專利名稱：膦酸化利福霉素及其在預(yù)防和治療骨和關(guān)節(jié)感染中的用途的制作方法
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本申請要求于2005年8月11日申請的美國臨時(shí)申請?zhí)?0/707,145的權(quán)益，所述文獻(xiàn)通過引用全部結(jié)合到本文中。
背景技術(shù)：
A)發(fā)明領(lǐng)域 本發(fā)明涉及膦酸化利福霉素。這些化合物可作為抗生素用于預(yù)防和/或治療骨和關(guān)節(jié)感染，尤其是預(yù)防和/或治療骨髓炎。
B)現(xiàn)有技術(shù)的簡要說明 骨髓炎是多種微生物(主要是金黃色葡萄球菌(Staphylococcusaureus))引起的骨的炎癥(Carek等，American Family Physician(2001)，第12卷，122413-2420)。這個(gè)痛苦而折磨人的疾病在兒童中更常見。在成人中，糖尿病和腎透析患者也易患該病。該病的急性形式可用抗生素來治療，但是需要長期的每日治療。然而，它可復(fù)發(fā)或轉(zhuǎn)入慢性形式，需要反復(fù)住院治療和強(qiáng)力治療方案。
利福霉素是一類半合成的抗菌安莎霉素類，其中多個(gè)成員目前都用于臨床或正在進(jìn)行臨床評(píng)價(jià)(Burman等，Clin.Pharmacokinet.(2001)，40327-341)。利福霉素靶向細(xì)菌DNA依賴型RNA聚合酶，其親和力比同等真核酶要大2-4個(gè)數(shù)量級(jí)(Floss和Yu，Chem Rev.(2005)，105621-632)。利福霉素的作用是通過結(jié)合RNA聚合酶全酶β亞基上的確定位點(diǎn)，其結(jié)果是干擾和抑制RNA合成的起始期。這些抑制劑的通用結(jié)構(gòu)性骨架都具有很確定的位置，使得可以調(diào)節(jié)它們的藥代動(dòng)力學(xué)和藥效學(xué)特性而基本上不改變它們的結(jié)合模式。這使得該類群中涵蓋各種已經(jīng)充分研究的化合物，包括利福平(US 3,342,810)、利福噴汀(US 4,002,752)、利福定(US 4,353,826)、利福布汀(US 4,219,478)、利福拉齊(US 4,983,602)和利福昔明(US 4,341,785)。目前，也已知道多種25-脫乙酰類似物是引人注目的抗菌藥(美國專利申請2005/043298)。利福霉素對革蘭氏陽性病原菌特別有效，而對革蘭氏陰性菌效果略差，而且僅在高劑量時(shí)或當(dāng)細(xì)胞色素P3A抑制劑存在時(shí)通常才會(huì)表現(xiàn)出副作用。它們對處于休眠狀態(tài)的細(xì)菌的獨(dú)特能力(這出于它們對短期爆發(fā)性RNA合成的需要，甚至在不生長的情況下)，使它們成為用于慢性感染的主要候選者，通常聯(lián)用以避免相當(dāng)高頻率的耐藥性。為此，利福平，通常與其他抗菌藥聯(lián)用，對治療骨和關(guān)節(jié)感染具有良好結(jié)果(Darley和McGowan，J.Antimicrob.Chemother.(2004)53，928-935；Widmer等，Clin.Infect.Dis.(1992)14，1251-1253)。
二膦酸鹽類是良好表征的骨親合劑(bone-seeking agent)。認(rèn)為這些化合物因其與形成骨組織的羥基磷灰石中的Ca2+離子結(jié)合而對骨骼具有高親和力(Hirabayashi和Fujisaki，Clin.Pharmacokinet.(2003)42(15)1319-1330)。因此，已經(jīng)制備了多種不同類型的二膦酸酯綴合的化合物，用于將藥物選擇性靶向骨，包括蛋白質(zhì)(Uludag等，Biotechnol Prog.(2000)161115-1118)、維生素(US 6,214,812、US2003/0129194和WO 02/083150)、酪氨酸激酶抑制劑(WO 01/44258和WO 01/44259)、激素(US 5,183,815和US 2004/0116673)和骨掃描劑(US4,810,486)。這些和其它二膦酸(酯)衍生物已經(jīng)作為治療藥用于骨病，例如關(guān)節(jié)炎(US 4,746,654)、骨質(zhì)疏松癥(US 5,428,181和US6,420,384)、高鈣血癥(US 4,973,576)和骨癌(US 6,548,042)。
也已經(jīng)研究了靶向遞送抗生素的若干策略(US 5,900,410，US2002/0142994；US 2004/0033969，US 2005/026864)。對于靶向骨骼遞送的抗生素，一些人已經(jīng)提出使用二膦酸化抗生素。然而，事實(shí)上這類化合物中只合成了少數(shù)，包括四環(huán)素類、β-內(nèi)酰胺類和氟喹諾酮類(US 5,854,227；US 5,880,111；DE 195 32 235；Pieper和Keppler，Phosphorus，Sulfur和Silicon(2001)1705-14；和Herczegh等，J.Med.Chem(2002)452338-41)。此外，這些化合物都尚未用于體內(nèi)給藥，也沒有顯示出任何靶向骨骼的活性。
盡管過去幾年有些進(jìn)展，但是骨特異性遞送仍然受到骨骼的獨(dú)特解剖學(xué)特性的限制。盡管二膦酸(酯)修飾是一個(gè)有希望的方法，但是并不一定會(huì)成功，因?yàn)閹资甑倪M(jìn)展證明，在化合物-化合物的基礎(chǔ)上需要設(shè)計(jì)和優(yōu)化治療性優(yōu)化的二膦酸(酯)衍生物(Hirabasashi和Fujisaki，Clin Pharmacokinet(2003)，42(15)1319-1330)。
鑒于以上觀點(diǎn)，需要更好的可給予的藥物，用于預(yù)防和治療骨和關(guān)節(jié)感染。更具體地講，需要能同時(shí)將時(shí)間控制(或緩釋)和空間控制(或靶向)的藥物遞送給骨骼的高活性利福霉素膦酸化衍生物。
本發(fā)明正好滿足這些需求以及其它需求，根據(jù)以下說明書，這些需求對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說將會(huì)是顯而易見的。 發(fā)明概述 本發(fā)明涉及對結(jié)合骨骼具有親和力的抗微生物化合物。更具體地講，本發(fā)明涉及膦酸化利福霉素。這些化合物可作為抗生素用于預(yù)防和/或治療骨和關(guān)節(jié)感染，尤其是預(yù)防和/或治療骨髓炎。
在一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明的化合物以下式(I)或其藥學(xué)上可接受的鹽或前體藥物為代表
其中 B為膦酸化基團(tuán)(phosphonated group)； L為將B與A偶合的可裂解連接基(cleavable linker)； n為1、2、3、4、5、6或7，優(yōu)選1、2或3；和 A為利福霉素。
在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，B為對骨組織具有高親和力的膦酸化基團(tuán)。優(yōu)選B為二膦酸酯基團(tuán)。更優(yōu)選B為選自以下的二膦酸酯基團(tuán)
其中 各R*獨(dú)立選自H、低級(jí)烷基、環(huán)烷基、芳基和雜芳基，前提條件是至少兩個(gè)R*為H； X為H、OH、NH2或鹵素基團(tuán)；和 X1都為H，或各自獨(dú)立選自H、OH、NH2和鹵素基團(tuán)。
在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，L為將B與A共價(jià)而可逆地偶合的可裂解連接基。
優(yōu)選L通過A上的一個(gè)或多個(gè)羥基、A上的一個(gè)或多個(gè)氮原子或者通過A上的一個(gè)或多個(gè)羥基和一個(gè)或多個(gè)氮原子，將B與A偶合。當(dāng)L通過A上的羥基將B與A偶合時(shí)，優(yōu)選L為下列連接基團(tuán)之一

其中 n為≤10的整數(shù)，優(yōu)選1、2、3或4，更優(yōu)選1或2； 各p獨(dú)立地為0或≤10的整數(shù)，優(yōu)選0、1、2、3或4，更優(yōu)選0或1； q為2或3； r為1、2、3、4或5； w1和w2為≥0的整數(shù)，致使其總和(w1+w2)為1、2或3； 各RL獨(dú)立選自H、乙基和甲基，優(yōu)選H； B代表膦酸化基團(tuán)；和 連接基團(tuán)的亞結(jié)構(gòu)

代表A的羥基部分。
當(dāng)L通過A上的氮原子將B與A偶合時(shí)，優(yōu)選L為下列連接基團(tuán)之一
其中 n為≤10的整數(shù)，優(yōu)選1、2、3或4，更優(yōu)選1或2； 各p獨(dú)立地為0或≤10的整數(shù)，優(yōu)選0、1、2、3或4，更優(yōu)選0或1； q為2或3； 各RL獨(dú)立選自H、乙基和甲基，優(yōu)選H； Ra為CxHy，其中x為0至20的整數(shù)，y為1至2x+1的整數(shù)； X為CH2、-CONRL-、-CO-O-CH2-或-CO-O-； B代表膦酸化基團(tuán)；和 Aa代表A上的氮原子。
在又一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，B-L-中的至少一個(gè)與利福霉素A上的羥基官能團(tuán)偶合。優(yōu)選當(dāng)B-L-與羥基官能團(tuán)偶合時(shí)，B-L-為下列基團(tuán)之一

其中 B代表膦酸化基團(tuán)； 各p獨(dú)立地為0或≤10的整數(shù)，優(yōu)選0、1、2、3或4，更優(yōu)選0或1； 各RL獨(dú)立選自H、乙基和甲基，優(yōu)選H； q為2或3； n為≤10的整數(shù)，優(yōu)選1、2、3或4，更優(yōu)選1或2； r為1、2、3、4或5；和 w1和w2各自為≥0的整數(shù)，致使其總和(w1+w2)為1、2或3。
在又一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，B-L-中的至少一個(gè)與利福霉素A上的氮原子偶合。優(yōu)選當(dāng)B-L-與氮原子偶合時(shí)，B-L-為下列基團(tuán)之一

其中 B代表所述膦酸化基團(tuán)； n為≤10的整數(shù)，優(yōu)選1、2、3或4，更優(yōu)選1或2； 各p獨(dú)立地為0或≤10的整數(shù)，優(yōu)選0、1、2、3或4，更優(yōu)選0或1； 各RL獨(dú)立選自H、乙基和甲基，優(yōu)選H； q為2或3； X為CH2、-CONRL-、-CO-O-CH2-或-CO-O-；和 Ra為CxHy，其中x為0至20的整數(shù)，y為1至2x+1的整數(shù)。
在一個(gè)額外優(yōu)選的實(shí)施方案中，n為2至7的整數(shù)、B-L-中的至少一個(gè)與利福霉素A上的羥基官能團(tuán)偶合，而B-L-中的至少一個(gè)與利福霉素A上的氮原子偶合。優(yōu)選當(dāng)B-L-與羥基官能團(tuán)偶合時(shí)，B-L-為下列基團(tuán)之一

其中 B代表膦酸化基團(tuán)； 各p獨(dú)立地為0或≤10的整數(shù)，優(yōu)選0、1、2、3或4，更優(yōu)選0或1； 各RL獨(dú)立選自H、乙基和甲基，優(yōu)選H； q為2或3； n為≤10的整數(shù)，優(yōu)選1、2、3或4，更優(yōu)選1或2； r為1、2、3、4或5；和 w1和w2各自為≥0的整數(shù)，致使其總和(w1+w2)為1、2或3。
優(yōu)選當(dāng)B-L-與氮原子偶合時(shí)，B-L-為下列基團(tuán)之一

其中 B代表所述膦酸化基團(tuán)； n為≤10的整數(shù)，優(yōu)選1、2、3或4，更優(yōu)選1或2； 各p獨(dú)立地為0或≤10的整數(shù)，優(yōu)選0、1、2、3或4，更優(yōu)選0或1； 各RL獨(dú)立選自H、乙基和甲基，優(yōu)選H； q為2或3； X為CH2、-CONRL-、-CO-O-CH2-或-CO-O-；和 Ra為CxHy，其中x為0至20的整數(shù)和y為1至2x+1的整數(shù)。
在又一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，n為1、2或3。
優(yōu)選利福霉素A具有下式A1所表示的結(jié)構(gòu)
其中 X為H-或R1CO-，其中R1為1-6個(gè)碳原子的取代或未取代的烷基鏈； 各Y獨(dú)立選自H-和RO-，其中R為H-、R1-或R1CO-，其中R1如上定義；

選自下式A2-A10
其中 R2為H-、1-10個(gè)碳原子的取代或未取代的烷基鏈、或者二烷基氨基，優(yōu)選所述二烷基氨基為取代哌啶、取代嗎啉或取代哌嗪； R3為H-或1-7個(gè)碳原子的取代或未取代的烷基鏈； R4為羥基、巰基或者1-3個(gè)碳原子的取代或未取代的烷基鏈； W1為氧或-NR2，其中R2如上定義； W2為取代或未取代的亞甲基，包括

其中R5和R6獨(dú)立地為H-或1-5個(gè)碳原子的取代或未取代的烷基鏈，Z′為氧原子、硫原子、取代亞甲基、羰基、-NR1或-N(O)R1，其中R1如上定義； T為鹵素或R2，其中R2如上定義；和 Z為O、S或NR3，其中R3如上定義。
更優(yōu)選利福霉素A具有下列結(jié)構(gòu)式之一所表示的結(jié)構(gòu)或其抗微生物衍生物

還優(yōu)選利福霉素A是利福平、利福噴汀、利福布汀、利福拉齊、利福昔明、利福定或這些化合物之一的抗微生物衍生物。
在另一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明的化合物以下式(II)或其藥學(xué)上可接受的鹽或前體藥物為代表
其中 Q1為H-、R1CO-或L1-，其中R1為1-6個(gè)碳原子的取代或未取代的烷基鏈； 各Q2獨(dú)立選自H-、RO-和L2O-，其中R為H-、R1-或R1CO-，其中R1如上定義； 各Q3獨(dú)立選自H-和L3-；

選自下式A2-A10
其中 R2為H-、1-10個(gè)碳原子的取代或未取代的烷基鏈、或者二烷基氨基，優(yōu)選所述二烷基氨基為取代哌啶、取代嗎啉或取代哌嗪，其中如果R2為1-10個(gè)碳原子的取代烷基鏈、取代哌啶、取代嗎啉或取代哌嗪，則該取代基為選自L4O-、L5S-和L6NR7-中的一個(gè)成員，其中R7為1-7個(gè)碳原子的取代或未取代的烷基鏈； R3為H-、1-7個(gè)碳原子的取代或未取代的烷基鏈、或L7-； R4為羥基、巰基或1-3個(gè)碳原子的取代或未取代的烷基鏈、L8O-或L9S-； W1為氧或-NR2，其中R2如上定義； W2為取代或未取代的亞甲基，包括

其中R5和R6獨(dú)立地為H-或1-5個(gè)碳原子的取代或未取代的烷基鏈，而Z′為氧原子、硫原子、取代亞甲基、羰基、-NR1或-N(O)R1，其中R1如上定義； T為鹵素或R2，其中R2如上定義； Z為O、S或NR3，其中R3如上定義； L1、L2、L3、L4、L5、L8和L9各自為選自以下的可裂解連接基團(tuán)
其中 n為≤10的整數(shù)，優(yōu)選1、2、3或4，更優(yōu)選1或2； 各p獨(dú)立地為0或≤10的整數(shù)，優(yōu)選0、1、2、3或4，更優(yōu)選0或1； q為2或3； r為1、2、3、4或5； w1和w2為≥0的整數(shù)，致使其總和(w1+w2)為1、2或3； 各RL獨(dú)立選自H、乙基和甲基，優(yōu)選H； L6和L7各自為獨(dú)立選自以下的可裂解連接基團(tuán)
其中 n為≤10的整數(shù)，優(yōu)選1、2、3或4，更優(yōu)選1或2； 各p獨(dú)立地為0或?yàn)椤?0的整數(shù)，優(yōu)選0、1、2、3或4，更優(yōu)選0或1； q為2或3； 各RL獨(dú)立選自H、乙基和甲基，優(yōu)選H； Ra為CxHy，其中x為0至20的整數(shù)，y為1至2x+1的整數(shù)；和 X為CH2、-CONRL-、-CO-O-CH2-或-CO-O-； B為選自以下的膦酸化基團(tuán)
其中 各R*獨(dú)立選自H、低級(jí)烷基、環(huán)烷基、芳基和雜芳基，前提條件是至少兩個(gè)R*為H； X為H、OH、NH2或鹵素基團(tuán)； 各X1獨(dú)立選自H、OH、NH2和鹵素基團(tuán)；前提條件是L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7、L8和L9中至少存在一個(gè)。
在又一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，本發(fā)明的化合物的結(jié)構(gòu)選自下列結(jié)構(gòu)，并且可為這些化合物的藥學(xué)上可接受的鹽和前體藥物


本發(fā)明特別優(yōu)選的化合物的結(jié)構(gòu)選自下列結(jié)構(gòu)，并且可為這些化合物的藥學(xué)上可接受的鹽和前體藥物

本發(fā)明的另一方面公開了藥物組合物，所述組合物包含一種或多種本文所定義的化合物和藥學(xué)上可接受的載體或賦形劑。
本發(fā)明也涵蓋治療患者的細(xì)菌感染的方法，所述方法包括給予患有細(xì)菌感染或其它需要所述治療的疾病的患者藥用有效量的一種或多種本文所定義的化合物或本文所定義的藥物組合物。患者可以是動(dòng)物，優(yōu)選哺乳動(dòng)物，更優(yōu)選人。
本發(fā)明還涵蓋預(yù)防患者的細(xì)菌感染的方法，所述方法包括給予患者預(yù)防有效量的一種或多種本文所定義的化合物或本文所定義的藥物組合物。可在侵入性治療之前、期間或之后，將一種或多種化合物或藥物組合物的預(yù)防有效量給予患者?；颊呖梢允莿?dòng)物，優(yōu)選哺乳動(dòng)物，更優(yōu)選人。
本發(fā)明也涵蓋治療患者的細(xì)菌感染的方法，所述方法包括給予患有細(xì)菌感染或其它需要所述治療的疾病的患者藥用有效量的一種或多種本文所定義的化合物或本文所定義的藥物組合物，以及同時(shí)給予第二治療藥。優(yōu)選第二治療藥是抗生素。更優(yōu)選第二治療藥是選自以下的抗生素四環(huán)素、四環(huán)素衍生的抗細(xì)菌藥物、甘氨酰環(huán)素、甘氨酰環(huán)素衍生的抗細(xì)菌藥物、米諾環(huán)素、米諾環(huán)素衍生的抗細(xì)菌藥物、噁唑烷酮類抗細(xì)菌藥物、氨基糖苷類抗細(xì)菌藥物、喹諾酮類抗細(xì)菌藥物、萬古霉素、萬古霉素衍生的抗細(xì)菌藥物、替考拉寧、替考拉寧衍生的抗細(xì)菌藥物、伊瑞霉素、伊瑞霉素衍生的抗細(xì)菌藥物、氯伊瑞霉素(chloroeremomycin)、氯伊瑞霉素衍生的抗細(xì)菌藥物、達(dá)托霉素和達(dá)托霉素衍生的抗細(xì)菌藥物。
本發(fā)明也提供在患者骨骼中蓄積利福霉素的方法，所述方法包括給予患者一種或多種本文所定義的化合物或本文所定義的藥物組合物。這類在患者骨骼中蓄積利福霉素的方法也可用于延長利福霉素在患者骨骼中的存在時(shí)間。在各種情況下，患者可以是動(dòng)物，優(yōu)選哺乳動(dòng)物，更優(yōu)選人。
在本發(fā)明的又一方面提供制備膦酸化利福霉素、優(yōu)選本文所定義的式(I)和/或式(II)的膦酸化利福霉素的方法。
本發(fā)明的優(yōu)勢在于提供對骨骼具有更高結(jié)合親和力的抗微生物化合物。本發(fā)明也提供用于未滿足醫(yī)學(xué)需要的預(yù)防和治療骨和關(guān)節(jié)感染的方法。
根據(jù)以下優(yōu)選實(shí)施方案的非限制性描述并參考附圖，本發(fā)明的額外目的、優(yōu)勢和特征將會(huì)更加顯而易見，這些描述和附圖都是示例性的，不得視為對本發(fā)明范圍的限制。
附圖簡述

圖1是柱狀圖，顯示20mg/kg利福霉素衍生物9和小而沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著性效果(相對于未治療對照)的32mg/kg其母體二膦酸化前體藥物11在感染后每4天使用一次或連續(xù)使用4天、再每周使用一次共4周時(shí)，對骨感染中細(xì)菌滴度的影響。
圖2是柱狀圖，顯示20mg/kg利福布汀和小但具有統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著性效果(相對于未治療對照)的33.4mg/kg其母體二膦酸化前體藥物36在感染后每4天使用一次共4周時(shí)，對骨感染中細(xì)菌滴度的影響。
圖3是柱狀圖，顯示20mg/kg苯并噁嗪并利福霉素56和小但具有統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著性效果(相對于未治療對照和苯并噁嗪并利福霉素56)的26mg/kg其母體二膦酸化前體藥物62在感染后連續(xù)使用4天、再每4天使用一次共4周時(shí)，對骨感染中細(xì)菌滴度的影響。
圖4是柱狀圖，顯示20mg/kg苯并噁嗪并利福霉素69和小但具有統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著性效果(相對于未治療對照和和苯并噁嗪并利福霉素69)的28mg/kg其母體二膦酸化前體藥物71在感染后連續(xù)使用4天、再每4天使用一次共4周時(shí)，對骨感染中細(xì)菌滴度的影響。
圖5是柱狀圖，顯示20mg/kg利福拉齊和小但具有統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著性效果(相對于未治療對照和利福拉齊)的27.6mg/kg其母體二膦酸化前體藥物81在感染后連續(xù)使用4天、再每4天使用一次共4周時(shí)，對骨感染中細(xì)菌滴度的影響。
圖6是柱狀圖，顯示20mg/kg利福平、利福布汀和利福霉素衍生物9在感染后每天使用一次共4周時(shí)，對骨感染中細(xì)菌滴度的影響。
圖7是曲線圖，顯示當(dāng)靜脈內(nèi)推注32mg/Kg化合物11后1小時(shí)至14天，大鼠脛骨、股骨和顎骨內(nèi)化合物11的濃度。
圖8是曲線圖，顯示當(dāng)靜脈內(nèi)推注15.5mg/Kg化合物36后1/2小時(shí)至14天，大鼠脛骨內(nèi)化合物36的濃度。
圖9是曲線圖，顯示當(dāng)靜脈內(nèi)推注26mg/Kg化合物62后1天至7天，大鼠脛骨內(nèi)化合物62的濃度。 發(fā)明詳述 A)發(fā)明總論 本發(fā)明公開了膦酸化利福霉素，尤其是上下文所定義的式(I)和式(II)中定義的膦酸化化合物。這些化合物是能有效針對多種人類和獸醫(yī)病原菌的有用的抗微生物藥。膦酸化基團(tuán)通過可裂解連接基與利福霉素可逆地偶合。
已經(jīng)合成了膦酸化利福霉素，并已證明對骨材料具有增加的親和力。在體內(nèi)，這些膦酸化化合物蓄積在骨骼內(nèi)，其數(shù)量大于非膦酸化等同物的數(shù)量。通過給予本發(fā)明的膦酸化利福霉素，可延長骨骼中利福霉素的存在時(shí)間。另外，已經(jīng)知道在感染前至少3天給動(dòng)物注射本發(fā)明的膦酸化利福霉素，具有針對骨感染的顯著體內(nèi)保護(hù)性。因此，本發(fā)明的化合物對預(yù)防和/或治療骨和關(guān)節(jié)相關(guān)感染和骨相關(guān)疾病(例如骨髓炎)來說特別有用。
B)定義 為了更清楚明白地理解本發(fā)明(包括本文對特定術(shù)語給出的范圍)，提供以下一般性定義 術(shù)語“烷基”是指具有指定碳原子數(shù)或者如果沒有指定數(shù)量則具有1-12個(gè)(優(yōu)選1-6個(gè))碳原子的飽和脂族基團(tuán)，包括直鏈、支鏈、環(huán)狀基團(tuán)及其組合。烷基的實(shí)例包括但不限于例如以下基團(tuán)甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、新戊基、環(huán)丙基、環(huán)丁基、環(huán)戊基、環(huán)己基、環(huán)丁基甲基、環(huán)丁基乙基、環(huán)戊基甲基、環(huán)戊基乙基和金剛烷基。環(huán)狀烷基(例如環(huán)烷基或雜環(huán)烷基)可由一個(gè)環(huán)(包括但不限于例如環(huán)庚基)或多個(gè)稠環(huán)(包括但不限于例如金剛烷基或降冰片基(norbornyl))組成。
術(shù)語“烷基芳基”是指連接有1、2或3個(gè)芳基的、具有指定碳原子數(shù)的烷基。
術(shù)語“N-烷基氨基羰基”是指-C(O)NHR基團(tuán)，其中R為烷基。
術(shù)語“N，N-二烷基氨基羰基”是指-C(O)NRaRb基團(tuán)，其中Ra和Rb各自獨(dú)立地為烷基。
術(shù)語“烷硫基”是指-SR基團(tuán)，其中R為烷基。
本文所用的術(shù)語“烴氧基”是指與氧原子連接并且具有指定碳原子數(shù)或者如果沒有指定數(shù)量則具有1-12個(gè)(優(yōu)選1-6個(gè))碳原子的烷基、烯基或炔基。烴氧基的實(shí)例包括但不限于例如以下基團(tuán)甲氧基、乙氧基、叔丁氧基和烯丙氧基。術(shù)語“烷氧基羰基”是指-C(O)OR基團(tuán)，其中R為烷基。術(shù)語“烷基磺酰基”是指-SO2R基團(tuán)，其中R為烷基。
術(shù)語“亞烷基”是指具有指定碳原子數(shù)或者如果沒有指定數(shù)量則具有1-12個(gè)(優(yōu)選1-6個(gè))碳原子的飽和二價(jià)脂族基團(tuán)，包括直鏈、支鏈、環(huán)狀基團(tuán)及其組合，例如亞甲基、亞乙基、2，2-二甲基亞乙基、亞丙基、2-甲基-亞丙基、亞丁基、亞戊基、環(huán)戊基亞甲基等。
術(shù)語“取代烷基”是指被一個(gè)或多個(gè)取代基(優(yōu)選1-3個(gè)取代基)取代的以上定義的烷基，其中取代基優(yōu)選選自鹵素、烷基、芳基、烷氧基、酰氧基、氨基、一烷基氨基、二烷基氨基、羥基、巰基、羧基、芐氧基、苯基、芐基、氰基、硝基、硫代烷氧基、醛基(carboxaldehyde)、烷氧羰基(carboalkoxy)和胺基甲?；?carboxamide)，或者在必要時(shí)為了本發(fā)明的目的可以被保護(hù)基適當(dāng)封閉的官能團(tuán)。苯基可任選被1-3個(gè)取代基取代，其中取代基優(yōu)選選自鹵素、烷基、芳基、烷氧基、酰氧基、氨基、一烷基氨基、二烷基氨基、羥基、巰基、羧基、芐氧基、芐基、氰基、硝基、硫代烷氧基、醛基、烷氧羰基和胺基甲?；?。取代烷基的實(shí)例包括但不限于-CF3、-CF2-CF3、羥甲基、1-或2-羥乙基、甲氧基甲基、1-或2-乙氧基乙基、羧基甲基、1-或2-羧基乙基、甲氧基羰基甲基、1-或2-甲氧基羰基乙基、芐基、吡啶基甲基、噻吩基甲基、咪唑啉基甲基、二甲基氨基乙基等。
術(shù)語“取代亞烷基”是指被一個(gè)或多個(gè)取代基(優(yōu)選1-3個(gè)取代基)取代的以上定義的亞烷基，其中取代基優(yōu)選選自鹵素、烷基、芳基、烷氧基、酰氧基、氨基、一烷基氨基、二烷基氨基、羥基、巰基、羧基、芐氧基、苯基、芐基、氰基、硝基、硫代烷氧基、醛基、烷氧羰基和胺基甲?；?，或者在必要時(shí)為了本發(fā)明的目的可以被保護(hù)基適當(dāng)封閉的官能團(tuán)。苯基可任選被1-3個(gè)取代基取代，其中取代基優(yōu)選選自鹵素、烷基、芳基、烷氧基、酰氧基、氨基、一烷基氨基、二烷基氨基、羥基、巰基、羧基、芐氧基、芐基、氰基、硝基、硫代烷氧基、醛基、烷氧羰基和胺基甲?；Ｈ〈榛膶?shí)例包括但不限于-CF2-、-CF2-CF2-、羥基亞甲基、1-或2-羥基亞乙基、甲氧基亞甲基、1-或2-乙氧基亞乙基、羧基亞甲基、1-或2-羧基亞乙基等。
術(shù)語“烯基”是指具有指定碳原子數(shù)或者如果沒有指定數(shù)量則具有1-12個(gè)(優(yōu)選1-6個(gè))碳原子的不飽和脂族基團(tuán)，包括直鏈、支鏈、環(huán)狀基團(tuán)及其組合，其中含有至少一個(gè)雙鍵(-C＝C-)。烯基的實(shí)例包括但不限于烯丙基、乙烯基、-CH2-CH＝CH-CH3、-CH2-CH2-環(huán)戊烯基和-CH2-CH2-環(huán)己烯基，其中乙基可以任何有效碳價(jià)位與環(huán)戊烯基、環(huán)己烯基部分連接。
術(shù)語“亞烯基”是指具有指定碳原子數(shù)或者如果沒有指定數(shù)量則具有1-12個(gè)(優(yōu)選1-6個(gè))碳原子的不飽和二價(jià)脂族基團(tuán)，包括直鏈、支鏈、環(huán)狀基團(tuán)及其組合，其中含有至少一個(gè)雙鍵(-C＝C-)。亞烯基的實(shí)例包括但不限于-CH＝CH-、-CH2-CH＝CH-CH2-、-CH2-CH(環(huán)戊烯基)-等。
術(shù)語“炔基”是指具有指定碳原子數(shù)或者如果沒有指定數(shù)量則具有1-12個(gè)(優(yōu)選1-6個(gè))碳原子的不飽和脂族基團(tuán)，包括直鏈、支鏈、環(huán)狀基團(tuán)及其組合，其中含有至少一個(gè)三鍵(-C≡C-)。炔基的實(shí)例包括但不限于乙炔基、2-丁炔基等。
術(shù)語“亞炔基”是指具有指定碳原子數(shù)或者如果沒有指定數(shù)量則具有1-12個(gè)(優(yōu)選1-6個(gè))碳原子的不飽和二價(jià)脂族基團(tuán)，包括直鏈、支鏈、環(huán)狀基團(tuán)及其組合，其中含有至少一個(gè)三鍵(-C≡C-)。亞炔基的實(shí)例包括但不限于-C≡C-、-C≡C-CH2-等。
術(shù)語“取代烯基”或“取代炔基”是指被一個(gè)或多個(gè)取代基取代的上文定義的烯基和炔基，其中取代基優(yōu)選選自鹵素、烷基、芳基、烷氧基、酰氧基、氨基、羥基、巰基、羧基、芐氧基、苯基、芐基、氰基、硝基、硫代烷氧基、醛基、烷氧羰基和胺基甲?；?，或者在必要時(shí)為了本發(fā)明的目的可以被保護(hù)基適當(dāng)封閉的官能團(tuán)。取代烯基和取代炔基的實(shí)例包括但不限于-CH＝CF2、甲氧基乙烯基、甲氧基丙烯基、溴丙炔基等。
術(shù)語“取代亞烯基”或“取代亞炔基”是指被一個(gè)或多個(gè)取代基取代的上文定義的亞烯基和亞炔基，其中取代基優(yōu)選選自鹵素、烷基、芳基、烷氧基、酰氧基、氨基、羥基、巰基、羧基、芐氧基、苯基、芐基、氰基、硝基、硫代烷氧基、醛基、烷氧羰基和胺基甲?；蛘咴诒匾獣r(shí)為了本發(fā)明的目的可以被保護(hù)基適當(dāng)封閉的官能團(tuán)。
術(shù)語“芳基”或“Ar”是指具有單環(huán)(包括但不限于例如苯基)或多個(gè)稠環(huán)(包括但不限于例如萘基或蒽基)的6-14個(gè)碳原子的芳族碳環(huán)基團(tuán)，并且包括未取代芳基和取代芳基。取代芳基是被一個(gè)或多個(gè)取代基(優(yōu)選1-3個(gè)取代基)取代的芳基，其中取代基優(yōu)選選自烷基、芳基、烯基、炔基、鹵素、烷氧基、酰氧基、氨基、一烷基氨基、二烷基氨基、羥基、巰基、羧基、芐氧基、苯基、芳氧基、芐基、氰基、硝基、硫代烷氧基、醛基、烷氧羰基和胺基甲?；蛘咴诒匾獣r(shí)為了本發(fā)明的目的可以被保護(hù)基適當(dāng)封閉的官能團(tuán)。代表性的實(shí)例包括但不限于萘基、苯基、氯苯基、碘苯基、甲氧基苯基、羧基苯基等。術(shù)語“芳氧基”是指在一個(gè)環(huán)碳上與氧原子連接的芳基。烷氧基的實(shí)例包括但不限于例如苯氧基、2-、3-或4-甲基苯氧基等。術(shù)語“芳硫基”是指-SRc基團(tuán)，其中Rc為芳基。術(shù)語“雜芳硫基”是指-SRd基團(tuán)，其中Rd為雜芳基。
術(shù)語“亞芳基”是指由如上所述的芳基(包括取代芳基)衍生而來的二價(jià)基團(tuán)，其實(shí)例為1，2-亞苯基、1，3-亞苯基、1，4-亞苯基、1，2-亞萘基等。
術(shù)語“氨基”是指-NH2基團(tuán)。
術(shù)語“N-烷基氨基”和“N，N-二烷基氨基”分別是指-NHR和-NRR′基團(tuán)，其中R和R′獨(dú)立代表本文所定義的烷基。代表性實(shí)例包括但不限于N，N-二甲基氨基、N-乙基-N-甲基氨基、N，N-二(1-甲基乙基)氨基、N-環(huán)己基-N-甲基氨基、N-環(huán)己基-N-乙基氨基、N-環(huán)己基-N-丙基氨基、N-環(huán)己基甲基-N-甲基氨基、N-環(huán)己基甲基-N-乙基氨基等。
術(shù)語“硫代烷氧基”是指-SR基團(tuán)，其中R為上文所定義的烷基，例如甲硫基、乙硫基、丙硫基、丁硫基等。
術(shù)語“?；笔侵?C(O)R基團(tuán)，其中R為氫、鹵素、烷基、芳基、雜芳基、烷氧基、芳氧基、N-烷基氨基、N，N-二烷基氨基、N-芳基氨基、硫代烷氧基、硫代芳氧基或取代烷基，其中烷基、芳基、雜芳基和取代烷基如本文中定義。
術(shù)語“硫代酰基”是指-C(S)R基團(tuán)，其中R為氫、鹵素、烷基、芳基、雜芳基、烷氧基、芳氧基、N-烷基氨基、N，N-二烷基氨基、N-芳基氨基、硫代烷氧基、硫代芳氧基或取代烷基，其中烷基、芳基、雜芳基和取代烷基如本文中定義。
術(shù)語“磺?；笔侵?SO2R基團(tuán)，其中R為氫、鹵素、烷基、芳基、雜芳基、烷氧基、芳氧基、N-烷基氨基、N，N-二烷基氨基、N-芳基氨基、硫代烷氧基、硫代芳氧基或取代烷基，其中烷基、芳基、雜芳基和取代烷基如本文中定義。
術(shù)語“酰氧基”是指-OC(＝O)R基團(tuán)，其中R為氫、烷基、芳基、雜芳基或取代烷基，其中烷基、芳基、雜芳基和取代烷基如本文中定義。代表性實(shí)例包括但不限于甲酰氧基、乙酰氧基、環(huán)己基羰基氧基、環(huán)己基甲基羰基氧基、苯甲?；趸?、芐基羰基氧基等。
術(shù)語“雜烷基”、“雜烯基”和“雜炔基”分別是指具有指定碳原子數(shù)或者如果沒有指定數(shù)量則具有1-12個(gè)(優(yōu)選1-6個(gè))碳原子的上文所定義的烷基、烯基和炔基，其中含有一個(gè)或多個(gè)雜原子，優(yōu)選1-3個(gè)雜原子，作為基團(tuán)中的主鏈、支鏈或環(huán)狀鏈的組成部分。雜原子獨(dú)立選自-NR-、-NRR、-S-、-S(O)-、-S(O)2-、-O-、-SR、-S(O)R、-S(O)2R、-OR-PR-、-PRR、-P(O)R-和-P(O)RR；(其中各R為氫、烷基或芳基)優(yōu)選-NR，其中R為氫或烷基和/或O。雜烷基、雜烯基和雜炔基可在雜原子(如果化合價(jià)合適的話)或碳原子上與分子的其余部分連接。雜烷基的實(shí)例包括但不限于例如-O-CH3、-CH2-O-CH3、-CH2-CH2-O-CH3、-S-CH2-CH2-CH3、-CH2-CH(CH3)-S-CH3、-CH2-CH2-NH-CH2-CH3、1-乙基-6-丙基哌啶-1-基、2-乙基噻吩基、哌嗪-1-基、吡咯烷-1-基、哌啶-1-基、嗎啉代等。雜烯基的實(shí)例包括但不限于例如-CH＝CH-CH2-N(CH3)2等。
術(shù)語“雜芳基”或“HetAr”是指芳族單價(jià)單環(huán)、雙環(huán)或三環(huán)基團(tuán)，在其環(huán)內(nèi)含有4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17或18個(gè)環(huán)原子，包括1、2、3、4或5個(gè)雜原子，優(yōu)選1-3個(gè)雜原子，包括但不限于例如N、O、P或S等雜原子。代表性實(shí)例包括但不限于單環(huán)(例如咪唑基、吡唑基、吡嗪基、噠嗪基、嘧啶基、吡咯基、吡啶基、噻吩基等)或多個(gè)稠環(huán)(例如吲哚基、喹啉基、喹唑啉基、苯并咪唑基、吲嗪基、苯并噻吩基等)。
雜烷基、雜烯基、雜炔基和雜芳基可以是未取代的，或者被一個(gè)或多個(gè)取代基(優(yōu)選1-3個(gè)取代基)取代，其中取代基優(yōu)選選自烷基、烯基、炔基、芐基、鹵素、烷氧基、酰氧基、氨基、一烷基氨基、二烷基氨基、羥基、巰基、羧基、芐氧基、苯基、芳氧基、氰基、硝基、硫代烷氧基、醛基、烷氧羰基和胺基甲?；蛘咴诒匾獣r(shí)為了本發(fā)明的目的可以被保護(hù)基適當(dāng)封閉的官能團(tuán)。這類取代雜烷基的實(shí)例包括但不限于哌嗪、吡咯烷、嗎啉或哌啶(在其氮或碳原子上被苯基或芐基取代，并且在其碳或氮原子上以有效化合價(jià)與分子的其余部分相連接)、-NH-S(＝O)2-苯基、-NH-(C＝O)O-烷基、-NH-C(＝O)O-烷基-芳基等。基團(tuán)中的雜原子和碳原子可以被取代。雜原子也可以呈氧化形式。
術(shù)語“亞雜芳基”是指由如上所述的雜芳基(包括取代雜芳基)衍生而來的二價(jià)基團(tuán)，其實(shí)例為2，6-亞吡啶基、2，4-亞吡啶基、1，2-亞喹啉基、1，8-亞喹啉基、1，4-亞苯并呋喃基、2，5-亞吡啶基、2，5-亞吲哚基等。
術(shù)語“亞雜烷基”、“亞雜烯基”和“亞雜炔基”是指由如上定義的雜烷基、雜烯基和雜炔基(包括取代雜烷基、雜烯基和雜炔基)衍生而來的二價(jià)基團(tuán)。
術(shù)語“醛基(carboxaldehyde)”是指-CHO。
術(shù)語“烷氧羰基(carboalkoxy)”是指-C(＝O)OR，其中R為如上定義的烷基，包括例如甲氧羰基、乙氧羰基等。
術(shù)語“胺基甲?；?carboxamide)”是指-C(＝O)NHR或-C(＝O)RR′，其中R和R′獨(dú)立地為氫、芳基或烷基(如上定義)。代表性實(shí)例包括例如氨基羰基、N-甲基氨基羰基、N，N-二甲基氨基羰基等。
術(shù)語“羧基”是指-C(O)OH基團(tuán)。
術(shù)語“氨基甲?；?carbamoyl)”是指-C(O)NH2基團(tuán)。
本文所用的術(shù)語“鹵素”是指Cl、Br、F或I取代基，優(yōu)選氟或氯。
術(shù)語“羥基”是指-OH基團(tuán)。
“異構(gòu)體”具有相同的分子式(即元素組成)、但其原子鍵合或其原子空間排列性質(zhì)或次序不同的化合物稱為“異構(gòu)體”。原子間連接相同、但原子空間排列不同的異構(gòu)體稱為“立體異構(gòu)體”。彼此并非鏡像關(guān)系的立體異構(gòu)體稱為“非對映體”，彼此是不能重疊的鏡像關(guān)系的立體異構(gòu)體則稱為“對映體”。當(dāng)化合物具有不對稱中心時(shí)，例如鍵合4個(gè)不同的基團(tuán)，就可能有一對對映體。對映體的特性在于其不對稱中心的絕對構(gòu)型，按照Cahn、Ingold和Prelog的R-和S-序列法則來描述，或按照分子旋轉(zhuǎn)偏振光平面的方式來描述，稱為右旋或左旋(即分別為(+)異構(gòu)體或(-)-異構(gòu)體)。手性化合物可以各對映體或其混合物形式存在。含有比例相等的對映體的混合物稱為“外消旋混合物”。
本發(fā)明的化合物可具有一個(gè)或多個(gè)不對稱中心。因此這類化合物可以制備成單一(R)-立體異構(gòu)體或(S)-立體異構(gòu)體或其混合物。例如，實(shí)施例部分所描述的化合物9、11和21中編號(hào)為20、22和24的碳原子可各自連接氫原子、甲基和兩個(gè)不同亞甲基，因此這些碳原子就是不對稱中心?；衔?、11和21可以立體異構(gòu)體形式存在。除非另有說明，否則在本說明書和權(quán)利要求書中對具體化合物的描述或命名都同時(shí)包括各對映體及其混合物、外消旋物或其別的形式。描述也包括所有可能的非對映體及其混合物。立體化學(xué)結(jié)構(gòu)測定方法和立體異構(gòu)體分離方法都是本領(lǐng)域眾所周知的(參見″Advanced OrganicChemistry″，第4版，第4章，J.March，John Wiley and Sons，New York，1992)。
“旋光純”正如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所知，旋光純的化合物是對映體純的化合物。本文所用的術(shù)語“旋光純”是指包含至少足夠量的單一對映體，以得到具有所需藥理學(xué)活性的化合物。優(yōu)選的“旋光純”是指這樣的化合物單一異構(gòu)體占至少90％(80％對映體過量)、優(yōu)選至少95％(90％對映體過量)、更優(yōu)選至少97.5％(95％對映體過量)和最優(yōu)選至少99％(98％對映體過量)。優(yōu)選的本發(fā)明化合物是旋光純的。
“保護(hù)基”是指表現(xiàn)出以下特性的化學(xué)基團(tuán)1)以良好收率與所需官能團(tuán)選擇性反應(yīng)，得到受保護(hù)的底物，該底物對需要保護(hù)的計(jì)劃反應(yīng)具有穩(wěn)定性；2)從被保護(hù)底物上選擇性脫去所述保護(hù)基，以得到所需官能團(tuán)；和3)通過與所述計(jì)劃反應(yīng)中產(chǎn)生或存在的其它官能團(tuán)相容的試劑，以良好收率脫去所述保護(hù)基。合適保護(hù)基的實(shí)例可參見Greene等(1991)Protective Groups in Organic Sythesis，第2版(JohnWiley & Sons，Inc.，New York)。優(yōu)選的氨基保護(hù)基包括但不限于芐氧基羰基(CBz)、叔丁氧羰基(Boc)、叔丁基二甲基甲硅烷基(TBDMS)、9-芴基甲基-氧基羰基(Fmoc)或合適的光不穩(wěn)定性保護(hù)基例如6-硝基藜蘆基氧基羰基(Nvoc)、硝基胡椒基、芘基甲氧基羰基、硝基芐基、二甲基二甲氧基偶苯酰基、5-溴-7-硝基二氫吲哚基等。優(yōu)選的羥基保護(hù)基包括乙?；?Ac)、苯甲?；?Bz)、芐基(Bn)、四氫吡喃基(THP)、TBDMS、光不穩(wěn)定性保護(hù)基(例如硝基藜蘆基氧基甲基醚(Nvom))、Mom(甲氧基甲基醚)和Mem(甲氧基乙氧基甲基醚)。特別優(yōu)選的保護(hù)基包括NPEOC(4-硝基苯乙氧基羰基)和NPEOM(4-硝基苯乙氧基-甲氧基羰基)。
“前體藥物”是指可經(jīng)過加工以釋放活性藥物分子的化合物。本發(fā)明的式(I)和式(II)化合物就是前體藥物，因?yàn)榭梢郧谐B接基L以釋放利福霉素。具體地講，本發(fā)明的前體藥物包括在體內(nèi)釋放活性母體藥物(即本文所定義的式A1化合物)的化合物，當(dāng)將這樣的前體藥物給予患者時(shí)。
“前體藥物”也包括在前體藥物加工過程中經(jīng)過兩次或更多次事件的復(fù)雜前體藥物化合物(complex prodrug compound)。按照該實(shí)施方案，復(fù)雜的前體藥物經(jīng)過加工后可釋放出式(I)或式(II)前體藥物，再經(jīng)裂解以釋放所需利福霉素。
可通過修飾膦酸化利福霉素中存在的羥基和氨基等官能團(tuán)，來制備本發(fā)明復(fù)雜前體藥物化合物。復(fù)雜前體藥物的實(shí)例包括但不限于膦酸化利福霉素羥基官能團(tuán)的酯(例如乙酸酯、甲酸酯和苯甲酸酯衍生物)和氨基甲酸酯(例如N，N-二甲基氨基羰基)。
“藥學(xué)上可接受的前體藥物”是指膦酸化利福霉素前體藥物，例如式(I)和/或式(II)化合物的前體藥物，所述藥物可以配制在給予患者(例如哺乳動(dòng)物，優(yōu)選人)的制劑中。例如，前體藥物可以配制在包含藥學(xué)上可接受的載體或賦形劑的制劑中。
“藥學(xué)上可接受的活性代謝物”是指通過本文所定義的式(I)或式(II)化合物的體內(nèi)代謝而產(chǎn)生的藥理學(xué)上的活性產(chǎn)物。
“藥學(xué)上可接受的溶劑合物”是指保留式I和/或式II化合物的生物活性組分的生物學(xué)效力和特性的溶劑合物。藥學(xué)上可接受的溶劑合物的實(shí)例包括但不限于水、異丙醇、乙醇、甲醇、DMSO、乙酸乙酯、乙酸和乙醇胺。
“藥學(xué)上可接受的載體或賦形劑”是指可用于配制可給予患者的本發(fā)明化合物的任何化合物、溶液、物質(zhì)或材料。具體地講，本發(fā)明的載體和賦形劑是可用于制備通常安全無毒、且沒有生物學(xué)或其它不良特性、并具有良好藥理學(xué)特性的載體和賦形劑，其包括獸用和人類藥用可接受的載體和賦形劑。合適的藥學(xué)上可接受的載體和賦形劑是本領(lǐng)域眾所周知的，可由本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)臨床情況來確定。技術(shù)人員將會(huì)知道稀釋劑包括在術(shù)語載體和賦形劑的范圍之內(nèi)。合適的載體和賦形劑的實(shí)例包括鹽水、緩沖鹽水、葡萄糖、水、甘油、乙醇，尤其是(1)Dulbecco氏磷酸緩沖鹽水，pH約為7.4，含有約1mg/ml～25mg/ml人血清白蛋白，(2)0.9％鹽水(0.9％w/v NaCl)，(3)5％(w/v)葡萄糖，和(4)水。
“藥學(xué)上可接受的鹽”是指膦酸化利福霉素的鹽，例如式(I)和/或式(II)化合物的鹽，可以配制在可給予患者(例如哺乳動(dòng)物，優(yōu)選人)的制劑中。例如，鹽可以配制在包含藥學(xué)上可接受的載體或賦形劑的制劑中。
“鹽”本發(fā)明的膦酸化利福霉素可以呈鹽形式。本發(fā)明膦酸化利福霉素的鹽是指保留或改善本文所定義的母體化合物的游離酸和堿的生物學(xué)效力和特性的鹽，或者利用分子上固有的帶電荷官能團(tuán)的鹽，而沒有生物學(xué)或其它不良特性。這類鹽包括以下 (1)酸加成鹽，與例如以下無機(jī)酸形成的鹽鹽酸、氫溴酸、硫酸、硝酸、磷酸等；或與例如以下有機(jī)酸形成的鹽乙酸、丙酸、己酸、環(huán)戊烷丙酸、乙醇酸、丙酮酸、乳酸、丙二酸、琥珀酸、蘋果酸、馬來酸、富馬酸、酒石酸、檸檬酸、苯甲酸、3-(4-羥基苯甲酰基)苯甲酸、肉桂酸、扁桃酸、甲磺酸、乙磺酸、1，2-乙二磺酸、2-羥基乙磺酸、苯磺酸、4-氯苯磺酸、2-萘磺酸、4-甲苯磺酸、樟腦磺酸、3-苯基丙酸、三甲基乙酸、叔丁基乙酸、月桂基硫酸、葡糖酸、谷氨酸、羥基萘甲酸(hydroxynapthoic acid)、水楊酸、硬脂酸、粘康酸等； (2)當(dāng)母體化合物中存在的酸性質(zhì)子或者被金屬離子(例如堿金屬離子、堿土金屬離子或鋁離子)置換；或者與有機(jī)堿(例如乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、三羥甲基氨基甲烷、N-甲基葡糖胺等)配位時(shí)，所形成的鹽；或 (3)當(dāng)分子上存在帶電荷的官能團(tuán)或存在合適的平衡離子(例如四烷基(芳基)銨官能團(tuán)和堿金屬離子、四烷基(芳基)鏻官能團(tuán)和堿土金屬離子、咪唑鎓(imidazolium)官能團(tuán)和堿金屬離子等)時(shí)，所形成的鹽。
本文所述的術(shù)語“骨”或“骨組織”是指致密的半剛性多孔鈣化結(jié)締組織，其構(gòu)成大多數(shù)脊椎動(dòng)物骨骼的主要部分。也包括牙齒、骨-關(guān)節(jié)組織和動(dòng)脈粥樣硬化血管壁上常見的鈣化。
本文所述的術(shù)語“利福霉素”是指經(jīng)鑒定為利福霉素本身的化合物以及具有技術(shù)人員已知的抗微生物活性的所有利福霉素類化合物的衍生化合物。這些衍生化合物在本文中有不同的描述，即“利福霉素衍生的抗微生物分子”、“利福霉素衍生的分子”、“利福霉素衍生的抗細(xì)菌藥物”和“利福霉素衍生物”。這類相關(guān)術(shù)語具有相同含義，都是指作為眾所周知的“利福霉素”類的組成部分的抗微生物藥，正如本文中詳述的那樣。這類衍生化合物是具有抗微生物(例如抗菌)活性的利福霉素的化學(xué)類似物。技術(shù)人員將會(huì)知道這些衍生物在結(jié)構(gòu)上與利福霉素相似，但也包括在傳統(tǒng)上并未定義為利福霉素的那些化合物。利福霉素衍生物包括但不限于本發(fā)明的式(IA)化合物。具體實(shí)例包括利福平(US 3,342,810)、利福噴汀(US 4,002,752)、利福定(US4,353,826)、利福布汀(US 4,219,478)、利福拉齊(US 4,983,602)和利福昔明(US 4,341,785)。
術(shù)語“膦酸化基團(tuán)(phosphonated group)”是指對人體無毒的、具有至少一個(gè)磷原子與至少3個(gè)氧原子鍵合、并且對骨組織具有如下文所述的可測量親和力的任何化合物。
術(shù)語“抗菌”包括抑制、終止或逆轉(zhuǎn)細(xì)菌生長的化合物，抑制、終止或逆轉(zhuǎn)細(xì)菌酶活性或生化途徑的化合物，殺傷細(xì)菌的化合物和阻礙或延遲細(xì)菌感染的發(fā)展的化合物。
術(shù)語“治療”是指因減少任何細(xì)菌(例如革蘭氏陽性菌或革蘭氏陰性菌)的生長、復(fù)制和/或繁殖而至少緩解患者(包括哺乳動(dòng)物，例如人)的細(xì)菌感染相關(guān)的疾病狀態(tài)，包括治療、治愈、抑制、減輕、改善和/或緩解全部或部分疾病狀況。
術(shù)語“預(yù)防”是指至少降低了患者(例如哺乳動(dòng)物，優(yōu)選人)的細(xì)菌感染相關(guān)疾病狀態(tài)發(fā)展的可能性。術(shù)語“預(yù)防”也指阻礙或阻斷患者(例如哺乳動(dòng)物，優(yōu)選人)的細(xì)菌感染相關(guān)疾病狀態(tài)的發(fā)展。具體地講，該術(shù)語涉及對患者的治療以降低細(xì)菌感染的可能性(“預(yù)防”)或防止細(xì)菌感染的發(fā)生，例如在涉及骨修復(fù)或置換的手術(shù)期間或術(shù)后發(fā)生的細(xì)菌感染。該術(shù)語也包括在發(fā)現(xiàn)哺乳動(dòng)物對疾病癥狀易感但尚未診斷出患病的時(shí)候降低細(xì)菌感染的可能性(“預(yù)防”)或防止細(xì)菌感染。例如，可通過在這樣的感染發(fā)生之前，給予式(I)和/或式(II)化合物或其藥學(xué)上可接受的前體藥物、鹽、活性代謝物或溶劑合物，從而降低患者細(xì)菌感染的可能性(“預(yù)防”)或防止細(xì)菌感染。
術(shù)語“患者”是指動(dòng)物，例如鳥類或哺乳動(dòng)物，包括人以及獸醫(yī)或農(nóng)業(yè)上具有重要意義的動(dòng)物，例如狗、貓、馬、綿羊、山羊和牛。
C)本發(fā)明的化合物 正如以下實(shí)施例部分所述，本發(fā)明人已經(jīng)制備了對骨組織具有很高結(jié)合親和力的膦酸化利福霉素。
在一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明的化合物以下式(I)或其藥學(xué)上可接受的鹽或前體藥物為代表；
其中 B為膦酸化基團(tuán)； L為用于將B與A偶合的可裂解連接基； n為1、2、3、4、5、6或7，優(yōu)選1、2或3；和 A為利福霉素。
如上所述，本發(fā)明的本質(zhì)在于存在著可通過可裂解連接基與利福霉素可逆地偶合的膦酸化基團(tuán)，用于增加親和力、結(jié)合、蓄積和/或延長利福霉素在骨骼中的保留時(shí)間的目的，同時(shí)又允許其通過可裂解連接基的裂解而從骨骼中逐漸釋放或釋放化合物。
膦酸酯基團(tuán) 所有因其結(jié)合由羥基磷灰石構(gòu)成的骨組織中存在的Ca2+離子的能力而對骨骼具有高親和力的無毒膦酸化基團(tuán)都適合本發(fā)明。膦酸化基團(tuán)的合適實(shí)例可參見WO 04/026315(Ilex Oncology Research)、US6,214,812(MBC Research)、US 5,359,060(Pfizer)、US 5,854,227和US6,333,424(Elizanor Pharm.)、US 6,548,042(Arstad和Skattelbol)和WO2004/089925(Semaphore Pharmaceuticals)。
適于本發(fā)明的二膦酸酯基團(tuán)和三膦酸酯基團(tuán)的實(shí)例包括但不限于具有下列結(jié)構(gòu)式的基團(tuán)
其中 各R*獨(dú)立選自H、低級(jí)烷基、環(huán)烷基、芳基和雜芳基，前提條件是至少2個(gè)、優(yōu)選3個(gè)R*為H； R4為CH2、O、S或NH； 各R5獨(dú)立選自H、R6、OR6、NR6和SR6，其中R6為H、低級(jí)烷基、環(huán)烷基、芳基、雜芳基或NH2； X為H、OH、NH2或鹵素基團(tuán)；和 X1都為H，或各自獨(dú)立選自H、OH、NH2和鹵素基團(tuán)。
盡管一膦酸酯基團(tuán)、二膦酸酯基團(tuán)、三膦酸酯基團(tuán)或四膦酸酯基團(tuán)都可使用，但優(yōu)選二膦酸酯基團(tuán)。更優(yōu)選二膦酸酯基團(tuán)是二膦酸酯基團(tuán)-CH(P(O)(OH)2)2。如下實(shí)施例3所示，具有這樣的二膦酸酯基團(tuán)的利福霉素對骨粉具有極強(qiáng)的結(jié)合親和力。當(dāng)然，本領(lǐng)域技術(shù)人員也可選擇和合成其它類型的膦酸酯基團(tuán)。例如，膦酸酯基團(tuán)可以是酯酶激活的二膦酸酯基團(tuán)(

J.，Current Medicinal Chemistry，9，1201-1208，2002)或可以是其任何其它合適前體藥物。這些和其它合適的膦酸化基團(tuán)全都包括在本發(fā)明中。
利福霉素 利福霉素是一類眾所周知的半合成抗微生物藥。利福平(US3,342,810)、利福噴汀(US 4,002,752)、利福布汀(US 4,219,478)和利福拉齊(US 4,983,602)都是這類化合物中最為人們所熟知的。這些藥物在經(jīng)濟(jì)上和臨床上都已證明是非常成功的藥物。本發(fā)明并不限于具體的利福霉素，而是涵蓋具有合適抗微生物活性的利福霉素衍生的抗微生物分子，包括但不限于利福定(US 4,353,826)和利福昔明(US4,341,785)，以及其它利福霉素衍生物和雜合物(hybrids)、例如以下文獻(xiàn)中描述的那些美國專利申請2003/0105086、2005/0043298、2005/0143374、2005/0203076、2005/0203085、2005/0209210、2005/0256096、2005/0261262、2005/0277633、2006/0019985和2006/0019986，或者以下文獻(xiàn)中描述的那些世界知識(shí)產(chǎn)權(quán)組織專利03045319和03051299，以及專利申請2004034961和2005062882。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)容易地制備本發(fā)明的利福霉素衍生的抗微生物分子。必要時(shí)，技術(shù)人員可參考本領(lǐng)域現(xiàn)有的大量文獻(xiàn)，包括上文所列出的US專利、PCT專利申請和科學(xué)出版物，所述文獻(xiàn)都通過引用結(jié)合到本文中。
根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，用于本發(fā)明的利福霉素選自以下通式(A1)所示的化合物
其中 X為H-或R1CO-，其中R1為1-6個(gè)碳原子的取代或未取代的烷基鏈； 各Y獨(dú)立選自H-和RO-，其中R為H-、R1-或R1CO-，其中R1如上定義；

選自下式A2-A10
其中 R2為H-、1-10個(gè)碳原子的取代或未取代的烷基鏈、或者二烷基氨基，優(yōu)選所述二烷基氨基為取代哌啶、取代嗎啉或取代哌嗪； R3為H-或1-7個(gè)碳原子的取代或未取代的烷基鏈； R4為羥基、巰基或1-3個(gè)碳原子的取代或未取代的烷基鏈； W1為氧或-NR2，其中R2如上定義； W2為取代或未取代的亞甲基，包括

其中R5和R6獨(dú)立地為H-或1-5個(gè)碳原子的取代或未取代的烷基鏈，而Z′為氧原子、硫原子、取代亞甲基、羰基、-NR1或-N(O)R1，其中R1如上定義； T為鹵素或R2，其中R2如上定義；和 Z為O、S或NR3，其中R3如上定義。
根據(jù)一個(gè)具體的實(shí)施方案，利福霉素是利福平、其醌形式、其脫乙?；问交蚱漉问降拿撘阴；问?。根據(jù)另一個(gè)具體的實(shí)施方案，利福霉素是1-氨基-4-(2-羥乙基)哌嗪的腙和3-甲?；Ｃ顾豐(實(shí)施例1化合物9)、其醌形式、其脫乙酰基形式或其醌形式的脫乙?；问?。根據(jù)另一個(gè)具體實(shí)施方案，利福霉素是利福布汀或其脫乙?；问?。根據(jù)另一個(gè)具體實(shí)施方案，利福霉素是利福噴汀、其醌形式、其脫乙?；问交蚱漉问降拿撘阴；问?。根據(jù)另一個(gè)具體的實(shí)施方案，利福霉素是利福拉齊或其脫乙酰基形式。根據(jù)另一個(gè)具體的實(shí)施方案，利福霉素是Rifamixin或其脫乙酰基形式。根據(jù)另一個(gè)具體的實(shí)施方案，利福霉素是利福定、其醌形式、其脫乙?；问交蚱漉问降拿撘阴；问健８鶕?jù)另一個(gè)具體的實(shí)施方案，利福霉素是實(shí)施例1的化合物56或其脫乙酰基形式。根據(jù)另一個(gè)具體的實(shí)施方案，利福霉素是實(shí)施例1的化合物63或其脫乙?；问健８鶕?jù)另一個(gè)具體的實(shí)施方案，利福霉素是實(shí)施例1的化合物69或其脫乙?；问健＿@些分子的化學(xué)結(jié)構(gòu)如下。箭頭表示連接膦酸化基團(tuán)的優(yōu)選位置。






本發(fā)明膦酸化利福霉素的具體實(shí)例見下文實(shí)施例小節(jié)。本發(fā)明也涵蓋具有不止一個(gè)膦酸化基團(tuán)的膦酸化利福霉素。如上所述，以上鑒別的連接位點(diǎn)僅為連接膦酸化基團(tuán)的優(yōu)選位點(diǎn)，本發(fā)明涵蓋所有其它可能位點(diǎn)(例如在利福霉素的任何羥基上)。
連接基團(tuán)(Linker) 可裂解連接基L將膦酸化基團(tuán)B與利福霉素A共價(jià)而可逆地偶合在一起。本文所用的術(shù)語“可裂解(cleavable)”是指在生理?xiàng)l件下具有化學(xué)或生化不穩(wěn)定性。優(yōu)選化學(xué)不穩(wěn)定性是由可逆化學(xué)過程、分子內(nèi)化學(xué)反應(yīng)或水解(即分子或基團(tuán)中因凈插入一個(gè)或多個(gè)水分子而斷裂成兩個(gè)或更多新的分子或基團(tuán))所致的自發(fā)分解，當(dāng)其取決于分子間化學(xué)反應(yīng)時(shí)。
對連接基團(tuán)進(jìn)行切除可以非?？旎蚍浅Ｂ?。例如，可裂解連接基的半衰期可以為約1分鐘、約15分鐘、約30分鐘、約1小時(shí)、約5小時(shí)、約10小時(shí)、約15小時(shí)、約1天或約48小時(shí)?？闪呀膺B接基可以是僅由所選特定酶(例如酰胺酶、酯酶、金屬蛋白酶等)來切割的酶敏感型連接基團(tuán)，或者可以是對其它化學(xué)裂解方法敏感的連接基團(tuán)，例如但不限于酸/堿催化裂解或自動(dòng)裂解。例如可以使用僅由骨特異性酯酶(Goding等，Biochim Biophys Acta(2003)，1638(1)1-19)或骨特異性金屬蛋白酶(MMP)(Kawabe等，Clin Orthop.(1986)211244-51；Tuckermann等，Differentiation(2001)，69(1)49-57；Sellers等，BiochemJ.(1978)171(2)493-6)切割的酯酶敏感型連接基團(tuán)，或者通過堿性磷酸酶活動(dòng)而在其所需作用位點(diǎn)上釋放利福霉素的連接基團(tuán)。同樣，可以使用這樣的可裂解連接基這類連接基團(tuán)在血漿中不太容易被切除，因而允許足夠量的膦酸化利福霉素到達(dá)骨組織并在其中蓄積，然后被切除以釋放利福霉素。例如，可以選擇連接基團(tuán)，使得在給予本發(fā)明化合物后1分鐘、15分鐘、30分鐘、1小時(shí)、5小時(shí)、10小時(shí)、15小時(shí)、1天、2天、3天、4天、5天、6天、7天、1周、2周、3周或更長時(shí)間周期中，釋放僅1％、5％、10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、50％、60％或70％的與骨結(jié)合的抗生素。最好選擇連接基團(tuán)，使得每天僅釋放約1％至約25％的與骨結(jié)合的利福霉素。連接基團(tuán)的選擇因以下因素而異例如(i)膦酸酯基團(tuán)與利福霉素的連接位點(diǎn)，(ii)所用的膦酸化基團(tuán)的類型；(iii)所用利福霉素的類型，和(iv)連接基團(tuán)切除和相關(guān)利福霉素釋放的所需容易程度。
優(yōu)選的連接基L通過A上的一個(gè)或多個(gè)羥基，通過A上的一個(gè)或多個(gè)氮原子，通過A上的一個(gè)或多個(gè)巰基，或者通過A上的一個(gè)或多個(gè)羥基、一個(gè)或多個(gè)氮原子和/或一個(gè)或多個(gè)巰基的組合，將膦酸化基團(tuán)B與利福霉素A偶合。在1和7的膦酸化基團(tuán)之間，可以通過連接基L的任何組合來與A偶合。
當(dāng)L通過A上的羥基將B與A偶合時(shí)，優(yōu)選L是下列連接基團(tuán)之一

其中 n為≤10的整數(shù)，優(yōu)選1、2、3或4，更優(yōu)選1或2； 各p獨(dú)立地為0或≤10的整數(shù)，優(yōu)選0、1、2、3或4，更優(yōu)選0或1； q為2或3； r為1、2、3、4或5； w1和w2為≥0的整數(shù)，致使其總和(w1+w2)為1、2或3； 各RL獨(dú)立選自H、乙基和甲基，優(yōu)選H； B代表膦酸化基團(tuán)； 連接基團(tuán)的亞結(jié)構(gòu)

代表A的羥基部分。
當(dāng)L通過A上的氮原子將B與A偶合時(shí)，優(yōu)選L是下列連接基團(tuán)之一

其中 n為≤10的整數(shù)，優(yōu)選1、2、3或4，更優(yōu)選1或2； 各p獨(dú)立地為0或≤10的整數(shù)，優(yōu)選0、1、2、3或4，更優(yōu)選0或1； q為2或3； 各RL獨(dú)立選自H、乙基和甲基，優(yōu)選H； Ra為CxHy，其中x為0至20的整數(shù)，y為1至2x+1的整數(shù)； X為CH2、-CONRL-、-CO-O-CH2-或-CO-O-； B代表膦酸化基團(tuán)；和 Aa代表A上的氮原子。
當(dāng)L通過A上的巰基將B與A偶合時(shí)，優(yōu)選L是下列連接基團(tuán)之一

其中 n為≤10的整數(shù)，優(yōu)選1、2、3或4，更優(yōu)選1或2； 各p獨(dú)立地為0或≤10的整數(shù)，優(yōu)選0、1、2、3或4，更優(yōu)選0或1； q為2或3； r為1、2、3、4或5； w1和w2為整數(shù)，使得其總和(w1+w2)為1、2或3； 各RL獨(dú)立選自H、乙基和甲基，優(yōu)選H； B代表膦酸化基團(tuán)； 連接基團(tuán)的亞結(jié)構(gòu)

代表A的巰基部分； 根據(jù)另一個(gè)具體的實(shí)施方案，本發(fā)明的化合物以下式(II)或其藥學(xué)上可接受的鹽或前體藥物為代表
其中 Q1為H-、R1CO-或L1-，其中R1為1-6個(gè)碳原子的取代或未取代的烷基鏈； 各Q2獨(dú)立選自H-、RO-和L2O-，其中R為H-、R1-或R1CO-，其中R1如上定義； 各Q3獨(dú)立選自H-和L3-；

選自下式A2-A10
其中 R2為H-、1-10個(gè)碳原子的取代或未取代的烷基鏈、或者二烷基氨基，優(yōu)選所述二烷基氨基為取代哌啶、取代嗎啉或取代哌嗪，其中如果R2為1-10個(gè)碳原子的取代烷基鏈、取代哌啶、取代嗎啉或取代哌嗪，則該取代基為選自L4O-、L5S-和L6NR7-中的一個(gè)成員，其中R7為1-7個(gè)碳原子的取代或未取代的烷基鏈； R3為H-、1-7個(gè)碳原子的取代或未取代的烷基鏈、或L7-； R4為羥基、巰基或1-3個(gè)碳原子的取代或未取代的烷基鏈、L8O-或L9S-； W1為氧或-NR2，其中R2如上定義； W2為取代或未取代的亞甲基，包括

其中R5和R6獨(dú)立地為H-或1-5個(gè)碳原子的取代或未取代的烷基鏈，Z′為氧原子、硫原子、取代亞甲基、羰基、-NR1或-N(O)R1，其中R1如上定義； T為鹵素或R2，其中R2如上定義； Z為O、S或NR3，其中R3如上定義； L1、L2、L3、L4、L5、L8和L9各自為獨(dú)立選自以下的可裂解連接基團(tuán)

其中 n為≤10的整數(shù)，優(yōu)選1、2、3或4，更優(yōu)選1或2； 各p獨(dú)立地為0或≤10的整數(shù)，優(yōu)選0、1、2、3或4，更優(yōu)選0或1； q為2或3； r為1、2、3、4或5； w1和w2為≥0的整數(shù)，致使其總和(w1+w2)為1、2或3； 各RL獨(dú)立選自H、乙基和甲基，優(yōu)選H； L6和L7各自為獨(dú)立選自以下的可裂解連接基團(tuán)

其中 n為≤10的整數(shù)，優(yōu)選1、2、3或4，更優(yōu)選1或2； 各p獨(dú)立地為0或≤10的整數(shù)，優(yōu)選0、1、2、3或4，更優(yōu)選0或1； q為2或3； 各RL獨(dú)立選自H、乙基和甲基，優(yōu)選H； Ra為CxHy，其中x為0至20的整數(shù)，y為1至2x+1的整數(shù)；和 X為CH2、-CONRL-、-CO-O-CH2-或-CO-O-； B是選自以下的膦酸化基團(tuán)
其中 各R*獨(dú)立選自H、低級(jí)烷基、環(huán)烷基、芳基和雜芳基，前提條件是至少兩個(gè)R*為H； X為H、OH、NH2或鹵素基團(tuán)； 各X1獨(dú)立選自H、OH、NH2和鹵素基團(tuán)； 前提條件是L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7、L8和L9中至少存在一個(gè)。
本發(fā)明還包括使用單個(gè)膦酸化基團(tuán)與一個(gè)或多個(gè)抗菌分子偶合。在此情況下，抗菌分子可以相同(例如兩分子利福霉素)或不同(例如一分子氟喹諾酮類抗菌環(huán)丙沙星(Cipro

；US 4,670,444)和一分子利福霉素)。膦酸化基團(tuán)也可連接相似基團(tuán)(例如羥基)或不同基團(tuán)(例如一個(gè)氟喹諾酮分子的羧基和利福霉素的羥基)。
可以通過單個(gè)膦酸化基團(tuán)與本發(fā)明化合物偶合的有用抗生素的非限制性名單包括磺胺類、β-內(nèi)酰胺類、四環(huán)素類、氯霉素、氨基糖苷類、大環(huán)內(nèi)酯類、糖肽類、鏈陽性菌素類、喹諾酮類、氟喹諾酮類、噁唑烷酮類和脂肽類。具體地講，優(yōu)選四環(huán)素、四環(huán)素衍生的抗細(xì)菌藥物、甘氨酰環(huán)素、甘氨酰環(huán)素衍生的抗細(xì)菌藥物、米諾環(huán)素、米諾環(huán)素衍生的抗細(xì)菌藥物、噁唑烷酮類抗細(xì)菌藥物、氨基糖苷類抗細(xì)菌藥物、喹諾酮類抗細(xì)菌藥物、萬古霉素、萬古霉素衍生的抗細(xì)菌藥物、替考拉寧、替考拉寧衍生的抗細(xì)菌藥物、伊瑞霉素、伊瑞霉素衍生的抗細(xì)菌藥物、氯伊瑞霉素、氯伊瑞霉素衍生的抗細(xì)菌藥物、達(dá)托霉素和達(dá)托霉素衍生的抗細(xì)菌藥物。
本發(fā)明可能有用的可裂解抗菌連接基團(tuán)的實(shí)例包括但不限于具有下列結(jié)構(gòu)的連接基團(tuán)
其中 各Ra獨(dú)立地為烷基或芳基； p為0或≤10的整數(shù)，優(yōu)選0、1、2、3或4，更優(yōu)選0或1； 連接基團(tuán)的亞結(jié)構(gòu)

代表利福霉素A的羥基部分； A3代表利福霉素A的胺基； 連接基團(tuán)的亞結(jié)構(gòu)

代表氟喹諾酮類抗微生物藥物的羧基部分。
因?yàn)殪⑺峄鶊F(tuán)B對骨組織具有高親和力，所以它可能在延長的時(shí)間周期(長達(dá)數(shù)年)內(nèi)保持與骨的結(jié)合。因此，具有低毒性、優(yōu)選沒有可檢測毒性的膦酸化基團(tuán)是非常重要的。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方案，選擇膦酸化基團(tuán)B和連接基L，使得連接基團(tuán)在體內(nèi)被水解或切除(優(yōu)選大部分在骨組織內(nèi))，因而釋放(i)利福霉素A和(ii)具有經(jīng)證實(shí)的骨治療活性的所選無毒膦酸化分子。因此這類化合物具有以下雙重用途1)在延長的時(shí)間周期內(nèi)和/或以增加的濃度，局部給骨骼提供用于預(yù)防和/或治療細(xì)菌性骨感染的抗生素，和2)給骨骼提供藥物，刺激骨再生或抑制骨吸收，因此便于骨骼從因感染或其它損傷所致的損傷中恢復(fù)過來?？捎糜诒景l(fā)明的、經(jīng)證實(shí)具有骨治療活性的合適的膦酸化分子包括但不限于利塞膦酸鹽和奧帕膦酸鹽(其它例如(其它例如帕米膦酸鹽、阿侖膦酸鹽、伊卡膦酸鹽、依替膦酸鹽、伊班膦酸鹽、唑來膦酸鹽或奈立膦酸)，這些分子是眾所周知的二膦酸鹽類骨吸收抑制藥，通常用于治療骨質(zhì)疏松癥。
下面的流程闡明實(shí)施方案的原理
本發(fā)明也包括使用pH敏感型連接基團(tuán)，該連接基團(tuán)僅在預(yù)定pH范圍內(nèi)才能裂解。在一個(gè)實(shí)施方案中，pH敏感型連接基團(tuán)是堿敏感型連接基團(tuán)，在pH約7至約9的堿性pH范圍內(nèi)裂解。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方案，連接基團(tuán)是酸敏感型連接基團(tuán)，在pH約7.5至約4、優(yōu)選在約6.5和更低的酸性pH范圍內(nèi)裂解。假設(shè)這樣的酸敏感型連接基團(tuán)允許利福霉素A主要在細(xì)菌感染部位特異性釋放，因?yàn)橐阎诟腥酒陂g通常會(huì)發(fā)生組織酸化(O’Reilley等，Antimicrobial Agents andChemotherapy(1992)，36(12)2693-97)。
共價(jià)鍵或不可裂解連接基也可將膦酸化基團(tuán)B與利福霉素A共價(jià)偶合。選擇這樣的鍵或連接基團(tuán)，使其不被裂解，或者主要由實(shí)際發(fā)生感染部位存在的細(xì)菌進(jìn)行切除。假設(shè)對于這樣的化合物，膦酸化基團(tuán)將保留與利福霉素A的締合，整個(gè)化合物將會(huì)從骨骼中逐漸釋放出來并由細(xì)菌吸收，因此發(fā)揮其抗菌效果。
當(dāng)然，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以選擇并合成了其它類型的連接基團(tuán)。例如，連接基團(tuán)也可含有對骨骼具有親和力的體內(nèi)可水解的膦酸化基團(tuán)，參見Ilex Oncology Research，WO 04/026315。連接基團(tuán)也可含有活性基團(tuán)(例如刺激骨形成或減少骨吸收的可釋放基團(tuán))。這些和其它合適連接基團(tuán)都涵蓋在本發(fā)明內(nèi)。
除了上文和實(shí)施例部分所述的那些化合物之外，本發(fā)明額外的式(I)化合物包括但不限于具有下列結(jié)構(gòu)式的那些化合物










此外，本發(fā)明涵蓋式(I)和式(II)的化合物及其藥學(xué)上可接受的鹽、代謝物、溶劑合物和前體藥物。藥學(xué)上可接受的鹽的實(shí)例包括但不限于硫酸鹽、焦硫酸鹽、硫酸氫鹽、亞硫酸鹽、亞硫酸氫鹽、磷酸鹽、磷酸一氫鹽、磷酸二氫鹽、偏磷酸鹽、焦磷酸鹽、氯化物、溴化物、碘化物、乙酸鹽、丙酸鹽、癸酸鹽、辛酸鹽、丙烯酸鹽、甲酸鹽、異丁酸鹽、己酸鹽、庚酸鹽、丙炔酸鹽、草酸鹽、丙二酸鹽、琥珀酸鹽、辛二酸鹽、癸二酸鹽、富馬酸鹽、馬來酸鹽、丁炔-1，4-二酸鹽、己炔-1，6-二酸鹽、苯甲酸鹽、氯苯甲酸鹽、甲基苯甲酸鹽、二硝基苯甲酸鹽、羥基苯甲酸鹽、甲氧基苯甲酸鹽、鄰苯二甲酸鹽、磺酸鹽、二甲苯磺酸鹽、苯基乙酸鹽、苯基丙酸鹽、苯基丁酸鹽、檸檬酸鹽、乳酸鹽、γ-羥基丁酸鹽、乙醇酸鹽、酒石酸鹽、甲磺酸鹽、丙烷磺酸鹽、萘-1-磺酸鹽、萘-2-磺酸鹽和扁桃酸鹽。
如果本發(fā)明的化合物是堿的話，所需鹽可采用本領(lǐng)域已知的任何合適方法來制備，包括用無機(jī)酸或有機(jī)酸處理游離堿，所述無機(jī)酸例如鹽酸、氫溴酸、硫酸、硝酸、磷酸等；所述有機(jī)酸例如乙酸、馬來酸、琥珀酸、扁桃酸、富馬酸、丙二酸、丙酮酸、草酸、乙醇酸、水楊酸、吡喃糖苷酸(例如葡糖醛酸和半乳糖醛酸)、α-羥酸(例如檸檬酸和酒石酸)、氨基酸(例如天冬氨酸和谷氨酸)、芳族酸(例如苯甲酸和肉桂酸)、磺酸(例如對甲苯磺酸或乙磺酸)等。
如果本發(fā)明的化合物是酸的話，所需鹽可采用本領(lǐng)域已知的任何合適方法來制備，包括用無機(jī)堿或有機(jī)堿處理游離酸，所述堿例如胺(伯、仲、叔)、堿金屬或堿土金屬的氫氧化物等。合適的鹽的說明性實(shí)例包括有機(jī)鹽和無機(jī)鹽，所述有機(jī)鹽是由氨基酸(甘氨酸和精氨酸)、氨、伯胺、仲胺、叔胺和環(huán)狀胺(例如哌啶、嗎啉和哌嗪)衍生的；而所述無機(jī)鹽是由鈉、鈣、鉀、鎂、錳、鐵、銅、鋅、鋁和鋰衍生的。
在化合物、鹽、前體藥物或溶劑合物為固體的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員知道本發(fā)明的化合物、鹽和溶劑合物可以不同的晶型存在，它們?nèi)己w在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
本發(fā)明的化合物可以單一立體異構(gòu)體、外消旋體和/或?qū)τ丑w和/或非對映體的混合物形式存在。所有這些單一立體異構(gòu)體、外消旋體及其混合物都涵蓋在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。優(yōu)選使用旋光純形式的本發(fā)明化合物。
可以前體藥物形式給予式(I)和/或式(II)的化合物，這樣的前體藥物在人或動(dòng)物體內(nèi)能分解并釋放出式(I)或式(II)的化合物。前體藥物的實(shí)例包括式(I)和/或式(II)化合物的體內(nèi)可水解的酯。
含有羧基或羥基的式(I)和/或式(II)化合物的體內(nèi)可水解的酯是例如藥學(xué)上可接受的酯，其在人或動(dòng)物體內(nèi)被水解，產(chǎn)生母體酸或醇。對于羧基而言的合適的藥學(xué)上可接受的酯包括(1-6C)烷氧基甲酯(例如甲氧基甲酯)、(1-6C)烷?；趸谆?例如新戊酰氧基甲酯)、酞基酯、(3-8C)環(huán)烷氧基羰基氧基(1-6C)烷基酯(例如1-環(huán)己基羰基氧基乙酯)；1，3-二氧雜環(huán)戊烯-2-酮基甲酯(例如5-甲基-1，3-二氧雜環(huán)戊烯-2-酮基甲酯)；和(1-6C)烷氧基羰基氧基乙酯(例如1-甲氧基羰基氧基乙酯)并且可以在和本發(fā)明化合物的任何羧基上成酯。
含有羥基的式(I)和/或式(II)化合物的體內(nèi)可水解酯包括無機(jī)酯(例如磷酸酯)和α-酰氧基烷基醚及相關(guān)化合物，它們是酯在體內(nèi)水解而得到母體羥基的結(jié)果。α-酰氧基烷基醚的實(shí)例包括乙酰氧基甲氧基和2，2-二甲基丙酰氧基甲氧基。與羥基形成體內(nèi)可水解的酯的基團(tuán)包括烷?；?、苯甲?；?、苯基乙?；腿〈郊柞；捅交阴；?、烷氧基羰基(得到烷基碳酸酯)、二烷基氨基甲酰基和N-(二烷基氨基乙基)-N-烷基氨基甲?；?得到氨基甲酸酯)、二烷基氨基乙?；汪然阴；?。
D)制備方法 采用本領(lǐng)域合適技術(shù)，使用易得原料，可以制備本發(fā)明的化合物及其鹽、溶劑合物、晶型、活性代謝物和前體藥物。制備本發(fā)明化合物的某些新的示例性方法可參見實(shí)施例部分。這類方法涵蓋在本發(fā)明范圍之內(nèi)。
E)抗微生物組合物和治療方法 本發(fā)明的相關(guān)方面涉及將本發(fā)明化合物作為治療性或抗菌藥物組合物中的活性成分，用于治療或預(yù)防的目的。
藥物組合物 本發(fā)明的化合物可以配制成藥學(xué)上可接受的組合物。
本發(fā)明提供包含本發(fā)明化合物(例如式(I)和(II)的化合物)以及藥學(xué)上可接受的載體或賦形劑的藥物組合物。優(yōu)選藥物組合物中的本發(fā)明化合物是治療有效量的化合物。載體包括但不限于鹽水、緩沖鹽水、葡萄糖、水、甘油、乙醇及其組合。
制備本發(fā)明藥物組合物的合適藥物形式的可接受的方法是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的。例如，可以按照藥物化學(xué)家的常規(guī)技術(shù)制備藥物制劑，這類技術(shù)包括例如以下步驟混合、制粒和壓制(如果需要片劑形式的話)，或者混合、填充和溶解合適組分，以得到所需產(chǎn)品，用于各種給藥途徑。
本發(fā)明的化合物和組合物具有廣譜活性，包括針對抗生素抗性菌株革蘭氏陽性菌(例如金黃色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、表皮葡萄球菌(Staphylococcus epidermis)、釀膿葡萄球菌(Streptococcuspyogenes)、糞腸球菌(Enterococcus faecalis))和革蘭氏陰性菌(例如大腸桿菌(E.coli)、肺炎衣原體(Chlamydia pneumoniae)、腸桿菌(Enterobacter sp.)、流感嗜血桿菌(H.influenza)、肺炎克雷伯氏菌(K.pneumoniae)、肺炎軍團(tuán)菌(Legionella pneumoniae)、銅綠假單胞菌(P.aeruginosa)。
藥物組合物和第二治療藥 各種各樣的第二治療藥(例如抗生素)都可與本發(fā)明的化合物、藥物組合物和本發(fā)明的方法聯(lián)用。用作第二治療藥的抗生素可以通過干擾細(xì)胞壁合成、質(zhì)膜完整性、核酸合成、核糖體功能、葉酸合成等而起作用。第二治療藥可包含在含有本發(fā)明膦酸化利福霉素化合物的藥物組合物中，或者第二治療藥可以與含有本發(fā)明膦酸化利福霉素化合物的藥物組合物一起給予。
可與本發(fā)明化合物和組合物聯(lián)用的抗生素的非限制性名單包括磺胺類、β-內(nèi)酰胺類、四環(huán)素類、氯霉素、氨基糖苷類、大環(huán)內(nèi)酯類、糖肽類、鏈陽性菌素類、喹諾酮類、氟喹諾酮類、噁唑烷酮類和脂肽類。具體地講，優(yōu)選四環(huán)素、四環(huán)素衍生的抗細(xì)菌藥物、甘氨酰環(huán)素、甘氨酰環(huán)素衍生的抗細(xì)菌藥物、米諾環(huán)素、米諾環(huán)素衍生的抗細(xì)菌藥物、噁唑烷酮類抗細(xì)菌藥物、氨基糖苷類抗細(xì)菌藥物、喹諾酮類抗細(xì)菌藥物、萬古霉素、萬古霉素衍生的抗細(xì)菌藥物、替考拉寧、替考拉寧衍生的抗細(xì)菌藥物、伊瑞霉素、伊瑞霉素衍生的抗細(xì)菌藥物、氯伊瑞霉素、氯伊瑞霉素衍生的抗細(xì)菌藥物、達(dá)托霉素和達(dá)托霉素衍生的抗細(xì)菌藥物。
抑制細(xì)菌生長的方法 根據(jù)相關(guān)方面，本發(fā)明涉及抑制細(xì)菌生長的方法。方法包括為了所述抑制的目的，使細(xì)菌接觸有效量的本發(fā)明膦酸化利福霉素化合物或者包含本發(fā)明化合物(或其藥學(xué)上可接受的前體藥物、鹽、活性代謝物或其溶劑合物)。例如，可以通過使細(xì)菌接觸本發(fā)明的化合物，來抑制細(xì)菌RNA聚合酶、細(xì)菌RNA聚合酶依賴型DNA轉(zhuǎn)錄和/或細(xì)菌翻譯。
可以在體外(例如在實(shí)驗(yàn)室的組織培養(yǎng)物中，在生化和/或細(xì)胞測定中)、非人類動(dòng)物的體內(nèi)、哺乳動(dòng)物(包括人)體內(nèi)和/或離體(例如用于無菌目的)進(jìn)行接觸。
可以采用本領(lǐng)域技術(shù)人員可用的任何方法，測定本發(fā)明化合物作為DNA轉(zhuǎn)錄和/或翻譯抑制劑的活性，包括體內(nèi)和體外測定。細(xì)菌RNA聚合酶測定方法的某些實(shí)例可參見美國專利5,635,349和Sawadogo及其合作者(Proc.Natl.Acad.Sci.USA(1985)，824394-4398)，Doan及其合作者(FEMS Microbiol.Lett.(2001)，196135-139)和Wu及其合作者(Anal.Biochem.(1997)，245226-230)。
治療方法 本發(fā)明的相關(guān)方面涉及本發(fā)明化合物作為治療用藥物組合物、治療性組合物或抗菌組合物中的活性成分的用途。如上定義的“治療”是指因減少任何細(xì)菌(例如革蘭氏陽性菌或革蘭氏陰性菌)的生長、復(fù)制和/或繁殖而至少緩解患者(包括哺乳動(dòng)物，例如人)的細(xì)菌感染相關(guān)的疾病狀態(tài)，包括治療、治愈、抑制、減輕、改善和/或緩解全部或部分疾病狀況。
可以任何有效而方便的方式給予藥物組合物，這些方式例如局部、胃腸外、口服、肛門、陰道內(nèi)、靜脈內(nèi)、腹膜內(nèi)、肌內(nèi)、眼內(nèi)、皮下、鼻內(nèi)、支氣管內(nèi)或皮內(nèi)途徑等。
具體地講，在治療中或作為預(yù)防藥(正如下文所詳述的那樣)，本發(fā)明化合物和藥物組合物和/或藥學(xué)上可接受的前體藥物、鹽、活性代謝物和溶劑合物可作為注射用組合物給予個(gè)體，所述組合物例如無菌含水混懸劑，優(yōu)選等滲混懸劑?；蛘?，化合物和組合物可配制成供局部用，其形式例如軟膏劑、乳膏劑、洗劑、眼用軟膏劑、滴眼劑、滴耳劑、漱口劑、浸藥敷料劑和縫合線和氣溶膠，并且可含有合適的常規(guī)添加劑，包括例如防腐劑、利于藥物滲透的溶劑以及軟膏劑和乳膏劑中的軟化劑。這類局部制劑也可含有相容的常規(guī)載體，例如乳膏基或軟膏基，以及用于洗劑的乙醇或油醇。這類載體可占制劑重量的約1％至約98％；更常見的是它們可占制劑重量的約80％。
系統(tǒng)給藥的替代方法包括透皮給藥和經(jīng)皮給藥，采用滲透劑例如膽鹽或夫西地酸或其它去垢劑。另外，如果本發(fā)明的化合物或藥物組合物可配制成腸溶制劑或膠囊劑，也可以口服給藥。這些化合物和組合物的給藥也可以是局部和/或定域，其形式為藥膏劑、貼劑、凝膠劑等。
盡管可以通過上述系統(tǒng)方式給予治療，但是也可以局部方式給予治療。例如，治療可直接給予骨骼，例如通過向骨骼注射。也可用其它局部方式給予治療，例如通過局部組合物用于傷口或直接給予皮下或其它形式的傷口。
也可將活性化合物、藥物組合物和藥學(xué)上可接受的前體藥物、鹽、代謝物和溶劑合物作為骨替代物或骨修復(fù)化合物(例如骨粘固劑或填充劑(例如SkeliteTM，Millenium Biologies，Kingston，ON，Canada)和鈣或羥基磷灰石珠)的組成部分，給予個(gè)體。
化合物或藥物組合物的劑量含有至少藥用有效量或治療有效量的活性化合物(即式(I)化合物、式(II)化合物和/或其藥學(xué)上可接受的前體藥物、鹽、活性代謝物或溶劑合物)，優(yōu)選由一個(gè)或多個(gè)藥物劑量單位組成。可將所選劑量給予需要治療的患者，例如人類患者?！爸委熡行Я俊笔侵甘?I)化合物和/或式(II)化合物(和/或其藥學(xué)上可接受的前體藥物、鹽、活性代謝物或溶劑合物)對所治療患者具有療效的用量。療效可以是客觀的(即通過某些測定或標(biāo)記(例如降低細(xì)菌計(jì)數(shù))來測定)或是主觀的(即患者給出的指示或感覺效果)。
符合“治療有效量”的用量因以下因素而異例如具體化合物、給藥途徑、所用賦形劑、疾病癥狀及其嚴(yán)重程度、對需要治療患者的判定和同時(shí)使用其它藥物治療疾病的可能性。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠容易地確定治療有效量。對于給予患者(例如哺乳動(dòng)物，尤其是人)，希望活性化合物的日劑量水平為0.1mg/kg至200mg/kg，通常為1-5mg/kg。主治醫(yī)師在任何情況下將會(huì)確定最適合個(gè)體的實(shí)際劑量，該劑量因具體個(gè)體的年齡、體重和反應(yīng)而異。以上劑量是普通病例的示例性劑量。當(dāng)然，在個(gè)別情況下也允許更高或更低劑量范圍，這些都涵蓋在本發(fā)明范圍之內(nèi)。
盡管本發(fā)明優(yōu)選針對骨相關(guān)感染的預(yù)防和/或治療，但是本發(fā)明涵蓋針對由細(xì)菌感染引起或與之有關(guān)的其它疾病的治療和預(yù)防方法，所述疾病包括但不限于耳炎、結(jié)膜炎、肺炎、菌血癥、鼻竇炎、胸膜肺氣腫(pleural emphysema)和心內(nèi)膜炎、動(dòng)脈粥樣硬化血管鈣化附近的低度感染和腦膜炎。在這些方法中，將如上所述的治療或預(yù)防有效量的化合物和/或藥物組合物給予患者(優(yōu)選人)，其用量足以提供療效，因而預(yù)防或治療患者的感染。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以常規(guī)確定實(shí)際用量，所述用量因例如以下一些因素而異所涉及的特定細(xì)菌菌株和所用的具體抗菌化合物。
預(yù)防方法 本發(fā)明化合物特別具有的額外用途就是用于預(yù)防和防止的目的。的確，許多矯形外科醫(yī)生考慮到具有人工關(guān)節(jié)的人應(yīng)當(dāng)考慮在進(jìn)行可引起菌血癥的治療前采用抗生素預(yù)防。深度感染是嚴(yán)重的并發(fā)癥，有時(shí)可導(dǎo)致人工關(guān)節(jié)損失并伴有明顯的發(fā)病率和死亡率。因此，在這種情況下，本發(fā)明的化合物和藥物組合物可用來代替預(yù)防性抗生素。例如，在進(jìn)行侵入性治療之前的短期內(nèi)可通過注射給予本發(fā)明化合物和/或藥物組合物，以達(dá)到針對相關(guān)細(xì)菌的系統(tǒng)和/或局部療效，所述侵入性治療例如外科手術(shù)或植入留置裝置(例如關(guān)節(jié)置換(臀、膝、肩等)、骨移植、骨折修復(fù)、牙科手術(shù)或植入)。治療可持續(xù)到侵入性治療之后，例如術(shù)后或在裝置植入體內(nèi)期間。
另外，本發(fā)明化合物和/或藥物組合物也可在侵入性治療之前給予，以便在治療前在骨組織中蓄積本發(fā)明化合物。
在各種情況下，本發(fā)明的化合物和/或藥物組合物可在手術(shù)前1、2、3、4、5、6、7天或更長時(shí)間，至10、9、8、7、6、5、4、3、2或1小時(shí)或更短時(shí)間，給予1、2、3次或更多次，以便讓本發(fā)明化合物適當(dāng)?shù)卮嬖谟谙到y(tǒng)或局部和/或在骨骼中蓄積，優(yōu)選在手術(shù)期間可能會(huì)暴露給細(xì)菌污染的區(qū)域內(nèi)。甚至更優(yōu)選給予本發(fā)明的膦酸化化合物和/或藥物組合物，使得它們的局部濃度比給予未經(jīng)修飾的母體利福霉素(即非膦酸化等同物)通常所達(dá)到的濃度相比約高出5、10、20、30、40、50、75、100、500或甚至1000倍?？稍谇秩胄灾委熤笠欢螘r(shí)間內(nèi)例如1、2、3、4、5或6天，1、2、3周或更長時(shí)間，或者在裝置存在于體內(nèi)的所有時(shí)間內(nèi)，給予本發(fā)明的化合物。
因此，本發(fā)明提供誘導(dǎo)利福霉素在患者(例如哺乳動(dòng)物)骨骼內(nèi)蓄積的方法，其中將對骨組織具有高親和力的膦酸化利福霉素給予患者。膦酸化利福霉素與骨組織結(jié)合并蓄積在患者骨骼內(nèi)，其數(shù)量大于非膦酸化利福霉素等同物的數(shù)量。優(yōu)選的膦酸基團(tuán)通過可裂解連接基與利福霉素偶合。
本發(fā)明還提供延長利福霉素在患者(例如哺乳動(dòng)物)骨骼中存在時(shí)間的方法，其中將對骨組織具有高親和力的膦酸化利福霉素給予患者。膦酸化基團(tuán)通過可裂解連接基與利福霉素偶合。膦酸化利福霉素與骨組織結(jié)合并蓄積在患者骨骼內(nèi)，連接基團(tuán)在骨骼內(nèi)逐漸被切除，因而釋放出利福霉素并延長骨骼中利福霉素的存在時(shí)間。
F)涂覆有膦酸化利福霉素的留置裝置和產(chǎn)品 本發(fā)明還涵蓋涂覆有本發(fā)明化合物和藥物組合物的留置裝置。本文所用的術(shù)語“留置裝置”是指手術(shù)植入物、矯形裝置、假體裝置和導(dǎo)管，即放入個(gè)體體內(nèi)并在其位置上留置一段時(shí)間的裝置。這類裝置包括但不限于人工關(guān)節(jié)和植入物、心臟瓣膜、起搏器、血管移植物、血管導(dǎo)管、腦脊液分流、導(dǎo)尿管、持續(xù)非住院腹膜透析(CAPD)導(dǎo)管。
根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，將留置裝置插入體內(nèi)之前，將其浸泡在或噴涂濃度約1mg/ml至約10mg/ml本發(fā)明化合物和/或藥物組合物。
根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方案，留置裝置是由骨質(zhì)樣類型的材料(例如磷酸鈣、Ca-離子和羥基磷灰石(Yoshinari等，Biomaterials(2001)，22(7)709-715))制成或者預(yù)先涂覆所述材料。這類材料能有利地改善本發(fā)明化合物和藥物組合物與留置裝置的結(jié)合，無論是在用本發(fā)明化合物或藥物組合物涂覆裝置期間和/或在局部或系統(tǒng)給予它們之后。也可用預(yù)先加載或含有本發(fā)明的骨結(jié)合靶向化合物的骨質(zhì)材料來涂覆留置裝置。對于上述實(shí)施方案，優(yōu)選羥基磷灰石作為骨質(zhì)材料。有關(guān)涂覆方法、羥基磷灰石涂層假體的用途和優(yōu)勢的綜述詳見Dumbleton和Manly(The Journal of Bone & Joint Surgery(2004)86A2526-40)，所述文獻(xiàn)通過引用結(jié)合到本文中。
G)制備方法 采用本領(lǐng)域合適技術(shù)，使用易得原料，可以制備本發(fā)明的化合物及其鹽、溶劑合物、晶型、活性代謝物和前體藥物。制備本發(fā)明化合物的某些新的示例性方法可參見以下實(shí)施例部分。這類方法涵蓋在本發(fā)明范圍之內(nèi)。
實(shí)施例 本文所給出的實(shí)施例提供了本發(fā)明代表性化合物的示例性合成方法。也提供了本發(fā)明化合物的骨結(jié)合活性的示例性測定方法、提供了本發(fā)明化合物抗微生物的最小抑制濃度(MIC)的測定方法，并提供了測定體內(nèi)活性和細(xì)胞毒性的方法。
實(shí)施例1膦酸化利福霉素的合成 A)通用實(shí)驗(yàn)方法 A1)二膦酸酯結(jié)構(gòu)單元的制備
按照Synth.Commun.(2002)，32；211-218中的所述方法，可自母體四氯化物和醇制備亞甲基二膦酸的四酯(I)。

按照Bioorg.Med.Chem.(1999)，7；901-919中所述的方案，用4-取代芐基溴II或溴乙酸酯IV使I的陰離子烷基化，得到通式III和V的芐基取代的二膦酸酯結(jié)構(gòu)單元(building block)。在氫化條件下，用催化劑例如PtO2將硝基還原，使硝基化合物IIIa轉(zhuǎn)化為苯胺IIIb。通過酯裂解，IIIc和Va等酯可以轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的酸IIId或Vb。例如，R′＝t-Bu的酯IIIc可用TFA處理，得到相應(yīng)的酸IIId。在類似條件下，X＝Ot-Bu的酯Va可轉(zhuǎn)化為酸Vb。

在由芐基鹵化反應(yīng)間隔開的兩步Arbuzov反應(yīng)過程中，可自母體芐基鹵VI得到通式IX的芳基取代的亞甲基二膦酸酯。

采用Synth.Comm.(2002)，32；2951-2957和專利US 5,952,478(1999)中所述的方法，可制備(乙氧基次膦酰基)甲基膦酸二乙酯X?？蓪⑵渑c4-取代溴苯(XI)偶合，再使酯中間體XIIa發(fā)生裂解，得到酸XIIb。

按照Synth.Commun.(1996)，26；2037-2043中所述的方案，自二芐胺或二烯丙基胺、亞磷酸二烷基酯和原甲酸三乙酯，制備胺XIII，或者按照Phosphorus，Sulfur and Silicon(2003)，178，38-46，自亞磷酸三烷基酯和適當(dāng)取代的甲酰胺(例如烯丙基甲酰胺)制備胺XIII。用琥珀酸酐XIVa或戊二酸酐XIVb使XIII?；?，分別得到酸XVa和XVb(J.Drug Targeting(1997)，5；129-138)。按照類似方式，用XIV(a-b)處理前述IIIb或IX，得到琥珀酰胺酸和戊酰胺酸XVI(a-d)。

按照J(rèn).Org.Chem.(1986)，51；3488-3490中所述的方案，可自I制備烯烴XVII。按照J(rèn).Org.Chem.(2001)，66；3704-3708中所述的方案，將其轉(zhuǎn)化為母體二膦酰基丁酸XVIII。

正如Phosphorus，Sulfur and Silicon，(1998)，132；219-229所述，通過用不同鏈長XIX(a-b)的保護(hù)ω-羥基溴使的陰離子烷基化，制備通式結(jié)構(gòu)XX(c-d)的醇和通式結(jié)構(gòu)XXII的碘化物。脫保護(hù)后，通過用原位產(chǎn)生的三苯基膦碘絡(luò)合物處理，可使醇轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的碘化物。通過常規(guī)氧化方法(例如用重鉻酸吡啶鎓處理)，還可將這些醇XX(c-d)轉(zhuǎn)化為通式結(jié)構(gòu)XX的酸。

按照Bioorg.Med.Chem.(1999)，7；901-919中所述的方案，用保護(hù)的3-碘丙烷-1-硫醇使I的陰離子烷基化，可制備硫醇XXIII。

按照J(rèn).Drug Targeting(1995)，3，273-282中所述方法的改進(jìn)方法，可以自母體胺IIIb和XIII來制備溴乙酰胺XXIV和XXV。

按照Org.Syn.(1983)；60；88-91中所述的亞甲基轉(zhuǎn)移反應(yīng)，可通過用對羥基苯乙酮處理母體碘化物XXII(a-b)，制備二膦酸化乙烯基芳基酮，例如XXVII(a-b)。

通過在叔胺和標(biāo)準(zhǔn)酰胺偶聯(lián)劑(DCC、EDCI、HBTU、HATU、PyBOP、BOP-Cl)存在下，用IIIb或XIII與適當(dāng)保護(hù)的胺XXVIII(a-b)和肼XXXI(a-b)，產(chǎn)生二膦酸化胺XXIX(a-d)和XXX(a-d)和肼XXXII(a-d)和XXXIII(a-d)。在所有這些情況下，X是間隔氧原子和氮原子的原子組合，而R′是可與X中的原子鍵合的另一原子組合。

在標(biāo)準(zhǔn)酰胺偶聯(lián)條件(叔胺和標(biāo)準(zhǔn)酰胺偶聯(lián)劑例如DCC、EDCI、HBTU、HATU、PyBOP、BOP-Cl)下，分別用受保護(hù)的氨基酸XXXIV使胺XIII和IIIb?；?，可以容易地產(chǎn)生二膦酸化胺XXXVa-b和XXXVIa-b。
本部分所述的二膦酸酯結(jié)構(gòu)單元呈其膦酸酯的形式，其中R為Me、Et、i-Pr或Bn；或者作為游離二膦酸。
A2)利福霉素-二膦酸酯綴合物(Rifamycin-bisphosphonate conjugate)的合成
按照Farmaco，Ed.Sci.(1975)，30，605-619中所述的類似方式，通過3-甲酰基利福霉素S XXXVII與肼XXXII(c-d)和XXXIII(c-d)的縮合，制備二膦酸化前體藥物XXXVIII(a-b)和XXXIX(a-b)。

按照J(rèn).Mol.Struct.(2001)，563-564，61-78對于其它酸酐所述的類似方式，使利福霉素衍生的化合物XL與由保護(hù)的甘氨酸制備而來的混合酸酐反應(yīng)，選擇性地產(chǎn)生酯產(chǎn)物XLIIa。甘氨酰部分脫保護(hù)后，游離氨基與酸Vb反應(yīng)，產(chǎn)生所需二膦酸化利福霉素衍生物XLIII。

按照Ind.J.Pharm.Sci.(1999)；61，223-226對于環(huán)丙沙星的非二膦酸化前體藥物所述的類似方式，XL與乙烯基酮XXVII(a-b)的加成反應(yīng)得到二膦酸化利福霉素衍生的前體藥物XLIV(a-b)。

同樣，按照US 4,690,919、US 4,983,602和Chem.Pharm.Bull.(1993)，41148-155所述，在溫和氧化劑例如二氧化錳存在下，經(jīng)苯并噁嗪并利福霉素XLV(a-b)與二胺XLVI縮合而得到的化合物XLVIIb可與乙烯基酮XXVII(a-b)反應(yīng)，得到二膦酸化前體藥物XLVIII(a-b)。

按照US 4,690,919、US 4,983,602和Chem.Pharm.Bull.(1993)，41148-155所述，在溫和氧化劑例如二氧化錳存在下，通過二膦酸化胺XXIX(c-d)和XXX(c-d)與苯并噁嗪并利福霉素衍生物XLV(a-b)縮合，制備二膦酸化苯并噁嗪并利福霉素衍生物IL(a-b)和L(a-b)。

利福霉素XL與琥珀酸酐和戊二酸酐縮合，分別得到酸LIa和LIb。在標(biāo)準(zhǔn)酰胺偶聯(lián)條件(叔胺和標(biāo)準(zhǔn)酰胺偶聯(lián)劑例如DCC、EDCI、HBTU、HATU、PyBOP、BOP-Cl)下，這些酸可以與胺XIII偶合而得到二膦酸酯前體藥物L(fēng)II(a-b)，與胺IIIb偶合而得到二膦酸化前體藥物L(fēng)III(a-b)，與胺XXXVb偶合而得到二膦酸化前體藥物L(fēng)IV(a-b)，與胺XXXVIb偶合而得到膦酸化前體藥物L(fēng)V(a-b)。

同樣，苯并噁嗪并利福霉素LIV與琥珀酸酐和戊二酸酐縮合，得到酸LIa和LIb，其可分別與胺XIII、IIIb、XXXVb和XXXVIb偶合，得到二膦酸化前體藥物L(fēng)VII(a-b)、LVIII(a-b)、LIX(a-b)和LX(a-b)。

在非親核堿存在下，用溴代酰溴(bromoacyl bromide)LXII(a-c)或用混合酸酐LXII(d-f)處理利福霉素XL，提供溴代酰酯(bromoacyl ester)LXIII(a-c)。在堿存在下，它們可與琥珀酰胺酸XVa和XVIa和戊酰胺酸XVb和XVIb反應(yīng)，得到二膦酸化前體藥物L(fēng)XIV(a-f)和LXV(a-f)。

同樣，在堿存在下，苯并噁嗪并利福霉素LIV可用LXII(a-f)處理，得到溴代酰酯(bromoacyl ester)LXVI(a-c)，其可與酸XV(a-b)和XVI(a-b)反應(yīng)，得到二膦酸化前體藥物L(fēng)XVII(a-f)和LXVIII(a-f)。
本部分所述的二膦酸(包括酯和鹽)結(jié)構(gòu)單元呈其膦酸酯的形式，其中R為Me、Et、i-Pr、烯丙基或Bn；或者作為游離二膦酸和/或游離二膦酸鹽。通過常規(guī)方法，二膦酸酯可轉(zhuǎn)化成游離酸和酸式鹽，所述方法例如在堿存在或不存在條件下，用三甲基甲硅烷基溴或三甲基甲硅烷基碘處理，當(dāng)二膦酸酯為二膦酸芐酯時(shí)，通過鈀催化劑處理而氫化，而當(dāng)二膦酸酯為二膦酸烯丙酯時(shí)用親核試劑。
可用文獻(xiàn)所述的常規(guī)方法添加和脫去所用的其它保護(hù)基，所述文獻(xiàn)例如參見″Protective Groups in Organic Synthesis″，Greene，T.W.和Wuts，P.M.G.，Wiley-Interscience，New York，1999。
B)詳細(xì)實(shí)驗(yàn)方法 流程1.(4-(2-(1-氨基-哌嗪-4-基)乙氧基)-4-氧代-丁?；被?亞甲基-1，1-二膦酸四乙酯(7)的合成
N，N-二芐基-1-氨基亞甲基二膦酸四乙酯(1)按照Synth.Comm.(1996)，262037-2043的改進(jìn)方案制備化合物1。在裝有蒸餾頭的100ml圓底燒瓶中，將原甲酸三乙酯(8.89g，60mmol)、亞磷酸二乙酯(16.57g，120mmol)和二芐胺(11.80g，60mmol)混合在一起。在Ar下將反應(yīng)物加熱至180-195℃1小時(shí)。當(dāng)EtOH產(chǎn)生完成后，將反應(yīng)混合物冷卻至室溫，用CHCl3(300ml)稀釋，用NaOH水溶液(2M，3x60ml)和鹽水(2x75ml)洗滌，再經(jīng)MgSO4干燥。蒸發(fā)后，得到粗產(chǎn)物25.2g(87％)。將4.95g部分粗制油狀物用色譜法純化(乙酸乙酯∶己烷∶甲醇14∶4∶1)，得到純的產(chǎn)物1(2.36g，41％)。1H NMR(400MHz，CDCl3)δ1.32(dt，J＝2.0，7.0，12H)，3.55(t，J＝25.0，1H)，3.95-4.25(m，12H)，7.20-7.45(m，10H)。
1-氨基亞甲基二膦酸四乙酯(2)將化合物1(2.00g，4.14mmol)溶于EtOH(40ml)中。向該溶液中加入披鈀碳(10％，1.5g)和環(huán)己烯(2.5ml，24.7mmol)。反應(yīng)混合物在氬氣中回流15小時(shí)，通過硅藻土過濾并蒸發(fā)，得到2(1.50g，119％，為含有少量雜質(zhì)的黃白色油狀物)，其無需進(jìn)一步純化就可直接用于下一步驟。1H NMR(400MHz，CDCl3)δ1.35(t，J＝7.0，12H)，3.58(t，J＝20.3，1H)，3.65-3.90(br s，2H)，4.20-4.28(m，8H)。
1-(叔丁氧羰基氨基)-4-(2-羥乙基)哌嗪(4)將1-氨基-4-(2-羥乙基)-哌嗪3(1.18g，8.1mmol)和Boc酸酐(4.4g，20.3mmol)加入到100ml THF中，在60℃加熱1.5小時(shí)。真空蒸發(fā)溶劑，將殘余物溶于MeOH(50ml)中，加入LiOH(970mg，40.4mmol)水溶液(50ml)。所得溶液在室溫下攪拌16小時(shí)。混合物再用水(50ml)稀釋，用CH2Cl2(3x75ml)萃取，用鹽水(75ml)洗滌，經(jīng)Na2SO4干燥并濃縮，得到無色膠狀物。粗制殘余物在Et2O中研磨，冷卻至0℃并過濾，得到固體(1.21g，61％)。1H NMR(400MHz，CDCl3)δ1.45(s，9H)，2.55(表觀t，J＝5.4Hz，2H)，2.64(m，4H)。2.83(m，4H)，3.60(表觀t，J＝5.4Hz，2H)5.40(br s，1H)。
1-(叔丁氧羰基氨基)-4-(2-(4-羥基-4-氧代-丁酰氧基)乙基)哌嗪(5)將化合物4(250mg，1.0mmol)、琥珀酸酐(105mg，1.05mmol)和4-DMAP(催化量)溶于CHCl3(600μl)中，攪拌12小時(shí)。溶液經(jīng)真空濃縮，無需進(jìn)一步純化就可使用。1H NMR(400MHz，CDCl3)δ1.43(s，9H)，2.60(s，4H)，2.76(m，6H)，2.86(m，4H)，4.23(t，J＝5.5Hz，2H)，5.71(br s，1H)，10.82(br s，1H)。
(4-(2-(1-(叔丁氧羰基氨基)-哌嗪-4-基)乙氧基)-4-氧代-丁?；?氨基)亞甲基-1，1-二膦酸四乙酯(6)向化合物2(303mg，1.0mmol)和5(345mg，1.0mmol)的CH2Cl2(10ml)溶液中加入EDC(230mg，1.2mmol)和4-DMAP(催化量)。在Ar下將所得溶液在室溫下攪拌4小時(shí)。反應(yīng)混合物在CH2Cl2中稀釋，用水、鹽水洗滌，經(jīng)Na2SO4干燥。蒸發(fā)后，殘余物通過SiO2快速色譜法純化(4％→10％MeOH/CH2Cl2梯度)，得到無色膠狀物(410mg，65％)。1H NMR(400MHz，CDCl3)δ1.33(t，J＝7.1Hz，12H)，1.45(s，9H)，2.56-2.69(m，10H)，2.81(br s，4H)，4.12-4.26(m，10H)，5.00(dt，J＝10.1，21.7Hz，1H)，5.51(br s，1H)，6.50(br d，J＝8.2Hz，1H)。
(4-(2-(1-氨基-哌嗪-4-基)乙氧基)-4-氧代-丁?；被?亞甲基-1，1-二膦酸四乙酯(7)將化合物6(490mg，0.78mmol)溶于10％TFA/CH2Cl2(8ml)溶液中。溶液在室溫下攪拌直到原料全部用完(TLC監(jiān)測)。真空蒸發(fā)揮發(fā)物，殘余物無需純化就可用于下一步驟。
流程2.3-(((4-(2-羥乙基)-1-哌嗪基)亞氨基)甲基)利福霉素(9)的合成
3-(((4-(2-羥乙基)-1-哌嗪基)亞氨基)甲基)利福霉素(9)將3-甲酰基利福霉素S(8,724mg，1mmol)懸浮于3ml THF中。一次性加入固體1-氨基-4-(2-羥乙基)-哌嗪(3,145mg，1mmol)。混合物在室溫下攪拌15分鐘。然后在50ml CH2Cl2以及10ml飽和鹽水與2g抗壞血酸鈉的30ml水溶液的混合物之間分配。收集有機(jī)層，水層再用50mlCH2Cl2萃取一次。合并的有機(jī)層經(jīng)Na2SO4干燥并真空濃縮，得到9(830mg，0.97mmol，97％，黑色固體)。1H NMR(400MHz，CDCl3)δ-0.32(d，J＝6.9，3H)，0.58(d，J＝6.9，3H)，0.86(d，J＝7.0，3H)，1.00(d，J＝7.0，3H)，1.34(m，1H)，1.52(m，1H)，1.69(m，1H)，1.80(s，3H)，2.05(s，3H)，2.08(s，3H)，2.22(s，3H)，2.38(m，1H)，2.91(br t，J＝4.6，2H)，3.04(重疊3.04(m，6H)和3.03(s，3H))，3.33-3.48(m，6H)，3.54(br s，1H)，3.74(m，2H)，3.86(br t，J＝4.8，2H)，4.93(d，J＝10.6，1H)，5.09(dd，J＝6.6，12.6，1H)，5.36(br s，1H)，5.92(dd，J＝5.0，15.4，1H)，6.18(d，J＝12.7，1H)，6.38(d，J＝11.1，1H)，6.56(dd，J＝11.6，15.5，1H)，8.35(s，1H)，12.07(s，1H)。
流程3.3-(((4-(2-(3-((二膦?；谆?氨基甲?；?丙酰氧基)乙基)-1-哌嗪基)亞氨基)甲基)利福霉素(11)的合成
3-(((4-(2-(3-((雙(二乙基膦?；?甲基)氨基甲?；?丙酰氧基)乙基)-1-哌嗪基)亞氨基)甲基)利福霉素(10)化合物7(490mg，0.78mmol)在THF中稀釋，然后加入TEA(560μl，4.0mmol)。再加入固體3-甲酰基利福霉素S 8(537mg，0.74mmol)?；旌衔镌谑覝叵聰嚢?5小時(shí)。然后在50ml CH2Cl2以及10ml飽和鹽水與10％抗壞血酸鈉水溶液(30ml)的混合物之間分配。收集有機(jī)層，水層用CH2Cl2(2x50ml)萃取。合并的有機(jī)層經(jīng)Na2SO4干燥并真空濃縮，得到粗產(chǎn)物10(深紅色固體)。1H NMR(400MHz，CDCl3)δ-0.33(d，J＝6.9Hz，3H)，0.58(d，J＝6.9Hz，3H)，0.85(d，J＝7.0Hz，3H)，1.00(d，J＝7.00Hz，3H)，1.33和1.34(t，J＝7.0Hz，12H)，1.53(m，1H)，1.71(m，1H)，1.80(s，3H)，1.90(m，1H)，2.06(s，3H)，2.08(s，3H)，2.23(s，3H)，2.38(m，1H)，2.56-2.72(m，12H)，3.04(s，3H)，3.00-3.10(m，4H)，3.12-3.19(m，2H)，3.47(m，1H)，3.64(bd，J＝4.8Hz，1H)，3.70-3.80(m，2H)，4.14-4.25(m，12H)，4.95(d，J＝10.5Hz，1H)，5.00(dt，J＝10.1，21.6Hz，1H)，5.10(dd，J＝6.8，12.7Hz，1H)，5.94(dd，J＝4.9，15.5Hz，1H)，6.21(dd，J＝0.8，12.7Hz，1H)，6.53-6.63(m，1H)，8.27(s，1H)，12.01(s，1H)。
3-(((4-(2-(3-((二膦?；谆?氨基甲酰基)丙酰氧基)乙基)-1-哌嗪基)亞氨基)甲基)利福霉素(11)在氬氣中，在-78℃，向10(1.18g，0.96mmol)和2，6-二甲基吡啶(5.6ml，48mmol)的CH2Cl2(30ml.)溶液中滴加TMSBr(3.17ml，24mmol)。除去冷浴，混合物在室溫下攪拌24小時(shí)。真空除去溶劑至干。殘余物溶于50mmol NH4OAc/AcOH水溶液(調(diào)節(jié)至pH 5.1)，在室溫下攪拌過夜。再將溶液凍干。粗制殘余物通過反相快速色譜法純化(pH 5.1，線性梯度10％→40％乙腈的50mmolNH4OAc/AcOH水溶液)，得到11(680mg，54％，橘黃色固體)。1HNMR(400MHz，DMSO)δ-0.26(d，J＝6.6Hz，3H)，0.43(d，J＝6.5Hz，3H)，0.82(d，J＝7.6Hz，3H)，0.85(d，J＝6.7Hz，3H)，1.04(m，1H)，1.30(m，1H)，1.54(m，1H)，1.60(s，3H)，1.87(s，3H)，1.89(s，3H)，1.96(s，3H)，2.13(m，1H)，2.44(br s，4H)，2.48(m，10H)，2.52-2.64(m，6H)，2.81(br d，J＝9.6Hz，1H)，2.87(s，3H)，3.20(br d，J＝8.2Hz，1H)，3.70(br d，J＝8.3Hz，1H)，4.10(m，2H)，4.18(dt，J＝9.8，19.1Hz，1H)，4.90(dd，J＝8.3，12.7Hz，1H)，5.05(d，J＝10.7，1H)，5.83(dd，J＝6.5，15.8Hz，1H)，6.20(m，1H)，6.94(dd，J＝11.2，15.6Hz，1H)，7.46(m，1H)，7.95(s，1H)，9.11(s，1H)，12.44(s，1H)。
流程4.1-氯-1-氧代-亞丙基-3，3-二膦酸四芐酯(16)的合成
按照J(rèn).Org.Chem.(2001)，66；3704-3708所述完成該反應(yīng)過程。
亞甲基二膦酸四芐酯(13)在0℃，在80分鐘內(nèi)通過注射器泵，將無水苯甲醇(8.66ml，83.0mmol)和無水吡啶(6.15ml，76.1mmol)混合物加入到劇烈攪拌的亞甲基雙(膦酰二氯)(5.00g，20.0mmol)的無水甲苯(10ml)懸浮液中。加液完成后，讓反應(yīng)物升至室溫，再攪拌3小時(shí)。過濾除去固體，用甲苯(2x20ml)洗滌2次。濾液用2M NaOH(2x15ml)和水(15ml)洗滌，經(jīng)MgSO4干燥并真空濃縮。蒸餾除去苯甲醇雜質(zhì)，得到13(8.1g，75％，無色油狀物)。光譜數(shù)據(jù)參見上述文獻(xiàn)。
1-乙氧基-1-氧代-亞丙基-3，3-二膦酸四芐酯(14)在0℃，在5分鐘內(nèi)，將13(1.00g，1.87mmol)的THF(10ml)溶液加入到NaH(0.047g，1.96mmol)的THF(20ml)懸浮液中。讓溶液升至室溫，再攪拌30分鐘。然后加入220μl溴乙酸乙酯(1.98mmol)。攪拌過夜后，將混合物倒入NH4Cl飽和溶液中，用二氯甲烷萃取。合并的有機(jī)萃取液經(jīng)MgSO4干燥并真空濃縮。殘余物經(jīng)過SiO2色譜純化(70％EtOAc/己烷)，得到14(0.7g，60％，無色油狀物)。光譜數(shù)據(jù)參見上述文獻(xiàn)。
1-羧基亞乙基-2，2-二膦酸四芐酯(15)在0℃，將14(1.27g，2.04mmol)的甲醇(6ml)溶液加入到KOH(0.127g，2.26mmol)的水(6ml)和甲醇(6ml)溶液中。讓反應(yīng)物在1小時(shí)內(nèi)升至室溫并在此溫度下攪拌過夜。真空除去甲醇，殘余液用乙醚(20ml)洗滌。水層用HCl水溶液酸化至pH 2，再用CH2Cl2(3x20ml)和EtOAc(1x20ml)萃取。合并的有機(jī)萃取液經(jīng)MgSO4干燥并真空濃縮，得到15(0.95g，78％，無色油狀物)。光譜數(shù)據(jù)參見上述文獻(xiàn)。
1-氯-1-氧代-亞丙基-3，3-二膦酸四芐酯(16)向15(68mg，1.14x10-4mol)的3ml無水CH2Cl2溶液中加入22μl(2.6x10-4mol)草酰氯，再加1滴DMF?；旌衔镌谑覝叵聰嚢?0分鐘，再經(jīng)真空濃縮，得到粗產(chǎn)物16，無需純化就可使用。
流程5.利福布汀-二膦酸酯綴合物21的合成
21-O-(N-((9H-芴-9-基)甲氧基羰基)-甘氨?；?-1′，4-二脫氫-1-脫氧-1，4-二氫-5′-(2-甲基丙基)-1-氧代利福霉素XIV(18)將新戊酰氯(145μl，1.18mmol)滴加到N-Fmoc-甘氨酸(351mg，1.18mmol)和吡啶(95μl，1.18mmol)的THF(3ml)溶液中，所得溶液攪拌1小時(shí)，然后加入到利福布汀(100mg，0.118mmol)和吡啶(38μl，0.47mmol)的THF(2ml)攪拌溶液中。所得產(chǎn)物在Ar下攪拌3天，再用Et2O(10ml)和H2O(10ml)稀釋。分離后，水層用Et2O(2x10ml)萃取2次。合并的有機(jī)層用NaCl飽和溶液(10ml)洗滌，經(jīng)MgSO4干燥并真空濃縮。粗產(chǎn)物通過反相色譜法純化(用含水緩沖液(Et3N/CO2，pH＝7)/CH3CN(10％→100％線性梯度)洗脫)，得到18(114mg，0.102mmol，86％，深紫色固體)。1H NMR(400MHz，CDCl3)δ8.34(br s，1H)，7.94(br s，1H)，7.79-7.71(m，4H)，7.42(t，J＝3.0Hz，2H)，7.34(t，J＝3.0Hz，2H)，6.43(dd，J＝16Hz，1H)，6.14(d，J＝11Hz，1H)，6.08(d，J＝11.2Hz，1H)，5.95-5.91(m，2H)，5.19(d，J＝11.2Hz，1H)，5.05(dd，J＝9.3，1.2Hz，1H)，4.97(d，J＝10.6Hz，2H)，4.51-2.19(m，3H)，3.83(d，J＝4.6Hz，2H)，3.55(s，1H)，3.14(br d，J＝1.2Hz，1H)，3.10(s，3H)，3.08-2.84(m，4H)，2.73-2.52(m，4H)，2.30(d，J＝6.0Hz，2H)，2.21(s，3H)，2.31(m，1H)，2.05(s，6H)，2.02(m，2H)，1.86-1.79(m，4H)，1.80(s，3H)，1.27(m，3H)，1.08(d，J＝6.9Hz，3H)，0.95(d，J＝6.6Hz，9H)，0.53(d，J＝6.9Hz，3H)，-0.75(d，J＝7.0Hz，3H)。
21-O-甘氨酰-1′，4-二脫氫-1-脫氧-1，4-二氫-5′-(2-甲基丙基)-1-氧代利福霉素XIV(19)將哌啶(100μl，1.02mmol)加入到N-Fmoc-利福布汀衍生物18(114mg，0.102mmol)的CH2Cl2(5ml)攪拌溶液中。在室溫下攪拌24小時(shí)后，真空濃縮混合物。粗產(chǎn)物通過反相色譜法純化(用含水緩沖液(Et3N/CO2，pH＝7)/CH3CN(10％→100％線性梯度)洗脫)，得到19(77mg，0.085mmol，84％，深紫色固體)。1H NMR(400MHz，CDCl3)δ8.32(br s，1H)，7.94(s，1H)，6.41(t，J＝11.1Hz，1H)，6.12-6.05(m，2H)，5.90(dd，J＝15.8，7.4Hz，1H)，5.12(d，J＝10.3Hz，1H)，5.04(dd，J＝15.8，1.5Hz，1H)，3.59(br s，1H)，3.48(m，1H)，3.20(d，J＝9.5Hz，2H)，3.05(s，3H)，3.04-2.91(m，3H)，2.86(dd，J＝10.1，3.0Hz，1H)，2.72-2.63(m，2H)，2.58-2.47(m，2H)，2.31(d，J＝7.0Hz，2H)，2.27(s，3H)，2.19-2.09(m，2H)，2.06-1.97(m，8H)，1.93-1.84(m，2H)，1.84-1.78(m，2H)，1.77(s，3H)，1.24(m，1H)，1.28(d，J＝7.1Hz，3H)，0.92(m，9H)，0.97(d，J＝6.9Hz，3H)，0.40(d，J＝7.1Hz，3H)。
21-O-(N-(3，3-雙(二芐基膦酰基)丙?；?-甘氨酰基)-1′，4-二脫氫-1-脫氧-1，4-二氫-5′-(2-甲基丙基)-1-氧代利福霉素XIV(20)向胺19(77mg，0.085mmol)和酸15(51mg，0.085mmol)的CH2Cl2(2ml)攪拌溶液中加入Et3N(24μl，0.170mmol)和EDCI(18mg，0.094mmol)。在室溫下攪拌24小時(shí)后，真空濃縮泥合物。粗產(chǎn)物通過反相色譜法純化(用含水緩沖液(Et3N/CO2，pH＝7)/CH3CN(10％→100％線性梯度)洗脫)，得到20(96mg，0.065mmol，76％，深紫色固體)。
21-O-(N-(3，3-二膦酰基丙?；?-甘氨酰基)-1′，4-二脫氫-1-脫氧-1，4-二氫-5′-(2-甲基丙基)-1-氧代利福霉素XIV(21)將二膦酸四芐酯20(96mg，0.065mmol)和NaHCO3(22mg，0.26mmol)的EtOH(5ml)攪拌溶液用Ar脫氣10分鐘。向該混合物中加入環(huán)己二烯(303μl，3.24mmol)和10％Pd/C(70mg，0.065mmol)。所得產(chǎn)物在Ar下攪拌6小時(shí)，然后通過硅藻土墊過濾(EtOH)。真空除去溶劑后，粗產(chǎn)物通過反相色譜法純化(用含水緩沖液(Et3N/CO2，pH＝7)/CH3CN(10％→50％線性梯度)洗脫)，得到21(34mg，0.065mmol，48％，淺紫色固體)。LC/MS純度99.2％(254nm)、94.9％(220nm)、99.4％(320nm)。MS(MH-)1117.9。
流程6.1-(4-(5，5-雙(二乙基膦?；?戊氧基)苯基)丙-2-烯-1-酮的合成
4-溴-1-丁醇(22)向67.5ml(832.2mmol)回流的四氫呋喃中，滴加31ml(274mmol)48％氫溴酸，讓黃色溶液再回流2小時(shí)。冷卻至室溫后，將反應(yīng)物小心地用飽和碳酸氫鈉水溶液中和。所得混合物用乙醚萃取(3次)，經(jīng)無水硫酸鈉干燥。除去溶劑，得到產(chǎn)物19(10.7g，26％，黃色油狀物)。1H NMR(400MHz，CDCl3)

1.69-1.76(m，2H)，2.01-1.94(m，2H)，3.46(t，J＝6.6Hz，2H)，3.70(t，J＝6.4Hz，2H)。
2-(4-溴丁氧基)-四氫-2H-吡喃(23)將3，4-二氫-2H-吡喃(8.5ml，90.96mmol)滴加到22(10.7g，69.93mmol)和對甲苯磺酸一水合物(26.5mg，0.1372mmol)的二氯甲烷(20ml)溶液中?；旌衔镌谑覝叵聰嚢柽^夜。除去溶劑后，殘余物通過硅膠快速色譜法純化，用5∶1的己烷/乙酸乙酯作為洗脫液，得到產(chǎn)物23(15.3g，92％，無色油狀物)。1HNMR(400MHz，CDCl3)

1.48-1.62(m，4H)，1.68-1.85(m，4H)，1.94-2.02(m，2H)，3.40-3.53(m，4H)，3.74-3.88(m，2H)，4.57-4.59(m，1H)。
5-(2-四氫-2H-吡喃基氧基)亞戊基-1，1-二膦酸四乙酯(24)向氫化鈉(60％，840.5mg，21.01mmol)的40ml THF懸浮液中小心加入亞甲基二膦酸四乙酯(6.16g，20.95mmol)，所得淺黃色澄清溶液在室溫下攪拌45分鐘。然后加入溴化物23(4.97g，20.96mmol)，再加上5ml THF清洗。反應(yīng)物回流過夜，讓其冷卻至室溫，再用飽和氯化銨水溶液猝滅。再加入少量水溶解固體。混合物用乙酸乙酯萃取(3次)，經(jīng)無水硫酸鈉干燥并真空濃縮。硅膠快速色譜法純化(用20∶1(v/v)二氯甲烷/甲醇作為洗脫液)，得到不純的產(chǎn)物24(7.3g，淺黃色油狀物)。該材料無需進(jìn)一步純化就可直接用于下一步驟。選擇1H NMR信號(hào)(400MHz，CDCl3)δ2.28(tt，J＝6.1，24.3Hz，1H)，3.37-3.51(m，2H)，3.71-3.89(m，2H)，4.56-4.58(m，1H)。
5-羥基亞戊基-1，1-二膦酸四乙酯(25)將粗制化合物24溶于20ml甲醇中，加入74.6mg(0.3863mmol)對甲苯磺酸一水合物。在室溫下攪拌過夜后，濃縮混合物并進(jìn)行快速色譜(依次用15∶1乙酸乙酯/甲醇→8∶1→6∶1的梯度洗脫)，得到25(3.1g，41％，無色油狀物，經(jīng)兩步)。1H NMR(400MHz，CDCl3)δ1.24-1.36(m，12H)，1.55-1.72(m，4H)，1.89-2.03(m，2H)，2.16(bs，1H)，2.29(tt，J＝6.1，24.3Hz，1H)，3.66(bs，2H)，4.11-4.22(m，8H)。
5-碘亞戊基-1，1-二膦酸四乙酯(26)將醇25(1.419g，3.938mmol)、三苯膦(1.25g，4.718mmol)和咪唑(325.6mg，4.735mmol)溶于15ml無水乙腈中，分幾次加入I2(1.196g，4.703mmol)。在室溫下攪拌過夜后，真空除去溶劑，將殘余物溶于乙酸乙酯和飽和Na2S2O3水溶液。攪拌混合物，直到有機(jī)層變?yōu)闇\黃色，分離兩相。有機(jī)相經(jīng)無水硫酸鈉干燥并濃縮。通過硅膠快速色譜法純化(用15∶1乙酸乙酯/甲醇作為洗脫液)，得到產(chǎn)物26(1.26g，68％，黃色油狀物)。1H NMR(400MHz，CDCl3)δ1.36(t，J＝7.0Hz，12H)，1.66-1.72(m，2H)，1.81-1.99(m，4H)，2.35(tt，J＝5.9，24.1Hz，1H)，3.20(t，J＝6.9Hz，2H)，4.17-4.23(m，8H)。
1-(4-羥基苯基)丙-2-烯-1-酮(27)將4-羥基苯乙酮(2.719g，20mmol)、低聚甲醛(2.702g，90mmol)和N-甲基苯胺三氟乙酸鹽(6.603g，30mmol)的20ml無水THF混合物回流3.5小時(shí)，然后冷卻至室溫。向所得紅色溶液中加入60ml乙醚，將所得混合物劇烈攪拌15分鐘。傾出所得黃色溶液，殘余紅褐色粘稠漿液反復(fù)用乙醚萃取(每次50ml)，直到漿液變?yōu)辄S色固體。合并的有機(jī)萃取液用半飽和碳酸氫鈉溶液洗滌(2次)，含水洗滌液用乙醚萃取(2次)。合并的有機(jī)層經(jīng)無水硫酸鈉干燥，然后濃縮。通過硅膠快速色譜法純化(用5∶1己烷/乙酸乙酯作為洗脫液)，得到產(chǎn)物27(1.21g，41％，淺黃色固體)。1H NMR(400MHz，CDCl3)δ5.89(dd，J＝1.8，10.6Hz，1H)，5.91(s，1H)，6.43(dd，J＝1.6，16.9Hz，1H)，6.92(d，J＝8.4Hz，2H)，7.17(dd，J＝10.6，17.2Hz，1H)，7.93(d，J＝8.4Hz，2H)。
1-(4-(5，5-雙(二乙基膦?；?戊氧基)苯基)丙-2-烯-1-酮(28)將碘化物26(1.066g，2.267mmol)、烯酮27(373mg，2.514mmol)和碳酸鉀(369mg，2.673mmol)與10ml丙酮的混合物回流，直到經(jīng)1H NMR監(jiān)測得知碘化物26已耗盡。這通常需要6-8小時(shí)。真空除去溶劑后，將殘余物溶于二氯甲烷中，濾出不溶物。濾液用飽和碳酸氫鈉洗滌(2次)，經(jīng)無水硫酸鈉干燥。真空濃縮，得到黃色油狀物(定量收率，1.14g)，其無需進(jìn)一步純化就可直接用于下一步驟。1H NMR(400MHz，CDCl3)δ1.31-1.37(m，12H)，1.70-1.86(m，4H)，1.92-2.08(m，2H)，2.31(tt，J＝6.2，24.2Hz，1H)，4.04(t，J＝6.2Hz，2H)，4.14-4.22(m，8H)，5.87(dd，J＝1.8，10.6Hz，1H)，6.42(dd，J＝1.8，17.2Hz，1H)，6.93(d，J＝9.2Hz，2H)，7.17(dd，J＝10.6，16.9Hz，1H)，7.95(d，J＝9.2Hz，2H)。
流程7.利福布汀-二膦酸酯綴合物30的制備
利福布汀-二膦酸酯綴合物29將利福布汀(573.8mg，0.6774mmol)、二膦酸酯28(351.7mg，0.7171mmol)和DBU(0.22ml，1.471mmol)與7ml甲苯的混合物在室溫下攪拌過夜。除去溶劑后，將殘余物溶于乙酸乙酯中，用飽和氯化銨洗滌(2次)，再經(jīng)無水硫酸鈉干燥。通過硅膠快速色譜法純化(用30∶1二氯甲烷/甲醇，再用25∶1作為洗脫液)，得到利福布汀-二膦酸酯綴合物29(400mg，44％，紅色固體)以及回收的未反應(yīng)利福布汀(275mg，48％)，其中污染痕量的連接基團(tuán)樣雜質(zhì)。1H NMR(400MHz，CDCl3)δ0.19(d，J＝7.0Hz，3H)，0.60(d，J＝6.6Hz，3H)，0.73(d，J＝7.0Hz，3H)，0.92(d，J＝5.9Hz，6H)，0.99(d，J＝7.0Hz，3H)，1.32(t，J＝7.0Hz，12H)，1.56-1.85(m，13H)，1.91-2.05(m，3H)，2.07(s，3H)，2.12(s，3H)，2.16-2.45(m，9H)，2.64-2.74(m，2H)，2.80-2.88(m，1H)，2.92-3.04(m，3H)，3.07-3.18(m，4H)，3.24-3.32(m，2H)，3.54-3.58(m，2H)，3.79(d，J＝9.9Hz，1H)，3.97(d，J＝5.5Hz，1H)，4.03(t，J＝5.5Hz，2H)，4.13-4.22(m，8H)，5.15(d，J＝10.2Hz，1H)，5.25(dd，J＝4.8，12.5Hz，1H)，6.02(dd，J＝6.6，16.1Hz，1H)，6.20-6.25(m，2H)，6.90(d，J＝9.2Hz，2H)，7.04(dd，J＝10.6，15.8Hz，1H)，7.88(d，J＝9.2Hz，2H)，8.19(s，1H)。
利福布汀-二膦酸酯綴合物30向化合物29(397.6mg，0.2973mmol)和三乙胺(2.10ml，15.05mmol)與5ml無水二氯甲烷的混合物中，加入0.98ml(7.425mmol)溴代三甲基硅烷。將所得黑色混合物在室溫下攪拌20小時(shí)以上。真空濃縮后，殘余物在15ml 0.1N鹽酸和15ml乙腈混合物中，在室溫下攪拌2.5小時(shí)，然后用0.38ml(2.723mmol)三乙胺中和。將混合物凍干，加到10g(35cc)Waters C18Sep-Pak柱上，用水→10∶1 水/乙腈、再用8∶1→6∶1→5∶1梯度洗脫。濃縮黃色流分，將其凍干，得到化合物30(50mg，14％，橘黃色固體)。選擇1HNMR(400MHz，DMSO-d6)δ0.01(d，J＝6.9Hz，3H)，0.49(d，J＝6.6Hz，3H)，0.72(d，J＝6.9Hz，3H)，0.85(d，J＝7.0Hz，3H)，0.88(d，J＝6.6Hz，6H)，1.09(t，J＝7.3Hz，6H)，1.16(tt，J＝1.8，7.3Hz，2H)，1.20-1.28(m，3H)，2.00(s，3H)，2.09(s，3H)，2.98(s，3H)，3.40(d，J＝6.2Hz，1H)，3.53-3.54(m，1H)，5.07(dd，J＝6.2，12.8Hz，1H)，5.18(d，J＝10.3Hz，1H)，5.92(d，J＝7.3，15.4Hz，1H)，6.20-6.23(m，2H)，6.82(dd，J＝11.0，15.8Hz，1H)，7.00(d，J＝8.8Hz，2H)，7.74(d，J＝8.8Hz，2H)，8.74(s，1H)。31P(162MHz，DMSO-d6)δ20.53。
流程8.1-(4-(5，5-雙(二乙基膦?；?戊氧基)苯基)丙-2-烯-1-酮的合成
4-(2-四氫-2H-吡喃基氧基)亞丁基-1，1-二膦酸四乙酯(31)向NaH(60％懸浮于礦物油中，900mg，22.0mmol)的無水THF(20ml)懸浮液中，滴加亞甲基二膦酸四乙酯(6.46g，22.4mmol)。所得澄清溶液在室溫下攪拌15分鐘，然后滴加2-(3-溴丙氧基)四氫-2H-吡喃(5.05g，22.6mmol)。反應(yīng)混合物加熱回流6小時(shí)，用CH2Cl2(75ml)稀釋，用鹽水(2x50ml)洗滌，干燥(MgSO4)并蒸發(fā)。它可直接用于下一步驟。
4-羥基亞丁基-1，1-二膦酸四乙酯(32)向粗產(chǎn)物31(最大22.4mmol)的MeOH(40ml)攪拌溶液中加入Amberlite IR-120(0.6g)。反應(yīng)混合物加熱至50℃4小時(shí)，過濾并蒸發(fā)。粗產(chǎn)物通過硅膠快速色譜法純化(用5-10％甲醇/乙酸乙酯的梯度洗脫)，得到純的32(2.67g，34％來自亞甲基二膦酸四乙酯)。1H NMR(400MHz，CDCl3)δ1.30-1.36(m，12H)，1.75-1.85(m，2H)，1.97-2.13(m，2H)，2.30-2.64(m，2H)，3.66(t，J＝5.8，2H)，4.12-4.23(m，8H)。
4-碘亞丁基-1，1-二膦酸四乙酯(33)向32(1.52g，4.39mmol)的CH2Cl2(50ml)溶液中，加入三苯膦(1.32g，5.033mmol)和咪唑(0.45g，6.61mmol)。將反應(yīng)混合物冷卻至0℃，加入碘(1.22g，4.81mmol)。將混合物從冷卻浴中移出，攪拌2小時(shí)，用己烷(100ml)稀釋，過濾，用更多己烷(2x30ml)洗滌沉淀物。蒸發(fā)濾液，通過硅膠快速色譜法純化(用0-10％甲醇/乙酸乙酯的梯度洗脫)，得到純的33(1.6g，80％)。1H NMR(400MHz，CDCl3)δ1.32-1.38(m，12H)，1.95-2.15(m，4H)，2.28(tt，J＝24.1，6.1，1H)，3.18(t，J＝6.6，2H)，4.12-4.24(m，8H)。
1-(4-(4，4-雙(二乙基膦?；?丁氧基)苯基)丙-2-烯-1-酮(34)將碘化物33(3.1g，6.8mmol)、苯酚27(1.21g，8.17mmol)和K2CO3(1.033g，7.47mmol)的丙酮(75ml)混合物回流6.5小時(shí)。冷卻混合物，過濾并蒸發(fā)。殘余物重新溶于CH2Cl2(170ml)，通過硅藻土過濾并蒸發(fā)，得到粗產(chǎn)物34(3.2g，99％)，其可直接用于下一步驟。1H NMR(400MHz，CDCl3)δ1.28-1.39(m，12H)，1.89-2.25(m，4H)，2.26-2.48(m，1H)，4.05(t，J＝5.7，2H)，4.12-4.26(m，8H)，5.87(dd，J＝10.6，1.8，1H)，6.42(dd，J＝16.9，1.8，1H)，6.93(d，J＝8.8，2H)，7.17(dd，J＝17.0，10.4，1H)，7.95(d，J＝8.8，2H)。
流程9.利福布汀-二膦酸酯綴合物36的制備
利福布汀-二膦酸酯綴合物35將6g(7.088mmol)利福布汀、化合物34(3.656g，7.431mmol)和DBU(2.20ml，14.71mmol)的70ml甲苯混合物在室溫下攪拌過夜。反應(yīng)物用氯化銨飽和水溶液洗滌(2次)，經(jīng)無水硫酸鈉干燥。進(jìn)行硅膠快速色譜，依次用40∶1、30∶1、20∶1、15∶1和10∶1(v/v)二氯甲烷/甲醇梯度洗脫。得到產(chǎn)物35(4.4g，47％，紅褐色固體)。1H NMR(400MHz，CDCl3)δ0.20(d，J＝7.0，3H)，0.60(d，J＝6.6，3H)，0.72(d，J＝6.6，3H)，0.91(d，J＝6.6，3H)，0.92(d，J＝6.6，3H)，0.99(d，J＝7.0，3H)，1.34(dt，J＝7.0，1.1，12H)，1.56-1.85(m，10H)，2.00-2.46(m，20H)，2.64-2.74(m，2H)，2.80-2.88(m，1H)，2.92-3.02(m，3H)，3.11(s，3H)，3.12-3.18(m，1H)，3.25-3.32(m，1H)，3.55-3.57(m，1H)，3.79(d，J＝9，5，1H)，3.95(d，J＝5.1，1H)，4.02-4.06(m，2H)，4.14-4.23(m，8H)，5.14(d，J＝10.2，1H)，5.24(dd，J＝12.6，5.1，1H)，6.02(dd，J＝16.1，6.6，1H)，6.19-6.24(m，2H)，6.90(d，J＝9.2，2H)，7.06(dd，J＝16.1，11，0，1H)，7.88(d，J＝8.8，2H)，8.17(s，1H)；31P NMR(162MHz，CDCl3)δ24.58。
利福布汀-二膦酸酯綴合物36將化合物35(4.4g，3.325mmol)溶于50ml無水二氯甲烷中。向該溶液中加入23ml(164.1mmol)三乙胺，再加入11ml(83.34mmol)溴代三甲基硅烷。將混合物在室溫下攪拌20小時(shí)以上。除去溶劑后，殘余物溶于200ml 0.1N鹽酸和75ml乙腈混合物中，在室溫下攪拌5小時(shí)。處理結(jié)束后，加入4.7ml三乙胺，過濾不溶物。除去有機(jī)溶劑，凍干殘余物。所得材料進(jìn)行C18反相快速色譜，用20％乙腈/30mM三乙胺/二氧化碳水溶液(pH 6.8)→純乙腈線性梯度洗脫。對于含有產(chǎn)物的流分，真空除去乙腈，凍干所得水溶液，得到化合物36(1.137g，24％，雙三乙銨鹽形式，黃褐色固體)。1HNMR(400MHz，D2O)δ0.01(d，J＝6.6，3H)，0.63(d，J＝6.6，3H)，0.81(d，J＝7.0，3H)，0.95(d，J＝7.0，3H)，1.01(d，J＝6.2，6H)，1.26(t，J＝7.3，18H)，1.60(s，3H)，1.54-1.62(m，1H)，1.68-2.16(m，11H)，2.03(s，3H)，2.09(s，3H)，2.13(s，3H)，2.30-2.37(m，2H)，2.42-2.50(m，2H)，2.66-2.75(m，2H)，3.00-3.28(m，3H)，3.07(s，3H)，3.18(q，J＝7.3，12H)，3.53-3.59(m，4H)，3.76(d，J＝8.8，1H)，4.13-4.16(m，3H)，5.10(d，J＝11，1H)，5.35(dd，J＝12.5，7.0，1H)，6.04(dd，J＝15.8，1H)，6.26(d，J＝12.5，1H)，6.38(d，J＝11.4，1H)，6.74(dd，J＝16.1，11.4，1H)，6.99(d，J＝8.8，2H)，7.71(d，J＝8.8，2H)；31P NMR(162MHz，D2O)δ21.00。
流程10.利福布汀-二膦酸酯綴合物39的制備
21-O-(3-羧基丙?；?-1′，4-二脫氫-1-脫氧-1，4-二氫-5′-(2-甲基丙基)-1-氧代利福霉素XIV(37)將利福布汀17(153.8mg，0.1816mmol)與44.3mg(0.4427mmol)琥珀酸酐和6.4mg(0.05239mmol)DMAP的3ml無水THF一起回流過夜。濃縮后，所得材料進(jìn)行硅膠快速色譜(用二氯甲烷/甲醇(30∶1 (v/v)、然后20∶1、然后10∶1)洗脫)，得到產(chǎn)物37(136.4mg，80％，深紫色固體)。1H NMR(400MHz，CDCl3)δ-0.15(d，J＝7.0，3H)，0.50(d，J＝6.6，3H)，0.88-1.00(m，9H)，1.07(d，J＝7.0，3H)，1.20-1.26(m，2H)，1.57(s，1H)，1.79(s，3H)，1.80-1.98(m，4H)，2.02(s，3H)，2.04(s，3H)，2.26(s，3H)，2.30-2.66(m，9H)，2.86-3.21(m，5H)，3.08(s，3H)，3.47(br s，1H)，3.66(s，1H)，4.98-5.06(m，2H)，5.76-5.86(m，1H)，6.02(d，J＝12.5，1H)，6.15(d，J＝11.0，1H)，6.30-6.37(m，1H)，7.99(s，1H)，8.35(br s，1H)。
21-O-(3-((雙(二乙基膦?；?甲基)氨基甲?；?丙?；?-1′，4-二脫氫-1-脫氧-1，4-二氫-5′-(2-甲基丙基)-1-氧代利福霉素XIV(38)將酸37(136mg，0.1436mmol)和胺2(44mg，0.1446mmol)溶于2ml無水二氯甲烷中，然后加入40μl(0.2854mmol)三乙胺，再加入EDCl∶HCl(64mg，0.3338mmol)和DMAP(3.5mg，0.02865mmol)。在室溫下攪拌過夜后，濃縮混合物，進(jìn)行硅膠快速色譜。先用10∶1(v/v)乙酸乙酯/乙酸洗脫柱子，直到洗出未反應(yīng)的利福布汀的深紫色條帶。然后用二氯甲烷/甲醇(20∶1 (v/v)、再用10∶1)洗脫，得到產(chǎn)物38(58.9mg，33％，深紫色固體)。1H NMR(400MHz，CDCl3)δ-0.18(d，J＝7.3，3H)，0.47(d，J＝7.0，3H)，0.92(d，J＝6.6，3H)，0.95-1.03(m，9H)，1.12-1.32(m，2H)，1.35(t，J＝7.0，12H)，1.79(s，3H)，1.80-1.98(m，4H)，2.02(s，3H)，2.08(s，3H)，2.00-2.10(m，3H)，2.29(s，3H)，2.32-2.76(m，8H)，2.80-3.10(m，5H)，3.07(s，3H)，3.49(br s，1H)，4.14-4.28(m，8H)，4.95(d，J＝10.7，1H)，4.98-5.12(m，2H)，5.86(dd，J＝15.4，7.7，1H)，6.08-6.15(m，1H)，6.40(dd，J＝15.4，11.4，1H)，6.65(d，J＝10.3，1H)，8.15(s，1H)，8.28(brs，1H)。
21-O-(3-((二膦酰基甲基)氨基甲?；?丙?；?-1′，4-二脫氫-1-脫氧-1，4-二氫-5′-(2-甲基丙基)-1-氧代利福霉素XIV(39)將化合物38(57.4mg，0.04658mmol)溶于0.5ml無水二氯甲烷，依次加入0.33ml(2.355mmol)三乙胺和0.16ml(1.212mmol)TMSBr。將混合物在室溫下攪拌過夜并濃縮。真空干燥至少30分鐘后，將所得材料溶于2.8ml0.1N HCl(水溶液)和2.8ml乙腈的混合物中。攪拌1.5小時(shí)后，將溶液用0.07ml三乙胺堿化，然后小心除去有機(jī)溶劑。殘余物經(jīng)過濾并凍干。將凍干后的固體材料加到自動(dòng)Biotage

分離設(shè)備的C18柱上，用10％乙腈/30mM三乙基碳酸氫銨緩沖液(pH＝6.8)→60％的線性梯度洗脫，接著用純乙腈洗滌，得到深紫色固體39(20.5mg，33％，為雙三乙胺鹽)。選擇1H NMR(400MHz，D2O)δ0.16(bs，3H)，0.40(d，J＝5.5，3H)，0.74(br s，1H)，0.88(d，J＝6.6，3H)，1.00(d，J＝6.6，3H)，1.06(d，J＝6.6，6H)，1.27(t，J＝7.3，18H)，1.55(br s，1H)，1.78(s，3H)，1.99(s，3H)，2.01(s，3H)，2.19(s，3H)，2.20-2.26(m，1H)，2.39(br s，1H)，2.65(brs，5H)，2.97-3.00(m，1H)，3.02(s，3H)，3.10-3.24(m，5H)，3.19(q，J＝7.3，12H)，3.29-3.32(m，2H)，3.65(br s，5H)，4.28(t，J＝19.0，1H)，5.01-5.04(m，1H)，5.32(bs，1H)，5.99(dd，J＝15.4，9.2，1H)，6.19(d，J＝12.5，1H)，6.43(d，J＝11.0，1H)，6.80(br s，1H)。31P NMR(162MHz，D2O)δ14.15.MS(M-H)1118.2。
流程11.(4-氨基丁?；被?亞甲基-1，1-二膦酸四乙酯的制備
4-(叔丁氧羰基氨基)丁酸(41)在室溫下將氨基酸40(956.2mg，9.273mmol)與Boc2O(2.037g，9.333mmol)和23ml 1N NaOH(水溶液)的5ml THF一起攪拌過夜。溶液用稀鹽酸酸化，直到pH達(dá)到約2，此時(shí)得到渾濁混合物。反應(yīng)物用乙酸乙酯萃取(3次)，經(jīng)無水硫酸鈉干燥，然后除去溶劑，得到41(1.759g，93％，無色油狀物)。1H NMR(400MHz，CDCl3)

1.44(s，9H)，1.83(五重峰J＝7.0，2H)，2.41(t，J＝7.0，2H)，3.12-3.24(m，2H)，4.66(br s，1H)。
(4-(叔丁氧羰基氨基)丁?；被?亞甲基-1，1-二膦酸四乙酯(42)將酸41(314.6mg，1.547mmol)和胺2(466.8mg，1.539mmol)溶于15ml無水二氯甲烷中。加入三乙胺(0.44ml，3.14mmol)，再加入DMAP(37.6mg，0.3078mmol)和EDCI·HCl(592.4mg，3.09mmol)?；旌衔镌谑覝叵聰嚢柽^夜，然后濃縮。進(jìn)行硅膠快速色譜(用15∶1 (v/v)乙酸乙酯/甲醇洗脫)，得到化合物42(469.3mg，62％，淺黃色油狀物)。1H NMR(400MHz，CDCl3)

1.34(t，J＝7.0，12H)，1.44(s，9H)，1.83(五重峰J＝7.0，2H)，2.31(t，J＝7.0，2H)，3.16-3.24(m，2H)，4.16-4.26(m，8H)，4.78(br s，1H)，5.06(dt，J＝21.6，9.9，1H)，6.61(br d，J＝10.3，1H)。
(4-氨基丁酰基氨基)亞甲基-1，1-二膦酸四乙酯(43)將化合物42(469mg，0.9602mmol)溶于少量TFA，濃縮溶液。殘余物溶于1NNaOH水溶液，用乙酸乙酯萃取(5次)。合并萃取液經(jīng)硫酸鈉干燥，真空濃縮至干，得到化合物43(82mg，22％，無色油狀物)。1H NMR(400MHz，CDCl3)

1.34(dt，J＝7.0，2.6，12H)，1.79(五重峰J＝7.0，2H)，2.38(t，J＝7.0，2H)，2.79(t，J＝7.0，2H)，4.14-4.26(m，8H)，5.05(dt，J＝21.3，8.5，1H)，7.08(br d，J＝8.0，1H)。
流程12.利福布汀-二膦酸酯綴合物45的制備
21-O-(3-(3-((雙(二乙基膦酰基)甲基)氨基甲?；?丙基氨基甲?；?丙酰基)-1′，4-二脫氫-1-脫氧-1，4-二氫-5′-(2-甲基丙基)-1-氧代利福霉素XIV(44)將酸37(432.5mg，0.4567mmol)、胺43(176.3mg，0.4540mmol)、EDCI·HCl(180.1mg，0.9394mmol)、DMAP(11.9mg，0.09741mmol)和三乙胺(0.13ml，0.9277mmol)與5ml二氯甲烷的混合物在室溫下攪拌過夜。濃縮至干后，殘余物通過Biotage

自動(dòng)快速純化系統(tǒng)的SiO2色譜法純化(用15倍柱體積的2-10％甲醇/二氯甲烷梯度洗脫)，得到44(404.8mg，68％，深紫色固體)。1H NMR(400MHz，CDCl3)δ-0.21(d，J＝7.0，3H)，0.47(d，J＝7.0，3H)，0.91(d，J＝7.0，3H)，0.98(brs，3H)，1.03(d，J＝7.0，6H)，1.41(t，J＝7.3，12H)，1.79(s，3H)，1.72-2.00(m，11H)，2.01(s，3H)，2.02(s，3H)，2.28(s，3H)，2.28-2.54(m，10H)，2.84-2.92(m，2H)，3.05(s，3H)，3.18-3.23(m，2H)，3.32-3.37(m，2H)，3.45-3.49(m，2H)，4.11-4.28(m，8H)，4.96(d，J＝11.0，1H)，5.00-5.14(m，2H)，5.92(dd，J＝15.4，7.0，1H)，6.07(d，J＝13.2，1H)，6.17(d，J＝11.4，1H)，6.39(dd，J＝15.4，11.4，1H)，6.68(br s，1H)，6.79(br s，1H)，8.00(brs，1H)，8.18(br s，1H)。
21-O-(3-(3-((二膦酰基甲基)氨基甲?；?丙基氨基甲酰基)丙?；?-1′，4-二脫氫-1-脫氧-1，4-二氫-5′-(2-甲基丙基)-1-氧代利福霉素XIV(45)將化合物44(396.5mg，0.3010mmol)溶于3ml二氯甲烷中，加入2.1ml(14.99mmol)三乙胺，再加入1ml(7.577mmol)TMSBr。將紅色混合物在室溫下攪拌至少20小時(shí)，然后濃縮至干。在高真空度下干燥至少30分鐘后，再將固體材料溶于18ml 0.1N HCl和10ml乙腈混合物中，在室溫下攪拌1小時(shí)，此時(shí)得到澄清溶液。通過加入0.43ml三乙胺堿化(終pH＝9.6)后，小心除去有機(jī)溶劑，濾出不溶物。凍干濾液，殘余物通過Biotage

自動(dòng)快速色譜系統(tǒng)的C18柱，用15倍柱體積的10-60％MeCN/30mM三乙基碳酸氫銨緩沖液(pH＝6.5)梯度洗脫，得到45(194mg，46％，為雙三乙銨鹽，深紫色固體)。1H NMR(400MHz，D2O)

-0.04(d，J＝6.6，3H)，0.39(d，J＝6.2，3H)，0.76(br s，1H)，0.88(d，J＝7.0，3H)，0.95(d，J＝6.6，3H)，1.08(d，J＝6.6，6H)，1.26(t，J＝7.3，18H)，1.53(br s，1H)，1.80-2.32(m，8H)，1.81(s，3H)，1.98(s，3H)，2.02(s，3H)，2.10(s，3H)，2.32-2.72(m，10H)，2.96-3.02(m，2H)，2.99(s，3H)，3.18(q，J＝7.3，12H)，3.35(d，J＝7.3，1H)，3.60-3.84(m，4H)，4.33(t，J＝19.1，1H)，4.95(d，J＝10.3，1H)，5.04-5.06(m，1H)，5.21(dd，J＝12.4，5.1，1H)，5.97(dd，J＝15.0，7.7，1H)，6.10(d，J＝12.5，1H)，6.39(d，J＝10.6，1H)，6.63(dd，J＝15.1，11.4，1H)；31P NMR(162MHz，D2O)δ13.99；質(zhì)量(M-H)1203。
流程13.5，5-雙(二乙基膦?；?戊酸(氯羰氧基)甲酯的制備
5-羧基亞戊基-1，1-二膦酸四乙酯(46)將醇25(1.3942g，3.869mmol)溶于40ml無水DMF中，加入5.098g (13.55mmol)重鉻酸吡啶鎓。深色溶液在室溫下攪拌過夜。反應(yīng)物濃縮至原體積的一半，用水稀釋?；旌衔镉靡宜嵋阴ポ腿?3次)，合并的萃取液經(jīng)硫酸鈉干燥并濃縮至干。進(jìn)行硅膠快速色譜(用15∶1(v/v)二氯甲烷/甲醇洗脫)，得到酸46(606mg，42％，無色油狀物)?；蛘?，向加熱至35℃的醇25(475mg，1.318mmol)、TEMPO(15mg，0.095mmol)、MeCN(6ml)和磷酸鈉緩沖液(6ml，0.67M，pH＝6.7)的混合物中，用單獨(dú)的注射器同時(shí)滴加亞氯酸鈉溶液(300mg/2ml水)和稀漂白水(1ml市售漂白水/19ml水的0.75ml溶液)?；旌衔镉牲S變紅。5小時(shí)后，經(jīng)TLC和1H NMR監(jiān)測反應(yīng)完成，然后冷卻至室溫。加入30ml水，加入3ml 1N NaOH將pH調(diào)節(jié)至約9。通過將反應(yīng)物倒入冷Na2SO3溶液(500mg/10ml水)中并維持在20℃以下而猝滅。在同一溫度下攪拌30分鐘之后，用30ml乙醚萃取混合物，棄去有機(jī)相。通過加入5ml 1N HCl將水相的pH重新調(diào)節(jié)至介于3-4之間，所得混合物用二氯甲烷萃取(3次)。合并的萃取液經(jīng)硫酸鈉干燥并濃縮，定量得到酸46，其無需進(jìn)一步純化就可用于下一步驟。1H NMR(400MHz，CDCl3)

1.34(t，J＝7.0，12H)，1.86-2.06(m，4H)，2.33(tt，J＝24.2，5.9，1H)，2.36(t，J＝7.3，2H)，4.14-4.22(8H)。
O-(5，5-雙(二乙基膦酰基)戊酰氧基)甲基硫代碳酸S-乙酯(47)將酸46(606mg，1.619mmol)、四丁基硫酸氫銨(552mg，1.626mmol)和碳酸氫鈉(274.2mg，3.264mmol)加入到4ml水和4ml二氯甲烷的混合物中。產(chǎn)氣停止后，加入310.8mg(1.263mmol)O-碘甲基硫代碳酸S-乙酯(按照Folkmann，M.；Lund，F(xiàn).J.Synthesis，1990，1159-1166所述方法合成)的1ml二氯甲烷，將所得混合物攪拌2小時(shí)。分離有機(jī)相，用水洗滌(1次)，經(jīng)硫酸鈉干燥。過濾和濃縮后，殘余物在乙醚中攪拌10分鐘。除去固體，濃縮濾液，進(jìn)行硅膠快速色譜(用20∶1(v/v)二氯甲烷/甲醇洗脫)，得到化合物47(519.2mg，83％，無色油狀物)。1H NMR(400MHz，CDCl3)δ1.33(t，J＝7.3，3H)，1.35(t，J＝7.7，12H)，1.86-2.04(m，4H)，2.28(tt，J＝23.8，6.2，1H)，2.40(t，J＝7.3，2H)，2.90(q，J＝7.3，2H)，4.14-4.22(m，8H)，5.80(s，2H)。
5，5-雙(二乙基膦酰基)戊酸(氯羰氧基)甲酯(48)將純凈化合物47(519.2mg，1.054mmol)在冰/水浴中冷卻，小心加入硫酰氯(128μl，1.579mmol)。讓反應(yīng)混合物升至室溫并攪拌過夜。真空除去過量硫酰氯后，粗產(chǎn)物酰氯48，無需進(jìn)一步純化就可直接用于下一步驟。1HNMR(400MHz，CDCl3)δ1.35(t，J＝7.0，12H)，1.86-2.06(m，4H)，2.28(tt，J＝23.8，6.2，1H)，2.45(t，J＝7.0，2H)，2.90(q，J＝7.3，2H)，4.14-4.24(m，8H)，5.82(s，2H)。
流程14.利福布汀-二膦酸酯綴合物50的制備
利福布汀-二膦酸酯綴合物49將利福布汀17(899mg，1.061mmol)溶于10ml THF中，加入質(zhì)子海綿(proton sponge)(453.5mg，2.116mmol)和粗制酰氯48(1.054mmol)。混合物在室溫下攪拌過夜，再用乙酸乙酯稀釋。溶液用水洗滌(2次)，經(jīng)硫酸鈉干燥并濃縮至干。殘余物通過硅膠快速色譜法純化，用19∶1(v/v)乙酸乙酯/甲醇、再用二氯甲烷/甲醇(30∶1(v/v)→20∶1→10∶1)梯度洗脫深紫色利福布汀條帶，得到化合物49(504.3mg，37％，深橘紅色固體)。1H NMR(400MHz，CDCl3)δ-0.07(br d，J＝7.0，3H)，0.59(d，J＝6.6，3H)，0.85(d，J＝7.0，3H)，0.96(d，J＝6.6，6H)，1.02(d，J＝7.0，3H)，1.31-1.36(m，12H)，1.50-2.02(m，10H)，1.76(s，3H)，2.05(s，3H)，2.09(br s，3H)，2.20-2.40(m，6H)，2.32(s，3H)，2.84-3.04(m，6H)，3.09(s，3H)，3.38-3.44(m，2H)，3.74-3.82(m，2H)，4.12-4.22(m，8H)，4.98(br d，J＝9.5，1H)，5.15(br，s，1H)，5.75-5.92(m，2H)，6.00-6.28(m，3H)，6.79(br s，1H)，8.03(br s，1H)。
利福布汀二膦酸酯綴合物50將化合物49(499.1mg，0.3907mmol)溶于4ml二氯甲烷中，依次加入2.7ml(19.27mmol)三乙胺和1.3ml(9.850mmol)TMSBr。亮橘紅色混合物在室溫下攪拌至少20小時(shí)，然后真空濃縮。將殘余物溶于稀HCl水溶液(20ml，pH＝4.5)和15ml MeCN混合物中并在室溫下攪拌1小時(shí)，此時(shí)得到澄清深紅色溶液。加入三乙胺(0.22ml，4當(dāng)量)將終pH調(diào)節(jié)至9.4。小心除去有機(jī)溶劑，濾出不溶物。凍干所得含水混合物，以除去水。固體材料通過Biotage

自動(dòng)快速色譜系統(tǒng)的C18柱，用12倍柱體積的10→60％MeCN/30mM三乙基碳酸氫銨緩沖液(pH＝6.5)梯度洗脫，得到50(166mg，31％，雙三乙銨鹽，深紅色固體)。1H-NMR(400MHz，D2O)δ-0.08(br d，J＝5.9，3H)，0.61(d，J＝6.3，3H)，0.89(d，J＝5.9，3H)，0.96(d，J＝7.0，6H)，1.08(d，J＝6.6，3H)，1.09(d，J＝6.6，3H)，1.26(t，J＝7.3，18H)，1.58-2.14(m，24H)，2.20-2.30(m，2H)，2.41(br s，3H)，3.06(s，3H)，3.10-3.22(m，2H)，3.18(q，J＝7.3，12H)，3.55(br s，2H)，3.72-3.88(m，4H)，3.99(br s，1H)，4.28(br s，1H)，4.98(br s，1H)，5.25(br s，1H)，5.83(br s，2H)，5.96-6.16(m，2H)，6.43(br s，1H)，7.35(br s，1H)；31P NMR(162MHz，D2O)δ20.81；質(zhì)量(M-H)1163。
流程15.3-[(四乙基二膦?；谆?氨基甲酰基]丙酸的制備
3-[(四乙基二膦?；谆?氨基甲?；鵠丙酸(51)按照J(rèn).DrugTargeting，1997，5，129-138所述制備化合物51。得到該化合物是油狀物，讓其緩慢固化，從2的粗收率為57％。粗產(chǎn)物可用色譜法純化(10％AcOH/EtOAc)，得到白色固體。1H NMR(400MHz，CDCl3)δ1.31(t，J＝7.0，6H)，1.33(t，J＝7.1，6H)，2.61-2.73(m，4H)，4.05-4.28(m，8H)，5.07(td，J＝21.6，J＝9.8，1H)，7.90(d，J＝9.4，1H)。
流程16.利福布汀-二膦酸酯綴合物54的制備
21-O-(4-溴丁?；?-1′，4-二脫氫-1-脫氧-1，4-二氫-5′-(2-甲基丙基)-1-氧代利福霉素XIV(52)將新戊酰氯(1，2ml，10mmol)滴加到4-溴丁酸(1.7g，10mmol)和吡啶(810μl，10mmol)的CH2Cl2(3ml)溶液中，所得溶液攪拌0.5小時(shí)，然后過濾并加入到利福布汀(1.2g，2.0mmol)和吡啶(320μl，4mmol)的THF(5ml)溶液中。在Ar下將所得產(chǎn)物在40℃攪拌11天，然后用CH2Cl2(50ml)和H2O(30ml)稀釋。收集有機(jī)相，水層用CH2Cl2(2x10ml)再萃取2次。合并的有機(jī)層用NaCl飽和溶液(20ml)洗滌，經(jīng)Na2SO4干燥并真空濃縮。粗產(chǎn)物通過硅膠色譜法純化(用1％→5％MeOH/CH2Cl2(線性梯度)洗脫)，得到52(1.2g，1.1mmol，56％，深紫色固體)。1H NMR(400MHz，CDCl3)δ-0.18(d，J＝7，3H)，0.48(d，J＝7，3H)，0.92(d，J＝7，3H)，0.94(m，6H)，1.04(d，J＝7，3H)，1.22(m，2H)，1.79(s，3H)，1.84-2.15(m，9H)，2.01(s，3H)，2.03(s，3H)，2.25-2.37(m，4H)，2.29(s，3H)，2.50(m，1H)，2.67(m，2H)，2.87(m，1H)，2.93-3.11(m，2H)，3.05(s，3H)，3.35-3.40(m，2H)，3.44(m，1H)，3.57-3.77(m，1H)4.97(d，J＝10，1H)，5.03(dd，J＝12，5，1H)，5.11(d，J＝10，1H)，5.92(dd，J＝16，7，1H)，6.08(d，J＝12，1H)，6.12(d，J＝11，1H)，6.42(dd，J＝16，11，1H)，7.72(bs，1H)，8.35(bs，1H)。
21-O-(4-((3-(雙(二乙基膦?；?甲基)氨基甲酰基)丙酰氧基)丁?；?-1′，4-二脫氫-1-脫氧-1，4-二氫-5′-(2-甲基丙基)-1-氧代利福霉素XIV(53)在Ar下將51(260mg，0.65mmol)、52(643mg，0.65mmol)和Cs2CO3(212mg，0.65mmol)的DMF(1ml)溶液在室溫下攪拌過夜?；旌衔镉肅H2Cl2(20ml)稀釋，用水(10ml)洗滌，再用鹽水(10ml)洗滌，經(jīng)Na2SO4干燥并真空濃縮。粗產(chǎn)物無需進(jìn)一步純化就可用于下一步驟。
21-O-(4-((3-(二膦?；谆?氨基甲?；?丙酰氧基)丁?；?-1′，4-二脫氫-1-脫氧-1，4-二氫-5′-(2-甲基丙基)-1-氧代利福霉素XIV(54)在-78℃，將化合物53(最大值857mg，0.65mmol)溶于20ml無水二氯甲烷中。向該溶液中加入2，6-二甲基吡啶(3.8ml，32.5mmol)，再加入溴代三甲基硅烷(2.2ml，16.3mmol)。除去冷卻浴，將混合物在室溫下攪拌20小時(shí)以上。完全除去揮發(fā)物后，將殘余物溶于50ml 0.1N鹽酸和10ml乙腈混合物中，并在室溫下攪拌2小時(shí)。在處理結(jié)束時(shí)，通過加入三乙胺將溶液調(diào)節(jié)至pH 7。真空除去有機(jī)揮發(fā)物，凍干殘余物。所得材料進(jìn)行C18反相快速色譜，用5％乙腈/30mM三乙胺/二氧化碳水溶液(pH 6.8)→純乙腈的線性梯度洗脫。對于含有產(chǎn)物的流分，真空除去乙腈，凍干所得水溶液，得到化合物54(8.6mg，雙三乙銨鹽形式，紫色固體)。LC/MS純度97.0％(254nm)、96.4％(220nm)、97.6％(320nm)。MS(M+H)1206.4。
流程17.3′-羥基苯并噁嗪并利福霉素衍生物56的制備
1′，4-二脫氫-1-脫氧-1，4-二氫-3′-叔丁基二甲基甲硅烷基氧基-1-氧代利福霉素VIII(化合物37)的制備按照Yamane等(Chem.Pharm.Bull.(1993)，41148-155)中所述的方法進(jìn)行。
1′，4-二脫氫-1-脫氧-1，4-二氫-3′-羥基-5′-[4-(2-羥乙基)-1-哌嗪基]-1-氧代利福霉素VIII(56)向1′，4-二脫氫-1-脫氧-1，4-二氫-3′-叔丁基二甲基甲硅烷基氧代-1-氧代利福霉素VIII(化合物55)(2.236g，2.44mmol)的60ml DMSO溶液中，加入1-(2-羥乙基)哌嗪(635mg，4.88mmol)和二氧化錳(2.227g，25.62mmol)。在30分鐘內(nèi)，混合物由紅變藍(lán)。在室溫下攪拌過夜后，混合物通過硅藻土過濾并真空蒸發(fā)至原體積的一半。所得混合物倒入水中，用CH2Cl2萃取。有機(jī)萃取液用鹽水洗滌，經(jīng)MgSO4干燥。蒸發(fā)后，殘余物通過SiO2快速色譜法純化(0％→10％MeOH/CH2Cl2梯度)，得到56(975mg，43％，藍(lán)色固體)。LCMS 98.0％(254nm)、97.1％(220nm)、96.3％(320nm)；C49H60N4O14的計(jì)算分子量929，實(shí)測值929.2。
流程18.(4-(2-(哌嗪-4-基)乙氧基)-4-氧代-丁酰基氨基)亞甲基-1，1-二膦酸四乙酯的制備
4-(2-羥乙基)哌嗪-1-甲酸叔丁酯(57)向1-(2-羥乙基)哌嗪(3.0g，23.0mmol)的THF中加入二碳酸二叔丁酯(5.5g，25.3mmol)。將混合物攪拌2小時(shí)。真空蒸發(fā)溶劑至原體積的一半，將混合物倒入水中，用CH2Cl2萃取，用鹽水洗滌，經(jīng)Na2SO4干燥并濃縮，得到淺黃色油狀物(5.3g，定量)。1H NMR(400MHz，CDCl3)δ1.46(s，9H)，2.44-2.46(m，4H)，2.54-2.57(m，2H)，2.66(m，J＝5.3，1H)，3.42-3.45(m，4H)，3.62(q，J＝5.3，2H)。
1-(叔丁氧羰基)-4-(2-(4-羥基-4-氧代-丁酰氧基)乙基)哌嗪(58)將化合物57(5.3g，23.0mmol)、琥珀酸酐(2.30g，23.0mmol)和4-二甲氨基吡啶(281mg，2.30mmol)溶于CHCl3(14ml)中，攪拌18小時(shí)。溶液經(jīng)真空濃縮后，無需進(jìn)一步純化就可使用。1H NMR(400MHz，CDCl3)δ1.42(s，9H)，2.54-2.60(m，8H)，2.72(t，J＝5.6，2H)，3.43-3.46(m，4H)，4.23(t，J＝5.5，2H)。
(4-(2-(1-(叔丁氧羰基)-哌嗪-4-基)乙氧基)-4-氧代-丁?；?氨基)亞甲基-1，1-二膦酸四乙酯(59)向化合物2(3.0g，9.9mmol)和58(3.3g，9.9mmol)的CH2Cl2(50ml)溶液中加入EDC(2.08g，10.9mmol)和4-二甲氨基吡啶(121mg，0.99mmol)。在Ar下將所得溶液在室溫下攪拌3小時(shí)。將反應(yīng)混合物倒入飽和NaHCO3中，分離各層，水層用CH2Cl2萃取2次。合并的有機(jī)層用鹽水洗滌，經(jīng)Na2SO4干燥并真空濃縮。殘余物通過SiO2快速色譜法純化(0％→10％MeOH/CH2Cl2的梯度)得到淺黃色油狀物，其過一段時(shí)間就會(huì)固化(4.5g，74％)。1H NMR(400MHz，CDCl3)δ1.33(t，J＝7.1，12H)，1.45(s，9H)，2.42-2.44(m，4H)，2.55-2.60(m，6H)，3.41-3.43(m，4H)，4.14-4.25(m，10H)，5.00(dt，J＝21.7，10.1，1H)，6.18(d，J＝9.9，1H)。
(4-(2-(哌嗪-4-基)乙氧基)-4-氧代-丁?；被?亞甲基-1，1-二膦酸四乙酯(60)將化合物59(1.0g，1.62mmol)溶于20％TFA/CH2Cl2(8ml)溶液中。所得溶液在室溫下攪拌，直到?jīng)]有原剩下(TLC監(jiān)測)。真空除去揮發(fā)物。將TFA鹽溶于MeOH中，用13cc Dowex 1X2 Cl-型樹脂處理，該樹脂事先已用飽和NaHCO3(3次)、水(3次)和MeOH(3次)洗滌。過濾樹脂，濃縮濾液，得到無色固體(0.85g，定量)，其無需進(jìn)一步純化就可用于下一步驟。1H NMR(400MHz，CDCl3)δ1.29(t，J＝7.1，6H)，1.35(t，J＝7.1，6H)，2.65-2.74(m，4H)，3.22-3.24(m，2H)，3.44-3.46(m，4H)，3.56-3.59(m，4H)，4.06-4.23(m，8H)，4.38-4.41(m，2H)，5.06(dt，J＝21.6，10.0，1H)，7.93(d，J＝10.1，1H)。
流程19.3′-羥基苯并噁嗪并利福霉素二膦酸酯綴合物62的制備
3′-羥基苯并噁嗪并利福霉素二膦酸酯綴合物61將化合物60(2.37g，4.59mmol)加入到55(2.8g，3.06mmol)的無水DMSO(16ml)溶液中。加入NaHCO3(2.57g，30.6mmol)和MnO2(2.66g，30.6mmol)。在Ar下將混合物在40℃攪拌9天。反應(yīng)混合物用CH2Cl2稀釋，大部分固體通過硅藻土過濾獲取。固體用CH2Cl2洗滌，合并的有機(jī)層用半飽和鹽水洗滌。分離有機(jī)層，濾紙過濾以除去殘留的細(xì)微黑色固體。濾液用水、鹽水洗滌，經(jīng)MgSO4干燥。蒸發(fā)后，殘余物通過SiO2快速色譜法純化(0％→10％ MeOH/CH2Cl2梯度)，得到61(1.3g，33％，藍(lán)色固體)。LCMS純度96.3％(254nm)、95.9％(220nm)、94.2％(320nm)；C62H85N5O22P2計(jì)算分子量1313，實(shí)測值1312.0(M-H)-。也回收了脫甲硅烷基的37(1.1g，45％，深紅色固體)。
3′-羥基苯并噁嗪并利福霉素二膦酸酯綴合物62在氬氣中，在-78℃，向61(168mg，0.13mmol)和2，6-二甲基吡啶(594μl，5.11mmol)的CH2Cl2(5ml)溶液中，滴加TMSBr(337μl，2.55mmol)。移去冷卻浴，將混合物在室溫下攪拌24小時(shí)。真空除去溶劑至干。殘余物溶于50mM NH4OAc水溶液/AcOH緩沖液(pH 5)中，在室溫下攪拌18小時(shí)，凍干樣品。粗制殘余物通過反相快速色譜法純化(pH 5)(5％→100％乙腈/50mM NH4OAc水溶液/AcOH緩沖液的線性梯度)。將合并的純流分濃縮并凍干，得到62(120mg，76％，深藍(lán)色二銨鹽)。LCMS純度96.2％(254nm)、96.6％(220nm)、96.3％(320nm)；C54H69N5O22P2計(jì)算分子量1201，實(shí)測值1200.3(M-H)-。
流程20.3′-羥基苯并噁嗪并利福霉素衍生物63的制備
1′，4-二脫氫-1-脫氧-1，4-二氫-3′-羥基-5′-[4-羥基-1-哌啶基]-1-氧代利福霉素VIII(63)向55(0.60g，0.65mmol)的無水DMSO(10ml)的攪拌溶液中加入4-羥基哌啶(0.132g，1.31mmol)和MnO2(0.57g，6.56mmol)?；旌衔镌谑覝叵聰嚢?4小時(shí)。反應(yīng)混合物用乙酸乙酯(100ml)稀釋，通過硅藻土過濾，用乙酸乙酯(100ml)洗滌。合并的濾液依次用水(2x75ml)、鹽水(2x75ml)洗滌，經(jīng)Na2SO4干燥并濃縮。殘余物通過SiO2快速色譜法純化(8％MeOH/CH2Cl2)，得到63(197mg，33％，藍(lán)色固體)。LCMS純度97.8％(254nm)、95.1％(220nm)、97.1％(320nm)；C48H57N3O14計(jì)算分子量899，實(shí)測值898(M-H)。
流程21.(4-(2-(1-(芐氧基羰基)-哌啶-4-基)乙氧基)-4-氧代-丁?；?氨基)亞甲基-1，1-二膦酸四乙酯的制備
3-((1-((芐氧基)羰基)哌啶-4-基氧基)羰基)丙酸(64)將4-羥基-1-哌啶甲酸芐酯(1.0g，4.25mmol)、琥珀酸酐(0.425g，4.25mmol)和4-DMAP(52mg，0.425mmol)溶于CHCl3(10ml)中，攪拌24小時(shí)。真空除去揮發(fā)物。加入NaHCO3水溶液(100ml)，所得混合物用Et2O(2x50ml)洗滌。水層用2N HCl酸化至pH＝6～7，用CH2Cl2(2x60ml)萃取。合并的有機(jī)萃取液用鹽水(60ml)洗滌，經(jīng)Na2SO4干燥并真空濃縮，得到化合物64(768mg，54％)，其無需進(jìn)一步純化就可使用。1HNMR(400MHz，CDCl3)δ1.62(m，2H)，1.85(m，2H)，2.60-2.70(m，4H)，3.38(m，2H)，3.74(m，2H)，4.97(m，1H)，5.12(s，2H)，7.35(m，5H)。
(4-(1-(芐氧基羰基)-哌啶-4-基氧基)-4-氧代-丁酰基-氨基)亞甲基-1，1-二膦酸四乙酯(65)向化合物64(0.76g，2.26mmol)和2(0.687g，2.26mmol)的CH2Cl2(10ml)的攪拌溶液中，加入EDC(0.52g，2.72mmol)和4-DMAP(55mg，0.45mmol)。在氮?dú)庀拢瑢⑺萌芤涸谑覝叵聰嚢?6小時(shí)。反應(yīng)混合物用CH2Cl2稀釋，用NaHCO3水溶液(2x50ml)、鹽水(50ml)洗滌，再經(jīng)Na2SO4干燥。蒸發(fā)后，殘余物通過SiO2快速色譜法純化(用5％MeOH/CH2Cl2)，得到產(chǎn)物65(1.20g，85％)。1HNMR(400MHz，CDCl3)δ1.33(t，J＝7.1Hz，12H)，1.62(m，2H)，1.85(m，2H)，2.57-2.62(m，4H)，3.35(m，2H)，3.76(m，2H)，4.16(m，8H)，4.90-5.08(m，2H)，5.12(s，2H)，6.33(d，J＝9.8Hz，1H)，7.35(m，5H)。
(4-(哌啶-4-基)-4-氧代-丁酰基-氨基)亞甲基-1，1-二膦酸四乙酯(66)向化合物65(1.20g，1.93mmol)的EtOH(20ml)溶液中加入10％Pd/C(200mg)，在氫氣氛中將混合物攪拌3.5小時(shí)。通過硅藻土過濾催化劑，用乙醇洗滌，濾液濃縮至干，得到66(1.0g)，其無需進(jìn)一步純化就可用于下一步驟。1H NMR(400MHz，CDCl3)δ1.33(t，J＝7.1Hz，12H)，1.82(m，2H)，2.08(m，2H)，2.64(s，4H)，3.02(m，2H)，3.20(m，2H)，4.16(m，8H)，4.90-5.08(m，2H)，6.88(d，J＝9.8Hz，1H)。
流程22.3′-羥基苯并噁嗪并利福霉素二膦酸酯綴合物68的制備
3′-羥基苯并噁嗪并利福霉素二膦酸酯綴合物67將MnO2(1.45g，16.66mmol)加入到55(1.52g，1.66mmol)和化合物66(0.81g，1.66mmol)與無水DMSO(20ml)的攪拌溶液中。在氬氣中，將混合物在室溫下攪拌4天。反應(yīng)混合物用CH2Cl2(50ml)稀釋，通過硅藻土過濾，再次用CH2Cl2(100ml)洗滌，合并的濾液依次用水(3x100ml)和鹽水(2x100ml)洗滌，經(jīng)Na2SO4干燥并濃縮。殘余物通過SiO2快速色譜法純化(0％→5％MeOH/CH2Cl2的梯度)，得到67(0.42g，19.7％，藍(lán)色固體)。LCMSC61H82N4O22P2計(jì)算分子量1284，實(shí)測值1285(M+H)。
3′-羥基苯并噁嗪并利福霉素二膦酸酯綴合物68在-78℃，向67(0.42g，0.32mmol)的10ml無水二氯甲烷溶液中加入2，6-二甲基吡啶(1.52ml，13.08mmol)，再加入溴代三甲基硅烷(0.86ml，6.54mmol)。混合物在室溫下攪拌24小時(shí)。除去溶劑后，將殘余物溶于8ml 50mMNH4OAc/AcOH緩沖液(pH＝5)中，并在室溫下攪拌20小時(shí)，然后凍干。將殘余物溶于水中，過濾除去不溶物。所得溶液進(jìn)行C18反相快速色譜，用5％乙腈/50mM NH4OAC/AcOH緩沖液(pH＝5)→純乙腈的線性梯度洗脫。對于僅含產(chǎn)物的流分，真空除去乙腈，凍干所得水溶液，得到化合物68(0.31g，81％，深藍(lán)色固體)。LCMS 97.9％(254nm)、97.7％(220nm)、96.4％(320nm)；C53H66N4O22P2的計(jì)算分子量1172，實(shí)測值1171(M-H)。
流程23.3′-羥基苯并噁嗪并利福霉素衍生物69的制備
1′，4-二脫氫-1-脫氧-1，4-二氫-3′-羥基-5′-[1-哌嗪基]-1-氧代利福霉素VIII(69)向55(3.0g，3.28mmol)的無水DMSO(60ml)攪拌溶液中，加入哌嗪(1.13g，13.12mmol)和MnO2(2.85g，32.82mmol)。將混合物攪拌48小時(shí)，用CH2Cl2(200ml)稀釋，通過硅藻土過濾，再次用CH2Cl2(200ml)洗滌。合并的濾液依次用水(2x300ml)和鹽水(2x200ml)洗滌，經(jīng)Na2SO4干燥并濃縮。殘余物通過SiO2快速色譜法純化(0％→20％MeOH/CH2Cl2的梯度洗脫)，得到69(2.28g，78％，藍(lán)色固體)。LCMS 99.2％(254nm)、99.3％(220nm)、99.2％(320nm)；C47H56N4O13計(jì)算分子量884，實(shí)測值883(M-H)。
流程24.3′-羥基苯并噁嗪并利福霉素二膦酸酯綴合物71的制備
3′-羥基苯并噁嗪并利福霉素二膦酸酯綴合物70將化合物69(1.92g，2.17mmol)、化合物34(1.03g，2.17mmol)和DBU(0.714ml，4.77mmol)與25ml甲苯的混合物在室溫下攪拌16小時(shí)，然后減壓除去揮發(fā)物。殘余物溶于CH2Cl2(200ml)中，用飽和氯化銨水溶液(2x80ml)、鹽水(1x80ml)洗滌，經(jīng)Na2SO4干燥并減壓濃縮。通過硅膠快速色譜法純化(用0-6％甲醇/二氯甲烷的梯度洗脫)，得到產(chǎn)物70(1.92g，65％)。LCMSC68H90N4O21P2計(jì)算分子量1360，實(shí)測值1361(M+H)。
3′-羥基苯并噁嗪并利福霉素二膦酸酯綴合物71將化合物70(1.92g，1.41mmol)溶于25ml無水二氯甲烷中。向該溶液中加入三乙胺(9.83ml，70.58mmol)，再加入溴代三甲基硅烷(4.65ml，35.29mmol)?；旌衔镌谑覝叵聰嚢?3小時(shí)。除去溶劑后，將殘余物溶于70ml 0.1N鹽酸和70ml乙腈混合物中，在室溫下攪拌3小時(shí)，然后用三乙胺中和。真空除去有機(jī)溶劑，凍干殘余物。將殘余物溶于水，過濾除去不溶物。所得濾液通過C18反相快速色譜法純化，用0-40％乙腈/30mM三乙胺/二氧化碳水溶液(pH 6.8)→純乙腈的線性梯度洗脫。對于含有產(chǎn)物的流分，真空除去乙腈，凍干所得水溶液，得到化合物71(0.82g，46％，深藍(lán)色固體)。LCMS純度96.0％(254nm)、92.1％(220nm)、95.5％(320nm)；C60H74N4O21P2計(jì)算分子量1248，實(shí)測值1247(M-H)。
流程25.(3-氨基丙?；被?亞甲基-1，1-二膦酸四乙酯的制備
(3-(((9h-芴-9-基)甲氧基)羰基氨基)丙?；被?亞甲基-1，1-二膦酸四乙酯(73)向化合物72(200mg，0.642mmol)和2(195mg，0.642mmol)的無水無乙醇的CHCl3(5ml)溶液中，加入EDCI(147mg，0.77mmol)和DIPEA(0.14ml，0.77mmol)。在Ar下將所得溶液在室溫下攪拌過夜。反應(yīng)混合物濃縮至干，殘余物通過SiO2快速色譜法純化(5％→15％MeOH/CH2Cl2的梯度)，得到無色膠狀物(240mg，65％)。1HNMR(400MHz，CDCl3)δ1.30-1.34(m，12H)，2.50-2.24(m，2H)，3.51-3.54(m，2H)，4.14-4.24(m，8H)，4.36(d，J＝7.0Hz，2H)，5.03(dt，J＝22.0，9.9Hz，1H)，5.66(br s，1H)，6.21(br s，1H)，7.30(t，J＝7.3Hz，2H)，7.39(t，J＝7.7Hz，2H)，7.59(d，J＝7.3Hz，2H)，7.75(d，J＝7.3Hz，2H)；31P NMR(162MHz，CDCl3)δ17.46。
(3-氨基丙?；被?亞甲基-1，1-二膦酸四乙酯(74)將哌啶(1.5ml，15.15mmol)加入到化合物73(240mg，0.402mmol)的DMF(3.5ml)溶液中。在Ar下將所得溶液在室溫下攪拌1小時(shí)。反應(yīng)混合物濃縮至干，殘余物通過SiO2快速色譜法純化(5％→15％MeOH/CH2Cl2的梯度)，得到無色膠狀物(78mg，64％)。1H NMR(400MHz，CDCl3)δ1.27-1.31(m，12H)，2.38-2.40(m，3H)，3.00(m，2H)，4.11-4.21(m，8H)，5.04(t，J＝22.0Hz，1H)，8.20(bs，1H)；31P NMR(162MHz，CDCl3)δ17.82。
流程26.利福拉齊二膦酸酯綴合物78的制備
按照Yamane等(Chem.Pharm.Bull.(1993)，41148-155)中所述的方法，制備1′，4-二脫氫-1-脫氧-1，4-二氫-3′-羥基-5′-[4-(2-甲基丙基)-1-哌嗪基]-1-氧代利福霉素VIII(化合物75)。
21-O-(3-羧基丙?；?-1′，4-二脫氫-1-脫氧-1，4-二氫-3′-羥基-5′-[4-(2-甲基丙基)-1-哌嗪基]-1-氧代利福霉素VIII(76)向化合物75(400mg，0.425mmol)的無水THF(50ml)溶液中，加入琥珀酸酐(376mg，3.74mmol)和DMAP(60mg，0.49mmol)。所得溶液加熱回流過夜。反應(yīng)混合物濃縮至干，殘余物通過SiO2快速色譜法純化(50/45/5，己烷/EtOAc/MeOH)，得到深藍(lán)色固體(323mg，73％)。1H NMR(400MHz，CDCl3)

-0.35(d，J＝7.0Hz，3H)，-0.06(d，J＝7.0Hz，3H)，0.90-0.99(m，15H)，1.62(m，1H)，1.73-1.77(m，2H)，1.82(s，3H)，1.97(s，3H)，2.13(s，3H)，2.14-(m，4H)，2.31(s，3H)，2.49-2.61(m，7H)，2.75(m，1H)，2.99(s，3H)，3.35(d，J＝7.3Hz，1H)，3.53(bs，3H)，4.69(d，J＝10.6Hz，1H)，4.96(d，J＝11.0Hz，1H)，5.04(dd，J＝12.9，7.3Hz，1H)，5.97(dd，J＝16.1，7.3Hz，1H)，6.19-6.26(m，2H)，6.34(s，1H)，6.46(s，1H)，6.83(dd，J＝16.1，11.0Hz，1H)，7.90(s，1H)，10.23(s，1H)；C55H68N4O16計(jì)算分子量1041，實(shí)測值1042(M+H)-。
21-O-(3-(2-((雙(二乙基膦?；?甲基)氨基甲?；?乙基氨基甲?；?丙?；?-1′，4-二脫氫-1-脫氧-1，4-二氫-3′-羥基-5′-[4-(2-甲基丙基)-1-哌嗪基]-1-氧代利福霉素VIII(77)向化合物76(268mg，0.257mmol)和74(78mg，0.257mmol)的無水無乙醇的CHCl3(10ml)溶液中，加入EDCI(100mg，0.514mmol)和DMAP(63mg，0.514mmol)。在Ar下將所得溶液在室溫下攪拌過夜。反應(yīng)混合物濃縮至干，殘余物通過SiO2快速色譜法純化(洗脫液為CH2Cl2/AcOEt/MeOH，50/40/10)，得到藍(lán)色固體(52mg，15％)。1H NMR(400MHz，CDCl3)

-0.37(d，J＝7.0Hz，3H)，-0.03(d，J＝7.0Hz，3H)，0.90-0.99(m，15H)，1.33(m，12H)，1.52-1.75(m，2H)，1.80(s，3H)，1.95(s，3H)，2.09-2.79(m，28H)，2.97(s，3H)，3.32-3.69(m，10H)，4.19(m，8H)，4.75(d，J＝11.0Hz，1H)，4.99-5.14(m，3H)，5.97(dd，J＝16.1，7.3Hz，1H)，6.23(dd，J＝22.0，11.0Hz，2H)，6.31(s，1H)，6.45(s，1H)，6.88-6.92(m，3H)，7.03(m，1H)，7.68(s，1H)，10.11(s，1H)。31P NMR(162MHz，CDCl3)δ18.21；C67H94N6O22P2計(jì)算分子量1396，實(shí)測值1398.2(M+2H)-。
21-O-(3-(2-((二膦?；谆?氨基甲?；?乙基氨基甲酰基)丙?；?-1′，4-二脫氫-1-脫氧-1，4-二氫-3′-羥基-5′-[4-(2-甲基丙基)-1-哌嗪基]-1-氧代利福霉素VIII(78)將化合物77(50mg，0.0358mmol)溶于10ml二氯甲烷中，加入0.21ml(1.789mmol)2，6-二甲基吡啶，再加入116μl(0.8945mmol)TMSBr。在室溫下將所得紅色混合物攪拌至少48小時(shí)并濃縮至干。高真空度干燥至少120分鐘后，將固體材料溶于2.15ml 0.1N HCl和2.5ml乙腈的混合物中，在室溫下攪拌2小時(shí)，此時(shí)得到澄清溶液。加入0.05ml三乙胺堿化(終pH＝7.0)后，真空下小心除去有機(jī)揮發(fā)物，濾出不溶物。凍干濾液，將殘余物加到Biotage

自動(dòng)快速色譜系統(tǒng)的C18柱上，用15倍柱體積的10-60％MeCN/30mM三乙基碳酸氫銨緩沖液(pH＝6.5)梯度洗脫，得到78(15mg，30％，為雙三乙銨鹽，深藍(lán)色固體)。1H-NMR(400MHz，CDCl3)關(guān)鍵信號(hào)δ-0.57(bs，3H)，-0.38(bs，3H)，0.88(s，6H)，1.16(t，18H)，3.05(q，12H)，4.20(t，1H)；31P NMR(162MHz，CDCl3)δ14.02；LCMS純度99.0％(254nm)，98.5％(220nm)，99.1％(320nm)；C59H78N6O22P2計(jì)算分子量1284，實(shí)測值1283.2(M-H)-。
流程27.利福拉齊-二膦酸酯綴合物81的制備
21-O-(4-溴丁?；?-1′，4-二脫氫-1-脫氧-1，4-二氫-3′-羥基-5′-[4-(2-甲基丙基)-1-哌嗪基]-1-氧代利福霉素VIII(79)將4-溴丁酰氯(2.18ml，18.82mmol)滴加到利福拉齊(rifalzil)(11.80g，12.55mmol)、吡啶(3.04ml，37.65mmol)和DMAP(153mg，1.25mmol)與二氯甲烷(150ml)的冷卻(0℃)溶液中。在環(huán)境溫度下攪拌16小時(shí)后，反應(yīng)混合物用二氯甲烷(800ml)稀釋，依次用水(2x500ml)和鹽水(2x500ml)洗滌，經(jīng)Na2SO4干燥，過濾并濃縮至干。殘余物通過硅膠色譜法純化(用60-100％乙酸乙酯/己烷、再用1-5％MeOH/CH2Cl2洗脫)，得到79(12.40g，收率90％)。C55H69BrN4O14計(jì)算分子量1090，實(shí)測值1091(M+H)。
21-O-(4-((3-(雙(二乙基膦?；?甲基)氨基甲?；?丙酰氧基)丁?；?-1′，4-二脫氫-1-脫氧-1，4-二氫-3′-羥基-5′-[4-(2-甲基丙基)-1-哌嗪基]-1-氧代利福霉素VIII(80)將79(12.40g，11.37mmol)、51(4.58g，11.37mmol)和Cs2CO3(3.70g，11.37mmol)與無水DMF(150ml)的混合物在室溫下攪拌16小時(shí)。反應(yīng)混合物用水稀釋，用乙酸乙酯(2x700ml)萃取。合并的有機(jī)萃取液用鹽水(2x700ml)洗滌，經(jīng)Na2SO4干燥并濃縮至干。殘余物通過SiO2快速色譜法純化(用5％MeOH/CH2Cl2)，得到產(chǎn)物80(9.20g，收率57％)。LCMSC68H95N5O23P2計(jì)算分子量1411，實(shí)測值1412(M+H)。
21-O-(4-((3-(二膦?；谆?氨基甲?；?丙酰氧基)丁?；?-1′，4-二脫氫-1-脫氧-1，4-二氫-3′-羥基-5′-[4-(2-甲基丙基)-1-哌嗪基]-1-氧代利福霉素VIII(81)在氬氣下，在-78℃，向80(9.20g，6.52mmol)和2，6-二甲基吡啶(30.37ml，260.80mmol)的CH2Cl2(180ml)溶液中，滴加溴代三甲基硅烷(17.21ml，130.40mmol)。移除冷卻浴，將混合物在室溫下攪拌24小時(shí)。真空除去揮發(fā)物至干。殘余物溶于240ml 50mMNH4OAc水溶液/AcOH緩沖液(pH 5)中，在室溫下攪拌18小時(shí)，然后凍干樣品。所得材料進(jìn)行C18反相快速色譜，用0→100％乙腈/50mMNH4OAc/AcOH緩沖液(pH＝5)線性梯度洗脫。合并含有產(chǎn)物的流分，真空除去乙腈，凍干所得水溶液，得到化合物81(5.30g，收率62％，深藍(lán)色固體)。LCMS94.2％(254nm)、94.2％(220nm)、94.2％(320nm)；C60H79N5O23P2計(jì)算分子量1299，實(shí)測值1298(M-H)。
流程28.利福拉齊-二膦酸酯綴合物84的制備
21-O-(2-溴乙酰基)-1′，4-二脫氫-1-脫氧-1，4-二氫-3′-羥基-5′-[4-(2-甲基丙基)-1-哌嗪基]-1-氧代利福霉素VIII(82)將溴乙酰溴(37μl，0.42mmol)滴加到在冰浴中冷卻的利福拉齊(200mg，0.21mmol)、DMAP(31mg，0.25mmol)的二氯甲烷(10ml)溶液中。在環(huán)境溫度下攪拌16小時(shí)后，反應(yīng)混合物用二氯甲烷(800ml)稀釋，依次用水(2x500ml)和鹽水(2x500ml)洗滌，經(jīng)Na2SO4干燥并濃縮至干。殘余物通過硅膠色譜法純化(依次使用60-100％乙酸乙酯/己烷、2-6％MeOH/CH2Cl2)，得到79(200mg，收率88％)。C55H69BrN4O14計(jì)算分子量1062，實(shí)測值1063(M+H)。
21-O-(2-((3-(雙(二乙基膦?；?甲基)氨基甲酰基)丙酰氧基)乙?；?-1′，4-二脫氫-1-脫氧-1，4-二氫-3′-羥基-5′-[4-(2-甲基丙基)-1-哌嗪基]-1-氧代利福霉素VIII(83)將82(200mg，0.18mmol)、51(76mg，1.88mmol)和Cs2CO3(61.4mg，1.88mmol)與無水DMF(8ml)的混合物在室溫下攪拌3小時(shí)。反應(yīng)混合物用二氯甲烷(80ml)稀釋，用水(2x50ml)和鹽水(60ml)洗滌，經(jīng)Na2SO4干燥并濃縮至干。殘余物通過SiO2快速色譜法純化(用2→6％MeOH/CH2Cl2)，得到產(chǎn)物83(140mg，收率54％)。LCMSC66H91N5O23P2計(jì)算分子量1383，實(shí)測值1384(M+H)。
21-O-(2-((3-(二膦酰基甲基)氨基甲?；?丙酰氧基)乙?；?-1′，4-二脫氫-1-脫氧-1，4-二氫-3′-羥基-5′-[4-(2-甲基丙基)-1-哌嗪基]-1-氧代利福霉素VIII(84)在氬氣下，在-78℃，向83(140mg，0.10mmol)和2，6-二甲基吡啶(0.47ml，4.0mmol)的CH2Cl2(10ml)溶液中，滴加溴代三甲基硅烷(0.26ml，20.0mmol)。除去冷卻浴，將混合物在室溫下攪拌24小時(shí)。真空除去揮發(fā)物至干。殘余物溶于10ml 50mMNH4OAc水溶液/AcOH緩沖液(pH 5)中，在室溫下攪拌16小時(shí)，凍干樣品。所得材料通過C18反相快速色譜法純化，用0→100％乙腈/50mMNH4OAc/AcOH緩沖液(pH＝5)線性梯度洗脫。合并含有產(chǎn)物的流分，真空除去乙腈，凍干所得水溶液，得到化合物84(50mg，收率39％，深藍(lán)色固體)。LCMS95.8％(254nm)、96.0％(220nm)、96.3％(320nm)；C58H75N5O23P2計(jì)算分子量1271，實(shí)測值1270(M-H)。
實(shí)施例2體外抗菌活性和細(xì)胞毒性的測定 體外抗菌活性 按照NCCLS(M26-A)所提出的指南，測定金黃色葡萄球菌菌株對已知抗生素和合成化合物的敏感性。將化合物在DMSO中連續(xù)稀釋2倍，轉(zhuǎn)移到調(diào)節(jié)陽離子的Mueller Hinton肉湯(CAMHB；BectonDickinson)中。在96孔微量滴定板中，將在CAMHB中稀釋的50μl化合物與在CAMHB中稀釋的100μl細(xì)菌混合。測定中微生物的終濃度為5x10-5 c.f.u./ml，而測定中DMSO的終濃度為1.25％。一式兩份進(jìn)行測定，并在37℃孵育18小時(shí)。所報(bào)道的抑制可見生長的化合物最低濃度就是最小抑制濃度(MIC)。
也在血清存在下進(jìn)行敏感性測定實(shí)驗(yàn)。按照以下改進(jìn)的敏感性測定的類似方法，進(jìn)行這些實(shí)驗(yàn)。將在CAMHB中稀釋的75μl化合物與來自任何給定來源的100％血清(市售混合小鼠血清(MS)和人血清(HS)，Equitech-Bio Inc.)中稀釋的75μl細(xì)菌混合，或者與在8％純化人血清白蛋白(HSA)(Calbiochem)中稀釋的75μl細(xì)菌混合。測定中的動(dòng)物血清終濃度為50％，而測定中的純化人血清白蛋白終濃度為4％；所有其它成分濃度都與敏感性測定所述相同。數(shù)據(jù)歸納于下表1。
表1細(xì)菌對所選化合物的抗菌敏感性(最小抑制濃度，單位為μg/ml)
a氟喹諾酮抗性MRSA。b氟喹諾酮敏感性MRSA。c新生霉素和利福平抗性變異株。dtolC突變株。
可以大致推斷二膦酸化前體藥物11、21、30、36、39、45、50、54、68、78和84所具有的抗菌活性至少在數(shù)量級(jí)上要比母體藥物弱。事實(shí)上，在39、45、54和78的情況下活性幾乎完全喪失，這表明引入二膦酸化部分對分子的抗菌特性不利。其它前體藥物62、71和81得到非常低的MIC，這可能是在實(shí)驗(yàn)期間二膦酸化部分被切除并釋放活性母體抗細(xì)菌藥物的結(jié)果。前體藥物36、39、45、50、54、62、68、71、78、81和84完全缺乏針對金黃色葡萄球菌ATCC13709的利福平抗性變異株的活性，這證明這些化合物不能通過替代作用機(jī)制起到抗菌活性。表1也表明母體抗微生物分子9、56、63、69、利福平、利福布汀和利福拉齊都顯示出抗菌活性，其范圍彼此相同。
血清對MIC值的影響在母體藥物和前體藥物之間具有良好相關(guān)性。對于利福平、尤其是苯并噁嗪并利福霉素衍生物(利福拉齊和化合物56、63和69)，在50％小鼠或大鼠血清存在下，MIC顯著增加(＞4x)。對于苯并噁嗪并利福霉素前體藥物(62、68、71、78、81和84)而言是同樣的。另外，血清對化合物11、30、36、39、45、50和54的MIC沒有影響，這表明可能不需要血清水解酶的參與，或者血清水解酶可能不負(fù)責(zé)切割溶液中的這些前體藥物。
實(shí)施例3化合物與骨粉的體外結(jié)合以及隨后母體藥物的再生骨粉結(jié)合 用微生物學(xué)測定法進(jìn)行檢測，確定了實(shí)施例1的分子結(jié)合骨粉的能力。將各個(gè)化合物溶于PBS并以1mg/ml濃度重懸于10mg/ml骨粉(Now Foods，Bloomingdale，Illinois，USA)漿液的PBS中。將藥物/前體藥物與骨粉的懸浮液在37℃孵育1小時(shí)，讓其結(jié)合，在13000rpm離心2分鐘，回收上清液。骨粉沉淀再用1ml PBS+2％DMSO洗滌3次。通過以下微生物學(xué)測定法檢測上清液中前體藥物的含量將指示菌株(金黃色葡萄球菌K1758)分離的菌落重懸于0.85％鹽水中，直至OD600＝0.1，在調(diào)節(jié)陽離子的Miller Hinton瓊脂(CAMHA)板上劃線。將已知體積的上清液加入小碟中，讓其干燥。將小碟放入已接種的CAMHA平板中。平板在37℃孵育18小時(shí)，然后測定小碟所產(chǎn)生的抑制區(qū)直徑。從用作各實(shí)驗(yàn)參考的已知含量的標(biāo)準(zhǔn)曲線推斷出前體藥物含量。
該實(shí)驗(yàn)需要前體藥物具有低MIC，以便得到滿意的檢出限。因此用該方法無法測定21和39的結(jié)合。
當(dāng)用于化合物11、30、36、45、50、62、68、71、78、81和84時(shí)，體外結(jié)合實(shí)驗(yàn)顯示＞90％、通常＞95％的各化合物與骨粉結(jié)合，如表2所示。
這證明骨材料能非常有效地從溶液中除去二膦酸化前體藥物。結(jié)果的確支持使用二膦酸(包括酯和鹽)作為介導(dǎo)物用于骨遞送(bonedelivery)。有理由相信，該方法所檢測到的未結(jié)合材料部分并非二膦酸化前體藥物，而是污染或再生的母體藥物。然而，也可能與骨質(zhì)的結(jié)合程度反映了骨吸收/吸附的動(dòng)力學(xué)。
從與骨粉結(jié)合的前體藥物中再生藥物 前體藥物在感染部位釋放活性實(shí)體的能力對體內(nèi)應(yīng)用至關(guān)重要。這可通過體外測定藥物從結(jié)合骨質(zhì)的前體藥物中釋放出來而預(yù)測。
母體藥物從膦酸化前體藥物“再生”的數(shù)量測定如下。上述實(shí)驗(yàn)中經(jīng)洗滌的結(jié)合骨粉的前體藥物重懸于400μl PBS+2％DMSO或400μl 50％(v/v的PBS+2％DMSO)人血清或大鼠血清中。懸液在37℃孵育過夜，在13,000rpm離心2分鐘，回收上清液。采用前述用于前體藥物本身的微生物學(xué)測定法，檢測上清液中再生的母體藥物的數(shù)量。前體藥物的數(shù)量可根據(jù)用于各實(shí)驗(yàn)的參考的已知含量的母體藥物的標(biāo)準(zhǔn)曲線而推斷出來。該生物測定所檢測到的再生藥物含量得到MIC的支持。孵育過夜后，PBS或血清中的藥物再生百分率(表2)根據(jù)結(jié)合的前體藥物數(shù)量和再生藥物數(shù)量間的差異來推斷(未顯示)。
表2二膦酸化利福霉素前體藥物的骨結(jié)合并在與骨結(jié)合后向母體藥物的轉(zhuǎn)化率(表示為24小時(shí)孵育后轉(zhuǎn)化％前體藥物)

＜lod低于檢出限。nd未檢測。？？用現(xiàn)有技術(shù)無法檢測。
這些數(shù)據(jù)表明，化合物21、39、45、78和84一旦與骨結(jié)合后就不能再生其相應(yīng)的母體藥物，因此預(yù)測這些化合物在體內(nèi)沒有任何明顯活性。在這些條件下，其它前體藥物可釋放明顯數(shù)量的母體利福霉素抗細(xì)菌藥物。比較前體藥物11和62的再生率-具有明顯再生率-一方面，68-僅稍微再生-而39-明顯不再生-證明連接基團(tuán)連接點(diǎn)的重要性。這些前體藥物利用特定的琥珀酰胺酯作為連接基團(tuán)，其過一段時(shí)間環(huán)化為母體琥珀酰亞胺，環(huán)化反應(yīng)在涉及受阻酯的情況下變得更緩慢。二膦酸化部分與切割點(diǎn)之間的距離也很重要。因此，一方面比較結(jié)合骨的前體藥物30的裂解率，另一方面比較36和71的裂解率，表明30中通向二膦酸(包括酯和鹽)的鏈越長，對裂解率的影響越不利。
此外，前體藥物11、21、30、36、45、50和81的母體藥物的再生率明顯不受培養(yǎng)基的影響，表明化學(xué)裂解對母體利福霉素的釋放已足夠，酶促輔助過程既不需要，而且在測定的血清條件下也未體現(xiàn)(數(shù)據(jù)未顯示)。另一方面，與PBS相比，在血清存在下，62、68、71、78和84轉(zhuǎn)化成其母體藥物的轉(zhuǎn)化率明顯加快。這并不意味著具有生物催化作用，以及具有潛在的其它變化，例如培養(yǎng)基的影響。另外，在一方面比較62和68，而在另一方面比較9表明，血清對攜帶相同連接基團(tuán)的前體藥物的裂解率具有不同影響。比較36和71也可得出類似結(jié)論。這進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)了各藥物-連接基團(tuán)組合的獨(dú)特性決定裂解過程的性質(zhì)(對血清酯酶需求、裂解速率)。
實(shí)施例4在大鼠骨感染模型中，對利福霉素抗菌藥及其二膦酸化前體藥物的預(yù)防功效的比較 為了測定利福霉素衍生的抗菌藥二膦酸化前體藥物的體內(nèi)活性與其非二膦酸化母體的比較，化合物11及其母體藥物9，化合物21、30、36、50及其母體藥物利福布汀，化合物62及其母體藥物56，化合物68及其母體藥物63，化合物71及其母體藥物63和化合物81及其母體藥物利福拉齊，都用作預(yù)防性治療藥，用于感染的動(dòng)物模型。具體地講，將金黃色葡萄球菌ATCC 13709自發(fā)新生霉素抗性突變菌株(一種臨床骨髓炎分離株)在腦心浸汁肉湯(BHIB)中于37℃培養(yǎng)過夜。培養(yǎng)16小時(shí)后，在37℃將細(xì)胞用新鮮BHIB傳代并培養(yǎng)4-5小時(shí)。細(xì)胞用磷酸緩沖鹽溶液(PBS)洗滌2次，重懸于補(bǔ)充有10％(體積/體積)胎牛血清的BHIB中，密度約為1010菌落形成單位(CFU)/ml(按照比濁法)。等分懸液，一份用于檢查CFU計(jì)數(shù)。將培養(yǎng)物冷凍貯存(-80℃)，不需傳代培養(yǎng)就可使用。為了用作接種物，將培養(yǎng)物融化，用PBS稀釋并保持在冰浴中直到使用。
按照O′Reilly等(Antimirobial Agents and Chemotherapy(1992)，36(12)2693-97)中所述的方法來感染動(dòng)物，以引起骨感染。在手術(shù)前和手術(shù)中用異氟烷(isofluorane)麻醉雌性CD大鼠(57-70日齡；n＝5/組；Charles River，St-Constant，Canada)。麻醉誘導(dǎo)完成后，將大鼠固定，讓腹部朝上，剃去手術(shù)部位的毛。清潔腿上的皮膚并消毒(聚維酮碘-乙醇70％)。在膝關(guān)節(jié)下的縱向切口開在羽狀三輻骨針平面中。切口在骨下“膝關(guān)節(jié)”(脛骨頭或髁)處，但不完全延伸到踝。用裝有2mm球鉆的高速鉆頭在脛骨上鉆孔直到髓腔里面。給大鼠脛骨內(nèi)注射0.05ml5％魚肝油酸鈉(硬化劑)，再注射0.05ml金黃色葡萄球菌懸液(約2x107CFU/大鼠)。用少量干的牙科粘固粉封閉此洞，該粘固粉立即吸收液體并粘在該部位。用3個(gè)金屬皮膚夾(metal skin clip)使傷口閉合。感染1小時(shí)后，靜脈內(nèi)注射10mg/kg莫西沙星(作為陽性對照)的鹽水一次，并且在感染后不同時(shí)間點(diǎn)，按照表3所示劑量，單次靜脈內(nèi)推注利福霉素衍生的前體藥物(用0.9％鹽水配制)。
在感染24小時(shí)后，感染大鼠用CO2窒息處死，測定細(xì)菌CFU計(jì)數(shù)。取出感染脛骨，剝離軟組織并稱重。將骨頭研磨，重懸于5ml 0.9％NaCl中，連續(xù)稀釋并處理，用于定量培養(yǎng)。對于化合物50、68和81，將1ml 0.9％NaCl溶液加入到50mg活性炭中，然后連續(xù)稀釋。按照Log活細(xì)菌(Log CFU/克骨)測定療效。通過計(jì)算平均Log CFU和標(biāo)準(zhǔn)差，評(píng)價(jià)各組大鼠所得結(jié)果。檢出限是2Log CFU。用Dunnett氏多重比較檢驗(yàn)，對不同治療組和未治療組的活菌計(jì)數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)比較。在比較經(jīng)治療的感染動(dòng)物與未經(jīng)治療的感染動(dòng)物時(shí)，當(dāng)P值＜0.05時(shí)，就認(rèn)為具有顯著性差異。所用劑量、感染與治療之間的時(shí)間長短和治療結(jié)果見表3。
表3在金黃色葡萄球菌骨感染的大鼠模型中，預(yù)防性治療之后回收的細(xì)菌滴度
nd未檢測。a用利福拉齊替代69 結(jié)果清楚表明了二膦酸化利福霉素衍生的前體藥物11、30、36、62、71和81的統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著性(t-檢驗(yàn)；p＜0.05)預(yù)防效果，相比之下，在相同實(shí)驗(yàn)條件下使用母體藥物則缺乏功效。例外的是利福布汀，當(dāng)在感染前2天使用時(shí)它能提供有效預(yù)防，但在感染前5天使用則不行。這些結(jié)果和體外再生數(shù)據(jù)強(qiáng)烈支持這一觀念這些二膦酸化前體藥物在體內(nèi)靶向骨質(zhì)，在此它們能釋放其生物活性部分，其濃度高于抗菌活性所需濃度。
前體藥物21清楚顯示出了裂解與抗菌活性之間的關(guān)系。該化合物在體外不能明顯釋放其母體藥物利福布汀，而且在體內(nèi)測定條件下缺乏功效(表3)。前體藥物的化學(xué)或生化上的不穩(wěn)定性與預(yù)防活性間明確的關(guān)系證明了通過改變前體藥物再生率而調(diào)節(jié)本發(fā)明膦酸化化合物體內(nèi)效果的能力。也提供了進(jìn)一步證據(jù)支持可裂解二膦酸化前體藥物相對于不可裂解二膦酸化綴合物而言的重要性，以便在體內(nèi)模型中提供所需治療結(jié)果。
這些實(shí)驗(yàn)都證明了本發(fā)明在預(yù)防骨感染中的明顯優(yōu)勢。
實(shí)施例5在由金黃色葡萄球菌所引起的慢性骨髓炎的大鼠模型中，比較利福霉素衍生物9、56、69，利福布汀和利福拉齊及其各自的二膦酸化前體藥物11、62、71、36和81的用途 為了評(píng)價(jià)利福霉素衍生物的二膦酸化前體藥物在治療慢性骨感染中的能力，對母體化合物9、56、69，利福布汀和利福拉齊(它們?nèi)际欠嵌⑺峄Ｃ顾匮苌?及其相應(yīng)的二膦酸化前體藥物11、62、71、36和81進(jìn)行了比較，當(dāng)用于治療慢性(14-28天)感染大鼠時(shí)，共進(jìn)行4周抗微生物治療。
在該實(shí)驗(yàn)中，按照實(shí)施例4所述感染大鼠，在給予細(xì)菌之后，按照指定時(shí)間表，用20mg/kg體重的特定利福霉素衍生的抗細(xì)菌藥物進(jìn)行皮下治療，或者用其相等摩爾數(shù)劑量的二膦酸化前體藥物進(jìn)行靜脈內(nèi)治療。也包括涉及未治療的標(biāo)準(zhǔn)對照和每天20mg/kg利福平的皮下治療。在實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，人道地處死大鼠，測定感染脛骨內(nèi)細(xì)菌滴度。
分別在給予細(xì)菌后第20、24、28、32、36、40、44和47天(q4天)，皮下給予20mg/kg體重的利福霉素衍生物9治療或靜脈內(nèi)給予32mg/kg其前體藥物11(相當(dāng)于20mg/kg的9)治療，進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)?；蛘?，在給予細(xì)菌后第20、21、22、23、30、37、44和47天(q24hx4+q7d)，按照同樣的途徑、以同樣劑量給予11。采用同樣的對照(未治療或每天皮下給予20mg/kg劑量的利福平)。在感染開始后第48天人道地處死大鼠，測定感染脛骨內(nèi)細(xì)菌滴度。結(jié)果見圖1。
也可分別在給予細(xì)菌后第28、32、36、40、44、48和52天(q4天)，類似感染的大鼠經(jīng)皮下給予20mg/kg體重的利福布汀治療或者經(jīng)靜脈內(nèi)給予33.4mg/kg其前體藥物36(相當(dāng)于20mg/kg利福布汀)治療，進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)。采用同樣的對照(未治療或每天皮下給予20mg/kg劑量的利福平)。在感染開始后第55天人道地處死大鼠，測定感染脛骨內(nèi)細(xì)菌滴度。結(jié)果見圖2。
也可分別在給予細(xì)菌后第27、28、29、30、34、38、42、46和50天(q24hx4+q4天)，類似感染的大鼠經(jīng)皮下給予20mg/kg體重的利福霉素衍生的抗細(xì)菌藥物56治療或者經(jīng)靜脈內(nèi)給予26mg/kg其前體藥物62(相當(dāng)于20mg/kg的56)治療，進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)。采用同樣的對照(未治療或每天皮下給予20mg/kg劑量的利福平)。在感染開始后第51天人道地處死大鼠，測定感染脛骨內(nèi)細(xì)菌滴度。結(jié)果見圖3。
也可分別在給予細(xì)菌后第18、19、20、21、25、29、33、37、41和45天(q24hx4+q4天)，類似感染的大鼠經(jīng)皮下給予20mg/kg體重的利福霉素衍生的抗細(xì)菌藥物69治療或者經(jīng)靜脈內(nèi)給予28mg/kg其前體藥物71(相當(dāng)于20mg/kg的69)治療，進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)。采用同樣的對照(未治療或每天皮下給予20mg/kg劑量的利福平)。在感染開始后第46天人道地處死大鼠，測定感染脛骨內(nèi)細(xì)菌滴度。結(jié)果見圖4。
也可分別在給予細(xì)菌后第22、23、24、25、29、33、37、41和45天(q24hx4+q4天)，類似感染的大鼠經(jīng)皮下給予20mg/kg體重的利福拉齊或者經(jīng)靜脈內(nèi)給予28mg/kg其前體藥物81(相當(dāng)于20mg/kg利福拉齊)治療，進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)。采用同樣的對照(未治療或每天皮下給予20mg/kg劑量的利福平)。在感染開始后第46天人道地處死大鼠，測定感染脛骨內(nèi)細(xì)菌滴度。結(jié)果見圖5。
另外，在感染后第15-28天，用每天一次皮下給予20mg/kg體重的利福平、利福布汀或化合物9，進(jìn)行單獨(dú)的實(shí)驗(yàn)。在第29天人道地處死大鼠，測定感染脛骨內(nèi)細(xì)菌滴度。結(jié)果見圖6。
盡管每天用利福平或利福布汀進(jìn)行治療，在統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著性上大大降低了細(xì)菌滴度(p＜0.0001)，但是每天用利福霉素衍生物9治療，顯示出較少地減少骨內(nèi)細(xì)菌滴度，但仍然在統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著性上降低了骨內(nèi)的細(xì)菌滴度(圖6，p值0.0022)。當(dāng)每4天用一次時(shí)，衍生物9完全無效(圖1，p值0.7272)。盡管二膦酸化前體藥物11在所測定的兩次給藥方案中少許減低了細(xì)菌滴度(圖1)，但是這種下降沒有有統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著性(對于q4d和q24hx4+q7d方案，p值分別為0.4107和0.2082)。對于前體藥物36，細(xì)菌滴度降低1個(gè)對數(shù)數(shù)量級(jí)是具有統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著性的(圖2，p值0.0036)，雖然它的體外再生率比11要差。另一方面，母體藥物利福布汀，甚至在4天給藥間隙中，仍然能很好地降低細(xì)菌滴度(大于3個(gè)對數(shù)數(shù)量級(jí)，圖2)?？梢酝茰y，36的陽性結(jié)果不僅是因?yàn)樗邢蚬趋?，而且與利福霉素衍生物9相比，36還降低了利福布汀從骨骼中的清除率。與使用前體藥物62、71和81相關(guān)的細(xì)菌滴度減少約1個(gè)對數(shù)數(shù)量級(jí)都具有統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著性(分別為圖3、4和5；p值≤0.001)，這不僅是對于未治療組而言，而且也是對于母體利福霉素抗菌藥而言，所有這些在所檢查的給藥方案下都無效。
這強(qiáng)調(diào)了二膦酸連接基團(tuán)在產(chǎn)生所需治療性結(jié)果中的作用并證明本發(fā)明在治療骨感染中的用途。
實(shí)施例6當(dāng)化合物11或化合物9用于在大鼠脛骨內(nèi)預(yù)防或治療骨感染時(shí)，測定化合物9的水平 通過實(shí)驗(yàn)得到上述經(jīng)治療和感染大鼠的完整未感染(對側(cè))脛骨，研磨成粉，將其懸浮于PBS+2％DMSO中?；旌衔镆?3,000rpm離心2分鐘。通過上述微生物學(xué)測定法(實(shí)施例3)，檢測上清液中釋放的化合物9的含量。
在感染前3天使用10mg/kg體重時(shí)，在用化合物9治療的動(dòng)物的未感染脛骨內(nèi)的化合物9含量低于檢測限(0.17μg/g)。另一方面，在感染前3天，用15.5mg/kg體重(相當(dāng)于10mg/kg的9)的化合物11治療動(dòng)物中檢測到濃度為0.88±0.11μg/g骨。
當(dāng)感染后，每周一次共4周使用32mg/kg體重的化合物11，測得化合物9的含量為1.28±0.18μg/g骨。
數(shù)據(jù)表明，在用化合物11治療的動(dòng)物脛骨中，高濃度母體藥物9存在于骨內(nèi)，甚至在最后一次治療后一周，其濃度估計(jì)為針對上述用于確定體內(nèi)感染的細(xì)菌菌株的最小抑制濃度(MIC)的兩個(gè)數(shù)量級(jí)。這與直接使用9形成鮮明對比，直接使用9甚至在3天內(nèi)都無法維持明顯的骨內(nèi)濃度。這表明可使用二膦酸化前體藥物濃縮骨質(zhì)中抗菌藥的劑量并在更長時(shí)間內(nèi)釋放它。
實(shí)施例7當(dāng)化合物30和36用于在不同組織中預(yù)防或治療骨感染時(shí)，測定利福布汀的水平 將磨碎的骨樣本和勻漿組織懸浮在PBS中，渦旋振蕩并于13000rpm離心2分鐘。收集上清液，用于如上所述的微生物學(xué)測定法(實(shí)施例3)，檢測所釋放的利福布汀水平。各水平見表4，在感染前2天使用33.8mg/kg體重的30，在感染前5天使用36，在感染開始后第14天使用開始36，共4周。
表4所測得的利福布汀水平(μg/g組織或μg/ml血漿)，是在不同組織中使用利福布汀或前體藥物30或36的結(jié)果
治療A感染前2天單劑量；感染后1天處死。治療B感染前5天單劑量；感染后1天處死。治療C在感染后第28天開始，每4天一劑，在第52天停止；在第55天處死。＜LoD低于檢出限。
令人吃驚的是，脛骨內(nèi)水平非常低或低于檢出限，但發(fā)現(xiàn)在肝腎中有大量的再生利福布汀。這可能是因?yàn)檠褐写嬖阝}離子而發(fā)生沉淀。沉淀可在腎中濃縮(是腎小球?yàn)V過的結(jié)果)或在肝中濃縮。前體藥物的裂解率可能在這些器官中更高，導(dǎo)致更高的檢測滴度。
實(shí)施例8測定前體藥物11、36和62在給藥后的骨內(nèi)水平脛骨、股骨和顎骨內(nèi)前體藥物11水平的測定 為了測定用化合物11治療的大鼠骨內(nèi)前體藥物11的水平，開發(fā)了一種分析方法，使用液相色譜與質(zhì)譜聯(lián)用(LC/MS)進(jìn)行分析物的檢測。將整個(gè)實(shí)驗(yàn)中所獲得的骨(脛骨、股骨或顎骨)磨碎，再生的9用磷酸緩沖液(25mM，pH 7；1ml用于50mg磨碎的骨頭)萃取。將混合物渦旋震蕩10分鐘，在10000g離心10分鐘。所得沉淀經(jīng)干燥，稱重并保存，用于化合物11的測定。
對于骨內(nèi)二膦酸化前體藥物11水平的測定，如下制備標(biāo)準(zhǔn)、對照和空白(一式兩份)向稱重的(～20mg)干燥空白骨粉中加入在乙腈和990μl緩沖液(0.1M tris-HCl，pH 7，0.15M NaCl)中配制的11的摻料溶液(10μl)?；旌衔锝?jīng)過渦旋震蕩30分鐘(RT)，于10000g離心15分鐘(RT)，棄去上清液，保留沉淀，用于裂解步驟。標(biāo)準(zhǔn)范圍(6個(gè)水平)為0.1-20μM(0.1-20nmol)，而對照水平在0.25μM和8.5μM(0.25nmol和8.5nmol)。
向各標(biāo)準(zhǔn)、對照、空白和實(shí)驗(yàn)樣品(來自前述所獲沉淀的約20mg)中加入含有抗壞血酸(1mg/ml)的500μl 100mM磷酸緩沖液(pH調(diào)至9)。通過在50℃孵育4小時(shí)，使前體藥物11經(jīng)裂解成為藥物9。在此結(jié)束時(shí)，用10％甲酸溶液(20μl)將溶液調(diào)節(jié)至中性pH，加入內(nèi)標(biāo)(利福昔明)。在10000g(RT)離心10分鐘后，將20μl上清液注射到LC/MS。
用同樣方法，在Agilent 1100TM系列的LC/MSD Trap上分析來自該方法的化合物9的數(shù)量。將上清液注射到Inertsil ODS-3TM柱(4.6x50mm，3μ)上，用(A)0.01％甲酸/水和(B)0.01％甲酸/乙腈∶甲醇(50∶50)，其中用55-100％(B)的(A)的梯度進(jìn)行5分鐘，再在100％(B)中進(jìn)行1分鐘)，流速0.4ml/min。MS設(shè)置如下ESI探頭，正極性，霧化器45psi，干氣溫度350℃，干氣流10L/min，毛細(xì)管出口120V(2.5-6min.)或140V (6-12min)和分流器(skimmer)30V。運(yùn)行時(shí)間為12分鐘，最初2.5分鐘將轉(zhuǎn)向閥設(shè)置到廢液。按照SRM模式分析化合物9，m/z853.3→821.1；內(nèi)標(biāo)(利福昔明)，m/z 786.2→754.2。
單次靜脈內(nèi)推注給予32mg/kg體重的11之后進(jìn)行這些測定，結(jié)果見圖7。
脛骨內(nèi)前體藥物36水平的測定 為了測定用化合物36治療的大鼠脛骨內(nèi)前體藥物36的水平，開發(fā)了一種分析方法，使用液相色譜與質(zhì)譜聯(lián)用(LC/MS)進(jìn)行分析物的檢測。將整個(gè)實(shí)驗(yàn)獲得的脛骨研磨成粉，用1ml乙腈從50mg骨粉中萃取再生的利福布汀?；旌衔锝?jīng)過渦旋震蕩15分鐘，于10000g離心10分鐘(RT)。
將實(shí)驗(yàn)骨沉淀干燥，稱重并貯存，以便用于檢測前體藥物。對于骨頭中前體藥物的劑量，如下制備標(biāo)準(zhǔn)、對照和空白(一式兩份)向已稱重的(～20mg)干燥空白骨粉中加入在水和990μl緩沖液(0.1Mtris-HCl，pH 7，0.15M NaCl)中配制的前體藥物的摻料溶液(spikingsolution)(10μl)?；旌衔锝?jīng)過渦旋震蕩30分鐘(RT)，于10000g離心10分鐘(RT)，棄去上清液，保留沉淀，用于裂解步驟。標(biāo)準(zhǔn)范圍(6個(gè)水平)為0.05-10μM(0.05-10nmol)，而Qcs水平在0.075μM、0.75μM和7.5μM(0.075nmol、0.75nmol和7.5nmol)。
向各標(biāo)準(zhǔn)、Qc、空白和實(shí)驗(yàn)樣品(來自干燥的實(shí)驗(yàn)所獲骨的約20mg)骨沉淀中加入500μl磷酸鈉緩沖液100mM(pH調(diào)至9)。通過在70℃的5次各1小時(shí)的孵育期，使前體藥物經(jīng)裂解成為藥物(利福布汀)。每個(gè)1小時(shí)周期結(jié)束時(shí)，都用10％甲酸溶液(15μl)將上清液調(diào)至中性pH，渦旋震蕩混合物并離心(于10000g離心10分鐘，RT)。將上清液保持在4℃，將沉淀重懸于磷酸緩沖液(500μl)，然后再孵育1小時(shí)的時(shí)間。在該步驟結(jié)束時(shí)，將內(nèi)標(biāo)(化合物56)加入到合并上清液中，藥物(利福布汀)和內(nèi)標(biāo)通過SPE在Strata-X(30mg/1ml)上萃取，用乙腈作為洗脫液。將洗出液蒸發(fā)至干，干燥殘余物用流動(dòng)相(500μl)重配。渦旋振蕩20分鐘后，將上清液(10μl)注射到LC/MS中。
在Agilent 1100系列的LC/MSD Trap上分析來自該方法的利福布汀的數(shù)量。將上清液注射到Inertsil ODS-3柱(4.6x50mm，3μ)上，用(A)0.01％甲酸/水和(B)0.01％甲酸/乙腈∶甲醇(50∶50)，其中用45-65％(B)的(A)梯度進(jìn)行5分鐘，再用65-95％(B)的梯度進(jìn)行1分鐘，再在95％(B)中持續(xù)1分鐘，流速0.4ml/min。
MS設(shè)置如下ESI探頭，正極性，霧化器45psi，干氣溫度350℃，干氣流10L/min，毛細(xì)管出口110V和分流器(skimmer)34.5V。運(yùn)行時(shí)間為13分鐘，最初3分鐘將轉(zhuǎn)向閥設(shè)置到廢液。按照SRM模式分析利福布汀，m/z 847.3→815.4，內(nèi)標(biāo)(化合物56)，m/z 929.3.3→897.4。
單次靜脈內(nèi)推注給予15.5mg/kg體重的36之后進(jìn)行這些測定，結(jié)果見圖8。
脛骨內(nèi)前體藥物62水平的測定 為了測定用化合物36治療的大鼠脛骨內(nèi)前體藥物62的水平，開發(fā)了一種分析方法，使用液相色譜與質(zhì)譜聯(lián)用(LC/MS)進(jìn)行分析物的檢測。將整個(gè)實(shí)驗(yàn)獲得的骨研磨成粉，用1ml甲醇從50mg骨粉中萃取再生的56。混合物經(jīng)過渦旋震蕩15分鐘，于10000g離心10分鐘。所得沉淀經(jīng)干燥，稱重后用于測定前體藥物。
對于劑量，制備標(biāo)準(zhǔn)、對照和空白(一式兩份)如下向已稱重的(～20mg)干燥空白骨粉中加入在水∶甲醇(50∶50)和990μl緩沖液(0.1Mtris-HCl，pH 7，0.15M NaCl)中配制的62的摻料溶液(10μl)?；旌衔锝?jīng)過渦旋震蕩10分鐘(室溫)，于10000g離心15分鐘(室溫)，棄去上清液，保留沉淀，用于裂解步驟。標(biāo)準(zhǔn)范圍(6個(gè)水平)為0.05-10μM(0.05-10nmol)，而Qcs水平在0.075μM、0.75μM和7.5μM(0.075nmol，0.75nmol和7.5nmol)。
向各標(biāo)準(zhǔn)、Qc、空白和實(shí)驗(yàn)樣品(來自干燥沉淀的約20mg)骨沉淀中加入500μl磷酸鈉緩沖液100mM(pH調(diào)至10)。通過在70℃的10次各1小時(shí)的孵育期，使前體藥物經(jīng)裂解成為藥物(56)。每個(gè)1小時(shí)周期結(jié)束時(shí)，都用10％甲酸溶液(20μl)將上清液調(diào)至中性pH，渦旋震蕩混合物并離心(于10000g 10分鐘，RT)。將上清液保持在4℃，將沉淀重懸于磷酸緩沖液(500μl)，然后再孵育1小時(shí)的時(shí)間。在該步驟結(jié)束時(shí)，將內(nèi)標(biāo)(利福布汀)加入到合并上清液中，將其加到條件StrataXTM柱(30mg/1ml)上進(jìn)行萃取(SPE)。用1％甲酸水溶液(1ml)和100％水(1ml)洗滌后，化合物56和內(nèi)標(biāo)用1ml乙腈洗脫。將洗出液蒸發(fā)至干，干燥殘余物用流動(dòng)相(500μl)重配。渦旋振蕩15分鐘后，將上清液(20μl)注射到LC/MS中。
在Agilent 1100系列的LC/MSD Trap上分析用該方法再生的化合物56含量。將樣品溶液注射到Inertsil ODS-3柱(4.6x50mm，3μ)上，用(A)0.01％甲酸/水和(B)0.01％甲酸/乙腈∶甲醇(50∶50)，其中用45→65％(B)的(A)梯度進(jìn)行5分鐘，再用65-95％(B)的梯度進(jìn)行1分鐘，再在95％(B)中持續(xù)1分鐘，流速0.4ml/min。
MS設(shè)置如下ESI探頭，正極性，霧化器45psi，干氣溫度350℃，干氣流10L/min，毛細(xì)管出口110V和分流器(skimmer)34.5V。運(yùn)行時(shí)間為13分鐘，最初3分鐘將轉(zhuǎn)向閥設(shè)置到廢液。按照SRM模式分析化合物56，m/z 929.3→897.2，內(nèi)標(biāo)(利福布汀)，m/z 847.3→815.3。
單次靜脈內(nèi)推注給予26mg/kg體重的62之后進(jìn)行這些測定，結(jié)果見圖9。
這些測定提供更多體內(nèi)證據(jù)表明，二膦酸化利福霉素能集中在骨骼中，其中它們在可能的感染灶內(nèi)能停留數(shù)天并釋放其母體藥物。這證明二膦酸酯連接基團(tuán)在將這些利福霉素藥物遞送到骨骼中的作用，并且進(jìn)一步支持將本發(fā)明用于預(yù)防和治療骨感染。
可以理解，本文所述的實(shí)施例和實(shí)施方案僅用于說明的目的，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)它們提出各種修改或改動(dòng)，并且包括在本申請的精神和范圍以及所附權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。
本文所參考的所有文件、論文和公開材料，包括書籍、期刊文章、手冊、專利申請、已公布的專利申請和專利，全都通過引用結(jié)合到本文中。
權(quán)利要求
1.一種下式(I)化合物或其藥學(xué)上可接受的鹽
其中
B為膦酸化基團(tuán)；
L為將B與A偶合的可裂解連接基；
n為1、2、3、4、5、6或7；和
A為利福霉素。
2.權(quán)利要求1的化合物，其中n為1、2或3。
3.權(quán)利要求1的化合物，其中B為二膦酸酯基團(tuán)。
4.權(quán)利要求3的化合物，其中所述二膦酸酯基團(tuán)選自
其中
各R*獨(dú)立選自H、低級(jí)烷基、環(huán)烷基、芳基和雜芳基，前提條件是至少兩個(gè)R*為H；
X為H、OH、NH2或鹵素基團(tuán)；和
X1都為H，或各自獨(dú)立選自H、OH、NH2和鹵素基團(tuán)。
5.權(quán)利要求1的化合物，其中所述B-L-中的至少一個(gè)與所述利福霉素A上的羥基官能團(tuán)偶合，而且其中與羥基官能團(tuán)偶合的所述B-L-各自獨(dú)立選自
其中
B代表所述膦酸化基團(tuán)；
各p獨(dú)立地為0或≤10的整數(shù)；
各RL獨(dú)立選自H、乙基和甲基；
q為2或3；
n為≤10的整數(shù)；
r為1、2、3、4或5；和
w1和w2各自為≥0的整數(shù)，致使其總和(w1+w2)為1、2或3。
6.權(quán)利要求1的化合物，其中所述B-L-中的至少一個(gè)與所述利福霉素A上的氮原子偶合，而且其中與氮原子偶合的所述B-L-各自獨(dú)立選自
其中
B代表所述膦酸化基團(tuán)；
n為≤10的整數(shù)；
各p獨(dú)立地為0或≤10的整數(shù)；
各RL獨(dú)立選自H、乙基和甲基；
q為2或3；
X為CH2、-CONRL-、-CO-O-CH2-或-CO-O-；和
Ra為CxHy，其中x為0至20的整數(shù)，y為1至2x+1的整數(shù)。
7.權(quán)利要求1的化合物，其中n為2至7的整數(shù)，其中所述B-L-中的至少一個(gè)與所述利福霉素A上的羥基官能團(tuán)偶合，而且所述B-L-中的至少一個(gè)與所述利福霉素A上的氮原子偶合，其中與羥基官能團(tuán)偶合的所述B-L-各自獨(dú)立選自
其中
B代表所述膦酸化基團(tuán)；
各p獨(dú)立地為0或≤10的整數(shù)；
各RL獨(dú)立選自H、乙基和甲基；
q為2或3；
n為≤10的整數(shù)；
r為1、2、3、4或5；和
w1和w2各自為≥0的整數(shù)，致使其總和(w1+w2)為1、2或3，而且其中與氮原子偶合的所述B-L-各自獨(dú)立選自
其中
B代表所述膦酸化基團(tuán)；
n為≤10的整數(shù)；
各p獨(dú)立地為0或≤10的整數(shù)；
各RL獨(dú)立選自H、乙基和甲基；
q為2或3；
X為CH2、-CONRL-、-CO-O-CH2-或-CO-O-；和
Ra為CxHy，其中x為0至20的整數(shù)，y為1至2x+1的整數(shù)。
8.權(quán)利要求1的化合物，其中所述利福霉素A具有下式A1所表示的結(jié)構(gòu)
其中
X為H-或R1CO-，其中R1為1-6個(gè)碳原子的取代或未取代的烷基鏈；
各Y獨(dú)立選自H-和RO-，其中R為H-、R1或R1CO-，其中R1如上定義；
選自下式A2-A10
其中
R2為H-、1-10個(gè)碳原子的取代或未取代的烷基鏈、或者二烷基氨基；
R3為H-或1-7個(gè)碳原子的取代或未取代的烷基鏈；
R4為羥基、巰基或1-3個(gè)碳原子的取代或未取代的烷基鏈；
W1為氧或-NR2，其中R2如上定義；
W2為取代或未取代的亞甲基，包括
其中R5和R6獨(dú)立地為H-或1-5個(gè)碳原子的取代或未取代的烷基鏈，而Z′為氧原子、硫原子、取代亞甲基、羰基、-NR1或-N(O)R1，其中R1如上定義；
T為鹵素或R2，其中R2如上定義；和
Z為O、S或NR3，其中R3如上定義。
9.權(quán)利要求8的化合物，其中R2為選自取代哌啶、取代嗎啉或取代哌嗪的二烷基氨基。
10.權(quán)利要求1的化合物，其中所述利福霉素A具有下列結(jié)構(gòu)式所表示的結(jié)構(gòu)或其抗微生物衍生物
11.權(quán)利要求1的化合物，其中所述利福霉素A具有下列結(jié)構(gòu)式所表示的結(jié)構(gòu)或其抗微生物衍生物
12.權(quán)利要求1的化合物，其中所述利福霉素A具有下列結(jié)構(gòu)式所表示的結(jié)構(gòu)或其抗微生物衍生物
13.權(quán)利要求1的化合物，其中所述利福霉素A具有下列結(jié)構(gòu)式所表示的結(jié)構(gòu)或其抗微生物衍生物
14.權(quán)利要求1的化合物，其中所述利福霉素A具有下列結(jié)構(gòu)式所表示的結(jié)構(gòu)或其抗微生物衍生物
15.權(quán)利要求1的化合物，其中所述利福霉素A是利福平或其抗微生物衍生物。
16.權(quán)利要求1的化合物，其中所述利福霉素A是利福噴汀或其抗微生物衍生物。
17.權(quán)利要求1的化合物，其中所述利福霉素A是利福布汀或其抗微生物衍生物。
18.權(quán)利要求1的化合物，其中所述利福霉素A是利福拉齊或其抗微生物衍生物。
19.權(quán)利要求1的化合物，其中所述利福霉素A是利福昔明或其抗微生物衍生物。
20.權(quán)利要求1的化合物，其中所述利福霉素A是利福定或其抗微生物衍生物。
21.權(quán)利要求1的化合物，其中所述化合物具有選自以下的結(jié)構(gòu)式
22.一種由下式(II)所表示的化合物或其藥學(xué)上可接受的鹽
其中
Q1為H-、R1CO-或L1-，其中R1為1-6個(gè)碳原子的取代或未取代的烷基鏈；
各Q2獨(dú)立選自H-、RO-和L2O-，其中R為H-、R1-或R1CO-，
其中R1如上定義；
各Q3獨(dú)立選自H-和L3-；
選自下式A2-A10
其中
R2為H-、1-10個(gè)碳原子的取代或未取代的烷基鏈、或者二烷基氨基，其中如果R2為1-10個(gè)碳原子的取代烷基鏈，則所述取代基為選自L4O-、L5S-和L6NR7-中的一個(gè)成員，其中R7為1-7個(gè)碳原子的取代或未取代的烷基鏈；
R3為H-、1-7個(gè)碳原子的取代或未取代的烷基鏈、或L7-；
R4為羥基、巰基或1-3個(gè)碳原子的取代或未取代的烷基鏈、L8O-或L9S-；
W1為氧或-NR2，其中R2如上定義；
W2為取代或未取代的亞甲基，包括
其中R5和R6獨(dú)立地為H-或1-5個(gè)碳原子的取代或未取代的烷基鏈，而Z′為氧原子、硫原子、取代亞甲基、羰基、-NR1或-N(O)R1，其中R1如上定義；
T為鹵素或R2，其中R2如上定義；
Z為O、S或NR3，其中R3如上定義；
L1、L2、L3、L4、L5、L8和L9各自為獨(dú)立選自以下的可裂解連接基團(tuán)
其中
n為≤10的整數(shù)；
各p獨(dú)立地為0或≤10的整數(shù)；
q為2或3；
r為1、2、3、4或5；
w1和w2各自為≥0的整數(shù)，致使其總和(w1+w2)為1、2或3；
各RL獨(dú)立選自H、乙基和甲基；
L6和L7各自為獨(dú)立選自以下的可裂解連接基團(tuán)
其中
n為≤10的整數(shù)；
各p獨(dú)立地為0或≤10的整數(shù)；
q為2或3；
各RL獨(dú)立選自H、乙基和甲基；
Ra為CxHy，其中x為0至20的整數(shù)，y為1至2x+1的整數(shù)；和
X為CH2、-CONRL-、-CO-O-CH2-或-CO-O-；
B為選自以下的膦酸化基團(tuán)
其中
各R*獨(dú)立選自H、低級(jí)烷基、環(huán)烷基、芳基和雜芳基，前提條件是至少兩個(gè)R*為H；
X為H、OH、NH2或鹵素基團(tuán)；
各X1獨(dú)立選自H、OH、NH2和鹵素基團(tuán)；
前提條件是L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7、L8和L9中至少存在一個(gè)。
23.權(quán)利要求22的化合物，其中R2為選自取代哌啶、取代嗎啉或取代哌嗪的二烷基氨基，而且其中所述取代基為選自L4O-、L5S-和L6NR7-中的一個(gè)成員，其中R7為1-7個(gè)碳原子的取代或未取代的烷基鏈。
24.一種由下式表示的化合物或其藥學(xué)上可接受的鹽
25.一種由下式表示的化合物或其藥學(xué)上可接受的鹽
26.一種由下式表示的化合物或其藥學(xué)上可接受的鹽
27.一種由下式表示的化合物或其藥學(xué)上可接受的鹽
28.一種由下式表示的化合物或其藥學(xué)上可接受的鹽
29.一種藥物組合物，所述組合物包含權(quán)利要求1和21-28任一項(xiàng)中定義的化合物以及藥學(xué)上可接受的載體或賦形劑。
30.一種用于治療患者的細(xì)菌感染的方法，所述方法包括給予需要所述治療的患者藥用有效量的權(quán)利要求29的藥物組合物。
31.一種用于預(yù)防患者的細(xì)菌感染的方法，所述方法包括給予需要所述預(yù)防的患者預(yù)防有效量的權(quán)利要求29的藥物組合物。
32.權(quán)利要求31的方法，其中在侵入性治療之前、期間或之后將所述藥物組合物給予所述患者。
33.權(quán)利要求30的方法，其中所述患者是人。
34.權(quán)利要求31的方法，其中所述患者是人。
35.權(quán)利要求30的方法，所述方法還包括在給予所述藥物組合物的同時(shí)給予抗生素。
36.權(quán)利要求35的方法，其中所述抗生素選自四環(huán)素、四環(huán)素衍生的抗細(xì)菌藥物、甘氨酰環(huán)素、甘氨酰環(huán)素衍生的抗細(xì)菌藥物、米諾環(huán)素、米諾環(huán)素衍生的抗細(xì)菌藥物、噁唑烷酮類抗細(xì)菌藥物、氨基糖苷類抗細(xì)菌藥物、喹諾酮類抗細(xì)菌藥物、萬古霉素、萬古霉素衍生的抗細(xì)菌藥物、替考拉寧、替考拉寧衍生的抗細(xì)菌藥物、伊瑞霉素、伊瑞霉素衍生的抗細(xì)菌藥物、氯伊瑞霉素、氯伊瑞霉素衍生的抗細(xì)菌藥物、達(dá)托霉素和達(dá)托霉素衍生的抗細(xì)菌藥物。
37.一種用于在患者骨骼中蓄積利福霉素的方法，所述方法包括給予患者權(quán)利要求29的藥物組合物。
全文摘要
本發(fā)明涉及膦酸化利福霉素以及這類化合物的制備和使用方法。這些化合物可作為抗生素用于預(yù)防和/或治療骨和關(guān)節(jié)感染，尤其是預(yù)防和/或治療骨髓炎。
文檔編號(hào)A61K31/5383GK101282981SQ200680037382
公開日2008年10月8日 申請日期2006年8月11日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月11日
發(fā)明者Y·S·羅斯, S·奇布拉, T·康, A·拉費(fèi)法, E·迪特里希, Y·拉方丹, R·雷迪 申請人:塔甘塔治療公司