新型鋅離子螯合劑及其制備和在抗革蘭氏陰性菌感染中的應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】：
[0001] 本發(fā)明屬于醫(yī)藥技術(shù)領(lǐng)域，設(shè)及含有憐酸基、棚酸基、娃酸基和=氣乙酷基等鋒離 子馨合基團(tuán)的化合物及其制備和在抗革蘭氏陰性菌感染中的應(yīng)用。
【背景技術(shù)】：
[0002] 隨著抗生素的廣泛和不合理的應(yīng)用，耐藥菌的廣泛出現(xiàn)并不斷富集，導(dǎo)致耐藥菌 的感染性問題又一次成為嚴(yán)重威脅全球人類健康的疾病之一。造成感染的細(xì)菌可W分為革 蘭陰性菌和陽(yáng)性菌，其中陰性菌的感染率明顯高于陽(yáng)性菌。根據(jù)中國(guó)細(xì)菌耐藥性監(jiān)測(cè)網(wǎng) (CHI肥T)2005-2014年連續(xù)耐藥監(jiān)測(cè)結(jié)果，我國(guó)大型教學(xué)型醫(yī)院臨床分離致病菌中，革蘭陰 性菌的比例明顯高于陽(yáng)性菌（二者比例約為7:3)，而且陰性菌所占比例呈上升趨勢(shì)[胡付 品，朱德妹，汪復(fù).2014年中國(guó)CHI肥T細(xì)菌耐藥性監(jiān)測(cè)（J).中國(guó)感染與化療雜志，2015，15 (5) :401-410]。2009年，Vincent等在JAMA報(bào)道的全球ICU病房感染數(shù)據(jù)同樣也表明，世界范 圍內(nèi)革蘭陰性菌感染率明顯高于陽(yáng)性菌。因此，控制耐藥革蘭氏陰性菌的感染刻不容緩。
[0003] 革蘭氏陰性菌具有一層獨(dú)特的外膜結(jié)構(gòu)，是阻礙抗生素進(jìn)入細(xì)菌的天然屏障，運(yùn) 是導(dǎo)致多種抗生素對(duì)革蘭陰性菌療效較差的重要原因之一。因此，相對(duì)于革蘭氏陽(yáng)性菌，革 蘭氏陰性菌的感染更難治療。目前對(duì)耐藥革蘭氏陰性菌感染有效藥物很少，所W針對(duì)革蘭 氏陰性菌尋找新的特效藥物具有重要意義。
[0004] 革蘭氏陰性菌的外膜主要由脂多糖化PS)構(gòu)成，在外膜和內(nèi)膜之間存在膚聚糖 (PGN)，兩者都是抗原，感染后容易引起系統(tǒng)性免疫反應(yīng)。脂多糖由S部分構(gòu)成:0-型抗原、 核屯、多糖和類脂Adipid A)。類脂Adipid A)是革蘭氏陰性菌外膜脂多糖化PS)的膜結(jié)合 區(qū)域，是外膜能夠正確組裝的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，同時(shí)它也是保護(hù)細(xì)菌抵御外部因子(如抗生素和去 污劑）的重要構(gòu)成部分。它也是強(qiáng)有力的內(nèi)毒素，可越過腸黏膜屏障入血，引起致死性敗血 性休克，是革蘭氏陰性菌感染致病的重要原因 （Wyckoff TJ0，Raetz CRHJackman JE.Antibacterial and anti-inflammatory agents that target endotoxin.Trends Microbioll998;6:154-9)。因此，類脂A是革蘭氏陰性菌耐藥和致病的重要因素，有效抑制 它的生物合成，有可能控制革蘭氏陰性菌感染問題。
[0005] 類脂A是革蘭氏陰性菌通過9種特定的酶在細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞壁內(nèi)膜表面合成的。其中 類脂A合成第二步中的UDP-3-0(R-3-^基肉豆違酷基）-N-乙酷葡萄糖胺脫乙酷基酶 (LpxC),是催化其合成過程中的第一個(gè)非可逆反應(yīng)的關(guān)鍵酶，對(duì)其作用調(diào)控引起人們廣泛 關(guān)注。大腸桿菌中無論是LpxC酶缺失或過表達(dá)，還是引入該酶的抑制劑，都會(huì)導(dǎo)致大腸桿菌 的死亡。另外，LpxC在革蘭氏陰性菌中高度保守，并且在結(jié)構(gòu)和序列上與各種哺乳動(dòng)物蛋白 都不存在同源性。因此，針對(duì)此祀點(diǎn)開發(fā)的高特異性抑制劑具有低脫祀和低毒性的特點(diǎn)。由 于LpxC是控制革蘭氏陰性菌感染的新祀標(biāo)，不存在已有的耐藥性，所W其抑制劑對(duì)于臨床 上耐藥革蘭氏陰性菌同樣有效。
[0006] 目前，針對(duì)LpxC運(yùn)一祀標(biāo)已有多種特異性抑制劑的報(bào)道。由于LpxC是一種鋒離子 金屬酶，文獻(xiàn)報(bào)道的運(yùn)些抑制劑都包含一個(gè)同鋒離子馨合的異徑朽酸基團(tuán)和一個(gè)疏水性酶 識(shí)別區(qū)，其代表性化合物見圖1。運(yùn)些抑制劑中研究最為深入的是ACHAOGEN公司開發(fā)的 ACHN-975,該化合物已經(jīng)進(jìn)入臨床研究，無論對(duì)于敏感型還是耐藥型銅綠假單胞菌的抗菌 活性，它都要明顯優(yōu)于妥布霉素、環(huán)丙沙星、頭抱他晚、亞胺培南和粘菌素等臨床上常用的 一、二線抗菌藥物（Developing Novel Antibacterials to Treat Multi-drug Resistant Gram-negative Bacterial Infections.Achaogen,13th Needham Healthcare Conference April 8,2014)。然而該化合物由于存在局部注射耐受性問題被從臨床試驗(yàn)撤 回。CHIR-090在酶水平的ICso值和ACHN-975相當(dāng)。
[0007]由于LpxC是一種鋒離子金屬酶，文獻(xiàn)報(bào)道的運(yùn)些抑制劑都包含一個(gè)鋒離子馨合區(qū) 和疏水性酶識(shí)別區(qū)。已有的小分子同LpxC共晶表明，鋒離子馨合基團(tuán)是該類抑制劑的藥效 團(tuán)，是酶抑制活性必需片段;在鋒離子絡(luò)合基團(tuán)存在下，可W對(duì)疏水性片段進(jìn)行一定的替 換，該片段和LpxC酶之間主要是疏水作用和JT-JT堆積作用，所W用疏水性片段對(duì)其進(jìn)行替換 仍保持較好的14)^巧巧制活性。
[000引作為鋒離子馨合基團(tuán)的徑朽酸基團(tuán)在人體內(nèi)易被葡萄糖巧化或者橫酸化等代謝 途徑失活，并且容易被水解為徑胺而產(chǎn)生毒性。本發(fā)明設(shè)及的含有憐酸基、棚酸基、娃酸基 和S氣乙酷基等新型鋒離子馨合基團(tuán)的化合物，不具有潛在的毒性，是良好的制劑， 具有用于開發(fā)為治療革蘭氏陰性菌感染藥物的潛力。

【發(fā)明內(nèi)容】
：
[0009] 本發(fā)明所解決的技術(shù)問題之一是，提供一類含有憐酸基、棚酸基、娃酸基和=氣乙 酷基等鋒離子馨合基團(tuán)的化合物。
[0010] 祈冰合巧錠南早熬會(huì)甚閉化合物的結(jié)構(gòu)如式I所示：
[0011]
[0012] 式I中
[0013] 化為憐酸基、棚酸基、娃酸基和=氣乙酷基；
[0014] R2為少于4個(gè)碳原子的烷基，少于4個(gè)碳原子的徑烷基；
[0015] X = N,0；
[0016] Y =幾基，亞甲基；
[0017] A為烘基，二烘基；
[0018] B為6個(gè)碳原子W下(含6個(gè)碳原子)的飽和、不飽和燒控，氨原子。
[0019] W上化、化、X、Y、A、B之間可W任意組合。
[0020] 本發(fā)明所解決的技術(shù)問題之二是，提供式I所示化合物的制備方法。
[0021：
[0022] 式I所示化合物可W通過式II和式III所示化合物經(jīng)縮合反應(yīng)制得，所使用的縮合 劑為 HATU、皿 TU、EDC、DCC、DIC、Py BOP和巧AOP;所使用的堿為TEA、DIEA 和 DMAP;
[0023] 式II所示化合物可W通過金屬催化的偶聯(lián)反應(yīng)制得；
[0024] 式HI所示化合物可W通過還原、漠代、消除和加成等反應(yīng)制得。
[0025] 本發(fā)明所解決的技術(shù)問題之=是，提供式I所示化合物的用途。
[0026] 本發(fā)明所提供的含有憐酸基、棚酸基、娃酸基和=氣乙酷基等鋒離子馨合基團(tuán)化 合物的用途包括W下方面的應(yīng)用：
[0027] 1)制備Lp此抑制劑中的應(yīng)用；
[002引2)制備抗革蘭陰性菌藥物中的用途。
[0029] 本發(fā)明所解決的技術(shù)問題之四是，提供式I所示化合物組合物的用途。
[0030] 本發(fā)明所提供的含有憐酸基、棚酸基、娃酸基和=氣乙酷基等鋒離子馨合基團(tuán)化 合物組合物的用途包括W下方面的應(yīng)用：
[0031] 1)制備Lp此抑制劑中的應(yīng)用；
[0032] 2)制備抗革蘭陰性菌藥物中的用途。
[0033] 所述抗革蘭氏陰性菌藥物包括但不限于抗綠假單胞菌、耐碳青霉締類腸桿菌科細(xì) 菌(CRE)、鮑曼不動(dòng)桿菌和嗜麥芽窄食單胞菌的藥物。
【附圖說明】：
[0034] 圖1.文獻(xiàn)報(bào)道的代表性的Lp此抑制劑
[0035] 圖2.化合物11的制備路線
[0036] 圖3.化合物15的制備
[0037] 圖4.化合物20的制備
[0038] 圖5.化合物23的制備
【具體實(shí)施方式】：
[0039] 實(shí)驗(yàn)中，薄層分析用薄層硅膠板檢測(cè)(青島海洋化工，GF254,0.5mm);柱層析所用 硅膠化60)為購(gòu)買自青島海洋化工，柱層析所用到的石油酸沸程為60-90°C;實(shí)驗(yàn)中所用試 劑除有特殊說明外均為購(gòu)自北京偶合試劑有限公司，為分析純或化學(xué)純，未經(jīng)進(jìn)一步處理。 各化合物進(jìn)行生物活性測(cè)試之前都采用HPLC進(jìn)行純度分析，分析中均使用色譜純有機(jī)溶劑 和屈臣氏純凈水。
[0040] 《實(shí)施例1》含憐酸基代表化合物11的制備
[0041] 化合物11的制備路線見圖2,具體操作如W下所述：
[0042] *(4S,5R)-methyl 5-methy；L-2-〇xooxazolidine-4-ca;rbo巧Iate(I)的制備
[0043] 將3g心蘇氨酸甲醋鹽酸鹽溶于20mL四氨巧喃，加入S光氣3.5g，回流1小時(shí)后，蒸 除溶劑，柱層析(硅膠，石油酸/丙酬=1:1)，得油狀固體1.6g，收率為85.1% dESI-MS: [M+H ]+:160.1。
[0044] *(4R,5R)-4-化y化oxymethyl)-5-methyloxazolidin-2-one(2)的制備
[0045] 將化合物l(1.87g)溶于乙醇中，加入棚氨化鋼0.45g，0°C攬拌5分鐘，室溫?cái)埌?小 時(shí)。蒸除溶劑后硅膠柱層析（二氯甲燒/甲醇= 25:1)，得油狀固體1.28g，收率為82.7%。 ESI-MS: [M+H] + : 132.6〇*(4S,5R)-4-(b;romomethyl)-5-methylo