ESI )m/z 206 · 5 [M2+; C27H6QN2的计算值: 206.24]。
[0168] 比较化合物(10,2,10)溴化物:
[0169]
[0170] 向1-溴癸烷(0.741^,3.6臟〇1)于013〇~(0.9〇11^)中的溶液中添加叱叱1^少'-四甲 基乙二胺(0.27 1^,1.8_〇1)。将所得的澄清溶液在搅拌下温至回流持续1711,在此期间观察 到深黄色固体。向温的反应混合物中添加冷丙酮(~9mL),并将反应混合物冷却至0°C,产生 白色沉淀。经由布氏漏斗过滤,得到灰白色粉末,将其用冷丙酮(~4mL)然后是己烷(~4mL) 洗涤,得到呈灰白色粉末状的(10,2,10) (414mg,41 % ) :mp 133 · 0-137 · 0°C ; 4 NMR (300MHz,CDC13)S4.71(s,4H),3.74-3.66(m,4H),3.49(s,12H),1.81(br s,4H),1.4卜1.22 (m,28H) ,0.88(t,J = 5.7Hz,6H);低分辨率质谱(ESI)m/z 199.3[M2+;C26H58N2的计算值: 199.23]〇
[0171] 化合物(10,2,8)溴化物:
[0172]
[0173] 冋(10,2,0)(30〇11^,0.889111111〇1)于013(^(〇.891111)中的溶液中添加 1-溴辛烷 (0.15mL,0.87mmol)。将所得的澄清溶液在搅拌下温至回流持续22h,在此期间观察到黄色。 向温的反应混合物中添加冷丙酮(~9mL),并将反应混合物冷却至0°C,产生白色沉淀。经由 布氏漏斗过滤,得到白色固体,将其用冷丙酮(~4mL)然后是己烷(~4mL)洗涤,得到呈白色 固体状的(10,2,8)(22411^,47^):? NMR(300MHz,CDC13)S4.65(s,4H) ,3.74-3.65(m,4H), 3.49(s,12H),1.88(br s,4H), 1.45-1.21(m,24H),0.88(t,J = 6.3Hz,6H);低分辨率质谱 (ESI )m/z 185 · 3[M2+; C24H54N2的计算值:185 · 25]。
[0174] 比较化合物[8,2,8)溴化物:
[0175]
[0176] 向1-溴辛烷(1.38mL,7.99mmol)于CH3CN(4mL)中的溶液中添加 N,N,N',N'_四甲基 乙二胺(0.601^,4.0111111〇1)。将所得的澄清溶液在搅拌下温至回流持续181 1。向温的反应混合 物中添加冷丙酮(~9mL),并将反应混合物冷却至0°C,产生白色沉淀。经由布氏漏斗过滤, 得到白色粉末,将其用冷丙酮(~4mL)然后是己烷(~4mL)洗涤,得到呈白色粉末状的(8,2, 8)(874mg,43%) NMR(300MHz,CDC13)S4.72(s,4H),3.74-3.66(m,4H),3.49(s,12H), 1.79(br s,4H), 1.43-1.23(m,20H),0.88(t,J = 7.5Hz,6H);低分辨率质谱(ESI)m/z 171.5 [M2+;C22H5qN2的计算值:171.20]。
[0177] 化合物(20,2,0)溴化物:
[0178]
[0179] |〇u-茯一下阮 ια · t)ug,4 · _L8 /mmo JJ 丁 |Λ」閉、Z · Zmw T tfj 搭舣 T 你力間,丨、,N ',N ' -四 甲基乙二胺(0.821^,5.4111111〇1)。将所得的澄清溶液在搅拌下温至回流持续31 1。然后将反应 混合物在真空中浓缩,产生白色沉淀。经由布氏漏斗过滤,得到白色固体,将其用己烷(~ 4mL)洗涤,得到呈白色固体状的(20,2,0)(2.049 8,102%):向1-溴十八烷(1.4838, 4.448111111〇1)于丙酮(2.41^)中的溶液中添加叱叱1^少'-四甲基乙二胺(1.341^,8.88111111〇1)。 将所得的澄清溶液在搅拌下温至回流持续3h。然后将反应混合物在真空中浓缩,得到呈白 色固体状的(18,2,0)(1.999g,99%):mp 135.0-139.01^? NMR(300MHz,CDCl3)S3.82(t,J = 5·1Ηz,2Η),3.62-3.57(m,2H),3.44(s,6H),2.76(t,J = 6Hz,2H),2.29(s,6H),1.72(br s,2H) ,1.40-1.21(m,34H),0.87(t,J = 6.3Hz,3H););低分辨率质谱(ESI)m/z 397.3[M+; &6抱7他的计算值:397.45]。
[0180] 化合物(18,2,0)溴化物:
[0181]
[0182] 向1-溟十八烷(1.483g,4.448mm〇l)于内酮(2.4mL)中的浴液中添加 Ν,Ν,Ν',Ν'-四 甲基乙二胺(1.341^,8.89臟〇1)。将所得的澄清溶液在搅拌下温至回流持续31 1。然后将反应 混合物在真空中浓缩,得到呈白色固体状的(18,2,0)(1.999g,99%):mpl34.5-138.0°C; 咕 NMR(300MHz,CDCl3)S3.81(t,J = 5.4Hz,2H) ,3.62-3.56(m,2H),3.43(s,6H),2.76(t,J = 5·4Ηζ,2Η),2.29(s,6H),1.71(br s,2H) ,1.39-1.22(m,30H),0.87(t,J = 6.3Hz,3H);低分 辨率质谱(ESI )m/z 369.4[M+;C24H53N2的计算值:369.42]。
[0183] 化合物(16,2,0)溴化物:
[0184]
[0185] 向1-溴十六烷(1.448g,4.741mmol)于丙酮(2.4mL)中的溶液中添加 N,N,N',N'_四 甲基乙二胺(1.431^,9.48111111〇1)。将所得的澄清溶液在搅拌下温至回流持续31 1。然后将反应 混合物在真空中浓缩,得到呈白色固体状的(16,2,0) (1.945g,97 % ) :mp 81.0-88.5°C ; 4 NMR(300MHz,CDCl3)53.93(t,J = 5.7Hz,2H) ,3.60-3.55(m,2H) ,3.43(s,6H),3.02(t,J = 5. lHz,2H) ,2.43( s,6H) ,1.74(br s , 2H), 1.40-1.15(m, 26H), 0.87(t ,J = 6.6Hz , 3H) ; 13C NMR(75MHz,CDC13)S64.83,60.26,53.99,51.52,45.42,31.91,29.68,29.64,29.59,29.47, 29.41,29.35,29.24,26.30,22.91,22.68,14.13;低分辨率质谱(ESI )m/z 341 ·6 [M+; &出49他的计算值:341.39]。
[0186] 化合物(14,2,0)溴化物:
[0187]
[0188] 向1-溴十四烷(1.381^,5.07111111〇1)于丙酮(2.61^)中的溶液中添加叱1~'少'-四 甲基乙二胺(1.53 1^,10.1臟〇1)。将所得的澄清溶液在搅拌下温至回流持续311。然后将反应 混合物在真空中浓缩,得到呈白色固体状的(14,2,0) (1.983g,99 % )。咕M1R( 300MHz, CDCl3)53.78(t,J = 5.1Hz,2H) ,3.59-3.54(m,2H) ,3.41 (s,6H) ,2.75( t,J = 5.4Hz,2H), 2.28(s,6H) ,1.40-1.20(m,22H) ,0.87(t,J = 5.7Hz ,3H);低分辨率质谱(ESI)m/z 313.4[M +; C2QH45N2 的计算值:313.56 ]。
[0189] 化合物(12,2,0)溴化物:
[0190]
[0191] 向1-溟十二烷(1 · 363g,5 ·469mmol)于内酮(2 · 8mL)中的溶液中添加 N,N,N',N'-四 甲基乙二胺(1.681^,11.1臟〇1)。将所得的澄清溶液在搅拌下温至回流持续31 1。然后将反应 混合物在真空中浓缩,得到呈白色固体状的(12,2,0)(1.974,99^):?匪R( 300MHz, CDCl3)53.82(t ,J = 5.7Hz,2H) ,3.62-3.56(m,2H) ,3.43(s,6H) ,2.762(t,J = 6.0Hz,2H), 2.29(s,6H),1.70(br s,2H), 1.39-1.28(m,18H) ,0.87(t,J = 6.3Hz,3H);低分辨率质谱 (ESI )m/z 285 · 3[M+;C18H41N2的计算值:285 · 34]。
[0192] 化合物(10,2,0)溴化物:
[0193]
[0194] 向1-溴癸烷(1.2(^,5.78111111〇1)于丙酮(3.〇1^)中的溶液中添加叱叱1^少'-四甲基 乙二胺(1.8〇 1^,11.9臟〇1)。将所得的澄清溶液在搅拌下温至回流持续311。然后将反应混合 物在真空中浓缩,得到呈白色固体状的(10,2,0)(1.902g,98%):mp 72.5-79.01^? NMR (300MHz,CDCl3)S3.81(t,J = 5.7Hz,2H) ,3.62-3.56(m,2H),3.43(s,6H),2 ·78-2·72(ι?, 2H),2.29(s,6H),1.71(br s,2H), 1.40-1.23(m,14H),0.88(t,J = 6.0Hz,3H);低分辨率质 谱"51)111/2 257.3[]\1+;(:16出7吣的计算值:257.30]。
[0195] 化合物[8,2,0)溴化物:
[0196]
[0197] 向1-溴辛烷(2.7348,14.16111111〇1)于丙酮(6.61^)中的溶液中添加叱叱矿,矿-四甲 基乙二胺(3.9〇 1^,25.84臟〇1)。将所得的澄清溶液在搅拌下温至回流持续311。然后将反应 混合物在真空中浓缩,得到呈白色固体状的(8,2,0) (4.296g,98% ):咕NMR(300MHz,CDC13) 53.81(t,J=5.lHz,2H),3.62-3.56(m,2H),3.43(s,6H),2.78-2.72(m,2H),2.29(s,6H), 1.73(br s,2H), 1.40-1.23(m,10H) ,0.88(t,J = 7.5Hz,3H);低分辨率质谱(ESI)m/z229.3 []?+;(:14出必 2的计算值:229.26]。
[0198] 对于以上化合物,通过标准方法分别测定针对革兰氏阳性金黄色葡萄球菌、粪肠 球菌、革兰氏阴性大肠杆菌及铜绿假单胞菌的相应的最低抑制浓度(MIC)值。MIC被测定为 如由肉眼所检测的化合物完全抑制细菌生长的最低最终孔浓度。通过连续稀释并涂于MH琼 脂上来验证细胞活力。为每个试验都进行水溶液和新鲜的培养基阳性对照。金黄色葡萄球 菌(SH1000)、粪肠球菌(0G1RF)、大肠杆菌(MC4100)及绿脓假单胞菌(PA01-WT)的过夜细菌 培养物在37°C下生长于Mueller-Hinton肉汤中,所有都在振荡下但粪肠球菌例外。过夜培 养物被稀释至大约10 6cfu/mL,如在640nm下通过0D测量所测定,并且将其涂于MH琼脂上。
[0199] 将每种化合物用水从ImM连续两倍稀释降至ΙμΜ,每种化合物得到十二个稀释液。 一式三份,将l〇〇yL每个稀释液吸移到96孔微量滴定板的适当孔中,然后将稀释至约 10 6cfu/mL的100yL过夜细菌培养物接种到每个孔中。在37°C下培养微量滴定板72小时。在 每96孔平板十二个递减浓度下针对一个细菌物种测试高达七种化合物。
[0200] MIC结果总结于表1中。
[0201] 表1.
[0202]
[0203]
[0204]
[0205] 所制备的两亲物的抗细菌活性的检查展现一些趋势。单阳离子化合物在抑制所测 试的革兰氏阴性细菌(大肠杆菌和铜绿假单胞菌)上一般没有双烷基化对应物有效。例如, (18,2,0)突显此趋势,对于革兰氏阳性细菌展现2-4μΜ的MIC值且对于两种革兰氏阴性菌种 展现63μΜ。
[0206] 具有20-24个侧链碳的聚集物的化合物显示最佳活性。一些化合物展现一位数的 MIC值。因此,不对称化合物(16,2,8)和(14,2,10)以及对称的比较化合物(12,2,12)是非常 有活性的"24-碳"化合物。化合物(14,2,8)和(12,2,10)是两种最佳的"22-碳"化合物。化合 物(12,2,8)是一种在侧链中具有20个碳的优选化合物。惊人地观察到生物活性的相对一致 性,因为这些强抑制性化合物中许多都显示几乎相同的MIC值。许多化合物显示针对所测试 的革兰氏阳性细菌(金黄色葡萄球菌和粪肠球菌)的优先活性。最强的化合物在革兰氏阳性 与革兰氏阴性细菌之间在活性上几乎不存在差异。
[0207] 制备具有奇数数目的侧链碳的两种化合物:(13,2,10)和(11,2,10),其允许检查 在侧链中具有23和21个碳的化合物。化合物(13,2,10)和(11,2,10)是在所测试的化合物中 两种最有效的化合物。例如,化合物(13,2,10)显示针对革兰氏阳性金黄色葡萄球菌和粪肠 球菌的ΙμΜ抑制以及针对大肠杆菌和铜绿假单胞菌的2μΜ抑制。
[0208] 侧链碳的不对称排列导致在生物活性方面的适度变化以及相对疏水化合物的良 好水溶性。例如,不对称的(12,2,8)在针对全部四种测试细菌时显示比对称的(10,2,10)更 低的MIC值。然而,(16,2,8)、(14,2,10)及(12,2,12)全都显示相当的1〇(:值。更高度不对称 的化合物如(20,2,8)和(18,2,8)当是完全水溶性时显示与具有较短聚集物侧链的化合物 相比减弱的活性。
[0209] 在考虑了试剂、溶剂的成本和百分比产率之后,这些有效的双阳离子两亲物可以 相对较低的成本来制备。例如,制备显示针对全部四种测试细菌菌种2μΜ或更小的MIC值的 化合物(12,2,10)每摩尔花费约$ 140;具有双子结构(12,2,12)的比较化合物的制备总共花 费约$100/mol。虽然这可能比发酵防腐剂如乙醇更昂贵,但其比制备苯扎氯铵要便宜得多, 其每摩尔花费约$85,显示4-32倍更小的活性。另外,制造本发明中的不对称化合物的方法 提供操作简易性。例如,所有的不对称TMEDA衍生物都可在实验室中在约24小时内以结晶固 体形式来制备。
[0210] 总体上,已经开发了具有式(I)或(II)的一系列有效的双阳离子抗微生物的高效 制备。所制备的许多化合物显示细菌生长的微摩尔抑制。对于具有总共20-24个侧链碳(即, m+n在20至24的范围内)的化合物观察到最低MIC值,尤其是具有适度不对称性的化合物。
[0211] 2.三甲醇氨基甲烷二阳离子或三阳离子两亲物
[0212] -些实施方案提供一种抗微生物组合物,其包含有效量的具有下式的化合物:
[0213]
[0214] 其中:
[0215]仏、1?2、1?3、1?4、1? 5或1?6是!1或未被取代或任选被选自由以下组成的组的官能团取代的 Ci-4烷基:-OH、-OR '、-NH2、-NHR '、-NR ' 2、-SH、-SR '、-0-C (0) R '、-C (0) R '、-CF3及-0CF3,
[0216] R'是4 烷基,
[0217] X或Y是卤素(以阴离子形式),并且 [0218] !!1和11是在5至25范围内的整数。
[0219] 在一些实施方案中,R1、R2、R3、R4、R 5或R6是H或未被取代的C1-4烷基(例如甲基)。X或 Υ是氟、氯、溴或碘、甲苯磺酸盐、柠檬酸盐、任何合适的阴离子或其组合。Μ可以等于η,或m不 等于η。在一些实施方案中,m和η可以是在10至14范围内的整数。
[0220] 在一些实施方案中,1^、1?2、1?3、1?4、1^或1?6是甲基4是溴,¥是碘并且具有式(111)或 (IV)的化合物分别表示为化合物(m,2,0,2,n)或(m,2,l,2,n)。具有式(III)或(IV)的化合 物的实例包括但不限于化合物(10,2,0,2,10)、化合物(11,2,0,2,11)、化合物(12,2,0,2, 12)、化合物(13,2,0,2,13)、化合物(14,2,0,2,14)、化合物(10,2,0,2,11)、化合物(10,2, 0,2,12)、化合物(10,2,0,2,13)、化合物(10,2,0,2,14)、化合物(11,2,0,2,12)、化合物 (11,2,0,2,13)、化合物(11,2,0,2,14)、化合物(12,2,0,2,13)、化合物(12,2,0,2,14)、化 合物(13,2,0,2,14)、化合物(10,2,1,2,10)、化合物(11,2,1,2,11)、化合物(12,2,1,2, 12)、化合物(13,2,1,2,13)、化合物(14,2,1,2,14)、化合物(10,2,1,2,11)、化合物(10,2, 1,2,12)、化合物(10,2,1,2,13)、化合物(10,2,1,2,14)、化合物(11,2,1,2,12)、化合物 (11,2,1,2,13)、化合物(11,2,1,2,14)、化合物(12,2,1,2,13)、化合物(12,2,1,2,14)、化 合物(13,2,1,2,14)及其组合。
[0221] 本发明还提供一种制造抗微生物组合物的方法,所述方法包括将有效量的具有式 (III)或(IV)的化合物与载体混合。合适的载体的实例包括但不限于溶剂。所述抗微生物组 合物还可包含其他成分和添加剂。在抗微生物组合物中具有式(III)或(IV)的化合物的含 量可以是任何合适的浓度。例如,在一些实施方案中,所述浓度可以是在Ο.ΟΙμΜ至100μΜ的 范围内,例如从0. ΙμΜ至ΙΟμΜ。在一些实施方案中,具有式(III)或(IV)的化合物的含量可以 是在O.lwt. %至5wt. %的浓度下,例如在0.2wt. %至2.5wt. %的范围内。载体的实例包括 但不限于溶剂。其他添加剂的实例包括但不限于表面活性剂、消泡剂、防冻剂、胶凝剂及其 组合。所述抗微生物组合物还可包含药学上可接受的载体或赋形剂。适用于如片剂或胶囊 的固体制剂的药学上可接受的载体或赋形剂可以是例如,粘合剂(例如、阿拉伯胶、明胶、糊 精、羟丙基纤维素、甲基纤维素、聚乙烯吡咯烷酮)、溶剂、分散介质、稀释剂(例如乳糖、蔗 糖、甘露醇、玉米淀粉、马铃薯淀粉、磷酸钙、柠檬酸钙、结晶纤维素)、润滑剂(例如硬脂酸 镁、硬脂酸钙、硬脂酸、滑石、无水硅酸)、崩解剂(例如玉米淀粉、马铃薯淀粉、羧甲基纤维 素、羧甲基纤维素钙、海藻酸)以及润湿剂(例如十二烷基硫酸钠)。适用于如溶液或混悬液 的液体制剂的药学上可接受的载体或赋形剂可以是例如,水溶液媒介物(例如水)、悬浮剂 (例如阿拉伯胶、明胶、甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、羟甲纤维素、硬脂酸铝凝胶)、表面活 性剂(例如卵磷脂、去水山梨糖醇单油酸酯、单硬脂酸甘油酯)以及非水性媒介物(例如甘 油、丙二醇、植物油)。此外,液体制剂可含有防腐剂(例如对羟基苯甲酸甲酯、对羟基苯甲酸 丙酯)、调味剂和/或着色剂。在本发明中的抗微生物组合物可被配制成任何合适的形式,包 括但不限于液体、凝胶及糊剂。
[0222] 本发明还提供一种使用包含如所述具有式(III)或(IV)的化合物的组合物供抗微 生物之用的方法。所述化合物或组合物被用于杀灭至少一组选自由以下组成的组的微生物 或抑制其生长:细菌、病毒、酵母、真菌及原生动物。所述方法还可用于杀灭或分散预建立的 细菌生物膜(即抗生物膜用途)。所述方法可包括形成包含抗微生物组合物的薄膜或包衣, 所述抗微生物组合物包含具有式(III)或(IV)的化合物,所述薄膜或包衣可嫁接于固体表 面。
[0223] 另一方面,本发明提供一种包含具有式(III)或(IV)的化合物的薄膜或包衣,其被 接枝在具有以下结构的固体表面上:
[0225] 六τ:[0226] 心、1?2、1?3、1?4或1?6是!1或未被取代或任选被选自由以下组成的组的官能团取代的(: 1一4 烷基:-〇H、-〇R'、-NH2、-NHR'、-NR'2、-SH、-SR'、-0-C(0)R'、-C(0)R'、-CF 3及-〇CF3,[0227] R5'是未被取代或任选被选自由以下组成的组的官能团取代的化学亚烷基部分:-OH、-0R'、-NH 2、-NHR'、-NR'2、-SH、-SR'、-0-C(0)R'、-C(0)R'、-CF3及-〇CF 3,[0228] 1?'是!1或&-4烷基,[0229] X或Y是卤素(以阴离子形式),[0230] m和η是在5至25范围内的整数,并且 [0231] L是包含官能团的接头。
[0224]
[0232] 在一些实施方案中,Ri、R2、R3、R4或R 6是Η或未被取代的Ci-4烷基,如甲基,Rs '是Ch 亚烷基,并且X或Y是氟、氯、溴或碘、甲苯磺酸盐、柠檬酸盐、任何合适的阴离子或其组合。m 可等于或不同于rum和η各自可以是在10至14范围内的整数。例如,1?1、1?2、1?3、1?4或1?6是甲基, R5'是亚甲基,X是溴,并且Υ是碘。L可包括任何合适的接头基团,例如-NH-C0-、-C(0)_及亚 烷基中的至少一个。所述薄膜或包衣被配置来杀灭至少一组选自由以下组成的组的微生物 或抑制其生长:细菌、病毒、酵母、真菌及原生动物。所述薄膜或包衣可通过将具有式(III) 或(IV)的化合物接枝到固体基质的表面上而获得。固体基质的实例包括但不限于金属、聚 合物及玻璃基质。薄膜或包衣的厚度可以是任何合适的厚度,在单层至微米水平的范围内。
[0233] 实施例:
[0234] 1.三甲醇氨基甲烷化合物的制备。
[0235] 化合物(!11,2,0,2,11)可使用在流程6中的以下反应来制备。化合物(12,2,0,2,12) 的合成在流程6中显示为示例性制备。
[0236] 流程 6.
[0237]
[0238] 示例性化合物(14,2,0,2,14)的合成在下文中描述为制备化合物(!11,2,0,2,11)的 代表性工序。
[0239]
(14,2,0,2,14)
[0240] 向 1-溴十四烷(2 · 25mL,8 · 26mmol)于CH3CN(2mL)中的溶液中添加 N,N,Y,N",N〃-五甲基二亚乙基三胺(0.87mL,4.2mmol)。将所得的澄清溶液在室温下搅拌20h,在此期间观 察到白色固体。向反应混合物中添加冷丙酮(~9mL),产生白色沉淀。经由布氏漏斗过滤,得 到白色固体,将其用冷丙酮(~4mL)然后是己烷(~4mL)洗涤,得到呈白色固体状的(14,2, 0,2,14)(2.188g,73%):
[0241] 2.三铵化合物的制备。
[0242] 化合物(m,2,l,2,n)可使用流程7中的以下反应来制备。化合物(12,2,1,2,12)的 合成在流程7中显示为示例性制备。
[0243] 流程 7.
[0244]
[0245] 示例性化合物(12,2,1,2,12)的合成在下文中描述为制备化合物(m,2,1,2,n)的 代表性工序。
[0246]
[0247] 向 CH3I(~1.0mL,16mmol)的溶液中添加(12,2,0,2,12)(201mg,0.299mmol)。将所 得的澄清黄色溶液在室温下搅拌,并且经72小时添加额外的CH 3I,在此期间观察到固体。粗 的1H NMR显示(12,2,1,2,12)是主要产物。
[0248] 3.三甲醇氨基甲烷化合物的生物活性μΜ
[0249] 化合物(12,2,0,2,12)在25μΜ(微摩尔)下造成预建立的葡萄球菌生物膜的视觉破 环。因此,其在25μΜ下至少分散生物膜。
[0250] 化合物(10,2,0,2,10)、(12,2,0,2,12)及(14,2,0,2,14)针对四种不同细菌的肌〇 值示于表2中。还就抗微生物能力将数据与去甲亚精胺衍生物相比,如表3和表4中所示。参 见Bottcher,T. ;Kolodkin_Gal,I. ;Kolter,R. ;Losick,R. ;Clardy, J.J.Am.Chem.Soc. 2013,135,2927。化合物(12,2,0,2,12)显示与去甲亚精胺衍生物相比针 对同样的四种细菌4μΜ或更小的MIC,如Bottcher等人所述。例如,由Bottcher等人所报道的 最佳化合物在金黄色葡萄球菌中在20uM下抑制生物膜形成,这比本发明中提供的化合物差 10倍。
[0251] 表2.(以μΜ为单位的MIC值)
[0252]
[0254]表 3
[0255]
[0256]
[0257]
[0258] 4.薄膜或包衣的表面附着
[0259] 薄膜或包衣可通过将具有式(III)或(IV)的化合物接枝到具有结构(V)的固体表 面上来制备。下面的流程(流程8)示出了三种示例性制备方法。
[0260] 流程 8.
[0261]
[0262] 本发明中提供的所得的薄膜或包衣具有杀灭以下微生物或抑制微生物生长的能 力,包括但不限于细菌、病毒、酵母、真菌及原生动物。所述薄膜或包衣还可用于杀灭或分散 预建立的细菌生物膜(即抗生物膜用途)。
[0263] 尽管已经根据示例性实施方案对主题进行了描述,但本发明并不局限于此。更确 切地说,所附的权利要求将会更广泛地包括本领域技术人员可能做出的其他变型和实施方 案。
【主权项】
1. 一种杀灭微生物或抑制微生物生长的方法,其包括施用包含具有下式的化合物的抗 微生物组合物其中: R是未被取代或任选被选自由以下组成的组的官能团取代的亚甲基:-〇!1、-〇1?'、-顺2、-NHR'、-NR'2、-SH、-SR'、-0-C(0)R'、-C(0)R'、-CF 3及-〇CF3, s是在1至6范围内的整数, RiUs或R4是Η或未被取代或任选被选自由以下组成的组的官能团取代的&-4烷基:_ 0H、-0R'、-NH2、-NHR'、-NR'2、-SH、-SR'、-0-C(0)R'、-C(0)R'、-CF 3及-〇CF3, R'是11或&-4烷基, X是卤素, m和η是在5至25范围内的整数,并且 m不等于η〇2. 如权利要求1所述的方法,其中 R是亚甲基, S是在2至5范围内的整数, Rl、R2、R3或1?4是&-4烷基,并且 X是氯或溴。3. 如权利要求1所述的方法,其中所述抗微生物组合物包含具有下式的化合物表示为化合物(m,s,η)卤化物, 其中 s是在1至6范围内的整数, X是卤素, m和η是在5至25范围内的整数,且m不等于η。4. 如权利要求3所述的方法,其中 s是在2至5范围内的整数,并且 X是氯或溴。5. 如权利要求3所述的方法,其中 m+n是在18至36范围内,且m与η之间的差是在1至10范围内。6. 如权利要求3所述的方法,其中表示为化合物(m,s,η)卤化物的具有式(II)的化合物 是溴化物并且选自由以下组成的组: 化合物(20,2,16)、化合物(20,2,14)、化合物(20,2,14)、化合物(20,2,10)、化合物 (20,2,8)、化合物(20,2,6)、化合物(18,2,16)、化合物(18,2,14)、化合物(18,2,12)、化合 物(18,2,10)、化合物(16,2,8)、化合物(14,2,12)、化合物(14,2,10)、化合物(14,2,8)、化 合物(12,2,10)、化合物(12,2,8)、化合物(13,2,10)、化合物(13,2,10)以及化合物(10,2, 8)〇7. 如权利要求3所述的方法,其中 m+n是在20至24范围内,且m与η之间的差是在1至8范围内。8. 如权利要求3所述的方法,其中表示为化合物(m,s,η)卤化物的具有式(II)的化合物 是溴化物并且选自由以下组成的组: 化合物(16,2,8)、化合物(14,2,10)、化合物(14,2,8)、化合物(12,2,10)、化合物(12, 2,8)、化合物(13,2,10)以及化合物(11,2,10)。9. 如权利要求1所述的方法,其中所述抗微生物组合物是用于杀灭选自由细菌、病毒、 酵母、真菌及原生动物组成的组的至少一组微生物或抑制其生长,或用于杀灭或分散预建 立的生物膜。10. -种抗微生物组合物,其包含具有下式的化合物和载体 其中:R是未被取代或任选被选自由以下组成的组的官能团取代的亚甲基:-〇!1、-〇1?'、-顺2、-NHR'、-NR'2、-SH、-SR'、-0-C(0)R'、-C(0)R'、-CF 3及-〇CF3, s是在1至6范围内的整数, RiUs或R4是Η或未被取代或任选被选自由以下组成的组的官能团取代的&-4烷基:_ 0H、-0R'、-NH2、-NHR'、-NR'2、-SH、-SR'、-0-C(0)R'、-C(0)R'、-CF 3及-〇CF3, R'是11或&-4烷基, X是卤素, m和η是在5至25范围内的整数,并且 m不等于η〇11. 如权利要求10所述的抗微生物组合物,其中 R是亚甲基, S是在2至5范围内的整数, Rl、R2、R3或1?4是&-4烷基,并且 X是氯或溴。12. 如权利要求10所述的抗微生物组合物,其中具有式(I)的化合物是具有下式的化合 物 表示为化合物(m,s,η)卤化物 其中 s是在1至6范围内的整数, X是卤素, m和η是在5至25范围内的整数,且m不等于η。13. 如权利要求12所述的抗微生物组合物,其中 S是在2至5范围内的整数,并且 X是氯或溴。14. 如权利要求12所述的抗微生物组合物,其中 m+n是在18至36范围内,且m与η之间的差是在1至10范围内。15. 如权利要求12所述的抗微生物组合物,其中表示为化合物(m,s,η)卤化物的具有式 (II)的化合物是溴化物并且选自由以下组成的组: 化合物(20,2,16)、化合物(20,2,14)、化合物(20,2,14)、化合物(20,2,10)、化合物 (20,2,8)、化合物(20,2,6)、化合物(18,2,16)、化合物(18,2,14)、化合物(18,2,12)、化合 物(18,2,10)、化合物(16,2,8)、化合物(14,2,12)、化合物(14,2,10)、化合物(14,2,8)、化 合物(12,2,10)、化合物(12,2,8)、化合物(13,2,10)、化合物(13,2,10)以及化合物(10,2, 8)〇16. 如权利要求12所述的抗微生物组合物,其中 m+n是在20至24范围内,且m与η之间的差是在1至8范围内。17. 如权利要求12所述的抗微生物组合物,其中表示为化合物(m,s,η)卤化物的具有式 (II)的化合物是溴化物并且选自由以下组成的组: 化合物(16,2,8)、化合物(14,2,10)、化合物(14,2,8)、化合物(12,2,10)、化合物(12, 2,8)、化合物(13,2,10)以及化合物(11,2,10)。18. -种制造抗微生物组合物的方法,其包括混合具有下式的化合物和载体 其中:R是未被取代或任选被选自由以下组成的组的官能团取代的亚甲基:-〇!1、-〇1?'、-顺2、-NHR'、-NR'2、-SH、-SR'、-0-C(0)R'、-C(0)R'、-CF 3及-〇CF3, s是在1至6范围内的整数, RiUs或R4是Η或未被取代或任选被选自由以下组成的组的官能团取代的&-4烷基:_ 0H、-0R'、-NH2、-NHR'、-NR'2、-SH、-SR'、-0-C(0)R'、-C(0)R'、-CF 3及-〇CF3, R'是11或&-4烷基, X是卤素, m和η是在5至25范围内的整数,并且 m不等于η〇19. 如权利要求18所述的方法,其中 R是亚甲基, S是在2至5范围内的整数, Rl、R2、R3或1?4是&-4烷基,且 X是氯或溴。20. 如权利要求18所述的方法,其中具有式(I)的化合物是具有下式的化合物 表示为化合物(m,s,η)卤化物,? 其中 s是在1至6范围内的整数, X是卤素, m和η是在5至25范围内的整数,且m不等于η。21. 如权利要求20所述的方法,其中 s是在2至5范围内的整数,并且 X是氯或溴。22. 如权利要求20所述的方法,其中 m+n是在20至24范围内,且m与η之间的差是在1至8范围内。23. 如权利要求20所述的方法,其中表示为化合物(m,s,η)卤化物的具有式(II)的化合 物是溴化物并且选自由以下组成的组: 化合物(16,2,8)、化合物(14,2,10)、化合物(14,2,8)、化合物(12,2,10)、化合物(12, 2,8)、化合物(13,2,10)以及化合物(11,2,10)。24. -种抗微生物组合物,其包含有效量的具有下式的化合物:其中: 心、1?2、1?3、1?4、1?5或1?6是11或未被取代或任选被选自由以下组成的组的官能团取代的(: 1一4 烷基:-〇H、-〇R'、-NH2、-NHR'、-NR'2、-SH、-SR'、-0-C(0)R'、-C(0)R'、-CF 3及-〇CF3, R'是11或&-4烷基, X或Y是卤素,并且 m和η是在5至25范围内的整数。25. 如权利要求24所述的抗微生物组合物,其中 Ri、R2、R3、R4、Rs或R6是Η或未被取代的4烷基,且 X或Y是氯、溴或碘。26. 如权利要求24所述的抗微生物组合物,其中m等于η。27. 如权利要求24所述的抗微生物组合物,其中m不等于η。28. 如权利要求24所述的抗微生物组合物,其中m和η是在10至14范围内的整数。29. 如权利要求24所述的抗微生物组合物,其中 心、1?2、1?3、1?4、1?5或1?6是甲基4是溴,¥是碘并且具有式(111)或(1¥)的化合物分别表示为 化合物(m,2,0,2,n)或(m,2,l,2,n)。30. 如权利要求29所述的抗微生物组合物,其中具有式(III)或(IV)的化合物选自由以 下组成的组: 化合物(10,2,0,2,10)、化合物(11,2,0,2,11)、化合物(12,2,0,2,12)、化合物(13,2, 0,2,13)、化合物(14,2,0,2,14)、化合物(10,2,0,2,11)、化合物(10,2,0,2,12)、化合物 (10,2,0,2,13)、化合物(10,2,0,2,14)、化合物(11,2,0,2,12)、化合物(11,2,0,2,13)、化 合物(11,2,0,2,14)、化合物(12,2,0,2,13)、化合物(12,2,0,2,14)、化合物(13,2,0,2, 14), 化合物(10,2,1,2,10)、化合物(11,2,1,2,11)、化合物(12,2,1,2,12)、化合物(13,2, 1,2,13)、化合物(14,2,1,2,14)、化合物(10,2,1,2,11)、化合物(10,2,1,2,12)、化合物 (10,2,1,2,13)、化合物(10,2,1,2,14)、化合物(11,2,1,2,12)、化合物(11,2,1,2,13)、化 合物(11,2,1,2,14)、化合物(12,2,1,2,13)、化合物(12,2,1,2,14)以及化合物(13,2,1,2, 14)〇31. -种制造抗微生物组合物的方法,其包括混合有效量的具有下式的化合物和载体: 其中:心、1?2、1?3、1?4、1?5或1?6是11或未被取代或任选被选自由以下组成的组的官能团取代的(: 1一4 烷基:-〇H、-〇R'、-NH2、-NHR'、-NR'2、-SH、-SR'、-0-C(0)R'、-C(0)R'、-CF 3及-〇CF3, R'是11或&-4烷基, X或Y是卤素,且 m和η是在5至25范围内的整数。32. 如权利要求31所述的方法,其中 Ri、R2、R3、R4、Rs或R6是Η或未被取代的4烷基,且 X或Y是氯、溴或碘。33. 如权利要求31所述的方法,其中m等于η。34. 如权利要求31所述的方法,其中m不等于η。35. 如权利要求31所述的方法,其中m和η是在10至14范围内的整数。36. 如权利要求31所述的方法,其中 心、1?2、1?3、1?4、1?5或1?6是甲基4是溴,¥是碘并且具有式(111)或(1¥)的化合物分别表示为 化合物(m,2,0,2,n)或(m,2,l,2,n)。37. 如权利要求31所述的方法,其中具有式(III)或(IV)的化合物选自由以下组成的 组: 化合物(10,2,0,2,10)、化合物(11,2,0,2,11)、化合物(12,2,0,2,12)、化合物(13,2, 0,2,13)、化合物(14,2,0,2,14)、化合物(10,2,0,2,11)、化合物(10,2,0,2,12)、化合物 (10,2,0,2,13)、化合物(10,2,0,2,14)、化合物(11,2,0,2,12)、化合物(11,2,0,2,13)、化 合物(11,2,0,2,14)、化合物(12,2,0,2,13)、化合物(12,2,0,2,14)、化合物(13,2,0,2, 14), 化合物(10,2,1,2,10)、化合物(11,2,1,2,11)、化合物(12,2,1,2,12)、化合物(13,2, 1,2,13)、化合物(14,2,1,2,14)、化合物(10,2,1,2,11)、化合物(10,2,1,2,12)、化合物 (10,2,1,2,13)、化合物(10,2,1,2,14)、化合物(11,2,1,2,12)、化合物(11,2,1,2,13)、化 合物(11,2,1,2,14)、化合物(12,2,1,2,13)、化合物(12,2,1,2,14)以及化合物(13,2,1,2, 14)〇38. -种杀灭微生物或抑制微生物生长的方法,其包括用载体施用包含具有下式的化 合物的抗微生物组合物 其中:心、1?2、1?3、1?4、1?5或1?6是11或未被取代或任选被选自由以下组成的组的官能团取代的(: 1一4 烷基:-〇H、-〇R'、-NH2、-NHR'、-NR'2、-SH、-SR'、-0-C(0)R'、-C(0)R'、-CF 3及-〇CF3, R'是11或&-4烷基, X或Y是卤素,且 m和η是在5至25范围内的整数。39. 如权利要求38所述的方法,其中所述抗微生物组合物是用于杀灭选自由细菌、病 毒、酵母、真菌及原生动物组成的组的至少一组微生物或抑制其生长,或用于杀灭或分散预 建立的生物膜。40. 如权利要求38所述的方法,其包括形成包含抗微生物组合物的薄膜或包衣,所述抗 微生物组合物包含具有式(III)或(IV)的化合物。41. 一种薄膜或包衣,其包含接枝到具有以下结构的固体表面上的化合物: 其中:心、1?2、1?3、1?4或1?6是11或未被取代或任选被选自由以下组成的组的官能团取代的(: 1-4烧 基:-〇H、-〇R'、-NH2、-NHR'、-NR'2、-SH、-SR'、-0-C(0)R'、-C(0)R'、-CF 3及-0CF3, R5'是未被取代或任选被选自由以下组成的组的官能团取代的化学亚烷基部分:-〇11、-OR'、-NH2、-NHR'、-NR'2、-SH、-SR'、-0-C(0)R'、-C(0)R'、-CF 3及-0CF3, R'是11或&-4烷基, X或Y是卤素, m和η是在5至25范围内的整数,且 L是包含官能团的接头。42. 如权利要求41所述的薄膜或包衣,其中 Ri、R2、R3、R4或R6是Η或未被取代的4烷基, 尺5'是&-4亚烷基,并且 X或Υ是氯、溴或碘。43. 如权利要求41所述的薄膜或包衣,其中m等于η。44. 如权利要求41所述的薄膜或包衣,其中m不等于η。45. 如权利要求41所述的薄膜或包衣,其中m和η是在10至14范围内的整数。46. 如权利要求41所述的薄膜或包衣,其中 Ri、R2、R3、R4或R6是甲基,Rs '是亚甲基,X是溴,且Υ是碘。47. 如权利要求41所述的薄膜或包衣,其中L包括以下至少一个:-NH-C0-、-C(0)_及亚 烷基。48. 如权利要求41所述的薄膜或包衣,其中所述薄膜或包衣被配置来杀灭选自由细菌、 病毒、酵母、真菌及原生动物组成的组的至少一组微生物或抑制其生长,或被配置来杀灭或 分散预建立的生物膜。
【文档编号】A01N33/02GK106061252SQ201480063757
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2014年11月5日
【发明人】威廉·维斯特, 帕特里克·凯文·明比奥尔
【申请人】天普大学高等教育联合体, 维拉诺瓦大学
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