氯霉素、甲砜霉素及其类似物的水溶性前药的制作方法

专利名称：氯霉素、甲砜霉素及其类似物的水溶性前药的制作方法
技术领域：
本发明涉及含有某些苯丙醇(苯丙醇s)的新的前药，并在 某些实施方案中涉及氯霉素、甲砜霉素及其类似物的、含荷电氮的某 些酯和碳酸盐，它们表现出改良的水溶性和水解稳定性。
背景技术：
氯霉素，2，2-二氯-N[2-羟基-l-(羟曱基)-2-(4-硝基苯基)乙基: 乙酰胺是一种广谱抗生素，早已知道它抑制革兰氏阳性细菌和革兰氏 阴性细菌中的蛋白合成。由于它涉及到人的再生障碍性贫血，目前， 很多发达国家不太用于人和食用动物，全世界继续用氯霉素治疗陪伴 动物，而在发展中国家仍用于治疗家畜。相近的结构类似物，曱砜霉 素，D-苏型-2,2-二氯-N-[(3-羟基-a-(羟甲基)-对曱磺酰基)苯乙基]乙酰 胺，参见以下结构，具有类似的广谱活性，但决不涉及再生障碍性贫 血。氯霉素和曱^5风霉素具有以下化学式<formula>formula see original document page 6</formula>氯酶素
曱砜霉素全世界目前用曱^l霉素治疗患细菌感染的动物，且在中国 目前用来治疗人。本领域还已知具有不是硝基和甲磺酰基取代基的这 些化合物的类似物，例如，其中在苯环上的4位-取代基选自以下基团 的化合物如上所述，氯霉素和曱4Rl霉素具有针对许多革兰氏阴性细菌和 革兰氏阳性细菌的广谱抗菌活性，包括用于预防和治疗由鸟类、爬虫 类、鱼、甲壳类和哺乳动物中的易感染病原体引起的细菌感染。易感 染的有机体的实例包括溶血曼氏杆菌(M""M/2e,Vw^ /7"ewo/声/ca)、多 杀巴斯德氏菌(户os^ew厂e〃a mw/toc/da)、睡目民嗜血杆菌(//aemop/j,7ws
)(A称为睡眠嗜组织菌(/似to/ /H7w w,ww'))、坏死梭杆菌 (Fw犯6(3CteWMw恥crap/zoraw)、产黑色素拟4干菌(5acren'o /cfes 膨/a"/MO取"/c—、胸膜肺炎放线杆菌(JC/7V7o6腦'〃WS p/e/^opwewwom'ae)、 猪4连5求菌(5^e/ toc"occ'tw sw&)、猪霍'^U少门氏一干菌
WP.)、大肠埃希氏菌(E"'/^n'6力/"co//)、鲶鱼爱德华氏菌(￡^>^"7^"&//^ 杀鲑气单胞 菌(^erawowos ra/wowf"'(ia)、肠斗干菌眉3(E 7&ra6acfer)、克雷伯氏菌眉7 (A7e^/e〃a)、 葡萄球菌属OStop/zy/ococ"")、肠球菌属(五"^x)C(9ccus1)、 包特氏菌属(^>/^^//")、变形杆菌属(iVotew)、志贺氏杆菌属 GS/^e〃力、肺炎克雷伯氏菌(尺/weMmom'^)、阴沟肠杆菌(￡. cfoacw) 和斑渗伤寒p. (y/ /w5)。假如在兽医背景下需要经济的、单一剂量的治疗，就需要 高浓度的氯霉素和/或甲砜霉素的新制剂。此外，还需要能在延长的时 间段保持有效血浆抗菌水平的氯霉素和甲砜霉素形式，以便更加经济 地给药，例如，更易于提供单剂量治疗，尤其是在兽医的背景下。此 外，还需要类似形式的氯霉素和曱砜霉素类似物。 —个重要的应用是通过在给予动物的饮用水中给予药物 治疗细菌感染。这类给药方式对细胞感染提供有效的治疗，因为肠对 氯霉素和曱砜霉素的吸收相当良好，并达到需要的抗菌的全身水平。
然而，如上所述，这些化合物的水溶解性相当有限；结果，它们在水 中的溶解缓慢。在饮用水中达到所需要的浓度需要预先溶解的氯霉素 或甲砜霉素在易与水混溶的有机溶剂中的浓缩形式的制剂。而且，易 于直接溶解于饮用水的化合物或其类似物的水溶性前药对于动物而 言应是十分需要的。通过酯化相对易于接近的伯醇基团制备的这两种抗生素 的水溶性前药是现有技术中已知的。例如，已经广泛研究这些化合物 的甘氨酸酯。这类酯的某些实例公开于美国专利3,740,411和3， 770，889 (都是Akiyama等的)、Sumitomo化学公司的英国专利 1,263,116,以及3，405，165和3,475,470 (都是Rebstock等的)专利中。 然而，仍然需要具有额外的有益特征的供选择形式的氯霉素或甲砜霉 素。 2006年12月13日向美国专利和商标局提交了一份美国临时专 利申请系列号60/874,864 (其提出了类似的氟苯尼考前药)，本申请要求该临时申请的提交日的优先权。还应该注意，本文的任何参考文献 的引用不应受到限制，这类引用是作为本申请的"先有技术，，得到的。
发明简述简单说来，如本文所描述的那样，本发明包括氯霉素或甲 砜霉素或者任一种的类似物的某些新的前药，包括氯霉素或曱砜霉素 或它们的类似物的药学上可接受的盐的前药。这些前药包含这类化合 物的两个醇基团的含氮酯，并在某些实施方案中，可充分溶解于水， 以发挥氯霉素或甲砜霉素或任一种类似物的前药的所需功能。在一个 实施方案中，所述化合物的某些亚类也具有维持前药在患者系统的溶 液中所需要的水解稳定性，直到当前药可水解，释放所述活性化合物 时，适当的条件仍然存在。本发明的其它方面包括上述前药或其药学上可接受的盐
的药物制剂，其还包括一种或多种药学上可接受的赋形剂或载体。另 外的其它方面包括用氯霉素或曱砜霉素或其任一种的类似物治疗患 者的方法，包括给予所述患者有效量的氯霉素或甲^l霉素或其任一种 的类似物或它们的药学上可接受的盐的前药，或含有根据本发明的化 合物的药用组合物。本发明还提供药用组合物，它包含有效预防量的一种或多
种氯霉素和/或曱^5风霉素和/或其一种或多种类似物和/或这些的任何药
学上可接受的盐的新的前药。此外，在某些药用组合物中，氯霉素和 /或甲砜霉素和/或氟苯尼考也被包含在組合物中，此外，本发明还提
供包含用于策略性早期预防(metaphylaxis)的这类新的前药的药用组 合物。可根据需要和/或惯用标准，以有效预防量和/或针对策略性早 期预防给予动物或鱼本发明的药用组合物。根据需要和/或惯用标准， 本发明也提供给予有效预防量的本发明的药用组合物和/或针对策略 性早期预防的相应方法。本发明也提供给有需要的动物治疗或预防疾 病或紊乱的方法。
8发明详述本发明提供氯霉素或曱砜霉素或它们的类似物的新的前 药，包括氯霉素或曱砜霉素或它们的类似物的药学上可接受的盐的前 药。这些前药具有一种或多种有利性质，例如水溶解性、在含水系 统中的水解稳定性和/或由于酶作用而释放于动物胃道的能力。在特定 的实施方案中，前药不会在药剂溶液和/或在肠中过早地转化为母体药 物(当打算用来改善经口吸收时)。在更加特殊的实施方案中，当前药 达到其预定目的地时，给予患者本发明前药产生转化为母体药物的所 需速度。因此，含有溶解时产生溶解度改善却不具有充分化学稳定 的部分的前药分子不可能达到所希望的效果。如果完全可接受地从胃肠道系统吸收母体药物，那么，前 药的预定效果可以仅仅是改善的溶解性以便于给药(例如，在饮用水 中)。在这样的情况下，可通过以下的一种或两种独立才几理一起，在胃 系统中产生从前药释放母体药物由于肠的酶作用的酶水解或肠中遇 到的相对于原始给药溶液的pH的pH升高引起的化学水解。母体药物 的化学释放可归因于升高的pH或能分子内环化的某些前药基团的作 用促进的酯键的水解。具体地说，母体药物释放可能是由于母体药物 被因pH变化而启动的前药的伯或仲胺的分子内取代所致。因此，本发明提供具有式(I)的氯霉素或甲砜霉素和/或任一 种类似物的新的前药及其药学上可接受的盐<formula>formula see original document page 10</formula>
其中 R选自
<formula>formula see original document page 10</formula>(I)
A是氧和a是0或1;
L是:(a) CH2和1是1 -6的整数；
(b) CHR!,其中R!是氨基酸侧链和1是1;或
(c) CHRtNHC(0)CH(NH2)R2，其中和R2是氨基酸侧链
和l是l;
M是(a)氧或好u和m是0或1;
(b) CH2和m是0或1 -4的整数；或
(c) NH和m是1;
X是(a) CH2和x是0或1-4的整数；或
(b)C(O)和x是1;和 Y是(a)NH2;
(b)NHRx,其中Rx是甲基、乙基、正丙基或异丙基；(c) NRyRz,其中Ry和Rz独立为氢、曱基、乙基、正丙基或 异丙基，或Ry和Rz结合在一起形成C2-C5亚烷基链，或在所述链上 还包含氮或氧杂原子的CVC4亚烷基链；
(d) C(=NH)NH2;
(e) N+R4R5R6,其中的R4、 1^5和116独立为氢、曱基或乙基， 或R4和R5结合在一起形成C2-C5亚烷基链，或在所述链上还包含氮 或氧杂原子的C2-C4亚烷基链；
(f) 吡啶输；
(g) N-曱基或N-乙基吡啶銜
(h) N'-3-曱基-N-l-咪唑镜盐；
(i) 被具有式NR4R5或N+R4R5R6的基团取代的苯基，其中 的R4、 R5和R6如上所定义；或
(j)NH-CR7(=NH)，其中的R7是氬、曱基或氨基；和113选 自二氯曱基、二氟曱基、氯代氟代甲基、氯代曱基、曱基、氰基甲基、 叠氮基曱基和氨基曱基。在这些化合物的特定实施方案中，前药部分的氮原子是荷 电原子。此外，为调节含有这类荷电氮原子或充分碱性氮原子的酯前 部分的水解速度，确保前药在生理学pH下主要以荷电形式存在，氮 原子可位于离开酯的羰基健的位置。用含有通过连接远离可水解碳酸 盐官能团的荷电氮原子的荷电氮原子的碳酸盐^"生物，可达到相同的 效果。为实现所希望的酯或碳酸盐的水解稳定性，离开要在释放母体 药物中被水解的酯或碳酸盐基团的羰基碳原子至少两个原子，或至少 三个原子的荷电氮原子的距离是满意的。某些优选的本发明化合物包括其中的R是硝基或曱磺酰
基和R4是羟曱基的那些化合物及其药学上可接受的盐。在某些优选的
化合物中，两个基团Aa-LrMm-X^Y是相同的；在其它的优选化合物 中，它们可以是不同的。
其它优选的化合物是那些式(I)化合物，其中Y包括荷正电 氮原子，即，Y是基团N^4R5R6，其中R4、 Rs和R6独立为氢、曱基 或乙基，例如NH3+ 、 N+H2CH3或N+(CH3)3。其中a是0的化合物是酯； 其中a是1的化合物是碳酸酯。式(I)化合物包括这样的化合物，其中基团Aa-L-Mm-Xx-Y 例"^口^口下戶斤示
1. 二肽脂.R-H、氨基酸侧链
Q氨基酯(n = 2-6) R = H、 Me、 Et
D脒基酯，
N-连4妻的(n = 2-6) R = H 、 Me
Q脒基酯，
C-连4妾的(n^2-6)
Q脈酉旨(guanidine esters)(n = 2-6)o
\
o
H N
NH
H2N
6. Q氨基酸S旨腸环胺(n^ 1-6; n2 = 2-4)
O
o
Jn
2
7. n季铵酯(r^l-6)R-Me、 Et
O
\
o
4R
8. Q季铵酯-环胺(n,:l-6; n2 = 2-4; R=Me、 Et)
O
\
o
N
R
2
9. Q季铵酯-环二胺(n = 2-6; R = H、 Me、 Et)
O
R
/
N+—R
\
O
N
10. Q吡啶锚盐,C-连接的;(n = 2-6; R = Me、 Et)
11. Q^^坐镜盐(n-2-6; R = Me、 Et)
13r
o
\
0
n
Jn
12. 氨基曱基苯曱酸酯(R-Me、 Et)
0 r
n:
r
13. 氨基甲基苯曱酸酯的季盐(R^Me、 Et)
\
o
n、-r 、r
对于类型2-11,也为乂A。
荷电基团
和
义
和
o
o
o
.荷电基团
乂
o
o
荷电基团
注释，此处"荷电基团"表示指定类型的荷正电的含氮部》
式(I)化合物一般包括并且作为例证如下
A. 具有末端胺官能团的碳酸酯
B. 在连接基处具有额外的a-杂原子(O、 S)的酯；例如-COCH2OCH2CIl2NH2或C(0)CH2SCH2CH2NH2C. 具有额外的a-杂原子(N)的酯-其为氨基酸衍生物，但在a位不 带有可质子化的胺；这些是二肽-例如-
-C(0)CH2NHCOCH2NH^。-C(0)CH(Me)NHCOCH(Me)NH2
D. 带离开羰基至少两个亚曱基的季氮原子的酯，例如， C(0)CH2CH2CH2-N-甲基咪唑镜盐和C(0)CH2CH2CH2N+Me3。在另一方面，本发明涉及制备新的化合物的方法。在一种 方法中，可通过使氯霉素或曱砜霉素或其任一种的类似物与具有末端 基W的羧酸或其衍生物反应，W表示被保护的伯胺或仲胺，其随后 经去保护为游离胺，叔胺，或后来经处理为需要的荷电的氮官能团的 基团。商业上可获得的已活化的羧酸的衍生物可被用于形成酯；其可 在分开的反应步骤中制备，或者可在氯霉素或曱砜霉素或类似物的存 在下原位制备。
c 、i 一通过使氯霉素或甲砜霉素或其类似物与烷氧基碳酸的衍 生物，例如，具有末瑞基W的氯甲酸酯反应制备作为碳酸酯的本发明 化合物，W表示稍后去保护成游离胺的被保护伯或仲胺、叔胺或稍后 被处理成所需要的荷电氮官能团的基团
V^"C A^一必需的酸或氯曱酸酯，如果不能通过商业途径得到，可容 易地通过本领域技术人员所知道的方法制备。下面举例说明适当的反 应条件、溶剂等。200780051152.2如以上反应流程中所表示的那样，氯霉素或曱砜霉素或其 任一种的类似物的两个醇官能团与具有亲核置换基团Q的活化羧酸 或烷氧基碳酸试剂反应。这种类型的大部分普通试剂利用Q-氯，但 也采用本领域已知的其它许多离去基团。作为对氯曱酸酯(Q-氯)的一种选择，可用带有不同离去基 团Q的其它试剂制备碳酸酯。对于各离去基团，引用典型参考文献， 每一篇通过引用结合于本文。
Q值参考文献
FOlofson, R. A.; Cuomo, John; Tetrahedron Lett.; 21; 1980; 819-822;
Nongkunsarn， Pakawan; Ramsden， Christopher A.; J. Chem. Soc.
Perkin Trans. 1; 2; 1996; 121-122.
-CNAdickes等；J. Prakt. Chem.; 2;133; 1932; 313.
Cen， Chuo; Layton， Mark E.; Sheehan， Scott M.; Shair， Matthew D.;
J. Am. Chem. Soc.; 122; 30; 2000;7424 - 7425.
-SCNTakamizawa, A.等；Bull. Chem. Soc. Jpn.;36; 9; 1963; 1214-1220.
-NCSTakamizawa, A.等；Bull. Chem. Soc. Jpn.;36; 9; 1963; 1214-1220.
-O-芳基或 专利；Chininfabr. Zimmer & Co.; DE 117095.Weber, Nikolaus;
-O-芳基Wetkamp, Petra; Mukheijee，
Kumar D.; J. Agric. Food Chem.; 49; 11; 2001; 5210 -5216. Kenar， James A.; Knothe， Gerhard; Copes，Ashley L.; J. Am. Oil Chem. Soc.; 81; 3; 2004; 285 -291.
-NH-OH Mindl， Jaromir; Halama, Ales; Cernosek， Zdenek; Collect. Czech. Chem. Commun.; 61; 7; 1996; 1053-1063.
158.
Iimori, Takamasa; Shibazaki, Takafiimi; Ikegami，Shiro; Tetrahedron Lett.; 37; 13; 1996; 2267-2270
Whalen， Lisa J.; Morrow, Cary J.; Tetrahedron: Asymmetry; 11; 6; 2000; 1279- 1288.
Kozikowski， Alan P.; Sun, Haiying; Brognard， John; Dennis, Phillip A.; J. Am. Chem. Soc.; 125; 5;2003; 1144 - 1145___________________
16,Peri, Francesca; Binassi, Enrico; Manetto,Antonio; Marotta, Emanuela; Mazzanti， Andrea; Righi， Paolo; Scardovi, Noemi; Rosini, Goffiedo; J. Org. Chem.; 69; 4; 2004; 1353墨1356. Chmielewski， Marcin K.; March叫Vicente;Cieslak, Jacek; Grajkowski, Andrzej; Livengood, Victor; Muench，Ursua; Wilk, Andrzej; Beaucage， Serge L.; J. Org.Chem.; 26; 2003; 10003 -
________________10012._______________________________________________
咪唾输 Schirmeister， Helga; HimmelsGach, Frank; MeiSerer, Wolfgang;
Helv. Chim. Acta; 76; 1; 1993;385-401.
Greiner， Beate; Pfleiderer, Wolfgang; Helv. Chim. Acta; 81; 8; 1998; 1528-1544.
Baneijee, Anamitro; Lee, Kwangjoo; Falvey,Daniel E.; Tetrahedron;
_________________55; 44; 1999; 12699- 12710.________________________________________
-O-N-琥銷酰亚胺Shue， Voue-Kong; Carrera， George M.;亍ufano,Midiael Sladzan，
Alex M.; J. Org. Chem.; 56; 6;1991; 2107-2111.
;Dubowchik, Gene M.; Mosure, Kathle Knipe， Jay O.; Firestone,
Raymond A.; Bioorg. Med. Chem. Lett.; 8; 23; 1998; 3347 - 3352.
-O-N-苯并三峻 Harada, Takeo; Yamada， Haruo; Tsuk咖oto， Hirokazu; Takahashi, Takashi; J. Carbohydr. Chem.; 14; 1; 1995; 165-170. Li, Hong-Yu; Qiu, Yao-Ling; Moyroud， Elisabeth; Kishi, Yoshito; Angew. Chem. Int. Ed.; 40; 8; 2001; 1471 - 1475; Angew. Chem.; 113; 2001; 1519- 1523.
-&一-笨并三^- Wut—s， Peter d. M.; .Asiifbrd, Scoit Anderson, Andrew N-氧化物 Atkins, Joseph R.; Org. Lett.; 5; 9; 2003;1483 - 1486.
-ON-CR2 Pulido， Rosalino; Gotor, Vicente; J. Chem. Soc. Perkin Trans. 1; 5; 1993; 589-592.
Moris, Franciso; Gotor, Vicente; J. Org. Chem.; 57; 8; 1992; 2490-2492.
Moris, Francisco; Gotor, Vicente; Tetrahedron; 49; 44; 1993; 10089-10098.
Diaz, Monica; Gotor-Femandez, Vicente; Ferrero, Miguel; Fernandez, Sus咖；Gotor， Vicente; J. Org.Chem.; 66; 12; 2001; 4227 -4232.
Rege， Kaushal; Hu， Shangjiui; Moore， James A.; Dordick， Jonathan S.; Cramer, Steven M.; J. Am. Chem.Soc.; 126; 39; 2004; 12306 -________________12315._________________________
Bruch， Karsten von dem; Kunz, Horst; Angew. Chem.; 102; 12; 1990; 1520-1522.
Wang, Haiyan; Weller， Dwight D.; Tetrahedron Lett.; 32; 50; 1991; 7385-7388.
Iimori， Takamasa; Shibazaki, Takafiimi; Ikegami， Shiro; Tetrahedron Lett.; 37; 13; 1996; 2267-2270.
2，4-二硝基苯酚 Castro, Enrique A.; Angel, Mauricio; Pavez, Paulina; Santos, Jose G.; J. Chem. Soc. Perkin Trans. 2;12; 2001; 2351 - 2354.
通过加入催化剂如三烷基胺、吡啶、4-烷基吡咬、4-二氨
基烷基吡啶或其组合，可使反应易于进行。最初的酯或碳酸酯的形成 可方便地在多种溶剂中实施。适宜的溶剂包括，例如，氯化的溶剂，
诸如二氯曱烷和1，2-二氯乙烷；酯溶剂，诸如乙酸乙酯、乙酸异丙酯、 乙酸异戊酯、二乙酸乙二醇酯、二乙酸丙二醇酯、三乙酸丙三醇酯； 单醚溶剂，诸如乙醚、二异丙基醚、曱基叔丁基醚；聚醚溶剂，诸如 乙二醇醚、二甲基乙二醇醚、二乙二醇醚二乙二醇二曱基醚、二乙
二醇二乙基醚；曱醛缩醛醚(formaldehydeacetal ethers),例如，二曱氧 基甲烷、二乙氧J^曱烷、二丁氧基曱烷；环醚，例如，四氢呋喃、1，3-二氧戊环、1,4-二氧六环；酮溶剂，诸如丙酮、曱基乙基酮、曱基异 丁基酮；如由乙二醇和二乙二醇的单醚表示的混合的醚/酯溶剂，诸如 2-曱氧基乙基乙酸酯、2-乙氧基乙基乙酸酯、2-(甲氧基-乙氧基)乙基 乙酸酯和2-(乙氧基-乙氧基)乙基乙酸酯。
定义
如本文所用的那样除非另有说明，"约，，一般表示在所指定的值的百分之二十 范围内的值。"氨基酸"指已知的天然a-氨基酸，特别是那些选自以下的 氨基酸丙氨酸、半胱氨酸、苯丙氨酸、甘氨酸、组氨酸、异亮氨酸、 赖氨酸、亮氨酸、蛋氨酸、天门冬酰胺、脯氨酸、谷氨酰胺、精氨酸、 丝氨酸、苏氨酸、缬氨酸、色氨酸和酪氨酸。"氨基酸侧链"和"氨基 酸残基"指衍生自a-氨基酸的基团并且表示在氨基酸的 NH2-CH(Raa)C02H结构中的Raa基团，例如对于缬氨酸为-CH(CH3)2, 对于赖氨酸为-CH2CH2CH2CH2NH2和对于丝氨酸为-CH20H。对于脯 氨酸，其表示-CH2CH2CH2-，其具有连接至a氮原子的远端。术语"a-N-非官能化"指如与官能化的残基相反，在a位具有未取代的-NH2基团的 氨基酸残基，其中例如，a-氨基是肽的酰胺键的一部分。
"烷基"指具有指定的碳原子数〖即d-C,o意为1个至]0个 碳)的直链或支链饱和的烃部分。烷基的实例包括曱基、乙基、正-丙 基、异丙基、正-丁基、叔-丁基、异丁基、仲-丁基和多种戊基、己基、 庚基、辛基等。烷基也包括那些链中具有一个或更多个杂原子的基团， 例如，甲氧基曱基(CH30CH2-)、乙氧基乙基、曱硫基曱基(CH3SCH2-)、 曱基氨基曱基(CH3NHCHr)等。
「00311 "亚烷基链"指衍生自烷基的二价烃基,即，在两端连接至 所涉及分子的剩余部分的饱和直链或支链烃基。典型的亚烷基包括亚 曱基，-CH2-、亚乙基，-CH2CH2-和亚正-丙基,-CH2CH2CH2-。与烷 基那样，亚烷基链可包括一个或更多个杂原子，例如， -CH2CH2-NH-CH2CH2-,当亚烷基链与氮原子结合时，如在具有式 NRyRz的基团中，整个基团为杂环基，诸如哌咬基等基团。当亚烷基 链还包括杂原子时，得到的基团NRyRz应该为，例如，含2个氮原子 的环部分，诸如哌啶基。"前药"指的是为药物前体的化合物,当将其给予患者时， 通过代谢或化学过程经历化学转换，得到活性药物，例如，氯霉素或 曱砜霉素或其任一种的类似物的碳酸盐是在体内释放母体化合物的 前药。"药用组合物"指包含根据本发明的化合物,包括其药学上 的盐(例如，氯霉素，甲石风霉素或任一种的类似物的前药)与药学上可接 受的赋形剂和/或载体的组合物或制剂。在一个特定实施方案中，所述 载体是溶剂(例如，水)。"赋形剂"指加入药用组合物以使活性成分的配制和给药更 便利的惰性物质。赋形剂的非限制性的实例包括碳酸钙、磷酸4丐、多 种糖和多种类型的淀粉、纤维素衍生物、明胶、植物油和聚乙二醇。"给予"或"给药"指为治疗或预防微生物感染，向生物体传合物。
19
如本文所用的，"有效治疗量，，指将足够迅速地并且以足够 的量水解，以提供一定浓度的氯霉素或曱砜霉素或其任一种的类似物 的本发明前药的量，在这个浓度下，它可一定程度上緩解患者细菌感 染的一种或多种症状。在特定的实施方案中，有效治疗量指，当给予 患者时，以足够的血浆浓度传递给患者母体化合物的本发明的前药的
量，从而(l)减少和优先消除患者身体中的细菌细胞的种群数量；(2) 抑制(即，减緩或优选停止)细菌细胞的增殖；(3)抑制(即，减緩，优选 停止)细菌感染的扩散；和/或(4)緩解(优选消除)与感染有关的 一种或多 种症状。如式(I)或并非C(0)CHCl2的乙酰胺基团C(0)R3中的符号 "R"所表示的那样，"氯霉素或甲砜霉素类似物"指在苯环上分别具有 并非硝基或曱磺酰基的取代基的所述化合物的类似物。"有效预防量"指在水解时提供充分血浆浓度的母体化合物 的本发明的氯霉素或甲砜霉素或其任一种的类似物的前药的量，从 而(1)维持由之前给予有效治疗量的前药或一些其它的适当的药物 所达到的、减低的水平的细菌细胞的种群数量；(2)维持由给予有效
治疗量的药物所达到的细菌细胞增殖的抑制水平；(3)维持由有效治 疗量的药物所达到的、感染的传播的抑制程度；和/或(4)维持緩解一 种或多种症状的水平，或者，如果症状被消除，保持通过给予有效治 疗量的本发明前药(例如，氯霉素前药)或某些其它适当药物实现的、 与细菌感染有关的症状不出现。有效预防量还指，将以足够的血浆浓 度传递母体化合物的包含本发明氯霉素或甲砜霉素或其任一种类似 物的前药的组^^物的量，而阻止细菌以足够的量积聚在易感染的生 物中，造成感染。策略性早期预防是及时给予整个动物群，例如，处于高感 染风险的一种或多种动物大量药物，以消除疾病的预期爆发或使疾病 的预期爆发减至最低。在一个特定实施方案中，高风险小牛体重轻、 与不知健康史的长途贩运的牛在一起。
如在本文使用的，术语"最小抑制浓度"与"MIC"交互使 用。"MIC别"是使分离菌的50%的生长受抑制的化合物(例如，本发明 的前药)的浓度。类似地，MIC9o是使分离菌的90%的生长受抑制的化 合物的浓度。"患者"指可能受病原菌感染的动物种类或鱼类，在一个特 定的实施方案中，包括人。适当的动物患者还包括野生动物、家畜(例 如，为肉、牛奶、奶油、鸡蛋、毛皮、皮革和/或羊毛而饲养的家畜)、 供人役使的家畜(beastsofburden)、研究用动物、陪伴动物中的那些， 以及那些在动物园中的、野外栖息地和/或马戏团中飼养/生活的动物。在一个特定的实施方案中，本发明"患者"是"生产食品"的 动物。用于本发明的目的，术语"生产食品的"动物应该理解为包括用 于人和/或其它动物食用或可供消费而喂养的所有动物(例如，奶牛、 蛋鸡等)。这样的动物的非限制性目录包括禽类(鸡、火鸡、鹅、鸭、 鴕鸟等)、牛(例如，黄牛、奶牛、水牛)、羊(例如，山羊或绵羊)、猪(例 如，猪或肉猪)、马(例如，马)等，以及水生动物，包括贝壳类和鱼， 诸如鲑鱼或大麻哈鱼和为人的食用而铜养或捕获的其它动物种类。用 于本发明的目的，术语"鱼"应该理解为包括，但并限于鱼的^_骨鱼组 群(re/eo幼〕，即硬骨鱼。鲑形目OSa/附om/ormM (其包括鲑鱼
OSa/,wom'cfae)科)和鲈形目(户6r"/or/ww (其包括棘臀鱼科 (CeWrarc/^ae》两者均包含在硬骨鱼组群(re/eo幼')中。可能的鱼接受 体的实例包括鲑鱼科(Sa/wowV/ae)、鲈鱼科(&rram'&e)、鲷鱼科 0S/7"n'Jae)、慈鲷鱼科(C/c/z/Ww)、棘臀鱼科(CeWrarc/2Wae)、三线矶鲈 (/^,'^pWW7J9ow" 〃'/Z/"e"加附)和蓝目艮豸勺(Blue-Eyed Plecostomus)(吸口鲇在另一个实施方案中，患者是陪伴动物，用于本发明的目 的，术语"陪伴，，动物应该理解为包括家猫(猫科)、狗(犬科)、兔类、马 (马科)、啮齿类(例如，豚鼠、松鼠、大鼠、小鼠、沙鼠和仓鼠)、灵长类(例如，猴)和鸟类，诸如鸽子、鳩、鹨鵠、长尾小鹨鐫、金刚鸚鵡、 金丝雀等。也预期其它动物受益于本发明的组合物或制剂，所述动物 包括有袋类动物(诸如袋鼠)、爬虫类动物(诸如农村养的龟)、猎鸟、天 鹅、平胸类鸟和其它经济上重要的驯养动物。上述化合物的药学上可接受的盐包括盐酸盐、氬溴酸盐、 曱烷磺酸盐、疏酸盐、2-羟基乙基硫酸盐、柠檬酸盐和磷酸盐。
药用组合物本发明的化合物或所述化合物的药理学上可接受的溶剂 合物可原样或者以药用组合物形式给予有需要的动物，其中的前述物 质与适用的赋形剂或载体混合。可在Remington's药理学，Mack出版 公司，Easton, PA,最新版中发现药物的配制和投药技术。在Remington 中讨论的配制和技术主要涉及人患者的用途；然而，通过兽医领域技 术人员熟知的技术，可针对非人患者的用途容易地对其修饰。含有本 发明的新化合物的药用组合物还可含有典型药用赋形剂和添加剂，例 如液体和/或固体载体、表面活性剂、M剂、矫味道剂、矫气味剂等。 矫味道剂包括，例如，在Gao等的美国专利6,514,492(其通过引用全 文结合于本文)中对喹诺酮类或其衍生物所描述的那些，即离子交换树 月旨(包括阳离子和阴离子树脂两者)，例如甲基丙烯酸-二乙烯基苯共 聚物(例如，AMBERLITE IRP-64)、聚苯乙烯磺酸钠树脂(例如， AM.BERL1TE IRP-69)和聚苯乙烯磺酸-二乙烯基笨树脂(例如， DOWEX⑧树脂)。当作为动物飼料的组分或溶解或悬浮于饮用水给予本文 描述的本发明化合物时，提供其中的活性剂充分分散于惰性载体或稀
动物的物质。优选地，对于喂养飼料，载体是或可能是动物饲料的一 种组分。
适用的组合物包括预混合飼料或补充剂，其中的活性成分
以相对大的量存在，且它适于直接喂给动物，或者适于直接或在中度 稀释或混合步骤后加至饲料中。适于这类组合物的典型的载体或稀释 剂包括，例如，蒸馏器干燥的谷类、玉米粉、柑桔渣、发酵残余物、 经研磨的牡砺壳、次麦粉、可溶性一唐蜜、玉米棒粉、可食用的豆类加
工厂下脚祠料(beanmillfeed)、大豆粗粉、粉碎石灰等。通过^g^种方法， 例如，研磨、搅拌、磨粉或滚动，使本发明化合物充分分散于整个载 体中。含有约0.05-约5.0%,或者，更宽地，约0.005-约2.0r。重量(w/w) 本发明化合物的组合物特别适用作预搅拌詞料。直接喂给动物的詞料 补充剂将含有约0.0002-0.3%重量的本发明化合物。以一定的量将这类补充剂加至动物饲料中，使制备的饲料 具有治疗和控制易感染的微生物的所需活性化合物的浓度。尽管所需 的本发明化合物的浓度会随前述各因素以及随所采用的特定衍生物 而变化，但在饲料中的通常所喂的化合物的浓度介于约0.0001-0.02% 或约0.00001-约0.002% (二者都是重量比值w/w)之间，以达到所需的 抗菌效果。可通过本领域熟知的工艺，例如，采用各种熟知的混合、 溶解、粒化、制糖衣丸、粉化、乳化、微嚢化、包埋或冻干工艺，制 备本发明的药用组合物。可与一种或多种生理学上可接受的载体，包 括赋形剂和利于加工活性化合物成制剂的、可在药学上采用的佐剂一 起，配制组合物。合适的制剂取决于所选择的给药途径。对于注射，包括，但不限于，静脉、肌内和皮下注射，可 在极性溶剂中配制本发明化合物，所述极性溶剂包括，但不限于丙二 醇，醇类，例如苄醇或乙醇、聚乙二醇和N-曱基-2-吡咯烷酮、 烷酮、其它吡咯烷酮，N,N-二曱基乙酰胺、N,N-二曱基曱酰胺、二曱 亚砜，丙酮，三醋精，甘油，曱缩醛，甘油三酯，例如，M.iglyo歸产 品，不超过10°/。浓度下的任选的水，以及任何前述赋形剂或普通技术 人员所知的其它原料的组合。作为选择，可在非极性溶剂，例如，植物和种子油，例如，棉子油或花生油中，配制化合物。对于经粘膜纟合
药，要在制剂中采用适于要渗透过的屏障的渗透剂。这类渗透剂通常 为本^页i或所知。除上述制剂外，可制备在使用现场稀释的本发明化合物的 浓缩组合物。这类浓缩组合物制剂节省运输或!^存大量稀释剂，尤其 是水的费用。
给药适用的给药途径可包括，但不限于，经口、直肠、局部、 经粘膜、肌内、皮下、髓内、鞘内、直接脑室内、静脉内、玻璃体内、 腹膜内、鼻内、乳房内、经耳或眼内。如上所述，既然它们可溶于水，所述化合物的一种给药方 法是将其包含于患者的饮用水中。作为选4奪，可用局部而不是全身的方式，例如，通过作为 直接应用于受感染区域的药膏制剂或局部应用的制剂，或者通过直接 将化合物注射进入受感染组织，给予化合物。在任一种情况下，可采 用持续释放制剂。因此，可经可接受的任何给药方式或提供类似用途的药剂 形式，给予呈纯形式或呈适当的药用组合物的本发明化合物或其药学 上可接受的溶剂合物。给药途径可为普通技术人员所知道的。以工艺 上认可的任何形式，即，例如，固体、半固体、冻干粉或液体剂型， 例如，片剂、栓剂、丸剂、软弹性和硬明胶胶嚢剂、散剂、溶液剂、 混悬剂或气雾剂等，呈适于精确剂量的单一给药的单位或多剂量形 式，给予它的需要者本发明化合物。组合物将包括常规药用载体或赋 形剂和作为活性剂的本发明化合物，和，此外，可包括其它医学药剂、 药物、载体、辅助剂等。
剂量
有效治疗量指有效预防和/或降〗氐微生物感染和/或治疗、 减轻和/或改善由于微生物感染产生的症状的化合物的量。有效治疗量 的确定完全在本领域的技术人员的能力内，尤其是根据本文的公开内容。对于用于本发明方法的任何化合物，可从被本发明前药化 合物所释放的抗菌药的已知性质初步估计有效治疗量。然后，可配制 用于动物模型的剂量，以使循环浓度范围处于或大于本领域先前已知 的最小抑制浓度("MIC")。然后可再用这样的信息更准确地确定用于患 者剂量。可通过用细胞培养或实验动物的标准药物程序确定本文 所述的化合物的疗效。例如，可根据"临床和实验标准研究院(CLSI)" 所规定的指南确定最小抑制浓度("MIC")。同样地，本文所述的化合物 的毒性可描述为化合物的LD5G,这是用特定化合物处理过的群体中的 50%患者的致死剂量。所得到的数据可用来配制用于患者的一系列剂量。当然， 剂量会随剂型和给药途径而变化。具体的临床医生可根据患者的病情 选择准确的制剂、给药途径和剂量。(参见，例如，Fingi等，1975,在" 治疗学中的药理学基础"，第l章第l页)。无论是治疗和消除易受感
染的微生物还是预防新的感染，为在充分时间段完成所想的目标，大 体上，应以有效达到和/或保持在血浆和身体组织中所释放的抗菌素浓 度处于对所述目的有效的水平的剂量给予需要此类治疗的动物的本 发明化合物。熟练的专业人员会明白，根据临床响应以及从各个前药 化合物释放出的苯丙醇抗菌药的相对量的考虑，可调节以下估计的剂 量范围。例如，对于皮下给药，一H以约1 mg-约150mg/kg体重范 围的剂量给予本发明化合物。给药次数也可介于每日单次剂量至多个 剂量。对于口服，优选每日给药一次。可个别地调节用药量和用药间隔，以提供足够维持高于或 等于MIC的浓度的化合物的血浆水平或任何其它所需要的水平。这样的血浆水平常常被称为最小有效浓度(MECs)。 MEC将因各化合物不 同而变化，但可从体外数据，例如，抑制超过80%微生物种群量所需 要的浓度估算。可用本文所述的试验确定MEC。达到MEC所需的剂
HPLC试验或生物试验确定化合物和/或其相应活性产物的血浆浓度。
也可采用MEC值确定用药间隔。应该采用维持血浆水平
在10-90 %的时间高于MEC的给药方案给予化合物。在局部给药或选择性摄取的情况下，药物的有效局部浓度
可与血浆浓度无关，可用本领域所知的其它方法确定正确的用药量和
用药间隔。可以每日 一次或分成多个剂量给予组合物。往往仅一次剂 量就足以治疗感染。在某些情况下，给予一个剂量48小时后，将需 要再给予第二个剂量以治疗动物。如本领域普通技术人员所知道的那 样，准确的剂量将取决于感染的阶段和严重性、感染生物对组合物的 敏感性和要治疗的动物种类的个体特征。当然，要给予的组合物的量将取决于要治疗的患者、引起 感染的病原体或细菌、感染的严重性、给药方式，即口服、静脉内、 局部等，以及开处方的医生、兽医的判断，等等。当采用皮下途径给予牛时， 一般以介于约1 mg-约150 mg/kg体重的剂量范围给予本发明化合物。优选地，剂量介于约20 mg-约70mg/kg体重范围。更优选地，剂量为约60mg/kg。然而，当经肌 内(IM)途径给予本发明化合物时，优选分两次给予剂量，第二次用药 在第一次用药后的约24-约48小时。 —4t以介于约10mg-约150mg/kg体重的剂量给予猪本发 明的化合物。剂量优选介于约20 mg-70 mg/kg体重的范围。根据本发 明，优选通过饮用水给予猪前药。 —^:以介于约10mg-150mg/kg体重范围的剂量给予家禽 本发明化合物。每日口服在饮用水中的前药，如临床说明的那样长的时间，例如，从约3至约7天。在以上的全部情况下，可或者用"集液
罐(bulk tank)"或者用"定量器(proportioner)"给予在饮用水中的前药。最 终浓度一般介于50mg/加仑-700 01&/加仑的范围。优选地，浓度介于 约100mg/加仑-约600mg/加仑的范围。更优选地，最终浓度为约500 mg/力。仑。可这样持续给予在饮用水中的前药l-10天。更优选地，持 续连续的5天，或者直到呼吸道疾病的症状得到控制。 水生动物的给药本发明的一个实施方案包括消除、减轻或预防鱼或水生脊 推动物的细菌感染的方法。所述方法包括给予有需要的水生动物有效 量的本发明化合物。在该实施方案的大多数方面，通过或者喂给动物 有效量的本发明化合物，或者通过使动物或动物种群浸入溶液(其含有 有效量的活性化合物的溶液)中，实现给药。要进一步理解，可通过向 包含动物的池或其它装有水的区域施加药物，并使动物通过它们的腮 吸收化合物或以其它方式使本发明化合物的剂量被摄取，给予本发明 化合物。对于特定动物，例如，特定的鱼的个别治疗，例如，用兽医 或水族馆环境，直接注射或渗透释放装置注射包含单独或与其它药物 一起的本发明化合物，是给予本发明化合物的任选的方法。尽管可能根据要治疗的鱼的种类、所涉及的特定微生物和 感染的程度而不同，兽医仍可采用上述对其它类型的动物的参数和方 法，常规地确定有效减轻、消除或预防鱼或其它水生动物类的细菌感 染的本发明化合物的剂量。对于水产业的特点，所给予的本发明化合 物的剂量一4殳为约1 mg/kg-约70 mg/kg，且优选0 mg/kg-30 mg/kg。 适用的给药途径包括静脉内、皮下、肌内和/或按需要喷雾或浸渍水 生动物类，和/或直接将化合物加入维持体积的水中。对于口服，以上述剂量给予本发明化合物约10-约15日。尽管可与食物分开给予活性成分，仍优选打算将活性物掺 入鱼饲料中。可通过将适用量的本发明化合物掺入可通过商业途径得 到的鱼饲料产品中，以达到想要的剂量水平，制备加有药物的鱼饲料。掺入鱼饲料的本发明化合物的量将取决于鱼摄取铜料的速度。对于以 约0.2%-4%生物量/日的速度喂料的鱼，加有药物的饲料优选含有约
50-10,000 mg/kg伺料，和更优选地，约100-2,000 mg/kg饲料。尽管可在粒化前将本发明化合物掺入铜料混合物中，仍优
选通过用本发明化合物对词料颗粒包衣形成加有药物的祠料。可用本发明化合物治疗任何鱼类，包括以上列举的淡水和
海水品种以及无脊稚水生类，以治疗或预防细菌感染。 与其它药物的组合和治疗形式还构思了将本发明前药化合物与其它有用的本领域已知 的药物的组合同时或相继地(例如，在同 一组合物中或在分开的组合物 中)给予。这类药物包括，例如，其它杀微生物剂，例如，抗生素、抗 真菌剂和抗病毒剂、杀体外寄生虫药和杀体内寄生虫药等，以及营养 补充剂、飼料添加剂等。例如，构思了给予任何本领域已知的标准的 (非-前药)苯丙醇，诸如氟苯尼考、氯霉素或曱^^霉素本身与本发明化 合物的组合。制备这些抗生素化合物的方法和用于这些方法中的中间 体，在美国专利号4,311,857; 4,582,918; 4,973,750; 4，876，352; 5,227,494; 4,743,700; 5,567,844; 5,105,009; 5,382,673; 5,352,832; 和5,663,361中描述，通过引用结合于本文。已经公开氯霉素和曱砜 霉素的其它类似物和/或前药，并且这样的类似物也可用于本发明的组 合物和方法中[参见，例如，美国专利7，041,670，和美国专利7，153，842， 它们二者都通过全文引用结合于本文]。当抗生素化合物是氟苯尼考 时，氟苯尼考的浓度典型地从约10%至约50%,而优选的水平在约 20 %和约40 %，尤其更优选在至少约30 % (在这些情况下，固体组合 物的情况以wAv表示，而液体組合物的情况以w/v给出)。与本发明化合物联合应用的另 一个有用的抗生素化合物 是替米考星(tilmicosin)。替米考星是大环内酯类抗生素，其在化学上 定义为20-二氢-20-脱氧-20-(顺式-3,5-二甲基哌啶-1 -基)-脱碳霉糖泰乐 菌素(desmycosin)，并且据报道在美国专利号4,820,695中公开(其通过引用结合于本文)。也在美国专利号4,820,695中公开的是可注射的、 水性制剂，其包含50%(以体积计)丙二醇、4%(以体积计)苯曱醇和 50-500mg/ml的活性成分。替米考星可作为碱或磷酸盐存在。已经发 现，当通过注射给药4天治疗期时，替米考星在治疗牛的呼吸性感染， 特别是溶血巴斯德氏菌(尸wfeMre〃a /zaewo(v"c'")感染中是有用的。因 此，替米考星可用于治疗，例如，新生小牛肺炎和牛呼吸性疾病。当 存在替米考星时，其呈现的量为约1 %至约50%w/v,优选10%至约 50%，而在特别的实施方案中，为30%。用于与本发明化合物组合的另一种有用的抗生素是妥拉 霉素。可根据在美国专利No. 6,825,327中提出的程序，制备妥拉霉素， 所述文献通过全文引用结合于本文。妥拉霉素可以注射剂型呈现，浓 度水平的范围以重量计从约5.0%至约70%。最合意给药的妥拉霉素 的剂量范围从约0.2mg每kg体重每天(mg/kg/天)至约200mg/kg/天， 以单一剂量或分开的剂量(即，每天1-4次剂量)和更优选.1.25、 2.5或 5mg/kg，每周一次或两次，尽管必需根据被治疗的患者的种类、体重 和病症作出变化。妥拉霉素可以注射剂型、以按重量计(w/v)从约5.0 %
至约70%范围的浓度水平呈现。与本发明化合物联合应用的另 一个有用的抗生素是氟喹 诺酮类抗生素，诸如，例如恩氟沙星、达氟沙星、二氟沙星、奥比沙 星和马波沙星。以恩氟沙星给药时，可以约100mg/ml的浓度给予。 达氟沙星可以约180mg/ml的浓度存在。与本发明化合物联合应用的其它有用的大环内酯类抗生 素，包括来自酮内酯类的化合物，或更明确地说，为氮杂内酯类。这 类化合物描述于，例如，美国专利6,514,945、 6,472,371、 6,270,768、 6,437,151和6,271,255、美国专利6,239，12、 5,958,888和美国专利 6,339,063和6,054,434,它们全部通过全文引用结合于本文。与本发明化合物联合应用的其它有用的抗生素，包括四环 素类，特别是氯四环素和土霉素。
其它抗生素可包括p-内酰胺类，诸如之一是青霉素类，例 如，青霉素G、青霉素K、氨千青霉素、阿莫西林，或阿莫西林与克
拉维酸或其它p-内酰胺酶抑制剂的组合。例如，另外的特定p-内酰胺 类包括头孢菌素，例如，头孢p塞呔、头孢全將等。而且，本发明任选包括治疗动物的微生物和寄生虫感染的 组合物，它包含与 一种或多种本发明化合物和任选的载体和/或赋形剂 混合和/或组合的 一种或多种以上列举的抗生素。对于本文描述的所有方法和本发明化合物，也预期鉴定的 化合物易于与 一个或更多个本领域已知的药物联合应用，用于杀灭或 控制多种类型的寄生虫，例如，包括本文描述的所有体外和体内寄生 虫。因而，虽然本发明化合物和方法优于之前已知的药物和应用之前 已知药物的方法，但是在某些任选的实施方案中，它们预期与其它的、 本领域已知的药物或这样的本领域已知药物的组合联合、同时或序贯 (如，在相同的组合物中或在分开的组合物中)应用，用于杀灭或控制 多种类型的害虫。这些与本发明化合物联合使用的其它药物包括，例如，本 领域已知的驱虫剂，诸如，例如，阿维菌素类杀虫剂(如，伊维菌素、 莫昔克丁、美尔倍霉素)、苯并咪唑类(如，阿苯达唑、三氯苯达唑)、 水杨酰苯胺类(如，氯生太尔、羟氯扎胺)、取代的苯酚类(如，硝羟磺 爷氰(nitroxynil))、嘧咬类(如，p塞嘧。定(pyrante1))、咪峻并遙哇类(如， 左i走口米p坐)禾口p比p奎酮(praziquantel)。与本发明化合物联合用于杀灭或控制害虫的本领域已知 的另外的药物，包括有机磷酸盐杀虫剂。该类杀虫剂具有非常广泛的 活性，如，作为杀虫剂，和在某些情况下，作为驱虫剂活性。有枳/粦
酸盐杀虫剂包括，例如，百治磷、特丁磷、乐果、二溱农、乙拌磷、 敌百虫、保棉磷、毒死蜱、马拉硫磷、砜吸磷、曱胺磷、乙酰甲胺磷、 乙基对硫磷、曱基对硫磷、速灭磷、曱拌磷、三疏磷、伏杀磷，还有 很多这样的化合物，不——列举。也预期包括本发明方法和化合物与氨基曱酸酯类杀虫剂，包括，例如曱萘威、克百威、洋灭威、草达灭、 灭多虫等的组合，以及与有机氯类杀虫剂的组合。还预期包括与生物 杀虫剂的组合，所述生物杀虫剂包括如驱虫剂，除虫菊酯(及其合成的 变体，例如，丙烯菊酯、爷呋菊酯、节氯菊酯、四溴菊酯)和烟石成，其 常常用作杀螨剂。其它的构思的组合是与各种各样的杀虫剂的组合，
包括与苏云金杆菌杀虫剂CSac/〃wW/2wn'"g/eraz:s)、杀螨酯、曱脒类(如， 虫螨脒(amtitaz))、铜化合物，例如，氢氧化铜、王铜辟^酸盐、cyclotron、 氯氰菊酯、三氯杀螨醇、硫丹、esenfenvalerate、氰戊菊酯、氯氟氰菊 酯(larabda-cyhalothrin)、曱氧滴滴弟和碌u磺。另外，对于本文描述的所有方法和新的化合物，还预期的 是，确定的化合物可易于与增效剂，诸如胡椒基丁醚(PBO)和磷酸三 苯酉旨(TPP)联合应用；和/或与昆虫生长调节剂(IGRs)和昆虫保幼激素类 似物(JHAs),诸如除虫脲、环丙氨嗪(cyromazine)、蒙五一五等联合应 用，由此对动物患者以及在动物患者的环境内提供初期的和持续的寄 生虫控制(在昆虫发育的所有阶段，包括卵)。与环戊二烯类杀虫剂、鱼尼汀、KT-199和/或本领域已知 的古老驱虫剂，诸如阿维菌素类杀虫剂(例如，伊维菌素、莫昔克丁、 美尔倍霉素)、苯并咪唑类(如，阿苯达唑、三氯苯达唑)、水杨酰苯胺
类(如，氯生太尔、羟氯扎胺)、取代的苯酚类(如，硝羟磺千氰 (nitroxynil))、嘧，定类(如，噻嘧啶(pyrantel))、咪唑并噻唑类(如，左旋 咪唑)、吡唾酮和一些有机磷酸酯类，诸如萘肽磷(naphthal叩hos)和吡 唑硫磷的联合，也预期应用于这样的组合中。特别是，在本发明范围中应用的另外的抗寄生虫化合物， 优选包括阿维菌素类化合物。如以上陈述的，阿维菌素家族化合物是 一系列非常重要的抗寄生虫剂，已知用于对抗哺乳动物中的广谱体内 寄生虫和体外寄生虫。与本发明范畴内的本发明化合物联合应用的优选的化合 物是伊维菌素。伊维菌素是阿维菌素的半合成衍生物，并且一般作为至少80 %的22,23-二氢阿维菌素BL和少于20 %的22,23-二氢阿维菌 素BU的混合物产生。伊维菌素在美国专利号4,199,569中公开，该文 献通过引用结合于本文。自二十世纪80年代中期开始，伊维菌素已 经被用作抗寄生虫剂以治疗多种动物寄生虫和寄生虫病。齐墩螨素(Abamectin)是在美国专利号4,310,519中公开的 作为阿维菌素Bla/Blb的阿维菌素，该文献通过全文引用结合于本文。 齐墩螨素含至少80 %的阿维菌素BL和不超过20 °/。的阿维菌素Blb。另一个优选的阿维菌素是多拉菌素(doramectin),也已知为 25-环己基-阿维菌素B,。多拉菌素的结构和制备公开于美国专利号 5,089,480中，其通过全文引用结合于本文。另一种优选的除虫菊素是莫昔克丁。也称为LL-F28249 a 的莫昔克丁自美国专利4,916,154中得知，通过全文引用结合于本文。另一个优选的阿维菌素是西拉菌素(selamectin),西拉菌素 是25-环己基-25-脱(l-曱基丙基)(de(l-methylpropyl))-5-脱氧-22，23-二 氢-5-(羟基亚氨基)-阿维菌素B,单糖。美尔倍霉素，或B41是从产美尔倍霉素链霉菌菌抹的发酵 肉汤中分离的物质。微生物、发酵条件和分离方法在美国专利号 3,950,360和3,984,564中更加全面地描述。埃玛菌素(emamectin) (4"-脱氧-4"-表-甲基氨基阿维菌素 B0，可如在美国专利号5,288,710或5,399,717中所述制备，是两个同 系物4"-脱氧-4"-表-甲基氨基阿维菌素Bla和4"-脱氧-4"-表-甲基氨基 阿维菌素Blb的混合物。优选使用埃玛菌素的盐。可用于本发明的埃 玛菌素的盐的非限制性实例，包括在美国专利号5,288,710中描述的 盐，例如，衍生于苯曱酸、取代的苯甲酸、苯磺酸、柠檬酸、磷酸、 酒石酸、顺丁烯二酸等的盐。最优选地，用于本发明的埃玛菌素盐是
埃玛菌素苯曱酸盐。依普菌素(Eprinomectin)在化学上称为4"-表-乙酰氨基-4"-脱氧-阿维菌素B,。依普菌素被特定地开发用于在所有各种类和各年龄组的牛中。这是首次阿维菌素显示具有广谦抗体内寄生虫和体外寄 生虫活性，而在其肉和奶中最小残留。其还有另外的优点，即在局部 传递时具有高的效力。本发明的组合物任选包括一种或多种以下抗寄生虫化合 物(驱虫剂)的组合
如通过引用结合于本文的美国专利申请公开号2005/0182059描 述的抗寄生虫咪唑并[l ，2-b]哒。秦化合物。
如通过引用结合于本文的美国专利申请公开号2005/0182139描 述的抗寄生虫1 -(4-单和二卣代甲基磺酰基苯基)-2-酰基氨基-3-氟代丙 醇化合物。
如通过引用结合于本文的美国专利申请7>开号2006/0063841描 述的抗寄生虫三氟曱烷磺酰苯胺(sulfonan.ilide)肟醚衍生物化合物。
如通过引用结合于本文的美国专利申请公开号2006/0128779描 述的抗寄生虫的苯基-3-(lH-吡咯-2-基)丙烯腈化合物。
如通过引用结合于本文的美国专利申请公开号2006/0281695描 述的抗寄生虫的N-[(笨氧基)笨基]-l.，l,l,三氟甲烷磺酰胺和N-[(苯基 硫基)笨基]-1 ， 1,1 -三氟曱烷磺酰胺衍生物。
如通过引用结合于本文的美国专利申请公开号2007/0238700描
述的抗寄生虫的N-苯基-:1 ， u -三氟曱烷磺酰胺腙化合物。本发明的组合物也可与杀吸虫剂联合使用。适宜的杀吸虫 剂包括，例如，三氯苯哒唑、芬苯达唑、阿苯达唑、氯舒隆(clorsulon) 和奥苯达峻。应该^人识到，以上组合还可包括抗生素、抗寄生虫和抗 -吸虫活性化合物的组合。除了以上组合外，还预期提供本文描述的本发明方法和化 合物与其它的动物保健药物的组合，所述保健药物有诸如微量元素、 抗炎药、抗-感染药、激素、皮肤科制剂，包括防腐剂和消毒剂和免疫 生物学制剂，诸如用于预防疾病的疫苗和抗血清。
例如，这样的抗感染剂包括一个或更多个抗生素，其任选 在使用本发明的化合物或方法的治疗中，例如，在合并的组合物和/ 或分开的剂型中共同-给予。适宜于该目的的本领域已知的抗生素包 括，例如，在上文中列举的那些。再有，还预期的是，本发明方法和化合物有利地与本领域
已知的动物保健药物，例如，微量元素、维生素、抗炎药、抗-感染剂 等，在相同的或不同的组合物中，联合、同时或序贯地使用。适用的抗炎药包括，例如，类固醇和非类固醇抗炎药。非 -类固醇抗炎药，在可适用时，包括它们的外消旋混合物或单一的对映
体，可包括布洛芬、氟比洛芬、酮洛芬、阿氟芬酸(aclofenac)、双氯 芬酸、阿洛普令、aproxen、阿司匹林、二氟尼柳、非诺洛芬、吲哚美 辛、曱芬那酸、萘普生、保泰松、吡罗昔康、水杨酰胺、水杨酸、舒 林酸、去氧舒林酸、替诺昔康、曲马多、酮咯酸、氟苯柳、双水杨酯、 水杨酸三乙醇胺盐、氨基比林、安替比林、羟布宗、阿扎丙宗、辛喷 他宗、氟芬那酸、氯尼塞利、氯尼辛、甲氯芬那酸、氟尼辛、秋水仙 碱、脱碳秋水仙碱、別嘌呤醇、奥昔嘌醇、盐酸苄达明、二甲法登、 吲咪克索、吲四峻、盐酸米姆本、盐酸瑞尼托林(pai'anylene hydrochloride)、 tetrydamine、盐酸苄吲吡林、氟洛芬、异丁芬酸、萘 普索、芬布芬、辛可芬、二氟米酮钠(diflumidonesodium)、非那莫、 氟替阿,、美他扎咪、盐酸来替米特、盐酸奈西利定、奥他酰胺、咪 康唑(molinazole)、新辛可芬、尼莫哇(nimazole)、普罗沙唑柠檬酸盐、 替昔康、替昔米德、托美丁和三氟米酯。在特殊的实施方案中，本发明化合物与氟尼辛(flunixin)组 合使用，[参见，例如，美国专利号6,790,867 B2，其通过全文引用结 合于本文。]在相关的实施方案中，本发明提供包含本发明化合物和氟 尼辛的药用组合物。类固醇抗炎药包括，例如，肾上腺糖皮质激素药物，诸如 地塞米松、可的卡>、氢化可的松、泼尼+>、倍氯米松、倍他米松、氟尼缩松、甲泼尼松、帕拉米松、泼尼松龙、曲安西龙(triamcinolome)、 阿氯米松、安西奈德、氯倍他索、氟氢可的松、二氟松双乙酸盐 (diflurosone diacetate)、 氟车至+>、 氟米龙(fluoromethalone)、 氟11纟宿+>、 哈西缩松、甲羟松、莫米松及其药学上可接受的盐和其混合物。 包装如果需要，组合物可存在于包装、小药嚢或配药器装置中， 例如FDA批准的药剂盒，它可包括含有活性成分的一个或多个单位 剂型。例如，包装可包括金属或塑料薄片，例如泡罩包装。包装或配 药器装置可附有用药说明书。包装或配药器还可附有政府管理部门规 定的与容器有关的生产、使用或销售药物的形式的提示，该提示表示 当局对組合物形式或人或兽用药的许可。例如，这类提示可属于针对 处方药的美国食品和药物管理局批准的标签或属于批准产品的插页。 包含配制在相容的药物载体中的本发明化合物的组合物也可被制备、 放置于适当容器中并标明所治疗的适应症。在一个任选的实施方案 中，包装包括含多个剂量的玻璃或塑料小瓶或其它容器。以下是可用来制备本发明化合物的方法的总体描述
可通过所述苯丙醇与适当活化的羧酸或烷氧基碳酸试剂 的反应，便利地制备基于带正电荷氮官能团的末端氮的氯霉素、曱砜 霉素或其任一种的类似物的^^酸盐和酯。可通过描述于文献(例如， "March's高等有机化学反应、机理和结构"，5版，Michael B. Smith, Jerry March, 2001年1月15日；Wiley-Interscience)的普遍知道的方法 制备这些试剂。这些带基于正电荷氮官能团的末端氮的碳酸盐和酯的一 种制备方法利用以下流程1中表示的适当保护的氨基官能团的用途 (氨基保护的保护基PG的众多选择及其使用方法描述于"有机合成中 的保护基"，Theodora W. Greene, Peter G. M. Wuts; 1999年5月]5日， Wiley- Interscience)。 流程1<image>image see original document page 36</image>使氯霉素、曱砜霉素或其任一种的类似物与经活化的羧酸 试剂(例如，酰氯、酰基咪唑、羧酸、羟基琥珀酰亚胺酯、羧酸全氟苯
酚酯、羧酸碳二酰亚胺加合物等)或经活化的带亲核置换的基团Q(当 R,CH2NH2时，在羟基官能化前，需要保护氨基)的烷氧基碳酸试剂 (氯甲酸酯或具有并非氯化物的离去基团的备选碳酸化试剂-见上)反 应。这种类型的最普通试剂采用Q^氯。可通过加入催化剂，如三烷 基胺、吡咬、4-烷基吡啶、4-二氨基烷基吡啶或它们的组合，促进反 应。作为选择，可通过向含有所述苯丙醇和羧酸的反应混合物加入适 当的活化试剂，原位活化羧酸。可在多种溶剂中便利地生成最初的酯 或碳酸盐中间体。适宜的溶剂包括，例如，氯化的溶剂，诸如二氯甲 烷和l,2-二氯乙烷；酯溶剂，诸如乙酸乙酯、乙酸异丙酯、乙酸异戊 酯、二乙酸乙二醇酯、二乙酸丙二醇酯、三乙酸丙三醇酯；单醚溶剂， 诸如乙醚、二异丙基醚、曱基叔丁基醚；聚醚溶剂，诸如乙二醇醚、 二曱基乙二醇醚、二乙二醇醚二乙二醇二甲基醚、二乙二醇二乙基 醚；曱醛缩醛醚(formaldehydeacetal ethers),诸如二甲氧基甲烷、二乙 氧基甲烷、二丁氧基曱烷；环醚，诸如四氢呋喃、1,3-二氧戊烷、1,4-二氧六环；酮溶剂，诸如丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮；如由乙 二醇和二乙二醇的单醚表示的混合的醚/酯溶剂，诸如2-甲氧基乙基乙 酸酯、2-乙氧基乙基乙酸酯、2-(甲氧基-乙氧基)乙基乙酸酯和2-(乙氧基-乙氧基)乙基乙酸酯。以下提供的实例举例说明四氲呋喃作为溶剂 的用途。典型地，0。C下，通过将2.5-3.0当量的相应氯甲酸酯或 其它反应性烷氧基碳酸衍生物的四氢呋喃溶液加至含有苯丙醇、2.0 当量的三乙胺和1.0当量的4-N,N-二甲基氨基吡咬的四氬吹喃溶液进 行反应，并使反应进行到完成。在形成氯霉素、曱砜霉素或其任一种的类似物的末端胺保 护酯或碳酸盐后，根据保护基的性质，通过标准的去保护方法，对胺 官能团去保护。对于酸敏感保护基，去保护可直接生成想要的盐形式 (例如，当用适当的酸去保护时，为盐酸盐)。当去保护方法生成游离 胺时，可通过向反应混合物加酸或通过在单独的步骤中使胺转化为适 当的盐，制备想要的盐形式。带正电荷官能团的末端氮的碳酸盐和酯前药的备选制备 方法可能涉及含氮"保护的胺"官能团，它在较后的步骤中被转化为所 需的胺。用于此目的的典型的含氮官能团的实例(和转化为胺的各个方
流程2法)有硝基(还原)、叠氮基(还原)、腈(还原成CH2NH2)和伯酰胺(Curtius
重排)。
流程30.
CH,. O f~filj)_]-保护的NH,'
0,
1^~[^ ,0|~)连接基|~[::^护的1^,' O
C^,0t~fS5H~NH;
o以下实施例表示用甲砜霉素作为制备相应的甲砜霉素前 药的原料，制备特定的本发明化合物。类似的制备可应用于氯霉素及 其类似物并应用于甲砜霉素类似物，前提.是要按官能团相互转化的兼 容性设计反应流程。
流程4
本发明前药的另 一种便利的制备方法包括在连着苯丙醇
化合物的碳酸盐或酯部分上的离去基团LG的置换。该方法可特别便
于前药部分带季铵氮，但它也可用来引入其它氨基官能团。
流程5
如，以下对甲砜霉素前药的制备所表示的那样，甲砜霉素
的氨基酸酯前药的一种便利的制备方法可利用来自流程3和5的组 合
流程7<formula>formula see original document page 40</formula>
对于含有并非直接连着所述苯丙醇的a-氨基酸的酯前药 的制备，至少可采用两种通用的方法。在一种方法中，在将末端氨基 酸连接至笨丙醇之前，使它结合进前药部分，同时，在另一种方法中， 可在使前药部分的第一个片断连接至苯丙醇部分之后，可进行远端氨 基酸的连接。可便利地用来制备这类前药的两种方法举例说明于流程8中。
流程8<formula>formula see original document page 41</formula>前药的稳定性和母体苯丙醇的释》1
流程9
当所述苯丙醇可能被末端胺官能团分子内置换时，就可能 发生氯霉素或甲砜霉素或其任一种的类似物的非酶释放(流程9,路线
A)。这类过程的速度极大地取决于底物和溶液的pH。对这种要出现 的置换，末端胺需要是伯或仲胺，且pH需要足够高，以使未质子化 的胺以有意义的浓度的未质子化形式存在。而且，x + m + l + a的总和 需要是3或4,以便一经环环就易于形成5或6-元环。末端胺的取代 也能影响介导苯丙醇急剧释放的这类环化的速度。胺的酰基化完全防 止这类环化，而相对于未取代的伯胺而言，烷基取代可大大减慢环化。 当水溶液的pH从对于前药的粗盐酸盐的水溶液的原始酸的pH调节到 接近生理学pH7.4时，进行环化和释放所述苯丙醇的能力可在很大程 度上决定前药的稳定性。仲醇基团的前药部分可能是介导母体苯丙醇 释放的类似环化的对象。从苯丙醇的经口生物利用度的立场看来，当前药经口服到 达肠时，改变pH而介导的苯丙醇的释放是完全可接受的。根据在摄 取前药溶液的肠内pH调节之后的苯丙醇的释放速度，游离苯丙醇的
<formula>formula see original document page 42</formula>释放和吸收可能是来自不同的可溶性前药的不同程度的生物利用度 的原因。对于更稳定的前药，苯丙醇的主要部分的经口生物利用度可 归因于完整前药的经口吸收和随后的经酶介导的过程的快速全身释 放。通过羰基官能团上的末端伯仲胺的最初亲核进攻，使前药 部分连接苯丙醇残基，还发生只可能对碳酸盐前药(A-氧，流程9,路 线B)的、由前药溶液的pH改变而介导的竟争性方法。仲醇基团的前 药部分也可能是类似的不想要的前药重排的对象。在本说明书中所引用的所有出版物和专利申请通过引用 结合于本文，如同每一出版物或专利申请经特别地和独立地指出通过 引用结合于本文那样。尽管已经通过旨在清晰理解的图解和实施例对前述发明 进行某种程度的详细描述，本领域普通专业技术人员根据本发明的讲 授应该容易地理解，在不背离所附的权利要求书的精神和范畴下可进 行某些变化和修饰。
权利要求
1.一种具有式(I)的化合物及其药学上可接受的盐其中R选自A是氧和a是0或1；L是(a)CH2和1是1-6的整数；(b)CHR1，其中R1是氨基酸侧链和l是1；或者(c)CHR1NHC(O)CH(NH2)R2，其中R1和R2是氨基酸侧链和l是1；M是(a)氧或硫和m是0或1；(b)CH2和m是0或1-4的整数；或(c)NH和m是1；X是(a)CH2和x是0或1-4的整数；或(b)C(O)和x是1；和Y是(a)NH2；(b)NHRx，其中Rx是甲基、乙基、正丙基或异丙基；(c)NRyRz，其中Ry和Rz独立为氢、甲基、乙基、正丙基或异丙基，或Ry和Rz结合在一起形成C2-C5亚烷基链，或在所述链上还包含氮或氧杂原子的C2-C4亚烷基链；(d)C(＝NH)NH2；(e)N+R4R5R6，其中R4、R5和R6独立为氢、甲基或乙基，或R4和R5结合在一起形成C2-C5亚烷基链，或在所述链上还包含氮或氧杂原子的C2-C4亚烷基链；(f)吡啶鎓；(g)N-甲基或N-乙基吡啶鎓；(h)N′-3-甲基-N-1-咪唑鎓；(i)被具有式NR4R5或N+R4R5R6的基团取代的苯基，其中R4、R5和R6如上所定义；或(j)NH-CR7(＝NH)，其中R7是氢、甲基或氨基；和R3选自二氯甲基、二氟甲基、氯代氟代甲基、氯代甲基、甲基、氰基甲基、叠氮基甲基和氨基甲基。
2. 根据权利要求1的化合物及其药学上可接受的盐，其中的 是硝基。
3. 根据权利要求1的化合物及其药学上可接受的盐，其中的Rj 是甲基磺酰基。
4. 根据权利要求l的化合物，其中的Y是在链中与羰基隔开至 少两个原子的荷正电部分。
5. 根据权利要求1的化合物，其中的a是0。
6. 根据权利要求1的化合物，其中的a是1。
7. —种药用组合物，其包含有效治疗量的根据权利要求1的化合 物或盐以及药学上可接受的稀释剂或载体。
8. 根据权利要求7的组合物，其包含有效治疗量的根据权利要求 1的化合物或盐。
9. 根据权利要求7的组合物，其还包含有效量的一种或多种其它 药物。
10. 根据权利要求9的组合物，其中的一种或多种其它药物选自 杀微生物剂、驱肠虫药、杀外和内寄生虫药、抗吸虫药、消炎药、抗 感染药、激素、包括抗菌剂和消毒剂的皮肤病制剂和包括疫苗和抗血 清的免疫生物制剂。
11. 一种治疗或预防患者的疾病或紊乱的方法，其包括给予所述 患者有效治疗量的根据权利要求1的化合物。
12. —种治疗或预防患者的疾病或紊乱的方法，其包括给予所述 患者有效治疗量的根据权利要求7的组合物。
全文摘要
本发明公开氯霉素、甲砜霉素及其类似物的前药，及其药学上可接受的盐，包括具有两个醇基团的含氮酯。这些前药具有式(I)，其中R、A_a、L_l、M_m、X_x、Y和R₃如权利要求书中所定义。在某些实施方案中，这些前药可充分溶解于水，以发挥所需的氯霉素、甲砜霉素及其类似物的前药的功能。在一个实施方案中，所述化合物的某些亚类还具有所需的水解稳定性，以便在患者的系统中将前药维持在溶液中，直到当前药可水解而释放所述活性化合物时，适当的条件能继续存在。
文档编号A61K31/18GK101600686SQ200780051152
公开日2009年12月9日 申请日期2007年12月11日 优先权日2006年12月13日
发明者T·W·格林卡 申请人:先灵-普劳有限公司