專利名稱：新型頭孢菌素化合物及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用作抗生素的新型頭孢菌素化合物。更具體地說，本發(fā)明涉及由以下化學(xué)式(I)表示的新型頭孢菌素化合物，其用作抗菌劑，特別是能對如抗甲氧西林的金黃色葡萄球菌(MRSA)種顯示出有力的活性 和其藥學(xué)上可接受的無毒鹽、可生理學(xué)水解的酯、水合物、溶劑化物或其異構(gòu)體，其中R1和R2彼此獨立地表示氫，鹵素，C1-6烷基，C1-6烷硫基，芳基，芳硫基，或包含一或兩個選自氮及氧原子的雜原子的C5-6雜芳基；R3表示氫或羧基保護基；Q表示O，S或CH2；Z表示CH或N；n表示0或1的整數(shù)；Ar表示由以下化學(xué)式之一表示的雜芳基
或 其中X、Y、W、A、B、D、E、G和I彼此獨立地表示N或C(或CH)，條件是六元環(huán)形成嘧啶結(jié)構(gòu)；R4表示氫或C1-4烷基，或用選自C1-6烷基和C1-6羥烷基的取代基取代或未取代的氨基；R5和R6彼此獨立地表示氫，羥基，C1-4烷基或C1-6烷硫基，或用選自C1-6烷基，C1-6羥烷基和C1-6氨基烷基的取代基取代或未取代的氨基；R7、R8、R9、R10和R11彼此獨立地表示氫或C1-6烷基，或用選自C1-6烷基，C1-6羥烷基和C1-6氨基烷基的取代基取代或未取代的氨基；和 表示單鍵或雙鍵。
本發(fā)明也涉及一種制備以上定義的化學(xué)式(I)化合物的方法，和包含化學(xué)式(I)的化合物作為活性成分的抗菌組合物。
背景技術(shù)：
頭孢菌素基抗生素已經(jīng)廣泛地用于治療由病原菌在人和動物中引起的傳染病。它們尤其可用于治療由耐其他抗生素，如青霉素化合物的細(xì)菌引起的疾病，并用于治療對青霉素過敏的病人。在大多數(shù)處理這種傳染病的案例中，優(yōu)選使用對革蘭氏陽性和革蘭氏陰性微生物均顯示出抗微生物活性的抗生素。眾所周知，頭孢菌素抗生素的這種抗微生物活性很大程度上受到頭孢環(huán)3-位或7-位上存在的取代基種類的影響。因此，人們設(shè)法開發(fā)出對于眾多種的革蘭氏陽性和革蘭氏陰性微生物顯示出有力的抗微生物活性的抗生素，根據(jù)這一設(shè)想，到目前為止，已經(jīng)開發(fā)出許多在3-或7-位上引入了各種取代基的頭孢菌素抗生素。
例如，英國專利1,399,086大致地和一般地示出由以下化學(xué)式(II)表示的頭孢菌素衍生物 其中，R6表示氫或有機基團；R7是醚化單價有機基團，其通過碳原子與氧相連；A表示-S-或＞S→O；和B表示有機基團。
因為那些化合物的開發(fā)，人們已經(jīng)進行了許多努力以開發(fā)出具有廣譜抗菌的抗生素，因此開發(fā)出了許多頭孢菌素抗生素。根據(jù)這些開發(fā)結(jié)果，在各種角度進行了許多研究，試圖將酰胺基引入到化學(xué)式(II)的頭孢核的7-位上，將某些特殊的基團引入到C-3位上。
最近，人們已經(jīng)認(rèn)識到，耐革蘭氏陽性微生物種，尤其是耐甲氧西林的金黃色葡萄球菌(MRSA)是嚴(yán)重醫(yī)院感染的起因，因此，許多人嘗試將芳硫基團引入到C-3位上以開發(fā)出對MRSA顯示有力活性的頭孢菌素化合物。
因此，日本專利公開98-36375廣義和一般地公開了由以下化學(xué)式(III)表示的頭孢菌素衍生物，其中芳基硫基團被引入到C-3位上以增加對于廣譜致病菌種的活性
其中，R8表示取代的烷硫基，芳基，芳硫基，芳氧基或雜環(huán)基團；A表示保護的氨基，羥基或亞甲基基團；R9表示保護的羧基或羧酸鹽；R10表示鹵素，氰基，脒基，胍基，疊氮基，硝基，取代的烷基，烯基，二氯烷基，芳基，烷氧基，芳氧基，烷硫基，芳硫基，烷基氨基，?；?，氨基甲酰基，氨基甲酰氧基，烷氧基亞胺基，脲基，烷基亞硫?；榛酋；虬被酋?，或2-取代的嘧啶基，喹唑啉基，嘌呤基，吡唑并[3，4-d]嘧啶基，吡唑并[4，3-d]嘧啶基，[1，2，3]三唑并[4，5-d]嘧啶基或phtheridinyl；m表示0或1。
在上述專利中，各種雜芳環(huán)被引入到C-3位的硫芳基片斷中，但是與本發(fā)明使用的4-嘧啶或2-吡啶環(huán)不同。換句話說，以上日本專利提到了各種取代或未取代的嘧啶基作為存在于C-3位上的取代基，但是沒有提到用于本發(fā)明中的4-嘧啶或2-吡啶環(huán)。
人們已經(jīng)進行了嘗試，試圖通過將?；氲?位上和將吡啶基引入到C-3位上來開發(fā)出能對由耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(MRSA)引起的嚴(yán)重醫(yī)院感染顯示有力活性的頭孢菌素化合物。其典型實例是在歐洲專利公開EP96-72742中公開的化學(xué)式(IV)的化合物
其中?；〈茿r-S-CH2-CO-，其中Ar表示憎水性的取代苯基，吡啶基或苯并噻唑基；R11和R12彼此獨立地表示氫，烷基或氨烷基羰基氨基；和R13表示取代的脂肪族、芳族或芳脂族基團或包含糖片斷的基團。
在上述歐洲專利中，各種雜芳環(huán)被引入到存在于C-3位上的硫芳基片斷中，但是與本發(fā)明化合物C-3位上存在的取代基不同。
也就是說，本發(fā)明的特征在于在C-3位上引入了各種取代或未取代的嘧啶基或2-吡啶基，它們沒有在以上任何一項專利中公開。
發(fā)明公開因此，經(jīng)過廣泛和深入的研究，本發(fā)明人開發(fā)出對于革蘭氏陽性微生物，包括MRSA顯示出廣譜抗菌活性的頭孢菌素化合物。因此，我們已經(jīng)確定在C-3位上具有選擇取代的嘧啶基的某些頭孢菌素化合物能滿足以上要求，于是完成了本發(fā)明。
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種以上定義的化學(xué)式(I)的化合物，和其藥學(xué)上可接受的無毒鹽、可生理學(xué)水解的酯、水合物、溶劑化物或其異構(gòu)體。
另外，本發(fā)明的目的在于提供一種制備化學(xué)式(I)化合物的方法和包含化學(xué)式(I)的化合物作為活性成分的抗菌組合物。
實施本發(fā)明的最佳方式本發(fā)明的目的在于提供一種由以下化學(xué)式(I)表示的新型的頭孢菌素化合物 和其藥學(xué)上可接受的無毒鹽、可生理學(xué)水解的酯、水合物、溶劑化物或其異構(gòu)體，其中R1和R2彼此獨立地表示氫，鹵素，C1-6烷基，C1-6烷硫基，芳基，芳硫基，或包含一或兩個選自氮和氧原子的雜原子的C5-6雜芳基；R3表示氫或羧基保護基；Q表示O，S或CH2；Z表示CH或N；n表示0或1的整數(shù)；Ar表示由以下化學(xué)式之一表示的雜芳基 其中X、Y、W、A、B、D、E、G和I彼此獨立地表示N或C(或CH)，條件是六元環(huán)形成嘧啶結(jié)構(gòu)；R4表示氫或C1-4烷基，或用選自C1-6烷基和C1-6羥烷基的取代基取代或未取代的氨基；R5和R6彼此獨立地表示氫，羥基，C1-4烷基或C1-6烷硫基，或用選自C1-6烷基、C1-6羥烷基和C1-6氨基烷基的取代基取代或未取代的氨基；R7、R8、R9、R10和R11彼此獨立地表示氫或C1-6烷基，或用選自C1-6烷基、C1-6羥烷基和C1-6氨基烷基的取代基取代或未取代的氨基；和 表示單鍵或雙鍵。
根據(jù)其使用目的，本發(fā)明化學(xué)式(I)的化合物可以以可注射制劑或口服制劑的形式給藥。
化學(xué)式(I)的化合物的藥學(xué)上可接受的無毒鹽包括無機酸的鹽，如鹽酸，氫溴酸，磷酸，硫酸等的鹽；有機羧酸的鹽，如乙酸，三氟乙酸，檸檬酸，蟻酸，馬來酸，草酸，丁二酸，苯甲酸，酒石酸，富馬酸，扁桃酸，抗壞血酸，蘋果酸等或甲磺酸或?qū)妆交撬岬柠}，和已經(jīng)眾所周知并且廣泛用于青霉素和頭孢菌素技術(shù)領(lǐng)域中的與其他酸形成的鹽。這些酸加成鹽可以根據(jù)任何通用方法制備。另外，化學(xué)式(I)的化合物也可以與堿形成無毒鹽?？梢杂糜谶@一目的的堿包括無機堿，如堿金屬氫氧化物(如氫氧化鈉、氫氧化鉀等)，堿金屬碳酸氫鹽(如碳酸氫鈉、碳酸氫鉀等)，堿金屬碳酸鹽(如碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸鈣等)，等等，以及有機堿，如氨基酸。
化學(xué)式(I)化合物的可生理學(xué)水解的酯的例子包括茚滿基，酞基，甲氧基甲基，新戊酰氧基甲基，甘氨酰氧甲基，苯基甘氨酰氧甲基，5-甲基-2-氧代-1，3-二氧雜環(huán)戊烯-4-基甲基酯或已經(jīng)眾所周知并且廣泛用于青霉素和頭孢菌素領(lǐng)域的其他可生理學(xué)水解的酯。這些酯可以根據(jù)任何已知的習(xí)用方法制備。
本發(fā)明化學(xué)式(I)化合物的典型實例包括I-1(6R，7R)-3-[(2，6-二氨基-4-嘧啶基)硫基]-7-({2-[(2，5-二氯苯基)硫基]乙?；鶀氨基)-8-氧代-5-硫雜-1-氮雜雙環(huán)[4.2.0]辛-2-烯-2-羧酸，I-2(6R，7R)-3-[(2-氨基-6-羥基-4-嘧啶基)硫基]-7-({2-[(2，5-二氯苯基)硫基]乙?；鶀氨基)-8-氧代-5-硫雜-1-氮雜雙環(huán)[4.2.0]辛-2-烯-2-羧酸，I-3(6R，7R)-4-[(6-氨基-2-羥基-4-嘧啶基)硫基]-7-({2-[(2，6-二氯苯基)硫基]乙酰基}氨基)-8-氧代-6-硫雜-1-氮雜雙環(huán)[4.2.0]辛-2-烯-2-羧酸，1-4(6R，7R)-3-[(4-氨基-2-嘧啶基)硫基]-8-氧代-7-[(苯乙酰)氨基]-5-硫雜-1-氮雜雙環(huán)[4.2.0]辛-2-烯-2-羧酸，I-5(6R，7R)-3-[(2，6-二氨基-4-嘧啶基)硫基]-7-({2-[(2，6-二氯-4-吡啶基)硫基]乙?；鶀氨基)-8-氧代-5-硫雜-1-氮雜雙環(huán)[4.2.0]辛-2-烯-2-羧酸，和I-6(6R，7R)-3-[(2-氨基-6-羥基-4-嘧啶基)硫基]-7-({2-[(2，6-二氯-4-吡啶基)硫基]乙?；鶀氨基)-8-氧代-5-硫雜-1-氮雜雙環(huán)[4.2.0]辛-2-烯-2-羧酸。
根據(jù)本發(fā)明，化學(xué)式(I)的化合物 其中R1、R2、R3、Z、Q、n和Ar如以上定義，和其藥學(xué)上可接受的無毒鹽、可生理學(xué)水解的酯、水合物、溶劑化物或其異構(gòu)體可以通過以下方法制備，所述方法包括使化學(xué)式(V)的化合物
其中R1、R2、R3、Z、Q和n如化學(xué)式(I)中定義，L表示離去基團，p為0或1，與化學(xué)式(VI)的化合物在溶劑中反應(yīng)HS-Ar (VI)其中，Ar的定義如化學(xué)式(I)，如有必要，在反應(yīng)前或后除去酸保護基，或還原化學(xué)式(VII)化合物的S→氧化物 其中R1、R2、R3、Z、Q、n和Ar如化學(xué)式(I)中定義。
在制備本發(fā)明化學(xué)式(I)化合物的方法中，化學(xué)式(VI)化合物的用量為相對于一摩爾化學(xué)式(V)化合物來說，為1-2摩爾。
根據(jù)本發(fā)明，在通過使化學(xué)式(V)的化合物與化學(xué)式(VI)的化合物反應(yīng)制備化學(xué)式(I)的化合物的方法中，反應(yīng)溫度可以在很寬的范圍內(nèi)變化，其通常為-10℃-50℃，優(yōu)選為20℃-35℃。
制備本發(fā)明化學(xué)式(I)的化合物的方法可以使用溶劑進行。用于這一目的的適合的溶劑為非反應(yīng)性溶劑，包括，例如，二甲基甲酰胺、二甲亞砜、二氯甲烷等，或其混合物。
在以上方法中，希望羧基保護基R3是在溫和條件下可以很容易除去的基團。羧基保護基R3的典型實例包括(低級)烷基酯(如甲酯、叔丁基酯等)，(低級)烯基酯(如乙烯基酯、烯丙酯等)，(低級)烷硫基(低級)烷基酯(如甲硫基甲基酯等)，鹵代(低級)烷基酯(如2，2，2-三氯乙基酯等)，取代或未取代的芳烷基酯(如芐基酯、對硝基芐基酯、對甲氧基芐基酯等)或甲硅烷基酯。這些羧基保護基可以很容易地在溫和的反應(yīng)條件，如水解、還原等條件下除去以產(chǎn)生游離的羧基，其適當(dāng)?shù)倪x擇取決于化學(xué)式(I)化合物的化學(xué)性質(zhì)。
適合的離去基團L是，例如，甲磺酰氧基，三氟甲烷磺酰氧基等(參見，Synthesis of its precursor 3-hydroxy compoundsHel.Chem.Acta，1974，57，1919-1934)。
化學(xué)式(V)中虛線表示如以下所示的各個2-頭孢和3-頭孢化合物，或其混合物 其中R1、R2、R3、Z、Q、n，p和L如以上定義。
化學(xué)式(V)的化合物可以通過如下方法制備將化學(xué)式(VIII)的化合物或其鹽用?；瘎┗罨?
其中R1、R2、R3、Z、Q、n、p和L定義如上，然后將所得活化的化合物與化學(xué)式(IX)的化合物反應(yīng) 其中R3、p和L定義如上。
化學(xué)式(IX)中，虛線表示如以下所示的各個2-頭孢和3-頭孢化合物，或其混合物
其中R3、p和L定義如上。
化學(xué)式(I)的化合物也可以通過令化學(xué)式(VI)的化合物HS-Ar (VI)其中Ar定義如上，與化學(xué)式(X)的化合物反應(yīng) 其中R3、p和L定義如上，P′表示氨基保護基，以得到化學(xué)式(XI)的化合物 其中R3、p′、Ar和p定義如上；從化學(xué)式(XI)的化合物中除去氨基保護基P′，用酰化劑活化化學(xué)式(VIII)的羧酸或其鹽，然后令活化形式的化學(xué)式(VIII)的化合物與已除去保護基P′的化學(xué)式(XI)的去保護的化合物反應(yīng)(參見，Preparation of activated carboxylic acids and reaction ofactivated carboxylic acid with amine groupEP94105499.1，EP94108809.8)。
在以上制備化學(xué)式(I)化合物的方法中，相對于一摩爾化學(xué)式(VI)的化合物，化學(xué)式(X)化合物的用量通常為0.5-2摩爾，化學(xué)式(VIII)的化合物通常的用量為，相對于一摩爾化學(xué)式(XI)的化合物來說，為1-2摩爾。
在化學(xué)式(VI)化合物與化學(xué)式(X)化合物的反應(yīng)過程中，反應(yīng)溫度可以在很寬的范圍內(nèi)變化，通常為-80℃-40℃。該反應(yīng)可以在溶劑中進行?？梢杂糜谶@一反應(yīng)的適合的溶劑為惰性溶劑，包括，例如，四氫呋喃、二甲基甲酰胺、二甲亞砜、二氯甲烷及其混合物。
化學(xué)式(X)中，虛線表示如以下所示的各個2-頭孢和3-頭孢化合物，或其混合物 其中R3、p、L和p′定義如上。
在制備化學(xué)式(V)化合物的過程中，作為化學(xué)式(VIII)化合物活化形式的?；苌锇；?，酸酐，混酸酐(優(yōu)選，與氯甲酸甲酯形成的酸酐，基磺酰氯，對甲苯磺酰氯或氯磷酸酯)或活化酯(優(yōu)選，通過在縮合劑，如二環(huán)己基碳化二亞胺的存在下與N-羥基苯并三唑反應(yīng)形成的酯)等等。另外，?；磻?yīng)也可以通過在縮合劑，如二環(huán)己基碳化二亞胺或羰基二咪唑的存在下使用化學(xué)式(VIII)的游離酸化合物進行。此外，?；磻?yīng)通?？梢栽谟袡C堿，優(yōu)選叔胺，如三乙胺、二甲苯胺、吡啶等，或無機堿，如碳酸氫鈉、碳酸鈉等的存在下進行?？梢杂糜谠摲磻?yīng)的溶劑包括鹵代烴，如二氯甲烷、氯仿等，四氫呋喃，乙腈，二甲基甲酰胺或二甲基乙酰胺。也可以使用包括兩種或多種選自以上溶劑的混合溶劑。反應(yīng)也可以在水溶液中進行。
?；磻?yīng)的反應(yīng)溫度在-50℃-50℃范圍內(nèi)，優(yōu)選-30℃-20℃。用于化學(xué)式(VIII)化合物的?；瘎┑牧靠梢允堑饶柫炕蛏晕⑦^量，即，相對于一當(dāng)量的化學(xué)式(IX)或(X)的化合物來說，為1.05-1.2當(dāng)量。
在制備以上定義的化學(xué)式(I)的化合物過程中，存在于化學(xué)式(V)化合物中的氨基保護基或酸保護基可以通過任何頭孢菌素領(lǐng)域中廣泛公知的習(xí)用方法除去。也就是說，保護基可以通過水解或還原除去。酸水解用于除去三(二)苯基甲基或烷氧羰基，并且使用有機酸，如蟻酸、三氟乙酸、對甲苯磺酸等，或無機酸，如鹽酸等進行。
從以上方法中得到的產(chǎn)品可以用各種方法，如重結(jié)晶、電泳、硅膠柱色譜或離子交換色譜處理以分離和純化期望的化學(xué)式(I)的化合物。
本發(fā)明的另一個目的在于提供包含化學(xué)式(I)的化合物或其藥學(xué)上可接受的鹽作為活性成分，以及藥學(xué)上可接受的載體的藥物組合物。
根據(jù)其使用目的，本發(fā)明的化合物可以以可注射制劑或口服制劑的形式給藥。
本發(fā)明化學(xué)式(I)的化合物可以使用已知的藥學(xué)上可接受的載體和賦形劑，根據(jù)已知的制備單位劑型或被引入到多劑量包裝物中的方法配制。制劑可以呈溶液，在油或水介質(zhì)中形成的懸浮液或乳液的形式，并且可以包含通用的分散劑、懸浮劑或穩(wěn)定劑。另外，制劑也可以呈現(xiàn)成即用的干粉形式，它可以通過在使用之前用消毒的、無熱原水溶解而使用。也可以通過使用通用的栓劑基料，如可可脂其他甘油酯將化學(xué)式(I)的化合物配制成栓劑的形式。用于口服的固體劑型包括膠囊、片劑、丸劑、粉劑和顆粒，膠囊和片劑是特別有用的劑型。對于片劑和丸劑來說，優(yōu)選提供腸溶包衣。固體劑型可以通過將本發(fā)明化學(xué)式(I)的活性物質(zhì)與一種或多種惰性稀釋劑，如蔗糖、乳糖、淀粉等，以及包括如硬脂酸鎂的潤滑劑、崩解劑、粘合劑等載體混合而制備。
如有必要，本發(fā)明的化合物可以與其他的抗菌劑，如青霉素或其他的頭孢菌素結(jié)合給藥。
在將本發(fā)明化學(xué)式(I)的化合物配制成單位劑型的過程中，優(yōu)選單位劑型包含約50-1,500毫克化學(xué)式(I)的活性成分。化學(xué)式(I)化合物的劑量要在醫(yī)師處方的指導(dǎo)下，根據(jù)各種因素，包括病人的體重和年齡，要處理的疾病的具體狀況和嚴(yán)重程度等進行適合的選擇。但是，根據(jù)給藥頻率和強度，用于治療成人的日劑量通常相當(dāng)于約500-5,000毫克化學(xué)式(I)的化合物。用于成人肌內(nèi)或靜脈內(nèi)注射時，日劑量總數(shù)為約150-3,000毫克通常就足夠了。但是，在由一些致病菌種引起傳染的情況下，可能優(yōu)選再增加日劑量。
本發(fā)明化學(xué)式(I)化合物和其無毒鹽，優(yōu)選與堿金屬、堿土金屬、無機酸、有機酸和氨基酸形成的鹽，顯示出對于廣譜的致病微生物，包括各種革蘭氏陽性菌種的有力的抗微生物活性和廣譜的抗菌活性，可特別用于預(yù)防和治療動物，包括人類由細(xì)菌感染引起的疾病。
通過以下制備和實施例將更具體地說明本發(fā)明。但是，應(yīng)該理解，提供這些制備和實施例僅僅在于幫助更清楚地理解本發(fā)明，而不以任何方式對其進行限制。
實施例制備17-氨基-3-[(2，6-二氨基-4-嘧啶基)硫基]-8-氧代-5-硫雜-1-氮雜雙環(huán)[4.2.0]辛-2-烯-2-羧酸二苯甲基酯的合成2克(4.025mmol)的(6R，7R)-7-氨基-3-[(甲氧基硫基)氧基]-8-氧代-5-硫雜-1-氮雜雙環(huán)[4.2.0]辛-2-烯-2-羧酸二苯甲基酯鹽酸鹽溶于4/10毫升四氫呋喃/二甲基甲酰胺中，然后將反應(yīng)器的溫度降低到-78℃，向反應(yīng)溶液中加入0.731毫克(3.823mmol)的2，4-二氨基-6-巰基嘧啶1/2硫酸鹽。反應(yīng)混合物攪拌24小時，同時逐漸將反應(yīng)溫度升高到室溫。加入過量的醚以使所得產(chǎn)品固化，過濾，然后在氮氣下干燥得到2.23克標(biāo)題化合物(產(chǎn)率85％)。
1H-NMR(CD3OD)δ7.36-7.30(10H，m)，7.01(1H，s)，5.91(1H，s)，5.54-5.52(1H，d，J＝5.5Hz)，5.28-5.27(1H，d，J＝5.5Hz)，4.05-4.01(1H，Abq，J＝17.9Hz)，3.70-3.67(1H，Abq，J＝18,3Hz).
質(zhì)譜(m/e)376實施例1(6R，7R)-3-[(2，6-二氨基-4-嘧啶基)硫基]-7-({2-[(2，5-二氯苯基)硫基]乙酰基}氨基)-8-氧代-5-硫雜-1-氮雜雙環(huán)[4.2.0]辛-2-烯-2-羧酸的合成用三氟乙酸和苯甲醚處理2.23克的7-氨基-3-[(2，6-二氨基-4-嘧啶基)硫基]-8-氧代-5-硫雜-1-氮雜雙環(huán)[4.2.0]辛-2-烯-2-羧酸二苯甲基酯得到1.8克去保護的三氟乙酸鹽化合物。將0.5克(1.1012mmol)的所得鹽化合物溶于5毫升的二氯甲烷中，然后冷卻到0℃，加入1.1毫升N，O-雙三甲基甲硅烷基乙酰胺(BSA)，混合物在0℃下攪拌10分鐘。向反應(yīng)混合物中加入0.31克(1.12113mmol)2，5-二氯苯硫基乙酰氯和0.045毫升(0.5506mmol)吡啶。將反應(yīng)器的溫度升高到10℃，攪拌2小時。用水和氯化銨中止反應(yīng)。用二乙醚將所得產(chǎn)品固化，得到0.28克固態(tài)產(chǎn)物，然后用高壓分級液相色譜純化得到0.080克標(biāo)題化合物(產(chǎn)率14.5％)。
1H-NMR(DMSO-d6)δ9.34(1H，d，J＝7.8Hz)，7.48-7.46(2H，m)，7.26-7.24(1H，m)，6.65(1H，br，s)，6.34(1H，br，s)，5.76-5.67(2H，m，s)，5.19-5.18(1H，d，J＝4.55Hz)，3.98(2H，s).
質(zhì)譜(m/e)558實施例2(6R，7R)-3-[(2-氨基-6-羥基-4-嘧啶基)硫基]-7-({2-[(2，5-二氯苯基)硫基]乙?；鶀氨基)-8-氧代-5-硫雜-1-氮雜雙環(huán)[4.2.0]辛-2-烯-2-羧酸的合成根據(jù)與實施例1相同的程序得到0.085克標(biāo)題化合物(產(chǎn)率33.3％)。
1H-NMR(CD3OD)δ8.89(1H，m)，7.46(1H，s)，7.37-7.35(1H，d，J＝8.25Hz)，7.16(1H，m)，5.78-5.77(2H，s，d)，5.25-5.24(1H，d，J＝5Hz)，3.88(1H，Abq，J＝17.9Hz)，3.82(2H，s)，3.51(1H，Abq，J＝17.9Hz).
質(zhì)譜(m/e)559實施例3(6R，7R)-3-[(6-氨基-2-羥基-4-嘧啶基)硫基]-7-({2-[(2，5-二氯苯基)硫基]乙酰基}氨基)-8-氧代-5-硫雜-1-氮雜雙環(huán)[4.2.0]辛-2-烯-2-羧酸的合成根據(jù)與實施例1相同的程序得到0.07克標(biāo)題化合物(產(chǎn)率30.0％)。
1H-NMR(CD3OD)δ8.91-8.89(1H，m)，7.45(1H，s)，7.37-7.35(1H，d，J＝8.25Hz)，7.19(1H，m)，5.93(1H，s)，5.72-5.71(1H，d，J＝5Hz)，5.29-5.27(1H，d，J＝5.05Hz)，3.94-3.91(1H，Abq，J＝17.9Hz)，3.86(2H，s)，3.52-3.50(1H，Abq，J＝17.9Hz).
質(zhì)譜(m/e)559
實施例4(6R，7R)-3-[(4-氨基-2-嘧啶基)硫基]-8-氧代-7-[(苯乙酰)氨基]-5-硫雜-1-氮雜雙環(huán)[4.2.0]辛-2-烯-2-羧酸的合成1.0克(6R，7R)-3-羥基-8-氧代-7-[(2-苯乙酰)氨基]-5-硫雜-1-氮雜雙環(huán)[4.2.0]辛-2-烯-2-羧酸二苯甲基酯溶于二氯甲烷溶液中，然后冷卻到-78℃。依次將0.336毫升三氟甲磺酸酐和0.174毫升二異丙基乙胺滴加入反應(yīng)溶液中?；旌衔飻嚢?.5小時，然后，傾入過量的二氯甲烷。用水和鹽水洗滌溶液，硫酸鎂干燥，過濾然后在減壓下濃縮。不進一步分離就進行隨后的反應(yīng)。
所得三氟甲磺酸鹽和380毫克2-氨基-2-嘧啶硫醇溶于15毫升二甲基甲酰胺中，然后在-20℃下引發(fā)反應(yīng)，慢慢地將溫度升高到室溫，然后，將反應(yīng)混合物攪拌12小時。用乙酸乙酯稀釋反應(yīng)溶液，用鹽水洗滌，無水硫酸鎂干燥，然后過濾。濾液在減壓下蒸餾。殘渣用二氯甲烷和二乙醚處理，沉淀出晶體，然后過濾得到(6R，7R)-3-[(4-氨基-2-嘧啶基)硫基]-8-氧代-7-({2-[(4-嘧啶基)硫基]乙酰基}氨基)-5-硫雜-1-氮雜雙環(huán)[4.2.0]辛-2-烯-2-羧酸二苯甲基酯。
所得固體用2毫升三氟乙酸和0.8毫升苯甲醚去保護，然后用高壓分級液相色譜分離和純化得到30毫克標(biāo)題化合物(三步驟產(chǎn)率3.4％)。
1H-NMR(D2O)δ7.95(1H，d，J＝5.96Hz)，7.40-7.47(5H，m)，6.40(1H，d，J＝5.96Hz)，5.94(1H，d，J＝4.58Hz)，5.06(1H，d，J＝4.58Hz)，4.04(2H，s)，3.79(2H，Abq，J＝15.12Hz).
質(zhì)譜(m/e)444實施例5(6R，7R)-3-[(2，6-二氨基-4-嘧啶基)硫基]-7-({2-[(2，6-二氯-4-吡啶基)硫基]乙?；鶀氨基)-8-氧代-6-硫雜-1-氮雜雙環(huán)[4.2.0]辛-2-烯-2-羧酸的合成用三氟乙酸和苯甲醚處理2.23克的7-氨基-3-[(2，6-二氨基-4-嘧啶基)硫基]-8-氧代-5-硫雜-1-氮雜雙環(huán)[4.2.0]辛-2-烯-2-羧酸二苯甲基酯得到1.8克去保護的三氟乙酸鹽化合物。
將0.20克(0.4415mmol)所得(6R，7R)-7-氨基-3-[(2，6-二氨基-4-嘧啶基)硫基]-8-氧代-5-硫雜-1-氮雜雙環(huán)[4.2.0]辛-2-烯-2-羧酸的三氟乙酸鹽溶于3毫升二氯甲烷中，然后冷卻到0℃，加入0.44毫升N，O-雙(三甲基甲硅烷基)乙酰胺，在0℃將反應(yīng)混合物攪拌10分鐘。加入0.14克(0.5298mmol)2-[(2，6-二氯-4-吡啶基)-硫基]乙酰氯和0.018毫升(0.2208mmol)吡啶。將反應(yīng)器的溫度升高到10℃，反應(yīng)溶液攪拌3小時。用水和氯化銨中止反應(yīng)。用二乙醚將所得產(chǎn)品固化，得到0.10克固態(tài)產(chǎn)物，然后用高壓分級液相色譜純化得到0.038克標(biāo)題化合物(產(chǎn)率15.4％)。
1H-NMR(D2O)δ7.14(1H，s)，5.58(1H，s)，5.40-5.39(1H，d，J＝4.4Hz)，5.01-4.99(1H，d，J＝4.8Hz)，3.83(2H，s)，3.58-3.54(1H，ABq，J＝17.6Hz)，3.17-3.13(1H，Abq，J＝17.2Hz).
質(zhì)譜(m/e)559實施例6(6R，7R)-3-[(2-氨基-6-羥基-4-嘧啶基)硫基]-7-({2-[(2，6-二氯-4-吡啶基)硫基]乙?；鶀氨基)-8-氧代-6-硫雜-1-氮雜雙環(huán)[4.2.0]辛-2-烯-2-羧酸的合成將0.20克(0.4415mmol)所得(6R，7R)-7-氨基-3-[(2-氨基-6-羥基-4-嘧啶基)硫基]-8-氧代-5-硫雜-1-氮雜雙環(huán)[4.2.0]辛-2-烯-2-羧酸的三氟醋酸鹽溶于3毫升二氯甲烷中，然后冷卻到0℃，加入0.44毫升N，O-雙(三甲基甲硅烷基)乙酰胺，在0℃將反應(yīng)混合物攪拌10分鐘。加入0.14克(0.5298mmol)2-[(2，6-二氯-4-嘧啶基)-硫基]乙酰氯和0.018毫升(0.2208mmol)吡啶。將反應(yīng)器的溫度升高到10℃，反應(yīng)溶液攪拌3小時。用水和氯化銨中止反應(yīng)。用二乙醚將所得產(chǎn)品固化，得到0.15克固態(tài)產(chǎn)物，然后用高壓分級液相色譜純化得到0.077克標(biāo)題化合物(產(chǎn)率31.1％)。
1H-NMR(D2O)δ7.02(2H，s)，5.32-5.30(1H，d，J＝4.4Hz)，5.26(1H，s)，4.88-4.87(1H，d，J＝4.8Hz)，3.71-3.68(2H，q)，3.46-3.42(1H，ABq，J＝17.6Hz)，3.05-3.01(1H，Abq，J＝16.8Hz).
質(zhì)譜(m/e)560實驗1最低抑菌濃度(MIC)通過得到以上實施例(I-1到I-6)中制備的化合物和萬古霉素的最低抑菌濃度(MIC)確定本發(fā)明化合物的有效性，所述萬古霉素是對于革蘭氏陽性菌種具有有力活性的已知化合物，作為對于標(biāo)準(zhǔn)菌種的對照藥。具體而言，最低抑菌濃度是通過以下方法得到的用二重稀釋法稀釋測試物質(zhì)，將它們分散在Mueller-Hinton瓊脂培養(yǎng)基中，將每毫升具有107cfu(菌落形成單位)的各測試菌種以2ul的量接種在培養(yǎng)基中，然后在37℃將其培育20小時。結(jié)果示于下表1和2中。從最低抑菌濃度測試結(jié)果能夠看出本發(fā)明的化合物對于引起醫(yī)院感染的主要致病微生物，包括MRSA菌種具有優(yōu)良的活性。
表1使用標(biāo)準(zhǔn)菌種(ug/ml)的靈敏度測試結(jié)果

表2使用標(biāo)準(zhǔn)菌種(ug/ml)的靈敏度測試結(jié)果

雖然已經(jīng)用以上特殊的實施方案對本發(fā)明進行了描述，但應(yīng)該認(rèn)識到本領(lǐng)域技術(shù)人員對于本發(fā)明可以進行各種改性和變化，這種改性和變化也屬于本發(fā)明如附加的權(quán)利要求書所定義的范圍。
權(quán)利要求
1.由以下化學(xué)式(I)表示的頭孢菌素化合物 和其藥學(xué)上可接受的無毒鹽、可生理學(xué)水解的酯、水合物、溶劑化物或其異構(gòu)體，其中R1和R2彼此獨立地表示氫，C1-6烷基，C1-6烷硫基，芳基，芳硫基或包含一或兩個選自氮及氧原子的雜原子的C5-6雜芳基；R3表示氫或羧基保護基；Q表示O，S或CH2；Z表示CH或N；n表示0或1的整數(shù)；Ar表示由以下化學(xué)式之一表示的雜芳基 或 其中X、Y、W、A、B、D、E、G和I彼此獨立地表示N或C(或CH)，條件是六元環(huán)形成嘧啶結(jié)構(gòu)；R4表示氫或C1-4烷基，或用選自C1-6烷基和C1-6羥烷基取代或未取代的氨基；R5和R6彼此獨立地表示氫，羥基，C1-4烷基或C1-6烷硫基，或用選自C1-6烷基、C1-6羥烷基和C1-6氨基烷基的取代基取代或未取代的氨基；R7、R8、R9、R10和R11彼此獨立地表示氫或C1-6烷基，或用選自C1-6烷基、C1-6羥烷基和C1-6氨基烷基的取代基取代或未取代的氨基；和 表示單鍵或雙鍵。
2.權(quán)利要求1的化合物，其中化合物選自以下(6R，7R)-3-[(2，6-二氨基-4-嘧啶基)硫基]-7-({2-[(2，5-二氯苯基)硫基]乙?；鶀氨基)-8-氧代-5-硫雜-1-氮雜雙環(huán)[4.2.0]辛-2-烯-2-羧酸，(6R，7R)-4-[(2-氨基-6-羥基-4-嘧啶基)硫基]-7-({2-[(2，6-二氯苯基)硫基]乙?；鶀氨基)-8-氧代-6-硫雜-1-氮雜雙環(huán)[4.2.]辛-2-烯-2-羧酸，(6R，7R)-4-[(6-氨基-2-羥基-4-嘧啶基)硫基]-7-({2-[(2，5-二氯苯基)硫基]乙?；鶀氨基)-8-氧代-6-硫雜-1-氮雜雙環(huán)[4.2.0]辛-2-烯-2-羧酸，(6R，7R)-3-[(4-氨基-2-嘧啶基)硫基]-8-氧代-7-[(苯乙酰)氨基]-5-硫雜-1-氮雜雙環(huán)[4.2.0]辛-2-烯-2-羧酸，(6R，7R)-3-[(2，6-二氨基-4-嘧啶基)硫基]-7-({2-[(2，6-二氯-4-吡啶基)硫基]乙?；鶀氨基)-8-氧代-5-硫雜-1-氮雜雙環(huán)[4.2.0]辛-2-烯-2-羧酸，和(6R，7R)-3-[(2-氨基-6-羥基-4-嘧啶基)硫基]-7-({2-[(2，6-二氯-4-吡啶基)硫基]乙酰基}氨基)-8-氧代-5-硫雜-1-氮雜雙環(huán)[4.2.0]辛-2-烯-2-羧酸。
3.一種制備權(quán)利要求1化學(xué)式(I)化合物的方法，其包括使化學(xué)式(V)的化合物 其中R1、R2、R3、Z、Q和n如權(quán)利要求1中定義，L表示離去基團，p為0或1，與化學(xué)式(VI)的化合物在溶劑中反應(yīng)HS-Ar(VI)其中Ar定義如權(quán)利要求1，或?qū)⒒瘜W(xué)式(VII)化合物的S→氧化物還原 其中R1、R2、R3、Z、Q、n和Ar如權(quán)利要求1中定義。
4.權(quán)利要求3的方法，其中還包括除去酸保護基。
5.一種制備權(quán)利要求1化學(xué)式(I)化合物的方法，其中包括使化學(xué)式(VI)的化合物HS-Ar (VI)其中Ar定義如權(quán)利要求1，與化學(xué)式(X)的化合物反應(yīng) 其中R3如權(quán)利要求1中定義，p為0或1，L為離去基團，P’表示氨基保護基，以提供化學(xué)式(XI)的化合物 其中R3、p′、Ar和p定義如上；從化學(xué)式(XI)的化合物中除去氨基保護基P′，用?；瘎┗罨瘜W(xué)式(VIII)的羧酸或其鹽，然后令活化形式的化學(xué)式(VIII)的化合物與已除去保護基P′的化學(xué)式(XI)的去保護的化合物反應(yīng)。
6.一種抗菌組合物，包含權(quán)利要求1化學(xué)式(I)的化合物或其藥學(xué)上可接受的鹽作為活性成分，以及藥學(xué)上可接受的載體。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種新型頭孢菌素化合物和其藥學(xué)上可接受的無毒鹽、可生理學(xué)水解的酯、水合物、溶劑化物或其異構(gòu)體，以及包含該化合物的藥物組合物和制備該化合物的方法。
文檔編號A61P31/04GK1606558SQ01811691
公開日2005年4月13日 申請日期2001年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2000年7月7日
發(fā)明者李昌錫, 吳性浩, 柳垠汀, 李成伯, 尹河植, 張容溱, 金根泰, 李享淑 申請人:株式會社Lg生命科學(xué)