專利名稱：頭孢菌素抗生素和它們的前體藥物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及新的頭孢菌素抗生素和它們的前體藥物。還涉及合成所述化合物的方法和將它們用于抗廣譜細(xì)菌的方法，所述細(xì)菌包括很多常規(guī)β-內(nèi)酰胺抗生素耐受的細(xì)菌。
相關(guān)的申請(qǐng)本申請(qǐng)涉及并要求2000年8月29日提交的臨時(shí)專利申請(qǐng)系列號(hào)60/229,174的優(yōu)先權(quán)，該專利通過(guò)參考結(jié)合于此，如同在此處完全所闡明。
在過(guò)去的三十多年里，很多的抗生素已可用于臨床。自從1965年以來(lái)，在70種已進(jìn)入臨床應(yīng)用的抗生素中，已得到顯著發(fā)展的一類抗生素是頭孢菌素。
不幸地，抗生素的廣泛應(yīng)用已導(dǎo)致了令人擔(dān)憂的耐藥菌株，特別是在臨床重要的細(xì)菌中耐藥菌株數(shù)目的增加，所述臨床重要的細(xì)菌例如那些葡萄菌屬、沙門氏菌屬、腸桿菌屬(Enterobacteriacece)和假單胞菌屬的細(xì)菌，特別是金黃色葡萄球菌(S.aureus)和肺炎鏈球菌(S.pneumonice)。
產(chǎn)生耐頭飽頭孢菌素的細(xì)菌主要是下述三種機(jī)制(a)β-內(nèi)酰胺酶破壞了抗生素；(b)由于細(xì)菌外膜組成改變導(dǎo)致滲透減少；和(c)由于β-內(nèi)酰胺結(jié)合到青霉素-結(jié)合蛋白(PBPs)上產(chǎn)生的干擾。最后的機(jī)制是特別重要的，這是由于β-內(nèi)酰胺與PBPs結(jié)合是在這類抗生素抑制糖蛋白生物合成過(guò)程中的一個(gè)必需步驟(糖蛋白是細(xì)菌細(xì)胞壁的一種必需成分)。
某些革蘭氏陽(yáng)性細(xì)菌對(duì)β-內(nèi)酰胺抗生素具有高度的耐藥性，例如甲氧西林耐藥的金黃色葡萄球菌(MRSA)和各種腸球菌。MRSA的耐藥是由于存在已知作為PBP2a的PBP，其與β-內(nèi)酰胺結(jié)合很弱。當(dāng)前，為克服這種耐藥性，不依賴于結(jié)合PBP的糖肽類萬(wàn)古霉素和替考拉寧是為治療MRSA引起的菌血癥所選擇的抗生素。也已報(bào)道了喹諾酮抗菌藥和某些碳青霉烯類(carbapenems)例如亞胺培南對(duì)幾種MRSA菌株是有活性的，但由于耐MRSA菌株的出現(xiàn)導(dǎo)致它們的應(yīng)用快速地受到限制。
近來(lái)在用于治療由耐β-內(nèi)酰胺抗生素的細(xì)菌引起的傳染病的化合物、組合物和方法方面的進(jìn)展描述于普通擁有的國(guó)際申請(qǐng)?zhí)朠CT/US95/03976和1994年4月1日提交的美國(guó)專利申請(qǐng)系列號(hào)08/222,262；1995年1月6日提交的08/369,798；1995年3月29日提交的08/413,713，08/413,714，08/415,065，08/413,712，08/415,064和08/415,069；1995年5月31日提交的08/455,969；1995年6月1日提交的08/457,673；1997年9月29日提交的08/940,508和08/937,812；1996年10月11日提交的08/730,041，08/730,039，08/728,232，08/430,042，08/728,233和08/730,040；和1997年4月17日提交的08/842,915和1999年9月22日60/155,496；包括附圖
的全部均通過(guò)參考結(jié)合于此。另外，1994年9月8日提交的國(guó)際申請(qǐng)?zhí)朠CT/WO95/07283描述了新的cephem化合物，其也同樣通過(guò)參考結(jié)合于此。
盡管在對(duì)抗β-內(nèi)酰胺細(xì)菌的戰(zhàn)役中取得了一定的進(jìn)展，但仍然需要更新并且更有效的抗生素來(lái)對(duì)付不斷增加的耐藥發(fā)生率。本發(fā)明提供了這類化合物。
因此，在一方面，本發(fā)明涉及一種具有下述化學(xué)結(jié)構(gòu)式的化合物或它的藥用鹽 其中R1選自 和 R2選自氫，CH3-，F(xiàn)CH2-，F(xiàn)2CH-， 和 R3選自 和 其中X選自氫，氰基，-NH2，-N(CH3)2，-NHSO2NH2，-SO2NH2和-SCH3；和n是0或1。
本發(fā)明的一個(gè)方面是化合物1，其中R1選自 和 本發(fā)明的一個(gè)方面是化合物1，其中R2選自氫和 本發(fā)明的一個(gè)方面是化合物1，其中R3選自 和 其中X選自氫，鹵素，氰基，-NH2，-N(CH3)2，-NHSO2NH2，-SO2NH2和-SCH3。
本發(fā)明的一個(gè)方面是化合物1，其中R1選自 本發(fā)明的一個(gè)方面是化合物1，其中R1選自 和 本發(fā)明的一個(gè)方面是化合物1，其中R2選自CH3-，F(xiàn)CH2-，F(xiàn)2CH-， 和 本發(fā)明的一個(gè)方面是化合物1，其中R2選自 和 本發(fā)明的一個(gè)方面是化合物1，其中R3選自 和 其中X選自氫，鹵素，氰基，-NH2，-N(CH3)2，-NHSO2NH2，-SO2NH2和-SCH3。
在本發(fā)明的另一個(gè)方面，在上述化合物中，X是-NH2。
本發(fā)明的一個(gè)方面是化合物1，其中R1選自 和 本發(fā)明的一個(gè)方面是化合物1，其中R2選自 和 本發(fā)明的一個(gè)方面是化合物1，其中R1是 R2是氫，和R3是 其中X是-NH2。
本發(fā)明的一個(gè)方面是具有結(jié)構(gòu)式1的化合物，其中R1是 R2是氫；和R3是 其中X是-NH2。
本發(fā)明的一個(gè)方面是具有結(jié)構(gòu)式1的化合物，其中所述化合物對(duì)抗甲氧西林耐藥的葡萄球菌是有效的，這可通過(guò)用比甲氧西林低的對(duì)金黃色葡萄球菌Col(MethR)(bla-)，金黃色葡萄球菌76(MethR)(bla+)，金黃色葡萄球菌ATCC 33593(MethR)，金黃色葡萄球菌西班牙#356(MethR)，和/或溶血葡萄球菌(S.haemolyticus)05(MethR)的最小抑制濃度來(lái)證實(shí)。
本發(fā)明的一個(gè)方面是一種治療甲氧西林耐藥的葡萄球菌引起的感染的方法，其包含對(duì)需要的患者給藥治療有效量的具有結(jié)構(gòu)式1的化合物。
本發(fā)明的一個(gè)方面是一種抗菌組合物，其包含一種治療有效量的具有結(jié)構(gòu)式1的化合物以及一種藥用載體。
本發(fā)明的一個(gè)方面是使用上述組合物治療甲氧西林耐藥的葡萄球菌引起的感染。
本發(fā)明的一個(gè)方面是一種具有結(jié)構(gòu)式2的前體藥物，或它的藥用鹽 其中R1選自 和 R2選自氫，CH3-，F(xiàn)CH2-，F(xiàn)2CH-， 和 R3選自 和 其中X選自氫，鹵素，氰基，-NH2，-N(CH3)2，-NHSO2NH2，-SO2NH2和-SCH3；R4選自 和 R5選自氫和CH3-；R6選自CH3-，CH3CH2-，CH3CH2CH2-，CH3CH(CH3)-，(CH3)3C-，CH3O-，CH3CH2O-，CH3CH2CH2O-，CH3CH(CH3)O-和(CH3)3CO-；和N是0或1。
本發(fā)明的一個(gè)方面是前體藥物2，其中R1選自 和 本發(fā)明的一個(gè)方面是前體藥物2，其中R2選自氫和 本發(fā)明的一個(gè)方面是前體藥物2，其中R3選自 和 其中X選自氫，鹵素，氰基，-NH2，-N(CH3)2，-NHSO2NH2，-SO2NH2和-SCH3。
本發(fā)明的一個(gè)方面是前體藥物2，其中R1選自 和 本發(fā)明的一個(gè)方面是前體藥物2，其中R1選自 和 本發(fā)明的一個(gè)方面是前體藥物2，其中R2選自CH3-，F(xiàn)CH2-，F(xiàn)2CH-， 和 本發(fā)明的一個(gè)方面是前體藥物2，其中R2選自 和 本發(fā)明的一個(gè)方面是前體藥物2，其中R3選自 和 其中X選自氫，鹵素，氰基，-NH2，-N(CH3)2，-NHSO2NH2，-SO2NH2和-SCH3。
在本發(fā)明的另一個(gè)方面，在上述前體藥物中，X是NH2。
本發(fā)明的一個(gè)方面是前體藥物2，其中R1是 R2是氫；和R3是 其中X是-NH2。
本發(fā)明的一個(gè)方面是前體藥物2，其中R1是 R2是氫；和R3是 其中X是-NH2。
上述化合物和前體藥物的藥用鹽也是本發(fā)明的一個(gè)方面。
在藥用鹽中，此處的化合物可以是陽(yáng)離子或陰離子化合物，并且需要適當(dāng)帶電的抗衡離子。目前優(yōu)選的藥用鹽包括(1)無(wú)機(jī)鹽例如鈉，鉀，銨鹽，氯化物，溴化物，碘化物，硝酸鹽，磷酸鹽或硫酸鹽；(2)羧酸鹽例如乙酸鹽，丙酸鹽，丁酸鹽，馬來(lái)酸鹽，或延胡索酸鹽；(3)烷基磺酸鹽例如甲磺酸鹽，乙磺酸鹽，2-羥基乙磺酸鹽，正-丙基磺酸鹽或異丙基磺酸鹽；和(4)羥基羧酸鹽例如乳酸鹽，蘋(píng)果酸鹽和檸檬酸鹽。藥用鹽通常通過(guò)使化合物與一種有機(jī)堿或一種無(wú)機(jī)堿反應(yīng)來(lái)制得，所述藥用鹽中此處的化合物或前體藥物形成陰離子物質(zhì)，通常作為羧酸根陰離子，所述有機(jī)堿例如但不局限于benzathene，普魯卡因(procain)，氯普魯卡因，膽堿，二乙醇胺，乙二胺，葡甲胺，所述無(wú)機(jī)堿例如但不局限于鋰、鈉、鉀、鎂、鈣、鋁或鋅的氫氧化物，醇鹽，碳酸鹽，碳酸氫鹽，硫酸鹽，硫酸氫鹽，酰胺，烷基酰胺或二烷基酰胺。
本發(fā)明的另一個(gè)方面是本發(fā)明的化合物或前體藥物，或它們的鹽，它們對(duì)抗甲氧西林耐藥的葡萄球菌是有效的，這可通過(guò)用比甲氧西林低的對(duì)金黃色葡萄球菌COL(MethR)(bla-)，金黃色葡萄球菌76(MethR)(bla+)，金黃色葡萄球菌ATCC 33593(MethR)，金黃色葡萄球菌西班牙#356(MethR)，和溶血葡萄球菌05(MethR)的最小抑制濃度來(lái)證實(shí)。
本發(fā)明的一個(gè)方面是一種組合物，其包含治療有效量的本發(fā)明的化合物或前體藥物，或它們的鹽，其可用于治療由其它β-內(nèi)酰胺抗生素耐藥的細(xì)菌引起的感染。
本發(fā)明的一個(gè)方面是一種治療由現(xiàn)存β-內(nèi)酰胺抗生素耐藥的細(xì)菌，特別是甲氧西林耐藥的葡萄球菌引起的感染的方法，其包含對(duì)患有這類b感染的患者給藥治療有效量的本發(fā)明的化合物或前體藥物，或它們的鹽。
當(dāng)然，本發(fā)明的化合物，前體藥物和鹽也可用作對(duì)于被細(xì)菌感染的患者的一種備選療法，所述細(xì)菌對(duì)當(dāng)前β-內(nèi)酰胺抗生素仍然是敏感的。
在本發(fā)明的另一個(gè)方面，此處的化合物可與藥用載體或稀釋劑一起配制以對(duì)患者給藥。發(fā)明詳述表格簡(jiǎn)述表1表示本發(fā)明所選擇的3-苯基硫代頭孢菌素(3-phenylthiocephems)化合物對(duì)多種細(xì)菌種類的活性。
表2表示本發(fā)明所選擇的3-(N-苯基吡唑-5-基)硫代頭孢菌素(3-(N-phenypyrazol-5-yl)thiocephems)對(duì)多種細(xì)菌種類的活性。
表3表示本發(fā)明所選擇的3-(吡啶-4-基)硫代頭孢菌素(3-(pyrid-4-yl)thiocephems)對(duì)多種細(xì)菌種類的活性。
表4表示本發(fā)明所選擇的3-雜芳基硫代頭孢菌素(3-heteroarylthiocephems)對(duì)多種細(xì)菌種類的活性。
表5表示本發(fā)明所另外選擇的3-雜芳基硫代頭孢菌素對(duì)多種細(xì)菌種類的活性。定義術(shù)語(yǔ)“β-內(nèi)酰胺耐藥的細(xì)菌”指的是抗具有大于32μg/mL最小抑制濃度(MIC)的β-內(nèi)酰胺抗生素的細(xì)菌。
“患者”指的是能被一種細(xì)菌感染的任何生物。特別地，患者指的是一種哺乳動(dòng)物和最特別地，指的是人。
“前體藥物”指的是一種在體內(nèi)轉(zhuǎn)變成活性母體藥物的化合物。前體藥物通常是有用的，因?yàn)槔缢鼈儽饶阁w藥物更易于給藥。例如，通過(guò)口服給藥前體藥物可被生物利用而母體藥物卻不可以。在藥物組合物中前體藥物也可比母體藥物具有更強(qiáng)的溶解性。前體藥物的一個(gè)實(shí)例但不局限于可以是β-內(nèi)酰胺抗生素的酯，其中游離羧酸是活性形式。相對(duì)親脂性的酯更易于穿過(guò)細(xì)菌細(xì)胞膜，并且一旦它處于有益的水溶性的細(xì)胞內(nèi)部，它可通過(guò)代謝水解成羧酸。前體藥物的另一個(gè)實(shí)例是一種短肽(聚氨基酸)，其中末端氨基結(jié)合到本發(fā)明化合物的羧酸部分，或末端羧酸基結(jié)合到本發(fā)明化合物的氨基上，并且該肽同樣代謝以釋放活性本體。本發(fā)明的化合物本發(fā)明提供了化合物，前體藥物和它們的鹽，其用于治療細(xì)菌感染，尤其是由已對(duì)現(xiàn)存的β-內(nèi)酰胺抗生素包括常規(guī)的頭孢菌素產(chǎn)生耐藥的細(xì)菌引起的感染。此處還提供了包含本發(fā)明的化合物，鹽和前體藥物的組合物和將它們用于治療細(xì)菌感染的方法。
本發(fā)明的化合物可作為藥用鹽或在這方面，作為非藥用鹽來(lái)制備。任一種這樣的鹽在本發(fā)明的范圍內(nèi)。這些鹽通過(guò)使本文的化合物與一種酸或一種堿反應(yīng)來(lái)制得。合適的酸包括但不局限于三氟乙酸，鹽酸，甲磺酸和其它有機(jī)或無(wú)機(jī)酸。有用的堿包括但不局限于benzathene，氯普魯卡因，膽堿，二乙醇胺，乙二胺，甲葡胺，普魯卡因和鋰、鈉、鉀、鎂、鈣。鋁或鋅的氫氧化物，醇鹽，碳酸鹽，碳酸氫鹽，硫酸鹽，硫酸氫鹽，酰胺，烷基酰胺或二烷基酰胺。此處的化合物的鹽可作為每當(dāng)量的化合物中一個(gè)或多個(gè)當(dāng)量的酸或堿的混合物或每當(dāng)量的酸或堿中一個(gè)或多個(gè)當(dāng)量的化合物的混合物存在。合成通常，本發(fā)明的頭孢菌素可使用眾所周知的方法和易于獲得的材料來(lái)合成(參見(jiàn)例如March；Larock，COMPREHENSIVE ORGANICTRANSFORMATIONS(VCH Publishers，1989)；G.I.Georg，THEORGANIC CHEMISTRY OF β-LACTAMS，(VCH 1992)；和Greene和Wuts，PROTECTIVE GROUPS IN ORGANIC SYNTHESIS，3rdEd.，JohnWiley & Sons，New York，NY，1999，它們均通過(guò)參考結(jié)合于此)。那些本領(lǐng)域中熟練的技術(shù)人員可設(shè)計(jì)許多備選方法來(lái)獲得這些化合物，所有這類方法均在本發(fā)明的范圍內(nèi)。因此，下述合成方案僅是為了舉例的目的，如論如何不應(yīng)以任何方式解釋為限制本發(fā)明。
例如，可如下合成C-7酰基中間體 酰氨基，下面的R1，可用多種眾所周知的技術(shù)結(jié)合到頭孢菌素中間體的C-7位置上(參見(jiàn)例如Barrett，J.C.S.Perkin I，1629(1979)或Chauvette，J.Org.Chem.361259(1971))。例如，具有C-7位酰氨基、R2為羧基保護(hù)基和R”1為離去基團(tuán)的頭孢菌素可與雜環(huán)硫醇反應(yīng) R”1是離去基團(tuán)例如但不局限于氯，溴，對(duì)-甲苯磺酸酯和其它芳基磺酸酯，烷基磺酸酯例如甲基磺酸酯和三氟甲基磺酸酯，氟磺酸酯和磷衍生物例如(R”2O)2PO-其中R”2選自氫和烷基。
在上述反應(yīng)流程中R2是羧基保護(hù)基例如但不局限于對(duì)-甲氧基芐基，二苯甲基，烯丙基，對(duì)-硝基芐基，芐基，對(duì)-或鄰-硝基芐基，2，2，2-三氯乙基，烯丙基，肉桂基，二苯甲基，2-氯烯丙基，叔丁基，叔戊基，三苯甲基，4-甲氧基三苯甲基，4，4’-二甲氧基三苯甲基，三甲基甲硅烷基，叔丁基二甲基甲硅烷基，苯甲酰甲基，β-(三甲基甲硅烷基)乙基，芐基，4-或2-甲氧基芐基，2，4-二甲氧基芐基，3，4-二甲氧基芐基，2，4，6-三甲氧基芐基，甲氧基甲基，二苯甲基，或3，3-二甲基烯丙基。目前優(yōu)選的保護(hù)基是叔丁基，對(duì)-甲氧基芐基，對(duì)-硝基芐基，烯丙基和二苯甲基。利用這些和其它試劑進(jìn)行羧基的保護(hù)和去保護(hù)在本領(lǐng)域中是眾所周知的(參見(jiàn)例如上述的Greene和Wuts)。
可在上述或下述室溫下實(shí)施該反應(yīng)。為促進(jìn)反應(yīng)可加入有機(jī)或無(wú)機(jī)堿。如果加入堿，目前優(yōu)選加入含氮堿。有用的含氮堿包括但不局限于氨，甲胺，三甲胺，三乙胺，苯胺，1，8-二氮雜二環(huán)[5.4.0]十一碳-7-烯，二異丙基乙基胺，吡咯烷，哌啶和吡啶或取代的吡啶(例如2.6-二-叔丁基吡啶)?？墒褂玫钠渌鼔A包括但不局限于乙酸根和甲酸根陰離子。有用的無(wú)機(jī)堿包括但又不局限于氫氧化物，磷酸鹽，碳酸鹽，碳酸氫鹽，硫酸氫鹽，氫硫化物和酰胺陰離子?；诖颂幩_(kāi)的內(nèi)容，那些本領(lǐng)域的技術(shù)人員能選擇滿足反應(yīng)條件要求的合適的堿。
實(shí)施該反應(yīng)的溶劑體系可以是均相的或多相的?！熬嗟摹北硎舅褂玫娜軇┦峭耆扇芑斓?，即它們只形成一個(gè)相。“多相的”表示溶劑是不可溶混的，因此形成一個(gè)以上的相，通常是兩相。在很多情況下，一個(gè)相是水，另一個(gè)相是不溶于水的有機(jī)溶劑。
當(dāng)使用多相溶劑體系時(shí)，通常在存在相轉(zhuǎn)移催化劑的情況下實(shí)施該反應(yīng)。普通的相轉(zhuǎn)移催化劑包括但不局限于季銨鹽。
上述的一種備選方案是在硫代雜環(huán)取代基連接到頭孢菌素后加入7-?；〈?或者，可將3-硫代基團(tuán)加入到已具有7-?；〈姆肿又?，該分子可隨后被進(jìn)一步處理 可如下合成亞砜頭孢菌素(cephem)類似物 頭孢菌素核C-7和C-3側(cè)鏈可通過(guò)各種程序來(lái)制備，例如Tatsuta，K.等.，Bull.Cher.Soc.Jpn.，1994，67，1701-1707；Csendes，B.，等.，Journal ofAntibiotics，1983，36，1020；和Bjoork，P.，等.，J.Heterocycl.Chem，1995.32(3)，751和它們改變的方法。
下述合成流程表示制備本發(fā)明化合物的其它方法 本發(fā)明化合物的另一個(gè)合成方法如下 同樣，也可使用下述程序 另一個(gè)涉及活性鹵素取代的芳香雜環(huán)試劑的備選方法如下 關(guān)于上述各種合成路線，需注意下述觀測(cè)用于引入C-7?；倌芏鹊陌被邕蛞宜岷桶被揉邕蛞宜嶂虚g體I和II的合成已在前描述(美國(guó)專利號(hào)6,025,352)。利用在Tatsuta K.；Kurita Y.；Inagaki T.；Yoshida R.；Process for preparing 1，2，4-Thiadiazole Derivatives.1992年9月10日提交的歐洲專利0536 900 A2中描述的Katayama路線來(lái)完成噻二唑乙酸中間體X的合成。它起始于3-氨基異噁唑，其通過(guò)在原位與產(chǎn)生的甲氧甲酰硫氰酸酯反應(yīng)轉(zhuǎn)變成硫脲IV。對(duì)氨基噻二唑衍生物V的熱重排，然后醛氧化和酸酯化產(chǎn)生氨基噻二唑乙酸甲酯VII。VII與碘/二甲基亞砜的氧化產(chǎn)生酮酸酯VIII。在隨后的肟形成步驟中，所需的順式肟與它的反式肟異構(gòu)體以大約7∶1的比例同時(shí)存在。然而，在O-三苯甲基化步驟之后，順式肟酯IX可從粗反應(yīng)混合物結(jié)晶，并以相對(duì)純的狀態(tài)分離。IX的小心水解提供了酸X的可結(jié)晶的鈉鹽，而沒(méi)有噻二唑環(huán)的大量降解。
酸I，II和X連接到二苯甲基保護(hù)的7-氨基-3-甲磺酰氧基-(XII)或7-氨基-3-氯-(XII)以提供酰案XIV a-d。在與雜環(huán)硫醇的隨后反應(yīng)中，對(duì)非理想的Δ3頭孢菌素異構(gòu)體(最多80％)的堿誘導(dǎo)的異構(gòu)化通常不能抑制，并且被保護(hù)的3-雜芳基硫醇頭孢菌素的理想的Δ3異構(gòu)體不得不通過(guò)色譜來(lái)分離。最后的3-雜環(huán)芳基硫代頭孢菌素5-53通過(guò)與三氟乙酸的去保護(hù)而獲得，并且在某些情況下，轉(zhuǎn)變成相應(yīng)的鈉鹽。
本發(fā)明化合物的前體藥物通過(guò)使羧酸基例如鈉鹽與烷基鹵反應(yīng)來(lái)制備 藥物應(yīng)用和制劑治療有效量的本發(fā)明化合物可用于治療患有β-內(nèi)酰胺耐藥細(xì)菌感染的患者，所述感染例如但不局限于甲氧西林耐藥的、萬(wàn)古霉素耐藥的或氨芐青霉素耐藥的感染。特別可用于治療金黃色葡萄球菌耐藥的感染。尤其重要的是由菌株例如金黃色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)Col(MethR)(bla-)、金黃色葡萄球菌76(MethR)(bla+)、屎腸球菌(E.facecium)ATCC 35667，或糞腸球菌(E.faecalis)ATCC 29212引起的感染。當(dāng)然，該化合物對(duì)甲氧西林、萬(wàn)古霉素和/或氨芐青霉素還敏感的細(xì)菌也是有效的。
一種包含本發(fā)明化合物的組合物可被治療給藥或預(yù)防給藥。在治療應(yīng)用中，對(duì)已被感染的患者給藥治療有效量的該組合物，以治療或至少部分防止感染的癥狀?！爸委熡行Я俊比Q于給藥化合物的活性、感染的嚴(yán)重程度和病程、先前的治療、患者的健康狀態(tài)和對(duì)藥物的反應(yīng)以及治療醫(yī)師的判斷。在預(yù)防應(yīng)用中，將包含一種或幾種本發(fā)明化合物的組合物給藥給未被感染而是特別易于感染的患者。這類患者包括例如但不局限于免疫減弱的個(gè)體。也可對(duì)一種患者給藥預(yù)防用量，其已被給藥接受治療量的組合物，并且其疾病已改善至一種狀態(tài)，即為了預(yù)防感染的復(fù)發(fā)而給藥更少量的組合物。作為所述癥狀的函數(shù)，可將給藥的劑量或頻率，或者兩者減少至一個(gè)水平，在這個(gè)水平下改善的癥狀得以保持。此外，可達(dá)到預(yù)防有效量的精確劑量取決于患者的健康狀態(tài)，體重等。
或者，當(dāng)所述癥狀減弱至理想的水平，可停止治療。然而，為防止疾病癥狀的復(fù)發(fā)，患者需要長(zhǎng)期的間歇治療。
通常，本發(fā)明化合物的合適的有效劑量為0.1-10000mg/天，優(yōu)選20-2000mg/天。在一天中可在合適的間隔以一次，兩次，三次，四次或多次亞劑量給藥的方式給藥理想的劑量。優(yōu)選地，以約2.0mg/kg-250mg/kg患者體重的量給藥本發(fā)明的化合物，每天約1-4次。
當(dāng)可單獨(dú)給藥本發(fā)明的化合物時(shí)，優(yōu)選以藥用制劑的形式給藥本發(fā)明的化合物。這種制劑可包含治療或預(yù)防有效量的一個(gè)或多個(gè)本發(fā)明的化合物以及一種或多種藥用載體。載體包括但不局限于固體物質(zhì)或者液體載體和食用油，所述固體例如淀粉，乳糖，磷酸二鈣，微晶纖維素，蔗糖，和高嶺土，液體載體例如但不局限于無(wú)菌水，聚乙二醇，非離子表面活性劑，所述食用油例如玉米、花生和芝麻油。另外，在制劑中可包含各種助劑例如但不局限于調(diào)味劑，著色劑，防腐劑和抗氧化劑，例如維生素E，維生素C，BHT或BHA。在Goodman和Gilman的ThePharmacological Basis of Therapeutics第8版，(1990)，Pergamon印刷物；和Remington′s Pharmaceutical Sciences，第18版.，Mack Publishing Co.，Easton，PA(1990)中描述了各種其它可能的劑型。在那些參考文獻(xiàn)中也討論了給藥的方法例如但不局限于口服給藥，靜脈內(nèi)給藥，腹膜內(nèi)給藥或肌肉內(nèi)給藥。在MERCK INDEX，Merck & Co.，Rahway，(新澤西)中也描述了藥用載體。
本發(fā)明的制劑可制成例如固體，半固體或液體形式，例如但不局限于片劑，丸劑，粉末，溶液，混懸液，脂質(zhì)體等。優(yōu)選的形式取決于意圖給藥的方式和治療應(yīng)用。可使用該化合物的藥用鹽以簡(jiǎn)化該組合物的制備。優(yōu)選的鹽包括那些鈉鹽，鉀鹽，精氨酸，甘氨酸，丙氨酸，蘇氨酸和賴氨酸。這些可在包含一種表明活性劑例如羥丙基纖維素的水中制備。
取決于被治療的具體的疾病，可系統(tǒng)或局部給藥本發(fā)明的化合物、前體藥物和鹽。前述Remington′s Pharmaceutical Sciences中描述了配制和給藥技術(shù)。給藥的合適路線包括但不局限于口服，直腸，透皮，非腸道，肌肉內(nèi)，皮下，髓內(nèi)，鞘內(nèi)，心室內(nèi)，靜脈內(nèi)，腹膜內(nèi)，鼻內(nèi)和眼內(nèi)給藥。
對(duì)于注射液，可在水溶液，優(yōu)選在生理上相容的緩沖液例如Hanks′溶液，Ringer′s溶液，或生理鹽水緩沖液中配制本發(fā)明的化合物，前體藥物和鹽。
對(duì)于透粘膜給藥，在制劑中使用適于穿透屏障的滲透劑。這類滲透劑在本領(lǐng)域中通常是已知的。在軟膠囊中，將活性化合物溶解或懸浮在合適的液體例如脂肪油，液體石蠟，或液體聚乙二醇中。另外，可加入穩(wěn)定劑。生物活性下述表格表示本發(fā)明許多代表性化合物對(duì)多種細(xì)菌的活性，所述細(xì)菌包括一些對(duì)現(xiàn)存臨床β-內(nèi)酰氨抗生素具有耐藥的細(xì)菌
表1 取代的3-苯基硫代頭孢菌素
縮寫(xiě)S.a.Smith，金黃色葡萄球菌Smith(MSSA)；S.a.29213，金黃色葡萄球菌ATCC29213(MSSA)；S.a.COL，金黃色葡萄球菌COL(MRSA，非β-內(nèi)酰氨酶生產(chǎn))；S.a.76，金黃色葡萄球菌76(MRSA，β-內(nèi)酰氨酶生產(chǎn))；E.f.29212，糞腸球菌ATCC 29212；E.f.35667，屎腸球菌ATCC 35667；ED50，50％致死劑量，金黃色葡萄球菌Smith，mg/kg；95％C.I.-95％置信區(qū)間。
表2取代的3-(N-苯基吡唑-5-基)硫代頭孢菌素
縮寫(xiě)S.a.Smith，金黃色葡萄球菌Smith(MSSA)；S.a.29213，金黃色葡萄球菌ATCC29213(MSSA)；S.a.COL，金黃色葡萄球菌COL(MRSA，非β-內(nèi)酰氨酶生產(chǎn))；S.a.76，金黃色葡萄球菌76(MRSA，β-內(nèi)酰氨酶生產(chǎn))；E.f.29212，糞腸球菌ATCC 29212；E.f.35667，屎腸球菌ATCC 35667；ED50，50％致死劑量，金黃色葡萄球菌Smith，mg/kg。
表3 取代的3-(吡啶-4-基)硫代頭孢菌素 縮寫(xiě)S.a.Smith，金黃色葡萄球菌Smith(MSSA)；S.a.29213，金黃色葡萄球菌ATCC29213(MSSA)；S.a.COL，金黃色葡萄球菌COL(MRSA，非β-內(nèi)酰氨酶生產(chǎn))；S.a.76，金黃色葡萄球菌76(MRSA，β-內(nèi)酰氨酶生產(chǎn))；E.f.29212，糞腸球菌ATCC 29212；E.f.35667，屎腸球菌ATCC 35667；HSB，人血清結(jié)合；HSB*，利用血清對(duì)MIC的影響計(jì)算的人血清結(jié)合；ED50，50％致死劑量，金黃色葡萄球菌Smith，mg/kg；95％C.I.-95％置信區(qū)間。
表4 取代的3-雜芳基硫代頭孢菌素 縮寫(xiě)S.a.Smith，金黃色葡萄球菌Smith(MSSA)；S.a.29213，金黃色葡萄球菌ATCC29213(MSSA)；S.a.COL，金黃色葡萄球菌COL(MRSA，非β-內(nèi)酰氨酶生產(chǎn))；S.a.76，金黃色葡萄球菌76(MRSA，β-內(nèi)酰氨酶生產(chǎn))；E.f.29212，糞腸球菌ATCC 29212E.f.35667，屎腸球菌ATCC 35667；HSB，人血清結(jié)合；HSB*，利用血清對(duì)MIC的影響計(jì)算的人血清結(jié)合。
表5 取代的3-雜芳基硫代頭孢菌素 縮寫(xiě)S.a.Smith，金黃色葡萄球菌Smith(MSSA)；S.a.29213，金黃色葡萄球菌ATCC29213(MSSA)；S.a.COL，金黃色葡萄球菌COL(MRSA，非β-內(nèi)酰氨酶生產(chǎn))；S.a.76，金黃色葡萄球菌76(MRSA，β-內(nèi)酰氨酶生產(chǎn))；E.f.29212，糞腸球菌ATCC 29212；E.f.35667，屎腸球菌ATCC 35667；HSB，人血清結(jié)合HSB*，利用血清對(duì)MIC的影響計(jì)算的人血清結(jié)合。
實(shí)施例化學(xué)提供本發(fā)明某些化合物的下述化學(xué)合成只是為了解釋本發(fā)明而無(wú)論如何不應(yīng)被以任何方式解釋為限制本發(fā)明的范圍。(7R)-7-[2-(2-氨基-5-氯噻唑-4-基)-2-三苯甲氧基亞氨基-乙酰氨基]-3-(4-甲基-[1，2，3]噻二唑-5-基硫烷基)-8-氧-5-硫代-1-氮雜-二環(huán)[4.2.0]辛-2-烯-2-羧酸二苯甲酯室溫下向攪拌的4-甲基-[1，2，3]噻二唑-5-硫醇鈉(330mg，2.17mmol)在DMF(5mL)的溶液中加入3-甲磺酰氧基頭孢菌素(3-methanesulfonyloxycephem)XIVd(1.98g，2.17mmol)。1小時(shí)后，將反應(yīng)混合物在乙酸乙酯和水之間分配，并用無(wú)水硫酸鈉干燥有機(jī)層。在減壓下蒸發(fā)溶劑后，將殘余物在硅膠柱(乙酸乙酯/己烷1∶1)上進(jìn)行色譜分析以提供標(biāo)題化合物(990mg，48％)。1H NMR(CDCl3)δ2.45(s，3H)；2.98(d，1H，J＝16Hz)；3.18(d，1H，J＝16Hz)；5.02(d，1H，J＝6Hz)；5.98(d，lH，J＝6Hz)；6.92(s，1H)；7.10-7.40(m，25H)。(7R)-7-[2-(2-氨基-5-氯噻唑-4-基)-2-羥基亞氨基乙酰氨基]-3-(4-甲基-[1，2，3]噻二唑-5-基硫烷基)-8-氧-5-硫代-1-氮雜-二環(huán)[4.2.0]辛-2-烯-2-羧酸(34)向(7R)-7-[2-(2-氨基-5-氯噻唑-4-基)-2-三苯甲氧基亞氨基-乙酰氨基]-3-(4-甲基-[1，2，3]噻二唑-5-基硫烷基)-8-氧-5-硫代-1-氮雜-二環(huán)[4.2.0]辛-2-烯-2-羧酸二苯甲酯(990mg，1.05mmol)在二氯甲烷(21mL)的溶液中加入三乙基硅烷(11mL)接著加入三氟乙酸(21mL)。室溫下1小時(shí)后，將反應(yīng)混合物在真空下濃縮。向油狀殘余物中加入二異丙醚。沉淀并過(guò)濾標(biāo)題化合物，用另外的二異丙醚洗滌，并在真空下干燥(528mg，95％)。1H NMR(CD3OD)δ2.65(s，3H)；3.30(d，1H，J＝16Hz)；3.60(d，1H，J＝16Hz)；5.22(d，1H，J＝6Hz)；5.98(d，1H，J＝6Hz)。(7R)-7-[2-(2-氨基-5-氯噻唑-4-基)-2-三苯甲氧基亞氨基-乙酰氨基]-3-(5-氨基-[1，3，4]噻二唑-2-基硫烷基)-8-氧-5-硫代-1-氮雜-二環(huán)[4.2.0]辛-2-烯-2-羧酸二苯甲酯0℃下，向攪拌的5-氨基-[1，3，4]噻二唑-2-硫醇鈉(100mg，0.64mmol)在DMF(5mL)的溶液中加入3-氯頭孢菌素(3-chloro cephem)XIVb(1.98g，2.17mmol)。在0℃下0.5小時(shí)后，在反應(yīng)混合物在乙酸乙酯和水之間分配，用無(wú)水硫酸鈉干燥有機(jī)層。在減壓下蒸發(fā)溶劑后，通過(guò)硅膠(乙酸乙酯/己烷5∶1)徑向色譜分離標(biāo)題化合物(150mg，33％)。1H NMR(CDCl3/CD3OD)δ3.0g(d，1H，J＝16Hz)；3.14(d，1H，J＝16Hz)；4.96(d，1H，J＝6Hz)；5.95(d，1H，J＝6Hz)；6.80(s，1H)；7.10-7.40(m，25H)。(7R)-7-[2-(2-氨基-5-氯噻唑-4-基)-2-羥基亞氨基-乙酰氨基]-3-(5-氨基-[1，3，4]噻二唑-2-基硫烷基)-8-氧-5-硫代-1-氮雜-二環(huán)[4.2.0]辛-2-烯-2-羧酸(36)向(7R)-7-[2-(2-氨基-5-氯-噻唑-4-基)-2-三苯甲氧基亞氨基乙酰氨基]-3-(5-氨基-[1，3，4]噻二唑-2-基硫烷基)-8-氧-5-硫代-1-氮雜-二環(huán)[4.2.0]辛-2-烯-2-羧酸二苯甲酯(150mg，0.17mmol)在二氯甲烷(7.5mL)的溶液中加入三乙基硅烷(1.5mL)。將混合物冷卻至0℃并加入三氟乙酸(7.5mL)。在0℃2小時(shí)后，在真空下濃縮反應(yīng)混合物，并向油狀殘余物中加入二異丙醚。沉淀并過(guò)濾標(biāo)題化合物，用另外的二異丙醚洗滌，并在真空下干燥(85mg，65％)。(7R)-7-[2-(2-氨基-5-氯噻唑-4-基)-2-羥基亞氨基乙酰氨基]-3-(5-氨基-[1，3，4]噻二唑-2-基硫烷基)-8-氧-5-硫代-1-氮雜-二環(huán)[4.2.0]辛-2-烯-2-羧酸鈉鹽(36鈉鹽)將(7R)-7-[2-(2-氨基-5-氯噻唑-4-基)-2-羥基亞氨基乙酰氨基]-3-(5-氨基-[1，3，4]噻二唑-2-基硫烷基)-8-氧-5-硫代-1-氮雜-二環(huán)[4.2.0]辛-2-烯-2-羧酸(85mg，0.11mmol)溶解在水(2.0mL)中，并用1.0M的碳酸氫鈉水溶液將pH調(diào)至6.0。將該溶液裝入HP20柱，并通過(guò)用水徹底洗滌該柱而去除無(wú)機(jī)物。通過(guò)用2∶1的乙腈/水洗脫，在減壓下去除乙腈并凍干剩余的混合物而分離到標(biāo)題化合物(60mg，63％)。1H NMR(D2O)δ3.30(d，1H，J＝16Hz)；3.60(d，1H，J＝16Hz)；5.18(d，1H，J＝6Hz)；5.80(d，1H，J＝6Hz)。(7R)-7-[2-(5-氨基-[1，2，4]噻二唑-3-基)-2-三苯甲氧基亞氨基-乙酰氨基]-3-甲磺酰氧基-8-氧-5-硫代-1-氮雜-二環(huán)[4.2.0]辛-2-烯-2-羧酸二苯甲酯(XIVc)在-50C下，向甲苯磺酸鹽XII(1.71g，3.98mmol)和酸X(2.52g，3.98mmol)在THF(40 mL)的混懸液中加入二異丙基乙胺(2.08mL，11.94mmol)，接著加入磷酰氯(0.52mL，3.98mmol)。在-35℃攪拌該反應(yīng)混合物1.5小時(shí)，并用1.0M鹽酸水溶液淬火。在水和乙酸乙酯之間分配之后，用無(wú)水硫酸鈉干燥有機(jī)層，并使溶液穿過(guò)一段短的硅膠管塞。在減壓下蒸發(fā)溶劑后，獲得了泡沫狀的微黃色的標(biāo)題化合物(2.68g，77％)。1H NMR(CDCl3/CD3OD)δ2.77(s，3H)；3.40(d，1H，J＝16Hz)；3.70(d，1H，J＝16 Hz)；5.11(d，1H，J＝8Hz)；5.98(d，1H，J＝8Hz)；6.83(s，1H)；7.10-7.30(m，25H)。(7R)-7-[2-(5-氨基-[1，2，4]噻二唑-3-基)-2-羥基亞氨基乙酰氨基]-3-(5-氨基-[1，3，4]噻二唑-2-基硫烷基)-8-氧-5-硫代-1-氮雜-二環(huán)[4.2.0]辛-2-烯-2-羧酸(37)向2-氨基-5-巰基-1，3，4-噻二唑鈉鹽(16mg，0.11mmol)在DMF(1.0Ml)的溶液中加入頭孢菌素(cephem)XIVc(86mg，0.10mmol)。20分鐘后，在稀鹽酸和乙酸乙酯之間分配反應(yīng)混合物。用無(wú)水硫酸鈉干燥有機(jī)層，然后在減壓下濃縮。使用硅膠徑向色譜(乙酸乙酯/己烷4∶1)分離理想的Δ3異構(gòu)體。在減壓下蒸發(fā)溶劑后，獲得了微黃色的包含標(biāo)題化合物的泡沫(11mg，11％)。1H NMR(CDCl3/CD3OD)δ3.30(d，1H，J＝16Hz)；3.39(d，1H，J＝16Hz)；5.05(d，1H，J＝8Hz)；5.98(d，1H，J＝8Hz)；6.88(s，1H)；7.10-7.30(m，25H)。
在環(huán)境溫度下，用二氯甲烷/三氟乙酸/Et3SiH(20∶20∶5，1.0mL)處理1小時(shí)，接著在減壓下濃縮，并用二異丙醚/己烷沉淀。獲得了定量產(chǎn)率的頭孢菌素(cephem)37的三氟乙酸鹽。溶解在稀釋的碳酸氫鈉溶液中后，將頭孢菌素37的鈉鹽裝到HP20柱上，并通過(guò)用水/乙腈洗脫分離，然后凍干。1H NMR(D2O)δ3.15(d，1H，J＝16Hz)；3.62(d，1H，J＝16Hz)；5.18(d，1H，J＝8Hz)；5.80(d，1H，J＝8Hz)。(7R)-7-[2-(5-氨基-[1，2，4]噻二唑-3-基)-2-羥基亞氨基-乙酰氨基]-8-氧-3-([1，2，3]噻二唑-5-基硫烷基)-5-硫代-1-氮雜-二環(huán)[4.2.0]辛-2-烯-2-羧酸(39)1H NMR(D2O)δ3.30(d，1H，J＝17Hz)；3.74(d，1H，J＝17Hz)；5.22(d，1H，J＝5Hz)；5.80(d，1H，J＝5Hz)；8.58(s，1H)。(7R)-7-[2-(2-氨基-5-氯噻唑-4-基)-2-羥基亞氨基-乙酰氨基]-8-氧-3-(4H-[1，2，4]三唑-3-基硫烷基)-5-硫代-1-氮雜-二環(huán)[4.2.0]辛-2-烯-2-羧酸(40)1H NMR(D2O+NaHCO3)δ3.38(d，1H，J＝17Hz)；3.52(d，1H，J＝17Hz)；5.18(d，1H，J＝5Hz)；5.78(d，1H，J＝5Hz)；8.318(s，1H)。(7R)-7-[2-(2-氨基-5-氯噻唑-4-基)-2-三苯甲氧基亞氨基乙酰氨基]-8-氧-3-([1，3，4]噻二唑-2-基硫烷基)-5-硫代-1-氮雜-二環(huán)[4.2.0]辛-2-烯-2-羧酸二苯甲酯將[1，3，4]噻二唑-2-硫醇(56mg，0.46mmol)，3-氯頭孢菌素XIVb(360mg g，0.47mmol)和溴化四丁基銨(190mg，0.6mmol)在二氯甲烷(1.5mL)中的溶液與碳酸氫鈉水溶液(0.6mL，1.0M)一起劇烈攪拌。在室溫下1小時(shí)后，在二氯甲烷和水之間分配反應(yīng)混合物，并用無(wú)水硫酸鈉干燥有機(jī)層。在減壓下蒸發(fā)溶劑后，通過(guò)在硅膠(二氯甲烷/甲醇200∶1)上進(jìn)行徑向色譜分離到標(biāo)題化合物(43mg，11％)。(7R)-7-[2-(2-氨基-5-氯噻唑-4-基)-2-羥基亞氨基乙酰氨基]-8-氧-3-([1，3，4]噻二唑-2-基硫烷基)-5-硫代-1-氮雜-二環(huán)[4.2.0]辛-2-烯-2-羧酸(41)向(7R)-7-[2-(2-氨基-5-氯噻唑-4-基)-2-三苯甲氧基亞氨基乙酰氨基]-8-氧-3-([1，3，4]噻二唑-2-基硫烷基)-5-硫代-1-氮雜-二環(huán)[4.2.0]辛-2-烯-2-羧酸二苯甲酯(43mg，0.05mmol)在二氯甲烷(2.2mL)的溶液中加入三乙基硅烷(0.45mL)。將混合物冷卻至0℃并加入三氟乙酸(2.2mL)。在0℃反應(yīng)1小時(shí)后，將反應(yīng)混合物在真空下濃縮，并向油狀殘余物中加入二異丙醚。沉淀并過(guò)濾標(biāo)題化合物，用另外的二異丙醚洗滌，并在真空下干燥(16mg，57％)。1H NMR(D2O+NaHCO3)δ3.38(d，1H，J＝16Hz)；3.80(d，1H，J＝16Hz)；5.20(d，1H，J＝6Hz)；5.82(d，1H，J＝6Hz)；9.30(s，1H)。(7R)-7-[2-(5-氯-2-(三苯甲基氨基)-噻唑-4-基)-2-(2-氟-乙氧基亞氨基)-乙酰氨基]-3-(5-氨基)-[1，3，4]噻二唑-2-基硫烷基)-8-氧-5-硫代-1-氮雜-二環(huán)[4.2.0]辛-2-烯-2-羧酸叔丁基酯將(7R)-3-氯-7-[2-[5-氯-2-(三苯甲基氨基)-噻唑-4-基]-2-(2-氟乙氧基亞氨基)-乙酰氨基]-8-氧-5-硫代-1-氮雜-二環(huán)[4.2.0]辛-2-烯-2-羧酸叔丁基酯XV(45mg，0.057mmol)和5-氨基-[1，3，4]噻二唑-2-硫醇鈉(10mg，0.064mmol)在DMF(0.5mL)的溶液在室溫下攪拌3小時(shí)。將反應(yīng)混合物在乙酸乙酯和水之間分配。分離有機(jī)層并用無(wú)水硫酸鈉干燥。在減壓下蒸發(fā)溶劑后，通過(guò)在硅膠(二氯甲烷/甲醇50∶1)上進(jìn)行徑向色譜分離標(biāo)題化合物(8mg，16％)。1H NMR(CDCl3/CD3OD)δ1.45(s，9H)；3.32(d，1H，J＝16Hz)；3.48(d，1H，J＝16Hz)；4.30-4.70(m，4H)5.00(d，1H，J＝6Hz)；5.82(d，1H，J＝6Hz)；7.15-7.30(m，16H)。(7R)-7-[2-(2-氨基-5-氯噻唑-4-基)-2-(2-氟-乙氧基亞氨基)-乙酰氨基]-3-(5-氨基)-[1，3，4]噻二唑-2-基硫烷基)-8-氧-5-硫代-1-氮雜-二環(huán)[4.2.0]辛-2-烯-2-羧酸(42)向(7R)-7-[2-[5-氯-2-(三苯甲基氨基)-噻唑-4-基)-2-(2-氟-乙氧基亞氨基)-乙酰氨基]-3-(5-氨基)-[1，3，4]噻二唑-2-基硫烷基)-8-氧-5-硫代-1-氮雜-二環(huán)[4.2.0]辛-2-烯-2-羧酸叔丁基酯(8mg，0.009mmol)在二氯甲烷的溶液中加入三乙基硅烷(0.04mL)，然后加入三氟乙酸(0.16mL)。室溫下3小時(shí)后，在真空下濃縮反應(yīng)混合物，并向油狀殘余物中加入二異丙醚。沉淀并過(guò)濾標(biāo)題化合物，用另外的二異丙醚洗滌，并在真空下干燥(3mg，32％)。1H NMR(D2O/CD3CN)δ3.82(d，1H，J＝16Hz)；4.03(d，1H，J＝16Hz)；4.70-5.20(m，4H)；5.40(d，1H，J＝6Hz)；6.22(d，1H，J＝6Hz)。(7R)-7-[2-(2-氨基-5-氯噻唑-4-基)-2-三苯甲氧基亞氨基乙酰氨基]-8-氧-3-([1，2，3]噻二唑-5-基硫烷基)-5-硫代-1-氮雜-二環(huán)[4.2.0]辛-2-烯-2-羧酸二苯甲基酯在室溫下，向攪拌的1，2，3-噻二唑-5-硫醇鈉二水合物在DMF(5mL)的溶液中加入3-氯頭孢菌素XIVb(1.04g，1.23mmol)。過(guò)夜攪拌反應(yīng)混合物，然后在乙酸乙酯和水之間分配。用無(wú)水硫酸鈉干燥有機(jī)層，并在減壓下去除溶劑。將殘余物在硅膠柱(乙酸乙酯/己烷1∶2)上進(jìn)行色譜層析以提供標(biāo)題化合物(570mg，50％)。1H NMR(CDCl3/CD3OD)δ3.10(d，1H，J＝16Hz)；3.38(d，1H，J＝16Hz)；5.05(d，1H，J＝6Hz)；5.98(d，1H，J＝6Hz)；6.92(s，1H)；7.10-7.40(m，25H)；8.40(s，1H)。(7R)-7-[2-(2-氨基-5-氯噻唑-4-基)-2-羥基亞氨基乙酰氨基]-8-氧-3-([1，2，3]噻二唑-5-基硫烷基)-5-硫代-1-氮雜-二環(huán)[4.2.0]辛-2-烯-2-羧酸(43)向(7R)-7-[2-(2-氨基-5-氯噻唑-4-基)-2-三苯甲氧基亞氨基乙酰氨基]-8-氧-3-([1，2，3]噻二唑-5-基硫烷基)-5-硫代-1-氮雜-二環(huán)[4.2.0]辛-2-烯-2-羧酸二苯甲基酯(570mg，0.61mmol)在二氯甲烷(5mL)的溶液中加入三乙基硅烷(2.5mL)，然后加入三氟乙酸(5mL)。在0℃下30分鐘后，在真空下濃縮反應(yīng)混合物，并向油狀殘余物中加入二異丙醚。沉淀并過(guò)濾標(biāo)題化合物，用二異丙醚洗滌并在真空下干燥(380mg)。將粗產(chǎn)品溶解在水/1.0M碳酸氫鈉水溶液中。將溶液裝入HP20柱中，通過(guò)用水徹底洗滌該柱而去除無(wú)機(jī)物。通過(guò)用4∶1的乙腈/水混合物洗脫、在減壓下去除乙腈和凍干殘余物來(lái)分離標(biāo)題化合物(145mg，43％)。1H NMR(D2O)δ3.30(d，1H，J＝16Hz)；3.72(d，1H，J＝16Hz)；5.20(d，1H，J＝6Hz)；5.81(d，1H，J＝6Hz)；8.58(s，1H)。(7R)-7-[2-(2-氨基-5-氯噻唑-4-基)-2-羥基亞氨基乙酰氨基]-3-(5-甲基硫烷基-[1，3，4]噻二唑-2-基硫烷基)-8-氧-5-硫代-1-氮雜-二環(huán)[4.2.0]辛-2-烯-2-羧酸(44)1H NMR(CD3OD)δ2.74(s，3H)；3.40(d，1H，J＝17Hz)；3.83(d，1H，J＝17Hz)；5.20(d，1H，J＝5Hz)；5.88(d，1H，J＝5Hz)。(7R)-7-[2-(2-氨基-5-氯噻唑-4-基)-2-羥基亞氨基乙酰氨基]-3-(3-甲基-[1，2，4]噁二唑-5-基硫烷基)-8-氧-5-硫代-1-氮雜-二環(huán)[4.2.0]辛-2-烯-2-羧酸(45)1H NMR(D2O)δ2.20(s，3H)，3.43(d，1H，J＝17Hz)；3.85(d，1H，J＝17Hz)；5.25(d，1H，J＝5Hz)；5.82(d，1H，J＝5Hz)。(7R)-7-[2-(2-氨基-5-氯噻唑-4-基)-2-羥基亞氨基乙酰氨基]-3-(3-氨基-[1，2，4]噻二唑-5-基硫烷基)-8-氧-5-硫代-1-氮雜-二環(huán)[4.2.0]辛-2-烯-2-羧酸(47)1H NMR(CD3OD)δ3.60(d，1H，J＝17Hz)；4.02(d，1H，J＝17Hz)；5.30(d，1H，J＝5Hz)；6.02(d，1H，J＝5Hz)。(7R)-7-[2-(2-氨基-5-氯噻唑-4-基)-2-羥基亞氨基乙酰氨基]-3-([1，3，4]噁二唑-2-基硫烷基)-8-氧-5-硫代-1-氮雜-二環(huán)[4.2.0]辛-2-烯-2-羧酸(48)1H NMR(D2O)δ3.40(d，1H，J＝17Hz)；3.80(d，1H，J＝17Hz)；5.22(d，1H，J＝5Hz)；5.82(d，1H，J＝5Hz)；8.80(s，1H)。3-(5-氨基-[1，3，4]噻二唑-2-基硫烷基)-(7R)-7-[2-(2-氨基噻唑-4-基)-2-羥基亞氨基乙酰氨基]-8-氧-5-硫代-1-氮雜-二環(huán)[4.2.0]辛-2-烯-2-羧酸(49)1H NMR(D2O)δ3.33(d，1H，J＝16Hz)；3.64(d，1H，J＝16Hz)；5.18(d，1H，J＝5Hz)；5.74(d，1H，J＝5Hz)；6.85(s，1H)。(7R)-7-[2-(5-氨基-[1，2，4]噻二唑-3-基)-2-羥基亞氨基乙酰氨基]-8-氧-3-([1，3，4]噻二唑-2-基硫烷基)-5-硫代-1-氮雜-二環(huán)[4.2.0]辛-2-烯-2-羧酸(50)1H NMR(D2O)δ 3.39(d，1H，J＝16Hz)；3.70(d，1H，J＝16Hz)；5.25(d，1H，J＝6Hz)；5.81(d，1H，J＝6Hz)；9.30(s，1H)。3-(5-氨基-[1，3，4]噻二唑-2-基硫烷基)-(7R)-7-[2-(2-氨基噻唑-4-基)-乙酰氨基]-8-氧-5-硫代-1-氮雜-二環(huán)[4.2.0]辛-2-烯-2-羧酸(51)1H NMR(CD3OD)δ3.33(d，1H，J＝17Hz)；3.44(s，2H)；3.58(d，1H，J＝17Hz)；5.00(d，1H，J＝5Hz)；5.47(d，1H，J＝5Hz)；6.40(s，1H)。(7R)-7-[2-(2-氨基-5-氯噻唑-4-基)-2-羥基亞氨基乙酰氨基]-3-(3-氯-[1，2，4]噻二唑-5-基硫烷基)-8-氧-5-硫代-1-氮雜-二環(huán)[4.2.0]辛-2-烯-2-羧酸(52)1H NMR(D2O)δ3.45(d，1H，J＝17Hz)；3.89(d，1H，J＝17Hz)；5.30(d，1H，J＝5Hz)；5.85(d，1H，J＝5Hz)。(7R)-7-[2-(2-氨基-5-氯噻唑-4-基)-2-羥基亞氨基乙酰氨基]-3-(5-氨基-[1，3，4]噻二唑-2-基硫烷基)-5，8-二氧-5λ4-硫代-1-氮雜-二環(huán)[4.2.0]辛-2-烯-2-羧酸(53)1H NMR(D2O)δ3.52(d，1H，J＝17Hz)；3.89(d，1H，J＝17Hz)；4.80(d，1H，J＝5Hz)；5.80(d，1H，J＝5Hz)。(7R)-7-[2-(2-氨基-5-氯噻唑-4-基)-2-羥基亞氨基乙酰氨基]-3-(5-氨基-[1，3，4]噻二唑-2-基硫烷基)-8-氧-5-硫代-1-氮雜-二環(huán)[4.2.0]辛-2-烯-2-羧酸2，2，-二甲基丙酸基甲酯(54)在氮?dú)鈿夥障?，向攪拌?7R)-7-[2-(2-氨基-5-氯噻唑-4-基)-2-羥基亞氨基乙酰氨基]-3-(5-氨基-[1，3，4]噻二唑-2-基硫烷基)-8-氧-5-硫代-1-氮雜-二環(huán)[4.2.0]辛-2-烯-2-羧酸鈉鹽(65mg，0.117mmol)在DMF(0.3mL)的溶液中加入碘甲基新戊酸酯(31mg，0.128mmol)。1小時(shí)后，逐滴加入水，并通過(guò)過(guò)濾去除沉淀的產(chǎn)物以提供60.9mg的標(biāo)題化合物。1H NMR(CDCl3/CD3OD)δ3.39(d，1H，J＝16)，4.44(d，1H，J＝16)，4.99(d，1H，J＝8)，5.78(d，1H，J＝10)，5.80(d，1H，J＝8)，5.85(d，1H，J＝10)。(7R)-7-[2-(5-氨基-[1，2，4]噻二唑-3-基)-2-羥基亞氨基乙酰氨基]-3-(5-氨基-[1，3，4]噻二唑-2-基硫烷基)-8-氧-5-硫代-1-氮雜-二環(huán)[4.2.0]辛-2-烯-2-羧酸2，2，-二甲基丙酸基甲酯(55)1H NMR(CD3OD)δ1.20(s，9H)；3.42(d，1H，J＝17Hz)；3.68(d，1H，J＝17Hz)；5.24(d，1H，J＝5Hz)；5.98(d，1H，J＝5Hz)；5.24(d，1H，J＝6Hz)；5.86-5.98(m，3H)。生物學(xué)敏感性檢測(cè)如NCCLS(NCCLS(National Committee for Clinical LaboratoryStandards).1993.有氧生長(zhǎng)細(xì)菌的抗菌劑敏感性稀釋方法(Methods fordilution antimicrobial susceptibility tests for bacteria that grow aerobically).NCCLS Document M7-A3，1993.InNCCLS Antimicrobial SusceptibilityTesting，第三版)所推薦，使用肉湯微量稀釋分析評(píng)估化合物對(duì)一組細(xì)菌菌株的抗菌活性。
將最小抑制濃度(MIC)定義為阻止細(xì)菌生長(zhǎng)的化合物的最低濃度。接種物的制備在腦-心灌輸肉湯(BHIB)中，于37℃過(guò)夜培養(yǎng)金黃色葡萄球菌菌株Smith(ATCC 13709，青霉素敏感)或菌株75(甲氧西林耐藥的)。在隨后的清晨，將一部分培養(yǎng)物移至新鮮的BHIB中并在37℃額外培養(yǎng)4-5小時(shí)。通過(guò)離心收獲細(xì)胞，用PBS洗滌兩次，并調(diào)至理想的接種量。將細(xì)胞混懸液與等體積的無(wú)菌14％豬-胃粘蛋白(Comber K.R.；Osbome C.D.；Sutherland R.Comparative effects of amoxicillin and ampicillin in thetreatment of experimental mouse infections.Antimicrobial Agents andChemotherapy 7(2)179-185，1975)混合。將接種物置于冰浴中直至使用(優(yōu)選小于1小時(shí))。實(shí)驗(yàn)感染將雄性Swiss-Webster小鼠腹膜內(nèi)接種0.5mL金黃色葡萄球菌菌株Smith的細(xì)菌混懸液(LD50)。在接種后立即和接種2小時(shí)后皮下給藥0.1mL測(cè)試化合物。觀察動(dòng)物72小時(shí)。使用概率單位法(Pasiello，A.P.，J.M.Essigmann，和G.N.Wogan.Rapid and accurate determination of medianlethal dose(LD50)and its error with a small computer.J.Toxicol.Environ.Health.3797-809，1977)確定與50％存活率(ED50)相關(guān)的總劑量。人血清結(jié)合利用超濾確定在混合的人血清中本發(fā)明的幾個(gè)典型化合物的結(jié)合。在搖動(dòng)的水浴中，于37℃在血清中孵育化合物10分鐘。通過(guò)在25℃離心(Amicon Centrifree)20分鐘來(lái)完成血清超濾。通過(guò)HPLC定量在超濾液中化合物的含量。將通過(guò)下述相同程序獲得不含添加的化合物的超濾液用作標(biāo)準(zhǔn)參照。
利用對(duì)金黃色葡萄球菌ATCC 29213的MIC值獲得某些化合物的人血清結(jié)合(HSB*)的評(píng)估，所述MIC值是在生長(zhǎng)培養(yǎng)基(GM)和在生長(zhǎng)培養(yǎng)基和人血清的1∶1混合物(GM+HS)中確定的HSB*＝(MICGM+HS-MICGM)/MICGM100％結(jié)論那些本領(lǐng)域中的技術(shù)人員容易理解，本發(fā)明非常適合于完成本發(fā)明目的，并且可獲得清楚描述的以及本發(fā)明固有的所有結(jié)果和利益。此處描述的代表本發(fā)明的當(dāng)前優(yōu)選實(shí)施方案的方法，程序，治療，分子和具體化合物僅是例證，而不是意圖或?qū)⑺鼈兘忉尀橄拗票景l(fā)明的范圍。基于此處公開(kāi)的內(nèi)容，那些本領(lǐng)域的技術(shù)人員可對(duì)本發(fā)明進(jìn)行改變和進(jìn)行其它的應(yīng)用，這類改變和應(yīng)用在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
在說(shuō)明書(shū)中提及的專利和出版物表現(xiàn)出本發(fā)明所屬領(lǐng)域中技術(shù)人員的水平。所有的專利和出版物全部通過(guò)參考結(jié)合于此，如同每個(gè)獨(dú)立的出版物被具體和獨(dú)立地指出通過(guò)參考結(jié)合于此一樣。
其它實(shí)施方案包含于下述權(quán)利要求中。
權(quán)利要求
1.一種化合物或其藥用鹽，所述化合物具有化學(xué)式 其中R1選自 R2選自氫，CH3-，F(xiàn)CH2-，F(xiàn)2CH-， 和 R3選自 和 其中X選自氫，鹵素，氰基，-NH2，-N(CH3)2，-NHSO2NH2，-SO2NH2和-SCH3；和n是0或1。
2.權(quán)利要求1的化合物或鹽，其中R1選自 和
3.權(quán)利要求1的化合物或鹽，其中R2選自氫，和
4.權(quán)利要求1的化合物或鹽，其中R3選自 和 其中X選自氫，鹵素，氰基，-NH2，-N(CH3)2，-NHSO2NH2，-SO2NH2和-SCH3。
5.權(quán)利要求1的化合物或鹽，其中R1選自 和
6.權(quán)利要求1的化合物或鹽，其中R1選自 和
7.權(quán)利要求1的化合物，其中R2選自CH3-，F(xiàn)CH2-，F(xiàn)2CH- 和
8.權(quán)利要求1的化合物或鹽，其中R2選自 和
9.權(quán)利要求1的化合物或鹽，其中R3選自 和 其中X選自氫，鹵素，氰基，-NH2，-N(CH3)2，-NHSO2NH2，-SO2NH2和-SCH3。
10.權(quán)利要求9的化合物或鹽，其中X是NH2。
11.權(quán)利要求1的化合物，其中R1選自 和
12.權(quán)利要求1的化合物，其中R1選自 和
13.權(quán)利要求1的化合物，其中R2選自 和
14.權(quán)利要求1的化合物或鹽，其中 R1是R2是氫；和R3是 其中X是-NH2。
15.權(quán)利要求1的化合物或鹽，其中 R1是R2是氫；和R3是 其中X是-NH2。
16.一種前體藥物或它的藥用鹽，所述前體藥物具有化學(xué)式 其中R1選自 和 R2選自氫，CH3-，F(xiàn)CH2-，F(xiàn)2CH-， 和 R3選自 和 其中X選自氫，鹵素，氰基，-NH2，-N(CH3)2，-NHSO2NH2，-SO2NH2和-SCH3。R4選自 和 R5選自氫和CH3-；R6選自CH3-，CH3CH2-，CH3CH2CH2-，CH3CH(CH3)-，(CH3)3C-，CH3O-，CH3CH2O-，CH3CH2CH2O-，CH3CH(CH3)O-和(CH3)3CO-；和n是0或1。
17.權(quán)利要求16的前體藥物或鹽，其中R1選自 和
18.權(quán)利要求16的前體藥物或鹽，其中R2選自氫，和
19.權(quán)利要求16的前體藥物或鹽，其中R3選自 和 其中X選自氫，鹵素，氰基，-NH2，-N(CH3)2，-NHSO2NH2，-SO2NH2和-SCH3。
20.權(quán)利要求16的前體藥物或鹽，其中R1選自 和
21.權(quán)利要求16的前體藥物或鹽，其中R1選自 和
22.權(quán)利要求16的前體藥物或鹽，其中R2選自CH3-，F(xiàn)CH2-，F(xiàn)2CH-， 和
23.權(quán)利要求16的前體藥物或鹽，其中R2選自 和
24.權(quán)利要求16的前體藥物或鹽，其中R3選自 和 其中X選自氫，鹵素，氰基，-NH2，-N(CH3)2，-NHSO2NH2，-SO2NH2和-SCH3。
25.權(quán)利要求24的前體藥物或鹽，其中X是NH2。
26.權(quán)利要求16的前體藥物或鹽，其中R1是 R2是氫；和R3是 其中X是-NH2。
27.權(quán)利要求16的前體藥物或鹽，其中R1是 R2是氫；和R3是 其中X是-NH2。
28.一種治療甲氧西林耐藥的葡萄球菌感染的方法，其包含對(duì)需要給藥的患者給藥治療有效量的權(quán)利要求1或權(quán)利要求16任一項(xiàng)的化合物或其鹽。
29.權(quán)利要求28的方法，其中葡萄球菌感染是由金黃色葡萄球菌Col(MethR)(bal-)，金黃色葡萄球菌76(MethR)(bla+)，金黃色葡萄球菌ATCC33593(MethR)，金黃色葡萄球菌西班牙#356(MethR)和溶血葡萄球菌05(MethR)引起的。
30.一種藥用組合物，其包含治療有效量的權(quán)利要求1或權(quán)利要求16任一項(xiàng)的化合物或其鹽；和藥用載體。
全文摘要
本發(fā)明涉及新的頭孢菌素抗生素，它們的前體藥物和兩者的藥用鹽，它們對(duì)廣譜的細(xì)菌是有效的，所述廣譜的細(xì)菌對(duì)現(xiàn)存的臨床β－內(nèi)酰胺抗生素耐受的。
文檔編號(hào)A61P31/04GK1471399SQ01818071
公開(kāi)日2004年1月28日 申請(qǐng)日期2001年8月23日 優(yōu)先權(quán)日2000年8月29日
發(fā)明者托馬什·W·格林卡, 托馬什 W 格林卡 申請(qǐng)人:精華藥業(yè)