CN108472267B - 用于抑制三甲胺产生的化合物和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种抑制个体中胆碱或肉毒碱向三甲胺(TMA)的转化并减低TMAO的方法，该方法包括向所述个体施用包含式(I)中所示的化合物的组合物：

Description

用于抑制三甲胺产生的化合物和方法
技术领域
本发明涉及季胺衍生物及其用于抑制三甲胺产生的用途。
背景技术
三甲胺(TMA)及其衍生物三甲胺-N-氧化物(TMAO)是与诸如肾病、糖尿病、三甲基胺尿症和心血管疾病(CVD)的障碍有关的代谢物。三甲胺(TMA)在肠道中由细菌产生，该细菌能够将包括但不限于胆碱和肉毒碱的底物转化成TMA。增加水平的TMA也可以由阴道中的细菌产生，导致阴道气味，或者由身体上的细菌产生，导致身体气味。对于抑制由细菌产生TMA的化合物存在尚未满足的需求。
CVD是一个通用术语，其涵盖影响心脏和血管的一系列病症，包括动脉粥样硬化、冠心病、脑血管疾病、心力衰竭、心肌病、动脉粥样硬化血栓形成疾病、主动脉-髂骨疾病和外周血管疾病。CVD通常与涉及狭窄、堵塞、动脉瘤或一个或多个血管解剖或血栓形成(血块形成)的病症相关。与CVD相关的并发症包括但不限于心肌梗塞、中风、心绞痛、急性冠脉综合征、短暂性脑缺血发作、充血性心力衰竭、主动脉瘤、心房颤动或扑动、室性心律失常、心脏传导异常、需要血运重建和死亡。血运重建可以包括但不限于血管成形术、支架置入术、冠状动脉旁路移植术、维修或置换血管分流器或通路如动静脉瘘。与动脉粥样硬化血栓形成疾病相关的并发症包括但不限于心肌梗塞、中风、肺栓塞、深静脉血栓形成。根据世界卫生组织，CVD是全球死亡的主要原因，其中超过75％的死亡在低收入和中等收入国家发生。世界卫生组织简报第317号，2015年1月更新。世界卫生组织预测，到2030年，糖尿病将成为第七大死因。世界卫生组织简报第312号，2015年1月更新。包括CVD和糖尿病的与TMA和TMAO相关的病症的预防和管理是一个重大的公共卫生问题。
发明内容
本公开至少部分基于以下发现：式(I)和式(II)的化合物抑制由肠道微生物群引起的胆碱和肉毒碱代谢，从而导致三甲胺(TMA)的形成降低。本公开提供用于例如在体外和体内抑制胆碱或肉毒碱向TMA的转化，用于改善或维持心血管、脑血管和外周血管健康，并用于改善或预防与TMA和TMAO相关的病症的组合物和方法。
在某些方面，本发明提供一种或多种降低TMAO的产生的方法，该方法包括通过使细菌与一种或多种如式(I)中所示的化合物接触来抑制由细菌引起的胆碱或肉毒碱向三甲胺(TMA)的转化：
Figure BDA0001671900610000021
其中：
Y+选自季氮；X-为Cl、Br、I或三氟甲磺酸根；n选自1、2或3；R2和R3独立地选自C1-4烷基或结合在一起形成脂族、芳族或杂环环系；
R4选自C1-4烷基、烯基、炔基、烷氧基羰基、烷氧基二羰基、丙烯酸基、烷氧基、烷氧基烷基、芳氧基烷基、作为甜菜碱、内盐或两性离子形式的一部分的羧酸烷基酯、卤代烷基、羟烷基、腈或炔丙基；
R6选自C1-4烷基、烷氧基、羟基、烷氧基烷基、羟烷基或环氧基。
在某些方面，本发明提供一种或多种抑制个体中胆碱或肉毒碱向三甲胺(TMA)的转化的方法。
在某些方面，本发明提供一种或多种化合物，其包含：
Figure BDA0001671900610000022
Figure BDA0001671900610000031
其中R1为H、C1-C4烷氧基、Br、Cl、F、I，或选自
Figure BDA0001671900610000032
Y+选自季氮；X-为任何药学上可接受的盐；n选自1、2或3；R2和R3独立地选自C1-4烷基或结合在一起形成脂族、芳族或杂环环系；
Z为O、CH2或H,H；
m为0、1或2；
R5为羟基或羟烷基；并且
R7为H或C1-4烷基，并且
包括其任何可接受的盐或溶剂化物。
本发明还提供了用以合成异硫氰酸氨基烷基酯和异硫氰酸季氨基烷基酯衍生物的方法。这样的化合物衍生物还可以用于通过使细菌与包括如式(II)中所示的组合物的组合物接触来抑制由细菌产生TMA。
Figure BDA0001671900610000033
其中R1为H、C1-C4烷氧基、Br、Cl、F、I，或选自
Figure BDA0001671900610000041
Y、X-、n、R2和R3如式(I)中所述；Z为O、CH2或H,H；m为0、1或2；R5为羟基或羟烷基，且R7为H或C1-4烷基。
在某些方面，本发明提供一种或多种抑制个体中胆碱或肉毒碱向三甲胺(TMA)的转化的方法。所述方法包括向所述个体施用式(II)中所示的化合物。
式(I)或式(II)的化合物可以以有效抑制由细菌例如从包括但不限于胆碱和/或肉毒碱的底物产生TMA的量施用给个体。
本发明还提供一种或多种改善或维持心血管健康的方法。一种方法包括以改善或维持心血管健康的量向个体施用一种或多种如本文所述的如式(I)或式(II)中所示的化合物。本发明还提供一种或多种改善与个体中胆碱或肉毒碱向三甲胺(TMA)的转化相关的病症的方法。一种方法包括向所述个体施用一种或多种组合物，该组合物包含有效改善所述病症的量的如本文所述的如式(I)或式(II)中所示的化合物。在一些实施方案中，所述病症是三甲基胺尿症、肾病、糖尿病或心血管疾病，例如心绞痛、心律不齐、动脉粥样硬化、心肌病、充血性心力衰竭、冠状动脉疾病(CAD)、颈动脉疾病、心内膜炎、冠状动脉血栓形成、心肌梗塞(MI)、高血压/高血压症、高胆固醇血症/高脂血症、外周动脉疾病(PAD)或中风。
本发明还提供式(I)或式(II)的化合物用于在体内或体外抑制胆碱或肉毒碱向TMA的转化，用于改善或维持心血管健康以及用于改善与胆碱或肉毒碱向TMA的转化相关的病症的用途。还提供了式(I)或式(II)的化合物，其用于在体内或体外抑制胆碱或肉毒碱向TMA的转化，用于改善或维持心血管健康，以及用于改善与胆碱或肉毒碱向TMA的转化相关的病症。
上述总结并非旨在限定本发明的每个方面，而且在其它部分描述了其它的方面，诸如具体实施方式。此外，本发明包括(作为附加方面)以任何方式在范围上比由上文示出的特定段落所定义的变体更为狭义的本发明的全部实施方案。例如，本发明的某些方面被描述为属，并且应当了解属的各个成员各自是本发明的一个方面。另外，应当将以属来描述或者选择属的成员的方面理解为涵盖所述属的两个或更多个成员的组合。对于以“一个”或“一种”来描述或进行权利要求的本发明的方面，应当了解这些术语意味着“一个(种)或多个(种)”，除非上下文明确要求更受限制的含义。术语“或者”应该理解为涵盖了另选的或共同的条目，除非上下文明确另有要求。如果本发明的方面被描述成“包含”特征，则实施方案还考虑了“由…所述特征组成”或者“基本上由…所述特征组成”。
具体实施方式
本发明组合物的组分描述于以下段落中。
本发明提供一种或多种降低TMA的产生的方法，该方法包括使用包含式(I)或式(II)中所示的化合物的组合物抑制由细菌引起的胆碱或肉毒碱向三甲胺(TMA)的转化。本发明还提供产生一系列如式(II)中所示例的异硫氰酸氨基烷基酯和异硫氰酸季氨基烷基酯衍生物的合成方法。这样的化合物可以用于抑制由细菌产生TMA。式(I)或式(II)的化合物可以以有效抑制由个体肠道中的细菌例如从包括但不限于胆碱和/或肉毒碱的底物产生TMA和TMAO的量施用给个体。
由驻留在哺乳动物肠道中的细菌合成的三甲胺(TMA)在肝脏中被氧化为三甲胺氧化物(TMAO)。TMA的示例性前体包括胆碱、甜菜碱、磷脂酰胆碱、磷脂酰胆碱、甘油磷酸胆碱、肉毒碱、酰基肉毒碱、γ-丁酰甜菜碱、巴豆甜菜碱、脱氢肉毒碱、TMAO、鞘磷脂和卵磷脂，其中的许多来源于饮食来源，例如乳制品、全蛋和肉类以及牛肝。这些来源可以作为可以将它们代谢成TMA的细菌的底物。不希望受限于特定的机制或生物化学途径，胆碱向TMA的厌氧转化通过甘氨酰基酶同系物胆碱三甲胺裂解酶(CutC)促进。Craciun等人，Proc.Natl.Acad.Sci.(2012),109:21307-21312。由个体肠道中的细菌引起胆碱向TMA的转化降低导致从肠吸收的TMA降低，导致肝脏中由黄素单加氧酶3(FMO3)酶使TMA氧化成TMAO后血浆TMAO的随后降低。Wang等人，Nature(2011),472:57-63。较低的血浆TMAO水平与人类主要心血管事件的较低发生率有关。Tang等人，NEJM(2013)368:1575-1584。胆碱向TMA的转化可以由一个细菌物种介导或者包括涉及两个、三个或更多个细菌物种的多步过程。
不希望受限于特定的机制或生物化学途径，肉毒碱到TMA的转化由加氧酶/还原酶CntAB介导。Zhu等人，Proc.Natl.Acad.Sci.(2014),111:4268-4273。由个体肠道中的细菌引起的肉毒碱向TMA的转化的降低导致从肠道吸收TMA的降低，导致在通过肝脏中的黄素单加氧酶(即，FMO3)将TMA氧化成TMAO后血浆TMAO的随后降低。Wang等人，Nature(2011),472:57-63。较低的血浆TMAO水平与人类主要心血管事件的较低发生率有关。Tang等人，NEJM(2013)368:1575-1584。在个体肠道中肉毒碱向TMA的转化可以经由多步过程发生，例如通过两步过程经由肉毒碱代谢为γ-丁酰甜菜碱，然后γ-丁酰甜菜碱代谢为TMA发生，这由至少两种功能不同的细菌促进。Koeth等人，Cell Metabolism(2014),20:799-812。应该理解，调节“肉毒碱向TMA的转化”涵盖肉毒碱相关的中间体向TMA的转化，包括中间体，诸如但不限于γ-丁酰甜菜碱、巴豆甜菜碱、脱氢肉毒碱(Koeth等人，Kleber(1997)FEMSMicrobiolo.Lett.147:1-9)和TMAO。
本发明还提供一种改善或维持心血管健康的方法。一种方法可以包括向个体施用组合物，该组合物包含改善或维持心血管健康的量的如本文所述的如式(I)或式(II)中所示的化合物。本发明还提供一种改善与个体中胆碱和/或肉毒碱向三甲胺(TMA)的转化相关的病症的方法。所述方法包括向所述个体施用组合物，该组合物包含有效改善所述病症的量的如本文所述的如式(I)或式(II)中所示的化合物。在一些实施方案中，所述病症三甲基胺尿症，肾病，糖尿病，或心血管疾病，诸如心绞痛、心律不齐、动脉粥样硬化、心肌病、充血性心力衰竭、冠状动脉疾病(CAD)、颈动脉疾病、心内膜炎、冠状动脉血栓形成、心肌梗塞(MI)、高血压/高血压症、高胆固醇血症/高脂血症、外周动脉疾病(PAD)或中风。在一些其它实施方案中，所述病症是不利心室重塑、心室收缩功能障碍、心室舒张功能障碍、心脏功能障碍、心室心律失常或作为心血管疾病的症状的由牙周病引起的口腔生物膜形成。
三甲基胺尿症(TMAU)是以个体不能将TMA转化为TMAO为特征的病症，其中受影响的个体可能在其尿液、汗液和/或呼吸中存在鱼腥体味。(Yamazaki等人，Life Sciences(2004)74:2739-2747)。这样的个体可以受益于由肠道中的细菌引起的底物代谢为TMA的降低。TMAU患者或希望降低其TMA和TMAO水平的患者也可以食用活性炭或叶绿酸铜，所述活性炭或叶绿酸铜充当螯合剂，例如使TMA无法转移至个体的血流中。这样的螯合剂可以吸附TMA，然后将TMA与螯合剂一起从消化道中排出。
本发明还提供式(I)或式(II)的化合物，其用于在体内或体外抑制胆碱或肉毒碱向TMA的转化，用于改善或维持与胆碱或肉毒碱向TMA的转化相关的病症；以及式(I)或式(II)的化合物用于在体内或体外抑制胆碱或肉毒碱向TMA的转化，用于改善或维持与胆碱或肉毒碱向TMA的转化相关的病症的用途。如先前所述，本发明至少部分基于以下发现：式(I)或式(II)的化合物抑制由肠道微生物群引起的胆碱和肉毒碱代谢，从而导致三甲胺(TMA)或三甲胺N-氧化物(TMAO)的形成降低。本公开提供例如在体外和体内抑制胆碱或肉毒碱向TMA的转化，改善或维持心血管、脑血管和外周血管健康，并改善或预防与TMA和TMAO相关的病症的组合物和方法。
除非另外指明，否则下文中所用的所有百分比和比率均按总组合物的重量计。除非另外指明，否则本文提及的所有成分的百分比、比率和含量均基于该成分的实际量，并且不包括在可商购获得的产品中可与这些成分一起使用的溶剂、填料或其它物质。
除非另外指明，否则本文提及的所有测量均在约22℃至25℃(即室温)下进行。
如本文所用，“剂量”是指根据可靠的医学经验，包含一定量适于在单个场合给药的药物活性物质的药物(如液体药物或口服剂量单位)的体积。剂量可口服。在一个示例中，剂量可为液体药物，并且可为约30mL，在另一个示例中为约25mL，在另一个示例中为约20mL，在另一个示例中为约15mL，并且在另一个示例中为约10mL。在另一个示例中，液体药物的剂量可为约10mL至约75mL，在另一个示例中约15mL至约50mL，在另一个示例中约25mL至约40mL，并且在另一个示例中约28mL至约35mL。在另一示例中，剂量可为固体剂型，并且可为约25mg至约5g，在另一个示例中，约100mg至约3g，在另一个示例中，约250mg至约2g，在另一个示例中约500mg至约1.6g，并且在另一个示例中，约750mg至约1g。另外，剂量可为固体剂型，其中一个剂量为约3g，或者一个剂量可为约1.6g。在给定液体或固体剂量大小的情况下，可调节活性成分的浓度以提供适当剂量的活性物质。在某些实施方案中，可以约每4小时，约每6小时，约每8小时，约每12小时或约每24小时施用剂量。
如本文所用，“药物”是指包含式(I)或式(II)的化合物的组合物，诸如药剂，包括处方药物、非处方药物、柜台后药物以及它们的组合。在一些示例中，药物可为补充剂，其可以包含维生素、矿物质和包括补充剂如植物性药材的补充剂(VMS)。
药物组合物可为任何适宜形式，包括液体组合物和固体口服剂型。液体组合物的非限制性示例可包括糖浆、饮料、补给水、泡沫组合物、凝胶组合物、悬浮于液体制剂中的颗粒、凝胶或泡沫中的固体、生理盐水洗剂、以及它们的组合。固体口服剂型的非限制性示例可包括片剂、胶囊剂、囊片、小药囊、舌下剂型、颊面剂型、软凝胶和其它液体填充的胶囊剂、可溶性剂型(包括可溶性条)、膜、口香糖(包括中心填充的口香糖)、软糖(包括中心填充的软糖)、锭剂、可食用食物如食物条、中心填充的片剂、粉剂、颗粒、粒料、微球体、纳米球体、小珠或彩色糖豆、以及它们的组合。片剂可包括压缩片剂、咀嚼片、可溶性片剂等。在一些示例中，可将所述药物以膏剂如石油凝胶类膏剂的形式施用于皮肤。在一些示例中，所述药物可以提供在递送装置中。在其它示例中，所述药物可被吸入如鼻喷剂或吸入剂。在其它示例中，所述药物可存在于饮料如温热饮料中。在其它示例中，所述药物可包含药物活性物质。
所述药物可为可直接递送至口腔、喉咙和/或皮肤的形式。在一些示例中，所述药物组合物可经由递送装置递送，所述递送装置选自点滴器、泵、喷涂器、滴液器、经由鼻腔通道递送的生理盐水冲洗器、杯、瓶、罐、加压喷雾器、雾化器、吸气装置、可挤压小袋、电动注射器、泡罩卡、及其它包装和设备、以及它们的组合。喷涂器、雾化器和吸气装置可连有电池或电源。
如本文所用，术语“个体”包括人类和其它类型的共享TMAO途径的哺乳动物，诸如家畜，包括但不限于家犬(犬科动物)、猫(猫科动物)、马、牛、雪貂、兔、猪、大鼠、小鼠、沙鼠、仓鼠、马等。
各种各样的个体可能希望降低由其消化道中的细菌产生的TMA的水平。例如，被诊断患有心血管疾病的个体可以由医师指导以采用处方药或者改变生活方式，从而调节血液胆固醇水平以降低严重心血管事件的风险。其它未曾诊断为患有心血管疾病但希望改善或维持心血管健康的个体也可能希望通过降低由消化道细菌产生的TMA水平来降低血浆TMAO水平。如本文进一步描述，通过本文所述的组合物实现TMA(并且，延伸开来，TMAO)的降低，所述组合物包括例如包含异硫氰酸酯如式(I)或式(II)的化合物的膳食补充剂。
本公开包括用于合成胺和季胺衍生物的方法，一种或多种抑制胆碱或肉毒碱向三甲基胺(TMA)的转化的方法，一种或多种改善心血管健康的方法，以及一种或多种改善与胆碱或肉毒碱向三甲胺(TMA)的转化相关的病症的方法，该方法包括向个体施用包含式(I)或式(II)的化合物的组合物。下面描述组合物和方法的特征。章节标题是为了方便阅读，而并非旨在限制本身。全部本文件旨在作为统一的公开内容相关联，并且应当理解本文所述特征的全部组合均被考虑，即使特征的组合并非共同见于本文件的相同句子、段落或者章节之中。应该理解，本文所述的方法或化合物的任何特征可以全部或部分地删除，与本文所述的任何其它特征组合或替代本文所述的任何其它特征。
化合物
在某些方面，本发明提供一种或多种降低的TMAO产生的方法，该方法包括使用一种或多种包含式(I)中所示的化合物的组合物抑制由细菌引起的胆碱或肉毒碱向三甲基胺(TMA)的转化。
Figure BDA0001671900610000091
其中：
Y+选自季氮；X-为Cl、Br、I或三氟甲磺酸根；n选自1、2或3；R2和R3独立地选自C1-4烷基或结合在一起形成脂族、芳族或杂环环系；
R4选自C1-4烷基、烯基、炔基、烷氧基羰基、烷氧基二羰基、丙烯酸基、烷氧基、烷氧基烷基、芳氧基烷基、作为甜菜碱、内盐或两性离子形式的一部分的羧酸烷基酯、卤代烷基、羟烷基、腈或炔丙基；
R6选自C1-4烷基、烷氧基、羟基、烷氧基烷基、羟烷基或环氧基。
式(I)还包括由式(I)涵盖的任何化合物的一种或多种盐。
在某些实施方案中，所述化合物可以选自N-(2-苯氧基乙基)-2-异硫氰酸根合-N,N-二甲基乙-1-铵三氟甲磺酸盐、N-(2-异硫氰酸根合乙基)-N,N-二甲基丙-2-炔-1-铵溴化物、3-异硫氰酸根合-N,N-二乙基-N-甲基丙铵碘化物和N-(2-异硫氰酸根合乙基)-2-(甲氧基羰基)-N,N-二甲基丙-2-烯-1-铵溴化物及其药学上可接受的盐、以及它们的组合。
在某些实施方案中，所述化合物可以选自N,N-二乙基-2-异硫氰酸根合-N-甲基丙铵碘化物、N-(2-溴乙基)-3-异硫氰酸根合-N,N-二乙基丙-1-铵三氟甲磺酸盐、N-(乙氧基丙基-2,3-二酮)-3-异硫氰酸根合-N,N-二乙基丙-1-铵溴化物及其药学上可接受的盐、以及它们的组合。
所述化合物可以以有效获得所需效果，例如抑制胆碱或肉毒碱向TMA的转化，改善或维持心血管健康和/或改善与胆碱或肉毒碱向TMA的转化相关的病症的量施用给个体。
本发明还提供用以合成异硫氰酸氨基烷基酯和异硫氰酸季氨基烷基酯衍生物的方法。这样的化合物衍生物可以用于抑制由细菌产生TMA。这样的化合物由式(II)描述。
Figure BDA0001671900610000101
其中R1为H、C1-C4烷氧基、Br、Cl、F、I，或选自
Figure BDA0001671900610000111
Y、X-、n、R2和R3如式(I)中所述；Z为O、CH2或H,H；m为0、1或2，R5为羟基或羟烷基，并且R7为H或C1-4烷基。
X-是能够与季铵基团形成盐的阴离子。在某些实施方案中，X-是选自氯化物、溴化物、碘化物、磷酸盐和硫酸盐的药学上可接受的阴离子。另外的药学上可接受的酸加成盐包括例如琥珀酸盐、马来酸盐、酒石酸盐、柠檬酸盐和乙醇酸盐，因此X-可选自琥珀酸根、马来酸根、酒石酸根、柠檬酸根和乙醇酸根。X-优选为氯化物、溴化物、碘化物或三氟甲烷磺酸盐或三氟甲磺酸盐形式。
式(II)还包括由式(II)涵盖的任何化合物的一种或多种盐。
式(II)的化合物可使用下面显示的一般方案合成，其中实施例1中提供更具体的合成反应。
Figure BDA0001671900610000112
其中R1为H、C1-C4烷氧基、Br、Cl、F、I，或选自
Figure BDA0001671900610000121
Y+选自季氮；X-为任何药学上可接受的盐；n选自1、2或3；R2和R3独立地选自C1-4烷基或结合在一起形成脂族、芳族或杂环环系；
Z为O、CH2或H，H；
m为0、1或2；
R5为羟基或羟烷基；并且
R7为H或C1-4烷基；并且
包括其任何可接受的盐或溶剂化物；
使化合物A：
Figure BDA0001671900610000122
与结构B的化合物反应：
Figure BDA0001671900610000123
其中LG是本领域技术人员已知的合适离去基团。
“烷基”是指含有1至30个碳原子(即，C1-C30)，例如1至20个碳原子(即，C1-C20)或1至10个碳原子(即，C1-C10)的直链和支链饱和烃基。在各种实施方案中，R2和R3的烷基基团独立地选自C1-C4烷基，即具有涵盖整个范围的碳原子数(即，1至约4个碳原子)的烷基基团，以及所有亚组(例如，1-2、1-3、1-4、2-3、2-4、3-4、1、2、3和4个碳原子)的烷基基团。烷基基团的非限制性示例包括烯丙基、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基(2-甲基丙基)、叔丁基(1,1-二甲基乙基)和炔丙基。除非另有指明，否则烷基基团可以是未取代的烷基基团或取代的烷基基团。烷基基团可任选地被例如羟基(OH)、烷氧基、羧基、环烷基、杂环烷基和卤基中的一个或多个取代。
除了环含有1至3个独立地选自氧、氮或硫的杂原子以外，术语“杂环烷基”或“杂环”与环烷基类似地定义。杂环烷基基团的非限制性示例包括哌啶、四氢呋喃、四氢吡喃、4H-吡喃、二氢呋喃、吗啉、噻吩、1,4-二噁烷、呋喃、吡啶、吡咯、吡咯烷、咪唑、吡唑、三唑、噻唑、吡嗪、吡喃、噁唑、噁嗪、噻嗪、嘧啶等。环烷基和杂环烷基基团可以是饱和的或部分不饱和的环系，其任选地被例如1至3个独立选择的烷基、烯基、OH、C(O)NH2、NH2、氧代(＝O)、芳基、卤代烷基、卤基和烷氧基的基团取代。杂环烷基基团任选地可以被烷基、羟烷基、烷氧基芳基、亚烷基芳基和亚烷基杂芳基进一步N-取代。
术语“环烷基”或“碳环”是指含有3-8个碳原子(例如3-5、5-8、3、4、5、6、7或8个碳原子)的脂族环状烃基。环烷基基团的非限制性示例包括环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基和环辛基。除非另有指明，否则环烷基基团可以是未取代的环烷基基团或取代的环烷基基团。
术语“羟基(hydroxy)”或“羟基(hydroxyl)”是指“-OH”基团。术语“氨基”或“胺”是指-NH2或-NH-基团，其中式(I)或式(II)中的每一个中的每个氢可以被烷基、环烷基、芳基、杂芳基或杂环烷基基团置换。“胺”包括任选被一个或多个另外的杂原子取代的环胺。术语“羧基(carboxy)”或“羧基(carboxyl)”是指“-COOH”基团。术语“硫醇”或“巯基”是指“-SH”基团。术语“氰基”是指-C≡N基团，也被称为-CN。术语“异氰酸基”是指-N≡C基团。术语“异氰基”是指-N＝C＝O基团。术语“异硫氰基”是指-N＝C＝S基团。术语“硝基”是指-NO2基团。
“取代的”烷基、烯基、炔基、环烷基、环烯基、芳基、杂芳基或烷氧基是指具有至少一个被非氢基(即，取代基)取代的氢基的烷基、烯基、炔基、环烷基、环烯基、芳基、杂芳基或烷氧基。非氢基(或取代基)的示例包括但不限于烷基、环烷基、烯基、环烯基、炔基、醚、芳基、杂芳基、杂环烷基、羟基、氧基(或氧代)、烷氧基、酯、硫酯、酰基、羧基、氰基、硝基、氨基、酰氨基或硫。当取代的烷基基团包含多于一个非氢基时，取代基可以与同一个碳原子或两个或更多个不同的碳原子结合。
预期季胺的生理学上可接受的盐并且其可以通过使叔胺化合物与含有合适离去基团的烷基化剂反应而形成。通常用于与胺进行烷基化反应的离去基团是本领域已知的。诸如但不限于本领域技术人员已知的离去基团，包括卤化物(氯化物、溴化物、碘化物等)和醇的磺酸酯(甲苯磺酸酯、甲磺酸酯、三氟甲磺酸酯等)。生理学上可接受的盐可以由叔胺与烷基化剂的烷基化反应直接形成，或者可以通过离子交换过程制备。生理学上可接受的盐包括但不限于季胺卤化物、磷酸盐、羧酸盐和磺酸盐。
预期所公开化合物的盐，诸如生理学上可接受的盐，并且其任选通过烷基化制备。通常用于形成生理学上可接受的盐的酸包括无机酸，诸如二硫化氢、盐酸、氢溴酸、氢碘酸、硫酸和磷酸；以及有机酸，诸如对甲苯磺酸、水杨酸、酒石酸、重酒石酸、抗坏血酸、马来酸、苯磺酸、富马酸、葡糖酸、葡糖醛酸、甲酸、谷氨酸、甲磺酸、乙磺酸、苯磺酸、乳酸、草酸、对溴苯磺酸、碳酸、琥珀酸、柠檬酸、苯甲酸和乙酸，以及有关的无机酸和有机酸。生理学上可接受的盐包括硫酸盐、焦硫酸盐、硫酸氢盐、亚硫酸盐、亚硫酸氢盐、磷酸盐、磷酸一氢盐、磷酸二氢盐、偏磷酸盐、焦磷酸盐、氯化物、溴化物、碘化物、三氟甲烷磺酸盐或三氟甲磺酸盐、乙酸盐、丙酸盐、癸酸盐、辛酸盐、丙烯酸盐、甲酸盐、异丁酸盐、癸酸盐、庚酸盐、丙炔酸盐、草酸盐、丙二酸盐、琥珀酸盐、辛二酸盐、癸二酸盐、富马酸盐、马来酸盐、丁炔-1,4-二酸盐、己炔-1,6-二酸盐、苯甲酸盐、氯苯甲酸盐、甲基苯甲酸盐、二硝基苯甲酸盐、羟基苯甲酸盐、甲氧基苯甲酸盐、邻苯二甲酸盐、对苯二甲酸盐、磺酸盐、二甲苯磺酸盐、苯基乙酸盐、苯基丙酸盐、苯基丁酸盐、柠檬酸盐、乳酸盐、O-羟基丁酸盐、乙醇酸盐、马来酸盐、酒石酸盐、酒石酸氢盐、甲磺酸盐、丙磺酸盐、萘-1-磺酸盐、萘-2-磺酸盐、扁桃酸盐及其它盐。生理学上可接受的酸加成盐包括例如用无机酸如盐酸和氢溴酸形成的盐以及用有机酸如马来酸形成的盐。
生理学上可接受的碱加成盐可以用金属或胺如碱金属和碱土金属或有机胺形成。化合物的生理学上可接受的盐也可以用生理学上可接受的阳离子来制备。合适的生理学上可接受的阳离子在本领域中是熟知的，并且包括碱金属、碱土金属、铵和季铵阳离子。碳酸盐或碳酸氢盐也是这方面的选择。用作阳离子的金属的示例是钠、钾、镁、铵、钙、铁等。合适的胺的示例包括但不限于异丙胺、组氨酸、N,N'-二苄基乙二胺、氯普鲁卡因、二乙醇胺、二环己胺、乙二胺、N-甲基葡糖胺和普鲁卡因。
在各种实施方案中，任选地在实施例中描述的测定中，式(I)或式(II)的化合物展示1×10-3或更小，5×10-3或更小，1×10-4或更小，5×10-4或更小，1×10-5或更小，5×10-5或更小，或1×10-6或更小，或1×10-7或更小，或1×10-8或更小，或1×10-9或更小，或1×10-9和1×10-3之间，或1×10-9和1×10-6之间，或1×10-8和1×10-6之间，或1×10-6和1×10-3之间，1×10-6和1×10-4之间，1×10-6和1×10-5之间，1×10-5和1×10-3之间，或1×10-4和1×10-3之间的IC50(观察到对由胆碱或肉毒碱形成TMA(或TMAO)的50％抑制；mol/L)。在各种实施方案中，在实施例2中描述的测定中，式(I)或式(II)的化合物展示1×10-8至1×10-3之间，或1.2×10-6至2×10-3之间，或1×10-6至1×10-4之间的IC50(观察到对由胆碱形成TMA的50％抑制；mol/L)。在各种实施方案中，在实施例3中描述的测定中，式(I)或式(II)的化合物展示1×10-5至1×10-2之间，或1×10-4至1×10-3之间的IC50(观察到对由肉毒碱形成TMA的50％抑制；mol/L)。
本发明包括一种抑制个体中胆碱或肉毒碱向三甲胺(TMA)的转化的方法，该方法可以包括向所述个体施用包含如先前所述的式(I)或式(II)中所示的化合物的组合物。在某些实施方案中，如本文所述，个体可能需要降低TMA水平、改善心血管健康等。在施用前，个体可以表现出升高水平的TMA或其代谢物(例如，TMAO、二甲胺(DMA)或甲胺(MA，也称为单甲胺或MMA))。在各种实施方案中，个体患有心血管疾病，摄入胆碱或肉毒碱高的饮食，或表现出一种或多种CVD风险因素(例如，吸烟、压力、高总胆固醇、高LDL胆固醇、低HDL胆固醇、年龄、高血压、CVD家族史、肥胖症、前驱糖尿病、糖尿病等)。
还预期一种体外抑制胆碱或肉毒碱向TMA的转化的方法。例如，一种方法可以包括使代谢胆碱或肉毒碱以产生TMA的细菌，诸如肠道微生物群中表现的细菌或者细菌溶胞产物与如先前描述的式(I)或式(II)的化合物接触。在各种实施方案中，细菌可以选自奇异变形杆菌(Proteus mirabilis)、脱硫弧菌(Desulfovibrio alaskensis)、杨氏梭菌(Clostridium ljungdahlii)、梭状芽孢杆菌(C.scindens)、C.aldenense、氨基丁酸梭菌(C.aminobutyricum)、Collinsella tanakaei、阴道厌氧球菌(Anaerococcus vaginalis)、停乳链球菌(Streptococcus dysgalactiae)、哈氏溃疡菌(Desultitobacteriumhafniense)、变栖克雷伯氏菌(Klebsiella variicola)、肺炎克雷伯氏菌(K.pneumonia)、彭氏变形杆菌(Proteus penneri)、迟缓埃格特菌(Eggerthella lenta)、迟钝爱德华菌(Edwardsiella tarda)、大肠杆菌(Escherichia coli)、弗格森埃希菌(E.fergusonii)或它们的组合。在某些实施方案中，所述细菌可以是表达cutC/D基因簇的细菌。在某些实施方案中，所述细菌可以是表达氧化酶/还原酶CntAB的细菌。本公开还提供一种鉴定抑制TMA产生的化合物的方法。所述方法包括使代谢胆碱或肉毒碱以产生TMA的细菌，诸如作为肠道微生物群的一部分的细菌或细菌溶胞产物与候选化合物，诸如式(I)或式(II)的化合物接触，以及检测TMA(或其代谢物)。在某些实施方案中，将由接触候选化合物的细菌产生的TMA(或其代谢物)水平与(a)由未接触候选化合物或已知TMA抑制剂的细菌或溶胞产物产生的TMA水平或(b)由在接触候选化合物之前的细菌产生的TMA水平相比较。由细菌产生的TMA水平的降低指示候选化合物抑制胆碱或肉毒碱向TMA的转化。
还预期一种体外抑制胆碱或肉毒碱向TMA的转化的方法。所述方法包括使细菌或细菌溶胞产物与一种或多种式(I)或式(II)的化合物接触。在各种实施方案中，所述细菌包括单一细菌物种或菌株，或含有两种或更多种(例如三种、四种、五种或更多种)不同细菌物种或细菌菌株的混合物。类似地，细菌溶胞产物可以由单一细菌物种或菌株或者两种或更多种(例如三种、四种、五种或更多种)不同细菌物种或细菌菌株的混合物产生。
应该理解，“抑制胆碱或肉毒碱向TMA的转化”不需要完全消除经由胆碱或肉毒碱代谢实现的TMA产生。预期由胆碱或胆碱有关的代谢物作为前体形成TMA的任何降低。预期由肉毒碱或肉毒碱有关的代谢物作为前体形成TMA的任何降低。例如，至少1％、至少5％、至少10％、至少15％、至少20％、至少25％、至少30％、至少35％、至少40％、至少45％、至少50％、至少55％、至少60％、至少65％、至少70％、至少75％、至少80％、至少85％、至少90％、至少95％％或100％降低；或约1％至约100％、约10％至约90％、约20％至约80％、约30％至约70％、约40％至约60％；或者更窄并且落入此类更宽数值范围内的任何其它数值范围，如同此类更窄的数值范围全部在本文中明确地写出。
用于体外或体内测量TMA的任何合适的方法可以用于本发明的上下文中。可以定量或定性地评估TMA、TMA的代谢物(包括TMAO、DMA或MA)、TMA的稳定同位素(例如，氘标记的TMA，诸如d3-TMA、d6-TMA或d9-TMA)、TMAO的稳定同位素(例如，氘标记的TMAO，诸如d3-TMAO、d6-TMAO或d9-TMAO)、DMA的稳定同位素(例如，氘标记的DMA，诸如d3-DMA或d6-DMA)、MA的稳定同位素(例如，氘标记的MA，诸如d3-MA)和/或胆碱(包括胆碱的稳定同位素，例如d9-胆碱)、和/或肉毒碱(包括肉毒碱的稳定同位素，例如d9-肉毒碱)。检测和定量TMA的示例性方法描述在例如美国公告2010/00285517中，其公开内容以引用方式全文并入本文。例如，TMA(或三甲胺-N-氧化物(TMAO)、DMA或MA)、肉毒碱和/或胆碱的水平任选地经由质谱法、紫外光谱法或核磁共振光谱法测量。质谱仪包括电离源(诸如电喷雾电离、MS-ESI)、根据其质荷(m/z)比分离电离源中形成的离子的分析仪、以及用于带电离子的检测器。在串联质谱法中，包括两个或更多个分析仪。这类方法在本领域中是标准的并且包括例如具有在线电喷雾电离(ESI)和串联质谱的HPLC。
在各种实施方案中，在来自个体的生物样品中测量TMA和/或TMAO。生物样品包括但不限于全血、血浆、血清、尿液、粪便、唾液、汗液、阴道分泌物和/或组织。样品可以使用任何临床上可接受的实践来收集，并且如果需要，则在适当的缓冲溶液中稀释，肝素化，浓缩或分馏。可以使用许多生理学pH下的许多水性缓冲溶液中的任一种，诸如磷酸盐、Tris等。也可以使用酸化的缓冲液。例如，向样品添加缓冲液后的最终pH可以任选地在pH 1和pH 6之间，例如在pH 1.5和pH 3.0之间。
此外，可以将生物样品中的TMA(或其代谢物或稳定同位素)、肉毒碱和/或胆碱的水平与对照值进行比较。所用的对照值将取决于本发明的实施方案。在某些实施方案中，对照值可以是在施用或暴露于式(I)或式(II)的化合物之前，个体中(或通过细菌)产生的TMA和/或TMAO的水平。另外，对照值可以基于从参考组(例如，来自普通人群的个体、诊断患有CVD或其它TMA相关病症的个体、先前未诊断患有TMA相关病症的个体、非吸烟者等的组)获得的可相比的样品中测量的水平，所述参考组未暴露于式(I)或式(II)的化合物。TMA和/或TMAO、肉毒碱和/或胆碱的水平可以与单一对照值或一系列对照值相比较。通过将来自个体的生物样品中的TMA的量与对照值相比较，个体任选地被鉴定为在施用之前具有增强或升高的TMA水平。
本发明还提供一种改善个体的心血管健康的方法。所述方法包括向所述个体施用组合物，该组合物包含有效改善心血管健康的量的如上文在子标题“化合物”下描述的式(I)或式(II)中所示的化合物。通过测试动脉弹性、血压、踝/臂指数、心电图、心室超声、血小板功能(即，血小板聚集)和血/尿测试以测量例如胆固醇、白蛋白排泄、C-反应蛋白或血浆B-型肽(BNP)浓度来评估心血管健康。在本发明的各种方面中，式(I)或式(II)化合物的施用改善或维持一种或多种测定结果在正常范围内。每个测试的结果的正常范围在本领域中是已知的。在一些实施方案中，心血管健康的改善以循环总胆固醇水平降低、循环低密度脂蛋白(LDL)降低、循环甘油三酯降低和/或血压降低为特征。
本发明还包括一种改善病症的方法，该病症与有需要的个体中胆碱或肉毒碱向三甲胺(TMA)的转化相关。所述方法包括向个体施用组合物，该组合物包含有效改善所述病症的量的如先前所述的式(I)或式(II)化合物。“改善病症”是指在与至少部分地由TMA引起的障碍相关的症状的严重程度和/或发作方面的任何降低。本领域普通技术人员将理解，TMA有关的障碍或与其相关的症状的任何程度的保护或改善对诸如人类的个体是有益的。通过降低个体中症状的任何严重程度和/或延缓症状出现来改善个体的生活质量。因此，在某些方面，在确定个体处于发展TMA有关障碍的风险中之后尽可能快地或在检测到TMA有关障碍之后尽可能快地执行一种方法。
在各种实施方案中，式(I)或式(II)化合物的施用引起TMA和/或TMAO水平降低，总胆固醇水平降低，LDL水平降低，HDL水平增加，甘油三酯水平降低和/或与CVD相关的其它生物标志物(例如排泄的白蛋白、C-反应蛋白或血浆B型肽(BNP))的水平正常化。在一些实施方案中，当施用给个体时，式(I)或式(II)的化合物降低心血管疾病、肾功能降低或受损、慢性肾病、三甲基胺尿症或糖尿病的风险。
施用方案和组合物
施用给个体的化合物的量足以抑制(全部或部分地)由胆碱或肉毒碱形成TMA。在本公开的各种方面，所述量改善心血管健康和/或相对于与TMA相关的不希望的病症实现有益的生物应答(例如，所述量足以改善，减缓进展或预防病症(例如，CVD))。效果可以通过例如临床病症的改善、症状的减轻或通过本文所述的任何测定或临床诊断测试来检测。个体的确切有效量可以取决于个体的体重、身材和健康；病症的性质和程度；以及选择用于施用的化合物或试剂组合。在各种方面，施用给个体的化合物的量为约0.001mg/kg至约1000mg/kg。以mg/kg计的特定剂量范围包括约0.1mg/kg至约500mg/kg，约0.5mg/kg至约200mg/kg，约1mg/kg至约100mg/kg，约2mg/kg至约50mg/kg，以及约5mg/kg至约30mg/kg。有效量可以作为化合物的单次部署或作为分次剂量(诸如同时或在接近的时间以多个亚单位施用的单剂量)施用给个体。一定量的化合物任选地每天递送一次、两次或三次；每周一次、两次或三次；或者每月一次、两次、三次或四次。所述化合物可以作为在体外或体内转化成活性药物的前药递送。
所述化合物或包含所述化合物的组合物通过允许抑制胆碱向TMA的转化或抑制肉毒碱向TMA的转化的任何途径来施用。在本发明的各种方面，所述化合物或包含所述化合物的组合物肠胃外(例如，静脉内、腹膜内、肺内、皮下或肌内)、鞘内、局部、透皮、直肠、口服、舌下、鼻内或通过吸入递送到个体。在各种实施方案中，化合物通过诸如摄取被施用到胃肠道。当与胃肠道中的体液接触时，也可以采用持续释放制剂来实现化合物的受控释放。持续释放制剂在本领域中是已知的，并且通常包含生物可降解聚合物的聚合物基体、水溶性聚合物或两者的混合物，任选地具有合适的表面活性剂。
本发明提供包含用一种或多种生理学上可接受的赋形剂、载剂、稳定剂或稀释剂配制以便在本文所述的方法中使用的式(I)或式(II)的化合物的组合物。赋形剂包括但不限于载体分子，该载体分子包括大的缓慢代谢的大分子，诸如蛋白质、多糖、聚乳酸、聚乙醇酸、聚合氨基酸、氨基酸共聚物、抗氧化剂(例如，抗坏血酸)、螯合剂(例如，EDTA)、碳水化合物(例如，糊精、羟烷基纤维素和/或羟烷基甲基纤维素)、脂质体、硬脂酸、液体(例如，油、水、盐水、甘油和/或乙醇)、润湿剂或乳化剂、pH缓冲物质等。
诸如用于肠胃外或口服施用的制剂通常为固体(例如，冻干粉末或块状物、液体溶液、乳剂或混悬剂，而用于肺部施用的可吸入制剂通常为液体或粉剂。示例性剂型包括但不限于片剂、糖锭剂、锭剂、水或油混悬剂、非水溶液、粉剂、可分散粉剂或颗粒剂(包括微粒化粒子或纳米粒子)、乳剂、硬或软胶囊、硬或软液体填充的胶囊、明胶胶囊、糖浆剂和酏剂。固体剂量制剂例如片剂或液体填充的胶囊可以是未包衣的，或者可以通过包括微胶囊技术的已知技术包衣以延迟在胃肠道中的崩解和吸附。固体剂量制剂可以被包衣以靶向递送至消化道的特定区域。例如，所述制剂可以被包肠溶衣以将制剂靶向递送至小肠、大肠或至结肠。另外的示例性剂型可以包括悬浮液或液体基体中的包衣的微胶囊或包衣的微珠。在一些实施方案中，式(I)或式(II)的化合物作为饮食(例如，食物或饮料)补充剂提供。饮食补充剂是口服给药的，并且通常包含维生素、矿物质、草药或其它植物成分、氨基酸、酶、器官组织、来自腺体的组织或代谢物。例如，式(I)或式(II)的化合物可以作为条形食物提供。
在一些实施方案中，本文所述的化合物可以配制用于在适合低溶解度化合物的基于脂质的制剂中口服施用。基于脂质的制剂通常可以增强这类化合物的口服生物利用度。因此，在一些方面，所述组合物包含一定量的本文所述的化合物以及至少一种选自中链脂肪酸及其丙二醇酯的赋形剂(例如，可食用脂肪酸诸如辛酸和癸酸脂肪酸的丙二醇酯)和生理学上可接受的表面活性剂如聚氧乙烯40氢化蓖麻油。
在一些实施方案中，本文所述的化合物可以以延迟释放制剂提供，并且任选地在个体的消化道的特定区域中释放。例如，可以提供制剂，使得化合物在消化道的远侧部分如回肠或结肠中从口服制剂释放。在某些实施方案中，延迟释放制剂在特定pH下或在一定pH范围内释放化合物，以在个体的消化道内靶向递送。所述化合物可以例如在pH 6.0和pH9.0之间、pH 6.5和pH 8.0之间、pH 6.5和pH 7.5之间、pH 7.0和pH 7.5之间、或者pH 7.0和pH 8.0之间释放。
本发明的方法可以包括向个体施用第二试剂。术语“第二试剂”仅用于将所述试剂与式(I)或式(II)的化合物加以区分，并不意味着限制在方法中使用的另外试剂的数量或表示施用顺序。一种或多种第二试剂被任选地掺入具有同时施用但以分开的剂型或者在时间上分开施用的式(I)或式(II)的化合物的组合物中。
示例性的第二试剂包括但不限于抗微生物剂(诸如杀死肠中细菌的抗生素)；改善肠运动的试剂(诸如纤维或车前子)；进一步降低肠道中TMA水平的试剂，包括螯合剂(诸如活性炭或叶绿酸铜)；进一步降低TMA代谢物的产生的试剂；改善心血管健康的一个或多个方面的试剂，诸如使血压正常化、减少血管炎症、降低血小板活化、使脂质异常正常化的试剂。促进TMA从体内排泄的试剂；或结合TMA以使其不能转化成TMAO的试剂。在各种实施方案中，第二试剂选自Omega 3油、水杨酸(阿司匹林)、二甲基丁醇、大蒜油、橄榄油、磷虾油、Co酶Q-10、益生菌、益生元、膳食纤维、车前子壳、铋盐、植物甾醇、葡萄籽油、绿茶提取物、维生素D、抗氧化剂(诸如维生素C和维生素E)、姜黄、姜黄素、白藜芦醇、活性炭或叶绿酸铜。任选地，所述组合物包含二甲基丁醇和/或由除胆碱或肉毒碱以外的前体(例如甜菜碱、磷脂酰胆碱或巴豆甜菜碱)形成TMA的抑制剂。
或者或此外，本公开的方法还可以包括施用一种或多种心血管疾病疗法。疗法的示例包括但不限于他汀类(例如，LipitorTM(阿托伐他汀)、PravacholTM(普伐他汀)、ZocorTM(辛伐他汀)、MevacorTM(洛伐他汀)和LescolTM(氟伐他汀))或干扰HMGCoA还原酶的活性的其它试剂；烟酸(尼克酸，其降低LDL胆固醇水平)；贝特类(其降低血液甘油三酯水平并且包括例如苯扎贝特(例如
Figure BDA0001671900610000211
)、环丙贝特(例如
Figure BDA0001671900610000212
)、氯贝丁酯、吉非贝齐(例如，
Figure BDA0001671900610000213
)和非诺贝特(例如，
Figure BDA0001671900610000214
))；胆汁酸树脂(例如考来烯胺、考来替泊(Colestid)和Cholsevelam(Welchol))；胆固醇吸收抑制剂(例如，依替米贝
Figure BDA0001671900610000215
Figure BDA0001671900610000216
)；植物甾醇(例如，谷甾醇(Take Control(Lipton))；谷甾烷醇(Benechol)或豆甾烷醇)；藻酸盐和果胶；卵磷脂和营养制品(例如，绿茶提取物和其它提取物，所述提取物包括多酚，特别是表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)、Cholest-ArrestTM(500mg大蒜和200mg卵磷脂))。CholestawayTM(700mg碳酸钙、170mg氧化镁、50μg吡啶甲酸铬)、Cholest-OffTM(900mg植物甾醇/甾烷醇)、Guggul Bolic(750mg古古脂(印度穆库尔没药胶树脂)和
Figure BDA0001671900610000221
(600mg老龄大蒜提取物和380mg卵磷脂))。
在前述实施方案的有关变体中，包含单独或与一种或多种第二试剂组合的本文所述的式(I)或式(II)的化合物的组合物可以被任选地布置成试剂盒或包装或单位剂量，诸如容许共同施用多种试剂的试剂盒或包装或单位剂量。另一方面，包含式(I)或式(II)的化合物和所述一种或多种第二试剂的组合物处于混合物中。在各种实施方案中，所述试剂盒或包装或单位剂量的一种或多种组分与关于将该一种或多种组分施用给个体的说明书一起包装。
本发明的其它方面和优点将在考虑以下说明性实施例后理解，所述说明性实施例并非旨在以任何方式进行限制。
式(I)和式(II)的代表性化合物的结构示于表1中。在表1中，由*标记的化合物属于式(I)，且由#标记的化合物属于式(II)。盐形式可以包括氯化物、溴化物、碘化物或三氟甲磺酸盐。
表1
Figure BDA0001671900610000222
Figure BDA0001671900610000231
Figure BDA0001671900610000241
Figure BDA0001671900610000251
Figure BDA0001671900610000261
实施例
实施例1：式(I)或式(II)的化合物的合成
除非另有说明，否则所有的合成工序均在室温(RT)和大气压下执行。
实施例1.1：N,N-二乙基-2-异硫氰酸根合-N-甲基丙铵碘化物的合成。
Figure BDA0001671900610000262
向3-异硫氰酸根合-N,N-二甲基丙胺(118mg，0.385mmol)在THF(1mL)中的溶液中添加MeI(碘甲烷)(51μL，1.2摩尔当量(eq.))。将混合物在RT(室温)下搅拌24小时，产生两层。将底层用THF洗涤三次(3x)，并在高真空下干燥，得到0.189g(90％)棕色油状物。MS-ESI(质谱电喷雾电离)：186.64(M-I-)。
实施例1.2：3-异硫氰酸根合-N,N-二乙基-N-甲基丙铵碘化物的合成。
Figure BDA0001671900610000263
向2-异硫氰酸根合-N,N-二甲基乙胺(45mg，0.261mmol)在甲苯(1mL)中的溶液中添加MeI(33μL，2eq.)。将混合物在室温下搅拌2天，产生两层，底层上具有稠油。倾析顶部液体，将其用甲苯洗涤一次，用乙醚洗涤两次并在高真空下干燥，得到82mg(定量收率)棕色固体。MS-ESI:186.50(M-I-)。
实施例1.3：N-(乙氧基羰基乙基)-3-异硫氰酸根合-N,N-二乙基丙-1-铵溴化物的 合成。
Figure BDA0001671900610000271
向3-异硫氰酸根合-N,N-二乙基丙胺(91mg，0.528mmol)在THF(0.7mL)中的溶液中添加溴乙酸乙酯(70μL，1.2eq.)。将混合物在室温下搅拌21小时，产生两层。将底层用THF洗涤(3x)并在高真空下干燥，得到0.045g(25.1％)棕色油状物。MS-ESI:172.72(M-CH2CO2Et-Br-),230.84(M-Et-Br-),258.87(M-Br-)。
实施例1.4：N-(乙氧基羰基乙基)-2-异硫氰酸根合-N,N-二甲基乙-1-铵溴化物的 合成。
Figure BDA0001671900610000272
向3-异硫氰酸根合-N,N-二甲基丙胺(56mg，0.431mmol)在甲苯(1mL)中的溶液中添加溴乙酸乙酯(95μL，2eq.)。将混合物在RT下搅拌18小时，产生两层。固体通过过滤收集(高度吸湿)并在高真空下干燥，得到72mg(56.2％)白色固体。MS-ESI:216.57(M-Br-)。
实施例1.5：N-(乙氧基丙基-2,3-二酮)-2-异硫氰酸根合-N,N-二甲基乙-1-铵溴 化物的合成。
Figure BDA0001671900610000281
向3-异硫氰酸根合-N,N-二甲基丙胺(70mg，0.538mmol)在THF(1mL)中的溶液中添加溴丙酮酸乙酯(88μL，1.3eq.)。将混合物在室温下搅拌16小时，产生两层。倾析顶部液体，并将下部油层用THF洗涤(3x)。将残余物在高真空下干燥，得到固体，将所述固体在EtOH(乙醇)中湿磨。将固体过滤并在高真空下干燥，得到32mg(18.3％)灰白色固体。MS-ESI:130.31(M-CH2COCO2Et-Br-),244.54(M-Br-)。
实施例1.6：N-(乙氧基丙基-2,3-二酮)-3-异硫氰酸根合-N,N-二乙基丙-1-铵溴 化物的合成。
Figure BDA0001671900610000282
向3-异硫氰酸根合-N,N-二甲基丙胺(93mg，0.540mmol)在甲苯(1mL)中的溶液中添加溴丙酮酸乙酯(82μL，1.2eq.)。将混合物在室温下搅拌24小时，产生两层。倾析顶部液体，并将下部油层用甲苯洗涤(3x)。将残余物高真空干燥，得到87mg(60.3％)棕色油状物。MS-ESI:172.64(M-CH2COCO2Et-Br-),258.84(M-Br-)。
实施例1.7：N-(2-溴乙基)-3-异硫氰酸根合-N,N-二乙基丙-1-铵三氟甲磺酸盐的 合成。
Figure BDA0001671900610000283
三氟甲磺酸2-溴乙酯的合成：在室温下向2-溴乙醇(0.878,7.026mmol)在无水DCM(二氯甲烷)(10mL)中的溶液中添加吡啶(0.625mL，1.1eq.)。将溶液冷却到-78℃，并滴加Tf2O(三氟甲磺酸酐)(1.18mL，1.1eq.)。添加后，将反应物在室温下搅拌30分钟。将混合物用1M HCl、饱和NaHCO3洗涤，用无水MgSO4干燥并在旋转蒸发仪上蒸发。残余物使用Kugelrohr设备蒸馏，得到0.892g(49.6％)。1H NMR(300MHz,CDCl3):δ4.78(t,J＝6.3Hz,2H),3.64(t,J＝6.3Hz,2H)。
Figure BDA0001671900610000291
N-(2-溴乙基)-3-异硫氰酸根合-N,N-二乙基丙-1-铵三氟甲磺酸盐的合成：向3-异硫氰酸根合-N,N-二乙基丙胺(76mg，0.442mmol)在甲苯(1mL)中的溶液中添加三氟甲磺酸2-溴乙酯(137mg，1.2eq.)。将混合物在室温下搅拌24小时，产生两层。倾析顶部液体，并将下部油层溶解于DCM(0.3mL)中，并在有力搅拌下缓慢添加乙醚(1mL)以使油状物沉淀。重复该过程三次(3x)。将残余物在高真空下干燥，得到165mg(87.2％)棕色油状物。MS-ESI:172.58(M-BrCH2CH2-TfO-),280.70(M-TfO-)。
实施例1.8：N-氰基甲基-2-异硫氰酸根合-N,N-二乙基乙-1-铵溴化物的合成。
Figure BDA0001671900610000292
向3-异硫氰酸根合-N,N-二甲基丙胺(59mg，0.343mmol)在甲苯(1mL)中的溶液中添加溴乙腈(49.4μL，1.2eq.)。将混合物在室温下搅拌2小时。固体通过过滤收集并高真空干燥，得到15.3mg(11.6％)白色固体。MS-ESI:169.49(M-Br-)。
实施例1.9：N-氰基甲基-3-异硫氰酸根合-N,N-二乙基丙-1-铵溴化物的合成。
Figure BDA0001671900610000301
向3-异硫氰酸根合-N,N-二甲基丙胺(59mg，0.343mmol)在甲苯(1mL)中的溶液中添加溴乙腈(49.4μL，1.2eq.)。将混合物在室温下搅拌18小时。固体通过过滤收集并在高真空下干燥，得到15.3mg(15.3％)灰白色固体。MS-ESI:172.61(M-CH2CN-Br-),211.70(M–Br-)。
实施例1.10：N-(2-苯氧基乙基)-3-异硫氰酸根合-N,N-二乙基丙-1-铵三氟甲磺 酸盐的合成。
Figure BDA0001671900610000302
三氟甲磺酸2-苯氧基乙酯的合成：在室温下向2-苯氧基乙醇(0.327g，2.367mmol)在无水DCM(5mL)中的溶液中添加吡啶(0.25mL，1.3eq.)。将溶液冷却至-78℃，并且滴加667mg Tf2O。添加后，将反应物在室温下搅拌30分钟。将混合物用0.5M HCl、饱和NaHCO3洗涤，用无水MgSO4干燥并在旋转蒸发仪上蒸发，得到0.646g(定量收率)。1H NMR(300MHz,CDCl3):δ7.35(dt,J＝2.1,7.8Hz,2H),7.05(t,J＝7.2Hz,1H),6.95(dt,J＝2.1,7.8Hz,2H),4.86(dd,J＝4.2,6.0Hz,2H),4.33(dd,J＝4.2,6.0Hz,2H)。
Figure BDA0001671900610000303
N-(2-苯氧基乙基)-3-异硫氰酸根合-N,N-二乙基丙-1-铵三氟甲磺酸盐的合成：向3-异硫氰酸根合-N,N-二甲基丙胺(47.6mg，0.276mmol)在甲苯(1mL)中的溶液中添加三氟甲磺酸2-苯氧基乙酯(89.5μL，1.2eq.)。将混合物在室温下搅拌2小时，产生两层。倾析顶部液体，并将下部油层溶解于DCM(0.3mL)中，并在有力搅拌下缓慢添加乙醚(1mL)以使油状物沉淀。重复该过程三次(3x)。将残余物在高真空下干燥，得到68.5mg(56.1％)棕色油状物。MS-ESI:172.61(M-PhOCH2CH2-TfO-),199.61(M-PhO-TfO-),292.83(M-TfO-)。
实施例1.11：N-(2-苄氧基乙基)-2-异硫氰酸根合-N,N-二甲基乙-1-铵三氟甲磺 酸盐的合成。
Figure BDA0001671900610000311
三氟甲磺酸2-苄氧基酯的合成：在室温下向乙二醇(glydicol)(0.545g，3.582mmol)在无水DCM(5mL)中的溶液中添加吡啶(0.38mL，1.3eq.)。将溶液冷却到-78℃，并滴加Tf2O(2.97mL，1.2eq.)。添加后，将反应物在室温下搅拌30分钟。将混合物用0.5MHCl、饱和NaHCO3洗涤，用无水MgSO4干燥并在旋转蒸发仪上蒸发，得到0.989g(97.1％)微褐色油状物，放置在工作台上缓慢变成棕色。将三氟甲磺酸酯产物在-18℃下储存。1H NMR(300MHz,CDCl3):δ7.35-7.49(m,5H),4.68(dd,J＝0.6,4.5Hz,2H),4.63(s,2H),3.81(dd,J＝0.6,4.5Hz,2H)。
Figure BDA0001671900610000312
N-(2-苄氧基乙基)-2-异硫氰酸根合-N,N-二甲基乙-1-铵三氟甲磺酸盐的合成：向2-异硫氰酸根合-N,N-二甲基乙胺(23.5mg，0.181mmol)在甲苯(1mL)中的溶液中添加三氟甲磺酸2-苄氧基酯(77mg，1.5eq.)。将混合物在室温下搅拌20小时，产生两层。倾析顶部液体，将其用甲苯洗涤一次，用乙醚洗涤两次并在高真空下干燥，得到75mg(定量收率)无色油状物。MS-ESI:130.34(M-BnOCH2CH2-TfO-),264.66(M-TfO-)。
实施例1.12：N-(2-苄氧基乙基)-3-异硫氰酸根合-N,N-二乙基丙-1-铵三氟甲磺 酸盐的合成。
Figure BDA0001671900610000321
三氟甲磺酸2-苄氧基酯的合成：在室温下向乙二醇(glydicol)(0.545g，3.582mmol)在无水DCM(5mL)中的溶液中添加吡啶(0.38mL，1.3eq.)。将溶液冷却到-78℃，并滴加Tf2O(2.97mL，1.2eq.)。添加后，将反应物在室温下搅拌30分钟。将混合物用0.5MHCl、饱和NaHCO3洗涤，用无水MgSO4干燥并在旋转蒸发仪上蒸发，得到0.989g(97.1％)微褐色油状物，放置在工作台上缓慢变成棕色。将三氟甲磺酸酯产物在-18℃下储存。1H NMR(300MHz,CDCl3):δ7.35-7.49(m,5H),4.68(dd,J＝0.6,4.5Hz,2H),4.63(s,2H),3.81(dd,J＝0.6,4.5Hz,2H)。
Figure BDA0001671900610000322
N-(2-苄氧基乙基)-3-异硫氰酸根合-N,N-二乙基丙-1-铵三氟甲磺酸盐的合成：向3-异硫氰酸根合-N,N-二乙基丙胺(24mg，0.140mmol)在甲苯(1mL)中的溶液中添加三氟甲磺酸2-苄氧基乙酯(59mg，1.5eq.)。将混合物在室温下搅拌20小时，产生两层。倾析顶部液体，将其用甲苯洗涤一次，用乙醚洗涤两次并在高真空下干燥，得到46mg(72.3％)棕色油状物。MS-ESI:172.58(M-BnOCH2CH2-TfO-),278.81(M-Et-TfO-),306.91(M-TfO-)。
实施例1.13：N-(2-苯氧基乙基)-2-异硫氰酸根合-N,N-二甲基乙-1-铵三氟甲磺 酸盐的合成。
Figure BDA0001671900610000331
三氟甲磺酸2-苯氧基乙酯的合成：在室温下向2-苯氧基乙醇(0.327g，2.367mmol)在无水DCM(5mL)中的溶液中添加吡啶(0.25mL，1.3eq.)。将溶液冷却至-78C，并且滴加667mg Tf2O。添加后，将反应物在室温下搅拌30分钟。将混合物用0.5M HCl、饱和NaHCO3洗涤，用无水MgSO4干燥并在旋转蒸发仪上蒸发，得到0.646g(定量收率)。1H NMR(300MHz,CDCl3):δ7.35(dt,J＝2.1,7.8Hz,2H),7.05(t,J＝7.2Hz,1H),6.95(dt,J＝2.1,7.8Hz,2H),4.86(dd,J＝4.2,6.0Hz,2H),4.33(dd,J＝4.2,6.0Hz,2H)。
Figure BDA0001671900610000332
N-(2-苯氧基乙基)-2-异硫氰酸根合-N,N-二甲基乙-1-铵三氟甲磺酸盐的合成：向2-异硫氰酸根合-N,N-二甲基乙胺(23.9mg，0.184mmol)在甲苯(1mL)中的溶液中添加三氟甲磺酸2-苯氧基乙酯(54.6mg，1.1eq.)。将混合物在室温下搅拌16小时，产生沉淀物。固体通过过滤收集，用甲苯洗涤一次，用乙醚洗涤两次并在高真空下干燥，得到69.5mg(94％)白色固体。MS-ESI:172.47(M-Ph-TfO-),250.63(M-TfO-)。
实施例1.14：N-(2-溴乙基)-2-异硫氰酸根合-N,N-二甲基乙-1-铵三氟甲磺酸盐 的合成。
Figure BDA0001671900610000333
三氟甲磺酸2-溴乙酯的合成：在室温下向2-溴乙醇(0.878,7.026mmol)在无水DCM(10mL)中的溶液中添加吡啶(0.625mL，1.1eq.)。将溶液冷却到-78℃，并滴加Tf2O(1.18mL，1.1eq.)。添加后，将反应物在室温下搅拌30分钟。将混合物用1M HCl、饱和NaHCO3洗涤，用无水MgSO4干燥并在旋转蒸发仪上蒸发。残余物使用Kugelrohr设备蒸馏，得到0.892g(49.6％)。1H NMR(300MHz,CDCl3):δ4.78(t,J＝6.3Hz,2H),3.64(t,J＝6.3Hz,2H)。
Figure BDA0001671900610000341
N-(2-溴乙基)-2-异硫氰酸根合-N,N-二甲基乙-1-铵三氟甲磺酸盐的合成：向2-异硫氰酸根合-N,N-二乙基乙胺(20.3mg，0.156mmol)在甲苯(1mL)中的溶液中添加三氟甲磺酸2-溴乙酯(40mg，1eq.)。将混合物在室温下搅拌1天，产生两层。倾析顶部液体，并将下部油层用甲苯和乙醚洗涤。将油层溶解于DCM:MeOH(9:1)中并吸收到硅胶上。产物通过干负载快速色谱法使用DMC:MeOH(9:1)洗脱来纯化，得到53mg(88％)微褐色油状物。MS-ESI:238.63(M-OTs-)。
实施例1.15：N-(氧杂环丙基甲基)-2-异硫氰酸根合-N,N-二甲基乙-1-铵三氟甲 磺酸盐的合成。
Figure BDA0001671900610000342
三氟甲磺酸氧杂环丙基甲酯的合成：在室温下向乙二醇(1.089，14.70mmol)在无水DCM(15mL)中的溶液中添加吡啶(1.55mL，1.3eq.)。将溶液冷却到-78℃，并滴加Tf2O(2.97mL，1.2eq.)。添加后，将反应物在室温下搅拌30分钟。将混合物用0.5M HCl、饱和NaHCO3洗涤，用无水MgSO4干燥并在旋转蒸发仪上蒸发，得到3.00g浅棕色油状物，将其在33-36℃/0.2mm Hg下蒸馏。将馏分收集在干冰-丙酮浴中，得到1.211g(39.8％)无色油状物。1HNMR(300MHz,CDCl3):δ4.78(dd,J＝3.0,11.7Hz,1H),4.40(dd,J＝6.3,11.4Hz,1H),3.37-3.42(m,1H),2.99(t,J＝4.2Hz,1H),2.77(dd,J＝2.4,4.8Hz,1H)。19F NMR(282MHz,CDCl3):δ74.9(s,3F)。
Figure BDA0001671900610000351
N-(氧杂环丙基甲基)-2-异硫氰酸根合-N,N-二甲基乙-1-铵三氟甲磺酸盐的合成：向2-异硫氰酸根合-N,N-二甲基乙胺(21.7mg，0.167mmol)在甲苯(1mL)中的溶液中添加三氟甲磺酸氧杂环丙基甲酯(35mg，1eq.)。将混合物在室温下搅拌1小时，产生两层。倾析顶部液体，用甲苯洗涤。将下部油层溶解于DCM(0.3mL)中，并在有力搅拌下缓慢添加乙醚(1mL)以使油状物沉淀。将油状物溶解于DCM:MeOH(9:1)中，并干载入预填充硅胶柱中，并且用DCM:MeOH(9:1)洗脱，在高真空下干燥后得到46mg(81.7％)微褐色油状物。MS-ESI:186.54(M-TfO-)。
实施例1.16：N-(氧杂环丙基甲基)-3-异硫氰酸根合-N,N-二乙基丙-1-铵三氟甲 磺酸盐的合成。
Figure BDA0001671900610000352
三氟甲磺酸氧杂环丙基甲酯的合成：在室温下向乙二醇(1.089，14.70mmol)在无水DCM(15mL)中的溶液中添加吡啶(1.55mL，1.3eq.)。将溶液冷却到-78℃，并滴加Tf2O(2.97mL，1.2eq.)。添加后，将反应物在室温下搅拌30分钟。将混合物用0.5M HCl、饱和NaHCO3洗涤，用无水MgSO4干燥并在旋转蒸发仪上蒸发，得到3.00g浅棕色油状物，将其在33-36℃/0.2mm Hg下蒸馏。将馏分收集在干冰-丙酮浴中，得到1.211g(39.8％)无色油状物。1HNMR(300MHz,CDCl3):δ4.78(dd,J＝3.0,11.7Hz,1H),4.40(dd,J＝6.3,11.4Hz,1H),3.37-3.42(m,1H),2.99(t,J＝4.2Hz,1H),2.77(dd,J＝2.4,4.8Hz,1H)。19F NMR(282MHz,CDCl3):δ74.9(s,3F)。
Figure BDA0001671900610000361
N-(氧杂环丙基甲基)-3-异硫氰酸根合-N,N-二乙基丙-1-铵三氟甲磺酸盐的合成：向2-异硫氰酸根合-N,N-二甲基乙胺(48mg，0.279mmol)在甲苯(1mL)中的溶液中添加三氟甲磺酸氧杂环丙基甲酯(58mg，1eq.)。将混合物在室温下搅拌3小时，产生两层。倾析顶部液体，用甲苯洗涤。将下部油层溶解于DCM(0.3mL)中，并在有力搅拌下缓慢添加乙醚(1mL)以使油状物沉淀。将油状物溶解于DCM:MeOH(9:1)中，并干载入预填充硅胶柱中，并且用DCM:MeOH(9:1)洗脱，得到47mg(61.1％)微褐色油状物。MS-ESI:228.79(M-TfO-)。
实施例1.17：N-(2-甲氧基乙基)-2-异硫氰酸根合-N,N-二甲基乙-1-铵三氟甲磺 酸盐的合成。
Figure BDA0001671900610000362
三氟甲磺酸2-甲氧基乙酯的合成：在室温下向2-甲氧基乙醇(0.284g，3.732mmol)在无水DCM(5mL)中的溶液中添加吡啶(0.332mL，1.1eq.)。将溶液冷却到-70℃，并滴加Tf2O(0.691mL，1.1eq.)。添加后，将反应物在室温下搅拌30分钟。将混合物用0.5M HCl、饱和NaHCO3洗涤，用无水MgSO4干燥并在旋转蒸发仪上蒸发。残余物使用Kugelrohr设备在0.5托下在小于45℃的加热室温度下蒸馏，得到0.521g(66.8％)无色油状物。1H NMR(300MHz,CDCl3):δ4.65(t,J＝4.2Hz,2H),3.73(t,J＝4.2Hz,2H)。19F NMR(282MHz,CDCl3):δ75.2(s,3F)。
Figure BDA0001671900610000371
N-(2-甲氧基乙基)-2-异硫氰酸根合-N,N-二甲基乙-1-铵三氟甲磺酸盐的合成：将2-异硫氰酸根合-N,N-二甲基乙胺(25mg，0.192mmol)和三氟甲磺酸2-甲氧基乙酯(44mg，1.1eq.)在甲苯(1mL)中的溶液在室温下搅拌2小时，产生两层。倾析顶部液体，并将底层用甲苯洗涤一次。将粘性油状物溶解于DCM(0.3mL)中，并添加乙醚(1mL)以使油状物沉淀。倾析溶剂层并重复该过程两次。将油状物在高真空下干燥，得到42mg(64.5％)无色油状物。MS-ESI:130.41(M-MeOCH2CH2-TfO-),188.54(M-TfO-)。
实施例1.18：N-(2-甲氧基乙基)-3-异硫氰酸根合-N,N-二乙基丙-1-铵三氟甲磺 酸盐的合成。
Figure BDA0001671900610000372
三氟甲磺酸2-甲氧基乙酯的合成：在室温下向2-甲氧基乙醇(0.284g，3.732mmol)在无水DCM(5mL)中的溶液中添加吡啶(0.332mL，1.1eq.)。将溶液冷却到-70℃，并滴加Tf2O(0.691mL，1.1eq.)。添加后，将反应物在室温下搅拌30分钟。将混合物用0.5M HCl、饱和NaHCO3洗涤，用无水MgSO4干燥并在旋转蒸发仪上蒸发。残余物使用Kugelrohr设备在0.5托下在小于45℃的加热室温度下蒸馏，得到0.521g(66.8％)无色油状物。1H NMR(300MHz,CDCl3):δ4.65(t,J＝4.2Hz,2H),3.73(t,J＝4.2Hz,2H)。19F NMR(282MHz,CDCl3):δ75.2(s,3F)。
Figure BDA0001671900610000373
N-(2-甲氧基乙基)-3-异硫氰酸根合-N,N-二乙基丙-1-铵三氟甲磺酸盐的合成：将3-异硫氰酸根合-N,N-二乙基丙胺(27mg，0.157mmol)和三氟甲磺酸2-甲氧基乙酯(36mg，1.1eq.)在甲苯(1mL)中的溶液在室温下搅拌3小时，产生两层。倾析顶部液体，并将底层用甲苯洗涤一次。将粘性油状物溶解于DCM(0.3mL)中，并添加乙醚(1mL)以使油状物沉淀。倾析溶剂层并重复该过程两次。将油状物在高真空洗下干燥，得到34mg(56.8％)黄色油状物。MS-ESI:172.61(M-MeOCH2CH2-TfO-),230.73(M-TfO-)。
实施例1.19：N-(2-乙氧基乙基)-2-异硫氰酸根合-N,N-二甲基乙-1-铵三氟甲磺 酸盐的合成。
Figure BDA0001671900610000381
三氟甲磺酸2-甲氧基乙酯的合成：在室温下向2-乙氧基乙醇(0.582g，6.458mmol)在无水DCM(10mL)中的溶液中添加吡啶(0.63mL，1.2eq.)。将溶液冷却到-70℃，并滴加Tf2O(1.19mL，1.1eq.)。添加后，将反应物在室温下搅拌30分钟。将混合物用0.5M HCl、饱和NaHCO3洗涤，用无水MgSO4干燥并在旋转蒸发仪上蒸发。残余物使用Kugelrohr设备在0.4托下在小于55℃的加热室温度下蒸馏，得到1.125g(78.1％)无色油状物。1H NMR(300MHz,CDCl3):δ4.65(t,J＝4.5Hz,2H),3.77(t,J＝4.5Hz,2H),3.59(q,J＝6.6Hz,2H),1.25(t,J＝6.6Hz,2H)。19F NMR(282MHz,CDCl3):δ75.1(s,3F)。
Figure BDA0001671900610000382
N-(2-乙氧基乙基)-2-异硫氰酸根合-N,N-二甲基乙-1-铵三氟甲磺酸盐的合成：将2-异硫氰酸根合-N,N-二甲基乙胺(31mg，0.238mmol)和三氟甲磺酸2-甲氧基乙酯(58.5mg，1.1eq.)在甲苯(1mL)中的溶液在室温下搅拌2小时，产生两层。倾析顶部液体，并将底层用甲苯洗涤一次。将粘性油状物溶解于DCM(0.3mL)中，并添加乙醚(1mL)以使油状物沉淀。倾析溶剂层并重复该过程两次。将油状物在高真空下干燥，得到70mg(83.3％)无色油状物。MS-ESI:202.61(M-TfO-)。
实施例1.20：N-(2-乙氧基乙基)-3-异硫氰酸根合-N,N-二乙基丙-1-铵三氟甲磺 酸盐的合成。
Figure BDA0001671900610000391
三氟甲磺酸2-甲氧基乙酯的合成：在室温下向2-乙氧基乙醇(0.582g，6.458mmol)在无水DCM(10mL)中的溶液中添加吡啶(0.63mL，1.2eq.)。将溶液冷却到-70℃，并滴加Tf2O(1.19mL，1.1eq.)。添加后，将反应物在室温下搅拌30分钟。将混合物用0.5M HCl、饱和NaHCO3洗涤，用无水MgSO4干燥并在旋转蒸发仪上蒸发。残余物使用Kugelrohr设备在0.4托下在小于55℃的加热室温度下蒸馏，得到1.125g(78.1％)无色油状物。1H NMR(300MHz,CDCl3):δ4.65(t,J＝4.5Hz,2H),3.77(t,J＝4.5Hz,2H),3.59(q,J＝6.6Hz,2H),1.25(t,J＝6.6Hz,2H)。19F NMR(282MHz,CDCl3):δ75.1(s,3F)。
Figure BDA0001671900610000392
N-(2-乙氧基乙基)-3-异硫氰酸根合-N,N-二乙基丙-1-铵三氟甲磺酸盐的合成：将3-异硫氰酸根合-N,N-二乙基丙胺(28.5mg，0.166mmol)和三氟甲磺酸2-甲氧基乙酯(40.6mg，1.1eq.)在甲苯(1mL)中的溶液在室温下搅拌3小时，产生两层。倾析顶部液体，并将底层用甲苯洗涤一次。将粘性油状物溶解于DCM(0.3mL)中，并添加乙醚(1mL)以使油状物沉淀。倾析溶剂层并重复该过程两次。将油状物在高真空下干燥，得到31.2mg(47.5％)黄色油状物。MS-ESI:172.52(M-EtOCH2CH2-TfO-),244.72(M-TfO-)。
实施例1.21：N-(3-甲氧基丙基)-2-异硫氰酸根合-N,N-二甲基乙-1-铵三氟甲磺 酸盐的合成。
Figure BDA0001671900610000401
三氟甲磺酸3-甲氧基丙酯的合成：在室温下向3-甲氧基丙醇(0.528g，5.829mmol)在无水DCM(8mL)中的溶液中添加吡啶(0.52mL，1.1eq.)。将溶液冷却到-70℃，并滴加Tf2O(1.08mL，1.1eq.)。添加后，将反应物在室温下搅拌30分钟。将混合物用0.5M HCl、饱和NaHCO3洗涤，用无水MgSO4干燥并在旋转蒸发仪上蒸发。残余物使用Kugelrohr设备在0.5托下在小于50℃的加热室温度下蒸馏，得到0.832g(63.7％)无色油状物。1H NMR(300MHz,CDCl3):δ4.68(t,J＝6.6Hz,2H),3.51(t,J＝6.0Hz,2H),3.37(s,3H),2.09(quint,J＝6.0Hz,2H)。19F NMR(282MHz,CDCl3):δ75.3(s,3F)。
Figure BDA0001671900610000402
N-(3-甲氧基丙基)-2-异硫氰酸根合-N,N-二甲基乙-1-铵三氟甲磺酸盐的合成：将2-异硫氰酸根合-N,N-二甲基乙胺(27.7mg，0.213mmol)和三氟甲磺酸3-甲氧基丙酯(52mg，1.1eq.)在甲苯(1mL)中的溶液在室温下搅拌2小时，产生两层。倾析顶部液体，并将底层用甲苯洗涤一次。将粘性油状物溶解于DCM(0.3mL)中，并添加乙醚(1mL)以使油状物沉淀。倾析溶剂层并重复该过程两次。将油状物在高真空下干燥，得到62.5mg(83.3％)无色油状物。MS-ESI:202.64(M-TfO-)。
实施例1.22：N-(3-甲氧基乙基)-3-异硫氰酸根合-N,N-二乙基丙-1-铵三氟甲磺 酸盐的合成。
Figure BDA0001671900610000411
三氟甲磺酸3-甲氧基丙酯的合成：在室温下向3-甲氧基丙醇(0.528g，5.829mmol)在无水DCM(8mL)中的溶液中添加吡啶(0.52mL，1.1eq.)。将溶液冷却到-70℃，并滴加Tf2O(1.08mL，1.1eq.)。添加后，将反应物在室温下搅拌30分钟。将混合物用0.5M HCl、饱和NaHCO3洗涤，用无水MgSO4干燥并在旋转蒸发仪上蒸发。残余物使用Kugelrohr设备在0.5托下在小于50℃的加热室温度下蒸馏，得到0.832g(63.7％)无色油状物。1H NMR(300MHz,CDCl3):δ4.68(t,J＝6.6Hz,2H),3.51(t,J＝6.0Hz,2H),3.37(s,3H),2.09(quint,J＝6.0Hz,2H)。19F NMR(282MHz,CDCl3):δ75.3(s,3F)。
Figure BDA0001671900610000412
N-(3-甲氧基乙基)-3-异硫氰酸根合-N,N-二乙基丙-1-铵三氟甲磺酸盐的合成：将3-异硫氰酸根合-N,N-二乙基丙胺(31.5mg，0.183mmol)和三氟甲磺酸3-甲氧基丙酯(45mg，1.1eq.)在甲苯(1mL)中的溶液在室温下搅拌3小时，产生两层。倾析顶部液体，并将底层用甲苯洗涤一次。将粘性油状物溶解于DCM(0.3mL)中，并添加乙醚(1mL)以使油状物沉淀。倾析溶剂层并重复该过程两次。将油状物在高真空下干燥，得到49.3mg(68.4％)黄色油状物。MS-ESI:172.53(M-EtOCH2CH2-TfO-),244.71(M-TfO-)。
实施例1.23：N-(2-氯乙基)-2-异硫氰酸根合-N,N-二甲基乙-1-铵三氟甲磺酸盐 的合成。
Figure BDA0001671900610000421
三氟甲磺酸2-氯乙酯的合成：在室温下向2-氯乙醇(0.518g，6.433mmol)在无水DCM(8mL)中的溶液中添加吡啶(0.57mL，1.1eq.)。将溶液冷却到-70℃，并滴加Tf2O(1.19mL，1.1eq.)。添加后，将反应物在室温下搅拌30分钟。将混合物用0.5M HCl、饱和NaHCO3洗涤，用无水MgSO4干燥并在旋转蒸发仪上蒸发。残余物使用Kugelrohr设备在1托下在小于50℃的加热室温度下蒸馏，得到0.85g(62.2％)无色油状物。1H NMR(300MHz,CDCl3):δ4.73(t,J＝5.7Hz,2H),3.83(t,J＝6.0Hz,2H)。19F NMR(282MHz,CDCl3):δ74.9(s,3F)。
Figure BDA0001671900610000422
N-(2-氯乙基)-2-异硫氰酸根合-N,N-二甲基乙-1-铵三氟甲磺酸盐的合成：将2-异硫氰酸根合-N,N-二甲基乙胺(32.6mg，0.251mmol)和三氟甲磺酸2-氯乙酯(58.6mg，1.1eq.)在甲苯(1mL)中的溶液在室温下搅拌2小时，产生两层。倾析顶部液体，并将底层用甲苯洗涤一次。将粘性油状物溶解于DCM(0.3mL)中，并添加乙醚(1mL)以使油状物沉淀。倾析溶剂层并重复该过程两次。将油状物在高真空下干燥，得到65.2mg(75.8％)无色油状物。MS-ESI:192.48(M-TfO-)。
实施例1.24：N-(3-氯丙基)-2-异硫氰酸根合-N,N-二甲基乙-1-铵三氟甲磺酸盐 的合成。
Figure BDA0001671900610000423
三氟甲磺酸3-氯丙酯的合成：在室温下向2-氯乙醇(0.653g，6.907mmol)在无水DCM(8mL)中的溶液中添加吡啶(0.614mL，1.1eq.)。将溶液冷却到-70℃，并滴加Tf2O(1.28mL，1.1eq.)。添加后，将反应物在室温下搅拌30分钟。将混合物用0.5M HCl、饱和NaHCO3洗涤，用无水MgSO4干燥并在旋转蒸发仪上蒸发。残余物使用Kugelrohr设备在0.3托下在小于50℃的加热室温度下蒸馏，得到0.1.02g(64.9％)无色油状物。1H NMR(300MHz,CDCl3):δ4.75(t,J＝6.0Hz,2H),3.71(t,J＝6.0Hz,2H),2.31(quint,J＝6.0Hz,2H)。19FNMR(282MHz,CDCl3):δ75.0(s,3F)。
Figure BDA0001671900610000431
N-(3-氯丙基)-2-异硫氰酸根合-N,N-二甲基乙-1-铵三氟甲磺酸盐的合成：将3-异硫氰酸根合-N,N-二乙基丙胺(24.6mg，0.189mmol)和三氟甲磺酸3-氯丙酯(47.4mg，1.1eq.)在甲苯(1mL)中的溶液在室温下搅拌4小时，产生两层。倾析顶部液体，并将底层用甲苯洗涤一次。将粘性油状物溶解于DCM(0.3mL)中，并添加乙醚(1mL)以使油状物沉淀。倾析溶剂层并重复该过程两次。将油状物在高真空下干燥，得到67.8mg(100％)无色油状物。MS-ESI:206.55(M-TfO-)。
实施例1.25：N-(2-氯乙基)-3-异硫氰酸根合-N,N-二乙基丙-1-铵三氟甲磺酸盐 的合成。
Figure BDA0001671900610000432
三氟甲磺酸2-氯乙酯的合成：在室温下向2-氯乙醇(0.518g，6.433mmol)在无水DCM(8mL)中的溶液中添加吡啶(0.57mL，1.1eq.)。将溶液冷却到-70℃，并滴加Tf2O(1.19mL，1.1eq.)。添加后，将反应物在室温下搅拌30分钟。将混合物用0.5M HCl、饱和NaHCO3洗涤，用无水MgSO4干燥并在旋转蒸发仪上蒸发。残余物使用Kugelrohr设备在1托下在小于50℃的加热室温度下蒸馏，得到0.85g(62.2％)无色油状物。1H NMR(300MHz,CDCl3):δ4.73(t,J＝5.7Hz,2H),3.83(t,J＝6.0Hz,2H)。19F NMR(282MHz,CDCl3):δ74.9(s,3F)。
Figure BDA0001671900610000441
N-(2-氯乙基)-3-异硫氰酸根合-N,N-二乙基丙-1-铵三氟甲磺酸盐的合成：将3-异硫氰酸根合-N,N-二乙基丙胺(26.6mg，0.155mmol)和三氟甲磺酸2-氯乙酯(36.2mg，1.1eq.)在甲苯(1mL)中的溶液在室温下搅拌3小时，产生两层。倾析顶部液体，并将底层用甲苯洗涤一次。将粘性油状物溶解于DCM(0.3mL)中，并添加乙醚(1mL)以使油状物沉淀。倾析溶剂层并重复该过程两次。将油状物在高真空下干燥，得到37mg(62.1％)黄色油状物。MS-ESI:172.43(M-ClCH2CH2-TfO-),234.54(M-TfO-)。
实施例1.26：N-(3-氯丙基)-3-异硫氰酸根合-N,N-二乙基丙-1-铵三氟甲磺酸盐 的合成。
Figure BDA0001671900610000442
三氟甲磺酸3-氯丙酯的合成：在室温下向2-氯乙醇(0.653g，6.907mmol)在无水DCM(8mL)中的溶液中添加吡啶(0.614mL，1.1eq.)。将溶液冷却到-70℃，并滴加Tf2O(1.28mL，1.1eq.)。添加后，将反应物在室温下搅拌30分钟。将混合物用0.5M HCl、饱和NaHCO3洗涤，用无水MgSO4干燥并在旋转蒸发仪上蒸发。残余物使用Kugelrohr设备在0.3托下在小于50℃的加热室温度下蒸馏，得到0.1.02g(64.9％)无色油状物。1H NMR(300MHz,CDCl3):δ4.75(t,J＝6.0Hz,2H),3.71(t,J＝6.0Hz,2H),2.31(quint,J＝6.0Hz,2H)。19FNMR(282MHz,CDCl3):δ75.0(s,3F)。
Figure BDA0001671900610000451
N-(3-氯丙基)-3-异硫氰酸根合-N,N-二乙基丙-1-铵三氟甲磺酸盐的合成：将3-异硫氰酸根合-N,N-二乙基丙胺(26.5mg，0.154mmol)和三氟甲磺酸3-氯丙酯(38.6mg，1.1eq.)在甲苯(1mL)中的溶液在室温下搅拌4小时，产生两层。倾析顶部液体，并将底层用甲苯洗涤一次。将粘性油状物溶解于DCM(0.3mL)中，并添加乙醚(1mL)以使油状物沉淀。倾析溶剂层并重复该过程两次。将油状物在高真空下干燥，得到36mg(58.8％)无色油状物。MS-ESI:172.49(M-ClCH2CH2-TfO-),248.65(M-TfO-)。
实施例1.27：N-(2-氟乙基)-3-异硫氰酸根合-N,N-二乙基丙-1-铵三氟甲磺酸盐 的合成。
Figure BDA0001671900610000452
三氟甲磺酸2-氟乙酯的合成：在室温下向2-氟乙醇(0.401g，6.260mmol)在无水DCM(8mL)中的溶液中添加吡啶(0.56mL，1.1eq.)。将溶液冷却到-70℃，并滴加Tf2O(1.16mL，1.1eq.)。添加后，将反应物在室温下搅拌30分钟。将混合物用0.5M HCl、饱和NaHCO3洗涤，用无水MgSO4干燥并在旋转蒸发仪上蒸发。残余物使用Kugelrohr设备在2托下在小于40℃的加热室温度下蒸馏，得到0.256g(20.9％)无色油状物。1H NMR(300MHz,CDCl3):δ4.76-4.83(m,2H),4.63-4.72(m,2H)。19F NMR(282MHz,CDCl3):δ50.0(s,3F),4.3(m,1F)。
Figure BDA0001671900610000453
N-(2-氟乙基)-3-异硫氰酸根合-N,N-二乙基丙-1-铵三氟甲磺酸盐的合成：将3-异硫氰酸根合-N,N-二乙基丙胺(34mg，0.198mmol)和三氟甲磺酸2-氟乙酯(43mg，1.1eq.)在甲苯(1mL)中的溶液在室温下搅拌3小时，产生两层。倾析顶部液体，并将底层用甲苯洗涤一次。将粘性油状物溶解于DCM(0.3mL)中，并添加乙醚(1mL)以使油状物沉淀。倾析溶剂层并重复该过程两次。将油状物在高真空下干燥，得到36.6mg(50.1％)黄色油状物。MS-ESI:172.43(M-FCH2CH2-TfO-),218.86(M-TfO-)。
实施例1.28：1-(2-异硫氰酸根合乙基)吡啶-1-鎓溴化物的合成。
Figure BDA0001671900610000461
将2-异硫氰酸根合乙基溴化物(44mg，0.265mmol)和吡啶(43mg，2.0eq.)在DMF(二甲基甲酰胺)(1mL)中的溶液在80℃下加热2小时，产生沉淀物。倾析顶部溶剂层并将沉淀物用DMF(0.5mL)洗涤一次。将油状物溶解于DCM:MeOH(9:1，0.3mL)中并在乙醚(1mL)中沉淀。重复该过程两次。将油状物在高真空下干燥，得到51.7mg(32.5％)褐色固体。MS-ESI:79.52(M–CH2CH2NCS-Br-),164.55(M-Br-)。
实施例1.29：1-(2-异硫氰酸根合乙基)-3-羟基吡啶鎓溴化物的合成。
Figure BDA0001671900610000462
将2-异硫氰酸根合乙基溴化物(49mg，0.295mmol)和3-羟基吡啶(30.9mg，1.1eq.)在DMF(1mL)中的溶液在80C下加热4天。倾析顶部溶剂层并将沉淀物用THF(2×0.5mL)洗涤。将合并的溶剂在减压下蒸发。将残余物溶解于DCM(0.3mL)中并在乙醚(1mL)中沉淀。重复该过程两次且将油状物在高真空下干燥，得到26mg(33.8％)褐色油状物。MS-ESI:180.57(M-Br-)。
实施例1.30：1-(2-异硫氰酸根合乙基)-(2-羟甲基)吡啶鎓三氟甲磺酸盐的合成。
Figure BDA0001671900610000471
2-异硫氰酸根合乙醇的合成：在室温下向硫氰酸钾(1.159g，11.948mmol)在MeOH(10mL)中的溶液中添加2-溴乙醇(1.971g，1eq.)。将溶液回流加热24小时。加热期间形成白色沉淀物。冷却后，通过过滤除去沉淀物，并蒸发滤液。残余物通过1H NMR分析，显示产物与原料的比率为约5:1。油状物使用Kugelrohr设备在0.3托下在小于50℃的加热室温度下蒸馏。未蒸馏的残余物得到1.189g(96.5％)浅褐色油状物。1H NMR(300MHz,CDCl3):δ4.03(t,J＝6.0HZ,2H),3.16(t,J＝6.0Hz,2H)。
Figure BDA0001671900610000472
三氟甲磺酸2-异硫氰酸根合乙酯的合成：在-70℃下向2-异硫氰酸根合乙醇(1.189g，11.544mmol)和吡啶(1.03mL，1.1eq.)在DCM(10mL)中的溶液中滴加Tf2O(2.146mL，1.1eq.)。添加后，将混合物在-70℃下搅拌10分钟并在室温下搅拌30分钟。将混合物用0.5N HCl、饱和NaHCO3洗涤，用无水MgSO4干燥并蒸发。残余物使用Kugelrohr设备在0.05托下在小于85℃的加热室温度下蒸馏，得到1.532g(56.4％)无色油状物。1H NMR(300MHz,CDCl3):δ4.82(t,J＝6.0HZ,2H),3.37(t,J＝6.0Hz,2H)。19F NMR(282MHz,CDCl3):δ74.6(s,3F)。
Figure BDA0001671900610000473
1-(2-异硫氰酸根合乙基)-(2-羟甲基)吡啶鎓三氟甲磺酸盐的合成：将三氟甲磺酸2-异硫氰酸根合乙酯(51.1mg，0.217mmol)和2-羟甲基吡啶(23.7mg，1eq.)在甲苯(1mL)中的溶液在室温下搅拌4小时，产生沉淀物。倾析顶部溶剂层并将沉淀物用甲苯洗涤一次并用乙醚洗涤三次。将油状物在高真空下干燥，得到55.5mg(74.3％)绿色固体。MS-ESI:109.60(M-CH2CH2NCS-OTf-),135.57(M-HNCS-OTf-),194.68(M-OTf-)。
实施例1.31：2-(羟甲基)-1-(3-异硫氰酸根合丙基)吡啶-1-鎓三氟甲磺酸盐的合 成
Figure BDA0001671900610000481
3-异硫氰酸根合丙醇的合成：在室温下向硫氰酸钾(1.074g，11.052mmol，1.2eq.)在MeOH(10mL)中的溶液中添加3-溴丙醇(1.280g，9.209mmol)。将溶液回流加热20小时。加热期间形成白色沉淀物。冷却后，通过过滤除去沉淀物，将残余物悬浮于DCM(10mL)中，通过过滤除去白色固体，并蒸发滤液。残余物使用Kugelrohr设备在0.05托下在小于40℃的加热室温度下蒸馏。未蒸馏的残余物得到1.063g(84.6％)近乎透明的油状物。1H NMR(300MHz,CDCl3):δ3.85(t,J＝6.0HZ,2H),3.14(t,J＝6.6Hz,2H),2.10(quint,J＝6.0Hz,2H)。
Figure BDA0001671900610000482
三氟甲磺酸3-异硫氰酸根合丙酯的合成：在-70℃下向3-异硫氰酸根合丙醇(1.063g，90.85mmol)和吡啶(0.81mL，1.1eq.)在DCM(10mL)中的溶液中滴加Tf2O(1.68g，1.1eq.)。添加后，将混合物在-70℃下搅拌10分钟并在室温下搅拌30分钟。将混合物用0.5NHCl、饱和NaHCO3洗涤，用无水MgSO4干燥并蒸发。残余物使用Kugelrohr设备在0.06托下在小于85℃的加热室温度下蒸馏，得到0.590g(26.1％)无色油状物。1H NMR(300MHz,CDCl3):δ4.71(t,J＝6.0HZ,2H),3.11(t,J＝6.9Hz,2H),2.39(quint.J＝6.3Hz,2H)。19F NMR(282MHz,CDCl3):δ74.9(s,3F)。
Figure BDA0001671900610000491
2-(羟甲基)-1-(3-异硫氰酸根合丙基)吡啶-1-鎓三氟甲磺酸盐的合成：将三氟甲磺酸3-异硫氰酸根合丙酯(49mg，0.197mmol)和2-羟甲基吡啶(22mg，1eq.)在甲苯(1mL)中的溶液在室温下搅拌20小时，产生油状沉淀物。倾析顶部溶剂层并将沉淀物用甲苯洗涤一次并用DCM洗涤三次。将固体在高真空下干燥，得到67mg(95％)褐色油状物。MS-ESI:109.56(M-CH2CH2NCS-OTf-),149.58(M-HNCS-OTf-),208.66(M-OTf-)。
实施例1.32：3-羟基-1-(3-异硫氰酸根合丙基)吡啶-1-鎓三氟甲磺酸盐的合成。
Figure BDA0001671900610000492
将3-羟基吡啶(36mg，0.379mmol)溶解于THF(0.5mL)中并添加三氟甲磺酸3-异硫氰酸根合丙酯(104mg，0.418mmol)。将溶液在室温下搅拌2小时。将溶剂蒸发至1/5体积并添加乙醚(1mL)以便沉淀。倾析顶部溶剂层。重复该过程三次。将油状物在高真下空干燥，得到0.125g(86.9％)无色油状物。MS-ESI:95.60(M-CH2CH2NCS-OTf-),135.59(M-HNCS-OTf-),194.67(M-OTf-)。
实施例1.33：1-(2-羟乙基)-1-(2-异硫氰酸根合乙基)哌啶-1-鎓三氟甲磺酸盐的 合成
Figure BDA0001671900610000501
2-异硫氰酸根合乙醇的合成：在室温下向硫氰酸钾(1.159g，11.948mmol)在MeOH(10mL)中的溶液中添加2-溴乙醇(1.971g，1eq.)。将溶液回流加热24小时。加热期间形成白色沉淀物。冷却后，通过过滤除去沉淀物，并蒸发滤液。残余物通过1H NMR分析，显示产物与原料的比率为约5:1。油状物使用Kugelrohr设备在0.3托下在小于50℃的加热室温度下蒸馏。未蒸馏的残余物得到1.189g(96.5％)浅褐色油状物。1H NMR(300MHz,CDCl3):δ4.03(t,J＝6.0HZ,2H),3.16(t,J＝6.0Hz,2H)。
Figure BDA0001671900610000502
三氟甲磺酸2-异硫氰酸根合乙酯的合成：在-70℃下向2-异硫氰酸根合乙醇(1.189g，11.544mmol)和吡啶(1.03mL，1.1eq.)在DCM(10mL)中的溶液中滴加Tf2O(2.146mL，1.1eq.)。添加后，将混合物在-70℃下搅拌10分钟并在室温下搅拌30分钟。将混合物用0.5N HCl、饱和NaHCO3洗涤，用无水MgSO4干燥并蒸发。残余物使用Kugelrohr设备在0.05托下在小于85℃的加热室温度下蒸馏，得到1.532g(56.4％)无色油状物。1H NMR(300MHz,CDCl3):δ4.82(t,J＝6.0HZ,2H),3.37(t,J＝6.0Hz,2H)。19F NMR(282MHz,CDCl3):δ74.6(s,3F)。
Figure BDA0001671900610000503
1-(2-羟乙基)-1-(2-异硫氰酸根合乙基)哌啶-1-鎓三氟甲磺酸盐的合成：将三氟甲磺酸2-异硫氰酸根合乙酯(25mg，0.106mmol)和N-羟乙基哌啶(14.8mg，1.05eq.)在甲苯(1mL)中的溶液在室温下搅拌2小时。倾析溶剂，且残余的油状物用DCM(3×0.3mL)洗涤。将固体在高真空下干燥，得到27.2mg(70.5％)无色油状物。MS-ESI:129.67(M-CH2CH2NCS-OTf-),135.57(M-HNCS-OTf-),214.81(M-OTf-)。
实施例1.34：2-(羟甲基)-1-(2-异硫氰酸根合乙基)-1-甲基哌啶-1-鎓三氟甲磺 酸盐的合成
Figure BDA0001671900610000511
2-异硫氰酸根合乙醇的合成：在室温下向硫氰酸钾(1.159g，11.948mmol)在MeOH(10mL)中的溶液中添加2-溴乙醇(1.971g，1eq.)。将溶液回流加热24小时。加热期间形成白色沉淀物。冷却后，通过过滤除去沉淀物，并蒸发滤液。残余物通过1H NMR分析，显示产物与原料的比率为约5:1。油状物使用Kugelrohr设备在0.3托下在小于50℃的加热室温度下蒸馏。未蒸馏的残余物得到1.189g(96.5％)浅褐色油状物。1H NMR(300MHz,CDCl3):δ4.03(t,J＝6.0HZ,2H),3.16(t,J＝6.0Hz,2H)。
Figure BDA0001671900610000512
三氟甲磺酸2-异硫氰酸根合乙酯的合成：在-70℃下向2-异硫氰酸根合乙醇(1.189g，11.544mmol)和吡啶(1.03mL，1.1eq.)在DCM(10mL)中的溶液中滴加Tf2O(2.146mL，1.1eq.)。添加后，将混合物在-70℃下搅拌10分钟并在室温下搅拌30分钟。将混合物用0.5N HCl、饱和NaHCO3洗涤，用无水MgSO4干燥并蒸发。残余物使用Kugelrohr设备在0.05托下在小于85℃的加热室温度下蒸馏，得到1.532g(56.4％)无色油状物。1H NMR(300MHz,CDCl3):δ4.82(t,J＝6.0HZ,2H),3.37(t,J＝6.0Hz,2H)。19F NMR(282MHz,CDCl3):δ74.6(s,3F)。
Figure BDA0001671900610000521
2-(羟甲基)-1-(2-异硫氰酸根合乙基)-1-甲基哌啶-1-鎓三氟甲磺酸盐的合成：将三氟甲磺酸2-异硫氰酸根合乙酯(30.2mg，0.128mmol)和(1-甲基哌啶-2-基)甲醇(17.4mg，1.05eq.)在甲苯(0.5mL)中的溶液在室温下搅拌2小时。倾析溶剂并将残余的油状物溶解于DCM(0.3mL)中并添加Et2O(乙醚)(1mL)以使盐沉淀。倾析顶部溶剂层。重复该过程两次。将残余物在高真空下干燥，得到41.9mg(89.7％)无色油状物。MS-ESI:129.84(M-CH2CH2NCS-OTf-),215.07(M-OTf-)。
实施例1.35：1-(2-羟乙基)-1-(3-异硫氰酸根合丙基)哌啶-1-鎓三氟甲磺酸盐的 合成
Figure BDA0001671900610000522
将三氟甲磺酸2-异硫氰酸根合丙酯(28.7mg，0.115mmol)和N-羟乙基哌啶(14.9mg，1eq.)在甲苯(1mL)中的溶液在室温下搅拌2小时。倾析溶剂并将残余的油状物在DCM中浆化并在Et2O(乙醚)中沉淀。倾析溶剂。重复该过程两次。将油状物在高真空下干燥，得到37.3mg(85.7％)浅棕色油状物。MS-ESI:129.59(M-CH2CH2NCS-OTf-),228.76(M-OTf-)。
实施例1.36：N-(2-羟乙基)-3-异硫氰酸根合-N,N-二甲基丙-1-铵三氟甲磺酸盐 的合成。
Figure BDA0001671900610000523
将三氟甲磺酸2-异硫氰酸根合丙酯(46.9mg，0.188mmol)和二甲基氨基乙醇(16.8mg，1eq.)在甲苯(1mL)中的溶液在室温下搅拌2小时。倾析溶剂，且将残余的油状物用甲苯洗涤一次，在DCM中浆化并在Et2O中沉淀。倾析溶剂。重复该过程两次。将油状物在高真空下干燥，得到55.4mg(87.2％)浅棕色油状物。MS-ESI:89.66(M–CH2CH2CH2NCS-OTf-),129.62(M-HNCS-OTf-),188.71(M-OTf-)。
实施例1.37：N-(2-异硫氰酸根合乙基)-N,N-二甲基丙-2-炔-1-铵溴化物的合成。
Figure BDA0001671900610000531
在配备有回流冷凝器的500mL圆底烧瓶中生成N,N-二甲基炔丙胺(CAS#7223-38-3，3.25mL)在250mL丙酮中的溶液。在室温下向该溶液中一次性添加异硫氰酸溴乙酯(5g)。使反应物回流24小时，然后冷却至室温。然后将反应物在冰水浴中冷却1小时，并形成的晶体使用布氏漏斗(5-10mmHg)在真空下经由过滤收集。得到的白色固体用丙酮(3×200mL)洗涤，在室温下真空干燥(5-10mmHg，24小时)，然后收集以提供最终产物。1.17g.LC/MS(ESI):170(M-Br-)。
实施例1.38：N-(2-异硫氰酸根合乙基)-2-(甲氧基羰基)-N,N-二甲基丙-2-烯-1- 铵溴化物的合成。
Figure BDA0001671900610000532
在配备有回流冷凝器的250mL圆底烧瓶中生成氨基异硫氰酸酯(CAS#7092-89-4，烯胺，2.5g)在125mL丙酮中的溶液。在室温下向该溶液中一次性添加溴甲基丙烯酸甲酯(CAS#4224-69-5，Sigma Aldrich，3.6g)。使反应物回流24小时，然后冷却至室温。形成的晶体使用布氏漏斗(5-10mmHg)在真空下经由过滤收集。得到的白色固体用Et2O(2×250mL)洗涤，在室温下真空干燥(5-10mmHg，24小时)，然后收集以提供最终产物。122mg.LC/MS(ES-):308。
实施例1.39：4-羟基-1-(2-异硫氰酸根合乙基)-1-甲基哌啶-1-鎓溴化物的合成
Figure BDA0001671900610000541
在配备有搅拌棒的250mL圆底烧瓶中添加1-甲基哌啶-4-醇(CAS#106-52-5，Aldrich，0.945mL)和125mL丙酮。向其中一次性添加异硫氰酸溴乙酯(CAS#1483-41-6，Matrix，2g)。在室温下搅拌反应物24小时。汽提出溶剂(旋转蒸发器/5-10mmHg)，且将残余物用3×100mL Et2O湿磨。然后将残余物在室内真空(5-10mmHg)下抽吸24小时以提供棕色蜡状固体。412mg.LC/MS:(ES+-Br-)201。
实施例1.40：4-甲基-4-(2-异硫氰酸根合乙基)吗啉鎓三氟甲磺酸盐的合成。
Figure BDA0001671900610000542
将三氟甲磺酸2-异硫氰酸根合乙酯(74.6mg，0.317mmol)和N-甲基吗啉(42μL,1.2eq.)在甲苯(0.5mL)中的混合物在室温下搅拌18小时，产生沉淀物。倾析液体层，将固体用甲苯洗涤一次并用乙醚洗涤两次。将残余物在高真空下干燥，得到91.4mg(85.8％)白色固体。MS-ESI:187.56(M-OTf-)。
实施例1.41：1-甲基-1-(2-异硫氰酸根合乙基)哌啶鎓三氟甲磺酸盐的合成。
Figure BDA0001671900610000551
将三氟甲磺酸2-异硫氰酸根合乙酯(81.2mg，0.346mmol)和N-甲基哌啶(41.1μL,1.2eq.)在甲苯(0.5mL)中的混合物在室温下搅拌18小时，产生沉淀物。倾析液体层，将固体用甲苯洗涤一次并用乙醚洗涤两次。将残余物在高真空下干燥，得到109.5mg(94.8％)白色固体。MS-ESI:185.51(M-OTf-)。
实施例1.42：1-(2-异硫氰酸根合乙基)奎宁环鎓三氟甲磺酸盐的合成。
Figure BDA0001671900610000552
将三氟甲磺酸2-异硫氰酸根合乙酯(78.2mg，0.333mmol)和奎宁环(37mg，1eq.)在甲苯(0.5mL)中的混合物在室温下搅拌8小时，产生沉淀物。固体通过过滤收集，用甲苯洗涤一次并用乙醚洗涤两次。将残余物在高真空下干燥，得到104.6mg(90.8％)白色固体。MS-ESI:197.64(M-OTf-)。
实施例1.43：4-甲基-4-(3-异硫氰酸根合丙基)吗啉鎓三氟甲磺酸盐的合成。
Figure BDA0001671900610000561
将三氟甲磺酸2-异硫氰酸根合丙酯(91.2mg，0.366mmol)和N-甲基吗啉(44.5mg，0.366mmol)在甲苯(0.5mL)中的混合物在室温下搅拌18小时，产生沉淀物。固体通过过滤收集，用甲苯洗涤一次并用乙醚洗涤两次。将残余物在高真空下干燥，得到130mg(96.3％)白色固体。MS-ESI:201.64(M-OTf-)。
实施例1.44：1-甲基-1-(3-异硫氰酸根合丙基)哌啶鎓三氟甲磺酸盐的合成。
Figure BDA0001671900610000562
将三氟甲磺酸3-异硫氰酸根合丙酯(87.4mg，0.363mmol)和N-甲基哌啶(43mg，1.2eq.)在甲苯(0.5mL)中的混合物在室温下搅拌18小时，产生沉淀物。倾析液体层，将固体用甲苯洗涤一次并用乙醚洗涤两次。将残余物在高真空下干燥，得到115mg(88.5％)白色固体。MS-ESI:199.53(M-OTf-)。
实施例1.45：1-(3-异硫氰酸根合丙基)奎宁环鎓三氟甲磺酸盐的合成。
Figure BDA0001671900610000563
将三氟甲磺酸3-异硫氰酸根合丙酯(119mg，0.476mmol)和奎宁环(52.9mg，1eq.)在甲苯(0.5mL)中的混合物在室温下搅拌18小时，产生沉淀物。倾析液体层，将固体用甲苯洗涤一次并用乙醚洗涤两次。将残余物在高真空下干燥，得到163mg(94.8％)白色固体。MS-ESI:211.60(M-OTf-)。
实施例2和3提供鉴定和定量样品中的TMA以及筛选式(I)或式(II)的候选抑制性化合物的示例性方法。发现表2中的所有化合物都抑制胆碱向TMA的转化。发现表3中的所有化合物都抑制肉毒碱向TMA的转化。
实施例2用于鉴定和表征抑制由胆碱形成TMA的化合物的测定。
该实施例提供用于鉴定和表征抑制由胆碱形成TMA的化合物的示例性测定。
使奇异变形杆菌29906(Pm)菌株在500ml营养肉汤培养基(3g/L牛肉提取物，5g/L蛋白胨；Difco#234000)中在37℃下在250rpm振荡下有氧生长过夜。生物质通过在4℃下在6000x g下离心12分钟而制粒。使细胞丸粒在240mL冰冷的1X磷酸盐缓冲盐水(不含Ca2+和Mg2+)中悬浮。添加90微克的溶菌酶(Sigma#L6876Lot#SLBG8654V；Sigma-Aldrich Corp.,St.Louis,Mo)，并在4℃下在320rpm振荡下温育30分钟。溶胞通过具有预冷却到4℃的直径为1”的腔室的法式滤压壶(French press)在1000psi(高比率；内部PSI相当于约16000)实现。将溶胞产物在4℃下以6,000x g离心12分钟以使额外的碎片粒化。离心的溶胞产物上清液的蛋白质浓度通过BCA蛋白质测定试剂盒(Pierce#23225；Thermo Fisher ScientificCo.，Waltham，MA)测定，并用1×杜氏磷酸盐缓冲盐水(DPBS)将蛋白质浓度调节至3mg/ml。将离心的上清液溶胞产物等分成20mL体积并在-80℃下冷冻储存。
奇异变形杆菌29906(Pm)溶胞产物用1×DPBS稀释至1.5mg/mL蛋白质。添加氯化胆碱(CC)(1M储备液)以达到2.5mM氯化胆碱的最终浓度。混合物使用涡旋混合器混合约15秒，并在37℃下温育22小时。温育后，将150μL的CC处理的Pm溶胞产物分配到深孔板(聚丙烯，2mL体积，Corning Axygen目录#P-DW-20-C)中。以1:100稀释度(例如，每孔1.5μL)添加来自表1的候选IC50化合物和载体对照物(DMSO或水的相应载体对照物)或对照化合物(IC50对照，8-喹啉醇半硫酸盐(Sigma目录#55100))。将平板在平板振荡器上搅拌1分钟。向所有孔中添加d9-氯化胆碱(1.5μL，5mM)以达到50μM的最终d9-氯化胆碱浓度。
再次将平板在平板振荡器上搅拌1分钟，并在37℃下温育2小时。温育后，向每个孔中添加1.5μL甲酸(最终浓度＝1％甲酸)。将平板在平板振荡器上搅拌1分钟并置于冰上。将细胞溶胞产物样品掺杂有稳定同位素标记的内标(向每个样品中添加22.5μL的6μg/mL的13C3-三甲胺(13C3-TMA))，然后在如下所述的蛋白质沉淀之后从溶胞产物中分离d9-三甲胺(d9-TMA)、三甲胺(TMA)和13C3-TMA。将用0.1％甲酸酸化的乙腈(600μL)添加到每个样品中，然后将其离心(2100g，20分钟)以使蛋白质和其它沉淀物粒化。如下所述移出并分析上清液。分离的上清液样品中的TMA、d9-TMA和13C3-TMA在具有得自Waters Corp.,Milford,Mass.的Atlantis Silica HILIC Sentry保护管柱(
Figure BDA0001671900610000582
,3μm,2.1mm×10mm)的得自WatersCorp.,Milford,Mass.的Waters Atlantis HILIC Silica柱(2.1×50mm，3μm粒子)上进行梯度高效液相色谱(HPLC)分析，其中具有0.1％甲酸的10mM甲酸铵水溶液作为流动相A，并且0.1％甲酸的乙腈溶液作为流动相B。检测和定量通过在多反应监测(MRM)MS/MS条件下操作的串联质谱法实现(TMA，m/z
Figure BDA0001671900610000583
44.1；d9-TMA，m/z
Figure BDA0001671900610000584
49.1；13C3-TMA，m/z
Figure BDA0001671900610000585
46.1)。使用在80％/20％/0.1％乙腈/水/甲酸中制备的TMA和d9-TMA校准标准物(STD)通过绘制每种标准物的应答(峰面积TMA/峰面积13C3-TMA)对浓度构建回归曲线。通过二次(1/x2)回归曲线插值来确定细胞溶胞产物中TMA和d9-TMA的浓度。
如实施例2中概述的，对于式(I)或式(II)的代表性化合物而言，对胆碱向TMA转化的抑制的IC50测量值示于表2中。
表2
Figure BDA0001671900610000581
Figure BDA0001671900610000591
Figure BDA0001671900610000601
Figure BDA0001671900610000611
实施例3
实施例3提供用于鉴定和表征抑制由肉毒碱形成TMA的式(I)或式(II)的化合物的示例性测定。
如下所述产生大肠杆菌BL21*DE3::pET30a-Ec yeaWX#1(Ec YeaWX)菌株。连续的大肠杆菌编码序列yeaW(相当于uniprot ID P0ABR7.1(YeaW)(SEQ ID NO:2))和yeaX(相当于uniprot ID P76254.1(YeaX)(SEQ ID NO:3))从大肠杆菌菌株K-12亚株BW25113基因组DNA进行PCR扩增。PCR引物(YeaW_Nde I_fwd2-SEQ ID NO:4；YeaX_rev2-SEQ ID NO:5)被设计成产生包括yeaW的ATG起始密码子的5'NdeI限制性位点，并且仅在yeaX TAG终止密码子的3'处产生PstI限制性位点。
扩增子被限制并克隆到诱导型T7启动子下游的质粒pET30a的NdeI和PstI位点中。所得克隆扩增子DNA序列(SEQ ID NO:1)的blast搜索对应于大肠杆菌菌株K-12亚株MG1655(NCBI登录号NC_000913)的核苷酸范围1884665至1886810。将构建体转化并使其在大肠杆菌BL21(DE3)中生长，且重组yeaWX通过添加异丙基β-d-1-硫代半乳糖苷(IPTG)过量表达。
SEQ ID NO 序列
1 大肠杆菌yeaWX扩增子序列
2 uniprot ID P0ABR7.1,YeaW
3 uniprot ID P76254.1,YeaX
4 YeaW_Nde I_fwd2
5 YeaX_rev2
阐述本文SEQ ID NO:1至5的核苷酸序列的序列表正在作为名为“14606_Nucleotide_Sequence_Listing_ST25”的ASCII文本文件与本申请同时提交。ASCII文本文件于2016年11月28日创建，且大小为10KB。根据MPEP§605.08和37CFR§1.52(e)，ASCII文本文件中的主题内容以引用方式并入本文。
细菌在500mL锥形瓶中在50mL LB液体培养基(Difco#244620；10g/L胰蛋白胨、5g/L酵母提取物、10g/L NaCl、50μg/mL卡那霉素)中有氧生长。培养物从BL21*DE3::pET30a-EcyeaWX#1菌株的甘油储液接种。将菌株在37℃下在250rpm振荡下培养一整天。将两份300mL最小M9培养基(6g/L Na2HPO4、3g/L KH2PO4、0.5g/L NaCl、1g/L NH4Cl、0.1mM CaCl2、1mMMgSO4、0.2％右旋糖、1mg/L硫胺素、50μg/mL卡那霉素)在1L锥形瓶中接种5mL LB液体培养基培养日接种，并在37℃下在250rpm振荡下培养过夜。使用过夜培养物以在2.8L槽型锥形瓶中将最小M9培养基的12种1L培养物接种至0.05的OD 600nm(典型地，约28mL)，其在37℃下在250rpm振荡下生长直至OD600达到约0.4。YeaWX的表达用1mM IPTG诱导，并将诱导的培养物在37℃下在250rpm振荡下进一步生长过夜。生物质通过在4℃下在6000x g下离心12分钟而制粒。使细胞丸粒在240mL冰冷的1X磷酸盐缓冲盐水(不含Ca2+和Mg2+)中悬浮。添加90微克的溶菌酶(Sigma#L6876Lot#SLBG8654V；Sigma-Aldrich Corp.,St.Louis,Mo)，并在4℃下在320rpm振荡下温育30分钟。溶胞通过具有预冷却到4℃的直径为1”的腔室的法式滤压壶(French press)在1000psi(高比率；内部PSI相当于约16000)实现。将溶胞产物在4℃下以6,000x g离心12分钟以使额外的碎片粒化。将甘油以15％的最终浓度添加到离心的溶胞产物上清液中。离心的溶胞产物上清液的蛋白质浓度通过BCA蛋白质测定试剂盒(Pierce#23225)，通常在2.5mg/ml至4.5mg/ml范围内测定。将离心的Ec YeaWX溶胞产物上清液等分成20mL体积并在-80℃下冷冻储存。
将Ec YeaWX溶胞产物用1×杜氏磷酸盐缓冲盐水(DPBS)加15％甘油稀释至2.0g/mL蛋白质。将烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)添加到250μM。将150微升的Ec YeaWX溶胞产物分配到深孔板(聚丙烯，2mL体积，Corning Axygen目录#P-DW-20-C)中。以1:100稀释度(例如，每孔1.5μL)添加来自表1的候选IC50化合物和载体对照物(DMSO或水的相应载体对照物)或对照化合物(IC50对照，8-喹啉醇半硫酸盐(Sigma目录#55100))。将平板在平板振荡器上搅拌1分钟。向所有孔中添加d9-氯化肉毒碱(1.5μL，5mM)以达到50μM的最终d9-氯化肉毒碱浓度。
再次将平板在平板振荡器上搅拌1分钟并在37℃下温育2小时。温育后，向每个孔中添加1.5μL甲酸(最终浓度＝1％甲酸)。将平板在平板振荡器上搅拌1分钟并置于冰上。将细胞溶胞产物样品掺杂有稳定同位素标记的内标(向每个样品中添加22.5μL的6μg/mL的13C3-三甲胺(13C3-TMA))，然后在如下所述的蛋白质沉淀之后从溶胞产物中分离d9-三甲胺(d9-TMA)、三甲胺(TMA)和13C3-TMA。将用0.1％甲酸酸化的乙腈(600μL)添加到每个样品中，然后将其离心(2100g，20分钟)以使蛋白质和其它沉淀物粒化。如下所述移出并分析上清液。分离的上清液样品中的TMA、d9-TMA和13C3-TMA在具有得自Waters Corp.,Milford,Mass.的Atlantis Silica HILIC Sentry保护管柱(
Figure BDA0001671900610000642
,3μm,2.1mm×10mm)的得自WatersCorp.,Milford,Mass.的Waters Atlantis HILIC Silica柱(2.1×50mm，3μm粒子)上进行梯度高效液相色谱(HPLC)分析，其中具有0.1％甲酸的10mM甲酸铵水溶液作为流动相A，并且0.1％甲酸的乙腈溶液作为流动相B。检测和定量通过在多反应监测(MRM)MS/MS条件下操作的串联质谱法实现(TMA，m/z
Figure BDA0001671900610000643
44.1；d9-TMA，m/z
Figure BDA0001671900610000644
49.1；13C3-TMA，m/z
Figure BDA0001671900610000645
46.1)。使用在80％/20％/0.1％乙腈/水/甲酸中制备的TMA和d9-TMA校准标准物(STD)通过绘制每种标准物的应答(峰面积TMA/峰面积13C3-TMA)对浓度构建回归曲线。通过二次(1/x2)回归曲线插值来确定细胞溶胞产物中TMA和d9-TMA的浓度。
如实施例3中概述，对于式(I)或式(II)的代表性化合物而言，对肉毒碱向TMA转化的抑制的IC50测量值示于表3中。
表3
Figure BDA0001671900610000641
Figure BDA0001671900610000651
本文所公开的量纲和值不应理解为严格限于所引用的精确数值。相反，除非另外指明，否则每个这样的量纲旨在表示所述值以及围绕该值功能上等同的范围。例如，公开为“40mm”的量纲旨在表示“约40mm”。
除非明确排除或以其它方式限制，本文中引用的每一篇文献，包括任何交叉引用或相关专利或专利申请以及本申请对其要求优先权或其有益效果的任何专利申请或专利，均据此全文以引用方式并入本文。任何文献的引用不是对其作为与本发明任何公开或本文受权利要求书保护的现有技术的认可，或不是对其自身或与任何其它参考文献或多个参考文献的组合提出、建议或公开了此发明任何方面的认可。此外，当本发明中术语的任何含义或定义与以引用方式并入的文件中相同术语的任何含义或定义矛盾时，应当服从在本发明中赋予该术语的含义或定义。
虽然已举例说明和描述了本发明的具体实施方案，但是对于本领域技术人员来说显而易见的是，在不脱离本发明的实质和范围的情况下可作出多个其它变化和修改。因此，本文旨在于所附权利要求中涵盖属于本发明范围内的所有这些变化和修改。
序列表
<110> 宝洁公司
<120> 用于抑制三甲胺产生的化合物和方法
<130> 14606L
<160> 5
<170> PatentIn 3.5版
<210> 1
<211> 2146
<212> DNA
<213> 大肠杆菌
<400> 1
atgagcaatc tgagccctga ctttgtacta cccgaaaatt tttgcgctaa cccgcaagag 60
gcgtggacca ttcctgcccg tttttatacc gatcagaacg cgtttgaaca cgaaaaagag 120
aacgtcttcg ccaaaagctg gatttgcgtc gctcacagca gcgaactggc gaatgccaat 180
gattatgtga cgcgtgagat cattggcgaa agcatcgtgc tggtacgcgg tcgtgataag 240
gttttgcgcg cgttctataa cgtgtgtccg caccgtggtc atcagttgtt gagcggtgaa 300
ggaaaagcaa aaaatgtgat tacctgcccg tatcacgcat gggcattcaa actcgatggc 360
aacctggccc atgcacgtaa ctgcgaaaac gtcgccaatt tcgatagcga caaagcgcaa 420
ctggttccgg tgcgtctgga agaatatgcc ggattcgtct tcatcaacat ggaccccaac 480
gccaccagcg tagaagatca attacccggc ctgggcgcga aagtgctgga agcctgcccg 540
gaagtccacg atctgaaact ggcggcccgc tttaccaccc gcacgcctgc caactggaag 600
aacattgtcg ataactatct cgagtgctat cactgtggtc cggcgcatcc aggtttctcc 660
gactccgtac aggttgatcg ttactggcac accatgcacg gtaactggac gctgcaatac 720
ggtttcgcca aaccgtccga acagtcgttt aaatttgaag agggtacgga tgcggcattc 780
cacggtttct ggctgtggcc gtgcacgatg ctgaacgtca ccccgatcaa agggatgatg 840
acggtcattt atgaattccc ggtggattct gaaactaccc tgcaaaacta cgatatttac 900
ttcaccaatg aagagttaac cgacgagcaa aaatcgctga ttgagtggta tcgcgatgtg 960
ttccgtccgg aagatttacg tctggttgaa agcgtacaga aagggctgaa atcgcgtggc 1020
tatcgtggtc aggggcgcat catggccgac agtagcggta gtggcatttc cgaacatggt 1080
atcgcccatt tccataatct gctggcgcag gtgtttaagg actaatgaca tcggcggcgg 1140
tattttccgc cgctgggctg atttttgatg gagtacagca atgtcagact atcaaatgtt 1200
tgaagtacag gtgagccagg ttgaacccct taccgaacag gtgaaacgct tcacgctggt 1260
ggcaaccgat ggcaaaccat tacctgcgtt taccggagga agtcacgtca ttgtgcagat 1320
gagcgatggt gataaccagt acagcaatgc gtattcacta ctgagttcgc cgcatgacac 1380
ctcttgttat cagattgccg ttcggctgga ggaaaactcg cgcggcggtt cccgcttttt 1440
gcatcagcag gtaaaagtgg gcgatcggtt aacgatttca acgcctaata acctgtttgc 1500
gctaattccc tcagccagaa agcatctgtt tatcgcgggc ggtattggta tcaccccttt 1560
cctgtcgcac atggcagagc tgcaacacag cgacgtcgac tggcagctac attactgctc 1620
gcgaaatcca gaaagttgcg catttcgtga tgagctagtc cagcatccgc aggctgagaa 1680
agtccatttg catcattcat caaccggaac acgactggaa ttagcgcgat tattggcgga 1740
tatcgaacct ggcacacacg tttatacctg tggccccgag gcgctaattg aagcggtaag 1800
aagtgaagct gcgcgtctgg acatcgccgc cgatacgctg cactttgagc aatttgctat 1860
cgaagacaaa accggcgatg catttaccct ggtgcttgcc cgttccggaa aagagtttgt 1920
ggtgccggaa gagatgacta ttttgcaggt tattgaaaat aataaagccg cgaaagtgga 1980
atgtttatgt cgtgaagggg tatgcggaac ctgcgaaaca gcaatactgg aaggtgaagc 2040
tgaccatcgg gatcaatatt ttagcgatga agagcgtgcc agccagcaaa gtatgttgat 2100
ctgttgttcg cgtgcgaagg gtaaacgcct ggtgttggat ttgtag 2146
<210> 2
<211> 374
<212> PRT
<213> 大肠杆菌
<400> 2
Met Ser Asn Leu Ser Pro Asp Phe Val Leu Pro Glu Asn Phe Cys Ala
1 5 10 15
Asn Pro Gln Glu Ala Trp Thr Ile Pro Ala Arg Phe Tyr Thr Asp Gln
20 25 30
Asn Ala Phe Glu His Glu Lys Glu Asn Val Phe Ala Lys Ser Trp Ile
35 40 45
Cys Val Ala His Ser Ser Glu Leu Ala Asn Ala Asn Asp Tyr Val Thr
50 55 60
Arg Glu Ile Ile Gly Glu Ser Ile Val Leu Val Arg Gly Arg Asp Lys
65 70 75 80
Val Leu Arg Ala Phe Tyr Asn Val Cys Pro His Arg Gly His Gln Leu
85 90 95
Leu Ser Gly Glu Gly Lys Ala Lys Asn Val Ile Thr Cys Pro Tyr His
100 105 110
Ala Trp Ala Phe Lys Leu Asp Gly Asn Leu Ala His Ala Arg Asn Cys
115 120 125
Glu Asn Val Ala Asn Phe Asp Ser Asp Lys Ala Gln Leu Val Pro Val
130 135 140
Arg Leu Glu Glu Tyr Ala Gly Phe Val Phe Ile Asn Met Asp Pro Asn
145 150 155 160
Ala Thr Ser Val Glu Asp Gln Leu Pro Gly Leu Gly Ala Lys Val Leu
165 170 175
Glu Ala Cys Pro Glu Val His Asp Leu Lys Leu Ala Ala Arg Phe Thr
180 185 190
Thr Arg Thr Pro Ala Asn Trp Lys Asn Ile Val Asp Asn Tyr Leu Glu
195 200 205
Cys Tyr His Cys Gly Pro Ala His Pro Gly Phe Ser Asp Ser Val Gln
210 215 220
Val Asp Arg Tyr Trp His Thr Met His Gly Asn Trp Thr Leu Gln Tyr
225 230 235 240
Gly Phe Ala Lys Pro Ser Glu Gln Ser Phe Lys Phe Glu Glu Gly Thr
245 250 255
Asp Ala Ala Phe His Gly Phe Trp Leu Trp Pro Cys Thr Met Leu Asn
260 265 270
Val Thr Pro Ile Lys Gly Met Met Thr Val Ile Tyr Glu Phe Pro Val
275 280 285
Asp Ser Glu Thr Thr Leu Gln Asn Tyr Asp Ile Tyr Phe Thr Asn Glu
290 295 300
Glu Leu Thr Asp Glu Gln Lys Ser Leu Ile Glu Trp Tyr Arg Asp Val
305 310 315 320
Phe Arg Pro Glu Asp Leu Arg Leu Val Glu Ser Val Gln Lys Gly Leu
325 330 335
Lys Ser Arg Gly Tyr Arg Gly Gln Gly Arg Ile Met Ala Asp Ser Ser
340 345 350
Gly Ser Gly Ile Ser Glu His Gly Ile Ala His Phe His Asn Leu Leu
355 360 365
Ala Gln Val Phe Lys Asp
370
<210> 3
<211> 321
<212> PRT
<213> 大肠杆菌
<400> 3
Met Ser Asp Tyr Gln Met Phe Glu Val Gln Val Ser Gln Val Glu Pro
1 5 10 15
Leu Thr Glu Gln Val Lys Arg Phe Thr Leu Val Ala Thr Asp Gly Lys
20 25 30
Pro Leu Pro Ala Phe Thr Gly Gly Ser His Val Ile Val Gln Met Ser
35 40 45
Asp Gly Asp Asn Gln Tyr Ser Asn Ala Tyr Ser Leu Leu Ser Ser Pro
50 55 60
His Asp Thr Ser Cys Tyr Gln Ile Ala Val Arg Leu Glu Glu Asn Ser
65 70 75 80
Arg Gly Gly Ser Arg Phe Leu His Gln Gln Val Lys Val Gly Asp Arg
85 90 95
Leu Thr Ile Ser Thr Pro Asn Asn Leu Phe Ala Leu Ile Pro Ser Ala
100 105 110
Arg Lys His Leu Phe Ile Ala Gly Gly Ile Gly Ile Thr Pro Phe Leu
115 120 125
Ser His Met Ala Glu Leu Gln His Ser Asp Val Asp Trp Gln Leu His
130 135 140
Tyr Cys Ser Arg Asn Pro Glu Ser Cys Ala Phe Arg Asp Glu Leu Val
145 150 155 160
Gln His Pro Gln Ala Glu Lys Val His Leu His His Ser Ser Thr Gly
165 170 175
Thr Arg Leu Glu Leu Ala Arg Leu Leu Ala Asp Ile Glu Pro Gly Thr
180 185 190
His Val Tyr Thr Cys Gly Pro Glu Ala Leu Ile Glu Ala Val Arg Ser
195 200 205
Glu Ala Ala Arg Leu Asp Ile Ala Ala Asp Thr Leu His Phe Glu Gln
210 215 220
Phe Ala Ile Glu Asp Lys Thr Gly Asp Ala Phe Thr Leu Val Leu Ala
225 230 235 240
Arg Ser Gly Lys Glu Phe Val Val Pro Glu Glu Met Thr Ile Leu Gln
245 250 255
Val Ile Glu Asn Asn Lys Ala Ala Lys Val Glu Cys Leu Cys Arg Glu
260 265 270
Gly Val Cys Gly Thr Cys Glu Thr Ala Ile Leu Glu Gly Glu Ala Asp
275 280 285
His Arg Asp Gln Tyr Phe Ser Asp Glu Glu Arg Ala Ser Gln Gln Ser
290 295 300
Met Leu Ile Cys Cys Ser Arg Ala Lys Gly Lys Arg Leu Val Leu Asp
305 310 315 320
Leu
<210> 4
<211> 33
<212> DNA
<213> 大肠杆菌
<400> 4
catgccatat gagcaatctg agccctgact ttg 33
<210> 5
<211> 38
<212> DNA
<213> 大肠杆菌
<400> 5
catactgcag ctacaaatcc aacaccaggc gtttaccc 38

Claims (11)

1.一种抑制由细菌引起的胆碱或肉毒碱向三甲胺(TMA)的转化的非治疗方法或体外方法，所述方法包括：使所述细菌与如式(I)中所示的化合物接触：
Figure FDA0003338021630000011
其中
Y+选自季氮；X-为任何药学上可接受的盐；n选自1、2或3；R2和R3独立地选自C1-4烷基或结合在一起形成脂族、芳族或杂环环系；
R4选自C1-4烷基、烯基、炔基、烷氧基羰基、烷氧基二羰基、丙烯酸基、烷氧基、烷氧基烷基、芳氧基烷基、作为甜菜碱、内盐或两性离子形式的一部分的羧酸烷基酯、卤代烷基、羟烷基、腈或炔丙基；和
R6选自C1-4烷基、烷氧基、羟基、烷氧基烷基、羟烷基或环氧基。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述化合物为下列物质中的至少一种：N-(2-苯氧基乙基)-2-异硫氰酸根合-N,N-二甲基乙-1-铵三氟甲磺酸盐、N-(2-异硫氰酸根合乙基)-N,N-二甲基丙-2-炔-1-铵溴化物、3-异硫氰酸根合-N,N-二乙基-N-甲基丙铵碘化物和N-(2-异硫氰酸根合乙基)-2-(甲氧基羰基)-N,N-二甲基丙-2-烯-1-铵溴化物。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述化合物为下列物质中的至少一种：N,N-二乙基-2-异硫氰酸根合-N-甲基丙铵碘化物、N-(2-溴乙基)-3-异硫氰酸根合-N,N-二乙基丙-1-铵三氟甲磺酸盐和N-(乙氧基丙基-2,3-二酮)-3-异硫氰酸根合-N,N-二乙基丙-1-铵溴化物。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，还包括使所述细菌与第二试剂接触，所述第二试剂为下列物质中的至少一种：Omega3油、水杨酸、二甲基丁醇、大蒜油、橄榄油、磷虾油、辅酶Q-10、益生菌、益生元、膳食纤维、车前子壳、铋盐、植物甾醇、葡萄籽油、绿茶提取物、维生素D、抗氧化剂、姜黄、姜黄素、白藜芦醇、活性炭或叶绿酸铜。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中胆碱或肉毒碱向三甲胺(TMA)的转化被抑制1％至100％。
6.根据权利要求5所述的方法，其中胆碱或肉毒碱向三甲胺(TMA)的转化被抑制至少50％。
7.根据权利要求1至3和6中任一项所述的方法，其中所述细菌为下列细菌中的至少一种：奇异变形杆菌(Proteusmirabilis)、脱硫弧菌(Desulfovibrioalaskensis)、杨氏梭菌(Clostridiumljungdahlii)、梭状芽孢杆菌(C.scindens)、C.aldenense、氨基丁酸梭菌(C.aminobutyricum)、Collinsellatanakaei、阴道厌氧球菌(Anaerococcusvaginalis)、停乳链球菌(Streptococcusdysgalactiae)、哈氏溃疡菌(Desultitobacteriumhafniense)、变栖克雷伯氏菌(Klebsiellavariicola)、肺炎克雷伯氏菌(K.pneumonia)、彭氏变形杆菌(Proteuspenneri)、迟缓埃格特菌(Eggerthellalenta)、迟钝爱德华菌(Edwardsiellatarda)、大肠杆菌(Escherichiacoli)或弗格森埃希菌(E.fergusonii)。
8.一种式(II)的化合物：
Figure FDA0003338021630000021
其中R1为C1-C4烷氧基、Br、Cl、F、I，或选自
Figure FDA0003338021630000031
Y+选自季氮；X-为任何药学上可接受的盐；n选自1、2或3；R2和R3独立地选自C1-4烷基或结合在一起形成脂族、芳族或杂环环系；
Z为O、CH2或H,H；
m为0、1或2；
R5为羟基或羟烷基；并且
R7为H或C1-4烷基。
9.根据权利要求8所述的化合物，其中所述化合物为选自以下的至少一种化合物：
Figure FDA0003338021630000032
Figure FDA0003338021630000041
Figure FDA0003338021630000051
10.一种制备如式(II)中所示的化合物的方法，所述方法包括：
Figure FDA0003338021630000052
其中R1为C1-C4烷氧基、Br、Cl、F、I，或选自
Figure FDA0003338021630000053
Y+选自季氮；X-为任何药学上可接受的盐；n选自1、2或3；R2和R3独立地选自C1-4烷基或结合在一起形成脂族、芳族或杂环环系；
Z为O、CH2或H,H；
m为0、1或2；
R5为羟基或羟烷基；并且
R7为H或C1-4烷基；
使化合物A：
Figure FDA0003338021630000061
与结构B的化合物反应：
Figure FDA0003338021630000062
其中LG是本领域技术人员已知的合适离去基团。
11.根据权利要求10所述的方法，其中所述离去基团LG为氯基、溴基、碘基、三氟甲磺酸酯基、甲磺酸酯基或甲苯磺酸酯基中的至少一种。
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