抗菌蛋白激酶抑制剂的制作方法
【专利说明】抗菌蛋白激酶抑制剂
[0001] 相关申请的交叉引用 本申请要求2012年7月30日提交的美国临时专利申请系列号61/677, 255,和2013年 5月8日提交的美国临时专利申请系列号61/820, 956的优先权，其二者均通过引用结合到 本文中。
[0002] 背景 结核病（TB)及其治疗相关的问题。TB是由细菌结核分枝杆菌（ifycoAac ieri? toAercWosis I访）引起的主要的人类传染病之一。它仍然是一个重大的全球性公共卫 生问题并对全球人口继续构成严重威胁，尤其是在第三世界的国家。根据WH0,在2010年， TB发病和流行的病例估计分别为8, 800, 000和12, 000, 000人。同年，1，450, 000个人，其 中包括1，100, 〇〇〇例HIV-阴性和350, 000例HIV-阳性，死于TB。结核病和HIV共感染是 当前控制TB的主要挑战之一，因为HIV感染增加了发生活性TB的风险。最重要的是，三分 之一的世界人口有潜伏性TB感染并且这些感染人群的10%在他们生命时期中的某些时间 点将发展为活性TB。此外，多重耐药性（MOR) TB已经变得越来越流行，并且TB的极端耐 药性（extremely drug-resistant, X0R)和全耐药性（totally drug-resistant, TOR)形 式也正在显现，对全球TB控制的进展构成重大威胁。估计只有1%的MOR-TB患者是在适当 的药物治疗中，且预测治疗结果差。已知慢性疾病如糖尿病的存在增加发生活性TB的风险 至3-倍。所有这些情况一起突出显示迫切需要具有新的作用机理，特别是有效管控M00R-、 XOR和TOR TB的新药。
[0003] 抗TB药物开发总是集中在方案而非单一药物，以鉴于治疗期间而减少产生耐药 性的风险。这样的方案应包括具有新的作用机理、而不表现出与当前第一-和第二线TB 药物的交叉耐药性的新药。理想的药物组合应由至少3种药物组成，所述药物为对M. tb 的敏感株和耐药株二者具有杀菌作用的，并具有对抗不同亚群的私访（特别是耐药株 (persister))的强效、互补和协同活性。这种组合应在比当前6个月至2年的延长治疗短 得多的时间段内产生稳定的疗法。另外地，这样一种新的组合应该可用于治疗I访和HIV 共-感染的患者，以致所述药物与抗逆转录病毒药物的相互作用受到限制，避免了当前从 该方案除去利福平。然而，需要同时服用多种药物和长的持续时间可引起毒性和导致差的 患者依从性。
[0004] 除了接近批准的药物（或在临床开发的最后阶段的药物）如加替沙星、莫西沙星 和利奈唑胺，还有约11种化合物处于针对TB的不同临床试验阶段。它们是：PA-824 (硝咪 唑）、0PC-67683 (硝咪唑）、PNU-100480 (噁唑烷酮）、AZD5847 (噁唑烷酮）、SQ609 (二 胺衍生物）、SQ109 (二胺衍生物）、DC-159a (氟喹诺酮）、TMC207 (二芳基喹啉）、BTZ043 (硝基苯基衍生物）、DNB1 (硝基苯基衍生物），和BDM31343 (噁二唑衍生物）。它们中一 些新的靶标也已确定。须注意的是，最有前景的抗TB药物化合物，TMC207,被发现是一种分 枝杆菌ATP合酶抑制剂，而这个靶标是使用在该方案中描述的方法而发现的。因此，开发新 的抗TB药物的策略即将刺激TB药物方案的现有途径。然而，尽管迄今为止取得进展，但全 球药物TB途径仍远不足以解决未满足的医疗需求，特别是涉及提供新而短的疗程和有效 针对耐药性TB的安全药物。
[0005] 药物筛选程序。生物化学和遗传学的最近进展已经提供通过基于靶的途径而筛选 药物分子。然而，一般来说，这种途径在抗细菌药物发现领域几乎没有成功。用于细菌复制 的革巴标的基本特性可能是一个先决条件，但它不能确保其成药性（druggabiIity);对于许 多重要的靶标，一直无法确定具有药物-样特性的特异性抑制剂。例如，几个用于鉴定异柠 檬酸裂解酶（一种关键的乙醛酸-支路酶，发现其对分枝杆菌在小鼠细胞内生长和它们的 长期存活是必需的）抑制剂的高通量筛选方案，由于缺乏该靶标的成药性而中止。虽然不 是绝对没有缺点，基于全细菌细胞的表型筛选方法已被证明是鉴定新的候选药物的更成功 策略。这样一种策略识别药物靶标与细菌细胞中一种或多种成分的潜在整体相互作用并以 生理上更加相关的方式限定其必要性。使用全细胞-筛选方法的一个最近成功是有效的新 TB候选药物二芳基喹啉（TMC207)的鉴定。
[0006] 筛选抗TB药物不应限于仅基于抗菌靶标的化合物文库，而是应该扩展到其它类 型的基于真核生物或哺乳动物靶标的化合物文库，用于创建成功药物方案。例如，两种抗精 神病药物分子吩噻嗪和二芳基喹啉（TMC207)在再次有目的的筛选时已显示具有有效的抗 TB活性。双环硝基咪唑并呋喃化合物，PA-824,其已作为用于癌症放射疗法的有效放射增敏 剂而被研究，后来发现在体外和体内两种模型中显示出抗TB活性。虽然一些需要的TB候 选药物被鉴定，但仍然存在对鉴定用于治疗这种难于治疗疾病的另外药物的需求。
[0007] 发明概述 本发明人研究了哺乳动物的靶定向小分子作为抗菌剂的可能性。现在估计，总体上目 前正在临床开发的约20-30%候选药物是蛋白激酶抑制剂。0SU-03012是一种蛋白激酶抑制 剂和潜在的抗癌候选药物。已制备具有不同骨架的相关小分子集合并使用新开发的体外生 物发光测定法筛选它们的活性。也使用全细胞表型筛选方法以帮助鉴定候选药物。
[0008] 本文描述了一种在受试者中治疗细菌感染的方法，其包括给予受试者治疗有效量 的式I或式II化合物或其药学上可接受的盐：
其中 R1 选自-CF 3、-NH2、-C02H、-C02Me、-C0NH 2、-C0NHNH2、-CONHMe、-CO-哌嗪、-CO-吡 咯烷、-CONH-甘氨酸、-CH2CH2C02Me、-CH2CH 2CONH-C1-C4烷基、-NHCO-C fC4烷基、-NHSO 2NH2、-NHSO2N(Me)2、-NHCONH-C 1-Cd^基、-NHCONH 2、-NHCO2-C1-C4烷基；Ar 是取代的或未取代的苯 基、联苯基、萘基，或蒽基；X是C=O或0=S=0, R2是取代的或未取代的环烷基、杂环烷基、芳 基，或杂芳基，和R3是H、CH 20H、乙酰基、C1-C4烷基、烷基胺、环烷基、杂环烷基、C ^匕烷基醚、 C1-C4烷基酯、C ^匕烷基酰胺，或甲基磺酰氨基甲基，或其药学上可接受的盐。
[0009] 在一些实施方案中，细菌感染是由能够在巨噬细胞内生长的细菌引起的感染。在 另一个实施方案中，细菌属于分枝杆菌属。所述方法也可用于治疗多重耐药性结核病。
[0010] 附图简述 图1提供显示0SU-03012-相关衍生物的抗分枝杆菌活性的条形图。
[0011] 图2提供显示衍生自Cpd 2的第一代化合物的抗分枝杆菌活性的线图，如由细菌 发光测定法所评价的。
[0012] 图3a提供显示Cpd2_24的降低毒性的条形图和图3b提供显示其抑制巨噬细胞内 私访生长的较高能力的线图。
[0013] 图4提供显示cpd2-24-衍生的化合物cpd2-24-l至cpd2-24-8在5 μΜ浓度下， 在72 h时间段针对私访的体外抗分枝杆菌活性的图（4a,所有8种化合物；4b, 4种选择 的有效化合物）。
[0014] 图5提供显示基于三唑衍生的化合物SBS-Tr-I至SBS-Tr-9在5 μΜ浓度下，在72 h时间段针对私访的体外抗分枝杆菌活性的图（5a，所有9种化合物；5b，3种选择的有 效化合物加 cpd2-24-5)。
[0015] 图6提供显示另外的cpd2-24-衍生的和基于三唑衍生的化合物在5 μΜ浓度下， 在72 h时间段针对私访的体外抗分枝杆菌活性的图，其中图6a显示新的基于Tr的化合 物Tr-12至Tr-20的生物活性，而图6b显示4种另外的新化合物对I访生长的抑制作用。
[0016] 图7提供显示另外的cpd2-24-衍生的和基于三唑衍生的化合物在5 μΜ浓度下，在 72 h时间段针对I访的体外抗分枝杆菌活性的图，其中图7a显示cpd2-24-14-16、Tr-17， 和基于Tr的化合物Tr-21至Tr-27的生物活性，而图6b显示3种另外的新化合物与DMSO 对照比较的对I访生长的抑制作用。
[0017] 图8提供显示合成本文描述的塞来考昔衍生物的基本结构的步骤的流程图。
[0018] 发明详述 定义 本文提出的术语是仅用于描述实施方案并不应视为限制作为整体的本发明。当用于本 发明的说明书和所附权利要求书时，单数形式"一个"、"一种"，和"所述"包括其复数形式， 除非所述形式的上下文环境有抵触。
[0019] 如本文所用的，术语〃有机基团〃用于指烃基，其被分类为脂族基团、环状基团，或 脂族和环状基团的组合（如，烷芳基和芳烷基）。烷芳基是通过插入的烷基连接到该结构的 其余部分的芳基，而芳烷基是直接连接于该结构但包括其连接的一或多个另外的烷基的芳 基。在本发明的上下文中，用于本发明的塞来考昔衍生物的合适有机基团是那些不干扰塞 来考昔衍生物的抗菌活性的基团。在本发明的上下文中，术语"脂族基团"意指饱和的或 不饱和的线性或分支烃基。该术语用于包括例如烷基、烯基，和炔基。
[0020] 如本文所用的，术语〃烷基〃、〃烯基〃，和前缀〃烷（alk-)〃包括直链基团和支链 基团。除非另外指明，这些基团含有1至20个碳原子，烯基含有2至20个碳原子。在一些 实施方案中，这些基团具有总共最多10个碳原子，最多8个碳原子，最多6个碳原子，或最 多4个碳原子。包含4个或更少碳原子的烷基也可被称为低级烷基。烷基也可由其包含的 碳原子数目而提及（即，C1-C4烷基为包含1-4个碳原子的烷基）。
[0021] 如本文所用的环烷基指形成环结构的烷基（即，烷基、烯基，或炔基基团）。环状基 团可以是单环或多环的并优选具有3至10个环碳原子。环烷基可通过包含4个或更少碳 原子的烷基连接于主结构。示例性环状基团包括环丙基、环丙基甲基、环戊基、环己基、金刚 烷基，和取代的和未取代的冰片基、降冰片基和降冰片烯基。
[0022] 除非另外指明，〃亚烷基〃和〃亚烯基〃为以上定义的〃烷基〃和〃烯基〃基团 的二价形式。当〃亚烷基〃和〃亚烯基〃分别被取代时，使用术语"烷撑基（alkylenyl) " 和"稀撑基（alkenylenyl) "。例如芳基烧撑基（arylalkylenyl)基团包含与芳基连接的亚 烷基部分。
[0023] 术语〃卤代烷基〃包括由一或多个卤原子取代的基团，包括全氟代基团。包括前 缀〃卤代_〃的其它基团也是如此。合适的卤代烷基的实例是氯代甲基、三氟甲基等。卤代 部分包括氯、溴、氟和碘。
[0024] 如本文所用的术语〃芳基〃包括碳环芳环或环系统。芳基可包括芳族单环、多个 独立的芳环，或稠合的芳环系统。碳环芳环不包含杂原子。芳基的实例包括苯基、萘基、联 苯基、芴基和茚基。芳基可以是取代的或未取代的。
[0025] 除非另外指明，术语〃杂原子〃指原子0、S，或N。术语〃杂芳基〃包括含有至少 一个环杂原子（如，〇、S、N)的芳族环或环系统。在一些实施方案中，术语〃杂芳基〃包括 环或环系统，其含有2-12个碳原子、1-3个环、1-4个杂原子，和0、S，和/或N作为杂原子。 合适的杂芳基包括呋喃基、噻吩基、吡啶基、喹啉基、异喹啉基、吲哚基、异吲哚基、三唑基、 吡咯基、四唑基、咪唑基、吡唑基、噁唑基、噻唑基、苯并呋喃基、苯并噻