抗菌蛋白激酶抑制劑的制作方法
【專利說明】抗菌蛋白激酶抑制劑
[0001] 相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用 本申請(qǐng)要求2012年7月30日提交的美國臨時(shí)專利申請(qǐng)系列號(hào)61/677, 255,和2013年 5月8日提交的美國臨時(shí)專利申請(qǐng)系列號(hào)61/820, 956的優(yōu)先權(quán)，其二者均通過引用結(jié)合到 本文中。
[0002] 背景 結(jié)核?。═B)及其治療相關(guān)的問題。TB是由細(xì)菌結(jié)核分枝桿菌（ifycoAac ieri? toAercWosis I訪）引起的主要的人類傳染病之一。它仍然是一個(gè)重大的全球性公共衛(wèi) 生問題并對(duì)全球人口繼續(xù)構(gòu)成嚴(yán)重威脅，尤其是在第三世界的國家。根據(jù)WH0,在2010年， TB發(fā)病和流行的病例估計(jì)分別為8, 800, 000和12, 000, 000人。同年，1，450, 000個(gè)人，其 中包括1，100, 〇〇〇例HIV-陰性和350, 000例HIV-陽性，死于TB。結(jié)核病和HIV共感染是 當(dāng)前控制TB的主要挑戰(zhàn)之一，因?yàn)镠IV感染增加了發(fā)生活性TB的風(fēng)險(xiǎn)。最重要的是，三分 之一的世界人口有潛伏性TB感染并且這些感染人群的10%在他們生命時(shí)期中的某些時(shí)間 點(diǎn)將發(fā)展為活性TB。此外，多重耐藥性（MOR) TB已經(jīng)變得越來越流行，并且TB的極端耐 藥性（extremely drug-resistant, X0R)和全耐藥性（totally drug-resistant, TOR)形 式也正在顯現(xiàn)，對(duì)全球TB控制的進(jìn)展構(gòu)成重大威脅。估計(jì)只有1%的MOR-TB患者是在適當(dāng) 的藥物治療中，且預(yù)測治療結(jié)果差。已知慢性疾病如糖尿病的存在增加發(fā)生活性TB的風(fēng)險(xiǎn) 至3-倍。所有這些情況一起突出顯示迫切需要具有新的作用機(jī)理，特別是有效管控M00R-、 XOR和TOR TB的新藥。
[0003] 抗TB藥物開發(fā)總是集中在方案而非單一藥物，以鑒于治療期間而減少產(chǎn)生耐藥 性的風(fēng)險(xiǎn)。這樣的方案應(yīng)包括具有新的作用機(jī)理、而不表現(xiàn)出與當(dāng)前第一-和第二線TB 藥物的交叉耐藥性的新藥。理想的藥物組合應(yīng)由至少3種藥物組成，所述藥物為對(duì)M. tb 的敏感株和耐藥株二者具有殺菌作用的，并具有對(duì)抗不同亞群的私訪（特別是耐藥株 (persister))的強(qiáng)效、互補(bǔ)和協(xié)同活性。這種組合應(yīng)在比當(dāng)前6個(gè)月至2年的延長治療短 得多的時(shí)間段內(nèi)產(chǎn)生穩(wěn)定的療法。另外地，這樣一種新的組合應(yīng)該可用于治療I訪和HIV 共-感染的患者，以致所述藥物與抗逆轉(zhuǎn)錄病毒藥物的相互作用受到限制，避免了當(dāng)前從 該方案除去利福平。然而，需要同時(shí)服用多種藥物和長的持續(xù)時(shí)間可引起毒性和導(dǎo)致差的 患者依從性。
[0004] 除了接近批準(zhǔn)的藥物（或在臨床開發(fā)的最后階段的藥物）如加替沙星、莫西沙星 和利奈唑胺，還有約11種化合物處于針對(duì)TB的不同臨床試驗(yàn)階段。它們是：PA-824 (硝咪 唑）、0PC-67683 (硝咪唑）、PNU-100480 (噁唑烷酮）、AZD5847 (噁唑烷酮）、SQ609 (二 胺衍生物）、SQ109 (二胺衍生物）、DC-159a (氟喹諾酮）、TMC207 (二芳基喹啉）、BTZ043 (硝基苯基衍生物）、DNB1 (硝基苯基衍生物），和BDM31343 (噁二唑衍生物）。它們中一 些新的靶標(biāo)也已確定。須注意的是，最有前景的抗TB藥物化合物，TMC207,被發(fā)現(xiàn)是一種分 枝桿菌ATP合酶抑制劑，而這個(gè)靶標(biāo)是使用在該方案中描述的方法而發(fā)現(xiàn)的。因此，開發(fā)新 的抗TB藥物的策略即將刺激TB藥物方案的現(xiàn)有途徑。然而，盡管迄今為止取得進(jìn)展，但全 球藥物TB途徑仍遠(yuǎn)不足以解決未滿足的醫(yī)療需求，特別是涉及提供新而短的療程和有效 針對(duì)耐藥性TB的安全藥物。
[0005] 藥物篩選程序。生物化學(xué)和遺傳學(xué)的最近進(jìn)展已經(jīng)提供通過基于靶的途徑而篩選 藥物分子。然而，一般來說，這種途徑在抗細(xì)菌藥物發(fā)現(xiàn)領(lǐng)域幾乎沒有成功。用于細(xì)菌復(fù)制 的革巴標(biāo)的基本特性可能是一個(gè)先決條件，但它不能確保其成藥性（druggabiIity);對(duì)于許 多重要的靶標(biāo)，一直無法確定具有藥物-樣特性的特異性抑制劑。例如，幾個(gè)用于鑒定異檸 檬酸裂解酶（一種關(guān)鍵的乙醛酸-支路酶，發(fā)現(xiàn)其對(duì)分枝桿菌在小鼠細(xì)胞內(nèi)生長和它們的 長期存活是必需的）抑制劑的高通量篩選方案，由于缺乏該靶標(biāo)的成藥性而中止。雖然不 是絕對(duì)沒有缺點(diǎn)，基于全細(xì)菌細(xì)胞的表型篩選方法已被證明是鑒定新的候選藥物的更成功 策略。這樣一種策略識(shí)別藥物靶標(biāo)與細(xì)菌細(xì)胞中一種或多種成分的潛在整體相互作用并以 生理上更加相關(guān)的方式限定其必要性。使用全細(xì)胞-篩選方法的一個(gè)最近成功是有效的新 TB候選藥物二芳基喹啉（TMC207)的鑒定。
[0006] 篩選抗TB藥物不應(yīng)限于僅基于抗菌靶標(biāo)的化合物文庫，而是應(yīng)該擴(kuò)展到其它類 型的基于真核生物或哺乳動(dòng)物靶標(biāo)的化合物文庫，用于創(chuàng)建成功藥物方案。例如，兩種抗精 神病藥物分子吩噻嗪和二芳基喹啉（TMC207)在再次有目的的篩選時(shí)已顯示具有有效的抗 TB活性。雙環(huán)硝基咪唑并呋喃化合物，PA-824,其已作為用于癌癥放射療法的有效放射增敏 劑而被研究，后來發(fā)現(xiàn)在體外和體內(nèi)兩種模型中顯示出抗TB活性。雖然一些需要的TB候 選藥物被鑒定，但仍然存在對(duì)鑒定用于治療這種難于治療疾病的另外藥物的需求。
[0007] 發(fā)明概述 本發(fā)明人研究了哺乳動(dòng)物的靶定向小分子作為抗菌劑的可能性。現(xiàn)在估計(jì)，總體上目 前正在臨床開發(fā)的約20-30%候選藥物是蛋白激酶抑制劑。0SU-03012是一種蛋白激酶抑制 劑和潛在的抗癌候選藥物。已制備具有不同骨架的相關(guān)小分子集合并使用新開發(fā)的體外生 物發(fā)光測定法篩選它們的活性。也使用全細(xì)胞表型篩選方法以幫助鑒定候選藥物。
[0008] 本文描述了一種在受試者中治療細(xì)菌感染的方法，其包括給予受試者治療有效量 的式I或式II化合物或其藥學(xué)上可接受的鹽：
其中 R1 選自-CF 3、-NH2、-C02H、-C02Me、-C0NH 2、-C0NHNH2、-CONHMe、-CO-哌嗪、-CO-吡 咯烷、-CONH-甘氨酸、-CH2CH2C02Me、-CH2CH 2CONH-C1-C4烷基、-NHCO-C fC4烷基、-NHSO 2NH2、-NHSO2N(Me)2、-NHCONH-C 1-Cd^基、-NHCONH 2、-NHCO2-C1-C4烷基；Ar 是取代的或未取代的苯 基、聯(lián)苯基、萘基，或蒽基；X是C=O或0=S=0, R2是取代的或未取代的環(huán)烷基、雜環(huán)烷基、芳 基，或雜芳基，和R3是H、CH 20H、乙?；1-C4烷基、烷基胺、環(huán)烷基、雜環(huán)烷基、C ^匕烷基醚、 C1-C4烷基酯、C ^匕烷基酰胺，或甲基磺酰氨基甲基，或其藥學(xué)上可接受的鹽。
[0009] 在一些實(shí)施方案中，細(xì)菌感染是由能夠在巨噬細(xì)胞內(nèi)生長的細(xì)菌引起的感染。在 另一個(gè)實(shí)施方案中，細(xì)菌屬于分枝桿菌屬。所述方法也可用于治療多重耐藥性結(jié)核病。
[0010] 附圖簡述 圖1提供顯示0SU-03012-相關(guān)衍生物的抗分枝桿菌活性的條形圖。
[0011] 圖2提供顯示衍生自Cpd 2的第一代化合物的抗分枝桿菌活性的線圖，如由細(xì)菌 發(fā)光測定法所評(píng)價(jià)的。
[0012] 圖3a提供顯示Cpd2_24的降低毒性的條形圖和圖3b提供顯示其抑制巨噬細(xì)胞內(nèi) 私訪生長的較高能力的線圖。
[0013] 圖4提供顯示cpd2-24-衍生的化合物cpd2-24-l至cpd2-24-8在5 μΜ濃度下， 在72 h時(shí)間段針對(duì)私訪的體外抗分枝桿菌活性的圖（4a,所有8種化合物；4b, 4種選擇 的有效化合物）。
[0014] 圖5提供顯示基于三唑衍生的化合物SBS-Tr-I至SBS-Tr-9在5 μΜ濃度下，在72 h時(shí)間段針對(duì)私訪的體外抗分枝桿菌活性的圖（5a，所有9種化合物；5b，3種選擇的有 效化合物加 cpd2-24-5)。
[0015] 圖6提供顯示另外的cpd2-24-衍生的和基于三唑衍生的化合物在5 μΜ濃度下， 在72 h時(shí)間段針對(duì)私訪的體外抗分枝桿菌活性的圖，其中圖6a顯示新的基于Tr的化合 物Tr-12至Tr-20的生物活性，而圖6b顯示4種另外的新化合物對(duì)I訪生長的抑制作用。
[0016] 圖7提供顯示另外的cpd2-24-衍生的和基于三唑衍生的化合物在5 μΜ濃度下，在 72 h時(shí)間段針對(duì)I訪的體外抗分枝桿菌活性的圖，其中圖7a顯示cpd2-24-14-16、Tr-17， 和基于Tr的化合物Tr-21至Tr-27的生物活性，而圖6b顯示3種另外的新化合物與DMSO 對(duì)照比較的對(duì)I訪生長的抑制作用。
[0017] 圖8提供顯示合成本文描述的塞來考昔衍生物的基本結(jié)構(gòu)的步驟的流程圖。
[0018] 發(fā)明詳述 定義 本文提出的術(shù)語是僅用于描述實(shí)施方案并不應(yīng)視為限制作為整體的本發(fā)明。當(dāng)用于本 發(fā)明的說明書和所附權(quán)利要求書時(shí)，單數(shù)形式"一個(gè)"、"一種"，和"所述"包括其復(fù)數(shù)形式， 除非所述形式的上下文環(huán)境有抵觸。
[0019] 如本文所用的，術(shù)語〃有機(jī)基團(tuán)〃用于指烴基，其被分類為脂族基團(tuán)、環(huán)狀基團(tuán)，或 脂族和環(huán)狀基團(tuán)的組合（如，烷芳基和芳烷基）。烷芳基是通過插入的烷基連接到該結(jié)構(gòu)的 其余部分的芳基，而芳烷基是直接連接于該結(jié)構(gòu)但包括其連接的一或多個(gè)另外的烷基的芳 基。在本發(fā)明的上下文中，用于本發(fā)明的塞來考昔衍生物的合適有機(jī)基團(tuán)是那些不干擾塞 來考昔衍生物的抗菌活性的基團(tuán)。在本發(fā)明的上下文中，術(shù)語"脂族基團(tuán)"意指飽和的或 不飽和的線性或分支烴基。該術(shù)語用于包括例如烷基、烯基，和炔基。
[0020] 如本文所用的，術(shù)語〃烷基〃、〃烯基〃，和前綴〃烷（alk-)〃包括直鏈基團(tuán)和支鏈 基團(tuán)。除非另外指明，這些基團(tuán)含有1至20個(gè)碳原子，烯基含有2至20個(gè)碳原子。在一些 實(shí)施方案中，這些基團(tuán)具有總共最多10個(gè)碳原子，最多8個(gè)碳原子，最多6個(gè)碳原子，或最 多4個(gè)碳原子。包含4個(gè)或更少碳原子的烷基也可被稱為低級(jí)烷基。烷基也可由其包含的 碳原子數(shù)目而提及（即，C1-C4烷基為包含1-4個(gè)碳原子的烷基）。
[0021] 如本文所用的環(huán)烷基指形成環(huán)結(jié)構(gòu)的烷基（即，烷基、烯基，或炔基基團(tuán)）。環(huán)狀基 團(tuán)可以是單環(huán)或多環(huán)的并優(yōu)選具有3至10個(gè)環(huán)碳原子。環(huán)烷基可通過包含4個(gè)或更少碳 原子的烷基連接于主結(jié)構(gòu)。示例性環(huán)狀基團(tuán)包括環(huán)丙基、環(huán)丙基甲基、環(huán)戊基、環(huán)己基、金剛 烷基，和取代的和未取代的冰片基、降冰片基和降冰片烯基。
[0022] 除非另外指明，〃亞烷基〃和〃亞烯基〃為以上定義的〃烷基〃和〃烯基〃基團(tuán) 的二價(jià)形式。當(dāng)〃亞烷基〃和〃亞烯基〃分別被取代時(shí)，使用術(shù)語"烷撐基（alkylenyl) " 和"稀撐基（alkenylenyl) "。例如芳基燒撐基（arylalkylenyl)基團(tuán)包含與芳基連接的亞 烷基部分。
[0023] 術(shù)語〃鹵代烷基〃包括由一或多個(gè)鹵原子取代的基團(tuán)，包括全氟代基團(tuán)。包括前 綴〃鹵代_〃的其它基團(tuán)也是如此。合適的鹵代烷基的實(shí)例是氯代甲基、三氟甲基等。鹵代 部分包括氯、溴、氟和碘。
[0024] 如本文所用的術(shù)語〃芳基〃包括碳環(huán)芳環(huán)或環(huán)系統(tǒng)。芳基可包括芳族單環(huán)、多個(gè) 獨(dú)立的芳環(huán)，或稠合的芳環(huán)系統(tǒng)。碳環(huán)芳環(huán)不包含雜原子。芳基的實(shí)例包括苯基、萘基、聯(lián) 苯基、芴基和茚基。芳基可以是取代的或未取代的。
[0025] 除非另外指明，術(shù)語〃雜原子〃指原子0、S，或N。術(shù)語〃雜芳基〃包括含有至少 一個(gè)環(huán)雜原子（如，〇、S、N)的芳族環(huán)或環(huán)系統(tǒng)。在一些實(shí)施方案中，術(shù)語〃雜芳基〃包括 環(huán)或環(huán)系統(tǒng)，其含有2-12個(gè)碳原子、1-3個(gè)環(huán)、1-4個(gè)雜原子，和0、S，和/或N作為雜原子。 合適的雜芳基包括呋喃基、噻吩基、吡啶基、喹啉基、異喹啉基、吲哚基、異吲哚基、三唑基、 吡咯基、四唑基、咪唑基、吡唑基、噁唑基、噻唑基、苯并呋喃基、苯并噻