專利名稱：作為抗菌劑的3,6－二取代青霉砜衍生物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及與β-內(nèi)酰胺抗生素合用的β-內(nèi)酰胺酶抑制劑。更具體地說，本發(fā)明涉及證明有潛在β-內(nèi)酰胺酶抑制劑活性的新穎的3，6-二取代青霉砜衍生物。
背景技術(shù)：
青霉素類和先鋒霉素類是最常用和最廣泛使用的β-內(nèi)酰胺抗生素。但是，細(xì)菌對這些抗生素耐藥性的發(fā)生有損于維持對細(xì)菌感染的有效治療。
細(xì)菌對β-內(nèi)酰胺抗生素產(chǎn)生耐藥性的最顯著的已知機(jī)制是產(chǎn)生A類和C類絲氨酸β-內(nèi)酰胺酶。這些β-內(nèi)酰胺酶化合物降解β-內(nèi)酰胺抗生素，導(dǎo)致抗菌活性的喪失。已知分子量為29kDa的A類絲氨酸β-內(nèi)酰胺酶主要水解青霉素類，而分子量為39kDa的C類絲氨酸β-內(nèi)酰胺酶主要水解先鋒霉素類。β-內(nèi)酰胺抗生素合用抑制這些酶的化合物可大大減少細(xì)菌對這些抗生素的耐藥性。
現(xiàn)有技術(shù)中已知有很多β-內(nèi)酰胺酶抑制劑。例如，美國專利No.4,234,579公開了用于增強一些β-內(nèi)酰胺抗生素活性的青霉烷酸1，1-二氧化物(即舒巴坦)；美國專利No.4,562,073公開了用作β-內(nèi)酰胺酶抑制劑的青霉素衍生物(Tazobactam)。同樣，美國專利NO.4,287,181和5,637,579公開了用于增強β-內(nèi)酰胺抗生素效應(yīng)的青霉烷酸衍生物。但是，這些專利中公開的化合物僅僅針對A類絲氨酸β-內(nèi)酰胺酶，而證明對c類β-內(nèi)酰胺酶的活性很差。
青霉砜骨架上有兩個位置可加以修飾即3β-甲基和6-位。在上面討論的化合物中，3或6位只有一處被修飾。迄今，最終對青霉砜結(jié)構(gòu)的單一修飾并未產(chǎn)生所期望的抗A類和C類絲氨酸β-內(nèi)酰胺酶的活性。因此，可見對具有雙重活性的化合物有所需求。
發(fā)明概述本發(fā)明提供對A類和C類絲氨酸β-內(nèi)酰胺酶均有β-內(nèi)酰胺酶抑制活性的化合物或其藥學(xué)上可接受的鹽，這些化合物具有如下通式(A) 其中Y是 或 即A具有如下式I和II之一 其中，n為0或1，當(dāng)n＝1時，R為五元或六元雜環(huán)、羥基、鹵素、氧、氨基甲酰基、烷氧基或取代氨基，當(dāng)n＝0時，R為酯基、氰基或酰氨基；X為CH或NH；R3為氰基、甲氧基或乙酰氨基；R1為氫、烷基、負(fù)電荷、選自鈉、鉀和四烷基銨的陽離子，及酰氧基烷基或烷氧基羰基氧烷基；R2為氫、?；?、三取代甲硅烷基、氨基甲?；?、二-(C1-4烷基)氨基羰基或氨基酸殘基。
發(fā)明詳述R的雜環(huán)可以是芳族或非芳族雜環(huán)，具有1-3個相同或不同的選自氧、氮和硫的雜原子。其例子包括1，2，3-三唑、異噁唑、咪唑或吡啶。
R為二取代氨基時的例子有二-(C1-4烷基)氨基，其中烷基是相同或不同的。R為酯基時的例子有烷基酯，其中烷基具有1-4個碳原子。R為酰氨基時的例子有CONH2或單或二-(C1-4烷基)酰氨基，其中烷基是相同或不同的。
R2為三取代甲硅烷基時的例子有三-(C1-4烷基)甲硅烷基，其中烷基是相同或不同的。R2為?；鶗r的例子有(C1-4烷基)羰基。R2為氨基酸殘基時的例子有甘氨酰基、丙氨?；?、亮氨?；?、異亮氨?；屠i氨?；?。
本發(fā)明的化合物較佳為上述通式中具有如下取代基的化合物或其藥學(xué)上可接受的鹽n為1；R為1，2，3-三唑基、異噁唑基、咪唑基或吡啶基；R1為鈉；R2為氫。
較佳的不對稱中心具有2S，3S，5R，6R構(gòu)型。
最佳的本發(fā)明化合物為(2S，3S，5R，6R)-6-羥基甲基-3-甲基-4，4，7-三氧-3-[1，2，3]三唑-1-基甲基-4-λ(6)-硫雜-1-氮雜二環(huán)〔3.2.0〕庚烷-2-甲酸；(2S，3R，5R，6R)-6-羥基甲基-3-(甲氧基亞氨基甲基)-3-甲基-4，4，7-三氧-4-λ(6)-硫雜-1-氮雜二環(huán)〔3.2.0〕庚烷-2-甲酸；(Z)-(2S，3S，5R，6R)-6-羥基甲基-3-甲基-3-(3-次氮基丙烯基)-4，4，7-三氧-4-λ(6)-硫雜-1-氮雜二環(huán)〔3.2.0〕庚烷-2-甲酸；或(E)-(2S，3S，5R，6R)-6-羥基甲基-3-甲基-3-(3-次氮基丙烯基)-4，4，7-三氧-4-λ(6)-硫雜-1-氮雜二環(huán)〔3.2.0〕庚烷-2-甲酸。
此處所用的術(shù)語“烷基”和“烷氧基”表示1-6個碳原子的直鏈或支鏈碳鏈。術(shù)語“鹵素”表示氯、溴、氟和碘。
本發(fā)明的化合物包含不對稱碳原子，因此具有光學(xué)異構(gòu)體和非對映異構(gòu)體。不考慮立體化學(xué)，本發(fā)明包括這樣的光學(xué)異構(gòu)體和非對映異構(gòu)體；外消旋的和拆分的對映體純的R和S立體異構(gòu)體；R和S立體異構(gòu)體的其他混合物；以及它們的藥學(xué)上可接受的鹽。人們認(rèn)識到，一個光學(xué)異構(gòu)體(包括非對映異構(gòu)體和對映體)或立體異構(gòu)體可比另一個具有有利的性質(zhì)。因此，公開和要求保護(hù)本發(fā)明時，當(dāng)揭示一種外消旋混合物時，顯然意味著兩種光學(xué)異構(gòu)體(包括非對映異構(gòu)體和對映體)或基本上無另一個異構(gòu)體的立體異構(gòu)體被揭示和要求保護(hù)。
本發(fā)明的化合物還可用于形成具有游離堿效用的藥學(xué)上可接受的酸加成鹽。用現(xiàn)有技術(shù)已知方法制成的這些鹽可以用以下無機(jī)酸或有機(jī)酸來形成富馬酸、苯甲酸、馬來酸、抗壞血酸、雙羥萘酸、琥珀酸、二亞甲基水楊酸、甲磺酸、乙磺酸、乙酸、草酸、丙酸、酒石酸、水楊酸、檸檬酸、葡糖酸、乳酸、蘋果酸、扁桃酸、annamic acid、檸康酸、天冬氨酸、硬脂酸、棕櫚酸、衣康酸、甘醇酸、對氨基苯甲酸、谷氨酸、苯磺酸、鹽酸、氫溴酸、硫酸、環(huán)己氨基磺酸、磷酸和硝酸。
本發(fā)明還包括制備式A化合物的方法，包括如下方法a)將式III化合物去保護(hù)，得到相應(yīng)的式A化合物 其中Y、R2、Z和n定義如上，Q是適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)基，如二苯甲基；或b)拆分式A化合物光學(xué)活性異構(gòu)體的混合物(如外消旋體)，分離一種對映體或非對映異構(gòu)體，其中基本上不含另一種對映體或非對映異構(gòu)體；或c)用藥學(xué)上可接受的酸將式A堿性化合物酸化，得到藥學(xué)上可接受的鹽。
如方法a)所述去除保護(hù)基可用現(xiàn)有技術(shù)的已知方法進(jìn)行，以提供式A化合物。
關(guān)于方法b)，可使用標(biāo)準(zhǔn)分離技術(shù)來分離特定的對映體或非對映異構(gòu)體。例如，外消旋混合物可通過與“拆分劑”的一種對映體反應(yīng)(例如形成非對映異構(gòu)體鹽或形成共價鍵)轉(zhuǎn)化為光學(xué)活性非對映異構(gòu)體。所得的光學(xué)活性非對映異構(gòu)體混合物可用標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)(如結(jié)晶法或色譜法)分離，然后處理各光學(xué)活性非對映異構(gòu)體以除去拆分劑，從而得到本發(fā)明混合物的單一對映體。手性色譜法(用手性載體、洗脫劑或離子配對劑)也可用于直接分離外消旋混合物。
用諸如上述的酸進(jìn)行處理，可將式A化合物分離成藥學(xué)上可接受的酸(如有機(jī)酸或無機(jī)酸)的鹽。
本發(fā)明的化合物可用本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何適當(dāng)方法加以制備。但是，可按如下流程較有利地制備本發(fā)明化合物。
流程1 流程2 BH二苯甲基BT2-苯并噻唑基流程3 中間體1制備(2S，5R)-6，6-二溴-3，3-二甲基-4，7-二氧-4-硫雜-1-氮雜二環(huán)〔3.2.0〕庚烷-2-甲酸二苯甲酯(2.42g，4.47mmol；按Heterocvcles，321505(1991)制得)在乙腈(20ml)中的溶液。加入TMS-三唑(按Chem.Pharm.Bull.，45(7)1140(1997)制得)，將反應(yīng)混合物110℃加熱4小時。然后，冷卻至室溫，用二氯甲烷稀釋。將有機(jī)溶液用水洗，硫酸鎂干燥，蒸發(fā)至干，在快速色譜分離(30％乙酸乙酯/己烷)后，得到0.63g(13.8％)中間體1。
NMR(CDCl3)δ7.86(1H，s)，7.75(1H，s)，6.90(1H，s)，5.92(1H，s)，5.01(1H，s)，4.86(1H，d；J＝14.4Hz)，4.42(1H，d；J＝14.4Hz)，1.17(3H，s).FAB高分離度M+H＝590.9694(Δm＝0.7mDa)中間體2制備中間體1(1.0g，1.6883mmol)在二氯甲烷(12ml)和乙酸(2.4ml)中的溶液。加入高錳酸鉀(640mg，4.05mmol)，將反應(yīng)混合物38℃加熱3.5小時。然后冷卻至冰浴溫度，用二氯甲烷(12ml)和水(6ml)稀釋。用焦亞硫酸鈉水溶液破壞過剩的高錳酸鉀。分離有機(jī)相，用水、飽和碳酸氫鈉洗滌，硫酸鎂干燥，蒸發(fā)至干，得到935g(89％)中間體2。
NMR(CDCl3)δ7.74(1H，d；J＝0.9Hz)，7.72(1H，d；J＝0.9Hz)，7.3(10H，m)，6.99(1H，s)，5.09(1H，d；J＝4.8Hz)，5.03(1H，s)，4.79(1H，s)，1.08(3H，s).
中間體3于室溫下，將中間體2(624.3mg，1mmol)溶于無水四氫呋喃(2ml)。將溶液在氮中冷卻至-78℃。在維持于-78℃的溫度下滴加氯化叔丁基鎂在乙醚(550μl，1.1mmol)中的2M溶液。將此淡黃色溶液于-78℃攪拌45分鐘，加入冷的無水甲醛THF溶液(過量)，溫度維持于66℃以下。于-78℃繼續(xù)攪拌30分鐘，用HOAc(57μl)的THF(0.5ml)溶液將反應(yīng)猝滅。使反應(yīng)混合物升溫至室溫，然后用乙酸乙酯稀釋，并過濾。濾液蒸發(fā)至干，在快速色譜分離(50％乙酸乙酯/己烷)后，得到165mg(28.7％)中間體3。
NMR(CDCl3)δ7.73(1H，s)，7.70(1H，s)，7.38(10H，m)，6.99(1H，s)，5.13(2H，q)，4.84(1H，s)，4.81(1H，s)，4.18(1H，m)，4.71(1H，m)，2.52(1H，q，OH)，1.08(3H，s).
FAB高分離度M+H＝575.0609(Δm＝-0.9mDa).
中間體4將中間體3(513mg，0.892mmol)溶于二氯甲烷(5ml)。加入1，1’-氮雜二(環(huán)己烷腈)(5mg)和氫化三丁基錫(240μl，0.892mmol)，將反應(yīng)混合物回流30分鐘，然后蒸發(fā)至干，在快速色譜分離后得到344mg(78％)中間體4。
NMR(CDCl3)δ7.71(2H，d；J＝3.18Hz)，7.38(10H，m)，6.98(1H，s)，5.12(2H，q)，4.71(1H，s)，4.70(1H，d；J＝4.6Hz)，4.25(3H，m)，2.10(1H，OH)，1.06(3H，s).
ESI MS497.3(M+H).
實施例1(2S，3S，5R，6R)-6-羥基甲基-3-甲基-4，4，7-三氧-3-[1，2，3]三唑-1-基甲基-4-λ(6)-硫雜-1-氮雜二環(huán)〔3.2.0〕庚烷-2-甲酸制備中間體4(298.5mg，0.6mmol)在間甲酚(1.8ml)中的溶液，并于47℃加熱3.5小時。然后冷卻至室溫，用乙醚稀釋，過濾，用乙醚洗滌。將固體物質(zhì)溶于含碳酸氫鈉(50.4mg)的水(5ml)中，過濾。濾液用乙醚洗滌，冷凍干燥，得到109mg(51.5％)產(chǎn)物，為一白色固體。
NMR(D2O)δ8.12(1H，s)，7.85(1H，s)，5.37(1H，d；J＝15.4Hz)，5.16(1H，d；J＝15.4Hz)，5.08(1H，d；J＝4.6Hz)，4.57(1H，s)，4.38-4.31(1H，m)，4.28-3.98(2H，m)，1.41(3H，s).
中間體5在氮氣和冷卻于-77℃下，制備(2S，5R)-6，6-二溴-3，3-二甲基-7-氧-4-硫雜-1-氮雜二環(huán)〔3.2.0〕庚烷-2-甲酸二苯甲酯(10.0g，0.019mol；按J.Org.Chem.，523659(1987)制得)在無水THF(60ml)中的溶液。于充分?jǐn)嚢柘?，向此冷溶液中加?M氯化叔丁基鎂乙醚溶液(11ml，0.0209mol)，其速度為能使內(nèi)溫維持于-65℃以下。將此冷反應(yīng)混合物攪拌45分鐘。經(jīng)注射器向此溶液中加入冷的干單體甲醛的無水THF(100ml)溶液，溫度維持于-65℃以下。單體甲醛/THF溶液制備如下將低聚甲醛(30g，1.0mol)和對甲苯磺酸酐(4.9g，15mmol)置于三頸燒瓶中，加入四氫呋喃(1.0L)。將混合物加熱，持續(xù)緩慢蒸餾溶劑。在弱的氮氣流下，將無水單體低聚甲醛的THF溶液收集在維持于-78℃的干燒瓶中。溶液儲存于-78℃。反應(yīng)混合物最后于-77℃攪拌30分鐘，用冰醋酸(1.2ml)的THF(10ml)溶液猝滅反應(yīng)。
使反應(yīng)混合物升溫至室溫，用乙酸乙酯(100ml)和水(50ml)稀釋。取出有機(jī)相，用水洗滌，硫酸鈉干燥，蒸發(fā)至干，在快速色譜分離(30％乙酸乙酯/己烷)后，得到3.2g(36％)中間體5，為α，β異構(gòu)體醇(75％β和25％α)。
β-醇NMR(CDCl3)δ7.31(10H，m)，6.93(1H，s)，5.56(1H，s)，4.61(1H，s)，4.23-4.06(2H，m)，2.25(1H，t，OH)，1.58(3H，s)，1.26(3H，s).
α-醇NMR(CDCl3)δ7.33(10H，m)，6.98(1H，s)，5.66(1H，s)，4.56(1H，s)，4.27-4.06(2H，m)，2.24(1H，t，OH)，1.58(3H，s)，1.29(3H，s).
高分離度MS計算值M+H＝476.0531，實測值＝476.0351(Δm＝0.0mDa).
中間體6于氮氣下，向中間體5(12.7g，26.65mmol)的無水二氯甲烷(160ml)溶液中加入氫化三丁基錫(7.16ml，26.65mmol)和1，1’-氮雜二(環(huán)己烷腈)(159mg)，將所得的溶液回流2小時，然后蒸發(fā)至干。油狀殘渣用50％乙酸乙酯/己烷處理，過濾分離的結(jié)晶，得到9.8g(92.9％)中間體6。
NMR(CDCl3)δ7.35(10H，m)，6.92(1H，s)，5.5(1H，d；J＝4.3Hz).EI高分離度397.1341中間體7將中間體6(11.5g，28.9mmol)在無水二氯甲烷(290ml)中的溶液在氮中冷卻至-20℃。加入Hunig’s堿(7.2ml，41.3mmol)，然后加入三氟甲磺酸叔丁基二甲基甲硅烷酯(8.6ml，37.5mmol)。所得的淡黃色溶液于-20℃攪拌30分鐘。然后用水洗滌兩次，每次75ml，用硫酸鎂干燥，蒸發(fā)至干，得到13.5g(91.3％)色譜分離的(30％乙酸乙酯/己烷)的中間體7。
NMR(CDCl3)δ7.3(10H，m)，6.93(1H，s)，5.44(1H，d；J＝4.2Hz)，4.44(1H，s)，4.09-3.81(3H，m)，1.63(3H，s)，1.25(3H，s)，0.88(9H，s).CI高分離度(M+H)512.2249.
中間體8將中間體7(1.26g，2.246mmol)溶于二氯甲烷(7ml)。加入甲酸(88％，0.36ml)，然后加入35％過氧化氫(0.43ml)。所得的反應(yīng)液于35℃加熱30分鐘。加水(1.8ml)，將溶液再攪拌15分鐘。取出有機(jī)相，用水、飽和碳酸氫鈉、水洗滌，蒸發(fā)至干，在快速色譜分離(20％乙酸乙酯/己烷)后得到908mg(70％)中間體8(α，β-異構(gòu)體的混合物)。
NMR(CDCl3)δα-異構(gòu)體7.3(10H，m)，6.99(1H，s)，4.69(1H，s)，4.67(1H，d；J＝3.9Hz)，4.4(1H，t；J＝7.2Hz)，4.02(1H，m)，3.91(1H，dd；J＝5.4Hz).
β-異構(gòu)體7.35(10H，m)，6.97(1H，s)，4.62(1H，d；J＝3.6Hz)，4.39(1H，s)，4.08(2H，d；J＝4.5Hz)，3.95(1H，m)，1.4(3H，s)，1.1(3h，s)，0.91(9H，s).
中間體9用迪安-斯達(dá)克裝置將中間體8(9.65g，18.28mmol)和2-巰基苯并噻唑(3.12g，18.28mmol)在無水甲苯(64ml)中的溶液加熱回流1.5小時。然后撤去熱源。將反應(yīng)混合物冷卻至室溫，蒸發(fā)至干，得到12.37g中間體9，直接用于下一步。
NMR(CDCl3)δ7.86-7.20(14H-m)，6.99(1H，s)，5.52(1H，d；J＝5.4Hz)，5.1(2H，d；J＝14.1)，4.86(1H，s)，4.14(2H，m)，3.78(1H，m)，1.96(3H，s)，0.94(9H，s)，0.08(6H，d).
高分離度MS計算值M+H＝677.1998，實測值677.2016(Δm＝1.8mDa).
中間體10向中間體9(6.1g，9.02mmol)的無水二氯甲烷(40ml)溶液中加入醋酸銀(3.05g，18.17mmol)，然后經(jīng)加液漏斗加入氯乙酸(36.6g，388mmol)的無水二氯甲烷(94ml)溶液。將反應(yīng)混合物室溫攪拌48小時，然后經(jīng)塞里塑料過濾。濾液蒸發(fā)至干，用快速色譜法將粗品殘渣提純，得到1.5g(27.7％)中間體10。
NMR(CDCl3)δ7.26(10H，m)，6.86(1H，s)，5.48(1H，d；J＝4.1Hz)，4.71(1H，s)，4.25-3.75(7H，m)，1.2(3H，s)，0.81(9H，s)，0.015(6H，s).
高分離度MS計算值M+H＝604.1956，實測值＝604.1907(Δm＝4.9mDa).
中間體11制備中間體10(1.5g，2.48mmol)在二氯甲烷(12.5ml)中的溶液。向此溶液中加入乙酸(3.7ml)和高錳酸鉀(1.05g，6.65mmol)。將反應(yīng)混合物室溫攪拌3小時。然后將混合物冷卻于冰浴中，用焦亞硫酸鈉水溶液破壞過剩的高錳酸鉀。分離二氯甲烷相，經(jīng)水洗，硫酸鎂干燥，蒸發(fā)至干。粗產(chǎn)物用快速色譜法提純(20％乙酸乙酯/己烷)，得到1.38g(88％)中間體11。
NMR(CDCl3)δ7.28(10H，m)，6.89(1H，s)，4.67(2H，dd；J＝12.0&17.4Hz)，4.54(2H，d；J＝12.6Hz)，4.33(1H，t；J＝9.9Hz)，4.09(1H，m)，4.0(2H，d；J＝0.6Hz)，3.89(1H，dd；J＝6.9&7.1Hz)，1.01(3H，s)，0.81(9H，s)，0.08(6H，s).
高分離度MS計算值M+H＝636.1854，實測值＝636.1847(Δm＝0.7mDa).
中間體12制備中間體11(636.24mg，1mmol)和硫脲(229mg，3mmol)在干DMF(1.2ml)和無水吡啶(480μl)中的溶液，室溫攪拌3小時。將所得的懸浮液用乙酸乙酯稀釋，過濾，用乙酸乙酯洗滌。合并乙酸乙酯溶液，蒸發(fā)至干。殘渣溶于二氯甲烷，用水洗滌。有機(jī)相用硫酸鎂干燥，蒸發(fā)至干，得到542mg，97％中間體12，為一白色固體。
NMR(CDCl3)δ7.27(10H，m)，6.9(1H，s)，5.18(1H，s)，4.48(1H，d；J＝4.8Hz)，4.32(1H，t；J＝10.02&9.93Hz)，4.09(1H，m)，4.01&3.97(1H，dd；J＝3.6&3.54Hz)，3.87(1H，dd；J＝7.2Hz)，3.69(1H，dd；J＝10.7Hz)，2.62(1H，dd；J＝3.7Hz)，0,91(3H，s)，0.81(9H，s).
中間體13將氯鉻酸吡啶鎓(1.07g，4.8mmol)和硅膠(1.5g)在無水二氯甲烷(12ml)中制成淤漿。在充分?jǐn)嚢柘孪虼嘶旌衔镏屑尤胫虚g體12(559.7mg，1mmol)的無水二氯甲烷(4ml)溶液。所得的反應(yīng)混合物室溫攪拌16小時。然后用二氯甲烷稀釋，過濾，用二氯甲烷洗滌。濾液用30-50ml水洗滌幾次，用硫酸鎂干燥，蒸發(fā)至干，得到中間體醛13(382mg，68.4％)。
NMR(CDCl3)δ9.61(1H，s)，7.25(10H，m)，6.92(1H，s)，5.41(1H，s)，4.58(1H，d；J＝4.8Hz)，4.29(1H，t；J＝9.9Hz)，4.15(1H，m)，3.88(1H，dd；J＝7.2Hz)，1.2(3H，s)，0.81(9H，s).
中間體14于-20℃，將氰基亞甲基三苯基正膦(387.2mg，1.286mmol，按Chem.Ber.，94578(1961)制備)和高氯酸鋰(137.6mg，1.29mmol)在無水二氯甲烷(3.2ml)中制成淤漿。向此冷懸浮液中滴加中間體13(640mg，1.147ml)，溫度維持于-20℃。然后，撤去冷浴，將反應(yīng)混合物室溫攪拌5小時。所得的綠色溶液蒸發(fā)至干，用快速色譜法分離兩種異構(gòu)體，得到中間體14(順式)302.2mg；45.4％和(反式)158mg，27.2％。
NMR(CDCl3)δ順式異構(gòu)體7.36(10H，m)，6.96(1H，s)，6.44(1H，d；J＝12.3Hz)，5.88(1H，d；J＝12.2Hz)，4.9(1H，s)，4.71(1H，d；J＝4.9Hz)，4.39(1H，t，J＝9.96Hz)，4.2(1H，m)，3.96(1H，dd；J＝7.26Hz)，1.66(3H，s)，0.89(9H，s)，0.07(6H，s).
反式異構(gòu)體7.23(10H，m)，6.98(1H，s)，6.77(1H，d；J＝16.5Hz)，5.28(1H，d；J＝16.5Hz)，4.75(1H，s)，4.6(1H，d；J＝4.9Hz)，4.39(1H，t；J＝6.9&9.99)，4.2(1H，m)，3.95(1H，dd；J＝7.29Hz)，1.22(3H，s)，0.88(9H，s)，0.07(6H，s).
中間體15將二氟化氫銨(106mg，1.86mmol)加到中間體15(順式異構(gòu)體)(135mg，0.2324mmol)溶于干燥的DMF(0.88ml)和N-甲基-2-吡咯烷酮(0.325ml)的溶液中。所得的清澈淡黃色溶于室溫攪拌5小時，過濾。濾液蒸發(fā)至干，經(jīng)色譜分離得到中間體15(順式異構(gòu)體)(95mg，88％)。
NMR(CDCl3)δ7.36(10H，m)，6.97(1H，s)，6.5(1H，D；J＝12.3Hz)，5.9(1H，D；J＝12.3Hz)，4.95(1H，s)，4.78(1H，d；J＝4.59Hz)，4.3-4.1(3H，m)，1.6(3H，s).
高分離度MS計算值M+H＝467.1277，實測值467.1260(Δm＝1.7mDa).
按同樣的條件制備反式異構(gòu)體。
NMR(CDCl3)δ7.3(10H，m)，6.98(1H，s)，6.84(1H，d；J＝16.5Hz)，5.374.84(1H，s)，(1H，d；J＝16.5Hz)，4.74(1H，d；J＝4.56Hz)，4.3-4.1(3H，m)，1.2(3H，s).
實施例2(Z)-(2S，3S，5R，6R)-6-羥基甲基-3-甲基-3-(3-次氮基丙烯基)-4，4，7-三氧-4-λ(6)-硫雜-1-氮雜二環(huán)(3.2.0〕庚烷-2-甲酸和(E)-(2S，3S，5R，6R)-6-羥基甲基-3-甲基-3-(3-次氮基丙烯基)-4，4，7-三氧-4-λ(6)-硫雜-1-氮雜二環(huán)(3.2.0〕庚烷-2-甲酸將中間體15(順式異構(gòu)體)(226mg，0.4845mmol)在間甲酚(1.5ml)中的溶液于47℃加熱4小時，然后冷卻至室溫。用乙醚稀釋，加入碳酸氫鈉溶液(40.7mg，0.4845mmol)。分離水相，用乙醚洗滌，冷凍干燥，得到標(biāo)題順式異構(gòu)體的混合物(123.5mg，79％)。
NMR(D2O)δ6.68(1H，d；J＝12.4Hz)，6.16(1H，d；J＝12.4Hz)，5.25(1H，d；J＝4.7Hz)，4.36(1H，m)，4.22(1H，dd；J-8.73Hz)，4.08(1H，dd；8.16Hz)，1.94(3H，s).
高分離度MS計算值M-H＝299.0338，實測值＝299.0343(Δm＝-0.5mDa).
按同樣的條件制備反式異構(gòu)體。
NMR(D2O)δ7.08(1H，d；J＝16.5Hz)，6.07(1H，d；J＝16.5Hz)，5.2(1H，s)，4.36(1H，m)，4.21(1H，dd；J＝8.10Hz)，4.07(1H，dd；J＝8.10Hz)，1.64(3H，s).
中間體16將中間體13(381.5mg，0.684mmol)和鹽酸甲氧胺(58.3mg，0.684mmol)在無水二氯甲烷(1.5ml)和無水吡啶(83μl，1.026mmol)中形成的溶液室溫攪拌7.5小時。然后將反應(yīng)混合物用二氯甲烷稀釋，溶液用水洗三次(每次40ml)。有機(jī)相用硫酸鎂干燥，在快速柱層析(20％乙酸乙酯/己烷)后得到192mg中間體16，得率47％。
NMR(CDCl3)δ7.5(1H，s)，6.96(1H，s)，5.08(1H，s)，4.67(1H，d；J＝4.5Hz).4.4(1H，t)，4.1(1H，m)，3.97(3H，s)，3.9(1H，dd)，1.33(3H，s)，0.8(6H，d).
高分離度MSM+H＝587.2226(Δm＝2.1mDa).
中間體17將中間體16(185mg，0.3153mmol)和二氟氫銨(72mg，1.26mmol)在干(分子篩)DMF(1.2ml)和1-甲基-2-吡咯烷酮(0.49ml)中的溶液室溫攪拌24小時。將反應(yīng)混合物過濾，蒸發(fā)至干，在快速柱層析(20-50％乙酸乙酯/己烷)后得到114.5mg中間體17，得率76.5％。
NMR(CDCl3)δ7.48(1H，s)，6.96(1H，s)，5.2(1H，s)，4.7((1H，d；J＝4.5Hz)，4.3(1H，m)，4.15(2H，m)，3.98(3H，s)，1.33(3H，s).
高分離度MSM+H＝473.1393(Δm＝-1.1mDa).
實施例3(2S，3S，5R，6R)-6-羥基甲基-3-(甲氧基氨基甲基)-3-甲基-4，4，7-三氧-4-λ(6)-硫雜-1-氮雜二環(huán)〔3.2.0〕庚烷-2-甲酸將中間體17(107.5mg，0.2275mmol)在間甲酚(0.7ml)中的溶液于47℃加熱4小時。然后將溶液冷卻至室溫，用乙醚稀釋。加入含碳酸氫鈉(19.1mg，0.2275mmol)的水(10ml)溶液分去有機(jī)相。水相用乙醚洗滌，冷凍干燥，得到47.8mg產(chǎn)物(得率64％)。
NMR(D2O)δ7.68(1H，s)5.18(1H，d；J＝4.5Hz)，4.88(1H，s)，4.35(1H，m)，4.2(1H，t)，4.08(1H，dd)，3.97(3H，s)，1.66(3H，s).
高分離度MSM-H＝305.0443(Δm＝-1mDa)用如下藥理實驗方法證明本發(fā)明化合物的活性。
將本發(fā)明的代表性化合物和青霉素類抗生素哌拉西林一起在微生物試驗中進(jìn)行測試。協(xié)同增強抗菌活性代表本發(fā)明化合物的β-內(nèi)酰胺酶抑制性質(zhì)。在這些試驗中，用若干2倍稀釋液測定在肉湯培養(yǎng)基中的最小抑制性質(zhì)(MIC)，哌拉西林與抑制劑的比例為1∶1(N.A.Kuck，N.V.Jacobus，P.J.Peterson，W.J.Weiss& R.T.Testa，Antibiotic Agents and Chemotherapy，331964-1969(1989))。結(jié)果見表1。
還將本發(fā)明的代表性化合物相對于市售抑制劑tazobactam，測定AmpC和TEM-1 β-內(nèi)酰胺酶的抑制作用。在加入頭孢硝噻唑作為底物前將酶與抑制劑一起于25℃預(yù)培養(yǎng)10分鐘，用分光光度法測定IC50值。結(jié)果同樣見表1。
表1化合物 IC50(nM) MIC(μg/ml；1∶1d)TEM-1 AmpC E.coliaS.marcescensb實施例16360 2c16e實施例2(順式) 19 270 4 8實施例2(反式) 74 280 16 4實施例364 280 8 16Tazobactam 60 47,700 2 32哌拉西林 ＞64 32aGC6265，TEM-1(A類)；bGC4132，AmpC(C類)；cGC2847，TEM-1(A類)；d哌拉西林∶抑制劑比例；eGC2894；AmpC(C類)。
本發(fā)明化合物用于上述實用方面時，它們可與一種或一種以上藥學(xué)上可接受的的載體(如溶劑、稀釋劑等)合用，并可以滅菌注射液或懸浮液的形式胃腸外給藥，懸浮液含在等滲介質(zhì)中的約0.05％至約5％懸浮劑。這樣的藥劑可含有約0.05％至約90％活性成分，及通常含約5％至60重量％載體。
所用活性成分的有效劑量可根據(jù)所用的特定化合物、給藥方式和所治療的疾病的嚴(yán)重程度而改變。但是，一般來說，當(dāng)本發(fā)明的化合物每天劑量為約2-100mg/kg(較佳為每日分2-4次給藥)時，得到滿意的結(jié)果。一天的總劑量一般為約100-750mg，較佳為約100-500mg。適用于內(nèi)服的劑型包括與藥學(xué)上可接受的液體載體均勻混合的活性物質(zhì)100-750mg。此劑量方案可作調(diào)整，以提供最適治療反應(yīng)。例如，可一天給幾次分開的劑量，或按治療情況按比例減少劑量。一個實際的優(yōu)點是本發(fā)明化合物可經(jīng)靜脈、肌肉或皮下途徑給藥。液體載體包括無菌水、聚乙二醇、非離子型表面活性劑和適當(dāng)?shù)氖秤糜?如玉米油、花生油和芝麻油)。可以使用制備藥物制劑時常用的佐劑，例如，維生素E、抗壞血酸、BHT和BHA。
本發(fā)明化合物可胃腸外或腹腔給藥。這些活性化合物的溶液或懸浮液可用與諸如羥丙基纖維素等表面活性劑適當(dāng)混合的水配制。可用甘油、液體聚乙二醇及其在油中的混合物制備分散液。在通常的儲存和使用條件下，這些制劑包含防腐劑，以防止微生物的生長。
適于注射用的藥物形式包括滅菌水溶液和制備滅菌注射液或分散液用的滅菌粉末。在各種情況下，藥物形式必須是滅菌的且必須是液體，從而易注射。在制備和儲存條件下必須穩(wěn)定，它必須抗微生物的污染作用而防腐。載體可以是溶劑或含例如水、乙醇、多元醇(如甘油、丙二醇和液體聚乙二醇)和植物油的分散介質(zhì)。
本發(fā)明可表現(xiàn)為其他特定形式而不背離其精神和基本貢獻(xiàn)，因此，在指明本發(fā)明的范圍時，應(yīng)參見所附的權(quán)利要求書，而不是參見前面的說明書。
權(quán)利要求
1.具有如下通式(A)的化合物或其藥學(xué)上可接受的鹽 其中Y是 或 即A具有如下式I和II之一 其中，n為0或1，當(dāng)n＝1時，R為五元或六元雜環(huán)、羥基、鹵素、氧、氨基甲?；?、烷氧基或取代氨基，當(dāng)n＝0時，R為酯基、氰基或酰氨基；X為CH或NH；R3為氰基、甲氧基或乙酰氨基；R1為氫、烷基、負(fù)電荷、選自鈉、鉀和四烷基銨的陽離子，及酰氧基烷基或烷氧基羰基氧烷基；R2為氫、?；?、三取代甲硅烷基、氨基甲?；?、二-(C1-4烷基)氨基羰基或氨基酸殘基。
2.如權(quán)利要求1所述的化合物或其藥學(xué)上可接受的鹽，其中n為1；R為1，2，3-噻唑、異噁唑、咪唑或哌啶；R1為鈉；R2為氫。
3.如權(quán)利要求1所述的化合物，所述化合物為(2S，3S，5R，6R)-6-羥基甲基-3-甲基-4，4，7-三氧-3-[1，2，3]三唑-1-基甲基-4-λ(6)-硫雜-1-氮雜二環(huán)〔3.2.0〕庚烷-2-甲酸。
4.如權(quán)利要求1所述的化合物，所述化合物為(2S，3S，5R，6R)-6-羥基甲基-3-(甲氧基亞氨基甲基)-3-甲基-4，4，7-三氧-4-λ(6)-硫雜-1-氮雜二環(huán)〔3.2.0〕庚烷-2-甲酸；
5.如權(quán)利要求1所述的化合物，所述化合物為(Z)-(2S，3S，5R，6R)-6-羥基甲基-3-甲基-3-(3-次氮基丙烯基)-4，4，7-三氧-4-λ(6)-硫雜-1-氮雜二環(huán)〔3.2.0〕庚烷-2-甲酸；或
6.如權(quán)利要求1所述的化合物，所述化合物為(E)-(2S，3S，5R，6R)-6-羥基甲基-3-甲基-3-(3-次氮基丙烯基)-4，4，7-三氧-4-λ(6)-硫雜-1-氮雜二環(huán)〔3.2.0〕庚烷-2-甲酸。
7.含式I和式II化合物或其藥學(xué)上可接受的鹽的藥物組合物 其中，n為0或1，當(dāng)n＝1時，R為五元或六元雜環(huán)、羥基、鹵素、氧、氨基甲?；⑼檠趸蛉〈被?，當(dāng)n＝0時，R為酯基、氰基或酰氨基；X為CH或NH；R3為氰基、甲氧基或乙酰氨基；R1為氫、烷基、負(fù)電荷、選自鈉、鉀和四烷基銨的陽離子，及酰氧基烷基或烷氧基羰基氧烷基；R2為氫、?；?、三取代甲硅烷基、氨基甲?；虬被釟埢?。
8.在需要進(jìn)行治療的宿主上防治細(xì)菌感染的方法，包括對所述宿主給予式I和式II化合物或其藥學(xué)上可接受的鹽 其中，n為0或1，當(dāng)n＝1時，R為五元或六元雜環(huán)、羥基、鹵素、氧、氨基甲?；⑼檠趸蛉〈被?，當(dāng)n＝0時，R為酯基、氰基或酰氨基；X為CH或NH；R3為氰基、甲氧基或乙酰氨基；R1為氫、烷基、負(fù)電荷、選自鈉、鉀和四烷基銨的陽離子，及酰氧基烷基或烷氧基羰基氧烷基；R2為氫、酰基、三取代甲硅烷基、氨基甲?；虬被釟埢?br> 9.制備權(quán)利要求1所述式A化合物的方法，其特征在于包括如下方法之一a)將式III化合物去保護(hù)，得到相應(yīng)的式A化合物 其中Y、R2、Z和n定義如上，Q是適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)基，如二苯甲基；或b)拆分式A化合物光學(xué)活性異構(gòu)體的混合物(如外消旋體)，分離一種對映體或非對映異構(gòu)體，其中基本上不含另一種對映體或非對映異構(gòu)體；或c)用藥學(xué)上可接受的酸將式A堿性化合物酸化，得到藥學(xué)上可接受的鹽。
全文摘要
提供具有式I和式II結(jié)構(gòu)的化合物或其藥學(xué)上可接受的鹽，其中,n為0或1,當(dāng)n=1時,R為五元或六元雜環(huán)、羥基、鹵素、氧、氨基甲?；⑼檠趸?、取代氨基,或當(dāng)n=0時,R為酯基、氰基或酰氨基;X為CH或NH;R
文檔編號C07D499/87GK1337965SQ00803076
公開日2002年2月27日 申請日期2000年1月26日 優(yōu)先權(quán)日1999年1月26日
發(fā)明者林洋一, P·比瑟, 李中, G·D·弗朗西斯科 申請人:美國氰胺公司