本發(fā)明涉及氟喹諾酮類的化合物，所述化合物具有被長烷基鏈取代的哌嗪部分，包括它們的藥學上可接受的鹽、溶劑化物或前藥。本發(fā)明的化合物可用于治療由細菌所引起的感染。

背景技術：

細菌感染會導致諸如泌尿道感染、皮膚和軟組織感染、性傳播感染、破傷風、傷寒、結核病、霍亂、梅毒、肺炎或沙門氏菌屬(salmonella)的疾病或綜合征。盡管存在大量和多種多樣的抗細菌劑，但是細菌感染仍是全世界，特別是發(fā)展中國家的主要死亡原因。此外，在發(fā)達國家和發(fā)展中國家中，藥物抗性細菌的不斷出現(xiàn)是令人擔憂的。

抗生素的過度處方似乎是出現(xiàn)抗性的主要原因之一。然而，其它因素，如畜牧業(yè)中抗生素的使用以及清潔產(chǎn)品中抗細菌劑的數(shù)量增加也導致抗性的出現(xiàn)。此外，即使沒有暴露于抗生素，DNA突變和額外染色體DNA的獲得也會在細菌中自然發(fā)生，從而潛在地導致抗性。

根據(jù)它們的抗性程度，藥物抗性細菌被分成三組：多藥抗性(MDR)、廣泛藥物抗性(XDR)以及泛藥物抗性(PDR)(Magiorakos,A.-P.等,Clinical Microbiology and Infection,2012,第268-281頁)。因此需要開發(fā)對野生型細菌，而且還對不同類別的藥物抗性細菌具有活性的抗生素。此外，在暴露于抗生素時保持存活的任何細菌將復制并且產(chǎn)生抗性后代并且抗生素因此必須具有最大的細菌根除能力。

喹諾酮形成了在60年代開發(fā)的具有對抗廣泛范圍的細菌的活性的一大類抗生素。在芳環(huán)上添加氟原子使得在70年代發(fā)現(xiàn)氟喹諾酮。這些分子與喹諾酮相比具有改進的藥物代謝動力學特性，如良好的口服吸收、良好的組織穿透性以及相對長的活性持續(xù)時間。氟喹諾酮，如環(huán)丙沙星(ciprofloxacin)(US 4,670,444、EP0049355)、恩氟沙星(enrofloxacin)(US 4,670,444、EP0049355)、加替沙星(gatifloxacin)(US 4,980,470)以及莫西沙星(moxifloxacin)(US 5,607,942)目前被用于治療各種類型的細菌感染，它是作為初步治療或二線治療。

氟喹諾酮在細菌中的作用機制在于抑制為DNA復制所必需的細菌酶DNA旋轉酶并且對氟喹諾酮的抗性主要來自DNA旋轉酶上的突變。

因此，即使氟喹諾酮允許治療大范圍的細菌感染并且具有良好的藥物代謝動力學特性，這些分子也遭受高抗性的出現(xiàn)。

因此需要開發(fā)對野生型細菌，而且還對MDR、XDR或PDR藥物抗性細菌具有活性的新化合物。這樣的化合物必須能夠克服由細菌所產(chǎn)生的對抗目前所使用的抗生素的抗性機制并且必須具有最大的細菌根除能力，同時表現(xiàn)出低毒性。

本發(fā)明涉及氟喹諾酮類的化合物，所述化合物具有被長烷基鏈取代的哌嗪部分。本發(fā)明的化合物與目前使用的氟喹諾酮相比對野生型細菌，而且還對藥物抗性細菌具有改進的殺細菌活性。

技術實現(xiàn)要素：

根據(jù)一個實施方案，本發(fā)明的化合物具有通式I：

以及其藥學上可接受的鹽、溶劑化物以及前藥，其中：

‐R¹表示包含4個至20個碳原子，優(yōu)選地5個至16個，更優(yōu)選地5個、6個、7個、8個、9個、10個、11個、12個、13個、14個、15個或16個碳的飽和或不飽和、取代或未取代、支鏈或無支鏈的烷基，當所述烷基被取代時，取代基選自包括以下各項的組：鹵代、羥基、氧代、硝基、酰胺基、羧基、氨基、氰基、烷氧基、鹵代烷氧基、或鹵代烷基；

‐R²表示選自包括以下各項的組的取代基：氫、烷基、烯烴、炔烴、環(huán)烷基、芳基、鹵代、羥基、氧代、硝基、酰胺基、羧基、氨基、氰基、烷氧基、鹵代烷氧基、或鹵代烷基，優(yōu)選地R²表示選自包括以下各項的組的取代基：氫、甲基、甲氧基、乙氧基、氯代、氟代，更優(yōu)選地R²是氫或甲氧基，甚至更優(yōu)選地R²是甲氧基；

‐R³、R⁴、R⁵以及R⁶可以相同或不同并且各自表示選自以下各項的取代基：氫、烷基、烯烴、炔烴、環(huán)烷基、芳基、鹵代、羥基、氧代、硝基、酰胺基、羧基、氨基、氰基、烷氧基、鹵代烷氧基、或鹵代烷基，優(yōu)選地R³、R⁴、R⁵以及R⁶相同并且各自表示氫；

‐R⁷表示選自以下各項的取代基：氫、烷基、烯烴、炔烴、環(huán)烷基、芳基、鹵代、羥基、氧代、硝基、酰胺基、羧基、氨基、氰基、烷氧基、鹵代烷氧基、或鹵代烷基，優(yōu)選地R⁷表示氫、-NH₂或氟代；

條件是式I的化合物不是：

‐7-(4-丁基哌嗪-1-基)-1-環(huán)丙基-6-氟-4-氧代-1,4-二氫喹啉-3-甲酸；

‐1-環(huán)丙基-6-氟-7-(4-庚基哌嗪-1-基)-4-氧代-1,4-二氫喹啉-3-甲酸；

‐7-(4-丁基-3-甲基哌嗪-1-基)-1-環(huán)丙基-6-氟-4-氧代-1,4-二氫喹啉-3-甲酸；

‐1-環(huán)丙基-6-氟-7-(4-己基-3-甲基哌嗪-1-基)-4-氧代-1,4-二氫喹啉-3-甲酸；

‐1-環(huán)丙基-6-氟-7-(4-(4-羥基丁基)哌嗪-1-基)-4-氧代-1,4-二氫喹啉-3-甲酸；

條件是當R²是氫并且R⁷是氟時，R³、R⁴、R⁵以及R⁶不是甲基。

根據(jù)另一個實施方案，本發(fā)明的化合物具有通式II，所述通式II對應于其中R⁷是氟的通式I：

以及其藥學上可接受的鹽、溶劑化物以及前藥。

根據(jù)另一個實施方案，本發(fā)明的化合物具有通式III，所述通式III對應于其中R³、R⁴、R⁵以及R⁶相同并且表示氫原子的通式II化合物：

以及其藥學上可接受的鹽、溶劑化物以及前藥。

在一個優(yōu)選的實施方案中，本發(fā)明的化合物選自包括以下各項的組：1-環(huán)丙基-6-氟-4-氧代-7-(4-戊基哌嗪-1-基)-1,4-二氫喹啉-3-甲酸；1-環(huán)丙基-6-氟-7-(4-己基哌嗪-1-基)-4-氧代-1,4-二氫喹啉-3-甲酸；1-環(huán)丙基-6-氟-7-(4-辛基哌嗪-1-基)-4-氧代-1,4-二氫喹啉-3-甲酸；1-環(huán)丙基-6-氟-7-(4-壬基哌嗪-1-基)-4-氧代-1,4-二氫喹啉-3-甲酸；1-環(huán)丙基-7-(4-癸基哌嗪-1-基)-6-氟-4-氧代-1,4-二氫喹啉-3-甲酸；1-環(huán)丙基-6-氟-4-氧代-7-(4-十一烷基哌嗪-1-基)-1,4-二氫喹啉-3-甲酸；1-環(huán)丙基-7-(4-十二烷基哌嗪-1-基)-6-氟-4-氧代-1,4-二氫喹啉-3-甲酸；1-環(huán)丙基-6-氟-4-氧代-7-(4-十三烷基哌嗪-1-基)-1,4-二氫喹啉-3-甲酸；1-環(huán)丙基-6-氟-4-氧代-7-(4-十四烷基哌嗪-1-基)-1,4-二氫喹啉-3-甲酸；1-環(huán)丙基-6-氟-4-氧代-7-(4-十五烷基哌嗪-1-基)-1,4-二氫喹啉-3-甲酸；1-環(huán)丙基-6-氟-7-(4-十六烷基哌嗪-1-基)-4-氧代-1,4-二氫喹啉-3-甲酸；1-環(huán)丙基-6-氟-8-甲氧基-4-氧代-7-(4-戊基哌嗪-1-基)-1,4-二氫喹啉-3-甲酸；1-環(huán)丙基-6-氟-7-(4-己基哌嗪-1-基)-8-甲氧基-4-氧代-1,4-二氫喹啉-3-甲酸；1-環(huán)丙基-6-氟-7-(4-庚基哌嗪-1-基)-8-甲氧基-4-氧代-1,4-二氫喹啉-3-甲酸；1-環(huán)丙基-6-氟-8-甲氧基-7-(4-辛基哌嗪-1-基)-4-氧代-1,4-二氫喹啉-3-甲酸；1-環(huán)丙基-6-氟-8-甲氧基-7-(4-壬基哌嗪-1-基)-4-氧代-1,4-二氫喹啉-3-甲酸；1-環(huán)丙基-7-(4-癸基哌嗪-1-基)-6-氟-8-甲氧基-4-氧代-1,4-二氫喹啉-3-甲酸；1-環(huán)丙基-6-氟-8-甲氧基-4-氧代-7-(4-十一烷基哌嗪-1-基)-1,4-二氫喹啉-3-甲酸；1-環(huán)丙基-7-(4-十二烷基哌嗪-1-基)-6-氟-8-甲氧基-4-氧代-1,4-二氫喹啉-3-甲酸；1-環(huán)丙基-6-氟-8-甲氧基-4-氧代-7-(4-十三烷基哌嗪-1-基)-1,4-二氫喹啉-3-甲酸；1-環(huán)丙基-6-氟-8-甲氧基-4-氧代-7-(4-十四烷基哌嗪-1-基)-1,4-二氫喹啉-3-甲酸；1-環(huán)丙基-6-氟-8-甲氧基-4-氧代-7-(4-十五烷基哌嗪-1-基)-1,4-二氫喹啉-3-甲酸；1-環(huán)丙基-6-氟-7-(4-十六烷基哌嗪-1-基)-8-甲氧基-4-氧代-1,4-二氫喹啉-3-甲酸；以及其藥學上可接受的鹽、溶劑化物以及前藥。

根據(jù)另一個實施方案，本發(fā)明涉及一種藥物組合物，所述藥物組合物包含至少一種本發(fā)明的化合物、或其藥學上可接受的鹽、溶劑化物或前藥、以及至少一種藥學上可接受的載體、稀釋劑、賦形劑和/或佐劑。

根據(jù)一個實施方案，本發(fā)明還涉及一種藥物，所述藥物包含至少一種本發(fā)明的化合物、或其藥學上可接受的溶劑化物。

根據(jù)一個實施方案，所述藥學上可接受的載體、稀釋劑、賦形劑和/或佐劑選自乙醇5％、甘油15％、聚乙二醇300 50％、聚乙二醇400 9％、聚山梨醇酯80 0.4％、丙二醇68％、2-羥基丙基-環(huán)糊精20％、甲基纖維素0.5％以及玉米油。在一個實施方案中，所述藥學上可接受的載體、稀釋劑、賦形劑和/或佐劑選自聚山梨醇酯80 0.4％或玉米油。

根據(jù)另一個實施方案，本發(fā)明的藥物組合物或藥物進一步包含治療劑和/或活性成分。

根據(jù)一個實施方案，本發(fā)明的化合物、藥物組合物或藥物可用于治療細菌感染。

根據(jù)另一個實施方案，本發(fā)明的化合物、藥物組合物或藥物可用于治療細菌感染，其中所述細菌感染是由選自包括以下各項的組的屬的細菌所引起：分枝桿菌屬(Mycobacterium)，如結核分枝桿菌(tuberculosis)或麻風分枝桿菌(leprae)；革蘭氏陽性細菌，如鏈球菌屬(Streptococcus)、葡萄球菌屬(Staphylococcus)或芽孢桿菌屬(Bacillus)；腸桿菌科(enterobacteriaceae)，如埃希氏菌屬(Escherichia)、克雷伯氏桿菌屬(Klebsiella)、腸桿菌屬(Enterobacter)、變形桿菌屬(Proteus)、沙雷氏菌屬(Serratia)、志賀氏菌屬(Shigella)、檸檬酸桿菌屬(Citrobacter)、沙門氏菌屬(Salmonella)或耶爾森氏菌屬(Yersinia)；非發(fā)酵革蘭氏陰性桿菌，如假單胞菌屬(Pseudomonas)、產(chǎn)堿桿菌屬(Alcaligenes)、或不動桿菌屬(Acitenobacter)；厭氧菌，如擬桿菌屬(Bacteroides)、梭桿菌屬(Fusobacterium)、真桿菌屬(Eubacterium)、丙酸桿菌屬(Propionibacterium)、消化球菌屬(Peptococcus)、梭菌屬(Clostridium)、消化鏈球菌屬(Peptostreptococcus)、或韋榮氏球菌屬(Veillonella)；幽門螺桿菌(Helicobacter pylori)以及參與性傳播感染的病原體，如奈瑟氏球菌屬(Neisseria)、嗜血桿菌屬(Haemophilus)、衣原體屬(Chlamydia)、或支原體屬(Mycoplasma)。

定義

在本發(fā)明中，以下術語具有以下含義：

‐“芳基”指的是多不飽和芳族烴基，所述基團具有單個環(huán)(即苯基)或稠合在一起(例如萘基)或共價連接的多個芳環(huán)，通常含有5個至12個原子，優(yōu)選地6個至10個原子，其中至少一個環(huán)是芳族的。

‐“脂族基團”適用于任何含碳的、無環(huán)或環(huán)狀的、飽和或不飽和的、支鏈或無支鏈的基團，所述基團任選地被取代，不包括芳族化合物在內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明，脂族基團優(yōu)選地包含4個至20個碳原子，優(yōu)選地5個至16個碳原子，更優(yōu)選地5個、6個、7個、8個、9個、10個、11個、12個、13個、14個、15個或16個碳。根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選的實施方案，支鏈或無支鏈脂族基團選自烷基、烯基、炔基。

‐“烷基”適用于任何飽和的直鏈或支鏈烴鏈，所述烴鏈任選地被取代，包含4個至20個碳原子，并且優(yōu)選地5個至16個碳原子；更優(yōu)選地丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基。

‐“環(huán)烷基”適用于環(huán)狀或多環(huán)、任選地支鏈、取代或未取代的烷基，優(yōu)選地環(huán)丙基、環(huán)戊基或環(huán)己基。

‐“羧基”指的是-COOH基團。

‐“烯基”適用于帶有至少一個雙鍵的任何直鏈或支鏈、任選取代的烴鏈。

‐“炔基”適用于帶有至少一個三鍵的任何直鏈或支鏈、任選取代的烴鏈。

‐“烷氧基”適用于O-烷基。對于本發(fā)明來說一個優(yōu)選的烷氧基是甲氧基。

‐“芳族基團”適用于具有6個至12個碳原子的單環(huán)系或多環(huán)系，它具有一個或幾個芳環(huán)(當存在兩個環(huán)時，所用的術語是聯(lián)芳基)，當中包括苯基、聯(lián)苯基、1-萘基、2-萘基、蒽基、芘基、四氫萘基、茚滿基以及聯(lián)萘基。術語芳族基團還適用于包含選自氧、氮或硫原子的至少一個雜原子的任何芳環(huán)，當中包括喹啉、三聯(lián)吡啶、聯(lián)吡啶、鳥嘌呤、菲咯啉、羥基喹啉。芳族基團可以被彼此獨立地選自包括以下各項的組的1個至3個取代基取代：羥基、包含1個、2個、3個、4個、5個或6個碳原子的直鏈或支鏈烷基，特別是甲基、乙基、丙基、丁基；烷氧基或鹵素原子，特別是溴、氯以及碘。當芳族基團被取代時，它可以被間位和/或對位和/或鄰位取代。

‐“鹵代”指的是氟代、氯代、溴代、或碘代。對于本發(fā)明來說一個優(yōu)選的鹵代基團是氟代基團。

‐“羥基”指的是-OH。

‐“氧代”指的是-C＝O官能團。

‐“硝基”指的是-NO₂。

‐“氰基”指的是-CN。

‐“氨基”指的是-NH₂基團或通過一個或幾個氫原子被脂族或芳族、取代或未取代的有機基團取代而衍生自-NH₂的任何基團，其中當所述脂族或芳族基團被取代時，它是被一個或幾個取代基取代，所述一個或幾個取代基選自包括鹵代、羥基、氧代、硝基、酰胺基、羧基、氨基、氰基、鹵代烷氧基、鹵代烷基的組。-NH₂衍生基團優(yōu)選地是烷氨基，換句話說包括單烷基氨基和二烷基氨基的N-烷基。

‐“酰胺基”指的是-NR-CO-官能團，其中R是H或烷基。

‐“藥物抗性”指的是對至少一種藥物具有抗性的細菌菌株，所述細菌具有多藥抗性、廣泛藥物抗性或泛藥物抗性。

‐“多藥抗性”指的是對超過一種抗微生物劑具有抗性，優(yōu)選地對三種或更多種抗微生物類別中的至少一種藥劑具有抗性。

‐“廣泛藥物抗性”等同于極端藥物抗性并且指的是對除了兩種或更少種抗微生物類別以外的所有類別中的至少一種藥劑具有抗性的細菌菌株。

‐“泛藥物抗性”指的是對所有抗微生物類別中的所有藥劑均具有抗性的細菌菌株。

‐“前藥”指的是式I、II或III的化合物的藥理學上可接受的衍生物，例如像酰胺或酯，所述衍生物的體內(nèi)生物轉化產(chǎn)物產(chǎn)生生物活性藥物。前藥的特征一般在于生物利用度提高并且在體內(nèi)容易被代謝成生物活性化合物。

‐“溶劑化物”指的是本發(fā)明的化合物，所述化合物含有化學計量或亞化學計量的一種或多種藥學上可接受的溶劑分子，如乙醇或水。

‐如本發(fā)明中所用的“治療(treat)”和“治療(treatment)”意指包括緩解、減輕或消除病況或疾病和/或它伴有的癥狀?！爸委?treat)”和“治療(treatment)”優(yōu)選地意指根除細菌感染。

‐“藥學上可接受”指的是藥物組合物的成分彼此相容并且對患者無害。

‐“藥物載體”指的是用作其中藥物活性劑被配制和/或施用的溶劑或稀釋劑的媒介物或惰性介質。藥物載體的非限制性實例包括膏、凝膠、洗液、溶液、脂質體。

具體實施方式

本發(fā)明涉及通式I的化合物：

以及其藥學上可接受的鹽、溶劑化物以及前藥，其中：

‐R¹表示包含4個至20個碳原子，優(yōu)選地5個至16個，更優(yōu)選地5個、6個、7個、8個、9個、10個、11個、12個、13個、14個、15個或16個碳的飽和或不飽和、取代或未取代、支鏈或無支鏈的烷基，當所述烷基被取代時，取代基選自包括以下各項的組：鹵代、羥基、氧代、硝基、酰胺基、羧基、氨基、氰基、烷氧基、鹵代烷氧基、或鹵代烷基；

‐R²表示選自包括以下各項的組的取代基：氫、烷基、烯烴、炔烴、環(huán)烷基、芳基、鹵代、羥基、氧代、硝基、酰胺基、羧基、氨基、氰基、烷氧基、鹵代烷氧基、或鹵代烷基，優(yōu)選地R²表示選自包括以下各項的組的取代基：氫、甲基、甲氧基、乙氧基、氯代、氟代，更優(yōu)選地R²是氫原子或甲氧基，甚至更優(yōu)選地R²是甲氧基；

‐R³、R⁴、R⁵以及R⁶可以相同或不同并且各自表示選自以下各項的取代基：氫、烷基、烯烴、炔烴、環(huán)烷基、芳基、鹵代、羥基、氧代、硝基、酰胺基、羧基、氨基、氰基、烷氧基、鹵代烷氧基、或鹵代烷基，優(yōu)選地R³、R⁴、R⁵以及R⁶相同并且各自表示氫原子；

‐R⁷表示選自以下各項的取代基：氫、烷基、烯烴、炔烴、環(huán)烷基、芳基、鹵代、羥基、氧代、硝基、酰胺基、羧基、氨基、氰基、烷氧基、鹵代烷氧基、或鹵代烷基，優(yōu)選地R⁷表示氫、-NH₂或氟代；

條件是式I的化合物不是：

‐7-(4-丁基哌嗪-1-基)-1-環(huán)丙基-6-氟-4-氧代-1,4-二氫喹啉-3-甲酸；

‐1-環(huán)丙基-6-氟-7-(4-庚基哌嗪-1-基)-4-氧代-1,4-二氫喹啉-3-甲酸；

‐7-(4-丁基-3-甲基哌嗪-1-基)-1-環(huán)丙基-6-氟-4-氧代-1,4-二氫喹啉-3-甲酸；

‐1-環(huán)丙基-6-氟-7-(4-己基-3-甲基哌嗪-1-基)-4-氧代-1,4-二氫喹啉-3-甲酸；

‐1-環(huán)丙基-6-氟-7-(4-(4-羥基丁基)哌嗪-1-基)-4-氧代-1,4-二氫喹啉-3-甲酸；

條件是當R²是氫并且R⁷是氟時，R³、R⁴、R⁵以及R⁶不是甲基。

根據(jù)一個實施方案，本發(fā)明涉及通式I的化合物，其中當R²、R³、R⁴、R⁵以及R⁶是氫并且R⁷是氟時，R¹不是C1-C7烷基或R¹不是被氧代基取代的烷基。在一個實施方案中，本發(fā)明涉及通式I的化合物，其中當R²、R³、R⁴、R⁵以及R⁶是氫并且R⁷是氟時，R¹不是戊基或己基或R¹不是被氧代基取代的烷基。

根據(jù)一個實施方案，當R²、R³、R⁴、R⁵以及R⁶是氫并且R⁷是氟時，R¹不是戊基或己基。在一個實施方案中，優(yōu)選的通式I的化合物不包括1-環(huán)丙基-6-氟-4-氧代-7-(4-戊基哌嗪-1-基)-1,4-二氫喹啉-3-甲酸。在一個實施方案中，優(yōu)選的通式I的化合物不包括1-環(huán)丙基-6-氟-7-(4-己基哌嗪-1-基)-4-氧代-1,4-二氫喹啉-3-甲酸。

根據(jù)一個實施方案，通式I的化合物不包括其中R¹是被至少一個氧代官能團取代的烷基的化合物。在一個實施方案中，通式I的化合物不包括其中R¹是僅被一個氧代官能團取代的烷基的化合物。

根據(jù)一個實施方案，當R²、R³、R⁴、R⁵以及R⁶是氫并且R⁷是氟時，R¹不是被氧代官能團取代的烷基。在一個實施方案中，通式I的化合物不包括以下化合物：

‐7-(4-丁酰基哌嗪-1-基)-1-環(huán)丙基-6-氟-4-氧代-1,4-二氫喹啉-3-甲酸；

‐1-環(huán)丙基-6-氟-4-氧代-7-(4-戊?；哙?1-基)-1,4-二氫喹啉-3-甲酸；

‐1-環(huán)丙基-6-氟-7-(4-己?；哙?1-基)-4-氧代-1,4-二氫喹啉-3-甲酸；

‐1-環(huán)丙基-6-氟-7-(4-庚酰基哌嗪-1-基)-4-氧代-1,4-二氫喹啉-3-甲酸；

‐1-環(huán)丙基-6-氟-7-(4-壬酰基哌嗪-1-基)-4-氧代-1,4-二氫喹啉-3-甲酸；

‐1-環(huán)丙基-7-(4-癸酰基哌嗪-1-基)-6-氟-4-氧代-1,4-二氫喹啉-3-甲酸；

‐1-環(huán)丙基-7-(4-十二烷?；哙?1-基)-6-氟-4-氧代-1,4-二氫喹啉-3-甲酸；

‐1-環(huán)丙基-6-氟-4-氧代-7-(4-十四烷?；哙?1-基)-1,4-二氫喹啉-3-甲酸；

‐1-環(huán)丙基-6-氟-4-氧代-7-(4-棕櫚酰基哌嗪-1-基)-1,4-二氫喹啉-3-甲酸；

‐1-環(huán)丙基-6-氟-4-氧代-7-(4-(3-氧代丁基)哌嗪-1-基)-1,4-二氫喹啉-3-甲酸。

根據(jù)一個實施方案，R¹不是被選自包括以下各項的組的多于一個取代基取代的烷基：鹵代、羥基、氧代、硝基、酰胺基、羧基、氨基、氰基、烷氧基、鹵代烷氧基、或鹵代烷基。在一個實施方案中，R¹不是被選自包括以下各項的組的多于一個取代基取代的烷基：鹵代、羥基、硝基、酰胺基、羧基、氨基、氰基、烷氧基、鹵代烷氧基、或鹵代烷基。在一個實施方案中，R¹不是被羧基和氧代基這兩者取代的烷基。在一個實施方案中，R¹不是被氧代和氨基這兩者取代的烷基。

根據(jù)一個實施方案，優(yōu)選的通式I的化合物是那些化合物，其中：

‐R¹表示包含4個至20個碳原子，優(yōu)選地5個至16個，更優(yōu)選地5個、6個、7個、8個、9個、10個、11個、12個、13個、14個、15個或16個碳的飽和或不飽和、取代或未取代、支鏈或無支鏈的烷基，當所述烷基被取代時，取代基選自包括以下各項的組：鹵代、羥基、硝基、酰胺基、羧基、氨基、氰基、烷氧基、鹵代烷氧基、或鹵代烷基，并且

‐R²、R³、R⁴、R⁵、R⁶以及R⁷如上文所定義。

根據(jù)一個實施方案，優(yōu)選的通式I的化合物是那些化合物，其中：

‐R¹表示包含8個至12個碳原子，優(yōu)選地8個、9個、10個、11個、12個碳，更優(yōu)選地包含8個、9個或10個碳原子的飽和或不飽和、取代或未取代、支鏈或無支鏈的烷基，當所述烷基被取代時，取代基選自包括以下各項的組：鹵代、羥基、氧代、硝基、酰胺基、羧基、氨基、氰基、烷氧基、鹵代烷氧基、或鹵代烷基，并且

‐R²、R³、R⁴、R⁵、R⁶以及R⁷如上文所定義。

在一個實施方案中，優(yōu)選的通式I的化合物是那些化合物，其中R¹是辛基、壬基、癸基、十一烷基或十二烷基；優(yōu)選地R¹是辛基、壬基或癸基。

根據(jù)一個實施方案，優(yōu)選的通式I的化合物是那些化合物，其中：

‐R¹表示包含7個至12個碳原子，優(yōu)選地7個、8個、9個、10個、11個、12個碳，更優(yōu)選地包含7個、8個、9個或10個碳原子的飽和或不飽和、取代或未取代、支鏈或無支鏈的烷基，當所述烷基被取代時，取代基選自包括以下各項的組：鹵代、羥基、氧代、硝基、酰胺基、羧基、氨基、氰基、烷氧基、鹵代烷氧基、或鹵代烷基，并且

‐R²、R³、R⁴、R⁵、R⁶以及R⁷如上文所定義。

在一個實施方案中，優(yōu)選的通式I的化合物是那些化合物，其中R¹是庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基或十二烷基；優(yōu)選地R¹是庚基、辛基、壬基或癸基。

根據(jù)一個實施方案，本發(fā)明涉及通式II的化合物：

以及其藥學上可接受的鹽、溶劑化物或前藥，所述化合物對應于其中R⁷是氟原子的式I的化合物。

根據(jù)另一個實施方案，本發(fā)明涉及通式III的化合物：

以及其藥學上可接受的鹽、溶劑化物或前藥，所述化合物對應于其中R³、R⁴、R⁵、R⁶相同并且表示氫原子的通式II的化合物。

在一個優(yōu)選的實施方案中，本發(fā)明涉及通式III的化合物：

以及其藥學上可接受的鹽、溶劑化物或前藥，其中R²是氫原子或甲氧基，甚至更優(yōu)選地R²是甲氧基并且R¹如上文所定義。

根據(jù)一個實施方案，優(yōu)選的通式III的化合物是那些化合物，其中：

-R²是甲氧基，并且

-R¹表示包含8個至12個碳原子，優(yōu)選地8個、9個、10個、11個、12個碳，更優(yōu)選地包含8個、9個或10個碳原子的飽和或不飽和、取代或未取代、支鏈或無支鏈的烷基，當所述烷基被取代時，取代基選自包括以下各項的組：鹵代、羥基、氧代、硝基、酰胺基、羧基、氨基、氰基、烷氧基、鹵代烷氧基、或鹵代烷基。

在一個優(yōu)選的實施方案中，優(yōu)選的通式III的化合物是那些化合物，其中R²是甲氧基并且R¹是辛基、壬基、癸基、十一烷基或十二烷基；優(yōu)選地R²是甲氧基并且R¹是辛基、壬基、或癸基。

根據(jù)一個實施方案，優(yōu)選的通式III的化合物是那些化合物，其中：

-R²是甲氧基，并且

-R¹表示包含7個至12個碳原子，優(yōu)選地7個、8個、9個、10個、11個、12個碳，更優(yōu)選地包含7個、8個、9個或10個碳原子的飽和或不飽和、取代或未取代、支鏈或無支鏈的烷基，當所述烷基被取代時，取代基選自包括以下各項的組：鹵代、羥基、氧代、硝基、酰胺基、羧基、氨基、氰基、烷氧基、鹵代烷氧基、或鹵代烷基。

在一個優(yōu)選的實施方案中，優(yōu)選的通式III的化合物是那些化合物，其中R²是甲氧基并且R¹是庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基或十二烷基；優(yōu)選地R²是甲氧基并且R¹是庚基、辛基、壬基或癸基。

在一個優(yōu)選的實施方案中，本發(fā)明的化合物是表1中所列的那些：

表1

根據(jù)一個更優(yōu)選的實施方案，本發(fā)明的化合物選自包括以下各項的組：1-環(huán)丙基-6-氟-8-甲氧基-4-氧代-7-(4-戊基哌嗪-1-基)-1,4-二氫喹啉-3-甲酸(Quin 17)；1-環(huán)丙基-6-氟-8-甲氧基-7-(4-辛基哌嗪-1-基)-4-氧代-1,4-二氫喹啉-3-甲酸(Quin 18)；1-環(huán)丙基-7-(4-癸基哌嗪-1-基)-6-氟-8-甲氧基-4-氧代-1,4-二氫喹啉-3-甲酸(Quin 19)；以及1-環(huán)丙基-6-氟-7-(4-十六烷基哌嗪-1-基)-8-甲氧基-4-氧代-1,4-二氫喹啉-3-甲酸(Quin 20)。

在另一個實施方案中，本發(fā)明涉及一種藥物組合物，所述藥物組合物包含至少一種本發(fā)明的化合物或其藥學上可接受的鹽、溶劑化物或前藥、以及至少一種藥學上可接受的載體、稀釋劑、賦形劑和/或佐劑。本發(fā)明還涵蓋一種藥物組合物，除了作為活性成分的至少一種本發(fā)明的化合物或其藥學上可接受的鹽、溶劑化物或前藥之外，所述藥物組合物還含有另外的治療劑和/或活性成分。

根據(jù)另一個實施方案，本發(fā)明涉及一種藥物，所述藥物包含至少一種本發(fā)明的化合物或其藥學上可接受的鹽、溶劑化物或前藥。

在另一個實施方案中，除了作為活性成分的至少一種本發(fā)明的化合物或其藥學上可接受的鹽、溶劑化物或前藥之外，本發(fā)明的藥物還包含另外的治療劑和/或活性成分。

另外的治療劑和/或活性成分的實例包括但不限于氟喹諾酮，如環(huán)丙沙星、恩氟沙星、加替沙星、莫西沙星、氧氟沙星(ofloxacin)、左氧氟沙星(levofloxacin)以及司帕沙星(sparfloxacin)。

根據(jù)一個實施方案，具有通式III的化合物是根據(jù)方案1中所述的途徑，從作為前體的氟喹諾酮開始，通過用哌嗪取代位置7處的氟原子來合成的。在哌嗪基團的位置4處添加長烷基鏈提供了最終的通式III的化合物：

方案1：通式III的化合物的合成

根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案，化合物具有通式III，其中R²是氫原子，并且是根據(jù)以下途徑，從2,4,5-三氟苯甲酸開始制備的：

方案2：其中R²＝H的通式III化合物的合成

根據(jù)另一個實施方案，所述化合物具有通式III，其中R²是甲氧基，并且是根據(jù)以下途徑，從2,4,5-三氟-3-甲氧基-苯甲酸開始制備的：

方案3：其中R²＝OMe的通式III化合物的合成

根據(jù)一個實施方案，本發(fā)明的化合物不具有手性中心。因此，它們的生產(chǎn)成本應當?shù)陀谝阎泥Z酮，如DC-159a、左氧氟沙星、或莫西沙星。此外，所述合成是趨同的和通用的并且允許制備各種化合物。

本發(fā)明還涉及細菌感染的治療。喹諾酮類和氟喹諾酮類的分子對廣泛范圍的細菌具有活性。喹諾酮和氟喹諾酮根除細菌的機制是通過抑制II型拓撲異構酶，即DNA旋轉酶(作為GyrA和GyrB的復合物具有活性)和DNA拓撲異構酶IV。II型拓撲異構酶上的突變因此是細菌對喹諾酮和氟喹諾酮產(chǎn)生抗性的主要途徑。在結核分枝桿菌(Mycobacterium tuberculosis)的特定情況下，DNA旋轉酶是唯一的II型拓撲異構酶并且因此是喹諾酮和氟喹諾酮的唯一靶標。對喹諾酮和氟喹諾酮具有抗性的結核分枝桿菌的菌株因此主要在DNA旋轉酶的GyrA亞基和/或GyrB亞基中具有至少一個突變。有趣的是并且無任何有關理論，，本發(fā)明的化合物抑制細菌的生長，而在低濃度下，它們僅微弱地抑制DNA旋轉酶。

不希望被套至任何理論，本發(fā)明的化合物可通過不涉及DNA旋轉酶的原始機制或涉及DNA旋轉酶和另一個途徑或細胞靶標的機制抑制細菌的生長。

根據(jù)一個實施方案，本發(fā)明的化合物、藥物組合物以及藥物可用于治療細菌感染。

在另一個實施方案中，本發(fā)明的化合物可用于治療由作為革蘭氏陰性細菌或革蘭氏陽性細菌的至少一種細菌所引起的感染。

某些細菌，如沙門氏菌屬、軍團菌屬(Legionella)以及分枝桿菌屬，特別是結核分枝桿菌具有在巨噬細胞中保持存活的能力。在一個實施方案中，本發(fā)明的化合物能夠穿透到巨噬細胞中并且在那里具有殺細菌活性。

根據(jù)一個實施方案，本發(fā)明的化合物可用于治療由選自以下組的屬的至少一種細菌所引起的細菌感染，所述組包括但不限于：分枝桿菌屬，如結核分枝桿菌或麻風分枝桿菌；革蘭氏陽性細菌，如鏈球菌屬、葡萄球菌屬或芽孢桿菌屬；腸桿菌科，如埃希氏菌屬、克雷伯氏桿菌屬、腸桿菌屬、變形桿菌屬、沙雷氏菌屬、志賀氏菌屬、檸檬酸桿菌屬、沙門氏菌屬或耶爾森氏菌屬；非發(fā)酵革蘭氏陰性桿菌，如假單胞菌屬、產(chǎn)堿桿菌屬、或不動桿菌屬；厭氧菌，如擬桿菌屬、梭桿菌屬、真桿菌屬、丙酸桿菌屬、消化球菌屬、梭菌屬、消化鏈球菌屬、或韋榮氏球菌屬；幽門螺桿菌以及參與性傳播感染的病原體，如奈瑟氏球菌屬、嗜血桿菌屬、衣原體屬、或支原體屬。

根據(jù)一個實施方案，本發(fā)明的化合物可用于治療由選自以下組的至少一種細菌所引起的細菌感染，所述組包括但不限于：麻風分枝桿菌、結核分枝桿菌復合群，如結核分枝桿菌和非結核分枝桿菌，如龜分枝桿菌(Mycobacterium chelonae)、鳥分枝桿菌(Mycobacterium avium)、膿腫分枝桿菌(Mycobacterium abscessus)、偶發(fā)分枝桿菌(Mycobacterium fortuitum)、瑪爾摩分枝桿菌(Mycobacterium malmoense)、戈登分枝桿菌(Mycobacterium gordonae)、土分枝桿菌(Mycobacterium terrae)、不產(chǎn)色分枝桿菌(Mycobacterium nonchromogenicium)、猿分枝桿菌(Mycobacterium simiae)、瘰疬分枝桿菌(Mycobacterium scrofulaceum)、草分枝桿菌(Mycobacterium phlei)、蟾蜍分枝桿菌(Mycobacterium xenopi)、海洋分枝桿菌(Mycobacterium marinum)、或潰瘍分枝桿菌(Mycobacterium ulcerans)；革蘭氏陽性細菌，如金黃色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、肺炎鏈球菌(Streptococcus pneumoniae)、糞腸球菌(Enterococcus faecalis)、炭疽芽孢桿菌(Bacillus anthracis)、表皮葡萄球菌(Staphylococcus epidermidis)、或化膿性鏈球菌(Streptococcus pyogenes)；腸桿菌科，如大腸桿菌(Escherichia coli)、肺炎克雷伯氏桿菌(Klebsiella pneumonia)、產(chǎn)氣腸桿菌(Enterobacter aerogenes)、陰溝腸桿菌(Enterobacter cloacae)、普通變形桿菌(Proteus vulgaris)、福氏志賀氏菌(Shigella flexneri)、粘質沙雷氏菌(Serratia marcescens)、弗氏檸檬酸桿菌(Citrobacter freundii)、小腸結腸炎耶爾森氏菌(Yersinia enterocolitica)、或腸炎沙門氏菌(Salmonella enteritidis)；非發(fā)酵革蘭氏陰性桿菌，如銅綠假單胞菌(Pseudomonas aeruginosa)、鮑氏不動桿菌(Acitenobacter baumannii)、洋蔥伯克霍爾德菌(Burkholderia cepacia)、或嗜麥芽寡養(yǎng)單胞菌(Stenotrophomonas maltophilia)；厭氧菌，如脆弱擬桿菌(Bacteroides fragilis)、狄氏擬桿菌(Bacteroides distasonis)、多形擬桿菌(Bacteroides thetaiotaomicron)、普通擬桿菌(Bacteroide vulgatus)、奇妙絲桿菌(Fusobacterium mortiferum)、壞死梭桿菌(Fusobacterium necrophorum)、可變梭桿菌(Fusobacterium varium)、遲鈍真桿菌(Eubacterium lentum)、痤瘡丙酸桿菌(Propionibacterium acens)、艱難梭菌(Clostridium difficile)、產(chǎn)氣莢膜梭菌(Clostridium perfringens)、多枝梭菌(Clostridium ramosum)、厭氧消化鏈球菌(Peptostreptococcus anaerobius)、微小消化鏈球菌(Peptostreptococcus micros)、或小韋榮氏球菌(Veillonella parvula)；幽門螺桿菌以及參與性傳播感染的病原體，如淋病奈瑟氏球菌(Neisseria gonorrhaeae)、杜氏嗜血桿菌(Haemophulis ducreyi)、沙眼衣原體(Chlamydia trachomatis)、或生殖器支原體(Mycoplasma genitallium)。

根據(jù)一個實施方案，本發(fā)明的化合物可用于治療由選自以下組的至少一種細菌所引起的細菌感染，所述組包括但不限于：麻風分枝桿菌、結核分枝桿菌復合群，如結核分枝桿菌和非結核分枝桿菌，如龜分枝桿菌、鳥分枝桿菌和鳥分枝桿菌復合群、膿腫分枝桿菌、偶發(fā)分枝桿菌、瑪爾摩分枝桿菌、戈登分枝桿菌、土分枝桿菌、不產(chǎn)色分枝桿菌、猿分枝桿菌、瘰疬分枝桿菌、草分枝桿菌、堪薩斯分枝桿菌(Mycobacterium kansasii)、蟾蜍分枝桿菌、海洋分枝桿菌、或潰瘍分枝桿菌；革蘭氏陽性細菌，如金黃色葡萄球菌、肺炎鏈球菌、糞腸球菌、炭疽芽孢桿菌、表皮葡萄球菌、或化膿性鏈球菌；腸桿菌科，如大腸桿菌、肺炎克雷伯氏桿菌、產(chǎn)氣腸桿菌、陰溝腸桿菌、普通變形桿菌、福氏志賀氏菌、粘質沙雷氏菌、弗氏檸檬酸桿菌、小腸結腸炎耶爾森氏菌、或腸炎沙門氏菌；非發(fā)酵革蘭氏陰性桿菌，如銅綠假單胞菌、鮑氏不動桿菌、洋蔥伯克霍爾德菌、或嗜麥芽寡養(yǎng)單胞菌；厭氧菌，如脆弱擬桿菌、狄氏擬桿菌、多形擬桿菌、普通擬桿菌、奇妙絲桿菌、壞死梭桿菌、可變梭桿菌、遲鈍真桿菌、痤瘡丙酸桿菌、艱難梭菌、產(chǎn)氣莢膜梭菌、多枝梭菌、厭氧消化鏈球菌、微小消化鏈球菌、或小韋榮氏球菌；幽門螺桿菌以及參與性傳播感染的病原體，如淋病奈瑟氏球菌、杜氏嗜血桿菌、沙眼衣原體、或生殖器支原體。

在一個優(yōu)選的實施方案中，本發(fā)明的化合物可用于治療由結核分枝桿菌野生型菌株、以及MDR菌株、XDR菌株、和PDR菌株所引起的細菌感染。

根據(jù)一個實施方案，本發(fā)明的化合物可用于治療由選自以下組的細菌的至少一種多藥抗性菌株、廣泛藥物抗性菌株或泛藥物抗性菌株所引起的感染，所述組包括但不限于：麻風分枝桿菌、結核分枝桿菌復合群，如結核分枝桿菌和非結核分枝桿菌，如龜分枝桿菌、鳥分枝桿菌、膿腫分枝桿菌、偶發(fā)分枝桿菌、瑪爾摩分枝桿菌、戈登分枝桿菌、土分枝桿菌、不產(chǎn)色分枝桿菌、猿分枝桿菌、瘰疬分枝桿菌、草分枝桿菌、蟾蜍分枝桿菌、海洋分枝桿菌、或潰瘍分枝桿菌；革蘭氏陽性細菌，如金黃色葡萄球菌、肺炎鏈球菌、糞腸球菌、炭疽芽孢桿菌、表皮葡萄球菌、或化膿性鏈球菌；腸桿菌科，如大腸桿菌、肺炎克雷伯氏桿菌、產(chǎn)氣腸桿菌、陰溝腸桿菌、普通變形桿菌、福氏志賀氏菌、粘質沙雷氏菌、弗氏檸檬酸桿菌、小腸結腸炎耶爾森氏菌、或腸炎沙門氏菌；非發(fā)酵革蘭氏陰性桿菌，如銅綠假單胞菌、鮑氏不動桿菌、洋蔥伯克霍爾德菌、或嗜麥芽寡養(yǎng)單胞菌；厭氧菌，如脆弱擬桿菌、狄氏擬桿菌、多形擬桿菌、普通擬桿菌、奇妙絲桿菌、壞死梭桿菌、可變梭桿菌、遲鈍真桿菌、痤瘡丙酸桿菌、艱難梭菌、產(chǎn)氣莢膜梭菌、多枝梭菌、厭氧消化鏈球菌、微小消化鏈球菌、或小韋榮氏球菌；幽門螺桿菌以及參與性傳播感染的病原體，如淋病奈瑟氏球菌、杜氏嗜血桿菌、沙眼衣原體、或生殖器支原體。

根據(jù)一個實施方案，本發(fā)明的化合物可用于治療由選自以下組的細菌的至少一種多藥抗性菌株、廣泛藥物抗性菌株或泛藥物抗性菌株所引起的感染，所述組包括但不限于：麻風分枝桿菌、結核分枝桿菌復合群，如結核分枝桿菌和非結核分枝桿菌，如龜分枝桿菌、鳥分枝桿菌和鳥分枝桿菌復合群、膿腫分枝桿菌、偶發(fā)分枝桿菌、瑪爾摩分枝桿菌、戈登分枝桿菌、土分枝桿菌、不產(chǎn)色分枝桿菌、猿分枝桿菌、瘰疬分枝桿菌、草分枝桿菌、堪薩斯分枝桿菌、蟾蜍分枝桿菌、海洋分枝桿菌、或潰瘍分枝桿菌；革蘭氏陽性細菌，如金黃色葡萄球菌、肺炎鏈球菌、糞腸球菌、炭疽芽孢桿菌、表皮葡萄球菌、或化膿性鏈球菌；腸桿菌科，如大腸桿菌、肺炎克雷伯氏桿菌、產(chǎn)氣腸桿菌、陰溝腸桿菌、普通變形桿菌、福氏志賀氏菌、粘質沙雷氏菌、弗氏檸檬酸桿菌、小腸結腸炎耶爾森氏菌、或腸炎沙門氏菌；非發(fā)酵革蘭氏陰性桿菌，如銅綠假單胞菌、鮑氏不動桿菌、洋蔥伯克霍爾德菌、或嗜麥芽寡養(yǎng)單胞菌；厭氧菌，如脆弱擬桿菌、狄氏擬桿菌、多形擬桿菌、普通擬桿菌、奇妙絲桿菌、壞死梭桿菌、可變梭桿菌、遲鈍真桿菌、痤瘡丙酸桿菌、艱難梭菌、產(chǎn)氣莢膜梭菌、多枝梭菌、厭氧消化鏈球菌、微小消化鏈球菌、或小韋榮氏球菌；幽門螺桿菌以及參與性傳播感染的病原體，如淋病奈瑟氏球菌、杜氏嗜血桿菌、沙眼衣原體、或生殖器支原體。

根據(jù)一個實施方案，本發(fā)明的化合物可用于治療由細菌的至少一種多藥抗性菌株、廣泛藥物抗性菌株或泛藥物抗性菌株所引起的感染，所述細菌優(yōu)選地是結核分枝桿菌。

根據(jù)本發(fā)明的另一個實施方案，所述細菌菌株具有氟喹諾酮抗性，這主要是因為DNA旋轉酶的GyrA亞基中的一個或多個突變、因為DNA旋轉酶的GyrB亞基中的一個或多個突變、或因為DNA旋轉酶的GyrA亞基和GyrB亞基中的多個突變。

根據(jù)一個實施方案，結核分枝桿菌具有氟喹諾酮抗性，這是因為DNA旋轉酶的GyrA亞基中的一個突變，所述突變選自包括但不限于以下各項的組：D89N、D94A、D94N、D94G、D94H、D94F、D94Y、D94V、A74S、A90V、T80A、G88A、G88C、S91A、以及S91P(Maruri等,J.Antimicrob.Chemother.,2012,第1-13頁)。

根據(jù)一個實施方案，結核分枝桿菌具有氟喹諾酮抗性，這是因為DNA旋轉酶的GyrB亞基中的一個突變，所述突變選自包括但不限于以下各項的組：N538D、N538T、D500A、D500N、D500H、T539P、E540D、以及E540V(Maruri等,J.Antimicrob.Chemother.,2012,第1-13頁)。

根據(jù)另一個實施方案，結核分枝桿菌具有氟喹諾酮抗性，這是因為DNA旋轉酶的GyrA亞基中的多個突變，所述多個突變選自包括但不限于以下各項的組：A74S+D94G、T80A+A90E、T80A+A90G+D94G、G88A+A90V、G88A+D94T、A90V+G94A、A90V+P102H、A90V+S91P、A90V+D94N、A90V+D94G、S91P+D94G、S91P+D94G+G94A、D94A+D94Y、D94N+D94G、D94N+D94G+D94Y、以及D94G+D94A(Maruri等,J.Antimicrob.Chemother.,2012,第1-13頁)。

根據(jù)另一個實施方案，結核分枝桿菌具有氟喹諾酮抗性，這是因為DNA旋轉酶的GyrA亞基和GyrB亞基中的多個突變，所述多個突變選自包括但不限于以下各項的組：A90V+T500P、D94A+D461N、D94G+N499K、D94G+N499T、以及D94N+A504V(Maruri等,J.Antimicrob.Chemother.,2012,第1-13頁)。

根據(jù)一個實施方案，本發(fā)明的化合物可用作初步治療。根據(jù)另一個實施方案，本發(fā)明的化合物可用作二線治療。

本發(fā)明還涉及一種用于治療有需要的受試者的細菌感染的方法，所述方法包括向所述受試者施用治療有效量的至少一種如上所述的本發(fā)明的化合物或組合物。

優(yōu)選地，所述受試者是溫血動物，更優(yōu)選地是人類。

根據(jù)一個實施方案，本發(fā)明的化合物可以作為聯(lián)合治療的一部分被施用。因此，包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)的是包括與另外的治療劑和/或活性成分的共同施用的實施方案，以及除了作為活性成分的本發(fā)明的化合物、其藥學上可接受的溶劑化物之外，還含有另外的治療劑和/或活性成分的組合物和藥物。

在上述本發(fā)明實施方案組合中，本發(fā)明的化合物、其藥學上可接受的溶劑化物和其它治療活性劑可以根據(jù)劑型彼此分開施用或聯(lián)合施用，以及根據(jù)它們的施用時間，依次施用或同時施用。因此，一種組分藥劑的施用可以在施用一種或多種其它組分藥劑之前、同時或之后。

一般來說，對于藥物用途來說，本發(fā)明的化合物可以被配制成藥物制劑，所述藥物制劑包含至少一種本發(fā)明的化合物和至少一種藥學上可接受的載體、稀釋劑、賦形劑和/或佐劑以及任選的一種或多種另外的藥物活性化合物。

借助于非限制性實例，這樣的配方可以呈適用于口服施用、適用于腸胃外施用(如通過靜脈內(nèi)、肌內(nèi)或皮下注射或靜脈內(nèi)輸注)、適用于局部施用(包括眼部)、適用于通過吸入、通過皮膚貼劑、通過植入、通過栓劑等施用的形式。根據(jù)施用方式可以是固體、半固體或液體的這樣的合適的施用形式以及用于制備其的方法和載體、稀釋劑以及賦形劑對于本領域技術人員來說將是清楚的；參考Remington's Pharmaceutical Sciences(《雷明頓藥物科學》)的最新版。

根據(jù)一個實施方案，本發(fā)明的化合物是經(jīng)口(口服施用)或通過靜脈內(nèi)途徑施用的。

這樣的制劑的一些優(yōu)選的而非限制性的實例包括片劑、丸劑、粉劑、錠劑、小藥囊、扁囊劑、酏劑、懸浮液、乳液、溶液、糖漿、氣溶膠、軟膏劑、霜劑、洗劑、軟明膠膠囊和硬明膠膠囊、栓劑、滴劑、用于以推注和/或連續(xù)施用的形式施用的無菌注射溶液和無菌包裝粉劑(通常在使用之前復原)，它們可以與本身適用于這些制劑的載體、賦形劑以及稀釋劑一起來配制，如乳糖、右旋糖、蔗糖、山梨糖醇、甘露醇、淀粉、阿拉伯樹膠、磷酸鈣、藻酸鹽、黃蓍膠、明膠、硅酸鈣、微晶纖維素、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、纖維素、(無菌)水、甲基纖維素、羥基苯甲酸甲酯和羥基苯甲酸丙酯、滑石粉、硬脂酸鎂、食用油、植物油和礦物油或其合適的混合物。所述配方可以任選地含有通常用于藥物配方中的其它物質，如潤滑劑、潤濕劑、乳化和助懸劑、分散劑、崩解劑、增量劑、填充劑、防腐劑、甜味劑、調味劑、流動調節(jié)劑、隔離劑等。所述組合物還可以被配制成提供其中所含的一種或多種活性化合物的快速釋放、持續(xù)釋放或延遲釋放。

本發(fā)明的藥物制劑優(yōu)選地呈單位劑型的形式，并且可以被適當?shù)匕b在例如盒、泡罩、小瓶、瓶子、小藥囊、安瓿或任何其它合適的單劑量或多劑量支持物或容器(它可以被適當?shù)刭N上標簽)中；任選地具有含有產(chǎn)品信息和/或使用說明的一個或多個活頁。

通常，根據(jù)待預防或治療的病況和施用途徑，本發(fā)明的活性化合物通常將以每天患者的每公斤體重0.001mg至200mg，優(yōu)選地每公斤體重1mg至160mg，例如每公斤體重約25mg、50mg、100mg、150mg來施用，它可以作為單次日劑量施用、分為一次或多次日劑量施用、或例如使用滴注而基本上連續(xù)施用。

根據(jù)一個實施方案，本發(fā)明的化合物是以0mg/ml至40mg/ml范圍的濃度，優(yōu)選地以10mg/ml或20mg/ml的濃度施用的。

根據(jù)一個實施方案，本發(fā)明的化合物是以大于0ml/kg至100ml/kg范圍的體積施用的；優(yōu)選地，施用體積是10ml/kg。

附圖說明

圖1是示出了感染了野生型結核分枝桿菌菌株H37rv并且接受Quin18和Quin19灌胃處理的存活小鼠的演變的圖。

圖2是示出了感染了野生型結核分枝桿菌菌株H37rv并且接受Quin18靜脈內(nèi)處理的存活小鼠的演變的圖。

圖3是示出了從D0到D14接受不同劑量的Quin 18或Quin 19處理的小鼠的體重的圖。

實施例

通過以下實施例來進一步說明本發(fā)明。

1.本發(fā)明的化合物的合成

材料和方法

所有材料均是從商業(yè)供應商獲得的并且不經(jīng)進一步純化而被使用。在來自默克公司(Merck)的硅膠60F254的TLC塑料片(層厚度0.2mm)上進行薄層色譜。在硅膠60(70目-230目ASTM，默克公司)上進行柱色譜純化。熔點是在數(shù)字熔點裝置(Electrothermal IA 8103)上測定的并且未校正或者是在Kofler臺式WME(瓦格納-芒茲公司(Wagner&Munz))上測定的。IR、¹H、¹⁹F以及¹³C NMR譜確認了所有化合物的結構。在Perkin Elmer Spectrum 100FT-IR光譜儀上記錄IR譜并且在BRUKER AC 300或400光譜儀上，以針對¹H的300或400MHz、針對¹³C的75或100MHz以及針對¹⁹F的282或377MHz，使用CDCl₃、CD₃CN、D₂O或DMSO-d₆作為溶劑來記錄NMR譜?；瘜W位移(δ)是以間接相對于(i)CHCl₃(δ7.27)(對于¹H)和(ii)CDCl₃(δ77.2)(對于¹³C)的信號以及直接相對于(iii)CFCl₃(內(nèi)標)(δ0)(對于¹⁹F)的信號的百萬分率表示的?；瘜W位移是以ppm給出的并且峰多重性指定如下：s，單峰；br s，寬單峰；d，雙峰；dd，雙二重峰；t，三重峰；q，四重峰；quint，五重峰；m，多重峰。高分辨率質譜(HRMS)是從“索萊澤分析服務中心(Service Central d'analyse de Solaize)”(國家科學研究中心(Centre Nationale de la Recherche Scientifique))獲得的，并且在Waters光譜儀上使用電噴霧電離-TOF(ESI-TOF)記錄。

結果

實施例1：用于制備其中R²是氫原子的通式III化合物的前體的合成

α(Z)-[(二乙氨基)亞甲基]-2,4,5-三氟-β-氧代-苯丙酸乙酯

將2,4,5-三氟苯甲酸(3.49g，19.81mmol)、草酰氯(2.18mL，25.75mmol)以及五滴DMF的無水CH₂Cl₂溶液(50mL)在室溫攪拌24小時。然后將反應混合物在減壓下進行濃縮蒸發(fā)，溶解在甲苯(30mL)中并且逐滴添加到三乙胺(8.26mL，59.43mmol)和3-(二乙氨基)-2E-丙烯酸乙酯(4.40g，25.75mmol)的甲苯溶液(20mL)中。在90℃攪拌18小時之后，用水洗滌冷卻的反應混合物。將有機層經(jīng)過Na₂SO₄干燥，過濾并且蒸發(fā)。將粗殘余物通過硅膠快速色譜(95:5到60:40的己烷/AcOEt)純化，得到呈無色油狀的α(Z)-[(二乙氨基)亞甲基]-2,4,5-三氟-β-氧代-苯丙酸乙酯(4.180g，12.7mmol，64％(兩個步驟))。

1H NMR(400MHz,CDCl₃,δ):0.97(t,3H,OCH₂CH₃,³J_H-H＝7.1Hz),1.03(br s,3H,NCH₂CH₃),1.33(br s,3H,NCH₂CH₃),3.45(br s,4H,NCH₂CH₃),3.98(q,2H,OCH₂CH₃,³J＝7.1Hz),6.87(Td,1H,H₅,³J_H-F＝9.7Hz,⁴J_H-F＝6.3Hz),7.45(m,1H,H₈),7.75(s,1H)；19F NMR(376MHz,CDCl₃,δ):-115.6(dd,F₂,⁵J_F-F＝15.5Hz,⁴J_F-F＝5.3Hz),-130.2(br s,F₄)；-142.8(dd,F₅,³J_F-F＝21.5Hz,⁵J_F-F＝15.5Hz)。

1-環(huán)丙基-6,7-二氟-4-氧代-1,4-二氫喹啉-3-甲酸乙酯的制備

將于1:2EtOH/Et₂O(50mL)中的α(Z)-[(二乙氨基)亞甲基]-2,4,5-三氟-β-氧代-苯丙酸乙酯(1.977g，6.10mmol)添加到環(huán)丙胺(0.98mL，10.40mmol)中。在室溫攪拌3小時之后，將反應混合物在減壓下蒸發(fā)。將油狀殘余物溶解在DMF(40mL)中，然后添加K₂CO₃(3.386g，24.4mmol)。在100℃攪拌16小時之后，添加冷水(20mL)。將黃色沉淀物過濾并且干燥，得到1-環(huán)丙基-6,7-二氟-4-氧代-1,4-二氫喹啉-3-甲酸乙酯(1.336g，4.56mmol，76％)。

¹H NMR(400MHz,CD₃CN,δ):1.07[m,2H,CH₂(cPr)],1.26-1.30[m,2H,CH₂(cPr)],1.32[t,3H,OCH₂CH3,³J_H-H＝7.1Hz],3.50(tt,1H,CH(cPr),³J_H-H＝6.9Hz,³J_H-H＝3.8Hz),4.26(q,2H,OCH₂CH₃,³J_H-H＝7.1Hz),7.95(dd,1H,H₅,³J_H-F＝12.1Hz,⁴J_H-F＝6.6Hz),7.95(dd,1H,H₈,³J_H-F＝10.8Hz,⁴J_H-F＝8.8Hz),8.53(s,1H,H₂)。¹⁹F NMR(376MHz,CD₃CN,δ):-131.1和-142.4(2d,2F,F₆和F₇,³J_F-F＝21.7Hz)；MP＝181℃-182℃。

1-環(huán)丙基-6-氟-4-氧代-7-(哌嗪-1-基)-1,4-二氫喹啉-3-甲酸乙酯的制備

將哌嗪(387mg，4.50mmol)和1-環(huán)丙基-6,7-二氟-4-氧代-1,4-二氫喹啉-3-甲酸乙酯(600mg，2.05mmol)于無水CH₃CN(10mL)中的溶液回流一周。在減壓下蒸發(fā)之后，將粗殘余物在1:1的CHCl₃/H₂O中分配。將有機層用水洗滌，經(jīng)過Na₂SO₄干燥，過濾并且蒸發(fā)，得到呈黃色粉末狀的1-環(huán)丙基-6-氟-4-氧代-7-(哌嗪-1-基)-1,4-二氫喹啉-3-甲酸乙酯(657mg，1.83mmol，89％)。

1H NMR(400MHz,CD₃CN,δ):1.04-1.08(m,2H,CH₂(cPr)),1.26-1.29(m,2H,CH₂(cPr)),1.32(t,3H,CH₃,³JH-H＝7.1Hz),2.96(dd,4H,H_1',H_4',³J_H-H＝3.9Hz,5.9Hz),3.19(dd,4H,H_2',H_3',³J_H-H＝3.9Hz,5.9Hz),3.50(tt,1H,CH(cPr),³J_H-H＝3.7Hz,7.0Hz),4.25(q,2H,CH₂,³J_H-H＝7.1Hz),7.42(d,1H,H₈,⁴J_H-F＝7.4Hz),7.83(d,1H,H₅,³J_H-F＝13.7Hz),8.47(s,1H,H₂)。19F NMR(376MHz,CD₃CN,δ):,-125.9(s,1F,F₆)。

實施例2：用于制備其中R²是甲氧基的通式III化合物的前體的合成

α(Z)-[(二乙氨基)亞甲基]-2,4,5-三氟-3-甲氧基-β-氧代-苯丙酸乙酯的制備

將2,4,5-三氟-3-甲氧基-苯甲酸(1.36g，6.60mmol)、草酰氯(0.80mL，9.17mmol)以及五滴DMF的無水CH₂Cl₂溶液(30mL)在室溫攪拌24小時。然后將反應混合物在減壓下進行濃縮蒸發(fā)，溶解在甲苯(15mL)中并且逐滴添加到三乙胺(3mL，16.5mmol)和3-(二乙氨基)-2E-丙烯酸乙酯(1.29g，7.54mmol)的甲苯溶液(15mL)中。在90℃攪拌5小時之后，用水洗滌冷卻的反應混合物。將有機層經(jīng)過Na₂SO₄干燥，過濾并且蒸發(fā)。將粗殘余物通過硅膠快速色譜(95:5到60:40己烷/AcOEt)純化，得到呈無色油狀的α(Z)-[(二乙氨基)亞甲基]-2,4,5-三氟-3-甲氧基-β-氧代-苯丙酸乙酯(1.88g，5.22mmol，79％(兩個步驟))。

1H NMR(400MHz,CDCl₃,δ):0.77(t,3H,OCH₂CH₃,³J＝7.1Hz),0.84(br s,3H,NCH₂CH₃),1.08(br s,3H,NCH₂CH₃),3.25(br s,4H,NCH₂CH₃),3.76(q,2H,OCH₂CH₃,3J＝7.1Hz),3.78(s,3H,OCH₃),6.87(ddd,1H,HAr,³J_H-F＝10.1Hz,⁴J_H-F＝8.5Hz,⁴J_H-F＝6.0Hz),7.53(s,1H)；19F NMR(376MHz,CDCl₃,δ):-135.1(dd,F₂,⁵J_F-F＝13.8Hz,⁴J_F-F＝7.6Hz),-141.5(dd,F₅,³J_F-F＝20.6Hz,⁵J_F-F＝13.7Hz),-149.2(br d,F₄,³J_F-F＝6.5Hz)；13C NMR(100MHz,CDCl₃,δ):10.8,14.2,13.4,45.0,53.8,59.4,61.5,101.6,109.5,126.2,137.1,145.1,146.6,149.1,154.4,167.3,184.5。

1-環(huán)丙基-6,7-二氟-8-甲氧基-4-氧代-1,4-二氫喹啉-3-甲酸乙酯的制備

將于1:2的EtOH/Et₂O(20mL)中的α(Z)-[(二乙氨基)亞甲基]-2,4,5-三氟-3-甲氧基-β-氧代-苯丙酸酯(850mg，2.37mmol)添加到環(huán)丙胺(0.38mL，5.48mmol)中。在室溫攪拌3小時之后，將反應混合物在減壓下蒸發(fā)。將油狀殘余物溶解在DMF(10mL)中，然后添加K₂CO₃(1.32g，9.57mmol)。在100℃攪拌5小時之后，添加冷水(5mL)。將黃色沉淀物過濾并且干燥，得到1-環(huán)丙基-6,7-二氟-8-甲氧基-4-氧代-1,4-二氫喹啉-3-甲酸乙酯(627mg，1.94mmol，82％)。

¹H NMR(400MHz,CDCl₃,δ):1.04和1.19[2m,4H,CH₂(cPr)],1.37(t,3H,OCH₂CH₃,³J_H-H＝7.1Hz),3.97(tt,1H,CH(cPr),³J_H-H＝7.5Hz,³J_H-H＝3.7Hz),4.07(d,3H,OCH3,⁵J_H-H＝1.9Hz),4.35(q,2H,OCH₂CH₃,³J_H-H＝7.1Hz),7.97(dd,1H,H₅,³J_H-F＝10.0Hz,⁴J_H-F＝8.8Hz),8.56(s,1H,H₂)。¹⁹F NMR(376MHz,CDCl₃,δ):-136.9和-145.1(2d,2F,F₆和F₇,³J_F-F＝21.3Hz)；¹³C NMR(100MHz,CDCl₃,δ):9.2[CH₂(cPr)],14.5(OCH₂CH₃),39.8[CH(cPr)],61.1(OCH₂CH₃),62.9(d,OCH₃,⁴J_C-F＝7.7Hz),108.7(dd,C₅,²J_C-F＝18.7Hz,³J_C-F＝1.1Hz),110.1(C₃),126.1(dd,C₁₀,³J_C-F＝5.9Hz,⁴J_C-F＝1.8Hz),131.6(dd,C₉,³J_C-F＝3.7Hz,⁴J_C-F＝2.2Hz),140.4(d,C₈,²J_C-F＝12.1Hz),148.2(dd,C₇,¹J_C-F＝253.7Hz,²J_C-F＝15.6Hz),149.2(dd,C₆,J_C-F＝251.4Hz,²J_C-F＝12.4Hz),150.7(C₂),165.2[C(O)O],172.3(C₄)。MP＝183℃-184℃。

1-環(huán)丙基-6,7-二氟-1,4-二氫-8-甲氧基-4-氧代-3-喹啉-甲酸根合-O3,O4)二氟-硼的制備

向1-環(huán)丙基-6,7-二氟-8-甲氧基-4-氧代-1,4-二氫喹啉-3-甲酸乙酯(621mg，1.92mmol)和K₂CO₃(305mg，2.21mmol)于無水THF(20mL)中的溶液中經(jīng)過五分鐘逐滴添加BF₃·Et₂O(0.4mL，3.18mmol)。在回流96小時之后，將澄清的反應混合物用Et₂O(40mL)稀釋，將所得混合物濾出并且用Et₂O洗滌。將所獲得的粗制白色固體溶解在CH₃CN中，并且過濾。將粗制固體再次溶解在CH₃CN中并且過濾。將濾液合并并且蒸發(fā)，得到呈白色固體狀的1-環(huán)丙基-6,7-二氟-1,4-二氫-8-甲氧基-4-氧代-3-喹啉-甲酸根合-O₃,O₄)二氟-硼(514mg，1.50mmol，78％)。

¹H NMR(400MHz,CD₃CN,δ):1.25-1.37[m,4H,2CH₂(cPr)],4.19(d,3H,OCH₃,⁵J_H-F＝2.4Hz),4.48(tt,1H,CH(cPr),³J_H-H＝7.3Hz,³J_H-H＝3.8Hz),8.17(dd,1H,H₅,³J_H-F＝9.8Hz,⁴J_H-F＝8.1Hz),9.17(s,1H,H₂)；¹⁹F NMR(376MHz,CD₃CN,δ):-131.7和-139.0(2d,2F,F₆和F₇,³J_F-F＝19.9Hz),-144.0(s,0.5F,¹⁰BF₂),-144.1(s,2.4F,¹¹BF₂)；MS(+ESI)m/z:C₁₄H₁₀BF₄NO₄的[M+Na]⁺計算值：343.06；實測值：344.2；Mp＝221℃-223℃。

1-環(huán)丙基-6-氟-8-甲氧基-4-氧代-7-(哌嗪-1-基)-1,4-二氫喹啉-3-甲酸的制備

將哌嗪(450mg，5.2mmol)和1-環(huán)丙基-6,7-二氟-1,4-二氫-8-甲氧基-4-氧代-3-喹啉-甲酸根合-O3,O4)二氟-硼(650mg，1.89mmol)于無水CH₃CN(25mL)中的溶液回流96小時。用CH₃CN和Et₂O洗滌固體，得到呈米色固體狀的1-環(huán)丙基-6-氟-8-甲氧基-4-氧代-7-(哌嗪-1-基)-1,4-二氫喹啉-3-甲酸(550mg，1.44mmol，76％)。

¹H NMR(400MHz,D2O/CD₃CN:4/1,δ):0.89(m,2H,CH₂(cPr)),1.08(m,2H,CH₂(cPr)),3.30(m,4H,H_1',H_4'),3.52(m,4H,H_2',H_3'),3.74(s,3H,OCH₃),4.03(m,1H,CH(cPr)),7.68(d,1H,H₅,³J_H-F＝12.1Hz),8.59(s,1H,H₂)。¹⁹F NMR(376MHz,CD₃CN,δ):-121.6(bs,1F,F^-),-122.2(s,1F,F₆)。MP＝191℃-193℃。

實施例3：其中R²＝H的通式III化合物的制備

1-環(huán)丙基-6-氟-4-氧代-7-(4-戊基哌嗪-1-基)-1,4-二氫喹啉-3-甲酸(Quin 15)的制備

向1-環(huán)丙基-6-氟-4-氧代-7-(哌嗪-1-基)-1,4-二氫喹啉-3-甲酸乙酯(63mg，0.18mmol)于無水DMF(18mL)中的溶液中添加1-碘戊烷(760mg，3.8mmol)和NaHCO₃(150mg，1.8mmol)。將反應混合物在室溫攪拌20小時并且在減壓下濃縮。將所獲得的油狀殘余物溶解到DCM(40mL)中。將有機層用水(20mL)洗滌，經(jīng)過無水MgSO₄干燥并且在真空中濃縮，得到呈淺黃色粉末狀的1-環(huán)丙基-6-氟-4-氧代-7-(4-戊基哌嗪-1-基)-1,4-二氫喹啉-3-甲酸乙酯(65mg，86％)。這一產(chǎn)物對于進一步反應是足夠純的。

將1-環(huán)丙基-6-氟-4-氧代-7-(4-戊基哌嗪-1-基)-1,4-二氫喹啉-3-甲酸乙酯(65mg，0.15mmol)溶解在EtOH/H₂O(5/2)混合物(21mL)中，然后添加LiOH(30mg，1.25mmol)。將反應混合物在室溫攪拌20小時，然后用HCl水溶液(3N)酸化直到pH 1為止。在減壓下去除EtOH并且用DCM(40mL)萃取水層。將有機層用飽和NaHCO₃水溶液(20mL)洗滌，經(jīng)過無水MgSO₄干燥，然后在真空中濃縮，得到呈白色粉末狀的1-環(huán)丙基-6-氟-4-氧代-7-(4-戊基哌嗪-1-基)-1,4-二氫喹啉-3-甲酸(48mg，80％)。

¹H NMR(400MHz,CDCl₃,δ):14.78(寬單峰,1H,CO₂H),8.73(s,1H,H₂),7.90(d,³J_H-F＝12.6Hz,1H,H₅),7.41(d,⁴J_H-F＝7.0Hz,1H,H₈),3.79(寬單峰,4H,H_2'和H_3'),3.55(m,1H,CH(cPr)),3.54(寬單峰,4H,H_1'和H_4'),3.02(m,2H,NCH₂CH₂CH₂),1.94(寬單峰,2H,NCH₂CH₂CH₂),1.47-1.37(m,6H,CH₂(cPr),NCH₂CH₂CH₂CH₂),1.28-1.19(m,2H,CH₂(cPr)),0.94(t,³J_H-H＝6.7Hz,3H,CH₃)。¹⁹F NMR(376MHz,CDCl₃,δ):-121.9(s,F₆)。¹³C NMR(100MHz,CDCl₃,δ):177.1(d,J＝2.6Hz,C₄),166.7(s,CO₂H),153.5(d,J＝250.6Hz,C₆),147.9(s,C₂),144.3(d,J＝10.4Hz,C₇),139.0(s,C₉),121.0(d,J＝8.0Hz,C₁₀),112.6(d,J＝23.1Hz,C₅),108.4(s,C₃),106.1(d,J＝2.3Hz,C₈),58.0(s,NCH₂CH₂CH₂),51.9(s,C_1'和C_4'),46.9(s,C_2'和C_3'),35.6(s,CH(cPr)),29.0(s,CH₂),23.6(s,CH₂),22.3(s,CH₂),13.9(s,CH₃),8.5(s,2CH₂(cPr))。IR(凈):ν＝3433,2956,2933,2872,1729,1630,1505,1471,1390,1337,1302,1266,1099,979,944,892,831,805,733cm^-1；HRMS(+ESI)m/z:C₂₂H₂₉FN₃O₃的[M+Na]⁺計算值：402.2194，實測值：402.2192。

使用相應的起始材料，以與參考Quin 15化合物相同的方式制備參考Quin 16、Quin 9、以及Quin 10化合物。

1-環(huán)丙基-6-氟-7-(4-辛基哌嗪-1-基)-4-氧代-1,4-二氫喹啉-3-甲酸(Quin 16)的制備

根據(jù)參考Quin 15，從于無水DMF(15mL)中的1-環(huán)丙基-6-氟-4-氧代-7-(哌嗪-1-基)-1,4-二氫喹啉-3-甲酸乙酯(63mg，0.18mmol)、1-碘辛烷(133mg，0.55mmol)以及NaHCO₃(80mg，0.95mmol)開始合成1-環(huán)丙基-6-氟-7-(4-辛基哌嗪-1-基)-4-氧代-1,4-二氫喹啉-3-甲酸乙酯(70mg，87％，淺黃色粉末)。這一產(chǎn)物對于進一步反應是足夠純的。

根據(jù)Quin 15，從于EtOH/H₂O(5/2)混合物(21mL)中的1-環(huán)丙基-6-氟-7-(4-辛基哌嗪-1-基)-4-氧代-1,4-二氫喹啉-3-甲酸乙酯(70mg，0.15mmol)和LiOH(40mg，1.67mmol)開始獲得1-環(huán)丙基-6-氟-7-(4-辛基哌嗪-1-基)-4-氧代-1,4-二氫喹啉-3-甲酸(45mg，68％，白色粉末)。

¹H NMR(400MHz,CDCl₃,δ):15.02(寬單峰,1H,CO₂H),8.71(s,1H,H₂),7.94(d,³J_H-F＝13.1Hz,1H,H₅),7.34(d,⁴J_H-F＝7.1Hz,1H,H₈),3.55(寬單峰,1H,CH(cPr)),3.36(寬單峰,4H,H_2'和H_3'),2.67(寬單峰,4H,H_1'和H_4'),2.42(m,2H,NCH₂CH₂CH₂),1.58-1.48(m,2H,NCH₂CH₂CH₂),1.42-1.21(m,12H,CH₂(cPr),5CH₂),1.15-1.21(m,2H,CH₂(cPr)),0.87(t,³J_H-H＝6.8Hz,3H,CH₃)。¹⁹F NMR(376MHz,CDCl₃,δ):-120.7(s,F₆)。¹³C NMR(100MHz,CDCl₃,δ):177.2(d,J＝2.5Hz,C₄),167.1(s,CO₂H),153.8(d,J＝251.6Hz,C₆),147.4(s,C₂),146.1(d,J＝10.3Hz,C₇),139.2(s,C₉),119.8(d,J＝7.9Hz,C₁₀),112.4(d,J＝23.5Hz,C₅),108.2(s,C₃),104.9(d,J＝3.3Hz,C₈),58.8(s,NCH₂CH₂CH₂),53.0(s,C_1'和C_4'),50.0(s,C_2'和C_3'),35.4(s,CH(cPr)),31.9(s,CH₂),29.6(s,CH₂),29.4(s,CH₂),27.6(s,CH₂),26.9(s,CH₂),22.8(s,CH₂),14.2(s,CH₃),8.3(s,2CH₂(cPr))。IR(凈):ν＝2926,2854,2816,2778,1725,1626,1611,1544,1494,1464,1452,1378,1344,1299,1254,1223,1185,1143,1128,1109,1094,1043,1027,1009,991,945,890,859,833,805,778,747,706cm^-1；HRMS(+ESI)m/z:C₂₅H₃₄FN₃O₃的[M+H]⁺計算值：444.2663，實測值：444.2668。

1-環(huán)丙基-7-(4-癸基哌嗪-1-基)-6-氟-4-氧代-1,4-二氫喹啉-3-甲酸(Quin 9)的制備

根據(jù)參考Quin 15，從1-環(huán)丙基-6-氟-4-氧代-7-(哌嗪-1-基)-1,4-二氫喹啉-3-甲酸乙酯(117mg，0.33mmol)、1-碘癸烷(0.10mL，0.49mmol)以及NaHCO₃(82mg，0.98mmol)開始合成1-環(huán)丙基-7-(4-癸基哌嗪-1-基)-6-氟-4-氧代-1,4-二氫喹啉-3-甲酸乙酯(117mg，72％，米色粉末)。這一產(chǎn)物對于進一步反應是足夠純的。

根據(jù)Quin 15，從于39ml的4:1MeOH/H₂O中的1-環(huán)丙基-6-氟-7-(4-癸基哌嗪-1-基)-4-氧代-1,4-二氫喹啉-3-甲酸乙酯(60mg，0.12mmol)和LiOH·H₂O(55mg，1.32mmol)開始獲得1-環(huán)丙基-7-(4-癸基哌嗪-1-基)-6-氟-4-氧代-1,4-二氫喹啉-3-甲酸(52mg，92％，白色粉末)。

¹H NMR(400MHz,CDCl₃,δ):15.03(寬單峰,1H,CO₂H),8.78(s,1H,H₂),8.03(d,³J_H-F＝13.0Hz,1H,H₅),7.36(d,⁴J_H-F＝7.1Hz,1H,H₈),3.53(寬單峰,1H,CH(cPr)),3.38(寬單峰,4H,H_2'和H_3'),2.71(寬單峰,4H,H_1'和H_4'),2.45(m,2H,NCH₂CH₂CH₂),1.60-1.49(m,2H,NCH₂CH₂CH₂),1.42-1.16(m,18H,2CH₂(cPr),7CH₂),0.88(t,³J_H-H＝6.9Hz,3H,CH₃)。¹⁹F NMR(376MHz,CDCl₃,δ):s,1F,F₆)。HRMS(+ESI)m/z:C₂₇H₃₉FN₃O₃的計算值：472.2975；實測值：472.2965[M+H]⁺。IR(凈):2928(酸),2853(烷基),1625(酮),1488(C＝C),1413(C＝C),1306(C-N,C-C,C-O),1254(C-N,C-C,C-O)。MP＝209℃。

1-環(huán)丙基-6-氟-7-(4-十六烷基哌嗪-1-基)-4-氧代-1,4-二氫喹啉-3-甲酸(Quin 10)的制備

根據(jù)參考Quin 15，從1-環(huán)丙基-6-氟-4-氧代-7-(哌嗪-1-基)-1,4-二氫喹啉-3-甲酸乙酯(100mg，0.28mmol)、1-碘十六烷(147mg，0.42mmol)以及NaHCO₃(70mg，0.84mmol)開始合成1-環(huán)丙基-6-氟-7-(4-十六烷基哌嗪-1-基)-4-氧代-1,4-二氫喹啉-3-甲酸乙酯(146mg，90％，白色固體)。這一產(chǎn)物對于進一步反應是足夠純的。

于34ml的4:1MeOH/H₂O中的1-環(huán)丙基-6-氟-7-(4-十六烷基哌嗪-1-基)-4-氧代-1,4-二氫喹啉-3-甲酸乙酯(60mg，0.1mmol)和LiOH·H₂O(47mg，1.10mmol)。將混合物在室溫攪拌24小時并且在回流下再持續(xù)攪拌22小時。在用冰AcOH酸化到pH 5-6之后，將溶劑蒸發(fā)到干燥，并且添加少量水。將懸浮液過濾，并且將固體在真空中干燥，得到呈黃色粉末狀的所期望的化合物(35mg，0.06mmol，61％)。

¹H NMR(400MHz,CDCl₃,δ):15.03(寬單峰,1H,CO₂H),8.78(s,1H,H₂),8.03(d,³J_H-F＝13.0Hz,1H,H₅),7.36(d,⁴J_H-F＝6.2Hz,1H,H₈),3.54(寬單峰,1H,CH(cPr)),3.36(寬單峰,4H,H_2'和H_3'),2.67(寬單峰,4H,H_1'和H_4'),2.42(dd,³J_H-H＝7.8,7.3Hz,2H,NCH₂CH₂CH₂),1.60-1.49(m,2H,NCH₂CH₂CH₂),1.42-1.15(m,30H,2CH₂(cPr),13CH₂),0.88(t,³J_H-H＝6.5Hz,3H,CH₃)。¹⁹F NMR(376MHz,CDCl₃,δ):δ-120.7(s,1F,F₆)。¹³C NMR(100MHz,CDCl₃,δ):δ8.3(s,CH₂(cPr)),14.2(s,CH₃),22.8(s,CH₂),26.9(s,NCH₂CH₂),27.7,29.5,29.6,29.7,29.8,32.0(s,CH₂),49.9(d,C_2'和C_3',⁴J_C-F＝4.4Hz),50.9(s,CH(cPr)),52.9(s,C_1'和C_4'),58.7(s,NCH₂CH₂),104.8(d,C₈,³J_C-F＝2.9Hz),108.2(s,C₃),112.4(d,C₅,²J_C-F＝23.3Hz),119.8(d,C₁₀,³J_C-F＝6.3Hz),139.2(s,C₉),146.1(d,C₇,²J_C-F＝11.2Hz),147.5(s,C₂),153.3(d,C₆,¹J_C-F＝249.7Hz),167.2(s,C_5'),177.2(s,C₄)。HRMS(+ESI)m/z:C₃₃H₅₁FN₃O₃的計算值：556.3914；實測值：556.3891[M+H]⁺。IR(凈):2916(酸),2850(烷基),1742(酸),1626(酮),1501(C＝C),1464(C＝C),1335(C-N,C-C,C-O),1254(C-N,C-C,C-O),1131(C-N,C-C,C-O),1029(C-F)。MP＝150℃。

實施例4：其中R²＝OMe的通式III化合物的制備

1-環(huán)丙基-6-氟-8-甲氧基-4-氧代-7-(4-戊基哌嗪-1-基)-1,4-二氫喹啉-3-甲酸(Quin 17)的制備

向1-環(huán)丙基-6-氟-8-甲氧基-4-氧代-7-(哌嗪-1-基)-1,4-二氫喹啉-3-甲酸(65mg，0.17mmol)于無水DMF(18mL)中的懸浮液中添加1-碘戊烷(152mg，0.77mmol)和NaHCO₃(200mg，2.4mmol)。將反應混合物在40℃攪拌40小時，然后在減壓下濃縮。將殘余物溶解在DCM(40mL)中并且將有機層用水(30mL)洗滌并且經(jīng)過無水MgSO₄干燥，得到1-環(huán)丙基-6-氟-8-甲氧基-4-氧代-7-(4-戊基哌嗪-1-基)-1,4-二氫喹啉-3-甲酸和1-環(huán)丙基-6-氟-8-甲氧基-4-氧代-7-(4-戊基哌嗪-1-基)-1,4-二氫喹啉-3-甲酸戊酯的混合物(150mg)。

將后者混合物溶解在EtOH/H₂O(5/2)混合物(21mL)中，然后添加LiOH(40mg，1.67mmol)。將反應混合物在室溫攪拌過夜，然后用HCl水溶液(1N)酸化直到pH 3為止。在減壓下去除乙醇并且用DCM(40mL)萃取水層。將有機層用飽和NaHCO₃水溶液(20mL)洗滌，經(jīng)過無水MgSO₄干燥并且在真空中濃縮。將所獲得的粗制固體用Et₂O(3×5mL)洗滌，得到呈黃色粉末狀的1-環(huán)丙基-6-氟-8-甲氧基-4-氧代-7-(4-戊基哌嗪-1-基)-1,4-二氫喹啉-3-甲酸(25mg，34％(經(jīng)過2個步驟))。

¹H NMR(400MHz,CD₂Cl₂,δ):14.83(寬單峰,1H,CO₂H),8.78(s,1H,H₂),7.82(d,³J_H-F＝12.4Hz,1H,H₅),4.04(m,1H,CH(cPr)),3.76(s,3H,OCH₃),3.43(寬單峰,4H,H_2'和H_3'),2.58(寬單峰,4H,H_1'和H_4'),2.39(m,2H,NCH₂CH₂CH₂),1.52(m,2H,NCH₂CH₂CH₂),1.42-1.24(m,4H,NCH₂CH₂CH₂CH₂),1.20(q,J＝6.8Hz,2H,CH₂(cPr)),1.01-0.95(m,2H,CH₂(cPr)),0.92(t,³J_H-H＝6.9Hz,3H,CH₃)。¹⁹F NMR(376MHz,CD₂Cl₂,δ):-120.1(s,F₆)。¹³C NMR(75MHz,CD₂Cl₂,δ):177.5(d,J＝2.9Hz,C₄),166.9(s,CO₂H),156.7(d,J＝250.9Hz,C₆),150.3(s,C₂),145.9(d,J＝5.8Hz,C₈),140.1(d,J＝11.6Hz,C₇),134.6(s,C₉),121.9(d,J＝9.3Hz,C₁₀),108.0(s,C₃),107.9(d,J＝23.3Hz,C₅),62.8(s,OCH₃),59.2(s,NCH₂CH₂CH₂),54.3(s,C_1'和C_4'),51.2(d,J＝4.6Hz,C_2'和C_3'),41.0(s,CH(cPr)),30.1(s,CH₂),26.9(s,NCH₂CH₂CH₂),23.1(s,CH₂),14.3(s,CH₃),9.8(s,2CH₂(cPr))。IR(凈):ν＝3081,2954,2931,2857,2810,2771,1729,1665,1616,1580,1534,1506,1440,1372,1314,1277,1238,1206,1187,1148,1128,1114,1089,1057,1039,1001,958,936,888,851,821,807,776,732,709cm^-1；HRMS(+ESI)m/z:C₂₃H₃₀FN₃O₄的[M+H]⁺計算值：432.2299，實測值：432.2311。

使用相應的起始材料，以與參考Quin 17化合物相同的方式制備參考Quin 18、Quin 19、和Quin 20化合物以及化合物15、17、19、20和22。

1-環(huán)丙基-6-氟-8-甲氧基-7-(4-庚基哌嗪-1-基)-4-氧代-1,4-二氫喹啉-3-甲酸(化合物15)的制備

根據(jù)參考Quin 17，從于無水DMF(450mL)中的1-環(huán)丙基-6-氟-8-甲氧基-4-氧代-7-(哌嗪-1-基)-1,4-二氫喹啉-3-甲酸(2.370g，6.21mmol)、1-碘庚烷(4.75g，21.2mmol)以及NaHCO₃(3.69g，43.9mmol)開始獲得1-環(huán)丙基-6-氟-8-甲氧基-7-(4-庚基哌嗪-1-基)-4-氧代-1,4-二氫喹啉-3-甲酸和1-環(huán)丙基-6-氟-8-甲氧基-7-(4-庚基哌嗪-1-基)-4-氧代-1,4-二氫喹啉-3-甲酸庚酯的混合物。這一產(chǎn)物對于進一步反應是足夠純的。

根據(jù)參考Quin 17，從于EtOH/H₂O(5/2)混合物(400mL)中的后者混合物和LiOH(580mg，24.2mmol)開始獲得1-環(huán)丙基-6-氟-8-甲氧基-7-(4-庚基哌嗪-1-基)-4-氧代-1,4-二氫喹啉-3-甲酸(1.03g，2.17mmol，35％(經(jīng)過兩個步驟)，黃色粉末)。

¹H NMR(400MHz,CD₂Cl₂,δ):14.77(寬單峰,1H,CO₂H),8.77(s,1H,H₂),7.80(d,³J_H-F＝12.4Hz,1H,H₅),4.04(m,1H,CH(cPr)),3.77(s,3H,OCH₃),3.43(寬單峰,4H,H_2'和H_3'),2.58(寬單峰,4H,H_1'和H_4'),2.39(m,2H,NCH₂CH₂CH₂),1.50(m,2H,NCH₂CH₂CH₂),1.42-1.24(m,8H,CH₂),1.20(q,J＝6.9Hz,2H,CH₂(cPr)),1.02-0.95(m,2H,CH₂(cPr)),0.89(t,³J_H-H＝6.8Hz,3H,CH₃)。¹³C NMR(100MHz,CD₂Cl₂,δ):177.1(d,J＝3.1Hz,C₄),166.9(s,CO₂H),157.8(d,J＝250.8Hz,C₆),154.5(s,C₂),145.4(d,J＝5.8Hz,C₈),139.5(d,J＝11.7Hz,C₇),134.1(s,C₉),121.9(d,J＝9.2Hz,C₁₀),108.4(s,C₃),107.9(d,J＝23.3Hz,C₅),62.7(s,OCH₃),59.1(s,NCH₂CH₂CH₂),53.9(s,C_1'和C_4'),50.5(d,J＝4.6Hz,C_2'和C_3'),40.6(s,CH(cPr)),31.9(s,CH₂),29.3(s,CH₂),29.0(s,CH₂),27.6(s,CH₂),27.2(s,CH₂),26.7(s,CH₂),22.7(s,CH₂),14.2(s,CH₃),9.7(s,2CH₂(cPr))。MP＝157.2℃。元素分析：C＝64.62％，H＝7.52％，N＝8.83％，計算值：C＝65.14％，H＝7.47％，N＝9.12％。

1-環(huán)丙基-6-氟-8-甲氧基-7-(4-辛基哌嗪-1-基)-4-氧代-1,4-二氫喹啉-3-甲酸(Quin 18)的制備

根據(jù)參考Quin 17，從于無水DMF(18mL)中的1-環(huán)丙基-6-氟-8-甲氧基-4-氧代-7-(哌嗪-1-基)-1,4-二氫喹啉-3-甲酸(75mg，0.20mmol)、1-碘辛烷(133mg，0.55mmol)以及NaHCO₃(100mg，1.20mmol)開始獲得1-環(huán)丙基-6-氟-8-甲氧基-7-(4-辛基哌嗪-1-基)-4-氧代-1,4-二氫喹啉-3-甲酸和1-環(huán)丙基-6-氟-8-甲氧基-7-(4-辛基哌嗪-1-基)-4-氧代-1,4-二氫喹啉-3-甲酸辛酯的混合物(80mg)。這一產(chǎn)物對于進一步反應是足夠純的。

根據(jù)參考Quin 17，從于EtOH/H₂O(5/2)混合物(21mL)中的后者混合物(80mg)和LiOH(40mg，1.67mmol)開始獲得1-環(huán)丙基-6-氟-8-甲氧基-7-(4-辛基哌嗪-1-基)-4-氧代-1,4-二氫喹啉-3-甲酸(30mg，32％(經(jīng)過兩個步驟)，黃色粉末)。

¹H NMR(400MHz,CD₂Cl_2,δ):14.77(寬單峰,1H,CO₂H),8.77(s,1H,H₂),7.80(d,³J_H-F＝12.4Hz,1H,H₅),4.04(m,1H,CH(cPr)),3.77(s,3H,OCH₃),3.43(寬單峰,4H,H_2'和H_3'),2.58(寬單峰,4H,H_1'和H_4'),2.39(m,2H,NCH₂CH₂CH₂),1.50(m,2H,NCH₂CH₂CH₂),1.42-1.24(m,10H,CH₂),1.20(q,J＝6.9Hz,2H,CH₂(cPr)),1.02-0.95(m,2H,CH₂(cPr)),0.89(t,³J_H-H＝6.8Hz,3H,CH₃)。¹⁹F NMR(376MHz,CD₂Cl₂,δ):-120.1(s,F₆)。¹³C NMR(100MHz,CD₂Cl₂,δ):177.5(d,J＝3.1Hz,C₄),166.8(s,CO₂H),156.7(d,J＝250.8Hz,C₆),150.3(s,C₂),145.9(d,J＝5.8Hz,C₈),140.1(d,J＝11.7Hz,C₇),134.6(s,C₉),121.9(d,J＝9.2Hz,C₁₀),108.0(s,C₃),107.9(d,J＝23.3Hz,C₅),62.8(s,OCH₃),59.3(s,NCH₂CH₂CH₂),54.3(s,C_1'和C_4'),51.2(d,J＝4.6Hz,C_2'和C_3'),41.0(s,CH(cPr)),32.3(s,CH₂),30.0(s,CH₂),29.7(s,CH₂),27.9(s,CH₂),27.2(s,CH₂),23.1(s,CH₂),14.3(s,CH₃),9.8(s,2CH₂(cPr))。IR(凈):ν＝3084,2926,2853,2809,2770,1728,1617,1601,1554,1539,1505,1436,1383,1376,1312,1280,1238,1204,1187,1144,1128,1115,1091,1055,1040,1008,993,957,934,887,831,821,805,730,710cm^-1；HRMS(+ESI)m/z:C₂₆H₃₆FN₃O₄的[M+H]⁺計算值：474.2769，實測值：474.2765。元素分析：C＝66.11％，H＝7.78％，N＝8.82％，計算值：C＝65.94％，H＝7.66％，N＝8.87％。

1-環(huán)丙基-6-氟-8-甲氧基-7-(4-壬基哌嗪-1-基)-4-氧代-1,4-二氫喹啉-3-甲酸(化合物17)的制備

根據(jù)參考Quin 17，從于無水DMF(450mL)中的1-環(huán)丙基-6-氟-8-甲氧基-4-氧代-7-(哌嗪-1-基)-1,4-二氫喹啉-3-甲酸(2.04g，5.35mmol)、1-碘壬烷(4.45g，17.5mmol)以及NaHCO₃(3.04g，36.2mmol)開始獲得1-環(huán)丙基-6-氟-8-甲氧基-7-(4-壬基哌嗪-1-基)-4-氧代-1,4-二氫喹啉-3-甲酸和1-環(huán)丙基-6-氟-8-甲氧基-7-(4-壬基哌嗪-1-基)-4-氧代-1,4-二氫喹啉-3-甲酸壬酯的混合物。這一產(chǎn)物對于進一步反應是足夠純的。

根據(jù)參考Quin 17，從于EtOH/H₂O(5/2)混合物(400mL)中的后者混合物和LiOH(580mg，24.2mmol)開始獲得1-環(huán)丙基-6-氟-8-甲氧基-7-(4-壬基哌嗪-1-基)-4-氧代-1,4-二氫喹啉-3-甲酸(1.02g，2.03mmol，38％(經(jīng)過兩個步驟)，黃色粉末)。

¹H NMR(400MHz,CD₂Cl₂,δ):14.77(寬單峰,1H,CO₂H),8.77(s,1H,H₂),7.80(d,³J_H-F＝12.4Hz,1H,H₅),4.04(m,1H,CH(cPr)),3.77(s,3H,OCH₃),3.43(寬單峰,4H,H_2'和H_3'),2.58(寬單峰,4H,H_1'和H_4'),2.39(m,2H,NCH₂CH₂CH₂),1.50(m,2H,NCH₂CH₂CH₂),1.42-1.24(m,12H,CH₂),1.20(q,J＝6.9Hz,2H,CH₂(cPr)),1.02-0.95(m,2H,CH₂(cPr)),0.89(t,³J_H-H＝6.8Hz,3H,CH₃)。¹³C NMR(100MHz,CD₂Cl₂,δ):177.1(d,J＝3.1Hz,C₄),166.9(s,CO₂H),157.9(d,J＝250.8Hz,C₆),154.5(s,C₂),145.3(d,J＝5.8Hz,C₈),139.7(d,J＝11.7Hz,C₇),134.0(s,C₉),121.6(d,J＝9.2Hz,C₁₀),108.2(s,C₃),107.9(d,J＝23.3Hz,C₅),62.6(s,OCH₃),59.1(s,NCH₂CH₂CH₂),54.0(s,C_1'和C_4'),50.8(d,J＝4.6Hz,C_2'和C_3'),40.6(s,CH(cPr)),32.0(s,CH₂),29.7(s,CH₂),29.6(s,CH₂),29.4(s,CH₂),27.7(s,CH₂),26.9(s,CH₂),25.5(s,CH₂),22.8(s,CH₂),14.2(s,CH₃),9.7(s,2CH₂(cPr))。MP＝144.4℃。元素分析：C＝66.36％，H＝7.86％，N＝8.50％，計算值：C＝66.51％，H＝7.85％，N＝8.62％。

1-環(huán)丙基-7-(4-癸基哌嗪-1-基)-6-氟-8-甲氧基-4-氧代-1,4-二氫喹啉-3-甲酸(Quin 19)的制備

根據(jù)參考Quin 17，從于無水DMF(20mL)中的1-環(huán)丙基-6-氟-8-甲氧基-4-氧代-7-(哌嗪-1-基)-1,4-二氫喹啉-3-甲酸(80mg，0.21mmol)、1-碘癸烷(163mg，0.61mmol)以及NaHCO₃(120mg，1.40mmol)開始獲得1-環(huán)丙基-7-(4-癸基哌嗪-1-基)-6-氟-8-甲氧基-4-氧代-1,4-二氫喹啉-3-甲酸和1-環(huán)丙基-6-氟-8-甲氧基-4-氧代-7-(4-癸基哌嗪-1-基)-1,4-二氫喹啉-3-甲酸癸酯的混合物(90mg)。這一產(chǎn)物對于進一步反應是足夠純的。

根據(jù)參考Quin 17，從于EtOH/H₂O(5/2)混合物(21mL)中的后者混合物(90mg)和LiOH(40mg，1.67mmol)開始獲得1-環(huán)丙基-7-(4-癸基哌嗪-1-基)-6-氟-8-甲氧基-4-氧代-1,4-二氫喹啉-3-甲酸(30mg，29％(經(jīng)過兩個步驟)，白色固體)。

¹H NMR(400MHz,CD₂Cl₂,δ):14.78(寬單峰,1H,CO₂H),8.78(s,1H,H₂),7.82(d,³J_H-F＝12.4Hz,1H,H₅),4.04(m,1H,CH(cPr)),3.76(s,3H,OCH₃),3.43(寬單峰,4H,H_2'和H_3'),2.57(寬單峰,4H,H_1'和H_4'),2.39(m,2H,NCH₂CH₂CH₂),1.51(m,2H,NCH₂CH₂CH₂),1.37-1.24(m,14H,CH₂),1.20(m,2H,CH₂(cPr)),1.02-0.95(m,2H,CH₂(cPr)),0.89(t,³J_H-H＝6.7Hz,3H,CH₃)。¹⁹F NMR(376MHz,CD₂Cl₂,δ):-120.1(s,F₆)。¹³C NMR(100MHz,CD₂Cl₂,δ):177.5(d,J＝3.1Hz,C₄),166.9(s,CO₂H),156.7(d,J＝250.9Hz,C₆),150.3(s,C₂),145.9(d,J＝5.8Hz,C₈),140.1(d,J＝11.8Hz,C₇),134.6(s,C₉),121.9(d,J＝9.1Hz,C₁₀),108.0(s,C₃),107.9(d,J＝23.2Hz,C₅),62.8(s,OCH₃),59.3(s,NCH₂CH₂CH₂),54.3(s,C_1'和C_4'),51.2(d,J＝4.7Hz,C_2'和C_3'),41.0(s,CH(cPr)),32.3(s,CH₂),30.1(s,CH₂),30.0(s,2CH₂),29.8(s,CH₂),27.9(s,CH₂),27.3(s,CH₂),23.1(s,CH₂),14.3(s,CH₃),9.8(s,2CH₂(cPr))。IR(凈):ν＝3071；2924,2852,2770,1729,1618,1601,1536,1506,1441,1394,1384,1313,1281,1239,1206,1188,1148,1129,1116,1091,1055,1042,1003,959,937,888,879,831,821,805,730,710cm^-1；HRMS(+ESI)m/z:C₂₈H₄₀FN₃O₄的[M+H]⁺計算值：502.3082，實測值：502.3077。元素分析：C＝67.28％，H＝8.21％，N＝8.31％，計算值：C＝67.04％，H＝8.04％，N＝8.38％。

1-環(huán)丙基-6-氟-8-甲氧基-7-(4-十一烷基哌嗪-1-基)-4-氧代-1,4-二氫喹啉-3-甲酸(化合物19)的制備

根據(jù)參考Quin 17，從于無水DMF(450mL)中的1-環(huán)丙基-6-氟-8-甲氧基-4-氧代-7-(哌嗪-1-基)-1,4-二氫喹啉-3-甲酸(2.13g，5.60mmol)、1-碘十一烷(4.94g，17.5mmol)以及NaHCO₃(3.04g，36.2mmol)開始獲得1-環(huán)丙基-6-氟-8-甲氧基-7-(4-十一烷基哌嗪-1-基)-4-氧代-1,4-二氫喹啉-3-甲酸和1-環(huán)丙基-6-氟-8-甲氧基-7-(4-十一烷基哌嗪-1-基)-4-氧代-1,4-二氫喹啉-3-甲酸十一烷酯的混合物。這一產(chǎn)物對于進一步反應是足夠純的。

根據(jù)參考Quin 17，從于EtOH/H₂O(5/2)混合物(400mL)中的后者混合物和LiOH(580mg，24.2mmol)開始獲得1-環(huán)丙基-6-氟-8-甲氧基-7-(4-十一烷基哌嗪-1-基)-4-氧代-1,4-二氫喹啉-3-甲酸(1.01g，1.96mmol，35％(經(jīng)過兩個步驟)，黃色粉末)。

¹H NMR(400MHz,CD₂Cl₂,δ):14.77(寬單峰,1H,CO₂H),8.77(s,1H,H₂),7.80(d,³J_H-F＝12.4Hz,1H,H₅),4.04(m,1H,CH(cPr)),3.77(s,3H,OCH₃),3.43(寬單峰,4H,H_2'和H_3'),2.58(寬單峰,4H,H_1'和H_4'),2.39(m,2H,NCH₂CH₂CH₂),1.50(m,2H,NCH₂CH₂CH₂),1.40-1.16(m,18H,CH₂,CH₂(cPr)),1.02-0.95(m,2H,CH₂(cPr)),0.89(t,³J_H-H＝6.8Hz,3H,CH₃)。¹³C NMR(100MHz,CD₂Cl₂,δ):177.2(d,J＝3.1Hz,C₄),166.9(s,CO₂H),157.9(d,J＝250.8Hz,C₆),154.6(s,C₂),145.3(d,J＝5.8Hz,C₈),139.6(d,J＝11.7Hz,C₇),134.1(s,C₉),121.8(d,J＝9.2Hz,C₁₀),108.2(s,C₃),107.9(d,J＝23.3Hz,C₅),62.6(s,OCH₃),59.1(s,NCH₂CH₂CH₂),54.0(s,C_1'和C_4'),50.8(d,J＝4.6Hz,C_2'和C_3'),40.7(s,CH(cPr)),32.1(s,CH₂),29.8(s,CH₂),29.7(s,CH₂),29.5(s,CH₂),27.7(s,CH₂),26.9(s,CH₂),25.5(s,CH₂),22.8(s,CH₂),14.3(s,CH₃),9.7(s,2CH₂(cPr))。MP＝136.3℃。元素分析：C＝67.27％，H＝8.14％，N＝8.02％，計算值：C＝67.55％，H＝8.21％，N＝8.15％。

1-環(huán)丙基-6-氟-8-甲氧基-7-(4-十二烷基哌嗪-1-基)-4-氧代-1,4-二氫喹啉-3-甲酸(化合物20)的制備

根據(jù)參考Quin 17，從于無水DMF(450mL)中的1-環(huán)丙基-6-氟-8-甲氧基-4-氧代-7-(哌嗪-1-基)-1,4-二氫喹啉-3-甲酸(2.32g，6.08mmol)、1-碘十二烷(4.94g，17.5mmol)以及NaHCO₃(3.04g，36.2mmol)開始獲得1-環(huán)丙基-6-氟-8-甲氧基-7-(4-十二烷基哌嗪-1-基)-4-氧代-1,4-二氫喹啉-3-甲酸和1-環(huán)丙基-6-氟-8-甲氧基-7-(4-十二烷基哌嗪-1-基)-4-氧代-1,4-二氫喹啉-3-甲酸十二烷酯的混合物。這一產(chǎn)物對于進一步反應是足夠純的。

根據(jù)參考Quin 17，從于EtOH/H₂O(5/2)混合物(400mL)中的后者混合物和LiOH(580mg，24.2mmol)開始獲得1-環(huán)丙基-6-氟-8-甲氧基-7-(4-十二烷基哌嗪-1-基)-4-氧代-1,4-二氫喹啉-3-甲酸(1.03g，1.94mmol，32％(經(jīng)過兩個步驟)，黃色粉末)。

¹H NMR(400MHz,CD₂Cl₂,δ):14.77(寬單峰,1H,CO₂H),8.77(s,1H,H₂),7.80(d,³J_H-F＝12.4Hz,1H,H₅),4.04(m,1H,CH(cPr)),3.77(s,3H,OCH₃),3.43(寬單峰,4H,H_2'和H_3'),2.58(寬單峰,4H,H_1'和H_4'),2.39(m,2H,NCH₂CH₂CH₂),1.50(m,2H,NCH₂CH₂CH₂),1.40-1.16(m,20H,CH₂,CH₂(cPr)),1.02-0.95(m,2H,CH₂(cPr)),0.89(t,³J_H-H＝6.8Hz,3H,CH₃)。¹³C NMR(100MHz,CD₂Cl₂,δ):177.1(d,J＝3.1Hz,C₄),166.9(s,CO₂H),157.8(d,J＝250.8Hz,C₆),154.5(s,C₂),145.4(d,J＝5.8Hz,C₈),139.7(d,J＝11.7Hz,C₇),134.0(s,C₉),121.6(d,J＝9.2Hz,C₁₀),108.2(s,C₃),107.8(d,J＝23.3Hz,C₅),62.6(s,OCH₃),59.1(s,NCH₂CH₂CH₂),53.9(s,C_1'和C_4'),50.7(d,J＝4.6Hz,C_2'和C_3'),40.6(s,CH(cPr)),32.0(s,CH₂),29.7(s,CH₂),29.6(s,CH₂),29.4(s,CH₂),27.7(s,CH₂),26.8(s,CH₂),22.8(s,CH₂),14.2(s,CH₃),9.6(s,2CH₂(cPr))。MP＝134.6℃。元素分析：C＝67.89％，H＝8.49％，N＝7.82％，計算值：C＝68.03％，H＝8.37％，N＝7.93％。

1-環(huán)丙基-6-氟-8-甲氧基-7-(4-十四烷基哌嗪-1-基)-4-氧代-1,4-二氫喹啉-3-甲酸(化合物22)的制備

根據(jù)參考Quin 17，從于無水DMF(450mL)中的1-環(huán)丙基-6-氟-8-甲氧基-4-氧代-7-(哌嗪-1-基)-1,4-二氫喹啉-3-甲酸(2.18g，5.71mmol)、1-溴十四烷(4.714g，17.0mmol)以及NaHCO₃(2.94g，35.0mmol)開始獲得1-環(huán)丙基-6-氟-8-甲氧基-7-(4-十四烷基哌嗪-1-基)-4-氧代-1,4-二氫喹啉-3-甲酸和1-環(huán)丙基-6-氟-8-甲氧基-7-(4-十四烷基哌嗪-1-基)-4-氧代-1,4-二氫喹啉-3-甲酸十四烷酯的混合物。這一產(chǎn)物對于進一步反應是足夠純的。

根據(jù)參考Quin 17，從于EtOH/H₂O(5/2)混合物(400mL)中的后者混合物和LiOH(580mg，24.2mmol)開始獲得1-環(huán)丙基-6-氟-8-甲氧基-7-(4-十四烷基哌嗪-1-基)-4-氧代-1,4-二氫喹啉-3-甲酸(1.02g，1.83mmol，32％(經(jīng)過兩個步驟)，黃色粉末)。

¹H NMR(400MHz,CD₂Cl₂,δ):14.77(寬單峰,1H,CO₂H),8.77(s,1H,H₂),7.80(d,³J_H-F＝12.4Hz,1H,H₅),4.04(m,1H,CH(cPr)),3.77(s,3H,OCH₃),3.43(寬單峰,4H,H_2'和H_3'),2.58(寬單峰,4H,H_1'和H_4'),2.39(m,2H,NCH₂CH₂CH₂),1.50(m,2H,NCH₂CH₂CH₂),1.40-1.16(m,24H,CH₂,CH₂(cPr)),1.02-0.95(m,2H,CH₂(cPr)),0.89(t,³J_H-H＝6.8Hz,3H,CH₃)。¹³C NMR(100MHz,CD₂Cl₂,δ):177.1(d,J＝3.1Hz,C₄),166.8(s,CO₂H),157.8(d,J＝250.8Hz,C₆),154.5(s,C₂),145.5(d,J＝5.8Hz,C₈),139.7(d,J＝11.7Hz,C₇),134.0(s,C₉),121.7(d,J＝9.2Hz,C₁₀),107.9(s,C₃),107.8(d,J＝23.3Hz,C₅),62.5(s,OCH₃),59.1(s,NCH₂CH₂CH₂),54.0(s,C_1'和C_4'),50.7(d,J＝4.6Hz,C_2'和C_3'),40.6(s,CH(cPr)),32.0(s,CH₂),29.7(s,CH₂),29.6(s,CH₂),29.4(s,CH₂),27.7(s,CH₂),26.6(s,CH₂),22.8(s,CH₂),14.2(s,CH₃),9.6(s,2CH₂(cPr))。MP＝131.1℃。元素分析：C＝69.10％，H＝8.85％，N＝7.44％，計算值：C＝68.91％，H＝8.67％，N＝7.53％。

1-環(huán)丙基-6-氟-7-(4-十六烷基哌嗪-1-基)-8-甲氧基-4-氧代-1,4-二氫喹啉-3-甲酸(Quin 20)的制備

根據(jù)參考Quin 17，從于無水DMF(18mL)中的1-環(huán)丙基-6-氟-8-甲氧基-4-氧代-7-(哌嗪-1-基)-1,4-二氫喹啉-3-甲酸(70mg，0.18mmol)、1-碘十六烷(230mg，0.65mmol)以及NaHCO₃(200mg，2.40mmol)開始獲得1-環(huán)丙基-6-氟-7-(4-十六烷基哌嗪-1-基)-8-甲氧基-4-氧代-1,4-二氫喹啉-3-甲酸十六烷酯(100mg，68％)。這一產(chǎn)物對于進一步反應是足夠純的。

根據(jù)參考Quin 17，從于EtOH/H₂O(5/2)混合物(21mL)中的相應酯(100mg，0.123mmol)和LiOH(40mg，1.67mmol)開始獲得1-環(huán)丙基-6-氟-7-(4-十六烷基哌嗪-1-基)-8-甲氧基-4-氧代-1,4-二氫喹啉-3-甲酸(50mg，47％(經(jīng)過兩個步驟)，白色固體)。

¹H NMR(400MHz,CD₂Cl₂,δ):14.79(寬單峰,1H,CO₂H),8.78(s,1H,H₂),7.82(d,³J_H-F＝12.4Hz,1H,H₅),4.04(m,1H,CH(cPr)),3.76(s,3H,OCH₃),3.43(寬單峰,4H,H_2'和H_3'),2.58(寬單峰,4H,H_1'和H_4'),2.39(m,2H,NCH₂CH₂CH₂),1.50(m,2H,NCH₂CH₂CH₂),1.40-1.16(m,28H,CH₂,CH₂(cPr)),1.01-0.95(m,2H,CH₂(cPr)),0.88(t,³J_H-H＝6.8Hz,3H,CH₃)。¹⁹F NMR(376MHz,CD₂Cl₂,δ):-120.1(s,F₆)。¹³C NMR(100MHz,CD₂Cl₂,δ):177.5(d,J＝3.0Hz,C₄),166.9(s,CO₂H),156.7(d,J＝250.8Hz,C₆),150.3(s,C₂),145.9(d,J＝5.8Hz,C₈),140.1(d,J＝11.7Hz,C₇),134.6(s,C₉),121.9(d,J＝9.2Hz,C₁₀),108.1(s,C₃),108.0(d,J＝23.3Hz,C₅),62.8(s,OCH₃),59.3(s,NCH₂CH₂CH₂),54.3(s,C_1'和C_4'),51.2(d,J＝4.6Hz,C_2'和C_3'),41.0(s,CH(cPr)),32.4(s,CH₂),30.11(s,5CH₂),30.07(s,3CH₂),30.03(s,CH₂),29.8(s,CH₂),27.9(s,CH₂),27.3(s,CH₂),23.1(s,CH₂),14.3(s,CH₃),9.8(s,2CH₂(cPr))。IR(凈):ν＝3078,3004,2917,2850,2770,1733,1620,1601,1511,1443,1393,1384,1370,1328,1312,1281,1239,1208,1187,1149,1130,1115,1090,1053,993,959,937,889,878,831,822,805,730,719cm^-1；HRMS(-ESI)m/z:C₃₄H₅₂FN₃O₄的[M-H]^-計算值：584.3863，實測值：584.3843。

1-環(huán)丙基-6-氟-7-(4-(2-乙基己基)哌嗪-1-基)-8-甲氧基-4-氧代-1,4-二氫喹啉-3-甲酸(化合物25)的制備

向于二氯甲烷中的化合物2(1當量)中添加2-乙基己醛(1.2當量)和乙酸(6當量)。分批添加NaBH(OAc)₃(1.3當量)并且將混合物在室溫攪拌過夜。添加水(450ml)并且將混合物在硅藻土上過濾。用二氯甲烷洗滌濾餅并且分離各相。將有機相用水洗滌，經(jīng)過硫酸鎂干燥，過濾并且濃縮到干燥。在硅膠上純化(DCM/甲醇90/10，0.5％AcOH)，得到呈白色固體狀的1-環(huán)丙基-6-氟-7-(4-(2-乙基己基)哌嗪-1-基)-8-甲氧基-4-氧代-1,4-二氫喹啉-3-甲酸(35％)。

¹H NMR(400MHz,CD₂Cl₂,δ):8.85(s,1H,H₂),7.90(d,³J_H-F＝12.4Hz,1H,H₅),4.06(m,1H,CH(cPr)),3.89(s,3H,OCH₃),3.56(寬單峰,4H,H_2'和H_3'),2.59(寬單峰,4H,H_1'和H_4'),2.28(bs,2H,NCH₂CH),1.49-1.21(m,11H,CH₂,CH,CH₂(cPr)),1.06-1.00(m,2H,CH₂(cPr)),0.89(m,6H,2CH₃)。¹³C NMR(100MHz,CD₂Cl₂,δ):177.4(d,J＝3.1Hz,C₄),167.3(s,CO₂H),156.5(d,J＝250.8Hz,C₆),150.2(s,C₂),145.6(d,J＝5.8Hz,C₈),140.1(d,J＝11.7Hz,C₇),134.4(s,C₉),121.8(d,J＝9.2Hz,C₁₀),117.2(s,C₃),108.4(d,J＝23.3Hz,C₅),63.6(s,OCH₃),62.7(s,NCH₂CH),54.7(s,C_1'和C_4'),51.2(d,J＝4.6Hz,C_2'和C_3'),41.0(s,CH(cPr)),36.5(s,CH),31.9(s,CH₂),29.4(s,CH₂),25.0(s,CH₂),23.6(s,CH₂),14.6和11.2(s,CH₃),9.8(s,2CH₂(cPr))。元素分析：C＝65.66％，H＝7.49％，N＝8.57％，計算值：C＝65.94％，H＝7.66％，N＝8.87％。

1-環(huán)丙基-6-氟-7-(4-辛?；哙?1-基)-8-甲氧基-4-氧代-1,4-二氫喹啉-3-甲酸(化合物26)的制備

將1-環(huán)丙基-6-氟-7-哌嗪-1-基-8-甲氧基-4-氧代-1,4-二氫喹啉-3-甲酸(1當量)溶解在二氯甲烷中。在0℃，添加三乙胺(1.3當量)和酰氯(1.5當量)并且將混合物在室溫攪拌1小時。添加環(huán)己烷并且過濾混合物。蒸發(fā)濾液并且將所得固體通過柱色譜(硅膠，梯度DCM/甲醇95/15)純化，得到呈白色固體狀的1-環(huán)丙基-6-氟-7-(4-辛酰基哌嗪-1-基)-8-甲氧基-4-氧代-1,4-二氫喹啉-3-甲酸(40％)。

¹H NMR(400MHz,CD₂Cl₂,δ):8.87(s,1H,H₂),7.95(d,³J_H-F＝12.4Hz,1H,H₅),4.06(m,1H,CH(cPr)),3.77(s,3H,OCH₃),3.71(寬單峰,4H,H_1'和H_4'),3.44(寬單峰,4H,H_2'和H_3'),2.42(m,2H,NCH₂CH₂CH₂),1.68(m,2H,NCH₂CH₂CH₂),1.42-1.23(m,12H,CH₂),1.02-0.95(m,2H,CH₂(cPr)),0.94(t,³J_H-H＝6.8Hz,3H,CH₃)。¹³C NMR(100MHz,CD₂Cl₂,δ):177.4(d,J＝3.1Hz,C₄),172.5(s,CO),167.0(s,CO₂H),156.4(d,J＝250.8Hz,C₆),150.5(d,J＝5.8Hz,C₈),146.0(d,J＝11.7Hz,C₇),139.4(s,C₉),134.3(s,C₃),122.9(d,J＝9.2Hz,C₁₀),108.7(d,J＝23.3Hz,C₅),63.0(s,OCH₃),51.3(bs,C_1',C_4',C_2'和C_3'),40.9(s,CH(cPr)),33.9(s,CH₂),32.1(s,CH₂),29.9(s,CH₂),29.5(s,CH₂),25.8(s,CH₂),23.0(s,CH₂),14.5(s,CH₃),10.0(s,2CH₂(cPr))。元素分析：C＝63.31％，H＝7.10％，N＝8.08％，計算值：C＝64.05％，H＝7.03％，N＝8.62％。

2.生物學數(shù)據(jù)

2.1.對結核分枝桿菌H37Rv生長和DNA旋轉酶的DNA超螺旋的體外抗微生物活性

A)關于化合物Quin 9到Quin 20

材料和方法

試劑

以下三種喹諾酮是由它們相應的制造商提供的：加替沙星(法國勒瓦盧瓦-佩雷的格蘭泰公司(Grünenthal,Levallois-Perret,France))；環(huán)丙沙星和莫西沙星(法國皮托的拜耳制藥公司(Bayer Pharma,Puteaux,France))。

體外抗微生物活性

將結核分枝桿菌H37Rv和在DNA旋轉酶中帶有在對喹諾酮具有抗性的臨床菌株中通常所觀測到的突變(GyrA A90V和GyrA D94G)的突變菌株培養(yǎng)在勒-詹二氏培養(yǎng)基(medium)上。通過如先前所述的比例法測定MIC(Guillemin,I.；Jarlier V.；Cambau E.Antimicrob.Agents Chemother.1998,42,2084)。簡單地說，將10³CFU和10⁵CFU涂鋪到補充有10％油酸-白蛋白-右旋糖-過氧化氫酶并且含有系列兩倍稀釋化合物的7H11瓊脂上。在37℃孵育21天至30天之后對菌落進行計數(shù)。MIC被定義為細菌生長被減少到無藥物對照培養(yǎng)物的細菌生長的1％或更少時的藥物濃度(Inderlied,C.B.；Nash K.A.Antibiotics in laboratory medicine(《實驗室醫(yī)學中的抗生素》),第4版；M.D.V.Lorian編著；馬里蘭州巴爾的摩的威廉姆斯&威爾金斯公司(The Williams&Wilkins Co.；Baltimore,Md.),1996；第127-175頁)。

對結核分枝桿菌在巨噬細胞內(nèi)的復制的干擾是通過基于表型細胞的測定來測量的，所述測定使用自動化的共聚焦熒光顯微術來進行化學品的高通量篩選(Christophe T.等,High Content Screening Identifies Decaprenyl-Phosphoribose 29Epimerase as a Target for Intracellular Antimycobacterial Inhibitors(高內(nèi)涵篩選將十異戊二烯基-磷酸核糖29差向異構酶鑒定為細胞內(nèi)抗分枝桿菌抑制劑的靶標),PloS pahogens,2009年10月；5(10):e1000645)。

DNA超螺旋測定

如先前所述將結核分枝桿菌DNA旋轉酶純化(Aubry,A.；Pan,X.-S.；Fisher,L.M.；Jarlier,V.；Cambau,E.Antimicrob.Agents Chemother.2004,48,1281)。反應混合物(總體積30μl)含有DNA旋轉酶測定緩沖液(40mM Tris-HCl[pH 7.5]、25mM KCl、6mM乙酸鎂、2mM亞精胺、4mM二硫蘇糖醇、牛血清白蛋白[0.36μg/mL]、10mM谷氨酸鉀、1mM ATP[pH 8.0])和作為底物的松弛pBR322DNA(0.4μg)。對于結核分枝桿菌，在37℃在遞增濃度的喹諾酮存在下混合旋轉酶蛋白質(300ng的GyrA和250ng的GyrB)，持續(xù)1小時。通過添加含有0.25％溴酚藍的50％甘油終止反應，并且在0.5×TBE(Tris-硼酸鹽-EDTA，pH 8.3)緩沖液中在1％瓊脂糖凝膠中對總反應混合物進行電泳。以50V電泳5.5小時之后，用溴化乙錠(0.7μg/mL)對凝膠進行染色。通過確定將酶的超螺旋活性抑制50％所需的藥物的濃度(IC₅₀)來評估喹諾酮對DNA旋轉酶的抑制作用。通過用Molecular Analyst軟件(伯樂公司(Bio-Rad))跟蹤對應于超螺旋的pBR322DNA的條帶的亮度來評估超螺旋活性。

結果

表2：抑制結核分枝桿菌H37Rv生長(MIC)和DNA旋轉酶的DNA超螺旋(IC50)的八種化合物的活性(μM)

nd＝未測定

巨噬細胞內(nèi)＝巨噬細胞內(nèi)的活性

MIC＝最大抑制濃度

^aclogP是使用ChemdrawUltra 12.0軟件計算的

^b莫西沙星呈現(xiàn)了R7中的不同取代以及在末端氮原子上沒有烷基鏈

^c在此所示的加替沙星和莫西沙星的生物活性是先前公開的那些(Poissy等,Antimicrob.Agents Chemother.,2010,第4765-71頁)。

^d在此所示的環(huán)丙沙星的生物活性是上述出版物中未公開的針對相同的菌株完成的數(shù)據(jù)(Poissy,Antimicrob.Agents Chemother.,2010,第4765-71頁)。

所合成的所有氟喹諾酮均對野生型結核分枝桿菌菌株表現(xiàn)出抗細菌活性，特別是Quin 9、Quin 16、Quin 18、Quin 19以及Quin 20(MIC<1μM)。驚人的是，它們中沒有一種抑制(或在非常高的濃度下)野生型結核分枝桿菌DNA旋轉酶。此外，這些新喹諾酮中的兩種(Quin 18和Quin 19)受到特別的關注。它們對野生型(H37Rv菌株)以及對喹諾酮抗性結核分枝桿菌菌株(D94V菌株和A90V菌株)表現(xiàn)出高抗細菌活性。

總而言之，這些結果表明了(i)與喹諾酮所表現(xiàn)出的作用方式不同的(或另外的)作用方式以及(ii)對包括XDR-TB菌株(即對喹諾酮具有抗性的菌株)在內(nèi)的結核分枝桿菌菌株的抗細菌活性。

B)關于化合物15至20、Quin 18以及Quin 19

材料和方法

試劑

用作陽性對照的莫西沙星(MOX)是由它的相應制造商(法國皮托的拜耳制藥公司)提供的。

體外抗微生物活性

將結核分枝桿菌H37Rv野生型菌株和在DNA旋轉酶中帶有在對喹諾酮具有抗性的臨床菌株中通常所觀測到的突變(GyrA A90V、GyrA D94G以及GyrB D500N)的突變菌株、以及多藥抗性結核分枝桿菌臨床菌株(MDR；被定義為對關鍵的抗結核藥物異煙肼(isoniazid)和利福平(rifampin)具有抗性；這3種菌株中的2種還對氨基糖苷具有抗性并且因此被分類為前XDR菌株(極端藥物抗性)；GV1503014223、KC1503006247、XCC1503082245)培養(yǎng)在勒-詹二氏培養(yǎng)基上。通過如先前所述的比例法測定MIC(Guillemin,I.；Jarlier V.；Cambau E.Antimicrob.Agents Chemother.1998,42,2084)。簡單地說，將10³CFU和10⁵CFU涂鋪到補充有10％油酸-白蛋白-右旋糖-過氧化氫酶并且含有系列兩倍稀釋化合物的7H11瓊脂上。在37℃孵育3天至30天之后(取決于分枝桿菌菌種)對菌落進行計數(shù)。MIC被定義為細菌生長被減少到無藥物對照培養(yǎng)物的細菌生長的1％或更少時的藥物濃度(Inderlied,C.B.；Nash K.A.Antibiotics in laboratory medicine(《實驗室醫(yī)學中的抗生素》),第4版；M.D.V.Lorian編著；馬里蘭州巴爾的摩的威廉姆斯&威爾金斯公司,1996；第127-175頁)。

結果

結果呈現(xiàn)于表3中。

表3

MIC＝最大抑制濃度

所合成的所有新化合物均對野生型結核分枝桿菌菌株顯示出抗細菌活性。特別是Quin18、Quin19、化合物17、19以及20具有低于莫西沙星MIC(1.2μM)的MIC。有趣的是，它們還對喹諾酮抗性結核分枝桿菌菌株(GyrB D500N菌株、GyrA D94G菌株以及GyrA A90V菌株)表現(xiàn)出高抗細菌活性。應當注意到的是，對于Quin18、Quin19、化合物17、19以及20，在FQ抗性菌株中MIC是相似的或增加，這取決于突變，但是Quin18、Quin19、化合物17以及化合物20的MIC仍≤2μM，即類似于莫西沙星對抗野生型菌株的MIC。非常有趣的是，在MDR菌株與野生型結核分枝桿菌H37Rv菌株之間，最強效的化合物的MIC是相似的。

2.2.在鼠類TB模型中確定Quin18和Quin19的最低有效劑量(MED)

材料和方法

用10⁶CFU的結核分枝桿菌H37Rv菌株靜脈內(nèi)感染四周大的Balb/C/J雌性小鼠。在感染后的那天(D1)，將10只小鼠處死以確定脾臟重量和肺中CFU計數(shù)的確切基線值。將其余小鼠分配到以下處理組中：用于存活率監(jiān)測的未處理陰性對照組、用異煙肼(INH)25mg/kg/d處理1個月的陽性對照組，用通過經(jīng)口灌胃給予的遞增劑量(25mg/kg/d；50mg/kg/d；100mg/kg/d；150mg/kg/d)的Quin18和Quin19處理的十個測試組，并且用Quin18(25mg/kg/d和100mg/kg/d)靜脈內(nèi)處理的兩個另外的測試組。所有組均含有10只小鼠并且從D1到D28、每周5天來處理。用于評估感染的嚴重程度和處理的有效性的參數(shù)是存活率、脾臟重量、肉眼肺病變以及肺中的CFU計數(shù)。

最低有效劑量被定義為能夠預防小鼠死亡、脾臟腫大以及肉眼肺病變發(fā)生的最低劑量。CFU計數(shù)被認為是確定Quin18和Quin19的劑量范圍功效的更精確的方法。

將組之間的存活率繪制在卡普蘭-邁耶曲線(Kaplan-Meier curve)上，并且使用對數(shù)秩檢驗進行比較。

結果

結果呈現(xiàn)于表4、圖1以及圖2中。

無論劑量(25mg/kg/d、50mg/kg/d、100mg/kg/d以及150mg/kg/d)和施用途徑(通過灌胃(圖1)或對于Quin18通過靜脈內(nèi)(圖2))如何，感染了野生型結核分枝桿菌菌株H37Rv并且接受Quin18和Quin19任一者處理的小鼠中的存活率在統(tǒng)計學上優(yōu)于未處理組并且類似于通過參考藥物，即異煙肼25mg/kg/d處理的組(曲線可以疊加)。

未處理組中的小鼠體重低于測試組中的小鼠體重，其中小鼠體重在通過新化合物處理的組或通過異煙肼處理的組之間是相似的。脾臟重量是感染的一個間接信號，未處理組中的脾臟重量高于由通過灌胃給予的兩種化合物處理的組和通過異煙肼處理的組中的脾臟重量，而通過Quin18靜脈內(nèi)處理的組具有與未處理組相似的脾臟重量。

按劑量隨時間推移的存活率示于圖1和圖2中。存活率在測試組之間沒有差異，其中存活率顯著不同于未處理組的存活率并且與通過異煙肼處理的陽性對照組的存活率相當，甚至是在相同的劑量，即25mg/kg/j。

被認為是確定Quin18和Quin19的劑量范圍功效的更精確的方法的CFU計數(shù)正在待定。

結論

這些結果證實經(jīng)口給予的Quin18和Quin19在小鼠結核病模型中具有顯著的功效。用于結核病，特別是MDR TB和XDR TB的口服藥物是一個公認的臨床需求并且Quin18和Quin19在這方面具有巨大的前景。

2.3.在單次處理后在健康雌性CD-1小鼠中Quin 18和Quin 19的急性毒性的評價

這個研究的目的在于評價在D0單次口服處理之后在健康雌性CD-1中兩種新化合物(Quin 18和Quin 19)的急性毒性。

在用于向小鼠經(jīng)口注射的適當?shù)拿浇槲镏袑uin 18和Quin 19這兩者進行溶解度測定以獲得每一種化合物的最大濃度(MC)的細懸浮液。通過觀測潛在的沉淀物來評價每一種化合物在每一種媒介物中的溶解度。在這一研究期間測定了九種常見的賦形劑(乙醇5％、甘油15％、聚乙二醇300 50％、聚乙二醇400 9％、聚山梨醇酯80 0.4％、丙二醇68％、2-羥基丙基-環(huán)糊精20％、甲基纖維素0.5％以及玉米油)。

以下結果針對聚山梨醇酯80 0.4％和玉米油，這些賦形劑分別允許Quin 18和Quin 19的最佳溶解。

第一劑量(MC)是獲得測試物質在用于動物的適合溶劑中的細懸浮液的最大濃度。根據(jù)用最高劑量的每一種分子獲得的結果，可以降低或增加每一種化合物的濃度。

通過監(jiān)測動物(藥理作用和毒性作用的一般體征、發(fā)病率、死亡率和明顯的毒性體征，以及每周兩次監(jiān)測臨床體征和體重)直到實驗結束(D14)為止來評價處理的毒性。在實驗結束時，將動物處死并且進行宏觀尸檢。

材料和方法

測試物質

將兩種測試物質Quin 18(MW：472.13.6克/摩爾，純度>99％)和Quin19(MW：501.70克/摩爾，純度>99％)提供給C.RIS Pharma公司并且儲存在室溫下。

動物購買和籠養(yǎng)

三十六(36)只7周大的雌性CD-1小鼠(RjOrl:SWISS)是從讓維耶公司(Janvier)(法國的勒熱內(nèi)斯圣伊斯爾(Le Genest-Saint-Isle,France))獲得的。在開始研究之前將動物在我們的常規(guī)動物監(jiān)護倉中維持至少5天，所述動物監(jiān)護倉是由法國農(nóng)業(yè)和研究部(French Ministries of Agriculture and Research)授權的(協(xié)議號B 35 288-1)。將根據(jù)動物實驗的倫理準則進行動物實驗。

環(huán)境

將動物在溫度(22℃±3℃)、濕度(50％±20％)、光周期(12小時亮/12小時暗)以及空氣交換的受控條件下維持在室內(nèi)?？諝馓幚硐到y(tǒng)被編程為每小時14次空氣更換而沒有再循環(huán)。新鮮的外部空氣通過過濾器，然后均勻地擴散到每一個室內(nèi)。根據(jù)標準操作程序號GEN-006，在常規(guī)條件下工作的所有人員在他們進入動物管理區(qū)域時遵循關于衛(wèi)生和著裝的具體準則。

動物管理和籠養(yǎng)

將動物飼養(yǎng)在經(jīng)過裝備以提供食物和水的?？寺』\(makrolon cage)(參考號：03120133，法國的Genestil公司)中。所用的標準尺寸籠是820cm²，根據(jù)標準操作程序號TEC-106，每籠最多有10只小鼠。動物的墊料是刨花(參考號：Toplit select fine，法國奧吉的SAFE公司(SAFE,Augy,France))，每周更換一次。

為了增加動物福利，將生活環(huán)境的一些富集材料包括在籠中：楊樹木條(參考號：TOP WOODWOOL，法國的Safe公司)。

飲食

動物飼料購自法國SAFE公司。受控顆粒的類型是A04。食物是不限量提供的，被放置在籠頂部上的金屬蓋中。水也是由裝備有橡膠塞和吸管的水瓶不限量提供的。水瓶每周被清潔和更換一次。

動物和籠標識

根據(jù)標準操作程序號TEC-167，將小鼠用一個ISO應答器8mm(法國的Genestil公司)標識。通過GES閱讀器2S(西班牙的Rumitag公司)檢測應答器。在應答器在任何時間失靈的情況下，將新的應答器注射到小鼠體內(nèi)。將每一個籠用對應于研究編號和組編號的特定代碼標記。

小鼠的隨機化

在適應期之后，根據(jù)標準操作程序號TEC-086，將小鼠稱重并且根據(jù)體重標準隨機化到12個組(3只小鼠/組)中。各組的平均體重將沒有統(tǒng)計學差異。

測試物質和媒介物的制備

媒介物A(VA)是聚山梨醇酯80 0.4％溶液。它是通過稱取聚山梨醇酯80并且在NaCl 0.9％中稀釋來制備的。

媒介物B(VB)是即用型玉米油。

通過在使用或不使用超聲處理的情況下將適當含量的Quin18溶解在聚山梨醇酯80 0.4％中來制備10mg/ml或20mg/ml濃度的Quin 18。使用純的Quin 18或在聚山梨醇酯80 0.4％中稀釋以獲得工作濃度。Quin 18在處理時間期間保持在室溫，并且在室溫注射。

通過在使用或不使用超聲處理的情況下將適當含量的Quin 19溶解在玉米油中來制備10mg/ml或20mg/ml濃度的Quin 19。使用純的Quin 19或在玉米油中稀釋以獲得工作濃度。Quin 19在處理時間期間保持在室溫，并且在室溫注射。

處理和實驗設計

根據(jù)標準操作程序號TEC-078，通過以10ml/kg經(jīng)口(PO)注射來對每一組的小鼠進行施用。向小鼠經(jīng)口(PO)施用的推薦體積是10ml/kg。

實驗組如下文所述并且如表5中所限定：

測試物質(Quin18)：

根據(jù)處理方案Q1D×1，用聚山梨醇酯800.4％(媒介物A)以10ml/kg處理組V_A1。

根據(jù)處理方案Q1D×1用10mg/ml的Quin18(使用超聲處理)以100mg/kg處理組A1。

根據(jù)處理方案Q1D×1，用20mg/ml的Quin18(使用超聲處理)以200mg/kg處理組A2。

根據(jù)處理方案Q1D×1，用10mg/ml的Quin18(不使用超聲處理)以100mg/kg處理組A3。

根據(jù)處理方案2Q1D×1(在2次注射之間相隔2小時)，用聚山梨醇酯800.4％(媒介物A)以10ml/kg處理組V_A4。

根據(jù)處理方案2Q1D×1(在2次注射之間相隔2小時)，用10mg/ml的Quin18(不使用超聲處理)以200mg/kg處理組A4。

測試物質(Quin19)：

根據(jù)處理方案Q1D×1，用玉米油(媒介物B)以10ml/kg處理組V_B1。

根據(jù)處理方案Q1D×1，用10mg/ml的測試物質(使用超聲處理)以100mg/kg處理組B1。

根據(jù)處理方案Q1D×1，用20mg/ml的測試物質(使用超聲處理)以200mg/kg處理組B2。

根據(jù)處理方案Q1D×1，用20mg/ml的測試物質(不使用超聲處理)以200mg/kg處理組B3。

根據(jù)處理方案2Q1D×1(在2次注射之間相隔2小時)，用玉米油(媒介物B)以10ml/kg處理組V_B4。

根據(jù)處理方案2Q1D×1(在2次注射之間相隔2小時)，用20mg/ml的測試物質(不使用超聲處理)以400mg/kg處理組B4。

在D0，通過經(jīng)口(PO)施用來處理小鼠。

監(jiān)測小鼠

從D0開始每天考慮小鼠的發(fā)病率、死亡率以及明顯毒性體征直到實驗結束(D14或D15)為止。

根據(jù)標準操作程序號TEC-192，從D0開始每周兩次對小鼠進行監(jiān)測以進行詳細的行為和臨床觀測直到實驗結束(D14或D15)為止。

根據(jù)標準操作程序號TEC-108，在D1、D2，然后每周兩次監(jiān)測小鼠的體重直到實驗結束(D14或D15)為止。相對于每一只小鼠在D0時的初始體重評估體重減輕。

在實驗的過程中，如果以下中的任一種發(fā)生的話，那么將動物處死：

·痛苦的體征(惡病質、虛弱、難以移動或進食)，

·化合物毒性(拱背、抽搐)，

·在任何一天體重減輕25％。

動物的處死

在D14或D15，通過吸入CO₂將動物處死并且進行宏觀尸檢。

結果

體重的研究

平均體重(MBW)曲線的結果呈現(xiàn)于圖3中。

接受媒介物A，即聚山梨醇酯80 0.4％(10ml/kg，PO，Q1D×1)處理的組V_A1的小鼠沒有表現(xiàn)出任何體重減輕。從D0到D14的MBW分別是31.6g±1.23g和32.13g±1.79g。測試物質媒介物A，即聚山梨醇酯80 0.4％(10ml/kg，PO，Q1D×1)被良好耐受。

接受Quin 18/聚山梨醇酯80 0.4％(10mg/ml，使用超聲處理，10ml/kg，100mg/kg，PO，Q1D×1)處理的組A1的小鼠沒有表現(xiàn)出任何體重減輕。從D0到D14的MBW分別是31.5g±1.48g和31.77g±0.76g。測試物質Quin 18/聚山梨醇酯80 0.4％(10mg/ml，使用超聲處理，10ml/kg，100mg/kg，PO，Q1D×1)被良好耐受。

接受Quin 18/聚山梨醇酯80 0.4％(20mg/ml，使用超聲處理，10ml/kg，200mg/kg，PO，Q1D×1)處理的組A2的小鼠沒有表現(xiàn)出任何體重減輕。從D0到D14的MBW分別是30.2g±1.15g和32.6g±1.35g。測試物質Quin 18/聚山梨醇酯80 0.4％(20mg/ml，使用超聲處理，10ml/kg，200mg/kg，PO，Q1D×1)被良好耐受。

接受Quin 18/聚山梨醇酯80 0.4％(10mg/ml，使用超聲處理，10ml/kg，100mg/kg，PO，Q1D×1)處理的組A3的小鼠沒有表現(xiàn)出任何體重減輕。從D0到D15的MBW分別是29.9g±1.25g和32.17g±1.94g。測試物質Quin 18/聚山梨醇酯80 0.4％(10mg/ml，使用超聲處理，10ml/kg，100mg/kg，PO，Q1D×1)被良好耐受。

接受媒介物A，即聚山梨醇酯80 0.4％(10ml/kg，PO，2Q1D×1，在2次注射之間相隔2小時)處理的組V_A4的小鼠沒有表現(xiàn)出任何體重減輕。從D0到D14的MBW分別是29.83g±1.56g和32.17g±2.91g。測試物質媒介物A，即聚山梨醇酯80 0.4％(10ml/kg，PO，2Q1D×1，在2次注射之間相隔2小時)被良好耐受。

接受Quin 18/聚山梨醇酯80 0.4％(20mg/ml，使用超聲處理，10ml/kg，200mg/kg，PO，Q1D×1)處理的組A4的小鼠沒有表現(xiàn)出任何體重減輕。從D0到D14的MBW分別是29.5g±0.89g和31.33g±1.63g。測試物質Quin 18/聚山梨醇酯80 0.4％(20mg/ml，使用超聲處理，10ml/kg，200mg/kg，PO，Q1D×1)被良好耐受。

接受媒介物B，即玉米油(10ml/kg，PO，Q1D×1)處理的組V_B1的小鼠沒有表現(xiàn)出任何體重減輕。從D0到D14的MBW分別是30.57g±1.32g和31.5g±1.64g。測試物質媒介物B，即玉米油(10ml/kg，PO，Q1D×1)被良好耐受。

接受Quin 19/玉米油(10mg/ml，使用超聲處理，10ml/kg，100mg/kg，PO，Q1D×1)處理的組B1的小鼠沒有表現(xiàn)出任何體重減輕。從D0到D14的MBW分別是31.67g±2.25g和31.4g±0.44g。測試物質Quin 19/玉米油(10mg/ml，使用超聲處理，10ml/kg，100mg/kg，PO，Q1D×1)被良好耐受。

接受Quin 19/玉米油(20mg/ml，使用超聲處理，10ml/kg，200mg/kg，PO，Q1D×1)處理的組B2的小鼠沒有表現(xiàn)出任何體重減輕。從D0到D14的MBW分別是30.67g±0.21g和31.9g±1.15g。測試物質Quin 190/玉米油(20mg/ml，使用超聲處理，10ml/kg，200mg/kg，PO，Q1D×1)被良好耐受。

接受Quin 19/玉米油(20mg/ml，不使用超聲處理，10ml/kg，200mg/kg，PO，Q1D×1)處理的組B3的小鼠沒有表現(xiàn)出任何體重減輕。從D0到D15的MBW分別是33.6g±2.11g和35.43g±1.99g。測試物質Quin19/玉米油(20mg/ml，不使用超聲處理，10ml/kg，200mg/kg，PO，Q1D×1)被良好耐受。

接受媒介物B，即玉米油(10ml/kg，PO，2Q1D×1，在2次注射之間相隔2小時)處理的組V_B4的小鼠沒有表現(xiàn)出任何體重減輕。從D0到D14的MBW分別是31.23g±1.23g和32g±0.7g。測試物質媒介物B，即玉米油(10ml/kg，PO，2Q1D×1，在2次注射之間相隔2小時)被良好耐受。

接受Quin 19/玉米油(20mg/ml，不使用超聲處理，10ml/kg，PO，2Q1D×1，在2次注射之間相隔2小時，400mg/kg)處理的組B4的小鼠沒有表現(xiàn)出任何體重減輕。從D0到D14的MBW分別是31.03g±1.86g和32.53g±1g。測試物質Quin 19/玉米油(20mg/ml，不使用超聲處理，10ml/kg，PO，2Q1D×1，在2次注射之間相隔2小時，400mg/kg)被良好耐受。

監(jiān)測小鼠

每周兩次對小鼠進行監(jiān)測(觀測活動性、死亡率以及明顯毒性體征)并且匯總于表6中。沒有觀測到特定體征。

尸檢

表7匯總了每一只小鼠的死亡原因和宏觀觀測。在接受Quin 18或Quin 19和/或媒介物處理的小鼠中沒有觀測到特定體征。

表7

*對于組VA4，2只小鼠在結腸中有空氣泡，對于組VB1和B1，每一組

中的一只小鼠在盲腸中有空氣泡。

結論

測試物質Quin18/聚山梨醇酯80 0.4％被良好耐受最高達200mg/kg(最大溶解度；在雌性小鼠中沒有發(fā)現(xiàn)關于體重臨床體征和宏觀分析的觀測結果)。

測試物質Quin19/玉米油被良好耐受最高達400mg/kg(最大溶解度；在雌性小鼠中沒有發(fā)現(xiàn)關于體重臨床體征和宏觀分析的觀測結果)。

因此，這些結果表明Quin18和Quin19在小鼠中被極好耐受，而在所測試的劑量水平?jīng)]有毒性體征。