利奈唑胺-肌苷型多靶點抗菌化合物及其制法和用途
【專利摘要】一類利奈唑胺-肌苷型化合物，它們具有如下結構通式：它們對多種病菌有較好的抑制和殺滅作用，且部分化合物比陽性對照青霉素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)明公開了其制法與生物活性。
【專利說明】利奈唑胺-肌苷型多靶點抗菌化合物及其制法和用途

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一類利奈唑胺-肌苷型多靶點抗菌化合物的制法以及它們在制備抗 菌藥物中的應用。 技術背景
[0002] 自從20世紀40年代青霉素應用于臨床以來，抗生素挽救了無數人的生命，青霉 素也因此成為20世紀人類最偉大的發(fā)現之一，并開創(chuàng)了抗生素研究的新紀元，涌現了頭孢 菌素、氟喹諾酮、大環(huán)內酯、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，細菌的耐藥問題日益突出，研究表明細菌耐藥性對臨床上使用的幾乎所有抗菌藥 物都構成了威脅，如20世紀80年代末至90年代，革蘭氏陰性桿菌如肺炎克雷伯菌和大 腸埃希菌產生的超廣譜β-內酰胺酶（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）在內的大多數β-內酰胺類抗菌藥物，從而獲得了對β-內酰胺類 抗菌藥物的耐藥性。更嚴重的是產生ESBLs的菌株往往為多重耐藥株，對許多其他抗生 素也具有耐藥性。多藥耐藥菌的出現，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，有數據表明，MRSA導致的死亡率比HIV的還要高。新型抗菌藥物在臨床上 應用是緩解這一危機的有力手段，然而，目前抗菌藥物的研發(fā)正在呈萎縮態(tài)勢，20世紀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，對抗耐藥菌已成為臨床醫(yī)學上的一個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"抗生素前時代"的危機。
[0003] 靶點突變是細菌對某種藥物產生耐藥性的主要途徑，單靶點突變的幾率是 KT7-KT9之間，這一發(fā)現表明，若某一藥物能作用于多個靶點，那么細菌需要同時在這幾個 靶點發(fā)生突變，才有可能通過靶點突變的途徑對這一藥物產生耐藥性，然而幾個靶點同時 突變的幾率幾乎為零，因此多靶點藥物是對抗耐藥菌有力的武器。基于這一思路，本發(fā)明 在對靶點結構進行深入分析的基礎上，考慮配體分子與靶點結構的互補關系，借助計算機 輔助藥物設計的方法，設計并合成出了能同時作用于酪氨酰t-RNA合成酶（TyrRS)和核糖 體50S亞基的利奈唑胺-肌苷型多靶點抗菌化合物，從兩條不同的途徑分別阻斷細菌生命 活動中最關鍵的過程--蛋白質的合成，從而對敏感菌和耐藥菌產生高效的抑制和殺滅作 用。目前尚無以TyrRS和核糖體50S亞基為靶點的雙靶點抗菌化合物出現。實驗表明，這 些結構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)明內容】

[0004] 本發(fā)明的技術方案如下：
[0005] -類利奈唑胺-肌苷型多靶點抗菌化合物，它們具有如下結構通式：
[0006]

【權利要求】
1. 一類利奈唑胺-肌苷型多靶點抗菌化合物，它們具有如下結構通式：
R4=H、Me 或 Et。
2. -種制備上述利奈唑胺-肌苷型多靶點抗菌化合物的方法，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，物質的量之比：11:111:碳酸鉀：氯化亞銅 =1:1: (2-7) : (0. 1-0. 9)，當溶液逐漸渾濁時，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15-24h，反應完畢，蒸去甲苯，加水，二氯甲烷萃取，有機相用飽和 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，加入質量分數為80%的水合肼，物質的量之比：IV:無水肼=1: (5-8)，升溫至50°C， 在氮氣保護下反應3-15h，反應完畢，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2-10h， 反應完畢，抽濾，濾渣用甲醇洗滌，得0?) 叔丁氧甲酰基-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，物質的量之比：V:三氟乙酸 =1: (2-7)，室溫反應4-14h，反應結束后，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'-異丙叉肌苷（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7-24h，反應 完畢，濃縮，用含5%-10%的無水肼的乙醇溶解，物質的量之比：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'-異丙叉肌苷（VIII); 步驟4:將2-R4-8-R3-5'-氨甲基-2' ,3'-異丙叉肌苷（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，物質的量之比：VIII:三乙胺：溴 乙酸乙酯=1: (5-8) : (2-3)，在氮氣保護下反應8-22h，反應完畢，加入3倍DMF體積的蒸餾 水，用AcOEt萃取3次，飽和食鹽水洗漆，無水MgSO4干燥，濃縮，得到2- (((3a/?，4/?，67?，6a/P )-6-(2-1?4-8-1?3-6-氧代-1^-嘌呤-9(6功-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，物質的量之比：IX:氫氧化鈉=1: (1. 5-3)，室 溫反應5-26h，反應結束后，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-(2-1?4-8-1?3-6-氧代-1^-嘌呤-9(6功-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（X); 步驟 5:將 2-(((3a7?，47?，67?，6a7?)-6-(2-R4-8-R3-6-氧代-1 沒-嘌 呤-9(6功-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 )、〇?) -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， 物質的量之比為：X:IV:TBTU:三乙胺=1: (I. 2-2) : (1. 5-3) : (2-8)，室溫回流5-17h，反 應完畢后，濃縮，柱層析，洗脫劑為含〇. 1%醋酸的氯仿-甲醇，氯仿與甲醇的體積比為 80:1-40:1，得 #- (((5) -3- (4- (4- (2- (((3a/?，4/?，67?，6a/P) -6- (2-R4-8-R3-6-氧代-LY-嘌 呤-9 (6功-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); 步驟 6 :將 #-((⑶-3- (4- (4- (2- (((3a/?，4/?，67?，6a/P) -6- (2-R4-8-R3-6-氧代-LY-嘌 呤-9(6功-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)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，物質的量之比： XII:三氟乙酸=1: (1. 5-3)，室溫反應7-18h，完畢后，濃縮，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-肌苷型化合物（I); 其中所述的R1、R2、R3和R4的定義與上述的定義相同。
3. 權利要求1所述的一類利奈唑胺_肌苷型化合物在制備抗菌藥物中的應用，所述化 合物能同時作用于核糖體50S亞基和酪氨酰tRNA合成酶。
4. 權利要求1所述的一類利奈唑胺-肌苷型化合物在制備抗感染藥物中的應用。
【文檔編號】A61P31/10GK104341476SQ201410534209
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2014年10月11日 優(yōu)先權日:2014年10月11日
【發(fā)明者】肖竹平, 魏偉, 師維康, 彭苗 申請人:吉首大學