專利名稱：4''-O-(反式-β-芳基烯丙酰胺)氨基甲?；⑵婷顾匮苌锏闹谱鞣椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一類具有多級(jí)抗菌機(jī)制的4 " -0-(反式-￠-芳基烯丙酰胺)氨基甲酰基阿奇霉素衍生物。
背景技術(shù)：
大環(huán)內(nèi)酯類抗生素作為一類天然和半合成的抗生素，不僅療效確切，而且在臨床用藥時(shí)極少出現(xiàn)青霉素類藥物的過敏性反應(yīng)，因而在呼吸道和軟組織感染性疾病的治療中具有十分重要的地位。上世紀(jì)80、90年代，為改善紅霉素A (erythromycin A, EMA)的藥代動(dòng)力學(xué)，研究工作者通過與EMA酸降解密切相關(guān)位點(diǎn)(C-6、C-8、C-9、C-11、C-12)的結(jié)構(gòu)修飾開發(fā)了克拉霉素、氟紅霉素、羅紅霉素、阿奇霉素(azithromycin, AZM)和地紅霉素等第二代大環(huán)內(nèi)酯類抗生素。其中，AZM的抗革蘭氏陰性菌活性最強(qiáng)，且藥代動(dòng)力學(xué)性質(zhì)最突出口服吸收好、生物膜穿透性強(qiáng)、體內(nèi)分布廣、組織濃度高、消除半衰期長。然而近年來，由于抗生素的濫用，細(xì)菌的耐藥現(xiàn)象空前泛濫。耐甲氧西林金黃色葡萄球菌、萬古霉素耐藥腸球菌、多藥耐藥肺炎鏈球菌、多重抗藥性結(jié)核桿菌的傳播嚴(yán)重制約了細(xì)菌感染性疾病臨床治療方案的選擇，對(duì)于免疫功能缺陷患者，甚至可能導(dǎo)致治療的失敗。因此，新型抗耐藥菌抗生素的發(fā)現(xiàn)是當(dāng)今新藥研究、開發(fā)領(lǐng)域的熱點(diǎn)。目前，尋找大環(huán)內(nèi)酯類抗生素的新結(jié)合位點(diǎn)、基于新結(jié)合位點(diǎn)進(jìn)行大環(huán)內(nèi)酯母核的結(jié)構(gòu)修飾是新型大環(huán)內(nèi)酯類抗生素研究、開發(fā)的主要思路，圍繞這一思路進(jìn)行的新藥研究不乏顯著的成果。在酮內(nèi)酯類化合物中，泰利霉素已上市，喹紅霉素在歐洲和美國已處于III期臨床研究階段；在橋環(huán)內(nèi)酯衍生物中，EDP-420已處于II期臨床研究階段。作用機(jī)制表明，它們可通過與環(huán)氨甲酸酯結(jié)構(gòu)的氮原子和C-6，11-0橋連接的芳雜環(huán)與23SrRNA II區(qū)35發(fā)夾結(jié)構(gòu)的A752結(jié)合位點(diǎn)的二級(jí)作用產(chǎn)生抗耐藥菌活性。然而，與AZM相比，泰利霉素、喹紅霉素和EDP-420均未呈現(xiàn)更強(qiáng)的抗革蘭氏陰性菌活性，且對(duì)組成型大環(huán)內(nèi)酯-林可酰胺-鏈陽菌素B (CMLSb)耐藥菌活性較差。本課題組長期致力于大環(huán)內(nèi)酯4"_芳烷基氨基甲酸酯臨床候選藥物的研究與開發(fā)。研究表明該類衍生物可通過C-3克拉定糖的4"-氨基甲酸酯側(cè)鏈結(jié)構(gòu)與氯霉素結(jié)合區(qū)域，即肽酰轉(zhuǎn)移酶活性中心(PTC)區(qū)域的二級(jí)作用獲得抗耐藥菌，特別是抗大環(huán)內(nèi)酯-林可酰胺-鏈陽菌素B (MLSb)耐藥菌活性。目前，已報(bào)道的大環(huán)內(nèi)酯4〃-芳烷基氨基甲酸酯衍生物(見美國專利 US6025350、US20080249033 ;世界專利 W02004101589、W02005108413、W0200605094U W02006050942, TO2006050943、W02008014221 ;中國專利CN1980945 等)在抗耐藥菌方面均有較好表現(xiàn)。因而，針對(duì)PTC區(qū)域設(shè)計(jì)新型大環(huán)內(nèi)酯類抗生素以解決臨床上日益泛濫的細(xì)菌耐藥性具有良好的前景。本課題組以往的研究表明4 "-芳烷基氨甲酸酯衍生物的抗耐藥菌活性與C-4 "氧原子至C-4 "側(cè)鏈末端芳香基團(tuán)之間的原子數(shù)目有關(guān)，當(dāng)兩者之間的原子數(shù)目為6時(shí)可能有利于末端的芳香基團(tuán)與PTC區(qū)域的二級(jí)作用；適當(dāng)增加C-4 "側(cè)鏈酰胺基團(tuán)的數(shù)目可通過影響化合物與作用位點(diǎn)的氫鍵結(jié)合而增強(qiáng)這類衍生物的抗菌活性。此外，由于AZM在上市大環(huán)內(nèi)酯藥物中抗革蘭氏陰性菌活性最強(qiáng)且藥代動(dòng)力學(xué)性質(zhì)最突出，本申請(qǐng)中，我們以AZM為母核設(shè)計(jì)合成了 A系列4"-0_ (反式-芳基烯丙酰胺)氨基甲酰基-阿奇霉素11，12-環(huán)碳酸酯衍生物。這類衍生物與AZM相比具有二級(jí)作用機(jī)制，它們不僅具有上述可賦予化合物優(yōu)良抗菌活性的結(jié)構(gòu)特征，而且其C-4 "側(cè)鏈為相對(duì)剛性的結(jié)構(gòu)，這有利于增強(qiáng)該結(jié)構(gòu)片段與PTC區(qū)域的二級(jí)作用。A系列化合物體外抗菌活性的測(cè)定結(jié)果表明C-4"側(cè)鏈的引入可以顯著增強(qiáng)AZM的抗耐藥菌活性。隨后，我們從A系列化合物中選取抗耐藥菌活性較好的化合物對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步的結(jié)構(gòu)改造，得到B - E系列C-4〃、ll位修飾的AZM衍生物。這類衍生物在C-4"結(jié)構(gòu)片段作用于PTC區(qū)域的同時(shí)，11-芳烷基氨甲酸酯側(cè)鏈可與II區(qū)A752位點(diǎn)結(jié)合，具有三級(jí)作用機(jī)
制，因而可以獲得更強(qiáng)的抗菌活性。這類C-4"、ll位修飾衍生物體外抗菌活性的測(cè)定結(jié)果表明，與A系列化合物相比，C-Il側(cè)鏈的引入可以顯著增強(qiáng)化合物的抗敏感菌和耐藥菌活性。在此基礎(chǔ)上，我們進(jìn)一步探索了不同的C-4 "側(cè)鏈的末端基團(tuán)和11-芳烷基氨甲酸酯側(cè)鏈對(duì)于化合物抗菌活性的影響，找到了化合物抗敏感化膿性鏈球菌和mefA型耐藥肺炎鏈球菌活性的最優(yōu)C-4"側(cè)鏈末端基團(tuán)，并在4種C-Il側(cè)鏈中找到了最優(yōu)化的側(cè)鏈結(jié)構(gòu)。在A - E系列衍生物中，大多數(shù)化合物對(duì)于mefA型外排泵耐藥肺炎鏈球菌的活性較突出(MIC在0. 015,0. 5 u g/mL之間)，活性最好的化合物(MIC=O. 015 u g/mL)分別是EMA, AZM抗菌活性的512和256倍；某些化合物不僅呈現(xiàn)出顯著的抗ermB即MLSB型耐藥肺炎鏈球菌活性(MIC=O. 25或0. 5 ii g/mL)—是EMA、AZM抗菌活性的256 - 512倍，而且對(duì)于ermB + mefA型耐藥肺炎鏈球菌的抗菌活性是EMA、AZM抗菌活性的256倍。因而通過C-4"、ll兩個(gè)位點(diǎn)的結(jié)構(gòu)改造賦予化合物多級(jí)抗菌機(jī)制，有望獲得抗耐藥菌活性更為顯著的大環(huán)內(nèi)酯先導(dǎo)物。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提供了一類具有多級(jí)抗菌機(jī)制的4 " -0-(反式-3 -芳基烯丙酰胺)氨基甲酰基阿奇霉素衍生物，及其制備方法。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的4 " -0-(反式-P -芳基烯丙酰胺)氨基甲?；⑵婷顾匮苌?，具有通式(I)或的結(jié)構(gòu)
權(quán)利要求
1.4”-0_ (反式-P -芳基烯丙酰胺)氨基甲酰基阿奇霉素衍生物，具有通式(I)或(II)的結(jié)構(gòu)
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的4" -0-(反式-￠-芳基烯丙酰胺)氨基甲酰基阿奇霉素衍生物，其特征在于所述R2代表苯基、2-呋喃基、2-噻吩基、4-氟苯基、2-氟苯基、4-氯苯基、4-漠苯基、4-氛基苯基、4-硝基苯基、2_甲氧基苯基、3，4- _■甲氧基苯基或3，4, 5- 二甲氧基苯基；R3代表芐基、4-甲氧基芐基、^ -苯乙基或4-甲氧基。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的4" -0-(反式-￠-芳基烯丙酰胺)氨基甲?；⑵婷顾匮苌?，其特征在于所述具有通式(I)的結(jié)構(gòu)的化合物是下列之一 Al) 4 " -0-(反式-￠-苯基烯丙酰胺)氨基甲酰基阿奇霉素11，12-環(huán)碳酸酯；A2)4 " -0-[反式-￠- (2-呋喃)烯丙酰胺氨基甲?；鵠-阿奇霉素11，12-環(huán)碳酸酷；A3) 4 " -0-[反式-￠- (2-噻吩)烯丙酰胺氨基甲?；鵠-阿奇霉素11，12-環(huán)碳酸酷；A4)4 " -0-[反式-￠- (4-氟苯基)烯丙酰胺氨基甲?；鵠-阿奇霉素11，12-環(huán)碳酸酷；A5)4 " -0-[反式-￠- (2-氟苯基)烯丙酰胺氨基甲酰基]-阿奇霉素11，12-環(huán)碳酸酷；A6)4 " -0-[反式-￠- (4-氯苯基)烯丙酰胺氨基甲酰基]-阿奇霉素11，12-環(huán)碳酸酷； A7)4 " -O-[反式-￠- (4-溴苯基)烯丙酰胺氨基甲酰基]-阿奇霉素11，12-環(huán)碳酸酷； A8)4 " -0-[反式-￠- (4-氰基苯基)烯丙酰胺氨基甲?；鵠-阿奇霉素11，12-環(huán)碳酸酯； A9)4 " -0-[反式-￠- (4-硝基苯基)烯丙酰胺氨基甲?；鵠-阿奇霉素11，12-環(huán)碳酸酯； A10)4 " -0-[反式-￠-(2-甲氧基苯基)烯丙酰胺]氨基甲酰基-阿奇霉素11，12-環(huán)碳酸酯； All) 4 " -0-[反式-￠- (3，4-二甲氧基苯基)烯丙酰胺]氨基甲?；?阿奇霉素.11，12-環(huán)碳酸酯； A12)4 " -0-[反式-￠- (3，4，5-三甲氧基苯基)烯丙酰胺]氨基甲?；?阿奇霉素.11，12-環(huán)碳酸酯； 所述具有通式(II)的結(jié)構(gòu)的化合物是下列之一 Bl)4 " -0-(反式-￠-苯基烯丙酰胺氨甲?；?-11-0-芐基氨甲酰基阿奇霉素； B2)4 " -0-[反式-￠- (2-呋喃)烯丙酰胺氨基甲酰基]-11-0-芐基氨甲?；⑵婷顾兀? B3)4 " -0-[反式-￠- (2-噻吩)烯丙酰胺氨基甲?；鵠-11-0-芐基氨甲?；⑵婷顾?； B4)4 " -0-[反式-￠- (4-氯苯基)烯丙酰胺氨基甲酰基]-11-0-芐基氨甲?；⑵婷顾兀? B5)4 " -0-[反式-￠- (4-溴苯基)烯丙酰胺氨基甲?；鵠-11-0-芐基氨甲?；⑵婷顾兀? B6)4 " -0-[反式-￠- (4-硝基苯基)烯丙酰胺氨基甲?；鵠-11-0-芐基氨甲酰基阿奇霉素； B7)4 " -0-[反式-￠- (2-甲氧基苯基)烯丙酰胺氨基甲?；鵠-11-0-芐基氨甲酰基阿奇霉素； B8)4 " -0-[反式-￠- (3，4-二甲氧基苯基)烯丙酰胺氨基甲酰基]-11-0-芐基氨甲?；⑵婷顾兀? B9)4 " -0-[反式-￠- (3，4，5-三甲氧基苯基)烯丙酰胺氨基甲?；鵠-11-0-芐基氨甲酰基阿奇霉素； Cl) 4 " -0-(反式-苯基烯丙酰胺氨甲?；?-11-0- (￠-苯乙基)氨甲酰基阿奇霉素； C2)4 " -0-[反式-￠- (2-呋喃)烯丙酰胺氨基甲?；鵠-11-0- (￠-苯乙基)氨甲?；⑵婷顾兀? C3)4 " -0-[反式-￠- (2-噻吩)烯丙酰胺氨基甲?；鵠-11-0- (￠-苯乙基)氨甲?；⑵婷顾?； C4)4 " -0-[反式-￠- (4-氯苯基)烯丙酰胺氨基甲?；鵠-11-0- (￠-苯乙基)氨甲酰基阿奇霉素；C5)4 " -O-[反式-￠- (4-溴苯基)烯丙酰胺氨基甲?；鵠-11-0- (￠-苯乙基)氨甲酰基阿奇霉素； C6)4 " -0-[反式-￠- (4-硝基苯基)烯丙酰胺氨基甲?；鵠-11-0- (￠-苯乙基)氨甲酰基阿奇霉素； C7)4 " -0-[反式-￠- (2-甲氧基苯基)烯丙酰胺氨基甲?；鵠-11-0- (￠-苯乙基)氨甲?；⑵婷顾兀? CS) 4 " -0-[反式-￠- (3，4-二甲氧基苯基)烯丙酰胺氨基甲?；鵠-11-0- (￠-苯乙基)氨甲?；⑵婷顾?； Dl) 4 " -0-(反式-￠-苯基烯丙酰胺氨甲?；?-11-0- (4-甲氧基芐基)氨甲?；⑵婷顾?；D2)4 " -0-[反式-￠- (2-呋喃)烯丙酰胺氨基甲?；鵠-11-0- (4-甲氧基芐基)氨甲酰基阿奇霉素； D3)4 " -0-[反式-￠- (2-噻吩)烯丙酰胺氨基甲?；鵠-11-0- (4-甲氧基芐基)氨甲?；⑵婷顾兀? D4)4 " -0-[反式-￠- (4-氯苯基)烯丙酰胺氨基甲?；鵠-11-0- (4-甲氧基芐基)氨甲?；⑵婷顾?； D5)4 " -0-[反式-￠- (4-溴苯基)烯丙酰胺氨基甲?；鵠-11-0- (4-甲氧基芐基)氨甲酰基阿奇霉素； D6)4 " -0-[反式-￠- (4-硝基苯基)烯丙酰胺氨基甲?；鵠-11-0- (4-甲氧基芐基)氨甲?；⑵婷顾?； D7)4 " -0-[反式-￠- (2-甲氧基苯基)烯丙酰胺氨基甲?；鵠-11-0- (4-甲氧基芐基)氨甲酰基阿奇霉素； D8)4 " -0-[反式-￠- (3，4-二甲氧基苯基)烯丙酰胺氨基甲?；鵠-11-0- (4-甲氧基芐基)氨甲酰基阿奇霉素； El) 4 " -0-(反式-￠-苯基烯丙酰胺氨甲?；?-11-0-[4_甲氧基(￠-苯乙基)]氨甲?；⑵婷顾?； E2)4 " -0-[反式-￠- (2-呋喃)烯丙酰胺氨基甲?；鵠-11-0-[4-甲氧基(￠-苯乙基)]氨甲酰基阿奇霉素； E3)4 " -0-[反式-￠- (2-噻吩)烯丙酰胺氨基甲?；鵠-11-0-[4-甲氧基(￠-苯乙基)]氨甲?；⑵婷顾?； E4)4 " -0-[反式-￠- (4-氯苯基)烯丙酰胺氨基甲酰基]-ll-0-[4-甲氧基(￠-苯乙基)]氨甲?；⑵婷顾兀? E5)4 " -0-[反式-￠- (4-溴苯基)烯丙酰胺氨基甲?；鵠-ll-0-[4-甲氧基(￠-苯乙基)]氨甲酰基阿奇霉素； E6)4 " -0-[反式-￠-(4-硝基苯基)烯丙酰胺氨基甲?；鵠-11-0-[4-甲氧基(￠-苯乙基)]氨甲酰基阿奇霉素； E7)4 " -0-[反式-￠- (2-甲氧基苯基)烯丙酰胺氨基甲?；鵠-ll-0-[4-甲氧基(3-苯乙基)]氨甲?；⑵婷顾?； ES) 4 " -0-[反式-￠- (3，4-二甲氧基苯基)烯丙酰胺氨基甲?；鵠-11-0-[4-甲氧基(@-苯乙基)]氨甲酰基阿奇霉素；E9)4 " -O-[反式-￠- (3，4，5-三甲氧基苯基)烯丙酰胺氨基甲?；鵠-11-0-[4-甲氧基(P-苯乙基)]氨甲酰基阿奇霉素。
4.權(quán)利要求I 3中任一項(xiàng)所述的4" -0-(反式-￠-芳基烯丙酰胺)氨基甲酰基阿奇霉素衍生物的制備方法，其特征在于 所述具有通式(I)的結(jié)構(gòu)的化合物的制備方法為步驟如下 (1)對(duì)阿奇霉素的C-2’位上的羥基進(jìn)行酰化保護(hù)在無機(jī)或有機(jī)堿類存在下，以丙酮、乙酸乙酯、四氫呋喃或二氯甲烷作為溶劑，加入酰化試劑，在0 40°C的溫度下反應(yīng)3 24h，生成具有通式2的化合物； (2)將通式2的化合物在惰性溶劑中，在無機(jī)或有機(jī)堿存在下，與N，N'-羰基二咪唑于0 110°C反應(yīng)2 96h，生成具有通式3的化合物，通式2的化合物與⑶I的摩爾比為I: I 1:6 ; (3)將得到的通式3的化合物與水合肼在溶劑下于0 65°C反應(yīng)0 6h，生成通式4的化合物； (4)將反式R2-0-芳基烯丙酸加催化劑在四氫呋喃中于-30 15°C逐滴加入草酰氯，滴加完畢后繼續(xù)反應(yīng)10 150min，生成相應(yīng)的酰氯； (5)將通式4的化合物和無機(jī)堿用溶劑溶解后，于-40 45°C逐滴加入用四氫呋喃溶解的酰氯；滴加完畢后繼續(xù)在相同溫度下反應(yīng)I 8h，通過蒸出溶劑、堿洗、萃取并分離有機(jī)層處理反應(yīng)；將處理后得到的無色至淡黃色殘留固體用低級(jí)醇溶解，于20 75V反應(yīng)4 25h，得通式I的衍生物； 所述具有通式(II)的結(jié)構(gòu)的化合物的制備方法為步驟如下 將具有通式I的衍生物采用相應(yīng)的芳香伯胺溶解，在有機(jī)堿的催化作用下在0 60°C的溫度下反應(yīng)24 120h，生成具有通式II的衍生物。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于所述步驟(I)中，反應(yīng)結(jié)束之后，對(duì)反應(yīng)體系進(jìn)行如下處理在堿介質(zhì)中，在pH8. 0 10. 0下萃取，通過分離有機(jī)層并蒸干溶劑來分離得到產(chǎn)物；或者萃取之后，再通過丙酮-水重結(jié)晶或使用體積比為15:1的二氯甲烷-甲醇系統(tǒng)的硅膠柱層析進(jìn)行純化，得通式2的化合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于所述步驟(2)中，反應(yīng)結(jié)束之后，對(duì)反應(yīng)體系進(jìn)行如下處理通過丙酮-水重結(jié)晶或使用體積比為15:1的二氯甲烷-甲醇系統(tǒng)的硅膠柱層析進(jìn)行純化，得通式3的化合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于所述步驟(3)中，溶劑為N，N-二甲基甲酰胺、四氫呋喃、乙腈、或乙腈-水；通式3的化合物與水合肼的摩爾比為1:1.5 ;通式3的化合物與反應(yīng)溶劑的用量比為lmmol :6mL ;在室溫條件下反應(yīng)0. 5h。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于所述步驟(5)中，無機(jī)堿為碳酸氫鈉，通式4的化合物在0°C下與酰氯反應(yīng)2h ;處理反應(yīng)后得到的無色至淡黃色殘留固體用甲醇溶解，在55°C下攪拌反應(yīng)12h。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于所述具有通式(II)的結(jié)構(gòu)的化合物的制備方法中，具有通式I的衍生物與芳香伯胺的用量比為lmmol:4mL ;有機(jī)堿為吡啶鹽酸鹽，具有通式I的衍生物與吡啶鹽酸鹽的摩爾用量比為1:3。
10.權(quán)利要求I 3中任一項(xiàng)所述的4" -0-(反式-P -芳基烯丙酰胺)氨基甲?；⑵婷顾匮苌镌谥苽渲委熂?xì)菌感染性疾病的藥物中 的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明公開了一類具有多級(jí)抗菌機(jī)制的4＂-O-(反式-β-芳基烯丙酰胺)氨基甲?；⑵婷顾匮苌?，具有通式(I)或(II)的結(jié)構(gòu)抗菌活性的測(cè)定結(jié)果表明目標(biāo)化合物對(duì)各種類型的耐藥菌均表現(xiàn)出明顯增強(qiáng)的活性。C-4＂側(cè)鏈末端分別為2-呋喃基團(tuán)和2-噻吩基團(tuán)時(shí)對(duì)于化合物的抗敏感化膿性鏈球菌和mefA型耐藥肺炎鏈球菌的活性最為有利；C-11側(cè)鏈為對(duì)甲氧基芐基氨基甲酸酯時(shí)對(duì)于化合物的抗耐藥菌活性最為有利；具有三級(jí)抗菌機(jī)制的4"-O-(反式-β-芳基烯丙酰胺)氨基甲?；?11-O-芳基氨甲?；⑵婷顾匮苌锏目咕钚詢?yōu)于相應(yīng)的具有二級(jí)抗菌機(jī)制的4"-O-(反式-β-芳基烯丙酰胺)氨基甲酰基-阿奇霉素11,12-環(huán)碳酸酯衍生物。
文檔編號(hào)C07H1/00GK102718816SQ201210240489
公開日2012年10月10日 申請(qǐng)日期2012年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月11日
發(fā)明者叢超, 李新, 馬思提, 馬曉東, 馬淑濤 申請(qǐng)人:山東大學(xué)