含有靛红取代的喹啉羧酸衍生物及其制备方法
专利名称：含有靛红取代的喹啉羧酸衍生物及其制备方法
技术领域：
本发明属于医药化学领域，涉及具有优良抗结核活性的喹啉羧酸衍生物及其制备方法，以及含有它们的抗结核药物组合物；具体地说，本发明涉及含有靛红取代的巴洛沙星 衍生物。
背景技术：
结核病(TB)是由结核分枝杆菌(MTB)引起的严重危害人类健康的重大传染病之 一。从20世纪80年代开始，耐药TB，尤其是耐多药TB (MDR-TB)的发病率不断上升以及TB 与HIV/AIDS相结合使TB疫情再度上升，成为全球关注的重大公共卫生问题和社会问题。据 统计，全球每年有800万新增TB患者，近300万人死于结核，近1/3人口携带潜伏态结核杆 菌，具有潜在的发病危险。遗憾的是，近40余年来几乎没有新作用机制的抗TB药物上市，传 统的抗TB药物，如链霉素、异烟胼、利福平、乙胺丁醇和吡嗪酰胺等联合用药可使85%以上 的初治肺结核患者痊愈，但存在治疗周期长(大于6个月)且对MDR-TB无效的缺点，同时 对潜伏态MTB的作用不强，因此研发抗TB新药，实现对TB的有效治疗与控制迫在眉睫(国 外医药-抗生素分册2009，30(1) 19-24) 0氟喹诺酮类抗菌药物普遍具有良好的药动学性质，不良反应较小，适合长期给药。 其中某些品种具有良好的抗结核活性，它们与其他一、二线抗TB药物之间无交叉耐药性， 且MTB对其耐药发生率相对较低。世界卫生组织(WHO)于1996年推出的耐药TB处理指南 明确把氟喹诺酮类抗菌药，如环丙沙星、氧氟沙星和司帕沙星作为二线抗TB药物，与其他 抗TB药物联合使用治疗MDR-TB及对不能耐受一线抗TB药物的患者使用(中国医药工业 杂志2008,39(12) 933-942)。其中，司帕沙星的抗TB活性最强，但因其存在明显的光毒性 而被严格限制使用。随着环丙沙星和氧氟沙星的广泛使用，MTB对这两个品种的耐药性逐 年增加，已引起人们的极大关注。巴洛沙星(balofloxacin)，化学名为为1_环丙基_6_氟_8_甲氧基-7_(3_甲 胺基-1-哌啶基)-1，4_ 二氢-4-氧代-3-喹啉羧酸，系由日本中外制药株式会社与韩国 Choongwae公司共同开发的氟喹诺酮类抗菌药，于2002年末首次在韩国上市。本品对耐甲 氧西林金葡菌等G+菌的体外活性明显优于环丙沙星或氧氟沙星，而与司帕沙星类似，且光 毒性极低，临床用于治疗由细菌引起的各系统感染(中国医药工业杂志2004，35(7) :385 387)。日本学者研究发现，巴洛沙星的体外抗分枝杆菌(如偶发分枝杆菌/Mfortuitum和 堪萨斯分枝杆菌/M. kansasii)活性与氧氟沙星相当(Kekkaku，2001，76 :29_31)，提示本品 具有潜在的抗结核作用。然而，迄今未见有关巴洛沙星抗结核作用进一步研究的文献报道。为了克服上述现有技术所存在的缺陷，本发明人进行了广泛的研究，向巴洛沙星 7_位取代基的亚胺基上引入各种取代的2-(靛红-1-基)乙基，设计合成了一系列含有靛 红取代的巴洛沙星衍生物，并测定了其抗分枝杆菌活性。最终发现，其具有意想不到的强抗 分枝杆菌活性，与目前广泛用于临床的二线抗结核氟喹诺酮类抗菌药物(如环丙沙星)相 比，具有更加优越的抗结核活性。
发明内容
本发明的目的是提供一类新的由通式(I)表示的喹诺酮羧酸类化合物及其药用盐、水合物或异构体，<formula>formula see original document page 5</formula>(I)X代表氢、卤素或C1 C3-烷基；R代表羟基、C1 C3-烷氧基、脲基、硫脲基、C1 C3-烷胺基、苯胺基或取代苯胺 基、苄胺基取代苄胺基。在本发明的通式(I)化合物的哌啶基部分中，与取代胺基相连的3-位碳原子是不 对称碳原子，因此可以R或S或R和S混合的形式存在，本发明包括所有这些异构体和混合 物。在本发明的通式(I)化合物的靛红结构片段中，由于其3-位亚胺基的存在，因此 通式(I)化合物可以E型或Z型或E型和Z型混合物的形式存在，本发明通式(I)化合物 包括所有这些异构体和混合物。本发明的式(I)化合物的在药学上可接受的非毒性的药用盐，包括与无机酸，如 盐酸、氢溴酸、磷酸、硫酸等形成的盐，与有机酸，如乙酸、三氟乙酸、柠檬酸、马来酸、草酸、 琥珀酸、苯甲酸、酒石酸、富马酸、扁桃酸、抗坏血酸或苹果酸等形成的盐，以及丙氨酸、天冬 氨酸、赖氨酸等氨基酸形成的盐或与磺酸，如甲磺酸、对甲苯磺酸等形成的盐。也可按常规 转化方法制备它们的碱金属盐、碱土金属盐、银盐、钡盐等。本发明的式(I)化合物也可以溶剂化物(如水合物)的形式存在，因此，这些溶剂 化物(如水合物)也包括在本发明的化合物之内。本发明具体包括以下化合物，以及它们的药用盐、水合物或异构体1-环丙基-6-氟-8-甲氧基-7-{3-[N-甲基-Ν_2_ ( β -羟基亚胺基靛红基) 乙基]氨基哌啶-1-基} -1，4- 二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸；1-环丙基-6-氟-8-甲氧基-7-{3_[Ν-甲基_Ν_2_( β -羟基亚胺基_5_氟靛 红-1-基)乙基]氨基哌啶-1-基} -1，4- 二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸；1-环丙基-6-氟-8-甲氧基-7-{3-[N-甲基_Ν_2_ ( β -甲氧亚胺基靛红基) 乙基]氨基哌啶-1-基} -1，4- 二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸；1-环丙基-6-氟-8-甲氧基-7-{3_[Ν-甲基-Ν_2_(β-甲氧亚胺基_5_氟靛 红-1-基)乙基]氨基哌啶-1-基} -1，4- 二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸；1-环丙基-6-氟-8-甲氧基-7-{3-[N-甲基-Ν_2_ ( β -乙氧亚胺基靛红基) 乙基]氨基哌啶-1-基} -1，4- 二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸；1-环丙基-6-氟-8-甲氧基-7-{3_[Ν-甲基-Ν_2_( β -乙氧亚胺基_5_氟靛 红-1-基)乙基]氨基哌啶-1-基} -1，4- 二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸；
1-环丙基-6-氟-8-甲氧基-7-{3-[N-甲基_Ν_2_ ( β -硫脲亚胺基靛红基) 乙基]氨基哌啶-1-基} -1，4- 二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸；1-环丙基-6-氟-8-甲氧基-7- {3- [N-甲基_Ν_2_ ( β -硫脲亚胺基_5_氟靛 红-1-基)乙基]氨基哌啶-1-基} -1，4- 二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸；1-环丙基-6-氟-8-甲氧基-7-{3_[Ν-甲基-Ν-2_(β-脲亚胺基靛红-1-基)乙 基]氨基哌啶-1-基} -1，4- 二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸；1-环丙基-6-氟-8-甲氧基-7-{3_[Ν-甲基-Ν_2_( β -脲亚胺基_5_氟靛 红-1-基)乙基]氨基哌啶-1-基}-1，4-二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸；1-环丙基-6-氟-8-甲氧基-7-{3-[N-甲基-Ν_2_ ( β -苯胺亚胺基靛红基) 乙基]氨基哌啶-1-基} -1，4- 二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸；1-环丙基-6-氟-8-甲氧基-7-{3_[Ν-甲基-Ν_2_( β -苯胺亚胺基_5_氟靛 红-1-基)乙基]氨基哌啶-1-基} -1，4- 二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸；本发明还涉及式(I)化合物的制备方法，如反应路线1所示，
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Cm')(ΙΠ) Υ
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3(IV)⑴反应路线1包括如下步骤1)在偶极溶剂存在下并加入碱，将式(II)化合物与式(III)化合物置于适当温度 下反应，生成式(IV)化合物，<formula>formula see original document page 7</formula>式中，X定义通式(I)，Y代表卤素； <formula>formula see original document page 7</formula>式中，X定义同通式(I);2)将式(IV)化合物与式(V)化合物，在质子溶剂存在下并加入碱，用过量的式 (V)化合物来满足需要，在室温到IOCTC，有或无压力条件下搅拌反应0. 5 15小时，得式 (I)化合物，RNH2 · HCl (V)式中，R定义同通式(I);3)需要时，将获得的式(I)化合物转化为其药用盐、水合物或异构体。在反应路线1中R和X如前述的定义；Y和Z代表卤素原子，二者可以是相同的， 也可以是不相同的，优选为溴和碘。在反应中可通过在溶剂存在下并加入适当的碱，用过量的式(V)化合物来满足需 要，在室温到100°c，有或无压力条件下搅拌反应式(IV)化合物和式(V)化合物0. 5 10 小时，来制备式(I)化合物。本发明所述的方法，其中所述的偶极溶剂选自N，N_ 二甲基甲酰胺、N，N_ 二甲基乙 酰胺、二甲基亚砜或乙二醇二甲醚。所述的质子溶剂选自水、醇或醇_水混合溶剂。所述的碱选自三乙胺、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、氢氧化钠或氢氧化钾。本反应一般在碱的存在下进行。在此情形下，为了提高较贵的底物式(IV)化合物 的反应效率，使用过量的反应物式(V)化合物，例如对相对起始物为等摩尔到10倍摩尔量， 优选等摩尔量到5倍摩尔量。当使用过量反应物式(V)化合物时，反应后留下的未反应的混 合物可回收并重新用于反应。优选用于本反应的碱包括无机碱，如碳酸氢钠、碳酸钠、碳酸 钾、氢化钠、氟化钾等，有机碱，如三乙胺、二异丙基乙胺、吡啶、N，N-二甲氨基吡啶、N，N-二 甲氨基苯胺、1，8-二氮杂双环[5. 4. 0] i^一碳-7-烯(DBU)、1，4-二氮杂双环[2. 2. 2]辛烷(DABCO)等。通式(IV)的化合物可这样制备将式(ΙΙΓ )化合物与式(111〃)化合物，在偶极溶剂(如N，N-二甲基甲酰胺)存在下并加入碱(如无水碳酸钾)，用过量的式(III")化合物来满足需要，在室温到 100°C，有或无压力条件下搅拌反应0.5 30小时，得式(III)化合物。所得式(III)化合 物与等摩尔量的式(II)化合物，在偶极溶剂(如N，N-二甲基甲酰胺)存在下并加入碱(如 无水碳酸钾)，在室温到150°C，有或无压力条件下搅拌反应0.5 40小时，即得式(IV)化 合物。在本发明中用作起始物的式(ΙΙΓ )化合物、式(III")化合物和式(V)化合物 为已知化合物，国内均有商品供应。另一通式(II)化合物(巴洛沙星)也为已知化合物，并 按现有出版物中已知的方法可容易地制得(中国医药工业杂志，2004，35 (7) :385 387)。本发明还提供含有如上所定义的式(I)化合物，或其药用盐作为活性成分的抗结 核组合物。药物组合物含有的喹诺酮羧酸类化合物在组合物中的重量比为0. 1 99. 9%, 药物可接受的载体在组合物中的重量比为0. 1 99. 9%。药物组合物以适合药用的制剂形 式存在。药用的制剂为片剂、糖衣片剂、薄膜衣片剂、肠溶衣片剂、缓释片剂、胶囊剂、硬胶囊 剂、软胶囊剂、缓释胶囊剂、散剂。本发明的药物组合物，作为制剂形式，每剂中含有的发明化合物的有效量为 0. 1 lOOOmg，所述每剂指的是，每一制剂单位，如片剂的每片，胶囊的每粒，也可指每次服 用剂量，如每次服用lOOmg。本发明的药物组合物在制备成粉剂、片剂、可分散粉剂、胶囊、扁囊剂形式的固体 药物制剂时，可使用固体载体。可使用的固体载体优选为选自稀释剂、调味剂、增溶剂、润滑 齐U、悬浮剂、粘合剂、膨胀剂等中的一种或多种物质，或可为包封物质。适宜的固体载体包括 碳酸镁、硬脂酸镁、滑石粉、蔗糖、乳糖、果胶、糊精、淀粉、明胶、甲基纤维素、羧甲基纤维素 钠、可可脂等。由于它们易于给药，片剂，粉剂、扁囊剂和胶囊等代表最有利的口服固体制 剂。为了易于给药及剂量均一，将上述药物制剂配制成剂量单位形式是特别有利的。 制剂的剂量单位形式指适于作为单一剂量的物理分离单位，每个单位含有产生所期望的治 疗效果的计算好的预定量的活性成分。这种剂量单位形式可为包装形式，如片剂、胶囊或装 在小管或小瓶中的粉剂。虽然剂量单位形式中所含活性成分的量可以变化，但一般根据所选择活性成分的 效力，调节在1 800mg范围内。当本发明的式(I)活性化合物用作治疗结核分枝杆菌感染的药物时，优选在第一 阶段给以6 14mg/kg体重的量。但给药剂量可随着病人的需要、欲治疗的感染的严重性、 所选化合物等而变化。本领域技术人员可按常规方法确定适于某种情况的优选剂量。一般，开始治疗的 量低于活性成分的最佳剂量，然后逐渐增加给药剂量，直到达到最佳治疗效果。为方便起 见，总的日剂量可分为几部分，分数次给药。如上所述，本发明化合物对结核分枝杆菌的活性远高于其母体化合物巴洛沙星以 及目前用于临床治疗结核病的氟喹诺酮类化合物环丙沙星。例如，实施例10化合物对结核分枝杆菌标准株H37Rv ATCC 27294和临床分离株09710的体外活性分别是巴洛沙星和环 丙沙星的16倍以上和32倍以上。
具体实施例方式在以下实施例中，将更加具体地解释本发明。但应理解，下列实施例旨在说明本发 明而不对本发明的范围构成任何限制。实施例1、1- (2-溴乙基)靛红氮气保护下，靛红(5.0g，34. Ommol)、1，2-二溴乙烷(14. 7mL, 170. Ommol)和 N， N-二甲基甲酰胺(50mL)的混合物室温搅拌溶清后，加入无水碳酸钾(7. lg，51. Ommol)，同 温继续搅拌，TLC跟踪反应进程，20h反应完全。减压浓缩，残余物加水(IOOmL)稀释，二氯 甲烷提取(2 X IOOmL)，合并提取液，饱和食盐水洗涤，无水硫酸镁干燥。滤去干燥剂，滤液 减压浓缩，残余物(棕红色油状物)中加入乙酸乙酯(20mL)，超声5min使分散均勻。室 温放置2h，过滤，滤饼用乙酸乙酯洗涤，干燥，得红色固体产物(5. 15g)，收率59.7%，mp 124-126°Co1H NMR(400MHz, CDCl3) δ ppm :3· 62 (2Η, t, J = 6. 8Ηζ)，4· 15 (2Η, t, J = 6. 8Ηζ)， 7. 00 (1Η，d, J = 7. 6Ηζ)，7· 15 (1Η，t, J = 7. 6Ηζ)，7· 60-7. 65 (2Η, m). MS (ESI, m/z) 254 (Μ+Η) +·实施例2、1-(2-溴乙基)-5-氟靛红同实施例1化合物的制备方法，5-氟靛红与1，2-二溴乙烷反应得红色固体产物， 收率 53%, mp 109-110°C ·1H NMR (400MHz，CDC13+D20) δ ppm 3. 62 (2Η, t, J = 6·4Ηζ)，4· 11 (2Η, t, J =
6.4Ηζ)，6. 98-7. 00 (1Η, m)，7. 26-7. 35 (2Η, m) ·MS (ESI, M/Z) :272(M+H)+·实施例3、1-环丙基-6-氟-8-甲氧基-7-{3-[N-甲基-N-2_(靛红-1-基)乙 基]氨基哌啶-1-基} -1，4- 二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸氮气保护下，实施例1化合物(5. 08g, 20mmol)、巴罗沙星(7. 78g，20mmol)和N， N-二甲基甲酰胺(200mL)的混合物室温搅拌溶清后，加入无水碳酸钾(8.34g，60mmol)，于 内温40°C下搅拌，TLC跟踪反应进程，27. 5h反应完全。减压浓缩，残余物以IN HCl (IOOmL) 溶解，二氯甲烷洗涤(2X30mL)，水层用IN氢氧化钠溶液调pH= 7，放置析出固体。过滤， 干燥，得浅红色固体(6. 65g)，收率59%，mp :151-154°C ·1H NMR (DMS0-d6，400MHz) δ ppm 0. 84-0. 91 (2H, m) , 0. 97-1. 02 (2Η, m)，
I.54-1. 56 (1H, m)，1. 64-1. 67 (1H, m)，1. 83-1. 86 (1H, m)，2. 16-2. 20 (1H, m)，2. 55 (3H, s)， 3. 03 (1H, t, J = 11. 6Hz)，3. 16-3. 18 (2H, m)，3. 30 (1H, d, J = 11. 6Hz)，3. 65 (1H, d, J =
II.6Hz) ,3. 74 (3H, s)，3. 92-3. 95(lH，m)，4. 05(2H, t, J = 5. 2Hz)，4· 36(2H, t, J = 5. 2Ηζ)，
7.11-8. 34 (6Η, m)，8· 98(brs, 1Η). MS (ESI, m/z) :563(M+H)+.实施例4、1_环丙基-6-氟-8-甲氧基-7-{3-[N-甲基-N_2_(5-氟靛红基) 乙基]氨基哌啶-1-基} -1，4- 二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸同实施例3化合物的制备方法，实施例2化合物与巴罗沙星反应得浅红色固体产 物，收率 57%, mp :155-158°C ·
1H NMR (DMS0-d6，400MHz) δ ppm 0. 84-0. 90 (2H, m) , 0. 97-1. 01 (2Η, m)， 1. 41-1. 44 (1Η, m)，1· 63-1. 66 (1Η, m)，1. 80-1. 83 (1H，m)，2. 50 (3H, s)，3. 00-3. 06 (3H, m)，3· 30 (1Η, d, J = 11. 2Hz)，3· 60 (1Η, d, J = 11. 6Hz)，3· 74 (3Η, s)，3· 92-3. 95 (1Η, m) ,4. 05 (2Η, t, J = 5. 2Hz) ,4. 35 (2Η, t, J = 5· 2Ηζ)，7· 39-8. 35 (5Η，m). MS (ESI, m/z) 581 (Μ+Η) +·实施例5、1-环丙基-6-氟-8-甲氧基-7-{3-[N-甲基_Ν_2_ ( β -羟基亚胺基靛红-1-基)乙基]氨基哌啶-1-基} -1，4- 二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸室温搅拌下，向羟胺盐酸盐(0. 21g,3mmol)的水(IOmL)溶液中加入碳酸氢钠 (0. 25g，3mmol)，搅拌15min。将此溶液滴加至实施例3 (0. 56g，Immo 1)的甲醇(30mL)溶液 中，IOmin滴毕，室温继续搅拌，TLC跟踪反应进程，2h反应完毕。减压蒸除溶剂，残余物经 硅胶柱分离纯化(二氯甲烷甲醇=20 1/体积比)，得浅黄色固体(0.49g)，收率85%， mp :188-192°C .1H NMR (DMS0-d6，400MHz) δ ppm 0. 83-0. 91 (2Η, m) , 0. 98-1. 02 (2Η, m)， 1. 48-1. 51 (1Η, m)，1. 64-1. 67 (1H, m)，1. 82-1. 85 (1H，m)，2. 13-2. 16 (1H，m)，2. 54 (3H, s)，3. 04 (1H，t, J = 10. 8Hz) ,3. 11-3. 13 (2H, m)，3. 28-3. 31 (1H, m)，3. 62 (1H，d, J = 8. OHz)，3. 74 (3H, s)，3. 91-3. 96 (1H, m)，4. 08 (2H, t, J = 4. 8Hz)，4. 37 (2H, t, J = 4. 8Hz)， 7. 05-8. 35 (6H, m) ·MS (ESI，m/z) 578 (Μ+Η)+.实施例6、1-环丙基-6-氟-8-甲氧基-7-{3_[Ν-甲基-Ν_2_ ( β -羟基亚胺 基-5-氟靛红-1-基)乙基]氨基哌啶-1-基} -1，4- 二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸同实施例5化合物的制备方法，实施例4化合物与羟胺盐酸盐反应，得浅黄色固体 产物，收率 82%，mp :193-194°C ·1H NMR (DMS0-d6，400MHz) δ ppm 0. 84-0. 87 (2Η, m)，1. 00-1. 01 (2H, m)， 1. 41-1. 44(1H, m)，1. 62-1. 65 (1H, m)，1. 79-1. 82(1H, m)，2. 09-2. 12 (1H, m)，2. 48 (3H, s)，3. 00-3. 03 (3H, m)，3. 20 (1H, d, J = 10. 8Hz)，3. 58 (1H, d, J = 10. 8Hz)，3. 72 (3H, s)， 3. 92-3. 95 (1H, m)，4. 07 (2H, t, J = 4. 8Hz)，4. 35 (2H, t, J = 4. 8Hz)，7. 27-8. 33 (5H, m) ·MS (ESI，m/z) 596 (Μ+Η)+.实施例7、1-环丙基-6-氟-8-甲氧基-7-{3-[N-甲基-Ν_2_(β-甲氧亚胺基靛 红-1-基)乙基]氨基哌啶-1-基} -1，4- 二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸同实施例5化合物的制备方法，实施例3化合物与甲氧胺盐酸盐反应，得浅黄色固 体产物，收率 85% .mp :156-158°C ·1H NMR (DMS0-d6，400MHz) δ ppm 0. 84-0. 91 (2Η, m) , 0. 99-1. 04 (2Η, m)， 1. 54-1. 56 (1Η, m)，1. 65-1. 68 (1H, m)，1. 83-1. 87 (1H, m)，2. 17-2. 19 (1H, m)，2. 58 (3H, s)，3. 04 (1H, t, J = 10. 4Hz)，3. 17 (2H, m)，3. 28-3. 32 (1H, m)，3. 65 (1H, d, J = 10. 4Hz)， 3. 74 (3H, s)，3. 92-3. 96 (1H, m)，4. 06 (2H, t, J = 5. 2Hz)，4. 20 (3H, s)，4. 36 (2H, t, J = 5. 2Hz) ,7. 06-8. 34 (6H, m) ,8. 99 (brs, 1H). MS (ESI, m/z) 592 (Μ+Η) +·实施例8、1-环丙基-6-氟-8-甲氧基-7- {3_ [N-甲基_Ν_2_ ( β -甲氧亚胺基5_氟 靛红-1-基)乙基]氨基哌啶-1-基} -1，4- 二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸同实施例5化合物的制备方法，实施例4化合物与甲氧胺盐酸盐反应，得浅黄色固体产物，收率 79% .mp 169-171 °C ·1H NMR (DMS0-d6，400MHz) δ ppm 0. 85-0. 91 (2Η, m) , 0. 99-1. 03 (2Η, m)， 1. 54-1. 67 (2Η, m)，1. 82-1. 86 (1H, m) , 2. 17-2. 20(1H, m) ,2. 55 (3Η, s) , 3. 03(1Η, t, J = 10. 4Ηζ)，3. 16-3. 19 (2Η, m)，3. 28-3. 31 (1Η，m)，3. 64-3. 66 (1H, m)，3. 75 (3H, s)，
3.93-3. 97 (1H, m)，4. 07 (2H, t, J = 4. 8Hz)，4. 21 (3H, s)，4. 36 (2H, t, J = 4. 8Hz)， 7. 28-8. 32 (5H, m)，9. 04 (brs, 1H).MS (ESI, m/z) :610(Μ+Η)+·实施例9、1-环丙基-6-氟-8-甲氧基-7-{3-[N-甲基-Ν_2_ ( β -乙氧亚胺基靛 红-1-基)乙基]氨基哌啶-1-基} -1，4- 二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸同实施例5化合物的制备方法，实施例3化合物与乙氧胺盐酸盐反应，得浅黄色固体产物，收率 79%, mp 101-103°C ·1H NMR(CDC13，400MHz) δ ppm 0. 82-0. 88 (2H, m)，1. 07-1. 11 (2H, m)，
1.41-1. 45 (4H, m)，1. 71-1. 74 (1H, m)，1. 82-1. 84 (1H, m)，2. 06-2. 10 (1H, m)，2. 52 (3H, s)，
2.79-2. 83 (1H, m)，2. 99 (1H, t, J = 10. 8Hz)，3. 12 (1H, t, J = 10. 8Hz)，3. 36 (1H, d, J = 12. 4Hz)，3. 62(lH，d，J = 12. 4Hz)，3. 73 (3H，s)，3. 84-3. 90(lH，m)，4· 13(2H，t，J = 5. 6Hz)，
4.48-4. 56 (4H, m)，7. 00-8. 43 (6H, m). MS (ESI，m/z) 606 (M+H) +实施例10、1-环丙基-6-氟-8-甲氧基-7-{3_[N-甲基-Ν_2-(β-乙氧亚胺 基-5-氟靛红-1-基)乙基]氨基哌啶-1-基} -1，4- 二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸同实施例5化合物的制备方法，实施例4化合物与乙氧胺盐酸盐反应，得浅黄色固 体产物，收率 71%，mp 107-110°C ·1H NMR(CDC13，400MHz) δ ppm 0. 87-0. 91 (2H, m)，1. 11-1. 14 (2H, m)，
1.41-1. 46 (4H, m)，1. 72-1. 76 (1H，m)，1. 82-1. 85 (1H, m)，2. 08 (1H, t, J = 12. OHz)，
2.53 (3H, s)，2. 80 (1H, s)，2. 98 (1H, t, J = 11. 2Hz)，3. 13 (1H, t, J = 11. 2Hz)，3. 37 (1H, d, J = 12. OHz)，3. 62 (1H, d, J = 12. OHz)，3. 72 (3H, s)，3. 86-3. 90 (1H, m)，4. 13 (2H, t, J =
5.2Hz)，4. 48-4. 58 (4H, m)，7. 05-8. 44 (5H, m) ·13C NMR (CDCl3, 400MHz) δ ppm :9. 16，9. 34，14. 61，24. 63，29. 82，32. 99，38. 87， 39. 60,51. 30,55. 86,56. 14,61. 10,62. 41,72. 91，108. 39，108. 59，109. 16,115. 73，122. 88， 127. 69，132. 42，132. 75，138. 59，143. 25，143. 41，145. 47，150. 62，154. 73，157. 20，163. 75， 163. 99，172. 93.MS (ESI, m/z) :624(M+H)+·实施例11、1-环丙基-6-氟-8-甲氧基-7-{3-[N-甲基-N_2_ ( β -硫脲亚胺基靛 红-1-基)乙基]氨基哌啶-1-基} -1，4- 二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸同实施例5化合物的制备方法，实施例3化合物与氨基硫脲盐酸盐反应，得浅黄色 固体产物，收率80%, mp :174-176°C ·1H NMR (DMS0-d6，400MHz) δ ppm 0. 85-0. 89 (2Η, m)，1. 05-1. 07 (2H, m)， 1. 22-1. 25 (1H, m)，1. 60-1. 63 (1H, m)，1. 74-1. 77 (1H，m)，1. 89-2. 00 (1H, m)，2. 35 (3H, s)，2. 67-2. 72 (1H, m)，2. 80-2. 85 (1H, m)，3. 00-3. 06 (1H, m)，3. 29 (1H, d, J = 10. OHz)，
3.52(lH，d，J = 10. 0Hz) ,3. 72 (3H，s)，3. 97-4. 00(lH，m)，4. 13(2H，t，J = 4. 8Hz)，4. 37 (2H, t, J = 4. 8Hz)，7. 13-8. 40 (6H, m)，8. 73 (brs, 1H)，9. 06 (brs, 1H) ·
MS (ESI, m/z) :636(M+H)+·实施例12、1-环丙基-6-氟-8-甲氧基_7_ {3_ [N-甲基-N-2- ( β -硫脲亚胺 基-5-氟靛红-1-基)乙基]氨基哌啶-1-基} -1，4- 二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸同实施例5化合物的制备方法，实施例4化合物与氨基硫脲盐酸盐反应，得浅黄色 固体产物，收率70%, mp 191-193 ·1H NMR (DMS0-d6，400MHz) δ ppm 0. 86-0. 90 (2Η, m) , 0. 98-1. 09 (2Η, m)，
1.25-1. 34 (1Η, m)，1. 61-1. 64 (1H, m)，1. 75-1. 78 (1H, m)，2. 02-2. 05 (1H, m)，2. 40 (3H, s)，
2.75-2. 79 (1H, m)，2. 90 (1H, t, J = 11. 2Hz)，3. 02 (1H, t, J = 11. 2Hz)，3. 29 (1H, d, J = 12. OHz)，3. 54 (1H, d, J = 9. 6Hz)，3. 72 (3H, s)，3. 95-4. 00 (1H, m)，4. 12 (2H, t, J = 4. 8Hz)， 4. 36 (2H, t, J = 4. 8Hz)，7. 24-8. 38 (5H, m)，8. 81 (brs, 1H)，9. 14 (brs, 1H) ·
MS (ESI，m/z) :654(Μ+Η)+·实施例13、1-环丙基-6-氟-8-甲氧基-7-{3_[Ν-甲基-Ν_2_( β -硫脲亚胺 基-5-氟靛红-1-基)乙基]氨基哌啶-1-基} -1，4- 二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸一水合 物室温搅拌下，实施例12化合物(0. 65g，Immo 1)溶于6% NaOH水溶液(8mL)，过滤， 滤液用醋酸中和，滤出固体，干燥，得浅黄色固体产物(0. 57g)，收率84. 7%。表 1C31H33F2N7O5S. H2OCHNF计算值55.43 5. 25 14.60 5.66实测值55.38 5.22 14.63 5.67实施例14、1-环丙基-6-氟-8-甲氧基-7-{3_[N-甲基-Ν_2_( β -硫脲亚胺 基-5-氟靛红-1-基)乙基]氨基哌啶-1-基} -1，4- 二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸盐酸盐室温搅拌下，实施例12化合物(0. 65g，Immo 1)、50%乙醇(15mL)，浓盐酸(0. 8mL) 一起搅拌回流0. 5h，放冷后置于冰箱中过夜，滤出固体，乙醇洗，干燥，得浅黄色固体产物 (0. 63g)，收率 91. 3%。表2C31H33F2N7O5S. HClCHNFCl计算值53.95 4.97 14.21 5.51 5.14实测值53.93 4.96 14.23 5.49 5.16类似地也可制得它的甲磺酸盐，乳酸盐等。实施例15、1-环丙基-6-氟-8-甲氧基-7-{3-[N-甲基-Ν_2_( β -脲亚胺基靛 红-1-基)乙基]氨基哌啶-1-基}-1，4-二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸同实施例5化合物的制备方法，实施例3化合物与氨基脲盐酸盐反应，得浅黄色固 体产物，收率 73%，mp 199-2010C ·1H NMR (DMS0-d6，400MHz) δ ppm 0. 84-0. 90 (2H, m) , 0. 99-1. 06 (2Η, m)， 1. 53-1. 55 (1H, m)，1. 65-1. 68 (1H, m)，1. 83-1. 86 (1H, m)，2. 16-2. 18 (1H, m)，2. 72 (3H, s)，
3.04 (1H, t, J = 10. 4Hz)，3. 13-3. 23 (2H, m)，3. 28-3. 31 (1H, m)，3. 64 (1H, d, J = 10. OHz)， 3. 74(3H，s)，3. 92-3. 96(lH，m)，4. 10(2H，t，J = 5. OHz) ,4. 37(2H，t，J = 5. OHz)，6. 09 (brs, 2H)，7. 07-8. 36 (6H, m)，8. 89 (brs, 1H)，10. 33 (brs, 1H) ·
MS (ESI, m/z) :620(M+H)+.实施例16、1-环丙基-6-氟-8-甲氧基-7- {3_ [N-甲基_Ν_2_ ( β -脲亚胺基_5_氟 靛红-1-基)乙基]氨基哌啶-1-基} -1，4- 二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸
同实施例5化合物的制备方法，实施例4化合物与氨基脲盐酸盐反应，得浅黄色固 体产物，收率 68%, mp 197-199°C ·1H NMR (DMS0-d6，400MHz) δ ppm 0. 83-0. 89 (2H, m) , 0. 99-1. 05 (2Η, m)， 1. 45-1. 47 (1H, m)，1. 63-1. 66 (1H, m)，1. 80-1. 83(1H, m)，2. 11-2. 14(1H, m)，2. 49 (3H, s)，3. 01-3. 16 (3H, m)，3. 27 (1H, d, J = 12. OHz)，3. 60 (1H, d, J = 8. 4Hz)，3. 74 (3H, s)， 3. 92-3. 96 (1H, m)，4. 08-4. 13 (2H, m)，4. 35-4. 38 (2H, m)，6. 94 (brs, 2H)，7. 21-8. 34 (5H, m)， 8. 80 (brs, 1H).MS (ESI，m/z) :638(M+H)+.实施例17、1-环丙基-6-氟-8-甲氧基-7_{3_[N-甲基_Ν_2_ ( β -苯胺亚胺基靛 红-1-基)乙基]氨基哌啶-1-基} -1，4- 二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸同实施例5化合物的制备方法，实施例3化合物与苯胼盐酸盐反应，得浅黄色固体 产物，收率 78%, mp :151-153°C ·1H NMR (DMS0-d6，400MHz) δ ppm 0. 80-0. 84 (2Η, m) , 0. 93-1. 00 (2Η, m)， 1. 16-1. 22 (1Η, m)，1. 34-1. 37 (1H, m)，1. 61-1. 63 (1H, m)，1. 77-1. 80 (1H, m)，2. 05-2. 08 (1H, m)，2. 49 (3H, s)，2. 89-3. 03 (3H, m)，3. 54 (1H, d, J = 10. OHz)，3. 69 (3H, s)，3. 86-3. 89 (1H, m) ,4. 17 (2H, t, J = 5. OHz) ,4. 44 (2H, t, J = 5. OHz)，7. 03-8. 66(11H, m)，12. 69 (brs, 1H).MS (ESI，m/z) :653(M+H)+.实施例18、1-环丙基-6-氟-8-甲氧基-7_{3_[N-甲基-Ν_2_ ( β -苯胺亚胺 基-5-氟靛红-1-基)乙基]氨基哌啶-1-基} -1，4- 二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸同实施例5化合物的制备方法，实施例4化合物与苯胼盐酸盐反应，得浅黄色固体 产物，收率 63%，mp :166-167°C ·1H NMR (DMS0-d6，400MHz) δ ppm 0. 82-0. 90 (2Η, m) , 0. 93-1. 00 (2Η, m)， 1. 16-1. 22 (1Η, m)，1. 38-1. 40 (1H, m)，1. 62-1. 64 (1H, m)，1. 78-1. 81 (1H, m)，2. 07-2. 10 (1H, m)，2. 49 (3H, s)，2. 99-3. 04 (3H, m)，3. 55 (1H, d, J = 7. 2Hz)，3. 66 (3H, s)，3. 86-3. 88 (1H, m)，4. 17 (2H, t, J = 4. 8Hz)，4. 43 (2H, t, J = 4. 8Hz)，7. 03-8. 33 (10H, m)，12. 69 (brs, 1H) ·MS (ESI，m/z) :671(Μ+Η)+·生物实施例1体外抗分枝杆菌活性试验本发明化合物的抗结核活性是通过测定其对结核分枝杆菌标准株H37RvATCC 27294和临床分离株09710的最小抑菌浓度(MIC，μ g/mL)来表示的。在该试验中，以其母体 化合物巴洛沙星和目前临床上使用的氟喹诺酮类抗结核药物环丙沙星作对照药。最小抑菌 浓度按如下方法测定无菌48孔板(结核菌快速药敏专用微量培养板)，按药敏试验设计 要求，各孔分别加入用2倍浓度培养基(改良米氏7H9液体培养基)稀释的药物。各化合物 制成适当浓度的的初溶液，用培养基(2X)稀释成各所用化合物的二倍浓度，每种化合物 各10个梯度，加入48孔板每孔100 μ L，试验药的终浓度分别为128、64、32……0. 5 μ g/mL。 标准株H37Rv ATCC 27294和临床分离株09710，每孔接种100 μ 1，每孔菌量为4Xl(T3mg。每板均设2个不含抗菌药的生长阳性对照孔和两个以蒸馏水替代培养基的生长阴性对照 孔，将48孔板加盖后周围用透明胶带密封，置于湿盒37°C孵育。第3天后观察阳性生长对 照孔和阴性生长对照孔，观察到两者有明确差别时，对各个试验孔细菌生长的数量和形态 进行观察，判定抑制或耐药并记录结果，第7天后再观察记录一次进行确认。无菌生长的对 照孔中所含药物最小的浓度即为最小抑菌浓度(MIC)。测定结果列于表3。表3实施例10化合物、巴罗沙星和环丙沙星对2株分枝杆菌的体外活性*实验菌株MIC(yg/mL实施例10化合物巴洛沙星环丙沙星MTB H37Rv ATCC 27294 <0.5168MTB 09710<0.5168*分枝杆菌微量直观快速药敏试验法测定生物实施例2口服急性毒性试验为测定本发明化合物的口服急性毒性，对实施例10化合物和实施例12化合物 进行了急性毒性实验，将含不同浓度的这两个化合物的溶液口服给于雄性小鼠，剂量为 0. lml/10g体重，7日后分别记数死鼠量，用Bliss程序计算各化合物的半数致死量(LD5tl)。 结果列于表4中。表4实验化合物的小鼠口服急性毒性
实验化合物 LD5tl (mg/kg) 实施例10 > 4000 实施例12 > 4000实验结果表明，这些化合物毒性很低，非常适合药用。组合物实施例实施例1包衣片片芯处方实施例化合物10 10. Og乳糖50. Og淀粉40. Og羟丙纤维素4. Og10%聚维酮适量硬脂酸镁0.5g取上述成分混合均勻，制粒后过筛整粒，干燥、压片制成100片片芯。包衣液处方欧巴代(Opadry) 5g,80%乙醇适量包衣。实施例2胶囊处方实施例化合物12IOOg
淀粉IOg羧甲基淀粉钠20g低取代羟丙基纤维素IOg吐温80适量聚乙烯吡咯烷酮5%乙醇液适量十二烷基硫酸钠8g0号胃溶胶囊1000粒制成1000粒胶囊制备方法取处方量原辅料，分别过筛，加入5%聚乙烯吡咯烷酮醇液和吐温80制软材，用20 目筛制粒，在室温15°C下晾干，加入十二烷基硫酸钠，混合均勻，按0. 27g/S装入0号胃溶胶 囊，取样化验，溶出限度为Q = 80%，含量应为标示量的90 110%。虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在 本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因 此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
权利要求
一种如式(I)所示的化合物或其药用盐、水合物或异构体式中X代表氢、卤素或C1～C3-烷基；R代表羟基、C1～C3-烷氧基、脲基、硫脲基、C1～C3-烷胺基、苯胺基或取代苯胺基、苄胺基取代苄胺基。FSA00000037113300011.tif
2.如权利要求1所述的化合物或其药用盐、水合物或异构体，其特征在于，其为1-环丙基-6-氟-8-甲氧基-7-{3-[N-甲基-Ν-2-(β-羟基亚胺基靛红-1-基)乙 基]氨基哌啶-1-基} -1，4- 二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸；1-环丙基-6-氟-8-甲氧基-7- {3- [N-甲基-Ν-2- ( β -羟基亚胺基_5_氟靛红-1-基) 乙基]氨基哌啶-1-基} -1，4- 二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸；1-环丙基-6-氟-8-甲氧基-7-{3-[Ν-甲基-Ν-2-(β-甲氧亚胺基靛红基)乙 基]氨基哌啶-1-基} -1，4- 二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸；1-环丙基-6-氟-8-甲氧基-7-{3-[N-甲基-Ν-2-(β -甲氧亚胺基_5_氟靛红-1-基) 乙基]氨基哌啶-1-基} -1，4- 二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸；1-环丙基-6-氟-8-甲氧基-7-{3-[N-甲基-Ν-2-(β-乙氧亚胺基靛红-1-基)乙 基]氨基哌啶-1-基} -1，4- 二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸；1-环丙基-6-氟-8-甲氧基-7- {3- [N-甲基-Ν-2- ( β -乙氧亚胺基_5_氟靛红-1-基) 乙基]氨基哌啶-1-基} -1，4- 二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸；1-环丙基-6-氟-8-甲氧基-7-{3-[Ν-甲基-Ν-2-(β-硫脲亚胺基靛红-1-基)乙 基]氨基哌啶-1-基} -1，4- 二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸；1-环丙基-6-氟-8-甲氧基-7- {3- [N-甲基-Ν-2- ( β -硫脲亚胺基-5-氟靛红-1-基) 乙基]氨基哌啶-1-基} -1，4- 二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸；1-环丙基-6-氟-8-甲氧基-7-{3-[N-甲基-Ν-2-(β-脲亚胺基靛红-1-基)乙基] 氨基哌啶-1-基} -1，4- 二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸；1-环丙基-6-氟-8-甲氧基-7- {3- [N-甲基-Ν-2- ( β -脲亚胺基-5-氟靛红-1-基) 乙基]氨基哌啶-1-基} -1，4- 二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸；1-环丙基-6-氟-8-甲氧基-7-{3-[Ν-甲基-Ν-2-(β-苯胺亚胺基靛红-1-基)乙 基]氨基哌啶-1-基} -1，4- 二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸；1-环丙基-6-氟-8-甲氧基-7- {3- [N-甲基-Ν-2- ( β -苯胺亚胺基_5_氟靛红-1-基) 乙基]氨基哌啶-1-基} -1，4- 二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸。
3.根据权利要求1-2任意一项所述的化合物或其药用盐、水合物或异构体，其特征在 于，其为E构型或Z构型或E和Z的混合物的构型形式。
4.一种制备权利要求1-3任意一项所述化合物或其药用盐、水合物或异构体的方法，其特征在于，包括如下步骤1)在偶极溶剂存在下并加入碱，将式(II)化合物与式(III)化合物置于适当温度下反 应，生成式(IV)化合物，<formula>formula see original document page 3</formula>式中，X定义同权利要求1，Y代表卤素；<formula>formula see original document page 3</formula>式中，X定义同权利要求1;2)将式(IV)化合物与式(V)化合物，在质子溶剂存在下并加入碱，用过量的式(V)化 合物来满足需要，在室温到100°c，有或无压力条件下搅拌反应0.5 15小时，得式(I)化 合物，<formula>formula see original document page 3</formula>式中，R定义同权利要求1;3)需要时，将获得的式(I)化合物转化为其药用盐、水合物或异构体。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述的偶极溶剂选自N，N-二甲基甲酰胺、 N，N-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜或乙二醇二甲醚。
6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述的质子溶剂选自水、醇或醇-水混合溶剂。
7.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述的碱选自三乙胺、碳酸钠、碳酸氢钠、碳 酸钾、氢氧化钠或氢氧化钾。
8.含有权利要求1-3任意一项所述的化合物或其药用盐、水合物或异构体的药物组合物。
9.根据权利要求7所述的药物组合物，其特征在于，该组合物选自片剂、糖衣片剂、薄 膜衣片剂、肠溶衣片剂、缓释片剂、胶囊剂、硬胶囊剂、软胶囊剂、缓释胶囊剂、颗粒剂、丸剂 或散剂。
10.权利要求1-3任意一项所述的化合物或其药用盐、水合物或异构体在制备抗结核 药物中的应用。
全文摘要
本发明涉及含有靛红取代的喹啉羧酸衍生物及其制备方法和医药用途以及含有它们的抗结核药物组合物，更具体地讲，本发明涉及一类新氟喹诺酮羧酸衍生物，该衍生物在喹诺酮核的7-位是3-[N-甲基-N-2-(β-取代亚胺基靛红-1-基)乙基]氨基-1-哌啶基，8-位是甲氧基，1-位是环丙基，其与现有临床用氟喹诺酮类抗结核药物(如环丙沙星)相比，具有更加优越的抗结核分枝杆菌活性。
文档编号A61K31/4709GK101812052SQ20101012702
公开日2010年8月25日 申请日期2010年3月18日 优先权日2010年3月18日
发明者冯连顺, 刘明亮, 刘秉全, 张婷婷, 徐静静, 郭慧元 申请人:中国医学科学院医药生物技术研究所;浙江司太立制药有限公司
技术领域：
本发明属于医药化学领域，涉及具有优良抗结核活性的喹啉羧酸衍生物及其制备方法，以及含有它们的抗结核药物组合物；具体地说，本发明涉及含有靛红取代的巴洛沙星 衍生物。
背景技术：
结核病(TB)是由结核分枝杆菌(MTB)引起的严重危害人类健康的重大传染病之 一。从20世纪80年代开始，耐药TB，尤其是耐多药TB (MDR-TB)的发病率不断上升以及TB 与HIV/AIDS相结合使TB疫情再度上升，成为全球关注的重大公共卫生问题和社会问题。据 统计，全球每年有800万新增TB患者，近300万人死于结核，近1/3人口携带潜伏态结核杆 菌，具有潜在的发病危险。遗憾的是，近40余年来几乎没有新作用机制的抗TB药物上市，传 统的抗TB药物，如链霉素、异烟胼、利福平、乙胺丁醇和吡嗪酰胺等联合用药可使85%以上 的初治肺结核患者痊愈，但存在治疗周期长(大于6个月)且对MDR-TB无效的缺点，同时 对潜伏态MTB的作用不强，因此研发抗TB新药，实现对TB的有效治疗与控制迫在眉睫(国 外医药-抗生素分册2009，30(1) 19-24) 0氟喹诺酮类抗菌药物普遍具有良好的药动学性质，不良反应较小，适合长期给药。 其中某些品种具有良好的抗结核活性，它们与其他一、二线抗TB药物之间无交叉耐药性， 且MTB对其耐药发生率相对较低。世界卫生组织(WHO)于1996年推出的耐药TB处理指南 明确把氟喹诺酮类抗菌药，如环丙沙星、氧氟沙星和司帕沙星作为二线抗TB药物，与其他 抗TB药物联合使用治疗MDR-TB及对不能耐受一线抗TB药物的患者使用(中国医药工业 杂志2008,39(12) 933-942)。其中，司帕沙星的抗TB活性最强，但因其存在明显的光毒性 而被严格限制使用。随着环丙沙星和氧氟沙星的广泛使用，MTB对这两个品种的耐药性逐 年增加，已引起人们的极大关注。巴洛沙星(balofloxacin)，化学名为为1_环丙基_6_氟_8_甲氧基-7_(3_甲 胺基-1-哌啶基)-1，4_ 二氢-4-氧代-3-喹啉羧酸，系由日本中外制药株式会社与韩国 Choongwae公司共同开发的氟喹诺酮类抗菌药，于2002年末首次在韩国上市。本品对耐甲 氧西林金葡菌等G+菌的体外活性明显优于环丙沙星或氧氟沙星，而与司帕沙星类似，且光 毒性极低，临床用于治疗由细菌引起的各系统感染(中国医药工业杂志2004，35(7) :385 387)。日本学者研究发现，巴洛沙星的体外抗分枝杆菌(如偶发分枝杆菌/Mfortuitum和 堪萨斯分枝杆菌/M. kansasii)活性与氧氟沙星相当(Kekkaku，2001，76 :29_31)，提示本品 具有潜在的抗结核作用。然而，迄今未见有关巴洛沙星抗结核作用进一步研究的文献报道。为了克服上述现有技术所存在的缺陷，本发明人进行了广泛的研究，向巴洛沙星 7_位取代基的亚胺基上引入各种取代的2-(靛红-1-基)乙基，设计合成了一系列含有靛 红取代的巴洛沙星衍生物，并测定了其抗分枝杆菌活性。最终发现，其具有意想不到的强抗 分枝杆菌活性，与目前广泛用于临床的二线抗结核氟喹诺酮类抗菌药物(如环丙沙星)相 比，具有更加优越的抗结核活性。
发明内容
本发明的目的是提供一类新的由通式(I)表示的喹诺酮羧酸类化合物及其药用盐、水合物或异构体，<formula>formula see original document page 5</formula>(I)X代表氢、卤素或C1 C3-烷基；R代表羟基、C1 C3-烷氧基、脲基、硫脲基、C1 C3-烷胺基、苯胺基或取代苯胺 基、苄胺基取代苄胺基。在本发明的通式(I)化合物的哌啶基部分中，与取代胺基相连的3-位碳原子是不 对称碳原子，因此可以R或S或R和S混合的形式存在，本发明包括所有这些异构体和混合 物。在本发明的通式(I)化合物的靛红结构片段中，由于其3-位亚胺基的存在，因此 通式(I)化合物可以E型或Z型或E型和Z型混合物的形式存在，本发明通式(I)化合物 包括所有这些异构体和混合物。本发明的式(I)化合物的在药学上可接受的非毒性的药用盐，包括与无机酸，如 盐酸、氢溴酸、磷酸、硫酸等形成的盐，与有机酸，如乙酸、三氟乙酸、柠檬酸、马来酸、草酸、 琥珀酸、苯甲酸、酒石酸、富马酸、扁桃酸、抗坏血酸或苹果酸等形成的盐，以及丙氨酸、天冬 氨酸、赖氨酸等氨基酸形成的盐或与磺酸，如甲磺酸、对甲苯磺酸等形成的盐。也可按常规 转化方法制备它们的碱金属盐、碱土金属盐、银盐、钡盐等。本发明的式(I)化合物也可以溶剂化物(如水合物)的形式存在，因此，这些溶剂 化物(如水合物)也包括在本发明的化合物之内。本发明具体包括以下化合物，以及它们的药用盐、水合物或异构体1-环丙基-6-氟-8-甲氧基-7-{3-[N-甲基-Ν_2_ ( β -羟基亚胺基靛红基) 乙基]氨基哌啶-1-基} -1，4- 二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸；1-环丙基-6-氟-8-甲氧基-7-{3_[Ν-甲基_Ν_2_( β -羟基亚胺基_5_氟靛 红-1-基)乙基]氨基哌啶-1-基} -1，4- 二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸；1-环丙基-6-氟-8-甲氧基-7-{3-[N-甲基_Ν_2_ ( β -甲氧亚胺基靛红基) 乙基]氨基哌啶-1-基} -1，4- 二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸；1-环丙基-6-氟-8-甲氧基-7-{3_[Ν-甲基-Ν_2_(β-甲氧亚胺基_5_氟靛 红-1-基)乙基]氨基哌啶-1-基} -1，4- 二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸；1-环丙基-6-氟-8-甲氧基-7-{3-[N-甲基-Ν_2_ ( β -乙氧亚胺基靛红基) 乙基]氨基哌啶-1-基} -1，4- 二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸；1-环丙基-6-氟-8-甲氧基-7-{3_[Ν-甲基-Ν_2_( β -乙氧亚胺基_5_氟靛 红-1-基)乙基]氨基哌啶-1-基} -1，4- 二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸；
1-环丙基-6-氟-8-甲氧基-7-{3-[N-甲基_Ν_2_ ( β -硫脲亚胺基靛红基) 乙基]氨基哌啶-1-基} -1，4- 二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸；1-环丙基-6-氟-8-甲氧基-7- {3- [N-甲基_Ν_2_ ( β -硫脲亚胺基_5_氟靛 红-1-基)乙基]氨基哌啶-1-基} -1，4- 二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸；1-环丙基-6-氟-8-甲氧基-7-{3_[Ν-甲基-Ν-2_(β-脲亚胺基靛红-1-基)乙 基]氨基哌啶-1-基} -1，4- 二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸；1-环丙基-6-氟-8-甲氧基-7-{3_[Ν-甲基-Ν_2_( β -脲亚胺基_5_氟靛 红-1-基)乙基]氨基哌啶-1-基}-1，4-二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸；1-环丙基-6-氟-8-甲氧基-7-{3-[N-甲基-Ν_2_ ( β -苯胺亚胺基靛红基) 乙基]氨基哌啶-1-基} -1，4- 二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸；1-环丙基-6-氟-8-甲氧基-7-{3_[Ν-甲基-Ν_2_( β -苯胺亚胺基_5_氟靛 红-1-基)乙基]氨基哌啶-1-基} -1，4- 二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸；本发明还涉及式(I)化合物的制备方法，如反应路线1所示，
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οχ ρ；ρζτ
xrvVo 二2Z XX^0 η -λ
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Cm')(ΙΠ) Υ
χ成
3(IV)⑴反应路线1包括如下步骤1)在偶极溶剂存在下并加入碱，将式(II)化合物与式(III)化合物置于适当温度 下反应，生成式(IV)化合物，<formula>formula see original document page 7</formula>式中，X定义通式(I)，Y代表卤素； <formula>formula see original document page 7</formula>式中，X定义同通式(I);2)将式(IV)化合物与式(V)化合物，在质子溶剂存在下并加入碱，用过量的式 (V)化合物来满足需要，在室温到IOCTC，有或无压力条件下搅拌反应0. 5 15小时，得式 (I)化合物，RNH2 · HCl (V)式中，R定义同通式(I);3)需要时，将获得的式(I)化合物转化为其药用盐、水合物或异构体。在反应路线1中R和X如前述的定义；Y和Z代表卤素原子，二者可以是相同的， 也可以是不相同的，优选为溴和碘。在反应中可通过在溶剂存在下并加入适当的碱，用过量的式(V)化合物来满足需 要，在室温到100°c，有或无压力条件下搅拌反应式(IV)化合物和式(V)化合物0. 5 10 小时，来制备式(I)化合物。本发明所述的方法，其中所述的偶极溶剂选自N，N_ 二甲基甲酰胺、N，N_ 二甲基乙 酰胺、二甲基亚砜或乙二醇二甲醚。所述的质子溶剂选自水、醇或醇_水混合溶剂。所述的碱选自三乙胺、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、氢氧化钠或氢氧化钾。本反应一般在碱的存在下进行。在此情形下，为了提高较贵的底物式(IV)化合物 的反应效率，使用过量的反应物式(V)化合物，例如对相对起始物为等摩尔到10倍摩尔量， 优选等摩尔量到5倍摩尔量。当使用过量反应物式(V)化合物时，反应后留下的未反应的混 合物可回收并重新用于反应。优选用于本反应的碱包括无机碱，如碳酸氢钠、碳酸钠、碳酸 钾、氢化钠、氟化钾等，有机碱，如三乙胺、二异丙基乙胺、吡啶、N，N-二甲氨基吡啶、N，N-二 甲氨基苯胺、1，8-二氮杂双环[5. 4. 0] i^一碳-7-烯(DBU)、1，4-二氮杂双环[2. 2. 2]辛烷(DABCO)等。通式(IV)的化合物可这样制备将式(ΙΙΓ )化合物与式(111〃)化合物，在偶极溶剂(如N，N-二甲基甲酰胺)存在下并加入碱(如无水碳酸钾)，用过量的式(III")化合物来满足需要，在室温到 100°C，有或无压力条件下搅拌反应0.5 30小时，得式(III)化合物。所得式(III)化合 物与等摩尔量的式(II)化合物，在偶极溶剂(如N，N-二甲基甲酰胺)存在下并加入碱(如 无水碳酸钾)，在室温到150°C，有或无压力条件下搅拌反应0.5 40小时，即得式(IV)化 合物。在本发明中用作起始物的式(ΙΙΓ )化合物、式(III")化合物和式(V)化合物 为已知化合物，国内均有商品供应。另一通式(II)化合物(巴洛沙星)也为已知化合物，并 按现有出版物中已知的方法可容易地制得(中国医药工业杂志，2004，35 (7) :385 387)。本发明还提供含有如上所定义的式(I)化合物，或其药用盐作为活性成分的抗结 核组合物。药物组合物含有的喹诺酮羧酸类化合物在组合物中的重量比为0. 1 99. 9%, 药物可接受的载体在组合物中的重量比为0. 1 99. 9%。药物组合物以适合药用的制剂形 式存在。药用的制剂为片剂、糖衣片剂、薄膜衣片剂、肠溶衣片剂、缓释片剂、胶囊剂、硬胶囊 剂、软胶囊剂、缓释胶囊剂、散剂。本发明的药物组合物，作为制剂形式，每剂中含有的发明化合物的有效量为 0. 1 lOOOmg，所述每剂指的是，每一制剂单位，如片剂的每片，胶囊的每粒，也可指每次服 用剂量，如每次服用lOOmg。本发明的药物组合物在制备成粉剂、片剂、可分散粉剂、胶囊、扁囊剂形式的固体 药物制剂时，可使用固体载体。可使用的固体载体优选为选自稀释剂、调味剂、增溶剂、润滑 齐U、悬浮剂、粘合剂、膨胀剂等中的一种或多种物质，或可为包封物质。适宜的固体载体包括 碳酸镁、硬脂酸镁、滑石粉、蔗糖、乳糖、果胶、糊精、淀粉、明胶、甲基纤维素、羧甲基纤维素 钠、可可脂等。由于它们易于给药，片剂，粉剂、扁囊剂和胶囊等代表最有利的口服固体制 剂。为了易于给药及剂量均一，将上述药物制剂配制成剂量单位形式是特别有利的。 制剂的剂量单位形式指适于作为单一剂量的物理分离单位，每个单位含有产生所期望的治 疗效果的计算好的预定量的活性成分。这种剂量单位形式可为包装形式，如片剂、胶囊或装 在小管或小瓶中的粉剂。虽然剂量单位形式中所含活性成分的量可以变化，但一般根据所选择活性成分的 效力，调节在1 800mg范围内。当本发明的式(I)活性化合物用作治疗结核分枝杆菌感染的药物时，优选在第一 阶段给以6 14mg/kg体重的量。但给药剂量可随着病人的需要、欲治疗的感染的严重性、 所选化合物等而变化。本领域技术人员可按常规方法确定适于某种情况的优选剂量。一般，开始治疗的 量低于活性成分的最佳剂量，然后逐渐增加给药剂量，直到达到最佳治疗效果。为方便起 见，总的日剂量可分为几部分，分数次给药。如上所述，本发明化合物对结核分枝杆菌的活性远高于其母体化合物巴洛沙星以 及目前用于临床治疗结核病的氟喹诺酮类化合物环丙沙星。例如，实施例10化合物对结核分枝杆菌标准株H37Rv ATCC 27294和临床分离株09710的体外活性分别是巴洛沙星和环 丙沙星的16倍以上和32倍以上。
具体实施例方式在以下实施例中，将更加具体地解释本发明。但应理解，下列实施例旨在说明本发 明而不对本发明的范围构成任何限制。实施例1、1- (2-溴乙基)靛红氮气保护下，靛红(5.0g，34. Ommol)、1，2-二溴乙烷(14. 7mL, 170. Ommol)和 N， N-二甲基甲酰胺(50mL)的混合物室温搅拌溶清后，加入无水碳酸钾(7. lg，51. Ommol)，同 温继续搅拌，TLC跟踪反应进程，20h反应完全。减压浓缩，残余物加水(IOOmL)稀释，二氯 甲烷提取(2 X IOOmL)，合并提取液，饱和食盐水洗涤，无水硫酸镁干燥。滤去干燥剂，滤液 减压浓缩，残余物(棕红色油状物)中加入乙酸乙酯(20mL)，超声5min使分散均勻。室 温放置2h，过滤，滤饼用乙酸乙酯洗涤，干燥，得红色固体产物(5. 15g)，收率59.7%，mp 124-126°Co1H NMR(400MHz, CDCl3) δ ppm :3· 62 (2Η, t, J = 6. 8Ηζ)，4· 15 (2Η, t, J = 6. 8Ηζ)， 7. 00 (1Η，d, J = 7. 6Ηζ)，7· 15 (1Η，t, J = 7. 6Ηζ)，7· 60-7. 65 (2Η, m). MS (ESI, m/z) 254 (Μ+Η) +·实施例2、1-(2-溴乙基)-5-氟靛红同实施例1化合物的制备方法，5-氟靛红与1，2-二溴乙烷反应得红色固体产物， 收率 53%, mp 109-110°C ·1H NMR (400MHz，CDC13+D20) δ ppm 3. 62 (2Η, t, J = 6·4Ηζ)，4· 11 (2Η, t, J =
6.4Ηζ)，6. 98-7. 00 (1Η, m)，7. 26-7. 35 (2Η, m) ·MS (ESI, M/Z) :272(M+H)+·实施例3、1-环丙基-6-氟-8-甲氧基-7-{3-[N-甲基-N-2_(靛红-1-基)乙 基]氨基哌啶-1-基} -1，4- 二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸氮气保护下，实施例1化合物(5. 08g, 20mmol)、巴罗沙星(7. 78g，20mmol)和N， N-二甲基甲酰胺(200mL)的混合物室温搅拌溶清后，加入无水碳酸钾(8.34g，60mmol)，于 内温40°C下搅拌，TLC跟踪反应进程，27. 5h反应完全。减压浓缩，残余物以IN HCl (IOOmL) 溶解，二氯甲烷洗涤(2X30mL)，水层用IN氢氧化钠溶液调pH= 7，放置析出固体。过滤， 干燥，得浅红色固体(6. 65g)，收率59%，mp :151-154°C ·1H NMR (DMS0-d6，400MHz) δ ppm 0. 84-0. 91 (2H, m) , 0. 97-1. 02 (2Η, m)，
I.54-1. 56 (1H, m)，1. 64-1. 67 (1H, m)，1. 83-1. 86 (1H, m)，2. 16-2. 20 (1H, m)，2. 55 (3H, s)， 3. 03 (1H, t, J = 11. 6Hz)，3. 16-3. 18 (2H, m)，3. 30 (1H, d, J = 11. 6Hz)，3. 65 (1H, d, J =
II.6Hz) ,3. 74 (3H, s)，3. 92-3. 95(lH，m)，4. 05(2H, t, J = 5. 2Hz)，4· 36(2H, t, J = 5. 2Ηζ)，
7.11-8. 34 (6Η, m)，8· 98(brs, 1Η). MS (ESI, m/z) :563(M+H)+.实施例4、1_环丙基-6-氟-8-甲氧基-7-{3-[N-甲基-N_2_(5-氟靛红基) 乙基]氨基哌啶-1-基} -1，4- 二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸同实施例3化合物的制备方法，实施例2化合物与巴罗沙星反应得浅红色固体产 物，收率 57%, mp :155-158°C ·
1H NMR (DMS0-d6，400MHz) δ ppm 0. 84-0. 90 (2H, m) , 0. 97-1. 01 (2Η, m)， 1. 41-1. 44 (1Η, m)，1· 63-1. 66 (1Η, m)，1. 80-1. 83 (1H，m)，2. 50 (3H, s)，3. 00-3. 06 (3H, m)，3· 30 (1Η, d, J = 11. 2Hz)，3· 60 (1Η, d, J = 11. 6Hz)，3· 74 (3Η, s)，3· 92-3. 95 (1Η, m) ,4. 05 (2Η, t, J = 5. 2Hz) ,4. 35 (2Η, t, J = 5· 2Ηζ)，7· 39-8. 35 (5Η，m). MS (ESI, m/z) 581 (Μ+Η) +·实施例5、1-环丙基-6-氟-8-甲氧基-7-{3-[N-甲基_Ν_2_ ( β -羟基亚胺基靛红-1-基)乙基]氨基哌啶-1-基} -1，4- 二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸室温搅拌下，向羟胺盐酸盐(0. 21g,3mmol)的水(IOmL)溶液中加入碳酸氢钠 (0. 25g，3mmol)，搅拌15min。将此溶液滴加至实施例3 (0. 56g，Immo 1)的甲醇(30mL)溶液 中，IOmin滴毕，室温继续搅拌，TLC跟踪反应进程，2h反应完毕。减压蒸除溶剂，残余物经 硅胶柱分离纯化(二氯甲烷甲醇=20 1/体积比)，得浅黄色固体(0.49g)，收率85%， mp :188-192°C .1H NMR (DMS0-d6，400MHz) δ ppm 0. 83-0. 91 (2Η, m) , 0. 98-1. 02 (2Η, m)， 1. 48-1. 51 (1Η, m)，1. 64-1. 67 (1H, m)，1. 82-1. 85 (1H，m)，2. 13-2. 16 (1H，m)，2. 54 (3H, s)，3. 04 (1H，t, J = 10. 8Hz) ,3. 11-3. 13 (2H, m)，3. 28-3. 31 (1H, m)，3. 62 (1H，d, J = 8. OHz)，3. 74 (3H, s)，3. 91-3. 96 (1H, m)，4. 08 (2H, t, J = 4. 8Hz)，4. 37 (2H, t, J = 4. 8Hz)， 7. 05-8. 35 (6H, m) ·MS (ESI，m/z) 578 (Μ+Η)+.实施例6、1-环丙基-6-氟-8-甲氧基-7-{3_[Ν-甲基-Ν_2_ ( β -羟基亚胺 基-5-氟靛红-1-基)乙基]氨基哌啶-1-基} -1，4- 二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸同实施例5化合物的制备方法，实施例4化合物与羟胺盐酸盐反应，得浅黄色固体 产物，收率 82%，mp :193-194°C ·1H NMR (DMS0-d6，400MHz) δ ppm 0. 84-0. 87 (2Η, m)，1. 00-1. 01 (2H, m)， 1. 41-1. 44(1H, m)，1. 62-1. 65 (1H, m)，1. 79-1. 82(1H, m)，2. 09-2. 12 (1H, m)，2. 48 (3H, s)，3. 00-3. 03 (3H, m)，3. 20 (1H, d, J = 10. 8Hz)，3. 58 (1H, d, J = 10. 8Hz)，3. 72 (3H, s)， 3. 92-3. 95 (1H, m)，4. 07 (2H, t, J = 4. 8Hz)，4. 35 (2H, t, J = 4. 8Hz)，7. 27-8. 33 (5H, m) ·MS (ESI，m/z) 596 (Μ+Η)+.实施例7、1-环丙基-6-氟-8-甲氧基-7-{3-[N-甲基-Ν_2_(β-甲氧亚胺基靛 红-1-基)乙基]氨基哌啶-1-基} -1，4- 二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸同实施例5化合物的制备方法，实施例3化合物与甲氧胺盐酸盐反应，得浅黄色固 体产物，收率 85% .mp :156-158°C ·1H NMR (DMS0-d6，400MHz) δ ppm 0. 84-0. 91 (2Η, m) , 0. 99-1. 04 (2Η, m)， 1. 54-1. 56 (1Η, m)，1. 65-1. 68 (1H, m)，1. 83-1. 87 (1H, m)，2. 17-2. 19 (1H, m)，2. 58 (3H, s)，3. 04 (1H, t, J = 10. 4Hz)，3. 17 (2H, m)，3. 28-3. 32 (1H, m)，3. 65 (1H, d, J = 10. 4Hz)， 3. 74 (3H, s)，3. 92-3. 96 (1H, m)，4. 06 (2H, t, J = 5. 2Hz)，4. 20 (3H, s)，4. 36 (2H, t, J = 5. 2Hz) ,7. 06-8. 34 (6H, m) ,8. 99 (brs, 1H). MS (ESI, m/z) 592 (Μ+Η) +·实施例8、1-环丙基-6-氟-8-甲氧基-7- {3_ [N-甲基_Ν_2_ ( β -甲氧亚胺基5_氟 靛红-1-基)乙基]氨基哌啶-1-基} -1，4- 二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸同实施例5化合物的制备方法，实施例4化合物与甲氧胺盐酸盐反应，得浅黄色固体产物，收率 79% .mp 169-171 °C ·1H NMR (DMS0-d6，400MHz) δ ppm 0. 85-0. 91 (2Η, m) , 0. 99-1. 03 (2Η, m)， 1. 54-1. 67 (2Η, m)，1. 82-1. 86 (1H, m) , 2. 17-2. 20(1H, m) ,2. 55 (3Η, s) , 3. 03(1Η, t, J = 10. 4Ηζ)，3. 16-3. 19 (2Η, m)，3. 28-3. 31 (1Η，m)，3. 64-3. 66 (1H, m)，3. 75 (3H, s)，
3.93-3. 97 (1H, m)，4. 07 (2H, t, J = 4. 8Hz)，4. 21 (3H, s)，4. 36 (2H, t, J = 4. 8Hz)， 7. 28-8. 32 (5H, m)，9. 04 (brs, 1H).MS (ESI, m/z) :610(Μ+Η)+·实施例9、1-环丙基-6-氟-8-甲氧基-7-{3-[N-甲基-Ν_2_ ( β -乙氧亚胺基靛 红-1-基)乙基]氨基哌啶-1-基} -1，4- 二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸同实施例5化合物的制备方法，实施例3化合物与乙氧胺盐酸盐反应，得浅黄色固体产物，收率 79%, mp 101-103°C ·1H NMR(CDC13，400MHz) δ ppm 0. 82-0. 88 (2H, m)，1. 07-1. 11 (2H, m)，
1.41-1. 45 (4H, m)，1. 71-1. 74 (1H, m)，1. 82-1. 84 (1H, m)，2. 06-2. 10 (1H, m)，2. 52 (3H, s)，
2.79-2. 83 (1H, m)，2. 99 (1H, t, J = 10. 8Hz)，3. 12 (1H, t, J = 10. 8Hz)，3. 36 (1H, d, J = 12. 4Hz)，3. 62(lH，d，J = 12. 4Hz)，3. 73 (3H，s)，3. 84-3. 90(lH，m)，4· 13(2H，t，J = 5. 6Hz)，
4.48-4. 56 (4H, m)，7. 00-8. 43 (6H, m). MS (ESI，m/z) 606 (M+H) +实施例10、1-环丙基-6-氟-8-甲氧基-7-{3_[N-甲基-Ν_2-(β-乙氧亚胺 基-5-氟靛红-1-基)乙基]氨基哌啶-1-基} -1，4- 二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸同实施例5化合物的制备方法，实施例4化合物与乙氧胺盐酸盐反应，得浅黄色固 体产物，收率 71%，mp 107-110°C ·1H NMR(CDC13，400MHz) δ ppm 0. 87-0. 91 (2H, m)，1. 11-1. 14 (2H, m)，
1.41-1. 46 (4H, m)，1. 72-1. 76 (1H，m)，1. 82-1. 85 (1H, m)，2. 08 (1H, t, J = 12. OHz)，
2.53 (3H, s)，2. 80 (1H, s)，2. 98 (1H, t, J = 11. 2Hz)，3. 13 (1H, t, J = 11. 2Hz)，3. 37 (1H, d, J = 12. OHz)，3. 62 (1H, d, J = 12. OHz)，3. 72 (3H, s)，3. 86-3. 90 (1H, m)，4. 13 (2H, t, J =
5.2Hz)，4. 48-4. 58 (4H, m)，7. 05-8. 44 (5H, m) ·13C NMR (CDCl3, 400MHz) δ ppm :9. 16，9. 34，14. 61，24. 63，29. 82，32. 99，38. 87， 39. 60,51. 30,55. 86,56. 14,61. 10,62. 41,72. 91，108. 39，108. 59，109. 16,115. 73，122. 88， 127. 69，132. 42，132. 75，138. 59，143. 25，143. 41，145. 47，150. 62，154. 73，157. 20，163. 75， 163. 99，172. 93.MS (ESI, m/z) :624(M+H)+·实施例11、1-环丙基-6-氟-8-甲氧基-7-{3-[N-甲基-N_2_ ( β -硫脲亚胺基靛 红-1-基)乙基]氨基哌啶-1-基} -1，4- 二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸同实施例5化合物的制备方法，实施例3化合物与氨基硫脲盐酸盐反应，得浅黄色 固体产物，收率80%, mp :174-176°C ·1H NMR (DMS0-d6，400MHz) δ ppm 0. 85-0. 89 (2Η, m)，1. 05-1. 07 (2H, m)， 1. 22-1. 25 (1H, m)，1. 60-1. 63 (1H, m)，1. 74-1. 77 (1H，m)，1. 89-2. 00 (1H, m)，2. 35 (3H, s)，2. 67-2. 72 (1H, m)，2. 80-2. 85 (1H, m)，3. 00-3. 06 (1H, m)，3. 29 (1H, d, J = 10. OHz)，
3.52(lH，d，J = 10. 0Hz) ,3. 72 (3H，s)，3. 97-4. 00(lH，m)，4. 13(2H，t，J = 4. 8Hz)，4. 37 (2H, t, J = 4. 8Hz)，7. 13-8. 40 (6H, m)，8. 73 (brs, 1H)，9. 06 (brs, 1H) ·
MS (ESI, m/z) :636(M+H)+·实施例12、1-环丙基-6-氟-8-甲氧基_7_ {3_ [N-甲基-N-2- ( β -硫脲亚胺 基-5-氟靛红-1-基)乙基]氨基哌啶-1-基} -1，4- 二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸同实施例5化合物的制备方法，实施例4化合物与氨基硫脲盐酸盐反应，得浅黄色 固体产物，收率70%, mp 191-193 ·1H NMR (DMS0-d6，400MHz) δ ppm 0. 86-0. 90 (2Η, m) , 0. 98-1. 09 (2Η, m)，
1.25-1. 34 (1Η, m)，1. 61-1. 64 (1H, m)，1. 75-1. 78 (1H, m)，2. 02-2. 05 (1H, m)，2. 40 (3H, s)，
2.75-2. 79 (1H, m)，2. 90 (1H, t, J = 11. 2Hz)，3. 02 (1H, t, J = 11. 2Hz)，3. 29 (1H, d, J = 12. OHz)，3. 54 (1H, d, J = 9. 6Hz)，3. 72 (3H, s)，3. 95-4. 00 (1H, m)，4. 12 (2H, t, J = 4. 8Hz)， 4. 36 (2H, t, J = 4. 8Hz)，7. 24-8. 38 (5H, m)，8. 81 (brs, 1H)，9. 14 (brs, 1H) ·
MS (ESI，m/z) :654(Μ+Η)+·实施例13、1-环丙基-6-氟-8-甲氧基-7-{3_[Ν-甲基-Ν_2_( β -硫脲亚胺 基-5-氟靛红-1-基)乙基]氨基哌啶-1-基} -1，4- 二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸一水合 物室温搅拌下，实施例12化合物(0. 65g，Immo 1)溶于6% NaOH水溶液(8mL)，过滤， 滤液用醋酸中和，滤出固体，干燥，得浅黄色固体产物(0. 57g)，收率84. 7%。表 1C31H33F2N7O5S. H2OCHNF计算值55.43 5. 25 14.60 5.66实测值55.38 5.22 14.63 5.67实施例14、1-环丙基-6-氟-8-甲氧基-7-{3_[N-甲基-Ν_2_( β -硫脲亚胺 基-5-氟靛红-1-基)乙基]氨基哌啶-1-基} -1，4- 二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸盐酸盐室温搅拌下，实施例12化合物(0. 65g，Immo 1)、50%乙醇(15mL)，浓盐酸(0. 8mL) 一起搅拌回流0. 5h，放冷后置于冰箱中过夜，滤出固体，乙醇洗，干燥，得浅黄色固体产物 (0. 63g)，收率 91. 3%。表2C31H33F2N7O5S. HClCHNFCl计算值53.95 4.97 14.21 5.51 5.14实测值53.93 4.96 14.23 5.49 5.16类似地也可制得它的甲磺酸盐，乳酸盐等。实施例15、1-环丙基-6-氟-8-甲氧基-7-{3-[N-甲基-Ν_2_( β -脲亚胺基靛 红-1-基)乙基]氨基哌啶-1-基}-1，4-二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸同实施例5化合物的制备方法，实施例3化合物与氨基脲盐酸盐反应，得浅黄色固 体产物，收率 73%，mp 199-2010C ·1H NMR (DMS0-d6，400MHz) δ ppm 0. 84-0. 90 (2H, m) , 0. 99-1. 06 (2Η, m)， 1. 53-1. 55 (1H, m)，1. 65-1. 68 (1H, m)，1. 83-1. 86 (1H, m)，2. 16-2. 18 (1H, m)，2. 72 (3H, s)，
3.04 (1H, t, J = 10. 4Hz)，3. 13-3. 23 (2H, m)，3. 28-3. 31 (1H, m)，3. 64 (1H, d, J = 10. OHz)， 3. 74(3H，s)，3. 92-3. 96(lH，m)，4. 10(2H，t，J = 5. OHz) ,4. 37(2H，t，J = 5. OHz)，6. 09 (brs, 2H)，7. 07-8. 36 (6H, m)，8. 89 (brs, 1H)，10. 33 (brs, 1H) ·
MS (ESI, m/z) :620(M+H)+.实施例16、1-环丙基-6-氟-8-甲氧基-7- {3_ [N-甲基_Ν_2_ ( β -脲亚胺基_5_氟 靛红-1-基)乙基]氨基哌啶-1-基} -1，4- 二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸
同实施例5化合物的制备方法，实施例4化合物与氨基脲盐酸盐反应，得浅黄色固 体产物，收率 68%, mp 197-199°C ·1H NMR (DMS0-d6，400MHz) δ ppm 0. 83-0. 89 (2H, m) , 0. 99-1. 05 (2Η, m)， 1. 45-1. 47 (1H, m)，1. 63-1. 66 (1H, m)，1. 80-1. 83(1H, m)，2. 11-2. 14(1H, m)，2. 49 (3H, s)，3. 01-3. 16 (3H, m)，3. 27 (1H, d, J = 12. OHz)，3. 60 (1H, d, J = 8. 4Hz)，3. 74 (3H, s)， 3. 92-3. 96 (1H, m)，4. 08-4. 13 (2H, m)，4. 35-4. 38 (2H, m)，6. 94 (brs, 2H)，7. 21-8. 34 (5H, m)， 8. 80 (brs, 1H).MS (ESI，m/z) :638(M+H)+.实施例17、1-环丙基-6-氟-8-甲氧基-7_{3_[N-甲基_Ν_2_ ( β -苯胺亚胺基靛 红-1-基)乙基]氨基哌啶-1-基} -1，4- 二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸同实施例5化合物的制备方法，实施例3化合物与苯胼盐酸盐反应，得浅黄色固体 产物，收率 78%, mp :151-153°C ·1H NMR (DMS0-d6，400MHz) δ ppm 0. 80-0. 84 (2Η, m) , 0. 93-1. 00 (2Η, m)， 1. 16-1. 22 (1Η, m)，1. 34-1. 37 (1H, m)，1. 61-1. 63 (1H, m)，1. 77-1. 80 (1H, m)，2. 05-2. 08 (1H, m)，2. 49 (3H, s)，2. 89-3. 03 (3H, m)，3. 54 (1H, d, J = 10. OHz)，3. 69 (3H, s)，3. 86-3. 89 (1H, m) ,4. 17 (2H, t, J = 5. OHz) ,4. 44 (2H, t, J = 5. OHz)，7. 03-8. 66(11H, m)，12. 69 (brs, 1H).MS (ESI，m/z) :653(M+H)+.实施例18、1-环丙基-6-氟-8-甲氧基-7_{3_[N-甲基-Ν_2_ ( β -苯胺亚胺 基-5-氟靛红-1-基)乙基]氨基哌啶-1-基} -1，4- 二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸同实施例5化合物的制备方法，实施例4化合物与苯胼盐酸盐反应，得浅黄色固体 产物，收率 63%，mp :166-167°C ·1H NMR (DMS0-d6，400MHz) δ ppm 0. 82-0. 90 (2Η, m) , 0. 93-1. 00 (2Η, m)， 1. 16-1. 22 (1Η, m)，1. 38-1. 40 (1H, m)，1. 62-1. 64 (1H, m)，1. 78-1. 81 (1H, m)，2. 07-2. 10 (1H, m)，2. 49 (3H, s)，2. 99-3. 04 (3H, m)，3. 55 (1H, d, J = 7. 2Hz)，3. 66 (3H, s)，3. 86-3. 88 (1H, m)，4. 17 (2H, t, J = 4. 8Hz)，4. 43 (2H, t, J = 4. 8Hz)，7. 03-8. 33 (10H, m)，12. 69 (brs, 1H) ·MS (ESI，m/z) :671(Μ+Η)+·生物实施例1体外抗分枝杆菌活性试验本发明化合物的抗结核活性是通过测定其对结核分枝杆菌标准株H37RvATCC 27294和临床分离株09710的最小抑菌浓度(MIC，μ g/mL)来表示的。在该试验中，以其母体 化合物巴洛沙星和目前临床上使用的氟喹诺酮类抗结核药物环丙沙星作对照药。最小抑菌 浓度按如下方法测定无菌48孔板(结核菌快速药敏专用微量培养板)，按药敏试验设计 要求，各孔分别加入用2倍浓度培养基(改良米氏7H9液体培养基)稀释的药物。各化合物 制成适当浓度的的初溶液，用培养基(2X)稀释成各所用化合物的二倍浓度，每种化合物 各10个梯度，加入48孔板每孔100 μ L，试验药的终浓度分别为128、64、32……0. 5 μ g/mL。 标准株H37Rv ATCC 27294和临床分离株09710，每孔接种100 μ 1，每孔菌量为4Xl(T3mg。每板均设2个不含抗菌药的生长阳性对照孔和两个以蒸馏水替代培养基的生长阴性对照 孔，将48孔板加盖后周围用透明胶带密封，置于湿盒37°C孵育。第3天后观察阳性生长对 照孔和阴性生长对照孔，观察到两者有明确差别时，对各个试验孔细菌生长的数量和形态 进行观察，判定抑制或耐药并记录结果，第7天后再观察记录一次进行确认。无菌生长的对 照孔中所含药物最小的浓度即为最小抑菌浓度(MIC)。测定结果列于表3。表3实施例10化合物、巴罗沙星和环丙沙星对2株分枝杆菌的体外活性*实验菌株MIC(yg/mL实施例10化合物巴洛沙星环丙沙星MTB H37Rv ATCC 27294 <0.5168MTB 09710<0.5168*分枝杆菌微量直观快速药敏试验法测定生物实施例2口服急性毒性试验为测定本发明化合物的口服急性毒性，对实施例10化合物和实施例12化合物 进行了急性毒性实验，将含不同浓度的这两个化合物的溶液口服给于雄性小鼠，剂量为 0. lml/10g体重，7日后分别记数死鼠量，用Bliss程序计算各化合物的半数致死量(LD5tl)。 结果列于表4中。表4实验化合物的小鼠口服急性毒性
实验化合物 LD5tl (mg/kg) 实施例10 > 4000 实施例12 > 4000实验结果表明，这些化合物毒性很低，非常适合药用。组合物实施例实施例1包衣片片芯处方实施例化合物10 10. Og乳糖50. Og淀粉40. Og羟丙纤维素4. Og10%聚维酮适量硬脂酸镁0.5g取上述成分混合均勻，制粒后过筛整粒，干燥、压片制成100片片芯。包衣液处方欧巴代(Opadry) 5g,80%乙醇适量包衣。实施例2胶囊处方实施例化合物12IOOg
淀粉IOg羧甲基淀粉钠20g低取代羟丙基纤维素IOg吐温80适量聚乙烯吡咯烷酮5%乙醇液适量十二烷基硫酸钠8g0号胃溶胶囊1000粒制成1000粒胶囊制备方法取处方量原辅料，分别过筛，加入5%聚乙烯吡咯烷酮醇液和吐温80制软材，用20 目筛制粒，在室温15°C下晾干，加入十二烷基硫酸钠，混合均勻，按0. 27g/S装入0号胃溶胶 囊，取样化验，溶出限度为Q = 80%，含量应为标示量的90 110%。虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在 本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因 此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
权利要求
一种如式(I)所示的化合物或其药用盐、水合物或异构体式中X代表氢、卤素或C1～C3-烷基；R代表羟基、C1～C3-烷氧基、脲基、硫脲基、C1～C3-烷胺基、苯胺基或取代苯胺基、苄胺基取代苄胺基。FSA00000037113300011.tif
2.如权利要求1所述的化合物或其药用盐、水合物或异构体，其特征在于，其为1-环丙基-6-氟-8-甲氧基-7-{3-[N-甲基-Ν-2-(β-羟基亚胺基靛红-1-基)乙 基]氨基哌啶-1-基} -1，4- 二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸；1-环丙基-6-氟-8-甲氧基-7- {3- [N-甲基-Ν-2- ( β -羟基亚胺基_5_氟靛红-1-基) 乙基]氨基哌啶-1-基} -1，4- 二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸；1-环丙基-6-氟-8-甲氧基-7-{3-[Ν-甲基-Ν-2-(β-甲氧亚胺基靛红基)乙 基]氨基哌啶-1-基} -1，4- 二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸；1-环丙基-6-氟-8-甲氧基-7-{3-[N-甲基-Ν-2-(β -甲氧亚胺基_5_氟靛红-1-基) 乙基]氨基哌啶-1-基} -1，4- 二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸；1-环丙基-6-氟-8-甲氧基-7-{3-[N-甲基-Ν-2-(β-乙氧亚胺基靛红-1-基)乙 基]氨基哌啶-1-基} -1，4- 二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸；1-环丙基-6-氟-8-甲氧基-7- {3- [N-甲基-Ν-2- ( β -乙氧亚胺基_5_氟靛红-1-基) 乙基]氨基哌啶-1-基} -1，4- 二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸；1-环丙基-6-氟-8-甲氧基-7-{3-[Ν-甲基-Ν-2-(β-硫脲亚胺基靛红-1-基)乙 基]氨基哌啶-1-基} -1，4- 二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸；1-环丙基-6-氟-8-甲氧基-7- {3- [N-甲基-Ν-2- ( β -硫脲亚胺基-5-氟靛红-1-基) 乙基]氨基哌啶-1-基} -1，4- 二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸；1-环丙基-6-氟-8-甲氧基-7-{3-[N-甲基-Ν-2-(β-脲亚胺基靛红-1-基)乙基] 氨基哌啶-1-基} -1，4- 二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸；1-环丙基-6-氟-8-甲氧基-7- {3- [N-甲基-Ν-2- ( β -脲亚胺基-5-氟靛红-1-基) 乙基]氨基哌啶-1-基} -1，4- 二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸；1-环丙基-6-氟-8-甲氧基-7-{3-[Ν-甲基-Ν-2-(β-苯胺亚胺基靛红-1-基)乙 基]氨基哌啶-1-基} -1，4- 二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸；1-环丙基-6-氟-8-甲氧基-7- {3- [N-甲基-Ν-2- ( β -苯胺亚胺基_5_氟靛红-1-基) 乙基]氨基哌啶-1-基} -1，4- 二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸。
3.根据权利要求1-2任意一项所述的化合物或其药用盐、水合物或异构体，其特征在 于，其为E构型或Z构型或E和Z的混合物的构型形式。
4.一种制备权利要求1-3任意一项所述化合物或其药用盐、水合物或异构体的方法，其特征在于，包括如下步骤1)在偶极溶剂存在下并加入碱，将式(II)化合物与式(III)化合物置于适当温度下反 应，生成式(IV)化合物，<formula>formula see original document page 3</formula>式中，X定义同权利要求1，Y代表卤素；<formula>formula see original document page 3</formula>式中，X定义同权利要求1;2)将式(IV)化合物与式(V)化合物，在质子溶剂存在下并加入碱，用过量的式(V)化 合物来满足需要，在室温到100°c，有或无压力条件下搅拌反应0.5 15小时，得式(I)化 合物，<formula>formula see original document page 3</formula>式中，R定义同权利要求1;3)需要时，将获得的式(I)化合物转化为其药用盐、水合物或异构体。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述的偶极溶剂选自N，N-二甲基甲酰胺、 N，N-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜或乙二醇二甲醚。
6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述的质子溶剂选自水、醇或醇-水混合溶剂。
7.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述的碱选自三乙胺、碳酸钠、碳酸氢钠、碳 酸钾、氢氧化钠或氢氧化钾。
8.含有权利要求1-3任意一项所述的化合物或其药用盐、水合物或异构体的药物组合物。
9.根据权利要求7所述的药物组合物，其特征在于，该组合物选自片剂、糖衣片剂、薄 膜衣片剂、肠溶衣片剂、缓释片剂、胶囊剂、硬胶囊剂、软胶囊剂、缓释胶囊剂、颗粒剂、丸剂 或散剂。
10.权利要求1-3任意一项所述的化合物或其药用盐、水合物或异构体在制备抗结核 药物中的应用。
全文摘要
本发明涉及含有靛红取代的喹啉羧酸衍生物及其制备方法和医药用途以及含有它们的抗结核药物组合物，更具体地讲，本发明涉及一类新氟喹诺酮羧酸衍生物，该衍生物在喹诺酮核的7-位是3-[N-甲基-N-2-(β-取代亚胺基靛红-1-基)乙基]氨基-1-哌啶基，8-位是甲氧基，1-位是环丙基，其与现有临床用氟喹诺酮类抗结核药物(如环丙沙星)相比，具有更加优越的抗结核分枝杆菌活性。
文档编号A61K31/4709GK101812052SQ20101012702
公开日2010年8月25日 申请日期2010年3月18日 优先权日2010年3月18日
发明者冯连顺, 刘明亮, 刘秉全, 张婷婷, 徐静静, 郭慧元 申请人:中国医学科学院医药生物技术研究所;浙江司太立制药有限公司
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