CN103483315A - 7-（3-氨甲基-4-烷氧亚胺基-1-吡咯烷基）-1-[(1r,2s)-2-氟环丙基]喹诺酮羧酸类化合物及其制备方法 - Google Patents

7-（3-氨甲基-4-烷氧亚胺基-1-吡咯烷基）-1-[(1r,2s)-2-氟环丙基]喹诺酮羧酸类化合物及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一类具有抗菌活性的喹诺酮羧酸类化合物及其制备方法，以及含有它们的抗菌药物组合物。更具体的讲，本发明涉及的喹诺酮羧酸类化合物，其7-位取代基为3-氨甲基-4-烷氧亚胺基-1-吡咯烷基，1-位取代基为(1R,2S)-2-氟环丙基，其与现有上市的新氟喹诺酮类抗菌药物（如莫西沙星，吉米沙星）相比，具有更加优越的抗临床重要致病菌（如MRSA、MRSE）活性。

Description

7-(3-氨甲基-4-烷氧亚胺基-1-吡咯烷基)-1-[(1R,2S)-2-氟环丙基]喹诺酮羧酸类化合物及其制备方法
技术领域
本发明属于医药化学领域，涉及具有抗革兰阳性耐药菌活性的喹诺酮羧酸衍生物及其制备方法，以及含有它们的抗菌药物组合物；具体地说，涉及7-[3-氨甲基-4-（烷氧亚胺基）-吡咯烷-1-基]-1-[(1R,2S)-2-氟环丙基]喹诺酮羧酸类化合物及其制备方法。
背景技术
自1962年萘啶酸（J Med Chem,1962，5:1063）问世以来，喹诺酮（包括萘啶酮）类药物已发展成为目前仅次于头孢菌素的一类广谱、高效、低毒性的抗感染化疗药物(中国医药工业杂志,2010，41：456)。由于广泛使用及不合理用药，细菌对这类药物的耐药性迅速增加，尤其是革兰阳性菌中的耐甲氧西林金葡菌（MRSA）、耐甲氧西林表葡菌（MRSE）、耐万古霉素肠球菌（VRE）和耐青霉素肺炎链球菌（PRSP）以及革兰阴性菌中的铜绿假单胞菌感染的不断出现，已经成为临床医师面临的棘手问题之一。人们迫切需要寻找到对这些耐药菌活性更强的新喹诺酮类抗菌药，以对付这些日益增多的耐药菌感染。
1989年日本学者公开了1-位具有(1R,2S)-2-氟环丙基和8-位具有氯原子取代的氟喹诺酮类化合物的合成与生物活性（EP:341493A/1989;JP:06305996A/1994;CN:1062906A/1992;J Med Chem,1994,37,3344），这类化合物普遍具有广谱抗菌活性，其缺点是存在潜在的光毒性。
1994年韩国学者公开了7-位具有3-氨甲基-4-烷氧亚胺基-1-吡咯烷基的氟喹诺酮类化合物的合成与生物活性（KR:13604/1994；KR:39915/1994；KR:39930/1994；CN:1114959A/1996），其中的优秀代表是已经开发成功并被FDA批准在美国上市的吉米沙星（gemifloxacin），它除了具有广谱活性外，其突出优点是对肺炎链球菌的活性优于已上市的其他喹诺酮类抗菌药，它的缺点是对临床上常见的金葡菌（包括日益增多的MRSA）活性不强，从而限制了它在临床上的应用范围。
Figure BDA00003841282200021
为了克服上述现有技术所存在的缺陷，本发明人进行了广泛的研究，设计合成了7-位具有各种3-氨甲基-4-烷氧亚胺基-1-吡咯烷基取代的1-[(1R,2S)-2-氟环丙基]喹诺酮类化合物，并测定了它们的抗菌活性。最终发现，不同于以往文献报道的1-[(1R,2S)-2-氟环丙基]-7-[（3-氨甲基-4-（烷氧亚胺基）-吡咯烷-1-基]喹诺酮羧酸类化合物对广谱致病菌具有意想不到的强抗菌活性，与已上市的喹诺酮类抗菌药物相比，具有更加优越的抗革兰阳性菌活性和广谱活性。
发明内容
本发明的目的是提供一类由通式（I）表示的喹诺酮羧酸类化合物及其药用盐、水合物，
Figure BDA00003841282200022
其中：
A代表N、CH、COCH3、CCl；
R代表甲基、乙基、苄基。
在本发明的通式（I）化合物的吡咯烷基部分中，与氨甲基相连的碳原子是不对称碳原子，因此可以R或S或R和S混合的形式存在，本发明包括所有这些异构体和混合物。
在本发明的通式（I）化合物的吡咯烷基部分中，由于含有肟基，因此通式（I）化合物可以E型或Z型或E型和Z型混合物的形式存在，本发明通式（I）化合物包括所有这些异构体和混合物。
本发明的式（I）化合物的在药学上可接受的非毒性的药用盐，包括与无机酸，如盐酸、硫酸形成的盐，与有机酸，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、抗坏血酸或苹果酸形成的盐，以及氨基酸，如丙氨酸、天冬氨酸、赖氨酸形成的盐或与磺酸，如甲磺酸、对甲苯磺酸形成的盐。
本发明的式（I）化合物也可以溶剂化物（如水合物）的形式存在，因此，这些溶剂化物（如水合物）也包括在本发明的化合物之内。
本发明具体包括以下化合物，以及它们的药用盐、水合物：
1-[(1R,2S)-2-氟环丙基]-6-氟-7-[3-氨甲基-4-（甲氧亚胺基）-吡咯烷-1-基）]-1,4-二氢-4-氧代-1,8-萘啶-3-羧酸
1-[(1R,2S)-2-氟环丙基]-6-氟-7-[3-氨甲基-4-（乙氧亚胺基）-吡咯烷-1-基）]-1,4-二氢-4-氧代-1,8-萘啶-3-羧酸
1-[(1R,2S)-2-氟环丙基]-6-氟-7-[3-氨甲基-4-（苄氧亚胺基）-吡咯烷-1-基）]-1,4-二氢-4-氧代-1,8-萘啶-3-羧酸
1-[(1R,2S)-2-氟环丙基]-6-氟-7-[3-氨甲基-4-（甲氧亚胺基）-吡咯烷-1-基）]-1,4-二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸
1-[(1R,2S)-2-氟环丙基]-6-氟-7-[3-氨甲基-4-（乙氧亚胺基）-吡咯烷-1-基）]-1,4-二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸
1-[(1R,2S)-2-氟环丙基]-6-氟-7-[3-氨甲基-4-（苄氧亚胺基）-吡咯烷-1-基）]-1,4-二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸
1-[(1R,2S)-2-氟环丙基]-6-氟-7-[3-氨甲基-4-（甲氧亚胺基）-吡咯烷-1-基）]-8-甲氧基-1,4-二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸
1-[(1R,2S)-2-氟环丙基]-6-氟-7-[3-氨甲基-4-（乙氧亚胺基）-吡咯烷-1-基）]-8-甲氧基-1,4-二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸
1-[(1R,2S)-2-氟环丙基]-6-氟-7-[3-氨甲基-4-（苄氧亚胺基）-吡咯烷-1-基）]-8-甲氧基-1,4-二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸
1-[(1R,2S)-2-氟环丙基]-6-氟-7-[3-氨甲基-4-（甲氧亚胺基）-吡咯烷-1-基）]-8-氯-1,4-二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸
1-[(1R,2S)-2-氟环丙基]-6-氟-7-[3-氨甲基-4-（乙氧亚胺基）-吡咯烷-1-基）]-8-氯-1,4-二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸
1-[(1R,2S)-2-氟环丙基]-6-氟-7-[3-氨甲基-4-（苄氧亚胺基）-吡咯烷-1-基）]-8-氯-1,4-二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸
本发明还涉及式（I）化合物的制备方法。其中，当式（I）化合物中的A为N原子时，其制备方法如反应路线1所示。
反应路线1：
Figure BDA00003841282200041
在反应路线1中，R如前述的定义。
在反应中可通过在非质子偶极溶剂中加入缚酸剂，用过量的式（III）化合物来满足需要，在室温到100℃，有或无压力条件下搅拌反应式（II）化合物和式（III）化合物0.5～10小时，来制备式（I）化合物。
本反应一般在缚酸剂存在下进行。在此情形下，为了提高较贵的起始物式（II）化合物的反应效率，使用过量的反应物式（III）化合物，例如对相对起始物为等摩尔到10倍摩尔量，优选等摩尔量到3倍摩尔量。在室温到100℃，有或无压力条件下搅拌反应式（II）化合物和式（III）化合物0.5～10小时，来制备式（I）化合物。当使用过量反应物式（III）化合物时，反应后留下的未反应的混合物可回收并重新用于反应。用于本反应的非质子偶极溶剂选自N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜或乙腈；所述的缚酸剂选自三乙胺、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾。
在本发明中用作起始物的式（II）化合物为已知化合物,并按现有出版物中已知的方法可容易地制得，例如Kimura Y等，J Med Chem，1994，37：3344。用作起始物的式（III）化合物也为已知化合物，并按现有出版物中已知的方法可容易地制得，例如万志龙等，中国药物化学杂志，2009，19：109；Hong CY等，J Med Chem，1997，40：3584。
当本发明的式（I）化合物中的A为CH、COCH3、CCl时，其制备方法如反应路线2所示。
反应路线2：
Figure BDA00003841282200051
在反应路线2中，A为CH、COCH3、CCl；R如前述的定义。
在本发明中用作起始物的式（IV）化合物为已知化合物,并按现有公开的方法可容易地制得（见EP:0352123/1989，CN:1059527A/1991等）。
式（V）化合物可这样制备：在非质子偶极溶剂中加入缚酸剂，使式（Ⅳ）化合物与式（III）化合物通过缩合反应来制备式（V）化合物。
为了提高较贵的起始物式（IV）化合物的反应效率，使用过量的反应物式（III）化合物，例如对相对起始物为等摩尔到10倍摩尔量，优选等摩尔量到3倍摩尔量。在室温到100℃，有或无压力条件下搅拌反应式（III）化合物和式（IV）化合物0.5～10小时，来制备式（V）化合物。用于本反应的非质子偶极溶剂选自N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜或乙腈；所述的缚酸剂选自三乙胺、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾。
式（V）化合物可通过水解硼酸酯来制备式(Ⅰ)化合物。通常将式（V）化合物置于质子溶剂中加入碱，在室温到80℃，搅拌反应2～10小时来实现。所述的碱选自氢氧化钠或氢氧化钾；所述的质子溶剂选自水、醇或醇-水混合溶剂。
本发明还提供含有如上所定义的式（I）化合物，或其药用盐或其水合物作为活性成分的抗菌组合物。
药物组合物含有的萘啶酮羧酸类化合物在组合物中的重量比为0.1～99.9%，药物可接受的载体在组合物中的重量比为0.1～99.9%。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、胶囊剂、颗粒剂、丸剂、散剂、膏剂、混悬剂、注射剂、粉针剂、栓剂、霜剂、滴剂或贴剂。其中，所述片剂为糖衣片剂、薄膜衣片剂、肠溶衣片剂或缓释片剂；所述胶囊剂为硬胶囊剂、软胶囊剂、缓释胶囊剂；所述粉针剂为冻干粉针剂。
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0.1～1000mg，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5～70%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、扁囊剂和胶囊等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，优选在第一阶段给以6～14mg/kg体重的量。但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。为治疗需要，总的日剂量可一次给药或分数次给药。
如上所述，本发明化合物对重要的临床致病菌具有意想不到的强抗菌活性，与已上市的喹诺酮类抗菌药物相比，其显著具有更加优越的抗菌活性，尤其是对包括MRSA在内的金葡菌、包括MRSE在内的表葡菌的体外活性是对照药莫西沙星和吉米沙星的2-32倍；对金葡菌MRSA10-2、表葡菌MRSE10-4和铜绿假单胞菌10-1的体内活性是环丙沙星和吉米沙星的1.5-6.1倍。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例11-[(1R,2S)-2-氟环丙基]-6-氟-7-[3-氨甲基-4-（甲氧亚胺基）-吡咯烷-1-基）]-1,4-二氢-4-氧代-1,8-萘啶-3-羧酸
3-氨甲基-4-甲氧亚胺基吡咯烷二甲磺酸盐（0.34g,1.1mmol）、1-[(1R,2S)-2-氟环丙基]-6-氟-7-氯-1,4-二氢-4-氧代-1,8-萘啶-3-羧酸（0.30g,1mmol）、三乙胺（0.42ml）和无水乙腈（30ml）的混合物于室温下搅拌反应10h。减压浓缩至余约1/3体积的溶液，室温放置过夜。过滤，滤饼依次用无水乙醇和无水乙醚洗涤，用无水DMF重结晶，60℃真空干燥过夜，得淡黄色固体产物0.18g（收率44%）。mp:178-180℃。1H NMR(400MHz,DMSO)δ8.70(s,1H),8.04(d,J=12.8Hz,1H),5.18(d,J=65.2Hz,1H),4.24-4.13(m,1H),3.93(m,1H),3.86(s,3H),3.71(m,1H),3.15(s,1H),2.96-2.82(m,2H),1.87-1.81(m,1H),1.66-1.60(m,1H)，1.35-1.20(m,2H)。
MS-ESI(m/z):408.13。
HRMS-ESI(m/z):C18H20O4N5F2,Calcd:408.14779;Found：408.14652。
元素分析结果如下：
C18H19F2N5O4 C H N F
计算值 53.07 4.70 17.19 9.33
实测值 53.09 4.69 17.20 9.29
实施例21-[(1R,2S)-2-氟环丙基]-6-氟-7-[3-氨甲基-4-（乙氧亚胺基）-吡咯烷-1-基）]-1,4-二氢-4-氧代-1,8-萘啶-3-羧酸
同实施例1化合物的制备方法，1-[(1R,2S)-2-氟环丙基]-6-氟-7-氯-1,4-二氢-4-氧代-1,8-萘啶-3-羧酸与3-氨甲基-4-乙氧亚胺基吡咯烷盐酸盐反应得白色固体0.20g（收率：48%），mp:178-181℃。1H NMR(400MHz,DMSO)δ8.72(s,1H),8.06(d,J=12.7Hz,1H),5.17(d,J=59.8Hz,1H),4.20(m,1H),4.11(q,J=7.0Hz,2H),3.92-3.86(m,2H),3.07(s,1H),2.94-2.74(m,2H),1.84-1.91(m,2H),1.66-1.62(m,2H),1.23(t,J=7.0Hz,3H).
MS-ESI(m/z):422.18。
HRMS-ESI(m/z):C19H22O4N5F2,Calcd:422.16334;Found：422.16171。
实施例31-[(1R,2S)-2-氟环丙基]-6-氟-7-[3-氨甲基-4-（苄氧亚胺基）-吡咯烷-1-基）]-1,4-二氢-4-氧代-1,8-萘啶-3-羧酸
同实施例1化合物的制备方法，1-[(1R,2S)-2-氟环丙基]-6-氟-7-氯-1,4-二氢-4-氧代-1,8-萘啶-3-羧酸与3-氨甲基-4-苄氧亚胺基吡咯烷反应得浅黄色固体0.25g（收率：52%），mp:152-155℃。1H NMR(400MHz,DMSO)δ8.71(s,1H),8.05(d,J=12.0Hz,1H),7.39-7.31(m,5H),5.24-5.08(m,3H),4.19(m,1H),3.92(m,1H),3.75(m,1H),3.08(s,1H),2.85-2.76(m,2H),1.90-1.83(m,2H),1.66-1.58(m,2H).。
MS-ESI(m/z):484.19。
HRMS-ESI(m/z):C24H24O4N5F2,Calcd:484.17909;Found：484.17712。
实施例41-[(1R,2S)-2-氟环丙基]-6-氟-7-[3-氨甲基-4-（苄氧亚胺基）-吡咯烷-1-基）]-1,4-二氢-4-氧代-1,8-萘啶-3-羧酸一水合物
将实施例3化合物（0.48g,1mmol）溶于5%醋酸（8mL），室温搅拌下，用1N氢氧化钠溶液调pH=7，放置析出固体。过滤，干燥，得1-[(1R,2S)-2-氟环丙基]-6-氟-7-[3-氨甲基-4-（苄氧亚胺基）-吡咯烷-1-基）]-1,4-二氢-4-氧代-1,8-萘啶-3-羧酸一水合物0.41g（类白色固体，收率：80%）。
元素分析结果如下：
C24H23F2N5O4·H2O C H N F
计算值 57.48 5.02 13.97 7.58
实测值 57.47 5.03 13.95 7.55
实施例51-[(1R,2S)-2-氟环丙基]-6-氟-7-[3-氨甲基-4-（苄氧亚胺基）-吡咯烷-1-基）]-1,4-二氢-4-氧代-1,8-萘啶-3-羧酸盐酸盐
回流搅拌下，向实施例3化合物（0.48g,1mmol）的绝对无水乙醇悬浊液（20mL）中加入1.5倍摩尔量的6N盐酸（溶清），继续搅拌0.5小时，降至室温，析出固体。过滤，干燥，得1-[(1R,2S)-2-氟环丙基]-6-氟-7-[3-氨甲基-4-（苄氧亚胺基）-吡咯烷-1-基）]-1,4-二氢-4-氧代-1,8-萘啶-3-羧酸盐酸盐0.47g（类白色固体，收率：90%）。
元素分析结果如下：
C24H23F2N5O4·HCl C H N F Cl
计算值 55.44 4.65 13.47 7.31 6.82
实测值 55.46 4.64 13.46 7.34 6.79
类似地也可以制备下述的盐，例如：
1-[(1R,2S)-2-氟环丙基]-6-氟-7-[3-氨甲基-4-（苄氧亚胺基）-吡咯烷-1-基）]-1,4-二氢-4-氧代-1,8-萘啶-3-羧酸乳酸盐；
1-[(1R,2S)-2-氟环丙基]-6-氟-7-[3-氨甲基-4-（苄氧亚胺基）-吡咯烷-1-基）]-1,4-二氢-4-氧代-1,8-萘啶-3-羧酸甲磺酸盐。
实施例61-[(1R,2S)-2-氟环丙基]-6-氟-7-[3-氨甲基-4-（甲氧亚胺基）-吡咯烷-1-基）]-1,4-二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸
硼酸（0.09g,1.5mmol），乙酸酐（0.3ml,3mmol），于80℃搅拌反应15min，再于110℃下反应0.5h，降至80℃，加入1-[(1R,2S)-2-氟环丙基]-6,7-二氟-1,4-二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸乙酯（0.31g，1mmol），反应3h，降至室温，倾入冰水中，过滤，乙醇洗，真空干燥，得类白色固体螯合物（0.35g，收率：85%）。
3-氨甲基-4-甲氧亚胺基吡咯烷二甲磺酸盐（0.34g，1.1mmol）和三乙胺（0.42ml）的乙腈（50ml）悬浮液室温搅拌0.5h后加入上述所得螯合物固体（0.41g，1mmol），室温温搅拌反应10h。减压蒸除溶剂，于6%氢氧化钠水溶液（10ml）中60℃反应0.5h，过滤，用30%醋酸调pH至中性，继续搅拌30min，过滤，水洗，干燥，滤饼用DMF-乙醇重结晶，得产物0.16g（收率：38%），mp:213-215℃。1H NMR(400MHz,DMSO)δ8.71(s,1H),7.89(d,J=14.2Hz,1H),7.15(d,J=7.3Hz,1H),5.37(d,J=64.8Hz,1H),,4.03–3.91(m,1H),3.86(s,4H),3.76–3.60(m,1H),3.15(s,1H),2.93(m,2H),1.94(m,2H),1.85–1.70(m,2H).
MS-ESI(m/z):407.50。
HRMS-ESI(m/z):C19H21O4N4F2,Calcd:407.15254;Found：407.15126。
实施例71-[(1R,2S)-2-氟环丙基]-6-氟-7-[3-氨甲基-4-（乙氧亚胺基）-吡咯烷-1-基）]-1,4-二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸
同实施例6化合物的制备方法，1-[(1R,2S)-2-氟环丙基]-6,7-二氟-1,4-二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸乙酯先转化为硼酯的螯合物，再与3-氨甲基-4-乙氧亚胺基吡咯烷二甲磺酸盐反应缩合反应，最后碱性水解。所得粗品用DMF-乙醇重结晶，得白色固体0.14（收率：32%），mp:>250℃。1H NMR(400MHz,DMSO)δ8.70(s,1H),7.88(d,J=14.2Hz,1H),7.15(d,J=7.3Hz,1H),5.36(d,J=64.2Hz,1H),4.11（q，J=7.0Hz,2H），3.91–3.78(m,2H),3.76–3.60(m,1H),3.11(s,1H),2.89-2.78(m,2H),1.95–1.81(m,2H),1.78–1.70(m,2H)，1.23（t，J=7.0Hz，3H）.
MS-ESI(m/z):421.15。
HRMS-ESI(m/z):C20H23O4N4F2,Calcd:421.16853;Found：421.16819。
实施例81-[(1R,2S)-2-氟环丙基]-6-氟-7-[3-氨甲基-4-（苄氧亚胺基）-吡咯烷-1-基）]-1,4-二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸
同实施例6化合物的制备方法，1-[(1R,2S)-2-氟环丙基]-6,7-二氟-1,4-二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸乙酯先转化为硼酯的螯合物，再与3-氨甲基-4-苄氧亚胺基吡咯烷二盐酸盐缩合反应，最后碱性水解。粗品用DMF-乙醇重结晶，得白色固体0.19g（收率：40%），mp:149-150℃。1H NMR(400MHz,DMSO)δ8.70(s,1H),7.89(d,J=14.2Hz,1H),7.38–7.31(m，5H),7.15(d,J=7.8Hz,1H),5.36(d,J=64.2Hz,1H),5.13(s,2H),3.87(m,2H),3.69(m,1H),3.07(s,1H),2.85-2.72(m,2H),1.97–1.85(m,2H),1.78–1.70(m,2H).
MS-ESI(m/z):483.32。
HRMS-ESI(m/z):C25H25O4N4F2,Calcd:483.18384;Found：483.18179。
实施例91-[(1R,2S)-2-氟环丙基]-6-氟-7-[3-氨甲基-4-（甲氧亚胺基）-吡咯烷-1-基）]-8-甲氧基-1,4-二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸
硼酸（0.09g,1.5mmol），乙酸酐（0.3ml,3mmol），于80℃搅拌反应15min，再于110℃下反应0.5h，降至80℃，加入1-[(1R,2S)-2-氟环丙基]-6,7-二氟-8-甲氧基-1,4-二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸乙酯（0.34g，1mmol），反应3h，降至室温，倾入冰水中，过滤，无水乙醇洗，真空干燥，得类白色固体螯合物（0.36g，收率：82%）。
3-氨甲基-4-甲氧亚胺基吡咯烷二甲磺酸盐（0.34g，1.1mmol）和三乙胺（0.42ml）的乙腈（50ml）悬浮液室温搅拌0.5h后加入上述所得螯合物固体（0.44g，1mmol），室温温搅拌反应10h。减压蒸除溶剂，于6%氢氧化钠水溶液（10ml）中60℃反应0.5h，过滤，用30%醋酸调pH至中性，继续搅拌30min，过滤，水洗，干燥，滤饼用DMF-乙醇重结晶，得产物0.18g（收率：42%）。1HNMR(400MHz,CDCl3)δ8.71(m,1H),7.86(d,J=12.4Hz,1H),4.99-4.67(m,1H),,3.89(m,2H),3.83-3.76(m,6H),3.64-3.53(m,1H),3.40(m,1H),3.08-2.92(m,2H),1.70-1.47(m,4H).
MS-ESI(m/z):437.63。
HRMS-ESI(m/z):C20H23O5N4F2,Calcd:437.15583;Found：437.15842。
实施例101-[(1R,2S)-2-氟环丙基]-6-氟-7-[3-氨甲基-4-（乙氧亚胺基）-吡咯烷-1-基）]-8-甲氧基-1,4-二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸
同实施例9化合物的制备方法，1-[(1R,2S)-2-氟环丙基]-6,7-二氟-8-甲氧基-1,4-二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸乙酯先转化为硼酯的螯合物，再与3-氨甲基-4-乙氧亚胺基吡咯烷二盐酸盐缩合反应，最后碱性水解。粗品用DMF-乙醇重结晶，得白色固体0.13g（收率：28%），mp:93-96℃。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.71(m,1H),7.86(d,J=12.4Hz,1H),4.99-4.67(m,1H),4.14(q,J=7.0Hz,2H),3.89(m,2H),3.76(s,3H),3.64-3.53(m,1H),3.40(m,1H),3.08-2.92(m,2H),1.70-1.47(m,4H),1.26(t,J=7.0Hz,3H).
MS-ESI(m/z):451.25。
HRMS-ESI(m/z):C21H25O5N4F2,Calcd:451.17741;Found：451.17694。
实施例111-[(1R,2S)-2-氟环丙基]-6-氟-7-[3-氨甲基-4-（苄氧亚胺基）-吡咯烷-1-基）]-8-甲氧基-1,4-二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸
同实施例9化合物的制备方法，1-[(1R,2S)-2-氟环丙基]-6,7-二氟-8-甲氧基-1,4-二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸乙酯先转化为硼酯的螯合物，再与3-氨甲基-4-苄氧亚胺基吡咯烷缩合反应，最后碱性水解。粗品用DMF-乙醇重结晶，得白色固体0.16g（收率：31%）。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.71(m,1H),7.86(d,J=12.4Hz,1H),7.36-7.31(m，5H),4.99-4.67(m,1H),3.89(m,2H),3.85(s,2H),3.76(s,3H),3.64-3.53(m,1H),3.40(m,1H),3.08-2.92(m,2H),1.70-1.47(m,4H).
MS-ESI(m/z):513.27。
HRMS-ESI(m/z):C26H27O5N4F2,Calcd:513.18713;Found：513.18856。
实施例121-[(1R,2S)-2-氟环丙基]-6-氟-7-[3-氨甲基-4-（甲氧亚胺基）-吡咯烷-1-基）]-8-氯-1,4-二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸
硼酸（0.09g,1.5mmol），乙酸酐（0.3ml,3mmol），于80℃搅拌反应15min，再于110℃下反应0.5h，降至80℃，加入1-[(1R,2S)-2-氟环丙基]-6,7-二氟-8-氯-1,4-二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸乙酯（0.35g，1mmol），反应3h，降至室温，倾入冰水中，过滤，乙醇洗，真空干燥，得类白色固体螯合物（0.40g，收率：88%）。
3-氨甲基-4-甲氧亚胺基吡咯烷二甲磺酸盐（0.34g，1.1mmol）和三乙胺（0.42ml）的乙腈（50ml）悬浮液室温搅拌0.5h后加入上述所得螯合物固体（0.35g，1mmol），室温温搅拌反应10h。减压蒸除溶剂，于6%氢氧化钠水溶液（10ml）中60℃反应0.5h，过滤，用30%醋酸调pH至中性，继续搅拌30min，过滤，水洗，干燥，滤饼用DMF-乙醇重结晶，得产物0.17g（收率：38%）。mp:98-101℃。1H NMR(400MHz,DMSO)δ8.72(s,1H),7.90(d,J=13.7Hz,1H),5.10(d,J=63.3Hz,1H),4.33(s,1H),3.75(d,J=3.8Hz,3H),3.62(m,2H),3.16(s,1H),2.96(m,2H),1.77-1.60(m,2H),1.53-1.42(m,2H).
MS-ESI(m/z):441.35
HRMS-ESI(m/z):C19H20ClO4N4F2,Calcd:441.11174;Found：441.11203。
实施例131-[(1R,2S)-2-氟环丙基]-6-氟-7-[3-氨甲基-4-（乙氧亚胺基）-吡咯烷-1-基）]-8-氯-1,4-二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸
同实施例12化合物的制备方法，1-[(1R,2S)-2-氟环丙基]-6,7-二氟-8-氯-1,4-二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸乙酯先转化为硼酯的螯合物，再与3-氨甲基-4-乙氧亚胺基吡咯烷二盐酸盐缩合反应，最后碱性水解，粗品用DMF-乙醇重结晶，得白色固体0.19g（收率：42%），mp:116-119℃。1H NMR(400MHz,DMSO)δ8.72(s,1H),7.90(d,J=13.6Hz,1H),5.09(d,J=64.3Hz,1H),4.31(s,1H),4.04-3.92(q,J=7.0Hz,2H),3.81-3.58(m,2H),3.05(m,1H),2.86(m,2H),1.94-1.48(m,4H),1.14(t,J=7.0Hz,4H).
MS-ESI(m/z):455.59。
HRMS-ESI(m/z):C20H22ClO4N4F2,Calcd:455.12739;Found：455.12751。
实施例141-[(1R,2S)-2-氟环丙基]-6-氟-7-[3-氨甲基-4-（苄氧亚胺基）-吡咯烷-1-基）]-8-氯-1,4-二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸
同实施例12化合物的制备方法，1-[(1R,2S)-2-氟环丙基]-6,7-二氟-8-氯-1,4-二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸乙酯先转化为硼酯的螯合物，再与3-氨甲基-4-乙氧亚胺基吡咯烷缩合反应，最后碱性水解，粗品用DMF-乙醇重结晶，得白色固体0.24g（收率：45%），mp:180-182℃。1H NMR(400MHz,DMSO)δ8.72(s,1H),7.88(d,J=16Hz,1H),7.33-7.26(m,5H),5.17(d,J=64.3Hz,1H),5.00(s,2H),4.30(s,1H),369-3.60(m,2H),3.03(m,1H),2.90-2.81(m,2H),1.54-1.50(m,4H).
MS-ESI(m/z):517.31。
HRMS-ESI(m/z):C25H24ClO4N4F2,Calcd:517.14304;Found:517.14251。
实施例15
包衣片
片芯处方:
Figure BDA00003841282200141
取上述成分混合均匀，制粒后过筛整粒，干燥、压片制成100片片芯。
包衣液处方:
欧巴代(Opadry)5g，80%乙醇适量包衣。
实施例16胶囊
处方：
Figure BDA00003841282200151
制备方法：
取处方量原辅料，分别过筛，加入5%聚乙烯吡咯烷酮醇液和吐温80制软材，用20目筛制粒，在室温15℃下晾干，加入十二烷基硫酸钠，混合均匀，按0.27g/S装入0号胃溶胶囊，取样化验，溶出限度为Q=80%，含量应为标示量的90-110%。
实施例17注射剂的制备
取1克实施例12化合物，加入适量注射用水使溶解，加入波洛沙姆10克，加入氯化钠4克，右旋糖苷10克，加入葡萄糖4克，甘露醇5克，混合均匀，加入注射用水至1000毫升，制成10瓶静脉注射剂。
实验例1
本实验例在于研究本发明化合物的体外抗菌活性。
本发明化合物的抗菌活性是通过测定其对标准菌株、临床分离菌株的最低抑菌浓度（MIC,mg/L）来实现的。最低抑菌浓度按如下方法测定：采用平皿二倍稀释法和Denlay多点接种器进行药敏实验，实验菌用营养肉汤及恼心浸液增菌；药物溶解后用MH肉汤二倍稀释成各种所需浓度，分别加适量到平皿中，MH琼脂培养基溶化后定量注入含药液平皿内混匀，药物的终浓度分别为0.008、0.015、0.03、0.06、0.125……128μg/mL，平皿中培养基凝固后用多点接种器接种实验菌（105cfu/点），置35℃恒温培养18小时后观察结果，无菌生长的平皿中所含药物最小的浓度即为最低抑菌浓度（MIC）。
表1列出了本申请的式（Ⅰ）化合物中的若干代表化合物对重要的临床革兰阳性菌致病菌株的体外抗菌活性，并与结构相似的吉米沙星以及最近新上市的莫西沙星进行比较。
表1 实施例1和3化合物对革兰阳性菌的体外抗菌活性
Figure BDA00003841282200161
a甲氧西林敏感性金葡菌；b甲氧西林耐药性金葡菌；c甲氧西林敏感性表葡菌；d甲氧西林耐药性表葡菌
由表1可见，本申请的式(Ⅰ)化合物中的实施例1化合物和实施例3化合物对包括MRSA在内的金葡菌、包括MRSE在内的表葡菌的MIC90值仅为对照药吉米沙星和莫西沙星的1/2-1/32，即实施例1化合物和实施例3化合物对这些革兰阳性菌的体外活性是两种对照药的2-32倍。
实验例2
本实验例在于研究本发明化合物的体内抗菌活性。
试验用药均用0.9%生理盐水配制,剂量组间距为1∶0.65～1∶0.8,每个化合物均设5个剂量组。
取健康昆明种小鼠,体重18～22g,按性别、体重随机均匀分组,每组10只,雌雄各半,分别给小鼠腹腔注射最小致死量(1MLD)的感染菌液,每只鼠0.5mL。感染后,分别给小鼠口服灌胃和静脉注射含有不同浓度的待测化合物药液,每只鼠每次0.5mL,口服给药4h后再灌胃1次,同时设感染对照组,记录感染后7d内小鼠死亡数。实验结果运用DAS110软件中的Bliss法计算半数有效剂量ED50及95%可信限,并进行统计学处理。
表2 实施例10和13化合物与对照药对小鼠腹腔感染致病菌的体内疗效（ED50mg/kg）
Figure BDA00003841282200181
由表2可见，实施例10和13化合物口服灌胃给药时对金葡菌MRSA10-2、表葡菌MRSE10-4和铜绿假单胞菌10-1的体内疗效是对照药吉米沙星和环丙沙星的1.5-6.1倍。
实验例3
本实验例在于研究本发明化合物的口服急性毒性。
为测定本发明化合物的口服急性毒性，对实施例4化合物和实施例9化合物进行了急性毒性实验，将含不同浓度的这两个化合物的溶液口服给于雄性小鼠，剂量为0.1ml/10g体重，7日后分别记数死鼠量，用Bliss程序计算各化合物的半数致死量（LD50）。结果列于表4中。
表3 实验化合物的小鼠口服急性毒性
实验化合物 LD50(mg/kg)
实施例4 >3000
实施例9 >3000
实验结果表明，这些化合物毒性很低，非常适合药用。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (9)

1.式（I）所示化合物及其药用盐、水合物： 
Figure FDA00003841282100011
其中： 
A代表N、CH、COCH3、CCl； 
R代表甲基、乙基、苄基。 
2.根据权利要求1所述的式（I）所示化合物及其药用盐、水合物，其特征在于，其化合物为： 
1-[(1R,2S)-2-氟环丙基]-6-氟-7-[3-氨甲基-4-（甲氧亚胺基）-吡咯烷-1-基）]-1,4-二氢-4-氧代-1,8-萘啶-3-羧酸 
1-[(1R,2S)-2-氟环丙基]-6-氟-7-[3-氨甲基-4-（乙氧亚胺基）-吡咯烷-1-基）]-1,4-二氢-4-氧代-1,8-萘啶-3-羧酸 
1-[(1R,2S)-2-氟环丙基]-6-氟-7-[3-氨甲基-4-（苄氧亚胺基）-吡咯烷-1-基）]-1,4-二氢-4-氧代-1,8-萘啶-3-羧酸 
1-[(1R,2S)-2-氟环丙基]-6-氟-7-[3-氨甲基-4-（甲氧亚胺基）-吡咯烷-1-基）]-1,4-二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸 
1-[(1R,2S)-2-氟环丙基]-6-氟-7-[3-氨甲基-4-（乙氧亚胺基）-吡咯烷-1-基）]-1,4-二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸 
1-[(1R,2S)-2-氟环丙基]-6-氟-7-[3-氨甲基-4-（苄氧亚胺基）-吡咯烷-1-基）]-1,4-二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸 
1-[(1R,2S)-2-氟环丙基]-6-氟-7-[3-氨甲基-4-（甲氧亚胺基）-吡咯烷-1-基）]-8-甲氧基-1,4-二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸 
1-[(1R,2S)-2-氟环丙基]-6-氟-7-[3-氨甲基-4-（乙氧亚胺基）-吡咯烷-1-基）]-8- 甲氧基-1,4-二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸 
1-[(1R,2S)-2-氟环丙基]-6-氟-7-[3-氨甲基-4-（苄氧亚胺基）-吡咯烷-1-基）]-8-甲氧基-1,4-二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸 
1-[(1R,2S)-2-氟环丙基]-6-氟-7-[3-氨甲基-4-（甲氧亚胺基）-吡咯烷-1-基）]-8-氯-1,4-二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸 
1-[(1R,2S)-2-氟环丙基]-6-氟-7-[3-氨甲基-4-（乙氧亚胺基）-吡咯烷-1-基）]-8-氯-1,4-二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸 
1-[(1R,2S)-2-氟环丙基]-6-氟-7-[3-氨甲基-4-（苄氧亚胺基）-吡咯烷-1-基）]-8-氯-1,4-二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸。 
3.一种制备权利要求1或2所述式（I）化合物及其药用盐、水合物的方法，其特征在于，其包括如下步骤：在非质子偶极溶剂中加入缚酸剂，于室温到100℃，式（Ⅱ）化合物和式（III）化合物进行缩合反应0.5～10小时，得式（I）化合物。 
Figure FDA00003841282100021
其中： 
R的定义同权利要求1。 
4.一种制备权利要求1或2所述式（I）化合物及其药用盐、水合物的方法，其特征在于，其包括如下步骤： 
1）在非质子偶极溶剂中加入缚酸剂，于0～150℃下式(IV)化合物与式（III）化合物进行缩合反应1～6小时，得式（V）化合物， 
其中，A代表CH、CCl或COCH3, 
R的定义同权利要求1; 
2）然后将式（V）化合物置于质子溶剂中加入碱，在室温到80℃，搅拌反应2～10小时，除去含硼基团，得式（I）化合物。 
5.根据权利要求3和4所述式（I）所示化合物及其药用盐、水合物的制备方法，其特征在于，所述的非质子偶极溶剂选自N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜或乙腈；所述的缚酸剂选自三乙胺、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾；所述的碱选自氢氧化钠或氢氧化钾；所述的质子溶剂选自水、醇或醇-水混合溶剂。 
6.含有权利要求1或2所述式（I）所示化合物及其药用盐、水合物的用于胃肠道或非胃肠道给药的抗菌药物组合物。 
7.根据权利要求6所述的抗菌药物组合物，其特征在于，该组合物为片剂、胶囊剂、颗粒剂、丸剂、散剂、膏剂、混悬剂、注射剂、粉针剂、栓剂、霜剂、滴剂或贴剂。 
8.根据权利要求6所述的抗菌药物组合物，其特征在于，所述片剂为糖衣片剂、薄膜衣片剂、肠溶衣片剂或缓释片剂；所述胶囊剂为硬胶囊剂、软胶囊剂、缓释胶囊剂；所述粉针剂为冻干粉针剂。 
9.用于制备权利要求1所述式（I）化合物的中间体，其为式（III）所示化合物或其与盐酸、甲磺酸形成的盐 
Figure FDA00003841282100032
其中，R的定义同权利要求1。 
CN201310428280.1A 2013-09-18 2013-09-18 7-(3-氨甲基-4-烷氧亚胺基-1-吡咯烷基)-1-[(1r,2s)-2-氟环丙基]喹诺酮羧酸类化合物及其制备方法 Expired - Fee Related CN103483315B (zh)

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