CN101506220A - 大环内酯合成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及大环内酯的制备方法,具体来说,涉及任选取代的20,23-二哌啶基-5-O-碳霉胺糖基-泰乐内酯及其衍生物的制备方法,以及大环内酯制药的用途,使用大环内酯治疗的方法和尤其可用来制备大环内酯的中间体的制备方法。
Description
相关专利申请的交叉参考
[1]本专利要求美国临时专利申请No.60/834,067(2006年7月28日提交)和欧洲专利申请No.06118159.0(2006年7月31日提交)的优先权。这两件专利申请的整个文本结合到本专利中供参考。
发明领域
[2]本发明涉及大环内酯的制备方法,具体来说,本发明涉及任选取代的20,23-二哌啶基-5-O-碳霉胺糖基(mycaminosyl)-泰乐内酯(tylonolide)及其衍生物的制备方法,以及使用此类大环内酯的治疗方法,此类大环内酯的制药用途和尤其可用来制备大环内酯的中间体的制备方法。
发明背景
[3]大环内酯早就已知对治疗人、家畜、家禽和其它动物的传染病是有效的。早期的大环内酯包括16-元大环内酯,例如,泰乐菌素A(tylosin A):
参见例如美国专利No.4,920,103(第5栏,12-38行)。还参见美国专利No.4,820,695(第7栏第1-32行)和EP0103465B1(第5页第3行)。这些年来,为了提高抗菌活性和选择性已经开发了各种泰乐菌素衍生物。
[4]泰乐菌素衍生物包括例如,美国专利No.6,514,946中论述的对应于通式(I)结构的化合物:
其中:
R1和R3各自是甲基,且R2是氢;R1和R3各自是氢,且R2是甲基;或R1、R2和R3各自是氢;和
R4和R6各自是甲基,且R5是氢;R4和R6各自是氢,且R5是甲基;或R4、R5和R6各自是氢。
此类化合物包括例如,具有以下结构的20,23-二哌啶基-5-O-碳霉胺糖基-泰乐内酯:
这些化合物,尤其是20,23-二哌啶基-5-O-碳霉胺糖基-泰乐内酯认为具有安全和有效治疗例如,巴斯德菌病(pasteurellosis)、牛呼吸道疾病和猪呼吸道疾病的药物代谢动力学和药效学属性。与这些化合物治疗家畜和家禽疾病的用途有关的论述包括在美国专利No.6,514,946中。该论述结合到本专利中供参考。
[5]已经报道了大环内酯的各种制备途径。
[6]在例如EP0103465B1中,Debono等人论述了制备在他们列举种类内的化合物的各种方法步骤。这些方法包括,例如,以下的还原:
其中,R、R1、R2、R3和R4定义为各种取代基。具体来说,R定义为含至多3个不饱和或饱和环的含氮环系,该不饱和或饱和环是任选取代的。Debono等人报道说优选的还原剂是氰基硼氢化物,并且氰基硼氢化钠是“精选的还原剂”。Debono等人还提出用于这一反应的溶剂通常将是惰性极性溶剂,例如C1-C4链烷醇。参见第6页7-14行。在同一专利族的稍后提交的专利中,Debono等人进一步论述了各种醛化合物(包括泰乐菌素)与胺的还原性胺化。氰基硼氢化钠和硼氢化钠列举为适合的还原剂,并且无水甲醇列举为适合的溶剂。参见美国专利No.4,820,695第7栏60-68行。
[7]在美国专利No.6,664,240中,Phan等人也论述了还原性胺化:
其中,Rp 2、R4、R7和R8定义为各种取代基。具体来说,R7和R8各自定义为是独立的取代基,或者定义为一起形成3-至7-元杂环。Phan等人论述用氢硼化物试剂在醇或乙腈溶剂中进行这种反应。硼氢化钠和氰基硼氢化钠列为氢硼化物试剂的实例;甲醇、乙醇和异丙醇列为醇溶剂的实例。参见例如,第15栏64行至第16栏42行;和第22栏41-49行。
[8]在EP0240264B1中,Tao等人也论述了还原性胺化:
其中,R1、R2、R3和R4定义为各种取代基。具体来说,R3和R4定义为各自是独立的取代基,或者定义为一起形成含至多3个任选取代的环的杂环系。Tao等人报道说这种还原可以使用甲酸作为还原剂实现。Tao等人进一步报道说溶剂通常将惰性极性有机溶剂。乙酸戊酯和乙腈列举为此类溶剂的实例。参见第4页57行到第5页10行。还参见美国专利No.4,921,947第3栏62行至第4栏16行。
[9]在EP0103465B1中,Debono等人论述了以下水解反应:
其中,R、R1、R2和R4定义为各种取代基。Debono等人报道说这种“水解可以使用作为盐酸或硫酸的强无机酸水溶液,或强有机酸例如对甲苯磺酸进行。”参见第7页3-8行。在同一专利族的稍后提交的专利中,Debono等人进一步论述了泰乐菌素、大菌素和DOMM的C-20-改性衍生物使用用于酸性水解的“众所周知”的程序的碳霉糖(mycarose)水解。参见美国专利No.4,820,695第8栏35-43行。
[10]鉴于大环内酯在治疗病理条件过剩中的重要性,仍需要制备大环内酯的成本划算、高产率的方法。以下公开内容解决这种需要。
发明概述
[11]本发明涉及大环内酯,具体来说,任选取代的20,23-二哌啶基-5-O-碳霉胺糖基-泰乐内酯及其衍生物的制备方法。这些方法包括大环内酯本身的制备方法,以及尤其可以用作制备各种大环内酯的中间体的化合物的制备方法。
[12]简要地,本发明部分地涉及大环内酯和其盐的制备方法。大环内酯结构上对应于通式(I):
其中:
至于R1、R2和R3:
R1和R3各自是甲基,且R2是氢,
R1和R3各自是氢,且R2是甲基,或
R1、R2和R3各自是氢。
至于R4、R5和R6:
R4和R6各自是甲基,且R5是氢,
R4和R6各自是氢,且R5是甲基,或
R4、R5和R6各自是氢。
[13]在一些实施方案中,该方法包括使泰乐菌素(例如,泰乐菌素A或其盐)、通式(II)的哌啶基化合物和甲酸在非极性溶剂存在下反应。在这些实施方案中,通式(II)的哌啶基化合物结构上对应于:
[14]在一些实施方案中,该方法包括使20-哌啶基-泰乐菌素化合物与酸反应。在这些实施方案中,20-哌啶基-泰乐菌素化合物结构上对应于通式(III):
[15]在一些实施方案中,所述方法包括使23-O-(6-脱氧-2,3-二-O-甲基-D-阿洛糖基)-20-哌啶基-5-O-碳霉胺糖基-泰乐内酯化合物与酸反应。在这些实施方案中,23-O-(6-脱氧-2,3-二-O-甲基-D-阿洛糖基)-20-哌啶基-5-O-碳霉胺糖基-泰乐内酯化合物结构上对应于通式(IV):
[16]在一些实施方案中,所述方法包括用活化剂将23-羟基-20-哌啶基-5-O-碳霉胺糖基-泰乐内酯化合物活化以形成活化化合物。在这些实施方案中,23-羟基-20-哌啶基-5-O-碳霉胺糖基-泰乐内酯化合物结构上对应于通式(V):
该活化化合物(也称为“23-L-20-哌啶基-5-O-碳霉胺糖基-泰乐内酯化合物”)结构上对应于通式(VI):
L是离去基团。
[17]在其它实施方案中,所述方法包括使通式(VI)的活化化合物与通式(VII)的哌啶基化合物反应。在这些实施方案中,通式(VII)的哌啶基化合物结构上对应于:
[18]在一些实施方案中,所述方法包括上述实施方案的组合以制备通式(I)的大环内酯或其盐。
[19]在一些实施方案中,所述方法包括上述实施方案中一个或多个以制备例如,无定形、结晶、共结晶或溶剂合物形式的通式(I)的大环内酯或其盐。
[20]本发明还部分地涉及通式(III)的20-哌啶基-泰乐菌素化合物或其盐的制备方法。在这些实施方案中,该方法包括使泰乐菌素(例如,泰乐菌素A)、通式(II)的哌啶基化合物和甲酸在非极性溶剂存在下反应。
[21]本发明还部分地涉及通式(IV)的23-O-(6-脱氧-2,3-二-O-甲基-D-阿洛糖基)-20-哌啶基-5-O-碳霉胺糖基-泰乐内酯化合物或其盐的制备方法。在这些实施方案中,所述方法包括使通式(III)的20-哌啶基-泰乐菌素化合物与HBr反应。
[22]本发明还部分地涉及通式(V)的23-羟基-20-哌啶基-5-O-碳霉胺糖基-泰乐内酯化合物或其盐的制备方法。在这些实施方案中,所述方法包括使通式(IV)的23-O-(6-脱氧-2,3-二-O-甲基-D-阿洛糖基)-20-哌啶基-5-O-碳霉胺糖基-泰乐内酯化合物与酸反应。
[23]本发明还部分地涉及通式(VI)的活化化合物或其盐的制备方法。在这些实施方案中,所述方法包括用活化剂将通式(V)的23-羟基-20-哌啶基-5-O-碳霉胺糖基-泰乐内酯化合物活化。
[24]本发明还涉及将根据本发明制备的通式(I)的化合物(和其药学上可接受的盐)用于治疗疾病,例如巴斯德菌病、猪呼吸道疾病或牛呼吸道疾病的方法。更具体地说,本发明部分地涉及一种方法,该方法包括根据上面列举方法中的一种或多种制备通式(I)的化合物(或其药学上可接受的盐),然后将治疗有效量的所述化合物或盐施用于需要所述治疗的动物。本发明还部分地涉及使用根据本发明制备的通式(I)的化合物(或其药学上可接受的盐)制备药剂,尤其是用于上述治疗的药剂。
[25]申请人的发明的其它方面和益处对阅读了本说明书的本领域技术人员将是显而易见的。
优选实施方案的详细说明
[26]优选实施方案的这种详细描述仅旨在为本领域技术人员介绍申请人的发明、其原理和其实际应用以致本领域技术人员可以按其许多形式改变和应用本发明,因为它们可以非常适合于特定用途的要求。虽然说明本发明的优选实施方案,但是这种详细描述和其特定实施例仅是用于说明目的。因此,本发明不限于本说明书中描述的优选实施方案,并且可以多样地改变。
A.可以通过本发明制备的大环内酯
[27]可以通过本发明方法制备的化合物包括结构上对应于通式(I)的化合物:
其中:
R1和R3各自是甲基,且R2是氢;R1和R3各自是氢,且R2是甲基;或R1、R2和R3各自是氢;和
R4和R6各自是甲基,且R5是氢;R4和R6各自是氢,R5是甲基;或R4、R5和R6各自是氢。
在一些实施方案中,通式(I)的哌啶基取代基是相同的,即:
在一些这样的实施方案中,例如,两个哌啶基取代基都是哌啶(即,R1、R2、R3、R4、R5和R6各自是氢),以致该化合物是20,23-二哌啶基-5-O-碳霉胺糖基-泰乐内酯:
这样的化合物包括例如:
具有相同哌啶基取代基的其它化合物包括:
[28]在一些实施方案中,通式(I)的哌啶基取代基不相同,即:
具有不同哌啶基取代基的其它化合物包括:
B.大环内酯合成
[29]本发明可用来由本领域中通常可获得的材料合成大环内酯。
B-1.20-哌啶基-泰乐菌素化合物的制备
[30]在一些实施方案中,大环内酯合成从制备20-哌啶基-泰乐菌素化合物,尤其是结构上对应于通式(III)的化合物开始或包括该步骤:
在一些实施方案中,R1和R3各自是甲基,且R2是氢;或R1和R3各自是氢,且R2是甲基。在其它的实施方案中,R1、R2和R3各自是氢,以致该化合物结构上对应于:
[31]该20-哌啶基-泰乐菌素化合物可以由泰乐菌素A和哌啶基化合物经由还原性胺化反应使用包括甲酸(或“HCOOH”)的还原剂制备:
当R1、R2和R3各自是氢时,这种反应如下:
泰乐菌素A、哌啶基化合物和甲酸可商购。
[32]泰乐菌素A反应试剂可以例如,是纯(或至少基本上纯)的泰乐菌素A。或者,如下面段B-7中指出的那样,泰乐菌素A反应试剂可以属于混合物,例如包含泰乐菌素A以及一种或多种泰乐菌素A衍生物,例如泰乐菌素B、泰乐菌素C和/或泰乐菌素D的混合物。
[33]泰乐菌素A可以呈其游离碱形式,或者呈盐形式。泰乐菌素A衍生物同样任选地呈一种或多种盐形式。认为各种盐可能是适合的。在一些实施方案中,例如,所述盐包括磷酸盐。在其它实施方案中,所述盐包括酒石酸盐。在还有的其它实施方案中,所述盐包括柠檬酸盐或硫酸盐。关于盐的进一步论述可以参见下面段C。
[34]溶剂可以包含一种或多种溶剂。虽然溶剂可以包含一种或多种极性溶剂,但是在一些实施方案中,溶剂优选改为包含一种或多种非极性溶剂。“非极性溶剂”是不电离到足以导电的溶剂,并且不能(或至少基本上不能)溶解极性化合物(例如,各种无机盐),但是可以溶解非极性化合物(例如烃和树脂)。一般而言,溶剂优选是与反应混合物中的反应试剂、产物和任何其它成分非反应的。例如,溶剂可以包含氯仿(或“CHCl3”);四氢呋喃(或“THF”);二氯甲烷(或“CH2Cl2”或“DCM”或“亚甲基氯”);四氯化碳(或“CCl4”);乙酸乙酯(或“CH3COOC2H5”);二乙醚(或“CH3CH2OCH2CH3”);环己烷(或“C6H12”);或芳族烃溶剂,例如苯(或“C6H6”)、甲苯(或“C6H5CH3”)、二甲苯(或“C6H4(CH3)2”或“二甲基苯”(包括1,3-二甲苯(或“间二甲苯”)、1,2-二甲苯(或“邻二甲苯”)或1,4-二甲苯(或“对二甲苯”))、乙基苯或它们的混合物(例如,间二甲苯、邻二甲苯、对二甲苯和/或乙基苯的混合物)。在一些实施方案中,溶剂包含二氯甲烷、氯仿或乙酸乙酯。在其它实施方案中,溶剂包含二甲苯。在还有的其它实施方案中,溶剂包含甲苯。在一些这样的实施方案中,甲苯是尤其优选的,因为它在典型的反应温度下容易使用。
[35]在一些实施方案中,溶剂包含溶剂的混合物。在一些这样的实施方案中,例如,溶剂包含甲苯和DCM的混合物。在此,甲苯/DCM比可以例如,是约1:1至约100:1,或约5:1至约8:1(v/v)。在这些实施方案的一些中,所述比例是例如,约8:1(v/v)。在其它中,所述比例是例如,约5.3:1(v/v)。
[36]为了进行胺化,通常将泰乐菌素A反应试剂、哌啶基化合物、甲酸(或甲酸的源物质)和溶剂加入反应器并混合。一般可以按任何顺序将这些成分加入反应器。
[37]反应器可以包括各种反应器类型。在一些实施方案中,例如,反应器是搅拌釜反应器。玻璃和玻璃衬里的反应器通常是优选的,但是可以使用当与反应混合物接触时稳定的任何组合物。例如,一般也可以使用不锈钢反应器。
[38]通常,可以使用摩尔当量的泰乐菌素A反应试剂、哌啶基化合物和甲酸。然而,相对于泰乐菌素A反应试剂的摩尔量,通常使用过量的哌啶基化合物和甲酸。
[39]在一些实施方案中,将1至约3当量(或1.05至约3当量)哌啶基化合物加入反应器。在一些这样的实施方案中,例如,将1.05至约1.2当量哌啶基化合物加入反应器。在其它这样的实施方案中,将约1.07至约1.5当量哌啶基化合物加入反应器。在此,例如,可以将约1.3当量哌啶基化合物加入反应器。在一些实施方案中,随着时间按两次或更多次独立的进料将哌啶基化合物加入反应器,优选其中后续进料少于第一次进料。在一些实施方案中,例如,按两次进料将哌啶基化合物加入反应器,其中第二次进料的量是第一次进料的约10%。申请人已经发现这可能对提高转化有好处。
[40]在一些实施方案中,使用1至约10当量(或1.05至约10当量,约2至约5当量,或约2.5至约4.5当量)甲酸。在一些这样的实施方案中,例如,使用约4.5当量甲酸。在其它这样的实施方案中,使用约2.5至约4当量甲酸。例如,在一些这样的实施方案中,使用约3.0当量甲酸。
[41]通常,溶剂的量足以,例如,防止(或基本上防止)所述反应混合物中的反应试剂、产物和其它成分粘到反应器上,并促进所述反应试剂的均匀分布。在一些实施方案中,溶剂的量是至少约1L/kg泰乐菌素A反应试剂(或,当泰乐菌素A反应试剂属于泰乐菌素A反应试剂和其衍生物的混合物时,1L/kg总泰乐菌素混合物)。溶剂的量一般少于约40L/kg泰乐菌素A反应试剂(或泰乐菌素混合物)。在一些实施方案中,溶剂的量为约2至约15L(或约5至约15L,约5至约12L,约5至约10L,或约8至约10L)/kg泰乐菌素A反应试剂(或泰乐菌素混合物)。举例来说,在一些这样的实施方案中,溶剂包含甲苯或甲苯和DCM的混合物,溶剂的量为约8至约10L/kg泰乐菌素A反应试剂(或泰乐菌素混合物)。在此,例如,溶剂的量可以是约8L/kg泰乐菌素A反应试剂(或泰乐菌素混合物)。
[42]反应的至少一部分(或全部反应)通常在大于约20℃,大于约25℃,或大于约60℃下进行。一般而言,反应的至少一部分(或全部反应)在不大于溶剂沸点,更通常,小于所述沸点的温度下进行。例如,当溶剂是甲苯时,反应的至少一部分(或全部反应)通常在小于约110℃下进行。举例来说,另外,当溶剂是二甲苯时,反应的至少一部分(或全部反应)通常在小于约165℃下进行。一般而言,反应的至少一部分(或全部反应)在约60至约95℃,约70至约85℃,约70至约80℃,或约75至约80℃下进行。在一些实施方案中,例如,反应的至少一部分(或全部反应)的反应温度是约80℃。在其它实施方案中,例如,反应的至少一部分(或全部反应)的反应温度是约76℃。虽然可以使用比上述范围更小的温度,但是这样的温度往往伴随更慢的反应速率。并且,虽然可以使用比上述范围更大的温度,但是这样的温度往往伴随更大量产生不希望的副产物。
[43]这种反应可以在很宽的压力范围内进行,包括常压、小于常压和大于常压。然而,通常优选在大致常压下进行反应。在优选的实施方案中,这种反应在惰性气氛(例如N2)下进行。
[44]反应时间可能取决于各种因素,包括例如,反应温度、溶剂的特性、成分的相对量和所需转化率。在间歇式反应器中,反应时间一般是至少约1分钟,通常至少约5分钟,更通常至少约1小时。反应时间一般小于约24小时。在一些实施方案中,例如,反应时间为约0.5至约12小时,或约1至约4小时。在一些这样的实施方案中,反应时间是约3.5小时。在其它这样的实施方案中,反应时间为约1至约3小时。在这些实施方案中,反应时间可以是例如,约2小时。虽然可以使用比这些范围更短的反应时间,但是这样的反应时间往往伴随更小的转化率。并且,虽然可以使用更长的反应时间,但是这样的反应时间往往伴随产生更多杂质和设备与人力的低效使用。
[45]可以使用例如,本领域中已知的各种方法完成产物的纯化或离析。或者,产物可以在没有进一步纯化或离析的情况下用于下一步。
B-2.23-O-(6-脱氧-2,3-二-O-甲基-D-阿洛糖基)-20-哌啶基-5-O-碳霉胺糖基-泰乐内酯化合物的制备(碳霉糖氧基取代基的水解)
[46]在一些实施方案中,大环内酯合成从制备23-O-(6-脱氧-2,3-二-O-甲基-D-阿洛糖基)-20-哌啶基-5-O-碳霉胺糖基-泰乐内酯化合物,尤其是结构上对应于通式(IV)的化合物开始或包括该步骤:
在一些实施方案中,R1和R3各自是甲基,且R2是氢;或R1和R3各自是氢,且R2是甲基。在其它的实施方案中,R1、R2和R3各自是氢,以致该化合物结构上对应于:
[47]该23-O-(6-脱氧-2,3-二-O-甲基-D-阿洛糖基)-20-哌啶基-5-O-碳霉胺糖基-泰乐内酯化合物可以经由20-哌啶基-泰乐菌素化合物的加酸水解制备:
当R1、R2和R3各自是氢时,这种反应如下:
[48]上述反应中使用的20-哌啶基-泰乐菌素化合物可以使用上面段B-1中讨论的方法制备,使用不同的方法(例如,使用氢硼化物作为还原剂的方法)制备或由商业供应商获得。在一些优选的实施方案中,使用上面在段B-1讨论的方法制备该20-哌啶基-泰乐菌素化合物。
[49]所述酸可以例如,是强无机酸,例如盐酸(或“HCl”)、硝酸(或“HNO3”)、氟硼酸(或“HBF4”)、硫酸(或“H2SO4”)、磷酸(或“H3PO4”)、聚膦酸(或“PPA”)或氢溴酸(或“HBr”);或强有机酸,例如对甲苯磺酸或三氟乙酸(“CF3COOH”)。在一些实施方案中,所述酸包含HCl。在其它实施方案中,所述酸包含HBr。相对于使用例如HCl获得的产物,HBr的使用往往使产物混合物中存在更少量杂质。在一些实施方案中,使用酸(尤其是强酸与另一种酸)的混合物。
[50]一般而言,将足够的酸与该20-哌啶基-泰乐菌素化合物混合以使碳霉糖氧基取代基水解(即,分解)而形成羟基。通常,酸的量将是至少约1当量,基于20-哌啶基-泰乐菌素化合物的量。一般而言,将酸以浓缩组合物形式添加到反应混合物中。该浓度通常不大于约50%(质量/体积),不大于约48%(质量/体积),约1至约30%(质量/体积)或约1至约24%(质量/体积)。在一些实施方案中,例如,酸是HBr,添加到反应混合物中的酸溶液的浓度是约24%(质量/体积)。在一些实施方案中,浓酸包含酸的混合物,例如HBr与另一种酸的混合物。
[51]通常可以按任何顺序将这些成分加入反应器。该反应器可以包括各种反应器类型。在一些实施方案中,例如,反应器是搅拌釜反应器。玻璃和玻璃衬里的反应器通常是优选的,但是可以使用当与酸性反应混合物接触时稳定的任何组合物。
[52]通常在大于所述混合物的冰点的温度下进行所述水解的至少一部分(或全部水解),允许搅拌该混合物,并且允许所述混合物成为匀质的。至少约10℃(或大于约15℃,或大于约25℃)的温度通常是优选的。一般而言,反应温度不大于溶剂(例如水)的沸点,并且通常小于该沸点。在一些实施方案中,在不大于约100℃(或不大于约65℃)的温度下进行该反应的至少一部分(或全部反应)。在一些实施方案中,当酸是HCl或HBr时,反应的至少一部分(或全部反应)过程中的反应温度为约20至约60℃。在一些这样的实施方案中,反应的至少一部分(或全部反应)过程中的反应温度是不大于约40℃。在这样的情况下,反应的至少一部分(或全部反应)过程中的反应温度可以是例如,约20至约40℃,约25至约40℃,或约30至约40℃。在其它的实施方案中,当酸是HCl或HBr时,反应的至少一部分(或全部反应)过程中的反应温度为约45至约60℃,或约50至约56℃。举例来说,在这样的实施方案中,反应的至少一部分(或全部反应)过程中的反应温度可以是例如,约56℃。虽然可以使用比这些范围更大的温度,但是这样的温度往往伴随更大量产生不希望的副产物。并且,虽然可以使用比这些范围更低的温度,但是这样的温度往往伴随更慢的反应速率。然而,这样的速率可能仍是适合的,只要这种水解容易发生。
[53]在将酸加入反应器的同时,可以维持反应混合物处于稍微小于所需反应温度的温度。在这样的实施方案中,一旦已经将酸加入反应器温度往往就会提高。
[54]这种反应可以在很宽的压力范围内进行,包括常压、小于常压和大于常压。然而,通常优选在大致常压下进行反应。
[55]反应时间将取决于各种因素,包括例如,反应温度、成分的相对量和所需转化率。在间歇式反应器中,反应时间可以小于1分钟,基本上是自发的,或是自发的。然而,一般地,反应时间是至少约1分钟,更通常至少约5分钟,更加通常至少约15分钟。通常,反应时间小于约3小时。在一些实施方案中,例如,反应时间为约0.25至约2小时,约0.25至约1.5小时,或约0.25至约1.1小时。虽然可以使用更短的反应时间,但是这样的反应时间可能伴随更小的转化率。并且,虽然可以使用更长的反应时间,但是这样的反应时间往往伴随产生更多杂质和设备与人力的低效使用。
[56]可以使用例如,本领域中已知的各种方法完成产物的纯化或离析。或者,产物可以在没有进一步纯化或离析的情况下用于下一步。
B-3.23-羟基-20-哌啶基-5-O-碳霉胺糖基-泰乐内酯化合物的制备
(碳霉糖氧基取代基的水解)
[57]在一些实施方案中,大环内酯合成从制备23-羟基-20-哌啶基-5-O-碳霉胺糖基-泰乐内酯化合物,尤其是结构上对应于通式(V)的化合物开始或包括该步骤:
在一些实施方案中,R1和R3各自是甲基,且R2是氢;或R1和R3各自是氢,且R2是甲基。在其它实施方案中,R1、R2和R3各自是氢:
[58]该23-羟基-20-哌啶基-5-O-碳霉胺糖基-泰乐内酯化合物可以由23-O-(6-脱氧-2,3-二-O-甲基-D-阿洛糖基)-20-哌啶基-5-O-碳霉胺糖基-泰乐内酯化合物经过加酸水解反应制备:
当R1、R2和R3各自是氢时,这种反应如下:
[59]上述反应中使用的23-O-(6-脱氧-2,3-二-O-甲基-D-阿洛糖基)-20-哌啶基-5-O-碳霉胺糖基-泰乐内酯化合物可以使用上面段B-2中讨论的方法制备,使用不同的方法制备或从商业供应商获得。在一些优选的实施方案中,使用上面段B-2中讨论的方法制备该23-O-(6-脱氧-2,3-二-O-甲基-D-阿洛糖基)-20-哌啶基-5-O-碳霉胺糖基-泰乐内酯化合物。
[60]所述酸可以例如,是强无机酸,例如盐酸、硝酸、氟硼酸、硫酸、磷酸、多膦酸或氢溴酸;或强有机酸,例如对甲苯磺酸或三氟乙酸。在一些实施方案中,所述酸包含HCl。在一些优选的实施方案中,所述酸包含HBr。如同上面段B-2中讨论的水解的情况一样,这种优先选择归因于相对于例如HCl,HBr倾向于使产物混合物中存在更少量杂质。在一些实施方案中,使用酸的混合物(尤其是强酸与另一种酸的混合物)。
[61]在其中在上面段B-2中讨论的碳霉糖氧基加酸水解之后进行6-脱氧-2,3-二-O-甲基-D-阿洛糖基水解的实施方案中,用于该6-脱氧-2,3-二-O-甲基-D-阿洛糖基和碳霉糖氧基水解反应的酸可以是不同的,但是通常更优选所述酸是相同的。在一些实施方案中,例如,HCl同时用于这两个反应。在其它实施方案中,HBr同时用于这两个反应。
[62]一般而言,将足够的酸与23-O-(6-脱氧-2,3-二-O-甲基-D-阿洛糖基)-20-哌啶基-5-O-碳霉胺糖基-泰乐内酯化合物混合以使6-脱氧-2,3-二-O-甲基-D-阿洛糖基取代基水解而形成羟基。通常,酸的量将大于约1当量,基于23-O-(6-脱氧-2,3-二-O-甲基-D-阿洛糖基)-20-哌啶基-5-O-碳霉胺糖基-泰乐内酯化合物的摩尔量。一般而言,将酸以浓缩组合物形式添加到反应混合物中。该浓度通常不大于约50%(质量/体积),不大于约48%(质量/体积),约1至约30%(质量/体积)或约1至约24%(质量/体积)。在一些实施方案中,例如,酸是HBr,添加到反应混合物中的酸溶液的浓度是约24%(质量/体积)。在一些实施方案中,浓酸包含酸的混合物,例如HBr与另一种酸的混合物。
[63]通常可以按任何顺序将这些成分加入反应器。反应器可以包括各种反应器类型。在一些实施方案中,例如,反应器是搅拌釜反应器。玻璃和玻璃衬里的反应器通常是优选的,但是可以使用当与酸性反应混合物接触时稳定的任何组合物。
[64]通常在大于所述混合物的冰点的温度下保持该混合物,允许搅拌该混合物,并且允许该混合物变得匀质。反应的至少一部分(或全部反应)过程中的反应温度优选不大于溶剂(例如,水)的沸点,且通常小于该沸点。一般而言,反应的至少一部分(或全部反应)在至少约10℃,大于约25℃,或至少约48℃的温度下进行。反应的至少一部分(或全部反应)过程中的反应温度通常不大于约100℃,或不大于约65℃。在一些实施方案中,例如,反应的至少一部分(或全部反应)过程中的反应温度为约10至约100℃。在一些实施方案中,当酸是HCl或HBr时,反应的至少一部分(或全部反应)过程中的反应温度优选为约48至约60℃。在一些这样的实施方案中,例如,反应的至少一部分(或全部反应)过程中的反应温度为约55至约60℃。在其它这样的实施方案中,反应的至少一部分(或全部反应)过程中的反应温度为约51至约57℃(例如约54℃)。在还有的其它这样的实施方案中,例如,反应的至少一部分(或全部反应)过程中的反应温度为约50至约56℃。虽然可以使用比这些范围更小的温度,但是这样的温度往往伴随更慢的反应速率。并且,虽然可以使用比这些范围更大的温度,但是这样的温度往往伴随更大量产生不希望的副产物。
[65]如同上面段B-2中讨论的碳霉糖氧基水解的情况一样,在将酸的至少一部分(或全部酸)加入反应器的同时,可以将碳霉糖氧基水解反应混合物保持在稍微小于所需反应温度的温度下。
[66]这种反应可以在很宽的压力范围内进行,包括常压、小于常压和大于常压。然而,通常优选在大致常压下进行反应。
[67]反应时间取决于各种因素,包括例如,反应温度、成分的相对量和所需转化率。在间歇式反应器中,反应时间通常是至少约1分钟,更通常至少约15分钟。通常,反应时间小于约7小时。在一些实施方案中,例如,反应时间为约0.5至约7小时。在一些这样的实施方案中,例如,反应时间为约1至约5小时,或约3至约5小时。虽然可以使用比这些范围更短的反应时间,但是这样的反应时间往往伴随较小的转化率。并且,虽然可以使用更长的反应时间,但是这样的反应时间往往伴随产生更多杂质和设备与人力的低效使用。
[68]当在上面段B-2中讨论的碳霉糖氧基水解之后进行6-脱氧-2,3-二-O-甲基-D-阿洛糖基水解时,这两个反应(即,上面段B-2和本段B-3中描述的那些)可以作为两个离散步骤或作为单一反应进行。当作为单一反应进行该反应时,可以保持反应混合物在相同温度下或随着时间改变(通常增加)。如果维持反应混合物在相同温度下,则通常维持该混合物在至少约10℃,通常大于约25℃,更通常至少约30℃,更加通常至少约45℃的温度下。在一些实施方案中,维持温度在约10至约100℃。在一些这样的实施方案中,例如,温度为约48至约70℃。在其它这样的实施方案中,例如,温度为约50至约56℃。在其它这样的实施方案中,例如,温度为约55至约60℃。在还有的其它这样的实施方案中,温度为约65至约70℃。如果混合物的温度随着时间提高,则在水解开始时该混合物的温度是至少约15℃,或至少约25℃。随着反应从碳霉糖氧基水解进行至6-脱氧-2,3-二-O-甲基-D-阿洛糖基水解,温度优选提高到至少约30℃,至少约45℃,或约48至约70℃。在一些这样的实施方案中,提高的温度为约50至约56℃。在其它这样的实施方案中,提高的温度为约55至约60℃。在还有的其它这样的实施方案中,提高的温度为约65至约70℃。在一些实施方案中,在将酸加入反应器的同时,维持反应混合物处于稍微小于所需反应温度的温度。在那些实施方案中,一旦已经将酸加入反应器温度往往就会提高。
[69]当将这两种水解反应结合时的总反应时间取决于各种因素,包括例如,反应温度、成分的相对量和所需转化率。然而,一般地,这种结合的水解反应在间歇式反应器中的反应时间是至少约4小时。在一些实施方案中,这种结合的反应时间为约4至约6小时。在一些这样的实施方案中,例如,该结合的反应时间是约4小时。当例如,反应温度为约65至约70℃时,这样的反应时间可能是尤其适合的。在其它实施方案中,反应时间是约5小时。当例如,反应温度为约55至约60℃时,这样的反应时间可能是尤其适合的。
[70]可以使用例如,本领域中已知的各种方法完成产物的纯化或离析。或者,产物可以在没有进一步纯化或离析的情况下用于下一步。
B-4.活化化合物的制备
[71]在一些实施方案中,大环内酯合成从制备活化化合物,尤其是结构上对应于通式(VI)的化合物开始或包括该步骤:
[72]在一些实施方案中,R1和R3各自是甲基,且R2是氢;或R1和R3各自是氢,且R2是甲基。在其它的实施方案中,R1、R2和R3各自是氢,以致该化合物结构上对应于:
[73]L是离去基团。一般而言,离去基团是在胺化反应,例如下面段B-5中论述的胺化反应中使用哌啶而可以被哌啶基(通常经由亲核置换)替代的基团。在一些实施方案中,例如,L是碘代基(-I)、溴代基(-Br)、烷基磺酸酯基和芳基磺酸酯基。该烷基磺酸酯基和芳基磺酸酯基任选地取代有一个或多个独立地选自卤代基、烷基和卤代烷基的取代基。在一些这样的实施方案中,例如,L是碘代基、溴代基、甲基磺酸酯基(或“-OS(O)2CH3”或“甲磺酸酯基”)、三氟甲基磺酸酯基(或“-OS(O)2CF3”或“三氟甲磺酸酯基”)或4-甲基苯基磺酸酯基(或“对-甲苯磺酸酯基”或“甲苯磺酸酯基”)。在一些实施方案中,L是碘代基,并且该活化化合物结构上对应于:
或当R1、R2和R3各自是氢时,该化合物结构上对应于:
在一些实施方案中,L是甲磺酸酯基,并且该活化化合物结构上对应于:
或当R1、R2和R3各自是氢时,该化合物结构上对应于:
在一些实施方案中,L是甲苯磺酸酯基,并且该活化化合物结构上对应于:
或当R1、R2和R3各自是氢时,该化合物结构上对应于:
在一些实施方案中,L是三氟甲磺酸酯基,并且该活化化合物结构上对应于:
或当R1、R2和R3各自是氢时,该化合物结构上对应于:
[74]该活化化合物可以经由23-羟基-20-哌啶基-5-O-碳霉胺糖基-泰乐内酯化合物和活化剂(即,含吸电子基团的化合物)的活化反应制备:
当R1、R2和R3各自是氢时,这种反应如下:
[75]上述反应中使用的23-羟基-20-哌啶基-5-O-碳霉胺糖基-泰乐内酯化合物可以使用上面段B-3中讨论的方法制备,使用不同的方法制备或从商业供应商获得。在一些优选的实施方案中,使用上面段B-3中讨论的方法制备该23-羟基-20-哌啶基-5-O-碳霉胺糖基-泰乐内酯化合物。
[76]在一些实施方案中,L是碘代基,并且活化剂通过将I2和三苯基膦混合而形成:
[77]通常,这种反应在一种或多种溶剂存在下进行。一般而言,溶剂是与反应混合物中的反应试剂、产物和任何其它成分非反应的(但是,如下面指出那样,溶剂可以例如,充当辅助碱(helping base))。溶剂可以是例如,二氯甲烷(“DCM”)、丙酮、乙腈(“ACN”)、叔丁基甲基醚(或“tBME”)、甲苯和吡啶中的一种或多种。在一些实施方案中,例如,溶剂包含四氢呋喃(“THF”)。在其它实施方案中,溶剂包含吡啶,它也可以充当辅助碱。在还有的其它实施方案中,溶剂包含二氯甲烷。在一些这样的实施方案中,例如,溶剂同时包含二氯甲烷和甲苯。在一些实施方案中,二氯甲烷与甲苯的比例是例如,至少约1:1,约3:1至约10:1,或约3:1至约5:1。在一些实施方案中,溶剂的至少一部分包含得自在23-羟基-20-哌啶基-5-O-碳霉胺糖基-泰乐内酯化合物的制备和/或纯化期间使用的方法步骤的溶剂。
[78]一般而言,溶剂的量足以例如,防止(或基本上防止)所述反应混合物中的反应试剂、产物和其它成分粘到反应器上,溶解反应试剂(尤其是23-羟基-20-哌啶基-5-O-碳霉胺糖基-泰乐内酯化合物)和促进所述反应试剂的均匀分布。溶剂的量通常是至少约1L/千克23-羟基-20-哌啶基-5-O-碳霉胺糖基-泰乐内酯化合物。溶剂的量通常不大于约100L/千克23-羟基-20-哌啶基-5-O-碳霉胺糖基-泰乐内酯化合物。在一些实施方案中,溶剂的量为约5至约20L(或约5至约15L,或约10至约12L)/千克23-羟基-20-哌啶基-5-O-碳霉胺糖基-泰乐内酯化合物。举例来说,在一些实施方案中,溶剂的量是约10L DCM/千克。在其它实施方案中,溶剂的量是约12L DCM/千克。在还有的其它实施方案中,溶剂是DCM和甲苯(约4:1 vol/vol)的混合物,并且溶剂的量是约10L/千克。
[79]如上所指出,这种反应可以在碱(或“辅助碱”)存在下进行。该碱可以是单一碱,或碱的结合物。这种碱可以包含例如,三乙胺、吡啶、咪唑、碳酸钾和/或4-二甲基氨基吡啶(或“DMAP”)。碱的存在可以提高反应速率。在一些实施方案中,碱包含吡啶。在一些这样的实施方案中,例如,活化剂包含I2和三苯基膦。在其它实施方案中,碱包含咪唑。在其它实施方案中,碱包含碳酸钾和4-二甲基氨基吡啶的结合物。在一些这样的实施方案中,例如,活化剂包含对甲苯磺酰氯。在一些实施方案中,辅助碱与固体载体(例如树脂)附着。
[80]当使用碱时,碱的摩尔量通常至少等于23-羟基-20-哌啶基-5-O-碳霉胺糖基-泰乐内酯化合物的摩尔量。在一些实施方案中,碱的量至少是1.05当量。例如,在一些实施方案中,碱的摩尔量为约1.1至约10当量,约1.1至约5当量,或约1.1至约3当量。在一些这样的实施方案中,碱的摩尔量为约1.1至约1.4当量(例如,约1.15或约1.3当量)。在其它这样的实施方案中,碱的摩尔量是约2.8当量。当使用碱的结合物时,碱的总摩尔量优选属于上述范围。例如,当活化剂的源物质包含对甲苯磺酰氯时,碱的预期量的实例是约1.5当量碳酸钾和约1.0当量4-二甲基氨基吡啶,基于23-羟基-20-哌啶基-5-O-碳霉胺糖基-泰乐内酯化合物的量。
[81]当活化剂的源物质是I2和三苯基膦时,通常首先在溶剂存在下将所述I2、三苯基膦和碱(如果存在)结合,然后将它们与23-羟基-20-哌啶基-5-O-碳霉胺糖基-泰乐内酯化合物结合。其中形成活化剂的反应器可以是其中将该活化剂与23-羟基-20-哌啶基-5-O-碳霉胺糖基-泰乐内酯化合物结合的同一反应器。或者,可以在不同的反应器中形成活化剂,然后该活化剂加入将23-羟基-20-哌啶基-5-O-碳霉胺糖基-泰乐内酯化合物加入其中的反应器。可以将I2按一个或多个剂量添加到三苯基膦中,反之亦然。在一些实施方案中,将I2按两份或更多份(例如5份)添加到三苯基膦中,反之亦然。所述份额可以是相等或不同的量。一般地,I2和三苯基膦的结合在溶剂存在下进行,该溶剂可以例如,包含用于所述取代反应的溶剂。如果存在碱(例如,吡啶),通常将它与三苯基膦结合,然后添加I2。优选在向三苯基膦添加I2期间将该混合物维持在约15至约35℃(或约20至约30℃,例如,约25℃),然后在该添加之后维持在约15至约35℃(或约20至约30℃,例如约25℃)的温度下至少约1分钟(例如,约2分钟)或至少约5分钟,约5至约60分钟,或约30至约60分钟(例如,约40分钟)。然后,优选将温度调节到近似相等于将引发取代反应的温度
[82]为了进行取代反应,通常可以使用摩尔当量的23-羟基-20-哌啶基-5-O-碳霉胺糖基-泰乐内酯化合物和活化剂。然而,通常,使用过量的活化剂,并通常使用至少1.05当量,基于23-羟基-20-哌啶基-5-O-碳霉胺糖基-泰乐内酯化合物的摩尔量。
[83]在一些实施方案中,当活化剂由I2和三苯基膦形成时,I2和三苯基膦的摩尔量各自是至少1.05当量,基于23-羟基-20-哌啶基-5-O-碳霉胺糖基-泰乐内酯化合物的摩尔量。例如,在一些这样的实施方案中,I2和三苯基膦的摩尔量各自是1.05至约10当量,1.05至约5当量,或1.05至约3当量。虽然I2和三苯基膦中每种的当量可以相同,但是三苯基膦的当量通常超过I2的当量。举例来说,I2和三苯基膦的适合的摩尔量可以分别是约2.5和2.6当量,基于23-羟基-20-哌啶基-5-O-碳霉胺糖基-泰乐内酯化合物的摩尔量。在其它实施方案中,I2和三苯基膦的适合的摩尔量可以分别是约1.9和2.0当量,基于23-羟基-20-哌啶基-5-O-碳霉胺糖基-泰乐内酯化合物的摩尔量。在还有的其它实施方案中,I2的适合的摩尔量为1.05至约1.2当量,基于23-羟基-20-哌啶基-5-O-碳霉胺糖基-泰乐内酯化合物的摩尔量;三苯基膦的适合的量为约1.09至约1.25当量,基于23-羟基-20-哌啶基-5-O-碳霉胺糖基-泰乐内酯化合物的摩尔量。例如,I2和三苯基膦的适合的摩尔量可以分别是约1.06和1.13当量,基于23-羟基-20-哌啶基-5-O-碳霉胺糖基-泰乐内酯化合物的摩尔量。进一步举例说明,I2和三苯基膦的适合的摩尔量也可以分别是约1.2和1.25当量,基于23-羟基-20-哌啶基-5-O-碳霉胺糖基-泰乐内酯化合物的摩尔量。
[84]在一些实施方案中,当活化剂是对甲苯磺酰氯时,对甲苯磺酰氯的摩尔量为约1.1至约10当量,约1.2至约5当量,或约1.2至约3当量,基于23-羟基-20-哌啶基-5-O-碳霉胺糖基-泰乐内酯化合物的摩尔量。对甲苯磺酰氯的适合的摩尔量可以是例如,1.2当量。
[85]该取代反应可以在很宽的压力范围内进行,包括常压、小于常压和大于常压。然而,通常优选在大致常压下进行反应。
[86]取代反应的至少一部分(或全部取代反应)的反应温度通常大于溶剂的冰点。一般而言,取代的至少一部分(或全部取代)过程中的反应温度优选不大于溶剂的沸点,且通常小于该沸点。在一些实施方案中,例如,溶剂是二氯甲烷,反应的至少一部分(或全部反应)在不大于约45℃的温度下进行。在一些实施方案中,反应的至少一部分(或全部反应)在不大于约32℃,或不大于约25℃的温度下进行。在一些这样的实施方案中,例如,反应的至少一部分(或全部反应)在约-10℃至约25℃下进行。例如,在一些实施方案中,反应的至少一部分(或全部反应)在约0至约20℃,或约12至约18℃(例如,约13℃)下进行。在其它实施方案中,反应的至少一部分(或全部反应)在约-10℃至约45℃,或约25至约45℃的温度下进行。在还有的其它实施方案中,反应的至少一部分(或全部反应)在约-10℃至约0℃,或约-6至约-5℃的温度下进行。虽然可以使用比这些范围更小的温度,但是这样的温度往往伴随更慢的反应速率。并且,虽然可以使用比这些范围更大的温度,但是这样的温度往往伴随更大量产生不希望的副产物。然而,活化剂(例如,甲苯磺酰氯)的一些源物质的使用可以允许使用更大的温度(例如,约25至约45℃)。当活化剂是碘时,通常优选在不产生不可接受水平的杂质的温度范围内进行取代反应,所述杂质由23-羟基-20-哌啶基-5-O-碳霉胺糖基-泰乐内酯化合物的二碘化产生。
[87]反应时间取决于各种因素,包括例如,反应温度、溶剂的特性、成分的相对量和所需转化率。在间歇式反应器中,总反应时间通常是至少约1分钟,更通常至少约45分钟。一般而言,总反应时间小于约24小时。在一些实施方案中,例如,总反应时间小于约5小时。举例来说,在一些实施方案中,反应时间为约45分钟至约5小时,或约1至约3小时。在一些这样的实施方案中,例如,反应时间为约2至约3小时,或约2至约2.5小时(例如,约2或约2.2小时)。在其它实施方案中,反应时间为约5至约10小时,约6至约10小时,约7至约10小时或约7至约8小时。虽然可以使用比这些范围更短的反应时间,但是这样的反应时间往往伴随较小的转化率。并且,虽然可以使用更长的反应时间,但是这样的反应时间往往伴随产生更多杂质和设备与人力的低效使用。
[88]由于该取代反应的放热性质,在一些实施方案(尤其是使用间歇式反应器的那些)中,随着时间将23-羟基-20-哌啶基-5-O-碳霉胺糖基-泰乐内酯化合物与活化剂结合(或以多个独立剂量),而不是全部一次结合。在一些实施方案中,这在至少1分钟,至少5分钟,约5至约60分钟,或约30至约60分钟(例如,约50分钟)的期间内进行。举例来说,在一些实施方案中,在约25℃的最高温度下进行取代反应,并且活化剂的剂量加料于约0.5至约1小时内进行,接着再反应约1小时。在其它实施方案中,在约-5℃的最高温度下进行取代反应,并且活化剂的剂量加料于约0.7至约1小时内进行,接着再反应约7小时。
[89]在一些实施方案中,猝灭取代反应以钝化任何残留碘,并且因此,减少(优选防止)由于此类残留碘引起的副产物形成。例如,在一些这样的实施方案中,用亚硫酸钠水溶液(即,Na2SO3)猝灭反应。可以使用例如,本领域中已知的各种方法完成产物的纯化或离析。或者,产物可以在没有进一步纯化或离析的情况下用于下一步。
[90]活化剂形成反应和取代反应都可以在各种反应器类型中进行。在一些实施方案中,例如,反应器是搅拌釜反应器。反应器可以由当与反应混合物接触时保持稳定的任何组合物制成。这样的材料包括例如,各种材料,例如玻璃(包括玻璃衬垫)或不锈钢。
B-5.大环内酯的制备
[91]如上所述,根据本发明制备的大环内酯结构上对应于通式(I):
其中:
至于R1、R2和R3:
R1和R3各自是甲基,且R2是氢;
R1和R3各自是氢,且R2是甲基;或
R1、R2和R3各自是氢。
至于R4、R5和R6:
R4和R6各自是甲基,且R5是氢;
R4和R6各自是氢,且R5是甲基;或
R4、R5和R6各自是氢。
在一些实施方案中,R1、R2、R3、R4、R5和R6各自是氢:
在一些这样的实施方案中,例如,该化合物结构上对应于以下通式:
[92]在一些实施方案中,大环内酯的制备从活化化合物与哌啶基化合物的胺化反应开始或包括该步骤:
当R1、R2、R3、R4、R5和R6各自是氢时,这种反应如下:
[93]上述反应中使用的活化化合物可以使用上面段B-4中讨论的方法制备,使用不同的方法制备或从商业供应商获得。在一些优选的实施方案中,使用上面在段B-4讨论的方法制备该活化化合物。
[94]通常,这种反应在一种或多种溶剂存在下进行。一般而言,溶剂是与反应混合物中的反应试剂(例如活化化合物)、产物和任何其它成分非反应的。溶剂可以是例如,乙腈(或“CH3CN”);氯仿;二氯甲烷;四氢呋喃;酮溶剂,例如丙酮(或“CH3COCH3”);烃熔剂例如芳族烃溶剂(例如甲苯或二甲苯)或碱例如吡啶或哌啶。在一些实施方案中,溶剂包含乙腈。在一些实施方案中,溶剂包含四氢呋喃。在一些实施方案中,溶剂包含二氯甲烷。在一些实施方案中,溶剂包含二甲苯。在一些实施方案中,溶剂的至少一部分包含得自在活化化合物的制备和/或纯化期间使用的方法步骤的溶剂。
[95]溶剂的量可以从根本没有溶剂到产生稀释反应混合物的量广泛地变化。通常,溶剂的量足以,例如,防止(或基本上防止)所述反应混合物中的反应试剂、产物和其它成分粘到反应器上,并促进所述反应试剂的均匀分布。在一些实施方案中,存在足够的溶剂以致活化试剂和大环内酯的总量为反应混合物的约5至约50%(质量/体积)。在一些实施方案中,溶剂的量是至少约1L/千克活化化合物。在一些这样的实施方案中,例如,溶剂的量为约1至约100L(或约1至约20L)/千克活化化合物。举例来说,在一些实施方案中,使用约5L溶剂(例如,二甲苯或四氢呋喃)/千克活化化合物。进一步举例,在其它实施方案中,使用约10L溶剂(例如,乙腈)/千克活化化合物。
[96]在一些实施方案中,胺化在碱存在下进行。在一些实施方案中,碱包含非水合碱。这种碱可以是例如,碳酸钾(或“K2CO3”)、碳酸钠(或“Na2CO3”)或叔胺。这样的碱的存在往往伴随更大的反应速率和更少的杂质产生。据信,这样的优点可以归因于该碱将质子化了的哌啶基化合物去除质子化。该碱优选不强到引起大环内酯芯中的内酯水解。通常,可以使用摩尔当量的活化化合物和碱。然而,通常使用过量的碱。在一些实施方案中,使用至少1.05(或约1.1至约50,约2至约30,约2至约20,或约2至约10)当量碱,基于加入反应器的活化化合物的摩尔量。在一些这样的实施方案中,使用约6.2当量碱。在其它的一些这样的实施方案中,使用约10当量碱。在还有的其它这样的实施方案中,使用约1.1至约10(或约2至约8,或约4至约6)当量碱,基于加入反应器的活化化合物的摩尔量。举例来说,碱的合适量可以是例如,约5当量。
[97]为了进行胺化,通常将活化化合物、哌啶基化合物和溶剂,以及任何碱(至给出的程度)加入反应器并混合。通常可以按任何顺序将这些成分加入反应器。反应器可以包括各种反应器类型。在一些实施方案中,例如,反应器是搅拌釜反应器。玻璃、玻璃衬里的和不锈钢的反应器通常是优选的,但是可以使用当与反应混合物接触时稳定的任何组合物。
[98]通常,可以使用摩尔当量的活化化合物和哌啶基化合物。然而,通常使用过量的哌啶基化合物。在一些实施方案中,使用至少1.05(或约1.1至约50,约2至约30,约2至约20,或约2至约10)当量哌啶基化合物,基于加入反应器的活化化合物的摩尔量。在一些这样的实施方案中,使用约10当量哌啶基化合物。在其它这样的实施方案中,使用约2至约8(或约4至约6)当量,基于加入反应器的活化化合物的摩尔量。举例来说,哌啶基化合物的合适量可以是例如,约4.7当量。哌啶基化合物的预期的合适量还可以是例如,约5.7-5.8当量。
[99]反应的至少一部分(或全部反应)通常在大于约20℃,或大于约25℃下进行。例如,最佳反应温度取决于溶剂。通常,反应的至少一部分(或全部反应)在不大于溶剂沸点,且通常小于该沸点的温度下进行。一般而言,反应的至少一部分(或全部反应)在约50至约110℃下进行。在一些实施方案中,例如,反应的至少一部分(或全部反应)在约60℃至约110℃,或约75至约110℃下进行。举例来说,当溶剂包含乙腈或甲苯时,反应的至少一部分(或全部反应)的适合的预期反应温度为约78℃至约110℃(例如,约78℃)。进一步举例,当溶剂包含二甲苯时,反应的至少一部分(或全部反应)的适合的预期反应温度为约95至约105℃,反应的适合的反应时间是约15小时。在其它实施方案中,溶剂包含四氢呋喃,并且反应的至少一部分(或全部反应)在约55至约75℃下进行。虽然可以使用比这些范围更小的温度,但是这样的温度往往伴随更慢的反应速率。并且,虽然可以使用比这些范围更大的温度,但是这样的温度往往伴随更大量产生不希望的副产物。通常,更小的温度可以与具有更大极性的溶剂一起使用。本领域技术人员可以据此改变温度。
[100]在一些实施方案中,在多于一种的温度下进行胺化反应。例如,可以最初在一种温度下进行该反应,然后随着反应进行缓慢地提高至另一种温度。
[101]该胺化可以在很宽的压力范围内进行,包括常压、小于常压和大于常压。然而,通常优选在大致常压下进行反应。
[102]反应时间取决于各种因素,包括例如,反应温度、溶剂的特性、成分的相对量和所需转化率。在间歇式反应器中,反应时间一般是至少约1分钟,通常至少约5分钟,或至少约45分钟。反应时间一般不大于约24小时。在一些实施方案中,这种反应时间为约2至约15小时。在其它实施方案中,反应时间为约1至约5小时,约2至约4小时,或约2至约3小时(例如约2.5小时)。在其它这样的实施方案中,反应时间为约6至约15小时。虽然可以使用比这些范围更短的反应时间,但是这样的反应时间往往伴随较小的转化率。
[103]可以使用例如,本领域中已知的各种方法完成产物的进一步纯化或离析。
B-6.所考虑的反应方案的实例
[104]本发明考虑使用上述反应中任一种的任何方法。在一些实施方案中,该方法将包括上述反应之一。在其它实施方案中,该方法将包括上述反应中两种、三种、四种或全部。以下方案I一般性地举例说明了其中使用所有上述反应的情形:
方案I
其中:
至于R1、R2和R3:
R1和R3各自是甲基,且R2是氢;
R1和R3各自是氢,且R2是甲基;或
R1、R2和R3各自是氢。
至于R4、R5和R6:
R4和R6各自是甲基,且R5是氢;
R4和R6各自是氢,且R5是甲基;或
R4、R5和R6各自是氢。
L是离去基团。
[105]以下方案II一般性地举例说明了其中还原性胺化中的非极性溶剂包含甲苯;水解反应中的酸包含HBr;活化剂的源物质包含I2、三苯基膦和吡啶;最终胺化反应混合物包含碳酸钾的上述情形:
方案II
[106]以下方案III一般性地举例说明了方案I的其中在进行第二水解之前不停止第一水解或不从第一水解离析产物的情况下进行两个水解反应的情形:
方案III
[107]以下方案IV一般性地举例说明了方案I的其中还原性胺化中的非极性溶剂包含甲苯;水解反应中的酸包含HBr;在进行第二水解之前不停止第一水解和不离析第一水解的产物;活化剂的源物质包含I2、三苯基膦和吡啶;最终胺化反应混合物包含碳酸钾的情形:
方案IV
[108]以下方案V一般性地举例说明了方案I的2-阶段情形,其中还原性胺化中的非极性溶剂包含甲苯;水解反应中的酸包含HBr;在进行第二水解之前不停止还原性胺化和第一水解和不离析还原性胺化和第一水解的产物;活化剂的源物质包含I2、三苯基膦和吡啶;最终胺化反应混合物包含碳酸钾;和在进行最终胺化反应之前不停止活化反应和不离析活化反应的产物:
方案V
B-7.泰乐菌素反应试剂
[109]一般而言,本发明方法中使用的泰乐菌素反应试剂包含泰乐菌素A(或其盐):
泰乐菌素A
虽然本发明考虑使用纯(或至少基本上纯)的泰乐菌素A(或其盐),但是各种可商购的泰乐菌素组合物另外或也可以包含一种或多种泰乐菌素A的衍生物,包括:
泰乐菌素B(亦称脱碳霉糖泰乐菌素(desmycocin),
泰乐菌素C(亦称大菌素),和
泰乐菌素D(亦称雷洛霉素)
一般而言,如果存在的话,这些衍生物仅少量存在。在一些实施方案中,泰乐菌素A与组合物中泰乐菌素A衍生物的总组合量的重量比是至少约1:1。在一些这样的实施方案中,例如,该比例是至少约4:1,至少约10:1,至少约95:5,至少约98:2或至少约99:1。在其它这样的实施方案中,该组合物中泰乐菌素化合物(即,泰乐菌素A和泰乐菌素A衍生物)的约100%(按重量)由泰乐菌素A构成。其中泰乐菌素A占该组合物中泰乐菌素化合物的不到50%(按重量)的其它实施方案也被考虑。举例来说,在一些这样的实施方案中,泰乐菌素D与泰乐菌素A和其它泰乐菌素A衍生物的总组合量的重量比是至少约1:1,至少约4:1,至少约9:1,至少约95:5,至少约98:2或至少约99:1。在其它这样的实施方案中,该组合物中泰乐菌素化合物的约100%(按重量)由泰乐菌素D构成。
[110]上面对由泰乐菌素A制备20,23-二哌啶基-5-O-碳霉胺糖基-泰乐内酯讨论的方法通常可以用于(和,到合乎需要的程度,改变用于)由泰乐菌素B、C和/或D加上(或代替)泰乐菌素A制备20,23-二哌啶基-5-O-碳霉胺糖基-泰乐内酯。
[111]例如,泰乐菌素B在5-碳霉胺糖基上具有的羟基而不是碳霉糖基取代基。因此,由泰乐菌素B获得的20-哌啶基中间体不要求上面在段B-2中讨论的第一水解反应。到此种中间体经历于段B-2中论述的水解方法的程度,该中间体通常将保持非反应性的或开始在23-(6-脱氧-2,3-二-O-甲基-D-阿洛糖基)取代基处水解。
[112]泰乐菌素C在23-(6-脱氧-2,3-二-O-甲基-D-阿洛糖基)取代基的3-位具有羟基而不是甲氧基。这种差异通常对于上述方法没有影响。该糖在上面段B-3中描述的水解期间通常将按与泰乐菌素A的23-(6-脱氧-2,3-二-O-甲基-D-阿洛糖基)相同的方式且在相同的条件下分解(即,水解)。
[113]泰乐菌素D在20-位具有羟基而不是羰基。使用上面段B-1中描述的还原性胺化方法通常不将这一羟基转变成哌啶基。然而,取决于反应条件,它可以在上面段B-4中描述的活化反应期间变得活化,然后在上面段B-5中描述的胺化方法期间与哌啶连同23-位胺化。
C.中间体和大环内酯的盐
[114]本发明可用来制备既呈游离化合物形式又呈盐形式的大环内酯化合物或中间体。此外,本发明中使用的反应试剂可以呈盐形式。盐可以是例如,酸加成盐。一般而言,酸加成盐可以使用任何无机或有机酸制备。取决于特定的化合物(和/或其晶体结构),化合物的盐可能是有利的,归因于盐的化学或物理性能中的一项或多项,例如在不同温度和湿度中的稳定性,或在水、油或其它溶剂中的合乎需要的溶解性。在某些情况下,化合物的盐还可以用作化合物离析或纯化中的助剂。在一些实施方案中(尤其是当盐旨在施用于动物,而与例如,用于体外范围相反时),该盐是药学上可接受的。
[115]盐通常可以通过例如,使用各种本领域中已知的方法将游离大环内酯或中间体化合物与酸混合来形成。通常适合的无机酸的实例包括盐酸、氢溴酸、氢碘酸、硝酸、碳酸、硫酸和磷酸。通常适合的有机酸的实例包括例如,有机酸的脂族、脂环族、芳族、芳脂族、杂环、羧酸和磺酸类。通常适合的有机盐的具体实例包括胆酸盐、山梨酸盐、月桂酸盐、乙酸盐、三氟乙酸盐(或“CF3COOH”或“TFA”)、甲酸盐、丙酸盐、琥珀酸盐、羟乙酸盐、葡萄糖酸盐、二葡萄糖酸盐、乳酸盐、苹果酸盐、酒石酸盐(及其衍生物,例如二苯甲酰基酒石酸盐)、柠檬酸盐、抗坏血酸盐、葡糖醛酸盐、马来酸盐、富马酸盐、丙酮酸盐、天冬氨酸盐、谷氨酸盐、苯甲酸盐、邻氨基苯甲酸、甲磺酸盐、硬脂酸盐、水杨酸盐、对羟基苯甲酸盐、苯乙酸盐、扁桃酸盐(及其衍生物)、双羟萘酸盐、乙烷磺酸盐、苯磺酸盐、泛酸盐、2-羟基乙烷磺酸盐、磺胺酸盐、环己基氨基磺酸盐、β-羟基丁酸、半乳糖二酸盐、半乳糖醛酸盐、己二酸盐、藻酸盐、丁酸盐、樟脑酸盐、樟脑磺酸盐、环戊烷丙酸盐、十二烷基硫酸盐、glycoheptanoate、甘油磷酸盐、庚酸盐、己酸盐、烟酸盐、2-萘(naphthale)磺酸盐、草酸盐、palmoate、果胶酸盐、3-苯丙酸盐、苦酸盐、新戊酸盐、硫氰酸盐、甲苯磺酸盐和十一烷酸盐。在一些实施方案中,盐包含盐酸盐、三氟乙酸盐、甲磺酸盐、甲苯磺酸盐、酒石酸盐或柠檬酸盐。
D.使用大环内酯的药剂制备和治疗方法
[116]通过上述方法制备的大环内酯通常可以例如,用来治疗动物,尤其是家畜和家禽的巴斯德菌病。在一些实施方案中,此类大环内酯用来治疗具有牛呼吸道疾病(BRD)的牛类动物,这种牛呼吸道疾病与Mannheimia haemolytica、多杀性巴氏杆菌和Histophilus somni有关。在其它实施方案中,此类大环内酯用来治疗具有猪呼吸道疾病的猪类动物,该呼吸道疾病与Actinobacillus pleuropneumoniae、多杀性巴氏杆菌和支气管炎博德特氏菌有关。
[117]一般而言,将治疗有效量的一种或多种这样的大环内酯施用于受纳动物。本专利中使用的术语“治疗有效量”是指足以预防,降低危险、延迟发作、改善、抑制或根除目标病原体感染的量。通常,治疗有效量定义为在感染部位达到有效控制目标病原体(或当用来在对感染敏感的部位预防感染,降低感染危险或延迟感染发作时)的浓度所必要的量。感染部位(或在对感染敏感的部位)的浓度优选至少等于大环内酯对于目标病原体的MIC90水平(最低抑制浓度,即抑制目标病原体的90%生长的浓度)。这样的量按两个或更多个独立的剂量施用于动物受纳体,但是优选按单个剂量施用。至与另一种活性成分一起施用大环内酯的程度,术语“治疗有效量”是指与其它活性成分相结合的大环内酯的总量足以预防,降低危险、延迟发作、改善、抑制或根除目标病原体感染。
[118]影响优选剂量制度的因素包括动物受纳体的类型(例如,物种和品种)、年龄、重量、性别、饮食、活动性和状况;病理状况的程度;用来施用组合物的仪器,以及所使用的施用类型;药理学考虑,例如施用的特定组合物的活性、功效、药动和毒物性能;组合物中附加活性成分的存在;和组合物是否打算作为药物和/或疫苗组合的一部分施用。因此,实际上采用的剂量可以对特定的动物病人改变,并因此,可以偏离上面给出的典型剂量。决定这样的剂量调整通常属于本领域中技术人员使用常规方法的技能。
[119]一般而言,大环内酯可以一次施用于动物,但是也考虑可以改为将它多次施用。
[120]对于牛,施用的大环内酯的总量通常为约0.1至约40mg/kg体重,更通常约1至约10mg/kg体重。例如,在一些实施方案中,施用于牛的量为约4mg/kg体重。虽然大环内酯可以给予任何年龄的牛,但是在一些实施方案中,将所述大环内酯施用于约1个月至约1.5岁,或约6个月至约1岁的牛。在一些实施方案中,将大环内酯施用于进入饲育场的断奶小牛(通常约6个月大)。在还有的其它实施方案中,牛是约2至约12个星期大的小牛,并且以约1至约10mg/kg体重的剂量施用大环内酯用于防疫;或以约2至约20mg/kg体重的剂量施用用于治疗存在的感染。
[121]对于猪,施用的大环内酯的总量通常为约0.1至约50mg/kg体重,更通常约1至约10mg/kg体重。例如,在一些实施方案中,施用于猪的量为约4mg/kg体重。在其它实施方案中,施用于猪的量为约5mg/kg体重。虽然大环内酯可以给予任何年龄的猪,但是在一些实施方案中,将大环内酯施用于生长肥育猪(grower-finisher pigs)。
[122]施用方法可以根据动物改变,但是在大哺乳动物例如牛、猪和马的情况下,优选口头或肠胃外施用。“肠胃外施用”包括例如,皮下注射、静脉注射、肌肉注射、胸骨内注射、粘膜下层注射和输注。在一些实施方案中,例如,动物受纳体是牛类动物,并且在皮下,例如在颈部施用大环内酯组合物。在其它实施方案中,例如,动物受纳体是猪类动物,并且以肌内注射施用大环内酯组合物。
[123]大环内酯可用来形成药物组合物(或“药剂”)。认为此类组合物可以整体地包含一种或多种大环内酯。然而,所述组合物也通常包含其它成分。
[124]组合物中的其它成分可以包含例如,其它活性成分。或者(或此外),此类其它的成分可以包含一种或多种药学上可接受的载体、调和剂和/或助剂(统称“赋形剂”)。此类赋形剂的选择将取决于各种因素,例如施用模式;用来施用组合物的仪器;药理学考虑,例如特定组合物的活性、功效、药动和毒物性能;组合物中附加活性成分的存在;和组合物是否打算作为药物和/或疫苗组合的一部分施用。
[125]固体大环内酯组合物可以包含例如,糖例如乳糖、葡萄糖和蔗糖;淀粉,例如玉米淀粉和马铃薯淀粉;纤维素衍生物,例如羧甲基纤维素钠、乙基纤维素和乙酸纤维素等。
[126]液体大环内酯组合物可以包含例如,水、等渗盐水、生理盐水、乙醇和/或可以存在磷酸盐缓冲液。此类组合物还可以包含油类,例如花生油、棉子油、红花油、芝麻油、橄榄油、玉米油和大豆油和/或多元醇例如甘油、丙二醇、山梨糖醇、甘露糖醇、聚乙二醇和聚(乙二醇-2-丙二醇-2-聚乙二醇)。例如,在某些情况下所述组合物包含一种或多种防腐剂也可能是合乎需要的。防腐剂的存在可以例如,为组合物或溶剂提供可以长时间(例如数天、数星期、数月或数年)存储的利益。当选择适合的防腐剂时,考虑的因素包括例如,它的抗微生物活力;它具有所需抗微生物活力所处的pH值范围;它具有所需抗微生物活力的最小浓度;它的水溶性和其它物理特性(例如,引起泡沫的可能性);它用于肠胃外使用的适合性;它与活性成分的可能的相互作用(例如它对溶剂稳定性的影响)和当打算制备、销售或使用组合物或溶剂时可能适用的任何政府规章。考虑的防腐剂包括例如,对羟苯甲酸、丙二醇、氯化苄烷铵、苯基乙醇、氯甲酚、间甲酚、乙醇、苯氧乙醇和苯甲醇。
[127]关于可能适合于大环内酯组合物的的药学上可接受的赋形剂的进一步论述可以参见例如,“Gennaro,Remington:The Scienceand Practice of Pharmacy”(第二十版,2000)(结合到本专利中供参考)。举例来说,其它适合的赋形剂可以包括例如,着色剂;增香剂和增稠剂,例如聚乙烯吡咯烷酮羧甲基纤维素和/或羟丙基甲基纤维素。
[128]通常,大环内酯占药物组合物的至少约0.5wt%。例如,在一些用于猪类应用的实施方案中,对肠胃外施用适合的大环内酯浓度可以是例如,约5至约500mg/ml,约10至约100mg/ml或约20至约60mg/ml(例如,约40mg/ml)。进一步举例,在一些用于牛类应用的实施方案中,对肠胃外施用适合的大环内酯浓度可以是例如,约5mg/ml至约2.0g/ml,约10mg/ml至约1.0g/ml,50至约500mg/ml或约100至约300mg/ml(例如,180mg/ml)。
[129]应该承认,大环内酯浓度可以根据剂型改变。例如,当肠胃外施用大环内酯时,大环内酯浓度优选足以按可为肠胃外施用所接受的体积提供所需治疗有效量的大环内酯。最大可接受体积可以根据例如,打算用于施用的仪器,肠胃外施用的类型,受纳动物的大小和使用者的主观希望。
[130]关于20,23-二哌啶基-5-O-碳霉胺糖基-泰乐内酯及其衍生物治疗家畜和家禽疾病的应用的进一步论述可以参见例如,美国专利No.6,514,946。如早先所述那样,将该论述结合到本专利中供参考。
[131]本发明还涉及例如,适合用于执行上述治疗方法的试剂盒。该试剂盒包含治疗有效量的至少一种上述大环内酯和用于将该大环内酯与至少一种赋形剂结合的说明书,例如将该大环内酯溶解或悬浮在液体赋形剂中的说明书。该试剂盒可以进一步(或备选地)包含附加的组分,例如用于施用包含(或源自)大环内酯的组合物的一种或多种仪器(例如,注射器),一种或多种附加的药物或生物材料,一种或多种赋形剂和/或一种或多种诊断工具。
实施例
1132]以下实施例仅是本发明实施方案的说明,并且不以任何方式限制本公开内容的其余部分。
[133]实施例1.由泰乐菌素A制备20,23-二哌啶基-5-O-碳霉胺糖基-泰乐内酯。
[134]部分A.还原性胺化。23-O-(6-脱氧-2,3-二-O-甲基-D-阿洛糖基)-20-哌啶基-5-O-碳霉胺糖基-泰乐内酯化合物(2)的制备。
将甲苯(19.2kg)、泰乐菌素A(1)(3.68kg;≥80%泰乐菌素A;≥95%泰乐菌素A、B、C和D)、哌啶(0.40kg)和甲酸(0.55kg)加入反应器。将该混合物加热到70-80℃,同时搅拌。然后在该温度下再继续搅拌1-2小时。通过HPLC监测20-哌啶基-泰乐菌素化合物(2)的形成。在反应完成(≤2%泰乐菌素A(1))之后,将产物混合物冷却至环境温度。
[135]部分B.碳霉糖氧基取代基的加酸水解。23-O-(6-脱氧-2,3-二-O-甲基-D-阿洛糖基)-20-哌啶基-5-O-碳霉胺糖基-泰乐内酯化合物(3)的制备。
将HBr(48%HBr稀释至24%)添加到部分A的产物混合物中,同时搅拌和维持该混合物处于小于40℃。然后,使用20分钟相分离时间将该产物混合物中的相分离。在该相分离期间,产物混合物处于20-25℃。下层相的HPLC用来证实反应完成(≤2%20-哌啶基-泰乐菌素化合物(2))。
[136]部分C.6-脱氧-2,3-二-O-甲基-D-阿洛糖基取代基的加酸水解。23-羟基-20-哌啶基-5-O-碳霉胺糖基-泰乐内酯(4)的制备。
在环境温度下将24%HBr(18.4L)添加到从部分B获得的水相中,接着在约1小时内加热到54±3℃,同时搅拌。在该温度下再继续搅拌2-4小时,同时使用HPLC监测反应。在反应完成(≤2% 23-O-(6-脱氧-2,3-二-O-甲基-D-阿洛糖基)-20-哌啶基-5-O-碳霉胺糖基-泰乐内酯化合物(3))之后,使用-10℃冷却夹套将该混合物冷却到环境温度。在冷却后,用二氯甲烷萃取混合物三次(9.8kg每一次)。将水相产物冷却到4-8℃,然后缓慢地添加6N NaOH(33.6kg)以调节pH值到≥10。在环境温度下用二氯甲烷(用32.6kg,29.3kg和24.5kg)萃取所得的混合物三次。将合并的有机相加入独立的反应器。添加和滤出硫酸钠(2.9kg;Na2SO4)。然后添加二氯甲烷(4.9kg)并经由蒸馏除去。溶解所得的粗产物并在环境温度下在叔丁基甲基醚中再结晶两次(6.1kg每一次)。然后,在Nutsch过滤器上离析产物,用叔丁基甲基醚洗涤两次(1.0kg每一次),并在盘式干燥器中在真空下在40℃干燥一整夜。使用HPLC分析最终产物。
[137]部分D.碘化。活化化合物(5)的制备。
在环境温度将三苯基膦(0.9kg)和吡啶(0.3kg;不含水)溶解到二氯甲烷(11.7kg)中。然后添加碘(0.8kg)。然后搅拌所得的混合物直到所有碘溶解。然后将该混合物冷却到13℃。将冷却的混合物添加到部分C的在二氯甲烷(11.7kg)中的产物中,同时在15±3℃下搅拌。通过HPLC监测反应,并且在2-2.5小时中测定完成(≤2%23-羟基-20-哌啶基-5-O-碳霉胺糖基-泰乐内酯化合物)。
[138]部分E.胺化。20,23-二哌啶基-5-O-碳霉胺糖基-泰乐内酯(6)的制备。
将碳酸钾(1.8kg)、乙腈(16.7kg)和哌啶(1.1kg)添加到部分D的产物中。然后将所得的混合物加热到78℃,同时馏出二氯甲烷。在溶剂交换成乙腈之后,在2-2.5小时在回流下搅拌该混合物,然后冷却到环境温度。然后,滤出残留碳酸钾,用乙腈(2.8kg)洗涤滤饼,并在真空下在50℃夹套温度下蒸馏出该溶剂。将所得的残余物溶于乙酸乙酯(15.8kg),并与0.5N HCl(35.6kg)混合。在环境温度下分离相,并用乙酸乙酯萃取下层水相三次(每一次使用15.8kg)。通过添加6N NaOH(6.4kg)将所得的水相调节到pH值11并在环境温度下用二氯甲烷萃取三次(18.7kg每一次)。将合并的下层有机相与硫酸钠(5.3kg)一起再装入该反应器。然后过滤该混合物而形成滤饼,接着用二氯甲烷(4.9kg)洗涤该滤饼并在50℃的夹套温度下在真空下干燥而形成大环内酯产物。接着将这种产物与乙腈(21.7L)混合并再结晶。在Nutsch过滤器上离析所得的晶体,用冷乙腈洗涤两次(3.5L每一次),并在40℃下在真空下干燥一整夜而形成大环内酯(5)产物。使用HPLC确认产物的组成。
[139]实施例2.备选胺化。20,23-二哌啶基-5-O-碳霉胺糖基-泰乐内酯(2)的制备。
将碳酸钾(0.94kg)、二甲苯(5L)和哌啶(0.55kg)添加到1.0kg根据部分D中的程序制备的活化化合物(1)中。然后将所得的混合物加热到95-105℃保持15小时。后处理包括将K2CO3溶解在水中;除去过量的哌啶;萃取到稀释HCl中;在11的pH值下萃取到叔丁基甲基醚中;进行到乙醇的溶剂转换;和沉淀、离析和干燥粗产物。然后从乙酸甲酯或乙酸乙酯使产物再结晶。使用HPLC确认产物的组成。
[140]实施例3.20,23-二哌啶基-5-O-碳霉胺糖基-泰乐内酯的另一种说明性的制备。
[141]部分A.还原性胺化。23-O-(6-脱氧-2,3-二-O-甲基-D-阿洛糖基)-20-哌啶基-5-O-碳霉胺糖基-泰乐内酯化合物(2)的制备。
将泰乐菌素磷酸盐(1)和二氯甲烷(1.3L/kg泰乐菌素磷酸盐)加入反应器。搅拌所得的混合物以产生透明溶液。接下来,顺序地将哌啶(1.2当量,基于该泰乐菌素磷酸盐)、甲酸(4.5当量,基于该泰乐菌素磷酸盐)和甲苯(6.7L/kg泰乐菌素磷酸盐)加入反应器。将所得的混合物加热到76℃,同时搅拌。然后继续在该温度下搅拌2.5小时。然后加入附加的哌啶(0.1当量,基于该泰乐菌素磷酸盐),并再在76℃下搅拌所得的混合物1小时。将产物混合物冷却到50℃。
[142]部分B.碳霉糖氧基取代基的加酸水解。23-羟基-20-哌啶基-5-O-碳霉胺糖基-泰乐内酯(4)的制备。
[143]在50℃下将HBr水溶液(23.3当量,基于部分A中使用的泰乐菌素磷酸盐)添加到部分A的产物混合物中。在56℃下搅拌所得的混合物5小时。使用HPLC监测反应。
[144]一旦获得所需转化率,就将产物混合物冷却。在25-30℃下用二氯甲烷萃取水相两次。然后将水相冷却到0℃,并在≤5℃下用NaOH将pH值调节到10-10.5。然后,在20℃下用二氯甲烷萃取水相两次。用NaHCO3水溶液萃取所得的合并有机相两次。然后经由蒸馏从该合并的有机相中除去二氯甲烷,并用异丙醇替代。然后,在45℃下添加庚烷以引发沉淀。然后在0℃下搅拌该混合物。然后,通过过滤离析结晶产物。用庚烷和异丙醇洗涤离析的晶体,干燥并使用HPLC分析。
[145]上述程序制备0.23kg产物/千克部分A中使用的泰乐菌素磷酸盐。这种产物可以包含异丙醇。为了除去异丙醇,可以将该产物溶于甲苯和二氯甲烷,接着蒸馏。
[146]部分C.碘化。活化化合物(5)的制备。
[147]在25℃下将三苯基膦(0.41kg/kg部分B的产物)溶于二氯甲烷(12L/kg三苯基膦,≤100ppm H2O)。然后添加吡啶(0.3kg/kg三苯基膦)。接下来,在25℃下按5份添加碘(0.9kg/kg三苯基膦)。在25℃下搅拌所得的混合物40分钟,然后冷却到-6℃。然后于50分钟内将该混合物添加到部分B的产物中,同时在-6℃下搅拌。然后,继续搅拌7小时,同时维持该混合物处于-5℃。通过HPLC监测反应(如果没有达到足够的转化率,则可以在-5℃下搅拌该混合物附加的时间,例如1.5小时)。
[148]当达到所需转化率时,用Na2SO3水溶液在-5℃下洗涤产物混合物。然后通过蒸馏从有机相中除去二氯甲烷,并用四氢呋喃替代。
[149]部分D.胺化。20,23-二哌啶基-5-O-碳霉胺糖基-泰乐内酯(6)的制备。
[150]将哌啶(0.55kg/kg部分B的产物)添加到部分C的产物中,接着添加碳酸钾(0.94kg/kg部分B的产物)。将所得的混合物加热到55℃,然后维持在该温度下3小时,同时搅拌。然后,于1小时内将该混合物加热到72℃,然后在该温度下搅拌6小时。使用HPLC分析产物的组成。
*********
[151]本专利(包括权利要求)中的单词“包含(comprise)”、“包含(comprises)”和“包含(comprising)”应开放而非封闭式地解释。这种解释旨在与这些单词根据美国专利法给出的解释相同。
[152]术语“药学上可接受的”在本专利中作形容词用来指所修饰的名词适用于药品。当它例如,用来描述赋形剂或盐时,它表示该赋形剂或盐对预计的受纳动物具有的利益超过该赋形剂或盐可能具有的任何有害影响。
[153]除非本专利另外说明,术语“环境温度”是指约20至约25℃的温度。
[154]将本专利中引用的所有参考文献结合到本专利中供参考。
[155]优选实施方案的上述详细描述仅旨在为本领域技术人员介绍申请人的发明、其原理和其实际应用以致本领域技术人员可以按其许多形式改变和应用本发明,因为它们可以非常适合于特定用途的要求。因此,本发明不限于上述实施方案,并且可以多样地改变。
Claims (19)
1.大环内酯或其盐的制备方法,其中:
该大环内酯结构上对应于通式(I):
该方法包括:
在非极性溶剂存在下使泰乐菌素A(或其盐)、通式(II)的哌啶基化合物和甲酸反应而形成20-哌啶基-泰乐菌素化合物,
使20-哌啶基-泰乐菌素化合物与酸反应形成23-O-(6-脱氧-2,3-二-O-甲基-D-阿洛糖基)-20-哌啶基-5-O-碳霉胺糖基-泰乐内酯化合物,
使23-O-(6-脱氧-2,3-二-O-甲基-D-阿洛糖基)-20-哌啶基-5-O-碳霉胺糖基-泰乐内酯化合物与酸反应形成23-羟基-20-哌啶基-5-O-碳霉胺糖基-泰乐内酯化合物,
用活化剂将23-羟基-20-哌啶基-5-O-碳霉胺糖基-泰乐内酯化合物活化形成活化化合物,或
使活化化合物与以下通式(VII)的哌啶基化合物反应;
通式(II)的哌啶基化合物结构上对应于:
该20-哌啶基-泰乐菌素化合物结构上对应于通式(III):
该23-O-(6-脱氧-2,3-二-O-甲基-D-阿洛糖基)-20-哌啶基-5-O-碳霉胺糖基-泰乐内酯化合物结构上对应于通式(IV):
该23-羟基-20-哌啶基-5-O-碳霉胺糖基-泰乐内酯化合物结构上对应于通式(V):
该活化化合物结构上对应于通式(VI):
通式(VII)的哌啶基化合物结构上对应于:
L是离去基团;
至于R1、R2和R3:
R1和R3各自是甲基,且R2是氢,
R1和R3各自是氢,且R2是甲基,或
R1、R2和R3各自是氢;和
至于R4、R5和R6:
R4和R6各自是甲基,且R5是氢,
R4和R6各自是氢,且R5是甲基,或
R4、R5和R6各自是氢。
2.权利要求1的方法,其中该方法包括在非极性溶剂存在下使泰乐菌素A(或其盐)、通式(II)的哌啶基化合物和甲酸反应形成该20-哌啶基-泰乐菌素化合物。
3.权利要求1的方法,其中该方法包括使该20-哌啶基-泰乐菌素化合物与酸反应形成该23-O-(6-脱氧-2,3-二-O-甲基-D-阿洛糖基)-20-哌啶基-5-O-碳霉胺糖基-泰乐内酯化合物。
4.权利要求1的方法,其中该方法包括使该23-O-(6-脱氧-2,3-二-O-甲基-D-阿洛糖基)-20-哌啶基-5-O-碳霉胺糖基-泰乐内酯化合物与酸反应形成该23-羟基-20-哌啶基-5-O-碳霉胺糖基-泰乐内酯化合物。
5.权利要求4的方法,其中该方法还包括通过包括使该20-哌啶基-泰乐菌素化合物与酸反应的方法制备该23-O-(6-脱氧-2,3-二-O-甲基-D-阿洛糖基)-20-哌啶基-5-O-碳霉胺糖基-泰乐内酯化合物。
6.权利要求5的方法,其中使该23-O-(6-脱氧-2,3-二-O-甲基-D-阿洛糖基)-20-哌啶基-5-O-碳霉胺糖基-泰乐内酯化合物的至少一部分和该20-哌啶基-泰乐菌素化合物的至少一部分与HBr反应。
7.权利要求1的方法,其中该方法包括用活化剂活化该23-羟基-20-哌啶基-5-O-碳霉胺糖基-泰乐内酯化合物以形成活化化合物。
8.权利要求1的方法,其中该方法包括使该活化化合物与通式(VII)的哌啶基化合物反应。
9.权利要求8的方法,其中:
所述方法还包括:
使泰乐菌素A(或其盐)、哌啶和甲酸在甲苯存在下反应;
使该20-哌啶基-泰乐菌素化合物与HBr反应;
使该23-O-(6-脱氧-2,3-二-O-甲基-D-阿洛糖基)-20-哌啶基-5-O-碳霉胺糖基-泰乐内酯化合物与HBr反应;和
用活化剂活化该23-羟基-20-哌啶基-5-O-碳霉胺糖基-泰乐内酯化合物;
该20-哌啶基-泰乐菌素化合物结构上对应于通式(III-A):
该23-O-(6-脱氧-2,3-二-O-甲基-D-阿洛糖基)-20-哌啶基-5-O-碳霉胺糖基-泰乐内酯化合物结构上对应于通式(IV-A):
该23-羟基-20-哌啶基-5-O-碳霉胺糖基-泰乐内酯化合物结构上对应于通式(V-A):
该活化化合物结构上对应于通式(VI-A):
通过包括将I2、三苯基膦和吡啶混合的方法制备该活化剂;
通式(VII)的哌啶基化合物包括哌啶;和
该大环内酯结构上对应于通式(I-A):
10.疾病的治疗方法,其中
该疾病选自巴斯德菌病、猪呼吸道疾病和牛呼吸道疾病;和
该方法包括:
根据权利要求1、2、3、4、5、6、7、8和9中任一项制备大环内酯或其药学上可接受的盐;和
将治疗有效量的所述大环内酯或盐施用于需要此种治疗的动物。
15.权利要求1、2和11的方法,其中该非极性溶剂包括甲苯。
16.权利要求1、7、8和14的方法,其中L是碘代基。
17.权利要求1、2、3、4、5、6、7、8、11、12、13、14和15中任一项的方法,其中R1、R2和R3各自是氢。
18.权利要求1、2、3、4、5、6、7和8中任一项的方法,其中R4、R5和R6各自是氢。
19.权利要求1、2、3、4、5、6、7和8中任一项的方法,其中R1、R2、R3、R4、R5和R6各自是氢。
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