新型巯基吡咯烷酮碳青霉烯类衍生物的制作方法

专利名称：：新型巯基吡咯烷酮碳青霉烯类衍生物的制作方法
技术领域：
：本发明属于医药
技术领域：
，具体涉及新型巯基吡咯烷酮碳青霉烯类衍生物、其药学上可接受的盐、其易水解的酯、其异构体、其水合物、及其酯或盐的水合物，这些化合物的制备方法，含有这些化合物的药物组合物，以及这些化合物用于制备治疗和/或预防感染性疾病的药物中的应用。2、
背景技术：
碳青霉烯类是20世纪70年代发展起来的新型广谱、耐酶、高效p-内酰胺类抗生素。1976年，发现第一个碳青霉烯类抗生素——硫霉素，但由于化学稳定性差，未能用于临床。后来对硫霉素进行化学结构改造产生了一系列碳青霉烯类衍生物。目前已经上市的该类药品有亚胺培南、帕尼培南、美罗培南、多尼培南、比阿培南、厄他培南等。其结构特点是，青霉烷母核1位的硫被碳取代，2位具有双键，复合了青霉素的五元环和头孢菌素的共轭双键活化(3-内酰胺环的作用；6位羟乙基侧链为反式构象。例如，在CN97196245.6中公开了碳青霉烯类衍生物，其中将巯基吡咯烷酮连接到碳青霉烯环的3-位上。结构式如下所示其所述化合物的衍生物、盐或酯主要是用在制备抗幽门螺杆菌的药物中，主要用于治疗和预防由幽门螺杆菌所引起的感染性疾病，虽有有良好的抗菌活性，由于目前临床细菌耐药性的不断增加，对耐药菌的效果仍不理想，抗菌谱相对较窄，效果不令人满意的，同时由于注射给药的局限性，己不能满足临床需要。因此，具有高PBPs亲和力以及DHP-I抗性的碳青霉烯类化合物成为该类药物开发的重点。3、
发明内容本发明的技术方案如下本发明提供了通式(I)所示的化合物、其药学上可接受的盐、其易水解的酯、其异构体、其水合物、及其酯或盐的水合物(I)其中W表示氢原子或C卜6烷基；f代表羧基，—COOI^或易水解的酯，所述的W代表羧基保护基;<formula>formulaseeoriginaldocumentpage6</formula>尺3表示氢原子，氨基保护基，n代表0—3的整数。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage6</formula>或优选的化合物为-其中，Ri代表氢原子或d-4垸基；W代表羧基，一cooW或易水解的酯，所述的R"代表羧基保护基，选自甲基、甲氧基甲基、甲硫甲基、苄氧甲基、苯甲酰甲基、乙基、叔丁基、烯丙基、苄基、对硝基苄基、对甲氧基苄基或二苯基甲基，所述的易水解的酯，选自垸酰氧垸基酯、烷氧基酰氧烷基酯、环烷酰氧垸基酯、环烷氧基酰氧垸基酯或(5-甲基-2-氧代-1,3-间二氧杂环戊烯-4-基)甲酯；<formula>formulaseeoriginaldocumentpage6</formula>W表示氢原子，氨基保护基，v\或所述的氨基保护基，选自甲基、乙基、叔丁基、苄基、甲酰基、乙酰基、烯丙氧基羰基、苯甲酰甲基、叔丁氧基羰基、对硝基苄氧基羰基、对甲氧基苄氧基羰基、3-乙酰氧基丙基或n代表0，l或2。进一步优选的化合物为其中，RM戈表氢原子或甲基；W代表羧基，一COOW或易水解的酯，所述的R"代表羧基保护基，选自甲基、叔丁基、烯丙基、苄基、对硝基苄基、对甲氧基节基或二苯基甲基，所述的易水解的酯，选自丙酰氧甲酯、丁酰氧甲酯、叔丁基甲酰氧甲酯、异丙氧甲酰氧甲酯、异丙氧甲酰氧小乙酯、环己烷氧甲酰氧小乙酯或(5-甲基-2-氧代-1，3-间二氧杂环戊烯-4-基)甲酯；lV义人KRS表示氢原子，氨基保护基<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>或<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>，所述的氨基保护基，选自甲基、叔丁基、甲酰基、叔丁氧基羰基、烯丙氧基羰基、对硝基苄氧基羰基、对甲氧基苄氧基羰基或重氮基；n代表0，1或2。更进一步优选化合物为-其中，R'代表甲基；W代表羧基，一COOW或易水解的酯，所述的R"代表羧基保护基，选自甲基、叔丁基、对硝基苄基、烯丙基或苄基，所述的易水解的酯，选自丙酰氧甲酯、丁酰氧甲酯、叔丁基甲酰氧甲酯、异丙氧甲酰氧甲酯或者(5-甲基-2-氧代-1，3-间二氧杂环戊烯-4-基)甲酯；W表示氢原子，氨基保护基，<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>或<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>，所述的氨基保护基，选自甲基、叔丁基、甲酰基、叔丁氧基羰基、烯丙氧基羰基或重氮基；n代表O，l或2。本发明所述的"d-6烷基"包括甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、叔丁基、正戊基、新戊基、异戊基、己基等。本发明所述"羧基保护基"指常规用于取代羧酸酸性质子的保护基团。此基团的实例包括甲基、甲氧基甲基、甲硫甲基、四氢吡喃基、四氢呋喃基、甲氧乙基甲基、烯丙基、苄氧甲基、苯甲酰甲基、对溴苯甲酰甲基、(X-甲基苯甲酰甲基、对甲氧基苯甲酰甲基、二酰基甲基、N-邻苯二甲酰亚氨基甲基、乙基、2，2,2-三氯乙基、2-卤代乙基、(o-氯代垸基、2-(三甲基甲硅垸基)乙基、2-甲硫基乙基、2-(对硝基苯硫基)乙基、2-(对甲苯硫基)乙基、l-甲基-l-苯乙基、叔丁基、环戊基、环己基、二(邻硝基苯基)甲基、9-芴基甲基、2-(9,10-二氧代)芴基甲基、5-二苯硫基、苄基、2,4，6-三甲基苄基、对溴苄基、邻硝基苄基、对硝基苄基、对甲氧基苄基、胡椒基、4-吡啶甲基、三甲基甲硅垸基、三乙基甲硅烷基、叔丁基二甲基甲硅垸基、异丙基二甲基甲硅垸基、二苯基甲基、苯基二甲基甲硅烷基、S-叔丁基、S-苯基、S-2-吡啶基、N-羟基哌啶基、N-羟基琥珀酰亚氨基、N-羟基邻苯二甲酰亚氨基、N-羟基苯并三唑基、0-酰基肟、2，4-二硝基苯硫基、2-垸基-l,3-噁唑啉、4-烷基-5-氧代-l,3-噁唑垸、5-烷基-4-氧代-1，3-二噁垸、三乙基锡烷、三正丁基锡烷；N,N'-二异丙基酰肼等。本发明所述"氨基保护基"指常规用于取代氨基酸性质子的保护基团，此类基团的实例包括重氮基、甲基、环丙甲基、l-甲基-l-环丙甲基、二异丙甲基、9-荷甲基、9-(2-硫代)芴甲基、2-呋喃甲基、2,2,2-三氯甲基、2-卤代甲基、乙基、2-碘乙基、2-三甲基甲硅垸基乙基、2-甲硫基乙基、2-甲磺酰基乙基、2-(对甲苯磺酰基)乙基、2-磷絲基乙基、1，1-二甲基-3-(^>1-二甲基甲酰氨基)丙基、1，l-二苯基-3-(N，N-二乙氨萄丙基、l-甲基-l-(金刚烷基)乙基、1-甲基-l-苯乙基、l-甲基-l-(3,5-二甲氧苯萄乙基、1-甲基-1-(4-联苯基)乙基、l-甲基-H对苯偶氮基苯基)乙基、1，1-二甲基-2,2,2-三氯乙基、1,1-二甲基-2-氰乙基、异丁基、叔丁基、叔戊基、环丁基、1-甲基环丁基、环戊基、环己基、1-甲基环己基、l-金刚垸基、异冰片基、乙烯基、烯丙基、肉桂基、苯基、2,4,6-三叔丁基苯基、间硝基苯基、S-苯基、8-喹啉基、N-羟基哌啶基、4-(l，4-二甲基哌啶基)、4，5-二苯基-3-噁唑啉-2-酮、苄基、2,4,6-三甲基苄基，对甲氧基苄基、3，5-二甲氧基苄基、对癸氧基苄基、对硝基苄基、邻硝基苄基、3,4-二甲氧基-6-硝基苄基、对溴苄基、氯苄基、2,4-二氯苄基、对氰基苄基、邻(N,N-二甲基甲酰氨基)苄基、间-氯-对-酰氧基苄基、对(二羟基硼垸基)苄基、对(苯偶氮基)苄基、对(对甲氧基苯偶氮基)苄基、5-苯并异噁唑基甲基、9-蒽基甲基、二苯甲基、苯基(邻硝基苯基)甲基、二(2-吡啶基)甲基、1-甲基-1-(4-吡啶基)乙基、异烟碱基、S-苄基、N'-哌定基羰基、N，-对甲苯磺酰基氨基羰基及N'-苯氨基硫代羰基的氨基甲酸酯；甲酰基、乙酰基、乙酰基-吡啶鑰、(N，-二硫代苄氧羰基氨基)乙酰基、3-苯基丙酰基、3-(对羟苯基)丙酰基、3-(邻硝基苯基)丙酰基、2-甲基-2-(邻硝基苯氧基)丙酰基、2-甲基-2-(邻苯偶氮基苯氧基)丙酰基、4-氯代丁酰基、异丁酰基、邻硝基肉桂酰基、吡啶甲酰基、N'-乙酰甲硫氨酰基、N'-苯甲酰基-苯基垸基、苯甲酰基、对苯基苯甲酰基、对甲氧基苯甲酰基、邻硝基苯甲酰基、邻(苯甲酰氧基甲基傳甲酰基和对-P-苯甲酰基的酰胺；邻苯二甲酰基、2,3-二苯基马来酰基和二硫代琥珀酰基的环亚酰胺；烯丙基、烯丙氧基羰基、叔丁氧基羰基、对硝基苄氧基羰基、对甲氧基苄氧基羰基、苯甲酰甲基、3-乙酰氧基丙基、4-硝基-1-环己基-2-氧代-3-吡咯垸-3-基、季铵盐、甲氧基甲基、2-氯乙氧基甲基、苄氧基甲基、新戊酰基甲基、[l-(綜氧羰基氨基)]-2,2,2,三氟乙基、[-三氟甲基-l-(对氯苯氧基甲氧基)2,2，2，-三氟]乙基、2-四氢吡喃基、2,4-二硝基苯基、苄基、3，4-二甲氧基苄基、邻硝基苄基、二(对甲氧苯基)甲基、三苯甲基、(对甲氧苯基)二苯基甲基、二苯基-4-吡啶基甲基、2-吡啶甲基N，-氧化物、5-二苯丙环庚垸基、(N',N，-二甲氨基亚甲基)、N,N'-异亚丙基、亚苄基、对甲氧基亚苄基、对硝基亚苄基、亚水杨基、5-氯亚水杨基、二苯亚甲基、(5-氯-2-羟苯基)苯基亚甲基、酰基乙烯基、5,6-二甲基-3-氧代-1-环己烯基、硼烷、[苯基(五羰基铬或钨)]羰基、铜或锌螯合物、硝基、亚硝基、氧化物、二苯基膦基、二甲硫基氧膦基、二苯硫基氧膦基、二乙基磷酰基、二苄基磷酰基、二苯基磷酰基、磷酰基、三甲基甲硅烷基、苯硫基、邻硝基苯硫基、2,4-二硝基苯硫基、2-硝基-4-甲氧基苯硫基、三苯甲硫基、苯磺酰基、对甲氧基苯磺酰基、2,4,6-三甲基苯磺酰基、甲基磺酰基、苯甲磺酰基、对甲苯甲磺酰基、三氟甲基磺酰基、苯甲酰甲基磺酰基等。更进一步优选的个别化合物选自化学名称(411，58，68)-3-[(33)-2-氧代-1-(^1仏吡咯烷-3-基^比咯垸-3-基]硫基-6-[(111)-1-羟乙基]-4-甲基-7-氧-1-氮杂双环-[3，2，0]-2-烯-2-羧酸，以下简称化合物1:结构式COOHOLvNH化学名称(4R,5S,6S)-3-[(3S)-2-氧代-1-(N-氮杂环丁垸-3-基)吡咯烷-3-基]硫基-6-[(111)-1-羟乙基]-4-甲基-7-氧-1-氮杂双环-[3,2,0]-2-烯-2-羧酸，以下简称化合物2:结构式-S,tOOHOV--NH化学名称(4R,5S,6S)-3-[(3S)-2-氧代-l-[[N-[(2-氨基叔丁基)乙酰基]-吡咯垸-3-基]吡咯垸-3-基]硫基-6-[(lR)-卜羟乙基]-4-甲基-7-氧-l-氮杂双环-[3,2,0]-2-烯-2-羧酸，以下简称化合物OH结构式:OH化学名称(4R，5S，6S)-3-[(3S)-2-氧代-l-[[N-[(2-氨基叔丁基)乙酰基]-氮杂环丁烷-3-基]吡咯垸-3-基]硫基-6-[(lR)-l-羟乙基]-4-甲基-7-氧-l-氮杂双环-[3,2,0]-2-烯-2-羧酸，以下简称化合物4:结构式化学名称(4R,5S，6S)-3-[(3S)-2-氧代-l-[[N-[(2-氨基叔丁基)乙酰氨基]甲酰基-吡咯烷-3-萄吡咯烷-3-基]硫基-6-[(lR)-l-羟乙基]-4-甲基-7-氧-l-氮杂双环-[3，2,0]-2-烯-2-羧酸，以下简称化合物5:结构式化学名称(4R,5S,6S)-3-[(3S)-2-氧代-l-[[N-[(2-氨基叔丁基)乙酰氨基]甲酰基-氮杂环丁烷-3-萄吡咯垸-3-基]硫基-6-[(lR)-l-羟乙基]-4-甲基-7-氧-l-氮杂双环-[3，2，0]-2-烯-2-羧酸，以下简称化合物6:结构式本发明还提供了上述化合物的制备方法，但不仅限于以下方法，反应方程式如下:反应步骤步骤l:中间体l的制备于千燥的反应瓶中，加入原料1和四氢呋喃，搅拌溶解后，加入粉状碳酸钾，升温至回流。滴加原料2的四氢呋喃溶液。滴加完毕后，保温搅拌反应。将反应液过滤，减压浓縮至干，加入盐酸，搅拌，以稀碱溶液调节pH值，析出固体，固体以甲醇/丙酮混合溶液重结晶，得侧链巯基化合物备用。于干燥反应瓶中，加入原料3的乙腈溶液，冷却，加入二异丙基乙胺和所制得的侧链巯基化合物的乙腈溶液，搅拌。反应完毕后，加乙酸乙酯稀释，依次用水、饱和盐水洗，有机层干燥、浓縮，得中间体l。步骤2中间体2的制备将中间体1加入二氯甲垸中，加入苯甲醚和硝基甲垸，于低温下滴加三氯化铝的硝基甲烷溶液，搅拌，加入水，析出固体，过滤，得滤饼，即中间体2。步骤3本发明化合物的制备将中间体2溶于THF和水的混合液中，加入钯-炭和氯化镁，室温5MPa氢压下搅拌反应，滤除钯炭，滤液中加入THF，分层，收集水层。再向THF中加入氯化镁，静置，分出水层，重复操作1次。水相合并，慢慢滴入甲醇，搅拌，过滤，滤饼用水-异丙醇重结晶，即得本发明化合物。以上反应方程式中的R1、R3、n代表的意义如前文所述，本发明化合物碳青霉烯母核上的羧基也可以被羧基保护基保护，或者可以成体内易水解的酯，即通式(I)所述的本发明化合物。本发明上述任一化合物药学上可接受的盐包括乙酸盐、甲磺酸盐、马来酸盐、琥珀酸盐、酒石酸盐、柠檬酸盐、富马酸盐，盐酸盐、氢溴酸盐、硝酸盐、硫酸盐、磷酸盐，钠盐、钾盐、钙盐、镁盐、锌盐。本发明要求保护的化合物易水解的酯，包括烷酰氧烷基酯，例如乙酰氧甲酯、丙酰氧甲酯、丁酰氧甲酯、异丙基甲酰氧甲酯、叔丁基甲酰氧甲酯、新戊基甲酰氧甲酯、异丁基甲酰氧甲酯、新戊乙酰氧甲酯、辛酰氧甲酯、癸酰氧甲酯等；烷氧羰氧基烷基酯，例如甲氧基甲酰氧甲酯、乙氧基甲酰氧甲酯、异丙氧基甲酰氧-l-乙酯、己氧基甲酰氧-l-乙酯、辛氧基甲酰氧-l-乙酯、癸氧基甲酰氧-l-乙酯、十二垸氧基甲酰氧-l-乙酯等；烷氧基甲酯，例如甲氧甲酯、l-异丙氧甲酯等；烷酰氨基甲酯，例如甲酰氨基甲酯、乙酰氨基甲酯等；环烷酰氧烷基酯，例如环己烷基甲酰氧甲酯、环己垸基甲酰氧-l-乙酯、l-甲基-环己烷基甲酰氧-l-乙酯、4-甲基-环己烷基甲酰氧甲酯等；环烷氧基酰氧烷基酯，例如环戊烷氧基甲酰氧-l-乙酯、环己烷氧基甲酰氧-1-乙酯等;(5-甲基-2-氧代-1,3-间二氧杂环戊烯-4-基)甲基酯，2-[(2-甲基丙氧基)羰基]-2-戊烯酯等。优选为丙酰氧甲基酯、丁酰氧甲基酯、叔丁基甲酰氧甲基酯、异丙氧甲酰氧甲基酯、异丙氧甲酰氧-l-乙基酯、环己烷氧甲酰氧-l-乙基酯、(5-甲基-2-氧代-l,3-间二氧杂环戊烯-4-基)甲基酯等。本发明所述异构体是指其所有差向立体异构、顺反几何异构体、非对映异构及互变异构形式。当一个键用一个楔表示时，这表明在三维上该键将从纸面出来，而当一个键是阴影时，这表明在三维上该键将返入纸面中。式(I)化合物具有许多立体中心，即在4-位上；在上。通式(I)所示的化合物、其药学上可接受的盐、其易水解的酯、其异构体可以是水合物形式。水合作用可以在制备过程中完成或者可以利用原始无水产物的吸湿性逐渐进行。本发明进一步要求保护包括上面所述的任一化合物、其药学上可接受的盐、其易水解的酯、其异构体、其水合物、或其酯或盐的水合物与其它药用活性成分的药物组合物，如西司他丁及其钠盐、倍他米隆等。本发明进一步要求保护包括上面所述的任一化合物、其药学上可接受的盐、其易水解的酯、其异构体、其水合物、或其酯或盐的水合物与一种或多种药用载体和/或稀释剂的药物组合物，为临床上或药学上可接受的任一剂型，优选为口服制剂或注射剂。其中含有生理有效量的通式(I)所示的化合物0.05g5g，可以为0.05g、O.lg、0.125g、0.2g、0.25g、0.3g、0.4g、0.5g、0.6g、0.75g、lg、1.25g、1.5g、1.75g、2g、2.5g、3g、4g、5g等。本发明任一化合物、其药学上可接受的盐、其易水解的酯、其异构体、其水合物、或其酯或盐的水合物，可以口服或肠胃外给药等方式施用于需要这种治疗的患者。用于肠胃外给药时，可制成注射剂。注射剂系指药物制成的供注入体内的溶液、乳液或混悬液及供临用前配制或稀释成溶液或混悬液的粉末或浓溶液的无菌制剂，注射剂可分为注射液、注射用无菌粉末与注射用浓溶液。注射液系指药物制成的供注射入体内用的无菌溶液型注射液、乳液型注射液或混悬型注射液，可用于肌内注射、静脉注射、静脉滴注等；其规格有lml、2ml、5ml、10ml、20ml、50ml、lOOml、200ml、250ml、500ml等，其中供静脉滴注用的大体积(一般不小于100ml)注射液也称静脉输液。注射用无菌粉末系指药物制成的供临用前用适宜的无菌溶液配制成澄清溶液或均匀混悬液的无菌粉末或无菌块状物，可用适宜的注射用溶剂配制后注射，也可用静脉输液配制后静脉滴注；无菌粉末用溶媒结晶法、喷雾干燥法或冷冻干燥法等制得。注射用浓溶液系指药物制成的供临用前稀释供静脉滴注用的无菌浓溶液。制成注射剂时，可采用现有制药领域中的常规方法生产，可选用水性溶剂或非水性溶剂。最常用的水性溶剂为注射用水，也可用0.9%氯化钠溶液或其他适宜的水溶液；常用的非水性溶剂为植物油，主要为供注射用大豆油，其他还有乙醇、丙二醇、聚乙二醇等的水溶液。配制注射剂时，可以不加入附加剂，也可根据药物的性质加入适宜的附加剂，如渗透压调节剂、pH值调节剂、增溶剂、填充剂、抗氧剂、抑菌剂、乳化剂、助悬剂等。常用的渗透压调节剂包括氯化钠、葡萄糖、氯化钾、氯化镁、氯化钙、山梨醇等，优选氯化钠或葡萄糖；常用的pH值调节剂包括醋酸-醋酸钠、乳酸、枸橼酸-枸橼酸钠、碳酸氢钠-碳酸钠等；常用的增溶剂包括聚山梨酯80、丙二醇、卵磷脂、聚氧乙烯蓖麻油等；常用的填充剂包括乳糖、甘露醇、山梨醇、右旋糖酐等；常用的抗氧剂有亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、焦亚硫酸钠等；常用抑菌剂为苯酚、甲酚、三氯叔丁醇等。注射剂常用容器有玻璃安瓿、玻璃瓶、塑料安瓿、塑料瓶等。用于口服时，可制成常规的固体制剂，如片剂、胶囊剂、丸剂、颗粒剂等；也可制成口服液体制剂，如口服溶液剂、口服混悬剂、糖浆剂等。片剂系指药物与适宜的辅料混匀压制而成的圆片状或异形片状的固体制剂，以口服普通片为主，另有含片、舌下片、口腔贴片、咀嚼片、分散片、可溶片、泡腾片、缓释片、控释片与肠溶片等。胶囊剂系指药物或加有辅料充填于空心胶囊或密封于软质囊材中的固体制剂，依据其溶解与释放特性，可分为硬胶囊(通称为胶囊)、软胶囊(胶丸)、缓释胶囊、控释胶囊和肠溶胶囊等。丸剂系指药物与适宜的辅料均匀混合，以适当方法制成的球状或类球状固体制剂，包括滴丸、糖丸、小丸等。颗粒剂系指药物与适宜的辅料制成具有一定粒度的干燥颗粒状制剂，可分为可溶颗粒(通称为颗粒)、混悬颗粒、泡腾颗粒、肠溶颗粒、缓释颗粒和控释颗粒等。口服溶液剂系指药物溶解于适宜溶剂中制成供口服的澄清液体制剂。口服混悬剂系指难溶性固体药物，分散在液体介质中，制成供口服的混悬液体制剂，也包括干混悬剂或浓混悬液。糖浆剂系指含有药物的浓蔗糖水溶液。制成口服制剂时，可以加入适宜的填充剂、粘合剂、崩解剂、润滑剂等。常用填充剂包括淀粉、糖粉、磷酸钙、硫酸钙二水物、糊精、微晶纤维素、乳糖、预胶化淀粉、甘露醇等；常用粘合剂包括羧甲基纤维素钠、PVP-K30、羟丙基纤维素、淀粉浆、甲基纤维素、乙基纤维素、羟丙甲纤维素、胶化淀粉等；常用崩解剂包括干淀粉、交联聚维酮、交联羧甲基纤维素钠、羧甲基淀粉钠、低取代羟丙基纤维素等；常用润滑剂包括硬脂酸镁、滑石粉、十二垸基硫酸钠、微粉硅胶等。本发明还提供了新型巯基吡咯垸酮碳青霉烯类衍生物在制备治疗和/或预防感染性疾病的药物中的应用。本发明的新型巯基吡咯烷酮碳青霉烯类衍生物对革兰阳性和阴性、需氧和厌氧菌以及医院临床病原菌如甲氧西林敏感金黄色葡萄球菌(MSSA)、耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)、铜绿假单胞菌和不动杆菌属细菌均有较好的抗菌活性，可用于治疗和/或预防由病原微生物引起的各种疾病，如呼吸道感染和泌尿道感染。通常，己经发现碳青霉烯类对温血动物来说是无毒的，而这个通则也适用于本发明化合物。将本发明的优选化合物以能预防细菌感染所需要的过量剂量对小鼠给药，未观察到由本发明化合物所引起的明显的中毒病兆或副作用。本发明的新型巯基吡咯垸酮碳青霉烯类衍生物与最接近的现有技术相比，具有以下优点(1)本发明化合物具有优良的抗菌活性并且显示低毒性，能被安全的用于治疗和/或预防各种哺乳动物(包括人类)由敏感菌所引起的各种疾病；(2)本发明进行了体内和体外的抗菌试验，表明本发明化合物对PBPs亲和力强，抗菌谱广，抗菌活性高，对革兰阳性和阴性、需氧和厌氧菌以及医院临床病原菌均有较好的抗菌活性，尤其对革兰阳性和阴性耐药菌显示出突出的抗菌活性；(3)本发明化合物对P-内酰胺酶和DHP-1稳定，可以单药给药；(4)本发明化合物具有抗菌作用持久，用药方便；(5)本发明化合物制备工艺简单，药品纯度高、收率高、质量稳定，易于进行大规模工业生产。以下通过体外抗菌实验进一步阐述本发明的新型巯基吡咯烷酮碳青霉烯类衍生物的有益效果，但不应将此理解为本发明的新型巯基吡咯烷酮碳青霉烯类衍生物仅具有下列有益效果。实验例本发明化合物的抗菌谱及体外抗菌活性供试菌种临床分离菌株革兰阳性菌甲氧西林敏感金黄色葡萄球菌(MSSA)25株、耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)22株、青霉素敏感肺炎链球菌(PSSP)15株、耐青霉素肺炎链球菌(PRSP)16株、粪肠球菌20株、屎肠球菌15株；革兰阴性菌氨苄西林敏感流感嗜血杆菌13株、耐氨苄西林流感嗜血杆菌15株、大肠埃希菌12株、肺炎克雷伯菌23株、奇异变形杆菌21株、粘质沙雷氏菌17株、阴沟肠杆菌16株、铜绿假单胞菌20株、粘膜炎莫拉菌菌15株；幽门螺旋杆菌15株。厌氧菌脆弱拟杆菌5株。供试品化合物1一6:名称如前文所述，自制；亚胺培南市购；美罗培南市购；CN97196245.6公开化合物制备方法参见专利CN97196245.6，结构见
背景技术：
。实验方法琼脂稀释法。实验结果和结论表1本发明化合物对临床分离革兰阳性菌的抗菌活性<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>表2本发明化合物对临床分离革兰阴性菌的抗菌活性抗菌活性MIC,w(ng/ml)<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>表2(续)本发明化合物对临床分离革j兰阴性菌的抗菌活性抗菌活性MIC-w(fig/ml)<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>表3本发明化合物对临床分离厌氧菌的抗菌活性<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>由表1实验结果可知，本发明新型巯基吡咯烷酮碳青霉烯类衍生物对临床分离的各类革兰阳性菌具有良好的抗菌活性，其抗菌活性强于亚胺培南、美罗培南和CN97196245.6公开化合物。由表2实验结果可知，与比亚胺培南、美罗培南和CN97196245.6公开化合物相比，本发明新型巯基吡咯烷酮碳青霉烯类衍生物对临床分离的各类革兰阴性菌具有较强的抗菌活性。由表3实验结果可见，本发明新型巯基吡咯烷酮碳青霉烯类衍生物对临床分离的厌氧菌具有很好的抗菌活性，比亚胺培南、美罗培南和CN97196245.6公开化合物的抗菌活性强。上述实验结果表明，本发明化合物同最接近的现有技术相比，效果更优，具有抗菌谱广、抗菌活性高的优点，为具有很好的临床应用潜力的碳青霉烯抗生素。具体实施方式以下通过实施例形式的具体实施方式，对本发明的上述内容作进一步的详细说明。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下实施例。凡基于本发明上述内容所实现的技术均属于本发明的范围。以下实施例中各剂型的辅料可以用药学上可接受的辅料替换，或者减少、增加。实施例1f3S)-2-氧代-3-巯基-l-fN-叔丁氧幾基吡咯烷-3-基)吡咯垸的制备于干燥的反应瓶中，加入(3S)-3-甲酰巯基-2-氧代吡咯垸14.5g(O.lmol)和200ml四氢呋喃，搅拌溶解后，加入粉状碳酸钾"g，升温至回流。滴加N-l-叔丁氧基-3-溴-吡咯垸25g(O.lmol)/100ml的四氢呋喃溶液。滴加完毕后，保温搅拌反应2h。将反应液过滤，减压浓縮至干，加入3mol/L的盐酸100ml，搅拌2h，以稀碱溶液调节pH8以上，析出黄色固体，固体以甲醇/丙酮混合溶液重结晶，得淡黄色固体21g，收率73.4%。实施例2f3S)-2-氧代-3-巯基-l-(N-叔丁氧羰基氮杂环丁垸-3-基)吡咯垸制备于干燥的反应瓶中，加入(3S)-3-甲酰巯基-2-氧代吡咯垸14.5g(O.lmol)和300ml四氢呋烷26g(O.llmol)，加毕后保温搅拌反应4h，将反应液过滤，减压浓縮至干，加入3mol/L的盐酸100ml，搅拌2h，以稀碱溶液调节至碱性，析出黄色固体，固体以甲醇/丙酮混合溶液重结晶，得淡黄色固体18.7g，收率65.3%。实施例3(4R,5S,6S)-3-(3S)-2-氧代-l-fN-叔丁氧羰基吡咯烷-3-基、吡咯烷-3-基1硫基-6-(仪)-1-羟乙基1-4-甲基-7-氧-1-氮杂双环-3,2,01-2-烯-2-羧酸对硝基苄酯的制备于干燥反应瓶中，加入(4R,5S,6S)-3-二苯氧磷酰氧基-6-[(lR)-l-羟乙基]-4-甲基-7-氧-l-氮杂双环-[3，2,0]-2-烯-2-羧酸对硝基苄酯17.8g(30mmol)的乙腈(180ml)溶液冷至-10。C以下，加入二异丙基乙胺7ml和(3S)-2-氧代-3-巯基小(N-叔丁氧羰基吡咯烷-3-基)吡咯烷10g(35mmol)的乙腈100ml溶液，0'C搅拌15h。反应完毕后，加乙酸乙酯500ml稀释，依次用水、饱和盐水洗，有机层干燥、浓縮，得浅黄色固体15.8g,收率82.7%。实施例4(4R,5S,6S)-3-f3S)-2-氧代-l-(N-叔丁氧羰基氮杂环丁烷-3-基)吡咯烷-3-基l硫基-6-((11^)-1-羟乙基1-4-甲基-7-氧-1-氮杂双环-3,2,01-2-烯-2-羧酸对硝基节酯的制备具体制备方法参考实施例3。投(4R,5S,6S)-3-二苯氧磷酰氧基-6-[(1R)-l-羟乙基]-4-甲基-7-氧-l-氮杂双环-[3，2,0]-2-烯-2-羧酸对硝基苄酯17.8g(30mmo1)，(3S)-2-氧代-3-巯基-l-(N-叔丁氧羰基氮杂环丁垸-3-基)吡咯垸9g(33mmo1)。得目标化合物14.3g,收率77.1%。实施例5(4R,5S,6S)-3-f3S)-2-氧代-l-fN-lH-吡咯烷-3-基)吡咯烷-3-基l硫基-6-fflR)-l-羟乙基l-4-甲基-7-氧-l-氮杂双环-3,2,01-2-烯-2-羧酸对硝基苄酯的制备将(4R，5S，6S)-3-[(3S)-2-氧代-l-(N-叔丁氧羰基吡咯烷-3-基)卩比咯垸-3-基]硫基-6-[(lR)-l-羟乙基]-4-甲基-7-氧-1-氮杂双环-[3,2,0]-2-烯-2-羧酸对硝基苄酯15.8g(25画o1)的1OOml二氯甲烷中，加入苯甲醚20ml和硝基甲烷40ml，于-5(TC下滴加lmol/L三氯化铝的硝基甲烷溶液200ml，-40'C搅拌2h,加入水400ml，析出固体，过滤，滤饼无须干燥即可投入下步使用。实施例6(4R,5S,6S)-3-『(3SV2-氧代-l-(N-lH-氮杂环丁垸-3-基)卩比咯垸-3-基l硫基-6-(汉)-1-羟乙基1-4-甲基-7-氧-1-氮杂双环-[3,2,01-2-烯-2-羧酸对硝基苄酯的制备具体制备方法参考实施例5。投(411，58，68)-3-[(38)-2-氧代-1-(^叔丁氧羰基氮杂环丁烷-3-基)吡咯垸-3-萄硫基-6-[(lR)-l-羟乙基]-4-甲基-7-氧-l-氮杂双环-[3,2,0]-2-烯-2-羧酸对硝基苄酯15.4g(25mmd)。得目标化合物，直接投入下步使用。实施例7(4R,5S,6S)-3-K3S)-2-氧代-l-fN-lH-吡咯垸-3-基)吡咯烷-3-基l硫基-6-KlRVl-羟乙基l-4-甲基-7-氧-l-氮杂双环-3,2,01-2-烯-2-羧酸(化合物l)的制备将(4R,5S,6S)-3-[(3S)-2-氧代-1-(N-1H-吡咯烷-3-基)卩比咯烷-3-基]硫基-6-[(1R)-1-羟乙基H-甲基-7-氧-l-氮杂双环-[3,2，0]-2-烯-2-羧酸对硝基苄酯溶于90mlTHF和水55ml的混合液中，加入0%钯-炭(3g)和氯化镁(1.5g)，室温5MPa氢压下搅拌反应2h,滤除钯炭，滤液中加入THF400ml，分层，收集水层。再向THF中加入氯化镁0.8g，静置，分出水层，重复操作l次。水相合并，0'C慢慢滴入甲醇58ml，-l(TC搅拌lh，过滤，滤饼用水-异丙醇重结晶，得白色晶体5.1g，收率51.6%。分子式CI8H25N305S分子量395.47元素分析C,54.64%;H，6.52°/0;N，10.47%;S,8.00o/o(计算:C,54.67%;H,6.37%;N，10.63%;S,8.11%)实施例8(4R,5S,6S)-3-f3S)-2-氧代-l-(N-lH-氮杂环丁烷-3-基)吡咯烷-3-基l硫基-6-1(110-1-羟乙基1-4-甲基-7-氧-1-氮杂双环-3，2,01-2-烯-2-羧酸(化合物2)的制备具体制备方法参考实施例7。投(4R,5S,6S)-3-[(3S)-2-氧代-l-(N-lH-氮杂环丁烷-3-基)吡咯垸-3-基]硫基-6-[(lR)-l-径乙基]-4-甲基-7-氧-l-氮杂双环-[3，2,0]-2-烯-2-羧酸对硝基苄酯。得目标化合物5.5g,收率57.1%。分子式C17H23N305S分子量381.45元素分析C,53.59%;H,6.23%;N,10.85%;S，8.34%(计算:C,53.53%;H，6.08%;N,11.02%;S,8.41%)根据以上实施例制备方法还可以制备出以下化合物化学名称(4R,5S，6S)-3-[(3S)-2-氧代小[[N-[(2-氨基叔丁基)乙酰基]-吡咯垸-3-基]吡咯烷-3-基]硫基-6-[(lR)-l-羟乙基]-4-甲基-7-氧-l-氮杂双环-[3，2，0]-2-烯-2-羧酸，结构式化学名称(4R，5S,6S)-3-[(3S)-2-氧代-l-[[N-[(2-氨基叔丁基)乙酰基]-氮杂环丁垸-3-基]吡咯烷-3-萄硫基-6-[(lR)-l-羟乙基]-4-甲基-7-氧-l-氮杂双环-[3,2,0]-2-烯-2-羧酸，结构式化学名称(4R，5S,6S)-3-[(3S)-2-氧代-l-[[N-[(2-氨基叔丁基)乙酰氨基]甲酰基-吡咯垸-3-萄吡咯垸-3-基]硫基-6-[(111)小羟乙基]-4-甲基-7-氧-1-氮杂双环-[3,2,0]-2-烯-2-羧酸，结构式<formula>formulaseeoriginaldocumentpage19</formula>化学名称(4R，5S,6S)-3-[(3S)-2-氧代-l-[[N-[(2-氨基叔丁基)乙酰氨基]甲酰基-氮杂环丁烷-3-基]吡咯烷-3-基]硫基-6-[(lR)-l-羟乙基]-4-甲基-7-氧-卜氮杂双环-[3，2,0]-2-烯-2-羧酸，结构式<formula>formulaseeoriginaldocumentpage19</formula>实施例9本发明化合物无菌粉针的制备1、处方处方l:化合物1-6或其衍生物中的任意一种250g(以化合物计)处方2:处方3:处方4:共制备画支化合物1-6或其衍生物中的任意--种500g(以化合物计)共制备1000支化合物1-6或其衍生物中的任意--种1000g(以化合物计)共制备1000支化合物1-6或其衍生物中的任意--种2000g(以化合物计)共制备1000支2、制备工艺将制备所用的抗生素玻璃瓶、胶塞等进行无菌处理；按处方称取原料(折算后投料)，将无菌粉末置于分装机中分装，随时检测装量；加塞，压盖，成品全检，包装入库。实施例IO本发明化合物片剂的制备K处方:处方l<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>处方2<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>2、制备工艺将原料粉碎过100目筛，其余辅料分别过IOO目筛，备用；按照处方量称取原料和辅料；将羟丙甲纤维素溶于水中制成2%的水溶液备用；将化合物l-6或其衍生物中的任意一种、预胶化淀粉、低取代羟丙基纤维素、微晶纤维素混合均匀，加入2%HPMC水溶液适量，搅拌均匀，制成适宜软材；过20目筛制颗粒；颗粒在60'C的条件下烘干；干燥好的颗粒加入硬脂酸镁、微粉硅胶和羧甲淀粉钠，过18目筛整粒，混合均匀；取样，半成品化验；按照化验确定的片重压片；成品全检，包装入库。权利要求1、通式(I)所示的化合物、其药学上可接受的盐、其易水解的酯、其异构体、其水合物、及其酯或盐的水合物其中R1表示氢原子或C1-6烷基；R2代表羧基，-COOR4或易水解的酯，所述的R4代表羧基保护基；R3表示氢原子，氨基保护基，n代表0-3的整数。2、如权利要求1所述的化合物、其药学上可接受的盐、其易水解的酯、其异构体、其水合物、及其酯或盐的水合物其中，R'代表氢原子或C卜4烷基；RM戈表羧基，一COOR"或易水解的酯，所述的R"代表羧基保护基，选自甲基、甲氧基甲基、甲硫甲基、苄氧甲基、苯甲酰甲基、乙基、叔丁基、烯丙基、苄基、对硝基苄基、对甲氧基苄基或二苯基甲基，所述的易水解的酯，选自垸酰氧垸基酯、垸氧基酰氧烷基酯、环烷酰氧烷基酯、环烷氧基酰氧垸基酯或(5-甲基-2-氧代-1，3-间二氧杂环戊烯-4-基)甲酯；<formula>formulaseeoriginaldocumentpage2</formula>113表示氢原子，氨基保护基，zv\或所述的氨基保护基，选自甲基、乙基、叔丁基、苄基、甲酰基、乙酰基、烯丙氧基羰基、苯甲酰甲基、叔丁氧基羰基、对硝基苄氧基羰基、对甲氧基苄氧基羰基、3-乙酰氧基丙基或n代表O，l或2。3、如权利要求2所述的化合物、其药学上可接受的盐、其易水解的酯、其异构体、其水合物、及其酯或盐的水合物其中，RM戈表氢原子或甲基；W代表羧基，一cooi^或易水解的酯，所述的w代表羧基保护基，选自甲基、叔丁基、烯丙基、苄基、对硝基苄基、对甲氧基苄基或二苯基甲基，所述的易水解的酯，选自丙酰氧甲酯、丁酰氧甲酯、叔丁基甲酰氧甲酯、异丙氧甲酰氧甲酉旨、异丙氧甲酰氧-l-乙酉旨、环己烷氧甲酰氧-1-乙酯或(5-甲基-2-氧代-1，3-间二氧杂环戊烯-4-基)甲酯；义人^W表示氢原子，氨基保护基，^^^"^"或H，所述的氨基保护基，选自甲基、叔丁基、甲酰基、叔丁氧基羰基、烯丙氧基羰基、对硝基苄氧基羰基、对甲氧基苄氧基羰基或重氮基；n代表0，l或2。4、如权利要求3所述的化合物、其药学上可接受的盐、其易水解的酯、其异构体、其水合物、及其酯或盐的水合物其中，Ri代表甲基；W代表羧基，一COOR"或易水解的酯，所述的W代表羧基保护基，选自甲基、叔丁基、对硝基苄基、烯丙基或苄基，所述的易水解的酯，选自丙酰氧甲酯、丁酰氧甲酯、叔丁基甲酰氧甲酯、异丙氧甲酰氧甲酯或者(5-甲基-2-氧代-1,3-间二氧杂环戊烯-4-基)甲酯；义人WW表示氢原子，氨基保护基，^^^t或H，所述的氨基保护基，选自甲基、叔丁基、甲酰基、叔丁氧基羰基、烯丙氧基羰基或重氮基；n代表O，1或2。5、如权利要求4所述的化合物，选自(4R，5S,6S)-3-[(3S)-2-氧代-l-(N-l/f-吡咯烷-3-基)吡咯烷-3-基]硫基-6-[(lR)-l-羟乙基]-4-甲基-7-氧-l-氮杂双环-[3，2,0]-2-烯-2-羧酸，(4R,5S,6S)-3-[(3S)-2-氧代-l-(N-l/Z-氮杂环丁垸-3-基)B比咯烷-3-基]硫基-6-[(lR)-l-羟乙基]-4-甲基-7-氧-1-氮杂双环-[3,2,0]-2-烯-2-羧酸，(4R，5S,6S)-3-[(3S)-2-氧代-l-[[N-[(2-氨基叔丁基)乙酰基]-吡咯垸-3-基]P比咯烷-3-基]硫基-6-[(lR)-l-羟乙基]-4-甲基-7-氧-l-氮杂双环-[3，2，0]-2-烯-2-羧酸，(4R，5S，6S)-3-[(3S)-2-氧代-l-[[N-[(2-氨基叔丁基)乙酰基]-氮杂环丁垸-3-基]口比咯垸-3-基]硫基-6-[(lR)-l-羟乙基]-4-甲基-7-氧-l-氮杂双环-[3,2,0]-2-烯-2-羧酸，(451，58，68>3-[(38)-2-氧代-1-[[]^[(2-氨基叔丁基)乙酰氨基]甲酰基4比咯烷-3-基]吡咯垸-3-基]硫基-6-[(1R)-1-羟乙基]-4-甲基-7-氧-1-氮杂双环-[3,2,0]-2-烯-2-羧酸，或(4R,5S，6S)-3-[(3S)-2-氧代-l-[[N-[(2-氨基叔丁基)乙酰氨基]甲酰基-氮杂环丁烷-3-基]P比咯烷-3-基喊基-6-[(lR)-l-羟乙基]-4-甲基-7-氧-l-氮杂双环-[3，2，0]-2-烯-2-羧酸，及其药学上可接受的盐、其易水解的酯、其异构体、其水合物、及其酯或盐的水合物。6、如权利要求15任一权利要求所述的化合物，其药学上可接受的盐包括乙酸盐、甲磺酸盐、马来酸盐、琥珀酸盐、酒石酸盐、柠檬酸盐、富马酸盐，盐酸盐、氢溴酸盐、硝酸盐、硫酸盐、磷酸盐，钠盐、钾盐、钙盐、镁盐、锌盐。7、如权利要求15任一权利要求所述的化合物，其易水解的酯包括烷酰氧烷基酯，烷氧羰氧基烷基酯，烷氧基甲酯，垸酰氨基甲酯，环烷酰氧烷基酯，环烷氧基酰氧烷基酯，(5-甲基-2-氧代-l,3-间二氧杂环戊烯-4-萄甲基酯，2-[(2-甲基丙氧基滞基]-2-戊烯酯。8、包括权利要求15任一权利要求所述的化合物、其药学上可接受的盐、其易水解的酯、其异构体、其水合物、或其酯或盐的水合物与一种或多种药用载体和/或稀释剂的药物组合物，为药学上可接受的任一剂型。9、如权利要求8所述的药物组合物，含有权利要求15任一权利要求所述的化合物、其药学上可接受的盐、其易水解的酯、其异构体、其水合物、或其酯或盐的水合物0.05g5g作为必需的活性成分。10、如权利要求15任一权利要求所述的化合物、其药学上可接受的盐、其易水解的酯、其异构体、其水合物、及其酯或盐的水合物，在用于制备治疗和/或预防感染性疾病的药物中的应用。全文摘要本发明属于医药
技术领域：
，具体涉及通式(I)所示的新型巯基吡咯烷酮碳青霉烯类衍生物、其药学上可接受的盐、其易水解的酯、其异构体、其水合物，及其酯或盐的水合物其中R¹、R²、R³、n如说明书中所定义；本发明还涉及这些化合物的制备方法，含有这些化合物的药物组合物，以及这些化合物用于治疗和/或预防感染性疾病的药物中的应用。文档编号C07D477/20GK101260108SQ20081008673公开日2008年9月10日申请日期2008年3月10日优先权日2007年3月11日发明者黄振华申请人:山东轩竹医药科技有限公司