專利名稱：碳青霉烯類化合物的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及碳青霉烯類化合物、其易水解的酯、其藥學上可接受的鹽、其異構體、其水 合物，及其酯或鹽的水合物，這些化合物的制備方法，含有這些化合物的藥物組合物，以及 這些化合物用于制備治療和/或預防感染性疾病的藥物的用途，屬于醫(yī)藥技術領域。
2背景技術：
碳青霉烯類是20世紀70年代發(fā)展起來的新型廣譜、耐酶、高效p-內酰胺類抗生素。1976 年，發(fā)現(xiàn)第一個碳青霉烯類抗生素——硫霉素，但由于化學穩(wěn)定性差，未能用于臨床。后來 對硫霉素進行化學結構改造產生了一系列碳青霉烯類抗生素。目前已經(jīng)上巿的該類藥品有亞 胺培南、帕尼培南、美羅培南、多尼培南、比阿培南、厄他培南等。
第一個上市的是亞胺培南，對革蘭陽性和陰性菌、需氧和厭氧菌均有很強的活性，對各 種P-內酰胺酶穩(wěn)定，與其它抗生素無交叉耐藥性，但在體內易被腎脫氫肽酶-I (DHP-I)迅速 降解，臨床上必須與腎脫氫肽酶抑制劑西司他丁合用。
研究發(fā)現(xiàn)，引入lP-甲基，可增強碳青霉烯類化合物對DHP-I的穩(wěn)定性。第一個上市的l卩-甲基碳青霉烯類是美羅培南，臨床上可以單獨使用，無需與腎脫氫肽酶抑制劑合用。
由于抗生素的濫用導致細菌耐藥性的不斷增加和消化道吸收的局限性，目前上市的碳青 霉烯類在臨床上只能作為注射劑給藥，臨床利用度不高，并且對MRSA的抗菌活性較弱，己 經(jīng)不能滿足臨床需要。

發(fā)明內容
本發(fā)明人經(jīng)過大量的研究和實踐，合成了一系列新的碳青霉烯類化合物，對革蘭陽性和 陰性、需氧和厭氧菌尤其是耐藥菌具有強大的抗菌活性，化學穩(wěn)定性好，對P-內酰胺酶和 DHP-I具有良好的穩(wěn)定性，并且具有較長的抗生素后效應(PAE),為臨床用藥提供了新品種。 與最接近的現(xiàn)有技術相比具有創(chuàng)新性和優(yōu)越性。
COOH
亞胺培南
美羅培南本發(fā)明提供了通式(I)所示化合物、其易水解的酯、其藥學上可接受的鹽、其異構體、 其水合物、及其酯或鹽的水合物
R"表示Cwo烷基或 n ，其中W和W分別獨立的表示氫原子或C^烷基，n表 示0 4的整數(shù)；
RS表示氫原子或Cm院基。
優(yōu)選的化合物為
其中R'表示氫原子或羧基保護基，
所述羧基保護基，選自甲基、乙基、叔丁基、甲氧基甲基、甲硫甲基、芐氧甲基、苯甲
酰甲基、烯丙基、芐基、對硝基芐基、對甲氧基芐基或二苯基甲基； W表示氫原子或氨基保護基，
所述氨基保護基，選自甲基、乙基、叔丁基、芐基、甲?；?、乙酰基、烯丙氧基羰基、 苯甲酰甲基、叔丁氧基羰基、對硝基芐氧基羰基、對甲氧基芐氧基羰基、3-乙酰氧基丙基或 重氮基；
113表示氫原子或甲基；
114表示<:5-8垸基或 n ，其中RS表示氫原子或C!-6烷基，W表示氫原子或甲基， n表示0、 1或2;
RS表示氫原子或甲基。
進一歩優(yōu)選的化合物為 其中R'表示氫原子或羧基保護基，
所述羧基保護基，選自甲基、叔丁基、烯丙基、芐基、對硝基芐基、對甲氧基芐基或二
其中R'表示氫原子或羧基保護基; W表示氫原子或氨基保護基；
W表示氫原子或Cw烷基;
苯基甲基;
6R2表示氫原子或氨基保護基，
所述氨基保護基，選自甲基、叔丁基、甲酰基、烯丙氧基羰基、叔丁氧基羰基、對硝基 芐氧基羰基、對甲氧基芐氧基羰基或重氮基； W表示氫原子；
O R7
W表示2，2-二甲基-丙基或 "n R,其中Re表示Cu4垸基，其中W表示氫原子，n 表示1;
RS表示甲基。
本發(fā)明的部分化合物
編號R1R2R3R4R5R6R7
1HHH2，2-二甲基-丙基H---
2HHH2,2-二甲基-丙基CH3---
3HHCH32，2-二甲基-丙基H---
4HHCH32，2-二甲基-丙基CH3---
HHH0 R7 Ai、H叔丁基H0
6HHHO R7 ~、R6CH3叔丁基H0
7HHCH30 R7H叔丁基H0
8HHCH30 R7CH3叔丁基H0
9HHH0 R7H叔丁基H1
10HHHO R7CH3叔丁基H1
11HHCH3O R7H叔丁基H1
12HHCH30 R7 、CH3叔丁基H1
13HHH0 R7H叔丁基CH30
14HHH0 R7 Ai、CH3叔丁基CH30
715HHCH30 R7H叔丁基CH30
16HHCH3O R7CH3叔丁基CH30
17HHHO R7H叔丁基CH31
18HHHO R7 、 CH3叔丁基1
19HHCH30 R7 A) H叔丁基CH31
20HHCH30 R7CH3叔丁基CH31
更進一步優(yōu)選的化合物為:
(4R,5S,6S)-3-[(2S,4S)-4-巰基-2-甲酰[2-叔丁氨基-乙?；?l-基]氨基]-吡咯垸-4-基]硫基-6-[(111)-1-羥乙基]-4-甲基-7-氧-1-氮雜雙環(huán)-[3,2，0]庚-2-烯-2-羧酸，以下簡稱化合物A:
COOH
(4R，5S,6S)-3-[(2S,4S)-2-甲酰[(2,2-二甲基-丙烷-l-基)氨基]-吡咯烷-4-基]硫基-6-[(lR)-l-羥乙基]-4-甲基-7-氧-l-氮雜雙環(huán)-[3,2,0]庚-2-烯-2-羧酸，以下簡稱化合物B:
COOH
本發(fā)明所述的"CM烷基"包括甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、叔丁基等。
本發(fā)明所述的"<:5.1()烷基"包括戊基、己基、庚基、辛基、2,2-二甲基-丙基、2-甲基-丁基、2,2-二甲基-丁基等。
本發(fā)明所述的"C"垸基"包括甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、叔丁基、戊基、新戊
基、己基等o
本發(fā)明所述的"羧基保護基"指常規(guī)用于取代羧酸酸性質子的保護基團。此基團的實例
包括甲氧基甲基、甲硫甲基、四氫吡喃基、四氫呋喃基、甲氧乙基甲基、芐氧甲基、苯甲酰甲基、烯丙基、對溴苯甲酰甲基、(X-甲基苯甲酰甲基、對甲氧基苯甲酰甲基、二?；谆?、N-鄰苯二甲酰亞氨基甲基、甲基、乙基、二苯基甲基、2，2,2-三氯乙基、2-鹵代乙基、co-氯代烷基、2-(三甲基甲硅烷基)乙基、2-甲硫基乙基、2-(對硝基苯硫基)乙基、2-(對甲苯硫基)乙基、l-甲基-l-苯乙基、叔丁基、環(huán)戊基、環(huán)己基、二(鄰硝基苯基)甲基、9-芴基甲基、2-(9，10-二氧代)芴基甲基、5-二苯硫基、芐基、2，4，6-三甲基芐基、對溴芐基、鄰硝基芐基、對硝基芐基、對甲氧基芐基、胡椒基、4-吡啶甲基、三甲基甲硅烷基、三乙基甲硅垸基、叔丁基二甲基甲硅烷基、異丙基二甲基甲硅烷基、苯基二甲基甲硅烷基、S-叔丁基、S-苯基、S-2-吡啶基、N-羥基哌啶基、N-羥基琥珀酰亞氨基、N-羥基鄰苯二甲酰亞氨基、N-羥基苯并三唑基、0-?；?、2，4-二硝基苯硫基、2-烷基-l,3-噁唑啉、4-烷基-5-氧代-l,3-噁唑烷、5-烷基-4-氧代-1，3-二噁烷、三乙基錫烷、三正丁基錫烷；N,N'-二異丙基酰肼等。
本發(fā)明所述"氨基保護基"指常規(guī)用于取代氨基酸性質子的保護基團，此類基團的實例包括甲基、乙基、環(huán)丙甲基、l-甲基-l-環(huán)丙甲基、二異丙甲基、9-芴甲基、9-(2-硫代)芴甲基、2-呋卩南甲基、2,2,2-三氯甲基、2-鹵代甲基、2-碘乙基、2-三甲基甲硅烷基乙基、2-甲硫基乙基、2-甲磺酰基乙基、2-(對甲苯磺?；?乙基、2-磷鎗基乙基、1,l-二甲基-3-(N，N-二甲基甲酰氨基)丙基、1,l-二苯基-3-(N,N-二乙氨基)丙基、l-甲基-l-(金剛烷基)乙基、l-甲基-l-苯乙基、l-甲基-l-(3，5-二甲氧苯基)乙基、l-甲基-l-(4-聯(lián)苯基)乙基、l-甲基-l-(對苯偶氮基苯基)乙基、1,1-二甲基-2，2,2-三氯乙基、1,1-二甲基-2-氰乙基、異丁基、叔丁基、叔戊基、環(huán)丁基、1-甲基環(huán)丁基、環(huán)戊基、環(huán)己基、1-甲基環(huán)己基、l-金剛垸基、異冰片基、乙烯基、烯丙基、肉桂基、苯基、2，4，6-三叔丁基苯基、間硝基苯基、S-苯基、8-喹啉基、N'-羥基哌啶基、4-(1，4-二甲基哌啶基)、4，5-二苯基-3-噁唑啉-2-酮、芐基、2,4,6-三甲基節(jié)基，對甲氧基芐基、對甲氧基芐氧基羰基、3，5-二甲氧基芐基、對癸氧基芐基、對硝基芐基、對硝基芐氧基羰基、鄰硝基節(jié)基、3,4-二甲氧基-6-硝基芐基、對溴芐基、氯芐基、2,4-二氯芐基、對氰基芐基、鄰(N，N-二甲基甲酰氨基)芐基、間-氯-對-酰氧基芐基、對(二羥基硼烷基)芐基、對(苯偶氮基)芐基、對(對甲氧基苯偶氮基)芐基、5-苯并異噁唑基甲基、9-葸基甲基、二苯甲基、苯基(鄰硝基苯基)甲基、二(2-吡啶基)甲基、l-甲基-l-(4-吡啶基)乙基、異煙堿基、S-芐基、N'-哌定基羰基、N，-對甲苯磺?；被驶癗，-苯氨基硫代羰基的氨基甲酸酯；甲?；?、乙酰基、乙?；?吡啶鎗、(N，-二硫代芐氧羰基氨基)乙酰基、3-苯基丙?；?、3-(對羥苯基)丙?；?-(鄰硝基苯基)丙?；?-甲基-2-(鄰硝基苯氧基)丙?；?、2-甲基-2-(鄰苯偶氮基苯氧基)丙?；?、4-氯代丁?；?、異丁酰基、鄰硝基肉桂酰基、吡啶甲酰基、N'-乙酰甲硫氨?；'-苯甲?；?苯基烷基、苯甲?；Ρ交郊柞；籽趸郊柞；?、鄰硝基苯甲酰基、鄰(苯甲酰氧基甲基)苯甲?；蛯?P-苯甲?；孽０?；鄰苯二甲?；?,3-二苯基馬來?；投虼牾；沫h(huán)亞酰胺；叔丁氧基羰基、烯丙基、烯丙氧基羰基、苯甲酰甲基、3-乙酰氧基丙基、4-硝基-1-
9環(huán)己基-2-氧代-3-吡咯烷-3-基、季銨鹽、甲氧基甲基、2-氯乙氧基甲基、芐氧基甲基、新戊?；谆l-(烷氧羰基氮基)]-2,2,2,三氟乙基、[l-三氟甲基-l-(對氯苯氧基甲氧基)2，2,2，-三氟]乙基、2-四氫吡喃基、2,4-二硝基苯基、芐基、3,4-二甲氧基芐基、鄰硝基芐基、二(對甲氧苯基)甲基、三苯甲基、(對甲氧苯基)二苯基甲基、二苯基-4-吡啶基甲基、2-吡啶甲基-N，-氧化物、5-二苯丙環(huán)庚烷基、N',N'-二甲氨基亞甲基、N'-異亞丙基、亞芐基、對甲氧基亞芐基、對硝基亞芐基、亞水楊基、5-氯亞水楊基、二苯亞甲基、(5-氯-2-羥苯基)苯基亞甲基、(酰基乙烯基)、5，6-二甲基-3-氧代-1-環(huán)己烯基、硼烷、[苯基(五羰基鉻或鎢)]羰基、銅或鋅螯合物、硝基、亞硝基、氧化物、二苯基膦基、二甲硫基氧膦基、二苯硫基氧膦基、二乙基磷酰基、二芐基磷酰基、二苯基磷酰基、磷酰基、三甲基甲硅烷基、苯硫基、鄰硝基苯硫基、2，4-二硝基苯硫基、2-硝基-4-甲氧基苯硫基、三苯甲硫基、苯磺?；籽趸交酋；?，4，6-三甲基苯磺?；⒓谆酋；⒈郊谆酋；?、對甲苯甲磺?；?、三氟甲基磺?；?、苯甲酰甲基磺?；?、重氮基等。
本發(fā)明所述的"易水解的酯"可以理解為式(I)中存在的一個或者多個羧基以易水解的酯基的形式存在。這類酯的實例，常規(guī)形式的有低級鏈垸酰氧烷基酯，包括乙酰氧甲基酯、新戊酰氧甲基酯、1-乙酰氧乙酯和1-新戊酰氧乙酯等；低級垸氧羰氧基垸基酯，包括甲氧羰基氧基甲基酯、1-乙氧羰氧基乙酯和l-異丙氧羰氧基乙酯等；低級烷氧基甲基酯，包括甲氧甲基酯、l-異丙氧甲基酯等；低級鏈垸酰氨基甲基酯，包括甲酰氨基甲基酯、乙酰氨基甲基酯等；也可以使用其它的酯，如芐酯和氰甲基酯等。這類酯的其它實例還有(2，2-二甲基-1-氧代丙氧基)甲基酯、(5-甲基-2-氧代-l，3-二氧雜環(huán)戊烯-4-基)甲基酯、2-[(2-甲基丙氧基)羰基]-2-戊烯酯、l-[[(l-甲基乙氧基)羰基]氧基]乙酯、l-(乙酰氧萄乙酯、(5-甲基-2-氧代-l，3-二氧雜環(huán)戊烯-4-基)甲基酯、1-[[(環(huán)己氧基)羰基]氧基]乙酯以及3，3-二甲基-2-氧丁酯。特別優(yōu)選的酯為新戊酰氧甲基酯和(5-甲基-2-氧代-l,3-二氧雜環(huán)戊烯-4-基)甲基酯。對于本領域專業(yè)人員來說顯而易見的是，本發(fā)明化合物的體內易水解的酯可以在該化合物的游離羧基處形成。
本發(fā)明所述的"藥學上可接受的鹽"包括無機酸鹽、有機酸鹽、氨基酸鹽、有機堿鹽或無機堿鹽。其中無機酸包括鹽酸、氫溴酸、硝酸、硫酸、磷酸等；有機酸包括乙酸、三氟乙酸、甲磺酸、甲苯磺酸、馬來酸、琥珀酸、酒石酸、檸檬酸、富馬酸等；氨基酸包括精氨酸、天冬氨酸、谷氨酸等；有機堿包括葡甲胺、氨基葡萄糖、三甲基胺、三乙基胺、二環(huán)己基胺、N，N-二芐基-l，2-乙二胺等；無機堿包括鈉、鉀、鋇、鈣、鎂、鋅、鋰等的堿性化合物。這些酸或堿加成鹽可以根據(jù)任何通用方法制備。
本發(fā)明所述的"異構體"是指所有差向立體異構體、非對映異構體及互變異構形式。當一個鍵用一個楔表示時，這表明在三維上該鍵將從紙面出來，而當一個鍵是陰影時，這表明在三維上該鍵將返入紙面中。通式(I)所示化合物具有許多立體中心，例如在4-位上、在5-位上、在6-位上等。
本發(fā)明所述的"水合物"是指半水合物、 一水合物、二水合物、三水合物、六水合物等。通式(I)所示化合物、其藥學上可接受的鹽、其易水解的酯可以是水合物的形式。水合作用可以在制備過程中完成或者可以利用原始無水產物的吸濕性逐漸進行。
本發(fā)明還提供了制備通式(I)所示化合物的制備方法，但不僅限于下述制備方法，也可以通過其它方法制得，反應方程式
OR4 O
AcS
.R4
Boc
原料l
+
中間體l
二異丙基乙胺H3CO一P一OPh -
OPh
COOCH2C6H4N02
原料3
A1C13鈀炭 H3C
COOCH2C6H4N02
中間體3O
R4
COOH
本發(fā)明化合物
反應步驟
歩驟l、中間體2的制備
在干燥的反應瓶中加入原料l、無水四氫呋喃，在氮氣保護下，于室溫加入l,l-羰基二咪
唑(CDI)，反應，在0'C以下加入原料2的四氫呋喃溶液，繼續(xù)反應，然后滴加lmol/L鹽酸，以乙酸乙酯提取，有機相依次用水、飽和氯化鈉溶液洗滌，減壓濃縮，殘余物加入3mol/L的鹽酸，攪拌，以稀堿溶液調節(jié)至堿性，析出固體，固體以乙腈溶液重結晶，得中間體2。步驟2、中間體3的制備
于干燥反應瓶中，加入原料3的乙腈溶液，冷至-10'C以下，加入二異丙基乙胺和中間體2 (如果需要，則事先保護)的乙腈溶液，0'C攪拌10 20h，反應完畢后，加乙酸乙酯稀釋，依次用水、飽和鹽水洗，有機層干燥、濃縮，得中間體3。
步驟3、本發(fā)明化合物的制備
將中間體3溶解于二氯甲烷中，加入苯甲醚和硝基甲烷，于-5(TC下滴加lmol/L三氯化
11鋁的硝基甲烷溶液，40'C攪拌，加入水，析出固體，過濾，將濾餅溶于THF和水的混合液中，加入10%鈀-炭，室溫5MPa氫壓下攪拌反應，濾除鈀炭，濾液中加入THF，分層，收集水層。再向THF中加入5y。氯化鎂水溶液，靜置，分出水層，重復操作。水相合并，(TC慢慢滴入甲醇，-l(TC攪拌，過濾，濾餅用水-異丙醇重結晶，得本發(fā)明化合物。
以上反應方程式及步驟中的R3、 R4、 RS所代表的基團如前文所述，本發(fā)明化合物中的羧基可以被羧基保護基保護、吡咯烷基上的氮原子可以被氨基保護基保護，所述的羧基保護基和氨基保護基如前文所述。由中間體2制備中間體3時，如果中間體2上有活性位點如NH等需要保護，則需在反應前先用相應化學方法進行保護。
本發(fā)明進一步要求保護包括上面所述的任一化合物、其藥學上可接受的鹽、其易水解的酯、其異構體、其水合物、以及其酯或鹽的水合物，與一種或多種藥用載體和/或稀釋劑的藥物組合物，為臨床上或藥學上可接受的任一劑型，優(yōu)選為口服制劑或注射劑。其中含有生理有效量的通式(I)所示的化合物0.05g 5g，可以為0.05g、 O.lg、 0.125g、 0.2g、 0.25g、 0.3g、0.4g、 0.5g、 0.6g、 0.75g、 lg、 1.25g、 1.5g、 1.75g、 2g、 2.5g、 3g、 4g、 5g等。上述藥物組合物可以以口服、腸胃外給藥或外用等方式施用于需要治療的患者，優(yōu)選口服制劑或注射劑或外用制劑。
用于腸胃外給藥時，可制成注射劑。注射劑系指藥物制成的供注入體內的溶液、乳液或混懸液及供臨用前配制或稀釋成溶液或混懸液的粉末或濃溶液的無菌制劑，注射劑可分為注射液、注射用無菌粉末與注射用濃溶液。注射液系指藥物制成的供注射入體內用的無菌溶液型注射液、乳液型注射液或混懸型注射液，可用于肌內注射、靜脈注射、靜脈滴注等；其規(guī)格有l(wèi)ml、 2ml、 5ml、 10ml、 20ml、 50ml、 100ml、 200ml、 250ml、 500ml等,其中供靜脈滴注用的大體積(一般不小于100ml)注射液也稱靜脈輸液。注射用無菌粉末系指藥物制成的供臨用前用適宜的無菌溶液配制成澄清溶液或均勻混懸液的無菌粉末或無菌塊狀物，可用適宜的注射用溶劑配制后注射，也可用靜脈輸液配制后靜脈滴注；無菌粉末用溶媒結晶法、噴霧干燥法或冷凍干燥法等制得。注射用濃溶液系指藥物制成的供臨用前稀釋供靜脈滴注用的無菌濃溶液。
制成注射劑時，可采用現(xiàn)有制藥領域中的常規(guī)方法生產，可選用水性溶劑或非水性溶劑。最常用的水性溶劑為注射用水，也可用0.9%氯化鈉溶液或其他適宜的水溶液；常用的非水性溶劑為植物油，主要為供注射用大豆油，其他還有乙醇、丙二醇、聚乙二醇等的水溶液。配制注射劑時，可根據(jù)藥物的性質加入適宜的附加劑，如滲透壓調節(jié)劑、pH值調節(jié)劑、增溶劑、填充劑、抗氧劑、抑菌劑、乳化劑、助懸劑等。常用的滲透壓調節(jié)劑包括氯化鈉、葡萄糖、氯化鉀、氯化鎂、氯化鈣、山梨醇等，優(yōu)選氯化鈉或葡萄糖；常用的pH值調節(jié)劑包括醋酸-醋酸鈉、乳酸、枸櫞酸-枸櫞酸鈉、碳酸氫鈉-碳酸鈉等；常用的增溶劑包括聚山梨酯80、丙 二醇、卵磷脂、聚氧乙烯蓖麻油等；常用的填充劑包括乳糖、甘露醇、山梨醇、右旋糖酐等; 常用的抗氧劑有亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉、焦亞硫酸鈉等；常用抑菌劑為苯酚、甲酚、三氯叔 丁醇等。注射劑常用容器有玻璃安瓿、玻璃瓶、塑料安瓿、塑料瓶等。
用于口服時，可制成常規(guī)的固體制劑，如片劑、膠囊劑、丸劑、顆粒劑等；也可制成口 服液體制劑，如口服溶液劑、口服混懸劑、糖漿劑等。片劑系指藥物與適宜的輔料混勻壓制 而成的圓片狀或異形片狀的固體制劑，以口服普通片為主，另有含片、舌下片、口腔貼片、 咀嚼片、分散片、可溶片、泡騰片、緩釋片、控釋片與腸溶片等。膠囊劑系指藥物或加有輔 料充填于空心膠囊或密封于軟質囊材中的固體制劑，依據(jù)其溶解與釋放特性，可分為硬膠囊 (通稱為膠囊)、軟膠囊(膠丸)、緩釋膠囊、控釋膠囊和腸溶膠囊等。丸劑系指藥物與適宜 的輔料均勻混合，以適當方法制成的球狀或類球狀固體制劑，包括滴丸、糖丸、小丸等。顆 粒劑系指藥物與適宜的輔料制成具有一定粒度的干燥顆粒狀制劑，可分為可溶顆粒(通稱為 顆粒)、混懸顆粒、泡騰顆粒、腸溶顆粒、緩釋顆粒和控釋顆粒等。口服溶液劑系指藥物溶解 于適宜溶劑中制成供口服的澄清液體制劑?？诜鞈覄┫抵鸽y溶性固體藥物，分散在液體介 質中，制成供口服的混懸液體制劑，也包括干混懸劑或濃混懸液。糖漿劑系指含有藥物的濃 蔗糖水溶液。
制成口服制劑時，可以加入適宜的填充劑、粘合劑、崩解劑、潤滑劑等。常用填充劑包 括淀粉、糖粉、磷酸鈣、硫酸鈣二水物、糊精、微晶纖維素、乳糖、預膠化淀粉、甘露醇等； 常用粘合劑包括羧甲基纖維素鈉、PVP-K30、羥丙基纖維素、淀粉漿、甲基纖維素、乙基纖 維素、羥丙甲纖維素、膠化淀粉等；常用崩解劑包括干淀粉、交聯(lián)聚維酮、交聯(lián)羧甲基纖維 素鈉、羧甲基淀粉鈉、低取代羥丙基纖維素等；常用潤滑劑包括硬脂酸鎂、滑石粉、十二烷 基硫酸鈉、微粉硅膠等。
本發(fā)明進一步要求保護通式U)所示的任一化合物、其易水解的酯、其藥學上可接受的 鹽、其水合物、及其酯或鹽的水合物用于制備治療和/或預防感染性疾病的藥物的用途。本發(fā)
明的碳青霉烯類化合物對臨床分離的革蘭陽性和陰性、需氧和厭氧菌均有強大的抗菌活性， 可用于治療和/或預防哺乳動物(包括人)由病原微生物引起的各種疾病，如呼吸道感染、泌 尿道感染、婦科感染等，也可以用于敗血癥、腦膜炎等。
通常，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)碳青霉烯類抗生素對溫血動物來說是無毒的，而這個通則也適用于本發(fā) 明的化合物。將本發(fā)明的優(yōu)選化合物以能預防細菌感染所需要的過量劑量對小鼠給藥，未觀 察到由本發(fā)明化合物所引起的明顯的中毒癥狀或副作用。
13本發(fā)明的碳青霉烯類化合物與最接近的現(xiàn)有技術相比，具有以下優(yōu)點
(1) 本發(fā)明化合物具有廣譜強效抗菌活性并且顯示低毒性，可以安全的用于治療和/或 預防各種哺乳動物包括人類由敏感菌所引起的各種疾病。
(2) 本發(fā)明化合物用作抗菌藥物時，靶細菌沒有特別的限制，只要本發(fā)明化合物對其顯 示抗菌活性即可，絕大多數(shù)革蘭陽性和陰性菌、需氧和厭氧菌都可以作為靶細菌。
(3) 本發(fā)明化合物對葡萄球菌屬、鏈球菌屬、銅綠假單胞菌屬有良好的抗菌活性，與最 接近的現(xiàn)有技術相比對臨床分離的銅綠假單胞菌耐藥菌具有特別優(yōu)良的抗菌活性，并且對 MRSA具有一定的抗菌活性。
(4) 本發(fā)明化合物具有良好的化學穩(wěn)定性，便于制成臨床上或藥學上可接受的任一劑型。
(5) 本發(fā)明化合物對DHP-I合絕大多數(shù)P-內酰胺酶具有高度穩(wěn)定性，可用于p-內酰胺 酶產生菌，臨床上可單獨給藥。
(6) 本發(fā)明化合物具有較長的抗生素后效應，抗菌作用持久，用藥方便。
(7) 本發(fā)明化合物尤其是其體內易水解的酯在消化道內具有優(yōu)良的活性，可以經(jīng)胃腸道給藥。
(8) 本發(fā)明化合物的制備工藝簡單、藥品純度高、收率高、質量穩(wěn)定，易于進行大規(guī)模 工業(yè)生產。
以下通過體外抗菌實驗進一步闡述本發(fā)明碳青霉烯類化合物的有益效果，但不應將此理 解為本發(fā)明的培南類抗菌素僅具有下列有益效果。 實驗例本發(fā)明化合物的體外抗菌活性 供試菌種以下臨床分離菌株
革蘭陽性菌甲氧西林敏感金黃色葡萄球菌(MSSA) 17株、耐甲氧西林金黃色葡萄球 菌(MRSA) 15株、甲氧西林敏感表皮葡萄球菌(MSSE) 16株、耐甲氧西林表皮葡萄球菌 (MRSE) 12株、青霉素敏感肺炎鏈球菌(PSSP) 20株、青霉素耐藥肺炎鏈球菌(PRSP) 17株、化膿鏈球菌20株、糞腸球菌15株；
革蘭陰性菌流感嗜血桿菌12株、大腸埃希菌21株、肺炎克雷伯氏桿菌20株、奇異變 形桿菌16株、陰溝腸桿菌15株、銅綠假單胞菌17株；革蘭陰性厭氧菌脆弱擬桿菌7株。
供試品
本發(fā)明優(yōu)選化合物A和化合物B，自制，其化學名稱和結構式如前文所述； 亞胺培南、美羅培南市購。 實驗方法瓊脂稀釋法。實驗結果和結論
表1本發(fā)明化合物對臨床分離革蘭陽性菌的抗菌活性
菌株 _抗菌活性MIC9Q (ng/ml)_
—亞胺培南 美羅培南 化合物A 化合物B
MSSA 0.063 0.25 0.031 0.031
MRSA 32 64 8 8
MSSE 0.031 0.125 0.016 0.031
MRSE 64 64 8 8
PSSP 0扁 0.031 0扁 0細
PRSP 0.5 1 0扁 0.125
化膿鏈球菌 0.031 0.031 0.016 0.016
糞腸球菌 2 8 11
由表l實驗結果可見，與亞胺培南和美羅培南相比，本發(fā)明化合物A和化合物B對臨床 分離的供試革蘭陽性菌均有很好的抗菌活性。
_表2本發(fā)明化合物對臨床分離革蘭陰性菌的抗菌活性_
龍補 _抗菌活性MIC卯(ng/ml)_
_亞胺培南 美羅培南 化合物A 化合物B
流感嗜血桿菌 8 0.5 0.063 0.031
大腸埃希菌 0.25 0.031 0.016 0.008
肺炎克雷伯氏桿菌 0.5 0.063 0.016 0.031
奇異變形桿菌 8 0.25 0.25 0.5
陰溝腸桿菌 1 0.125 0.063 0.031
銅綠假單胞菌 8 4 2 2
脆弱擬桿菌 4 4 2 _1
由表2實驗結果可見，與亞胺培南和美羅培南相比，本發(fā)明化合物A和化合物B對臨床 分離的供試革蘭陰性菌，包括革蘭陰性厭氧菌具有很好的抗菌活性。
上述實驗結果表明，本發(fā)明化合物對革蘭陽性菌、陰性菌及其耐藥菌和厭氧菌均具有強 效抗菌作用，同最接近的現(xiàn)有技術相比，抗菌活性相當或更好，且抗菌譜廣，具有很好的臨 床應用潛力。
具體實施例方式
以下通過實施例形式的具體實施方式
，對本發(fā)明的上述內容作進一步的詳細說明。但不 應將此理解為本發(fā)明上述主題的范圍僅限于以下實施例。凡基于本發(fā)明上述內容所實現(xiàn)的技 術均屬于本發(fā)明的范圍。以下實施例中各劑型的輔料可以用藥學上可接受的輔料替換，或者
15減少、增加。
實施例1 OS,4S、-4-乙酰硫基-2-甲酰f(2-叔丁氨基-乙?；?l-基)氨基l-W叔丁氧羰基)吡 咯烷的制備
在干燥的反應瓶中加入(2S，4S)-4-乙酰硫基-2-羧基-l-(叔丁氧羰基)卩比咯烷8.7g(30mmo1)， 無水四氫呋喃100ml，在氮氣保護下，于室溫下加入1,1-羰基二咪唑6.5g (40mmo1),反應 0.5h，在0。C以下加入(2-叔丁氨基)乙酰氨7.8g (60mmo1)的四氫呋喃溶液100ml，繼續(xù)反應 0.5h，然后滴加lmo/L鹽酸40m，以乙酸乙酯(50mlX2)提取，有機相依次用水、飽和氯 化鈉溶液洗滌，減壓濃縮，固體以乙腈和乙酸乙酯混合溶液重結晶，得10.4g，收率86.5%。
實施例2 f2S,4S)-4-巰基-2-甲酰K2-(N-叔丁氧羰基-叔丁氨基)-乙?；?l-基慮基卜l-(叔
丁氧羰基)吡咯烷的制備
于反應瓶中加入(2S,4S)-4-乙酰硫基-2-甲酰[(2-叔丁氨基-乙?；?l-基)氨基]-l-(叔丁氧羰 基)吡咯烷10g (25mmo1)的二氯甲垸溶液80ml，冰浴冷至5'C下，加入三乙胺10ml，攪拌 5min后滴加10g (Boc)20的二氯甲垸溶液100ml，攪拌lh，冰水冷卻下加入100ml水，分出 水層，水層再用50mlX3的二氯甲烷提取，合并有機層，無水硫酸鈉干燥、濃縮至干，殘余 物加入2mol/L的鹽酸100ml，攪拌2h，以稀堿溶液調節(jié)至堿性，析出固體，固體以等體積的 乙腈和丙酮混合溶液重結晶，得產物9.4g，收率81.6%。
實施例3 f4R,5S,6S)-3-K2S，4S)-4-巰基-2-甲酰(2-(N-叔丁氧羰基-叔丁氨基)-乙?；?l-基) 氨基l-l-(叔丁氧羰基)卩比咯烷-4-基硫基-6-aR)-l-羥乙基M-甲基-7-氧-l-氮雜雙環(huán)-f3,2,01庚 -2-烯-2-羧酸對硝基芐酯的制備
于干燥反應瓶中，加入(4R,5S,6S)-3-二苯氧磷酰氧基-6-[(lR)-l-羥乙基]-4-甲基-7-氧-l-氮 雜雙環(huán)-[3，2，0]庚-2-烯-2-羧酸對硝基芐酯11.9g (2Ommo1)的乙腈溶液120ml，冷至-10'C以下， 加入二異丙基乙胺5ml和(23，43)-4-乙酰硫基-2-甲酰[(2-(>}-叔丁氧羰基-叔丁氨基)-乙?；?1-基)氨基]-l-(叔丁氧羰基)卩比咯烷10.1g (22mmo1)的乙腈溶液80ml， O'C攪拌15h。反應完畢 后，加乙酸乙酯300ml稀釋，依次用水、飽和鹽水洗，有機層干燥、濃縮，得固體10.4g，收 率64.5%。
實施例4 "仏58.68)-3-^28,48)-4-巰基-2-甲酰(2-叔丁氨基-乙?；?1-基)氨基卜吡咯烷-4-基l硫基-6-aR)-l-羥乙基1-4-甲基-7-氧-l-氮雜雙環(huán)-3，2,01庚-2-烯-2-羧酸的制備
將(4R,5S,6S)-3-[(2S,4S)-4-巰基-2-甲酰[(2-(N-叔丁氧羰基-叔丁氨基)-乙?；?l-基)氨 基]-1-(叔丁氧羰基)卩比咯烷-4-基]硫基-6-[(111)-1-羥乙基]-4-甲基-7-氧-1-氮雜雙環(huán)-[3，2，0]庚-2-烯-2-羧酸對硝基芐酯8g (lOmmol)溶解于50ml 二氯甲烷中，加入苯甲醚10ml和硝基甲烷20ml，于-50'C下滴加lmol/L三氯化鋁的硝基甲垸溶液lOOml， -40°<:攪拌211，加入水200ml, 析出固體，過濾，將濾餅溶于THF 400ml和水30ml的混合液中，加入10%鈀-炭2g,室溫 5MPa氫壓下攪拌反應2h，濾除鈀炭，濾液中加入THF 150ml，分層，收集水層，再向THF 中加入5%氯化鎂水溶液20ml,靜置，分出水層，重復操作1次。水相合并，O"C慢慢滴入甲 醇30ml， -l(TC攪拌lh，過濾，濾餅用水-異丙醇重結晶，得白色晶體1.8g，收率38.6%。 分子式C21H32N406S 分子量468.57 元素分析
實測值C， 53.59%; H， 7.06%; N， 11.75%; S, 6,66% 理論值C， 53.83%; H, 6.88%; N， 11.96%; S, 6.84%
實施例5 f2S,4S)-4-巰基-2-甲酰(0,2-二甲基-丙垸-l-基)氨基卜l-(叔丁氧羰基)吡咯烷的
制備
在干燥的反應瓶中加入(2S,4S)-4-乙酰硫基-2-羧基-l-(叔丁氧羰基)吡咯烷8.7g(30mmo1), 無水四氫呋喃100ml，在氮氣保護下，于室溫加入1,l-羰基二咪唑6.5g(40mmo1)，反應0.5h， 在0。C以下加入2,2-二甲基-卜丙胺4.4g (50mmo1)的四氫呋喃溶液100ml,繼續(xù)反應0.5h， 然后滴加lmol/L鹽酸40ml，以乙酸乙酯(50mlX2)提取，有機相依次用水、飽和氯化鈉溶 液洗滌，減壓濃縮，殘余物加入3mol/L的鹽酸100ml，攪拌2h，以稀堿溶液調節(jié)至堿性，析 出固體，固體以乙腈溶液重結晶，得固體8.8g，收率92.3%。
實施例6 f4R,5S,6S)-3-(2S,4S)-2-甲酰0,2-二甲基-丙烷-l-基)氨基l-l-(叔丁氧羰基、吡咯 烷-4-基l硫基-6-aR)-l-羥乙基1-4-甲基-7-氧-l-氮雜雙環(huán)-B,2,01庚-2-烯-2-羧酸對硝基芐酯的
制備
具體制備方法參考實施例3。投(4R，5S,6S)-3-二苯氧磷酰氧基-6-[(lR)-l-羥乙基]-4-甲基-7-氧-l-氮雜雙環(huán)-[3，2,0]庚-2-烯-2-羧酸對硝基芐酯11.9g (20mmo1) 、 (28，48)4-巰基-2-甲酰[(2，2-二甲基-丙烷-l-基)氨基]-l-(叔丁氧羰基)吡咯垸7.0g (22mmo1)。得產物8.9g，收率67.3%。
實施例7 "R,5S,6S)-3-(2S,4S)-2-甲酰0,2-二甲基-丙烷-l-基)氨基l-吡咯垸-4-基l硫基 -6-(110-1-羥乙基1-4-甲基-7-氧-1-氮雜雙環(huán)-〖3,2,01庚-2-烯-2-羧酸的制備
具體制備方法參考實施例4。投(4R，5S,6S)-3-[(2S，4S)-2-甲酰[(2，2-二甲基-丙垸-卜基)氨 基]-1-(叔丁氧羰基)吡咯烷-4-基]硫基-6-[(111)-1-羥乙基]-4-甲基-7-氧-1-氮雜雙環(huán)-[3，2,0]庚-2-烯-2-羧酸對硝基芐酯6.6g (lOmmol)。得目標產物2.0g，收率45.9%。
分子式C2QH31N305S
17分子量425.54
元素分析C, 56.30%; H， 7.59%; N， 9.78%; S, 7.27% (計算C, 56.45%; H， 7.37%; N, 9.87%; S, 7.54%)
實施例8本發(fā)明化合物無菌粉針的制備 1、處方-
處方l:
化合物A、 B或其衍生物中的任意一種250g(以化合物計)
共制備1000支
化合物A、 B或其衍生物中的任意-一種500g(以化合物計)
共制備1000支
化合物A、 B或其衍生物中的任意-一種1000g(以化合物計)
共制備IOOO支
化合物A、 B或其衍生物中的任意-一種2000g(以化合物計)
共制備1000支
處方2:
處方3:
處方4:
2、制備工藝-
(1) 將制備所用的抗生素玻璃瓶、膠塞等進行無菌處理；
(2) 按處方稱取原料(折算后投料)，將無菌粉末置于分裝機中分裝，隨時檢測裝量；
(3) 加塞，壓蓋，成品全檢，包裝入庫。
實施例9本發(fā)明化合物片劑的制備
1、處方
處方l:
化合物A、 B或其衍生物中的任意一種250g(以化合物計)
預膠化淀粉 50g
低取代羥丙基纖維素 40g
微晶纖維素 40g
2%HPMC水溶液 適量
微粉硅膠 4.0g
硬脂酸鎂 4.0g
羧甲淀粉鈉__
共制備 1000片處方2:
化合物A、 B或其衍生物中的任意--種125g(以化合物計)
預膠化淀粉50g
低取代羥丙基纖維素40g
微晶纖維素40g
2%HPMC水溶液適量
微粉硅膠4.0g
硬脂酸鎂4.0g
羧甲淀粉鈉2.0g
共制備1000片
2、制備工藝
(1) 將原料粉碎過IOO目篩，其余輔料分別過IOO目篩，備用
(2) 按照處方量稱取原料和輔料；
(3) 將羥丙甲纖維素溶于水中制成2%的水溶液備用；
(4) 將本發(fā)明化合物或其衍生物、預膠化淀粉、低取代羥丙基纖維素、微晶纖維素混合 均勻，加入2y。HPMC水溶液適量，攪拌均勻，制成適宜軟材；
(5) 過20目篩制顆粒；
(6) 顆粒在6(TC的條件下烘干；
(7) 干燥好的顆粒加入硬脂酸鎂、微粉硅膠和羧甲淀粉鈉，過18目篩整粒，混合均勻
(8) 取樣，半成品化驗；
(9) 按照化驗確定的片重壓片；
(10) 成品全檢，包裝入庫。
19
權利要求
1、式(I)所示化合物、其易水解的酯、其藥學上可接受的鹽、其異構體、其水合物、及其酯或鹽的水合物其中R1表示氫原子或羧基保護基；R2表示氫原子或氨基保護基；R3表示氫原子或C1-4烷基；R4表示C5-10烷基或其中R6和R7分別獨立的表示氫原子或C1-6烷基，n表示0～4的整數(shù)；R5表示氫原子或C1-4烷基。
2、如權利要求1所述的化合物、其易水解的酯、其藥學上可接受的鹽、其異構體、其水合物、及其酯或鹽的水合物其中W表示氫原子或羧基保護基，所述羧基保護基，選自甲基、乙基、叔丁基、甲氧基甲基、甲硫甲基、芐氧甲基、苯甲酰甲基、烯丙基、芐基、對硝基芐基、對甲氧基芐基或二苯基甲基；w表示氫原子或氨基保護基，所述氨基保護基，選自甲基、乙基、叔丁基、芐基、甲酰基、乙酰基、烯丙氧基羰基、苯甲酰甲基、叔丁氧基羰基、對硝基芐氧基羰基、對甲氧基芐氧基羰基、3-乙酰氧基丙基或重氮基；113表示氫原子或甲基；114表示(:5.8烷基或 n ,其中RS表示氫原子或Cw烷基，W表示氫原子或甲基，n表示0、 1或2;RS表示氣原子或甲基。
3、如權利要求2所述的化合物、其易水解的酯、其藥學上可接受的鹽、其異構體、其水合物、及其酯或鹽的水合物其中Rt表示氫原子或羧基保護基，所述羧基保護基，選自甲基、叔丁基、烯丙基、芐基、對硝基芐基、對甲氧基芐基或二其中W表示氫原子或羧基保護基;W表示氫原子或氨基保護基;RS表示氫原子或CM垸基O R7苯基甲基；R"表示氫原子或氨基保護基，所述氨基保護基，選自甲基、叔丁基、甲?；?、烯丙氧基羰基、叔丁氧基羰基、對硝基芐氧基羰基、對甲氧基芐氧基羰基或重氮基；尺3表示氫原子；R"表示2,2-二甲基-丙基或 n ，其中RS表示Cw垸基，其中R"表示氫原子，n表示1;R5表示甲基。
4、 如權利要求3所述的化合物，選自(4R，5S,6S)-3-[(2S,4S)-4-巰基-2-甲酰[2-叔丁氨基-乙?；?l-基]氨基]-吡咯烷-4-基]硫基-6-[(111)-1-羥乙基]斗甲基-7-氧-1-氮雜雙環(huán)-[3,2,0]庚-2-烯-2-羧酸，或(4R，5S,6S)-3-[(2S,4S)-2-甲酰[(2，2-二甲基-丙烷-l-基)氨基]-吡咯烷-4-基]硫基-6-[(lR)-l-羥乙基H-甲基-7-氧-l-氮雜雙環(huán)-[3,2，0]庚-2-烯-2-羧酸；及其易水解的酯、其藥學上可接受的鹽、其異構體、其水合物、或其酯或鹽的水合物。
5、 權利要求1 4任一項所述的化合物，其易水解的酯是其羧基以易于水解的酯基形式存在的化合物，所述的酯包括低級鏈烷酰氧垸基酯、低級垸氧羰氧基垸基酯、低級垸氧基甲基酯、低級鏈垸酰氨基甲基酯、(2，2-二甲基-1-氧代丙氧基)甲基酯、(5-甲基-2-氧代-l，3-二氧雜環(huán)戊烯斗基)甲基酯、2-[(2-甲基丙氧基燥基]-2-戊烯酯、l-[[(l-甲基乙氧基凍基]氧基]乙酯、l-(乙酰氧基)乙酯、(5-甲基-2-氧代-l,3-二氧雜環(huán)戊烯-4-基)甲基酯、l-[[(環(huán)己氧基)羰基]氧基]乙酯以及3,3-二甲基-2-氧丁酯。
6、 權利要求1 4任一項所述的化合物，其藥學上可接受的鹽為無機酸鹽、有機酸鹽、氨基酸鹽、有機堿鹽或無機堿鹽，其中無機酸包括鹽酸、氫溴酸、硝酸、硫酸、磷酸；有機酸包括乙酸、三氟乙酸、甲磺酸、甲苯磺酸、馬來酸、琥珀酸、酒石酸、檸檬酸、富馬酸；氨基酸包括精氨酸、天冬氨酸、谷氨酸；有機堿包括葡甲胺、氨基葡萄糖、三甲基胺、三乙基胺、二環(huán)己基胺、N,N-二芐基-l，2-乙二胺；無機堿包括鈉、鉀、鋇、鈣、鎂、鋅、鋰的堿性化合物。
7、 包括權利要求1 4任一項所述的化合物、其易水解的酯、其藥學上可接受的鹽、其異構體、其水合物、或其酯或鹽的水合物與一種或多種藥用載體和/或稀釋劑的藥物組合物。
8、 如權利要求7所述的藥物組合物，其中含有權利要求1 4任一項所述的化合物、其易水解的酯、其藥學上可接受的鹽、其異構體、其水合物，或其酯或鹽的水合物0.05g 5g作為必需的活性組分。
9、 如權利要求7所述的藥物組合物為臨床上或藥學上可接受的任一劑型。
10、 權利要求1 4任一項所述的化合物、其易水解的酯、其藥學上可接受的鹽、其異構體、其水合物、及其酯或鹽的水合物用于制備治療和/或預防感染性疾病的藥物的用途。
全文摘要
本發(fā)明涉及通式(I)所示的碳青霉烯類化合物、其易水解的酯、其藥學上可接受的鹽、其異構體、其水合物，及其酯或鹽的水合物，以及式(I)所示化合物的制備方法；這些化合物用作藥用活性物質的用途，特別是用于制備治療和/或預防感染性疾病的藥物的用途，以及含有式(I)所示化合物的藥物組合物。通式(I)中R¹、R²、R³、R⁴、R⁵的定義詳見說明書。
文檔編號C07D477/00GK101456861SQ200810128958
公開日2009年6月17日 申請日期2008年6月20日 優(yōu)先權日2007年6月22日
發(fā)明者黃振華 申請人:山東軒竹醫(yī)藥科技有限公司