专利名称：潮霉素a前药的制作方法
背景技术：
本发明涉及用作哺乳动物、包括人以及鱼和鸟的抗菌及抗原生动物剂的新的潮霉素A前药。本发明也涉及包含该新化合物的药物组合物和给予需要这种治疗的哺乳动物、鱼和鸟这类新的化合物治疗哺乳动物、鱼和鸟细菌和原生动物感染的方法。本发明潮霉素前药在效果、配制、溶解度、副作用或稳定性方面优于母体药物。
潮霉素A为1953年首次从吸水链霉菌分离出的发酵衍生天然产物。潮霉素A为对人类病原体具有活性的抗生素，据报到，它对猪痢疾导致的猪痢疾小蛇菌(猪痢疾密螺旋体)具有强的体外活性。若干参考文献提到潮霉素A的半合成修饰，包括K.Isono等，J.Antibiotics1957，10，21，和R.L.Mann和D.O.Woolf，J.Amer Chem.Soc.1957，79，120涉及的潮霉素A 5”酮向2，4-二硝基苯基腙的衍生化，K.Isono等的同一文献也提到5”位的缩氨基硫脲；R.L.Mann和D.O.Woolf，同一文献，以及S.J.Hecker等，Bioorg.Med.Chem.Lett.1992，2，533和S.J.Hecker等，Bioorg.Med.Chem.Lett.1993，3，295涉及潮霉素A 5”酮还原为5”醇；B.H.Jaynes等，Bioorg.Med.Chem.Lett.1993，3，1531，和B.H.Jaynes等，J.Antibiot.1992，45，1705涉及呋喃糖类似物；S.J.Hecker等，Bioorg.Med.Chem.Lett.1993，3，289，和C.B.Cooper等，Bioorg.Med.Chem.Lett.1997，7，1747涉及芳环类似物；S.J.Hecker，Bioorg.Med.Chem.Lett.1992，2，533涉及烯酰胺(enamide)类似物；S.J.Hecker等，Bioorg.Med.Chem.Lett.1992，2，1015，和S.J.Hecker等，Bioorg.Med.Chem.Lett.1992，2，1043涉及氨基环醇类似物。本发明潮霉素A衍生物对革兰氏阴性和革兰氏阳性细菌和原生动物具有活性。
发明概要本发明涉及下式化合物 或其药学上可接受的盐；其中a为0或1；b为0，1，2或3；R1为氢或羟基；R2为甲基；R3为任选地被一个到三个独立地选自氢，卤素，(C1-C6)烷氧基，氨基，(C1-C6)烷基氨基，((C1-C6)烷基)2氨基，硝基，(C1-C6)烷氧基，(C1-C6)烷氧基C(O)，(C1-C6)烷基氨基C(O)，(C6-C10)芳基，(C2-C9)杂环基烷基，(C2-C9)杂芳基或任选地被一个到三个氟取代的(C1-C6)烷基取代的(C6-C10)芳基；X为(R4O)2P(O)-，(R4O)S(O)n-，(C6-C10)芳基C(O)，(C2-C9)杂芳基C(O)，(C2-C9)杂环基烷基C(O)，(R7)2N(CHR5)C(O)-，R6吡啶鎓(C1-C6)酰基，(R8)3N+(C1-C6)酰基，(C1-C6)酰基，(C6-C10)芳基(C1-C3)酰基，(C2-C9)杂芳基(C1-C3)酰基和(C2-C9)杂环基烷基(C1-C3)酰基；其中n为1或2；R4为氢，(C1-C5)烷基，(C6-C10)芳基或碱金属；R5为氢，任选地被羟基，氨基C(O)-，硫基，甲硫基，羧基或氨基取代的(C1-C6)烷基；任选地被羟基取代的(C6-C10)芳基；或(C2-C9)杂芳基；R6为氢，卤素，硝基，氨基，(C1-C6)烷基氨基，((C1-C6)烷基)2氨基，羟基，(C1-C6)烷氧基，(C1-C6)烷氧基C(O)或(C1-C6)烷基氨基C(O)；R7为氢，(C1-C6)烷基，(C6-C10)芳基或(C6-C10)芳基(C1-C6)烷基；R8为氢或(C1-C6)烷基；Y为CH或N，其中连接Y和(CH2)a的波状键符号指定相对于呋喃基环的“Z”或“E”构型中的单键；Z为氧或NR12，其中R12为氢，(C1-C6)烷基或(C6-C10)芳基；条件是当Y为CH时，a为1；以及条件是当Y为氮时，a为零。
非除另有指定，本申请使用的术语“卤素”包括氟，氯，溴或碘。优选的卤素基团是氟，氯和溴。
非除另有指定，本申请使用的术语“烷基”包括具有直链或支链基团的饱和一价烃基。所述的烷基可以包括一个或两个双或三键。显然对于上述包括碳-碳双或三键的烷基来说，在所述烷基中至少需要两个碳原子。
本申请使用的术语“烷氧基”包括O-烷基，其中“烷基”定义如上。
除非另有指定，本申请使用的术语“芳基”包括通过除去一个氢由芳烃衍生的有机基团，如苯基或萘基以及苄基。
本申请使用的(C2-C9)杂环烷基指吡咯烷基，四氢呋喃基，二氢呋喃基，四氢吡喃基，吡喃基，噻喃基，吖丙啶基，环氧乙烷基，亚甲二氧基，色烯基，异噁唑烷基，1，3-噁唑烷-3-基，异噻唑烷基，1，3-噻唑烷-3-基，1，2-吡唑烷-2-基，1，3-吡唑烷-1-基，哌啶基，硫代吗啉基，1，2-四氢噻嗪-2-基，1，3-四氢噻嗪-3-基，四氢噻二嗪基，吗啉基，1，2-四氢二嗪-2-基，1，3-四氢二嗪-1-基，四氢氮杂基，哌嗪基，苯并二氢吡喃基等。本领域普通技术人员会明白所述的(C2-C9)杂环基烷基环的连接是通过碳或sp3杂化氮杂原子来实现的。
本申请使用的(C2-C9)杂芳基指呋喃基，噻吩基，噻唑基，吡唑基，异噻唑基，噁唑基，异噁唑基，吡咯基，三唑基，四唑基，咪唑基，1，3，5-噁二唑基，1，2，4-噁二唑基，1，2，3-噁二唑基，1，3，5-噻二唑基，1，2，3-噻二唑基，1，2，4-噻二唑基，吡啶基，嘧啶基，吡嗪基，哒嗪基，1，2，4-三嗪基，1，2，3-三嗪基，1，3，5-三嗪基，吡唑并[3，4-b]吡啶基，噌啉基，蝶啶基，嘌呤基，6，7-二氢-5H-[1]4-氮茚基，苯并[b]噻吩基，5，6，7，8-四氢-喹啉-3-基，苯并噁唑基，苯并噻唑基，苯并异噻唑基，苯并异噁唑基，苯并咪唑基，硫茚基，异硫茚基，苯并呋喃基，异苯并呋喃基，异氮茚基，吲哚基，中氮茚基，吲唑基，异喹啉基，喹啉基2，3-二氮杂萘基，喹喔啉基，喹唑啉基，氧氮杂萘基；等。本领域普通技术人员会明白所述的(C2-C9)杂环基烷基环的连接是通过碳原子或sp3杂化氮杂原子来实现的。
除非另外指出，本申请使用的短语“药学上可接受的盐(类)”包括存在于本发明化合物中的酸性或碱性基团的盐。本发明的碱性化合物能够与各种无机和有机酸形成各种盐类。可用来制备这样的碱性化合物的药学上可接受的酸加成盐的酸是可形成无毒的酸加成盐的酸，即包含药理学可接受的阴离子的盐，如盐酸盐，氢溴酸盐，氢碘酸盐，硝酸盐，硫酸盐，硫酸氢盐，磷酸盐，酸式磷酸盐，异烟酸盐，醋酸盐，乳酸盐，水杨酸盐，柠檬酸盐，酸式柠檬酸盐，酒石酸盐，泛酸盐，酒石酸氢盐，抗坏血酸盐，琥珀酸盐，马来酸盐，龙胆酸盐，富马酸盐，葡糖酸盐，葡糖醛酸盐，蔗糖酸盐，甲酸盐，苯甲酸盐，谷氨酸盐，甲磺酸盐，乙磺酸盐，苯磺酸盐，对甲苯磺酸盐和双羟萘酸盐[即，1，1’-亚甲基双(2-羟基-3-萘甲酸盐)]。除上述的酸之外，包含碱性基团如氨基的本发明化合物还可以与各种氨基酸形成药学上可接受的盐。
优选的式I化合物包括其中Y为氮、a为零、Z为氧以及b为1的化合物。在一个具体方案中，优选的化合物包括其中R1为羟基、X为(R4O)2P(O)-以及R4为氢或碱金属的化合物。在另一个具体方案中，优选的化合物包括其中R1为氢、X为(R4O)2P(O)-以及R4为氢或碱金属的化合物。在另一个具体方案中，优选的化合物包括其中X为R6吡啶嗡(C1-C3)酰基或(R4O)S(O)n-、其中n为2以及R4为氢或碱金属的化合物。
其他优选的式I化合物包括其中Y为CH、a为1、Z为氧、b为零、X为(R4O)2P(O)-以及R4为氢或碱金属的化合物。
其他优选的式I化合物包括其中Y为CH、a为1、Z为氧、b为零以及X为R6吡啶嗡(C1-C3)酰基或(R4O)S(O)n-、其中n为2以及R4为氢或碱金属的化合物。
其他优选的式I化合物包括其中Y为氮、a为零、Z为氧、b为1、R1为羟基以及X为(R4O)S(O)n-、其中n为2以及R4为氢或碱金属的化合物。其他优选的式I化合物包括其中Y为CH；a为1、Z为氧、b为零，R1为羟基以及X为(R4O)2P(O)-、其中R4为氢或碱金属的化合物。其他优选的式I化合物包括其中Y为氮、a为零、Z为氧、b为1，R1为羟基以及X为(R4O)2P(O)-、其中R4为氢或碱金属的化合物。其他优选的式I化合物包括其中Y为氮、a为零、Z为氧、b为1、R1为羟基以及X为(R4O)S(O)n-、其中n为2以及R4为氢或碱金属的化合物。其他优选的式I化合物包括其中Y为CH；a为1、Z为氧、b为零、R1为羟基以及X为(R4O)2P(O)-、其中R4为氢或碱金属的化合物。其他优选的式I化合物包括其中Y为氮、a为零、Z为氧、b为1、R1为羟基以及X为R6吡啶鎓(C1-C3)酰基的化合物。其他优选的式I化合物包括其中Y为氮、a为零、Z为氧、b为1、R1为羟基以及X为R6吡啶鎓(C1-C3)酰基的化合物。其他优选的式I化合物包括其中Y为CH；a为1、Z为氧、b为零、R1为羟基以及X为R6吡啶鎓(C1-C3)酰基的化合物。其他优选的式I化合物包括其中Y为氮、a为零、Z为氧、b为1、R1为氢以及X为R6吡啶鎓(C1-C3)酰基的化合物。其他优选的式I化合物包括其中Y为氮、a为零、Z为氧、b为1、R1为氢以及X为R6吡啶鎓(C1-C3)酰基的化合物。其他优选的式I化合物包括其中Y为CH；a为1、Z为氧、b为零、R1为羟基以及X为R6吡啶鎓(C1-C3)酰基的化合物。
具体的优选的式I化合物包括下列磷酸单-(2-(5-(1-(3-氯-苄氧基-Z-亚氨基)-乙基)-3，4-二羟基四氢呋喃-2-基氧基)-5-(2-(4，6，7-三羟基-六氢-苯并(1，3)间二氧杂环戊烯(dioxol)-5-基氨基甲酰基)丙烯基)-苯基)酯；磷酸单-(2-(5-(1-(3-氯-4-氟-苄氧基-E-亚氨基)-乙基)-3，4-二羟基四氢呋喃-2-基氧基)-5-(2-(4，6，7-三羟基-六氢-苯并(1，3)间二氧杂环戊烯-5-基氨基甲酰基)-丙烯基)-苯基)酯；磷酸单-(2-(5-(1-(3-氯-苄氧基-E-亚氨基)-乙基)-4-羟基四氢呋喃-2-基氧基)-5-(2-(4，6，7-三羟基-六氢-苯并(1，3)间二氧杂环戊烯-5-基氨基甲酰基)-丙烯基)-苯基)酯；磷酸单-(2-(5-(1-(3-氟-苄氧基-E-亚氨基)-乙基)-4-羟基四氢呋喃-2-基氧基)-5-(2-(4，6，7-三羟基-六氢-苯并(1，3)间二氧杂环戊烯-5-基氨基甲酰基)-丙烯基)-苯基)酯；磷酸单-(2-(5-(3-(2-氯-4-氟-苯氧基)-1-甲基-丙烯基)-3，4-二羟基四氢呋喃-2-基氧基)-5-(2-(4，6，7-三羟基-六氢-苯并(1，3)间二氧杂环戊烯-5-基氨基甲酰基)-丙烯基)-苯基)酯；以及磷酸单-(2-(5-(3-(2-氯-4-氟-苯氧基)-1-甲基-丙烯基)-4-羟基四氢呋喃-2-基氧基)-5-(2-(4，6，7-三羟基-六氢-苯并(1，3)间二氧杂环戊烯-5-基氨基甲酰基)-丙烯基)-苯基)酯。
本发明也涉及制备定义如上的式I化合物的方法，其中包括在约1当量碱的存在下，用包含约1当量式R9C(O)L的酸酐或酰化剂或式((R4O)2PO)2O，(R4O)2P(O)Cl或(R4O)2P(O)Br的磷酰化剂或式(R4O)S(O)2Cl或(R4O)S(O)3的磺化剂或式R10R7N(CHR5)C(O)Cl或R10R7N(CHR5)C(O)Br酰化剂处理式II化合物(参见，例如方案1)；其中R9为氢，(C1-C6)烷基，(C6-C10)芳基，(C6-C10)芳基(C1-C6)烷基，(C2-C9)杂芳基，(C2-C9)杂芳基(C1-C6)烷基，(C2-C9)杂环基烷基，(C2-C9)杂环基烷基(C1-C6)烷基，R6吡啶鎓(C1-C6)烷基或(R8)3N+(C1-C6)烷基；其中R10为合适的保护基；其中L为氯、溴或咪唑；条件是用(R4O)S(O)2Cl或(R4O)S(O)3磺化后水解得到式I化合物；以及条件是用氨基酰化剂处理后，除去R10，得到式I化合物。在一个具体方案中，R10为羧苄氧基(carbobenzyloxy)或叔丁氧羰基。
本发明也涉及治疗哺乳动物、鱼、或鸟中的选自细菌感染、原生动物感染的紊乱以及与细菌感染或原生动物感染有关的紊乱的药物组合物，其中包含治疗有效量的式I化合物或其药学上可接受的盐，以及药学上可接受的载体。在一个具体方案中，该组合物进一步包含另外的抗生素。合适的其他抗生素的例子包括但是不局限于β-内酰胺类、万古霉素、氨基糖苷类、喹诺酮类、氯霉素、四环素类和大环内酯类。
本发明也涉及治疗哺乳动物、鱼、或鸟中的选自细菌感染、原生动物感染的紊乱以及与细菌感染或原生动物感染有关的紊乱的方法，其中包括给予上述的哺乳动物、鱼或鸟治疗有效量的式I化合物或其药学上可接受的盐。
本发明也涉及治疗哺乳动物、鱼、或鸟中的选自细菌感染，原生动物感染的紊乱，以及与细菌感染或原生动物感染有关系的紊乱的方法，其中包括给予该哺乳动物、鱼或鸟组合式I化合物和另外的抗生素，该化合物和另一个抗生素的量为治疗该紊乱的共同治疗有效量。在另外的具体方案中，本发明化合物可以在给予另一个抗生素之前、之中或之后给药。合适的其他抗生素的例子包括但是不局限于β-内酰胺类、万古霉素、氨基糖苷类、喹诺酮类、氯霉素、四环素类和大环内酯类。
除非另外指出，本申请使用的术语“治疗(treating)”表示反转、减轻、抑制或防止这样的术语适用的紊乱或状况，或这样的紊乱或状况的一种或多种症状。本申请使用的术语“治疗(treatment)”指治疗的行为，正如如上定义的“治疗”。
除非另外指出，本申请使用的术语或短语“细菌感染”、“原生动物感染”和“与细菌感染或原生动物感染有关的紊乱”包括下列与肺炎链球菌、流感嗜血菌、粘膜炎莫拉氏菌、金黄色葡萄球菌、粪肠球菌、屎肠球菌、铅黄肠球菌、表皮葡萄球菌、溶血葡萄球菌或与消化链球菌属感染有关的肺炎、中耳炎、窦炎(sinusitus)、支气管炎、扁桃腺炎和乳突炎；与酿脓链球菌，C和G群链球菌，白喉棒杆菌或溶血放线杆菌感染有关的咽炎、风湿热和肾小球肾炎；与肺炎枝原体、侵肺军团菌、肺炎链球菌、流感嗜血杆菌或肺炎衣原体感染有关的呼吸道感染；由金黄色葡萄球菌、溶血葡萄球菌、粪肠球菌、屎肠球菌、耐久肠球菌、包括耐已知的抗菌药物例如但是不局限于β-内酰胺、万古霉素、氨基糖苷类、喹诺酮、氯霉素、四环素和大环内酯的菌株所引起的血液和组织感染，包括心内膜炎和骨髓炎；与金黄色葡萄球菌、凝集酶-阴性的葡萄球菌(即，表皮葡萄球菌、溶血葡萄球菌等)、酿脓链球菌、无乳链球菌、C-F群链球菌(微小克隆(minutecolony)链球菌)、绿色链球菌、极小棒杆菌、梭菌属或汉氏巴尔通氏体感染有关的非并发的皮肤和软组织感染和脓肿以及产褥热；与金黄色葡萄球菌、凝集酶-阴性的葡萄球菌或肠球菌属感染有关的非并发的急性尿路感染；尿道炎和子宫颈炎；与砂眼衣原体、杜氏嗜血症、彻白密螺旋体、解脲尿枝原体或淋病奈瑟氏球菌感染有关系的性传播疾病；与金黄色葡萄球菌(食物中毒和中毒性休克综合症)或A，B，和C组链球菌感染有关系的毒素疾病；与幽门镙杆菌感染有关系的溃疡；与回归热疏螺旋体感染有关系的全身性发热综合症；与布氏疏螺旋体感染有关系的莱姆疾病；与砂眼衣原体、淋病奈瑟氏球菌、金黄色葡萄球菌、肺炎链球菌、酿脓链球菌、流感嗜血菌或利斯特氏小菌属感染有关的结膜炎、角膜炎和泪囊炎；与鸟分枝杆菌或胞内分枝杆菌感染有关的传播的鸟分枝杆菌复合体(MAC)疾病；由结核分枝杆菌、麻风分枝杆菌、副结核分枝杆菌、堪萨斯分枝杆菌或龟分枝杆菌所引起感染；与空肠弯杆菌感染有关的胃肠炎；与隐孢子虫菌感染有关的肠内原生动物感染；与绿色链球菌感染有关的牙原性感染；与百日咳杆菌感染有关的持续的咳嗽；与产气荚膜梭状菌或拟杆菌属感染有关系的气性坏疽；以及与幽门镙杆菌或肺炎衣原体感染有关的动脉粥样硬化或心血管疾病。
具有酸性的本发明化合物能够与各种药理学上可接受的阳离子形成碱性盐。这样的盐的例子包括本发明化合物的碱金属或碱土金属盐，特别是、钙、镁、钠和钾盐。
本发明化合物具有不对称中心，因此存在不同的对映体和非对映体形式。本发明涉及所有的本发明化合物的光学异构体和立体异构体及其混合物的用途，并涉及所有的药物组合物以及可以应用或包含它们的治疗方法。在这点上，本发明包括E和Z异构体或构型。
特别地，在本申请中起源于sp2杂化C或N(式I的Y)的波状键符号 指定相对于邻近sp2杂化C原子的最优先的取代基的Z和E构型中的单键。式I化合物也可能存在互变异构体。本发明涉及所有这类互变异构体及其混合物的用途。
本发明也包括同位素-标记化合物和其药学上可接受的盐，它们与式I所述的那些化合物相同，但是其中的一或多个原子被一个其原子质量或质量数不同于自然界中通常发现的原子质量或质量数的原子所替代。可以引入进本发明化合物的同位素的例子包括氢、碳、氮、氧、磷、氟和氯的同位素，分别如2H，3H，13C，14C，15N，18O，17O，35S，18F，和36Cl。本发明化合物、其前药，以及包含上述同位素和/或其他原子的同位素的上述化合物或前药的药学上可接受的盐均在本发明范围之内。本发明的某些同位素-标记化合物，例如引入如3H和14C的放射性同位素的化合物在药物和/或底物组织分布测定中是有用的。氚化的、即3H，碳-14、即14C同位素为特别优选的，因为它们易于制备和检测。此外，较重同位素如氘、即2H的取代基可提供由于较大的代谢稳定性所致的某些治疗的优势，例如增加体内半衰期或降低需要量，并因此在一些情况下是优选的。本发明式I同位素标记化合物和其前药一般可按本方案公开的方法和/或下面的实施例和制备例，通过容易得到的同位素标记试剂取代非同位素标记试剂来进行制备。
发明的详细说明下列反应方案说明本发明化合物的制备。除非另外指出，本反应方案和随后的论述中的a，b，X，Y，Z，R1，R2，R3，R4定义如上。
反应方案1
反应方案2
反应方案3
反应方案4
在方案1的反应1中，在约1当量碱、如氢化钠或氢化钾的存在下，通过与1当量或稍多于1当量的(a)式(R9C(O))2O酸酐化合物，或(b)式R9C(O)L-酰化剂反应，可使式II化合物转变为对应的式III化合物，其中R9为氢，(C1-C6)烷基，(C6-C10)芳基，(C6-C10)芳基(C1-C6)烷基，(C2-C9)杂芳基，(C2-C9)杂芳基(C1-C6)烷基，(C2-C9)杂环基烷基，(C2-C2)杂环基烷基(C1-C6)烷基，R6吡啶鎓(C1-C6)烷基或(R8)3N+(C1-C6)烷基；以及L为氯、溴或咪唑。在非质子溶剂、如四氢呋喃中，在约-20℃到约50℃、优选约5℃下，将反应物搅拌约30分钟到约24小时，优选约2小时。
在方案2反应1中，在约1当量碱、如氢化钠或氢化钾的存在下，通过与一当量或稍多于1当量的(a)式((R4O)2PO)2O的化合物，或(b)式(R4O)2P(O)L磷酰化剂，其中L为氯或溴反应，式II化合物可以转变为相应的式IV化合物。在非质子溶剂、如四氢呋喃中，在约-20℃到约50℃、优选约18℃下，将反应物搅拌约30分钟到约24小时，优选约2小时。
在方案3反应1中，在约一当量的碱、如氢化钠或氢化钾的存在下，通过与一当量或稍多于1当量的亚硫酰氯反应，式II化合物可转变为相应的式V化合物。然后用稀释的含水的碱(如NaHCO3)处理所得化合物。在约一当量碱、如氢化钠或氢化钾的存在下，通过使II与一当量或稍多于1当量的硫酰氯或三氧化硫，即(R4O)SO2Cl或(R4O)SO3反应，式II化合物可转变为相应的式V化合物，其中n为2。然后通过用稀释的含水碱如NaHCO3处理水解来自硫酰氯的中间体。在非质子溶剂、如四氢呋喃中，在约-20℃到约50℃、优选约0℃下，将各反应物搅拌约30分钟到约24小时、优选约2小时，接着在0℃下加入水或碳酸氢钠饱和溶液，再搅拌约30分钟到约2小时。
在方案4反应1中，在一当量碱、如氢化钠或氢化钾的存在下，通过使II与比一当量稍加过量的式R10R7N-CHR5-C(O)-L化合物反应，其中R10为羧基苄氧基或叔丁氧羰基以及L为氯、溴或咪唑，式II化合物可转变为相应的式VI化合物。在非质子溶剂、如四氢呋喃中，在约-20℃到约50℃、优选约0℃下，将反应物搅拌约30分钟到约24小时、优选约8小时。在适于除去在用的特殊的R10保护基而不会影响其他官能团的条件下，从如此形成的化合物中除去R10保护基，得到相应的式VI化合物。这样的条件包括(a)当R10为羧基苄氧基时，在惰性气氛下使用1，4-环己二烯和10％钯/炭或(b)当R10为叔丁氧羰基时，使用三甲基甲硅烷(trimethylsilyl)、三氟甲基磺酸盐和二异丙基乙胺进行转移氢化。
本发明化合物具有不对称碳原子。在一个或多个中心具有异构体混合物的化合物可作为非对映的混合物存在，根据它们的物理化学的差异，通过本领域技术人员已知的方法，例如，通过色谱法或分步结晶，可以将其分离成它们单个的非对映体。所有这些异构体、包括非对映体混合物都是本发明的一部分。
本发明碱性的化合物能够与各种无机和有机酸形成很多种盐类。尽管这样的盐必须在药学上适用于对动物给药，但是在实践中常常可以先从反应混合物中分离作为药学上不能接受的盐的本发明化合物，然后用碱性试剂简单地将后者转换回到游离碱，随后将后者游离碱转换为药学上可接受的酸加成盐。通过在水溶剂介质或合适的有机溶剂如甲醇或乙醇中，用基本上等当量的选择的无机或有机酸处理碱性化合物，可以容易地制备本发明碱性化合物的酸加成盐。小心蒸发溶剂，可以容易地得到需要的固体盐。通过在游离碱的有机溶剂溶液中加入合适的无机或有机酸，也可以从中沉淀出需要的酸性盐。
具有酸性的本发明化合物能够与各种药理学上可接受的阳离子形成碱性盐。这样的盐的例子包括碱金属或碱土金属盐，特别是钠和钾盐。这些盐都可按常规方法制备。用作制备本发明药学上可接受的碱盐试剂的化学碱是可与本发明酸性化合物形成无毒碱盐的碱。这样的无毒的碱盐包括源自如钠、钾、钙和镁等的药理学上可接受的阳离子的盐。通过用包含需要的碱金属醇盐或金属氢氧化物的水溶液处理相应的酸性化合物，然后，将所得溶液蒸发至干，优选减压，可以容易地制备这些盐。另外，也可以通过将酸性化合物的低级醇溶液和所需的碱金属醇盐或金属氢氧化物混合，然后以与前述同样的方法将所得溶液蒸发至干来制备它们。在两种情况下，优选使用化学当量的试剂确保反应的完全度和所需的最终产品的最大产量。
本发明化合物对细菌性病原体的抗菌活性可以通过化合物抑制限定的病原体菌株生长的能力来证明。
测定如下所述，该测定使用了常规方法和解释准则并设计用来提供化合物的化学修饰方向，所述修饰可以导致对敏感的和抗药的有机体具有抗菌活性的化合物，抗药性包括但不限于对β-内酰胺、大环内酯和万古霉素的抗性。在该测定中，在菌株板上集合各种各样的靶病原种类，包括代表性的抗生素抗药性细菌。使用这些板可以就效力和活性谱测定化学结构和活性的相互关系。该测定在微量滴定盘中进行，按照PerformanceStandards for Antimicrobial Disk Susceptibility Tests(抗菌圆盘易感性试验)-第6版；批准的标准，由The National Committee forClinical Laboratory Standards(NCCLS)guidelines出版；最低抑菌浓度(MIC)用来比较菌株。开始时，将化合物溶于二甲亚砜(DMSO)作为储备溶液。实施例1化合物在上面描述的微量滴定测定中显示出抗菌活性。
也可以依照Steers等Antibiotics and Chemotherapy 1959，9，307描述的Steers复制因子技术评定本发明化合物的活性，该方法是标准的体外细菌试验法。
本发明化合物的体内活性可以通过本领域技术人员已知的常规的动物保护研究测定，通常在啮齿类动物中进行。按照一种体内模型，在急性细菌感染的小鼠模型中评价化合物的效果。一个这样的体内系统实施例提供如下。依据它们到达的顺序将小鼠(性别混合的CF1小鼠；18-20g)分配到笼中，开始研究以前使其适应1-2天。通过腹腔内接种悬浮在5％无菌的猪胃粘蛋白中的细菌(金黄色葡萄球菌株01A1095)产生急性感染。通过下列步骤制备细菌培养液在37℃血琼脂上使培养物生长过夜，用无菌的脑心浸液肉汤收获得到的表面生长物，调整该悬浮液到一定的浊度，使得当悬浮液被1∶10稀释至5％时，无菌的猪胃粘蛋白将产生100％的致死率。
在攻击后0.5小时和4小时时皮下注射处理小鼠(每组10只)。合适的非处理(感染但不处理)和阳性(万古霉素或二甲胺四环素，等)对照被包含于各研究中。4天观察期后记录生存百分比；通过概率单位法测定PD50(mg/kg/保护50％感染动物的计算剂量)。
在对抗金黄色葡萄球菌(Pfizer指定号01A 1146)易感菌株的小鼠腹膜炎感染模型中，采用相似的测定用来评价实施例1和实施例3化合物。用1.5×105cfu(LD100)悬浮在10％猪胃粘蛋白中的金黄色葡萄球菌对小鼠腹膜内注射进行攻击。在攻击后0.5和4小时时，对于两个化合物(酯)和它的羟基前体或“母体”化合物(100，50，25和12.5mg/kg)采用皮下注射途径给药。该化合物剂型在20％β-环糊精或水载体中制备，母体化合物只在20％β-环糊精中制备。在5天周期内记录生存者，使用非线性回归技术从第5天的存活数据估计PD50值。实施例1和实施例3化合物对这些测定中的感染提供保护作用，其PD50值在上述剂量范围之内。这些实施例仅仅用于说明本发明化合物的抗菌活性，不应从所提供的实施例臆测任何限止。
在细菌和原生动物感染治疗中，本发明化合物及其药学上可接受的盐(下文称“活性物质”)可以通过口服、肠胃外、局部或直肠的途径给药。尽管剂量的变化必然取决于被治疗动物的种类，体重和状况以及选择的特定给药途径，一般说来，这些化合物最优选的给药剂量范围大约为每天每公斤体重0.2mg(mg/kg/天)到大约200mg/kg/天，以单剂量或分剂量(即，每天1到4次剂量)给药。可是，最优选使用的剂量水平的范围为约3mg/kg/天到约60mg/kg/天。然而剂量的变化可以取决于被治疗的哺乳动物、鱼或鸟的种类以及其对上述药物的个体反应，以及选择的药物剂型和进行给药的周期和间隔。在某些情况下，剂量水平可以适当低于上述范围的下限，而在另外的情况下在不导致任何有害的副作用的情况下可以使用更大的剂量，条件是这样的较大剂量首先被分成若干小剂量，然后在一天中给药。
活性物质可以单独或与药学上可接受的载体或稀释剂结合通过先前指出的途径给药，这样的给药可以单或多剂量进行。更特别地，活性物质可以多种不同的剂型给药，即，它们可以同各种药学上可接受的惰性载体相结合，形成片剂、胶囊、糖锭、锭剂、硬糖果、粉末、喷雾剂、乳剂、药膏、栓剂、冻胶、凝胶、糊剂、洗液、软膏、水悬剂、可注射溶液、酏剂、糖浆等等。这样的载体包括固体稀释剂或填料，无菌水介质和各种无毒有机溶剂等等。而且，口服药物组合物可以适当地加糖和/或加香。一般说来，存在于这样的剂型中的活性化合物的浓度水平为从约5.0％到约70％(按重量计算)。
对于口服给药，包含各种赋形剂如微晶纤维素、柠檬酸钠、碳酸钙、磷酸二钙和甘氨酸的片剂可以与各种崩解剂如淀粉(优选玉米、马铃薯或木薯淀粉)、藻酸和某些络合硅酸盐一起使用，还可与粒化粘合剂如聚乙烯吡咯烷酮、蔗糖、明胶和阿拉伯胶一起使用。另外，润滑剂如硬脂酸镁、十二烷基硫酸钠和滑石常常在压片中很有用。相似类型的固体组合物也可作为填料在明胶胶囊中使用；在这方面优选的原料也包括乳糖和牛奶糖(milk sugar)以及高分子量聚乙二醇。当水悬剂和/或酏剂用于口服时，活性物质可以结合各种甜味剂或增香剂、色素或染料，以及，如果需要的话，乳化剂和/或悬浮剂，并与稀释剂如水、乙醇，丙二醇、甘油和它们的各种相似的组合一起使用。
对于肠胃外给药，可以使用活性物质在芝麻或花生油或在含水乙醇或丙二醇中的溶液。使用环糊精衍生物如β-环糊精硫代丁基醚，钠盐(参见美国专利5,134,127)也是有利。如有必要水溶液应该适当地被缓冲，并且液体稀释剂首先应当等渗。这些水溶液适于静脉注射目的。油性溶液适于关节内、肌内以及皮下注射。所有这些溶液可在无菌条件下，通过本领域技术人员已知的标准制药技术容易地制备。
另外，本发明活性物质也可局部给药，按照标准制药惯例，可以通过乳剂、冻胶、凝胶剂、糊剂、贴剂、软膏等等来进行。
对于除人类以外的动物、如牛或家畜的给药，活性化合物可以动物饲料给药或作为浸润组合物给药。
活性物质也可以脂质体输送系统形式给药，如小单薄层脂质体束，大单薄层脂质体束以及多层囊。脂质体可以由各种磷脂组成，如胆固醇，十八胺或磷脂酰胆碱。
活性物质也可以与可溶性聚合物如可靶向目标的药物载体结合。这样的聚合物可以包括聚乙烯吡咯烷酮，吡喃共聚物，聚羟丙基异丁烯酰苯胺，聚羟乙基天冬酰胺-苯酚，或棕榈酰残基取代的聚环氧乙烷-聚赖氨酸。此外，活性物质可以与可用于实现药物控制释放的可生物降解的聚合物结合，例如，聚乳酸、聚乙醇酸、聚乳酸和聚乙醇酸的共聚物、聚ε己内酯、聚羟基丁酸、聚原酸酯类、聚缩醛类、聚二氢吡喃类、聚氰基丙烯酸类以及水凝胶的交联的或两亲的嵌段共聚物。显然，本领域技术人员已知用具体量的活性物质制备各种药物组合物的方法。例如，参见Remington’s Pharmaceutical Sciences，Mack PublishingCompany，Easton，Pa.，18th Edition(1990)。
如下所述的制备例和实施例进一步描述并且举例说明本发明。在制备例和实施例中，“rt”表示房间或环境温度，其在约20-25℃范围内。
实施例12.2-二甲基-丙酸2-(5-(1-(3-氯-苄氧基-E-亚氨基)-乙基)-3，4-二羟基四氢-呋喃-2-基氧基)-5-(2-(4，6，7-三羟基-六氢-苯并(1，3)间二氧杂环戊烯-5-基氨基甲酰基)丙烯基)-苯酯在3-(4-(5-(1-(3-氯-苄氧基-E-亚氨基)-乙基)-3，4-二羟基四氢-呋喃-2-基氧基)-3-羟基-苯基)-2-甲基-N-(4，6，7-三羟基六氢苯并(1，3)间二氧杂环戊烯-5-基)-丙烯酰胺(245mg，0.376mmol)于1.5mL四氢呋喃中的溶液中加入21mg氢化钠60％油分散体(0.436mmol)。在氮气氛下，将该混合物在-5℃搅拌10分钟。在-5℃下加入三甲基乙酰氯(66μl，0.527mmol)。将该溶液在-5℃搅拌1.5小时。蒸发溶剂，通过SiO2层析纯化残余物(20％甲醇-二氯甲烷)，得到151mg标题化合物；MS m/e 735(M+)。
实施例2磷酸二苄基-(2-(5-(1-(3-氯-苄氧基-E-亚氨基)-乙基)-3，4-二羟基四氢-呋喃-2-基氧基)-5-(2-(4，6，7-三羟基-六氢-苯并(1，3)间二氧杂环戊烯-5-基氨基甲酰基)-丙烯基)-苯基)酯在3-(4-(5-(1-(3-氯-苄氧基-E-亚氨基)-乙基)-3，4-二羟基四氢-呋喃-2-基氧基)-3-羟基-苯基)-2-甲基-N-(4，6，7-三羟基六氢苯并(1，3)间二氧杂环戊烯-5-基)-丙烯酰胺(100mg，0.154mmol)于2mL四氢呋喃中的溶液中加入8.6mg氢化钠60％油分散体。将该溶液在0℃搅拌5分钟，然后加入四苄基焦磷酸(120mg，0.215mmol)。将该混合物搅拌2小时。加入盐水，用乙酸乙酯萃取该混合物。将有机层用硫酸钠干燥，然后蒸发。通过SiO2层析纯化残余物(20％甲醇-二氯甲烷)，得到52mg标题化合物二氧化硅；MS m/e 911(M+)。
实施例3磷酸单-(2-(5-(1-(3-氯-苄氧基-E-亚氨基)-乙基)-3，4-二羟基四氢-呋喃-2-基氧基)-5-(2-(4，6，7-三羟基-六氢-苯并(1，3)间二氧杂环戊烯-5-基氨基甲酰基)丙烯基)-苯基)酯将磷酸二苄基-(2-(5-(1-(3-氯-苄氧基-E-亚氨基)-乙基)3，4-二羟-四氢-呋喃-2-基氧基)-5-(2-(4，6，7-三羟基-六氢-苯并(1，3)间二氧杂环戊烯-5基氨基甲酰基)-丙烯基)-苯基)酯(95mg，0.105mmol)和168mg 1，4-环己二烯(2.1mmol)和95mg 10％钯/炭的溶液在氮气氛下搅拌20小时。将该反应混合物用C盐过滤并且蒸发。通过SiO2反相层析纯化残余物(30％甲醇/水)，得到63mg标题化合物；MS m/e 731(M+)。
权利要求
1.下式化合物 或其药学上可接受的盐；其中a为0或1；b为0，1，2或3；R1为氢或羟基；R2为甲基；R3为任选地被一个到三个独立地选自氢，卤素，(C1-C6)烷氧基，氨基，(C1-C6)烷基氨基，((C1-C6)烷基)2氨基，硝基，(C1-C6)烷氧基，(C1-C6)烷氧基C(O)，(C1-C6)烷基氨基C(O)，(C6-C10)芳基，(C2-C9)杂环基烷基，(C2-C9)杂芳基或任选地被一个到三个氟取代的(C1-C6)烷基取代的(C6-C10)芳基；X为(R4O)2P(O)-，(R4O)S(O)n-，(C6-C10)芳基C(O)，(C2-C9)杂芳基C(O)，(C2-C9)杂环基烷基C(O)，(R7)2N(CHR5)C(O)-，R6吡啶鎓(C1-C6)酰基，(R8)3N+(C1-C6)酰基，(C1-C6)酰基，(C6-C10)芳基(C1-C3)酰基，(C2-C9)杂芳基(C1-C3)酰基和(C2-C9)杂环基烷基(C1-C3)酰基；其中n为1或2；R4为氢，(C1-C5)烷基，(C6-C10)芳基或碱金属；R5为氢，任选地被羟基，氨基C(O)-，硫基，甲硫基，羧基或氨基取代的(C1-C6)烷基；任选地被羟基取代的(C6-C10)芳基；或(C2-C9)杂芳基；R6为氢，卤素，硝基，氨基，(C1-C6)烷基氨基，((C1-C6)烷基)2氨基，羟基，(C1-C6)烷氧基，(C1-C6)烷氧基C(O)或(C1-C6)烷基氨基C(O)；R7为氢，(C1-C6)烷基，(C6-C10)芳基或(C6-C10)芳基(C1-C6)烷基；R8为氢或(C1-C6)烷基；Y为CH或N；Z为氧或NR12，其中R12为氢，(C1-C6)烷基或(C6-C10)芳基；条件是当Y为CH时，a为1；以及条件是当Y为氮时，a为零。
2.权利要求1的化合物，其中Y为氮，a为零，Z为氧以及b为1。
3.权利要求2的化合物，其中R1为羟基，X为(R4O)2P(O)-以及R4为氢或碱金属。
4.权利要求2的化合物，其中R1为氢，X为(R4O)2P(O)-以及R4为氢或碱金属。
5.权利要求2的化合物，其中X为R6吡啶鎓(C1-C3)酰基或(R4O)S(O)n-，其中n为2以及R4为氢或碱金属。
6.权利要求1的化合物，其中Y为CH，a为1，Z为氧，b为零，X为(R4O)2P(O)-以及R4为氢或碱金属。
7.权利要求1的化合物，其中Y为CH，a为1，Z为氧，b为零，X为R6吡啶鎓(C1-C3)酰基或(R4O)S(O)n-，其中n为2以及R4为氢或碱金属。
8.权利要求1的化合物，其中所述化合物选自磷酸单-(2-(5-(1-(3-氯-苄氧基-Z-亚氨基)-乙基)-3，4-二羟基四氢-呋喃-2-基氧基)-5-(2-(4，6，7-三羟基-六氢-苯并(1，3)间二氧杂环戊烯-5-基氨基甲酰基)丙烯基)-苯基)酯；磷酸单-(2-(5-(1-(3-氯-4-氟-苄氧基-E-亚氨基)-乙基)-3，4-二羟基四氢-呋喃-2-基氧基)-5-(2-(4，6，7-三羟基-六氢-苯并(1，3)间二氧杂环戊烯-5-基氨基甲酰基)-丙烯基)-苯基)酯；磷酸单-(2-(5-(1-(3-氯-苄氧基-E-亚氨基)-乙基)-4-羟基四氢-呋喃-2-基氧基)-5-(2-(4，6，7-三羟基-六氢-苯并(1，3)间二氧杂环戊烯-5-基氨基甲酰基)-丙烯基)-苯基)酯；磷酸单-(2-(5-(1-(3-氟-苄氧基-E-亚氨基)-乙基)-4-羟基四氢-呋喃-2-基氧基)-5-(2-(4，6，7-三羟基-六氢-苯并(1，3)间二氧杂环戊烯-5-基氨基甲酰基)-丙烯基)-苯基)酯；磷酸单-(2-(5-(3-(2-氯-4-氟-苯氧基)-1-甲基-丙烯基)-3，4-二羟基四氢-呋喃-2-基氧基)-5-(2-(4，6，7-三羟基-六氢-苯并(1，3)间二氧杂环戊烯-5-基氨基甲酰基)-丙烯基)-苯基)酯；以及磷酸单-(2-(5-(3-(2-氯-4-氟-苯氧基)-1-甲基-丙烯基)-4-羟基四氢-呋喃-2-基氧基)-5-(2-(4，6，7-三羟基-六氢-苯并(1，3)间二氧杂环戊烯-5-基氨基甲酰基)-丙烯基)-苯基)酯。
9.治疗哺乳动物、鱼或鸟中的细菌感染、原生动物感染或与细菌感染或原生动物感染有关的紊乱的药物组合物，其包含治疗有效量的权利要求1化合物和药学上可接受的载体。
10.治疗哺乳动物、鱼或鸟中的细菌感染、原生动物感染或与细菌感染或原生动物感染有关的紊乱的方法，其包括给予所述的哺乳动物、鱼或鸟治疗有效量的权利要求1的化合物。
全文摘要
本发明涉及式(I)化合物及其药学上可接受的盐和溶剂化物,其中a,b,X,Y,Z,R
文档编号C07H15/26GK1382149SQ00814799
公开日2002年11月27日 申请日期2000年9月28日 优先权日1999年10月29日
发明者金子卓史 申请人:辉瑞产品公司