CN102443026A

CN102443026A - 一种氨基糖苷类化合物及其提取分离方法

Info

Publication number: CN102443026A
Application number: CN2011103301204A
Authority: CN
Inventors: 姜迎庆; 黄毅; 杨春艳; 陈环; 钱小燕
Original assignee: Wuxi Jimin Kexin Shanhe Pharmaceutical Co Ltd; Jiangxi Jimin Kexin Group Co Ltd
Current assignee: Wuxi Jiyu Shanhe Pharmaceutical Co., Ltd
Priority date: 2011-10-26
Filing date: 2011-10-26
Publication date: 2012-05-09
Anticipated expiration: 2031-10-26
Also published as: CN102443026B

Abstract

本发明涉及一种氨基糖苷类化合物及其提取分离方法，该化合物是从硫酸依替米星中分离得到，它具有如下的结构式，本发明还涉及该氨基糖苷类化合物的分离方法。

Description

一种氨基糖苷类化合物及其提取分离方法

技术领域

本发明涉及药物化学领域，一种氨基糖苷类化合物化学结构及其提取分离方法。

背景技术

氨基糖苷类化合物(Aminoglycosides)是由氨基糖与氨基环醇通过氧桥连接而成的苷类。有来自链霉菌的链霉素等、来自小单孢菌的庆大霉素等天然氨基糖苷类，还有依替米星等半合成氨基糖苷类，均属广谱抗生素。

氨基糖苷类抗生素对于细菌的作用主要是抑制细菌蛋白质的合成，作用点在细胞30S核糖体亚单位的16SrRNA解码区的A部位。研究表明，此类药物可影响细菌蛋白质合成的全过程，妨碍初始复合物的合成，诱导细菌合成错误蛋白以及阻抑已合成蛋白的释放，从而导致细菌死亡。

氨基糖苷类抗生素主要用于敏感需氧革兰阴性杆菌所致的全身感染。虽然近年来有多种cephalosporins和quinolones药物在临床广泛应用，但由于氨基糖苷类抗生素对铜绿假单胞菌、肺炎杆菌、大肠杆菌等常见革兰阴性杆菌的PAE较长，所以，仍然被用于治疗需氧革兰阴性杆菌所致的严重感染，如脑膜炎、呼吸道、泌尿道、皮肤软组织、胃肠道、烧伤、创伤及骨关节感染等。

硫酸依替米星(Etimicin sulfate)，1-N-乙基庆大霉素C1a[6，7]，曾用名：抗生素89-07，爱大霉素。是我国科研人员自行研制的，拥有自主知识产权的高效、低毒、抗耐药菌的新一代半合成氨基糖苷类抗生素，是唯一获得国家一类新药证书的抗感染药物。

硫酸依替米星注射液适用于对其敏感的大肠杆菌、克雷伯氏肺炎杆菌、沙雷氏杆菌属、枸橼酸杆菌、肠杆菌属、不动杆菌属、变形杆菌属、嗜血流感杆菌、绿脓杆菌和葡萄球菌等引起的各种感染。临床研究显示本品对以下感染有较好的疗效：呼吸道感染：如急性支气管炎、慢性支气管炎急性发作、社区肺部感染等。肾脏和泌尿生殖系统感染：如急性肾盂肾炎、膀胱炎、慢性肾盂肾炎或慢性膀胱炎急性发作等。皮肤软组织和其它感染：如皮肤及软组织感染，外伤、创伤和手术产后的感染及其他敏感菌感染。

目前，生产硫酸依替米星使用的工艺均为专利报道的工艺(申请号：93112412.3)。其主要步骤为：庆大霉素C1a碱在溶剂中加入醋酸钴、乙酸酐，生成3，2，，6，-三-N-乙酰基庆大霉素C1a(P1)，经过提取浓缩，浓缩液通入硫化氢气体除去钴离子，得到纯度为90％-95％的P1，然后加入乙醛，在0-5℃冰水浴中用还原剂氢化，得到3，2，6，-三-N-乙酰基-1-N乙基庆大霉素C1a(P2)，经吸附型大孔树脂分离后得到纯度较高的P2，纯度较高的P2加入1N的氢氧化钠溶液，水解回流48小时，水解液经吸附型大孔树脂分离得到纯度为90％以上的1-N-乙基庆大霉素C1a(依替米星)溶液，加酸成盐，活性炭脱色，冷冻干燥，即得依替米星盐。

或采用以下工艺：以庆大霉素C1a为起始原料，采用过渡金属络合物催化方法保护部分氨基，并应用了发明专利未曾报道的硅烷化羟基保护新步骤，用缩合-还原型N-乙基化反应得到了1-N-乙基庆大霉素C1a，与硫酸成盐合成了符合国家药品质量标准的硫酸依替米星原料药成品。

硫酸依替米星是一种多结构产品，生产中难于提纯，因此导致质量难以控制，间有副作用，本发明在纯化过程中意外的发现一种新的纯的单一结构的化合物，该化合物迄今为止，尚未发现有专利或文献报导。经体外抗菌试验发现，该化合物在常规浓度下即可有效杀灭大肠埃希菌、克雷伯氏肺炎杆菌、沙雷氏杆菌属、枸橡酸杆菌、肠杆菌属、不动杆菌属、变形杆菌属、流感嗜血杆菌、铜绿假单胞菌等革兰氏阴性菌和葡萄球菌等。

发明内容

本发明之目的在于对氨基糖苷类化合物进行深入研究，以其寻找MRSA对其敏感，耳肾毒性低的新氨基糖苷类抗生素。

本发明提供一种结构式如下的化合物或其药学上可接受的盐。

化合物I命名为：1，6”-N，N-二乙基庆大霉素C1a。

本发明的式(I)化合物可形成药学上可接受的无毒盐。这些盐包括与无机酸如盐酸、氢溴酸、磷酸、硫酸等的盐，与有机羧酸如乙酸、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、抗坏血酸或苹果酸的盐，或与磺酸如甲磺酸、对甲苯磺酸等的盐，以及与普通已知的并常规应用于喹诺酮化合物技术领域中的其它酸的盐。可按常规转化方法制备这些酸加成盐。

本发明优选的为盐酸盐，硫酸盐。

本发明的化合物可以采用如下的制备方法制备：

取生产过程中的硫酸依替米星粗品，加水溶解，上样于HD-2弱酸性阳离子交换树脂柱，分别用水，氨水梯度洗脱，TLC检识(展开剂：氯仿-甲醇-氨水，1∶1∶1，lower layer，I2)并合并流份，得到杂质富集流份。分别将杂质富集流份经反复用硅胶H(氯仿∶甲醇∶氨水(2∶1∶1，lowerlayer)和CM-Sephadex C-25进行柱层析分离，收集至第四个组分，为化合物I。

核磁共振波谱解析，该物质的¹H，¹³C NMR数据见表1。

表1：¹H，¹³C NMR数据

注：1)文献数据为庆大霉素C1a的氢谱和碳谱数据。

氢谱的低场区域出现化学位移分别为4.98ppm和5.26ppm的双重峰，可能为糖的端基氢，提示该化合物中含有两个糖。化学位移在2.54ppm处有一个三个氢的单峰，可能为氨基上的取代甲基。低场区域在1.22ppm处有一个三个氢的单峰，表明存在一个连在季碳上的甲基。在1.09ppm和1.13ppm处分别有一个三个氢的三重峰，表明可能存在两个乙基。

与文献中庆大霉素C1a的碳谱数据进行比较，发现多出四个碳信号，化学位移为42.88ppm，16.25ppm，54.69ppm和15.11ppm，可能为两个连在氨基上的乙基。此外，B环1位碳信号向低场位移8ppm，3位碳信号却几乎不变，说明只有一个乙基取代在1位氨基上。其余数据基本一致。

进一步分析该化合物的偶合常数，C环3′位氢的偶合常数为10.7Hz，故2′和3′位的氢都在竖键，1′和2′位的偶合常数为3.3Hz，故1′位氢在横键。B环上4，5，6位氢的偶合常数都为9.3Hz，说明1，3，4，5，6位的氢都在竖键上，与加洛糖胺的相对构型一致。

H-H COSY谱分析得到的自旋耦合体系信息与所推断的结构一致，相关信号见图1。在HMBC中，可观察到两个乙基上的氢分别与B环1位碳和A环6”位碳有相关，说明乙基取代在1位及6”位氨基上。A环的端基氢与B环4位碳有相关，说明A环通过糖苷键连接在B环的4位。C环的端基氢与B环6位碳有相关，说明C环通过糖苷键连接在B环的6位。化学位移为1.22ppm的甲基氢与C环3’，4’，5’碳相关，表明该甲基连接在4’位。连接在氨基上的甲基氢(δ2.54ppm)与C环3’位碳有相关，表明甲氨基连接在C环3’位。主要HMBC相关见图2。ROESY谱得到的相对构型与分析氢谱耦合常数得到的结果一致，主要ROESY相关见图3。

质谱解析(ESI-MS)；ESI-MSn测定数据及解析结果：

ESI-MS m/e 506.3[M+H]+；

ESI-MS2m/e(506.3)：350，191，157。

该物质的质谱裂解途径

结论：离子源为电喷雾质谱，正离子模式主要给出样品的分子离子加氢峰。正离子模式给出的二级质谱的裂解途径如上所示。以上ESI-MS2信息，证明样品与推断结构相符。

综合以上NMR和ESI-MSn解析，鉴定该化合物为新化合物1，6”-N，N-二乙基庆大霉素C1a。

本发明还提供含有如上所定义的化合物，或其药效学上可接受的盐作为活性成分的药物组合物。药物组合物含有的本发明化合物在组合物中的重量比为0.01-99.9％，药物可接受的载体在组合物中的重量比为0.01-99.9％。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、口服液、合剂、口含剂、颗粒剂、冲剂、丸剂、散剂、膏剂、丹剂、混悬剂、溶液剂、注射剂、粉针剂、冻干粉针剂、栓剂、软膏剂、硬膏剂、霜剂、喷雾剂、气雾剂、滴剂、贴剂。

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0.1mg-1000mg，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100mg。

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、栓剂和软膏形式的固体或半固体药物制剂时，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、润滑剂、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。在粉状制剂中，在载体中含有5％到70％的微粒化活性成分。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、低沸点蜡、可可脂等。由于它们易于给药，片剂，粉剂、扁囊剂和胶囊代表最有利的口服固体制剂。

本发明的液体制剂包括溶液、悬液和乳液。例如，非胃肠道给药的注射制剂可为水或水-丙二醇溶液形式，调节其等渗度，pH等使适于活体的生理条件。液体制剂还可制成在聚乙二醇、水溶液中的溶液形式。可通过将活性成分溶解在水中，再加入适量的着色剂、调味剂、稳定剂和增稠剂，来制备口服水溶液。可将微粒化的活性成分分散在粘性物质如天然和合成胶、甲基纤维素、羧甲基纤维素钠和其它已知悬浮剂中制备适于口服的水悬液。

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，或装在管或瓶中的软膏、凝胶或霜剂。

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细菌感染的药物时，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。

本发明的抗菌活性试验结果如下：

小鼠和大鼠肌肉注射LD50

和硫酸依替米星相比，本发明的活性更强毒性更低。

附图说明：

图1：ETM-X的H-H COSY相关示意图

图2：ETM-X的主要HMBC相关示意图

图3：ETM-X的主要ROESY相关示意图

图4：化合物I的质谱图

图5：化合物I的¹H-NMR图

图6：化合物I的¹H-NMR放大图(1.0-3.0PPM)

图7：化合物I的¹H-NMR放大图(3.0-5.5PPM)

图8：化合物I的¹³C NMR图

图9：化合物I的¹³C NMR放大图(15-60PPM)

图10：化合物I的¹³C NMR放大图(55-115PPM)

图11：化合物I的H-H COSY谱图

图12：化合物I的HMBC谱图

图13：化合物I的ROESY谱图

图14：HPLC-ELSD色谱图

具体实施方式：

以下通过实施例进一步说明本发明，但不作为对本发明的限制。

实施例1，

硫酸依替米星粗品的制备：O-2-氨基-2，3，4，6-四脱氧-6-(氨基)-a-D-赤型-己吡喃糖基-(1→4)-O-[3-脱氧-4-C-甲基-3-(甲氨基)-b-L-阿拉伯吡喃糖基-(1→6)-2-脱氧-N-乙基-L-链霉胺-5/2硫酸制备

庆大霉素C1a碱在溶剂中加入醋酸钴、乙酸酐，生成3，2，，6，-三-N-乙酰基庆大霉素C1a(P1)，经过提取浓缩，浓缩液通入硫化氢气体除去钴离子，得到纯度为90％-95％的P1，然后加入乙醛，在0-5℃冰水浴中用还原剂氢化，得到3，2，6，-三-N-乙酰基-1-N乙基庆大霉素C1a(P2)，经吸附型大孔树脂分离后得到纯度较高的P2，纯度较高的P2加入1N的氢氧化钠溶液，水解回流48小时，水解液经吸附型大孔树脂分离得到纯度为90％以上的1-N-乙基庆大霉素C1a溶液，加硫酸成盐，活性炭脱色，冷冻干燥，即得硫酸依替米星粗品。

1，6”-N，N-二乙基庆大霉素C1a的制备：

取硫酸依替米星粗品，加水溶解，上样于HD-2弱酸性阳离子交换树脂柱，分别用水，氨水梯度洗脱，TLC检识(展开剂：氯仿-甲醇-氨水，1∶1∶1，lowerlayer，I2)并合并流份，得到杂质富集流份。分别将杂质富集流份经硅胶H柱，用氯仿∶甲醇∶氨水(2∶1∶1，)洗脱，再经CM-Sephadex C-25柱进行柱层析分离，收集至第四个组分，为化合物1，6”-N，N-二乙基庆大霉素C1a。

实施例2，盐酸盐的制备：

取用现有技术生产的硫酸依替米星粗品，加水溶解，上样于HD-2弱酸性阳离子交换树脂柱，分别用水，氨水梯度洗脱，TLC检识(展开剂：氯仿-甲醇-氨水，1∶1∶1，lower layer，I2)并合并流份，得到杂质富集流份。分别将杂质富集流份经反复用硅胶H(氯仿∶甲醇∶氨水(2∶1∶1，lower layer)和CM-SephadexC-25进行柱层析分离，收集至第四个组分，浓缩至200-500mg/ml，用10mol/L的盐酸调节PH至4.0-5.0，再加入2％-5％的活性炭，60-80℃搅拌脱色30分钟，过滤，滤液冻干，即得该物质的盐酸盐固体。

实施例3，硫酸盐的制备：

取用现有技术生产的硫酸依替米星粗品，加水溶解，上样于HD-2弱酸性阳离子交换树脂柱，分别用水，氨水梯度洗脱，TLC检识(展开剂：氯仿-甲醇-氨水，1∶1∶1，lower layer，I2)并合并流份，得到杂质富集流份。分别将杂质富集流份经反复用硅胶H(氯仿∶甲醇∶氨水(2∶1∶1，lower layer)和CM-SephadexC-25进行柱层析分离，收集至第四个组分，浓缩至200-500mg/ml，用5mol/L的硫酸调节PH至4.0-5.0，再加入2％-5％的活性炭，60-80℃搅拌脱色30分钟，过滤，滤液冻干，即得该物质的硫酸盐固体。

实施例4，片剂的制备：

取该物质的硫酸盐固体或盐酸盐固体5到20份，加入5到10份的滑石粉或其他，加入5到10份羧甲基纤维素钠，粉末制粒，压片即得。

实施例5，注射剂的制备：

取该物质的硫酸盐固体或盐酸盐固体，加入10-25倍量的注射用水，加万分之一至千分之五的活性炭，搅拌半小时、过滤，用1ml、2ml、5ml或10ml安瓿瓶灌封、灭菌即得。

Claims

1.一种结构式如下的化合物或其药学上可接受的盐

2.如权利要求1所述的化合物或其药学上可接受的盐，其中所述或其药学上可接受的盐选自与无机酸形成的盐或与有机酸形成的盐。

3.如权利要求1所述的化合物或其药学上可接受的盐，其中所述或其药学上可接受的盐选自和盐酸、氢溴酸、磷酸、硫酸形成的盐、选自和乙酸、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、抗坏血酸或苹果酸形成的盐或与甲磺酸、对甲苯磺酸形成的盐。

4.如权利要求1所述的化合物或其药学上可接受的盐的制备方法，其特征在于，经过以下步骤，取硫酸依替米星粗品，用水溶解，上HD-2弱酸性阳离子交换树脂柱，分别用水，氨水梯度洗脱，TLC检识，并合并流份，得到杂质富集流份，分别将杂质富集流份经反复用硅胶H和CM-Sephadex C-25进行柱层析分离，得到该化合物。

5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，经过以下步骤，取用现有技术生产的硫酸依替米星粗品，加水溶解，上样于HD-2弱酸性阳离子交换树脂柱，分别用水，氨水梯度洗脱，TLC检识(展开剂：氯仿-甲醇-氨水，1∶1∶1，lowerlayer，I2)并合并流份，得到杂质富集流份，分别将杂质富集流份经反复用硅胶H(氯仿∶甲醇∶氨水(2∶1∶1，lower layer)和CM-Sephadex C-25进行柱层析分离，收集至第四个组分，为该化合物。

6.含有权利要求1所述的化合物的药物组合物。

7.如权利要求4所述的组合物，是任何可药用的制剂形式。

8.如权利要求5所述的组合物，其中还含有药物可接受的载体。

9.如权利要求6所述的组合物，含有重量百分比为0.01-99.9％的权利要求1所述的化合物和重量百分比为0.01-99.9％的药物可接受的载体。

10.权利要求1所述的化合物或其药学上可接受的盐在制备抗感染药物中的应用。