专利名称：抗菌药的制作方法
技术领域：
本发明涉及一组具有抗菌活性的新化合物。所述化合物衍生自植物天然产物并且显示出针对细菌的活性，所述细菌诸如耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)和多药抗药性金黄色葡萄球菌。
背景技术：
金黄色葡萄球菌是一种共生生物体，是主要的医院病原体。这个菌种的对β-内酰胺耐药的菌株，特别是耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)菌株已经从临床来源有所描述超过40年。这种格兰氏阳性生物体获得对实际中所有可用抗生素的抗药性的能力已经成为受到显著关注的原因。不可治疗的多药抗药性细菌的威胁促成了来自英国国会上议院的专题报告以及由英国国家审计署作出关于医源性感染的报告。后一报告中估计，医源性感染和在临床情况中治疗抗药性菌每年花费纳税人大约十亿英镑。
在2002年在美国出现MRSA的完全抗万古霉素菌株表明，使用万古霉素成功治疗MRSA菌株并不确定。噁唑啉酮类的新成员利奈唑胺(ZyvoxTM)以及链阳性菌素奎奴普丁/达福普汀混合物(SynercidTM)是最近开发的抗葡萄球菌药，并且预示作为溶液可用于MRSA感染。然而，金黄色葡萄球菌的临床分离物的对利奈唑胺耐药的单独的报告证明，在这个领域中，研究人员尚不能自满，并且对于对抗多药抗药性菌的新型药物的供应有持续的需要。
在Nat.Prod.Rep.，2004，21，263-277中的综述描述了植物衍生的抗葡萄球菌化合物，其作为抗菌改性剂起作用或者具有直接的抗菌作用。该综述讨论了诸如单萜、倍半萜类、简单的酚类、黄酮类化合物、生物碱类和聚酮化合物等天然产物。还描述了诸如在贯叶金丝桃素(hyperforin)中发现的天然产物-酰基间苯三酚。贯叶金丝桃素来自St John′s Wort(贯叶连翘，Hypericum perforatum)并且对MRSA和耐青霉素金黄色葡萄球菌的最小抑菌浓度(MIC)值为0.1-0.5μg/ml。然而，这种代谢产物具有许多缺点。例如，它是化学上复杂的分子，因此在化学合成方面很难得到。该分子还不稳定，必须通过作为盐捕获分子来稳定化。它还可以经历互变异构现象，这使其在分析和稳定性方面难度增大。
在2006年的美国生药学会年会中，本发明人提出了一个宣传单，描述了抗葡萄球菌金丝桃属。正在对黄花香(Hypericum beanii)进行大规模的收集和提取。该宣传单描述了二氯甲烷提取物的由生物测定指导的分级，由此提供了一种新的酰基间苯三酚，即1，5-二羟基-2-(2′-甲基丙酰基)-3-甲氧基-6-甲基苯。这个化合物的结构如下所示。
还分离了一种相关的酰基间苯三酚(即，1，5-二羟基-2-(2′-甲基丁酰基)-3-甲氧基-6-甲基苯)，以及已知的化合物1，7-二羟基呫吨酮。通过广泛的一维和二维核磁共振光谱学和质谱学表征了这些化合物的结构。该酰基间苯三酚混合物和1，7-二羟基呫吨酮针对一组金黄色葡萄球菌的多药抗药性菌株的最小抑菌浓度值分别为16-32μg/ml和128-256μg/ml。
考虑到上述，仍需要提供对细菌的多药抗药性菌株具有更强抑制作用的改善的酰基间苯三酚，特别是针对诸如MRSA的多药抗药性菌株。
发明内容
根据本发明的第一方面，提供通式(I)的化合物
其中R选自C1-20烷基、C2-20烷氧基烷基、C2-20烯基、C2-20炔基、C3-20环烷基和C4-20(环烷基)烷基； R1为C(O)R8； R2和R4各自独立地选自OR7； R3和R5各自独立地选自H、-C≡C-H、卤素、NH2、NHR6、N(C1-6烷基)2、NHC(O)R6、NO2、CN、C(O)H、C1-10烷基、C2-10烷氧基烷基、C7-20烷氧基芳基、C12-20芳基氧基芳基、C7-20芳基氧基烷基、C1-10烷氧基、C6-20芳基氧基、C2-10烯基、C2-10炔基、C3-20环烷基、C4-20(环烷基)烷基、C7-20芳烷基、C7-20烷芳基、C1-20杂芳基和C6-20芳基； 其中R6选自C6-20芳基、C7-20烷芳基、C7-20芳烷基、C1-6烷基、C1-20杂芳基、C2-20杂环基、C2-20杂芳烷基、C3-20杂环基烷基、C3-20烷基杂环基、C6-20芳基氨基和C2-20杂芳基氨基； 其中每个R7可以是相同或不同的，选自C1-20烷基、H、C2-10烷氧基烷基、C7-20烷氧基芳基、C12-20芳基氧基芳基、C7-20芳基氧基烷基、C2-10烯基、C2-10炔基、C3-20环烷基、C4-20(环烷基)烷基、C7-20芳烷基、C7-20烷芳基、C1-20杂芳基、C6-20芳基、C(O)H、C(O)OH、C(O)R8、C(O)OR6、C(O)NH2、C(O)NR6H和C(O)N(C1-6烷基)2；且 其中R8为C1-20烷基、H、OH、卤素、NH2、C2-10烷氧基烷基、C7-20烷氧基芳基、C12-20芳基氧基芳基、C7-20芳基氧基烷基、C1-10烷氧基、C6-20芳基氧基、C2-10烯基、C2-10炔基、C3-20环烷基、C4-20(环烷基)烷基、C7-20芳烷基、C7-20烷芳基、C1-20杂芳基、C6-20芳基、OR6、NHR6或N(C1-6烷基)2； 其中基团烷基、芳基、烷芳基、芳烷基、杂芳基、杂环基、杂芳烷基和杂环烷基中的任一个可以独立地在骨架上被一个或多个基团取代，优选被1、2、3、4、5或6个基团取代，所述基团独立地选自C(O)OH、C(O)O(C1-6烷基)、C(O)O(C6-20芳基)、C(O)O(C7-20芳烷基)、C(O)O(C7-20烷芳基)、NHC(O)-CH＝CH2、-C≡C-H、卤素、OH、O(C1-6烷基)、O(C6-20芳基)、O(C7-20烷芳基)、O(C7-20芳烷基)、＝O、NH2、＝NH、NH(C1-6烷基)、N(C1-6烷基)2、＝N(C1-6烷基)、NH(C6-20芳基)、NH(C7-20烷芳基)、NH(C7-20芳烷基)、NHC(O)(C1-6烷基)、NHC(O)(C6-20芳基)、NHC(O)(C7-20烷芳基)、NHC(O)(C7-20芳烷基)、NHC(O)(C1-20杂芳基)、NHC(O)(C2-20杂环基)、NHC(O)(C2-20杂芳烷基)、NHC(O)(C3-20杂环基烷基)、NHC(O)(C3-20烷基杂环基)、NO2、CN、C(O)H、C(O)(C1-6烷基)、C(O)(C6-20芳基)、C(O)(C7-20烷芳基)、C(O)(C7-20芳烷基)、C1-10烷基、C2-10烷氧基烷基、C7-20烷氧基芳基、C12-20芳基氧基芳基、C7-20芳基氧基烷基、C1-10烷氧基、C6-20芳基氧基、C2-10烯基、C2-10炔基、C3-20环烷基、C4-20(环烷基)烷基、C7-20芳烷基、C7-20烷芳基、C1-20杂芳基、环氧基(epoxide)和C6-20芳基。
根据本发明的第二方面，提供了药物组合物，包含本发明第一方面的化合物和一种或多种药学可接受的赋形剂。
根据本发明的第三方面，提供了本发明第一方面的化合物在治疗中的应用，更特别地在治疗中作为抗菌剂的应用。
本发明的第四方面提供本发明第一方面的化合物用于制备药物的用途，所述药物用于治疗革兰氏阳性菌感染，更特别地用于治疗金黄色葡萄球菌感染，例如MRSA、青霉素耐药性、结核分枝杆菌耐药性或多药抗药性金黄色葡萄球菌感染。
根据本发明的第五方面，提供了从植物分离本发明第一方面的化合物的方法，包括将怀疑包含所述化合物的植物物质与一种或多种有机溶剂一起粉碎，以形成一种或多种植物提取物，和纯化提取物以得到化合物。
根据本发明的最后一个方面，提供了合成本发明第一方面的化合物的方法，包括使通式(III)的化合物
其中R1-R5如上述定义的； 与通式(IV)的化合物反应，所述通式(IV)的化合物为R-Y，其中R如权利要求1所定义，Y为选自Cl、Br或I的卤素， 得到通式(I)的化合物。
在针对格兰氏阳性菌株，特别是MRSA和耐青霉素变异菌株方面，本发明的新化合物已经表现出具有比现有技术的化合物更大的活性。在发明人进行的试验中，已经发现所述化合物具有对所试验的包括对β-内酰胺类、大环内酯类、氟喹诺酮类、和四环素类耐药的菌株在内的所有多药抗药性菌株的显著活性。
所述新化合物典型地具有至少一个萜烯取代基，或由萜烯衍生的取代基。萜烯具有多重的五碳原子。萜烯的衍生物称为萜类化合物。该化合物典型地是类单萜、类倍半萜烯或二萜类。萜类化合物在自然界中被广泛发现。例如，人的性激素和肾上腺素都是甾体，并具有萜烯起源。萜烯取代基被认为有助于本发明的新化合物对抗药性菌的效力。
本发明第一方面的新化合物是稳定的并且典型地不能经历酮-烯醇互变异构，因为优选的化合物是基于稳定的1，3，5-三氧化的苯。它们的合成简单，并且可以在仅三个步骤中实现，使得所述新化合物是商业上可行的目标。
具体实施例方式 在通式(I)的化合物中，R典型地是C1-20烷基，更优选为C2-20烷基，例如为C2-10烷基。R可以是C3-20直链或支链烷基，优选具有5个或更多个碳原子。
在不同的实施方案中，R是通式(II)的基团。
在式(II)的基团中，虚线表示该基团是饱和的
不饱和的
或者包含环氧基(epoxide)基团
在这个基团中，R9和R10各自独立地为H或C烷基，且n为1-5。
优选地，R9为甲基。在本发明的典型化合物中，R10为H。
在式(II)的基团中，在括号内的该基团的各重复单元不必须是相同的。因此，该基团可以是例如
(其中n为2，R9和R10都是H)。
在本发明中，被定义为烷基、芳基、烷芳基、芳烷基、杂芳基、杂环基、杂芳烷基和杂环烷基的基团中的任一个可以独立地在骨架上被一个或多个基团取代，优选被1、2、3、4、5或6个基团取代，所述基团独立地选自C(O)OH、C(O)O(C1-6烷基)、C(O)O(C6-20芳基)、C(O)O(C7-20芳烷基)、C(O)O(C7-20烷芳基)、NHC(O)-CH＝CH2、-C≡C-H、卤素、OH、O(C1-6烷基)、O(C6-20芳基)、O(C7-20烷芳基)、O(C7-20芳烷基)、＝O、NH2、＝NH、NH(C1-6烷基)、N(C1-6烷基)2、＝N(C1-6烷基)、NH(C6-20芳基)、NH(C7-20烷芳基)、NH(C7-20芳烷基)、NHC(O)(C1-6烷基)、NHC(O)(C6-20芳基)、NHC(O)(C7-20烷芳基)、NHC(O)(C7-20芳烷基)、NHC(O)(C1-20杂芳基)、NHC(O)(C2-20杂环基)、NHC(O)(C2-20杂芳烷基)、NHC(O)(C3-20杂环基烷基)、NHC(O)(C3-20烷基杂环基)、NO2、CN、C(O)H、C(O)(C1-6烷基)、C(O)(C6-20芳基)、C(O)(C7-20烷芳基)、C(O)(C7-20芳烷基)、C1-10烷基、C2-10烷氧基烷基、C7-20烷氧基芳基、C12-20芳基氧基芳基、C7-20芳基氧基烷基、C1-10烷氧基、C6-20芳基氧基、C2-10烯基、C2-10炔基、C3-20环烷基、C4-20(环烷基)烷基、C7-10芳烷基、C7-20烷芳基、C1-10杂芳基、环氧基和C6-20芳基。
优选地，在通式(I)的化合物中，R是通式(II)的基团。
特别优选的化合物是
在通式(I)的化合物中，R1-R5中的至少一个可以是酮或者亚胺。
在本发明第一方面的化合物中，R1为C(O)R8。在优选实施方案中，R8为C1-20烷基。更优选地，R8为C1-5烷基，例如为甲基、丙基或丁基。最优选地，R8是异丁基。
R2和R4优选选自OH、OC1-20烷基和OC2-10烯基。
优选的R3和R5的基团是H、和C1-10烷基。
在本发明第一方面的化合物中，R2和R4是OR7。在一个实施方案中，两个R7都是氢。然而，在不同的实施方案中，R2和R4中仅一个是OH，而另一个是式OR7的基团，其中R7是通式(II)的基团。典型地，R2为OH，R4为OR7，其中R7是通式(II)的基团。
优选地，通式(I)的化合物包含至少一个通式(II)的基团。
在本发明化合物的特别优选的类型中，R3和R5都是H。更优选地，R3和R5都是H，R2和R4都是OR7，其中优选R7是H或通式(II)的基团。
在通式(II)的基团中，优选n为1-5。最优选地，n为2、3或4。这些分别表示类单萜、类倍半萜烯和二萜类。
特别优选的本发明化合物为下式
期望为特定的立体化学。取代基R1优选在2-位碳上具有(S)立体化学。上述举例说明的优选化合物显示如下
具有两个萜烯取代基的优选化合物显示如下
萜烯取代基可以是饱和的或不饱和的。例如，式(II)的基团可以具有结构
本发明的化合物已经表现出具有对革兰氏阳性菌的活性，例如对细菌的多药抗药性菌株的活性。因此，可以将本发明的化合物加入到药物组合物中。本发明的化合物可以制备为外消旋形式或者通过特异性合成或拆分，制备为单独的对映异构体形式，如本领域技术人员理解的。
本发明的化合物可以是被保护的形式。
在治疗应用中，该活性化合物可以经口给药、静脉内给药、经直肠给药、非肠道给药、通过吸入给药、局部给药、经眼给药、经鼻给药或对面颊给药。因此，本发明的组合物可以为用于这种给药方法的任何已知的药物组合物形式。本发明的组合物可以包含0.1-99重量％的活性化合物。通常优选本发明的组合物为单位剂型。优选地，单位剂型包括1-500mg的活性成分。用于制备这些组合物的赋形剂是本领域中已知的赋形剂。
用于经口给药的组合物包括用于这种给药的已知的药物形式，例如片剂、锭剂、水或油悬浮液、可分散性粉剂或颗粒、乳液或糖浆。组合物可以包含一种或多种试剂，诸如甜味剂、矫味剂、着色剂和防腐剂，以便提供药学上优美和适口的制剂。片剂包含与适合于制备片剂的无毒的药学可接受的赋形剂相混合的活性成分。这些赋形剂可以是例如惰性的稀释剂诸如碳酸钙；成粒剂和崩解剂，例如玉米淀粉；粘合剂，例如淀粉明胶；和润滑剂，例如硬脂酸镁或滑石粉。
所述药物组合物也可以是无菌的可注射水悬浮液或油性悬浮液的形式。这种悬浮液可以根据已知的技术，使用本领域中已知的适合的分散剂或润湿剂和助悬剂来配制。无菌的可注射制剂还可以是在无毒的胃肠道外可接受的稀释剂或溶剂中的无菌的可注射溶液或悬浮液，例如，在1，3-丁二醇中的溶液。可以使用的可接受的媒介物和溶剂为水、林格溶液和等渗氯化钠溶液。另外，通常可以将无菌的固定油类用作溶剂或悬浮介质。
本发明的化合物可以在治疗中应用。特别地，所述化合物可用于治疗任何细菌感染。例如，所述化合物可在治疗格兰氏阳性菌感染中应用，诸如用于治疗金黄色葡萄球菌(S.aureus)和分枝杆菌(Mycobacterium)感染。所述化合物可用于对抗对β-内酰胺类、大环内酯类、氟喹诺酮类、和四环素类耐药的细菌，特别是对抗由MRSA、青霉素和结核分枝杆菌耐药性变体引起的感染。
所述化合物还可以用于治疗由表皮葡萄球菌(Staphylococcusepidermidis)、溶血性葡萄球菌(Staphylococcus haemolyticus)、屎肠球菌(Enterococcus faecium)、粪肠球菌(Enterococcusfaecalis)、肺炎链球菌(Streptococcus pneumoniae)和A类链球菌属所引起的感染。
从天然来源分离本发明第一方面的化合物的方法也是本发明的一部分。在典型的分离方法中，将怀疑包含该化合物的植物与一种或多种有机溶剂一起粉碎以形成一种或多种植物提取物，然后纯化该提取物以得到化合物。典型地，本发明的化合物得自金丝桃属植物，特别是得自植物种贯叶连翘(Hypericum perforatum)、Hypericumpapuanum、黄花香(Hypericum beanii)，其它植物种例如Helichrysumcaespititium和桃金娘(Myrtus communis)也可以用于提取本发明的新化合物。
“粉碎”是指减小植物颗粒大小的机械研磨作用。用于这个步骤的合适的方法是本领域中已知的。在其最简单的形式中，可以使用杵和研钵。
典型地，从植物的地上部分分离化合物。己烷和二氯甲烷是用于提取的适合的有机溶剂。纯化方法包括色谱法，例如真空液相色谱或薄层色谱法。关于提取方法的一个实施方案的进一步的细节描述在实施例2中。
本发明还包括植物提取物，所述植物提取物包括本发明第一方面的化合物和一种或多种稀释剂。所述稀释剂可以是能够溶解该化合物的任何溶剂。例如，稀释剂可以是有机溶剂，诸如己烷或二氯甲烷。所述植物提取物还可以包括与本发明第一方面的化合物一起被提取的其它化合物。这些化合物可以是另外的通式(I)的化合物，或者是不在通式(I)化合物的范围内但是也可能具有治疗作用的不同结构的化合物。
本发明的最后一个方面涉及化学合成本发明的新化合物的方法。所合成的优选化合物具有与本发明第一方面的优选化合物相同的特征。更特别地，所述方法涉及合成通式(VII)的化合物的方法
在这个实施方案中，所述方法包括以下步骤 (i)使间苯三酚与式(V)的化合物进行Friedel-Crafts酰化反应
其中X为Cl或Br，R11为C1-20烷基、H、C2-10烷氧基烷基、C7-20烷氧基芳基、C12-20芳基氧基芳基、C7-20芳基氧基烷基、C1-10烷氧基、C6-20芳基氧基、C2-10烯基、C2-10炔基、C3-20环烷基、C4-20(环烷基)烷基、C7-20芳烷基、C7-20烷芳基、C1-20杂芳基、C6-20芳基、OR6、NHR6或N(C1-6烷基)2； 其中R6如前述所定义； 以得到通式(VI)的化合物
(ii)任选地将一个或多个羟基保护起来，得到任选被保护的化合物； (iii)使在步骤(ii)中得到的任选被保护的化合物与通式(IV)的化合物反应，
其中n为1-5，Y为Cl、Br或I，且R9和R10如前述所定义；并且 如果需要，进行脱保护，得到通式(VII)的化合物
其中R12-R14中的至少一个是通式(VIII)的基团
且其余的是H或C1-10烷基。
如此合成的化合物具有至少一个萜烯取代基。如本领域中公知的，单萜的起始原料是香叶基卤化物，诸如香叶基溴化物。类似地，法呢基溴化物是得到倍半萜烯的典型的起点，香叶基溴化物是得到双萜的典型的起点。
在与通式(VI)的化合物反应之后，萜烯取代基可以经历另外的反应步骤。例如，如果萜烯取代基是不饱和的，则可以将一个或多个双键用氢气还原。还原条件是本领域技术人员公知的，包括在镍催化剂上使用H2气体。
在该方法中，优选式(IV)的化合物中的n为2、3或4。
酚环上的羟基可以通过本领域中已知的任何适合的酚羟基保护基来保护。优选甲硅烷基醚保护基，诸如TBDPS。也可以使用苄基醚。可以将酚环上的一个或多个羟基保护起来。在特别优选的实施方案中，仅将两个羟基保护起来，得到通式(IX)的化合物
在这个结构中，PG是羟基保护基。
在用这样的方式将两个羟基保护起来时，(在合成结束时)所产生的通式VII的化合物通常是
在没有使用保护基化学时，典型的产物，即，通式VII的化合物是
在这些化合物中，R9、R10和n如前述所定义。各R9、R10和n可以是相同的或不同的。
在本发明的一些实施方案中，特别是在R11不是空间上庞大的基团时，所有酚OH基团的H可以被式(II)的基团衍生化。
对于Friedel-Crafts反应，适合的条件是本领域技术人员公知的。典型地在溶剂诸如硝基苯中在二硫化碳的存在下将AlCl3用作催化剂。
步骤(iii)可以适当地在碱诸如碳酸钾和二甲基甲酰胺的存在下进行。这种反应条件典型地促进保护基(如果存在)同时裂解。
在本发明最后一个方面的方法中，优选R11为C1-20烷基，更优选为C1-10烷基。在特别优选的实施方案中，R11为2-(S)甲基丙基。
下面参考以下非限制性实施例描述本发明。
实施例1 烷基化的2-酰基间苯三酚的合成 在硝基苯中，在三氯化铝和二硫化碳的存在下使用2-甲基丁酰氯(2)，通过间苯三酚(3)的Friedel-Crafts酰化而制备2-(2-甲基丁酰基)间苯三酚(或者称为2-甲基-1-(2，4，6-三羟基苯基)丁烷-1-酮；4)。2-甲基丁酰氯可作为外消旋混合物商业购得，得到外消旋产物。可以通过在亚硫酰氯中回流并随后通过蒸馏分离将市售的(S)-对映异构体的2-甲基丁酸(1)转化为相应的酰基氯。然后将(S)-2-甲基丁酰氯(2)以同样方式使用，以立体选择性地制备2-酰基间苯三酚(4)的相应的(S)-对映异构体。
对于1-S-2-甲基丁酸→S-2-甲基丁酰氯的转化，反应条件如下 试剂 ·S-2-甲基丁酸，10g(97.91mmol) ·亚硫酰氯，1.5Eq，10.71mL 产物 ·S-2-甲基丁酰氯，10.63g(88.21mmol，90.1％收率) 条件 ·在80℃回流2小时 ·产物通过蒸馏纯化。产物的B.p.为119-120℃，起始原料的b.p.是78-80℃。
对于Friedel-Crafts酰化，反应条件如下 试剂 ·S-2-甲基丁酰氯，10.34g(85.8mmol) ·间苯三酚，1Eq，10.81g ·无水AlCl3，4.1Eq，46.43g ·二硫化碳，50mL ·硝基苯，45mL 产物 ·酰基间苯三酚，9.71g(46.19mmol，53.8％收率) 条件 ·将AlCl3添加到间苯三酚在二硫化碳中的悬浮液中。
·然后在30分钟内添加硝基苯(40mL)。
·使溶液在55℃加热回流30分钟。
·将酰氯溶解于硝基苯(5mL)，然后在30分钟内添加。
在酰化之后，在丙酮中在咪唑的存在下使用叔丁基二苯基氯代硅烷以良好的收率在对位和一个邻位将2-(2-甲基丁酰基)间苯三酚(4)位置选择性地保护起来，得到双-叔丁基二苯基甲硅烷基醚(5)。反应条件如下 试剂 ·酰基间苯三酚，9.71g(46.19mmol) ·咪唑，3Eq，9.43g ·TBDMS-Cl，2.1Eq，14.61g 产物 ·被保护的酰基间苯三酚，16.4g(37.26mmol，80.7％收率) 条件 ·将混合物在丙酮中在室温下搅拌2小时。
最后，在N，N-二甲基甲酰胺中在碳酸钾的存在下使用香叶基溴化物将其余的酚羟基(酮的邻位)烷基化，同时一锅烩裂解掉两个甲硅烷基醚，得到期望的1-(2-香叶基氧基-4，6-二羟基苯基)丁烷-1-酮(6)。烷基化和脱保护的反应条件如下 试剂 ·被保护的酰基间苯三酚，6.6g(15.0mmol) ·香叶基溴，1.2Eq，3.43ml ·无水K2CO3，1.5Eq，3.1g ·无水DMF 100mL 产物 ·所需的天然产物，220mg(0.636mmol，4.2％) 条件 ·将混合物在DMF中在80℃下搅拌3小时。
指出的是，在反应4中，反应以小规模进行(即，29mg的被保护的酰基间苯三酚)，产物的收率是46.0％，得到10.5mg的产物。
从(S)-2-甲基-1-(2，4，6-三羟基苯基)丁烷-1-酮开始制备(S)-对映异构体。
实施例2 从Hypericum olympicum cf uniflorum(奥林匹克金丝桃)的地上部分的己烷和二氯甲烷提取物分离化合物7(参见以下结构)，所述Hypericum olympicum cf uniflorum从Wakehurst的皇家植物园收集得到(登记号码1969-31184)。
实施例2.1 使己烷提取物经历硅胶上的真空液相色谱，用包含10％增量的乙酸乙酯的己烷洗脱，得到12个级分。将用60％乙酸乙酯洗脱的级分进一步通过Sephadex LH20色谱法分离，用氯仿和甲醇(1∶1)洗脱，得到6个级分。级分6通过制备型薄层色谱法(pTLC)纯化，使用甲苯-乙酸乙酯-乙酸(80∶18∶2)，得到化合物7。
实施例2.2 使二氯甲烷提取物经历Sephadex LH20色谱法，用氯仿和甲醇(1∶1)洗脱，得到6个级分。级分4-6进一步通过pTLC纯化，使用甲苯-乙酸乙酯-乙酸(75∶23∶2)，得到化合物7。
实施例3 化合物7的结构说明
HR ESI-TOF-MS显示分子式为C21H30O4[M-H]-(345.2056)。1H NMR谱(表1)显示两个羟基信号，一个是高度去屏蔽的氢键(δH14.02)，另一个作为在δH5.32处的宽的单峰出现。在1H NMR谱中观察到的其它信号包括两个间位耦合的芳香族质子(δH5.98d，J＝2.5；5.92d，J＝2.5)，两个烯属的质子(δH5.51m，1H；5.10m)，一个次甲基(δH3.66，1H)，四个亚甲基，三个甲基单峰(δH1.74，1.69，1.62)，一个甲基双峰(δH1.12，J＝6.5)和一个甲基三重峰(δH0.89，J＝7.5)。13C谱(表1)显示了六个芳族碳的信号，其中三个是高度去屏蔽的，意味着这些碳连接于吸电子基团。这些信号的图案提示为1，3，5-三羟基苯(间苯三酚)结构。在HMBC谱着中，氢键合的质子表现出与其直接连接的碳(δC167.5，C-1)的2J相关，和与连接于质子的芳族碳(δC96.5，C-6)以及芳族季碳(δC105.0，C-2)的3J相关，确认了该羟基的位置。然后将在δH5.92处的另一个芳香族质子归属在C-4位，为间位耦合。这进一步得到这个质子与C-2、C-6和去屏蔽碳(δC161.9，C-5)之间的HMBC相关所证实。因此，将第二个羟基归属为在C-5的芳香族质子之间。
氧基亚甲基(δH4.57d，J＝6.5)显示出与其余的去屏蔽的芳族碳(δC162.6，C-3)和与烯烃基团结合的两个碳(δC118.2，C-2″；δC142.3，C-3″)的1H-13C相关。在C-2″的烯属质子(δH5.51m)通过三个键与甲基(δC16.7，C-10″)和亚甲基(δC39.5，C-4″)耦合。这个亚甲基的质子(δH2.13m)显示出与C-3″和另一个亚甲基(δC26.3，C-5″)的2J相关，以及与C-2″和另一个烯属碳(δC123.6，C6″)的3J相关。与C6″耦合的两个甲基单峰(δH1.62，1.69)和与这个烯烃结合的季碳(δC132.0，C-7″)形成了C-3的取代基。这个侧链由10个碳，2个烯烃基团和3个甲基组成，这是香叶基的特征。COSY和NOESY谱也提供了其为香叶基侧链的证据。根据生物合成理由，烯属质子和烯属甲基都被归属为反式构型。
在2位的最后一个取代基包括次甲基多重峰(δH3.66，H-2′)、亚甲基多重峰(δH1.37，1.80，H-3′)、甲基三重峰(δH0.89，H-4′)和甲基二重峰(δH1.12，H-5′)。在COSY谱中，亚甲基与甲基三重峰耦合，次甲基多重峰与甲基二重峰耦合。HMBC相关显示出在甲基二重峰和C-2″、C3″和可以通过氢键与C-1的羟基相互作用的羰基碳(δC210.4，C-1″)之间的交叉峰。这样确认了2位的2-甲基丁酰基侧链，并且完成了7的结构说明。因此确定化合物7为1，5-二羟基-2-(2′-甲基丁酰基)-3-(3″，7″-二甲基-2″，6″-辛二烯基)-苯。这是一种新的天然产物并且在本文中第一次报道。
我们最近合成了这个分子，并且天然和合成的物质的NMR数据相同。
表1 在CDCl3中记录的7的1H(500MHz)和13C NMR(125MHz)光谱数据和1H-13C长程相关。
实施例4 最小抑菌浓度(MIC)试验 将细菌在营养琼脂培养基(Oxoid)上培养，并在37℃孵育24小时，之后进行MIC测定。对照用抗生素诺氟沙星、四环素和红霉素得自Sigma Chemical公司。调节Mueller-Hinton肉汤(MHB；Oxoid)为包含分别为20和10mg/l的Ca2+和Mg2+。通过与0.5MacFarland浊度标准液相比，在生理盐水(9g/l)中制备金黄色葡萄球菌的5x105cfu的接种浓度。将接种物(125μl)添加到所有孔中并将微量滴定板在37℃孵育18小时。对于MIC测定，将20μl的5mg/ml的3-[4，5-二甲基噻唑-2-基]-2，5-二苯基溴化四唑(MTT；Sigma)的甲醇溶液加入到每个孔中并孵育20分钟。通过颜色从黄色到深蓝色的变化指示细菌生长。MI C记录为没有观察到生长时的最低浓度。表2显示结果。
表2标准抗生素和活性化合物7的MIC 实施例5 使用最近的临床分离物细菌或标准参比对照细菌对化合物7进行试验。临床分离物选择为代表目前在UK和全世界流行的重要的耐药性表型。它们包括(i)耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)，具体地为在UK占优势的传染性(E)MRSA-15和-16菌株；(ii)耐甲氧西林凝固酶阴性葡萄球菌(即，表皮葡萄球菌、溶血性葡萄球菌)；(iii)万古霉素耐药性以及万古霉素易感性粪肠球菌和屎肠球菌；(iv)青霉素耐药性和青霉素易感性肺炎链球菌；(v)A类链球菌(＝酿脓链球菌，其一般保持对青霉素敏感)和(vi)难辨梭菌(Clostridium difficile)。
在IsoSensitest琼脂(ISA)上测定MIC(根据British Societyfor Antimicrobial Chemotherapy的方法，http://www.bsac.org.uk)或通过在IsoSensitest肉汤(ISB)中微量稀释来测定MIC。两种培养基均得自Oxoid，Basingstoke，Hants。将培养板在35-37℃、在空气中、在富含5％CO2的空气中、或在缺氧状态下分别孵育。
结果如下，表示为在肉汤和琼脂中的最小抑菌浓度(以μg/ml为单位)的活性在菌株后面的括号中给出传染性的耐甲氧西林金黄色葡萄球菌15和16(2-4μg/ml)，甲氧西林敏感性金黄色葡萄球菌(2-8μg/ml)，耐甲氧西林凝固酶阴性表皮葡萄球菌(2-8μg/ml)，甲氧西林敏感性凝固酶阴性表皮葡萄球菌(2-4μg/ml)，甲氧西林敏感性凝固酶阴性溶血性葡萄球菌(16μg/ml)，万古霉素耐药性和万古霉素敏感性屎肠球菌(2-4μg/ml)，万古霉素耐药性和万古霉素敏感性粪肠球菌(4μg/ml)，青霉素耐药性和青霉素敏感性肺炎链球菌(2-4μg/ml)，A类链球菌(4μg/ml)，标准实验室株肺炎链球菌ATCC 29212(4μg/ml)，粪肠球菌ATCC29212(4μg/ml)，NCTC6571金黄色葡萄球菌(4μg/ml)。
权利要求
1.通式(I)的化合物
其中R选自C1-20烷基、C2-20烷氧基烷基、C2-20烯基、C2-20炔基、C3-20环烷基和C4-20(环烷基)烷基；
R1为C(O)R8；
R2和R4各自独立地选自OR7；
R3和R5各自独立地选自H、-C≡C-H、卤素、NH2、NHR6、N(C1-6烷基)2、NHC(O)R6、NO2、CN、C(O)H、C1-10烷基、C2-10烷氧基烷基、C7-20烷氧基芳基、C12-20芳基氧基芳基、C7-20芳基氧基烷基、C1-10烷氧基、C6-20芳基氧基、C2-10烯基、C2-10炔基、C3-20环烷基、C4-20(环烷基)烷基、C7-20芳烷基、C7-20烷芳基、C1-20杂芳基和C6-20芳基；
其中R6选自C6-20芳基、C7-20烷芳基、C7-20芳烷基、C1-6烷基、C1-20杂芳基、C2-20杂环基、C2-20杂芳烷基、C3-20杂环基烷基、C3-20烷基杂环基、C6-20芳基氨基和C2-20杂芳基氨基；
其中每个R7可以是相同或不同的并且选自C1-20烷基、H、C2-10烷氧基烷基、C7-20烷氧基芳基、C12-20芳基氧基芳基、C7-20芳基氧基烷基、C2-10烯基、C2-10炔基、C3-20环烷基、C4-20(环烷基)烷基、C7-20芳烷基、C7-20烷芳基、C1-20杂芳基、C6-20芳基、C(O)H、C(O)OH、C(O)R8、C(O)OR6、C(O)NH2、C(O)NR6H和C(O)N(C1-6烷基)2；且
其中R8为C1-20烷基、H、OH、卤素、NH2、C2-10烷氧基烷基、C7-20烷氧基芳基、C12-20芳基氧基芳基、C7-20芳基氧基烷基、C1-10烷氧基、C6-20芳基氧基、C2-10烯基、C2-10炔基、C3-20环烷基、C4-20(环烷基)烷基、C7-20芳烷基、C7-20烷芳基、C1-20杂芳基、C6-20芳基、OR6、NHR6或N(C1-6烷基)2；
其中基团烷基、芳基、烷芳基、芳烷基、杂芳基、杂环基、杂芳烷基和杂环烷基中的任一个可以独立地在骨架上被一个或多个基团取代，优选被1、2、3、4、5或6个基团取代，所述基团独立地选自C(O)OH、C(O)O(C1-6烷基)、C(O)O(C6-20芳基)、C(O)O(C7-20芳烷基)、C(O)O(C7-20烷芳基)、NHC(O)-CH＝CH2、-C≡C-H、卤素、OH、O(C1-6烷基)、O(C6-20芳基)、O(C7-20烷芳基)、O(C7-20芳烷基)、＝O、NH2、＝NH、NH(C1-6烷基)、N(C1-6烷基)2、＝N(C1-6烷基)、NH(C6-20芳基)、NH(C7-20烷芳基)、NH(C7-20芳烷基)、NHC(O)(C1-6烷基)、NHC(O)(C6-20芳基)、NHC(O)(C7-20烷芳基)、NHC(O)(C7-20芳烷基)、NHC(O)(C1-20杂芳基)、NHC(O)(C2-20杂环基)、NHC(O)(C2-20杂芳烷基)、NHC(O)(C3-20杂环基烷基)、NHC(O)(C3-20烷基杂环基)、NO2、CN、C(O)H、C(O)(C1-6烷基)、C(O)(C6-20芳基)、C(O)(C7-20烷芳基)、C(O)(C7-20芳烷基)、C1-10烷基、C2-10烷氧基烷基、C7-20烷氧基芳基、C12-20芳基氧基芳基、C7-20芳基氧基烷基、C1-10烷氧基、C6-20芳基氧基、C2-10烯基、C2-10炔基、C3-20环烷基、C4-20(环烷基)烷基、C7-20芳烷基、C7-20烷芳基、C1-20杂芳基、环氧基和C6-20芳基。
2.权利要求1的化合物，其中R是式(II)的基团
其中R9和R10独立地为H或C1-10烷基，n为1-5。
3.权利要求1或2的化合物，其中R是C1-20烷基，优选C2-20烷基，最优选C3-20烷基。
4.前述权利要求中任一项的化合物，为以下的通式
其中R1-R5如权利要求1所定义。
5.前述权利要求中任一项的化合物，其中R8是C1-20烷基。
6.权利要求5的化合物，其中R8是1-甲基丙基。
7.前述权利要求中任一项的化合物，其中每个R7是H。
8.权利要求1-6中任一项的化合物，其中R2是OH，R4是OR7，其中R7是如权利要求2中定义的式(II)的基团。
9.前述权利要求中任一项的化合物，其中R3和R5是H。
10.权利要求2或权利要求3-9中任一项在从属于权利要求2时的化合物，其中n为2。
11.权利要求2或权利要求3-10中任一项在从属于权利要求2时的化合物，其中R9是甲基。
12.权利要求2或权利要求3-11中任一项在从属于权利要求2时的化合物，其中R10是H。
13.权利要求1的化合物，为下式的化合物
14.权利要求13的化合物，为下式的化合物
15.药物组合物，包含权利要求1-14中任一项的化合物和一种或多种药学可接受的赋形剂。
16.权利要求1-14中任一项的化合物，在治疗中的应用。
17.权利要求1-14或16中任一项的化合物，作为抗菌剂的用途。
18.权利要求17的化合物，用于治疗革兰氏阳性菌感染的用途。
19.权利要求17或18的化合物，用于治疗耐甲氧西林或耐青霉素金黄色葡萄球菌、多药抗药性金黄色葡萄球菌或结核分枝杆菌的感染的用途。
20.权利要求1-14中任一项的化合物用于制备药物的用途，所述药物用于治疗由革兰氏阳性菌引起的感染，特别是用于治疗MRSA、青霉素耐药性或多药抗药性金黄色葡萄球菌感染或结核分枝杆菌感染。
21.用于从植物分离权利要求1-14中任一项的化合物的方法，包括将怀疑包含所述化合物的植物与一种或多种有机溶剂一起粉碎，以形成一种或多种植物提取物，和纯化提取物以得到化合物。
22.权利要求21的方法，其中所述种类的植物是Hypericumolympicum。
23.权利要求21或22的方法，其中所述一种或多种有机溶剂是己烷和二氯甲烷。
24.权利要求21-23中任一项的方法，其中将植物的地上部分粉碎以形成植物提取物。
25.植物提取物，包含至少一种权利要求1-14中任一项的化合物和一种或多种稀释剂。
26.权利要求1-14中任一项的化合物的合成方法，包括使通式(III)的化合物
其中R1-R5如权利要求1所定义；
与通式(IV)的化合物反应以得到通式(I)的化合物，所述通式(IV)的化合物为R-Y，其中R如权利要求1所定义，Y为选自Cl、Br或I的卤素。
27.权利要求26的方法，其中通式(IV)的化合物是
其中n是1-5，且R9和R10如权利要求2所定义；以得到通式I的化合物。
28.用于合成如下定义的通式(VII)的化合物的方法，包括以下步骤
(i)使间苯三酚与下式的化合物进行Friedel-Crafts酰化反应
其中X为Cl或Br，R11为C1-20烷基、H、C2-10烷氧基烷基、C7-20烷氧基芳基、C12-20芳基氧基芳基、C7-20芳基氧基烷基、C1-10烷氧基、C6-20芳基氧基、C2-10烯基、C2-10炔基、C3-20环烷基、C4-20(环烷基)烷基、C7-20芳烷基、C7-20烷芳基、C1-20杂芳基、C6-20芳基、OR6、NHR6或N(C1-6烷基)2；
其中R6如权利要求1所定义；
以得到通式(VI)的化合物
(ii)任选地将一个或多个羟基保护起来，得到任选被保护的化合物；
(iii)使在步骤(ii)中得到的任选被保护的化合物与通式(IV)的化合物反应
其中n为1-5，Y为Cl、Br或I，且R9和R10如权利要求2所定义；且
如果需要，进行脱保护，得到通式(VII)的化合物
其中R12-R14中的至少一个是通式(II)的基团
且其余的R12-R14为H或C1-10烷基。
29.权利要求28的方法，其中n是2。
30.权利要求28或29的方法，其中在步骤(ii)中，将一个或多个羟基用甲硅烷基醚保护基保护起来，优选使用TBDPS-Cl。
31.权利要求28-30中任一项的方法，其中在步骤(ii)中，将通式(VI)的化合物保护起来，以形成式(IX)的化合物
其中PG是羟基保护基。
32.权利要求28-31中任一项的方法，其中通式(VII)的化合物是
33.权利要求28-32中任一项的方法，其中R11是C1-20烷基，优选C1-10烷基。
34.权利要求33的方法，其中R11是1-(S)-1-甲基丙基。
全文摘要
本发明涉及新的酰基间苯三酚类，其对于细菌的多药抗药性菌株、特别是对于MRSA具有强力生长抑制作用。典型地，该化合物具有萜烯取代基，或衍生自萜烯的取代基。本发明还提供了从天然来源分离化合物的方法和用于形成该化合物的合成方法。
文档编号A61K31/122GK101827806SQ200880106750
公开日2010年9月8日 申请日期2008年9月15日 优先权日2007年9月14日
发明者S·吉邦斯, J·P·马尔金森, W·希留 申请人:伦敦大学药学院