CN105820163B - 取代的1,3-杂唑类化合物、其制备方法、包含其的药物组合物及用途 - Google Patents

Abstract

取代的1,3‑杂唑类化合物、其制备方法、包含其的药物组合物及用途。本发明涉及式I的化合物，或其药学上可接受的盐、立体异构体或溶剂化物，其中R₁、R₂、R₃和X如本文中所定义；其制备方法、包含其的药物组合物及其用途。本发明的化合物是一类新型抗结核化合物，其不仅对结核杆菌敏感株有效，而且还对于对异烟肼和利福平等传统一线抗结核药物有耐药性的耐药菌株有效，并且对结核分枝杆菌具有良好的选择性。

Description

取代的1,3-杂唑类化合物、其制备方法、包含其的药物组合物 及用途

技术领域

本发明涉及取代的1，3-杂唑类化合物，本发明还涉及所述化合物的制备方法、包含其的药物组合物及其用途。

背景技术

结核病(Tuberculosis，TB)是一种人、畜和禽共患的慢性传染病，它是由结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis，Mtb)感染引起。结核菌可能侵入人体全身各种器官，但主要侵犯肺脏，称为肺结核病。结核病又称为痨病和“白色瘟疫”，是一种古老的传染病，自有人类以来就有结核病。至今，它仍是威胁人类健康的第二大杀手。世界卫生组织的统计数据显示，仅2012年，有大约8,600,000结核分枝杆菌新感染者，1,300,000人死于结核病(其中320,000人是同时感染人免疫缺陷病毒(human immunodeficiency virus，HIV)。在同时感染Mtb和HIV的患者体内，HIV和Mtb具有协同的致病作用，即HIV能加速Mtb的复制及重激活处于潜伏期的Mtb，加速HIV感染者转变成艾滋病患者。利福平(rifampin)和异烟肼(isoniazid)能诱导细胞色素P4503A4酶，从而和抗HIV药物(如蛋白酶抑制剂)产生相互作用。另外，利福平还能干扰与抗HIV药物相关的非核苷类转录酶，从而产生药物的相互作用。这种协同致病作用以及药物之间存在的影响使得治疗同时感染HIV和Mtb患者的医疗策略变得十分匮乏。

联合用药是WHO组织施行的治疗结核病的策略。一线抗结核药物(如：利福平、异烟肼、吡嗪酰胺(pyrazinamide)、乙胺丁醇(ethambutol))，到目前为止仍是治疗结核病最好的方式。治疗成功率达到85％。然而由于患者不能严格遵照用药原则，导致多重耐药结核(MDR-TB)的出现。2012年，大约有3.6％的新感染患者以及20.2％的治疗中的患者是患有多重耐药结核。二线抗结核药物(如： 阿米卡星(amikacin)、卡那霉素、卷曲霉素等)被用于治疗多重耐药结核，疗程一般在2～4年，需要较高的治疗费用。这些二线药物，常伴随着严重的副作用。导致患者并不能很好地遵照医生的治疗准则，进而会导致广泛耐药结核(XDR-TB)的出现。2012年，全球有92个国家报道XDR-TB病例，平均大约9.6％的MDR-TB患者感染了XDR-TB。另外，由于结核分枝杆菌的高度传染性以及在人体内能潜伏很长时间，这些特点使得结核病的流行更为广泛。因此，寻找新的有效的抗结核药物迫在眉睫。

发明内容

鉴于此，本发明的目的在于提供一类新型抗结核化合物，其不仅对结核杆菌敏感株有效，而且还对对异烟肼和利福平等传统一线抗结核药物有耐药性的耐药菌株有效。

在一方面，本发明提供一种式I的化合物，

其中，R₁为取代或未取代的含有一个或多个选自N、O或S的杂原子的五元不饱和杂环基团，其中当存在取代基时，所述取代基选自卤素、羟基或C1～C6烷基；

R₂为氢，C1～C6烷基，六元芳基或六元含氮杂芳基，

R₃为氢，C1～C6烷基，或-COOR，其中R为氢或C1～C6烷基；

X为O或S；

或其药学上可接受的盐、立体异构体或溶剂化物。

在一个优选实施方案中，R₁为呋喃基、噻吩基、噻唑基、异噻唑基、吡咯基、吡咯啉基、咪唑基、噁唑基、异噁唑基、1，2，3-噻二唑基或吡唑基。

在一个优选实施方案中，R₁为

在一个优选实施方案中，R₂为氢、甲基、苯基或吡啶基。

在一个优选实施方案中，所述化合物选自由以下各项组成的组：

N-(4′-(2″-吡啶基)噻唑)-4-甲基-1，2，3-噻二唑-5-甲酰胺；

N-(4′-(2″-吡啶基)噻唑)-5-氯噻吩-2-甲酰胺；

N-(4′-(2″-吡啶基)噻唑)噻吩-2-甲酰胺

N-(4′-苯基噻唑)-4-甲基-1，2，3-噻二唑-5-甲酰胺；

N-(4′-(2″-吡啶基)噁唑)-5-氯噻吩-2-甲酰胺；

N-噻唑-4-甲基-1，2，3-噻二唑-5-甲酰胺；和

N-(4′-甲基-5′-乙酰氧羰基)噻唑-4-甲基-1，2，3-噻二唑-5-甲酰胺。

在另一方面，本发明提供一种用于制备上述式I的化合物的方法，所述方法包括以下步骤：

a)使式的化合物与式的化合物在干燥的四氢呋喃溶液中发生酰化反应以生成式 的化合物；

或者

b)使式的化合物与式的化合物在DMF中，在HATU(2-(7-偶氮苯并三氮唑)-N，N，N′，N′-四甲基脲六氟磷酸酯)和DIPEA(二异丙基乙基胺)存在下发生缩合反应而得到式 的化合物，

其中R₁、R₂、R₃和X如上所定义。

在一个优选实施方案中，所述式的化合物通过以下合成路线合成：

当R₃为氢且X为S时，式的化合物通过以下合成路线合成：

a)使式的化合物在二氯甲烷中与液溴反应式 的化合物；和

b)使式的化合物与硫脲在乙醇中反应而制得式 的化合物；

或者，式的化合物通过以下合成路线合成：

c)使式的化合物与式的化合物在离子性液体如[bmin][BF₄](1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐)中在PTT(N，N，N-三甲基苯胺三溴盐)存在下反应而制得式的化合物，

其中R₂、R₃和X如上所定义。

在另一方面，本发明提供一种药物组合物，所述药物组合物包含根据如上所述的式I的化合物，或其药学可接受的盐、立体异构体或溶剂化物，以及任选的药学可接受的辅料、载体或赋形剂。

在另一方面，本发明提供根据如上所述的式I的化合物，或其药学可接受的盐、立体异构体或溶剂化物，或如上所述的药物组合物在制备用于预防和/或治疗结核病的药物中的用途。

在一个优选实施方案中，所述结核病为肺结核或选自由淋巴结核、结核性脑膜炎、结核性腹膜炎、肠结核、肾结核、附睾结核、女性生殖结核、骨关节结核组成的组中的肺外结核。

在一个优选实施方案中，所述女性生殖结核是输卵管结核、子宫内膜结核或卵巢结核。

在另一方面，本发明提供根据如上所述的式I的化合物，或其药学可接受的盐、立体异构体或溶剂化物，或根据如上所述的药物组合物在制备用于预防和/或治疗结核分枝杆菌感染引起的疾病的药物中的用途。

在一个优选实施方案中，所述结核分枝杆菌为结核分枝杆菌标准株H37Rv，或者对异烟肼和利福平耐药的结核分枝杆菌H37Rv。

本发明的化合物是一类新型抗结核化合物，其不仅对结核杆菌敏感株有效，而且还对于对异烟肼和利福平等传统一线抗结核药物有耐药性的耐药菌株有效，并且对结核分枝杆菌具有良好的选择性。

具体实施方式

本发明的发明人通过深入的研究，经过大量的实验寻找到一类具有发展潜力的新型抗结核化合物，其不仅对结核杆菌敏感株有效，而且还对对异烟肼和利福平等传统一线抗结核药物有耐药性的耐药菌株有效。具体地，本发明涉及以下几个方面：

本发明涉及通式I所示的化合物，或其药学可接受的盐、立体异构体或溶剂化物，

其中，R₁为取代或未取代的含有一个或多个选自N、O或S的杂原子的五元不饱和杂环基团，其中当存在取代基时，所述取代基选自卤素、羟基或C1～C6烷基；

R₂为氢，C1～C6烷基，六元芳基或六元含氮杂芳基，

R₃为氢，或-COOR，其中R为氢或C1～C6烷基；

X为O或S。

优选地，其中所述五元不饱和杂环基团选自呋喃基、噻吩基、 噻唑基、异噻唑基，吡咯基、吡咯啉基、咪唑基、噁唑基、异噁唑基、1，2，3-噻二唑基或吡唑基。

在更有选的实施方案中，所述五元不饱和杂环基团选自

本发明还涉及本发明的化合物的制备方法，其包括以下步骤：

a)使式的化合物与式的化合物在干燥的四氢呋喃溶液中发生酰化反应以生成式 的化合物；

或者

b)使式的化合物与式的化合物在DMF中，在HATU和DIPEA存在下发生缩合反应而得到式 的化合物，

其中R₁、R₂、R₃和X如上所定义。

在一个优选实施方案中，所述式的化合物通过以下合成路线合成：

当R₃为氢且X为S时，式的化合物通过以下合成路线合成：

a)使式的化合物在二氯甲烷中与液溴反应式 的化合物；和

b)使式的化合物与硫脲在乙醇中反应而制得式 的化合物；

或者，式的化合物通过以下合成路线合成：

c)使式的化合物与式的化合物在离子性液体[bmin][BF₄]中在PTT存在下反应而制得式 的化合物。

其中R2、R3和X如上所定义。

具体地，例如，在本发明的制备方法中，涉及以下反应步骤：

(1)分别以芳环上取代或未取代的芳基乙酮经过α-H溴代合成芳环上取代或未取代的α-溴代芳基乙酮；

(2)以(1)合成的α-溴代芳基乙酮、硫脲为原料合成芳环上取代或未取代的4-芳基噻唑-2-胺；

(3)或以芳环上取代或未取代的芳基乙酮首先在离子液体([bmim][BF₄])中和N，N，N-三甲基苯胺三溴盐(PTT)反应一段时间后再加入硫脲/脲进行反应，得到芳环上取代或未取代的4-芳基杂唑-2-胺；

(4)以R₁代表的五元不饱和杂环基甲酸为原料合成不饱和的五元杂环甲酰氯；

(5)将步骤(2)或(3)制备的胺和(4)制备的酰氯反应得到氨基上有酰基取代的1，3-杂唑类化合物；

其中各取代基的定义同本文所定义。

更具体地，例如，本发明的化合物的具体合成路线为如下：

其中反应条件：a为Br₂，HBr_(aq)，乙酸酐溶剂；b为硫脲，乙醇溶剂；c为硫脲、N，N，N-三甲基苯胺三溴盐，1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐离子液体溶剂。

优选地，具体反应条件为：a为Br₂，溴化氢冰醋酸溶液，室温反应12h；b为硫脲，乙醇作溶剂，回流2h；c为(1)N，N，N-三甲基苯胺三溴盐，1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐离子液体溶剂，室温反应2h；(2)X＝O时，脲，80℃反应7-10h(当X＝S时，硫脲，室温反应4h)。

在本发明中，涉及多个中间体，其中中间体4-甲基(氢)-1，2，3-噻二唑-5-甲酸的合成路线如下：

其中反应条件：a为室温、搅拌过夜；b为SOCl₂，DCM为溶剂，室温搅拌12～24h；c为NaOH_(aq)，室温搅拌3h；

优选地，具体反应条件为：a为室温，6h；b为SOCl₂，DCM为溶剂，室温，24h；c为3mol/L NaOH/H₂O，室温搅拌3h。

本发明还涉及药物组合物，其包含本发明的化合物或其药学可接受的盐、立体异构体或溶剂化物，以及任选的药学可接受的辅料、载体或赋形剂。

本发明还涉及本发明第一方面任一项所述的化合物在制备预防和/或治疗结核病的药物中的用途。优选地，根据本发明的用途，其中所述的结核病为肺结核或肺外结核(例如淋巴结核、结核性脑膜炎、结核性腹膜炎、肠结核、肾结核、附睾结核、女性生殖结核(包括输卵管、子宫内膜、卵巢结核)、骨关节结核等)。

本发明还涉及本发明所述的化合物在制备预防和/或治疗分枝杆菌感染引起的疾病的药物中的用途。优选地，其中所述的分枝杆菌为结核分枝杆菌。在本发明的一个实施方案中，所述结核分枝杆菌为结核分枝杆菌标准株H37Rv，或者对异烟肼和利福平耐药的结核分枝杆菌H37Rv。

在本发明中，卤素是指氟、氯、溴、碘。

在本发明中，C₁-C₆烷基是指包含1-6个碳原子的直链和支链的饱和烃基，通常例如是甲基、乙基、异丙基、正丁基、戊基或己基等。术语“烷基”也包括环烷基，即环状C₃-C₆烃基，如环丙基、环丁基、环戊基和环己基。

在本发明中，烷氧羰基是指烷基-O-CO-(即酯基)的基团，其中的烷基例如为C₁-C₆烷基，其定义如本文所述。示例性烷氧基羰基包括甲氧基羰基和乙氧基羰基等。

本发明制备方法中，反应所用的各种原材料是本领域技术人员根据已有知识可以制备得到的，或者是可以通过文献公知的方法制得的，或者是可以通过商业购得的。以上反应方案中所用的中间体、原材料、试剂、反应条件等均可以根据本领域技术人员已有知识可以作适当改变的。或者，本领域技术人员也可以根据本发明的教导制备本发明方法未具体描述的其它的式I化合物。

本发明式I化合物可以以立体异构体形式存在。本发明包括所有可能的立体异构体，即顺或反单一立体异构体、或二者任何所需比例的混合物。本发明考虑了所有这种异构体(例如对映异构体和非对映异构体)的纯化形式和混合形式，包括外消旋混合物。烯醇形式也包括在本发明范围内。

本发明式I化合物可以是其本身也可以是其药学可接受的盐或 溶剂合物的形式使用。式I化合物的药学可接受的盐包括与药学上可接受的无机酸或有机酸、或者无机碱或者有机碱形成的常规盐如酸加成盐或碱加成盐。合适的酸加成盐的例子包括与盐酸、氢溴酸、硫酸、磷酸、硝酸、高氯酸、富马酸、乙酸、丙酸、琥珀酸、羟基乙酸、甲酸、乳酸、马来酸、酒石酸、柠檬酸、扑酸、丙二酸、羟基马来酸、苯乙酸、谷氨酸、苯甲酸、水杨酸、富马酸、甲苯磺酸、甲磺酸、萘-2-磺酸、苯磺酸、羟基萘甲酸、氢碘酸、苹果酸、鞣酸等形成的盐。药用盐包括其无机或有机酸盐，其中包括但不限于：盐酸盐、氢碘酸盐、硫酸氢盐、磷酸氢盐、丁酸盐、草酸盐、三甲基乙酸盐、己二酸盐、藻酸盐、苦味酸盐、天冬氨酸盐、葡糖酸盐、乙磺酸盐、对甲苯磺酸盐、双羟萘酸盐、丙酮酸盐、乙醇酸盐、三氟乙酸盐、对氨基水杨酸盐、双羟萘酸盐、丙酮酸盐、乙醇酸盐、三氟乙酸盐、对氨基水杨酸盐、扑酸盐和抗坏血酸盐等。合适的碱加成盐的例子包括与钠、锂、钾、镁、铝、钙、锌、N，N｀-二苄基乙二胺、氯代普鲁卡因、胆碱、二乙醇胺、乙二胺、N-甲基葡糖胺和普鲁卡因等形成的盐。本文中涉及到本发明化合物时，包括式I化合物及其药学可接受的盐或溶剂合物。本发明化合物游离碱形式与它们各自的盐形式在某些物理性质(如在极性溶剂中的溶解度)上稍有不同，但对于本发明目的，各酸式盐与它们各自游离碱形式相当。词语“药学可接受的”指在可靠的医学判断范围内，适合用于与人类和低等动物的组织接触而不出现过度的毒性、刺激、过敏反应等，且与合理的效果/风险比相称的。药学可接受的盐是本领域公知的，参见例如S.M.Berge，et al.，“Pharmaceutical Salts，”J.Pharm.Sci.，66：1-19(1977)，其通过引用并入本文，其中对药学可接受的盐进行了详细描述。

所述盐可通过本发明化合物的游离碱官能度与合适的有机酸反应，在本发明化合物的最终分离和纯化过程中，原位制备或者单独制备。例如，S.M.Berge，et al.，“Pharmaceutical Salts，”J.Pharm.Sci.，66：1-19(1977)代表性的酸加成盐包括但不限于乙酸盐、己二酸盐、海藻酸盐、柠檬酸盐、天冬氨酸盐、苯甲酸盐、苯磺酸盐、硫酸氢盐、丁酸盐、樟脑酸盐、樟脑磺酸盐、二葡糖酸盐、甘油磷酸盐、半硫酸盐、 庚酸盐、己酸盐、富马酸盐、盐酸盐、氢溴酸盐、氢碘酸盐、2-羟基乙磺酸盐(异硫代硫酸盐，isothionate)、乳酸盐、马来酸盐、甲磺酸盐、烟酸盐、2-萘磺酸盐、草酸盐、棕榈酸盐、果胶酸盐、过硫酸盐、3-苯基丙酸盐、苦味酸盐、新戊酸盐、丙酸盐、琥珀酸盐、酒石酸盐、硫氰酸盐、磷酸盐、谷氨酸盐、碳酸氢盐、对甲苯磺酸盐和十一烷酸盐。同样，碱性含氮基团可用以下物质季铵化；低级烷基卤化物如甲基、乙基、丙基和丁基的氯化物、溴化物和碘化物；硫酸二烷基酯如硫酸二甲酯、二乙酯、二丁酯和二戊酯；长链卤化物如癸基、十二烷基、十四烷基和十八烷基的氯化物、溴化物和碘化物；芳基烷基卤化物如苄基溴和苯乙基溴及其他。因此得到可溶于或分散于水或油的产品。可用来形成药学可接受的酸加成盐的酸实例包括无机酸如盐酸、氢溴酸、硫酸和磷酸，以及有机酸如草酸、马来酸、琥珀酸和柠檬酸。

碱加成盐可通过使本发明化合物的含羧酸部分与合适的碱反应，在本发明化合物的最终分离和纯化过程中原位制备，所述的碱例如药学可接受的金属阳离子的氢氧化物，碳酸盐和碳酸氢盐，或者氨或有机伯胺、仲胺或叔胺。

药学可接受的盐包括但不限于基于碱金属或碱土金属的阳离子如锂、钠、钾、钙、镁和铝盐等，以及无毒的季胺和胺阳离子，包括铵、四甲基铵、四乙基铵、甲基铵、二甲基铵、三甲基铵、三乙基铵、二乙基铵和乙基铵等。可用于形成碱加成盐的其他代表性有机胺包括乙二胺、乙醇胺、二乙醇胺、哌啶、哌嗪等。

本发明式I化合物或其药学可接受的盐还可以形成溶剂合物，例如水合物、醇合物等。上述化合物还可以是前药或可在体内代谢变化后释放出所述活性成分的形式。选择和制备适当的前衍生物是本领域技术人员公知技术。一般来说，对于本发明的目的，与药学可接受的溶剂如水、乙醇等的溶剂合物形式与非溶剂合物形式相当。

本文所用的术语“组合物”意指包括包含指定量的各指定成分的产品，以及直接或间接从指定量的各指定成分的组合产生的任何产品，本领域技术人员根据该解释可类似明了“药物组合物”所具有的含义，并且在某些情况下“组合物”与“药物组合物”可以互换使用。依据 给药方式的不同，本发明组合物中可以含有重量比0.1-90％，或更优选的重量比10-60％的活性组分。但组分中包含单位剂量时，每个单位最好包含1-500毫克活性成分。

在另一个方面，本发明提供包括本发明成分和生理可耐受稀释剂的药物组合物。在发明包括一种或多种上述化合物，其与一种或多种无毒生理可耐受或可接受的稀释剂、载体、辅料或媒介物(本文将它们统称为稀释剂)一起配制成组合物，以供胃肠外注射、鼻内传递、以固体或液体形式口服给药、直肠或局部给药等等。

本发明还提供包含任选地与一种或多种无毒药学可接受的稀释剂、载体、赋形剂、辅料或媒介物配制在一起的本发明化合物的药物组合物。所述药物组合物可特别专门配制成以固体或液体形式供口服给药、供胃肠外注射或供直肠给药。

本发明的药物组合物可通过口服、直肠、胃肠外、池内、阴道内、腹膜内、局部(如通过散剂、软膏剂或滴剂)、口颊给予人类和其他哺乳动物，或者作为口腔喷雾剂或鼻腔喷雾剂给予。本文所用术语“胃肠外”指包括静脉内、肌肉内、腹膜内、胸骨内、皮下和关节内注射和输液的给药方式。

适合于胃肠外注射的组合物可包括生理上可接受的无菌含水或非水溶液剂、分散剂、混悬剂或乳剂，及供重构成无菌可注射溶液剂或分散剂的无菌散剂。合适的含水或非水载体、稀释剂、溶剂或媒介物的实例包括水、乙醇、多元醇(丙二醇、聚乙二醇、甘油等)、植物油(如橄榄油)、可注射有机酯如油酸乙酯及它们的合适混合物。

这些组合物也可含有辅料，如防腐剂、湿润剂、乳化剂和分散剂。通过各种抗细菌剂和抗真菌剂，如尼泊金酯类、三氯叔丁醇、苯酚、山梨酸等，可确定防止微生物的作用。还期望包括等渗剂，例如糖类、氯化钠等。通过使用能延迟吸收的物质，例如单硬脂酸铝和明胶，可达到可注射药物形式的延长吸收。

混悬剂中除活性化合物外还可含有悬浮剂，例如乙氧基化异十八醇、聚氧乙烯山梨醇和聚氧乙烯失水山梨醇酯、微晶纤维素、偏氢氧化铝、膨润土、琼脂和黄著胶或者这些物质的混合物等。

供局部给予本发明化合物的剂量形式包括散剂、喷雾剂、软膏剂和吸入剂。在无菌条件下将活性化合物与药学可接受的载体和任何防腐剂、缓冲剂或推进剂混合。眼用制剂、眼膏剂、散剂和溶液剂也被考虑在本发明范围内。

当用于上述治疗或其他治疗时，治疗有效量的一种本发明化合物可以以纯形式应用，或者以药学可接受的盐、酯或前药形式(在存在这些形式的情况下)应用。或者，所述化合物可以以含有该目的化合物与一种或多种药学可接受的赋形剂的药物组合物给药。词语“治疗有效量”的本发明化合物指以适用于任何医学治疗的合理效果/风险比治疗障碍的足够量的化合物。但应认识到，本发明化合物和组合物的总日用量须由主诊医师在可靠的医学判断范围内作出决定。对于任何具体的患者，具体的治疗有效剂量水平须根据多种因素而定，所述因素包括所治疗的障碍和该障碍的严重程度；所采用的具体化合物的活性；所采用的具体组合物；患者的年龄、体重、一般健康状况、性别和饮食；所采用的具体化合物的给药时间、给药途径和排泄率；治疗持续时间；与所采用的具体化合物组合使用或同时使用的药物；及医疗领域公知的类似因素。例如，本领域的做法是，化合物的剂量从低于为得到所需治疗效果而要求的水平开始，逐渐增加剂量，直到所需的效果。一般说来，本发明化合物用于哺乳动物特别是人的剂量可以介于0.0001～1000mg/kg体重/天，例如介于0.001～100mg/kg体重/天，例如介于0.01～100mg/kg体重/天，例如介于0.01～10mg/kg体重/天。

在一些情况下，为延长药物的作用时间，期望减慢皮下或肌肉注射药物的吸收。这可通过使用水溶性差的晶体或无定形物质的液体混悬剂来实现。这样，药物的吸收速度取决于其溶解速度，而溶解速度又可取决于晶体大小和晶型。或者，胃肠外给药的药物形式的延迟吸收通过将该药物溶解于或悬浮于油媒介物中来实现。

可注射贮库制剂可通过在生物可降解聚合物如聚丙交酯-聚乙交酯(polylatide-polyglycolide)中形成药物的微胶囊基质来制备。可根据药物与聚合物之比和所采用的具体聚合物的性质，对药物释放速度加 以控制。其他生物可降解聚合物的实例也包括聚原酸酯类(poly(orthoesters))和聚酐类(poly(anhydrides))。可注射贮库制剂也可通过将药物包埋于能与身体组织相容的脂质体或微乳中来制备。

可注射剂可例如通过用滤菌滤菌器过滤或通过掺入无菌固体组合物形式的灭菌剂来灭菌，所述固体组合物可在临用前溶解或分散于无菌水或其他无菌可注射介质。

供可服给药的固体剂型包括胶囊剂、片剂、丸剂、散剂和颗粒剂。在此类固体剂型中，活性化合物可与至少一种惰性的药学可接受的赋形剂或载体如柠檬酸钠或磷酸二钙和/或以下物质混合：a)填充剂或增量剂如淀粉、乳糖、蔗糖、葡萄糖、甘露糖醇和硅胶；b)粘合剂如羧甲基纤维素、海藻酸盐、明胶、聚乙烯吡咯烷酮、蔗糖和阿拉伯树胶；c)保温剂如甘油；d)崩解剂如琼脂、碳酸钙、马铃薯或木薯淀粉、海藻酸、某些硅酸盐和碳酸钠；e)溶液阻滞剂如石蜡；f)吸收加速剂如季胺化合物；g)湿润剂如鲸蜡醇和甘油单硬脂酸酯；h)吸附剂如高岭土和膨润土以及i)润滑剂如滑石粉、硬脂酸钙、硬脂酸镁、固体聚乙二醇、十二烷基硫酸钠和它们的混合物。在胶囊剂、片剂和丸剂的情况下，所述剂型也可包含缓冲剂。

相似类型的固体组合物使用赋形剂例如乳糖及高分子量聚乙二醇等，也可用作软胶囊和硬胶囊中的填充物。

片剂、糖衣丸剂(dragees)、胶囊剂、丸剂和颗粒剂的固体剂型可与包及和壳料如肠溶衣材和医药制剂公知的其他衣材一起制备。这些固体剂型可任选含有遮光剂，且其组成可使其只是或优先地在肠道的某个部位任选以延迟方式释放活性成分。可以使用的包埋组合物的实例包括高分子物质和蜡类。如果适合，活性化合物也可与一种或多种上述赋形剂配成微囊形式。

供口服给药的液体剂型包括药学可接受的乳剂、溶液剂、混悬剂、糖浆剂和酏剂。液体剂型除含有活性化合物外还可含有本领域常用的惰性稀释剂，例如水或其他溶液，增溶剂和乳化剂例如乙醇、异丙醇、碳酸乙酯、乙酯乙酯、苄醇、苯甲酸苄酯、丙二醇、1，3-丁二醇、二甲基甲酰胺、油类(特别是棉籽油、花生油、玉米油、胚芽油、橄榄 油、蓖麻油和芝麻油)、甘油、四氢糠醇(tetrahydrofurfuryl alcochol)、聚乙二醇和胶水山梨醇的脂及酸酯及它们的混合物。口服组合物除包括惰性稀释剂外还可包含辅料，例如湿润剂、乳化剂和悬浮剂、甜味剂、矫味剂和香味剂。

供直肠或阴道给药的组合物优选是栓剂。栓剂可通过将本发明化合物与合适的非刺激性赋形剂或载体例如可可脂、聚乙二醇或栓剂蜡混合来制备，它们在室温下为固体，但在体温下则为液体，因此可直肠腔或阴道内熔化而释放出活性化合物。

本发明化合物也可以脂质体形式给药。本领域所公知，脂质体通常用磷脂或其他脂类物质制得。脂质体由分散于含水介质中的单层或多层水液晶所形成。任何能够形成脂质体的无毒、生理上可接受和可代谢的脂质均可使用。脂质体形式的本发明组合物除含有本发明化合物外，还可含有稳定剂、防腐剂、赋形剂等。优选的脂类是天然和合成的磷脂和磷脂酰胆碱(卵磷脂)，它们可单独或者一起使用。形成脂质体的方法是本领域公知的。参见例如Prescott，Ed.，Methods in Cell Biology，Volume XIV，Academic Press，New York，N.Y.(1976)，p.33。

下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。

实施例

中间体的制备

实施例1：合成3-(甲氧基羰基腙)-丁酸乙酯

取乙酰乙酸乙酯7.28g(0.055mol)于100mL三口烧瓶中，加 入35mL乙醇溶解，常温下滴加肼基甲酸甲酯5.02g(0.055mol)的乙醇溶液15mL。加毕，室温搅拌6小时，减压蒸除溶剂得到标题化合物，得淡黄色浓稠的油状液体，放置冷却变为黄色晶体，10.51g，收率94.5％。

实施例2：合成4-甲基-1，2，3-噻二唑-5-甲酸乙酯

将氯化亚砜13mL(0.18mol)加到装配有干燥管、尾气吸收装置的100mL三口烧瓶中，冰盐浴条件下缓慢滴加3-(甲氧基羰基腙)-丁酸乙酯11.80g(0.06mol)的二氯甲烷溶液50mL。反应24小时后减压蒸除过量的氯化亚砜和二氯甲烷，得棕色固体。柱分离，石油醚-乙酸乙酯：10∶1(V/V)洗脱，得到标题化合物，为黄色油状物，6.72g，收率65.1％。

实施例3：合成4-甲基-1，2，3-噻二唑-5-甲酸

于100mL圆底烧瓶中加入20mL 3mol/L的氢氧化钠水溶液，10mL乙醇，逐渐加入4-甲基-1，2，3-噻二唑-5-甲酸乙酯5.14g(0.03mol)，室温搅拌3小时。减压蒸除溶剂，得到的固体用乙醚洗涤，然后将固体溶于40mL水中，搅拌条件下，逐滴加入浓硫酸酸化水液到pH～3。抽滤得到固体，乙醚洗涤，最终得到标题化合物，为白色粉末，3.67g，收率85.0％。¹H NMR(400MHz，CD₃OD)：2.848(s，3H，-CH₃)。

实施例4：4-(2′-吡啶基)噻唑)-2-胺

在100mL圆底烧瓶中加入α-溴代的2-吡啶乙酮2.0g(0.01mol)，硫脲0.76g(0.01mol)以及50mL乙醇，回流反应4h。反应完毕，减压蒸去乙醇溶剂。柱色谱分离，以DCM∶MeOH∶NH₄OH(20∶1∶0.1，v/v＝50∶1∶0.1)为流动相洗脱。得到标题化合物，为白色固体1.41g，收率79.6％，熔点178-179℃。¹H NMR(400MHz，DMSO-d₆)：δ8.54(m，1H)，7.82(m，2H)，7.25(m，2H)，7.11(brs，2H).MS(ESI)m/z[M+H]⁺199.97。

实施例5：4-(2′-吡啶基)噁唑)-2-胺

取α-溴代-2′-吡啶乙酮0.60g(0.003mol)，1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐离子液体([bmim][BF₄])于100mL圆底烧瓶中，然后逐渐加入N，N，N-三甲基苯胺三溴盐(PTT)1.40g(0.0033mol)，室温搅拌2h后加入脲0.21g(0.003mol)于80℃反应7h。反应完毕后，冰水浴条件下，逐渐加入1N的氢氧化钠水溶液调体系pH到9，乙酸乙酯30mL(10mL×3)萃取，合并有机相，无水硫酸钠干燥。柱色谱分离，石油醚：乙酸乙酯(10∶1，v/v)为流动相洗脱，得到标题化合物，为黄色固体0.34g，收率71.0％，熔点151-153℃。¹H NMR(500MHz，DMSO-d₆)：δ7.29-7.24(m，1H)，7.40-7.33(m，2H)，7.70(d，J＝8.0Hz，2H)，8.35(s，1H)，MS(ESI)：[M+H]⁺161.05。

式I化合物的制备

实施例6：N-(4′-(2″-吡啶基)噻唑)-4-甲基-1，2，3-噻二唑-5-甲酰胺

取实施例3合成的4-甲基-1，2，3-噻二唑-5-甲酸1.04g(0.0072mol)、10mL草酰氯于10mL圆底烧瓶中，于室温搅拌7h，减压蒸除过量的草酰氯，得到4-甲基-1，2，3-噻二唑-5-甲酰氯，无需纯化处理直接投入下一步反应。

在50mL三口烧瓶中加入2-氨基-4-吡啶基噻唑1.28g(0.0072mol)，10ml四氢呋喃溶解。然后用10mL干燥的四氢呋喃溶解上述4-甲基-1，2，3-噻二唑-5-甲酰氯，低于-5℃的条件下缓慢滴加，加毕，加入5mL三乙胺室温下搅拌反应12h后，滤除固体，减压蒸去溶剂得到黄色油状液体。向该油状液体中加入少量的DCM，边加边振摇，至有大量固体析出。滤出固体，滤饼依次用10％的氢氧化钠水溶液、水、饱和氯化钠水溶液洗涤。无水硫酸钠干燥，得标题化合物，为黄色固体0.99g，收率41.1％，熔点179-180℃。¹H NMR(400MHz，DMSO-d₆)：δ13.40(brs，1H)，8.63(m，1H)，8.01(m，3H)，7.37(m，1H)，2.89(s，3H)。HRMS(ESI)C₁₃H₁₀ON₄ClS₂[M+H]⁺理论值336.99791，实验值336.99807。

实施例7：N-(4′-(2″-吡啶基)噻唑)-5-氯噻吩-2-甲酰胺

取5-氯噻吩-2-甲酸1.30g(0.008mol)、10mL草酰氯于10mL圆底烧瓶中，于室温搅拌7h，减压蒸除过量的草酰氯，得到5-氯噻吩-2-甲酰氯，无需纯化处理直接投入下一步反应。

在50mL三口烧瓶中加入2-氨基-4-吡啶基噻唑1.42g(0.008mol)，10ml四氢呋喃溶解，并加入5mL三乙胺。然后用10mL干燥 的四氢呋喃溶解上述5-氯噻吩-2-甲酰氯，低于-5℃的条件下缓慢滴加，室温下搅拌反应12h后，滤除固体，减压蒸去溶剂得到油状液体。向该油状液体中加入少量的DCM，边加边振摇，至有大量固体析出。滤出固体，滤饼依次用10％的氢氧化钠水溶液、水洗涤、饱和氯化钠水溶液洗涤。无水硫酸钠干燥，，得到标题化合物，为类白色固体1.43g，收率58.6％，熔点203-205℃。¹H NMR(500MHz，DMSO-d₆)：δ13.03(s，1H)，8.63-8.64(m，1H)，8.18-8.19(d，J＝5.0Hz，1H)，8.01-8.03(m，1H)，7.89-7.93(m，2H)，7.33-7.40(m，2H)。MS(ESI)：[M]⁺322.13，[M+H]⁺344.12，[M-H]^-320.12。

实施例8：N-(4′-(2″-吡啶基)噻唑)噻吩-2-甲酰胺

合成过程类似于实施例6。投料：噻唑-2-甲酸1.02g(0.008mol)，2-氨基-4-吡啶基噻唑1.42g(0.008mol)。后处理：搅拌反应12h后，滤除固体，减压蒸去溶剂得到黄色油状液体。向该油状液体中加入少量的DCM，边加边振摇，至有大量固体析出。滤出固体，滤饼依次用10％的氢氧化钠水溶液、水、饱和氯化钠水溶液洗涤。无水硫酸钠干燥，得标题化合物为白色固体1.35g，收率62.2％，熔点171-174℃。¹H NMR(500MHz，DMSO-d₆)：δ13.10(s，1H)，8.40-8.59(m，1H)，8.33(m，1H)，8.14(m，1H)，7.35-7.88(m，2H).MS(ESI)：[M+H]⁺288.14，[M+Na]⁺310.12，[M-H]^-286.15。

实施例9：N-(4′-苯基噻唑)-4-甲基-1，2，3-噻二唑-5-甲酰胺

合成过程类似于实施例6，投料：4-甲基-1，2，3-噻二唑-5-甲酸0.82g(0.0057mol)，4-苯噻唑-2-胺1.00g(0.0057mol)。后处理：反应12h后，滤除固体，减压蒸去溶剂得到黄色油状物。向油状物中逐渐加入少量的二氯甲烷，振摇，有固体析出。滤出该固体，依次用10％的氢氧化钠水溶液、1N的盐酸、水、饱和氯化钠水溶液洗涤。用无水硫酸钠干燥，得到标题化合物，为黄色粉末固体，1.43g，收率83.1％，熔点204-205℃。¹H NMR(400MHz，DMSO-d₆)：δ13.32(brs，1H)，7.93(d，J＝7.6Hz，2H)，7.73(s，1H)，7.164(t，J＝7.6，15.2Hz，2H)7.37(t，J＝15.2Hz，1H)，2.89(s，3H)。HRMS(ESI)C₁₃H₁₁ON₄S₂[M+H]⁺理论值303.03688，实验值303.03648。

实施例10：N-(4′-(2″-吡啶基)噁唑)-5-氯噻吩-2-甲酰胺

合成过程类似于实施例6。投料：5-氯噻吩-2-甲酸1.30g(0.008mol)，2-氨基-4-吡啶基噁唑1.29g(0.008mol)。后处理：反应12h后，滤除固体，减压蒸去溶剂得到黄色油状物。向油状物中逐渐加入少量的二氯甲烷，振摇，有固体析出。滤出该固体，依次用10％的氢氧化钠水溶液、1N的盐酸、水、饱和氯化钠水溶液洗涤。用无水硫酸钠干燥，得到标题化合物，为淡黄色固体，1.44g，收率59.1％，熔点195-197℃。¹H NMR(500MHz，DMSO-d₆)：δ13.10(s，1H)，8.61-8.63(m，1H)，8.17-8.18(d，J＝5.0Hz，1H)，8.00-8.02(m，1H)，7.90-7.93(m，2H)，7.33-7.40(m，2H)。MS(ESI)：[M+H]⁺328.19，[M-H]^-304.19。

实施例11：N-噻唑-4-甲基-1，2，3-噻二唑-5-甲酰胺

合成过程类似于实施例6。投料：4-甲基-1，2，3-噻二唑-5-甲酸1.04g(0.0072mol)，2-氨基噻唑0.72g(0.0072mol)。后处理：反应完毕，滤除固体，THF层蒸干后用30mL DCM溶解，依次用1N的盐酸(20mL×2)、10％的氢氧化钠(20mL×2)，水(20mL×2)洗涤有机层，无水硫酸钠干燥，得到标题化合物，为黄色固体，1.33g，收率90.2％，熔点232-233℃。¹H NMR(400MHz，DMSO-d₆)：δ13.45(s，1H)，7.56(d，J＝4.0Hz，1H)，7.22(d，J＝4.0Hz，1H)，2.91(s，3H)。HRMS(ESI)C₇H₇ON₄S₂[M+H]⁺理论值227.00558，实验值227.00580。

实施例12：N-(4′-甲基-5′-乙氧羰基噻唑)-4-甲基-1，2，3-噻二唑-5-甲酰胺

合成过程及后处理类似于实施例6，其中投料：4-甲基-1，2，3-噻二唑-5-甲酰氯0.92g(0.0065mol)，4-甲基-2-氨基噻唑-5-甲酸乙酯1.21g(0.0065mol)，得到标题化合物，为黄色固体，0.71g，收率35.0％，熔点236-237℃。¹H NMR(400MHz，DMSO-d₆)：δ13.82(brs，1H)，4.26(q，J＝7.2Hz，2H)，2.91(s，3H)，2.55(s，3H)，1.30(t，J＝7.2Hz，3H)。HRMS(ESI)C₁₁H₁₃O₃N₄S₂[M+H]⁺理论值313.04236，实验值313.04265。

应用测试

实施例13：式I化合物的抗结核活性测定

如本实施例中使用的，分枝杆菌标准株：H37Rv、FJ05349、 FJ05060；多重耐药结核分枝杆菌临床株：FJ05189(对异烟肼、利福平耐药)；广泛耐药结核分枝杆菌临床株：FJ05436(对异烟肼、利福平、链霉素、卷曲霉素、氧氟沙星耐药)，FJ05195(对异烟肼、利福平、乙胺丁醇、链霉素、卷曲霉素、氧氟沙星、卡那霉素耐药)由中国疾病预防与控制中心提供。

7H9培养基的制备方法：称取Difco^TMMiddlebrook 7H9Broth培养基粉末固体4.7g，溶于900ml水中，加入2ml甘油，浓NaOH(5mol/L)调pH在7.2-7.5，121℃高压蒸汽灭菌15min，冷却后加入Middlebrook ADC增菌液(白蛋白-葡萄糖-过氧化氢酶，购自BD公司)，100ml，混匀后使用。

采用定量微孔板快速显色法(MABA)¹测定本发明化合物对结核分枝杆菌标准株H37Rv以及敏感和耐药结核分枝杆菌临床株的最低抑菌浓度(MIC)。

操作方法如下：

无菌96孔板，受试化合物(本发明实施例化合物)以DMSO溶解，制成浓度为12.8mg/ml的初溶液。第一孔中加入198μl 7H9培养基，2μl受试化合物初溶液，混合均匀后，取出100μl加入第二孔中，同时加入100μl 7H9培养基混合均匀后，再次取出100μl加入第三孔中，以同样方法依次进行倍比稀释至第十一孔，混匀后丢弃100μl，受试化合物终浓度为：128、64、32、16、8、4、2、1、0.5、0.25、0.125μg/ml。选取分枝杆菌标准株、广泛耐药结核分枝杆菌株及多重耐药结核分枝杆菌临床分离株的培养3-4周的培养物制成菌悬液，接种到含0.05％吐温80、10％ADC的7H9培养基中，37℃静置培养1-2周，生长至浊度为McFarland 1(相当于10⁷CFU/ml)时，1∶20稀释后，加入各孔100μl稀释后的菌液，菌液的终浓度为10⁶CFU/ml。加入同样梯度浓度的异烟肼、利福平作为阳性对照，两孔加入2μlDMSO作为阴性对照，(其余条件同实验孔)，96孔板于37℃孵育。7天后加入阴性生长对照孔20μl 10×Alamar Blue和12μl10％Tween-80 50μl混合液，37℃孵育24h之后，观察该孔颜色的变化。如果颜色从蓝色变为粉色，说明菌体生长正常，则在所有实验药物的 孔和阳性对照孔内同样加入20μl 10×Alamar Blue和12μl 10％Tween-80混合液，37℃再孵育1-2周记录各孔的颜色，蓝色孔为无生长，粉红色孔为有生长，MIC定义为阻止颜色变化(从蓝色变为粉红色)的最低药物浓度，具体实验结果参见表1。

一般认为，MIC在64μg/ml以下就具有一定的抗菌活性。因此表1结果表明本发明的化合物在体外显示出良好的抗结核活性，不仅对结核分枝杆菌敏感株有效，而且还对异烟肼和利福平等传统抗结核药物耐药的耐药菌株有很好的抑制作用。当患者体内感染部位血药浓度到达MIC的2-4倍时即可抑制结核杆菌生长。

实施例14：本发明化合物的抗菌谱测定

以平皿法²测定了实施例7化合物针对典型革兰氏阴性菌和阳性菌的抗菌谱，左旋氧氟沙星作为阳性对照，具体结果见表2。

从表2的结果可以看出，实施例7化合物在64μg/mL的浓度下对所测试的菌群均没有抑制活性，对结核分枝杆菌具有良好的选择性。这种选择性强的抗结核化合物能够特异的抑制结核分枝杆菌，比广谱抗生素副作用更小，不易产生耐药和二次感染。

表2 实施例7化合物抗菌谱测试结果

注：MSSA，甲氧西林敏感的金黄色葡萄球菌；MSSE，甲氧西林敏感的表皮葡萄球菌；MRSE，耐甲氧西林表皮葡萄球菌；VSE，万古霉素敏感的肠球菌；VRE，耐万 古霉素的肠球菌；ESBLs(-)，超广谱β-内酰胺酶(-)；ESBLs(+)，超广谱β-内酰胺酶(+)；NDM-1(+)，新德里金属β-内酰胺酶1(+)。

尽管本发明的具体实施方式已经得到详细的描述，本领域技术人员将会理解。根据已经公开的所有教导，可以对那些细节进行各种修改和替换，这些改变均在本发明的保护范围之内。本发明的全部范围由所附权利要求及其任何等同物给出。

参考文献

1.Collins L，Franzblau SG.Microplate alamar blue assay versus BACTEC460system for high-throughput screening of compounds against Mycobacteriumtuberculosis and Mycobacterium avium.Antiimicrobial agents andchemotherapy.41(5)：1004-1009(1997)

2.National Committee for Clinical Laboratory Standards(1997)Methodsfor Dilution Antimicrobial Susceptibility Tests for Bacteria That GrowAerobically(National Committee for Clinical Laboratory Standards，Wayne，PA)，4th Ed，approved standard。

Claims (9)

1.一种式I的化合物，

其中，R₁为是卤素取代的噻吩基；

R₂为吡啶基；

R₃为氢；

X为O；

或其药学上可接受的盐。

2.根据权利要求1所述的式I的化合物，其特征在于，所述化合物是N-(4′-(2”-吡啶基)噁唑)-5-氯噻吩-2-甲酰胺。

3.一种用于制备权利要求1的式I的化合物的方法，所述方法包括以下步骤：

a)使式的化合物与式的化合物在干燥的四氢呋喃溶液中发生酰化反应以生成式的化合物；或者

b)使式的化合物与式的化合物在DMF中，在HATU和DIPEA存在下发生缩合反应而得到式的化合物，

其中R₁、R₂、R₃和X如权利要求1所定义。

4.一种药物组合物，所述药物组合物包含根据权利要求1-2中任一项所述的式I的化合物或其药学可接受的盐，以及任选的药学可接受的辅料、载体或赋形剂。

5.根据权利要求1-2中任一项所述的式I的化合物或其药学可接受的盐，或根据权利要求4所述的药物组合物在制备用于预防和/或治疗结核病的药物中的用途。

6.根据权利要求5所述的用途，其特征在于，所述结核病为肺结核或选自由淋巴结核、结核性脑膜炎、结核性腹膜炎、肠结核、肾结核、附睾结核、女性生殖结核、骨关节结核组成的组中的肺外结核。

7.根据权利要求6所述的用途，其特征在于，所述女性生殖结核是输卵管结核、子宫内膜结核或卵巢结核。

8.根据权利要求1-2中任一项所述的式I的化合物或其药学可接受的盐，或根据权利要求4所述的药物组合物在制备用于预防和/或治疗结核分枝杆菌感染引起的疾病的药物中的用途。

9.根据权利要求8所述的用途，其特征在于，所述结核分枝杆菌为结核分枝杆菌标准株H37Rv，或者对异烟肼和利福平耐药的结核分枝杆菌H37Rv。