新的氨基糖苷类抗生素的制作方法

文档序号:3539949阅读:765来源:国知局
专利名称:新的氨基糖苷类抗生素的制作方法
相关申请
本申请要求2006年6月2日申请的日本专利申请155062/2006的优先权,在此将其全部公开的内容引入作为参考。
背景技术
发明领域 本发明涉及新的氨基糖苷类抗生素,其特征在于它们对诱导临床上严重的感染性疾病的细菌、尤其是对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)有效,并且具有低水平的肾毒性。本发明还涉及用于制备氨基糖苷类抗生素的新中间体。

背景技术
近年来,已经出现了对用于治疗感染性疾病的抗菌剂耐受的耐药细菌,由耐药细菌诱导的感染性疾病的治疗已变成临床实践的主要问题。尤其是,MRSA被认为是主要的耐药细菌之一,该细菌通过医院感染快速传播并且诱导临床上严重的感染性疾病,现已积极地开发用于该感染性疾病的治疗剂。
氨基糖苷类抗生素具有从革兰氏阳性细菌到革兰氏阴性细菌的宽的抗菌谱,并且具有有效的杀菌能力。因此,期望氨基糖苷类抗生素可成为能克服包括MRSA在内的各种耐药细菌的有前景的药物,并且对其衍生物的研究在不断地进行。
例如Journal of Antibiotics,24卷,1971,485页公开了可合成卡那霉素(氨基糖苷类抗生素)的各种衍生物,并且可从卡那霉素衍生物中发现3′,4′-脱氧卡那霉素B(地贝卡星)。自1975年以来,地贝卡星广泛地用作对耐药细菌有效的化学治疗剂。
Journal of Antibiotics,26卷,1973,412页公开了通过用氨基羟基丁酸酰化地贝卡星的1-位上的氨基得到的(S)-1-N-(4-氨基-2-羟基丁酰基)地贝卡星(阿贝卡星)。此外,日本专利公布10719/1988公开了阿贝卡星的制备方法。
从1990年末以来,阿贝卡星已被用作MRSA感染性疾病的治疗剂。已知的是,阿贝卡星具有从革兰氏阳性细菌(包括MRSA)到革兰氏阴性细菌(包括绿脓杆菌(Pseudomonas aeruginosa))的宽的抗菌谱。自从阿贝卡星被用作MRSA感染性疾病的治疗剂以来,十年多的时间已经过去了。尽管如此,没有有关耐药性严重增强的报道。另一方面,JAPANESE SOCIETYOF CHEMOTHERAPY,50卷,2002,494页报道了某些临床上分离出的MRSA对阿贝卡星具有较低的敏感性。
关于各种阿贝卡星类似物的研究在不断地进行。例如WO 2005/070945公开了其特征在于相当于阿贝卡星的5-位的位点的立体构型被反转且引入了各种取代基的一组化合物对MRSA具有抗菌活性。
另一方面,作为氨基糖苷类抗生素的副作用的肾毒性在很久以前就是已知的。也有关于阿贝卡星(日本专利公开号164696/1980)对肾的临床影响的报道(JAPANESE SOCIETY OF CHEMOTHERAPY,51卷,2003,717页)。
在第44届抗菌剂和化学疗法的交叉学科大会(Interscience Conferenceon Antimicrobial Agents and Chemotherapy)(2004)的No.F-716主题中,本发明人描述了关于在WO 2005/070945中所述的阿贝卡星类似物(化合物号TS20375,4″-二表阿贝卡星)的肾毒性的评价结果,其采用的是猪肾的近端泌尿小管上皮细胞且利用β-N-乙酰基-D-氨基葡糖苷酶(以下称作“NAG”)作为指标。结果表明阿贝卡星类似物的肾毒性高于阿贝卡星的肾毒性。
迄今为止已对降低氨基糖苷类抗生素的肾毒性的各种方法进行了研究。将氨基糖苷类抗生素和用于降低肾毒性的化合物组合使用是所报道的方法之一。例如,已知磷霉素可降低某些氨基糖苷类抗生素的肾毒性。此外,在利用大鼠的试验中,报道了磷霉素和阿贝卡星的组合使用可降低肾毒性(The Japanese Journal of Antibiotics,47卷,1994,664页)。
最近研究了利用所谓的TDM(治疗药物的监测)的方法,其中在通过基于药动学和药效学制定药物给药计划抑制副作用的同时实现了高水平的治疗效果。例如,报道了TDM也可用于利用阿贝卡星的抗MRSA治疗(JAPANESE SOCIETY OF CHEMOTHERAPY,51卷,2003,717页)。
然而,当单独使用临床上使用的常规氨基糖苷类抗生素时,仍需要降低肾毒性,同时保持宽的抗菌谱并且对诱导严重感染性疾病的细菌、包括MRSA有有效的抗菌活性。因此,在氨基糖苷类抗生素中,需要开发具有宽的抗菌谱和有效的杀菌能力并且同时具有低水平的肾毒性的新化合物。此外,对于常规的氨基糖苷类抗生素来说,耐药细菌的出现已变成一个难题,仍然需要对耐药细菌具有优良的抗菌活性的化合物。而且,当考虑优良的抗生素的制备时,对抗生素的稳定制备的研究也成为一个关键问题。
发明概述 本发明人现已成功地制备了式(Ia)的新化合物,其具有宽的抗菌谱和优良的抗菌活性以及低水平的肾毒性。本发明人还发现该新化合物对发现于临床分离的MRSA的菌株具有高水平的抗菌活性,所述菌株对阿贝卡星具有较低的敏感性。
本发明人还发现了用于稳定制备所述新化合物的制备方法,以及对于制备所述新化合物来说很重要的中间体。
本发明基于以上发现而实现。
因此,本发明的目的是提供具有宽的抗菌谱和优良的抗菌活性以及低水平的肾毒性的新化合物,以及用于该化合物的合成中间体。
本发明提供了式(Ia)化合物或其关于带有*的碳原子的非对映体混合物或其可药用盐或溶剂化物。
[化学式1]
其中 R5ax和R5eq可相同或不同,代表氢原子或羟基, R4″ax和R4″eq可相同或不同,代表氢原子或羟基, n是1至4的整数,并且 带有*的碳原子的构型代表R或S。
本发明还提供了用于合成式(Ia)化合物的中间体。
本发明的式(Ia)化合物表现出宽的抗菌谱和优良的抗菌活性,可实现避免严重的肾毒性。此外,式(Ia)化合物还对于对阿贝卡星具有较低的敏感性的MRSA表现出优良的抗菌活性。式(Ia)化合物的肾毒性小于阿贝卡星的肾毒性的事实在所述化合物的应用中例如施用于患有感染性疾病的患者时是有利的。因此,本发明的式(Ia)化合物可有利地用于感染性疾病包括MRSA的治疗。而且,式(Ia)化合物可通过以下即将描述的式(Xa)、(Xb)或(XXV)化合物稳定地制备,并且可有利地用作感染性疾病的治疗剂。
发明详述 除非另有指明,本文所用的作为基团或基团的一部分的术语“烷基”是指直链、支链或环烷基。除非另有指明,术语“芳基”是指苯基或萘基。术语“芳基烷基”是指其中的一个或多个氢原子被芳基取代的烷基。
式(Ia)化合物 式(Ia)化合物的特点是在其2-位上具有羟基。
[化学式2]
具有以上结构的化合物具有低水平的肾毒性,并且同时具有从革兰氏阳性细菌(包括MRSA)到革兰氏阴性细菌(包括绿脓杆菌)的宽的抗菌谱和优良的抗菌活性。
在本发明的优选实施方案的式(Ia)化合物中,R5ax和R5eq彼此不同并且代表氢原子或羟基,R4″ax和R4″eq彼此不同并且代表氢原子或羟基。
在式(Ia)化合物中,n优选是1至3,更优选1至2。
此外,在本发明的优选实施方案的式(Ia)化合物中,在5-位上的羟基的立体构型是平伏的。因此,在以上实施方案的式(Ia)化合物中,R5ax代表氢原子并且R5eq代表羟基。在本发明更加优选的实施方案的式(Ia)化合物中,R4″ax和R4″eq彼此不同并且代表氢原子或羟基。
本发明的更加优选的实施方案提供了式(I)化合物或其可药用盐或溶剂化物。
[化学式3]
此外,在本发明的另一种实施方案的式(Ia)化合物中,在5-位上的羟基的立体构型是直立的。因此,在以上实施方案的式(Ia)化合物中,R5ax代表羟基并且R5eq代表氢原子。在本发明的更加优选的实施方案的式(Ia)化合物中,R4″ax和R4″eq彼此不同并且代表氢原子或羟基。
式(Ia)化合物可以盐的形式存在。所述盐的实例包括可药用的无毒性的盐。其具体实例包括氢卤酸盐诸如氢氟酸盐、盐酸盐、氢溴酸盐和氢碘酸盐,无机酸盐诸如硫酸盐、硝酸盐、磷酸盐、高氯酸盐和碳酸盐,羧酸诸如乙酸、三氯乙酸、三氟乙酸、羟基乙酸、乳酸、柠檬酸、酒石酸、草酸、苯甲酸、杏仁酸、丁酸、马来酸、丙酸、甲酸和苹果酸的盐,氨基酸诸如海藻酸、天冬氨酸和谷氨酸的盐以及磺酸诸如甲磺酸和对甲苯磺酸的盐。优选的是无机酸盐诸如硫酸盐。
式(Ia)化合物或其可药用盐可以以它们的溶剂化物的形式存在。优选的溶剂化物包括水合物或乙醇合物。
如上所述,式(Ia)化合物可以是关于带有*的碳原子的非对映体混合物的形式,并且本发明也包括该实施方案。
合成中间体 式(Ia)化合物可通过下面的两种方法制备。根据这些方法,式(Ia)化合物可有利地通过以下所述的合成中间体制备。
第一种制备方法中的合成中间体 在本发明的第一种制备方法中,式(Xa)和式(Xb)化合物可用作合成中间体。
因此,本发明的一个实施方案中提供了式(Xa)化合物。
[化学式4]
其中R5ax和R5eg彼此不同并且代表氢原子或羟基。
本发明的另一个实施方案提供了式(Xb)化合物。
[化学式5]
其中R5ax和R5eq彼此不同并且代表氢原子或羟基,并且 R4″ax和R4″eq彼此不同并且代表氢原子或羟基。
在本发明的优选实施方案中,式(Xb)化合物是式(XIV)所示的化合物。
[化学式6]
本发明的第二种制备方法中的合成中间体 在本发明的第二种制备方法中,式(XXV)化合物或其关于带有*的碳原子的非对映体混合物用作合成中间体。在该制备方法的式(XXV)化合物中,在5-位上的羟基的立体构型是平伏的。因此,该第二种制备方法适于制备其5-位上的羟基的立体构型是平伏的式(Ia)化合物。
[化学式7]
其中R2和G代表羟基的保护基;R3、R2′、R6′和E代表氨基的保护基;n是1至4的整数;并且带有*的碳原子的立体构型代表R或S。
在本发明的更加优选的实施方案的式(XXV)化合物中, R2代表任选取代的芳基C1-3烷基, R3、R2′和R6′可相同或不同,代表任选取代的C1-6烷基磺酰基、任选取代的芳基磺酰基或任选取代的C1-6烷氧基羰基, E代表任选取代的C1-6烷氧基羰基,并且 G代表氢原子、任选取代的C1-6烷基羰基或任选取代的芳基羰基。
在式(XXV)化合物中,由R2表示的芳基C1-3烷基优选是芳基C1-2烷基,更优选苄基。
由R2表示的芳基C1-3烷基中的一个或多个氢原子任选地被例如甲氧基或硝基所取代。取代的芳基C1-3烷基的具体实例包括甲氧基苄基或硝基苄基。
在式(XXV)化合物中,由R3、R2′或R6′表示的C1-6烷基磺酰基优选是C1-3烷基磺酰基,更优选甲磺酰基。
由R3、R2′或R6′表示的C1-6烷基磺酰基中的一个或多个氢原子任选地被例如任选取代的苯基(苯基或甲苯基)所取代。取代的C1-6烷基磺酰基的实例包括苄基磺酰基或甲苯磺酰基。
由R3、R2′或R6′表示的芳基磺酰基中的一个或多个氢原子任选地被例如甲基所取代。任选取代的芳基磺酰基的具体实例包括苄基磺酰基或甲苯磺酰基。
在式(XXV)化合物中,由R3、R2′或R6′表示的C1-6烷氧基羰基优选是C1-4烷氧基羰基,更优选甲氧基羰基或叔丁氧基羰基。
由R3、R2′或R6′表示的C1-6烷氧基羰基中的一个或多个氢原子任选地被例如任选取代的苯基(例如苯基、甲氧基苯基或硝基苯基)所取代。取代的C1-6烷氧基羰基的具体实例包括苄氧基羰基、叔丁氧基羰基、对-甲氧基苄氧基羰基或对-硝基苄氧基羰基。
在式(XXV)化合物中,由E表示的C1-6烷氧基羰基优选是C1-3烷氧基羰基,更优选甲氧基羰基或乙氧基羰基,仍更优选甲氧基羰基。
由E表示的C1-6烷氧基羰基中的一个或多个氢原子任选地被例如任选取代的苯基(例如苯基、甲氧基苯基或硝基苯基)所取代。因此,被任选取代的苯基所取代的C1-6烷氧基羰基的具体实例包括苄氧基羰基、对-甲氧基苄氧基羰基和对-硝基苄氧基羰基。
在式(XXV)化合物中,由G表示的C1-6烷基羰基优选是C1-3烷基羰基,更优选乙酰基。
由G表示的C1-3烷基羰基中的一个或多个氢原子任选地被例如卤素原子诸如氯、溴或氟所取代,取代的C1-3烷基羰基的具体实例包括三氯乙酰基和三氟乙酰基。
在式(XXV)化合物中,由G表示的芳基羰基优选是苯甲酰基。
由G表示的芳基羰基中的一个或多个氢原子任选地被例如苯基、卤素原子诸如氯、溴或氟、硝基或甲氧基所取代。取代的芳基羰基的具体实例包括对-苯基苯甲酰基、对-溴苯甲酰基、对-硝基苯甲酰基和对-甲氧基苯甲酰基。
在式(XXV)化合物中,由G表示的芳基C1-3烷基优选是芳基C1-2烷基,更优选苄基或三苯基甲基。
此外,由G表示的芳基C1-3烷基中的一个或多个氢原子任选地被例如甲氧基所取代。取代的芳基C1-3烷基的具体实例包括对-甲氧基苄基。
在式(XXV)化合物中,n是1至4,优选1至3,更优选1或2。
在本发明的更加优选的实施方案的式(XXV)化合物中, R2代表任选地被甲氧基或硝基取代的芳基C1-3烷基, R3、R2′和R6′可相同或不同,代表任选地被任选取代的苯基所取代的C1-6烷基磺酰基、任选被甲基取代的芳基磺酰基或任选地被任选取代的苯基取代的C1-6烷氧基羰基, E代表任选地被任选取代的苯基取代的C1-6烷氧基羰基,并且 G代表氢原子、C1-6烷基羰基、芳基羰基或任选地被甲氧基取代的芳基C1-3烷基。
在本发明的进一步优选的实施方案的式(XXV)化合物中, R2代表任选地被甲氧基或硝基取代的芳基C1-2烷基, R3、R2′和R6′可相同或不同,代表任选地被任选取代的苯基取代的C1-3烷基磺酰基、任选地被甲基取代的芳基磺酰基或任选地被任选取代的苯基取代的C1-4烷氧基羰基, E代表任选地被任选取代的苯基取代的C1-4烷氧基羰基,并且 G代表氢原子、C1-3烷基羰基、芳基羰基或任选地被甲氧基取代的芳基C1-2烷基。
在本发明的进一步优选的实施方案的式(XXV)化合物中, R2代表任选取代的芳基C1-3烷基, R3、R2′、R6′和E均代表任选取代的C1-6烷氧基羰基,并且 G代表任选取代的芳基C1-3烷基。
在本发明的进一步优选的实施方案的式(XXV)化合物中, R2代表任选取代的芳基C1-2烷基, R3、R2′、R6′和E均代表任选取代的C1-4烷氧基羰基,并且 G代表任选取代的芳基C1-2烷基。
在本发明的进一步优选的实施方案的式(XXV)化合物中, R2代表任选地被甲氧基或硝基取代的芳基C1-2烷基, R3、R2′、R6′和E均代表任选地被苯基取代的C1-4烷氧基羰基,所述的苯基任选地被甲氧基或硝基所取代,并且 G代表任选地被甲氧基取代的芳基C1-2烷基。
在本发明的另一种实施方案的式(XXV)化合物中, R2代表苄基、甲氧基苄基或硝基苄基, R3、R2′和R6′可相同或不同,代表甲磺酰基、苄基磺酰基、对甲苯磺酰基、苄氧基羰基、叔丁氧基羰基、对-甲氧基苄氧基羰基或对-硝基苄氧基羰基, E代表苄氧基羰基,并且 G代表氢原子、乙酰基、苯甲酰基、苄基、对-甲氧基苄基或三苯基甲基。
在本发明的更加优选的实施方案的式(XXV)化合物中, R2代表苄基、甲氧基苄基或硝基苄基, R3、R2′、R6′和E均代表苄氧基羰基,并且 G代表苄基。
制备方法 在本发明中,例如,下面的两种制备方法可作为制备式(Ia)化合物的方法。
第一种制备方法 在本发明的第一种制备方法中,式(Xa)和式(Xb)的化合物用作合成中间体。
本发明的一个方面提供了制备式(Ia)化合物的方法 [化学式8]
其中R5ax和R5eq可相同或不同,代表氢原子或羟基, R4″ax和R4″eq可相同或不同,代表氢原子或羟基,并且 n是1至4的整数, 带有*的碳的构型代表R或S, 该方法包括以下步骤 将保护基引入式(Xa)化合物的氨基 [化学式9]
其中R5ax和R5eq如式(Ia)所定义, 将式(Xa)化合物与式(Xc)化合物反应 [化学式10]
其中W代表离去基团;Yax和Yeq可相同或不同,代表基团-OR4″或氢原子;R2″、R4″和R6″代表羟基的保护基,并且带有*的碳原子的构型代表R或S, 从所形成的化合物中除去保护基,并将化合物中的叠氮基转化成氨基以得到式(Xb)化合物 [化学式11]
其中R5ax、R5eq、R4″ax和R4″eq如式(Ia)所定义, 任选地将保护基引入到式(Xb)化合物除1-位上的氨基之外的官能团中, 将形成的化合物与式(XVII)化合物反应 [化学式12]
其中E代表氨基的保护基;G代表羟基的保护基;F代表氢原子或羧酸的活化基团;n是1至4的整数;并且带有*的碳原子的立体构型代表R或S,然后 除去所形成的化合物的保护基以得到式(Ia)化合物。
在本发明的第一种制备方法中,式(XVII)化合物可以是关于带有*的碳原子的对映体混合物。因此,根据本发明的第一种制备方法,可制得式(Ia)化合物的关于带有*的碳原子的非对映体混合物。本发明也包括该实施方案。
在本发明的第一种制备方法中,优选羟基存在于式(Ia)化合物的5-和4″-位。因此,在本发明的优选实施方案的第一种制备方法中,R5ax和R5eq彼此不同,代表氢原子或羟基;R4″ax和R4″eq彼此不同,代表氢原子或羟基。
根据本发明的第一种制备方法,在式(Ia)化合物中,当羟基存在于5-位上时,羟基的立体构型可以是平伏的。因此,在本发明的另一种优选实施方案的第一种制备方法中,R5ax代表氢原子,且R5eq代表羟基。
根据本发明的第一种制备方法,在式(Ia)化合物中,当羟基存在于5-位上时,羟基的立体构型可以是直立的。因此,在本发明的另一种优选实施方案的第一种制备方法中,R5ax代表羟基,且R5eq代表氢原子。
在本发明的第一种制备方法中,优选将引入式(Xa)化合物的氨基的保护基引入到式(Xa)化合物的1-、3-、2′-和6′-位上。所述的保护基包括例如式(XXV)化合物中的R3、R2′和R6′表示的保护基或以下将要描述的方案2中的R1、R3、R2′和R6′表示的保护基。更具体地讲,引入到式(Xa)化合物的1-、3-、2′-和6′-位的氨基上的保护基优选是合成有机化学中通常使用的保护基,例如任选取代的烷基磺酰基、任选取代的芳基磺酰基或任选取代的烷氧基羰基,更优选任选取代的C1-6烷基磺酰基、任选取代的芳基磺酰基或任选取代的C1-6烷氧基羰基,还更优选任选地被任选取代的苯基取代的C1-6烷基磺酰基、任选地被甲基取代的芳基磺酰基或任选地被任选取代的苯基取代的C1-6烷氧基羰基,进一步优选被任选取代的苯基取代的C1-3烷基磺酰基、任选地被甲基取代的芳基磺酰基或任选地被任选取代的苯基取代的C1-4烷氧基羰基,还进一步优选甲磺酰基、苄基磺酰基、对甲苯磺酰基、苄氧基羰基、叔丁氧基羰基、对-甲氧基苄氧基羰基或对-硝基苄氧基羰基。更优选的是对甲苯磺酰基或苄氧基羰基。
将引入到式(Xb)化合物除1-位上的氨基之外的官能团中的保护基优选引入到式(Xb)化合物的2′-、6′-和3″-位上的氨基中。引入到2′-和6′-位上的保护基与引入到式(Xa)化合物的2′-和6′-位上的保护基相同。引入到3″-位氨基上的保护基与以下将要描述的方案3中所示的R3″相同。所述的保护基可与合成有机化学中通常使用的保护基相同,优选任选取代的烷基羰基,更优选任选地被卤素原子取代的C1-3烷基羰基,还更优选三氟乙酰基。
在式(Xc)化合物中,W表示的离去基团是卤素原子诸如氯、溴或碘、烷硫基或芳硫基,更优选卤素原子、C1-3烷硫基或芳硫基,还更优选溴或苯硫基。
由R2″表示的羟基的保护基优选是任选取代的芳基烷基,更优选任选地被例如硝基取代的芳基C1-2烷基,还更优选苄基、对-甲氧基苄基或对-硝基苄基,进一步优选苄基。
由R4″和R6″表示的羟基的保护基可相同或不同,其实例包括酯型保护基或醚型保护基,优选烷基羰基、芳基烷基羰基或任选取代的芳基烷基,更优选C1-6烷基羰基、芳基C1-3烷基羰基或任选被甲氧基取代的芳基C1-3烷基,更优选乙酰基、苯甲酰基、苄基、对-甲氧基苄基或三苯基甲基。
由R4″和R6″表示的羟基的保护基一起可形成环状保护基。该环状保护基优选是C3-8。其具体实例包括环状保护基诸如缩醛或缩酮,例如亚环己基缩醛、亚异丙基缩醛或亚苄基缩醛。
在式(XVII)化合物中,例如由式(XXV)表示的保护基可以是由E表示的氨基的保护基。更具体地讲,由E表示的氨基的保护基优选是任选取代的芳基烷氧基羰基,更优选任选取代的芳基C1-6烷氧基羰基,还更优选任选地被任选取代的苯基取代的芳基C1-6烷氧基羰基,进一步优选苄氧基羰基。
由F表示的羧酸活化基团是一种用于通过活化的羧基形成肽键的反应(活化酯化的方法)的基团,优选丁二酰亚胺基团、对-硝基苯基、五氟苯基或1-羟基苯并三唑,更优选丁二酰亚胺基团。
此外,由G表示的羟基的保护基可以是例如酯型保护基或醚型保护基,其实例包括式(XXV)表示的保护基。更具体地讲,由G表示的羟基的保护基优选是任选取代的烷基羰基、任选取代的芳基烷基羰基或任选取代的芳基烷基,更优选任选取代的C1-6烷基羰基、任选取代的芳基烷基羰基或任选取代的芳基C1-3烷基,还更优选C1-6烷基羰基;芳基羰基;或任选地被例如甲氧基取代的芳基C1-3烷基,进一步优选例如乙酰基、苯甲酰基、苄基、对-甲氧基苄基或三苯基甲基。
用于本发明的第一种制备方法的每个步骤的反应条件将更详细地描述在随后所述的(1)、(4)和(5)中。
第二种制备方法 在本发明的第二种制备方法中,除了式(Xa)化合物之外,式(XXV)化合物也可用作合成中间体。该方法适于制备式(Ia)化合物中在5-位上的羟基的立体构型是平伏的化合物。
本发明的另一个方面提供了制备式(Ia)化合物的方法 [化学式13]
其中 R5ax代表氢原子, R5eq代表羟基, R4″ax和R4″eq可相同或不同,代表氢原子或羟基, n是1至4的整数,并且 带有*的碳原子的立体构型代表R或S, 该方法包括以下步骤 将保护基引入式(Xa)化合物的3-、2′-和6′-位上的氨基中以及2-位上的羟基中 [化学式14]
其中R5ax和R5eq如式(Ia)所定义, 将形成的化合物与式(XVII)化合物反应 [化学式15]
其中E代表氨基的保护基;G代表羟基的保护基;F代表氢原子或羧酸活化基团;n是1至4的整数;带有*的碳原子的立体构型代表R或S, 以得到式(XXV)化合物 [化学式16]
其中R2代表羟基的保护基;R3、R2′和R6′代表氨基的保护基,并且E、G、n和带有*的碳原子的立体构型如式(XVII)所定义, 将式(XXV)化合物与式(Xc)或(Xd)的化合物反应 [化学式17]
其中W代表离去基团;Yax和Yeq可相同或不同,代表基团-OR4″或氢原子;R2″、R4″和R6″代表羟基的保护基;并且带有*的碳原子的立体构型代表R或S, [化学式18]
其中W、Yax、Yeq、R2″、R6″和带有*的碳原子的立体构型如(Xc)所定义,并且R3″代表氨基的保护基,然后 从所形成的化合物中除去保护基,当使用式(Xc)化合物时,将化合物中的叠氮基转化成氨基以得到式(Ia)化合物。
在本发明的第二种制备方法中,式(XVII)化合物可以是关于带有*的碳原子的对映体混合物。因此,根据本发明的第二种制备方法,可制得式(Ia)化合物的关于带有*的碳原子的对映体混合物。本发明也包括该实施方案。
在本发明的第二种制备方法中,优选羟基存在于式(Ia)化合物的4″-位上。因此,在本发明的优选实施方案的第二种制备方法中,R4″ax和R4″eq彼此不同,代表氢原子或羟基。
在本发明的第二种制备方法中,引入到3-、2′-和6′-位上的氨基和2-位上的羟基中的保护基R2、R3、R2′和R6′的具体实施方案如上所述。此外,W、Yax、Yeq、R2″和R6″与第一种制备方法中所述的相同。
用于本发明的第二种制备方法的每个步骤的反应条件将更详细地描述在随后所述的(2)和(3)中。
合成中间体(Xa)的制备步骤 本发明的式(Ia)化合物可通过利用式(II)化合物O-3-脱氧-4-C-甲基-3-(甲基氨基)-β-L-吡喃阿拉伯糖基-(1→6)-O-[2,6-二氨基-2,3,4,6-四脱氧-α-D-赤型-吡喃葡糖基-(1→4)]-D-链霉胺(以下称作“2-羟基庆大霉素C1a”)作为制备该化合物的原料之一来合成。在以上的两种制备方法中,式(II)化合物优选用作制备式(Xa)化合物的原料。
[化学式19]
式(II)化合物(2-羟基庆大霉素C1a)是通过用链霉胺代替2-脱氧链霉胺(它是作为庆大霉素类似物的庆大霉素C1a中的部分构件)得到的化合物。该化合物可通过常规方法、即通过以下方法制得将脱氧链霉胺的类似物加入到脱氧链霉胺依赖型氨基糖苷产生菌中,培养该产生菌,然后分离新的氨基糖苷类抗生素,其是通过用所加入的来自所形成的培养物的类似物代替氨基糖苷构件的一部分来得到的物质。更具体地讲,式(II)化合物可通过将链霉胺加入到脱氧链霉胺依赖型的庆大霉素C1a产生菌中并培养该混合物来制备。所述的产生菌包括例如紫色小单孢菌(Micromonosporapurpurea)ATCC 31119。以上制备方法详细地记载于日本专利公开108041/1976中,在本文中将该专利的内容引入作为参考。用于制备氨基糖苷类抗生素衍生物的方法和用于得到可用于该制备方法的产生菌的方法记载于例如Shier W.T.,K.L.Rinehart Jr.&D.Gottlieb等人,Proc.Nat.Acad.Sci.63198~204页,(1969),其中新霉素是目标化合物,以及KojimaM,Sato A等人,J.Antibiot 26(12)784-6页(1973),其中核糖霉素和卡那霉素是目标化合物。
在本发明的制备方法中,当制备由式(Ia)表示的并且其5-位上的羟基是平伏键的化合物时,优选将式(II)化合物水解以得到式(Xa)化合物。水解的条件在以下即将描述的方案2的第1至6步骤中有详细地描述。
[化学式20]
[化学式21]
其中,R5ax代表氢原子;并且R5eq代表羟基。
在本发明的制备方法中,当制备由式(Ia)表示并且其5-位上的羟基的立体构型是直立键的化合物时,反转式(II)化合物的5-位上的羟基的立体构型。因此,在本发明的另一种实施方案中,制备式(Ia)化合物的方法包括将保护基引入式(II)化合物的除4″-和5-位上的羟基之外的羟基以及氨基中,将所形成的化合物的5-位上的羟基的立体构型反转,除去所形成的化合物的保护基,然后将该化合物水解以得到式(Xa)化合物。
[化学式22]
其中R5ax代表羟基;并且R5eq代表氢原子。
在本发明的优选实施方案中,该制备方法还包括在反转5-位上的羟基的立体构型之前或与此同时消除4″-位上的羟基。该步骤详细地描述在以下即将描述的方案10的步骤5-3至步骤5-5中。
引入到式(II)化合物除4″-和5-位上的羟基之外的羟基和氨基中的保护基、即R1、R2、R3、R2′、R6′、R2″和R3″如以上所定义。
按照5-和4″-位上的羟基的立体构型和制备方法的类型将本发明的制备方法分类,并且将详细地进行描述。
(1)其5-和4″-位是平伏键的化合物的制备第一种制备方法 在本发明的第一种制备方法中,在式(Ia)化合物中,其中的R5ax和R4″ax均代表氢原子、R5eq和R4″eq均代表羟基的化合物可按照下面的三个方案、即方案1(步骤1-1至步骤1-5a和步骤1-5b)、方案2(步骤1-6至步骤1-7)和方案3(步骤1-8至步骤1-14)制得。
在方案1中,将具体地描述制备用于本发明的制备方法中的式(Xc)化合物的方法。
[化学式23]
其中W代表离去基团;Yax代表氢原子;Yeq代表基团-OR4″;R2″、R4″和R6″代表羟基的保护基;带有*的碳原子的立体构型代表R或S。
方案1 方案1描述了步骤1-1至步骤1-5a和步骤1-5b。在方案1中,按照W所示的离去基团的类型将式(Xc)化合物分成式(VIII)化合物和式(IX)化合物。
[化学式24]
方案1 其中B代表含硫原子的离去基团诸如甲硫基、乙硫基或苯硫基,优选苯硫基;X代表卤素原子诸如氯、溴或碘,优选溴原子;R1″代表羟基的保护基,优选例如酯型保护基诸如乙酰基或苯甲酰基,更优选乙酰基;R2″代表羟基的保护基,优选苄基型保护基,其可通过催化氢化还原方法除去,诸如苄基、对-甲氧基苄基或对-硝基苄基,更优选苄基;并且 R4″和R6″可相同或不同,彼此独立地代表羟基的保护基,例如酯型保护基诸如乙酰基或苯甲酰基或醚型保护基诸如苄基、对-甲氧基苄基或三苯基甲基,优选酯型保护基诸如乙酰基或苯甲酰基,或R4″和R6″一起代表环状保护基诸如用于同时保护两个羟基的缩醛或缩酮,例如亚环己基缩醛、亚异丙基缩醛或亚苄基缩醛。
步骤1-1 步骤1-1是其中将保护基引入式(III)化合物的4-和6-位上的两个羟基中以得到式(IV)化合物的步骤。保护基是缩醛或缩酮型保护基,其中R4″和R6″一起构成一个保护基,优选亚异丙基。该步骤通过将式(III)化合物与酮例如丙酮或缩醛例如2,2-二甲氧基丙烷在酸的存在下反应来实现。
在该步骤中可用的溶剂包括例如N,N-二甲基甲酰胺、二氯甲烷、氯仿、1,2-二氯乙烷或乙酸乙酯。其中,N,N-二甲基甲酰胺是优选的。此处可用的酸包括对甲苯磺酸、对甲苯磺酸吡啶鎓、樟脑磺酸或盐酸。其中,对甲苯磺酸是优选的。
反应温度的范围是20℃至回流温度。反应时间是例如1至24小时。
在该反应中,例如,当使用缩醛例如2,2-二甲氧基丙烷时,还可采用以下的方法在反应进行的同时通过减压蒸馏从反应体系中除去产生的副产物醇以加速反应的进行。
步骤1-2 步骤1-2是通过将保护基(R2″)引入式(IV)化合物的2-位上的羟基中来制备式(V)化合物的步骤。该步骤通过将式(IV)化合物与R2″X在碱的存在下反应来实现,其中R2″代表例如苄基、对-甲氧基苄基或对-硝基苄基,并且X代表例如氯、溴或碘。
在该步骤中可用的溶剂包括吡啶、N,N-二甲基甲酰胺、四氢呋喃、1,4-二噁烷或二氯甲烷。其中,N,N-二甲基甲酰胺是优选的。此处可用的碱包括吡啶、二甲基吡啶、可力丁、三乙胺、二异丙基乙胺、4-二甲基氨基吡啶、氢化钠和氢氧化钾。其中,氢化钠是优选的。
反应温度是-20℃至50℃。反应时间是1至24小时。
步骤1-3 步骤1-3是除去式(V)化合物的4-和6-位上的保护基以得到式(VI)化合物的步骤。该步骤通过将式(V)化合物与酸反应来实现。
在该步骤中可用的溶剂包括四氢呋喃、乙醚、1,4-二噁烷、甲醇、二氯甲烷、氯仿、乙酸、水或由它们组成的混合溶剂。其中,由乙酸和水组成的混合溶剂是优选的。此处可用的酸包括乙酸、三氟乙酸、盐酸、硫酸、对甲苯磺酸或三氯化硼。其中,乙酸是优选的。
反应温度的范围是0℃至回流温度。反应时间是0.1至12小时。
步骤1-4 步骤1-4是将保护基引入式(VI)化合物的4-和6-位上的每个羟基上、然后将式(VI)化合物的1-位上的甲氧基转化成酰氧基以得到式(VII)化合物的步骤。
该步骤例如通过同时将R1″OH表示的羧酸诸如乙酸和R4″2O(或R6″2O)表示的酸酐诸如乙酸酐与式(VI)化合物在酸催化剂的存在下反应来实现。
在以上步骤中可用的溶剂包括例如二氯甲烷、氯仿、1,2-二氯乙烷、乙酸、乙酸酐或由它们组成的混合溶剂。其中,由乙酸和乙酸酐组成的混合溶剂是优选的。此处可用的酸包括盐酸或硫酸。优选的是硫酸。
反应温度是-20℃至50℃。反应时间是1至24小时。
步骤1-4可按照两个分开的步骤进行。在这种情况下,开始时,进行将保护基引入4-和6-位上的羟基中的第一步,然后进行将1-位上的甲氧基转化成酰氧基的第二步。
第一步通过将式(VI)化合物与酸酐诸如乙酸酐或酰卤诸如乙酰氯在碱的存在下反应来进行。此处可用的溶剂包括例如吡啶、N,N-二甲基甲酰胺、二氯甲烷、氯仿或1,2-二氯乙烷。其中,吡啶是优选的。此处可用的碱包括三乙胺、吡啶或4-二甲基氨基吡啶。其中,吡啶是优选的。反应温度是-20℃至50℃。反应时间是1至24小时。
在第二步中,将第一步骤制得的化合物与R1″OH表示的羧酸诸如乙酸和R1″2O表示的酸酐诸如乙酸酐在酸催化剂的存在下反应。在第二步中可用的溶剂包括二氯甲烷、氯仿、1,2-二氯乙烷、乙酸、乙酸酐或由它们组成的混合溶剂。其中,由乙酸和乙酸酐组成的混合溶剂是优选的。此处可用的酸包括盐酸或硫酸。优选的是硫酸。
反应温度是-20℃至50℃。反应时间是1至24小时。
步骤1-5a 步骤1-5a是将式(VII)化合物的1-位上的酰氧基(OR1″)转化成卤素原子以得到式(VIII)化合物的步骤。该步骤通过将式(VII)化合物与HX表示的卤化氢或TiX4表示的卤化钛反应来实现,其中X代表氯原子或溴原子。
在该步骤中可用的溶剂包括二氯甲烷、氯仿、1,2-二氯乙烷、乙酸乙酯或由它们组成的混合溶剂。其中,由二氯甲烷和乙酸乙酯组成的混合溶剂是优选的。
反应温度是-20℃至50℃。此外,反应时间是1至24小时。
步骤1-5b 步骤1-5b是将式(VII)化合物的1-位上的酰氧基(OR1″)在路易斯酸的存在下转化成烷硫基或芳硫基以得到式(IX)化合物的步骤。具体地讲,该步骤通过将式(VII)化合物与BH表示的硫醇或TMS-B表示的三甲基甲硅烷基化的硫醇在路易斯酸的存在下反应来实现,其中B代表例如甲硫基、乙硫基或苯硫基,TMS代表三甲基甲硅烷基,且B如上所述。
在该步骤中可用的溶剂包括例如二氯甲烷、氯仿、1,2-二氯乙烷、乙酸乙酯或由它们组成的混合溶剂。其中,二氯甲烷是优选的。此处可用的路易斯酸包括三氟甲磺酸三甲基硅烷基酯或氯化锡。优选的是三氟甲磺酸三甲基硅烷基酯。反应温度的范围是20℃至回流温度。反应时间是1至48小时。
方案1中化合物的1-位上的所有取代基可具有两种立体构型,即直立型和平伏型。在方案1中,这两种立体构型可在用于反应之前彼此分离,或者将混合形式的这两种立体构型本身用于反应。此外,在方案1中制得的式(VIII)化合物和式(IX)化合物可分离成直立型和平伏型,然后将这两种构型彼此独立地用于方案3中。或者,这些化合物可以以直立型和平伏型的混合物的形式使用。
根据方案2,下面将详细地描述包括步骤1-6和步骤1-7的用于制备式(Xa)化合物的方法。在方案2中,其中在5-位上的氢原子的立体构型是平伏键的式(Xa)化合物相当于式(X)化合物。
[化学式25]
其中R5ax代表氢原子;且R5eq代表羟基。
[化学式26]
方案2 其中R1、R3、R2′和R6′代表氨基的保护基,优选通常用于合成有机化学的保护基诸如甲磺酰基、苄基磺酰基、对甲苯磺酰基、苄氧基羰基、叔丁氧基羰基、对-甲氧基苄氧基羰基或对-硝基苄氧基羰基,更优选对甲苯磺酰基或苄氧基羰基。
步骤1-6 步骤1-6是用于水解作为起始化合物的式(II)化合物(2-羟基庆大霉素C1a)以得到式(X)化合物的步骤。该步骤通过在酸的存在下加热式(II)化合物来实现。
在以上步骤中,优选用水作为溶剂。此处可用的酸包括盐酸、硫酸、硝酸或氢溴酸。其中,3至5M的盐酸是优选的。
反应温度的范围是20℃至回流温度。反应时间是0.5至24小时。
步骤1-7 步骤1-7是将保护基引入式(X)化合物的四个氨基中以得到式(XI)化合物的步骤。该步骤通过将式(X)化合物与氯甲酸酯诸如氯甲酸苄基酯、氯甲酸对-甲氧基苄基酯或氯甲酸对-硝基苄基酯,碳酸二酯诸如二碳酸二叔丁酯,或磺酰化剂诸如甲磺酰氯、苄基磺酰氯或对甲苯磺酰氯,在碱的存在下反应来实现。
在该步骤中可用的溶剂包括水、N,N-二甲基甲酰胺、四氢呋喃、1,4-二噁烷、丙酮或由它们组成的混合溶剂。其中,由水和1,4-二噁烷组成的混合溶剂是优选的。此处可用的碱包括氢氧化钠、碳酸钾、碳酸钠、三乙胺、吡啶或4-二甲基氨基吡啶。优选的是碳酸钠。
反应温度是-20℃至50℃,反应时间是1至24小时。
根据显示步骤1-8至步骤1-14的方案3,下面将详细地描述本发明的第一种制备方法。在方案3中,式(Ia)化合物最后通过式(XIV)化合物合成,式(XIV)化合物是式(Ia)化合物的关键中间体。
[化学式27]
方案3 其中 B、X、R1、R3、R2′、R6′、R2″、R4″、R6″、n和带有*的碳原子的立体构型如方案1和2所述, E代表氨基的保护基,优选合成有机化学中通常使用的氨基的保护基,更优选苄氧基羰基, F代表氢原子或用于活化羧基形成肽键的反应(活化酯化的方法)的羧酸活化基团,优选丁二酰亚胺基、对-硝基苯基、五氟苯基或1-羟基苯并三唑,更优选丁二酰亚胺基, G代表氢原子或羟基的保护基,例如酯型保护基诸如乙酰基或苯甲酰基,或醚型保护基诸如苄基、对-甲氧基苄基或三苯基甲基,并且 R3″代表氨基的保护基,优选通常用于合成有机化学的氨基的保护基,更优选三氟乙酰基。
步骤1-8 步骤1-8是将式(XI)化合物的6-位上的羟基与步骤1-5a制得的式(VIII)化合物或步骤1-5b制得的式(IX)化合物缩合以得到式(XII)化合物的步骤。该步骤可通过将式(XI)化合物与式(VIII)或式(IX)化合物在催化剂和脱水剂的存在下反应来实现。
在该步骤中可用的溶剂包括例如N,N-二甲基甲酰胺、二氯甲烷、氯仿、1,2-二氯乙烷、乙醚或乙酸乙酯,优选1,2-二氯乙烷。此处可用的催化剂包括三氟甲磺酸、氰化汞、N-碘丁二酰亚胺、三氟乙酸、溴化汞或黄色氧化汞。优选的是氰化汞。此处可用的脱水剂包括例如4A分子筛或燥石膏,优选燥石膏。
反应温度是-20℃至60℃。反应时间是1至24小时。
当步骤1-5a制得的式(VIII)中的X是溴原子时,该步骤可通过使用利用溴化的糖供体的常规的糖基化反应(被称作Koenigs-Knorr′s糖基化反应)来进行(Chem.Ber.,34卷,957页(1901))。用于该反应的条件可通过参考H.Paulsen等人的综述(Angew.Chem.Int.Ed.Engl.,21卷,155-173页(1982))、R.R.Schmidt的综述(Angew.Chem.Int.Ed.Engl.,25卷,212-235页(1986))等来适当地确定。
另一方面,当步骤1-5b制得的式(IX)中的B是苯硫基时,该步骤可通过参考G.H.Veeneman等人的报道(Tetrahedron Letters,31卷,1331-1334页(1990))、P.Konradsson等人的报道(Tetrahedron Letters,31卷,4313-4316页(1990))等来进行。
步骤1-9 步骤1-9是除去式(XII)化合物的4″-位上的保护基(R4″)和6″-位上的保护基(R6″)以得到式(XIII)化合物的步骤。该步骤可通过将式(XII)化合物与碱反应来实现。
在该步骤中可用的溶剂包括甲醇、乙醇、异丙醇、叔丁醇、二氯甲烷、氯仿或由它们组成的混合溶剂。其中,甲醇是优选的。此处可用的碱包括碳酸钾、碳酸钠、氢氧化钾、氢氧化钠、甲醇钠、乙醇钠或t-BuOK。优选的是甲醇钠。
反应温度是-20℃至60℃,反应时间是1至24小时。
步骤1-10 步骤1-10是制备作为关键中间体的式(XIV)化合物的步骤。式(XIV)化合物构成了式(Ia)化合物的基本骨架。因此,式(XIV)化合物可用作制备式(Ia)化合物及其衍生物的中间体,并且本发明包括该实施方案。
在步骤1-10中,除去式(XIII)化合物中的所有保护基,并且进一步将3″-位上的叠氮基转化成氨基以得到式(XIV)化合物。该步骤可通过将式(XIII)化合物与碱金属进行自由基反应以除去所有氨基和2″-位上的羟基的保护基,且将3″-位上的叠氮基转化成氨基,即通过采用所谓的“Birch还原条件”来实现。
在以上步骤中可用的溶剂包括液氨、甲胺、乙胺、六甲基磷酰胺、乙醚、四氢呋喃或由它们组成的混合溶剂,优选液氨。此处可用的碱金属包括锂、钠或钾,优选钠。
反应温度是-60℃至20℃,反应时间是0.5至24小时。
当式(XIII)化合物中的氨基的保护基是可通过催化氢化还原反应除去的保护基例如苄氧基羰基、对-甲氧基苄氧基羰基或对-硝基苄氧基羰基时,以上步骤还可通过将式(XIII)化合物与氢气在催化氢化还原催化剂的存在下反应来进行。此处可用的催化氢化还原催化剂包括钯碳、钯黑、氢氧化钯和氧化铂。其中,钯碳是优选的。在该反应中,任何溶剂均可使用而没有具体的限制,只要溶剂不参与到反应中即可。优选的是甲醇、乙醇、四氢呋喃、1,4-二噁烷、由它们组成的混合溶剂或由以上有机溶剂和水组成的混合溶剂。
反应温度是10℃至30℃。反应时间通常是1至8小时。
当式(XIII)化合物中的氨基保护基是叔丁氧基羰基时,还可采用下面的方法其中将式(XIII)化合物与氢在催化氢化还原催化剂的存在下反应以除去2″-位上的羟基保护基并且将3″-位上的叠氮基转化成氨基、然后将形成的化合物与酸反应以除去叔丁氧基羰基。在这种情况下,用于除去氨基的保护基的溶剂包括乙酸乙酯、二氯甲烷、乙腈、丙酮、茴香醚、水或由它们组成的混合溶剂。其中,水是优选的。此处可用的酸包括对甲苯磺酸、甲磺酸、乙酸或三氟乙酸,优选三氟乙酸。
反应温度通常是0℃至30℃。反应时间是1至12小时。
步骤1-11 步骤1-11是将保护基(R2′和R6′)选择性地引入式(XIV)化合物的2′和6′-位上的氨基中以得到式(XV)化合物的步骤。该步骤可通过将式(XIV)化合物与氯甲酸酯诸如氯甲酸苄基酯、氯甲酸对-甲氧基苄基酯或氯甲酸对-硝基苄基酯、碳酸二酯诸如二碳酸二叔丁酯或N-(苄氧基羰基氧基)丁二酰亚胺在金属盐的存在下反应来实现。
在该步骤中可用的溶剂包括例如N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、甲醇、乙醇或异丙醇,优选甲醇。此处可用的过渡金属盐包括乙酸锌、乙酸镍或乙酸钴,优选乙酸镍。
反应温度是-20℃至50℃,反应时间是1至24小时。
步骤1-12 步骤1-12是将保护基(R3″)选择性地引入式(XV)化合物的3″-位上的氨基中以得到式(XVI)化合物的步骤。该步骤可通过将式(XV)化合物例如与卤代羧酸酐诸如三氟乙酸酐或三氯乙酸酐、卤代羧酸酯诸如三氟乙酸甲酯或三氟乙酸乙酯或卤代羧酸的酰卤反应来实现。
在以上步骤中,此处可用的优选的反应物包括三氟乙酸乙酯。
在该步骤中可用的溶剂包括例如N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、四氢呋喃或1,4-二噁烷,优选N,N-二甲基甲酰胺。
反应温度是-20℃至50℃,反应时间是1至24小时。
步骤1-13 步骤1-13是将式(XVI)化合物的1-位上的氨基与式(XVII)表示的ω-氨基-α-羟基羧酸衍生物反应以得到式(XVIII)化合物的步骤,即,进行肽键形成反应的步骤。式(XVII)化合物是例如可通过常规有机合成利用适当的起始化合物制得的4-氨基-2-羟基丁酸衍生物。或者,该化合物还可通过参考H.Kawaguchi等人报道的方法(Journal of Antibiotics,25卷,695-708页(1972))来合成。在该步骤中,当使用其中的F代表氢原子的式(XVII)化合物时,可使用有机合成中通常使用的肽缩合剂。肽缩合剂包括例如二环己基碳二亚胺、二异丙基碳二亚胺、N-乙基-N′-二甲基氨基丙基碳二亚胺及其盐酸盐、苯并三唑-1-基-三(二甲基氨基)膦鎓六氟磷化物和二苯基磷酰基叠氮化物。它们可单独使用,或者可与N-羟基丁二酰亚胺、1-羟基苯并三唑等组合使用。当采用活化羧基以形成肽键的反应(活化酯化的方法)时,在式(XVII)中,F代表选自下列的羧酸活化基团丁二酰亚胺基、对-硝基苯基、五氟苯基、1-羟基苯并三唑等。即,形成了被称作“活性酯”的化合物。在某些情况下,在使用前将该活性酯分离。
以上步骤中可用的溶剂包括N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、四氢呋喃或1,4-二噁烷。其中,四氢呋喃是优选的。
反应温度是-20℃至50℃,反应时间是1至48小时。
步骤1-14 步骤1-14是除去式(XVIII)化合物中的保护基以得到式(Ia)化合物的步骤,其中R5ax和R4″ax均代表氢原子;R5eq和R4″eq均代表羟基。该步骤通过将式(XVIII)化合物与碱反应以除去3″-位上的氨基保护基,然后将形成化合物与氢气在催化氢化还原催化剂的存在下反应以除去剩余的氨基保护基来实现。
在以上除去3″-位上的氨基保护基的步骤中可用的溶剂包括甲醇、乙醇、异丙醇、叔丁醇、四氢呋喃、1,4-二噁烷、水或由它们组成的混合溶剂。其中,由四氢呋喃和水组成的混合溶剂是优选的。此处可用的碱包括氨水、碳酸钾、碳酸钠、氢氧化钾或氢氧化钠。其中,氨水是优选的。
反应温度是0℃至50℃,反应时间是1至48小时。
在除去除3″-位上的氨基之外的剩余氨基保护基的步骤中可用的催化氢化还原催化剂包括钯碳、钯黑、氢氧化钯、阮内镍或氧化铂。其中,钯黑是优选的。任何溶剂均可使用而没有具体的限制,只要溶剂对反应呈惰性即可。优选的溶剂包括甲醇、乙醇、四氢呋喃、1,4-二噁烷、乙酸、由它们组成的混合溶剂或由所述有机溶剂和水组成的混合溶剂。氢气可用作待加入的氢。氢气的压力可以是1个大气压。如果需要的话,还可使用加压氢气。关于不同于氢气的氢源,如果需要的话,还可使用甲酸的盐、环己烯等。
反应温度是10℃至30℃,反应时间通常是1至8小时。
当式(XVIII)化合物中的氨基保护基是例如可在酸性条件下除去的叔丁氧基羰基或对-甲氧基苄氧基羰基时,除3″-位上的氨基之外的氨基的保护基还可通过将除去3″-位上的氨基保护基制得的化合物与酸反应来除去。在这种情况下,在除去氨基保护基的步骤中可用的溶剂包括乙酸乙酯、二氯甲烷、乙腈、丙酮、茴香醚、水或由它们组成的混合溶剂。其中,水是优选的。此处可用的酸包括对甲苯磺酸、甲磺酸、乙酸或三氟乙酸。其中,三氟乙酸是优选的。
反应温度通常是0℃至30℃,反应时间是1至12小时。
(2)其5-和4″-位是平伏键的化合物的制备第二种制备方法 在本发明的第二种制备方法中,在式(Ia)化合物中,其中的R5ax和R4″ax均代表氢原子并且R5eq和R4″eq均代表羟基的化合物可按照以下方案4(步骤2-1至步骤2-7)、方案5(步骤2-8至步骤2-10)制备。在这种情况下,起始化合物(X)与方案2中从式(II)表示的化合物(2-羟基庆大霉素C1a)合成的化合物相同。
[化学式28]
方案4 其中 R1、R3、R2′、R6′、E、F、G、n和带有*的碳原子的立体构型如方案1和2所定义;R2代表通常用于有机合成的羟基保护基,优选可通过催化氢化还原反应除去的苄基型保护基,诸如苄基、对-甲氧基苄基或对-硝基苄基,更优选苄基;R5和R6代表羟基的保护基,并且彼此独立地代表羟基的保护基,或R5和R6一起代表可同时保护两个羟基的环状保护基,例如缩醛或缩酮,优选亚环己基缩醛。
在方案4中,步骤2-1至步骤2-6是将保护基引入式(X)化合物的3、2′和6′-位上的氨基和2-位上的羟基中的步骤。
步骤2-1 步骤2-1是将相同的保护基引入在方案2中合成的式(X)化合物的四个氨基中以得到式(XI)化合物的步骤。该步骤可通过将式(X)化合物与氯甲酸酯诸如氯甲酸苄基酯、氯甲酸对-甲氧基苄基酯或氯甲酸对-硝基苄基酯、碳酸二酯诸如二碳酸二叔丁酯或N-(苄氧基羰基氧基)丁二酰亚胺在碱的存在下反应来实现。在该步骤中可用的溶剂包括例如1,2-二甲氧基乙烷、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、甲醇、乙醇、异丙醇、四氢呋喃、1,4-二噁烷、乙醚、二氯甲烷、氯仿和水。它们可混合在一起用作混合溶剂。由1,2-二甲氧基乙烷或1,4-二噁烷和水组成的混合溶剂是优选的。此处可用的碱包括有机碱诸如三乙胺、二异丙基乙胺、N-甲基吗啉和吡啶与无机碱诸如碳酸钠、碳酸钾和碳酸氢钠。其中,三乙胺是优选的。
反应温度是-20℃至50℃,反应时间是1至24小时。
步骤2-2 步骤2-2是将保护基(R5和R6)引入与式(XI)化合物的5-和6-位相邻的羟基上以得到式(XX)化合物的步骤。选择的羟基保护基可以是R5和R6彼此独立地用作羟基的保护基的那些保护基。羟基的保护基优选是R5和R6一起形成环状保护基的那些保护基。所述的保护基包括亚环己基缩醛、亚异丙基缩醛和亚苄基缩醛。在该方案中,亚环己基缩醛是优选的。
在该步骤中可用的溶剂包括例如N,N-二甲基甲酰胺、二氯甲烷、氯仿、1,2-二甲氧基乙烷、1,2-二氯乙烷、乙酸乙酯或由它们组成的混合溶剂。其中,1,2-二甲氧基乙烷是优选的。此处可用的酸包括对甲苯磺酸、对甲苯磺酸吡啶鎓盐、樟脑磺酸或盐酸。其中,对甲苯磺酸吡啶鎓盐是优选的。
反应温度是20℃至回流温度,反应时间是例如1至24小时。
在该反应中,当使用缩醛诸如2,2-二甲氧基丙烷或环己酮二甲基缩醛时,在进行反应的同时通过减压蒸馏从反应体系中除去作为副产物的醇以加速反应。
步骤2-3 步骤2-3是将保护基(R2)引入到式(XX)化合物的2-位上的羟基中以得到式(XXI)化合物的步骤。该步骤可通过将式(XX)化合物与R2-X在碱的存在下反应来实现,其中R2″代表苄基、对-甲氧基苄基或对-硝基苄基,并且X代表氯、溴、碘等。
在该步骤中可用的溶剂包括吡啶、N,N-二甲基甲酰胺、四氢呋喃、1,4-二噁烷或二氯甲烷。其中,N,N-二甲基甲酰胺和四氢呋喃是优选的。此处可用的碱包括吡啶、二甲基吡啶、可力丁、三乙胺、二异丙基乙基胺、4-二甲基氨基吡啶、氢化钠或氢氧化钾。其中,氢化钠是优选的。
从加速反应的观点来看,在该反应中可加入例如碘化物诸如碘化钠和四丁基碘化铵、银盐诸如氧化银或硝酸银或冠醚。
反应温度是-20℃至50℃,反应时间是1至24小时。
步骤2-4 步骤2-4是除去步骤2-3中引入的R5和R6中的羟基保护基以得到式(XXII)化合物的步骤。所用的反应条件是有机合成中通常使用的取决于引入到R5和R6中的保护基的反应条件。
当羟基的保护基是式(XXI)中的R5和R6一起形成环状保护基的保护基时,该步骤可通过将式(XXI)化合物与酸反应来实现。
在该步骤中可用的溶剂包括四氢呋喃、乙醚、1,4-二噁烷、甲醇、二氯甲烷、氯仿、乙酸、水或由它们组成的混合溶剂。其中,由氯仿和甲醇组成的混合溶剂或由乙酸和水组成的混合溶剂是优选的。此处可用的酸包括乙酸、三氟乙酸、盐酸、硫酸、对甲苯磺酸或三氯化硼。其中,三氟乙酸或乙酸是优选的。
反应温度是0℃至回流温度。反应时间是0.1至12小时。
步骤2-5 步骤2-5是除去式(XXI)化合物的1-位上的氨基的保护基(R1)并且同时在氨基和相邻的6-位上的羟基之间形成环状氨基甲酸酯以得到式(XXIII)化合物的步骤。
该步骤通过将式(XXI)化合物与碱反应来实现。此处可用的碱包括氢化钠和氢氧化钾。其中,氢化钠是优选的。此处可用的溶剂包括N,N-二甲基甲酰胺、四氢呋喃、1,4-二噁烷或二氯甲烷。其中,N,N-二甲基甲酰胺是优选的。
步骤2-6 步骤2-6是裂解式(XXIII)化合物的1-和6-位之间形成的环状氨基甲酸酯以得到式(XXIV)化合物的步骤。该步骤可通过将式(XXIII)化合物用碱处理来实现。此处可用的碱包括无机碱诸如碳酸钠和碳酸钾以及金属醇盐诸如甲醇钠和乙醇钠。此处可用的溶剂包括N,N-二甲基甲酰胺、四氢呋喃、1,4-二噁烷、二氯甲烷、水和由它们组成的混合溶剂。其中,由1,4-二噁烷和水组成的混合溶剂是优选的。
反应温度的范围是0℃至回流温度,反应时间是0.1至12小时。
步骤2-7 步骤2-7是将步骤2-6制得的式(XXIV)化合物的1-位上的氨基与式(XVII)化合物缩合以得到式(XXV)化合物的步骤。
该步骤可在与方案3中的步骤1-13所述的反应条件相同或相类似的反应条件下来实现。
方案5表示将式(XXV)化合物与式(Xc)化合物反应的步骤(步骤2-8), [化学式29]
其中W、Yax、Yeq、R6″、R2″和带有*的碳原子的立体构型如以上所定义。
以下解释从所形成的化合物中除去保护基的步骤(步骤2-9和步骤2-10)以及还原该化合物的叠氮基以得到式(Ia)化合物的步骤(步骤2-10)。
[化学式30]
方案5 其中 R2、R3、R2′、R6′、R2″、R4″、R6″、B、X、E、G、n和带有*的碳原子的立体构型如以上所定义。
步骤2-8 步骤2-8是将方案4制得的式(XXV)化合物与式(Xc)化合物(式(VIII)化合物或式(IX)化合物)缩合以得到式(XXVI)化合物的步骤。
该步骤可在与方案3的步骤1-8所述的反应条件相同或相类似的反应条件下来实现。
步骤2-9 步骤2-9是除去式(XXVI)化合物中的两个羟基保护基(R4″和R6″)以得到式(XXVII)化合物的步骤。
该步骤可通过碱性条件或酸性条件下的水解或通过将该化合物用亲核性的碱例如甲醇钠或乙醇钠在无水条件下处理来实现。
在水解的情况下,除了水之外,醇溶剂诸如甲醇或乙醇以及可与水混溶的溶剂例如四氢呋喃或1,4-二噁烷也可用作反应溶剂。此外,不可与水混溶的溶剂例如乙酸乙酯和二氯甲烷可通过采用与水的两层型反应来使用。有机合成中通常使用的溶剂可用作无水条件下的溶剂。
步骤2-10 步骤2-10是将步骤2-9中制得的式(XXVII)化合物中的叠氮基还原成氨基并进一步除去氨基的三个保护基(R3、R2′和R6′)和2-位上的羟基保护基(R2)以得到式(XIX)化合物的步骤,它是式(Ia)所表示的化合物,其中R5ax和R4″ax均代表氢原子,且R5eq和R4″eq均代表羟基。
在该反应中,叠氮基的还原反应和脱保护可通过多个阶段彼此独立地进行。或者,当这两个反应可在相同的反应条件下进行时,该步骤还可通过单个反应进行。
在催化氢化还原催化剂的存在下与氢气的反应是可以提到的将叠氮基还原并转化成氨基的反应。此处可用的催化氢化还原催化剂包括钯碳、钯黑、氢氧化钯、阮内镍或氧化铂。其中,钯黑是优选的。任何溶剂均可使用而没有具体的限制,只要溶剂对该反应呈惰性即可。优选的溶剂包括甲醇、乙醇、四氢呋喃、二噁烷、乙酸、由它们组成的混合溶剂或由所述有机溶剂和水组成的混合溶剂。氢气可用作待加入的氢。氢气的压力可以是1个大气压。如果需要的话,还可使用加压氢气。根据需要也可使用不同于氢气的氢源,例如甲酸、甲酸的盐和环己烯。
还原叠氮基以转化成氨基的方法包括Staudinger等人的方法,在该方法中,将叠氮基化合物与膦或亚磷酸酯反应以得到亚氨基正膦,然后将其水解以转化成氨基(Helvetica Chemica Acta,2卷,635页(1919))。在该方法中可用的膦试剂包括三苯基膦和三甲基膦。例如亚磷酸三甲酯可用作亚磷酸酯试剂。反应中可用的溶剂包括四氢呋喃、1,4-二噁烷、乙醚、乙腈、二氯甲烷、水和由它们组成的混合溶剂。可将以中间体形式制得的亚氨基正膦在水解前分离。亚氨基正膦的制备和水解可在一个步骤中通过将水加入到反应溶剂中来进行。
通过考虑取决于保护基的类型的有机合成中通常使用的脱保护条件来选择除去氨基的三个保护基(R3、R2′和R6′)和2-位上的羟基保护基(R2)的方法。该方法可分步进行或在一个步骤中进行。
当对于氨基的三个保护基(R3、R2′和R6′)和2-位上的羟基保护基(R2)选择的是可通过催化氢化反应除去的保护基时,并且,在这种情况下,当R3、R2′和R6′均代表苄氧基羰基而R2代表苄基时,将叠氮基转化成氨基的还原反应还可优选通过一步催化氢化反应同时来实现。
(3)其中的5-和4″-位是平伏键的化合物的制备第二种制备方法 在本发明的第二种制备方法中,式(Ia)化合物还可通过用式(Xd)化合物代替式(Xc)化合物来制备。
[化学式31]
其中W、Yax、Yeq、R2″、R3″、R6″和带有*的碳原子的立体构型如上所定义。
参照方案6(步骤3-1至步骤3-4)和方案7(步骤3-5至步骤3-7)描述第二种制备方法。
在下面的方案6中,将其中的Yax代表氢原子、Yeq代表羟基并且W代表离去基团(B)的式(Xd)化合物称为式(XXXI)化合物,并且将描述其制备方法。
[化学式32]
方案6 其中 R2″、R3″、R4″、R6″和B如上所定义;并且R4″和R6″优选代表酯型保护基。
步骤3-1 步骤3-1是除去式(IX)化合物中的两个羟基保护基(R4″和R6″)以得到式(XXVIII)化合物的步骤。
当R4″和R6″代表酯型保护基时,可应用水解反应或溶剂解反应。更优选的是溶剂解反应。
更具体地讲,溶剂解反应可利用甲醇钠、乙醇钠等进行。任何溶剂均可使用而没有限制,只要溶剂对反应呈惰性即可。优选的是醇溶剂诸如甲醇和乙醇。
反应温度的范围是-20℃至回流温度,反应时间是0.1至12小时。
步骤3-2 步骤3-2是将式(XXVIII)化合物中的叠氮基转化成氨基以得到式(XXIX)化合物的步骤。
在方案5的步骤2-10中详细地描述了将叠氮基还原成氨基的步骤。相同的条件可应用于步骤3-2。在方案6中,优选使用Staudinger等人的方法(Helvetica Chemica Acta,2卷,635页(1919))。将该步骤中制得的式(XXIX)化合物分离以用于步骤3-3。或者,随后该化合物本身可不经分离直接用作步骤3-3的起始化合物。
步骤3-3 步骤3-3是保护式(XXIX)化合物的氨基以得到式(XXX)化合物的步骤。
有机合成中通常使用的氨基保护基可用作保护基。保护基优选是可通过催化氢化反应除去的保护基。具体地讲,苄基型保护基诸如苄氧基羰基可用作保护基。例如通过方案2的步骤1-7所述的方法、方案4的步骤2-1所述的利用氯甲酸酯的方法或利用苄氧基羰基化试剂诸如N-(苄氧基羰基氧基)丁二酰亚胺基的方法来引入保护基。
步骤3-4 步骤3-4是同时保护式(XXX)化合物的4-位上的羟基和6-位的羟基以得到式(XXXI)化合物的步骤。方案6中的R4″和R6″优选代表酯型保护基,尤其优选乙酰基。
酯型保护基可通过有机合成中通常使用的方法利用酸酐或酰卤在存在或不存在碱的条件下引入。任何溶剂均可使用而没有具体的限制,只要溶剂对反应呈惰性即可。优选的是既可用作溶剂又可用作碱的溶剂诸如吡啶。
反应温度的范围是-20℃至回流温度,反应时间是0.1至72小时。
下面,方案7显示了将式(XXV)化合物与式(XXXI)化合物反应的步骤(步骤3-5)以及除去所形成化合物的保护基以得到式(XIX)化合物的步骤(步骤3-6和3-7)。
[化学式33]
方案7 其中R2、R3、R2′、R6′、R2″、R3″、R4″、R6″、B、E、G、n和带有*的碳原子的立体构型如以上所定义。
步骤3-5 步骤3-5是将方案4制得的式(XXV)化合物与方案6制得的式(XXXI)化合物缩合以得到式(XXXII)化合物的步骤。
具体地讲,缩合可按照与方案5的步骤2-8相同的方式进行。
步骤3-6 步骤3-6是除去步骤3-5制得的式(XXXII)化合物中的两个羟基保护基(R4″和R6″)以转化成式(XXXIII)化合物的步骤。
具体地讲,该步骤可按照与方案5的步骤2-9相同的方式进行。
步骤3-7 步骤3-7是除去步骤3-6制得的式(XXXIII)化合物中的所有保护基(R2、R3、R2′、R6′、R2″、R3″、E和G)以得到式(XIX)化合物的步骤,该化合物是式(Ia)化合物,其中R5ax和R4″ax均代表氢原子,且R5eq和R4″eq均代表羟基。
式(XXXIII)化合物中的所有保护基(R2、R3、R2′、R6′、R2″、R3″、E和G)可分步或在一个步骤中(如果可能的话)在常规的有机合成脱保护条件下除去。例如,当式(XXXIII)化合物中的所有保护基可通过催化氢化反应除去时,通过使用与方案3的步骤1-14相同或相类似的催化氢化反应条件在一个步骤中除去保护基。
(4)其中的5-位是平伏键并且4″-位是直立键的化合物的制备第二种制备方法 此外,按照本发明的第二种制备方法,其中的R5ax和R4″eq均代表氢原子并且R5eq和R4″ax均代表羟基的式(Ia)化合物可按照方案8(步骤4-1至步骤4-5a和步骤4-5b)和方案9制得。
下面参照方案8详细地描述制备式(Xc)化合物的方法。
[化学式34]
其中W代表离去基团;Yax代表基团-OR4″;Yeq代表氢原子;R2″、R4″和R6″代表羟基的保护基;并且带有*的碳原子的立体构型代表R或S。
在方案8中,根据W表示的离去基团的类型将式(Xc)化合物分成式(XXXVIII)化合物和式(XXXIX)化合物。
[化学式35]
方案8 其中 R2″代表羟基的保护基,优选选自苄基醚型保护基诸如苄基和对-甲氧基苄基的基团;R4″和R6″彼此不同,代表羟基的保护基,例如选自酯型保护基诸如乙酰基和苯甲酰基以及磺酰基型保护基诸如对甲苯磺酰基、甲磺酰基和三氟甲磺酰基;并且B和X如以上所定义。
步骤4-1 步骤4-1是将保护基(R6″)选择性地引入方案1的式(VI)化合物的两个羟基中位于6-位上的唯一羟基中以得到式(XXXIV)化合物的步骤。
所引入的保护基优选是用作有机合成中的羟基保护基的保护基中体积较大的保护基,特别优选苯甲酰基或取代的苯甲酰基。反应可按照与方案6的步骤3-4相同的方式进行。
步骤4-2 步骤4-2是将离去基团引入到式(XXXIV)化合物的4-位上的羟基中以得到式(XXXV)化合物的步骤,所述式(XXXV)化合物是步骤4-3中用于合成式(XXXVI)化合物的起始化合物,其中4-位上的羟基已被反转。
选择在有机合成中的用于羟基的离去基团中比步骤4-2中在R6″所引入的保护基具有较高的离去能力的离去基团作为所引入的离去基团。具体地讲,选择磺酰基型离去基团。更具体地讲,例如式(XXXV)中的R4″优选是三氟甲磺酰基。
反应可按照与方案6的步骤3相同的方式进行。
步骤4-3 步骤4-3是利用式(XXXV)化合物的4-位上的离去基团以得到式(XXXVI)化合物的步骤,其中式(XXXVI)化合物4-位上的立体构型已被反转。
式(XXXVI)化合物中的R4″优选是可用作4-位上的羟基的保护基并且可按照与6-位上的羟基保护基R6″相同的方式除去的保护基。R4″是酯型保护基,优选乙酰基。
制备式(XXXVI)化合物的反应可通过将羧酸的金属盐与式(XXXV)化合物反应来实现。优选用作R4″的乙酰基可通过利用乙酸盐诸如乙酸铯成功地引入。
任何溶剂均可使用而没有具体的限制,只要溶剂对反应呈惰性即可。溶剂优选是N,N-二甲基甲酰胺。
反应温度的范围是-20℃至回流温度,反应时间是0.1至72小时。
步骤4-4 步骤4-4是将式(XXXVI)化合物的1-位上的甲氧基转化成酰氧基(OR1″)以得到式(XXXVII)化合物的步骤。
该步骤可按照与方案1的步骤1-4相同的方式来实现。
步骤4-5a 步骤4-5a是将式(XXXVII)化合物1-位上的酰氧基(OR1″)转化成卤素原子得到式(XXXVIII)化合物的步骤。
该步骤可按照与方案1的步骤1-5a相同的方式进行。
步骤4-5b 步骤4-5b是将式(XXXVII)化合物1-位上的酰氧基(OR1″)在路易斯酸的存在下转化成烷硫基或芳硫基以得到式(XXXIX)化合物的步骤。
该步骤可按照与方案1的步骤1-5b相同的方式进行。
在方案8中所示的化合物的1-位上的取代基可以具有两种立体构型,即,平伏型和直立型。在方案8中,这两种立体构型可在用于反应之前彼此分离,或者可将混合形式的这两种立体构型本身用于反应。此外,方案8制得的式(XXXVIII)化合物和式(XXXIX)化合物可分离成直立型和平伏型,然后将这两种构型彼此独立地用在方案9中。或者,这些化合物还可以直立型和平伏型的混合物形式使用。
[化学式36]
方案9 其中 R2、R3、R2′、R6′、R2″、R4″、R6″、B、E、G、X、n和带有*的碳原子的立体构型如上所定义。
步骤4-6 步骤4-6是将方案4制得的式(XXV)化合物与方案8中的式(XXXVIII)或式(XXXIX)化合物缩合以制备式(XXXX)化合物的步骤。
该缩合可按照与方案5的步骤2-8相同的方式进行。
步骤4-7 步骤4-7是除去步骤4-6制得的式(XXXX)化合物的两个羟基保护基(R4″和R6″)并转化成式(XXXXI)化合物的步骤。
具体地讲,该步骤可按照与方案5的步骤2-9相同的方式进行。
步骤4-8 步骤4-8是除去步骤4-7制得的式(XXXXI)化合物的所有保护基(R2、R3、R2′、R6′、R2″、E和G)以得到式(XXXXII)化合物的步骤,该化合物是式(Ia)化合物,其中R5ax和R4″eq代表氢原子并且R5eq和R4″ax代表羟基。
具体地讲,该步骤可按照与方案5的步骤2-10相同的方式进行。
(5)其中的5-位是直立键并且4″-位是平伏键的化合物的制备第一种制备方法 在本发明的第一种制备方法中,其中的R5eq和R4″ax均代表氢原子并且R5ax和R4″eq均代表羟基的式(Ia)化合物可按照下面的方案10(步骤5-1至步骤5-6)和方案11(步骤5-7至步骤5-13)制备。
参照方案10的步骤5-1至步骤5-6具体地描述其中在5-位上的羟基的立体构型是直立键的式(Xa)化合物的制备方法。在方案10中,其中在5-位上的羟基的立体构型是直立键的式(Xa)化合物相当于式(XXXXVIII)化合物。
[化学式37]
其中R5ax代表羟基;并且R5eq代表氢原子。
[化学式38]
方案10 其中R1、R3、R2′、R6′和R3″如上所定义;R5代表羟基的保护基并且选自例如酯型保护基诸如乙酰基或苯甲酰基以及磺酰基型保护基诸如对甲苯磺酰基、甲磺酰基或三氟甲磺酰基;并且R2和R2″优选是酯型保护基。
步骤5-1 步骤5-1是将保护基引入式(II)表示的2-羟基庆大霉素C1a的5个氨基中的步骤。
所引入的保护基优选是方案2所列举的保护基。在该制备式(XXXXIII)化合物的步骤中,叔丁氧羰基是特别优选的。可在方案2的步骤1-7所详细描述的条件下引入保护基。
步骤5-2 步骤5-2是将保护基(R2和R2″)引入式(XXXXIII)化合物的两个羟基中的步骤。酯型保护基诸如乙酰基优选作为所引入的保护基,对于式(XXXXIV)化合物来说,选择乙酰基。
乙酰基可按照与方案6的步骤3-4相同的方式引入。
步骤5-3 步骤5-3是将离去基团在碱的存在下引入到式(XXXXIV)化合物的叔羟基中以引起消除反应并由此形成不饱和键、并且同时将离去基团引入到5-位上的羟基中以得到式(XXXXV)化合物的步骤。
待引入的离去基团可选自烷基磺酰基诸如甲磺酰基和三氟甲磺酰基或芳基磺酰基诸如对甲苯磺酰基。在式(XXXXV)化合物的制备中,甲磺酰基是优选的。该反应通过将磺酰氯和式(XXXXIV)化合物在碱的存在下处理来进行。反应中可用的碱包括有机碱诸如三乙胺或4-二甲基氨基吡啶。优选的是4-二甲基氨基吡啶。
任何溶剂均可用于反应中而没有具体的限制,只要溶剂对反应呈惰性即可。优选的是卤化物溶剂诸如二氯甲烷。
步骤5-4 步骤5-4是将式(XXXXV)化合物的5-位上的立体构型反转来引入保护的羟基并由此合成式(XXXXVI)化合物的步骤。考虑到后面即将描述的脱保护步骤,优选酯基团作为保护的羟基。在式(XXXXVI)化合物中,乙酰基是优选的。
该引入乙酰基以反转5-位上的羟基的步骤可按照与方案8的步骤4-3相同的方式进行。
步骤5-5 步骤5-5是除去式(XXXXVI)化合物中的三个羟基保护基(R2、R2″、R5)以得到式(XXXXVII)化合物的步骤。
在式(XXXXVI)化合物中,羟基的三个保护基(R2、R2″和R5)是乙酰基。它们的脱保护可在与方案6的步骤3-1相同或相类似的条件下进行。
步骤5-6 步骤5-6是将式(XXXXVII)化合物进行酸性水解反应以得到式(XXXXVIII)化合物的步骤。
该反应可参照方案2的步骤1-6的反应条件进行。从提高式(XXXXVII)化合物的溶解度以加速反应的观点出发,还可以使用不会抑制反应的溶剂诸如甲醇。
步骤5-7 步骤5-7是将保护基引入到步骤5-6制得的式(XXXXVIII)化合物的四个氨基中以得到式(XXXXIX)化合物的步骤。
待引入的保护基优选是方案2所列举的保护基,更优选对甲苯磺酰基。方案2的步骤1-7中详细描述的条件可应用于保护基的引入。
其中的R5eq和R4″ax均代表氢原子并且R5ax和R4″eq均代表羟基的式(Ia)化合物可按照方案12(步骤5-8至步骤5-14)制备。在方案12中,该化合物由式(XXXXXVI)表示。
方案11包括将式(XXXXIX)化合物与式(Xc)化合物反应的步骤(步骤5-8)、除去所形成化合物的保护基并且将化合物中的叠氮基转化成氨基的步骤(步骤5-9和步骤5-10)、任选地将保护基引入到所形成化合物除1-位上氨基之外的官能团中的步骤(步骤5-11和步骤5-12)、将所形成的化合物与式(XVII)化合物反应的步骤(步骤5-13)和除去所形成化合物中的保护基以得到所需的式(XXXXXVI)化合物的步骤(步骤5-14)。在方案11中,式(Xc)化合物相当于式(VIII)或式(IX)化合物。
[化学式39]
方案11 其中R1、R3、R2′、R6′、R2″、B、E、F、G、X、n和带有*的碳原子的立体构型如上所定义;并且R4″和R6″独立地代表羟基保护基,它们分别是与方案1所定义的相同的羟基保护基并且选自酯型保护基诸如乙酰基和苯甲酰基。
步骤5-8 步骤5-8是将方案10制得的式(XXXXIX)化合物与方案1制得的式(VIII)化合物或式(IX)化合物缩合以得到式(XXXXX)化合物的步骤。在式(VIII)或式(IX)中,属于酯型羟基保护基的R4″和R6″优选是乙酰基。
该步骤中的反应可在与方案3的步骤1-8所用的相同或者相类似的条件下实现。
步骤5-9 步骤5-9是除去步骤5-8制得的式(XXXXX)化合物的两个羟基保护基(R4″和R6″)以得到式(XXXXXI)化合物的步骤。
式(XXXXX)化合物中的这两个羟基保护基(R4″和R6″)是乙酰基并且可按照与方案6的步骤3-1相同的方式除去。
步骤5-10 步骤5-10是在一个步骤中将步骤5-9制得的式(XXXXXI)化合物中的叠氮基还原成氨基并进一步除去四个氨基保护基(R1、R3、R2′和R6′)和羟基保护基(R2″)以得到式(XXXXXII)化合物的步骤。
该步骤与方案3的步骤1-10相同,并且可应用步骤1-10的条件中的Birch还原条件。
步骤5-11 步骤5-11是将保护基(R2′和R6′)选择性地引入步骤5-10制得的式(XXXXXII)化合物的2′-和6′-位上的氨基中以得到式(XXXXXIII)化合物的步骤。在式(XXXXXIII)中,R2′和R6′代表苄氧基羰基,并且可应用方案3的步骤1-11所述的反应条件。
步骤5-12 步骤5-12是将保护基(R3″)选择性地引入式(XXXXXIII)化合物的3″-位上的氨基中以得到式(XXXXXIV)化合物的步骤。在式(XXXXXIV)中,优选R3″代表三氟乙酰基并且可将方案3的步骤1-12的反应条件应用到该反应中。
步骤5-13 步骤5-13是将式(XXXXXIV)化合物的1-位上的氨基与式(XVII)所示的ω-氨基-α-羟基羧酸衍生物反应以得到式(XXXXXV)化合物的步骤,即,进行肽键形成反应的步骤。该步骤可按照与方案3的步骤1-13相同的方式进行。
步骤5-14 步骤5-14是除去式(XXXXXV)化合物中的所有保护基以得到式(Ia)化合物的步骤,其中R5eq和R4″ax均代表氢原子并且R5ax和R4″eq均代表羟基。
该步骤可按照与方案3的步骤1-14相同的方式进行。
(6)其5-位是直立键并且4″-位是直立键的化合物的制备在4″-位上的立体构型的反转反应 其中的R5eq和R4″eq均代表氢原子并且R5ax和R4″ax均代表羟基的式(Ia)化合物可按照方案12(步骤6-1至6-8)制得。在方案12中,该化合物通过式(XXXXXXIV)表示。
方案12包括将保护基引入在方案11中制得的式(XXXXXVI)化合物除的4″-位上的官能团之外的官能团中的步骤(步骤6-1至步骤6-5)、反转4″-位上的羟基的立体构型的步骤(步骤6-6)和除去保护基的步骤(步骤6-7和步骤6-8)。
[化学式40]
方案12 其中R3、R2′、R6′、R3″和E代表氨基的保护基,优选叔丁氧基羰基;R2、R2″和G代表酯型保护基诸如乙酰基和苯甲酰基,优选乙酰基;R4″代表选自下列的基团酯型保护基诸如乙酰基和苯甲酰基以及磺酰基型保护基诸如对甲苯磺酰基、甲磺酰基和三氟甲磺酰基;R6″代表可在酸性条件下除去的羟基保护基,诸如三苯基甲基;A代表C1-6低级烷基或两个A一起形成5-元或8-元环烷基;n和带有*的碳原子的立体构型如以上所定义。
步骤6-1 步骤6-1是将保护基引入方案11制得的式(XXXXXVI)化合物的五个氨基中以得到式(XXXXXVII)化合物的步骤。该步骤可通过方案2的步骤1-7详细描述的方法进行。
步骤6-2 步骤6-2是将作为保护基的环状缩醛、优选亚环己基缩醛引入式(XXXXXVII)化合物的两个羟基中的步骤。该步骤类似于方案4的步骤2-2并且可通过应用方案4的步骤2-2所用的反应条件来实现。
步骤6-3 步骤6-3是通过酯型保护基保护步骤6-2制得的式(XXXXXVIII)化合物中的三个羟基的步骤。
该步骤可应用有机合成中引入羟基的酯型保护基的条件,例如方案6的步骤3-4所用的条件。
步骤6-4 步骤6-4是除去步骤6-3制得的式(XXXXXIX)化合物中的作为保护基的环状缩醛以得到式(XXXXXX)化合物的步骤。
方案4的步骤2-4所用的条件可应用于该步骤。
步骤6-5 步骤6-5是将保护基选择性地引入步骤6-4制得的式(XXXXXX)化合物中的伯羟基中以得到式(XXXXXXI)化合物的步骤。
选择选自在常规有机合成中用作羟基保护基的保护基的体积特别大的保护基、具体地讲例如三苯基甲基作为待引入的保护基。该反应通过使三苯基甲基氯或三苯基甲基溴在碱的存在下与式(XXXXXX)化合物反应来进行。任何碱均可使用而没有具体的限制,只要所述的碱对反应呈惰性即可。优选的碱是例如吡啶和4-二甲基氨基吡啶。此外,在该反应中,任何溶剂均可使用而没有具体的限制,只要溶剂对反应呈惰性即可。
步骤6-6 步骤6-6是将步骤6-5制得的式(XXXXXXI)化合物的4″-位上的羟基反转以得到式(XXXXXXII)化合物的步骤。
该步骤是类似于方案8的两个步骤(步骤4-2和步骤4-3)的步骤,并且可通过应用该反应条件进行。步骤6-6还可分成两个步骤,如方案8所述。
步骤6-7 步骤6-7是除去步骤6-6制得的式(XXXXXXII)化合物的羟基保护基中的四个酯型保护基(R2、R2″、R4″和G)以得到式(XXXXXXIII)化合物的步骤。该步骤可通过应用方案5的步骤2-9来进行。
步骤6-8 步骤6-8是除去步骤6-7制得的式(XXXXXXIII)化合物中的所有保护基以得到式(XXXXXXIV)化合物的步骤,式(XXXXXXIV)化合物是由式(Ia)表示的化合物,其中R5eq和R4″eq均代表氢原子并且R5ax和R4″ax均代表羟基。
在式(XXXXXXIII)中,脱保护的条件取决于所选择的保护基。例如,当R3、R2′、R6′、R3″和E代表叔丁氧基羰基,而R6″代表三苯基甲基时,脱保护可在酸性条件下例如利用三氟乙酸进行。
如上所述,根据方案12所示的反应,在本发明的第一或第二种制备方法所制得的式(Ia)化合物中,在4″-位上的羟基的立体构型可反转成直立键。因此,本发明的第一或第二种制备方法可包括将保护基引入到式(Ia)化合物除4″-位上的羟基之外的官能团中、反转4″-位上的羟基的立体构型,然后除去保护基得到式(Ia)化合物,其中4″-位上的羟基的立体构型已被反转。本发明也包括该实施方案。
(7)其5-位是直立键并且4″-位是直立键的化合物的制备其5-位是直立键并且4″-位是直立键的合成中间体的制备(第一种制备方法) 在本发明的第一种制备方法中,其中的R5eq和R4″eq均代表氢原子并且R5ax和R4″ax均代表羟基的式(Ia)化合物可利用方案13制得的合成中间体制备。
在方案13中,式(XXXXXXVII)化合物相当于式(Xb)化合物,该化合物是本发明的第一种制备方法的合成中间体并且在5-位和4″-位上的羟基的立体构型是直立的。
[化学式41]
其中R5eq和R4″eq均代表氢原子;并且R5ax和R4″ax均代表羟基。
[化学式42]
方案13 其中R1、R3、R2′和R6′代表氨基的保护基,优选对甲苯磺酰基;R2″代表醚型保护基诸如苄基,优选苄基;R4″代表酯型保护基诸如乙酰基或苯甲酰基,优选乙酰基;R6″代表酯型保护基诸如乙酰基或苯甲酰基,优选苯甲酰基;B代表含硫原子的离去基团诸如甲硫基、乙硫基或苯硫基,优选苯硫基;X代表卤素原子诸如氯、溴或碘,优选溴原子。
步骤7-1 步骤7-1是将方案10制得的式(XXXXIX)化合物与方案8中的式(XXXVIII)化合物或式(XXXIX)化合物缩合以得到式(XXXXXXV)化合物的步骤。该步骤可通过方案5的步骤2-8详细描述的方法进行。
步骤7-2 步骤7-2是除去式(XXXXXXV)化合物中的两个酯型保护基(R4″和R6″)以得到式(XXXXXXVI)化合物的步骤。该步骤类似于方案11的步骤5-9,并且可通过使用方案11的步骤5-9所用的反应条件来实现。
步骤7-3 步骤7-3是除去步骤7-2制得的式(XXXXXXVI)化合物中的所有保护基、将叠氮基还原成氨基以得到式(XXXXXXVII)化合物的步骤。
用于式(XXXXXXVII)化合物的脱保护的反应条件根据所选择的保护基而变化。例如,当R1、R3、R2′和R6′代表对甲苯磺酰基时,脱保护例如可通过利用液氨和金属钠进行的其中进行自由基反应的Birch还原来进行。
对于本领域普通技术人员来说显而易见的是,在步骤7-3之后,式(Ia)化合物可通过将方案3的步骤1-11至步骤1-14应用于式(XXXXXXVII)化合物来制备。
本发明的化合物以及在制备步骤中制得的化合物可通过常规纯化方法进行纯化和分离。纯化和分离可以例如通过液体分离、蒸馏、升华、沉淀、结晶、其中填充有正或反相硅胶的硅胶柱色谱、利用离子交换树脂诸如Amberlite CG-50、Dowex 50W x 2或CM-Sephadex C-25的柱色谱、利用纤维素等的柱色谱、制备型薄层色谱或高效液相色谱来进行。或者,以上制备步骤制得的化合物还可未经分离和纯化适当地用于随后步骤。
抗菌剂 本发明的式(Ia)化合物或其可药用盐或其溶剂化物对引起感染性疾病的细菌例如MRSA、金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和绿脓杆菌具有优良的抗菌活性,并且优选用作抗菌剂,更优选抗-MRSA剂。因此,本发明的另一个方面提供了本发明化合物或其可药用盐或其溶剂化物在制备抗菌剂中的用途。此外,本发明的另一个优选的方面还提供了本发明化合物或其可药用盐或其溶剂化物在制备抗-MRSA剂中的用途。
药物 本发明的式(Ia)化合物或其可药用盐或其溶剂化物任选地与可药用添加剂一起用作药物。因此,本发明的另一个方面提供了包含式(Ia)化合物或其可药用盐或其溶剂化物的组合物、尤其是药物组合物。此外,本发明的另一个方面提供了式(Ia)化合物或其可药用盐或其溶剂化物在制备药物组合物中的用途。本发明的药物组合物尤其可用于预防或治疗感染性疾病。本发明的药物组合物可非常有效地治疗或预防的优选的感染性疾病包括医院内感染性疾病和机会性感染性疾病。更优选的是皮肤化脓疾病、中耳炎、窦炎、结膜炎、肺炎、支气管炎、脓毒病、膀胱炎、肾盂肾炎、肠炎(包括食物中毒)等。
本发明的药物组合物可通过多种给药途径例如根据例如病原菌和疾病的类型和患者的情况胃肠外给药(例如静脉给药、肌内给药、皮下给药、直肠给药或经皮肤给药)或口服给药来胃肠外或口服施用于患者。此外,本发明的药物组合物还可根据给药途径配制成适当的剂型。所述剂型的实例包括例如主要用于例如静脉给药和肌内给药的注射液;用于非肠道给药的外用制剂例如滴眼液、滴耳液、滴鼻液、眼用软膏、皮肤粘膜吸收剂、皮肤制剂、吸入剂或栓剂;和用于口服给药的制剂例如胶囊、片剂、丸剂、细粒剂、颗粒剂、散剂、糖浆剂或锭剂。
以上制剂可通过常规方法利用添加剂例如赋形剂、增量剂、粘合剂、润湿剂、崩解剂、表面活性剂、润滑剂、分散剂、缓冲剂、防腐剂、增溶剂、消毒剂、矫味剂、安抚剂和稳定剂制得。本文可用于注射液、滴眼液、滴耳液和滴鼻液的无毒添加剂的具体实例包括可构成含水剂型或使用前溶解的剂型的溶解剂或增溶剂(例如注射用蒸馏水、生理盐水、乙醇、甘油、丙二醇、玉米油和芝麻油)、pH调节剂(例如无机酸加成盐诸如正磷酸三钠和碳酸氢钠、有机酸式盐诸如柠檬酸钠和有机碱式盐诸如L-赖氨酸和L-精氨酸)、张力调节剂(例如氯化钠、葡萄糖和甘油)、缓冲剂(例如氯化钠、洁尔灭和柠檬酸钠)、表面活性剂(例如单油酸脱水山梨醇和聚山梨酯80)、分散剂(例如D-甘露醇)、稳定剂(例如抗氧化剂诸如抗坏血酸、亚硫酸钠和焦亚硫酸钠与螯合剂诸如柠檬酸和酒石酸);用于眼用软膏、皮肤粘膜吸收剂和皮肤制剂的无毒添加剂的具体实例包括例如适合用作软膏剂、霜剂和贴剂的制剂成分(例如白凡士林、聚乙二醇、甘油、液体石蜡和棉布);用于液体吸入剂的无毒添加剂的实例包括例如pH调节剂(例如柠檬酸钠和氢氧化钠)、张力调节剂(例如氯化钠、洁尔灭和柠檬酸钠)和缓冲剂(例如氯化钠、洁尔灭和柠檬酸钠);用于粉末吸入剂的无毒添加剂的实例包括例如作为载体的乳糖;以及用于口服给药的制剂和栓剂的无毒添加剂的实例包括例如赋形剂(例如乳糖、D-甘露醇、玉米淀粉和结晶纤维素)、崩解剂(例如羧甲基纤维素和羧甲基纤维素钙)、粘合剂(例如羟丙基纤维素、羟丙基甲基纤维素和聚乙烯吡咯烷酮)、润滑剂(例如硬脂酸镁和滑石)、包衣材料(例如虫胶、羟丙基甲基纤维素、蔗糖和氧化钛)、增塑剂(例如甘油和聚乙二醇)和基质(例如可可脂、聚乙二醇和固体脂肪)。
此外,当考虑增强对感染性疾病的治疗或预防效果时,除了本发明的化合物之外,本发明的药物组合物还可含有临床上有效的一种或多种常规抗菌剂(例如β-内酰胺类抗菌剂(例如卡巴培南、头孢菌素、头霉素和青霉素)、糖肽类抗菌剂、安莎霉素类抗菌剂、氨基糖苷类抗菌剂、喹诺酮类抗菌剂、单环内酰胺类抗菌剂、大环内酯类抗菌剂、四环素类抗菌剂类、氯霉素类抗菌剂、林可霉素类抗菌剂、链阳性菌素类抗菌剂、噁唑烷酮类抗菌剂、磷霉素类、新生霉素类、环丝氨酸类和默诺霉素类)。或者,所述的药物组合物与上述抗菌剂一起可施用给活体。此外,当考虑本发明的药物组合物可扩大或提高对革兰氏-阴性细菌以及对现存的抗菌剂的耐药菌的有效性时,本发明的药物组合物可含有例如药物排出泵(外排泵)抑制剂和现存的抗菌剂降解酶(例如β-内酰胺酶)抑制剂。或者,本发明的药物组合物与这些抑制剂等一起可施用给活体。而且,当考虑本发明的药物组合物可提高对感染性疾病的治疗或预防效果时,本发明的药物组合物可与不具有任何抗菌活性的化合物(例如用于治疗并发症的药物)组合使用。本发明包括该实施方案。
如上所述,本发明的式(Ia)化合物或其可药用盐或其溶剂化物可有利地用作用于预防或治疗感染性疾病的抗菌剂或药物。因此,本发明的另一个方面提供了预防或治疗感染性疾病的方法,该方法包括将式(Ia)化合物或其可药用盐或其溶剂化物施用给动物,包括人。用于预防或治疗的候选动物优选是哺乳动物,更优选人。式(Ia)化合物或其可药用盐或其溶剂化物的剂量可适当地通过本领域普通技术人员例如考虑给药方案、病原菌的类型和患者的年龄、性别和体重以及患者的疾病严重程度来确定。尤其是,如果需要的话,可适当地改变每天的剂量和每日给药的次数。
实施例 通过下面的非限制性实施例进一步解释本发明。
在下面的说明书中,所有温度均以摄氏度表示。
1H-NMR表示质子核磁共振光谱法,13C-NMR表示碳核磁共振光谱法。此外,由此得到的化学位移以从四甲基硅烷(TMS)至低磁场侧的位移(ppm)表示。
MS表示质谱法,并且通过电喷雾电离法(ESI)、大气压电离法(API)、快原子轰击法(FAB)和高效液相色谱-质谱分析法(LCMS)得到的结果以m/z(质量/电荷)表达。
薄层色谱中的Rf值是用Merck生产的ART5715硅胶板测定的值,并且将给出Rf值的展开剂描述在圆括号内。
在下面的结构式中,Bn代表苄基、Ac代表乙酰基、Ph代表苯基、Ts代表对甲苯磺酰基、Cbz代表苄氧基羰基。
实施例1 2-羟基阿贝卡星的制备 [化学式43]
制备步骤1-1 甲基3-叠氮基-3-脱氧-4,6-O-亚异丙基-D-吡喃葡糖苷 [化学式44]
将按照C.B.Barlow等人描述的方法(J.Chem.Soc.,摘要3870-3871页,(6月),(1965))合成的甲基3-叠氮基-3-脱氧-D-吡喃葡糖苷(32.7g)溶于330mL N,N-二甲基甲酰胺。将2,2-二甲氧基丙烷(26.8mL)和1.92g对甲苯磺酸加入到该溶液中并将该混合物在50℃下搅拌。搅拌3小时后,将26.8mL 2,2-二甲氧基丙烷补加到反应溶液中;5.5小时后将2.10g对甲苯磺酸补加到反应溶液中;6.5小时后将17.9mL 2,2-二甲氧基丙烷补加到反应溶液中;24小时后将16.2mL三乙胺在冰的冷却下加入到反应溶液中并将混合物用真空泵浓缩至干。将氯仿(1.5L)加入到残余物中。将该溶液用500mL饱和碳酸氢钠水溶液洗涤两次,然后用500mL饱和盐水继续洗涤两次,用芒硝干燥并浓缩至干得到棕色糖浆状标题化合物(α型和β型的混合物,36.3g,收率96%)。
ESIMSm/z 282[M+Na]+ α型 1H-NMR(CDCl3)δ4.74(d,1H,J=4Hz),3.88(dd,1H,J=5,10Hz),3.72(t,1H,J=10,10Hz),3.65(dddd 1H,J=5,9,10Hz),3.61(t,1H,J=10,10Hz),3.55(dt,1H,J=4,10,10Hz),3.45(s,3H),3.47(t,1H,J=10,10Hz),2.35(d,1H,J=10Hz),1.51(s,3H),1.44(s,3H)。
β型 1H-NMR(CDCl3)δ4.27(d,1H,J=8Hz),3.95(dd,1H,J=5,10Hz),3.78(t,1H,J=10,10Hz),3.64(m,1H),3.56(t,1H,J=10,10Hz),3.55(s,3H),3.50(t,1H,J=10,10Hz),3.37(dd,1H,J=8,10Hz),2.67(br.s,1H),1.51(s,3H),1.44(s,3H)。
制备步骤1-2 甲基3-叠氮基-2-O-苄基-3-脱氧-4,6-O-亚异丙基-D-吡喃葡糖苷 [化学式45]
将制备步骤1-1制得的上述化合物(46.0g)溶于690mL N,N-二甲基甲酰胺。将氢化钠11.4g(60%的油悬浮液)在搅拌下于冰的冷却和氮气氛下加入到该溶液中并将该混合物在冰的冷却和氮气氛下继续搅拌30分钟。将苄基溴(27.4mL)加入到反应溶液中并将该混合物在氮气氛下在室温下搅拌1.5小时。然后将反应溶液用冰冷却并通过加入50%乙酸水溶液调节至pH 4~5。然后将反应混合物浓缩至干并向其中加入2.0L氯仿。将溶液用500mL饱和碳酸氢钠水溶液洗涤两次,用500mL水洗涤一次。将洗涤可的溶液用芒硝干燥并浓缩至干得到73.4g粗产物。将粗产物通过硅胶柱色谱(己烷∶乙酸乙酯=7∶1至3∶1)(350g中性硅胶)纯化得到标题化合物(α型和β型的混合物55.1g,收率89%)。
ESIMSm/z 372[M+Na]+ α型 1H-NMR(CDCl3)δ7.30-7.40(m,5H),4.70-4.90(ABq,2H,J偕=12Hz),4.52(d,1H,J=4Hz),3.85(dd,J=2,10Hz),3.82(t,1H,J=10,10Hz),3.66(t,1H,J=10,10Hz),3.65(t,1H,J=10,10Hz),3.36(s,3H),3.39(dt,1H,J=2,10,10Hz),3.37(dd,1H,J=4,10Hz),1.47(s,3H),1.43(s,3H)。
β型 1H-NMR(CDCl3)δ7.30-7.40(m,5H),4.71-4.88(ABq,2H,J偕=12Hz),4.38(d,1H,J=8Hz),3.93(dd,J=5,10Hz),3.75(t,1H,J=10,10Hz),3.56(s,3H),3.51(t,1H,J=10,10Hz),3.45(t,1H,J=10,10Hz),3.27(dd,1H,J=8,10Hz),3.26(dt,1H,J=5,10,10Hz),1.49(s,3H),1.44(s,3H)。
制备步骤1-3 甲基3-叠氮基-2-O-苄基-3-脱氧-D-吡喃葡糖苷 [化学式46]
将80%乙酸水溶液(186mL)加入到制备步骤1-2制得的37.3g化合物中。反应在80℃下进行30分钟后,将反应溶液冷却至室温并浓缩至干以定量收率得到32.9g标题化合物(α型和β型的混合物)。
ESIMSm/z 332[M+Na]+ α型 1H-NMR(CDCl3)δ7.30-7.45(m,5H),4.63-4.80(ABq,2H,J偕=12Hz),4.57(d,1H,J=3.5Hz),3.78-3.85(m,2H),3.63(dt,1H,J=4,4,10Hz),3.44(t,1H,J=10,10Hz),3.40(dd,1H,J=3.5,10Hz),3.38(t,1H,J=10,10Hz),3.37(s,3H),2.44(d,1H,J=3.5Hz),1.82(dd,1H,J=6,7.5Hz)。
β型 1H-NMR(CDCl3)δ7.30-7.45(m,5H),4.71-4.92(ABq,2H,J偕=12Hz),4.39(d,1H,J=8Hz),3.91(m,1H),3.78-3.85(m,2H),3.58(s,3H),3.45(t,1H,J=10,10Hz),3.39(t,1H,J=10,10Hz),3.27(dd,1H,J=8,10Hz),2.50(d,1H,J=2.5Hz),1.97(dd,1H,J=6,7.5Hz)。
制备步骤1-4 1,4,6-三-O-乙酰基-3-叠氮基-2-O-苄基-3-脱氧-D-吡喃葡萄糖 [化学式47]
将乙酸-乙酸酐-浓硫酸(50∶50∶1)(164mL)加入制备步骤1-3制得的32.8g化合物中并利用超声清洁器溶解,然后在室温下反应5小时。将反应溶液在剧烈搅拌下滴加到1.7L冰冷的10%乙酸钠水溶液中。加入四次氯仿(20mL)到反应溶液中并将混合物在冰的冷却下剧烈搅拌20分钟。将反应溶液返回到室温并继续剧烈搅拌1小时。然后将反应溶液用2.5L氯仿萃取(一次用900mL,两次用800mL)。将氯仿层用500mL饱和盐水洗涤1次,用500mL饱和碳酸氢钠水溶液洗涤两次,用500mL饱和盐水洗涤一次。将氯仿层进一步用芒硝干燥并浓缩至干得到48.4g粗产物。将所得到的粗产物通过硅胶(250g)柱色谱纯化(己烷∶乙酸乙酯=5∶1)得到浅黄色糖浆状标题化合物(α型和β型的混合物41.3g,收率92%)。
ESIMSm/z 444[M+Na]+ α型 1H-NMR(CDCl3)δ7.30-7.40(m,5H),6.32(d,1H,J=4Hz),4.90(t,1H,J=10,10Hz),4.62-4.71(ABq,2H,J偕=12Hz),4.22(dd,1H,J=5,13Hz),4.01(dd,1H,J=2.5,10Hz),3.98(m,1H),3.88(t,1H,J=10,10Hz),3.58(dd,1H,J=4,10Hz),2.06,2.12,2.17(均为s,均为3H)。
β型 1H-NMR(CDCl3)δ7.30-7.40(m,5H),5.62(d,1H,J=9Hz),4.91(t,1H,J=10,10Hz),4.72-4.82(ABq,2H,J偕=12Hz),4.25(dd,1H,J=5,13Hz),3.99(dd,1H,J=2.5,13Hz),3.74(ddd,1H,J=2.5,5,10Hz),3.66(t,1H,J=10,10Hz),3.59(dd,1H,J=9,10Hz),2.07,2.12,2.22(均为s,均为3H)。
制备步骤1-5a 4,6-二-O-乙酰基-3-叠氮基-2-O-苄基-1-溴-3-脱氧-α-D-吡喃葡萄糖 [化学式48]
将制备步骤1-4合成的化合物(347mg)溶于由6.2mL二氯甲烷和0.69mL乙酸乙酯组成的混合溶液。将四溴化钛(605mg)在搅拌下在冰的冷却下加入到该混合溶液中并将混合物在室温下搅拌14.5小时。将反应溶液用冰冷却并向其中加入30mL冰冷的二氯甲烷。将该溶液用15mL冰冷的水洗涤8次至水层的pH为7。然后将溶液在冰的冷却下用芒硝干燥并浓缩至干得到浅黄色糖浆状标题化合物(352mg,收率97%)。
1H-NMR(CDCl3)δ7.20-7.45(m,5H),6.32(d,1H,J=3.5Hz),4.92(t,1H,J=10,10Hz),4.68-4.74(ABq,2H,J偕=12Hz),4.27(dd,1H,J=4.5,12.5Hz),4.17(ddd,1H,J=2.5,4.5,10Hz),4.03(dd,1H,J=2.5,12.5Hz),3.98(t,1H,J=10,10Hz),3.43(dd,1H,J=3.5,10Hz),2.13(s,3H),2.06(s,3H)。
制备步骤1-5b 4,6-二-O-乙酰基-3-叠氮基-2-O-苄基-3-脱氧-1-苯硫基-α-D-吡喃葡萄糖 [化学式49]
将制备步骤1-4制得的化合物(19.9g)溶于200mL二氯甲烷。将三甲基甲硅烷基苯硫酚(26.8mL)和11.0mL三氟甲磺酸三甲基硅烷基酯加入到溶液中并将该混合物回流。回流41小时后用冰冷却反应混合物。再向其中加入冰冷的氯仿(1.8L)。然后将反应混合物用1L冰冷的5%NaOH水溶液洗涤三次,用1L冰冷的水洗涤两次。然后将反应混合物用芒硝干燥,浓缩至干得到粗产物(22.1g)。然后将粗产物溶于20mL乙酸乙酯。再将己烷(120mL)加到溶液中用于重结晶。将形成的结晶用冰冷的乙酸乙酯∶己烷(1∶9)洗涤得到标题化合物(17.7g,收率79%)。然后将用于结晶的母液和洗涤液合并并浓缩至干得到标题化合物(4.3g)。
ESIMSm/z 494[M+Na]+ 1H-NMR(CDCl3)δ7.20-7.48(m,10H),5.59(d,1H,J=5Hz),4.83(t1H,J=10,10Hz),4.68-4.78(ABq,2H,J偕=12Hz),4.46(ddd,1H,J=2.5,5,10Hz),4.22(dd,1H,J=5,12Hz),3.96(t,1H,J=2.5,12Hz),3.86(t1H,J=10,10Hz),3.79(dd,1H,J=5,10Hz),2.13(s,3H),1.99(s,3H)。
制备步骤1-6 3′,4′-二脱氧-2-羟基新霉胺 [化学式50]
方法A按照日本专利公开108041/1976的描述制得式(II)所示的2-羟基庆大霉素C1a(18.0g)并纯化。然后将3M HCl(360mL)加入到所制得的2-羟基庆大霉素C1a中并将混合物回流1.5小时。将反应溶液返回到室温,然后用冰冷却,通过加入4M NaOH将该溶液调节至pH约6.8,用1.8L水稀释,然后加入到Amberlite CG-50(先前用0.005M氨水平衡)500mL柱中。将该柱用1L 0.005M氨水洗涤。用2L 0.1M氨水和2L 0.3M氨水进行洗脱。将含有标题化合物的级分合并并浓缩至干得到6.1g标题化合物。将含有杂质的级分再次通过Amberlite CG-50柱纯化得到0.6g标题化合物。由此总共得到6.7g标题化合物(单碳酸盐,收率72%)。
方法B按照日本专利公开108041/1976的描述制得式II所示的2-羟基庆大霉素C1a(600g)并纯化。然后将2-羟基庆大霉素C1a(300g,483mmol,为2.5碳酸盐的形式)溶于3N HCl(3L)并将溶液在95℃下搅拌70分钟。冷却后将溶液用冰冷却至10℃,通过加入5N NaOH中和并调节至pH 6.88。另外,利用2-羟基庆大霉素C1a(300g,483mmol,为2.5碳酸盐的形式)再次进行相同的反应。将形成的两种反应混合物合并,然后用Amberlite CG-50(NH4型;用0.005M NH3平衡,10L)纯化。洗脱溶剂0.1M→0.2M→0.3M NH3。将纯化后的产物冷冻干燥得到标题化合物(335.9g;781mmol,为二碳酸盐;收率81%)。
ESIMSm/z 329[M+Na]+ 1H-NMR(26%ND3-D2O)δ5.09(d,1H,J=3.5Hz),3.82(m,1H),3.56(t,1H,J=10,10Hz),3.30(t,1H,J=10,10Hz),3.35(t,1H,J=10,10Hz),3.08(t,1H,J=10,10Hz),2.82(dt,1H,J=3.5,3.5,12Hz),2.78(t,1H,J=10,10Hz),2.58-2.68(m,2H),2.63(t,1H,J=10,10Hz),1.67-1.79(m,2H),1.60(dq,1H,J=4,12,12,12Hz),1.36(dq,1H,J=4,12,12,12Hz)。
制备步骤1-7 3′,4′-二脱氧-2-羟基-1,3,2′,6′-四-N-甲苯磺酰基新霉胺 [化学式51]
将制备步骤1-6制得的化合物(6.7g)溶于67mL水。将碳酸钠(11.6g)加入到溶液中,再加入134mL二噁烷。将对甲苯磺酰氯(20.8g)在冰的冷却下加入到该混合物中并将混合物在冰的冷却下剧烈搅拌15分钟。将溶液返回到室温并剧烈搅拌过夜。然后将二噁烷(134mL)加入到反应溶液中;42.5小时后,将3.9g碳酸钠加入到反应溶液中;88小时后,将3.5g对甲苯磺酰氯加入到反应溶液中;112.5小时后,将8.5mL浓氨水加入到反应溶液中并将混合物搅拌30分钟。将反应混合物浓缩至干。将乙酸乙酯(700mL)加入到残余物中并将混合物用300mL水洗涤两次,用芒硝干燥,然后浓缩至干。将粗产物通过硅胶柱色谱(氯仿∶甲醇=20∶1)(250g硅胶)纯化得到3.47g标题化合物。还将含有杂质的级分经硅胶柱色谱纯化得到7.05g标题化合物。结果制得10.52g(总量;收率63%)标题化合物。
ESIMSm/z 945[M+Na]+ 1H-NMR(吡啶-d5)δ9.20(d,1H,J=7Hz),9.15(d,1H,J=8Hz),8.80(d,1H,J=8Hz),8.46(t,1H,J=6,6Hz),7.90-8.18(m,8H),7.00-7.15(m,8H),5.97(d,1H,J=3Hz),5.09(m,1H),4.14(t,1H,J=10,10Hz),4.07(t,1H,J=10,10Hz),3.91(t,1H,J=10,10Hz),3.79-3.86(m,2H),3.74(t,1H,J=10,10Hz),3.73(m,1H),3.30-3.47(m,2H),2.40(dq,1H,J=5,12,12,12Hz),2.17(s,6H),2.16(s,3H),2.11(s,3H),1.77(m,1H),1.58-1.72(m,2H)。
制备步骤1-8 4″,6″-二-O-乙酰基-3″-叠氮基-2″-O-苄基-3″-脱氧-2-羟基-1,3,2′,6′-四-N-甲苯磺酰基地贝卡星 [化学式52]
方法A将制备步骤1-5a制得的352mg化合物的7.3mL 1,2-二氯乙烷溶液加入到制备步骤1-7制得的363mg化合物中。向其中加入燥石膏(1070mg)并将混合物在室温下搅拌30分钟。将氰化汞(397mg)加入到反应溶液中并将混合物避光在60℃下搅拌,直至当通过TLC监测反应时制备步骤1-5a制得的化合物消失。将反应溶液返回到室温并通过硅藻土过滤。将不溶物用73mL氯仿洗涤。将滤液和洗涤液合并,依次用36mL饱和碳酸氢钠水溶液洗涤三次,用36mL 10%碘化钠水溶液洗涤三次,用36mL水洗涤两次,用芒硝干燥并浓缩至干。将残余物通过硅胶柱色谱(氯仿∶乙酸乙酯=5∶2)(36g硅胶)纯化得到标题化合物(190mg,收率37.5%)。
方法B将制备步骤1-7制得的化合物(10.52g)和制备步骤1-5b制得的化合物(9.67g)溶于210mL二氯甲烷。将4A分子筛粉末(31.6g)加入到该溶液中并将混合物在室温下搅拌30分钟。然后将5.54g N-碘丁二酰亚胺和0.55mL三氟甲磺酸的9.45mL二氯甲烷溶液在搅拌下于-20℃避光加入到反应溶液中。然后将该混合物在-20℃下避光搅拌30分钟。然后将3.4mL三乙胺加入到反应溶液中并将混合物通过硅藻土过滤,将不溶物用1.8L氯仿洗涤。然后将滤液和洗涤液合并,依次用1L饱和碳酸氢钠水溶液洗涤两次,用1L 10%硫代硫酸钠水溶液洗涤两次,用500mL水洗涤两次,用芒硝干燥并浓缩至干得到20.2g粗产物。然后将粗产物通过柱色谱(500g硅胶)纯化(氯仿∶乙酸乙酯=5∶2)得到标题化合物(5.4g,收率37%)。
Rf值0.68(氯仿∶乙酸乙酯=2∶3) ESIMSm/z 1306[M+Na]+ 1H-NMR(吡啶-d5)δ9.22(d,1H,J=7.5Hz),8.82(d,1H,J=8.5Hz),8.73(t,1H,J=6,6Hz),8.25(d,1H,J=8.5Hz),7.8-8.1(m,10H),7.0-7.45(m,11H),6.75(d,1H,J=3Hz),6.09(d,1H,J=2Hz),5.51(ABq,1H,J偕=11Hz),5.23(t,1H,J=10,10Hz),5.03(m,1H),4.96(m,1H),4.93(ABq,1H,J偕=11Hz),4.41(t,1H,J=10,10Hz),4.38(dd,1H,J=4,12Hz),4.23(m,1H),4.07-4.21(m,5H),3.83(dd,1H,J=3,10Hz),3.78(t,1H,J=9,9Hz),3.72(m,1H),3.27(m,1H),3.17(m,1H),2.35(m,1H),2.21(s,3H),2.20(s,6H),2.19(s,3H),2.03(s,3H),2.01(s,3H),1.65(m,1H),1.45-1.60(m,2H)。
制备步骤1-9 3″-叠氮基-2″-O-苄基-3″-脱氧-2-羟基-1,3,2′,6′-四-N-甲苯磺酰基地贝卡星 [化学式53]
将甲醇钠在甲醇中的0.1%的溶液(118mL)加入到制备步骤1-8制得的5.91g化合物中并将混合物在室温下反应。反应50分钟后将甲醇钠在甲醇中的28%的溶液(1.74mL)加入到反应溶液中。1.5小时后,将反应溶液中和并用Dowex 50W x 2(H+型,200-400目,用MeOH置换)调节至pH 6~7。然后通过过滤从反应溶液中除去树脂,将不溶物用甲醇洗涤5次或更多次。将滤液和洗涤液合并,然后浓缩至干得到5.2g粗标题化合物。该化合物可直接用于下一步反应。
Rf值0.39(氯仿∶乙酸乙酯=2∶3) ESIMSm/z 1222[M+Na]+ 制备步骤1-10 2-羟基地贝卡星 [化学式54]
将液氨(约10mL)在-50℃下储存在含有45.7mg制备步骤1-9制得的化合物的茄形烧瓶中。然后将70mg金属钠在-50℃下加入到茄形烧瓶中并将混合物用玻璃搅拌棒剧烈搅拌2小时。将甲醇缓慢加入到茄形烧瓶中至自由基的颜色消失。使混合物返回到室温以蒸发氨,最后用蒸发仪将其浓缩至干。将水(3mL)加入到茄形烧瓶并将烧瓶的内容物用Dowex 50W x 2(H+型)调节至pH 4~5。将烧瓶的内容物与树脂一起加入到填充有2mL相同树脂的柱中。将该柱用20mL水洗涤,用1M氨水洗脱。将茚三酮阳性级分合并并浓缩至干得到20.1mg粗产物。将其制成水溶液(10mL),然后将其加入到CM-Sephadex C-25柱(用0.005M氨水平衡,10mL)中。用水(10mL)洗涤该柱。然后进行洗脱,同时从0.05M(50mL)至0.2M(100mL,2mL/份)依次改变氨水的浓度,将相应的级分浓缩至干得到16.4mg标题化合物(单碳酸盐·一水合物,收率79%)。
Rf值0.35(1-丁醇∶乙醇∶氯仿∶17%氨水=4∶7∶2∶7)。
ESIMSm/z 490[M+Na]+ 1H-NMR(26%ND3-D2O)δ5.12(d,1H,J=3.5Hz),5.01(d,1H,J=4Hz),3.88(m,1H),3.83(m,1H),3.75(dd,1H,J=2.5,12Hz),3.68(dd,1H,J=5,12Hz),3.66(t,1H,J=10,10Hz),3.46(dd,1H,J=4,10Hz),3.35(t,1H,J=10,10Hz),3.28(t,1H,J=10,10Hz),3.27(t,1H,J=10,10Hz),3.10(t,1H,J=10,10Hz),2.99(t,1H,J=10,10Hz),2.83(t,1H,J=10,10Hz),2.80(m,1H),2.79(t,1H,J=10,10Hz),2.66(dd,1H,J=4.5,13Hz),2.62(dd,1H,J=7,13Hz),1.68-1.77(m,2H),1.60(m,1H),1.37(m,1H)。
13C-NMR(26%ND3-D2O)δ102.62,101.41,85.70,84.53,75.36,74.00,73.67,72.89,71.83,70.35,61.35,57.67,56.81,55.65,51.35,46.60,28.97,27.45。
制备步骤1-11 2′,6′-二-N-苄氧基羰基-2-羟基地贝卡星 [化学式55]
将四水合乙酸镍(1136mg)加入到制备步骤1-10制得的化合物(625mg;以单碳酸盐·一水合物的形式计算)中。向其中加入甲醇(25mL)并将混合物用超声清洁器处理得到均匀溶液。在冰的冷却下在约2分钟内将N-苄氧基羰基氧基丁二酰亚胺(626mg)逐渐地加入到溶液中。将混合物在冰的冷却下搅拌1小时,返回到室温并继续搅拌2.5小时。然后将57mg N-苄氧基羰基氧基丁二酰亚胺在冰的冷却下加入到反应溶液中,返回到室温并继续搅拌2小时。将反应溶液浓缩至干。将用氯化钠饱和的浓氨水(30mL)加入到残余物中并将该混合物用20mL 1-丁醇萃取三次。将所得到的丁醇层浓缩至干。将N,N-二甲基甲酰胺加入到1423mg残余物中并通过硅藻土过滤。将硅藻土上的物质用N,N-二甲基甲酰胺洗涤(20mL x 1,10mL x 4)。将滤液和洗涤液浓缩至干得到1222mg粗产物。
Rf值0.60(1-丁醇∶乙醇∶氯仿∶17%氨水=4∶7∶2∶7) ESIMSm/z 758[M+Na]+ 1H-NMR(吡啶-d5)δ8.35(br.s,1H),7.90(d,1H,J=7.5Hz),7.15-7.55(m,10H),5.62(d,1H,J=3Hz),5.41(d,1H,J=3Hz),5.33(s,2H),5.30(ABq,1H,J偕=12Hz),5.14(ABq,1H,J偕=12Hz),4.64(m,1H),4.44(dd,1H,J=2,12Hz),4.42(m,1H),4.28(dd,1H,J=5,12Hz),4.24(t,1H,J=10,10Hz),4.20(dd,1H,J=3,10Hz),4.05(m,1H),4.04(t,1H,J=10,10Hz),3.90(t,1H,J=10,10Hz),3.85(t,1H,J=10,10Hz),3.68(t,1H,J=10,10Hz),3.60(t,1H,J=10,10Hz),3.52(m,1H),3.39(m,1H),3.29(t,1H,J=10,10Hz),3.11(t,1H,J=10,10Hz),2.05(m,1H),1.89(dq,1H,J=3.5,13,13,13Hz),1.64(m,1H),1.43(q,1H,J=13,13,13Hz)。
制备步骤1-12 2′,6′-二-N-苄氧基羰基-2-羟基-3″-N-三氟乙酰基地贝卡星 [化学式56]
将制备步骤1-11制得的粗产物(1222mg)溶于17mL无水N,N-二甲基甲酰胺。将三氟乙酸乙酯(0.15mL)在搅拌下于冰的冷却下加入到该溶液中。使混合物返回到室温并搅拌8小时。将反应溶液浓缩至干得到1416mg产物。
Rf值0.42(氯仿∶甲醇∶15M氨水(浓氨水)=1∶1∶1溶液的下层部分) 1H-NMR(吡啶-d5)δ10.65(d,1H,J=9Hz),8.35(br.s,1H),7.89(d,1H,J=8.5Hz),7.10-7.55(m,10H),5.70(d,1H,J=3Hz),5.41(d,1H,J=3Hz),5.33(s,2H),5.30(ABq,1H,J偕=12Hz),5.26(ABq,1H,J偕=12Hz),5.18(m,1H),4.77(m,1H),4.58(t,1H,J=10,10Hz),4.50(dd,1H,J=3,10Hz),4.31-4.46(m,3H),4.18(t,1H,J=10,10Hz),4.04(m,1H),3.96(t,1H,J=10,10Hz),3.82(t,1H,J=10,10Hz),3.71(t,1H,J=10,10Hz),3.51(m,1H),3.40(m,1H),3.31(t,1H,J=10,10Hz),3.10(t,1H,J=10,10Hz),2.05(m,1H),1.89(m,1H),1.64(m,1H),1.43(m,1H)。
制备步骤1-13 1-N-(4-苄氧基羰基氨基-2-(S)-羟基丁酰基)-2′,6′-二-N-苄氧基羰基-2-羟基-3″-N-三氟乙酰基地贝卡星 [化学式57]
将制备步骤1-12制得的产物(438mg)溶于6.2mL四氢呋喃。将按照Kawaguchi等人的报道(Journal of Antibiotics,25卷,695~708页(1972))合成的149mg(S)-4-N-苄氧基羰基氨基-2-羟基丁酸丁二酰亚胺酯的四氢呋喃溶液(2mL)在搅拌下在冰的冷却下于2分钟内滴加到该溶液中,并使混合物返回到室温并搅拌。搅拌19小时后将149mg N-苄氧基羰基-4-氨基-2-(S)-羟基丁酸丁二酰亚胺酯的四氢呋喃溶液(2mL)在搅拌下在冰的冷却下加入到反应溶液中,并使混合物返回到室温并搅拌。20.5小时后,将反应溶液浓缩至干。
将乙酸乙酯(70mL)加入到残余物中并将混合物用14mL饱和碳酸氢钠水溶液洗涤两次,用14mL水洗涤两次并浓缩至干得到571mg反应混合物。
Rf值0.59(氯仿∶甲醇∶15M氨水(浓氨水)=1∶1∶1溶液的下层部分) 制备步骤1-14 2-羟基阿贝卡星 [化学式58]
将四氢呋喃(22.8mL)和17.8mL 3.5M氨水加入到制备步骤1-13制得的571mg反应混合物中,并将该混合物在室温下搅拌20小时。将反应溶液浓缩至干。将四氢呋喃-乙酸-水(4∶1∶1)(22mL)加入到624mg残余物中。然后加入12滴钯黑的水悬浮液并将混合物在常压下搅拌6小时,同时将氢气吹入体系中。然后通过过滤从反应溶液中除去钯黑。将除去的钯黑用水洗涤并将滤液和洗涤液合并并浓缩至干。将2M氨水(15mL)加入到残余物中并将该混合物在室温下静置过夜。通过棉塞过滤除去不溶物,然后浓缩至干得到467mg粗产物。将粗产物溶于水得到50mL水溶液,将该水溶液加入到CM-Sephadex C-25柱中(用0.005M氨水平衡,50mL)。将该柱用100mL 0.005M氨水洗涤,用0.05M(250mL)至0.5M(500mL)和0.75M(500mL)的氨水进行洗脱。将相应的级分浓缩得到39.1mg标题化合物2-羟基阿贝卡星。
1H-NMR(26%ND3-D2O)δ5.13(d,1H,J=3.5Hz),5.03(d,1H,J=4Hz),4.16(dd,1H,J=4,9.5Hz),3.98(m,1H),3.83-3.90(m,2H),3.65-3.77(m,4H),3.37(t,1H,J=10,10Hz),3.34(t,1H,J=10,10Hz),3.32(dd,1H,J=4,10Hz),3.25(t,1H,J=10,10Hz),2.97(t,1H,J=10,10Hz),2.86(t,1H,J=10,10Hz),2.82(m,1H),2.70-2.78(m,2H),2.65(dd,1H,J=5,13Hz),2.62(dd,1H,J=7,13Hz),1.86-1.96(m,1H),1.69-1.80(m,3H),1.61(dq,1H,J=4,13,13,13Hz),1.37(dq,1H,J=4,13,13,13Hz)。
13C-NMR(26%ND3-D2O)δ177.84,102.09,98.99,83.65,78.17,75.41,72.87,72.23,71.71,71.28,70.45,69.81,60.79,56.60,56.15,54.88,50.71,46.02,38.26,37.23,28.39,26.94。
实施例2 2-羟基阿贝卡星2.5硫酸盐三水合物 [化学式59]
将实施例1的制备步骤1-14制得的式(I)表示的化合物(2-羟基阿贝卡星;126.8mg)制成水溶液。通过加入0.1M硫酸将该水溶液调节至pH 7.0,然后冷冻干燥得到147.3mg 2.5硫酸盐(三水合物)形式的标题化合物。
C22H44N6O11·2.5H2SO4·3H2O的计算值C,30.45;H,6.39;N,9.67。实测值C,30.41;H,6.45;N,9.46。
实施例32-羟基阿贝卡星的制备 [化学式60]
制备步骤3-1 1,3,2′,6′-四-N-苄氧基羰基-3′,4′-二脱氧-2-羟基新霉胺 [化学式61]
方法A将制备步骤1-6制得的化合物(16.5g,38.3mmol以二碳酸盐的形式计算)溶于水(83mL)。将二甲氧基乙烷(165mL)加入到该溶液中然后将混合物搅拌。向其中加入N-苄氧基羰基氧基丁二酰亚胺(66.8g,268mmol),然后加入三乙胺(56.0mL,402mmol)并将混合物搅拌过夜(加热至约45℃)。将乙酸乙酯(490mL)和水(83mL)加入到反应溶液中,然后分离。将有机层依次用饱和碳酸氢钠水溶液(247mL)和10%硫代硫酸钠水溶液(247mL)洗涤。将有机层用无水硫酸镁干燥,过滤,然后减压浓缩。将甲醇(133mL)加入到残余物(以泡沫形式)中并将混合物在加热至60℃的水浴中搅拌。结果,结晶沉淀析出。将混合物在室温下搅拌过夜(浆化洗涤)。将沉淀析出的结晶通过过滤收集并在40℃下减压干燥过夜得到标题化合物(收率33.8g,定量)。
方法B将制备步骤1-6制得的化合物(303g,704mmol,为二碳酸盐)溶于水(1.5L)并将1,2-二甲氧基乙烷(3.0L)加入到溶液中。向其中加入N-苄氧基羰基氧基丁二酰亚胺(1229g,4.93mol,7.0当量),然后加入三乙胺(1013mL,7.40mol,10.5当量)并将混合物搅拌过夜。将乙酸乙酯(9.1L)和水(1.5L)加入到反应溶液中,然后分离。将水层再次用乙酸乙酯∶1,2-二甲氧基乙烷=3∶1(1.8L)萃取。将有机层合并,用5%碳酸氢钠水溶液(4.6L)洗涤一次,用10%硫代硫酸钠水溶液(4.6L)洗涤一次。将有机层用无水硫酸镁干燥,然后通过减压蒸馏除去溶剂。将甲醇(2.4L)加入到残余物中并将混合物在室温下搅拌过夜。将沉淀析出的结晶过滤得到标题化合物(619.1g,734mmol,收率104%)。
APIMSm/z 843[M+H]+ 1H-NMR(吡啶-d5)δ7.73(d,1H,J=6.9Hz),7.12-7.56(m,22H),6.82-6.95(m,1H),5.67(d,1H,J=2.9Hz),5.12-5.31(m,8H),4.26-4.40(m,1H),3.90-4.30(m,7H),3.35-3.50(m,2H),1.85-2.01(m,2H),1.43-1.65(m,2H)。
制备步骤3-2 1,3,2′,6′-四-N-苄氧基羰基-5,6-O-亚环己基-3′,4′-二脱氧-2-羟基新霉胺 [化学式62]
方法A将制备步骤3-1制得的化合物(2.0g,2.4mmol)溶于二甲氧基乙烷(40mL)。将1,1-二甲氧基环己烷(0.54mL,3.56mmol)和对甲苯磺酸吡啶鎓(PPTS)(0.060g,0.24mmol)加入到该溶液中并将混合物在油浴中在110℃下搅拌2小时,所用装置包括含5A分子筛1/16(30g,40mL)的滴液漏斗和安装在滴液漏斗上的Dimroth冷凝器(内温85℃)。将乙酸乙酯(40mL)和饱和碳酸氢钠水溶液(40mL)加入到反应溶液中,然后分离。将有机层用饱和NaCl水溶液洗涤并用无水硫酸镁干燥,然后减压浓缩。将残余物通过硅胶柱色谱纯化(己烷∶乙酸乙酯=2∶1至1∶3,氯仿∶甲醇=9∶1)得到标题化合物(1.75g,1.89mmol,收率80%)。
方法B将制备步骤3-1制得的化合物(150g,178mmol)悬浮在1,2-二甲氧基乙烷(3.0L)中。加入1,1-二甲氧基环己烷(38.5g,267mmol,1.5当量)和对甲苯磺酸吡啶鎓(4.47g,17.8mmol,0.1当量)并将混合物加热并在通过1.5kg 5A分子筛(1/16)的同时回流4小时。将反应混合物用乙酸乙酯(3L)稀释,用5%碳酸氢钠水溶液(4.6L)洗涤一次,用10%硫代硫酸钠水溶液(3L)洗涤一次。将有机层用无水硫酸镁干燥,然后通过减压蒸馏除去溶剂。相同的反应继续进行三次以上。将残余物合并并通过硅胶色谱纯化得到标题化合物。展开剂=己烷∶乙酸乙酯=2∶1→1∶1→1∶2→1∶3。(557.93g,604mmol,收率85%)。
APIMSm/z 923[M+H]+ 1H-NMR(吡啶-d5)δ7.96(d,1H,J=6.2Hz),7.68(d,1H,J=6.8Hz),7.22-7.57(m,20H),6.75-7.05(m,2H),5.57(s,1H),5.12-5.35(m,8H),3.96-4.45(m,6H),3.92(t,1H,J=10,10Hz),3.79(t,1H,J=10,10Hz),3.30-3.47(m,2H),1.77-2.00(m,2H),1.45-1.70(m,10H),1.16-1.35(m,2H)。
制备步骤3-3 2-苄氧基-1,3,2′,6′-四-N-苄氧基羰基-5,6-O-亚环己基-3′,4′-二脱氧新霉胺 [化学式63]
方法A将四氢呋喃(99mL)加入到制备步骤3-2所制得的化合物(4.970g,5.38mmol)中。将60%氢化钠(0.26g,6.50mmol)分散在液体石蜡中并在4℃的内温下加入苄基溴(1.15mL,9.67mmol),然后将混合物在7至8℃的内温下搅拌21小时。在4℃的内温下向其中加入饱和氯化铵水溶液(10mL)并将混合物调节至pH 7,然后用100mL乙酸乙酯和50mL水分离。将有机层用硫酸镁干燥并通过减压蒸馏除去溶剂。将残余物通过硅胶柱色谱纯化(甲苯∶乙酸乙酯=3∶1)得到标题化合物(4.492g,4.43mmol,收率83%)。
方法B将制备步骤3-2制得的化合物(396g,429mmol)溶于由四氢呋喃(8L)和N,N-二甲基甲酰胺(158mL)组成的混合溶液,然后将该溶液冷却至5℃。将氢化钠(分散在液体石蜡中,60%;20.6g,515mmol,1.2当量)和苄基溴(91.8mL,772mmol,1.8当量)加入到该溶液中并将混合物在相同的温度下搅拌6小时。向其中加入10%氯化铵水溶液(8L)以停止反应,将混合物用乙酸乙酯(8L)萃取。将有机层用20%盐水(8L)洗涤一次,用10%硫代硫酸钠水溶液(8L)洗涤一次并用无水硫酸镁干燥。然后通过减压蒸馏除去溶剂。将残余物通过硅胶色谱纯化得到标题化合物。展开剂=己烷∶乙酸乙酯=1∶1→1∶3(320.24g,316mmol,收率74%)。
APIMSm/z 1014[M+H]+ 1H-NMR(吡啶-d5)δ8.08-8.16(m,1H),7.88-7.96(m,1H),7.10-7.48(m,25H),6.70-6.95(m,2H),5.53(s,1H),5.15-5.46(m,8H),4.91(AB,2H,J偕=11Hz),4.40-4.51(m,1H),4.20-4.35(m,2H),3.93-4.16(m,4H),3.72(t,1H,J=10,10Hz),3.32-3.50(m,2H),1.77-2.00(m,2H),1.45-1.72(m,10H),1.15-1.35(m,2H)。
制备步骤3-4 2-苄氧基-1,3,2′,6′-四-N-苄氧基羰基-3′,4′-二脱氧新霉胺 [化学式64]
方法A将制备步骤3-3制得的化合物(22.75g,22.5mmol)溶于由氯仿(460mL)和甲醇(46mL)组成的混合溶液并将该溶液冷却至7℃。将90%三氟乙酸(46mL)加入到冷却的溶液中,将混合物在室温下搅拌2小时。通过减压蒸馏除去溶剂。将甲醇(460mL)加入到残余物中并将混合物进行浆化洗涤2小时,然后过滤得到标题化合物(19.47g,0.9mmol,收率93%)。
方法B将制备步骤3-3制得的化合物(376g,371mmol)溶于由氯仿(7.5L)和甲醇(750mL)组成的混合溶液并将混合物冷却至10℃。将90%三氟乙酸(750mL)加入到冷却的溶液中,将混合物在20℃下搅拌3小时20分钟。通过减压蒸馏除去溶剂。将甲醇(7.5L)加入到残余物中,将浆液搅拌过夜并过滤得到标题化合物(313g,335mmol,收率90%)。
APIMSm/z 933[M+H]+ 1H-NMR(吡啶-d5)δ7.86(d,1H,J=6.6Hz),7.62-7.70(m,1H),7.10-7.55(m,26H),6.80-6.95(m,1H),5.64(d,1H,J=2.9Hz),5.13-5.37(m,8H),4.91(ABq,2H,J偕=12Hz),4.29-4.37(m,3H),3.90-4.17(m,3H),4.02(dd,1H,J=9.1,10Hz),3.94(dd,1H,J=8.8,9.0Hz),3.92-3.52(m,2H),1.86-2.04(m,2H),1.47-1.66(m,2H)。
制备步骤3-5 2-苄氧基-3,2′,6′-三-N-苄氧基羰基-1,6-N,O-羰基-3′,4′-二脱氧新霉胺 [化学式65]
方法A将步骤3-4制得的化合物(19.291g,20.7mmol)溶于N,N-二甲基甲酰胺(390mL)并将该溶液冷却至3℃。将氢化钠(60%的油悬浮液;4.968g,0.124mol)加入到冷却的所述溶液中,将混合物在相同的温度下搅拌1.5小时。将反应混合物在冰的冷却下通过加入饱和氯化铵水溶液(400mL)调节pH至约7。向其中加入乙酸乙酯(800mL)和饱和氯化铵水溶液(400mL)并将混合物搅拌,然后分离。将有机层用5%氯化铵水溶液(800mL)洗涤两次,然后用硫酸镁干燥。通过减压蒸馏除去溶剂。将甲醇(400mL)加入到残余物中。向其中加入晶种,使所需产物在温和搅拌下结晶。通过过滤收集结晶得到标题化合物。将母液减压浓缩,将残余物用甲醇/二异丙醚(1/1;100mL)进行浆化洗涤以进一步得到标题化合物(15.70g,19.0mmol,收率92%)。
方法B将步骤3-4制得的化合物(293g,314mmol)在N,N-二甲基甲酰胺(5.9L)中冷却,然后将溶液冷却至3℃。将氢化钠(分散在石蜡液体中,60%;75.4g,1.88mol,6.0当量)加入到冷却的溶液中,将混合物在相同的温度下搅拌1小时。将反应混合物在剧烈搅拌及冰的冷却下倒入20%氯化铵水溶液(12L)和乙酸乙酯(5L)的两层溶液中。然后向其中加入乙酸乙酯(7L)并将混合物搅拌,然后分离。将有机层用5%氯化铵水溶液(12L)洗涤两次并用无水硫酸镁干燥。通过减压蒸馏除去溶剂。将甲醇(5.9L)加入到残余物中并将混合物浆液搅拌过夜,然后过滤得到标题化合物(248g,301mmol,收率95%)。
APIMSm/z 825[M+H]+ 1H-NMR(吡啶-d5)δ8.80(s,1H),8.67(s,1H),8.17-8.24(m,1H),7.75-7.53(m,1H),7.12-7.53(m,20H),6.93-7.10(m,1H),5.22(d,1H,J=3.1Hz),5.11-5.39(m,6H),4.88(ABq,2H,J偕=12Hz),3.95-4.38(m,7H),3.73(t,1H,J=10,10Hz),3.38-3.53(m,2H),1.77-1.95(m,2H),1.45-1.72(m,2H)。
制备步骤3-6 2-苄氧基-3,2′,6,-三-N-苄氧基羰基-3′,4′-二脱氧新霉胺 [化学式66]
方法A将制备步骤3-5制得的化合物(822mg,0.997mmol)溶于由1,4-二噁烷(25mL)和水(25mL)组成的混合液。将碳酸钠(127mg,1.20mmol)加入到该溶液中,将混合物在80℃下搅拌5小时。将反应混合物冷却,用氯仿(50mL)萃取一次,用氯仿(25mL)和甲醇(25mL)的混合液萃取一次。将萃取液用硫酸镁干燥。通过减压蒸馏除去溶剂。将残余物溶于乙酸乙酯(16mL)。将晶种加入到溶液中,使所需产物在温和搅拌下结晶,然后过滤得到化合物7。将母液减压浓缩,将残余物用乙酸乙酯/二异丙醚(1/1;4mL)进行浆化洗涤以进一步得到标题化合物(617mg,0.772mmol,收率77%)。
方法B将制备步骤3-5制得的化合物(228g,276mmol)溶于由1,4-二噁烷(6.8L)和水(6.8L)组成的混合液。将碳酸钠(29.30g,276mmol,1.0当量)加入到溶液中并将混合物在80℃下搅拌6小时。将反应混合物冷却,将氯化钠(1.37kg)溶于其中,将混合物用氯仿(13.7L)萃取。将萃取液用无水硫酸镁干燥。然后通过减压蒸馏除去溶剂得到标题化合物(157.87g,198mmol,收率71%)。
FABMSm/z 799[M+H]+ 1H-NMR(吡啶-d5)δ7.10-7.60(m,22H),6.65-6.90(m,1H),5.66(d,1H,J=2.9Hz),5.34(s,2H),5.24(ABq,2H,J偕=13Hz),5.21(ABq,2H,J偕=13Hz),4.97(ABq,2H,J偕=11Hz),3.64-4.36(m,5H),3.89(t,1H,J=9.0,9.0Hz),3.54(t,1H,J=10,10Hz),3.39-3.50(m,2H),3.07(t,1H,J=10,10Hz),1.87-2.02(m,2H),1.45-1.65(m,2H)。
制备步骤3-7 1-N-[(S)-4-苄氧基羰基氨基-2-苄氧基丁酰基]-2-苄氧基-3,2′,6′-三-N-苄氧基羰基-3′,4′-二脱氧新霉胺 [化学式67]
方法A将参考例1合成的(S)-2-苄氧基-4-苄氧基羰基氨基-丁酸(9.065g,26.4mmol)溶于四氢呋喃并将溶液冷却至2℃。将N-羟基丁二酰亚胺(3.038g,26.4mmol)和二环己基碳二亚胺(5.447g,26.4mmol)加入到该溶液中并将混合物在室温下搅拌2小时。滤出不溶物得到活性酯溶液。将制备步骤3-6制得的化合物(10.552g,13.2mmol)溶于四氢呋喃(210mL)。将三乙胺(3.7mL,27mmol)和活性酯溶液加入到该溶液中并将混合物在50℃下搅拌3.5小时。将反应混合物用氯仿(800mL)稀释,用饱和碳酸氢钠溶液(800mL)洗涤,然后用硫酸镁干燥。通过减压蒸馏除去溶剂。将残余物通过硅胶柱色谱纯化(氯仿∶乙酸乙酯=1∶1→氯仿∶甲醇=30∶1→20∶1)得到标题化合物(11.352g,10.1mmol,收率76%)。
方法B将参考例1合成的(S)-2-苄氧基-4-苄氧基羰基氨基-丁酸(101.78g,296mmol,1.5当量)溶于四氢呋喃(2.04L)并将溶液冷却至3.4℃。将N-羟基丁二酰亚胺(37.53g,326mmol,1.65当量)和二环己基碳二亚胺(67.28g,326mmol,1.65当量)加入到所述冷却的溶液中并将混合物在25℃下搅拌3小时。滤出不溶物得到活性酯溶液。将制备步骤3-6制得的化合物(157.87g,198mmol)溶于四氢呋喃(3.16L)。将三乙胺(41.34mL,296mmol,1.5当量)和活性酯溶液加入到该溶液中并将混合物在53℃下搅拌4.5小时。然后将搅拌着的混合物用氯仿(12.63L)稀释,将稀释的溶液用5%碳酸氢钠水溶液(12.63L)洗涤,然后用无水硫酸镁干燥。通过减压蒸馏除去溶剂。将残余物通过硅胶柱色谱纯化得到标题化合物。展开剂=氯仿∶丙酮=3.5∶1→3∶1→氯仿∶甲醇=30∶1→20∶1(158.45g,140mmol,收率71%)。
LCMSm/z 1124[M+H]+ 1H-NMR(吡啶-d5)δ8.15(d,1H,J=8.3Hz),7.60-7.72(m,1H),7.10-7.55(m,32H),6.83-7.00(m,1H),5.65(d,1H,J=2.9Hz),5.12-5.36(m,8H),4.98(ABq,2H,J偕=11,11Hz),4.60(ABq,2H,J偕=12,12Hz),3.90-4.49(m,8H),4.08(t,1H,J=9.8,9.8Hz),3.38-3.70(m,4H),2.20-2.36(m,2H),1.85-2.01(m,2H),1.45-1.65(m,2H)。
制备步骤3-8 4″,6″-二-O-乙酰基-3″-叠氮基-2″,2″′-二-O-苄基-1,3,2′,6′-四-N-苄氧基羰基-3″-脱氧-2-羟基阿贝卡星 [化学式68]
将制备步骤3-7制得的化合物(11.249g,10.0mmol)和4,6-二-O-乙酰基-3-叠氮基-2-O-苄基-1,3-二脱氧-1-苯硫基-α-D-吡喃葡萄糖(9.440g,20.0mmol)(所述化合物已减压干燥2小时)溶于二氯甲烷(225mL)。将4A分子筛(粉末,33.7g)(其已减压干燥2小时)加入到该溶液中并将混合物在室温下在氩气氛下搅拌1小时。将反应容器置于避光状态下,并冷却至-20℃。向其中加入N-碘丁二酰亚胺(10.811g,48.1mmol)和三氟甲磺酸(178mL,2.01mmol)并将混合物在室温下搅拌2小时。加入N-碘丁二酰亚胺(5.405g,24.0mmol)和三氟甲磺酸(88mL,0.99mmol)并将混合物在室温下继续搅拌2小时。在冰的冷却下加入三乙胺(431mL,3.09mmol)以停止反应。滤出不溶物并将有机层用饱和碳酸氢钠水溶液(500mL)洗涤一次,用10%硫代硫酸钠水溶液洗涤两次并用硫酸镁干燥。通过减压蒸馏除去溶剂。将残余物通过硅胶柱色谱纯化(氯仿∶丙酮=10∶1→∶/1→氯仿∶甲醇=10∶1)以得到标题化合物(9.388g,6.32mmol,收率63%)。将未反应的制备步骤3-7制得的化合物(3.16g,2.81mmol)回收。
LCMSm/z 1485[M+H]+ 1H-NMR(吡啶-d5)δ8.30(d,1H,J=8.5Hz),7.75-7.83(m,1H),7.20-7.67(m,36H),6.92-7.05(m,1H),6.75-6.90(m,1H),5.92(d,1H,J=3.4Hz),5.65(d,1H,J=2.9Hz),4.94-5.35(m,12H),4.62-4.76(m,4H),4.35-4.50(m,3H),3.92-4.35(m,9H),3.71(dd,1H,J=3.4,10Hz),3.34-3.62(m,4H),2.18-2.43(m,2H),2.00(s,3H),1.99(s,3H),1.80-1.93(m,2H),1.43-1.65(m,2H)。
制备步骤3-9 3″-叠氮基-2″,2″-二-O-苄基-1,3,2′,6′-四-N-苄氧基羰基-3″-脱氧-2-羟基阿贝卡星 [化学式69]
将制备步骤3-8制得的化合物(8.819g,5.94mmol)溶于由氯仿(180mL)和甲醇(90mL)组成的混合液。将0.5M甲醇钠(甲醇溶液,3.6mL,1.8mmol)加入到该溶液中并将混合物在室温下搅拌2小时。向其中加入乙酸(0.14mL,2.4mmol)并将混合物用饱和碳酸钠水溶液(250mL)洗涤。将水层再次用氯仿(200mL)萃取。将合并的有机层用硫酸镁干燥并通过减压蒸馏除去溶剂。将残余物通过硅胶柱色谱纯化(氯仿∶甲醇=30∶1)得到标题化合物(7.263g,5.18mmol,收率87%)。
LCMSm/z 1401[M+H]+ 1H-NMR(吡啶-d5)δ8.11(d,1H,J=8.3Hz),7.50-7.62(m,1H),7.10-7.58(m,35H),6.96-7.10(m,1H),6.80-6.96(m,1H),6.14-6.23(m,1H),5.50-5.65(m,3H),5.12-5.33(m,8H),4.91(ABq,2H,J偕=11,11Hz),4.83(ABq,2H,J偕=12,12Hz),4.58(ABq,2H,J偕=12,12Hz),3.85-4.51(m,14H),3.37-3.64(m,5H),2.20-2.42(m,2H),1.80-1.95(m,2H),1.45-1.65(m,2H)。
制备步骤3-10 2-羟基阿贝卡星 [化学式70]
将制备步骤3-9制得的化合物(154mg,0.110mmol)溶于3mL 1,4-二噁烷∶水∶1N盐酸=40∶19∶1的溶液。将该溶液调节至pH 1.53,向其中加入钯黑粉末(154mg)并将混合物在氢气氛下剧烈搅拌。开始剧烈搅拌3小时后反应体系的pH值达到8.50。通过加入1N盐酸(500μl)将反应混合物调节至pH 1.68,然后在H2气氛下剧烈搅拌15小时。通过用棉花过滤除去钯黑粉末并将催化剂用水洗涤。将滤液和洗涤液合并,然后浓缩至干。将浓缩物溶于水得到10mL溶液,然后将该溶液通过Bio Rex 70柱纯化(用0.005M氨水平衡)得到标题化合物(51.1mg,0.079mmol,收率72%)。
LCMSm/z 569[M+H]+ 1H-NMR(26%ND3-D2O)δ5.13(d,1H,J=3.5Hz),5.03(d,1H,J=4Hz),4.16(dd,1H,J=4,9.5Hz),3.98(m,1H),3.83-3.90(m,2H),3.65-3.77(m,4H),3.37(t,1H,J=10,10Hz),3.34(t,1H,J=10,10Hz),3.32(dd,1H,J=4,10Hz),3.25(t,1H,J=10,10Hz),2.97(t,1H,J=10,10Hz),2.86(t,1H,J=10,10Hz),2.82(m,1H),2.70-2.78(m,2H),2.65(dd,1H,J=5,13Hz),2.62(dd,1H,J=7,13Hz),1.86-1.96(m,1H),1.69-1.80(m,3H),1.61(dq,1H,J=4,13,13,13Hz),1.37(dq,1H,J=4,13,13,13Hz)。
实施例4 2-羟基阿贝卡星的制备 [化学式71]
制备步骤4-1 3-叠氮基-2-O-苄基-3-脱氧-1-苯硫基-α-D-吡喃葡萄糖 [化学式72]
方法A将0.13%甲醇钠/甲醇溶液(40.5mL)和13.5mL氯仿加入到制备步骤1-5b的化合物(2.67g)中并将混合物在室温下反应1.5小时。通过加入Dowex 50W x 2(H+型,用甲醇置换)中和反应混合物(pH 6至7)。滤出树脂,然后用甲醇(4mL x 5)洗涤。将滤液和洗涤液合并并浓缩至干得到粗产物(2.193g,定量)。
方法B将制备步骤1-5b制得的化合物(26.0g)悬浮在260mL甲醇中并加入33.3mL 0.5M甲醇钠/甲醇溶液。将混合物在室温下反应30分钟并滴加1mL乙酸。将反应溶液浓缩至干得到粗产物,该粗产物可直接用于下一步骤。
ESIMSm/z 388[M+H]+ 1H-NMR(CDCl3)δ7.28-7.47(m,10H),5.56(d,1H,J=4.6Hz),4.68-4.79(ABq,2H,J偕=11.7,12.3Hz),4.21(dt,1H,J=3.9,9.7Hz),3.70-3.81(m,4H),3.45(t,1H,J=9.3,9.5Hz)。
制备步骤4-2 2-O-苄基-3-苄氧基羰基氨基-1,3-二脱氧-1-苯硫基-α-D-吡喃葡萄糖 [化学式73]
方法A将制备步骤4-1的方法A制得的化合物(2.19g)溶于44mL(20v/w)无水四氢呋喃。将三苯基膦(7.43g,以摩尔计为5倍)加入到该溶液中并将混合物在室温下反应。反应18.5小时后向其中加入水(0.71mL,以摩尔计为7倍)、N-苄氧基羰基氧基丁二酰亚胺(1.83g,以摩尔计为1.3倍)和三乙胺(2.37mL,以摩尔计为3倍)并将混合物在室温下搅拌。在室温下搅拌2.5小时后将反应混合物浓缩至干得到12.6g粗产物。
方法B将制备步骤4-1的方法B制得的化合物(约22.0g)溶于(550mL,10v/mol)四氢呋喃/水(1∶1)的混合液。将三苯基膦(36.1g,以摩尔计为2.5倍)加入到该溶液中并将混合物在室温下反应。反应2小时后向其中加入N-苄氧基羰基氧基丁二酰亚胺(17.84g,以摩尔计为1.3倍)和10mL(以摩尔计为1.3倍)三乙胺并将混合物在室温下搅拌。搅拌2.5小时后将反应混合物浓缩至干,用乙酸乙酯/己烷洗涤得到23.7g粗产物(三个步骤的收率为87%)。
APIMSm/z 496[M+H]+ 1H-NMR(DMSO)δ7.52(dt,2H,J=1.5,7.0Hz),7.23-7.36(m,13H),5.78(d,1H,J=4.9Hz),5.18(d,1H.J=6.8Hz),4.97-5.12(ABq,2H,J偕=12.7,12.9Hz),4.48-4.71(ABq,2H,J偕=12.2Hz),4.55(t,1H,J=5.8Hz),3.91(m,1H),3.71(dd,1H,J=5.1,10.7Hz),3.53(m,2H)。
制备步骤4-3 4,6-二-O-乙酰基-2-O-苄基-3-苄氧基羰基氨基-1,3-二脱氧-1-苯硫基-α-D-吡喃葡萄糖 [化学式74]
方法A将制备步骤4-2的方法A制得的粗产物(12.61g)干燥至无水并溶于56mL无水吡啶。在冰的冷却下将乙酸酐(5.3mL,以摩尔计为10倍)加入到该溶液中并将混合物在室温下反应16小时。向其中加入甲醇(4.5mL)(以摩尔计是乙酸酐的2倍)并将混合物在室温下静置30分钟,然后浓缩至干(与甲苯共沸蒸馏三次)。再将330mL氯仿加入到残余物中并将混合物依次用饱和碳酸氢钠水溶液(160mL x 3)、5%KHSO4水溶液(160mL x 3)和蒸馏水(160mL x 1)洗涤,用芒硝干燥并浓缩至干得到13.3g粗产物。将粗产物通过硅胶柱色谱纯化,然后用氯仿/己烷结晶得到3.19g结晶状所需产物(收率97%)。
方法B将制备步骤4-2的方法B制得的一部分(4.93g)粗产物干燥至无水并溶于50mL(10v/w)吡啶。将乙酸酐(25mL,5v/w)加入到溶液中并将该混合物在室温下反应3小时。在冰的冷却下向其中加入甲醇(25mL,5v/w)并将该混合物在室温下静置30分钟。然后加入150mL氯仿并将混合物依次用水(150mL x 1)、2.5N盐酸(150mL x 1)、0.5N盐酸(150mL x 1)和饱和碳酸氢钠水溶液(150mL x 1)洗涤,用硫酸镁干燥,浓缩至干,然后用乙酸乙酯/己烷结晶得到5.39g所需产物(收率94%)。
FABMSm/z 580[M+H]+ 1H-NMR(CDCl3)δ7.46-7.49(m,2H),7.26-7.36(m,13H),5.67(d,1H,J=5.4Hz),5.12(bs,2H),4.89(t,1H,J=9.9,10.3Hz),4.74-4.50(ABq,2H,J偕=12.2Hz),4.50-4.56(m,2H),4.26(dd,1H,J=5.4,12.2Hz),4.07(dd,1H,J=9.7,10.3Hz),3.96(dd,1H,J=2.2,12.2Hz),3.77(bs,1H),1.98(s,3H),1.94(s,3H)。
制备步骤4-4 4″,6″-二-O-乙酰基-2″,2″′-二-O-苄基-2-羟基-3,2′,6′,3″-四-N-苄氧基羰基阿贝卡星 [化学式75]
方法A将制备步骤3-7制得的化合物(2.401g,2.14mmol)和4,6-二-O-乙酰基-2-O-苄基-3-苄氧基羰基氨基-1,3-二脱氧-1-苯硫基-α-D-吡喃葡萄糖(1.490g,2.57mmol)(所述化合物已减压干燥2小时)溶于二氯甲烷(48mL)。将减压干燥2小时的4A分子筛(粉末,7.20g)加入到该溶液中并将混合物在氩气氛下在室温下搅拌1小时。将反应容器置于避光状态下并冷却至-20℃。向其中加入N-碘丁二酰亚胺(1.390g,6.18mmol)和三氟甲磺酸(38mL,0.43mmol)并将混合物在室温下搅拌2小时。将N-碘丁二酰亚胺(0.700g,3.09mmol)和三氟甲磺酸(19mL,0.22mmol)加入到反应混合物中并将混合物在室温下继续搅拌2小时。在冰的冷却下加入三乙胺(90mL,0.65mmol)以停止反应。滤出不溶物并将有机层用饱和碳酸氢钠水溶液(120mL)洗涤一次,用10%硫代硫酸钠水溶液洗涤两次,用硫酸镁干燥。通过减压蒸馏除去溶剂并将残余物通过硅胶柱色谱纯化(氯仿∶丙酮=10∶1→7∶1→氯仿∶甲醇=10∶1)得到标题化合物(2.350g,1.47mmol,收率69%)。
方法B将二氯甲烷(1.4L)加入到在减压下干燥过夜的制备步骤3-7制得的化合物(70.0g,62.3mmol)和4,6-二-O-乙酰基-2-O-苄基-3-苄氧基羰基氨基-1,3-二脱氧-1-苯硫基-α-D-吡喃葡萄糖(43.3g,74.7mmol,1.2当量)以及在减压干燥过夜的4A分子筛(粉末,210g)中。将该混合物在室温下在氮气氛下搅拌1小时。将反应混合物冷却至-15℃。向其中加入N-碘丁二酰亚胺(67.2g,299mmol,4.8当量)和三氟甲磺酸(1.1mL,12.5mmol,0.2当量)并将混合物避光在-10℃下搅拌50分钟。向其中加入N-碘丁二酰亚胺(33.6g,149mmol,2,4当量)和三氟甲磺酸(0.55mL,6.23mmol,0.1当量)并将混合物在-10℃下继续搅拌50分钟。然后将三乙胺(3.47mL,24.9mmol,0.4当量)加入到反应混合物中以停止反应。滤出不溶物(用1.4L氯仿洗涤)并将有机层用10%硫代硫酸钠水溶液(2.8L)洗涤一次,用5%碳酸氢钠水溶液(2.8L)洗涤一次,然后用无水硫酸镁干燥。将残余物通过硅胶色谱纯化得到标题化合物。展开剂=氯仿∶丙酮=7/1→5/1(134.11g,84.2mmol,收率68%)。
LCMSm/z 1593[M+H]+ 1H-NMR(吡啶-d5)δ8.22(d,1H,J=3.9Hz),7.85(d,1H,J=7.6Hz),7.67-7.77(m,1H),7.13-7.56(m,40H),7.05-7.15(m,1H),6.92-7.03(m,2H),6.23-6.38(m,1H),5.82(d,1H,J=3.2Hz),5.62(s,1H),5.40(t,1H,J=10,10Hz),5.12-5.35(m,10H),4.87(ABq,2H,J=12,12Hz),4.95(ABq,2H,J=11Hz),4.67(q,1H,J=10,10,10Hz),4.60(ABq,2H,J=12,12Hz),3.92-4.58(m,13H),3.37-3.61(m,4H),2.18-2.45(m,2H),2.00(s,3H),1.87(s,3H),1.82-1.96(m,2H),1.45-1.68(m,2H)。
制备步骤4-5 2″,2″′-二-O-苄基-3″-脱氧-2-羟基-3,2′,6′,3″-四-N-苄氧基羰基阿贝卡星 [化学式76]
将制备步骤4-4制得的化合物(0.6422g,0.40mmol)溶于由氯仿(12.8mL)和甲醇(6.4mL)组成的混合液。将0.5M甲醇钠(甲醇溶液,0.26mL,0.13mmol)加入到该溶液中并将混合物在室温下搅拌2小时。向其中加入乙酸(7.4μL,0.13mmol)并将混合物用饱和碳酸氢钠水溶液(40mL)洗涤。将水层再次用氯仿(40mL)萃取并将合并的有机层用硫酸镁干燥。通过减压蒸馏除去溶剂,将残余物通过硅胶柱色谱纯化(氯仿∶甲醇=30∶1)得到标题化合物(0.5798g,0.38mmol,收率95%)。
LCMSm/z 1509[M+H]+ 1H-NMR(吡啶-d5)δ8.09(d,1H,J=7.8Hz),7.60-7.70(m,1H),7.57(d,1H,J=8.8Hz),7.15-7.55(m,40H),6.70-7.10(m,2H),6.65-6.75(m,1H),6.04(s,1H),5.47-5.58(m,3H),5.15-5.35(m,10H),4.93(ABq,2H,J偕=11,11Hz),4.79(ABq,2H,J偕=12,12Hz),4.61(ABq,2H,J偕=12,12Hz),4.05-4.59(m,13H),3.90-3.98(m,2H),3.38-3.60(m,4H),2.19-2.48(m,2H),1.85-1.95(m,2H),1.43-1.62(m,2H)。
制备步骤4-6 2-羟基阿贝卡星 [化学式77]
将制备步骤4-5制得的化合物(290.0mg,0.192mmol)溶于6mL 1,4-二噁烷/水/1N盐酸=40/19/1的溶液。将该溶液调节至pH 1.54,向其中加入钯黑粉末(145mg)并将混合物在氢气氛下剧烈搅拌。剧烈搅拌2小时后反应体系的pH值达到8.50。通过加入1N盐酸(860μL)将反应体系调节至pH 1.68并在氢气氛下剧烈搅拌39小时。通过棉花过滤除去钯黑粉末,并用水洗涤该催化剂。将滤液和洗涤液合并并浓缩至干。将残余物溶于10mL水并将溶液通过Amberlite CG-50柱(用0.005M NH4OH平衡)纯化得到标题化合物(0.1165g,收率72%)。
LCMSm/z 569[M+H]+ 1H-NMR(26%ND3-D2O)δ5.13(d,1H,J=3.5Hz),5.03(d,1H,J=4Hz),4.16(dd,1H,J=4,9.5Hz),3.98(m,1H),3.83-3.90(m,2H),3.65-3.77(m,4H),3.37(t,1H,J=10,10Hz),3.34(t,1H,J=10,10Hz),3.32(dd,1H,J=4,10Hz),3.25(t,1H,J=10,10Hz),2.97(t,1H,J=10,10Hz),2.86(t,1H,J=10,10Hz),2.82(m,1H),2.70-2.78(m,2H),2.65(dd,1H,J=5,13Hz),2.62(dd,1H,J=7,13Hz),1.86-1.96(m,1H),1.69-1.80(m,3H),1.61(dq,1H,J=4,13,13,13Hz),1.37(dq,1H,J=4,13,13,13Hz)。
实施例5 1-N-[(S)-3-氨基-2-羟基丙酰基]-2-羟基地贝卡星 [化学式78]
制备步骤5-1 1-N-[(S)-2-乙酰氧基-3-氨基-N-苄氧基羰基丙酰基]-2-苄氧基-3,2′,6′-三-N-苄氧基羰基-3′,4′-二脱氧新霉胺 [化学式79]
将参考例2制得的(S)-2-乙酰氧基-3-氨基-N-苄氧基羰基丙酸(21.2mg)和实施例3的制备步骤3-6制得的43.2mg 2-苄氧基-3,2′,6′-三-N-苄氧基羰基-3′,4′-二脱氧-2-羟基新霉胺溶于0.6mL四氢呋喃。将2-丙醇(1.3mL)、0.1mL水和22.4mg氯化4-(4,6-二甲氧基-1,3,5-三嗪-2-基)-4-甲基吗啉鎓(DMT-MM)加入到该溶液中并将混合物在室温下搅拌1小时。将反应溶液减压浓缩,将20mL氯仿加入到残余物中并将混合物用15mL饱和碳酸氢钠水溶液洗涤一次,用15mL水洗涤三次并用芒硝干燥和浓缩至干。将残余物通过硅胶柱色谱纯化(3g,氯仿→氯仿∶甲醇=100∶1→100∶5→10∶1)得到标题化合物(43.0mg,收率75%)。
Rf值0.57(氯仿∶甲醇=10∶1) ESIMSm/z 1084[M+Na]+ 1H-NMR(吡啶-d5)δ9.53(d,1H,J=6.5Hz),8.08(d,1H,J=7.5Hz),7.68(d,1H,J=7.0Hz),7.49(d,1H,J=7.5Hz),7.21-7.45(m,26H),5.72(d,1H,J=5.8Hz),5.44(d,1H,J=12.3Hz),5.39(d,1H,J=12.1Hz),5.22-5.37(m,7H),5.17(d,1H,J=12.0Hz),5.02(d,1H,J=10.5Hz),4.59(br,1H),4.43(dd,1H,J=8.9,9.3Hz),4.29-4.39(m,3H),4.19-4.22(m,2H),4.08(dd,1H,J=7.9,9.3Hz),4.00-4.06(m,2H),3.58-3.62(m,1H),3.50-3.53(m,1H),2,01(br,2H),1.75(s,3H),1.62(br,2H)。
制备步骤5-2 1-N-[(S)-3-氨基-N-苄氧基羰基-2-羟基丙酰基]-2,2″-二-O-苄基-3,2′,6′,3″-四-N-苄氧基羰基-2-羟基地贝卡星 [化学式80]
将制备步骤5-1制得的化合物(225mg)溶于7.0mL二氯甲烷。将实施例4的制备步骤4-3制得的化合物(246mg)和675mg 4A分子筛粉末加入到该溶液中并将混合物在室温下搅拌1小时。将搅拌着的混合物冷却至-20℃,向其中加入238mg N-碘丁二酰亚胺和5.5μL三氟甲磺酸并将混合物避光在室温下搅拌3小时。在冰的冷却下向其中加入三乙胺(55μL)。将反应溶液通过硅藻土过滤,将不溶物用30mL氯仿洗涤。将所得到的溶液用20mL饱和碳酸氢钠水溶液洗涤一次,用15mL 10%硫代硫酸钠水溶液洗涤两次,用芒硝干燥并浓缩至干。将残余物通过硅胶柱色谱纯化(16g,氯仿∶乙酸乙酯=30∶1→20∶1→氯仿∶甲醇=20∶1→10∶1)得到320mg粗产物,该粗产物含有所需产物4″,6″-二-O-乙酰基-1-N-[(S)-2-乙酰氧基-3-氨基-N-苄氧基羰基丙酰基]-2,2″-二-O-苄基-3,2′,6′,3″-四-N-苄氧基羰基-2-羟基地贝卡星。
Rf值0.56(氯仿∶乙酸乙酯=2∶3)所需产物 ESIMSm/z 1553[M+Na]+所需产物 将粗产物(320mg)溶于6.0mL甲醇。将硼氢化钠(7.1mg)在冰的冷却下加入到该溶液中并将混合物在室温下搅拌1小时。在冰的冷却下向其中加入丙酮(0.5mL)并将混合物在室温下搅拌15分钟。然后将混合物用30mL氯仿稀释,将20mL水加入到稀释的溶液中,然后分离。将有机层用芒硝干燥,浓缩至干得到272mg粗产物(4″,6″-二-O-乙酰基-1-N-[(S)-2-乙酰氧基-3-氨基-N-苄氧基羰基丙酰基]-2,2″-二-O-苄基-3,2′,6′,3″-四-N-苄氧基羰基-2-羟基地贝卡星)。
Rf值0.56(氯仿∶乙酸乙酯=2∶3) ESIMSm/z 1553[M+Na]+ 将粗产物(272mg)溶于5.4mL氯仿和2.7mL甲醇。将甲醇钠在甲醇中的28%的溶液(9μL)在冰的冷却下加入到该溶液中并将混合物在室温下搅拌2小时。在冰的冷却下向其中加入乙酸(0.1mL),将混合物用20mL氯仿稀释,将稀释的溶液用10mL饱和碳酸氢钠水溶液洗涤,用芒硝干燥并浓缩至干。将残余物通过硅胶柱色谱纯化(20g,氯仿→氯仿∶甲醇=99∶1→97∶3)得到标题化合物(141mg,收率47%)。
Rf值0.18(氯仿∶乙酸乙酯=2∶3) 1H-NMR(吡啶-d5)δ8.81(d,1H,J=6.6Hz),8.40(d,1H,J=7.5Hz),8.31(d,1H,J=7.4Hz),7.91(br,1H),7.65(d,1H,J=7.5Hz),7.22-7.51(m,36H),5.78(d,1H,J=5.8Hz),5.73(d,1H,J=6.1Hz),5.44(d,1H,J=12.1Hz),5.39(d,1H,J=12.1Hz),5.18-5.38(m,10H),5.11(m,1H),5.07(d,1H,J=10.5Hz),5.01(d,1H,J=11.8Hz),4.94(d,1H,J=10.5Hz),4.78(br,1H),4.69-4.75(m,4H),4.45(br,1H),4.42(dd,1H,J=8.5,9.2Hz),4.37(m,1H),4.33(m,1H),4.29(dd,1H,J=7.7,8.9Hz),4.26(dd,1H,J=7.9,9.5Hz),4.00-4.05(m,2H),3.82-3.89(m,2H),3.58-3.62(m,1H),3.49-3.53(m,1H),1.93-2.00(m,2H),1.58(br,2H)。
ESIMSm/z 1427[M+Na]+ 制备步骤5-3 1-N-[(S)-3-氨基-2-羟基丙酰基]-2-羟基地贝卡星 [化学式81]
将制备步骤5-2制得的化合物(141mg)溶于7mL四氢呋喃∶水∶乙酸(4∶1∶1)。然后加入7滴钯黑/水作为催化剂并将混合物在室温下在氢气氛下剧烈搅拌13小时,其中将催化剂在13小时的时间内替换一次。将反应溶液通过棉花过滤,将母液减压浓缩。将水加入到残余物中并将溶液再次减压浓缩至干。将残余物溶于5mL水。将溶液用0.1M氨水中和,然后加入到Amberlite CG-50柱中(用0.005M氨水平衡,5mL),将该柱用0.005M氨水(5mL)洗涤。用0.10M→0.25M→0.50M→0.75M氨水(各10mL)洗脱。将相应的级分浓缩至干得到标题化合物(1.5碳酸盐0.75水合物,47mg(71%))。
Rf值0.18(氯仿∶甲醇∶28%氨水∶乙醇=4∶6∶7∶2) 1H-NMR(DCl-D2O,pD~3)δ5.86(d,1H,J=3.4Hz),5.17(d,1H,J=3.8Hz),4.56(dd,1H,J=4.4,7.8Hz),4.25(dt,1H,J=4.0,12.5),4.16(t,1H,J=10.1Hz),4.13(t,1H,J=10.0Hz),4.05(m,1H),3.97(dd,1H,J=1.9,8.9Hz),3.94(dd,1H,J=1.8,9.6Hz),3.88(dd,1H,J=3.1,8.9Hz),3.77-3.84(m,3H),3.72(t,1H,J=10.1Hz),3.60-3.64(m,1H),3.49(t,1H,J=10.5Hz),3.37-3.45(m,2H),3.33(dd,1H,J=2.1,8.0Hz),3.27(dd,1H,J=1.9,6.5Hz),3.16(dd,1H,J=6.9,13.4Hz),2.07-2.13(m,2H),1.92-1.98(m,1H),1.60-1.66(m,1H)。
13C-NMR(DCl-D2O,pD~3)δ174.06,98.72,95.19,78.33,74.95,74.57,72.41,68.23,68.06,67.55,66.38,65.89,60.10,55.83,55.50,55.19,49.07,42.92,42.22,25.65,20.84。
C21H42N6O11·1.5H2CO3·0.75H2O的计算值C,40.87;H,7.09;N,12.71。实测值C,40.99;H,7.07;N,12.65。
实施例6 1-N-[(S)-5-氨基-2-羟基戊酰基]-2-羟基地贝卡星 [化学式82]
制备步骤6-1 1-N-[(S)-5-氨基-2-苄氧基-N-苄氧基羰基戊酰基]-2-苄氧基-3,2′,6′-三-N-苄氧基羰基-3′,4′-二脱氧新霉胺 [化学式83]
将参考例3制得的(S)-5-氨基-2-苄氧基-N-苄氧基羰基戊酸(10mg)和实施例3的制备步骤3-6制得的22mg 2-苄氧基-3,2′,6′-三-N-苄氧基羰基-3′,4′-二脱氧-2-羟基新霉胺溶于0.33mL四氢呋喃。将2-丙醇(0.70mL,水40μl)和9mg氯化4-(4,6-二甲氧基-1,3,5-三嗪-2-基)-4-甲基吗啉鎓(DMT-MM)加入到该溶液中并将混合物在室温下搅拌2小时。将反应溶液减压浓缩。将氯仿(20mL)加入到残余物中并将该溶液用10mL饱和碳酸氢钠水溶液洗涤一次,用10mL水洗涤三次,用芒硝干燥并浓缩至干。将残余物通过硅胶柱色谱纯化(5g,氯仿→氯仿∶甲醇=99∶1→97∶3→10∶1)得到标题化合物(22mg,收率72%)。
Rf值0.60(氯仿∶甲醇=10∶1) ESIMSm/z 1160[M+Na]+ 1H-NMR(吡啶-d5)δ8.66(d,1H,J=8.0Hz),8.43(d,1H,J=7.2Hz),8.11(d,1H,J=7.8Hz),7.87(br,1H),7.70(br,1H),7.60(d,2H,J=7.4Hz),7.39-7.51(m,8H),7.21-7.31(m,20H),5.79(d,1H,J=5.8Hz),5.41(d,1H,J=12.5Hz),5.38(d,1H,J=9.9Hz),5.31-5.35(m,2H),5.28(br,2H),5.21(d,1H,J=12.5Hz),5.03-5.19(m,4H),4.78(d,1H,J=11.8Hz),4.65(q,1H,J=9.4Hz),4.52(t,1H,J=9.5Hz),4.49(d,1H,J=11.8Hz),4.37(br,2H),4.19-4.22(m,1H),4.17(t,1H,J=7.3Hz),4.10(t,1H,J=7.7Hz),4.06(dd,1H,J=7.7,9.6Hz),3.60-3.67(m,1H),3.52-3.55(m,1H),3.34(m,2H),2.13(br,2H),1.99-2.09(m,3H),1.90(dt,1H,J=5.9,8.0Hz),1.62(br,2H)。
制备步骤6-2 1-N-[(S)-5-氨基-2-苄氧基-N-苄氧基羰基戊酰基]-2,2″-二-O-苄基-3,2′,6′,3″-四-N-苄氧基羰基-2-羟基地贝卡星 [化学式84]
将制备步骤6-1制得的化合物(350mg)溶于8.8mL二氯甲烷。将实施例4的制备步骤4-3制得的化合物(364mg)和1000mg 4A分子筛粉末加入到该溶液中并将混合物在室温下搅拌1小时。将反应溶液冷却至-20℃,将350mg N-碘丁二酰亚胺和8.1μL三氟甲磺酸加入到冷却的溶液中并将混合物在避光状态下在室温下搅拌5小时。在冰的冷却下向其中加入三乙胺(81μL)并将反应混合物通过硅藻土过滤。将不溶物用20mL氯仿洗涤。将所得溶液用15mL饱和碳酸氢钠水溶液洗涤一次,用15mL 10%硫代硫酸钠水溶液洗涤两次,用芒硝干燥并浓缩至干。将残余物通过硅胶柱色谱纯化(25g,氯仿∶乙酸乙酯=4∶1→氯仿∶甲醇=20∶1→10∶1)得到467mg粗产物,该粗产物含有所需产物4″,6″-二-O-乙酰基-1-N-[(S)-5-氨基-2-苄氧基-N-苄氧基羰基戊酰基]-2,2″-二-O-苄基-3,2′,6′,3″-四-N-苄氧基羰基-2-羟基地贝卡星。
Rf值0.51(氯仿∶乙酸乙酯=2∶3)所需产物 ESIMSm/z 1630[M+Na]+所需产物 将粗产物(467mg)溶于9.3mL甲醇。在冰的冷却下在室温下于1.5小时内加入20mg硼氢化钠。在冰的冷却下向其中加入丙酮(1.0mL),将混合物在室温下搅拌15分钟并将混合物用50mL氯仿稀释。向其中加入水(25mL),然后分离。将有机层用芒硝干燥,然后浓缩至干得到381mg粗产物(4″,6″-二-O-乙酰基-1-N-[(S)-5-氨基-2-苄氧基-N-苄氧基羰基戊酰基]-2,2″-二-O-苄基-3,2′,6′,3″-四-N-苄氧基羰基-2-羟基地贝卡星)。
Rf值0.51(氯仿∶乙酸乙酯=2∶3) ESIMSm/z 1630[M+Na]+ 将粗产物(381mg)溶于7.6mL氯仿和3.8mL甲醇。在冰的冷却下将甲醇钠在甲醇中的28%的溶液(13μL)在冰的冷却下加入到该溶液中,将反应液在室温下反应2小时。在冰的冷却下向其中加入乙酸(0.1mL)并将混合物用25mL氯仿稀释。然后将稀释的溶液用15mL饱和碳酸氢钠水溶液洗涤,用芒硝干燥并浓缩至干。将残余物通过硅胶柱色谱纯化(30g,氯仿→氯仿∶甲醇=99∶1→97∶3)得到标题化合物229mg(收率49%)。
Rf值0.22(氯仿∶乙酸乙酯=2∶3) ESIMSm/z 1545[M+Na]+ 1H-NMR(吡啶-d5)δ8.69(br,1H),8.38(d,1H,J=7.9Hz),7.65-7.72(m,2H),7.60(br,4H),7.20-7.52(m,38H),5.78(br,1H),5.72(d,1H,J=6.1Hz),5.20-5.39(m,13H),5.09-5.11(m,1H),5.05(d,1H,J=9.0Hz),5.01(t,1H,J=8.0Hz),4.89(d,1H,J=12.1Hz),4.68-4.80(m,6H),4.48(d,1H,J=12.1Hz),4.15-4.34(m,5H),4.06(br,2H),3.93(br,1H),3.88(t,1HJ=8.1Hz),3.52-3.59(m,1H),3.31-3.37(m,1H),1.87-2.20(m,5H),1.78(br,1H),1.62(br,2H)。
制备步骤6-3 1-N-[(S)-5-氨基-2-羟基戊酰基]-2-羟基地贝卡星 [化学式85]
将制备步骤6-2制得的化合物(229mg)溶于9.2mL 1,4-二噁烷∶水∶1N盐酸(40∶19∶1)并加入6滴钯黑/水作为催化剂。将混合物在室温下在氢气氛下剧烈搅拌14小时。在这种情况下,将催化剂在14小时的时间内替换一次。反应停止后,将反应溶液通过棉花过滤,加入6mL饱和碳酸氢钠水溶液,然后用9mL乙酸乙酯分离。将水层再次用9mL乙酸乙酯萃取。将有机层合并,用芒硝干燥并浓缩至干。将残余物(161mg)溶于8mL四氢呋喃∶水∶乙酸(4∶1∶1)。加入钯黑/水(9滴)作为催化剂,并将混合物在氢气氛下在室温下剧烈搅拌19小时。在这种情况下,将催化剂在19小时的时间内替换三次。将反应溶液通过棉花过滤并将母液减压浓缩。然后再次加入水并将混合物再次减压浓缩。将残余物溶于5mL水。将溶液用0.1M氨水中和,然后加入到Amberlite CG-50柱中(用0.005M氨水平衡,5mL),将该柱用0.005M氨水(5mL)洗涤。用0.10M→0.25M→0.50M→0.75M氨水(各10mL)洗脱。将相应的级分浓缩至干得到48mg(41%)标题化合物(2.25碳酸盐2.75水合物)。
Rf值0.20(氯仿∶甲醇∶28%氨水∶乙醇=4∶6∶7∶2) 1H-NMR(26%ND3-D2O)δ5.05(d,1H,J=3.3Hz),4.95(d,1H,J=3.7Hz),4.02(dd,1H,J=3.3,8.0Hz),3.89(dt,1H,J=2.0,8.1),3.81(t,1H,J=10.1Hz),3.75-3.79(m,1H),3.61-3.70(m,4H),3.29(t,1H,J=10.2Hz),3.24(t,1H,J=10.2Hz),3.21(t,1H,J=10.4Hz),3.17(t,1H,J=9.8Hz),2.88(t,1H,J=10.0Hz),2.78(t,1H,J=10.0Hz),2.75(dt,1H,J=1.7,12.0Hz),2.51-2.59(m,4H),1.70-1.79(m,1H),1.59-1.66(m,2H),1.42-1.57(m,4H),1.25-1.32(m,1H)。
13C-NMR(26%ND3-D2O)δ178.16,102.70,99.16,83.44,78.36,75.58,72.92,72.59,72.26,72.11,71.48,70.07,61.08,57.19,56.63,56.27,54.97,50.89,45.99,41.06,32.03,28.42,26.94。
C23H46N6O11·2.25H2CO3·2.75H2O的计算值C,39.30;H,7.31;N,10.89。实测值C,39.08;H,7.14;N,11.05。
实施例7 1-N-[(S)-6-氨基-2-羟基己酰基]-2-羟基地贝卡星 [化学式86]
制备步骤7-1 1-N-[(S)-6-氨基-2-苄氧基-N-苄氧基羰基己酰基]-2-苄氧基-3,2′,6′-三-N-苄氧基羰基-3′,4′-二脱氧新霉胺 [化学式87]
将参考例4制得的(S)-6-氨基-2-苄氧基-N-苄氧基羰基己酸(160mg)和实施例3的制备步骤3-6制得的344mg 2-苄氧基-3,2′,6′-三-N-苄氧基羰基-3′,4′-二脱氧-2-羟基新霉胺溶于5.2mL四氢呋喃。将2-丙醇(10.3mL)、0.7mL水和155mg氯化4-(4,6-二甲氧基-1,3,5-三嗪-2-基)-4-甲基吗啉鎓(DMT-MM)加入到溶液中并将混合物在室温下搅拌2小时。将反应溶液减压浓缩。将氯仿(50mL)加入到残余物中并将混合物用25mL饱和碳酸氢钠水溶液洗涤一次,用20mL水洗涤三次,用芒硝干燥并浓缩至干。将残余物通过硅胶柱色谱纯化(25g,己烷∶乙酸乙酯=3∶1)得到标题化合物(355mg,收率72%)。
Rf值0.62(氯仿∶甲醇=10∶1) ESIMSm/z 1174[M+Na]+ 制备步骤7-2 1-N-[(S)-6-氨基-2-苄氧基-N-苄氧基羰基己酰基]-2,2″-O-苄基-3,2′,6′,3″-四-N-苄氧基羰基-2-羟基地贝卡星 [化学式88]
将制备步骤7-1制得的化合物(350mg)溶于8.8mL二氯甲烷。将实施例4的制备步骤4-3制得的化合物(352mg)和1000mg 4A分子筛粉末加入到该溶液中并将混合物在室温下搅拌1小时。将反应溶液冷却至-20℃。将N-碘丁二酰亚胺(341mg)和7.9μL三氟甲磺酸加入到冷却的溶液中。将混合物在避光状态下在室温下搅拌3小时。在冰的冷却下向其中加入三乙胺(79μL)。将反应混合物通过硅藻土过滤,将不溶物用20mL氯仿洗涤。将所得到的溶液用15mL饱和碳酸氢钠水溶液洗涤一次,用15mL 10%硫代硫酸钠水溶液洗涤两次,用芒硝干燥并浓缩至干。将残余物通过硅胶柱色谱纯化(25mg,氯仿∶乙酸乙酯=4∶1→氯仿∶甲醇=20∶1→10∶1)得到433mg粗产物,该粗产物含有所需产物4″,6″-O-乙酰基-1-N-[(S)-6-氨基-2-苄氧基-N-苄氧基羰基己酰基]-2,2″-O-苄基-3,2′,6′,3″-四-N-苄氧基羰基-2-羟基地贝卡星。
Rf值0.51(氯仿∶乙酸乙酯=2∶3)所需产物 ESIMSm/z 1643[M+Na]+所需产物 将粗产物(433mg)溶于8.7mL甲醇。在冰的冷却下将硼氢化钠(19mg)加入到该溶液中并将混合物在室温下搅拌1.5小时。在冰的冷却下向其中加入丙酮(1.0mL)并将混合物在室温下搅拌15分钟。然后将反应混合物用50mL氯仿稀释。向其中加入水(25mL),然后分离。将有机层用芒硝干燥,然后浓缩至干得到357mg粗产物(4″,6″-O-乙酰基-1-N-[(S)-6-氨基-2-苄氧基-N-苄氧基-羰基己酰基]-2,2″-O-苄基-3,2′,6′,3″-四-N-苄氧基羰基-2-羟基地贝卡星)。
ESIMSm/z 1643[M+Na]+ 将粗产物(357mg)溶于7.2mL氯仿和3.6mL甲醇。在冰的冷却下将28%甲醇钠-甲醇溶液(13μL)加入到该溶液中并将混合物在室温下搅拌2小时。在冰的冷却下向其中加入乙酸(0.5mL)并将混合物用25mL氯仿稀释。将稀释的溶液用15mL饱和碳酸氢钠水溶液洗涤,用芒硝干燥并浓缩至干。将残余物通过硅胶柱色谱纯化(28g,氯仿→氯仿∶甲醇=99∶1→97∶3)得到标题化合物(207mg,收率44%)。
Rf值0.22(氯仿∶乙酸乙酯=2∶3) ESIMSm/z 1560[M+Na]+ 1H-NMR(吡啶-d5)δ8.39(d,1H,J=7.9Hz),7.76(d,1H,J=8.9Hz),7.63(br,2H),7.21-7.55(m,42H),5.81(br,1H),5.74(br,1H),5.40(br,1H),5.33-5.38(m,3H),5.36(t,1H,J=6.4Hz),5.21-5.27(m,3H),5.19(d,1H,J=11.9Hz),4.79-5.08(m,8H),4.75(d,1H,J=11.9Hz),4,69(d,1H,J=11.9Hz),4.22-4.51(m,8H),3.95-4.13(m,4H),3.50-3.61(m,2H),3.27(br,2H),2.02(br,2H),1.94(br,2H),1.42-1.64(m,6H)。
制备步骤7-3 1-N-[(S)-6-氨基-2-羟基己酰基]-2-羟基地贝卡星 [化学式89]
将制备步骤7-2制得的化合物(180mg)溶于9.0mL四氢呋喃∶水∶乙酸(4∶1∶1)。将钯黑/水(9滴)作为催化剂加入到该溶液中并将混合物在氢气氛下在室温下剧烈搅拌33小时。在这种情况下,将催化剂在33小时内替换6次。将反应溶液通过棉花过滤并将母液减压浓缩。然后将水再次加入到残余物中并将该溶液再次减压浓缩。将残余物溶于5mL水。将溶液用0.1M氨水中和,然后加入到Amberlite CG-50柱中(用0.005M氨水平衡,5mL),将该柱用0.005M氨水(5mL)洗涤。用0.10M→0.25M→0.50M→0.75M氨水(各10mL)洗脱,将相应的级分浓缩至干得到标题化合物(1.5碳酸盐三水合物,52mg,收率60%)。
1H-NMR(26%ND3-D2O)δ5.16(d,1H,J=3.2Hz),5.05(d,1H,J=3.3Hz),4.05(dd,1H,J=3.5,8.8Hz),4.00(d,1H,J=9.8),3.90(t,1H,J=9.8Hz),3.82-3.87(m,1H),3.69-3.79(m,4H),3.40(t,1H,J=9.2Hz),3.29-3.37(m,2H),3.27(t,1H,J=9.8Hz),2.98(t,1H,J=10.0Hz),2.88(t,1H,J=9.8Hz),2.85(dt,1H,J=4.0,12.1Hz),2.61-2.70(m,4H),1.71-1.83(m,3H),1.59-1.69(m,2H),1.33-1.56(m,5H)。
13C-NMR(26%ND3-D2O)δ178.24,102.02,99.07,83.37,78.30,76.65,75.43,73.62,72.90,72.39,72.07,71.41,70.04,61.06,56.65,56.16,54.96,50.76,45.95,41.06,34.20,28.40,26.98,23.09。
C24H48N6O11·1.5H2CO3·3H2O的计算值C,41.18;H,7.72;N,11.30。实测值C,41.20;H,7.73;N,11.43。
实施例8 1-N-[(R)-4-氨基-2-羟基丁酰基]-2-羟基地贝卡星 [化学式90]
制备步骤8-1 2-O-苄基-1-N-[2-(R)-O-苄基-4-苄氧基羰基氨基丁酰基]-3,2′,6′-三-N-苄氧基羰基-3,4′-二脱氧-2-羟基新霉胺 [化学式91]
将实施例3的制备步骤3-6制得的2-苄氧基-3,2′,6′-三-N-苄氧基羰基-3′,4′-二脱氧-2-羟基新霉胺(420mg)和参考例5制得的216mg(R)-2-苄氧基-4-苄氧基羰基氨基丁酸溶于18mL溶剂(2-丙醇∶四氢呋喃∶水=30∶10∶3)。将氯化4-(4,6-二甲氧基-1,3,5-三嗪-2-基)-4-甲基吗啉鎓(以下称作“DMT-MM”)(218mg)加入到该溶液中并将混合物在室温下搅拌。开始搅拌2小时后加入DMT-MM(146mg)并搅拌混合物,3.5小时后,将反应混合物浓缩至干。将氯仿(50mL)加入到残余物中并将溶液用25mL饱和碳酸氢钠水溶液洗涤一次,用水洗涤两次。将洗涤溶液用硫酸镁干燥并浓缩至干得到686mg粗产物。将粗产物通过硅胶柱色谱纯化(50g,氯仿→氯仿∶甲醇=99∶1→97∶3→95∶5→10∶1)得到标题化合物(528mg,85%)。
Rf值0.71(氯仿∶甲醇=10∶1) ESIMSm/z 1146[M+Na]+ 1H-NMR(吡啶-d5,在80℃)δ8.04(d,1H,J=7Hz),7.55(br.d,1H,J=6Hz),7.12-7.50(31H),7.00(br.s,1H),6.82(br.s,1H),5.64(d,1H,J=3Hz),5.29(s,2H),5.10-5.27(4H),4.95(s,2H),4.50-4.80(ABq,2H,J偕=11.5Hz),4.36(t,1H,J=8,8Hz),4.28(m,1H),4.20-4.25(3H),4.16(t,1H,J=9,9Hz),4.08(t,1H,J=9,9Hz),3.98(m,1H),3.91(t,1H,J=11,11Hz),3.37-3.60(m,4H),2.12-2.30(m,2H),1.85-2.00(m,2H),1.43-1.68(m,2H)。
制备步骤8-2 2,2″-二-O-苄基-1-N-[2-(R)-O-苄基-4-苄氧基羰基氨基丁酰基]-3,2′,6′,3″-四-N-苄氧基羰基-2-羟基地贝卡星 [化学式92]
将实施例4的制备步骤4-3制得的化合物(497mg)和制备步骤8-1制得的482mg化合物溶于20mL二氯甲烷。将4A分子筛粉末(1.445g)加入到该溶液中并将混合物在氩气氛下在室温下搅拌2小时。将N-碘丁二酰亚胺(482mg)和7.6μL三氟甲磺酸在-20℃下在搅拌下加入到搅拌着的溶液中。将反应混合物返回到室温并在避光条件下搅拌2小时。将实施例4的制备步骤4-3制得的化合物(248mg)、241mg N-碘丁二酰亚胺和3.8μL三氟甲磺酸在开始搅拌3小时后加入到反应溶液中,4小时后,在冰的冷却下向其中加入27μL三乙胺。将混合物通过硅藻土过滤以除去不溶物。将不溶物用40mL氯仿洗涤。将合并的有机层用50mL饱和碳酸氢钠水溶液洗涤一次,用50mL 10%硫代硫酸钠水溶液洗涤三次,用50mL水洗涤两次,用芒硝干燥并浓缩至干。将残余物通过硅胶柱色谱纯化(130g,氯仿∶丙酮=10∶1→7∶1→3∶1)得到530mg粗产物,该粗产物含有所需产物4″,6″-二-O-乙酰基-2,2″-二-O-苄基-1-N-[2-(R)-O-苄基-4-苄氧基羰基氨基丁酰基]-3,2′,6′,3″-四-N-苄氧基羰基-2-羟基地贝卡星。
Rf值0.42(氯仿∶乙酸乙酯=2∶3)所需产物 ESIMSm/z 1615[M+Na]+所需产物 将粗产物(527mg)溶于10.5mL甲醇。将硼氢化钠(24.2mg)在搅拌下在冰的冷却下加入到溶液中并将混合物在室温下搅拌1小时。在冰的冷却下向其中加入丙酮(0.38mL)并将混合物在室温下搅拌30分钟。将反应混合物减压浓缩。将残余物溶于50mL氯仿并将溶液用25mL水洗涤三次,用硫酸镁干燥并浓缩至干得到524mg粗产物(4″,6″-二-O-乙酰基-2,2″-二-O-苄基-1-N-[2-(R)-O-苄基-4-苄氧基羰基氨基丁酰基]-3,2′,6′,3″-四-N-苄氧基羰基-2-羟基地贝卡星)。
Rf值0.42(氯仿∶乙酸乙酯=2∶3) ESIMSm/z 1615[M+Na]+ 将氯仿(10.5mL)、5mL甲醇和28%甲醇钠-甲醇(21.2mg)/甲醇(0.24mL)溶液加入到粗产物中并将混合物在室温下搅拌。开始搅拌2.5小时后向其中加入乙酸(6.3μL)并将混合物用30mL饱和碳酸氢钠水溶液洗涤。将水层再用30mL氯仿萃取。将合并的有机层用硫酸镁干燥并浓缩至干。将残余物通过硅胶柱色谱纯化(50g,氯仿∶甲醇=30∶1)得到标题化合物(337.5mg,收率50%)。
Rf值0.56(氯仿∶甲醇=10∶1) ESIMSm/z 1531[M+Na]+ 1H-NMR(吡啶-d5,在80℃)δ8.01(d,1H,J=8Hz),7.57(br.s,1H),7.55(br.s,1H),7.31-7.49(m,16H),7.13-7.31(m,24H),6.98(br.s,1H),6.86(br.s,1H),6.80(br.s,1H),5.68(d,1H,J=3Hz),5.54(d,1H,J=2.5Hz),5.12-5.32(m,10H),4.90(s,2H),4.71-4.95(ABq,2H,J偕=12Hz),4.57-4.70(ABq,2H,J偕=12Hz),4.58(t,1H,J=10,10Hz),4.47(t,1H,J=9,9Hz),4.43-4.59(m,2H),4.31(m,1H),4.27(dd,1H,J=6,7Hz),4.24-4.37(m,2H),3.87-4.14(m,6H),3.54(m,2H),3.40(m,2H),2.30(m,1H),2.24(m,1H),1.84-1.96(m,2H),1.44-1.63(m,2H)。
制备步骤8-3 1-N-[(R)-4-氨基-2-羟基丁酰基]-2-羟基地贝卡星 [化学式93]
将制备步骤8-2制得的化合物(310mg)溶于21.6mL四氢呋喃-乙酸-水(4∶1∶1)。将悬浮在水中的钯黑(20滴)加入到该溶液中并将混合物在室温下搅拌6.5小时,同时将氢气吹入体系中。通过过滤除去催化剂,向其中加入刚刚悬浮在水中的钯黑(20滴)并将混合物在室温下搅拌12小时,同时将氢气吹入体系中。通过过滤除去催化剂,向其中加入刚刚悬浮在水中的钯黑(10滴)并将混合物在室温下搅拌14.5小时,同时将氢气吹入体系中。通过过滤除去催化剂并用水洗涤。将滤液和洗涤液合并并浓缩至干。将残余物溶于30mL水。将该溶液加入到Amberlite CG-50柱中(用0.005M氨水平衡,15mL),用30mL 0.005M氨水洗涤该柱。用0.1M(30mL)→0.25M(30mL)→0.5M(30mL)→0.75M(30mL)→1.0M氨水(60mL)洗脱,将相应的级分浓缩至干得到标题化合物(112mg,0.5碳酸盐二水合物,86%)。
Rf值0.13(氯仿∶甲醇∶15M氨水(浓氨水)∶乙醇=4∶6∶7∶2) 1H-NMR(26%ND3-D2O)δ5.16(d,1H,J=3.5Hz),5.01(d,1H,J=4Hz),4.21(dd,1H,J=3.5,9Hz),3.98(m,1H),3.93(t,1H,J=10.5,10.5Hz),3.87(m,1H),3.75(t,1H,J=10,10Hz),3.72-3.80(m,2H),3.69(t,1H,J=10,10Hz),3.40(t,1H,J=10,10Hz),3.35(t,1H,J=10,10Hz),3.32(dd,1H,J=4,10.5Hz),3.28(t,1H,J=10,10Hz),2.96(t,1H,J=10,10Hz),2.88(t,1H,J=10,10Hz),2.84(dt,1H,J=4,4,13Hz),2.76(m,2H),2.66(dd,1H,J=5,13.5Hz),2.64(dd,1H,J=7.5,13.5Hz),1.92(m,1H),1.70-1.84(m,3H),1.64(dq,1H,J=3.5,13,13,13Hz),1.39(m,1H)。
13C-NMR(26%ND3-D2O)δ178.39,102.05,99.61,83.52,79.21,75.49,72.90,72.38,71.72,71.47,70.78,70.02,60.97,56.33,56.27,54.97,50.78,45.98,37.96,37.08,28.41,26.94。
C22H44N6O11·0.5H2CO3·2H2O的计算值C,42.51;H,7.77;N,13.22。实测值C,42.51;H,7.74;N,13.26。
实施例9 4″-表-2-羟基阿贝卡星的制备 [化学式94]
制备步骤9-1 3″-叠氮基-3,2′,6′,4″′-四-N-苄氧基羰基-2,2″2″′-三-O-苄基-3″-脱氧-4″-表-2-羟基阿贝卡星 [化学式95]
将实施例3的制备步骤3-6制得的2-O-苄基-1-N-[2-(S)-O-苄基-4-苄氧基羰基氨基丁酰基]-3,2′,6′-三-N-苄氧基羰基-3′,4′-二脱氧-2-羟基新霉胺(39mg)溶于1.2mL二氯甲烷。将实施例10的制备步骤10-5b制得的化合物(50.3mg)和117mg 4A分子筛粉末加入到该溶液中并将混合物在室温下搅拌30分钟。在-20℃下在搅拌下向其中加入N-碘丁二酰亚胺(39mg)和0.91μL三氟甲磺酸并将混合物在避光状态下在-20℃下搅拌3小时。在-20℃下向其中加入三乙胺(1.9μL)并将反应混合物通过硅藻土过滤。将不溶物用10mL氯仿洗涤。将合并的有机层用3mL饱和碳酸氢钠水溶液洗涤一次,用3mL 10%硫代硫酸钠水溶液洗涤两次,用芒硝干燥并浓缩至干。将残余物通过硅胶柱色谱纯化(4g,氯仿∶乙酸乙酯=30∶1→20∶1,氯仿∶甲醇=20∶1→10∶1)得到41mg粗产物。
Rf值0.65(氯仿∶乙酸乙酯=2∶3) 将粗产物(41mg)在冰的冷却下溶于1.2mL由二氯甲烷和0.1%甲醇钠的甲醇溶液(二氯甲烷∶溶液=2∶1)组成的混合液,将溶液返回到室温并进行反应2小时。在冰的冷却下向其中加入50%乙酸水溶液(0.8mL)。将混合物用10mL氯仿稀释,将稀释的溶液用3mL饱和碳酸氢钠水溶液洗涤,用芒硝干燥并浓缩至干。将残余物通过硅胶柱色谱纯化(4g,氯仿→氯仿∶甲醇=99∶1→97∶3)得到标题化合物(24.1mg,收率51%)。
Rf值0.24(氯仿∶乙酸乙酯=2∶3) ESIMSm/z 1423[M+Na]+ 1H-NMR(吡啶-d5)δ8.79(d,1H,J=7Hz),8.43(d,1H,J=9Hz),7.90(t,1H,J=6,6Hz),7.76(m,1H),7.18-7.71(m,35H),7.04(br.s,1H),6.59(br.s,1H),6.07(d,1H,J=3.5Hz),5.74(d,1H,J=3Hz),5.06-5.44(ABq,2H,J偕=12Hz),5.24-5.41(m,4H),5.04(br.s,1H),4.70-4.80(m,3H),4.57(dd,1H,J=4,10Hz),4.36-4.51(m,4H),4.18-4.35(m,2H),4.00-4.15(m,2H),3.68(m,1H),3.60(m,2H),3.51(m,1H),2.48(m,1H),2.34(m,1H),1.95(m,2H),1.61(m,2H)。
制备步骤9-2 4″-表-2-羟基阿贝卡星 [化学式96]
将液氨(约5mL)在-50℃下储存在含有制备步骤9-12制得的24mg化合物的茄形烧瓶中。在-50℃下向其中加入金属钠(31mg)并将混合物用玻璃搅拌棒剧烈搅拌2小时。逐渐地加入固体氯化铵至自由基的颜色消失。将该体系返回到室温以蒸发氨。最后,将烧瓶的内容物通过蒸发仪浓缩至干。将水(2.4mL)加入到残余物中并通过加入1M氨水将溶液调节至pH 7。将中和的溶液加入到Amberlite CG-50柱中(用0.005M氨水平衡,3mL),将该柱用0.005M氨水(6mL)洗涤。用0.1M→0.2M→0.3M→0.5M→0.8M氨水(各6mL)洗脱。将相应的级分浓缩至干得到7.3mg标题化合物(收率53%,2.5碳酸盐4.5水合物)。
Rf值0.16(氯仿∶甲醇∶15M氨水(浓氨水)∶乙醇=4∶6∶7∶2) 1H-NMR(26%ND3-D2O)δ5.08(br.s,1H),5.00(br.s,1H),4.13(m,2H),3.75-3.90(m,3H),3.50-3.75(m,4H),3.47(br.d,1H,J=10Hz),3.20-3.40(m,2H),2.72-2.86(m,3H),2.68(m,2H),2.58(br.s,2H),1.83(m,1H),1.48-1.75(m,3H),1.31(m,1H)。
C22H44N6O11·2.5H2CO3·4.5H2O的计算值C,36.57;H,7.26;N,10.44。实测值C,36.65;H,7.01;N,10.57。
实施例10 5-表-2-羟基阿贝卡星 [化学式97]
制备步骤10-1 甲基3-叠氮基-6-O-苯甲酰基-2-O-苄基-3-脱氧-D-吡喃葡糖苷 [化学式98]
将甲基3-叠氮基-2-O-苄基-3-脱氧-D-吡喃葡糖苷(93mg)溶于0.84mL吡啶。将苯甲酰氯(45μL)在-20℃下在搅拌下加入到该溶液中并将混合物在-20℃下搅拌1小时。向其中加入水(14μL)并将混合物在-20℃下搅拌30分钟。将内容物浓缩至干。向其中加入氯仿(10mL)并将混合物用5mL饱和碳酸氢钠水溶液洗涤三次,用5mL 5%硫酸氢钾水溶液洗涤三次,用5mL水洗涤三次,用芒硝干燥并减压浓缩。将残余物通过硅胶柱色谱纯化(25g,己烷∶乙酸乙酯=3∶1)得到标题化合物(97mg,收率78%)。
Rf值0.72(氯仿∶甲醇=20∶1) α型 1H-NMR(CDCl3)δ7.30-8.10(m,10H),4.62-4.79(ABq,2H,J偕=12Hz),4.73(dd,1H,J=4,12Hz),4.60(d,1H,J=4Hz),4.45(dd,1H,J=3,12Hz),3.87(ddd,1H,J=3,4,10Hz),3.85(t,1H,J=10,10Hz),3.39(s,3H),3.38(dd,1H,J=4,10Hz),3.31(dt,1H,J=4,10Hz),2.95(d,J=4Hz)。
β型 1H-NMR(CDCl3)δ7.30-8.10(m,10H).4.70-4.91(ABq,2H,J偕=12Hz),4.74(dd,1H,J=4,12Hz),4.53(dd,1H,J=4,12Hz),4.38(d,1H,J=8Hz),3.59(s,3H),3.57(dt,1H,J=4,4,12Hz),3.50(t,1H,J=10,10Hz),3.37(dt,1H,J=4,10Hz),3.26(dd,1H,J=8,10Hz)。
制备步骤10-2 甲基3-叠氮基-6-O-苯甲酰基-2-O-苄基-3-脱氧-4-O-三氟甲磺酰基-D-吡喃葡糖苷 [化学式99]
将制备步骤10-1制得的化合物(3.30g)溶于40mL二氯甲烷。将吡啶(4.8mL)加入到该溶液中,在-20℃下在搅拌下向其中加入3.4mL无水三氟甲磺酸并将混合物在-20℃下搅拌1小时。加入甲醇(0.81mL)并将混合物在-20℃下搅拌20分钟。向其中加入氯仿(300mL)并将混合物用170mL冰冷的饱和碳酸氢钠水溶液洗涤三次,用170mL冰冷的5%硫酸氢钾水溶液洗涤三次,用170mL冰冷的半饱和盐水洗涤三次。将洗涤溶液在冰的冷却下用芒硝干燥并在冰的冷却下浓缩至干得到标题化合物(3.60g,99%)。该化合物不稳定,因此立即用于下一步反应。
Rf值0.45(己烷∶乙酸乙酯=3∶1)。
制备步骤10-3 甲基3-叠氮基-4-O-乙酰基-6-O-苯甲酰基-2-O-苄基-3-脱氧-D-吡喃半乳糖苷 [化学式100]
将制备步骤10-2制得的化合物(3.60g)溶于33mL N,N-二甲基甲酰胺。将乙酸铯(7.66g)加入到溶液中并将混合物在室温下反应1小时。向其中加入乙酸乙酯(330mL)并将混合物用180mL水洗涤两次,用180mL饱和碳酸氢钠水溶液洗涤两次,用半饱和盐水洗涤两次,用芒硝干燥并浓缩至干得到标题化合物(3.72g,收率99%)。
Rf值0.40(己烷∶乙酸乙酯=3∶1) α型 1H-NMR(CDCl3)δ7.20-8.10(m,10H),5.47(d,1H,J=4Hz),4.72-4.95(ABq,2H,J偕=12Hz,),4.25(dd,1H,J=7,11Hz),4.69(d,1H,J=4Hz),4.38(ddd,1H),4.21(dd,1H,J=3,7Hz),3,82(dd,1H,J=4,11Hz),4.01(dd,1H,J=5,11Hz),3.65(s,3H),2.38(s,3H)。
β型 1H-NMR(CDCl3)δ7.20-8.10(m,10H),5.45(d,1H,J=4Hz),4.62-4.82(ABq,2H,J偕=12Hz),4.50(dd,1H,J=7,12Hz),4.39(d,1H,J=8Hz),4.21(ddd,1H),3.94(t,1H,J=7,7Hz),3.64(dd,1H,J=8,10Hz),3.61(dd,1H,J=4,10Hz),3.39(s,3H),2,16(s,3H)。
制备步骤10-4 3-叠氮基-1,4-二-O-乙酰基-6-O-苯甲酰基-2-O-苄基-3-脱氧-D-吡喃半乳糖 [化学式101]
将制备步骤10-3制得的化合物(3.72g)溶于74mL乙酸∶乙酸酐∶硫酸(25∶25∶1)并将该溶液在室温下搅拌3小时。向其中加入氯仿(740mL)并将混合物用350mL饱和碳酸氢钠水溶液洗涤三次,用350mL水洗涤三次,用芒硝干燥并浓缩至干得到标题化合物(3.66g,收率93%)。
Rf值0.32(己烷∶乙酸乙酯=3∶1) α型 1H-NMR(CDCl3)δ7.30-8.10(m,10H),6.46(d,1H,J=4Hz),5.55(dd,1H),4.64-4.73(ABq,2H,J偕=12Hz),4.40(dd,1H,J=7,11Hz),4.35(m,1H),4.19(dd,1H,J=6,11Hz),3.96(m,2H),2.16(s,3H),2.14(s,3H)。
β型 1H-NMR(CDCl3)δ7.30-8.10(m,10H),5.69(d,J=8Hz),5.51(dd,1H),4.74-4.86(ABq,2H,J偕=12Hz),4.42(m,1H,J=7,11Hz),4.25(dd,1H,J=7,11Hz),4.11(m,1H),3.79(dd,1H,J=8,10Hz),3.72(dd,1H,J=3,10Hz),2.19(s,3H),2.09(s,3H)。
制备步骤10-5a 3-叠氮基-4-O-乙酰基-6-O-苯甲酰基-2-O-苄基-1-溴-3-脱氧-α-D-吡喃半乳糖 [化学式102]
将制备步骤10-4制得的化合物(25mg)溶于0.5mL溶剂(二氯甲烷∶乙酸乙酯=9∶1)。在冰的冷却下在搅拌下加入四溴化钛(29mg)。使混合物返回到室温并搅拌1小时。将反应溶液用冰冷却。将冰冷的二氯甲烷(2mL)加入到冷却的溶液中并将混合物用2mL冰冷的水洗涤6次,用芒硝干燥并浓缩至干得到标题化合物(27mg,收率83%)。该化合物不稳定,因此立即用于下一步反应。
Rf值0.82(己烷∶乙酸乙酯=3∶2) 1H-NMR(CDCl3)δ7.15-8.10(m,10H),6.49(d,1H,J=4Hz),5.54(dd,1H,J=2,4Hz),4.45(dd,1H,J=7,11Hz),4.39-4.43(ABq,2H,J偕=7Hz),4.33(ddd,1H),4.27(dd,1H,J=6,11Hz),4.06(dd,1H,J=4,11Hz),3.74(dd,1H,J=4,11Hz),2.16(s,3H)。
制备步骤10-5b 3-叠氮基-4-O-乙酰基-6-O-苯甲酰基-2-O-苄基-1,3-二脱氧-1-苯硫基-α-D-吡喃半乳糖 [化学式103]
将制备步骤10-4制得的化合物(300mg)溶于5mL二氯甲烷。将苯硫基三甲基硅烷(353μL)和135μL三氟甲磺酸三甲基硅烷基酯加入到该溶液中并将混合物在搅拌下回流。回流6小时后将反应溶液用冰冷却。将冰冷的二氯甲烷(24mL)加入到冷却的溶液中并将混合物用10mL冰冷的5%氢氧化钠水溶液洗涤两次,用10mL冰冷的水洗涤两次,用芒硝干燥并浓缩至干,然后用乙酸乙酯/己烷重结晶得到标题化合物(204mg,收率62%)。
Rf值0.33(己烷∶乙酸乙酯=4∶1) 1H-NMR(CDCl3)δ7.0-8.0(m,15H),5.76(d,1H,J=5.5Hz),5.52(d1H,J=3Hz),4.82(br.t,1H,J=6.5,6.5Hz),4.69-4.80(ABq,2H,J=11Hz),4.36(dd,1H,J=7.5,11.5Hz),4.25(dd,1H,J=5,11.5Hz),4.17(dd,1H,J=5.5,10.5Hz),3.92(dd,1H,J=3,10.5Hz),2.16(s,3H)。
制备步骤10-6 1,3,2′,6′,3″-五-N-叔丁氧基羰基-2-羟基庆大霉素C1a [化学式104]
将2-羟基庆大霉素C1a(10.0g)(2.5硫酸盐)溶于140mL水。将三乙胺(30mL)加入到该溶液中。加入28.1g二碳酸二叔丁酯的1,4-二噁烷的溶液(180mL)并将混合物在60℃下搅拌2小时。向其中加入浓氨水(17mL)并将混合物在60℃下搅拌30分钟。将反应混合物返回到室温并浓缩至干。将水(1L)加入到残余物中并将溶液搅拌过夜。将形成的沉淀物通过过滤收集,用水洗涤并减压干燥得到标题化合物(12.4g,收率91%)。
Rf值0.73(氯仿∶甲醇∶15M氨水(浓氨水)=1∶1∶1的下层部分) ESIMSm/z 988[M+Na]+ 制备步骤10-7 2,2″-二-O-乙酰基-1,3,2′,6′,3″-五-N-叔丁氧基羰基-2-羟基庆大霉素C1a [化学式105]
将制备步骤10-6制得的化合物(12.4g)溶于250mL吡啶。将乙酸酐(36.3mL)在冰的冷却下加入到该溶液中,使混合物返回到室温并进行反应。反应88小时后,将31.3mL甲醇在冰的冷却下加入到反应混合物中并将混合物在冰的冷却下搅拌30分钟。将反应混合物浓缩至干。将氯仿(1.2L)加入到残余物中并将该溶液用600mL饱和碳酸氢钠水溶液洗涤三次,用600mL 5%硫酸氢钾水溶液洗涤三次,用600mL水洗涤一次,用芒硝干燥并减压浓缩得到标题化合物(13.8g,定量)。
Rf值0.81(氯仿∶甲醇=10∶1) ESIMSm/z 1072[M+Na]+ 制备步骤10-8 2,2″-二-O-乙酰基-1,3,2′,6′,3″-五-N-叔丁氧基羰基-4″-烯-5-O-甲磺酰基-2-羟基庆大霉素C1a [化学式106]
将制备步骤10-7制得的化合物(13.5g)溶于270mL二氯甲烷。将4-二甲基氨基吡啶(23.6g)和10.9mL甲磺酰氯在冰的冷却下加入到该溶液中并使混合物返回到室温,然后搅拌45小时。将反应混合物用1L氯仿稀释,将稀释的溶液用600mL饱和碳酸氢钠水溶液洗涤三次,用600mL 5%硫酸氢钾水溶液洗涤三次,用600mL水洗涤两次,用芒硝干燥,然后减压浓缩得到19.3g粗产物。将粗产物通过硅胶柱色谱纯化(200g,氯仿→氯仿∶甲醇=50∶1)得到标题化合物(10.8g,收率76%)。
Rf值0.44(氯仿∶甲醇=30∶1) ESIMSm/z 1132[M+Na]+ 制备步骤10-9 2,5,2″-三-O-乙酰基-1,3,2′,6′,3″-五-N-叔丁氧基羰基-4″-烯-5-表-2-羟基庆大霉素C1a [化学式107]
将制备步骤10-8制得的化合物(10.5g)溶于105mL N,N-二甲基甲酰胺。将乙酸铯(16.8g,在120℃下干燥6小时)加入到该溶液中并将混合物在100℃下搅拌16小时。将反应混合物用1.1L乙酸乙酯稀释,用300mL水洗涤一次,用300mL饱和盐水洗涤两次,用芒硝干燥并浓缩至干得到标题化合物(10.1g,收率99%)。
Rf值0.36(氯仿∶甲醇=30∶1) ESIMSm/z 1096[M+Na]+ 制备步骤10-10 1,3,2′,6′,3″-五-N-叔丁氧基羰基-4″-烯-5-表-2-羟基庆大霉素C1a [化学式108]
将甲醇钠在甲醇中的1%的溶液(240mL)加入到制备步骤10-9制得的化合物(10.1g)中并将该混合物在室温下反应41小时。将反应混合物用Dowex 50W x 2(H+型,用甲醇置换)中和。通过过滤除去树脂,将滤液浓缩至干得到标题化合物(8.2g,收率92%)。
Rf值0.24(氯仿∶甲醇=30∶1) ESIMSm/z 970[M+Na]+ 制备步骤10-11 3′,4′-二脱氧-5-表-2-羟基新霉胺 [化学式109]
将6M盐酸-甲醇(1∶1)(164mL)加入到制备步骤10-10制得的化合物(8.2g)中并将该混合物在室温下反应7小时。将反应混合物在70℃下继续反应14小时。在冰的冷却下通过加入4M氢氧化钠将反应溶液调节至pH6.6。然后将溶液用1.3L水稀释,将稀释的溶液加入到Amberlite CG-50(用0.005M氨水平衡)柱中(900mL),用0.005M→0.1M→0.2M→0.3M→0.4M→0.5M氨水依次进行洗脱得到标题化合物(1.54g,41%,为二碳酸盐)。
Rf值0.16(氯仿∶甲醇∶15M氨水(浓氨水)∶水=1∶4∶1∶1)。
1H-NMR(26%ND3-D2O)δ4.90(d,1H,J=3Hz),4.16(s,1H),3.76(m,1H),3.43(d,1H,J=10Hz),3.29(d,1H,J=10Hz),3.04(t,1H,J=10,10Hz),3.00(t,1H,J=10,10Hz),2.90(t,1H,J=10,10Hz),2.76(m,1H),2.61(dd,1H,J=4.5,13.5Hz),2.57(dd,1H,J=7,13.5Hz),1.6-1.75(m,3H),1.35(m,1H)。
13C-NMR(26%ND3-D2O)δ96.51,75.99,75.31,72.47,71.09,68.40,54.32,53.38,50.32,45.84,28.35,27.01。
制备步骤10-12 3′,4′-二脱氧-5-表-1,3,2′,6′-四-N-甲苯磺酰基-2-羟基新霉胺 [化学式110]
将制备步骤10-11制得的化合物(202mg,0.470mmol,以二碳酸盐计算)溶于2.0mL水。在冰的冷却下将碳酸钠(421mg)加入到该溶液中。向其中加入1,4-二噁烷(4.0mL)和541mg甲苯磺酰氯并使混合物返回到室温进行反应。反应2小时后,将20mL水加入到反应混合物中。将混合物用10mL氯仿萃取三次,用芒硝干燥并浓缩至干。将残余物通过硅胶柱色谱纯化(10g,氯仿∶甲醇=29∶1)得到标题化合物(383mg,88%)。
Rf值0.43(氯仿∶甲醇=10∶1) ESIMSm/z 945[M+Na]+ 1H-NMR(吡啶-d5)δ9.41(d,1H,J=7Hz),8.88(d,1H,J=9Hz),8.57(t,1H,J=6,6Hz),8.31(br.,1H),7.89-8.15(m,8H),6.96-7.25(m,8H),5.22(d,1H,J=3Hz),4.86(m,1H),4.73(q,1H,J=10,10,10Hz),4.60(br.s,1H),4.43(dt,1H,J=7,10,10Hz),4.00(dd,1H,J=2,10.5Hz),3.86(t,1H,J=10,10Hz),3.77(dd,1H,J=2,10.5Hz),3.72(m,1H),3.15-3.32(m,2H),2.26(m,1H),2.09,2.13,2.19,2.21(均为s,均为3H),1.51-1.69(m,3H)。
制备步骤10-13 4″,6″-二-O-乙酰基-3″-叠氮基-2″-O-苄基-3″-脱氧-5-表-1,3,2′,6′-四-N-甲苯磺酰基-2-羟基地贝卡星 [化学式111]
方法A将实施例1的制备步骤1-5a制得的化合物(372mg)的21mL二氯甲烷溶液加入到制备步骤10-12制得的化合物(711mg)中。向其中加入燥石膏(2.16g)并将该混合物在室温下搅拌3小时。向其中加入氰化汞(795mg)并将混合物在避光状态下在室温下搅拌104小时。将反应混合物通过硅藻土过滤以除去不溶物。将该不溶物用50mL氯仿洗涤。将合并的有机层用35mL饱和碳酸氢钠水溶液洗涤两次,用35mL 10%碘化钠水溶液洗涤两次,用35mL水洗涤依次,用芒硝干燥,然后浓缩至干。将残余物通过硅胶柱色谱纯化(10g,氯仿→氯仿∶乙酸乙酯=9∶1→1∶1→2∶3)得到标题化合物(426mg,收率44%)。在这种情况下,回收了385mg(54%)起始化合物。
方法B将制备步骤10-12制得的化合物(20.5mg)和实施例1的制备步骤1-5b制得的11.4mg化合物溶于0.4mL二氯甲烷。将4A分子筛粉末(63mg)加入到该溶液中并将混合物在室温下搅拌1小时。在-20℃下在搅拌下向其中加入N-碘丁二酰亚胺(5.9mg)和0.6μL三氟甲磺酸的0.1mL二氯甲烷溶液,然后在-20℃下在避光状态下搅拌15小时。将反应混合物通过硅藻土过滤以除去不溶物。将该不溶物用2mL氯仿洗涤。将合并的有机层用2mL饱和碳酸氢钠水溶液洗涤两次,用2mL 10%硫代硫酸钠水溶液洗涤两次,用2mL水洗涤两次,用芒硝干燥,然后浓缩至干。将残余物通过硅胶柱色谱纯化(10g,氯仿→氯仿∶乙酸乙酯=19∶1→9∶1→1∶1→2∶3)得到标题化合物(7.7mg,收率27%)。在这种情况下,回收了7.9mg(38%)起始化合物。
Rf值0.19(氯仿∶乙酸乙酯=5∶2) ESIMSm/z 1306[M+Na]+ 1H-NMR(吡啶-d5)δ8.99(d,1H,J=9Hz),8.72(m,1H),8.57(t,1H,J=6,6Hz),8.53(m,1H),7.05-8.05(m,21H),5.70(d,1H,J=3.5Hz),5.49(d,1H,J=3Hz),5.29(t,1H,J=10,10Hz),4.84-5.20(ABq,2H,J偕=12Hz),5.13(br.s,1H),4.86(m,1H),4.73(m,1H),4.65-4.77(m,3H),4.55(dd,1H,J=4,13.5Hz),4.12-4.21(m,2H),4.16(t,1H,J=10,10Hz),3.92(t,1H,J=10,10Hz),3.79(dd,1H,J=3.5,10Hz),3.63(m,1H),3.27(m,2H),2.20(m,1H),2.14,2.17,2.21,2.23(均为s,均为3H),2.00,2.05(均为s,均为3H),1.49-1.57(m,3H)。
制备步骤10-14 3″-叠氮基-2″-O-苄基-3″-脱氧-5-表-1,3,2′,6′-四-N-甲苯磺酰基-2-羟基地贝卡星 [化学式112]
将甲醇钠在甲醇中的0.5%的溶液(13.4mL)加入到制备步骤10-13制得的化合物(673mg)中并将该混合物在室温下反应1小时。将反应混合物用Dowex 50W x 2(H+型,用甲醇置换)中和。通过过滤除去树脂,将滤液浓缩至干得到标题化合物(593mg,94%)。
Rf值0.21(氯仿∶乙酸乙酯=1∶1) ESIMSm/z 1222[M+Na]+ 制备步骤10-15 5-表-羟基地贝卡星 [化学式113]
将液氨(120mL)在-50℃下储存在含有制备步骤10-14制得的593mg化合物的茄形烧瓶中。在-50℃下加入金属钠(980mg)并将混合物用玻璃搅拌棒剧烈搅拌2小时。逐渐地加入甲醇至自由基的颜色消失。使混合物返回到室温以蒸发氨,最后通过蒸发仪浓缩至干。将水(43mL)加入到残余物中并将溶液用Dowex 50W x 2(H+型)调节至pH 4~5。将烧瓶中的内容物(包括树脂本身)加入到填充有15mL相同树脂的柱中。将该柱用160mL水洗涤,用1M氨水进行洗脱(80mL/份)。将茚三酮-阳性级分(级分2)浓缩至干得到299mg粗产物。将粗产物制成水溶液(60mL)。将该水溶液加入到CM-Sephadex C-25柱中(用0.005M氨水平衡,60mL),然后将该柱用水(120mL)洗涤。用0.05M(300mL)→0.2M氨水(675mL,12mL/份)进行洗脱。将相应的级分(级分38-50)浓缩至干得到标题化合物(183mg,收率67.5%,为单碳酸盐·一水合物)。
Rf值0.29(1-丁醇∶乙醇∶氯仿∶17%氨水=4∶7∶2∶7) 1H-NMR(26%ND3-D2O)δ4.99(d,1H,J=4Hz),4.92(d,1H,J=3Hz),4.47(b r.s,1H),3.84(br.d,1H,J=12Hz),3.83(m,1H),3.79(m,1H),3.62(dd,1H,J=7.5,12.5Hz),3.49(dd,1H,J=2,10Hz),3.42(dd,1H,J=4,10.5Hz),3.37(dd,1H,J=2,10Hz),3.17(t,1H,J=10,10Hz),3.15(t,1H,J=11,11Hz),3.12(t,1H,J=10,10Hz),3.10(t,1H,J=10,10Hz),3.06(t,1H,J=10,10Hz),2.79(m,1H),2.65(dd,1H,J=4.5,13.5Hz),2.60(dd,1H,J=7.5,13.5Hz),1.64-1.78(m,3H),1.37(m,1H)。
13C-NMR(26%ND3-D2O)δ102.43,96.75,83.11,76.41,75.21,74.00,72.95,71.40,71.06,68.07,62.13,55.39,54.37,53.69,50.84,46.49,28.92,27.62。
制备步骤10-16 2′,6′-二-N-苄氧基羰基-5-表-2-羟基地贝卡星 [化学式114]
将乙酸镍四水合物(478mg)加入到制备步骤10-15制得的224mg(以单碳酸盐一水合物计算)化合物中。向其中加入甲醇(9.0mL)并将混合物用超声清洁器制成均匀溶液(2~3分钟,绿色)。在冰的冷却下在2分钟内分批加入N-苄氧基羰基氧基丁二酰亚胺(263mg)。将混合物在冰的冷却下搅拌1小时。使混合物返回到室温并继续搅拌2.5小时。将反应混合物浓缩至干。将氯化钠饱和的浓氨水(15mL)加入到残余物中并将混合物用10mL1-丁醇萃取5次。将萃取的丁醇层浓缩至干。将N,N-二甲基甲酰胺加入到1594mg残余物中,将混合物通过硅藻土过滤。将硅藻土上的物质用N,N-二甲基甲酰胺(4mL x 6)洗涤。将滤液和洗涤液浓缩至干得到512mg粗产物。
Rf值0.41(氯仿∶甲醇∶15M氨水(浓氨水)=1∶1∶1的下层部分) 制备步骤10-17 2′,6′-二-N-苄氧基羰基-5-表-2-羟基-3″-N-三氟乙酰基地贝卡星 [化学式115]
将制备步骤10-16制得的粗产物(512mg)溶于7.1mL无水N,N-二甲基甲酰胺。将三氟乙酸乙酯(74μL)在冰的冷却下在搅拌下加入到该溶液中。使混合物返回到室温并搅拌16.5小时。将反应溶液浓缩至干得到609mg产物。
Rf值0.49(氯仿∶甲醇∶15M氨水(浓氨水)=1∶1∶1的下层部分) 制备步骤10-18 1-N-(4-苄氧基羰基氨基-2-(S)-羟基丁酰基)-2′,6′-二-N-苄氧基羰基-5-表-2-羟基-3″-N-三氟乙酰基地贝卡星 [化学式116]
将制备步骤10-17制得的粗产物(609mg)溶于12mL无水四氢呋喃。然后在冰的冷却下在搅拌下于3分钟内将219mg N-苄氧基羰基-4-氨基-2-(S)-羟基丁酸丁二酰亚胺酯的四氢呋喃溶液(6mL)(按照Kawaguchi等人(Journal of Antibiotics,25卷,695-708页(1972))所报道的方法合成)滴加到该溶液中。使混合物返回到室温并搅拌。搅拌3.5小时后,在冰的冷却下在搅拌下将34mg N-苄氧基羰基-4-氨基-2-(S)-羟基丁酸丁二酰亚胺酯的四氢呋喃溶液(0.92mL)加入到反应溶液中,使混合物返回到室温并搅拌。搅拌18.5小时后,将反应溶液浓缩至干。将乙酸乙酯(150mL)加入到残余物中并将混合物用30mL饱和碳酸氢钠水溶液洗涤两次,用30mL水洗涤两次并浓缩至干得到604mg反应混合物。
Rf值0.67(氯仿∶甲醇∶15M氨水(浓氨水)=1∶1∶1的下层部分)。
制备步骤10-19 5-表-2-羟基阿贝卡星 [化学式117]
将四氢呋喃(20.5mL)和15.4mL 3.5M氨水加入到制备步骤10-18制得的反应混合物(604mg)中并将该混合物在室温下搅拌44小时。将反应溶液浓缩至干。将四氢呋喃-乙酸-水(4∶1∶1)(33mL)加入到656mg残余物中。再向其中加入10滴钯黑的水悬浮液并将混合物在常压下搅拌5小时,同时将氢气吹入体系中。然后通过过滤从反应溶液中除去钯黑。将钯黑用水洗涤并将滤液和洗涤液合并,然后浓缩至干。将2M氨水加入到残余物中并将混合物在室温下静置过夜。通过棉塞过滤除去不溶物,然后浓缩至干得到466mg粗产物。将该粗产物溶于60mL水得到水溶液。将该水溶液加入到CM-Sephadex C-25柱中(用0.005M氨水平衡,60mL)。将该柱用120mL 0.005M氨水洗涤。用浓度从0.05M(300mL)至0.5M(600mL)的氨水和0.75M(600mL)氨水洗脱。将相应的级分浓缩得到标题化合物5-表-2-羟基阿贝卡星(65mg,2.5碳酸盐三水合物,四步的收率为20%)。
Rf值0.11(1-丁醇∶乙醇∶氯仿∶17%氨水=4∶7∶2∶7) 1H-NMR(26%ND3-D2O)δ4.95(d,1H,J=4Hz),4.92(d,1H,J=3Hz),4.44(t,1H,J=2,2Hz),4.17(t,1H,J=10,10Hz),4.16(dd,1H,J=4,10Hz),3.85(dd,1H,J=2,12Hz),3.79(dd,1H,J=2,10.5Hz),3.78(m,1H),3.77(m,1H),3.60(dd,1H,J=7,12Hz),3.51(dd,1H,J=2,10.5Hz),3.34(t,1H,J=10,10Hz),3.12(dd,1H,J=4,10Hz),3.21(t,1H,J=10,10Hz),3.14(t,1H,J=10,10Hz),3.02(t,1H,J=10,10Hz),2.80(m,1H),2.70-2.80(m,2H),2.66(dd,1H,J=5,13.5Hz),2.61(dd,1H,J=7.5,13.5Hz),1.91(m,1H),1.64-1.80(m,4H),1.37(m,1H)。
13C-NMR(26%ND3-D2O)δ178.69,101.16,96.93,78.02,76.08,74.06,73.28,72.82,71.34,70.92,68.35,62.01,55.40,54.18,53.77,50.69,46.29,38.64,37.58,28.74,27.43。
实施例11 5,4″-二表-2-羟基阿贝卡星 [化学式118]
制备步骤11-1 3,2′,6′,3″,4″′-五-N-叔丁氧基羰基-5-表-2-羟基阿贝卡星 [化学式119]
将实施例10的制备步骤10-19制得的化合物(65mg)溶于0.91mL水。将三乙胺(0.16mL)加入到该溶液中,向其中加入175mg二碳酸二叔丁酯的1,4-二噁烷(1.17mL)溶液并将混合物在60℃下搅拌1.5小时。向其中加入浓氨水(0.11mL)并将混合物在60℃下搅拌30分钟。将反应混合物返回到室温并浓缩至干。将残余物与甲醇一起共沸蒸馏两次得到标题化合物(103mg,定量)。
Rf值0.53(氯仿∶甲醇∶15M氨水(浓氨水)=5∶1∶0.1) ESIMSm/z 1091[M+Na]+ 制备步骤11-2 3,2′,6′,3″,4″′-五-N-叔丁氧基羰基-4″,6″-O-亚环己基-5-表-2-羟基阿贝卡星 [化学式120]
将制备步骤11-1制得的化合物(103mg)溶于2.0mL N,N-二甲基甲酰胺。将环己酮二异丙基缩醛(58μL)和12.4mg对甲苯磺酸加入到该溶液中并将混合物在室温下反应1小时。向其中加入饱和碳酸氢钠水溶液(20mL)并将形成的沉淀物通过过滤收集,用水洗涤并减压干燥得到标题化合物(103mg,88%)。
Rf值0.53(氯仿∶甲醇=10∶1) ESIMSm/z 1171[M+Na]+ 制备步骤11-3 2,2″,2″′-三-O-乙酰基-3,2′,6′,3″,4″′-五-N-叔丁氧基羰基-4″,6″-O-亚环己基-5-表-2-羟基阿贝卡星 [化学式121]
将制备步骤11-2制得的化合物(103mg)溶于2.1mL吡啶。将乙酸酐(0.13mL)在冰的冷却下加入到该溶液中,使混合物返回到室温并进行反应。反应18.5小时后,在冰的冷却下向其中加入0.11mL甲醇并将混合物在室温下静置30分中,然后浓缩至干。将氯仿(10mL)加入到残余物中。将溶液用3mL饱和碳酸氢钠水溶液洗涤两次,用3mL 5%硫酸氢钾水溶液洗涤两次,用3mL水洗涤两次,用芒硝干燥并浓缩至干得到标题化合物(117mg,定量)。
Rf值0.39(氯仿∶甲醇=15∶1) ESIMSm/z 1297[M+Na]+ 制备步骤11-4 2,2″,2″′-三-O-乙酰基-3,2′,6′,3″,4″′-五-N-叔丁氧基羰基-5-表-2-羟基阿贝卡星 [化学式122]
将制备步骤11-3制得的化合物(117mg)溶于5.17mL氯仿甲醇(10∶1)。将90%三氟乙酸水溶液(0.47mL)在冰的冷却下在搅拌下加入到该溶液中并使混合物返回到室温并搅拌。搅拌30分钟后加入5.3mL氯仿。将混合物用3mL水洗涤一次,用3mL饱和碳酸氢钠水溶液洗涤两次,用3mL半饱和盐水洗涤两次,用芒硝干燥并浓缩至干得到标题化合物(107mg,定量)。
Rf值0.46(氯仿∶甲醇=10∶1) ESIMSm/z 1217[M+Na]+ 制备步骤11-5 2,2″,2″′-三-O-乙酰基-3,2′,6′,3″,4″′-五-N-叔丁氧基羰基-5-表-2-羟基-6″-O-三苯甲基阿贝卡星 [化学式123]
将制备步骤11-4制得的化合物(83mg)溶于1.7mL吡啶。将4-二甲基氨基吡啶(25mg)和116mg三苯甲基氯加入到该溶液中并将混合物在65℃下反应。反应17小时后,使混合物返回到室温。向其中加入甲醇(0.08mL)并将混合物静置1小时。然后将混合物浓缩至干。将氯仿(8mL)加入到残余物中。将溶液用3mL饱和碳酸氢钠水溶液洗涤两次,用3mL 5%硫酸氢钾水溶液洗涤三次,用3mL水洗涤三次,用芒硝干燥并浓缩至干。将残余物通过硅胶柱色谱纯化(3.4g,甲苯∶乙酸乙酯∶丙酮=6∶1∶1)得到标题化合物(65mg,65%)。
Rf值0.57(氯仿∶甲醇=10∶1) ESIMSm/z 1459[M+Na]+ 制备步骤11-6 2,2″,4″,2″′-四-O-乙酰基-3,2′,6′,3″,4″′-五-N-叔丁氧基羰基-5,4″-二表-2-羟基-6″-O-三苯甲基阿贝卡星 [化学式124]
将制备步骤11-5制得的化合物(112mg)在氮气氛下溶于2.3mL二氯甲烷。将吡啶(0.13mL)加入到该溶液中。在氮气下在-78℃下在搅拌下向其中加入三氟甲磺酸酐(66μL)。将混合物在-20℃下在氮气氛下搅拌1小时。在-20℃下向其中加入甲醇(79μL),并立即向其中加入14mL冰冷的氯仿。将混合物用7mL冰冷的10%硫酸氢钾水溶液洗涤两次,用7mL冰冷的饱和碳酸氢钠水溶液洗涤两次,用7mL冰冷的水洗涤两次,然后用芒硝在冰的冷却下干燥10分钟。将干燥的溶液在冰的冷却下减压浓缩。当溶液变成糖浆时,停止浓缩。
将形成的糖浆溶于1.1mL N,N-二甲基甲酰胺。将乙酸铯(150mg)(在120℃干燥6小时)加入到该溶液中并将混合物在氮气氛下在室温下搅拌18小时。将反应溶液用46mL乙酸乙酯稀释,将稀释的溶液用11mL水洗涤一次,用11mL半饱和盐水洗涤三次,用芒硝干燥并浓缩至干。将残余物通过硅胶柱色谱纯化(12g,甲苯∶乙酸乙酯∶丙酮=4∶1∶1)得到标题化合物(75mg,收率65%)。
Rf值0.35(甲苯∶乙酸乙酯∶丙酮=3∶1∶1) ESIMSm/z 1501[M+Na]+ 制备步骤11-7 3,2′,6′,3″,4″′-五-N-叔丁氧基羰基-5,4″-二表-2-羟基-6″-O-三苯甲基阿贝卡星 [化学式125]
将制备步骤11-6制得的化合物(75mg)溶于2.3mL 0.5%甲醇钠的甲醇溶液并将该混合物在室温下反应1小时。将反应混合物用Dowex 50W x 2(H+型,用甲醇置换)中和,然后通过过滤除去树脂。将滤液浓缩至干得到标题化合物(64mg,96%)。
Rf值0.60(甲苯∶乙酸乙酯∶丙酮=1∶1∶1) 制备步骤11-8 5,4″-二表-2-羟基阿贝卡星 [化学式126]
将制备步骤11-7制得的化合物(64mg)在冰的冷却下溶于1.6mL 90%三氟乙酸水溶液。将该溶液在冰的冷却下反应2小时。将反应混合物浓缩至干。将水(10mL)加入到残余物中并将该溶液用3mL乙醚洗涤三次。将水层浓缩至干。将0.005M氨水(10mL)加入到残余物中(pH 6~7)并将混合物加入到CM-Sephadex C-25柱中(用0.005M氨水平衡,10mL)。将该柱用30mL 0.005M氨水洗涤,用下列变化浓度的氨水进行洗脱0.2M(50mL)至0.5M(200mL)。将相应的级分浓缩得到28.6mg标题化合物5-表-2-羟基阿贝卡星(73%为2.5碳酸盐三水合物)。
Rf值0.09(氯仿∶甲醇∶15M氨水(浓氨水)∶乙醇=4∶6∶7∶2) 1H-NMR(DCl-D2O,pD~3)δ5.44(1H,J=3.5Hz),5.16(d,1H,J=4Hz),4.77(d,1H,J=3Hz),4.35(dd,1H,J=4.5,9Hz),4.31(t,1H,J=11,11Hz),4.17(d,1H,J=3Hz),4.14(m,1H),4.13(d,1H,J=3,11Hz),4.11(m,1H),4.02(dd,1H,J=3,11Hz),3.98(dd,J=4,11Hz),3.81(t,1H,J=11,11Hz),3.75-3.80(m,2H),3.71(t,1H,J=11,11Hz),3.67(dd,1H,J=3,11Hz),3.63(m,1H),3.28(dd,1H,J=3.5,13.5Hz),3.21(t,2H,J=7,7Hz),3.11(dd,1H,J=7.5,13.5Hz),2.23(m,1H),2.05-2.13(m,2H),2.00(m,1H),1.94(m,1H),1.64(m,1H)。
13C-NMR(DCl-D2O,pD~3)δ177.13,100.42,90.53,76.63,71.90,70.56,70.02,68.33,66.26,66.20,66.18,65.57,61.72,53.73,53.49,52.59,48.59,42.96,37.36,31.34,25.86,21.32。
C22H44N6O11·2.5H2CO3·3H2O的计算值C,37.84;H,7.13;N,10.81。实测值C,37.51;H,7.49;N,10.96。
实施例12 5,4″-二表-2-羟基地贝卡星 [化学式127]
制备步骤12-1 4″-O-乙酰基-3″-叠氮基-6″-O-苯甲酰基-2″-O-苄基-3″-脱氧-5,4″-二表-1,3,2′,6′-四-N-甲苯磺酰基-2-羟基地贝卡星 [化学式128]
将制备步骤10-5a制得的667mg化合物的34mL二氯甲烷溶液加入到制备步骤10-12制得的化合物(1.16g)中。向其中加入燥石膏(3.43g)并将混合物在室温下搅拌3小时。将氰化汞(1.27g)加入到反应溶液中并将混合物在避光状态下在室温下搅拌42小时。将反应溶液通过硅藻土过滤以除去不溶物。将不溶物用90mL氯仿洗涤。将合并的有机层用60mL饱和碳酸氢钠水溶液洗涤两次,用60mL 10%碘化钠水溶液洗涤两次,用60mL水洗涤一次,用芒硝干燥并浓缩至干。将残余物通过硅胶柱色谱纯化(40g,氯仿→氯仿∶乙酸乙酯=1∶1→乙酸乙酯)得到标题化合物(529mg,31%)。在这种情况下,回收了423mg(36%)起始化合物。
Rf值0.20(氯仿∶乙酸乙酯=5∶2) ESIMSm/z 1368[M+Na]+ 1H-NMR(吡啶-d5)δ9.02(d,1H,J=7Hz),8.83(d,1H,J=7Hz),8.50(m,1H),8.48(t,1H,J=6,6Hz),7.03-8.28(m,26H),6.00(d,1H,J=3Hz),5.85(d,1H,J=2Hz),5.58(br.s,1H),4.81-5.26(ABq,2H,J偕=12Hz),5.20(br.s,1H),5.07(m,1H),4.80-4.95(m,4H),4.77(t,1H,J=10,10Hz),4.72(m,1H),4.68(t,1H,J=10,10Hz),4.35(m,1H),4.26(br.d,1H,J=11Hz),4.23(dd,1H,J=4,10Hz),3.90(t,J=10,10Hz),3.63(m,1H),3.29(m,2H),2.26(m,1H),2.00,2.07,2.15,2.18,2.22(均为s,均为3H),1.48-1.64(m,3H)。
制备步骤12-2 5,4″-二表-2-羟基地贝卡星 [化学式129]
将0.5M甲醇钠的甲醇溶液(12mL)加入到制备步骤12-1制得的化合物(529mg)中并将混合物在室温下反应2小时。将反应混合物用Dowex 50W x 2(H+型,用甲醇置换)中和。通过过滤除去树脂,将滤液浓缩至干得到粗产物。
ESIMSm/z 1222[M+Na]+ 将液氨(约25mL)在-50℃下储存在含有粗产物的茄形烧瓶中,并在-50℃下向其中加入732mg金属钠。将该混合物用玻璃搅拌棒剧烈搅拌2小时。逐渐地加入甲醇至自由基的颜色消失。使混合物返回到室温以蒸发氨,最后通过蒸发仪浓缩至干。将水(32mL)加入到残余物中并将该溶液用Dowex 50W x 2(H+型)调节至pH 4~5,然后将烧瓶的内容物(包括树脂本身)加入到填充有10mL相同树脂的柱中。将该柱用120mL水洗涤,用1M氨水洗脱。将茚三酮-阳性级分浓缩至干得到粗产物。将粗产物制成水溶液(40mL)。将该水溶液加入到CM-Sephadex C-25柱中(用0.005M氨水平衡,20mL),然后用水(40mL)洗涤该柱。用0.05M→0.2M→0.5M氨水(各40mL)进行洗脱,将相应的级分浓缩至干得到标题化合物(104mg,43%,为单碳酸盐一水合物)。
Rf值0.15(1-丁醇∶乙醇∶氯仿∶17%氨水=4∶7∶2∶7)。
ESIMSm/z 468[M+H]+,490[M+Na]+ 1H-NMR(26%ND3-D2O)δ5.03(d,1H,J=4Hz),4.92(d,1H,J=3Hz),4.51(t,1H,J=2,2Hz),4.08(m,1H),3.85(d,1H,J=2Hz),3.80(m,1H),3.68(d,2H,J=5.5Hz),3.60(dd,1H,J=4,10.5Hz),3.49(dd,1H,J=2,10Hz),3.36(dd,1H,J=2,10Hz),3.14(t,1H,J=10,10Hz),3.12(t,1H,J=10,10Hz),3.10(t,1H,J=10,10Hz),2.98(dd,1H,J=3,10.5Hz),2.79(m,1H),2.64(dd,1H,J=4,13.5Hz),2.60(dd,1H,J=7.5,13.5Hz),1.64-1.77(m,3H),1.36(m,1H)。
13C-NMR(26%ND3-D2O)δ102.91,96.82,82.89,76.46,75.24,73.81,71.40,71.07,70.02,68.09,62.70,54.36,53.70,52.49,50.87,46.51,28.95,27.61。
参考例1 (S)-2-苄氧基-4-苄氧基羰基氨基丁酸的合成 [化学式130]
将按照Kawaguchi等人报道的方法(Journal of Antibiotics,25卷,695-708页(1972))合成的(S)-4-苄氧基羰基氨基-2-羟基丁酸(5.25g,20.7mmol)溶于60mL N,N-二甲基甲酰胺。在冰浴条件下加入氧化钡(15.9g,103.7mmol)。加入氧化钡2分钟后,在冰浴条件下向其中加入氢氧化钡八水合物(13.4g,42.5mmol)。10分钟后,在冰浴下向其中加入苄基溴(7.5mL,63.1mmol)。5分钟后,使反应溶液返回到室温并剧烈搅拌。1.5小时后,通过TLC确认反应完成(展开剂体系=氯仿∶乙酸乙酯∶乙酸=10∶5∶1),然后在冰浴下向其中加入水(0.5mL)。将混合物用氯仿(165mL)稀释并向其中加入4N HCl(70mL)。再加入水(25mL),然后分离。将水层用氯仿(50mL)萃取。将有机层和萃取有机层合并,然后用饱和NaCl水溶液洗涤。将洗涤溶液用硫酸镁干燥。通过减压蒸馏除去溶剂并将残余物通过硅胶柱色谱纯化(硅胶60,中性球形,160g)(氯仿∶乙酸乙酯=4∶1→氯仿∶甲醇=10∶1→氯仿∶甲醇∶乙酸=10∶1∶0.1(600mL))得到(S)-2-苄氧基-4-苄氧基羰基氨基丁酸(2.86g,8.34mmol)。
LCMSm/z 344[M+H]+ 1H-NMR(DMSO-d6)δ12.8(s,1H),7.25-7.35(m,10H),7.26(d,1H,J=4.2Hz),5.01(s,2H),4.49(ABq,2H,J偕=12Hz),3.97(dd,1H,J=3.7,8.8Hz),3.08-3.18(m,2H),1.67-1.93(m,2H)。
参考例2 (S)-2-乙酰氧基-3-氨基-N-苄氧基羰基丙酸 [化学式131]
步骤1 (S)-3-氨基-N-苄氧基羰基-2-羟基丙酸二苯基甲酯 [化学式132]
将按照R.D.Westland等人报道的方法(Carbohydr.Res.,28卷,268-280页(1973))合成的N-苄氧基羰基异丝氨酸(20mg)溶于0.6mL四氢呋喃。将二苯基甲基叠氮(24mg)加入到该溶液中并将混合物在室温下搅拌2小时。将反应溶液减压浓缩并将残余物通过硅胶柱色谱纯化(2g,己烷∶乙酸乙酯=5∶1→4∶1→3∶1)得到标题化合物(33mg,定量)。
Rf值0.54(己烷∶乙酸乙酯=1∶1) 1H-NMR(CDCl3)δ7.25-7.35(m,15H),6.91(s,1H),5.05(br,2H),4.39(s,1H),3.68-3.71(m,1H),3.49-3.58(dd,1H,J=6.1,6.9Hz),3.21(m,1H)。
步骤2 (S)-2-乙酰氧基-3-氨基-N-苄氧基羰基丙酸 [化学式133]
将制备步骤1制得的化合物(26.3mg)溶于1.0mL二氯甲烷。将吡啶(70μL)加入到溶液中。在0℃下向其中加入乙酸酐(20μL)和0.8mg 4-二甲基氨基吡啶。使反应混合物返回到室温并搅拌2.5小时。向其中加入甲醇(100μL)并将混合物在室温下搅拌20分钟以完成反应。向其中加入氯仿(20mL)并将混合物用15mL水洗涤,用芒硝干燥并浓缩至干得到(S)-3-氨基-2-乙酰氧基-N-苄氧基羰基丙酸二苯基甲酯(28.6mg(99%))。
Rf值0.62(己烷∶乙酸乙酯=1∶1) 1H-NMR(CDCl3)δ7.25-7.37(m,15H),6.87(s,1H),5.26(dd,1H,J=4.8,5.2Hz),5.06(br,2H),4.93(s,1H),3.66-3.75(m,2H),2.11(s,3H)。
将以上化合物(28.6mg)溶于0.6mL氯仿。将三氟乙酸(0.6mL)在0℃下加入到该溶液中并将混合物在室温下搅拌2小时。将反应混合物与甲苯进行减压共沸蒸馏三次至干燥以得到标题化合物(21.2mg),为粗产物。
Rf值0.44(氯仿∶乙酸乙酯∶乙酸=10∶5∶1)。
1H-NMR(CDCl3)δ7.26-7.35(m,5H),5.25(dd,1H,J=4.8,5.1Hz),5.09(br,2H),4.86(s,1H),3.62-3.70(m,2H),2.12(s,3H)。
参考例3 (S)-5-氨基-2-苄氧基-N-苄氧基羰基戊酸 [化学式134]
将按照R.D.Westland等人报道的方法(Carbohydr.Res.,28卷,268-280页(1973))合成的(S)-5-氨基-N-苄氧基羰基-2-羟基戊酸(21mg)溶于0.24mL N,N-二甲基甲酰胺。将氧化钡(64mg)在冰的冷却下加入到该溶液中并将混合物搅拌2分钟。然后向其中加入氢氧化钡(5.4mg)并将混合物继续在相同的温度下搅拌10分钟。向其中加入苄基溴(30μL)。搅拌5分钟后,使反应混合物返回到室温并将混合物剧烈搅拌1.5小时。在冰的冷却下加入水(15mL)并将混合物用30mL氯仿稀释。将4N HCl(0.28mL)加入到稀释的溶液中并将混合物搅拌5分钟。将反应溶液分离,将水层再用20mL氯仿萃取。将有机层和以上有机层合并并用硫酸镁干燥。将所得到的溶液减压浓缩,并将残余物通过硅胶柱色谱纯化(30g,己烷∶乙酸乙酯=4∶1→氯仿∶甲醇=10∶1)得到标题化合物(11mg,39%)。
Rf值0.46(氯仿∶乙酸乙酯∶乙酸=10∶5∶1)。
1H-NMR(CDCl3)δ7.32-7.35(m,10H),5.08(br,2H),4.70(d,1H,J=11.5Hz),4.46(d,1H,J=11.5Hz),4.00(t,1H,J=4.99Hz),3.19(br,2H),1.84(dt,2H,J=4.99,7.0Hz),1.66(tt,2H,J=7.0,7.2Hz)。
参考例4 (S)-6-氨基-2-苄氧基-N-苄氧基羰基己酸 [化学式135]
将按照R.D.Westland等人报道的方法(Carbohydr.Res.,28卷,268-280页(1973))合成的(S)-6-氨基-N-苄氧基羰基-2-羟基己酸(450mg)溶于5.4mL N,N-二甲基甲酰胺。在冰的冷却下加入氧化钡(1230mg)并将混合物搅拌2分钟。然后向其中加入氢氧化钡(1061mg)并将混合物继续在相同的温度下搅拌10分钟。然后加入0.57mL苄基溴。加入苄基溴5分钟后,使混合物返回到室温并将混合物剧烈搅拌1.5小时。在冰的冷却下向其中加入水(15mL)。将混合物用30mL氯仿稀释。向其中加入4N HCl(6.0mL)并将混合物搅拌5分钟。将反应溶液分离。将水层再用25mL氯仿萃取。将有机层和以上有机层合并并用硫酸镁干燥。将溶液减压浓缩并将残余物通过硅胶柱色谱纯化(32mg,己烷∶乙酸乙酯=3∶1)得到标题化合物(196mg,33%)。
Rf值0.47(氯仿∶乙酸乙酯∶乙酸=10∶5∶1) 1H-NMR(CDCl3)δ7.29-7.34(m,10H),5.09(br,2H),4.74(d,1H,J=11.7Hz),4.46(d,1H,J=11.7Hz),3.97(t,1H,J=5.7Hz),3.16(br,2H),1.77-1.83(m,2H),1.41-1.50(m,4H)。
参考例5 (R)-2-苄氧基-4-苄氧基羰基氨基丁酸 [化学式136]
将按照H.Naito等人的方法(J.Antibiot,26卷,297-301页(1973))合成的4-苄氧基羰基氨基-2-(R)-羟基丁酸(2.245g)溶于25.6mL N,N-二甲基甲酰胺。将氧化钡(6.795g)在冰的冷却下在搅拌下加入到该溶液中并将混合物剧烈搅拌2分钟。将氢氧化钡八水合物(5.593g)加入到反应混合物中并将混合物在冰的冷却下剧烈搅拌10分钟。向其中加入苄基溴(3.16mL)并将混合物在冰的冷却下剧烈搅拌5分钟。使反应混合物返回到室温并剧烈搅拌1.5小时。在冰的冷却下加入水(0.48mL)并将混合物用70mL氯仿稀释。将4M盐酸(31mL)加入到稀释的溶液中。然后向其中加入水(11mL),然后分离。将水层用22mL+10mL氯仿萃取。将合并的有机层用30mL饱和盐水洗涤,用硫酸镁干燥并浓缩至干得到4.54g粗产物。将该粗产物通过柱色谱(70g中性硅胶)纯化(氯仿→氯仿∶乙酸乙酯=4∶1→氯仿∶甲醇=10∶1→氯仿∶甲醇-乙酸=10∶1∶0.1)得到标题化合物(1.107g,36%)。
Rf值0.57(氯仿∶乙酸乙酯∶乙酸=10∶5∶1) ESIMSm/z 342[M-H]- 1H-NMR(CDCl3)δ7.25-7.40(10H),5.06(s,2H),4.94(br.s,1H),4.40-4.76(ABq,2H,J偕=11Hz),4.06(t,1H,J=5.5,5.5Hz),3.35(m,2H),2.02(m,2H)。
试验实施例1 抗菌活性 将实施例1制得的式(I)化合物对于MRSA菌株、尤其是临床上分离出的MRSA菌株(n=9)(其对于阿贝卡星的敏感性低,对它的最小抑制浓度(MIC,μg/mL)是4~8)的MIC通过琼脂平板稀释法按照日本化学疗法学会的标准方法(Chemotherapy,29卷,76-79页,1981)进行测定。
结果,式(I)化合物的MIC值为0.5~2。式(I)化合物对于对阿贝卡星敏感性较低的以上MRSA菌株比阿贝卡星具有较高的抗菌活性。
试验实施例2 抗菌活性 将实施例1至4制得的2-羟基阿贝卡星和实施例5、6、8、9、10和11制得的化合物对于MRSA菌株、特别是临床上分离出的MRSA菌株(其不同于试验实施例1所用的菌株并且对阿贝卡星的耐受性高,对其的MIC值(μg/mL)是128)的MIC通过琼脂平板稀释法按照日本化学疗法学会的标准方法(Chemotherapy,29卷,76-79页,1981)进行测定。
结果,这些化合物的MIC值为2~32,这表示式(I)化合物对于对阿贝卡星表现出高耐受性的MRSA菌株比阿贝卡星具有较高的抗菌活性。
试验实施例3 对正常小鼠的肾的影响的评价 基于利用庆大霉素的肾病模型制备方法构建对肾的影响的评价系统(KIDNEY AND DIALYSIS,31卷,1991,增刊,“Renal Disease Model”,423页“药物诱导的肾损害及其检查法”,Kidney and Dialysis EditorialCommittee,由TOKYOIGAKUSYA出版)。实施例1制得的式(I)化合物对肾的影响可利用该评价系统进行评价。将生理盐水施用组和阿贝卡星施用组设为对照组。每组均由四只小鼠组成(CrjCD-1(ICR)8周龄的雌性小鼠)。
在上述的评价体系中,利用NAG作为指标进行肾毒性的评价。NAG存在于人和动物的每种组织的溶酶体中,是一种将糖胺聚糖转化成糖蛋白的酶,例如将β-N-乙酰基-D-氨基葡糖苷转化成β-N-乙酰基-D-氨基葡糖,并且NAG大量地存在于肾的近端泌尿小管上皮细胞中,其中显著地累积氨基糖苷类抗生素。当肾、尤其是它的近端泌尿小管被损伤时,NAG释放到尿中使尿中NAG的量增加。因此,认为尿中NAG量的增加反映了近端肾小管的损伤,并且将其作为在临床检查项目中用于评价肾机能不全的水平的生物化学标志之一。NAG的量通过检验方法测定,例如MCP-NAG法(Outline of Latest Internal Medicine,第4卷,Clinical Laboratory-Kensa No Susumekata To Deta No Yomikata(How To ForwardExamination and How To Read Data)-<Naika Soron 4(内科总论4)>274页,Imura等人(编辑),由Nakayama Syoten Co.,Ltd.出版,1994)。
将浓度为12mg/mL的本发明化合物的生理盐水溶液以120mg/kg/天的剂量(以两次分剂量;上午和下午)通过反复腹腔内给药对每组的小鼠给药4天。从第4天上午完成给药约24小时内,收集自然排泄的尿液,通过MCP-NAG法测定尿中NAG的量。对于生理盐水施用组和阿贝卡星施用组进行相同的处理。
结果如表1所示。表1表示每组的NAG量的平均值。
[表1] 表1对正常小鼠的肾的影响
如表1所述,施用了式(I)化合物的组的小鼠尿中NAG的量小于施用了阿贝卡星的组的NAG的量。
参比试验实施例1 将阿贝卡星和按照WO 2005/070945的说明书制得的阿贝卡星类似物TS2037(5,4″-二表阿贝卡星)对肾的影响按照与试验实施例3相同的方式进行评价。结果,TS2037施用组的小鼠尿中NAG的量为358.8(mIU),而阿贝卡星施用组的小鼠尿中NAG的量为168.5(mIU)。即,阿贝卡星类似物TS2037组的NAG的量大于阿贝卡星组的NAG的量。
权利要求
1、式(Ia)化合物或其可药用盐或溶剂化物或它们关于带有*的碳原子的非对映体混合物
[化学式1]
其中
R5ax和R5eq可相同或不同,代表氢原子或羟基,
R4″ax和R4″eq可相同或不同,代表氢原子或羟基,
n是1至4的整数,并且
带有*的碳原子的立体构型代表R或S。
2、权利要求1所述的化合物或其可药用盐或溶剂化物或它们关于带有*的碳原子的非对映体混合物,其中
R5ax和R5eq彼此不同,代表氢原子或羟基,并且
R4″ax和R4″eq彼此不同,代表氢原子或羟基。
3、权利要求2所述的化合物或其可药用盐或溶剂化物或它们关于带有*的碳原子的非对映体混合物,其中
R5ax代表氢原子,并且
R5eq代表羟基。
4、权利要求2所述的化合物或其可药用盐或溶剂化物或它们关于带有*的碳原子的非对映体混合物,其中
R5ax代表羟基,并且
R5eq代表氢原子。
5、式(I)所示的化合物或其可药用盐或溶剂化物
[化学式2]
6、式(Xa)所示的化合物
[化学式3]
其中R5ax和R5eg彼此不同,代表氢原子或羟基。
7、式(XXV)所示的化合物或其关于带有*的碳原子的非对映体混合物
[化学式4]
其中
R2和G代表羟基的保护基,
R3、R2′、R6′和E代表氨基的保护基,
n是1至4的整数,并且
带有*的碳原子的立体构型代表R或S。
8、权利要求7所述的化合物或其关于带有*的碳原子的非对映体混合物,其中
R2代表任选取代的芳基C1-3烷基,
R3、R2′和R6′可相同或不同,代表任选取代的C1-6烷基磺酰基、任选取代的芳基磺酰基或任选取代的C1-6烷氧基羰基,
E代表任选取代的C1-6烷氧基羰基,并且
G代表氢原子、任选取代的C1-6烷基羰基、任选取代的芳基羰基或任选取代的芳基C1-3烷基。
9、权利要求7所述的化合物或其关于带有*的碳原子的非对映体混合物,其中
R2代表任选地被甲氧基或硝基取代的芳基C1-3烷基,
R3、R2′和R6′可相同或不同,代表任选地被任选取代的苯基取代的C1-6烷基磺酰基、任选地被甲基取代的芳基磺酰基或任选地被任选取代的苯基取代的C1-6烷氧基羰基,
E代表C1-6烷氧基羰基,其任选地被任选取代的苯基所取代,并且
G代表氢原子、C1-6烷基羰基、芳基羰基或任选地被甲氧基取代的芳基C1-3烷基。
10、权利要求7所述的化合物或其关于带有*的碳原子的非对映体混合物,其中
R2代表苄基、甲氧基苄基或硝基苄基,
R3、R2′和R6′可相同或不同,代表甲磺酰基、苄基磺酰基、对甲苯磺酰基、苄氧基羰基、叔丁氧基羰基、对-甲氧基苄氧基羰基或对-硝基苄氧基羰基,
E代表苄氧基羰基,并且
G代表氢原子、乙酰基、苯甲酰基、苄基、对-甲氧基苄基或三苯基甲基。
11、式(Xb)所示的化合物
[化学式5]
其中
R5ax和R5eq彼此不同,代表氢原子或羟基,并且
R4″ax和R4″eq彼此不同,代表氢原子或羟基。
12、式(XIV)所示的化合物
[化学式6]
13、制备式(Ia)化合物的方法
[化学式7]
其中
R5ax和R5eg可相同或不同,代表氢原子或羟基,
R4″ax和R4″eq可相同或不同,代表氢原子或羟基,
n是1至4的整数,并且
带有*的碳原子的立体构型代表R或S,
该方法包括以下步骤
将保护基引入式(Xa)化合物的氨基
[化学式8]
其中R5ax和R5eg如式(Ia)所定义,
将式(Xa)化合物与式(Xc)化合物反应
[化学式9]
其中W代表离去基团;Yax和Yeq可相同或不同,代表基团-OR4″或氢原子;R2″、R4″和R6″代表羟基的保护基,并且带有*的碳原子的立体构型代表R或S,
从所形成的化合物中除去保护基,并将化合物中的叠氮基转化成氨基以得到式(Xb)化合物
[化学式10]
其中R5ax、R5eq、R4″ax和R4″eq如式(Ia)所定义,
任选地将保护基引入式(Xb)化合物除1-位上的氨基之外的官能团上,
将形成的化合物与式(XVII)化合物反应
[化学式11]
其中E代表氨基的保护基;G代表羟基的保护基;F代表氢原子或羧酸的活化基团;n是1至4的整数;并且带有*的碳原子的立体构型代表R或S,然后
除去所形成的化合物的保护基以得到式(Ia)化合物。
14、权利要求13所述的方法,其中
R5ax和R5eg彼此不同,代表氢原子或羟基,并且
R4″ax和R4″eq彼此不同,代表氢原子或羟基。
15、权利要求13所述的方法,其中
R5ax代表氢原子,并且R5eq代表羟基。
16、权利要求13所述的方法,其中
R5ax代表羟基,并且R5eq代表氢原子。
17、制备式(Ia)化合物的方法
[化学式12]
其中
R5ax代表氢原子,
R5eq代表羟基,
R4″ax和R4″eq可相同或不同,代表氢原子或羟基,
n是1至4的整数,并且
带有*的碳原子的立体构型代表R或S,
该方法包括以下步骤
将保护基引入式(Xa)化合物的3-、2′-和6′-位的氨基以及2-位的羟基上
[化学式13]
其中R5ax和R5eg如式(Ia)所定义,
将形成的化合物与式(XVII)化合物反应
[化学式14]
其中E代表氨基的保护基;G代表羟基的保护基;F代表氢原子或羧酸的活化基团;n是1至4的整数;并且带有*的碳原子的立体构型代表R或S,
以得到式(XXV)化合物
[化学式15]
其中R2代表羟基的保护基;R3、R2′和R6′代表氨基的保护基;并且E、G、n和带有*的碳原子的立体构型如式(XVII)所定义,
将式(XXV)化合物与式(Xc)或(Xd)化合物反应
[化学式16]
其中W代表离去基团;Yax和Yeq可相同或不同,代表基团-OR4″或氢原子;R2″、R4″和R6″代表羟基的保护基;并且带有*的碳原子的立体构型代表R或S,
[化学式17]
其中W、Yax、Yeq、R2″、R6″和带有*的碳原子的立体构型如(Xc)所定义;并且R3″代表氨基的保护基,然后
从所形成的化合物中除去保护基,并且,当使用式(Xc)化合物时,将化合物中的叠氮基转化成氨基,以得到式(Ia)化合物。
18、权利要求15或17的方法,其中式(Xa)化合物通过水解式(II)化合物制备
[化学式18]
19、权利要求16的方法,其中式(Xa)化合物通过如下方法来制备将保护基引入式(II)化合物中除位于4″-和5-位的羟基之外的羟基以及氨基,
[化学式19]
反转所形成的化合物的5-位上的羟基的立体构型,然后
从所形成的化合物中除去保护基并且进一步水解该化合物得到式(Xa)化合物。
20、权利要求19的方法,该方法还包括在反转5-位上的羟基的立体构型之前或同时,消除4″-位上的羟基。
21、包含权利要求1所述的化合物或其可药用盐或溶剂化物或它们关于带有*的碳原子的非对映体混合物的药物组合物。
22、包含权利要求5所述的化合物或其可药用盐或溶剂化物的药物组合物。
23、包含权利要求1所述的化合物或其可药用盐或溶剂化物或它们关于带有*的碳原子的非对映体混合物的抗菌剂。
24、包含权利要求5所述的化合物或其可药用盐或溶剂化物的抗菌剂。
25、包含权利要求1所述的化合物或其可药用盐或溶剂化物或它们关于带有*的碳原子的非对映体混合物的抗MRSA剂。
26、包含权利要求5所述的化合物或其可药用盐或溶剂化物的抗MRSA剂。
27、用于预防或治疗感染性疾病的方法,该方法包括将权利要求1所述的化合物或其可药用盐或溶剂化物或它们关于带有*的碳原子的非对映体混合物施用给包括人在内的动物。
28、权利要求27的方法,其中感染性疾病源自MRSA。
29、预防或治疗感染性疾病的方法,该方法包括将权利要求5所述的化合物或其可药用盐或溶剂化物施用给包括人在内的动物。
30、权利要求29的方法,其中感染性疾病源自MRSA。
31、权利要求1所述的化合物或其可药用盐或溶剂化物或它们关于带有*的碳原子的非对映体混合物用于制备药物组合物的用途。
32、权利要求5所述的化合物或其可药用盐或溶剂化物用于制备药物组合物的用途。
33、权利要求1所述的化合物或其可药用盐或溶剂化物或它们关于带有*的碳原子的非对映体混合物用于制备抗菌剂的用途。
34、权利要求5所述的化合物或其可药用盐或溶剂化物用于制备抗菌剂的用途。
35、权利要求1所述的化合物或其可药用盐或溶剂化物或它们关于带有*的碳原子的非对映体混合物用于制备抗MRSA剂的用途。
36、权利要求5所述的化合物或其可药用盐或溶剂化物用于制备抗MRSA剂的用途。
全文摘要
本发明涉及新的氨基糖苷类抗生素及其制备方法,所述氨基糖苷类抗生素对诱导感染的细菌、特别是MRSA具有优良的抗菌活性并且具有低的肾毒性。更确切地讲,本发明涉及式(Ia)化合物或其可药用盐或溶剂化物或所述化合物、盐或溶剂化物的非对映体混合物、包含该化合物、盐、溶剂化物或非对映体混合物的抗菌剂及所述化合物的制备方法。
文档编号C07H15/234GK101495493SQ20078002845
公开日2009年7月29日 申请日期2007年6月1日 优先权日2006年6月2日
发明者古林良彦, 秋山佳央, 村上健, 箕轮宣子, 津岛正树, 平岩由起子, 村上省一, 安部允泰, 佐佐木和重, 星子繁, 三宅俊昭, 高桥良昭, 池田大四郎 申请人:明治制果株式会社, 财团法人微生物化学研究会
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