利奈唑胺-腺苷型多靶點(diǎn)抗菌化合物及其制法和用途
【專利摘要】一類利奈唑胺-腺苷型化合物，它們具有如下結(jié)構(gòu)通式：它們對(duì)多種病菌有較好的抑制和殺滅作用，且部分化合物比陽(yáng)性對(duì)照青霉素G，卡拉霉素，酮康唑和利奈唑胺有更高抑菌活性，可用于制備抗感染藥物，本發(fā)明公開了其制法和生物活性。
【專利說明】利奈唑胺-腺苷型多靶點(diǎn)抗菌化合物及其制法和用途

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一類利奈唑胺-腺苷型多靶點(diǎn)抗菌化合物的制法以及它們?cè)谥苽淇?菌藥物中的應(yīng)用。 技術(shù)背景
[0002] 自從20世紀(jì)40年代青霉素應(yīng)用于臨床以來，抗生素挽救了無數(shù)人的生命，青霉 素也因此成為20世紀(jì)人類最偉大的發(fā)現(xiàn)之一，并開創(chuàng)了抗生素研究的新紀(jì)元，涌現(xiàn)了頭孢 菌素、氟喹諾酮、大環(huán)內(nèi)酯、氨基糖苷等多種類型的抗生素。然而由于抗生素的廣泛使用以 及濫用，細(xì)菌的耐藥問題日益突出，研究表明細(xì)菌耐藥性對(duì)臨床上使用的幾乎所有抗菌藥 物都構(gòu)成了威脅，如20世紀(jì)80年代末至90年代，革蘭氏陰性桿菌如肺炎克雷伯菌和大 腸埃希菌產(chǎn)生的超廣譜β-內(nèi)酰胺酶（ESBLs)，可水解包括氧亞氨基抗生素（頭孢他啶、 頭孢噻肟、氨曲南等）在內(nèi)的大多數(shù)β-內(nèi)酰胺類抗菌藥物，從而獲得了對(duì)β-內(nèi)酰胺類 抗菌藥物的耐藥性。更嚴(yán)重的是產(chǎn)生ESBLs的菌株往往為多重耐藥株，對(duì)許多其他抗生 素也具有耐藥性。多藥耐藥菌的出現(xiàn)，特別是甲氧西林耐藥的金黃色葡萄球菌（MRSA)、萬 古霉素耐藥的腸球菌（VRE)、多藥耐藥的革蘭氏陰性菌（MDR-GNB)等，使人類健康面臨了 巨大的威脅，有數(shù)據(jù)表明，MRSA導(dǎo)致的死亡率比HIV的還要高。新型抗菌藥物在臨床上 應(yīng)用是緩解這一危機(jī)的有力手段，然而，目前抗菌藥物的研發(fā)正在呈萎縮態(tài)勢(shì)，20世紀(jì)90 年代有18家大型制藥公司致力于抗菌藥物的研究與開發(fā)，到2010年僅剩4家還在堅(jiān)持 (AstraZeneca,Novartis,GSK和Sanofi-Aventis)，遺憾的是其中的AstraZeneca也于 2013 年宣布中止抗菌藥物的研究與開發(fā)項(xiàng)目。新型抗菌藥物的需求與供給的矛盾因耐藥菌蔓延 而日益尖銳，對(duì)抗耐藥菌已成為臨床醫(yī)學(xué)上的一個(gè)重大和刻不容緩的世界性難題，如不采 取有效措施，我們將陷入重返"抗生素前時(shí)代"的危機(jī)。
[0003] 靶點(diǎn)突變是細(xì)菌對(duì)某種藥物產(chǎn)生耐藥性的主要途徑，單靶點(diǎn)突變的幾率是 KT7-KT9之間，這一發(fā)現(xiàn)表明，若某一藥物能作用于多個(gè)靶點(diǎn)，那么細(xì)菌需要同時(shí)在這幾個(gè) 靶點(diǎn)發(fā)生突變，才有可能通過靶點(diǎn)突變的途徑對(duì)這一藥物產(chǎn)生耐藥性，然而幾個(gè)靶點(diǎn)同時(shí) 突變的幾率幾乎為零，因此多靶點(diǎn)藥物是對(duì)抗耐藥菌有力的武器。基于這一思路，本發(fā)明 在對(duì)靶點(diǎn)結(jié)構(gòu)進(jìn)行深入分析的基礎(chǔ)上，考慮配體分子與靶點(diǎn)結(jié)構(gòu)的互補(bǔ)關(guān)系，借助計(jì)算機(jī) 輔助藥物設(shè)計(jì)的方法，設(shè)計(jì)并合成出了能同時(shí)作用于酪氨酰t-RNA合成酶（TyrRS)和核糖 體50S亞基的利奈唑胺-腺苷型多靶點(diǎn)抗菌化合物，從兩條不同的途徑分別阻斷細(xì)菌生命 活動(dòng)中最關(guān)鍵的過程--蛋白質(zhì)的合成，從而對(duì)敏感菌和耐藥菌產(chǎn)生高效的抑制和殺滅作 用。目前尚無以TyrRS和核糖體50S亞基為靶點(diǎn)的雙靶點(diǎn)抗菌化合物出現(xiàn)。實(shí)驗(yàn)表明，這 些結(jié)構(gòu)新穎的抗菌化合物不僅抗耐藥菌效果突出而且安全性好。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
[0005] -類利奈唑胺-腺苷型多靶點(diǎn)抗菌化合物，它們具有如下結(jié)構(gòu)通式：
[0006]
[0007] 式I中：

【權(quán)利要求】
1. 一類利奈唑胺-腺苷型多靶點(diǎn)抗菌化合物，它們具有如下結(jié)構(gòu)通式：
R4=H、Me 或 Et。
2. -種制備上述利奈唑胺-腺苷型多靶點(diǎn)抗菌化合物的方法，它包括下列步驟： 步驟1 :將0?)-5-鄰苯二甲酰亞胺甲基-2-噁唑烷酮（III)和碳酸鉀加入到甲苯中，每 g III用甲苯5-18mL，溶解后，室溫反應(yīng)0. 5-6h，然后再加入2-1^-3-1?2-5-氟-4-(4'-叔 丁氧羰基哌嗪基）溴苯（II)和氯化亞銅，物質(zhì)的量之比：11:111:碳酸鉀：氯化亞銅 =1:1: (2-7) : (0. 1-0. 9)，當(dāng)溶液逐漸渾濁時(shí)，加入化合物III用量的5%-10%的芐基三乙基 氯化銨，升溫至回流反應(yīng)15-24h，反應(yīng)完畢，蒸去甲苯，加水，二氯甲烷萃取，有機(jī)相用飽和 碳酸氫鈉、飽和氯化鈉洗滌，無水MgSO4干燥，濃縮，硅膠柱層析，洗脫劑為石油醚-AcOEt，石 油醚與六。(^的體積比為20:1-8:1，得〇?)-〇￥-(2，-1?1-3，-1?2-5，-氟-4，-(4，，-叔 丁氧羰基哌嗪基））苯基-2-氧代-5-噁唑烷基）甲基鄰苯二甲酰亞胺（IV); 步驟2:將⑷-〇V-(2，-#-3，-R2-5，-氟-4，-(4'，-叔丁氧羰基哌嗪基））苯 基-2-氧代-5-噁唑烷基）甲基鄰苯二甲酰亞胺（IV)加入到甲醇中，每g IV用甲醇7-30mL， 溶解后，加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80%的水合肼，物質(zhì)的量之比：IV:無水肼=1: (5-8)，升溫至50°C， 在氮?dú)獗Ｗo(hù)下反應(yīng)3-15h，反應(yīng)完畢，濃縮，將濃縮物溶于水，用二氯甲烷萃取，飽和氯化鈉 洗滌，無水MgSO4干燥，濃縮，用甲苯溶解濃縮物，加入乙酸酐，滴加完畢后，室溫反應(yīng)2-10h， 反應(yīng)完畢，抽濾，濾渣用甲醇洗滌，得0?) 叔丁氧甲?；?4- (4- (5-(乙酰胺甲基）-2-氧 代噁唑烷-3-基氟苯基）哌嗪（V)，將化合物（V)溶于二氯甲烷中，每g V用二氯甲烷6-20mL，待溶解后，加入80%三氟乙酸水溶液，物質(zhì)的量之比：V:三氟乙酸 =1: (2-7)，室溫反應(yīng)4-14h，反應(yīng)結(jié)束后，在冰浴下用飽和碳酸氫鈉溶液中和，二氯甲烷萃取 3次，濃縮，硅膠柱層析，洗脫劑為石油醚-AcOEt，石油醚與AcOEt的體積比為15:1-3:1，得 〇?) -4- (4- (5-(乙酰胺甲基）-2-氧代噁唑烷-3-基）氟苯基）哌嗪（VI); 步驟3:將2-R4-8-R3-2'，3'-異丙叉腺苷（VII)和鄰苯二甲酰亞胺溶于THF中，每 g VII用THF 6-15mL，溶解后滴入偶氮二甲酸二異丙酯（DIAD)，物質(zhì)的量之比：VII:PPh3:鄰苯二甲酰亞胺：DIAD=I: (1. 5-3) : (1. 5-5) : (2-8)，滴加完畢于室溫下反應(yīng)7-24h，反應(yīng) 完畢，濃縮，用含5%-10%的無水肼的乙醇溶解，物質(zhì)的量之比：VII:無水肼=1: (3-8)， 回流30min，冷卻至室溫，過濾，用乙醇淋洗濾渣，濾液濃縮，硅膠柱層析，洗脫劑為石油 醚-AcOEt，石油醚與AcOEt的體積比為15:1-2:1，得白色固體2-R4-8-R3-5 ^ -氨甲 基-2'，3'-異丙叉腺苷（VIII); 步驟4:將2-R4-8-R3-5'-氨甲基-2' ,3'-異丙叉腺苷（VIII)加入到DMF中， 每g VIII用DMF 8-18mL，溶解后加入三乙胺和溴乙酸乙酯，物質(zhì)的量之比：VIII:三 乙胺：溴乙酸乙酯=1: (5-8) : (2-3)，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下反應(yīng)8-22h，反應(yīng)完畢，加入3倍 DMF體積的蒸餾水，用AcOEt萃取3次，飽和食鹽水洗滌，無水MgSO4干燥，濃縮，得 至Ij -2- (((3a/?，4/?，67?，6a/P) -6- (6-氨基-2-R4-8-R3-9V-嘌呤-9-基）-2, 2-二甲基四氫呋 喃[3, 4-d][l，3]二氧雜環(huán)戊烷-4-基）甲氨基）乙酸乙酯（IX)，將化合物（IX)溶于溶于 THF中，每g IX用THF 8-15mL，待溶解后，加入10%氫氧化鈉水溶液，物質(zhì)的量之比：IX:氫 氧化鈉=1: (1. 5-3),室溫反應(yīng)5-26h,反應(yīng)結(jié)束后,加入稀鹽酸中和,用AcOEt萃取3次,濃 縮，硅膠柱層析，洗脫劑為1%醋酸的石油醚-AcOEt,石油醚與AcOEt的體積比為8:1-1: 2， 得 2- (((3a/?，4/?，67?，6a/P) -6- (6-氨基-2-R4-8-R3-9V-嘌呤-9-基）-2, 2-二甲基四氫呋喃 [3,4-(1][1，3]二氧雜環(huán)戊烷-4-基）甲氨基）乙酸《); 步驟 5 :將 2- (((3a/?，4/?，67?，6a/P) -6- (6-氨基-2-R4-8-R3-ay-嘌呤-9-基）-2, 2-二甲 基四氫呋喃[3, 4-d][l，3]二氧雜環(huán)戊烷-4-基）甲氨基）乙酸（X)和⑵-4-(4-(5-(乙 酰胺甲基）-2-氧代噁唑烷-3-基）氟苯基）哌嗪（VI)加入二氯甲烷中，每g X用二氯甲烷5-20mL，待溶解后加入TBTU和三乙胺，物質(zhì)的量之比為：X:IV:TBTU:三乙胺 =1: (1. 2-2) : (1. 5-3) : (2-8)，室溫回流5-17h，反應(yīng)完畢后，濃縮，柱層析，洗脫劑為含0. 1% 醋酸的氯仿-甲醇，氯仿與甲醇的體積比為80:1-40:1，得#-((⑶-3- (4- (4- (2- (((3a/?，4/P ，67?，6a/P) -6- (6-氨基-2-R4-8-R3-9"_ 嘌呤-9-基）-2, 2-二甲基四氫呋喃[3, 4-d] [ 1，3]二 氧雜環(huán)戊烷-4-基）甲氨基）乙?；┻哙?1-基）-2-1^-3-1?2-5-氟-苯基）-2-氧代噁 唑烷-5-基）甲基）乙酰胺（XI); 步驟 6 :將 #-((⑶-3- (4- (4- (2- (((3a/?，4/?，67?，6a/P) -6- (6-氨基-2-R4-8-R3-9"_ 嘌 呤-9-基）-2, 2-二甲基四氫呋喃[3, 4-d] [1，3]二氧雜環(huán)戊烷-4-基）甲氨基）乙酰基） 哌嗪-1-基）-2-1^-3-1?2-5-氟-苯基）-2-氧代噁唑烷-5-基）甲基）乙酰胺（XI)溶于二 氯甲烷中，每g XII用二氯甲烷8-30mL，待溶解后，加入80%三氟乙酸，物質(zhì)的量之比：XII: 三氟乙酸=1: (1. 5-3)，室溫反應(yīng)7-18h，完畢后，用飽和碳酸氫鈉溶液中和，乙酸乙酯萃取3 次，飽和食鹽水洗滌，無水MgSO4干燥，濃縮，硅膠柱層析，洗脫劑為氯仿-甲醇，氯仿與甲醇 的體積比為60:1-20:1，得利奈唑胺-腺苷型化合物（I); 其中所述的R1、R2、R3和R4的定義與上述的定義相同。
3. 權(quán)利要求1所述的一類利奈唑胺_腺苷型化合物在制備抗菌藥物中的應(yīng)用，所述化 合物能同時(shí)作用于核糖體50S亞基和酪氨酰tRNA合成酶。
4. 權(quán)利要求1所述的一類利奈唑胺-腺苷型化合物在制備抗感染藥物中的應(yīng)用。
【文檔編號(hào)】A61P31/04GK104341475SQ201410534207
【公開日】2015年2月11日 申請(qǐng)日期:2014年10月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月11日
【發(fā)明者】肖竹平, 魏偉, 歐陽(yáng)輝, 朱娜 申請(qǐng)人:吉首大學(xué)