CN106916194B - 一种新型含有氨基的酮内酯衍生物、制备方法及应用 - Google Patents
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Abstract
Description
技术领域
本发明涉及化学合成及制药领域,特别是涉及一种新型含有氨基的酮内酯衍生物,一种新型含有氨基的酮内酯衍生物的制备方法,以及一种新型含有氨基的酮内酯衍生物的应用。
背景技术
十四元大环内酯抗生素—红霉素(erythromycin)是非常重要的抗呼吸道感染的治疗药物,半个世纪来为人类提供了一条高效安全用药的途径,对青霉素过敏者以及支原体肺炎患者发挥着不可替代的作用。目前,临床上分离得到的呼吸道病菌菌株越来越多显示具有耐药性,如肺炎链球菌(S.pneumoniae)、金黄色葡萄球菌(S.aureus)和化脓链球菌(S.pyogenes)等。上世纪80年代出现的第二代红霉素—克拉霉素和阿奇霉素虽然药代动力学性质好,但对红霉素耐药菌并无抗菌活性。中国已将耐药菌感染疾病列为“重大新药创制专项”计划的十大疾病之一。据估计,全球范围内耐药性细菌引起的肺炎所造成的儿童死亡人数每年超过180万。研究证明红霉素与第二代红霉素的3-O-克拉定糖是诱导细菌产生耐药性的关键子结构。因此,新型抗耐药菌红霉素的研发具有迫切而又重大的现实意义。
与红霉素、克拉霉素和阿奇霉素等相比,第三代酮内酯衍生物—泰利霉素具有抗耐药菌的活性:3-羰基的引入避免了原先大环内酯中3-O-克拉定糖的诱导耐药性,同时大环上11-位新引入的芳香侧链对耐药菌产生了新的结合靶点-碱基A752,从而获得了抗耐药菌活性。泰利霉素是目前唯一上市的抗耐药菌红霉素衍生物,但泰利霉素与少见特异体质相关但易致死的肝毒性使得FDA限制其适用症,撤销了两个关于鼻窦炎、支气管炎适应症和皮肤感染适应症,仅仅剩下社区获得性细菌性肺炎适应症。进一步研究显示泰利霉素的侧链结构末端芳基即“吡啶基咪唑”与“烟碱”(1-甲基-2-(3-吡啶基)吡咯烷)结构类似,而且侧链咪唑代谢不稳定而降解后所引起的脱靶效应(作用于烟碱胆碱受体)与各种毒副作用高度相关。
此前,我们开发了不同于泰利霉素结构的新型9-肟酮内酯衍生物(201010110079.5;201010171484.8),其9-位烯丙基和炔丙基末端引入的喹啉基和异喹啉基大大提高了抗耐药菌活性。后来我们在此基础上又开发了类似的9-肟酰内酯衍生物(201510347514.9)。这些9-肟酮内酯和9-肟酰内酯化合物对于革兰氏阳性菌的抗菌活性与泰利霉素相当,远远高于克拉霉素;但不足的是在抗革兰氏阴性菌如卡他莫拉(Moraxellacatarrhalis)和嗜血流感菌(Haemophilus influenzae)活性上至少8-16倍低于克拉霉素和泰利霉素(Bioorg.Med.Chem.,23(2015)6437-6453.)。需要指出的是,除肺炎链球菌、金黄色葡萄球菌和化脓链球菌外,卡他莫拉菌和嗜血流感杆菌也是社区获得性细菌性肺炎的重要病原菌,因此仍亟需发明一种新型抗耐药菌红霉素—其结构上不同于泰利霉素,但同时对于社区获得性肺炎主要病原菌都有广谱的抗菌活性。
总之,需要本领域技术人员迫切解决的一个技术问题就是:如何能够提供一种新型红霉素衍生物,能够较好的适应工业化生产,并且针对肺炎链球菌、金黄色葡萄球菌、化脓链球菌、卡他莫拉和嗜血流感菌等致病菌具有与上市酮内酯—泰利霉素相当或者更高的抗敏感菌和抗耐药菌活性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种新型含有氨基的酮内酯衍生物,一种新型含有氨基的酮内酯衍生物的制备方法,以及一种新型含有氨基的酮内酯衍生物的应用。
为了解决上述问题,本发明提供了一种新型含有氨基的酮内酯衍生物,所述新型含有氨基的酮内酯衍生物为具有下述通式Ⅰ或通式Ⅱ的化合物,或所述新型含有氨基的酮内酯衍生物为具有所述通式Ⅰ或所述通式Ⅱ的化合物与无机酸或有机酸形成的可接受的盐;
其中,所述通式Ⅰ或所述通式Ⅱ中,Ar代表的取代基为氨基取代的杂芳基或氨基甲酰基取代的杂芳基;
所述杂芳基为5-18元杂芳基。
可选地,所述杂芳基为吡啶基、嘧啶基、喹啉基、异喹啉基、喹喔啉基、苯基吡啶基或吡啶基苯基。
可选地,氨基取代的吡啶基为5-(2-氨基)吡啶基、5-(3-氨基)吡啶基、3-(2-氨基)吡啶基、6-(3-氨基)吡啶基、6-(2-氨基)吡啶基、4-(2-氨基)吡啶基或3-(4-氨基)吡啶基;
氨基甲酰基取代的吡啶基为5-(3-氨基甲酰基)吡啶基;
氨基取代的嘧啶基为5-(2-氨基)嘧啶基;
氨基取代的喹啉基为3-(4-氨基)喹啉基、6-(4-氨基)喹啉基、3-(8-氨基)喹啉基或3-(6-氨基)喹啉基;
氨基取代的异喹啉基为7-(1-氨基)异喹啉基、1-(3-氨基)异喹啉基、4-(1-氨基)异喹啉基或5-(1-氨基)异喹啉基;
氨基取代的喹喔啉基为5-(6-氨基)喹喔啉基。
可选地,所述无机酸为盐酸、硫酸、氢溴酸、氢碘酸或磷酸;
所述有机酸为醋酸、丙二酸、甲磺酸、琥珀酸、对甲苯磺酸、柠檬酸、马来酸、富马酸或苹果酸。
本发明还提供了一种上述新型含有氨基的酮内酯衍生物的制备方法,制备所述具有所述通式I或所述通式II的化合物的方法包括:
使用烯丙基溴或炔丙基溴对红霉素肟中与9位碳间接连接的肟羟基氢进行取代,得到化合物1;
使用六甲基二硅氨烷对所述化合物1进行取代反应,将所述化合物1中分别与3位碳和5位碳间接连接的糖上羟基氢取代为三甲基硅基,使用碘甲烷将所述化合物1中与6位碳直接连接的羟基氢取代为甲基,得到化合物2;
使用酸溶液水解所述化合物2,将所述化合物2中与3位碳直接连接的基团水解为羟基,将与5位碳间接连接的三甲基硅基取代为氢,得到化合物3;
使用醋酸酐将所述化合物3中与5位碳间接连接的羟基氢取代为乙酰基团,使用双(三氯甲基)碳酸酯,在所述化合物3的11位碳处和12位碳处生成环碳酸酯,得到化合物4;
使用N-氯代琥珀酰亚胺和二甲基硫醚消去所述化合物4中与3位碳直接连接的羟基,在3位碳处形成酮基,得到化合物5;
使用N-氟代苯磺酰亚胺的氟基团取代所述化合物5中2位碳上的氢,得到化合物6;
使用钯试剂和助剂以及取代杂芳化合物对所述化合物6中与9位碳连接的支链末端碳上的氢进行取代,甲醇回流将所述化合物6中与5位碳间接连接的乙酰基团取代为氢,得到新型含有氨基的酮内酯衍生物。
可选地,所述取代杂芳化合物为氨基取代和卤素取代的杂芳化合物,或为氨基甲酰基取代和卤素取代的杂芳化合物。
可选地,所述新型含有氨基的酮内酯衍生物的制备方法具体包括以下步骤:
依次加入红霉素肟和叔丁醇钾,再加入烯丙基溴或炔丙基溴,反应结束后得到所述化合物1;
依次加入所述化合物1和盐酸吡啶,滴加六甲基二硅氨烷,反应结束后提取中间产物,向所述中间产物中添加四氢呋喃和二甲基亚砜,控制反应温度,再添加碘甲烷和氢氧化钾,得到所述化合物2;
向所述化合物2中添加盐酸溶液,水解得到所述化合物3;
向所述化合物3中加入二氯甲烷和醋酸酐,反应结束后提取中间产物,向所述中间产物溶解在溶剂中加入吡啶,再滴加双(三氯甲基)碳酸酯,反应结束后得到所述化合物4;
将N-氯代琥珀酰亚胺溶解在溶剂中,滴加二甲基硫醚,搅拌后添加溶解有所述化合物4的二氯甲烷,得到所述化合物5;
将所述化合物5溶解于无水二甲基甲酰胺中,依次添加氢化钠和N-氟代苯磺酰亚胺,得到所述化合物6;
向所述化合物6中添加钯试剂、助剂、三乙胺以及取代杂芳化合物,反应在氩气保护下进行,反应结束后经柱层析处理,甲醇回流得到具有所述通式I或所述通式II的新型含有氨基的酮内酯衍生物。
可选地,所述钯试剂为醋酸钯,所述助剂为三(邻甲基苯基)磷,所述新型含有氨基的酮内酯衍生物具有通式I所示的结构;
所述钯试剂为双(三苯基膦)二氯化钯,所述助剂为碘化亚铜,所述新型含有氨基的酮内酯衍生物具有通式II所示的结构。
本发明还提供了一种上述具有通式I或通式II的化合物或其药物上可接受的盐作为活性成分在制备用于抗菌药物中的应用。
本发明还提供了一种上述具有通式I或通式II的化合物或其药物上可接受的盐作为抗菌药物的应用。
与现有技术相比,本发明具有以下优点:
本发明的通式(Ⅰ)或者(Ⅱ)化合物具有新型结构,其中2-位氟化、3-位羰基化和9-位末端为氨基杂芳基(或氨基甲酰基杂芳基)为该类化合物的共同特点,这些共同特点使得该类化合物对细菌性肺炎相关的革兰氏阳性和革兰氏阴性病原菌(如肺炎链球菌、金黄色葡萄球菌、化脓链球菌、卡他莫拉和嗜血流感菌等)具有较好的抗敏感菌和抗耐药菌活性。本发明经过多次试验和理论研究,优化了9-位上的新芳基,与已经报道的当Ar为3-喹啉的酮内酯Q3(通式I类似物,即Ar=3-喹啉而且未氟化取代2-H)相比,本发明中的化合物具有突出的抗革兰氏阴性菌抗菌活性。例如对抗嗜血流感杆菌,已经公开的化合物Q3(即文献Bioorg.Med.Chem.,23(2015)6437-6453中化合物11)的最小抑制浓度(MIC)和最小杀菌浓度(MBC)均劣于本通式产物1和产物9,见示例27表1。应该指出的是,2-氟化可以阻碍酮内酯的3-羰基与2-H之间的烯醇化,有利于酮内酯3-羰基结构的稳定性;但是仅仅引入2-F而不引入氨基杂芳基,抗菌实验证明并不能将抗革兰氏阴性菌活性提高到与克拉霉素相当水平:例如Q3的2-F衍生物抗革兰氏阴性菌H.influenzae 11P307的MIC和MBC与Q3完全相等,分别劣于克拉霉素8倍和大于8倍。此外,此前报道的9-位侧链末端为氨基杂芳基和氨基甲酰基杂芳基的酰内酯(Bioorg.Med.Chem.,23(2015)6437-6453)抗嗜血流感H.influenzae11P307和卡他莫拉菌的活性均较低,最优化合物也仅仅为克拉霉素的8分之一,存在明显不足。相比之下,本发明中的化合物具有突出的抗革兰氏阴性菌抗菌活性,因此本发明大大改变了已有的构效关系认识。此外,其他抗敏感菌和耐药菌活性对比上,本发明也有类似的突出效果,产物1和产物9与泰利霉素抗菌活性相当,见示例27表2-3。
同时,本专利报道了一种新型制备通式I和II的新方法。由红霉素肟为原料,经过关键性中间体化合物5,制备得到目标化合物。有报道化合物5的收率为43%左右(以红霉素肟为原料计算),本改进的路线比已报道工艺路线(Eur.J.Med.Chem.,45(2010)3627-3635;Eur.J.Med.Chem.,59(2013)54-63.)收率提高10%左右,达到53%-56%。主要原因是避免了原有保护基1-异丙氧环己基的引入,利用目标化合物中的烯丙基和炔丙基起到了保护基的作用,既提高了6-OH的选择性甲基化收率,又避免了额外保护基团的引入,因此降低了工艺成本。
总之,之前报道的泰利霉素以及9-肟酮内酯和9-肟酰内酯有诸多不足,本发明突破已有的构效关系知识。通式I和II化合物共同特点包括2-位氟化、3-位羰基化和9-位末端为氨基杂芳基(或氨基甲酰基杂芳基),这些结构特点可以给予通式I和II化合物对抗社区获得性细菌肺炎的广谱抗菌活性,与泰利霉素的活性相当或更优,而且不存在泰利霉素引起肝毒性的吡啶基咪唑类似结构,侧链稳定且易于工业化生产。
附图说明
图1是本发明实施例1的一种新型含有氨基的酮内酯衍生物的制备方法流程图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
本发明提供了一种新型含有氨基的酮内酯衍生物,所述新型含有氨基的酮内酯衍生物为具有下述通式Ⅰ或通式Ⅱ的化合物,或所述新型含有氨基的酮内酯衍生物为具有所述通式Ⅰ或所述通式Ⅱ的化合物与无机酸或有机酸形成的可接受的盐;
其中,所述通式Ⅰ或所述通式Ⅱ中,Ar代表的取代基为氨基取代的杂芳基或氨基甲酰基取代的杂芳基;
所述杂芳基为5-18元杂芳基。
本发明实施例中所用的术语“芳基”意指具有一个单环或两个或更多个稠合环的芳族碳环基。所述芳基优选具有5-18个、5-14个、5-10个、5-8个、5-6个或6个碳原子。所述“芳基”的典型实例包括但不限于苯基、萘基、蒽基、联苯基等等。所述“芳基”最优选为苯基、萘基和联苯基。
本发明实施例中所用的术语“杂芳基”表示如本发明实施例所定义的芳基,其中一个或两个或更多个碳原子被一个或两个或更多个独立地选自O、S或N的杂原子替代。优选含N杂芳基。所述杂芳基优选为5-18元、5-14元、5-10元、5-8元、5-6元或5元或6元杂芳基。所述“杂芳基”优选为吡啶基、嘧啶基、喹啉基、异喹啉基、喹喔啉基、苯基吡啶基或吡啶基苯基。上述多种杂芳基仅用于举例,其他未列举出的杂芳基也具有相似的性能,此处基于篇幅限制不做赘述。
本发明实施例所用的术语“氨基或者氨基甲酰基取代杂芳基”表示如本发明实施例所定义的“杂芳基”被一个或两个或更多个独立选自下列的取代基取代。取代基为氨基或氨基甲酰基。取代基的数目优选为一个。所述“氨基或者氨基甲酰基取代杂芳基”优选为氨基取代的吡啶基、氨基甲酰基取代的吡啶基、氨基取代的嘧啶基、氨基取代的喹啉基、氨基取代的异喹啉基或氨基取代的喹喔啉。
优选的,所述氨基取代的吡啶基为5-(2-氨基)吡啶基、5-(3-氨基)吡啶基、3-(2-氨基)吡啶基、6-(3-氨基)吡啶基、6-(2-氨基)吡啶基、4-(2-氨基)吡啶基或3-(4-氨基)吡啶基。
优选的,氨基甲酰基取代的吡啶基为5-(3-氨基甲酰基)吡啶基。
优选的,所述氨基取代的嘧啶基为5-(2-氨基)嘧啶基。
优选的,所述氨基取代的喹啉基为3-(4-氨基)喹啉基、6-(4-氨基)喹啉基、3-(8-氨基)喹啉基或3-(6-氨基)喹啉基。
优选的,所述氨基取代的异喹啉基为7-(1-氨基)异喹啉基、1-(3-氨基)异喹啉基、4-(1-氨基)异喹啉基或5-(1-氨基)异喹啉基。
优选的,氨基取代的喹喔啉基为5-(6-氨基)喹喔啉基。
上述优选的取代杂芳基的结构式如下所示:
上述多种取代杂芳基仅用于举例,其他未列举出的取代杂芳基也具有相似的性能,此处基于篇幅限制不做赘述。
本发明实施例中,优选地,所述无机酸为盐酸、硫酸、氢溴酸、氢碘酸或磷酸;
所述有机酸为醋酸、丙二酸、甲磺酸、琥珀酸、对甲苯磺酸、柠檬酸、马来酸、富马酸或苹果酸。
本发明还可以提供具有通式I或通式II的化合物或其药物上可接受的盐作为抗菌药物的应用。本发明还可以提供具有抗菌活性的药物组合物,该组合物可以包括具有前述通式的化合物,或者由具有前述通式的化合物形成的药物上可接受的盐,以及药物上可接受的载体。本发明还包括本发明化合物的前药,即以某种虽未公开的结构给药但是在人体内代谢或者转化成本发明中公开的化合物,并作为药效成分发挥药理作用。对于本发明,各种药用可接受的酸可以在通式I和通式II中5-O-德糖胺二甲氨基的氮上形成盐。前药在2'-OH上酯化,类似的如红霉素的琥珀酸乙酯作为前药,体内水解酯基释放出2'-OH。前药的制备常规方法见《Design of Prodrugs》(H.Bundgaad,Elsevier,1985)。
本发明还提供了一种新型含有氨基的酮内酯衍生物的制备方法,具体制备具有所述通式Ⅰ或所述通式Ⅱ的化合物,制备方法可参照图1所示,图1所述的制备方法包括:
步骤101、使用烯丙基溴或炔丙基溴对红霉素肟中与9位碳间接连接的肟羟基氢进行取代,得到化合物1。
步骤102、使用六甲基二硅氨烷对所述化合物1进行取代反应,将所述化合物1中分别与3位碳和5位碳间接连接的糖上羟基氢取代为三甲基硅基,使用碘甲烷将所述化合物1中与6位碳直接连接的羟基氢取代为甲基,得到化合物2。
步骤103、使用酸溶液水解所述化合物2,将所述化合物2中与3位碳直接连接的基团水解为羟基,将与5位碳间接连接的三甲基硅基取代为氢,得到化合物3。
步骤104、使用醋酸酐将所述化合物3中与5位碳间接连接的羟基氢取代为乙酰基团,使用双(三氯甲基)碳酸酯,在所述化合物3的11位碳处和12位碳处生成环碳酸酯,得到化合物4。
步骤105、使用N-氯代琥珀酰亚胺和二甲基硫醚消去所述化合物4中与3位碳直接连接的羟基,在3位碳处形成酮基,得到化合物5。
步骤106、使用N-氟代苯磺酰亚胺的氟基团取代所述化合物5中2位碳上的氢,得到化合物6。
步骤107、使用钯试剂和助剂以及取代杂芳化合物对所述化合物6中与9位碳连接的支链末端碳上的氢进行取代,甲醇回流将所述化合物6中与5位碳间接连接的乙酰基团取代为氢,得到新型含有氨基的酮内酯衍生物。
本发明实施例中,优选地,所述取代杂芳化合物为氨基取代和卤素取代的杂芳化合物,或为氨基甲酰基取代和卤素取代的杂芳化合物。
本发明实施例中,优选地,所述新型含有氨基的酮内酯衍生物的具体制备步骤包括:
依次加入红霉素肟和叔丁醇钾,再加入烯丙基溴或炔丙基溴,反应结束后得到所述化合物1;
依次加入所述化合物1和盐酸吡啶,滴加六甲基二硅氨烷,反应结束后提取中间产物,向所述中间产物中添加四氢呋喃和二甲基亚砜,控制反应温度,再添加碘甲烷和氢氧化钾,得到所述化合物2;
向所述化合物2中添加盐酸溶液,水解得到所述化合物3;
向所述化合物3中加入二氯甲烷和醋酸酐,反应结束后提取中间产物,向所述中间产物溶解在溶剂中加入吡啶,再滴加双(三氯甲基)碳酸酯,反应结束后得到所述化合物4;
将N-氯代琥珀酰亚胺溶解在溶剂中,滴加二甲基硫醚,搅拌后添加溶解有所述化合物4的二氯甲烷,得到所述化合物5;
将所述化合物5溶解于无水二甲基甲酰胺中,依次添加氢化钠和N-氟代苯磺酰亚胺,得到所述化合物6;
向所述化合物6中添加钯试剂、助剂、三乙胺以及取代杂芳化合物,反应在氩气保护下进行,反应结束后经柱层析处理,甲醇回流得到具有所述通式I或所述通式II的新型含有氨基的酮内酯衍生物。
本发明实施例中,优选地,所述钯试剂为醋酸钯,所述助剂为三(邻甲基苯基)磷,所述新型含有氨基的酮内酯衍生物具有通式I所示的结构;
所述钯试剂为双(三苯基膦)二氯化钯,所述助剂为碘化亚铜,所述新型含有氨基的酮内酯衍生物具有通式II所示的结构。
为使本领域技术人员更好地理解本发明,以下通过多个具体的示例来说明本发明中新型含有氨基的酮内酯衍生物的制备方法。
下述示例1-示例13是对具有通式I的化合物的制备过程的解释说明,反应式为:
反应条件为:(a)烯丙基溴,叔丁醇钾,乙腈;(b)盐酸吡啶,六甲基二硅氨烷(HMDS),乙腈;(c)碘甲烷,氢氧化钾,THF/DMSO,0℃;(d)盐酸,乙醇,40℃;(e)醋酸酐,二氯甲烷;(f)吡啶,三光气,二氯甲烷,-5-25℃;(g)N-氯代琥珀酰亚胺(NCS),二甲硫醚(DMS),三乙胺,二氯甲烷,-15℃;(h)N-氟代苯磺酰亚胺(NFSI),NaH,DMF,-5-0℃;(i)ArBr,醋酸钯,三(邻甲基苯基)磷,三乙胺,60-90℃,乙腈;(j)65℃,甲醇。
示例1、化合物1的制备。
在50mL无水乙腈中,依次加入红霉素肟(10.00g,13.35mmol)、叔丁醇钾(1.80g,16.04mmol)和烯丙基溴(1.27mL,10.50mmol),室温下反应1h。薄层色谱TLC监测显示反应完成后,抽滤得到白色固体,烘干,得到化合物1即红霉素A9-O-烯丙基肟(9.86g,12.50mmol),产率93.6%。
1H NMR(CDCl3,500MHz)δ:5.98-5.90(m,1H,9-O-CH2CH=CH2),5.26(dd,J1=17.5Hz,J2=1.5Hz,2H,9-O-CH2CH=CH2),5.11(dd,J1=11.0Hz,J2=2.0Hz,1H,H-13),4.92(d,J=4.5Hz,1H,H-1”),4.52(d,J=6.0Hz,2H,9-O-CH2CH=CH2),4.43(d,J=7.5Hz,1H,H-1'),4.36(s,1H,11-OH),4.06-4.00(m,2H,H-3,H-5”),3.75-3.71(m,1H,H-8),3.69(s,1H,H-11),3.58(d,J=7.5Hz,1H,H-5),3.53-3.47(m,1H,H-5'),3.40(s,1H,2'-OH),3.32(s,3H,3”-OCH3),3.23(dd,J1=10.0Hz,J2=7.5Hz,1H,H-2'),3.13(s,1H,12-OH),3.02(m,1H,H-4”),2.92-2.87(m,1H,H-2),2.67(q,J=7.0Hz,1H,H-10),2.47-2.42(m,1H,H-3'),2.37(d,J=15.0Hz,1H,H-2”),2.29(m,7H,-N(CH3)2,4”-OH),2.03-1.97(m,1H,H-4),1.94-1.88(m,1H,H-14eq),1.76(s,1H,6-OH),1.68-1.63(m,2H,H-4'eq,H-4'ax),1.61-1.54(m,2H,H-7a,H-7b),1.48(s,3H,6-CH3),1.45-1.44(m,1H,H-14ax),1.30(d,J=6.0Hz,3H,5”-CH3),1.24(s,3H,4”-CH3),1.22(d,J=6.0Hz,3H,2-CH3),1.19-1.67(m,6H,10-CH3,5'-CH3),1.13-1.10(m,6H,12-CH3,4-CH3),1.04(d,J=7.0Hz,3H,8-CH3),0.84(t,J=7.5Hz,3H,15-CH3).
示例2、化合物2和化合物3的制备。
在50mL无水乙腈中,依次加入化合物1(5.00g,6.34mmol)和盐酸吡啶(2.20g,19.04mmol),滴加六甲基二硅氨烷(HMDS)(4.63mL,22.20mmol),室温下反应30min。TLC监测显示反应完成后,加入50ml2mol/L氢氧化钠结束反应,石油醚萃取2次,合并有机相,用50mL蒸馏水和50mL饱和食盐水洗涤后进行减压蒸馏,得到2',4”-O-双(三甲基硅)-化合物1(5.02g,5.38mmol),产率为84.8%。放入真空烘箱干燥过夜。
向2',4”-O-双(三甲基硅)-化合物1(9.40g,10.07mmol)中加入40mL THF和40mLDMSO,在0℃下依次加入碘甲烷(1.44mL,23.13mmol)和KOH粉末(1.47g,21.20mmol),反应1h得到化合物2。TLC监测显示反应结束后加入40mL水和40mL石油醚结束反应,萃取上层后分别加入40mL蒸馏水和40mL饱和食盐水各洗一次后再将溶剂减压蒸馏(50℃)蒸干,用乙醇溶解并减压蒸馏(60℃),加入15mL乙醇溶解。将6mL浓盐酸加入到60mL蒸馏水中配成溶液滴加到反应液中,在40℃水浴中反应1.5h。TLC监测反应结束后向体系中滴加氨水调pH到9,加入二氯甲烷萃取,有机相用蒸馏水和饱和食盐水洗涤,减压蒸馏得到化合物3即3-O-脱克拉定糖-3-羟基-6-O-甲基红霉素A9-O-烯丙基肟(5.99g,9.29mmol),产率为92.3%。
示例3、化合物4的制备。
在装有5.99g(9.29mmol)化合物3的烧瓶中加入40mL二氯甲烷后,加入1.76mL(18.62mmol)醋酸酐,室温下反应1h。TLC监测反应结束后用饱和碳酸氢钠溶液洗涤5次,每次30min,再用水和饱和食盐水各洗涤20min后减压蒸馏,放入真空烘箱干燥过夜得2'-O-乙酰基-化合物3(5.62g,8.18mmol),产率87.9%。
将4.95g(7.21mmol)化合物2'-O-乙酰基-化合物3溶解在70mL干燥的二氯甲烷中,在-5℃冰盐浴中加入6.94mL(85.81mmol)吡啶,然后滴加溶解于30mL二氯甲烷中的4.28g(14.42mmol)三光气,30min内滴加完毕。-5℃反应4h后撤去冰水浴,然后室温下反应18h。TLC监测反应结束后,在0℃冰水浴中向体系内缓慢滴加100mL饱和食盐水。静置分层后,下层有机相分别用120mL饱和碳酸氢钠溶液、蒸馏水和饱和食盐水各洗涤一次,然后减压蒸馏,真空干燥,得到黄色固体即化合物4(4.51g,6.33mmol),化合物4为2'-O-乙酰基-3-O-脱克拉定糖-3-羟基-6-O-甲基红霉素A 9-O-烯丙基肟11,12-环碳酸酯,产率为87.7%。
示例4、化合物5的制备。
在500mL三口瓶中加入干燥的二氯甲烷(40mL),搅拌下加入N-氯代琥珀酰亚胺NCS(1.36g,10.12mmol),保持体系-15℃10min,再缓慢滴加二甲基硫醚DMS(0.88mL,12.02mmol)出现白色絮状沉淀,继续搅拌半小时,使体系温度维持在-15℃。将溶有4.51g(6.33mmol)化合物4的二氯甲烷(20mL)滴加到体系中,半小时内滴加完毕,在-15℃下反应3h,TLC显示反应基本完成,滴加三乙胺(1.77mL,12.77mmol)终止反应,体系变清澈,-5℃反应1h。反应液分别用饱和碳酸氢钠溶液、蒸馏水和饱和食盐水洗涤,然后放入烘箱干燥,得黄色固体即化合物5(4.45g,6.26mmol),化合物5为2'-O-乙酰基-3-O-脱克拉定糖-3-羰基-6-O-甲基红霉素A 9-O-烯丙基肟11,12-环碳酸酯,产率为98.9%。
示例5、化合物6的制备。
将2.04g(2.87mmol)化合物5溶于装有无水DMF(20mL)的100mL圆底烧瓶中,在0℃冰水浴中搅拌10min,使体系温度保持在0℃后加入NaH(229mg,5.74mmol),并在冰水浴中搅拌1h,此时TLC显示产物位置与原料位置重合。再将体系置于-5℃冰盐浴中,加入N-氟代苯磺酰亚胺(NFSI)(1.00g,3.16mmol),搅拌3h,TLC显示产物比原料的位置略有上升。结束反应时加入20mL乙酸乙酯萃取,然后分别用2mol/L的NaOH溶液,水和饱和食盐水洗涤,减压蒸馏,得干燥的固体物。经柱层析(100-200目硅胶,流动相V(二氯甲烷):V(乙醇):V(氨水)=10:0.1:0.1)得化合物6(851mg,1.17mmol),化合物6为2'-O-乙酰基-2-氟-3-O-脱克拉定糖-3-羰基-6-O-甲基红霉素A 9-O-烯丙基肟11,12-环碳酸酯,产率为40.7%。
示例6、产物1的制备
将1.1g(1.51mmol)化合物6溶于乙腈(20mL)中,加入醋酸钯(68mg,0.31mmol)、三(邻甲基苯基)磷(184mg,0.61mmol)、三乙胺(0.63mL,4.53mmol)、3-氨基-5-溴吡啶(0.78g,4.53mmol)。反应体系用氩气置换8次,在氩气保护下,先于60℃油浴活化1h,再升温至90℃反应24h结束。反应结束后加入蒸馏水(20mL)终止反应,用乙酸乙酯(20mL)萃取两次,上层有机相用饱和食盐水(20mL)洗涤,减压蒸馏,得干燥的固体物。经柱层析(100-200目硅胶,流动相V(二氯甲烷):V(乙醇):V(氨水)=10:0.1:0.1)分离得化合物2'-O-乙酰基-产物1(110mg,0.14mmol),产率14.8%。
将110mg(0.14mmol)2'-O-乙酰基-产物1溶于甲醇(20mL)中,65℃回流3h,减压蒸馏浓缩,得到干燥的产物。经柱层析(流动相V(二氯甲烷):V(乙醇):V(氨水)=10:0.1:0.1)分离得纯品产物1(38mg,0.049mmol)。产物1为2-氟-3-O-脱克拉定糖-3-羰基-6-O-甲基红霉素A9-O-[3-[5'-(3'-氨基)吡啶基]-E-丙-2-烯基]肟11,12-环碳酸酯,产率为37.7%。
HRMS(ESI)(M+H)+m/z 779.42303,calcd for C39H60FN4O11 779.42371.1H NMR(CDCl3,400MHz)δ:7.98(d,J=14.0Hz,2H,3'-aminopyrid-5'-yl),7.01(s,1H,3'-aminopyrid-5'-yl),6.52(d,J=16.0Hz,1H,9-O-CH2CH=CH-Ar),6.42-6.35(m,1H,9-O-CH2CH=CH-Ar),4.97(d,J=8.4Hz,1H,H-13),4.69-4.67(m,3H,H-11,9-O-CH2CH=CH-Ar),4.31(d,J=6.8Hz,1H,H-1'),4.03(d,J=10.0Hz,1H,H-5),3.72-3.52(m,5H,H-5',H-4,H-8,2'-OH,-NH2),3.22-3.17(m,1H,H-2'),2.59(s,3H,6-OCH3),2.50-2.45(m,2H,H-10,H-3'),2.28(s,6H,-N(CH3)2),1.96-1.92(m,1H,H-14eq),1.78(d,J=21.2Hz,3H,2-CH3),1.69-1.66(m,1H,H-14ax),1.59(s,3H,12-CH3),1.40(s,3H,6-CH3),1.30-1.21(m,9H,10-CH3,4-CH3,5'-CH3),1.01(s,3H,8-CH3),0.94(t,J=7.2Hz,3H,15-CH3).13C NMR(CDCl3,100MHz)δ:203.2,202.9,166.1,165.8,164.2,154.3,142.4,139.0,136.8,132.7,129.4,127.9,118.1,104.2,98.7,96.7,84.6,83.1,80.9,78.9,73.9,70.4,69.5,65.9,49.1,40.8,40.3,38.7,33.0,28.3,26.6,25.2,24.9,22.9,21.2,19.9,18.9,15.5,15.0,13.2,10.5.
示例7、产物2的制备
采用类似示例6的方法,化合物6与试剂5-溴-3-氨基甲酰基吡啶反应最终得到产物2,产物2为2-氟-3-O-脱克拉定糖-3-羰基-6-O-甲基红霉素A 9-O-[3-[5'-(3'-氨基甲酰基)吡啶基]-E-丙-2-烯基]肟11,12-环碳酸酯。
示例8、产物3的制备。
采用类似示例6的方法,化合物6与试剂5-溴-2-氨基吡啶反应最终得到产物3,产物3为2-氟-3-O-脱克拉定糖-3-羰基-6-O-甲基红霉素A 9-O-[3-[5'-(2'-氨基)吡啶基]-E-丙-2-烯基]肟11,12-环碳酸酯。
示例9、产物4的制备。
采用类似示例6的方法,化合物6与试剂3-溴-8-氨基喹啉反应最终得到产物4,产物4为2-氟-3-O-脱克拉定糖-3-羰基-6-O-甲基红霉素A 9-O-[3-[3'-(8'-氨基)喹啉基]-E-丙-2-烯基]肟11,12-环碳酸酯。
示例10、产物5的制备。
采用类似示例6的方法,化合物6与试剂3-溴-6-氨基喹啉反应最终得到产物5,产物5为2-氟-3-O-脱克拉定糖-3-羰基-6-O-甲基红霉素A 9-O-[3-[3'-(6'-氨基)喹啉基]-E-丙-2-烯基]肟11,12-环碳酸酯。
示例11、产物6的制备。
采用类似示例6的方法,化合物6与试剂1-氨基-4-溴异喹啉反应最终得到产物6,产物6为2-氟-3-O-脱克拉定糖-3-羰基-6-O-甲基红霉素A 9-O-[3-[4'-(1'-氨基)异喹啉基]-E-丙-2-烯基]肟11,12-环碳酸酯。
示例12、产物7的制备。
采用类似示例6的方法,化合物6与试剂2-氨基-5-溴嘧啶反应最终得到产物7,产物7为2-氟-3-O-脱克拉定糖-3-羰基-6-O-甲基红霉素A 9-O-[3-[5'-(2'-氨基)嘧啶基]-E-丙-2-烯基]肟11,12-环碳酸酯。
示例13、产物8的制备。
采用类似示例6的方法,化合物6与试剂6-氨基-5-溴喹喔啉反应最终得到产物8,产物8为2-氟-3-O-脱克拉定糖-3-羰基-6-O-甲基红霉素A 9-O-[3-[5'-(6'-氨基)喹喔啉基]-E-丙-2-烯基]肟11,12-环碳酸酯。
下述示例14-示例26是对具有通式II的化合物的制备过程的解释说明,反应式为:
反应条件为:(a)80%炔丙基溴,叔丁醇钾,乙腈;(b)盐酸吡啶,六甲基二硅氨烷(HMDS),乙腈;(c)碘甲烷,氢氧化钾,THF/DMSO,0℃;(d)盐酸,乙醇,40℃;(e)醋酸酐,二氯甲烷;(f)吡啶,三光气,二氯甲烷,-5-25℃;(g)N-氯代琥珀酰亚胺(NCS),二甲硫醚(DMS),三乙胺,二氯甲烷,-15℃;(h)N-氟代苯磺酰亚胺(NFSI),NaH,DMF,-5-0℃;(i)ArBr,双(三苯基膦)二氯化钯,碘化亚铜,三乙胺,80℃,乙腈;(j)65℃,甲醇。
示例14、化合物1的制备。
在50mL无水乙腈中,依次加入红霉素肟(5.00g,6.68mmol)、叔丁醇钾(0.90g,8.01mmol)和80%的炔丙基溴(0.82mL,7.34mmol),室温下反应1h。TLC监测显示反应完成后,抽滤得到白色固体,烘干得化合物1(5.01g,6.37mmol),化合物1为红霉素A 9-O-炔丙基肟,产率为95.2%。
示例15、化合物2和化合物3的制备。
在50mL无水乙腈中,依次加入化合物1(2.88g,3.66mmol)和盐酸吡啶(1.27g,10.99mmol),滴加HMDS(2.68mL,12.81mmol),室温下反应30min。TLC监测显示反应完成后,加入50ml 2mol/L氢氧化钠结束反应,石油醚萃取2次,合并有机相,再分别用50mL蒸馏水和50mL饱和食盐水洗涤后进行减压蒸馏,得到2',4”-O-双(三甲基硅)-化合物1(2.77g,2.97mmol),产率为81.2%。放入真空烘箱干燥过夜。
向2',4”-O-双(三甲基硅)-化合物1(6.75g,7.25mmol)中加入40mL THF和40mLDMSO,在0℃下依次加入碘甲烷(1.04mL,16.68mmol)和KOH粉末(1.06g,18.85mmol),反应1h。TLC监测显示反应结束后加入40mL水和40mL石油醚结束反应,萃取上层后分别加入40mL蒸馏水和40mL饱和食盐水各洗一次后再将溶剂减压蒸馏(50℃)蒸干,得到化合物2(6.31g,6.67mmol),产率为92.1%。
将化合物2(7.65g,8.09mmol)溶解在20mL乙醇中。将4mL浓盐酸加入到40mL蒸馏水中配成溶液滴加到反应液中,在40℃水浴中反应1.5h。TLC监测反应结束后向体系中滴加氨水调pH到9,加入二氯甲烷萃取,有机相用蒸馏水和饱和食盐水洗涤,减压蒸馏得到化合物3(5.09g,7.92mmol),化合物3为3-O-脱克拉定糖-3-羟基-6-O-甲基红霉素A 9-O-炔丙基肟,产率为97.9%。
示例16、化合物4的制备。
在装有5.96g(9.27mmol)化合物3的烧瓶中加入40mL二氯甲烷后,加入2.65mL(27.81mmol)醋酸酐,室温下反应1h。TLC监测反应结束后用饱和碳酸氢钠溶液洗涤5次,每次30min,再用水和饱和食盐水各洗涤20min后减压蒸馏,放入真空烘箱干燥过夜得2'-O-乙酰基-化合物3(5.65g,8.25mmol),产率为89.0%。
将5.63g(8.22mmol)化合物2'-O-乙酰基-化合物3溶解在80mL干燥的二氯甲烷中,在-5℃冰盐浴中加入7.91mL(97.82mmol)吡啶,然后滴加溶解于30mL二氯甲烷中的4.88g(16.44mmol)三光气,30min内滴加完毕。-5℃反应4h后撤去冰水浴,然后室温下反应18h。TLC监测反应结束后,在0℃冰水浴中向体系内缓慢滴加100mL饱和食盐水。静置分层后,下层有机相分别用120mL饱和碳酸氢钠溶液、蒸馏水和饱和食盐水各洗涤一次,然后减压蒸馏,真空干燥得黄色固体即化合物4(5.06g,7.12mmol),化合物4为2'-O-乙酰基-3-O-脱克拉定糖-3-羟基-6-O-甲基红霉素A 9-O-炔丙基肟11,12-环碳酸酯,产率为86.6%。
示例17、化合物5的制备。
在500mL三口瓶中加入干燥的二氯甲烷(40mL),搅拌下加入NCS(1.52g,13.53mmol),保持体系-15℃10min,再缓慢滴加DMS(0.99mL,12.02mmol)出现白色絮状沉淀,继续搅拌半小时,使体系温度维持在-15℃。将溶有化合物4(5.06g,7.12mmol)的二氯甲烷(20mL)滴加到体系中,半小时内滴加完毕,在-15℃下反应3h,TLC显示反应基本完成,滴加三乙胺(1.98mL,14.29mmol)终止反应,体系变清澈,-5℃反应1h。反应液分别用饱和碳酸氢钠溶液,水和饱和食盐水洗涤,然后放入烘箱干燥,得黄色固体即化合物5(4.96g,6.99mmol),化合物5为2'-O-乙酰基-3-O-脱克拉定糖-3-羰基-6-O-甲基红霉素A 9-O-炔丙基肟11,12-环碳酸酯,产率为98.2%。
示例18、化合物6的制备。
将化合物5(0.81g,1.14mmol)溶于装有无水DMF(20mL)的100mL圆底烧瓶中,在0℃冰水浴中搅拌10min,使体系温度保持在0℃后加入NaH(91mg,3.79mmol),并在冰水浴中搅拌1h,此时TLC显示产物位置与原料位置重合。再将体系置于-5℃冰盐浴中,加入NFSI(0.40g,1.25mmol),搅拌3h,TLC显示产物比原料的位置略有上升。结束反应时加入20mL乙酸乙酯萃取,然后分别用2mol/L NaOH溶液,水和饱和食盐水洗涤,减压蒸干溶剂后得化合物6(0.66g,0.91mmol),化合物6为2'-O-乙酰基-2-氟-3-O-脱克拉定糖-3-羰基-6-O-甲基红霉素A 9-O-炔丙基肟11,12-环碳酸酯,产率为80.0%。
示例19、产物9的制备。
将0.57g(0.77mmol)化合物6溶于20mL乙腈(经过超声波脱气处理),加双(三苯基膦)二氯化钯27mg(0.038mmol),碘化亚铜15mg(0.077mmol),三乙胺0.16mL(1.15mmol)和3-氨基甲酰基-5-溴吡啶0.48g(2.37mmol)。反应体系用氩气置换5次,在氩气保护下,于80℃搅拌4h。TLC监测反应结束后加入蒸馏水(20mL)终止反应,用乙酸乙酯(40mL)萃取,上层有机相用饱和食盐水(20mL)洗涤,旋蒸浓缩,干燥得固体物。经柱层析(100-200目硅胶柱,流动相为V(二氯甲烷):V(乙醇):V(氨水)=10:0.3:0.1)分离得2'-O-乙酰基-产物9。将2'-O-乙酰基-产物9溶于20mL甲醇中,65℃回流3h,TLC监测反应完全后,减压蒸馏浓缩,得到干燥的产物。经柱层析(200-300目硅胶柱,流动相为V(二氯甲烷):V(乙醇):V(氨水)=10:0.2:0.1)分离得纯品产物9(17mg,0.021mmol),产物9为2-氟-3-O-脱克拉定糖-3-羰基-6-O-甲基红霉素A 9-O-[3-[5'-(3'-氨基甲酰基)吡啶基]-2-丙炔基]肟11,12-环碳酸酯,产率为2.7%。
HRMS(ESI)(M+H)+m/z 805.40241,calcd for C40H58FN4O12 805.40298.1H NMR(CDCl3,500MHz)δ:9.04(d,J=2.0Hz,1H,3'-cabamoylpyrid-5'-yl),8.73(d,J=1.5Hz,1H,3'-cabamoylpyrid-5'-yl),8.21(t,J=2.0Hz,1H,3'-cabamoylpyrid-5'-yl),4.94(dd,J1=9.5Hz,J2=3.0Hz,1H,H-13),4.86(d,J=16.0Hz,1H,9-O-CH2C≡C-Ar),4.83(d,J=16.0Hz,1H,9-O-CH2C≡C-Ar),4.73(s,1H,H-11),4.31(d,J=7.5Hz,1H,H-1'),4.04(d,J=10.5Hz,1H,H-5),3.64-3.51(m,3H,H-8,H-5',H-4),3.21(dd,J1=10.0Hz,J2=7.0Hz,1H,H-2'),2.61(s,3H,6-OCH3),2.52-2.46(m,2H,H-3',H-10),2.30(s,6H,-N(CH3)2),1.94-1.91(m,1H,H-14eq),1.75(d,J=21.5Hz,3H,2-CH3),1.70-1.64(m,3H,H-7a,H-14ax,H-4eq),1.60(s,3H,12-CH3),1.42(s,3H,6-CH3),1.29-1.24(m,10H,10-CH3,5'-CH3,4-CH3,H-7b),1.03(d,J=6.0Hz,3H,8-CH3),0.94(t,J=7.5Hz,3H,15-CH3).
本发明实施例还对3-氨基甲酰基-5-溴吡啶的相似结构做了研究,研究发现,与3-氨基甲酰基-5-溴吡啶结构相似的3-(N-甲基)氨基甲酰基-5-溴吡啶同样具有活性,使用3-(N-甲基)氨基甲酰基-5-溴吡啶制得的产物同样具有抗菌活性。实验过程如下:
将0.75g(1.09mmol)化合物6溶于20mL乙腈(经过超声波脱气处理),加双(三苯基膦)二氯化钯38mg(0.054mmol),碘化亚铜21mg(0.11mmol),三乙胺0.23mL(1.64mmol)和3-(N-甲基)氨基甲酰基-5-溴吡啶0.82g(3.82mmol)。反应体系用氩气置换5次,在氩气保护下,于80℃搅拌4h。TLC监测反应结束后加入蒸馏水(20mL)终止反应,用乙酸乙酯(40mL)萃取,上层有机相用饱和食盐水(20mL)洗涤,旋蒸浓缩,干燥得固体物。经柱层析(100-200目硅胶柱,流动相为V(二氯甲烷):V(乙醇):V(氨水)=10:0.3:0.1)分离得2'-O-乙酰基-产物M。将2'-O-乙酰基-产物M溶于20mL甲醇中,65℃回流3h,TLC监测反应完全后,减压蒸馏浓缩,得到干燥的产物。经柱层析(200-300目硅胶柱,流动相为V(二氯甲烷):V(乙醇):V(氨水)=10:0.2:0.1)分离得纯品产物M(65mg,0.079mmol),产物M为2-氟-3-O-脱克拉定糖-3-羰基-6-O-甲基红霉素A 9-O-[3-[5'-(3'-(N-甲基)氨基甲酰基)吡啶基]-2-丙炔基]肟11,12-环碳酸酯,产率7.2%。
HRMS(ESI)(M+H)+m/z 819.4222,calcd for C41H60FN4O12 819.4186.1H NMR(CDCl3,400MHz)δ:9.00(s,1H,3'-N-methylcabamoylpyrid-5'-yl),8.68(s,1H,3'-N-methylcabamoylpyrid-5'-yl),8.16(s,1H,3'-N-methylcaba moylpyrid-5'-yl),7.06(s,1H,-NH-),4.95(d,J=7.6Hz,1H,H-13),4.84(s,2H,9-O-CH2C≡C-Ar),4.72(s,1H,H-11),4.31(d,J=7.2Hz,1H,H-1'),4.03(d,J=10.4Hz,1H,H-5),3.68-3.51(m,4H,H-8,H-5',H-4,2'-OH),3.20(dd,J1=9.2Hz,J2=8.0Hz,1H,H-2'),3.00(d,J=4.4Hz,3H,-NH-CH3),2.60(s,3H,6-OCH3),2.55-2.44(m,2H,H-3',H-10),2.27(s,6H,-N(CH3)2),1.95-1.90(m,1H,H-14eq),1.77(d,J=21.6Hz,3H,2-CH3),1.69-1.66(m,3H,H-7a,H-14ax,H-4eq),1.61(s,3H,12-CH3),1.42(s,3H,6-CH3),1.29-1.23(m,10H,10-CH3,5'-CH3,4-CH3,H-7b),1.02(d,J=5.6Hz,3H,8-CH3),0.94(t,J=7.2Hz,3H,15-CH3).13C NMR(CDCl3,100MHz)δ:203.1,202.8,166.0,165.8,165.4,165.3,154.6,153.9,147.9,137.2,129.5,119.7,104.2,98.7,96.6,90.1,84.9,83.2,82.0,80.9,78.9,70.4,69.5,65.8,61.6,49.1,40.2,38.6,28.2,26.9,25.1,24.9,22.4,21.2,20.0,18.8,15.5,14.9,13.1,10.4.
示例20、产物10的制备。
将0.60g(0.88mmol)化合物6溶于20mL乙腈(经过超声波脱气处理),加双(三苯基膦)二氯化钯31mg(0.044mmol),碘化亚铜17mg(0.088mmol),三乙胺0.18mL(1.32mmol)和3-氨基-5-溴吡啶0.53g(3.08mmol)。反应体系用氩气置换5次,在氩气保护下,于80℃搅拌4h。TLC监测反应结束后加入蒸馏水(20mL)终止反应,用乙酸乙酯(40mL)萃取,上层有机相用饱和食盐水(20mL)洗涤,旋蒸浓缩,干燥得固体物。经柱层析(100-200目硅胶柱,流动相为V(二氯甲烷):V(乙醇):V(氨水)=10:0.1:0.1)分离得2'-O-乙酰基-产物10。将2'-O-乙酰基-产物10溶于20mL甲醇中,65℃回流3h,TLC监测反应完全后,减压蒸馏浓缩,得到干燥的产物。经柱层析(200-300目硅胶柱,流动相为V(二氯甲烷):V(乙醇):V(氨水)=10:0.2:0.1)分离得纯品产物10(21mg,0.027mmol),产物10为2-氟-3-O-脱克拉定糖-3-羰基-6-O-甲基红霉素A 9-O-[3-[5'-(3'-氨基)吡啶基]-2-丙炔基]肟11,12-环碳酸酯,产率为3.1%。
1H NMR(CDCl3,400MHz)δ:8.10-7.98(m,2H,3'-aminopyrid-5'-yl),7.05(s,1H,3'-aminopyrid-5'-yl),4.97(d,J=8.8Hz,1H,H-13),4.85(s,2H,9-O-CH2C≡C-Ar),4.69(s,1H,H-11),4.32(d,J=6.8Hz,1H,H-1'),4.03(d,J=10.0Hz,1H,H-5),3.66-3.52(m,4H,H-8,H-5',H-4,2'-OH),3.24(dd,J1=8.0Hz,J2=0.4Hz,1H,H-2'),2.62(s,3H,6-OCH3),2.57-2.50(m,2H,H-3',H-10),2.35(s,6H,-N(CH3)2),1.97-1.91(m,1H,H-14eq),1.77(d,J=21.2Hz,3H,2-CH3),1.70-1.64(m,3H,H-7a,H-14ax,H-4eq),1.59(s,3H,12-CH3),1.42(s,3H,6-CH3),1.29-1.24(m,10H,10-CH3,5'-CH3,4-CH3,H-7b),1.02(s,3H,8-CH3),0.93(t,J=7.2Hz,3H,15-CH3).13C NMR(CDCl3,175MHz)δ:203.0,202.9,166.0,165.9,165.3,154.4,142.3,136.7,123.9,103.9,98.5,97.1,88.3,84.5,83.2,80.9,78.8,77.7,70.2,69.2,66.1,61.9,49.2,40.9,40.3,38.7,33.1,28.8,26.7,25.1,24.9,22.4,21.1,20.1,18.8,15.6,15.0,13.2,10.5.
示例21、产物11的制备。
将0.55g(0.80mmol)化合物6溶于20mL乙腈(经过超声波脱气处理),加双(三苯基膦)二氯化钯28mg(0.040mmol),碘化亚铜15mg(0.080mmol),三乙胺0.17mL(1.20mmol)和2-氨基-5-溴吡啶0.48g(2.80mmol)。反应体系用氩气置换5次,在氩气保护下,于80℃搅拌4h。TLC监测反应结束后加入蒸馏水(20mL)终止反应,用乙酸乙酯(40mL)萃取,上层有机相用饱和食盐水(20mL)洗涤,旋蒸浓缩,干燥得固体物。经柱层析(100-200目硅胶柱,流动相为V(二氯甲烷):V(乙醇):V(氨水)=10:0.1:0.1)分离得2'-O-乙酰基-产物11。将2'-O-乙酰基-产物11溶于20mL甲醇中,65℃回流3h,TLC监测反应完全后,减压蒸馏浓缩,得到干燥的产物。经柱层析(200-300目硅胶柱,流动相为V(二氯甲烷):V(乙醇):V(氨水)=10:0.2:0.1)分离得纯品产物11(27mg,0.035mmol),产物11为2-氟-3-O-脱克拉定糖-3-羰基-6-O-甲基红霉素A 9-O-[3-[5'-(2'-氨基)吡啶基]-2-丙炔基]肟11,12-环碳酸酯,产率4.3%。
1H NMR(CDCl3,500MHz)δ:8.13(s,1H,2'-aminopyrid-5'-yl),7.43(dd,J1=8.5Hz,J2=2.0Hz,1H,2'-aminopyrid-5'-yl),6.41(d,J=8.5Hz,1H,2'-aminopyrid-5'-yl),4.96(d,J=8.5Hz,1H,H-13),4.86(d,J=15.5Hz,1H,9-O-CH2C≡C-Ar),4.83(d,J=15.5Hz,1H,9-O-CH2C≡C-Ar),4.32(d,J=7.0Hz,1H,H-1'),4.02(d,J=9.5Hz,1H,H-5),3.58-3.50(m,4H,H-8,H-5',H-4,2'-OH),3.22-3.19(m,1H,H-2'),2.62(s,3H,6-OCH3),2.55-2.51(m,2H,H-3',H-10),2.31(s,6H,-N(CH3)2),1.94-1.91(m,1H,H-14eq),1.76(d,J=21.0Hz,3H,2-CH3),1.68-1.64(m,3H,H-7a,H-14ax,H-4eq),1.59(s,3H,12-CH3),1.42(s,3H,6-CH3),1.28-1.22(m,10H,10-CH3,5'-CH3,4-CH3,H-7b),1.00(s,3H,8-CH3),0.93(t,J=7.5Hz,3H,15-CH3).
示例22、产物12的制备。
将0.80g(1.17mmol)化合物6溶于20mL乙腈(经过超声波脱气处理),加双(三苯基膦)二氯化钯41mg(0.058mmol),碘化亚铜22mg(0.12mmol),三乙胺0.24mL(1.75mmol)和1-氨基-4-溴异喹啉0.91g(4.09mmol)。反应体系用氩气置换5次,在氩气保护下,于80℃搅拌4h。TLC监测反应结束后加入蒸馏水(20mL)终止反应,用乙酸乙酯(40mL)萃取,上层有机相用饱和食盐水(20mL)洗涤,旋蒸浓缩,干燥得固体物。经柱层析(100-200目硅胶柱,流动相为V(二氯甲烷):V(乙醇):V(氨水)=10:0.2:0.1)分离得2'-O-乙酰基-产物12。将2'-O-乙酰基-产物12溶于20mL甲醇中,65℃回流3h,TLC监测反应完全后,减压蒸馏浓缩,得到干燥的产物。经柱层析(200-300目硅胶柱,流动相为V(二氯甲烷):V(乙醇):V(氨水)=10:0.2:0.1)分离得纯品产物12(29mg,0.035mmol),产物12为2-氟-3-O-脱克拉定糖-3-羰基-6-O-甲基红霉素A 9-O-[3-[4'-(1'-氨基)异喹啉基]-2-丙炔基]肟11,12-环碳酸酯,产率为3.0%。
1H NMR(CDCl3,400MHz)δ:8.20(d,J=8.0Hz,1H,1'-aminoisoquinol-4'-yl),8.10(s,1H,1'-aminoisoquinol-4'-yl),7.80(d,J=8.4Hz,1H,1'-aminoisoquinol-4'-yl),7.72(t,J=7.6Hz,1H,1'-aminoisoquinol-4'-yl),7.53(t,J=7.2Hz,1H,1'-aminoisoquinol-4'-yl),5.56(s,1H,H-13),4.98(s,2H,9-O-CH2C≡C-Ar),4.71(s,1H,H-11),4.31(s,1H,H-1'),4.01(d,J=10.0Hz,1H,H-5),3.65-3.49(m,4H,H-8,H-5',H-4,2'-OH),3.22(s,1H,H-2'),2.57(s,3H,6-OCH3),2.53-2.47(m,2H,H-3',H-10),2.32(s,6H,-N(CH3)2),1.97-1.89(m,1H,H-14eq),1.75(d,J=21.6Hz,3H,2-CH3),1.69-1.67(m,3H,H-7a,H-14ax,H-4eq),1.59(s,3H,12-CH3),1.44(s,3H,6-CH3),1.29-1.21(m,10H,10-CH3,5'-CH3,4-CH3,H-7b),1.01(s,3H,8-CH3),0.93(t,J=7.2Hz,3H,15-CH3).
示例23、产物13的制备。
采用类似示例19的方法,化合物6与试剂5-溴-1-氨基异喹啉反应最终得到产物13,产物13为2-氟-3-O-脱克拉定糖-3-羰基-6-O-甲基红霉素A 9-O-[3-[5'-(1'-氨基)异喹啉基]-2-丙炔基]肟11,12-环碳酸酯。
示例24、产物14的制备。
采用类似示例19的方法,化合物6与试剂4-溴-2-氨基吡啶反应最终得到产物14,产物14为2-氟-3-O-脱克拉定糖-3-羰基-6-O-甲基红霉素A 9-O-[3-[4'-(2'-氨基)吡啶基]-2-丙炔基]肟11,12-环碳酸酯。
示例25、产物15的制备。
采用类似示例19的方法,化合物6与试剂5-溴-2-氨基嘧啶反应最终得到产物15,产物15为2-氟-3-O-脱克拉定糖-3-羰基-6-O-甲基红霉素A 9-O-[3-[5'-(2'-氨基)嘧啶基]-2-丙炔基]肟11,12-环碳酸酯。
示例26、产物16的制备。
采用类似示例19的方法,化合物6与试剂5-溴-6-氨基喹喔啉反应最终得到产物16,产物16为2-氟-3-O-脱克拉定糖-3-羰基-6-O-甲基红霉素A 9-O-[3-[5'-(6'-氨基)喹喔啉基]-2-丙炔基]肟11,12-环碳酸酯。
示例27、本发明还可以提供用于抗菌治疗的药物组合物,该组合物可以包括抗菌有效量的具有前述通式的化合物,或者其药物上可接受的盐或酯,以及药物上可接受的载体。
根据Clinical and Laboratory Standards Institute(CLSI,2010)推荐的标准,采用肉汤稀释法测定了部分目标化合物对革兰氏阳性菌如敏感肺炎链球菌ATCC49619、mef型耐药肺炎链球菌PU-09、erm型耐药化脓链球菌01-968,以及革兰氏阴性菌如流感ATCC49247、流感11P037和卡他莫拉菌13L332的体外抗菌活性。每株细菌在试验前都经过平板转活分纯,以新鲜菌体用于试验。每次实验均用标准菌株作为敏感实验质控菌;用不含抗菌药物的菌液做为试验菌株生长对照。
最低抑菌浓度(MIC)采用标准微量肉汤二倍稀释法。抗菌药物测定浓度范围256/64-0.008mg/L。被试菌液终浓度约为5×105CFU/ml。测定结果见表1-3。
从1-8倍MIC浓度反应孔中取10μl培养液涂布于不含抗生素的平皿,经35℃,24小时孵育,菌落数≤5个的最低抗菌药物浓度为最低杀菌浓度(MBC)。结果见表1-3。
数据显示产物1和产物9显示了良好的抗敏感菌和抗耐药菌活性。部分化合物的抑菌和杀菌活性相当于或者优于泰利霉素。已经公开的化合物Q3(即文献Bioorg.Med.Chem.,23(2015)6437-6453中化合物11)的对嗜血流感杆菌的最小抑制浓度(MIC)和最小杀菌浓度(MBC)均劣于本通式产物1和产物9,见表1。
表1
表2
表3
对于方法实施例,为了简单描述,故将其都表述为一系列的操作组合,但是本领域技术人员应该知悉,本发明并不受所描述的操作顺序的限制,因为依据本发明,某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次,本领域技术人员也应该知悉,说明书中所描述的实施例均属于优选实施例,所涉及的操作和实验条件并不一定是本发明所必须的。
以上对本发明所提供的一种新型含有氨基的酮内酯衍生物、一种新型含有氨基的酮内酯衍生物的制备方法以及一种新型含有氨基的酮内酯衍生物的应用进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (8)
2.如权利要求1所述的新型含有氨基的酮内酯衍生物,其特征在于:
氨基取代的吡啶基为5-(2-氨基)吡啶基、5-(3-氨基)吡啶基、3-(2-氨基)吡啶基、6-(3-氨基)吡啶基、6-(2-氨基)吡啶基、4-(2-氨基)吡啶基或3-(4-氨基)吡啶基;
氨基甲酰基取代的吡啶基为5-(3-氨基甲酰基)吡啶基;
氨基取代的嘧啶基为5-(2-氨基)嘧啶基;
氨基取代的喹啉基为3-(4-氨基)喹啉基、6-(4-氨基)喹啉基、3-(8-氨基)喹啉基或3-(6-氨基)喹啉基;
氨基取代的异喹啉基为7-(1-氨基)异喹啉基、1-(3-氨基)异喹啉基、4-(1-氨基)异喹啉基或5-(1-氨基)异喹啉基;
氨基取代的喹喔啉基为5-(6-氨基)喹喔啉基。
3.如权利要求1所述的新型含有氨基的酮内酯衍生物,其特征在于,所述无机酸为盐酸、硫酸、氢溴酸、氢碘酸或磷酸;
所述有机酸为醋酸、丙二酸、甲磺酸、琥珀酸、对甲苯磺酸、柠檬酸、马来酸、富马酸或苹果酸。
4.一种如权利要求1-3任一项所述的新型含有氨基的酮内酯衍生物的制备方法,其特征在于,制备所述具有所述通式I或所述通式II的化合物的方法包括:
使用烯丙基溴或炔丙基溴对红霉素肟中与9位碳间接连接的肟羟基氢进行取代,得到化合物1;
使用六甲基二硅氨烷对所述化合物1进行取代反应,将所述化合物1中分别与3位碳和5位碳间接连接的糖上羟基氢取代为三甲基硅基,使用碘甲烷将所述化合物1中与6位碳直接连接的羟基氢取代为甲基,得到化合物2;
使用酸溶液水解所述化合物2,将所述化合物2中与3位碳直接连接的基团水解为羟基,将与5位碳间接连接的三甲基硅基取代为氢,得到化合物3;
使用醋酸酐将所述化合物3中与5位碳间接连接的羟基氢取代为乙酰基团,使用双(三氯甲基)碳酸酯,在所述化合物3的11位碳处和12位碳处生成环碳酸酯,得到化合物4;
使用N-氯代琥珀酰亚胺和二甲基硫醚消去所述化合物4中与3位碳直接连接的羟基,在3位碳处形成酮基,得到化合物5;
使用N-氟代苯磺酰亚胺的氟基团取代所述化合物5中2位碳上的氢,得到化合物6;
使用钯试剂和助剂以及取代杂芳化合物对所述化合物6中与9位碳连接的支链末端碳上的氢进行取代,甲醇回流将所述化合物6中与5位碳间接连接的乙酰基团取代为氢,得到新型含有氨基的酮内酯衍生物。
5.如权利要求4所述的方法,其特征在于,所述取代杂芳化合物为氨基取代的杂芳化合物,或为氨基甲酰基取代的杂芳化合物。
6.如权利要求4所述的方法,其特征在于,所述新型含有氨基的酮内酯衍生物的制备方法具体包括以下步骤:
依次加入红霉素肟和叔丁醇钾,再加入烯丙基溴或炔丙基溴,反应结束后得到所述化合物1;
依次加入所述化合物1和盐酸吡啶,滴加六甲基二硅氨烷,反应结束后提取中间产物,向所述中间产物中添加四氢呋喃和二甲基亚砜,控制反应温度,再添加碘甲烷和氢氧化钾,得到所述化合物2;
向所述化合物2中添加盐酸溶液,水解得到所述化合物3;
向所述化合物3中加入二氯甲烷和醋酸酐,反应结束后提取中间产物,向所述中间产物溶解在溶剂中加入吡啶,再滴加双(三氯甲基)碳酸酯,反应结束后得到所述化合物4;
将N-氯代琥珀酰亚胺溶解在溶剂中,滴加二甲基硫醚,搅拌后添加溶解有所述化合物4的二氯甲烷,得到所述化合物5;
将所述化合物5溶解于无水二甲基甲酰胺中,依次添加氢化钠和N-氟代苯磺酰亚胺,得到所述化合物6;
向所述化合物6中添加钯试剂、助剂、三乙胺以及取代杂芳化合物,反应在氩气保护下进行,反应结束后经柱层析处理,甲醇回流得到具有所述通式I或所述通式II的新型含有氨基的酮内酯衍生物。
7.如权利要求6所述的方法,其特征在于:
所述钯试剂为醋酸钯,所述助剂为三(邻甲基苯基)磷,所述新型含有氨基的酮内酯衍生物具有通式I所示的结构;
所述钯试剂为双(三苯基膦)二氯化钯,所述助剂为碘化亚铜,所述新型含有氨基的酮内酯衍生物具有通式II所示的结构。
8.如权利要求1-3任一项所述的具有通式I或通式II的化合物或其药物上可接受的盐作为活性成分在制备用于抗菌药物中的应用。
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