专利名称：抗细菌活性的15元内酰胺类酮内酯的制作方法
技术领域：
国际专利分类A61K31/70,C07H17/08技术难题本发明涉及红霉素A大环内酯抗菌素类的新型化合物。特别地，本发明涉及6-O-甲基-8a-氮杂-8a-高-和6-O-甲基-9a-氮杂-9a-高红霉素A(homoerythromycin)类的新型15元环酮氮杂内酯类(ketoazalides)、涉及其制备的中间产物及方法、涉及其与无机或有机酸的药物上可接受的加成盐、涉及药物组合物的制备方法以及药物组合物用于治疗细菌感染的用途。
此外，公知红霉素A的C-6/C-12螺环化还受到糖苷配基环中的C-6羟基的O-甲基化的抑制(Watanabe Y.等，美国专利4,331,803,5/1982)。通过使红霉素A与苄氧基羰基氯反应、随后使所得的2’-O,3’-N-双(苄氧基羰基)-衍生物甲基化、消除保护基和3’-N-甲基化而形成6-O-甲基-红霉素A(甲红霉素-克拉霉素)(Morimoto S.等《抗菌素杂志》(J.Antibioties)1984,37,187)。如果与红霉素A比较，那么甲红霉素-克拉霉素在酸性介质中明显更为稳定并在体外表现出对革兰氏阳性菌菌株的活性增加(Kirst H.A.等《抗菌剂和化疗法》(Antimicrobial Agents and Chemother.)1989,1419)。
对14元大环内酯类的新近研究已经产生了新型大环内酯抗菌素即酮内酯类(ketolides)，其特征在于3-酮基取代了中性糖L-克拉定糖，众所周知后者甚至在弱酸性介质中也具有不稳定性(Agouridas C.等，EP 596802 A1,5/1994；Le Martret O.,FR 2697524 A1,5/94).酮内酯类在体外表现出抗由抗性生物体诱发的MLS(大环内酯、林肯酰胺和链阳菌素B)的显著增强的活性(Jamjian C.《抗菌剂化疗》(Antimicrob.Agents Chemother.)1997,41,485)。
根据公知和确定的现有技术，迄今为止还没有描述过来自6-O-甲基-8a-氮杂-8a-高-和6-O-甲基-9a-氮杂-9a-高红霉素A类的15元环酮氮杂内酯类及其与无机或有机酸的药物上可接受的加成盐、其制备方法及其中间产物以及药物组合物的制备方法及其用途。
本发明的目的以下列步骤为代表使6-O-甲基红霉素A的9(E)-和9(Z)-肟发生贝克曼重排、在由此获得的8a-和9a-内酰胺类中水解克拉定糖、保护德糖胺中2’-位上的羟基、氧化3-羟基并除去保护基，由此获得迄今为止还没有描述过的来自6-O-甲基-8a-氮杂-8a-高-和6-O-甲基-9a-氮杂-9a-高红霉素A类的新型15元环酮氮杂内酯类。技术方案按照如下步骤获得来自具有通式(Ⅰ)的6-O-甲基-8a-氮杂-8a-高-和6-O-甲基-9a-氮杂-9a-高红霉素A类的新型15元环酮氮杂内酯类(ketoazalides)及其与无机和有机酸类的药物上可接受的加成盐 其中A代表NH基且B同时代表C=O基；或A代表C=O基且B同时代表NH基；R1代表OH基、通式(Ⅱ)的L-克拉定糖基 或与R2一起代表酮；R2代表氢或与R1一起代表酮；R3代表氢或C1-C4的链烷酰基；步骤1本发明的第一步包括将通式(Ⅲ) 的6-O-甲基红霉素A(甲红霉素-克拉霉素)的C-9酮肟化成相应的肟。酮转化成肟是众所周知的反应，该反应通常用盐酸羟基胺在有合适的无机或有机碱类存在的情况下在合适的质子溶剂或非质子传递溶剂中进行。相对于甲红霉素-克拉霉素而言，以1-15等摩尔过量、优选以10-等摩尔过量使用盐酸羟基胺。将碱金属氢氧化物、碳酸盐、碳酸氢盐和乙酸盐作为合适的碱类使用，而将C1-C3的醇类作为溶剂使用。优选的碱是碳酸钠或乙酸钠且优选的溶剂是甲醇。一般来说，该反应在0-80℃的温度下、优选在65℃下进行2小时至几天，但基本上在8-20小时内完成。按照常规方式进行处理，例如通过在真空中蒸发溶剂；添加水与有机溶剂的混合物；随后在碱介质中、优选在pH8.0-10.0下萃取。将二氯甲烷、氯仿、乙酸乙酯、乙醚和甲苯用作产物的萃取溶剂，氯仿是优选的萃取溶剂。通过分离有机层并蒸发溶剂来分离产物，从而产生约1∶1比例的通式(Ⅳ) 的6-O-甲基红霉素A9(E)-和9(Z)-肟的混合物。如果必要，通过使用二氯甲烷-甲醇-氢氧化铵90∶9∶1.5系统的硅胶柱层析来进行异构体的分离，从而产生色谱均相的具有Rf值为0.446的通式(Ⅳa)的6-O-甲基红霉素A9(E)-肟； 和色谱均相的具有Rf值为0.355的通式(Ⅳb)的6-O-甲基红霉素A9(Z)-肟。 步骤2通过贝克曼重排反应(参见“综合有机化学”，I.O.Sutherland(编辑)，Pergamon Press,New York,1979,第2卷，398-400和967-968)而将通式(Ⅳa)的6-O-甲基红霉素A9(E)-肟转化成通式(Ⅰ)的6-O-甲基-红霉素A， 其中A代表NH基；B同时代表C=O基；R1代表通式(Ⅱ)的L-克拉定糖基； R2和R3相同并代表氢。一般来说，酮肟的贝克曼重排产生甲酰胺或就环系而言产生内酰胺类。这种重排的机理包括肟羟基预转化成更好的离去基团，它在第二个反应步骤相对于离去基团反位的碳原子的同时迁移下被裂解。在水性介质中形成腈鎓离子作为中间产物，它与水反应生成一种合适的酰胺。
贝克曼重排反应在酸性、中性和碱性条件下进行。催化重排的常用酸性试剂包括浓硫酸、多磷酸、tionyl chloride、五氯化磷、二氧化硫和甲酸。由于大环内酯分子在酸性介质中的敏感性且特别是由于中性糖L-克拉定糖易发生裂解，所以这些试剂不适于将通式(Ⅳa)的肟重排成通式(Ⅰ)的6-O-甲基-9a-氮杂-9a-高红霉素A，其中A、B、R1、R2和R3具有上述含义。优选的情况是，通过最初用烷基磺酰卤类、芳基磺酰卤类或芳基磺酰酐类使肟羟基O-磺化来进行肟(Ⅳa)的贝克曼重排。分离中间产物肟磺酸酯或通常在原位进行重排成所需产物。一般来说，磺化和重排在有有机或无机碱类存在的情况下进行。
催化肟(Ⅳa)重排的优选磺化试剂包括甲磺酰氯、苯磺酰氯、4-乙酰氨基磺酰氯、对甲苯磺酰氯、苯磺酸和对甲苯磺酸的酐类。该反应在有无机碱类诸如碳酸氢钠或碳酸钾存在的情况下或在有有机碱类诸如吡啶、4-二甲氨基吡啶、三乙胺和N,N-二异丙基-胺存在的情况下进行。合适的溶剂包括含水混合物诸如丙酮-水混合物和二噁烷-水混合物以及有机溶剂诸如二氯甲烷、氯仿、乙酸乙酯、乙醚、四氢呋喃、甲苯、乙腈和吡啶。一般来说，通过使用1-3等摩尔过量的磺化试剂并使用相同或更大等摩尔量的碱在-20到50℃的温度下进行该反应。通常将吡啶用作溶剂并同时用作碱。优选的情况是，肟(Ⅳa)的贝克曼重排在丙酮-水混合物中使用双倍等摩尔过量的对甲苯磺酰氯和碳酸氢钠来进行。如果必要，通过使用二氯甲烷-甲醇-氢氧化铵90∶9∶1.5溶剂系统的硅胶柱层析来纯化产物，从而产生色谱均相的6-O-甲基-9a-氮杂-9a-高红霉素A。
按照与9(E)-肟(Ⅳa)类似的方式来进行式(Ⅳb)的6-O-甲基红霉素A9(Z)-肟转化成通式(Ⅰ)的6-O-甲基-8a-氮杂-8a-高红霉素A的贝克曼重排，其中A代表C=O基，B同时代表NH基；R1代表通式(Ⅱ)的L-克拉定糖基；且R2和R3相同并代表氢。
步骤3如果合适，使步骤2中通式(Ⅰ)的6-O-甲基-9a-氮杂-9a-高红霉素A或6-O-甲基-8a-氮杂-8a-高红霉素A与强酸类、优选0.25-1.5N的盐酸在室温下的10-30小时内发生作用，其中A、B、R1、R2和R3具有上述含义，从而产生通式(Ⅰ)的6-O-甲基-9a-氮杂-9a-高红霉素A或6-O-甲基-8a-氮杂-8a-高红霉素A的3-O-脱克拉定糖基-3-氧-衍生物，其中A代表NH基且B同时代表C=O基；或A代表C=O基且B同时代表NH基；R1代表OH基；且R2和R3相同并代表氢。
步骤4如果合适，使步骤3中通式(Ⅰ)的3-O-脱克拉定糖基-3-氧-6-O-甲基-9a-氮杂-9a-高红霉素A或6-O-甲基-8a-氮杂-8a-高红霉素A与德糖胺中2’-位上的羟基发生选择性酰化反应，其中A、B、R1、R2和R3具有上述含义。在0-30℃的温度下，通过使用带有多达4个碳原子的羧酸的酐类、优选使用乙酸酐在有无机或有机碱类存在的情况下在惰性有机溶剂中进行酰化反应，产生通式(Ⅰ)的3-脱克拉定糖基-3-氧-6-O-甲基-9a-氮杂-9a-高红霉素A2’-O-乙酸酯或3-脱克拉定糖基-3-氧-6-O-甲基-8a-氮杂-8a-高红霉素A2’-O-乙酸酯，其中A代表NH基且B同时代表C=O基；或A代表C=O基且B同时代表NH基；R1代表OH基；R2是氢且R3是乙酰基。将碳酸氢钠、碳酸钠、碳酸钾、三乙胺、吡啶、三丁胺用作合适的碱类，优选使用碳酸氢钠。将二氯甲烷、二氯乙烷、丙酮、吡啶、乙酸乙酯、四氢呋喃用作合适的惰性溶剂，优选使用二氯甲烷。
步骤5如果合适，在10℃-室温的温度下，按照改进的Moffat-Pfitzner方法，在有二甲亚砜和三氟乙酸吡啶鎓作为催化剂存在的情况下使步骤4中通式(Ⅰ)的3-脱克拉定糖基-3-氧-6-O-甲基-9a-氮杂-9a-高红霉素A-2’O-乙酸酯或3-脱克拉定糖基-3-氧-6-O-甲基-8a-氮杂-8a-高红霉素A-2’O-乙酸酯与N,N-二甲氨基丙基-乙基-碳化二亚胺在惰性有机溶剂、优选在二氯甲烷中进行糖苷配基环C-3位上羟基的氧化反应，其中A、B、R1、R2和R3具有上述含义，产生通式(Ⅰ)的3-脱克拉定糖基-3-氧代-6-O-甲基-9a-氮杂-9a-高红霉素A2’-O-乙酸酯或3-脱克拉定糖基-3-氧代-6-O-甲基-8a-氮杂-8a-高红霉素A2’-O-乙酸酯，其中A代表NH基且B同时代表C=O基；或A代表C=O基且B同时代表NH基；R1和R2一起代表酮且R3代表乙酰基。
步骤6
接下来使步骤5中通式(Ⅰ)的3-脱克拉定糖基-3-氧代-6-O-甲基-9a-氮杂-9a-高红霉素A2’-O-乙酸酯或3-脱克拉定糖基-3-氧-6-O-甲基-8a-氮杂-8a-高红霉素A2’-O-乙酸酯在低级醇类、优选在甲醇中在室温至溶剂的回流温度下进行溶剂分解反应，其中A、B、R1、R2和R3具有上述含义，产生通式(Ⅰ)的3-脱克拉定糖基-3-氧代-6-O-甲基-9a-氮杂-9a-高红霉素或3-脱克拉定糖基-3-氧代-6-O-甲基-8a-氮杂-8a-高红霉素A，其中A代表NH基且B同时代表C=O基；或A代表C=O基且B同时代表NH基；R1和R2一起代表酮且R3代表氢。
通过使来自通式(Ⅰ)的6-O-甲基-8a-氮杂-8a-高红霉素A和6-O-甲基-9a-氮杂-9a-高红霉素A类的新型化合物与至少等摩尔量的合适无机或有机酸诸如盐酸、氢碘酸、硫酸、磷酸、乙酸、丙酸、三氟乙酸、马来酸、柠檬酸、硬脂酸、琥珀酸、乙基琥珀酸、甲磺酸、苯磺酸、对甲苯磺酸和月桂基磺酸类在对反应来说是惰性的溶剂中进行反应来获得也属于本发明目的的药物上可接受的加成盐，其中A、B、R1、R2和R3具有上述含义。如果加成盐在对反应来说是惰性的溶剂中是不溶的，那么通过过滤来分离所述的加成盐，在其它情况中通过用非溶剂沉淀或通过蒸发溶剂、多数情况下通过冻干法来分离加成盐。
通过根据NCCLS方案(临床实验室标准国家委员会，文件M7-A2，第10卷，第8期，1990和文件M11-A2，第10卷，15,1991)的微量稀释法测定通式(Ⅰ)的新型化合物(其中A、B、R1、R2和R3具有上述含义)及其药物上可接受的与无机或有机酸类的加成盐对一系列标准测试微生物和临床分离物的体外抗菌作用。按照NCCLS方案(文件M7-A2，表3,M100-S4)、借助于对照菌株金黄色葡萄球菌ATTC29213(美国典型培养物保藏中心)来进行实验室方法的对照。
将来自实施例3的6-O-甲基-8a-氮杂-8a-高红霉素A与阿齐红霉素、红霉素和甲红霉素-克拉霉素比较的对一系列标准测试微生物的体外抗菌作用列在表1中。
表16-O-甲基-8a-氮杂-8a-高红霉素A(实施例3)的体外抗菌作用与阿齐红霉素(Az)、红霉素(Er)和甲红霉素-克拉霉素(Cl)的比较测试微生物 Az ErCl 实施例3单核细胞增生利斯特 ＜0.125＜0.125 ＜0.125 ＜0.125氏菌ATCC 7644金黄色葡萄球菌ATCC0.50.25 0.5 0.525923表皮葡萄球菌ATCC 1.00.25 0.250.512228粪肠球菌ATCC 355500.51.00.251.0肺炎链球菌ATCC 6305 ＜0.125＜0.125＜0.125 ＜0.125化脓链球菌ATCC ＜0.125＜0.125＜0.125 ＜0.12519615产气荚膜梭状芽孢杆0.125 0.50.125 0.25菌ATCC 13124粘膜炎莫拉氏菌ATCC ＜0.125＜0.125＜0.125 ＜0.12525238胎儿弯曲杆菌ATCC＜0.125＜0.125＜0.125 ＜0.12519438空肠弯曲杆菌ATCC＜0.125＜0.125＜0.125 ＜0.12533291弗劳地氏柠檬酸杆菌4.0 64.0 64.016.0ATCC 8090大肠杆菌ATCC 259222.0 32.0 32.0 8.0奇异变形菌ATCC 64.0＞128.0＞128.032.012453奇异变形菌ATCC 64.0＞128.0＞128.032.043071猪霍乱沙门氏菌ATCC2.0 64.0 32.0 8.013076弗氏志贺氏菌ATCC 1.0 32.0 32.0 4.012022小肠结肠炎耶尔森氏1.0 16.0 16.0 4.0菌ATCC 9610流感嗜血杆菌ATCC 0.52.04.0 1.049247流感嗜血杆菌ATCC 1.04.08.0 1.049766铜绿假单胞菌ATCC 64.0＞128.0＞128.032.025619
通过下列实施例来举例说明本方法，它们不以任何方式来限定本
权利要求
1．通式(Ⅰ)代表的化合物 及其与无机和有机酸类的药物上可接受的加成盐，其中A代表NH基且B同时代表C=O基；或A代表C=O基且B同时代表NH基；R1代表OH基、通式(Ⅱ)的L-克拉定糖基 或与R2一起代表酮；R2代表氢或与R1一起代表酮；R3代表氢或C1-C4的链烷酰基。
2．根据权利要求1的化合物，其特征在于A代表NH基，B代表C=O基，R1代表通式(Ⅱ)的L-克拉定糖基，R2与R3相同并代表氢。
3．根据权利要求1的化合物，其特征在于A代表C=O基，B代表NH基，R1代表通式(Ⅱ)的L-克拉定糖基，R2与R3相同并代表氢。
4．根据权利要求1的化合物，其特征在于A代表NH基，B代表C=O基，R1代表OH基且R2与R3相同并代表氢。
5．根据权利要求1的化合物，其特征在于A代表C=O基，B代表NH基，R1代表OH基且R2与R3相同并代表氢。
6．根据权利要求1的化合物，其特征在于A代表NH基，B代表C=O基，R1代表OH基，R2是氢且R3代表C1-C4的链烷酰基。
7．根据权利要求6的化合物，其特征在于R3代表乙酰基。
8．根据权利要求1的化合物，其特征在于A代表C=O基，B代表NH基，R1代表OH基，R2是氢且R3代表C1-C4的链烷酰基。
9．根据权利要求8的化合物，其特征在于R3代表乙酰基。
10．根据权利要求1的化合物，其特征在于A代表NH基，B代表C=O基，R1和R2一起代表酮氢且R3是氢。
11．根据权利要求1的化合物，其特征在于A代表C=O基，B代表NH基，R1和R2一起代表酮氢且R3是氢。
12．制备通式(Ⅰ)化合物 及其与无机和有机酸类的药物上可接受的加成盐的方法，其中A代表NH基且B同时代表C=O基；或A代表C=O基且B同时代表NH基；R1代表OH基、通式(Ⅱ)的L-克拉定糖基 或与R2一起代表酮；R2代表氢或与R1一起代表酮；R3代表氢或C1-C4的链烷酰基；其特征在于使通式(Ⅲ)的6-O-甲基红霉素A 与盐酸羟基胺在有合适的无机或有机碱类的情况下进行反应，产生通式(Ⅳ)的6-O-甲基红霉素A9(E)-和9(Z)-肟类的混合物， 如果合适，使用二氯甲烷-甲醇-浓氢氧化铵90∶9∶1.5的系统将上述混合物进行硅胶柱分离，产生色谱均相的具有Rf值为0.446的通式(Ⅳa)的6-O-甲基红霉素A9(E)-肟； 和色谱均相的具有Rf值为0.355的通式(Ⅳb)的6-O-甲基红霉素A9(Z)-肟； 且然后使上述产物与芳基磺酰卤类，优选与对甲苯磺酰氯在无机碱类，优选碳酸氢钠存在的情况下在溶剂或溶剂混合物，优选在丙酮-水的混合物中进行贝克曼重排反应，所述的溶剂或溶剂混合物对该反应来说是惰性的，就通式(Ⅳa)的6-O-甲基红霉素A9(E)-肟而言，产生通式(Ⅰ)的化合物，其中A代表NH基，B代表C=O基，R1代表L-克拉定糖基且R2与R3相同并代表氢；或就通式(Ⅳb)的6-O-甲基红霉素A9(Z)-肟而言，产生通式(Ⅰ)的化合物，其中A代表C=O基，B代表NH基，R1代表L-克拉定糖基，R2与R3相同并代表氢；接着在室温下使上述产物与稀释的无机酸类，优选0.25N的盐酸发生作用，产生通式(Ⅰ)的化合物，其中A代表NH基且B同时代表C=O基，或A代表C=O基且B同时代表NH基，R1代表OH基且R2与R3相同并代表氢；接下来使上述产物与带有至多达4个碳原子的羧酸酐类，优选与乙酸酐在惰性有机溶剂，优选在二氯甲烷中进行选择性酰化反应，产生通式(Ⅰ)的化合物，其中A代表NH基且B同时代表C=O基，或A代表C=O基且B同时代表NH基，R1代表OH基，R2是氢且R3是乙酰基；然后在10℃-室温下使上述产物与二酰亚胺类，优选与N,N-二甲氨基丙基-乙基-碳化二亚胺在有二甲亚砜和三氟乙酸吡啶鎓作为催化剂存在的情况下在惰性有机溶剂，优选在二氯甲烷中进行氧化反应，产生通式(Ⅰ)的化合物，其中A代表NH基且B同时代表C=O基，或A代表C=O基且B同时代表NH基，R1与R2一起代表酮且R3是乙酰基；接着使上述产物在室温下在低级醇类，优选在甲醇中通过溶剂分解作用进行2’-位上的脱酰反应，产生通式(Ⅰ)的化合物，其中A代表NH基且B同时代表C=O基，或A代表C=O基且B同时代表NH基，R1与R2一起代表酮且R3是氢；如果合适，接下来使上述产物与无机或有机酸类进行反应，产生其药物上可接受的加成盐。
13．用于治疗人体和动物体中细菌感染的药物组合物，该组合物包括抗菌有效量的权利要求1的通式(Ⅰ)的化合物或其药物上可接受的加成盐以及药物上可接受的载体。
14．用于治疗人体和动物体中细菌感染的方法，该方法包括下列步骤对人体或动物体根据需要给予抗菌有效量的权利要求1的通式(Ⅰ)的化合物或其药物上可接受的加成盐以及药物上可接受的载体。
全文摘要
本发明涉及具有通式(I)的来自6－O－甲基－8a－氮杂－8a－高－和6－O－甲基－9a－氮杂－9a－高红霉素A类的新型15元环酮氮杂内酯类,其中A代表NH基且B同时代表C=O基、或A代表C=O基且B同时代表NH基,R
文档编号A61K31/7048GK1301268SQ99806356
公开日2001年6月27日 申请日期1999年4月2日 优先权日1998年4月6日
发明者G·拉扎莱夫斯基, G·科布莱海尔, Z·凯尔纳里克 申请人:普利瓦药物工业公司