具有抗菌活性的化合物的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及新的化合物、包括所述化合物的药物组合物,W及其在药物中的应用, 尤其是作为能够治疗、预防或控制细菌感染的药剂。本发明还设及用于制备该化合物和组 合物的方法。
【背景技术】
[0002] 在本领域的现有技术中已知有大量表现出抗菌活性的物质。已知的抗菌药物的一 些例子包括哇诺酬(氣哇诺酬,糞晚酸)、头抱菌素(阿莫西林、头霉素、头抱他晚)、青霉素 (氨基青霉素 S、簇基青霉素、氮卓脉青霉素)、碳青霉締类(亚胺培南、厄他培南、美罗培南)、 大环内醋类(红霉素、阿奇霉素)、泰利霉素、克林霉素、非达霉素)、糖肤(万古霉素、替考拉 宁)、憐霉素、氨基糖武类(庆大霉素、阿米卡星、卡那霉素)、四环素(替加环素、强力霉素)、 恶挫烧酬类(利奈挫胺)、利福平、氯霉素、脂肤(多粘菌素、粘菌素)、环脂肤(达托霉素)、横 胺类药(甲氧节氨喀晚/横胺甲恶挫)等。
[0003] 然而,由细菌引起的感染正引起越来越大的关注,运是因为其中许多病原体对多 种常见抗生素具有抗性。运样的微生物包括金黄色葡萄球菌、表皮葡萄球菌、溶血葡萄球 菌、酿脈链球菌、肺炎链球菌、粪肠球菌、尿肠球菌、绿脈杆菌、鲍氏不动杆菌、大肠杆菌、嗜 麦芽寡养单胞菌、艰难梭菌,W及其他病原性细菌。参见:F.D.Lowy The Journal of Clinical Investigation 2003,111(9),1265;George Talbot et al.,Bad Bugs Need Drugs: An Update on the Development Pipeline from the Antimicrobial Availability Task Force of the Infectious Disease Society of America, 42CLINICAL INFECTIOUS DISEA沈S 657(2006);Brad Spel化erg et 3?·,??Θ Epidemic of Antibiotic-民esistant Infections:A Call to Action for the Medical Community from the Infectious Disease Society of America,46CLINICAL INFECTIOUS DISEA沈S155(2007)。
[0004] 尽管需要对运种多抗药性生物体有效的新型抗菌化合物,并且在该领域已经进行 了大量努力,但是极少新抗生素化合物已经通过监管机构批核。在此方面,美国传染病协会 在2013年报道,自从2010年起,仅有一种新的抗生素(头抱洛林)被美国食品药品监督管理 局(FDA)批核,仅有非常少的新药在审批过程中。该报道还发现,自从2010年起,仅仅7种针 对具有多重抗药性的革兰氏阴性细菌的新的抗生素已进入2期或3期临床试验,而目标为到 2020年止要开发出 10种新的抗生素。参见:Helen W.Boucher et al. ,ΙΟΧ'SOProgress- Development of New Drugs Active Against Gram-Negative Bacilli:An Update From the Infectious Diseases Society of America,Clin Infect Dis(2013)。
[0005] 因此,还需要能抑制细菌生长的强效抗生素药剂,所述细菌包括对已知抗生素具 有抗性的细菌。
【发明内容】
[0006] 本发明通过提供能够抑制细菌生长的新型化合物来解决了上述需求,所述细菌包 括对已知抗生素具有抗性的某些细菌。
[0007] -方面,本发明设及通式(I)的化合物或其药学上可接受的盐、立体异构体、前药 或溶剂化物
[000引
[0009] 其中
[0010] Ri、R2、R3各自独立地选自氨和径基保护基团;并且
[0011] 二:二表示单键或双键。
[0012] 本发明的另一方面设及包括如上述限定的式(I)的至少一种化合物或其药学上可 接受的盐、立体异构体、前药或溶剂化物,W及药学上可接受的赋形剂的药品或药物组合 物。
[0013] 本发明的另一个方面设及如上述限定的式(I)的化合物或其药学上可接受的盐、 立体异构体、前药或溶剂化物在医药中的应用,尤其是在治疗和/或预防细菌性感染疾病方 面的应用。
[0014] 本发明的另一个方面设及如上述限定的式(I)的化合物或其药学上可接受的盐、 立体异构体、前药或溶剂化物在制备用于治疗和/或预防细菌性感染疾病的药物中的应用。
[0015] 本发明的又一个目的设及一种治疗和/或预防细菌性感染疾病的方法,所述方法 包括给需要治疗或预防该疾病的主体施用有效量的如上述限定的式(I)的化合物或其药学 上可接受的盐、立体异构体、前药或溶剂化物。
[0016] 由此,本发明确立了通式(I)的化合物或其药学上可接受的盐、立体异构体、前药 或溶剂化物抑制细菌性病原体的生长。已发现本发明的化合物表现出广谱抗菌性,尤其是 对革兰氏阴性细菌具有很强的抗菌活性。因此,本发明的化合物可W有利地作为抗生素使 用。
[0017] 本发明还设及从能够产生式(I)的化合物的微生物来获取式(I)的化合物,尤其是 从被鉴定为Ophios地aerella korrae的真菌、更尤其是从菌株O.korrae CBS102216来获取 式(I)的化合物,W及从所得化合物形成衍生物。在一个优选的实施方式中,获取式(I)的化 合物的方法包括如下步骤:在具有可吸收碳源、氮源和盐的含水营养培养基中、在受控的水 中的有氧条件下培养能够产生式(I)的化合物的微生物的菌株、例如0.korrae CBS 102216 的菌株,然后从培养液回收并纯化根据本发明的化合物。
[0018] 运些方面及其优选的实施方式还额外地在随后的具体说明W及权利要求书中进 行限定
【附图说明】
[0019] 图1.MDN-0057的大分子合成的抑制的测定,其在2X MIC显示出抗大肠杆菌 acrAB: :Τη903的细胞壁生物合成的信号。
【具体实施方式】
[0020] 自从1980年W来,每年被抑A批准的新型抗生素的数量稳步下降,运是对于所有药 物都成立的一种趋势。其给某些感染、尤其是由革兰氏阴性细菌引起的那些感染仅留下了 非常少的治疗可选方案,所述感染有时对于市场上现有的所有抗生素都具有抗性。
[0021] 本发明设及一种具有抗细菌活性的新型天然产物家族。运些化合物是具有广谱活 性并可用于抗与人类和动物细菌性感染相关的病原体的强效抗生素药剂。本发明的抗生素 药剂还对治疗对多种已知抗生素具有抗性的感染的疗法具有重要贡献。
[0022] 因此,本发明设及如上限定的通式(I)的新型抗细菌化合物,其表现出抗生素活 性,并已被发现在抗革兰氏阴性细菌(例如鲍氏不动杆菌、大肠杆菌、绿脈杆菌和肺炎克雷 伯菌)W及作为机会性感染和医院获得性感染的病源在医疗场所引起很大麻烦的微生物中 尤其有用。
[0023] 在运些化合物中的基团可根据下列教导来选择:
[0024] 烷基可W为支链的或非支链的,优选具有1至约18个碳原子,例如1至约12个碳原 子。烷基基团的一个更加优选的类别具有1至约6个碳原子;更具优选的烷基基团具有1、2、3 或4个碳原子。在本发明的化合物中,甲基、乙基、正丙基、异丙基和下基(包括正下基、叔下 基、仲下基和异下基)是尤其优选的烷基基团。除非另有说明,在本发明的中所用的术语烧 基是指环状基团和非环状基团两者,但是环状基团将包括至少Ξ个碳环成员。
[0025] 在本发明的化合物中的締基和烘基基团可W是支链的或非支链的,具有一个或多 个不饱和连接键和2至约18个碳原子,例如2至约12个碳原子。締基和烘基的一个更加优选 的类别具有2至约6个碳原子;更加优选的是具有2、3或4个碳原子的締基和烘基基团。在本 发明中所用的术语締基和烘基是指环状基团和非环状基团两者,但是环状基团将包括至少 Ξ个碳环成员。
[0026] 在本发明的化合物中的适宜的芳基基团包括单环和多环化合物,包括含有分开的 和/或稠合的芳基基团的多环化合物。典型的芳基基团含有1-3个分开的和/或稠合的环,W 及6至约18个碳环原子。芳基基团优选含有6至约10个碳环原子。尤其优选的芳基基团包括 取代的或未取代的苯基、取代的或未取代的糞基、取代的或未取代的联苯基、取代的或未取 代的菲基,W及取代的或未取代的蔥基。
[0027] 上述提及的基团可W在一个或多个可用位置被一个或多个适宜的基团取代,所述 适宜的基团例如为OR'、=〇、SR'、S0R'、S02R'、0S02R'、0S03R'、N02、NHR'、N(R')2、=N-R'、N (R,)C0R'、N(C0R')2、N(R')S02R'、N(R')C( =NR')N(R')R'、CN、面素、COR'、C00R'、0C0R'、 OCOOR'、0C0NHR'、0C0N(R')2、C0NHR'、C0N(R')2、C0N(R')0R'、C0N(R')S02R'、P0(0R')2、P0 (OR')R'、P0(0R')(N(R')R')、取代的或未取代的C1-C12烷基、取代的或未取代的C2-C12締基、 取代的或未取代的C2-C12烘基、W及取代的或未取代的芳基,其中,每个R'基团独立地选自 由下列各项组成的组中:氨、0H、N02、畑2、SH、CN、面素、C0H、C0烷基、C00H、取代的或未取代的 Cl-Cl2烷基、取代的或未取代的C2-C12締基、取代的或未取代的C2-C12烘基、W及取代的或未 取代的芳基。当运些基团自身被取代时,取代基可W选自前述列表中。
[0028] 在本发明的化合物中,适宜的面素基团或取代基包括F、C1、化和I。
[0029] 适宜的保护基团对于本领域技术人员来说是已熟知的。如下Wilts ,PGM和Greene TW在Protecting Groups in Organic Synthesis ,4化 Ed. Wiley-Interscience中,从及 Kocienski PJ在Protecting Groups,3rd Ed.Geo;rg Thieme Verlag中提供了有机化学中的 保护基团的综述。运些参考文献提供了对于径基和氨基基团的保护基团的篇章。所有运些 参考文献W其全文通过引用结合到本文中。
[0030]运样的被保护的0H的例子包括酸基类、甲娃烷基酸基类、醋基类、横酸醋基类、次 横酸醋基类(sulfenates)和亚横酸醋基类、碳酸醋基类和氨基甲酸醋基类。在酸的情况下, 对于0H的保护基团可W选自甲基、甲氧基甲基、甲硫基甲基、(苯基二甲基甲娃烷基)甲氧基 甲基、节氧基甲基、对甲氧基节氧基甲基、[(3,4-二甲氧基苄基)氧基]甲基、对硝基节氧基 甲基、邻硝基节氧基甲基、[(R)-1-(2-硝基苯基)乙氧基]甲基、(4-甲氧基苯氧基)甲基、愈 创木酪甲基、[(对苯基苯基)氧基]甲基、叔下氧基甲基、4-戊締氧基甲基、甲娃烷氧基甲基、 2-甲氧基乙氧基甲基、2-氯基乙氧基甲基、二(2-氯代乙氧基)甲基、氯
代乙氧基甲 基、2-(二甲基甲娃烷基)乙氧基甲基、孟氧基甲基(menthoxymethy 1)、邻-^(2-乙酷氧基乙 氧基)甲基、四氨化喃基、含氣四氨化喃基、3-漠代四氨化喃基、四氨硫代化喃基、1-甲氧基 环己基、4-甲氧基四氨化喃基、4-甲氧基四氨硫代化喃基、4-甲氧基四氨硫代化喃基、S,S- 二氧化物、l-[(2-氯代-4-甲基)苯基]-4-甲氧基赃晚-4-基、1-(2-氣代苯基)-4-甲氧基赃 晚-4-基、1-(4-氯代苯基)-4-甲氧基赃晚-4-基、1,4-二氧己环-2-基、四氨巧喃基、四氨硫 代巧喃基、2,3,3a,4,5,6,7,7a-八氨-7,8,8-Ξ甲基-4,7-甲撑苯并巧喃-2-基、1-乙氧基乙 基、1-(2-氯代乙氧基)乙基、2-径乙基、2-漠乙基、1-[2-(Ξ甲基甲娃烷基)乙氧基]乙基、1- 甲基-1-甲氧基乙基、1-甲基-1-节氧基乙基、1-甲基-1-节氧基-2-氣代乙基、1-甲基-1-苯 氧基乙基、2,2,2-二氯乙基、1,1,1,3,3,3-六氣代-2-苯基异丙基、1-(2-氛乙氧基)乙基、2- 二甲基甲娃烷基乙基、2-(苄基硫代)乙基、2-(苯基氨砸基)乙基、叔了基、环己基、1-甲基- Γ-环丙基甲基、締丙基、异戊二締基、肉桂基、2-苯締丙基、烘丙基、对氯代苯基、对甲氧基 苯基、对硝基苯基、2,4-二硝基苯基、2,3,5,6-四氣代-4-(Ξ氣甲基)苯基、苄基、对甲氧基 苄基、3,4-二甲氧基苄基、2,6-二甲氧基苄基、邻硝基苄基、对硝基苄基、戊二締基硝基节 基、戊二締基硝基胡椒基、面代苄基、2,6-二氯代苄基、2,4-二氯代苄基、2,6-二氣代苄基、 对氯苄基、氣代苄基、4-氣代烷氧基苄基、Ξ甲基甲娃烷基二甲苯基、对苯基苄基、2-苯基- 2-丙基、对酷基氨基苄基、对叠氮基苄基、4-叠氮基-3-氯代苄基、2-Ξ氣甲基苄基、4-Ξ氣 甲基苄基、对-(甲基亚横酷基)苄基、对-娃乙基苄基(p-siletany化enzyl)、4-乙酷氧基节 基、4-(2-Ξ甲基甲娃烷基)乙氧基甲氧基苄基、2-糞基甲基、2-皮考基、4-皮考基、3-甲基- 2-皮考基、Ν-氧基、2-哇嘟基甲基、6-甲氧基-2-(4-甲基苯基-4-哇嘟甲基、1-巧基甲基、^. 苯基甲基、4-甲氧基二苯基甲基、4-苯基二苯基甲基、p,p'-二硝基二苯甲基、5-二苯并环庚 基、Ξ苯基甲基、Ξ(4-叔下基苯基)甲基、α-糞基二苯基甲基、对甲氧基苯基二苯基甲基、二 (对苯氧基苯基)苯基甲基、Ξ(对甲氧基苯基)甲基、4-(4'-漠代苯甲酯氧基)苯基二苯基甲 基、4,4',4"-立(4,5-二氯代邻苯二甲酯亚胺基苯基)甲基、4,4',4"-立(乙酷基丙酷氧代苯 基)甲基、4,4',4"-S(苯甲酯氧基苯基)甲基、4,4'-二甲氧基-3"-[Ν-(咪挫基甲基)];苯 甲基、4,4'-二甲氧基-3"-[Ν-(咪挫基乙基)氨基甲酯基]Ξ苯甲基、二(4-甲氧基苯基)-Γ- 巧基甲基、4-(17-四苯并[a, c,g,i]巧基甲基)-4,4"-二甲氧基Ξ苯甲基、9-蔥基、9-(9-苯 基)咕吨基、9-苯基硫代咕吨基、9-(9-苯基-10-氧代)蔥基、1,3-苯并二嚷戊环-2-基W及4, 5-二(乙氧基幾基)-[1,3]-二氧戊环-2-基、苯并异嚷挫基S,S-二氧化物。在甲娃烷基酸的 情况下,对于OH的保护基团可W选自二甲基甲娃烷基、二乙基甲娃烷基、二异丙基甲硅烷 基、二甲基异丙基甲娃烷基、二乙基异丙基甲娃烷基、二甲基己基甲娃烷基、2-降茨基二甲 基甲娃烷基、叔下基二甲基甲娃烷基、叔下基二苯基甲娃烷基、Ξ苄基甲娃烷基、Ξ对二甲 苯基甲娃烷基、Ξ苯基甲娃烷基、二苯基甲基甲娃烷基、二-叔下基甲基甲娃烷基、二(叔下 基)-1-巧基甲氧基甲娃烷基、Ξ(Ξ甲基甲娃烷基)甲娃烷基、(2-径基苯乙締基)二甲基甲 娃烷基、(2-径基苯乙締基)二异丙基甲娃烷基、叔下基甲氧基苯基甲娃烷基、叔下氧基二苯 基甲娃烷基、1,1,3,3-四异丙基-3-[2-(Ξ苯基甲氧基)乙氧基]二硅氧烷-1-基W及氣代甲 娃烷基。在醋基的情况下,对于0Η的保护基团可W选自甲酸醋基、苯甲酯甲酸醋基、乙酸醋 基、氯代乙酸醋基、二氯代乙酸醋基、Ξ氯代乙酸醋基、Ξ氯代乙酷亚胺醋基、Ξ氣代乙酸醋 基、甲氧基乙酸醋基、Ξ苯基甲氧基乙酸醋基、苯氧基乙酸醋基、对-氯代苯氧基乙酸醋基、 苯基乙酸醋基、二苯基乙酸醋基、3-苯基丙酸醋基、二氣链型丙酷基、4-戊締酸醋基、4-氧代 戊酸醋基、4,4-(乙締二硫代)戊酸醋基、5[3-二(4-甲氧基苯基巧圣甲基苯氧基]乙酷丙酸醋 基、特戊酸醋基、1-金刚酸醋基、己豆酸醋基、4-甲氧基己豆酸醋基、苯甲酸醋基、对苯基苯 甲酸醋基、2,4,6Ξ甲基苯甲酸醋基、4-漠代苯甲酸醋基、2,5-二氣代苯甲酸醋基、对硝基苯 甲酸醋基、化晚甲酸醋基、占替诺烟酸醋基、2-(叠氮基甲基)苯甲酸醋基、4-叠氮基下酸醋 基、(2-叠氮基甲基)苯基乙酸醋基、2-{[(Ξ苯甲基硫代)氧基]甲基}苯甲酸醋基、2-{[(4- 甲氧基Ξ苯甲基硫代)氧基]甲基}苯甲酸醋基、2-{[甲基(Ξ苯甲基硫代)氨基]甲基}苯甲 酸醋基、2-{{[(4-甲氧基Ξ苯甲基)硫代]甲基氨基}-甲基}苯甲酸醋基、2-(締丙氧基)苯基 乙酸醋基、2-(异戊二締氧基甲基)苯甲酸醋基、6-(乙酷丙酷氧基甲基)-3-甲氧基-2-硝基 苯甲酸醋基、6-(乙酷丙酷氧基甲基)-3-甲氧基-4-硝基苯甲酸醋基、4-节氧基下酸醋基、4- Ξ烷基甲娃烷氧基下酸醋基、4-乙酷氧基-2,2-二甲基下酸醋基、2,2-二甲基-4-戊締酸醋 基、2-舰苯甲酸醋基、4-硝基-4-甲基戊酸醋基、邻-(二漠代甲基)苯甲酸醋基、2-甲酯基苯 横酸醋基、4-(甲基硫代甲氧基)下酸醋基、2-(甲基硫代甲氧基甲基)苯甲酸醋基、2-(氯代 乙酷氧基甲基)苯甲酸醋基、2-[(2-氯代乙酷氧基)乙基]苯甲酸醋基、2-[2-(节氧基)乙基] 苯甲酸醋基、2-[2-(4-甲氧基节氧基)乙基]苯甲酸醋基、2,6-二氯代-4-甲基苯氧基乙酸醋 基、2,6-二氯代-4-(1,1,3,3-四甲基下基)苯氧基乙酸醋基、2,4-二(1,1-二甲基丙基)苯氧 基乙酸醋基、氯代二苯基乙酸醋基、异下酸醋基、单班巧酸醋基、化)-2-甲基-2-下締醋基、 邻-(甲氧基幾基)苯甲酸醋基、α-糞甲酸醋基、硝酸醋基、N,N,N,N-四甲基二氨基憐酸烷基 醋基W及2-氯代苯甲酸醋基。在横酸醋基类、次横酸醋基类和亚横酸醋基类的情况下,对于 0H的保护基团可W选自硫酸醋基、締丙基横酸醋基、甲烧横酸醋基、苄基横酸醋基、甲苯横 酸醋基、2-[(4-硝基苯基)乙基]横酸醋基、2-Ξ氣甲基苯横酸醋基、4-单甲氧基Ξ苯甲基次 横酸醋基、2,4-二硝基苯基次横酸烷基醋基、2,2,5,5-四甲基化咯烧-3-酬-1-亚横酸醋基、 棚酸醋基和二甲基麟基硫醇基。在碳酸醋基类的情况下,对于0H的保护基团可W选自甲基 碳酸醋基、甲氧基甲基碳酸醋基、9-巧基甲基碳酸醋基、乙基碳酸醋基、漠代乙基碳酸醋基、 2-(甲基硫代甲氧基)乙基碳酸醋基、氯代乙基碳酸醋基、1,1-二甲基-2,2,2-Ξ氯 代乙基碳酸醋基、2-(Ξ甲基甲娃烷基)乙基碳酸醋基、2-[二甲基(2-糞甲基)甲娃烷基]乙 基碳酸醋基、2-(苯基横酷基)乙基碳酸醋基、2-(二苯基憐鐵基)乙基碳酸醋基、顺式-[4- [[(甲氧基Ξ苯甲基)亚横酷基]氧基]四氨巧喃-3-基]氧基碳酸醋基、异下基碳酸醋基、叔 下基碳酸醋基、乙締基碳酸醋基、締丙基碳酸醋基、肉桂基碳酸醋基、烘丙基碳酸醋基、对氯 苯基碳酸醋基、对硝基苯基碳酸醋基、4-乙氧基-1-糞基碳酸醋基、6-漠代-7-?基香豆素- 4- 基甲基碳酸醋基、苄基碳酸醋基、邻硝基苄基碳酸醋基、对硝基苄基碳酸醋基、对甲氧基 苄基碳酸醋基、3,4-二甲氧基苄基碳酸醋基、蔥酿-2-基甲基碳酸醋基、2-丹酷乙基碳酸醋 基、2-(4-硝基苯基)乙基碳酸醋基、2-(2,4-二硝基苯基)乙基碳酸醋基、2-(2-硝基苯基俩 基碳酸醋基、烷基2-( 3,4-亚甲基二氧基-6-硝基苯基)丙基碳酸醋基、2-氛基-1-苯乙基碳 酸醋基、2-(2-化晚基)氨基-1-苯乙基碳酸醋基、2-阳-甲基-N-(2-化晚基)]氨基-1-苯乙基 碳酸醋基、苯甲酯甲基碳酸醋基、3',5'-二甲氧基安息香碳酸醋基、甲基二硫代碳酸醋基和 5- 苄基硫代碳酸醋基。并且,在氨基甲酸醋基类的情况下,对于0H的保护基团可W选自二甲 基硫代氨基甲酸醋基、N-苯基氨基甲酸醋基、N-甲基-N-(邻硝基苯基)氨基甲酸醋基。提到 运些基团不应理解为对本发明的范围的限制,因为它们仅仅是作为对于0H的保护基团的举 例说明而被提及,但具有所述功能的其他基团也可能是本领域技术人员已知的,并且它们 会被理解为也包括在本发明中。
[0031] 术语"盐"被理解为根据本发明的活性化合物的任意形式,其中该活性化合物采用 离子形式或者是带电荷的,并与反荷离子(阳离子或阴离子)偶联或者在溶液中。由此也要 理解活性化合物与其他分子和离子的络合物,尤其是通过离子相互作用络合的络合物。该 定义具体包括生理上可接受的盐;该术语应理解为与"药理上可接受的盐"或者"药学上可 接受的盐"等价。
[0032] 在本发明的上下文中,术语"生理上可接受的盐"或"药学上可接受的盐"具体被理 解为与生理上可耐受的酸形成的盐(如上限定)(即具体的活性化合物与生理上可耐受的无 机或有机酸的盐),尤其是如果用于人和/或哺乳动物时;或者被理解为与至少一种生理上 可耐受的优选无机的阳离子形成的盐,尤其是如果用于人和/或哺乳动物时。具体酸的生理 上可耐受的盐的例子包括下列各项的盐:盐酸、氨漠酸、硫酸、氨漠化物、一氨漠化物、一氨 氯化物或氨氯化物、甲舰化物、甲横酸、甲酸、乙酸、草酸、下二酸、苹果酸、酒石酸、扁桃酸、 富马酸、乳酸、巧樣酸、谷氨酸、马尿酸、苦味酸和/或天冬氨酸。具体的碱的生理上可耐受的 盐的例子为碱金属和碱±金属与NH4的盐。
[0033] 对于本领域技术人员来说,显而易见的是,本发明的范围还包括并非药学上可接 受的盐作为获取药学上可接受的盐的可能的方式。
[0034] 根据本发明的术语"溶剂化物"应理解为意指根据本发明的化合物的任意形式,其 中,该化合物通过非共价连接另一分子(最可能是极性溶剂)而结合于其上,尤其包括水合 物和醇化物,例如甲醇化物。溶剂化的方法在本发明是公知的。本发明的化合物可能呈现不 同的多态形式,并且本发明意在包括所有运些形式。
[0035] 式(I)的化合物的前药的任何化合物也包括在本发明的范围内。术语"前药其 最广泛的含义使用,并包括在体内转化为本发明的化合物的那些衍生物。前药的例子包括 但不仅限于式(I)的化合物的衍生物,其包括可生物水解的部分,例如可生物水解的酷胺, 可生物水解的醋、可生物水解的氨基甲酸醋、可生物水解的碳酸醋、可生物水解的酷脈,W 及可生物水解的憐酸醋类似物。优选地,具有簇基功能团的化合物的前药为簇酸的低级烧 基醋。簇酸醋通过醋化分子中存在的任意簇酸部分来容易地生成。前药通常通过使用已公 知的方法来制备,例如Burger "Medicinal ChemistiT and Drug DiscoveiT 6th ed. (Donald J.Abraham ed.,2001,Wiley),"Design and Applications of Prodrugs" (H.Bundgaard ed.,1985,Harwood Academic Publishers
)和Krogsgaard-Larsen et al. 叮ex忧ook of Drug design and Discovery"Taylor&Francis(Ap;ril 2002)中所描述的。
[0036] 本发明中设及的任何化合物意在表示运些特定的化合物W及某些变形或形式。通 过上述式(I)表示的本发明的化合物包括立体异构体。本文中所用的术语"立体异构体"包 括运些化合物的对映异构体、非对映异构体或者几何异构体化/Z)。尤其是,本发明设及的 化合物可能具有非对称中屯、,由此W不同的对映异构体或非对映异构体形式存在。因此,本 发明设及的任何给定的化合物意在表示外消旋体、一种或多种对映异构体形式、一种或多 种非对映异构体形式及其混合物中的任意一种。类似地,关于双键的立体异构现象或者几 何异构现象也是可能的,由此在某些情况下分子可能W化)-异构体或者(Z)-异构体(反式 和顺式异构体)的存在存在。如果分子包括几个双键,每个双键将具有其自己的立体异构现 象,其可能与该分子的其他双键的立体异构现象相同或不同。本发明所设及的化合物的包 括对映异构体、非对映异构体和几何异构体的所有立体异构体及其混合物被认为在本发明 的范围内。
[0037] 进一步地,本发明设及的任何化合物可作为互变异构体存在。具体地,术语互变异 构体是指处于平衡状态、并且容易地从一种同分异构体形式转化为另一种同分异构体形式 的化合物的两种或多种结构异构体中的一种。常见的互变异构体对为締胺-亚胺、酷胺-亚 氨酸、酬-締醇、内酷胺-内酷亚胺,等。
[0038] 除非另有说明,本发明的化合物还意在包括同位素标记的形式,即不同点仅在于 存在一个或多个富同位素原子的化合物。例如,除了将至少一个氨原子替换为気或氣之外, 或者将至少一个碳原子替换为富含"c-或i4c-的碳原子之外,或者将至少一个氮替换为富 含i5N-氮之外,具有目前的结构的化合物在本发明的范围内。
[0039] 式(I)的化合物或其盐或溶剂化物优选为药学上可接受的或基本纯净的形式。药 学上可接受的形式尤其指具有排除通常的药学添加剂(例如稀释剂和载体)之外的药学上 可接受程度的纯度,并不包括通常剂量水平的被认为有毒的材料。药物的纯度水平优选为 高于50 %,更优选为高于70 %,最优选为高于90 %。在一个优选的实施方式中,其为高于 95%的式(I)的化合物或其盐、溶剂化物或前药。
[0040] 为了提供更加简要的说明,本发明中给出的一些数量表述并没有用术语"约"来表 述。应理解的是,无论是否明确使用了术语"约",本发明中给出的每个数量意在表示实际给 出的数值,还意在表示基于本领域普通技术可W合理推出的该给出的数值的近似值,包括 对于该给出的数值,由于实验和/或测量条件造成的等价值W及近似值。
[0041] 式(I)的优选化合物为具有下列式0-)描述的绝对构型的化合物
[0042]
[0043] 其中
[0044] r1、R2、R哺rr二如在通式(I)中的如上限定。
[0045] 根据一个具体的实施方式,在通式(I)和(Γ)的化合物中,优选地r1、R2、R3各自独 立地为氨或选自下列各项中的径基保护基团:
[0046] -式R'的酸基类;
[0047] -式-C( =0)R'的醋基类;W及 [004引-式-C(=0)0R'的碳酸醋基类;
[0049] 其中,R'可独立地选自取代的或未取代的烷基,W及取代的或未取代的芳基。
[0050] 如本领域技术人员所公知的,径基保护基团通常考虑氧原子来命名。因此,例如 "酸基"、"醋基"和"碳酸醋基"的术语在本发明中实际分别表示由Ri-R3与氧原子形成的化学 基团,即-OR'、-0C( =0)R' 或-0C( =0)0R'。
[0051] 更具体地,优选的径基保护基团包括酸基类,例如甲酸基、叔下基酸基、苄基酸基、 对甲氧基苄基酸基、3,4-二甲氧基苄基酸基、Ξ苯甲酸基、締丙酸基、甲氧基甲酸基、2-甲氧 基乙氧基甲酸基、节氧基甲酸基、对甲氧基节氧基甲酸基、2-(Ξ甲基甲娃烷基)乙氧基甲 基、1-甲氧基乙酸基、1-乙氧基乙酸基、1-正丙氧基乙酸基、1-异丙氧基乙酸基、1-正下氧基 乙酸基、1-异下氧基乙酸基、1-仲下氧基乙酸基、1-叔下氧基乙酸基、1-乙氧基正丙酸基、甲 氧基丙酸基、乙氧基丙酸基、1-甲氧基-1-甲基乙酸基、1-乙氧基-1-甲基乙酸基;四氨化喃 基和相关酸基;醋基类,例如乙酸醋基(其在一些实施方式中被取代;例如径基乙酸醋基)、 苯甲酸醋基、特戊酸醋基、甲氧基乙酸醋基、氯代乙酸醋基、乙酷丙酸醋基;碳酸醋基类,例 如苄基碳酸醋基、对硝基苄基碳酸醋基、叔下基碳酸醋基、氯代乙基碳酸醋基、2- (Ξ甲基甲娃烷基)乙基碳酸醋基、締丙基碳酸醋基。
[0052] 根据一个优选的实施方式,在通式(I)和0-)的化合物中,Ri是Η。
[0053] 根据一个优选的实施方式,在通式(I)和(I')的化合物中,R2是H、-C0CH3或- C0CH20H,更优选地,R2 是-C0C 出或-C0CH20H。
[0054] 根据一个优选的实施方式,在通式(I)和(Γ )的化合物中,R3是Η或Ci-Ci8烷基;更 优选地,R3为C1-C4烷基;还更优选地,R3为甲基。
[0055] 本发明的尤其优选的化合物为下列各项:
[0化6]
[0057]本发明的还更优选的化合物为下列各项,在本发明中称为MDN-0057、MDN-0058、 MDN-0059和MDN-0060:
[0化引
[0059] 或其药学上可接受的盐、前药或溶剂化物。
[0060] 在其他优选的实施方式中,在上式中不同基团和取代基的上述优选方式被合并。 本发明还设及运些合并方案。
[0061 ]化合物 MDN-0057、MDN-0058、MDN-0059 和 MDN-0060 从被鉴定为 OpMosphaerella korrae的真菌(从美国采集的狗牙根(切nodon dactyIon)中分离的内寄生真菌)中分离。该 真菌保藏于MEDINA基金会(Rmdaci0n MEDINA)的培养物保藏中屯、,登记号为CF-244514,还 被根据布达佩斯条约保藏在荷兰微生物菌种保藏中屯、(Centraalbureau voor Schimmelcultures),Uppsalalaan 83584CT 化recht,荷兰,登记号为CBS 102216。
[0062] 在本发明中,描述了从化hios地aerella korrae的真菌发酵物中分离得到的天然 产物新家族。运些化合物表现出抗多种病原体的抗细菌活性,运些病原体中的许多已表现 出抗现有的抗生素。
[0063] 化合物MDN-0057、MDN-0058、MDN-0059和MDN-0060可W通过在适宜的培养基(如下 述培养基)中培养0.korrae CBS 102216直到在发酵物中积累了显著的量来获得。
[0064] 该菌种通常在具有可吸收的碳源和氮源的含水营养培养基中培养。例如,使培养 物可W在水下有氧条件下(例如摇晃培养物,沉浸培养物等)或者在固态发酵中生长。在发 酵过程的开始和结束(收获)时,含水培养基优选保持在约6-8的pH下。所需抑可W通过使用 缓冲液(例如吗嘟代乙烧-横酸(MES)、吗嘟代丙烷-横酸(MOPS)等)来保持,或者通过选择固 有缓冲特性的营养材料。在营养培养基中适宜的碳源包括碳水化合物,例如葡萄糖、木糖、 半乳糖、甘油、淀粉、薦糖、糊精等。可W使用的其他适宜的碳源包括麦芽糖、鼠李糖、棉子 糖、树胶醒醋、甘露糖、班巧酸钢等。适宜的氮源为酵母提取物、肉提取物、蛋白腺、谷航粉、 棉巧巧、豆粉和其他蔬菜粉(部分或完全去脂的)、干酪素水解物、大豆水解物、酵母水解物、 玉米浆、干酵母、麦芽、羽毛粉、花生粉、酒糟等,W及无机和有机氮化合物,例如锭盐(包括 硝酸锭、硫酸锭、憐酸锭等)、尿素、氨基酸等。可W结合起来有利地使用的碳源和氮源不需 要W其纯的形式使用;因为包括痕量的生长因子、维他命W及大量的矿物质的较不纯的材 料也适合使用。当合适的时候,可W往培养基中加入矿物盐,例如碳酸钢或碳酸巧、憐酸钢 或憐酸钟、氯化钢或氯化钟、舰化钢或舰化钟、儀盐、铜盐、钻盐等。若必须,尤其是当培养基 过度起泡时,可W加入一种或多种消泡剂,例如液体石蜡、脂肪油、植物油、矿物油或娃酬。 水中的有氧培养条件是培养细胞来生产大量细胞的典型的方法。对于小规模生产,可W使 用在烧瓶或者瓶子中摇晃或者表面培养。当在大罐中进行生长时,则可能优选使用生物体 的繁殖体(vegetative forms)来接种在培养罐中,W避免在培养过程中的生长延迟。相应 地,可能需要首先通过接种相对较小量的培养基(其具有在"斜面"或培养皿中产生的生物 体的抱子或菌丝)并培养所述接种的培养基(也成为"种子培养基")来产生生物体的营养接 种物,然后将培养的营养接种物无菌地转移到大罐中。接种前,其中生产接种物的发酵培养 基通常被热压处理(autoclaved) W对培养基进行杀菌。热压步骤前,培养基的抑通常调节 至约6-7。W多种方式实现培养基混合物的揽拌和通风。揽拌可W通过螺旋奖或类似机械揽 拌装置、通过旋转或摇晃发酵器、通过多种累装置、或者通过使无菌气体通过培养基来提 供。发酵通常在约20-30°C的溫度下进行,例如在约22-25°C之间的溫度下进行约7-28天的 时间,参数可W根据发酵条件和规模改变。用于实施发酵的优选的培养/生产培养基包括实 施例中阐释的培养基。尤其优选例如YES或YEC的培养基。
[0065] 来自粗制活性提取物的本发明的化合物的分离和纯化可W使用常规色谱技术的 适宜组合来实施。
[0066] 此外,本发明的化合物可W通过使用多种化学反应,例如通过衍生化、保护/去保 护和异构化反应,通过修饰已从天然来源获得的那些化合物或者通过进一步修饰那些已经 修饰过的化合物来获得,。因此,径基可W通过常规偶联或酷化步骤来酷化,例如通过使用 乙酸、氯化乙酷或化晚中的乙酸酢等。甲酸醋基团可W通过加热甲酸中的径基前体来获得。 氨基甲酸醋基类可W通过将径基前体与异氯酸醋加热来获得。对于舰化物、漠化物或氯化 物通过中间体横酸醋,或者对于氣化物直接使用Ξ氣化硫,可W将径基转换成面素基团;或 者其可W通过中间体横酸醋的还原来还原成氨。还可W使用烷基漠、舰化物或横酸醋通过 烷基化将径基转换成烷氧基,或者通过使用例如被保护的2-漠代乙胺转换成氨基低级烧氧 基。酷胺基可W通过标准烷基化或酷化方法来烷基化或酷化,例如通过分别使用化晚中的 KH和舰甲基或乙酷氯等。醋基可W被水解成簇酸,或者被还原成醒或醇。簇酸可W通过标准 偶联或者酷化方法与胺偶联W提供酷胺。若必要,在取代基上可W使用适宜的保护基团,W 保证反应基团不受影响。制备运些衍生物所需的方法和试剂对于本领域技术人员是已知 的,并可W在通用教材例如March's Advanced Organic 化emistiT 6th Edition 2007, Wiley Interscience中找到。本领域技术人员将理解,式(I)的某些化合物可作为中间产物 在制备式(I)的其他化合物中有用。
[0067] 上述化合物的一个重要特征在于其生物活性,尤其是其抗多种病原体的抗细菌活 性。因
此,本发明的一个进一步的方面设及不同药物形式的药物或组合物,其包括至少式 (I)的化合物、任选的至少另一种抗细菌药和至少一种药学上可接受的赋形剂,W用于治疗 和/或预防细菌性感染疾病。
[0068] 药物组合物的例子包括用于口服、局部或肠胃外(例如静脉内)给药的任何固体 (片剂、丸剂、胶囊剂、颗粒剂等)、半固体(霜剂、膏剂等)或液体(溶液剂、混悬剂或乳剂)组 合物。
[0069] 基于其给药途径,各药物还可包括本领域技术人员已知的一种或多种赋形剂。根 据本发明的药物可根据本领域技术人员已知的常规方法来生产。
[0070] 术语"赋形剂"是指除了活性成分(从欧洲药品管理局一一EMA获取定义)W外的药 物化合物组分。其优选包括"载体(carrier)、佐药和/或载剂(vehicle)"。载体是物质被结 合其上W改善药物的传递和有效性的形式。药物载体用于药物传递体系,例如控释技术,W 延长体内药物作用,降低药物代谢,并降低药物毒性。载体还在设计中使用,W提高药物传 递到药理作用的祀标位点的有效性(美国国家药学图书馆,国家卫生研究院)。佐药是加入 到药品制剂中、W可预测的方式影响活性成分的作用的物质。载剂是优选没有治疗作用、用 作媒介W提供药品批量给药(bu化for the a血inis化ation)的赋形剂或物质(Stedman's Medical Spellchecker, ◎SOOGLippincott Williams&Wnkins)。该药物载体、佐药或载剂 可为无菌液体,例如水和油,包括石油、动物、蔬菜、合成来源的那些,例如花生油、豆油、矿 物油、芝麻油等,赋形剂、崩解剂、加湿剂或稀释剂。适宜的药物载体被E.W.Madin描述于 "Remington'S Pharmaceutical Sciences"中。要用的运些赋形剂W及用量的选择将基于 药物组合物的应用形式。
[0071] 在本发明中所用的术语"治疗""治""医治"一般包括在细菌性疾病发作之后消除、 去除、逆转、减轻、改变或控制细菌性疾病。
[0072] 在本发明中所用的术语"预防(prevention)""防止""预防性的""预防(prevent)" 和预防(pro地ylaxis)是指给定的物质、组合物或药物在细菌性疾病发作之前避免、最小化 或妨碍细菌性疾病的发作或发展的能力。
[0073] 本发明的化合物可针对多种病原性细菌使用,包括革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌 两者。在一个具体的实施方式中,式(I)的化合物被用于抗选自由下列各项组成的组中的一 种细菌:金黄色葡萄球菌、表皮葡萄球菌、溶血葡萄球菌、酿脈链球菌、肺炎链球菌、粪肠球 菌、尿肠球菌、绿脈杆菌、鲍氏不动杆菌、大肠杆菌、嗜麦芽寡养单胞菌和艰难梭菌。
[0074] 优选地,在本发明的上下文中,可W被治疗的细菌性疾病包括由W下各项产生的 细菌性疾病:革兰氏阴性病原体(包括主要导致呼吸问题的物种(流感嗜血杆菌、克雷伯氏 肺炎菌、嗜肺军团菌、绿脈杆菌)、主要导致泌尿问题的物种(大肠杆菌、奇异变形杆菌、阴沟 肠杆菌、粘质沙雷氏菌)W及主要导致胃肠道疾病问题的物种(幽口螺杆菌、肠炎沙口氏菌、 伤寒沙口氏菌及与医院性感染相关的革兰氏阴性细菌,例如鲍氏不动杆菌,其在医院实 施的高强度护理单元中引起菌血症、次级脑膜炎W及与呼吸器相关的肺炎。
[0075] 本发明还包括式(I)的化合物与其他抗细菌药物的组合。可配制式(I)的至少一种 化合物与至少另一种抗细菌药物的组合,用于其同时施用、分开施用或顺序施用。运暗示着 两种化合物的组合可被施用:
[0076] -作为相同药物制剂的部分的组合,之后两种化合物通常同时被施用;
[0077] -作为两个单元的组合,每个单元具有运两种物质之一,使得同时、顺序或分开施 用成为可能。
[0078] 在一个具体的实施方式中,式(I)的化合物与其他抗细菌药物独立地(即在两个单 元中)但同时地施用。
[0079] 在另一个【具体实施方式】中,首先施用式(I)的化合物,然后再分开地或者顺序地 (sequentially)施用其他抗细菌药物。
[0080] 在又一个【具体实施方式】中,首先施用其他抗细菌药物,然后再如限定的分开地或 者顺序地施用式(I)的化合物。
[0081] 在本发明的上下文中,可W与式(I)的至少一种化合物联合使用的抗细菌药物的 例子包括但不限于:哇诺酬类(氣哇诺酬,糞晚酸)、头抱菌素类(阿莫西林、头霉素、头抱他 晚)、青霉素类(氨基青霉素、簇基青霉素、氮卓脉青霉素)、碳青霉締类(亚胺培南、厄他培 南、美罗培南)、大环内醋类(红霉素、阿奇霉素、泰利霉素、克林霉素、非达霉素)、糖肤类(万 古霉素、替考拉宁)、憐霉素类、氨基糖武类(庆大霉素、阿米卡星、卡那霉素)、四环素类(替 加环素、强力霉素)、恶挫烧酬类(利奈挫胺)、利福平、氯霉素、脂肤类(多粘菌素、粘菌素)、 环脂肤类(达托霉素)、横胺类药(甲氧节氨喀晚/横胺甲恶挫)。
[0082] 本发明的另一方面为一种治疗患有细菌性感染疾病或者有可能患有细菌性疾病 的患者(尤其是人)的方法,包括给需要运种治疗或者预防的患者施用有效量的式(I)的化 合物。
[0083] 药物或者药理学活性药剂的"有效"量或者"治疗有效量"是指药物或者药剂的提 供所需效果的非毒性但足够的剂量。在本发明的疗法中,式(I)的化合物的"有效量"是对于 产生所需效果有效的化合物的剂量。"有效"量将基于个体的年龄和一般条件、具体的活性 药剂或者药剂等而在主体与主体之间变化。因此,具体描述精确的"有效量"并不总是可能 的。但是,在任何个别情况下的大概的"有效"量可W由本领域技术人员使用常规实验来确 定。
[0084] 下列实施例仅仅是本发明的某些实施方式的具体阐释,并不能被认为是W任何方 式限定本发明。
[0085] 实施例
[00化]实施例1:在YES培养基中在锥形瓶中的发酵
[0087] 首先,在深孔96孔板中,WlmL微发酵在12培养基营养阵列中检测由菌种 CBS102216 产生的药剂的抗细菌活性(G.Bills,G.Platas,A.Fillola,M.R.Jim6nez, J.Collado,F.Vicente,J.Martin,A.Gonzalez ,J.Bur-Zimmermann,J.R.Tormo&F.Pela ez.2008.Enhancement of antibiotic and secondary metabolite detection from filamentous fungi by growth on nutritional arrays. Journal of Applied Microbiologyl04:1644-1658)。选择出来自标为YES的培养基(薦糖(Sigma) 150g,酵母提取 物(8曰。扣)20邑,]\^504.7此0 0.5邑,痕量元素溶液11111^(211504.7出0 1邑,加504.5此0 0.5邑至 lOOmL) lOOOmL蒸馈出0)的提取物的最强活性来进一步研究。
[0088] 为了进一步描述产生活性的分子的特征,制备了 1L发酵。使用Ξ至四个菌丝盘接 种包含具有下列组分(单位g/L)的50mL种子培养物SMYA的250mL锥形瓶:(新腺(Bacto)lOg, 麦芽糖(51肖111日)40肖,酵母提取物(8日(31:〇)10肖,琼脂4肖)。在定轨振荡器(220巧111,5(31]1摇动距 离)上、在22°C、70%的相对湿度下解育锥形瓶,生产均匀的菌丝悬浮液。培养接种物7天的 阶段之后,使用该种子培养物基的小份来接种使用YES作为基础培养基(薦糖(Sigma)150g, 酵母提取物(Bacto) 20g,MgS〇4.7此0 0.5g,痕量元素溶液 ImL (ZnS〇4.7此0 1 g,CuS〇4.5此0 0.5g至lOOmL)在lOOOmL蒸馈出0中)的IL发酵。用3mL种子的小份接种包括200mL液体YES的 500mL烧瓶中的发酵,并在转动振荡器(220巧m)上在22°C下解育14天。
[00例实施例2:在YEC培养基中的制备和在生物反应器中的放大试验
[0090]在培养基组合物中使用D-纤维二糖而非薦糖作为替代碳源,W改进MDN-0057和类 似物的生产。培养接种物7天后,使用该种子培养物的小份来接种600mL发酵,其使用YEC作 为基础培养基(纤维二糖(Sigma) 150g,酵母提取物(Bacto)20g,MgS〇4.7此0 0.5g,0.8mL (FI址a)P2000,痕量元素溶液lmL(aiS〇4.7H2〇 lg,CuS〇4.5出0 0.5g to 100血)在 1000血蒸 馈此0中)。用4mL种子的小份接种在包括200mL液体YEC的500mL烧瓶中的发酵,并在转动振 荡器(220巧m)上在22°C下解育14天。
[0091] 为了在生物反应器(Applikon BioBundle-5L)中放大培养的规模,使用来自YM琼 脂培养物的十个菌丝盘接种包括50mL种子培养基(SMYA)的250mL锥形瓶。在定轨振荡器上、 W22化pm在22°C、70 %的相对湿度化R)下解育种子培养物。使用1.5ml种子培养物来接种包 含50ml种子培养基(SMYA)的五个250mL锥形瓶,并在定轨振荡器上、W 22化pm在22°C、70 % 的相对湿度下解育7天。7天后,在具有Rushton六叶奖(直径100mm)和海洋Ξ叶奖(直径 60mm)的生物反应器中使用250ml的种子培养基接种化培养基YEC,在22°C下培养10天。在解 育过程期间,从化/min调节气流速率,调节奖速至50化pm,最初调节抑至5.5。
[009。实施例 3:MDN-0057、MDN-0058、MDN-0059和MDN-0060的分离和结构鉴定
[0093] 在22化pm连续揽拌下,用丙酬巧L)萃取YES培养基巧L)中的发酵液2.化。通过离屯、 分离菌丝,在氮气流下去除大部分丙酬,将上清液(1化)浓缩至化。纸过滤之后,将剩下的溶 液W连续的1:1水稀释装入预先用水平衡过的填有SP-207SS反相树脂(漠化苯乙締聚合物, 65g)的柱子中。将柱子进一步用水(5U洗涂,然后用水中的10%至100%丙酬的线性梯度W 8mL/min洗脱40分钟,最后一步用100%丙酬洗20分钟,收集20mL的28个部分。鉴定感兴趣的 化合物W通过HPLC洗脱在4:1丙酬-水部分。然后根据其丰度和每种组分的存在,将运些部 分归入5个不同的组中。
[0094] 通过反相制备性HPLC(Agilent Zorbax SB-C8,21.2X250mm,7皿;20mL/min,在 210nm处UV检测)进一步纯化所有5组,其使用在15分钟内的水中的ACN从5 %至45 %的线性 梯度,水中45 % ACN的25分钟等梯度步骤,10分钟的CAN水中45%至100%的线性梯度,和最 后10分钟100%ACN洗涂,其中MDN-0057在16.3分钟洗脱,MDN-0058在17.0分钟洗脱,MDN- 0059在19.5分钟洗脱,MDN-0060在20.5分钟洗脱。
[00M]将包括感兴趣的化合物的制备性HPLC部分通过反相半制备性HPLCUgilent Zorbax SB
-C8,9.3 X 250mm,5皿;3.6mL/min,在210nm处UV检测)进一步重新纯化,其使用在 10分钟内的在水中的ACN从5 %至40 %的线性梯度,水中40 % ACN的25分钟等梯度步骤,水中 CAN从40%至100%的第二线性梯度10分钟和最后10分钟100%ACN洗涂,其中MDN-0057在 15.5分钟洗脱,MDN-0058在16.5分钟洗脱,MDN-0059在22.5分钟洗脱,MDN-0060在24.5分钟 洗脱。
[0096] 从原始化发酵获得的所有四种化合物的总产率为:MDN-0057:95.8mg; MDN-0058: 86. Omg; MDN-0059:10.8mg; U 及MDN-0060:13.8m邑
[0097] MDN-0057:无色油;[a]25D+50.6(c = 0.1,Me0H);IR(ATR)vcm-i:3359,3132,3051, 2999,2938,2868,2838,2130,2120,1748,1612,1514,1247,1198,1180,1093,1031, 733.HRMS m/z 385.1755[]\?1] + (对〔21出曲2〇5计算的,385.1758);402.2033[]\1+畑4] + (对 C21出8N305计算的,402.2024); 1h和1化NMR数据见表1;
[009 引 表1 .MDN-0057 的NMR 光谱数据(500MHz,CD30D)
[0099]
[0100]
[0101] MDN-0058:无色油;[α]25〇+?21.0(c = 0.1,MeOH); IR(ATR)vcm-i: 3348,3132,3043, 2999,2958,2935,2916,2838,2119,1747,1612,1514,1251,1192,1181,1096,1028, 735 .HRMS m/z 383.1591 [M+H] + (对C21H23化〇5计算的,383.1602) ;400.1871 [M+NH4] +(对 C21 出6N305计算的,400.1867); 1h和"C NMR数据见表2;
[0102] 表 2.MDN-0058 的 NMR 光谱数据(500MHz,CD3〇D)
[0103]
[0104]
[0105] MDN-0059:无色油;[a]25D+61.0(c = 0.1,Me0H);IR(ATR)vcm-i:3377,3130,3042, 2999,2937,2869,2838,2119,1736,1612,1514,1232,1197,1179,1026,735.HRMS m/z 369.1813[M+H] + (对C21 此曲2〇4计算的,369.1809);386.2086[]?+畑4] + (对〔21此8化〇4计算的, 386.2074):?和1化NMR数据见表3;
[0106] 表 3.MDN-0059 的 NMR 光谱数据(500MHz,CD3〇D)
[0107]
[0109] MDN-0060;白色无定形固体;[a]25D+93.5(c = 0.1,Me0H);IR(ATR)vcm-i:3457, 3130,3040,2998,2935,2876,2836,2118,1735,1612,1514,1229,1023.HRMS m/z 367.1655 [M+H] + (对C21此曲2〇4计算的,367.1652) ;384.1924[M+NH4] +(对C21此曲3〇4计算的,384.1918) :?和1化NMR数据见表4;
[0110] 表 4.MDN-0060 的 NMR 光谱数据(500MHz,CD3〇D)
[0111]
[。…]实施例4:MDN-0057、MDN-0058、MDN-0059和MDN-0060从YEC培养基中的发酵的分离
[0114] 将YEC培养基中的化培养液(在烧瓶中发酵的600mL,和来自发酵器的3.化)磨碎并 用EtOAc(化)在22化pm的连续振荡下萃取。通过过滤分离菌丝,将上清液(化)倾析,W将有 机相和水相分开。将生物量用化〇Ac(3X300mL)进一步萃取,挤压细胞W获得第二萃取物。 还将水相用化〇Ac(3X400mL)进行液-液萃取。合并所有有机萃取物(来自液相和生物量), 用无水Na2S〇4干燥并蒸发,得到6g粗产物。
[0115] 用C18反相色谱将该粗制萃取物分馈,流速为lOmL/min,分步梯度为60分钟内从 10 %至100 %的MeOH的MeOH/H2〇,最后一步用100 %甲醇洗涂20分钟,在224nm和275nm处UV 检测,W得到15mL的40个部分。包括根据LC/MS分析的感兴趣的化合物的部分被蒸发,并根 据每种组份的丰度和存在分为四个不同的组。
[0116] 包括MDN-0057和MDN-0058的两个部分被合并(373mg),并用反相制备性HPLC (Agi lent Zorbax SB-C8,21.2 X 250mm, 7皿;20mL/min,在224nm和275nm处UV检测)进一步 纯化,其在50分钟内使用MeOH/此0水35/65的混合物等梯度洗脱,其中MDN-0057在35.0分钟 洗脱,MDN-0058在40.0分钟洗脱。包括感兴趣的化合物的制备性HPLC部分被蒸发,并通过反 相半制备性HPLC(Agilent Zorbax RX-C8,9.4 X 250mm,5皿;3.6血/min,在224nm和275nm处 UV检测)进一步重新纯化,其在50分钟内使用MeOH/此0水38/62的混合物等梯度洗脱,其中 MDN-0057在34.5分钟洗脱,MDN-0058在39.8分钟洗脱。从原始化发酵获得的化合物的总产 率为:MDN-0057:137.2mg; MDN-0058:44mg。
[0117] 包括MDN-0059和MDN-0060的两部分(160mg)用反相半制备性HPLC(Agilent Zorbax RX-C8,9.4 X 250mm,5皿;3.6mL/min,在224nm和275nm处UV检测)进一步纯化,其在 40分钟内使用Me0H/此0 50/50的混合物等梯度洗脱,其中MDN-0059在23.7分钟洗脱,MDN- 0060在25.6分钟洗脱。从原始化发酵获得的化合物的总产率为:MDN-0059 : 3.6mg ;MDN- 0060:llmgo
[011引 实施例5:MDN-0057至MDN-0060的绝对构型的确定
[0119] 该化合物家族的相对构型通过分析在MDN-0057的1h匪R中测得的偶联常数和 N0ESY相关性来确定。对于质子H-1的信号显示了两个10.5化偶联常数,掲示了环己烧环中 该质子的轴向取向,也证实了质子H-6的轴向取向,运被在2.63ppm在其信号中测得的两个 10.5化偶联常数证实。在H-6和H-4之间存在强的N0ESY相关性反过来又掲示了后一个质子 的轴向取向,并确定了化合物MDN-0057作为1S*,4S*,6R*的相对构型。碳C-7的构型在运一 步中仍然未确定的。
[0120] 选择化合物MDN-0060进行莫舍分析(Mosher analysis),W确定C-4的绝对构型, 由此确定C-1和C-6的绝对构型。
[0121] 在室溫下往気代氯仿(200化,0.064M)中的化合物MDN-0060 (200yg,0.54皿01)和 干燥化晚(0.1化L,1.67μmol,3.1当量)的揽拌溶液中加入(R)或(S)-MTPA-Cl(l化,5.4μ mol,10当量)。通过分析性HPLC来监测反应进展。化合物完全消耗之后,通过iH NMR分析小 份的混合反应物。然后,用水(2 X 200μ〇洗涂反应混合物,蒸发有机层,用半制备性HPLC (Zorbax SB-C8,9.4 X 250mm,37分钟内从5 %至100 %此0-C出CN梯度,然后在15分钟期间 100 % C出CN,3.6血/min,在21 Onm和280nm处UV检ii)纯化,得到白色固体形式的MDN-0060的 相应的S-MTPA 醋(1^ = 46.22111111,1404邑,44.5%)或1?-]\〇^4醋(1^ = 46.21111111,1604邑, 50.8%)。
[012。6s-Sr值的分布(表5)证实了对于C-4处的手性中屯、的R绝对构型,从而证明了化合 物MDN-0060的绝对构型为1S,4R,6R,余下C-7处的手性中屯、的构型没有确定。由于结构相 似,MDN-0058归属于同样的绝对构型,但是根据顺序规则(Cahn-Ingold-Prelog rules)基 于取代基优先级的变化,MDN-0057和MDN-0059归属于IS,4S,6R的绝对构型。
[0123]表5.化合物MDN-0060 (S) -MTPA醋和(R) -MTPA醋的 iH-NMR数据,W 及 Δ δ = 5s-Sr值
[0124]
[01巧]实施例6:化合物MDN-0057、MDN-0058、MDN-0059和MDN-0060的抗细菌活性的评估 [01%] 使用培养液微稀释法来评价化合物MDN-0057、MDN-0058、MDN-0059和MDN-0060的 抗细菌活性。使用此方法确定最小抑制浓度(MIC),所述最小抑制浓度的定义是能抑制微生 物在过夜解育之后的可见生长的抗微生物化合物的最小浓度。在抗一组细菌(运些细菌是 由于其对已知化合物的抗性/易感性W及临床重要性而被选择的)的运个实验中,发现运些 本发明的化合物在与已知抗生素相当的浓度下有效。
[0127]在微培养液稀释实验中,通过将来自冷冻管的细菌培养物在Mueller Hinton II (MHII)琼脂平板上划线并在37°C下过夜解育来选取微生物。随后,选择3-5个典型的新鲜菌 落,并悬浮在25mL MHII肉汤培养基中2小时,W22化pm振荡。将2小时培养液的光密度调节 至在660nm处为0.111,然后稀释至1:100, W得到实验接种物。
[01%]将被评价的四种化合物连续稀释(稀释系数为2)在100%DMS0中,得到从8mg/血开 始的10个化合物浓度。
[0129] 为了该实验,将90化/孔的大概稀释的接种物与1.化L/孔的每种化合物浓度W及 8.4μLν孔的MHII培养液混合,使得运些化合物再一次稀释,在实验孔中得到从12祉g/mL至 0.25yg/mL的浓度。此后,在Tecan叫traevolution分光光度计中在612皿处对于Τ0(0时间) 读取实验板。然后,将板在37°C下静止解育20小时。解育之后,将其在DPC Micromix-5仪中 摇动,并对Tf (最后时间)再次读数。使用W下标准化方式来计算生长抑制的百分比:
[0130] %抑制= [l-[(Tf样品-To样品Hi'涅白-T短白)/(Tf生长-To生长Hi'涅白-T短 白)]x 100。
[0131] 其中,
[0132] T〇tm=在存在样品下,在0时间(解育前)测量的菌种生长的吸光度。
[0133] Tfms=在存在样品下,在最后时间(解育后)测量的菌种生长的吸光度。
[0134] T(tt长=不存在样品时,在0时间(解
育前)测量的菌种生长的吸光度。
[0135] Tf生长=不存在样品时,在最后时间(解育后)测量的菌种生长的吸光度。
[0136] ToBlank =在加寸间(解育前)ii量的培养液(空白)的吸光度。
[0137] Tf Blank =在最后时间(解育后)测量的培养液(空白)的吸光度。
[0138] 化合物MDN-0057和化合物MDN-0058显示抗大肠杆菌、绿脈杆菌、鲍氏不动杆菌和 克雷伯氏肺炎菌的菌种的MIC值为2-64yg/mL。没有显示出抗金黄色葡萄球菌(12祉g/mL)或 真核细胞(〉51化g/mU的活性。化合物MDN-0059和MDN-0060显示出抗绿脈杆菌野生型菌种 的MIC值为16-6化g/mL,抗鲍氏不动杆菌的MIC值为0.5-2yg/mL(表6)。
[0139] 表6对四种测试化合物获得的抗细菌性MIC
[0140] MIC(yg/mL)
[0141]
[01创实施例7:抗性生物实验中的抗性评估
[0143] 用大肠杆菌acrAB: :Tn903(CB-219)和野生型(WT)鲍氏不动杆菌(ATCC BAA-747) 来评估MDN-0057和MDN-0058的抗性的频率。出于此目的,MDN-0057对于每种菌株的最小抑 制浓度通过培养液微稀释法来确定,所述培养液微稀释法在临床实验室标准研究院出版物 (Clinical Laboratory Standards Institute publication)M07-A9,Vol.32,Νο.2., "Methods for Dilution Antimicrobial Susceptibility Tests for Bacteria that Grow Aerobically ;App;roved Sl:andard-化nth Edition,"2012年 1 月"中描述。用比MIC高4 倍和8倍的浓度的MDN-0057和MDN-0058制备包括Mueller Hinton II琼脂(每孔5mL)的六孔 板。使培养物生长到晚对数生长期,并散步在琼脂上。在37°C下解育板,并在解育1天和2天 之后进行检查。
[0144] 对于鲍氏不动杆菌,解育24小时之后,在高于培养液MIC 4倍和8倍浓度的MDN- 0057板中,明显有一堆菌落。对于大肠杆菌acrAB: : Τη903,解育48小时之后,在高于培养液 MIC 4倍和8倍浓度的MDN-0057板中,明显有多到数不清的细小的菌落。来自每个物种的6-8 个分离物通过对于无抗生素的膜蛋白酶大豆琼脂板上的板的生长物重新划线获得,随后确 定MDN-0057对于分离物的MIC。大肠杆菌分离物相对于其亲本菌株CB-219,MIC提高了至少 16-64倍。相反,鲍氏不动杆菌分离物的MIC与其亲本菌株鲍氏不动杆菌BAA-747并没有明显 不同。
[0145] 表7.大肠杆菌CB-219对于MDN-0057和MDN-0058的微RI生物实验
[0146]
[0147] 实施例8:用大分子标记实验对行为模式的评估
[0148] 测量大分子的细胞内构造块的抑制的大分子合成实验对理解化合物的广M0A提供 了指导。
[0149] 对在脂质、细胞壁、DNA、RNA和蛋白质合成通路中的大分子合成的抑制效果在大肠 杆菌acrAB::Tn903的生长细胞中确定。细胞在膜蛋白腺大豆琼脂中,在35°C下过夜生长,用 该培养物接种15ml的Mue 1 ler化nton培养液II (MHB)。在35°C、200巧m的条件下在摇床中解 育的同时,使培养物生长到指数生长阶段早期(00600 = 0.2至0.3)。
[0150] 将指数生长阶段早期的细胞暴露于MDN-0057,测定其在各种通路下的放射性前体 渗入。分别包括利福平、环丙沙星、四环素、亚胺培南和氯苯酪作为抑制RNA、DNA、蛋白质、细 胞壁和脂质合成的阳性对照。
[0151] DNA、RNA和蛋白质合成:当细胞到达指数生长阶段早期时,将10化L培养物加入到 一式Ξ份的包含多种浓度的MDN-0057或对照抗生素(2.扣L)的孔中,其为在100%DMS0或去 离子水(地2〇)中的40倍稀释的最终浓度。在所有实验中,W单独用2.5%DMS0或地2〇处理的 培养物作为"无药"对照。对于蛋白质合成反应,细胞W102.5%的量加入MHBW占加入到每 个反应的药物的体积,或M9基础培养基中。在室溫下解育5分钟之后,基于实验,W每个反应 0.5-1.化Ci的量加入[3H]胸巧(DNA合成)、[3H]尿巧(RNA合成)或者[ 3H]亮氨酸(蛋白质合 成)。使反应在室溫下继续进行15-40分钟,然后通过加入12化冷的5%Ξ氯乙酸(TCA)或5% TCA/2 %酪蛋白氨基酸(蛋白质合成)来停止反应。将反应在冰上解育30分钟,在25mm GF/ 1.2μπι PES 96孔过滤板(Corning)上收集TCA沉淀的材料。用20化L每孔的冷的5%TCA洗涂 五次之后,将过滤器干燥,然后用化ckard Top Count微孔板闪烁计数仪进行计数。
[0152] 细胞壁合成:将指数生长阶段早期的细菌细胞转移至M9基础培养基中,加入到包 括多种浓度的MDN-0057或者对照抗生素(2.5化)的1.5ml微量离屯、管(100化/管)中,其如上 所述,在100 %DMS0或地2〇中的40倍稀释最终浓度下。在37°C下解育5分钟之后,对每个管加 入[14C]N-乙酷氨基葡萄糖(0.4μα/反应),在37°C加热器中解育30分钟。往每个管中加入 10化1 8%SDS来停止反应。然后在加热器中95°C加热反应30分钟,冷却,短暂离屯、,并点在 预先湿润过的HA滤纸上(0.45μΜ)。用化L 0.1 %SDS洗涂Ξ次之后,用5mL地2〇清洗滤纸两 次,干燥后,再用Beckman LS3801液体闪烁计数仪进行计数。
[01对脂质合成:将细菌细胞在MHB中生长至指数生长阶段早期,将100化加入到包含如 上所述的多种浓度的MDN-0057或者对照抗生素的1.5ml微量离屯、管(一式Ξ份)中。在室溫 下解育5分钟之后,W0.扣Ci每个反应加入[3H]甘油。将反应在室溫下继续进行40分钟,然 后通过加入37扣L氯仿/甲醇(1:2)并在每次加入之后满旋震动20秒来停止反应。然后往每 个反应中加入氯仿(125化)并满旋震动,然后加入125μΙ dH2〇并满旋震动。将反应在 130(K)rpm下离屯、10分钟,然后将15化L的有机相转移至闪烁管,使其在通风楓中干燥至少1 小时。然后通过液体闪烁计数仪对样品进行计数。
[0154] MDN-0057对大肠杆菌acrAB: :Τη903中的大分子合成的作用在图1中显示。当将大 肠杆菌acrAB: : Τη903细胞暴露于高达MIC的8倍的MDN-0057时,没有或几乎没有发生对于 RNA、DNA、蛋白质或脂质合成的抑制。存在细胞壁合成的明显的剂量反应抑制,在2-8倍MIC 时出现约为75 %的最大抑制。
【主权项】
1. 通式(I)的化合物,或其药学上可接受的盐、立体异构体、前药或溶剂化物,其中,Ri、R哺R3各自独立地选自氨和径基保护基团;并且 二表示单键或双键。2. 根据权利要求1所述的化合物,其特征在于,Ri、R2和R3各自独立地为Η或选自下列各 项的径基保护基团: -式-R'的酸基类; -式-C(=0)R'的醋基类;W及 -式-C(=0)0R'的碳酸醋基类; 其中,R'可独立地选自取代的或未取代的烷基,W及取代的或未取代的芳基。3. 根据权利要求1或2所述的化合物,其特征在于,所述径基保护基团独立地选自甲酸 基、叔下基酸基、苄基酸基、对甲氧基苄基酸基、3,4-二甲氧基苄基酸基、Ξ苯甲酸基、締丙 酸基、甲氧基甲酸基、2-甲氧基乙氧基甲酸基、节氧基甲酸基、对甲氧基节氧基甲酸基、2- (Ξ甲基甲娃烷基)乙氧基甲基、1-甲氧基乙酸基、1-乙氧基乙酸基、1-正丙氧基乙酸基、1- 异丙氧基乙酸基、1-正下氧基乙酸基、1-异下氧基乙酸基、1-仲下氧基乙酸基、1-叔下氧基 乙酸基、1-乙氧基正丙酸基、甲氧基丙酸基、乙氧基丙酸基、1-甲氧基-1-甲基乙酸基、1-乙 氧基-1-甲基乙酸基;四氨化喃基;乙酸醋基、径基乙酸醋基、苯甲酸醋基、特戊酸醋基、甲氧 基乙酸醋基、氯代乙酸醋基、乙酷丙酸醋基、苄基碳酸醋基、对硝基苄基碳酸醋基、叔下基碳 酸醋基、2,2,2-Ξ氯代乙基碳酸醋基、2-(Ξ甲基甲娃烷基)乙基碳酸醋基、締丙基碳酸醋 基。4. 根据权利要求1-3中任一项所述的化合物,其特征在于,Ri为Η。5. 根据权利要求1-4中任一项所述的化合物,其特征在于,R2为H、-COC出或-COC出0H。6. 根据权利要求1-5中任一项所述的化合物,其特征在于,R3为Η或Ci-Ci8烷基。7. 根据权利要求6所述的化合物,其特征在于,R3为C1-C4烷基。8. 根据权利要求7所述的化合物,其特征在于,R3为甲基。9. 根据权利要求1-8中任一项所述的化合物,其特征在于,所述化合物选自由下列各项 组成的组中:或其药学上可接受的盐、立体异构体、前药或溶剂化物。10. 根据权利要求9所述的化合物,其特征在于,所述化合物选自由下列各项组成的组 中:或其药学上可接受的盐、前药或溶剂化物。11. 药物组合物,其包括根据权利要求1-10中任一项所述的式(I)的至少一种化合物、 或其药学上可接受的盐、立体异构体、前药或溶剂化物,W及药学上可接受的赋形剂。12. 根据权利要求1-10中任一项所述的化合物在药物中的应用。13. 根据权利要求1-10中任一项所述的化合物在治疗和/或预防细菌性感染疾病中的 应用。14. 根据权利要求1-10中任一项所述的化合物在根据权利要求13所述的应用中的应 用,其特征在于,所述细菌性感染疾病由革兰氏阴性细菌引起。15. -种获取根据权利要求1-10中任一项所述的通式(I)的化合物、或其药学上可接受 的盐、立体异构体、前药或溶剂化物的方法,所述方法包括如下步骤:在具有可吸收碳源和 氮源和盐的含水营养培养基中、在受控的水中有氧条件下培养O.korrae CBS 102216的菌 株,然后从培养液回收并纯化通式(I)的化合物。
【专利摘要】本发明涉及通式(I)的组合物(其中,R1、R2、R3和====具有多种含义)、包括所述化合物的药物组合物及其在药物中的应用,尤其是在治疗和/或预防细菌性感染疾病中的应用
【IPC分类】A61K31/277, C07C291/10, A61P1/00
【公开号】CN105555759
【申请号】CN201480038465
【发明人】奥尔加·格尼罗德·罗德里格斯, 约瑟·鲁本·托莫·贝尔特伦, 约瑟·费尔南多·雷耶斯·贝尼特斯, 努尔丁·埃勒·阿瓦德, 玛丽亚·弗朗西斯卡·韦森特·佩雷斯, 梅赛德斯·德·拉·克鲁兹·莫雷诺, 杰拉德·弗里蒙特·比尔斯, 维克托·曼纽尔·冈萨雷斯·梅内德斯, 玛丽亚·坎迪德·蒙蒂罗·德·阿吉亚尔
【申请人】麦地那创新药物研究中心基金会
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2014年6月30日
【公告号】CA2916573A1, EP2821394A1, US20160185717, WO2015000825A1