CN109952297A - 化合物 - Google Patents
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Abstract
本发明提供用于在治疗和/或预防人或非人哺乳动物细菌感染的方法中使用的化合物,所述方法包括将所述化合物与β‑内酰胺抗生素联合(同时、分别或相继)给药,其中所述化合物具有通式I:(其中:Q是对Zn2+离子具有选择性的亲脂性锌螯合部分,并且其包含至少一个,优选两个或更多个(例如2个、3个或4个)任选取代的不饱和杂环,例如5元或6元杂环(这种环优选包括至少一个选自N、S和O的杂原子,优选N);其中任何任选的取代基可选自C1‑6烷基、C1‑6烷氧基、卤素、硝基、氰基、氨基和取代的氨基;每个L,其可以相同或不同,是共价键或连接体;每个W,其可以相同或不同,是非肽类亲水基团,其包含一个或多个羟基基团;以及x是1至3的整数)或其立体异构体、药学上可接受的盐或前药。
Description
技术领域
本发明涉及新化合物,其是生物锌的调节剂,涉及含有它们的药物组合物,以及涉及它们的制备方法。本发明的新化合物具有以受控和安全的方式影响活生物体中锌浓度的能力。因此,本发明还涉及它们在治疗与异常锌水平相关的疾病状态中的用途。
更具体地,本发明涉及可用作抗菌制剂中的佐剂的新化合物,并且其还可用于治疗与锌的体内平衡的细胞外失衡有关的疾病。该化合物是生物锌的低毒性调节剂。特别地,它们具有影响微生物中锌浓度的能力,而不会在作为微生物宿主的生物体中产生毒性作用。由于它们没有毒性作用,该化合物还可用于安全治疗与异常细胞外锌水平相关的疾病状态,例如中风、水肿、癫痫和阿尔茨海默病。
背景技术
在许多疾病状态中,生物锌以超出使细胞具有健康功能的正常范围的浓度存在。疾病状态可能受到生物因素的影响,例如依赖于锌的酶。如Prasad等,Journal of TraceElements in Medicine and Biology(2014),28(4),357-363或Shai等,Che mMedChem(2015),10(3),441-450中所描述的。在本文中,可以通过选择性地和安全地改变锌体内平衡来影响或调节的一组疾病被称为“疾病”。
细胞正常生存所必需的关键因素是锌的体内平衡。锌是人体中第二丰富的过渡金属,并且负责超过6000种酶和蛋白质的催化功能和结构稳定性(Bertini等,Journal ofInorganic Biochemistry(2012),111,150-156)。保持健康细胞的锌的生物学浓度范围很窄,并且已被很详细地描述了,例如,由Maret在Biometals(2011)24:411–418所描述的。对细胞内可自由获得的锌的操纵已经显示出影响多种疾病和病症(Que等,Chem.Rev.(2008),108,1517-1549;Peterson等,Mol.Biol.(2009),388,144-158;BarKalifa等,Eur.J.Pharmacol.(2009),618,15-2;Maret等,Mol.Med.(2007),13,371-375)。
游离锌的浓度根据锌缓冲能力在生物组织中变化。在PC12、HeLa和HT-29细胞系中,以及在体外心肌细胞和神经元的原代培养物中,游离锌的浓度已被确定为约5nM(Bozym等,Exp.Biol.Med.(2010),235,741-750)。锌是一种软金属,在自然界中主要被发现为salpherite或亚硫酸锌,氧化态为+2(Emsley,J."Zinc".Nature's Building Blocks:AnA-Z Guide to the Elements.;Oxford University Press:New York,2001)。为了选择性且安全且高效地螯合锌,需要使用软碱配体。
与锌体内平衡的失衡相关的疾病状态的非限制性实例是癌症、阿尔茨海默病、中风、水肿、糖尿病和重金属(如镉)中毒。
在Khan等,Journal of Diabetes and Metabolic Disorders(2014),13,16/1-16/6,6页中,讨论了锌体内平衡的失衡是糖尿病发展的一个因素。
在神经障碍中,有充分证据表明,在水肿和中风状态下,CNS中存在影响疾病严重程度的细胞外锌过载,例如Liao等在Toxicology Letters(2011),204,108–117中所讨论的。同时,锌螯合剂可能具有神经保护作用,例如Cho等在Neurotox.Res.(2010)17:156–166所讨论的。最近研究表明,如果不穿透斑马鱼的细胞膜,则锌螯合剂可能具有神经保护作用,如Yu等在Zebrafish(2013),10(1),30-35所描述的。这是可能的,因为在正常浓度范围之外过高和过低的锌浓度都可能对细胞有毒。
阿尔茨海默病是一种神经退行性疾病,其特征在于β-淀粉样蛋白(Ab)原纤维的细胞外沉积伴有进行性神经突缺失。在这些疾病中,通常描述了更高浓度的锌,例如,在Huang,RSC Advances(2014),4(94),52088-52099中所描述的。在Neuropharmacology(2015),92,146-157中,Chang等人展示了金属螯合剂如何逆转疾病的发展。然而,现有技术中使用的螯合剂不是锌选择性的,并且logP(其是亲水性的量度)足够高以提供所有细胞中螯合剂的细胞渗透。临床上用于调节细胞外锌的锌螯合剂的实例是螯合剂DP-b99。Diener等在Stroke(2008),39(6),1774-1778中报告的一项II期研究报道了DP-b99对缺血性中风的正面结果。然而,DP-b99是一种logP>5的螯合剂且具有显著的膜渗透,预计会导致毒性。因此,存在对可忽略毒性问题的选择性锌螯合剂的医学需求。
同样在各种癌症形式中,超出正常范围的锌浓度起着至关重要的作用。例如,在前列腺癌中,已经在治疗中使用醋酸锌,如Shah等在Journal of Experimental&ClinicalCancer Research(2009),28:84,第1-10页中所述。然而,醋酸锌提供了非常水溶性的制剂,其在生物膜上运输锌的能力低。
基质金属蛋白酶(MMP)是一组细胞外锌依赖性酶,一般对癌细胞和癌组织的生长至关重要。一般的金属螯合剂已经显示出影响细胞外空间中的MMP,从而影响癌症的发展。例如Rouffet等在JACS(2010),132,8232–8233中所讨论的。
同样在与癌症相关的缺氧状态中,锌平衡起作用,锌诱导缺氧诱导因子(HIF)-1a的积累,例如Chun等在Biochemical and Biophysical Research Co mMunications(2000),268,652–656中所讨论的。锌螯合剂可能对癌细胞的死亡具有记录和显著的影响,如Ding等,在Cancer Letters(2008),271,251–259中所讨论的,如Lee等在Biochemicaland Biophysical Research Co mMunications(2007),362,766–772中所讨论的以及Zuo在Journal of Cellular Biochemistry(2012),113,2567–2575中所讨论的。在后一参考文献中,N,N-双(2-吡啶基-甲基)-胺的衍生物,包括充分描述的锌螯合剂TPEN(N,N,N”,N”-四(2-吡啶基-甲基)-乙二胺)强烈诱导与细胞锌耗竭和凋亡蛋白(XIAP)的X连锁抑制剂的去稳定化相关的癌细胞死亡。
然而,这些螯合剂可能不能在临床上用作治疗剂,因为高亲脂性(logP)和穿透正常细胞的高能力,诱导不可接受的一般毒性。这些试剂没有为靶器官或疾病区域提供生物选择性的结构或分子特征。
一个特别重要的疾病领域是耐药微生物。传染病是全世界死亡的主要原因,每年造成超过1300万人死亡,其中包括不到5岁的儿童死亡率的近三分之二。对于缺乏有效治疗方法的新的和重新出现的传染病存在严重关切(世界卫生组织报告1999年、2012年和2014年)。
抗菌剂耐药性不断升级,影响范围广泛的人类疾病,包括肺结核、霍乱、疟疾和艾滋病。特别令人关注的是对常规抗生素产生多药耐药性的人类病原体的数量,并且估计到2050年耐药性的负担将超过例如宫颈癌(de Kraker MEA等,PLoS Med.(2011))、e1001104以及癌症整体(O’Neill J.Tackling drug-resistant infections.Final report andreco mMendations)。
引入现有抗生素的新的更有效的衍生物仅提供临时解决方案,因为现有的耐药机制迅速适应新的衍生物(Theuretzbacher U.Curr.Opin.Pharmacol.(2011),11,433-438)。虽然耐药革兰氏阳性细菌构成重大威胁,但是普通革兰氏阴性病原体(如大肠杆菌)的多药耐药(MDR)菌株的出现是特别令人关注的。现在通常使用泛耐药或极端耐药性等术语来描述对几乎所有抗生素都具有耐药性的临床上重要的铜绿假单胞菌、鲍曼不动杆菌和肠杆菌科的分离株(Patel等,Front.Microbiol.(2013),4,48)。不幸的是,很少有(如果有的话)有效对抗革兰氏阴性细菌的抗菌剂进入或正在进入第一阶段临床试验,以满足这一关键需求(Butler MS.等,J.Antibiotics(2013),66,571-591)。
细菌,尤其是革兰氏阴性细菌的一个重要特征是它们具有两个细胞膜,一个外部更具渗透性的膜和一个内部细胞膜。参与微生物耐药性的一组重要的酶是β-内酰胺酶(Bush K.等,Annu.Rev.Microbiol.(2011),65,455-478)。它们被分泌到这些膜之间的体积中,即周质空间,因此该空间更容易被诸如药物接近。
内酰胺酶是水解β-内酰胺类抗生素的酶,它们影响β-内酰胺类药物的功效,β-内酰胺类药物是我们最大的抗菌化疗组和抗菌化疗的主要支柱,已有70多年的历史。显然,需要针对这些类别酶的抑制剂,其能恢复其底物—廉价、无毒且通常有效的抗生素的活性。丝氨酸β-内酰胺酶抑制剂(克拉维酸、舒巴坦和他唑巴坦)在延长β-内酰胺抗生素的治疗寿命方面取得了巨大成功,并且还被用作全球临床微生物实验室的诊断工具。相反,没有可用于金属-β-内酰胺酶的临床抑制剂(MBL;Drawz等,Antimicrob.Agents Chemother.(2014),58,1835-1846)。后者现已成为临床上最重要的β-内酰胺酶家族之一,显示出全球传播。
β-内酰胺酶是通过水解使β-内酰胺失活的最普遍和临床上重要的耐药机制。它们按照序列标准(Ambler A、B、C和D类)进行分类,并且可以在结构上分为两个超级族:丝氨酸β-内酰胺酶(A、C和D类)和MBL(B类)。与丝氨酸β-内酰胺酶(其特征在于活性位点中的丝氨酸部分)相反,MBL需要二价阳离子,通常是锌,作为酶活性的金属辅助因子(PalzkillT.Ann.N.Y.Acad.Sci.(2013),91-404)。
MBL属于仅在细菌中发现的一大组蛋白质,并且像青霉素结合蛋白(PBP)具有与β-内酰胺相互作用的能力。结合β-内酰胺的PBP和酶的实例是MBL、丝氨酸β-内酰胺酶样蛋白(LACTB)、D,D-转移酶、D-丙氨酸(D,D)-羧肽酶、D-丙氨酰-D-丙氨酸二肽酶VanA、VanX,VanY和其它,如由Sauvage E.等在FEMS Microbiol.Rev.(2008),32,234–258中所综述的。这类蛋白质仅存在于细菌生物中。对PBP具有亲和力的化合物的实例是β-内酰胺抗生素。β-内酰胺已成为抗菌化疗的历史锚,包括青霉素类、头孢菌素类、单胺菌素和碳青霉烯类(Bush K.等,Annu.Rev.Microbiol.(2011),65,455-478)。
MBL正在成为临床上最重要的β-内酰胺酶家族之一(Patel等,Front.Microbiol.(2013),4,48、Walsh等,Int.J.Antimicrob.Agents(2010),S8-S14),其由于以下原因:临床上最重要的MBL,IMP组、VIM组、GIM组和NDM组现在广泛存在于各种革兰氏阴性物种中。特别是,VIM酶和NDM酶已成为主要的MBL。NDM前所未有的全球传播突出了问题的严重性。自2008年第一份报告以来,已在澳大利亚、非洲、北美、亚洲和许多欧洲国家发现了NDM(JohnsonAP.等,J.Med.Microbiol.(2013),62,499-513)。令人担忧的是,在许多革兰氏阴性物种和环境中发现了NDM(Walsh TR.等,Lancet Infect.Dis.(2011),11,355-362)。
成功的A类丝氨酸β-内酰胺酶抑制剂在临床上是可获得的,但缺乏对MBL的抑制活性(Drawz SM.等,Clin.Microbiol.Rev.(2010),23,160-201)。受到范式沃格孟汀(克拉维酸—一种丝氨酸β-内酰胺酶和阿莫西林的自杀底物)的商业成功的启发,一些研究小组专注于类似方法以开发抑制剂,但目前还没有将效力与抗多种MBL目标的活性相结合的分子已达到临床试验(Drawz SM.等,Antimicrob.Agents Chemother.2014)。
对于三种临床上最具威胁性的MBL—IMP组、NDM组和VIM组—大多数报告的抑制剂针对IMP-1,而VIM-2和NDM的抑制剂很少。对于NDM(真菌天然产物),曲霉明A已经被鉴定为MBL抑制剂并且在小鼠模型中显示出体内活性(King AM.等Nature(2014),510,503-506)。然而,需要相对高剂量的曲霉明A来逆转碳青霉烯耐药性。其它治疗选择(Martinez,FutureMed.Chem.(2012),4(3),347-59)包括使用掺入单胺菌素的三-β-内酰胺疗法;然而,MIC并不令人印象深刻,并且它们的体内活性受到细菌接种物的严重损害(Page等,Antimicrob.Agents Chemother.(2011),66,867–73)。因此,对MBL抑制剂存在强烈的临床需求。
重要的β-内酰胺类抗生素是青霉素类、头孢菌素类和碳青霉烯类。据报道,许多化合物具有MBL抑制活性。在WO 98/117639、WO 97/30027、WO 98/40056、WO 98/39311和WO97/110225中,已经描述了一类β-硫代丙酰基-氨基酸衍生物作为针对MBL的抑制剂。
可用作MBL抑制剂的其它化合物类别是硫酯类(BioI.Pharm.Bull.(1997),20,1136;FEMS Microbiology Letters(1997),157,171;Antimicrob.Agents Chemother.(1997),41,135;Chem.Co mMun.(1998),1609;Biochem.(1998),1,331,703;WO 00/076962)和琥珀酸衍生物(WO 01/030l48和WO 01/030149)。
在细菌中,锌感应由不同家族的调节剂进行,包括SmtB/ArsR家族、MerR家族、TetR家族、MarR家族和Fur家族(Napolitano等,Journal of Bacteriology(2012),2426–2436)。在某些情况下,MBL抑制剂含有Zn2+结合基团,其可与一个或多个中心金属离子强烈相互作用。因此,在现有技术中,已显示结合金属离子的化合物,即所谓的金属“螯合剂”影响细菌生物学机制。术语“螯合”希腊语术语“chelos”相关,表示经由至少两个接触点结合物体的蟹爪。本领域技术人员将理解现有技术中描述的能够螯合金属离子的各种物质,并且将为不同目的选择合适的螯合剂。实例是包含氨基基团和羟基基团的变体的螯合剂,例如,1,10-菲咯啉、氯碘羟喹、1,2-二甲基-3-羟基-4-吡啶酮(DMHP)、1,2-二乙基-3-羟基-4-吡啶酮(DEHP)、地拉罗司。在现有技术中,锌螯合剂已同时被描述为具有多种疾病的抑制剂,例如在WO 2006/117660,WO 2001/60349,US 6,410,570和WO 2009/140215中。
锌螯合剂也被认为是生物膜形成的抑制剂,例如在WO2011/63394和WO2009/155088中,或作为抗病毒剂,例如在WO 2004/71425和WO 2006/43153中。涉及耐药机制的有吸引力的细菌锌依赖性靶标在现有技术中已知被锌螯合剂抑制。三个实例是严格调节的细菌锌摄取系统Zur(Ellison等,PLOS ONE(2013),8,e75389)、生物膜(Conrady等,PNAS(2008),105(49),19456-19461)和MRSA中的肽酶HmrA。所有这些靶标都受到现有技术的非选择性毒性锌螯合剂(如TPEN、EDTA或菲咯啉)的抑制。
生物膜形成是一种重要的细菌耐药机制,带来了全球日益增长的治疗关注。生物膜由细胞外聚合的物质(EPS)组成。它们是由微生物分泌到其环境中的高分子量的天然亲水性碳水化合物聚合物,并确定生物膜的生理化学性质。生物膜形成与由产生金属-β-内酰胺酶的多药耐药革兰氏阴性细菌(例如,鲍曼不动杆菌、铜绿假单胞菌、肺炎克雷伯菌和大肠杆菌)产生的院内感染是有问题的,因为它们影响医院的所有传统活动,如手术和伤口愈合。特别值得关注的是产生MBL的鲍曼不动杆菌,如Peymani等,Jpn.J.Infect.Dis.(2011),64,69-71所述。还发现在铜绿假单胞菌的生物膜阳性分离物中MBL的产生显著更高,如Heydari等,Jundishapur J Microbiol.(2015),8(3),e15514所述。因此,对具有可接受的毒性和选择性的对具有MBL的革兰氏阴性细菌具有活性的新药具有医学需求。
重要的锌依赖性机制的另一个实例是外排泵的细菌使用(Nikaido等,FEMSMicrobiology Reviews(2012),36,340-363),其将几乎所有现代抗生素都作为底物,将它们从细菌细胞中排出。
又一个实例是锌依赖性脱乙酰酶LpxC(Liang等,J.Med.Chem.(2013),56,6954-6966)。另一个实例是高度锌依赖性细菌核糖体功能(Graham等,J.Biol.Chem.(2009),284,18377–18389)。后者在70S核糖体单元上使用8个锌原子。锌的给药也已用作抗细菌感染的疗法,例如,作为氧化锌ZnO的不同配方,通常作为颗粒物质,如在Shi等,Food Additives&Contaminants,Part A:Chemistry,Analysis,Control,Exposure&Risk Assessment(2014),31(2),173-186中所述。然而,在需要向由生物膜保护的区室提供锌的情况下,颗粒ZnO对这种膜具有低的渗透性。
最广泛使用的金属螯合剂组是所谓的氨基-多羧酸酯,下文称为APC螯合剂,包括脂族氨基基团、羟烷基基团和羧烷基基团的变体。常见的实例是乙二胺四乙酸(EDTA)、乙二胺-N,N’-二乙酸-N,N’-二-β-丙酸(EDPA)、三胺五乙酸(DTPA)、反式-1,2-环己烷-二胺-N,N,N’,N’-四乙酸(CyDTA)、肌肽、二羟乙基甘氨酸(DHEG)、1,3-二氨基-2-羟基丙烷-N,N,N’,N’-四乙酸(DTPA-OH)、乙二胺N,N’-二乙酸(EDDA)、乙二胺-N,N’-二丙酸(EDDP)、N-羟基-乙二胺-N,N’,N’-三乙酸(EDTA-OH)、N,N’-双(2-羟基苄基)乙二胺-N,N’-二乙酸(HBED)、六亚甲基-1,6-二胺四乙酸(HDTA)、羟乙基亚氨基二乙酸(HIDA)、亚氨基二乙酸(IDA)、甲基-EDTA、次氮基三乙酸(NTA)、次氮基三丙酸(NTP)、三亚乙基四胺六乙酸(TTHA)、乙二胺二(O-羟基苯乙酸)(EDDHA)、乙二醇双(2-氨乙基醚)-N,N,N’,N’-四乙酸(EGTA)、反式-1,2-环己烷二胺四乙酸(CDTA)、N-(2-羟乙基)亚乙基二次氮基三乙酸(HEDTA)、N-(2-羟乙基)亚氨基二乙酸(HEIDA)、柠檬酸、7,19,30-三氧杂-1,4,10,13,16,22,27,33-八氮杂双环[11,11,11]三十五烷(O-Bistren)、青霉胺,螯合剂还含有硫或磷,例如二乙基二硫代氨基甲酸酯(DEDTC)、2,3-二巯基-1-丙磺酸(DMPS)、乙基麦芽酚(EM)、4-(6-甲氧基-8-喹哪啶基-氨基磺酰基)苯甲酸钾盐(TFLZn)、二硫酮、N-(6-甲氧基-8-喹啉基)-对甲苯磺酰胺(TSQ)、乙二胺-N,N’-双(甲基膦酸)(EDDPO)、乙二胺四(亚甲基膦酸)(EDTPO)、次氮基三亚甲基膦酸(NTPO)、二巯基琥珀酸(DMSA)、1,4,7-三氮杂-环壬烷或1,4,7,10-四氮杂-环十二烷的羧甲基衍生物(如DOTA、DO3A或NOTA)、去铁胺,二巯基丙二醇、二巯基琥珀酸和羟乙磷酸。
APC螯合剂在现有技术中是公知的,例如,在Smith,R.M.;Martell,A.E.NISTCritically Selected Stability Constants of Metal Complexes,Version 2.0;U.S.Department of Co mMerce:Gaithersburg,MD,1995中。它们是非选择性的并且通常是强螯合剂,没有分子靶向部分,该分子靶向部分影响螯合剂对与疾病相关的所需生物靶标的亲和力。因此,它们通常还具有抗菌作用,这在现有技术中有很好的描述,例如,在WO2011/63394、WO2004/71425、WO2006/109069、WO2001/60349、US6,410,570、US2003/0225155、WO2006/43153和WO2006/43153中使用针对病毒或细菌的金属螯合剂。锌螯合剂也被认为是抗菌剂,例如在WO 2009/140215中,被认为是生物膜形成的抑制剂,例如在WO2011/63394和WO2009/155088中,或被认为是抗病毒剂,例如在WO 2004/71425和WO2006/43153中,但在这些情况下,要求保护的化合物缺乏生物或金属螯合选择性或在脂肪中具有高溶解度,高logP,因此通常对真核细胞有毒。
当在宿主生物中处理靶生物的特定感染时,这种选择性的缺乏可能导致不希望的毒性和其它生物学效应,例如,当希望仅影响特定微生物时,同时需要对宿主生物或其它物种(其不是所述处理的目标)的低毒理学效应。由非选择性螯合剂(如APC螯合剂)表现的一种特别严重的不良事件是即使在低浓度下的溶血作用。关于EDTA、EDTA二钠钙、EDTA二铵、EDTA二钾、EDTA二钠、TEA-EDTA、EDTA四钠、EDTA三钾、EDTA三钠、HEDTA和HEDTA三钠、乙二胺四乙酸、EDTA的安全性评价的最终报告确认:在浓度低于4μM静脉注射后,这些对红细胞有膨胀作用,最终导致溶血。这在现有技术中有很好的描述,例如,由Witeska等在Turk.J.Vet.Anim.Sci.(2011),35(2),99-104或Igbokwe等在Journal of basic andclinical physiology and pharmacology(2015),26(2),171-9中所描述的。
EDTA也是一种有效的抗凝血剂,因为它具有非选择性的金属螯合作用,导致例如Ca2+的螯合作用。然而,这种结合钙的能力可能导致低钙血症,这是一种致命的疾病,由于三名与低钙血症相关的患者死亡,导致美国食品和药物管理局(FDA)取消对EDTA二钠的市场批准,如P.M.Wax,J.Med.Toxicol.(2013)9:303–307所报道。S.Lanigan和T.Yamarik在International Journal of Toxicology,(2002),21(Suppl.2),95–142的报告得出结论:作为比其它PAC(例如DTPA或DOTA)更弱的螯合剂,EDTA是一种生物效应与临床使用(特别是对于静脉注射)安全药物的需求不相容的化合物。
EDTA最近已被用作包含β-内酰胺抗生素头孢曲松的表示为Elores或Sulbactomax的制剂中的佐剂。静脉注射舒巴坦和EDTA具有良好的抗菌作用,例如由Attili等在International Journal of Pharmaceutical Sciences and Research(2015),6(6),2569-2578中所述。然而,没有提及对制剂的溶血或抗凝血作用的研究的描述。
涉及耐药机制的有吸引力的细菌锌依赖性靶标在现有技术中已知被锌螯合剂抑制。重要的锌依赖性机制的一个实例是外排泵的细菌使用(参见Nikaido等,FEMSMicrobiology Reviews(2012),36,340–363),其将几乎所有现代抗生素都作为底物,将它们从细菌细胞中排出。
基于2-吡啶基-甲基单元的配体(参见方案1)展现了对IIB族元素锌和镉具有非常高的选择性(Xu等,JACS,(2010),132,601),尽管后者不是生物系统中的天然金属离子。在现有技术中还提出锌螯合剂用作MBL抑制剂。在WO2012/088283中提出噻唑烷和类似化合物与β-内酰胺一起作为MBL抑制剂。本文未提及在锌螯合剂中使用二甲基吡啶胺基团。此外,在WO2012/088383中,MBL测定中的IC50值大于微摩尔范围。
在Ganta等,Bioorganic&Medicinal Chemistry Letters(2009),19,1618–1622中,已报道一组化合物具有异羟肟酸基团作为锌螯合部分,其对MBL具有亲和力。然而,异羟肟酸基团是非选择性螯合基团。特别地,其与Fe2+/Fe3+的结合以及其与许多其它金属离子的结合使得异羟肟酸酯配体的特异性降低,并且更易于与人类生物学相互作用,导致更高的人类毒性。
在现有技术的上述描述中,没有关于如何在目标组织中获得锌螯合疗法的选择性效果同时生物体的健康部分不受严重不良事件的影响的指导。同样,没有关于如何避免金属螯合剂溶血等毒性效应同时保持其所需生物效应的指导。
锌的缺乏不仅会引起细胞的异常功能,而且过量的锌也可能导致异常的细胞功能和不可接受的毒性。因此,在该领域内存在针对新的治疗剂和诊断剂的医学和技术需求,其治理与健康组织和细胞中不受控制的锌耗尽相关的毒性,同时发挥所需的治疗效果。哺乳动物中与锌失衡有关的许多疾病状态是由细胞外空间中真核细胞外的锌浓度增加引起的。这种疾病通常与细胞外的过量锌有关。因此,对于新的锌螯合剂存在医学需求,其具有低通过真核细胞膜的能力,并且同时对二价锌具有高的选择性亲和力。
据报道亲脂性锌螯合剂N,N,N-三(2-吡啶基甲基)胺(TPA,结构III,方案1)和N,N,N’,N’-四(2-吡啶基甲基)乙二胺(TPEN,结构IV,方案1)由于其锌螯合特性以及它们的亲脂特性、允许细胞膜穿透能力而显示出许多有趣的生物活性,例如Huang等,Metalomics(2013),5,648-655和Donadelli等,J.Cell.Biochem(2008)104,202-212)所述。
方案1
在TPA和TPEN中,锌结合能力基于所有氮原子与金属原子的结合。已广泛报道TPA和TPEN由于其高亲脂性而对许多细胞类型发挥细胞毒性作用。影响具有相对高logP的锌螯合剂毒性的主要性质是锌结合能力,表示为解离常数Kd,或表示为log Kd或pKd。已知TPEN的pKd约为16,而TPA的pKd约为12。
因此,TPA和TPEN本身不适合作为潜在药物,因为它们对正常细胞毒性太大,如Sheridan等,在In Vitro&Molecular Toxicology(1998),11(2),161-169中或Huang等,在Metalomics(2013),5,648-655中所述。在HeLa细胞的MTT测定中,Huang等人报道了TPA的EC50值为38±1μM,TPEN的EC50值为25±1μM mM。在神经元中,已知TPEN毒性更大,并且Canzoniero等,Neuropharmacology(2003),45,420–428报道了神经元中TPEN的EC50为约5μM。
因此,锌选择性螯合剂的毒性是它们的高logP值和它们的锌结合能力pKd的组合。两者的高值显然导致较低的毒性EC50值。
例如在Zuo在Journal of Cellular Biochemistry,(2012),113,2567–2575中进一步展示了毒性问题。根据方案1,现有技术没有教导如何合成例如TPEN的类似物或衍生物,其毒性低于TPEN本身。
现在令人惊讶地发现,在上述定义的疾病中使用与分子部分W(其是如本文所定义的非肽类亲水基团)结合的新的锌络合部分通常可以安全地影响生物锌浓度。
发明内容
本发明涉及包含一个或多个与一个或多个亲水部分共价结合的亲脂性锌螯合部分的化合物,其中所述锌螯合部分对Zn2+离子具有选择性,并且其中所述亲水部分选自非肽类亲水性单体基团、低聚物基团和聚合物基团。本发明还涉及这些化合物在治疗中的用途,特别是用于治疗或预防与锌体内平衡的失衡有关的疾病或病症,以及作为治疗或预防细菌感染的佐剂。
本发明的实施方案包括以下内容:
1.包含与一个或多个(例如一个、两个或三个)亲水部分共价结合的一个或多个(例如一个或两个)亲脂性锌螯合部分的化合物,其中所述锌螯合部分对Zn2+离子具有选择性,并且其中所述亲水部分选自非肽类亲水性单体基团、低聚物基团和聚合物基团。
2.根据实施方案1的化合物,其具有通式I:
(其中Q代表对Zn2+离子具有选择性的亲脂性锌螯合部分;每个L可以相同或不同,是共价键或连接体;每个W可以相同或不同,是非肽类亲水性单体基团、低聚基团或聚合基团,优选非肽类亲水基团,其包括选自H、N、O、S、P的氢键给体原子和氢键受体原子,例如包含一个或多个选自-OH、-SH、-CO2H、-SO3H、-PO3H2、-B(OH)2和脂族或芳族含氮基团的官能团的非肽类亲水基团;以及
x是1至3的整数)
或其立体异构体、药学上可接受的盐或前药。
3.根据实施方案2的化合物,其是式Q–L–W的化合物,其中Q、L和W如实施方案2中所定义。
4.根据实施方案1的化合物,其具有通式II:
Q–L–W–L–Q
(其中每个Q可以相同或不同,代表对Zn2+离子具有选择性的亲脂性锌螯合部分;
每个L可以相同或不同,是共价键或连接体;以及
W是非肽类亲水性单体基团、低聚物基团或聚合物基团,例如根据实施方案2所述)
或其立体异构体,药学上可接受的盐或前药。
5.根据前述实施方案中任一项的化合物,其计算的logP值(表示为clogP)小于2,优选小于1,更优选为负。
6.根据前述实施方案中任一项的化合物,其中对于具有Zn2+的锌螯合部分,解离常数(表示为Kd)小于或等于10-10M,优选小于或等于10-12M,例如小于或等于10-14M.
7.根据前述实施方案中任一项的化合物,其对内源金属离子中的Zn2+具有螯合选择性,其大于10,优选等于或大于11,其中所述的对内源金属离子中的Zn2+的螯合选择性(表示为Znsel)根据以下方程表示:
Znsel=log(KdZn2+/KdCa2+)=pKdZn2+-pKdCa2+
其中KdZn2+是对于具有Zn2+的化合物的解离常数
KdCa2+是对于具有Ca2+的化合物的解离常数
pKdZn2+是-logKdZn2+
pKdCa2+是-logKdCa2+
8.根据前述实施方案中任一项的化合物,其在人细胞中具有体外毒性,表示为真核细胞线粒体功能的抑制浓度IC50,其大于8μM,优选大于10μM,优选大于20μM,优选大于50μM,优选大于100μM,例如大于200μM。
9.根据前述实施方案中任一项的化合物,其在选自癌症、阿尔茨海默病、中风、水肿、糖尿病和重金属中毒的疾病中在调节锌体内平衡中具有的治疗评分等于或大于-0.8,优选等于或大于0,优选等于或大于0.5,优选等于或大于1,例如等于或大于1.5,其中所述化合物的治疗评分(表示为TSx)根据以下方程表示:
TSx=log(TI x(1+tanh(Znsel-8))x(1-tanh(clogP-2))x(1+tanh((pKd–8)))
其中TI是治疗指数比,其是被除数IC50/MEC,其中MEC是化合物对疾病有影响的最小浓度;并且Znsel、clogP和pKd如实施方案5至7中所定义。
10.根据前述实施方案中任一项的化合物,当与抗生素剂一起施用时具有佐剂抗生活性并且其抗菌评分等于或大于-0.8,优选等于或大于0,等于或大于比0.5,例如等于或大于1,或等于或大于1.5,其中化合物的抗菌评分(表示为ASx)根据以下方程表示:
ASx=log(TI x(1+tanh(Znsel-8))x(1-tanh(clogP-2))x(1+tanh((pKd–8)))
其中TI是治疗指数比,其是被除数IC50/MIC,其中MIC是给予抗生素剂为2或更小的最小抑制浓度的化合物浓度;并且Znsel、clogP和pKd如实施方案5至7中所定义。
11.根据实施方案1至10中任一项的化合物,其中所述锌螯合部分(例如Q)是具有下式的分子部分:
(C)mRc(RL)
其中m是2至10的整数,优选2至6,例如3、4、5或6;
每个基团C是相同或不同的具有路易斯碱性质并且具有至少一个能够向锌原子提供电子的选自N、S、O或P(优选N)的杂原子的官能团;
Rc是连接基团C的单元,其可含有最多50个原子,优选2-10个原子,例如4至8个原子,并且其任选地可带有一个或多个官能团;以及
RL是与分子其余部分(例如与连接体L)结合的共价键。
12.根据前述实施方案中任一项的化合物,其中所述螯合部分(例如Q)包含至少一个,优选两个或更多个(例如2、3或4个)任选取代的不饱和杂环,例如5元或6元杂环(这种环优选包括至少一个选自N、S和O(优选N)的杂原子);其中任何任选的取代基可选自C1-6烷基、C1-6烷氧基、卤素、硝基、氰基、胺基和取代的胺基。
13.根据实施方案12的化合物,其中所述螯合部分包含一个或多个任选取代的杂芳基,优选两个或更多个杂芳基,例如其中每个杂芳基环在环结构中具有至少一个氮原子(例如吡啶,尤其是未取代的吡啶)的这些基团。
14.根据实施方案13的化合物,其中所述螯合部分来源于吡啶甲酸及其衍生物(例如来源于胺甲基吡啶),优选其中所述螯合部分包含两个或更多个(例如,两个、三个或四个)2-吡啶基-甲基单元。
15.根据前述实施方案中任一项的化合物,其中所述锌螯合部分包含一个或多个下列基团:
其中在每个结构中:
D1和D2独立地选自-CH-和N,条件是D1和D2中的至少一个是N;
A、B和C独立地是-CH-或杂原子(例如N),优选-CH-,或者A、B和C可以是参与稠环的桥头,从而形成多环体系;以及
*表示所述基团与分子其余部分连接的点(或多个点)。
16.根据实施方案1至15中任一项的化合物,其中所述化合物中芳族氮给体原子的百分比等于或大于25%,脂族氮给体原子的百分比等于或大于50%,并且氧给体原子的百分比等于或低于25%(基于给体原子的总数)。
17.根据实施方案1至15中任一项的化合物,其中对于存在的给体原子,芳族氮给体原子的百分比等于或大于50%,脂族氮给体原子的百分比等于或者大于25%,并且氧给体原子的百分比等于或低于25%。
18.根据实施方案1至15中任一项的化合物,其中对于存在的给体原子,芳族氮给体原子的百分比等于或大于60%,脂族氮给体原子的百分比等于或者大于20%,并且氧给体原子的百分比等于或低于20%。
19.根据实施方案1至15中任一项的化合物,其中对于存在的给体原子,芳族氮给体原子的百分比等于或大于66%,脂族氮给体原子的百分比等于或者大于33%,并且氧给体原子的百分比等于0%。
20.根据实施方案1至15中任一项的化合物,其中对于存在的给体原子,芳族氮给体原子的百分比等于或大于75%,脂族氮给体原子的百分比等于或者大于25%,并且氧给体原子的百分比等于0%。
21.根据实施方案1至15中任一项的化合物,其中锌螯合部分包含下列基团之一:
其中*表示所述螯合部分与分子其余部分(例如与本文所定义的连接体基团L)连接的点(或多个点);以及
如果存在,R’是H或C1-6烷基,例如,C1-3烷基,例如甲基。
22.根据实施方案2至21中任一项的化合物,其中连接体L包括键或任选被一个或多个选自C1-3烷基、-O(C1-3)烷基和-OR’(其中R’是H或C1-6烷基,优选C1-3烷基,例如甲基)的基团取代的亚烷基链(优选C1-8亚烷基,例如C1-6亚烷基);并且其中所述亚烷基链的一个或多个-CH2-基团(例如所有-CH2-基团)可以被独立地选自-O、-CO-、NR”-(其中每个R”独立地为H或C1-6烷基,优选C1-3烷基,例如甲基)的基团和任选取代的碳环或杂环(包括单环、双环、三环和稠环;任何任选的取代基可选自C1-6烷基、C1-6烷氧基、卤素、硝基、氰基、胺基和取代的胺基)所替代。
23.根据实施方案22的化合物,其中所述连接体被任选取代的芳基或杂芳基环,优选任选取代的苯基或三唑环,例如未取代的苯基环所中断。
24.根据实施方案2至23中任一项的化合物,其中所述连接体L包含一个或多个能够与锌原子螯合的给电子原子,例如一个或多个能够为基团Q提供金属螯合能力的原子。
25.根据实施方案24的化合物,其中所述给电子原子是氮原子,例如其中这些原子提供在所述连接体的主链中或在一个或多个取代环结构或中断环结构内。
26.根据实施方案2至21中任一项的化合物,其中连接体L包括键或C1-8亚烷基链(优选C1-6亚烷基链,例如C1-3亚烷基链),其中所述亚烷基链的一个或多个-CH2-基团(例如所有-CH2-基团)任选地被独立地选自-O、-CO-、NR”-(其中每个R”独立地为H或C1-6烷基,优选C1-3烷基,例如甲基)的基团和未取代的苯基环所替代。
27.根据前述实施方案中任一项的化合物,其中每个亲水部分是非肽类单体基团、低聚基团或聚合基团,其包含以任选取代的直链或支链脂族、脂环族或芳族基团形式的至多100个原子,所述基团包含C、H和一个或多个官能团,所述官能团包含与杂原子结合的氢,所述杂原子是选自基团N、O、S和P的氢键受体。
28.根据实施方案27的化合物,其中所述官能团选自-OH、-COOH、-SH、-SO3H、-PO3H2、-B(OH)2或它们的盐和脂族含氮基团或它们的盐。
29.根据实施方案27或实施方案28的化合物,其中可存在的任何任选的取代基选自C1-6烷基、C1-6烷氧基、卤素、硝基、氰基、胺基和取代的胺基。
30.根据前述实施方案中任一项的化合物,其中每个亲水部分包含以下基团中的一个或多个:糖部分、羧酸或其衍生物(例如酯)、醇、胺或其取代衍生物和硼酸。
31.根据实施方案30的化合物,其中所述糖部分可以是单糖、二糖或多糖,或氨基糖,或其衍生物(例如乙酰化衍生物)。
32.根据实施方案31的化合物,其中所述糖部分是环状单糖或无环单糖。
33.根据实施方案30的化合物,其中所述醇是直链或支链的单醇、二醇或三醇,例如短链(例如C1-6)直链或支链醇。
34.根据实施方案30的化合物,其中所述胺是直链、支链或环状的,优选-NH2、-NHR(其中R是C1-6烷基,例如C1-3烷基),任选取代的哌嗪或吗啉(任何任选的取代基可以选自-OH和C1-3烷基,例如甲基)。
35.根据实施方案30的化合物,其中所述硼酸是环状或无环的。
36.根据实施方案35的化合物,其中所述硼酸基团形成任选被一个或多个官能团(例如羧基或其衍生物)取代的6元环的一部分。
37.根据前述实施方案中任一项的化合物,其中所述一个或多个亲水部分(例如W)选自下列基团:
糖(单体的,环状的):
糖(单体的,无环的):
糖(聚合体的):
羧酸和衍生物:
*-CO2H
*-CO2 -
*-CO2X(其中X是一价金属离子,例如Li+、Na+、K+,或C1-6烷基,例如C1-3烷基)
胺类和衍生物:
*-NH2
*-NH3 +
*-NH3 +Y-(其中Y是Cl-、Br-或I-)
*-NHR(其中R是C1-6烷基,例如C1-3烷基,例如甲基)
这些胺及其衍生物的优选实例包括:
*-NH2
*-NH3 +
*-NHR(其中R是C1-6烷基,例如C1-3烷基,例如甲基)
醇类和衍生物:
-OH
-OX(其中X是一价金属离子,例如Li+、Na+、K+或C1-6烷基,例如C1-3烷基)
-OR(其中R是C1-6烷基,例如C1-3烷基,例如甲基)
环状硼酸:
这些环状硼酸的实例包括以下:
这些环状硼酸的优选实例包括:
无环硼酸:
这些无环硼酸的实例包括:
这些无环硼酸的优选实例包括:
其中*表示亲水基团与分子其余部分(例如,与本文定义的连接体基团L)的连接点。
38.根据本文任一实施例的化合物,或其立体异构体、药学上可接受的盐或前药。
39.药物组合物,其包含根据实施方案1至38中任一项的化合物,以及一种或多种药学上可接受的载体或赋形剂。
40.根据实施方案1至38中任一项的化合物或根据实施方案39的药物组合物在治疗中的用途。
41.根据实施方案1至38中任一项的化合物或根据实施方案39的药物组合物在治疗或预防与锌体内平衡的失衡相关的疾病或病症(优选癌症(例如前列腺癌)、神经障碍(如阿尔茨海默病)、中风、水肿、糖尿病或重金属中毒)的方法中的用途。
42.治疗和/或预防人或非人哺乳动物中与锌体内平衡的失衡相关的疾病或病症(优选癌症(例如前列腺癌)、神经障碍(如阿尔茨海默病)、中风、水肿、糖尿病或重金属中毒)的方法,所述方法包括给所述哺乳动物施用有效量的实施方案1至38中任一项的化合物或根据实施方案39的组合物的步骤。
43.根据实施方案1至38中任一项的化合物或根据实施方案39的药物组合物在治疗和/或预防人或非人哺乳动物细菌感染的方法中的用途,所述方法包括将所述化合物或所述组合物与β-内酰胺抗生素联合(同时、分别或相继)给药。
44.治疗和/或预防人或非人哺乳动物细菌感染的方法,所述方法包括将有效量根据实施方案1至38中任一项所述的化合物或根据实施方案39所述的组合物与β-内酰胺抗生素联合(同时、分别或相继)施用给所述哺乳动物的步骤。
45.根据实施方案43或44所述用于使用的化合物或方法,其中所述感染与革兰氏阳性细菌或革兰氏阴性细菌(优选革兰氏阴性细菌)相关,所述细菌对一种或多种抗生素(例如β-内酰胺抗生素)具有耐药性,优选其中所述细菌包含金属-β-内酰胺酶。
46.根据实施方案43至45中任一项所述用于使用的化合物或方法,其中所述感染与具有广谱金属-β-内酰胺酶(ESBL)的革兰氏阴性多重耐药细菌相关。
47.根据实施方案43至46中任一项所述用于使用的化合物或方法,其中所述化合物与碳青霉烯抗生素剂一起施用,并且所述感染与具有金属-β-内酰胺酶的革兰氏阴性碳青霉烯耐药细菌相关或者与具有肺炎克雷伯菌碳青霉烯酶、KPC和/或金属-β-内酰胺酶的革兰氏阴性碳青霉烯耐药细菌相关。
48.根据实施方案43-47中任一项所述用于使用的化合物或方法,其中所述化合物和β-内酰胺抗生素在相同的制剂中提供。
49.根据实施方案43-47中任一项所述用于使用的化合物或方法,其中所述化合物和β-内酰胺抗生素在不同的制剂中提供。
50.药物制剂,其包含实施方案1至38中任一项所述的化合物和β-内酰胺抗生素,以及任选的一种或多种药学上可接受的载体或赋形剂。
51.试剂盒,其包括:
(i)第一容器,其含有根据实施方案1至38中任一项所述的化合物或根据实施方案39所述的药物组合物;和
(ii)第二容器,其含有β-内酰胺抗生素。
52.根据实施方案43至51中任一项所述用于使用的化合物、方法、药物制剂或试剂盒,其中所述β-内酰胺抗生素选自:青霉烷类、头孢烯类、单胺菌素类、青霉烯类、碳青霉烯类和克拉维烷类,优选选自青霉烷类、头孢烷类和碳青霉烯类,例如碳青霉烯。
53.根据实施方案1至38中任一项的化合物或根据实施方案39的药物组合物在与锌体内平衡的失衡相关的疾病或病症(优选癌症(例如前列腺癌)、神经障碍(如阿尔茨海默病)、中风、水肿、糖尿病或重金属中毒)的治疗中抑制生物膜形成的方法中的用途。
54.在人或非人哺乳动物中治疗与锌体内平衡的失衡相关的疾病或病症(优选癌症(例如前列腺癌)、神经障碍(例如阿尔茨海默病)、中风、水肿、糖尿病或重金属中毒)中抑制生物膜形成的方法,所述方法包括向所述哺乳动物施用有效量的根据实施方案1至38中任一项的化合物或根据实施方案39的组合物的步骤。
55.用于确定碳青霉烯耐药微生物是否产生金属-β-内酰胺酶(MBL)、肺炎克雷伯菌碳青霉烯酶(KPC)或产生OXA-48的细菌菌株的方法,其包括以下步骤:
(1)分离感兴趣的碳青霉烯耐药细菌菌株并将其提供在琼脂平板上;
(2)制备下列盘:a)单独具有美罗培南的盘A,b)具有添加到根据实施方案1至38中任一项所述的化合物中的美罗培南的盘B,c)单独具有亚胺培南的盘C,d)具有添加到根据实施方案1至38中任一项所述的化合物中的亚胺培南的盘D,和e)具有替莫西林的盘E;
(3)将所述多个盘放在琼脂平板的五个不同位置或四个不同的平板上;
(4)将所述琼脂平板在37℃下培养过夜;
(5)读取裂片的所有区域直径,其中所有区域直径内不存在或增加最小表明是产生OXA-48的菌株,盘B和盘D的显着增加仅表明是产生MBL的菌株,并且盘C的显着增加仅表明是产生KPC的菌株。
56.试剂盒,其包括:
(i)根据实施方案1至38中任一项的化合物;
(ⅱ)美罗培南;
(ⅲ)亚胺培南;
(iv)替莫西林;和
(v)任选地,用于实施如实施方案55所定义的方法的说明书。
具体实施方式
在其最广泛的方面,本发明提供了包含一个或多个(例如一个或两个)与一个或多个(例如一个、两个或三个)亲水部分(W)共价结合的亲脂性锌螯合部分的化合物,其中所述锌螯合部分对Zn2+离子具有选择性,并且其中所述亲水部分选自非肽类亲水性单体基团、低聚基团和聚合基团。
在本文所述的化合物中,部分W(或每个部分W)的作用是降低整个目标分子的logP值,从而减少锌络合部分在真核细胞的生物膜上的一般通过。后者对于用于本发明化合物的锌络合部分的可接受的毒性是强制性的。原核细胞,特别是革兰氏阴性细菌细胞,有两个膜;外膜比内膜更具穿透性,类似于真核细胞膜。如本申请中的实施例所记载的,本文所述的新化合物没有上述螯合剂(例如PAC螯合剂,如EDTA或DTPA)的毒理学作用(例如溶血作用)。
从本申请的实验部分可以明显看出,本发明还教导了如何调整锌螯合剂的强度以实现对患病区域中的细胞或组织的最小毒性或抑制作用,同时使健康细胞或组织相对不受影响。同时在所需的适应症中保持相关的医疗功效。
根据本发明,通过设计螯合剂中给电子原子的数量和构象的有利组合以及与金属原子结合的两个相邻给体原子之间的最佳环原子数来实现调整锌螯合剂的强度。这通过实施例在方案2中示出。
配体中给电子原子数越高,螯合剂越强(pKd越高)。pKd越高,配体的毒性可能越大(当没有使用根据本发明的亲水侧基时)。例如,TPEN或TPA对所有细胞都是有毒的,不能用作具有可接受毒性的药物。然而,TPEN和TPA没有亲水侧链,这降低了其亲水性,也没有提供任何功能性侧链以插入载体以用于生物选择性。
如式X-XII所示,如果分子中的一些给电子基团(给体原子)可以与金属原子结合,从而可以与锌原子形成5元螯合环,这将有利于更高的pKd。如方案2中的结构V和VI所示,这可以使用各种杂环化合物实现,例如咪唑、吡咯、异恶唑、吡啶、嘧啶、嘌呤、吲哚、喹啉或异喹啉。环也可以被官能团(如酮基或羟基)取代,以帮助调节它们的生理学性质。
在3个给电子基团D参与对锌原子给电子的金属螯合物中,配体可以表示为“3-pod”配体,如方案2中所示。结构单元VII表示为二甲基吡啶胺或DPA,并且定义了本发明化合物中重要的合成结构单元。
然而,3-pod配体可能不具有足够的螯合剂强度而不能有效作为佐剂。EP 1724263涉及螯合化合物。这些用于抗HIV、风湿病和癌症转移,但不用作抗菌佐剂也不与任何神经障碍有关。根据本申请的实验数据,由两个咪唑环和叔氮形成的金属螯合剂仅具有3个给电子原子,对相关的佐剂能力提供不足的金属结合能力。
Wei,L.等在Inorganic Chemistry,第44卷,第7期,2005中描述了3-pod螯合剂的另一个实例。该文件纯粹涉及铼螯合物的结晶学和分析工作。在文中,提到了对癌症的潜在用途,但没有提供数据。没有建议使用该发明化合物用于抗细菌或传染病或任何其它适应症。没有更大的亲水侧链,只有DNA碱基。
因此,在一个实施方案中,螯合部分可优选包含多于三个给电子原子D。如果4个给电子基团D参与对锌原子给电子,则该配体可称为“4-pod”配体(方案2,X)。如果给电子原子D的数量增加,则配体可相应地表示为“5-pod”或“6-pod”(方案2中的通用结构XI和XII),这有利于更强的螯合剂(除非空间限制带来不太有利的配体构象)。
方案2
在方案2中:
D是杂原子,优选氮或氧(当存在于环结构中时,D优选为氮);
D1和D2相同或不同,可以是-CH-或杂原子,优选氮,其中D1和D2中的至少一个是杂原子,优选氮;
A、B和C可以是-CH-或杂原子,优选氮;
A、B和C也可以是参与稠环的桥头,即形成多环系统;
L是本文定义的共价键或连接体;
W是本文定义的亲水基团;
*表示螯合部分与分子其余部分连接的点(或多个点)。
在方案2中,连接体L可包含官能团-(C=X)-Y-或由官能团-(C=X)-Y-组成,其中X表示O或S;Y表示O或NR(其中R是H或C1-6烷基,优选C1-3烷基,例如甲基)。
二价阳离子Zn2+通常是六配位的,因此具有多于6个给电子基团的配体不会增加锌的pKd。根据该定义,TPEN是6-pod配体,因为TPEN具有4个2-吡啶基-甲基单元,使得锌螯合能力更强。如上所述,TPEN已广泛用于现有技术的许多学术生物学应用中。
在本发明中,锌螯合部分是任何选择性Zn2+螯合基团,其优选包含至少两个芳族氮原子。
在一个实施方案中,根据本发明的化合物可以由通式I表示或是其药学上可接受的盐:
其中Q代表对Zn2+离子具有选择性的亲脂性锌螯合部分;
每个L可以相同或不同,是共价键或连接体;
每个W可以相同或不同,是非肽类亲水性单体基团、低聚基团或聚合基团,优选非肽类亲水基团,其包括选自H、N、O、S、P的氢键给体原子和氢键受体原子,例如包含一个或多个选自-OH、-SH、-CO2H、-SO3H、-PO3H2、-B(OH)2和脂族或芳族含氮基团的官能团的非肽类亲水基团;以及
x是1至3的整数,优选1。
在另一个实施方案中,根据本发明的化合物可以由通式II表示,或是其药学上可接受的盐:
Q–L–W–L–Q(II)
其中每个Q可以相同或不同,代表对Zn2+离子具有选择性的亲脂性锌螯合部分;
每个L可以相同或不同,是共价键或连接体;以及
W是本文定义的非肽类亲水性单体基团、低聚基团或聚合基团,例如,如上文关于式(I)所定义。
根据本发明的化合物可用作潜在的新药。它们作为药物的用途与一组参数有关,这些参数需要具有一定的数值,以使化合物具有所需的治疗效果,而不会在患有疾病的哺乳动物中或者在微生物或寄生虫入侵的宿主生物中施加不可接受的毒性迹象。令人惊讶的是,已发现这些参数可用于计算某些治疗评分,在此表示为TSx,其中x表示特定化合物。本发明化合物的治疗评分不同于现有技术中已知化合物的治疗评分。该参数可以使用以下方程表示:
TSx=f1(MEC)+f2(IC50)+f3(logD)+f4(pKdZn)+f5(TI)+f6(Znsel)(1)
其中f1-f6是相对参数的函数,MEC表示化合物X实现酶的治疗效果或对微生物的不希望的生理效应的最小有效浓度。IC50表示哺乳动物细胞中的毒性,可用于表示化合物X的一般毒性。logD参数定义为生理pH下在正辛醇与水之间化合物X的分配系数的对数,TI为化合物X的治疗指数比例,即被除数IC50/MEC。根据本发明,特定螯合剂强度pKdZn是化合物实现高治疗效果和低水平毒性作用的最重要参数之一。pKdZn定义为锌螯合物解离常数的负对数,Znsel是化合物X在与其它金属竞争时螯合Zn2+的选择性,所述其它金属尤其是生理上重要的金属离子,如Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Ni2+、Fe2+、Fe3+、Cu+、Cu2+、Cr3+,或通常被视为污染物的重金属,例如Cd2+、Hg2+、Co2+、Pb2+,甚至更重的元素。
通常,现有技术中最常见的配体,即上文讨论的PAC配体(例如EDTA、DTPA和DOTA)对与锌相比具有较大离子半径、高数量的未配对d轨道电子和更高的配位数的金属离子具有高亲和力。这些金属离子特别是Fe2+、Fe3+、Mn2+和Cr3+或通常被视为污染物的重金属,例如Cd2+、Hg2+、Co2+和Pb2+。这些原理在现有技术中有很好的描述,例如由Smith,R.M.;Martell,A.E.在NIST Critically Selected Stability Constants of Metal Complexes,Version2.0;U.S.Department of Co mMerce:Gaithersburg,MD,1995.中所述。因此,相对于上述离子,PAC配体与锌结合不良。特别值得关注的是PAC配体也结合Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+,并且在某种程度上它们也影响Na+和K+,因为它们在生理pH下具有高负电荷。这些都是调节哺乳动物中许多生物过程的重要金属离子。因此,这种缺乏特异性是现有技术中PAC配体较高的一般毒性的主要原因。
用于本发明的配体的一个重要特征(影响它们与锌结合的选择性)是硬软酸碱的理论,HSAB原理在无机化学领域和许多论文中都有很好的描述,例如由R.D.Hancock和A.E.Martell在Chem.Rev.(1989),89,1875-1914中所述。在本发明中,高含量的芳族氮给体原子、中等含量的脂族氮给体和低含量的氧给体原子有利于结合周期表IIB族元素(如锌和镉);典型的PAC配体DTPA、EDTA和DOTA具有相反的趋势,氧给体含量高、脂族氮含量低并且没有芳族氮给体,有利于与具有高数量的未配对d轨道电子的较大过渡元素的结合,例如VIB族、VIIB族和VIII族元素,如Fe2+、Fe3+、Mn2+和Cr3+,以及IIA族元素,如Ca2+和Mg2+。
因此,在本文所述的锌螯合剂部分中,芳族氮给体原子的优选百分比等于或大于50%,而脂族氮给体原子的百分比等于或大于25%,同时保持氧给体原子的百分比等于或低于25%。甚至更优选的是芳族氮给体原子的百分比等于或大于60%,而脂族氮给体原子的百分比等于或大于20%,同时保持氧给体原子的百分比等于或低于20%。甚至更优选的是芳族氮给体原子的百分比等于或大于66%,而脂族氮给体原子的百分比等于或大于33%,同时保持氧给体原子的百分比等于零。特别优选的是芳族氮给体原子的百分比等于或大于75%,而脂族氮给体原子的百分比等于或大于25%,同时保持氧给体原子的百分比等于零。
如所强调的,参数Znsel是维持治疗效果同时保持对真核细胞和活体动物低水平不良反应最重要的参数。当所有提到的金属都存在于混合物中时,可以通过竞争研究证明这种选择性,如许多现有技术文献中所述,例如在等Tetrahedron 69,(2013),8645-8654中。在现有技术中,例如使用R.D.Hancock和A.E.Martell中的式6,胺基配体的选择性商可以从Zn2+与Ca2+的解离常数计算。在本文中,它是可接受的选择性的指标,Znsel可以根据以下方程表示:
Znsel=log(K1(Zn2+)/K1(Ca2+) (2)
由于当螯合该II族元素时真核生物系统中毒性的严重后果,使用式中钙螯合的选择性是必要和相关的。如上所述,EDTA是一种有效的抗凝血剂,因为它具有非选择性的金属螯合作用,导致例如Ca2+的螯合作用。因此,这种结合钙的能力可能导致低钙血症。由于EDTA是比其它PAC(例如DTPA或DOTA)更弱的螯合剂,同样的毒性问题适用于所有作为一类化合物的PAC。
在方程(1)的TSx的一般表达式中,方程(1)中的参数可以根据已知的经验和测量数据加权,以区分不同参数的重要性,如下面的经验实验数据所示。
表征根据本发明的最有效化合物的其它参数是治疗指数TI和亲脂性logP。
尽管化合物具有高水溶性和低logP值,但本发明的核心和本文记载的最令人惊讶的发现是化合物在重要医学适应症中的高效力。在现有技术中,治疗物质通常需要具有足够高的logP值以穿过真核细胞膜,通常大于2至2.5,以具有治疗效果。然而,它们往往也表现出毒理学迹象。这将在下文进一步说明:
作为代表性实例,根据本发明的化合物对多重耐药细菌(如铜绿假单胞菌、肺炎克雷伯菌或大肠杆菌)中的MBL介导的耐药性具有强烈的抑制作用。
根据本发明的化合物的全球期望性能的优化可以进行数学建模,例如用作鉴定可用于本发明的新化合物的工具。该模型基于本申请实验部分和文献数据中给出的生物实验数据的观察结果。在抗生素剂的情况下,可以优化通用参数,抗菌评分(表示为ASX),其中X是本发明的代表性化合物。因此,ASX可以表示为方程(3)中的关键参数的函数:
ASx=log(TI x(1+tanh(Znsel-8))x(1-tanh(clogP-2))x(1+tanh((pKd–8))) (3)
其中TI是治疗指数比,其为被除数IC50h/MICx,其中MICx定义为本发明的各化合物X导致碳青霉烯抗生素的MIC值≤2mg/L的最低浓度。在人hepG2细胞测定中化合物X的耐受性的IC50值是与其它真核细胞测定相当的常见体外毒性标准。该被除数定义了与现有技术相比本发明化合物的优越性。例如,在Rongved等的WO2015/049546中,公开了锌螯合剂,其改善碳青霉烯类抗含有金属-β-内酰胺酶(MBL)的耐药革兰氏阴性细菌的活性。然而,WO2015/049546没有教导如何调节锌螯合剂的强度以在足够低的浓度下获得足够高的功效或可接受的MICx活性,同时在真核细胞中确保可接受的毒理学特征。关于WO2015/049546中描述的佐剂化合物,还需要进一步改善碳青霉烯抗生素的MIC值,例如,在低于100μM的佐剂浓度下,为碳青霉烯类抗生素提供MIC值≤2mg/L的化合物。这带来更高的被除数IC50h/MICx值和更高的ASx数。
令人惊讶的是,如本文提供的结果所证明的,与WO2014/049546中公开的那些相比,由本发明范围定义的化合物显示出显著改善的MICx性能,在佐剂浓度低至15.6μM至31μM,同时在人hepG2细胞中保持可接受的毒理学特征的情况下,碳青霉烯抗生素MIC≤2mg/L。这在下文和本说明书的实验部分中详细描述。例如,本申请中的实施例101基于DPA单元与三唑环组合以形成与碳水化合物连接体连接的4-pod配体的结构组合。实施例194是与肽连接的相同螯合剂。这是WO 2015/049546中举例说明的最强螯合剂。在本发明中,在实施例197中研究实施例101的MIC,并且从表4中明显的是实施例101在50μM浓度下不如表3-表5中研究的最佳实施例有效。然而,实施例101和194在100-150μM的浓度范围内是有效的,并且对于这些配体报道了有利的毒性,它们可用作佐剂。这些实施例表明,就整体性能而言,本发明涉及优于WO 2015/049546中描述的化合物。
在方程(3)中,因子1+tanh(Znsel-8)表示如此实验发现:增加的Znsel增加ASx并且Znsel低于8导致低ASx值。如下文的表1中给出的,Znsel计算中用的数值是基于使用R.D.Hancock和A.E.Martell在Chem.Rev.(1989),89,1875-1914中的式6的计算结果。Znsel因子还强调:低Znsel值代表具有非特异性金属螯合作用的金属螯合剂,例如上文所述APC螯合剂。低Znsel可能导致不希望的生物效应。
在方程(3)中,因子1-tanh(clogP-2)表示:降低的clogP,意指增加的水溶性,增加ASx,并且根据现有技术clogP值小于2,使真核细胞中的膜渗透最小化,从而使非特异性毒性最小化。可以使用ChemBiodraw Ultra版本13.0.2.3021计算clogP(即计算的log P)。
在方程(3)中,因子1+tanh(pKd–8)表示:根据本申请中的实验数据,降低的pKd减少ASx。小于8的pKd在本发明中是无用的,因为它导致更高的MICx值或根本没有MICx值。本发明中化合物的pKd值使用文献方法估计,例如,如G.Anderegg等,Helv.Chim.Acta,(1977),60,123-140和J.T.Si mMons等,Inorg.Chem.,(2013),52,5838-5850所述,以及A.E.Martell所述的稳定常数集合。
为了说明方程式(3)在本发明中的有用性,使用六种现有技术的锌螯合配体作为实例;其中四种在方案3中说明。TPEN和EDTA已在本说明书中描述。钆布醇配体Butrol是结合镧系金属(如钆)的配体,其用作核磁共振造影剂,如Cheng,K.T.在Molecular Imagingand Contrast Agent Database(MICAD),Bethesda,National Center for BiotechnologyInformation(US);2006中所述。表1中用于Butrol的参数已根据E.Toth等,Inorg.Chim.Acta(1996),249,191-199进行了估计。配体1是Xu等,Tetrahedron 65(2009)2307–2312中描述的高度Zn选择性亲脂性文献化合物,用于锌浓度的比率荧光测量。卡托普利是市场上用作ACE抑制剂的药物,是由Ng K.K.F.和Vane J.R.在Nature(1967),216,762-766中描述的锌螯合剂。表1中用于卡托普利的参数已根据K.S.Siddiq等,Chin.J.Chem.,(2009),27,1755-1761进行了估计。万古霉素是市场上的抗生素剂,在现有技术中被描述为铜和锌螯合剂,例如,在Kucharczyk等,Inorganic Biochemistry 102(2008)936–942中。表1中用于万古霉素的参数已根据A.Zarkan等,Sci.Rep.,(2016),6,19602进行了估计。
方案3
表1总结了根据现有技术的配体以及代表本发明的配体的实验文献和估计参数。第1列表示包括哪些化合物,并给出了计算ASx的本发明化合物的实施例号码。从第8列可以看出,参数ASx的负值表示在一个或多个重要参数(即MICx、IC50h、Znsel、clogP或pKd)中表现不佳,并定义哪些化合物可用于本发明。
此外,本发明的一个重要特征是在统计建模中使用方程(3)中的独立参数来优化ASx作为主成分的方法。该方法构成本发明的一部分,并且可用于选择具有作为潜在药物所需性能的具有可接受的功效和毒性的新化合物。
从这些数据可以明显看出,如果含锌的pKd太低(在这种情况下为值6),则化合物具有低logP(例如卡托普利)是不够的。同样,如果clogP足够高以允许真核细胞渗透,则使用高度选择性锌螯合剂(如配体1)是不够的。同样地,即使EDTA对铁和铜的结合亲和力大于锌,并且还结合钙(即EDTA对锌具有16的pKd),缺乏选择性使得EDTA成为用于哺乳动物静脉内注射的相对有毒的化合物。
表1
aMICx定义为本发明的各化合物X导致碳青霉烯抗生素的MIC值≤2mg/L的最低浓度。
b显示IC50h<MICx的化合物不适合作为抗革兰氏阴性MBL细菌的潜在临床药物。
c估计值。
d测量的MIC值>1000μM设置为该值。
e测量的IC50h值由于非乙状结构曲线在荧光减少50%以上的最小下降而无法确定,设定为116。
根据本发明有用的化合物的要求是它们在有效浓度下没有毒性问题。因此,在TI>1的条件下,根据本发明的抗生素评分的优选值是ASx值等于或大于-0.8,优选等于或大于0,等于或大于0.5,例如,等于或大于1,或等于或大于1.5。
上述EP 1724263中描述的螯合剂由于其低螯合剂能力(3-pod)而呈现高MICx值。该技术具有与亲脂性相关的另一种不利性质。由EP 1724263中的代表性结构计算的logP值(ChemBiodraw 2017)显示它们是亲脂性的,logP值为约3。这可能导致更有毒的化合物。文件中没有给出中毒剂量。但是,由于过高的MICx值和高的logP,该技术会产生负的ASx值。
Ye,Z.等在Biosensors and Bioelectronics,第26卷,第3期,2010中描述了另一种与酯预螯合剂形式的螯合化合物有关的螯合剂技术。该技术涉及对Tb3+具有选择性的螯合化合物的酯,用于第二螯合部分中细胞内Zn2+离子的时间分辨发光化学传感。没有提出用于抗细菌或传染病或本发明中有吸引力的其它疾病领域的建议。设计所述试剂以渗透由亲脂性酯基团辅助的细胞膜,因此可能比本文所述的化合物毒性更大。此外,在酯水解时,它们将产生氨基-多羧酸盐(APC)螯合剂部分,导致非特异性金属螯合。
Astrand,O.等在Bioorganic&Medicinal Chemistry,第21卷,第17期,2013描述了另一种螯合剂技术,其涉及包含酰胺衍生物形式的公知的二甲基吡啶胺(DPA)单元的螯合化合物。没有提出用于抗细菌或传染病或本发明中有吸引力的其它疾病领域的建议。该化合物不包含降低logP的亲水部分。因此,由于低螯合剂强度和高logP值,该试剂将给出负ASx值。
由Wei,H.等在Organic Letters,第9卷,第24期,2007中描述的螯合剂包括公知的二甲基吡啶胺(DPA)单元与8-羟基-喹啉单元的结合。没有提出用于抗细菌或传染病或本发明中有吸引力的其它疾病领域的建议。该技术还具有与亲脂性相关的不利性质。由代表性结构计算的logP值(ChemBiodraw 2017)显示它们是亲脂性的,logP值为约3。这可能引起真核毒性的问题。由于高logP值,该技术可能会给出负ASx值。
Hanaoka,K.等在J.Am.Chem.Soc.第126卷,2004中描述了另一种螯合剂技术。该技术涉及用于发光化学传感的螯合化合物,用于细胞内Zn2+离子的时间分辨发光检测。该化合物是非常强的APC螯合剂DTPA的衍生物。DTPA是现有技术中公知的非常强且非选择性的螯合剂,由于Ca2+和Fe3+的螯合作用而产生严重的毒性。没有提出该试剂用于抗细菌或传染病或本发明中有吸引力的其它疾病领域的建议。
Bailey,G.A.等在Inorganic Chemistry,第51卷,第22期,2012中描述了另一种螯合剂技术。预期用途是使用PET和SPECT进行核无线电成像。该螯合剂是非特异性的,螯合Ga、Cu、In和Lu等。没有提出该试剂用于抗细菌或传染病或本发明中有吸引力的其它疾病领域的建议。不存在更大的亲水侧链。来自Bailey等的代表性结构的计算logP值(ChemBiodraw 2017)显示它们是亲脂性的,logP值大于3。这可能导致毒性化合物。
如上所述,保持治疗效果同时保持对真核细胞和活体动物不良反应的低水平最重要的参数是参数Znsel。如R.D.Hancock和A.E.Martell在Chem.Rev.(1989),89,1875-1914中所述,实现高Znsel,高含量的芳族氮给体原子、中等含量的脂族氮给体和低含量的氧给体原子有利于周期表IIB族元素的结合;典型的PAC配体DTPA、EDTA和DOTA具有相反的趋势,具有高氧给体含量、低脂族氮含量、无芳族氮给体,有利于与具有大量未配对d轨道电子的较大过渡元素结合。
如上文所定义,W部分可以是具有氢给予或氢接受性质的原子的基团,因此具有与水或生物流体形成氢键、降低logP和增加整个构建体的水溶性的能力。这暗示降低构建体的膜穿透能力,降低在宿主生物中诱导不希望的作用的趋势,如毒性迹象。通常认为logP大于2至2.6的低分子量化合物具有良好的细胞穿透能力,并且如果该化合物另外具有不希望的副作用,则可能严重影响正常细胞寿命。可用于本发明的官能团W的实例是包含羟基、羧基或硼酸基团的非肽类脂族或脂环族部分。
在另一个实施方案中,部分W可包含高度亲水的抗菌药物结构单元,其具有降低构建体logP的能力。可用于本发明的药物的实例可以列举为包括但不限于R.J.Anderson等,“Antibacterial Agents”,John Wiley&Sons,UK 2012一书中描述的那些。例如利福霉素或氨基糖苷类抗生素,或多粘菌素。这些类别代表市场上的大类抗生素剂,并且其合成方法中的许多结构单元可商购获得用于本发明的构建体。
可用于本发明降低logP的另一类有吸引力的分子是碳水化合物单体、低聚物或聚合物,例如壳聚糖的低聚物、藻酸盐透明质酸或其衍生物。特别有吸引力的是壳聚糖的低聚物,它是2-脱氧-2-氨基葡萄糖的低聚物。壳聚糖本身具有抗菌活性,例如Kim等在Biotechnology and Bioprocess Engineering(2016),21(1),183-189中所述。
如上所述,改变锌浓度可具有治疗效果。氧化锌颗粒广泛用作抗菌剂。例如由Manzoor Umair,M.等在PloS one(2016),11(5),e0154704中讨论了治疗效果的机制。本发明的化合物还可以用于ZnO纳米颗粒的制剂中,例如Pati等在Nanomedicine(2014),10(6),1195-1208描述的。此外,在低锌水平和前列腺癌(PCa)之间存在记录的相关性,例如由Costello等在Prostate Cancer and Prostatic Diseases(2004)7,111–117中所讨论的。
在本发明中,已经合成了包含2-甲基-吡啶基单元的多种结构组合,其具有一个或多个可与官能团连接的连接体。通过方案4中的通式结构XIII-XXII说明了可用于本发明的一组非限制性优选结构单元。在该方案中,基团-L’-Y-C(=X)-和-L’-Y-C(=X)-CH2-可以表示如本文所定义的连接体L(其中X是给体原子,“连接体”的该部分可以替代地被认为形成螯合部分的一部分);X表示O或S,Y表示-O-或-NR-(其中R是H或C1-6烷基,例如C1-3烷基);W可以是本文定义的任何这些基团。在这些结构中,所有锌螯合单元具有等于或大于50%的芳族氮的百分比。适当选择-L’-Y-C(=X)-和-L’-Y-C(=X)-CH2-提供所需的性质,例如增加的水溶性、降低的毒性、靶向载体、前药功能性单克隆抗体或大分子载体的附着方法。
提供以下每个方案仅是为了说明和描述本发明的一部分,而不是作为对本发明的限制的定义。因此,可以在相应疾病中使用的化合物库的成员是示例性的,但不限于方案4中的一般结构XIII-XXII,或方案9-12中所示的任何特定结构。就方案5-9中产生的任何化合物是新的而言,这些中间体及其制备方法也构成本发明的一部分。
方案4
根据本发明的物质可以使用有机化学中公知的现有技术方法合成。方案5-9举例说明了可用于本发明的合成结构单元,其用于合成方案10-18中所示的结构。所得化合物是本发明优选的化合物。
方案5
方案6
方案7
方案8
方案9
方案10
方案11
方案12
方案13
方案14
方案15
方案16
方案17
方案18
方案19
方案20
方案21
在一个实施方案中,本发明可以通过方案21中的结构的实验结果来说明。TPA N,N,N-(三(2-吡啶基-甲基)胺)是现有技术中已知的商购可获得的配体,一种选择性亲脂锌螯合剂,类似于TPEN。后两者中没有一种可用作药物,因为它们倾向于通过真核细胞膜并导致干扰依赖于锌的6000种细胞内酶中的一些。在实施例97和26中,2,3-二羟基-丙基-氨基-羰基基团和五羟基-己基-甲基氨基羰基基团分别共价连接到TPA配体上。MIC值保持不变,但在整个系列的3种化合物中,logP降至负值,而hepG2细胞中的EC50从10μM(其远低于TPA的有效MIC浓度)急剧增加,至无毒化合物实施例26,如实施例201和211中所示。
方案22
在斜线每侧给出的数字是在50μM抑制剂的存在下美罗培南在两种临床分离的耐药菌株(含有MBL VIM-2的铜绿假单胞菌和含有MBL NDM-1的肺炎克雷伯菌)中的MIC值。在没有抑制剂的情况下,美罗培南的MIC值为32-64mg/L。
根据本发明的化合物的另一个重要参数是保存期稳定性。开发候选药物的先决条件是可以在不改变活性药物成分API的化学结构的情况下储存。可以进行水解或酶促裂解的典型连接体是包含由氧原子、氮原子或硫原子、酯或氨基甲酸酯键组成的缩醛键的连接体。甚至酰胺键,尤其是肽中的酰胺键也可能易于裂解,特别是被蛋白水解酶的裂解。在通式Q-[-L-W]x中,螯合剂Q通过连接体L与亲水基团W连接。L的裂解可导致更亲脂性的螯合剂W的释放,可能通过进入真核细胞而损害受感染的生物体。
在Carbohydrate Research,第346卷,第1期,2011,Benoist中Benoist,E.等。本发明描述了包含双-2-吡啶基-甲氨基与三唑基结合的螯合剂,提供与水溶性基团W连接的4-pod配体。预期用途是使用PET和SPECT进行核放射成像。没有提出用于抗细菌或传染病的建议。该技术中L的结构特征是氨基-缩醛连接体,其具有在生物系统中裂解的固有能力,有条件地释放可进入真核细胞的螯合剂,发挥如现有技术中所述的毒性作用。
现已发现,如本文所述,当锌螯合剂与非肽类侧链W连接时,与WO 2015/049546中描述的肽类化合物相比,该化合物在溶液中更稳定。当将实施例195(包括在本发明中作为比较实施例)与实施例26进行比较时,显示了这一点(如本申请中的实施例110所示)。然而,由于实施例195仍然具有优异的MIC值并且在真核细胞毒性中表现出非常高的EC50值,因此肽类化合物可能仍然是有用的,例如,作为冻干药物制品。
关于稳定性,在本发明的一个实施方案中,化合物包含N-烷基化酰胺键,由下式表示:
在该式中,Q和W如本文所定义,“低级烷基”是任何直链或支链的C1-6烷基,优选C1-4烷基,例如C1-3烷基。对于肽类,该原理在现有技术中是公知的(例如,由等在J.Med.Chem.(2016),59,5695-5705中所述,由Chatterjee等在Nature America(2012),7(3),432-445中所述,以及由Ovadia等在Molecular Pharmaceutics(2011),8,479-487中所述,但未就合成抗菌剂进行描述。本发明中的实施例25、26、41、69、185、187、189和190中的每一个具有N-烷基化酰胺键作为结构特征,并且这些代表一组优选的化合物。
根据本发明的化合物可以单独使用或作为佐剂与影响相应疾病的药物结合使用。在治疗宿主生物中的细菌、寄生虫或病毒感染的情况下,化合物可与治疗上使用的任何抗菌剂协同使用。宿主生物可以是具有被目标生物不期望侵入或感染的任何活生物。通常,生物靶标因此可以存在于任何生物体中,由活细胞组成或包含活细胞,更优选温血动物,例如哺乳动物。
通常,根据本发明可以使用现有技术的β-内酰胺抗生素(例如碳青霉烯)和本文所述的化合物的组合。现有技术的β-内酰胺抗生素可以与现有技术中已知的一种或多种抗菌剂的任何组合相结合或者可以被现有技术中已知的一种或多种抗菌剂的任何组合所替代,例如,四环素类、喹诺酮类、利福霉素类、磺胺类、甲氧苄啶、氨基糖苷类、大环内酯类、氯霉素、噁唑烷酮类、糖肽类、环丝氨酸、异烟肼、达托霉素、环孢菌素、吩嗪或它们的衍生物。
尽管不希望受与其作用机理相关的任何理论的束缚,但与现有技术(例如与APC试剂,(如EDTA和DTPA)相比)相比本技术的一个优点是本发明的化合物不可逆地抑制细菌酶(这由实施例204、207、208和209支持)。另一个优点是当它们与常规抗菌剂共同施用时的耐药频率非常低(这由实施例205支持)。例如,在50mg/L下,当与亚临床浓度的美罗培南组合使用时,实施例205中测试的化合物重复显示零个剩余菌落。在亚临床浓度下使用常规抗菌剂(例如β-内酰胺抗生素)的能力是特别有利的。本文所述的任何化合物与亚临床浓度的抗菌剂组合使用(例如,浓度低于10mg/L,低于8mg/L,低于4mg/L或低于2mg/L)代表本发明的优选实施方案。通常,抗菌剂(例如美罗培南)可以在4-8mg/L的浓度下用于临床。实施例205A表明在美罗培南浓度为2mg/L时耐药频率为零。实施例205B显示耐药频率还取决于佐剂的浓度,佐剂的剂量至少小于显示出毒性的浓度的10倍。
扰乱细菌中锌体内平衡的另一种方法是诱导细菌周质空间或其它相关区室中锌的增加。在另一个实施方案中,因此可以使用本发明的锌螯合物将锌转移到这些区室中。为此目的,将化合物用合适摩尔量的Zn2+预螯合,通常在螯合剂和锌离子之间以1:1的比例进行。这种带有锌离子的化合物构成了本发明的另一方面。本发明化合物的锌螯合物可用已知方法制备,例如由Yang等在Inorg.Chem.(2000),39,2397-2404中所述。例如,锌螯合物可以通过以下得到:将本发明化合物(配体)的甲醇溶液与ZnCl2的甲醇溶液以配体与锌之间摩尔比为1:1进行混合,并收集所得固体。锌螯合物可以如现有技术中所述配制和使用,例如由Prakash,V.;Suresh,M.S.在Research Journal of Pharmaceutical,Biological andChemical Sciences(2013),4(4),1536-1550中所述。
在本发明的另一个实施方案中,本文所述的化合物还可以在体外诊断中使用。日益严重的与β-内酰胺酶有关的问题,例如多重耐药革兰氏阴性病原体中的碳青霉烯酶(如MBL)导致危及生命的感染,因此需要快速准确的检测方法来指导治疗决策。市场上有基于二甲基吡啶胺(DPA)或EDTA等螯合剂和合适的β-内酰胺抗生素组合的商业试剂盒。总MBL检测试剂盒(ROSCO)是用于检测MBL的基于抑制剂的培养皿测试。该试剂盒基于EDTA和DPA与亚胺培南或美罗培南联合使用。来自现有技术的另一个实例是可以证明产生MBL、KPC和OXA-48的细菌之间的区别的测试,例如由Teethaisong等在Journal of AppliedMicrobiology(2016),121,408-414中所述。这使用美罗培南±EDTA或PBA(苯基-硼酸)来区分KPC和MBL产生者,替莫西林区域直径增加等于或小于10mm,同时缺乏与美罗培南±EDTA或PBA的协同作用为针对OXA-48的阳性测试。替莫西林不被MBL水解,如Pollini等在Antimicrob Agents Chemother.(2013)57(1),410-6中所述。在该实施例中,使用用染料刃天青的荧光琼脂平板,如Sener等在J.Clin.Microbiol.(2011),49,1124–1127中所述。使用已知的替莫西林对这些病原体的作用来鉴定产生OXA-48的菌株。
然而,许多菌株现在产生D碳青霉烯酶和MBL,例如由Porres-Osante等在Diagnostic Microbiology and Infectious Disease(2014),79(3),399-400中所述。因此,医学上需要能够区分所有Ambler类产生内酰胺酶的细菌。
然而,现有技术中的盘测试试剂盒的一个缺点是它们可能对一些临床上最相关的细菌(例如铜绿假单胞菌和鲍曼不动杆菌)显示出低特异性和假阳性预测值(PPV),例如由F.Hansen等在Diagnostic Microbiology and Infectious Disease(2014),79,486–488中所述。EDTA是一种非特异性螯合剂,可能导致错误结果;DPA是一种非常弱的螯合剂,pKd<8。因此,需要改进商业试剂盒性能的测试试剂盒。
由于本发明的化合物对含有MBL的革兰氏阴性细菌显示出强烈的和选择性的抑制作用,因此它们可用于在简单的培养皿测试中验证细菌是否含有MBL。作为非限制性实例,实施例26的化合物作为佐剂与碳青霉烯(例如美罗培南)一起对具有MBL的革兰氏阴性细菌(例如铜绿假单胞菌、肺炎克雷伯菌或大肠杆菌)的耐药临床分离株具有强选择性抑制作用。然而,实施例26的化合物对产生肺炎克雷伯菌碳青霉烯酶(KPC)的菌株没有显示出活性。因此,单独包含实施例26的化合物的盘(盘A)和包含实施例26的化合物加上碳青霉烯的盘(盘B)可用于确定菌株是否对碳青霉烯类具有耐药性并且是MBL阳性的。实施例115的化合物显示出对基于MBL和KPC的细菌的活性。因此,试剂盒可以进一步包括仅包含实施例115的化合物的盘(盘C)和包含实施例115的化合物加上碳青霉烯的盘(盘D)。如现有技术所公知的,包含替莫西林的盘可用于鉴定OXA-48产生者。在实验(i)中,当将包含细菌分离物的琼脂平板用盘A培养以及然后用A+B培养时,未改变的区域直径表示是没有MBL的细菌分离物。在实验(ii)中,将具有相同分离物的平板用盘C培养,然后用C+D培养,未改变的区域直径表明是没有MBL或KPC的细菌分离物。实验(i)中未改变的区域直径但实验(ii)中增加的区域直径表明是具有KPC而不具有MBL的细菌分离物。在实验(iii)中,区域直径的增加等于或小于10mM,与实验(i)和(ii)中未改变的区域直径相结合表明存在OXA-48产生者。
与现有技术相比,本技术的优点在于本发明的化合物(例如实施例26的化合物)是比诸如ROSCO试剂盒中使用的DPA强得多的MBL抑制剂,使得能够使用低得多的佐剂浓度。此外,实施例110和实施例115以及方案17-20中的其它实施例的化合物是我们所知的第一类化合物,其作为佐剂与碳青霉烯一起同时抑制MBL和KPC。
在另一个实施方案中,本发明化合物也可用于抗生物膜。生物膜包含细胞外聚合物(EPS),其是天然亲水性碳水化合物聚合物,在宿主生物内形成于细胞外。由于本发明化合物的关键特征是它们的低logP,它们与EPS特别好地相互作用。由于本发明的化合物对产生MBL的多药耐药革兰氏阴性细菌具有高效力,因此它们可用于减少和/或防止由诸如鲍曼不动杆菌、铜绿假单胞菌、肺炎克雷伯菌和大肠杆菌以及其它产生MBL的物种引起的感染中的生物膜形成。根据本发明的锌螯合剂也可用于抗革兰氏阳性细菌(例如表皮葡萄球菌和耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)的变体)的生物膜形成。由于它们的锌依赖性粘附分子对于生物膜形成是强制性的,已显示这些物种被APC类和TPEN的锌螯合剂抑制,例如Conrady等,PNAS(2008),105(49),19456–19461中所述。如本说明书中所示,本文的化合物显示出高金属螯合选择性和低毒性,使其成为有希望的候选药物。
向哺乳动物施用根据本发明的化合物可以通过医学领域中已知的任何合适的方法,包括静脉内、脑内、口服、肠胃外、局部、皮下给药或通过吸入给药。在抗菌佐剂的情况下,具有佐剂作用的具有低毒性的选择性锌螯合剂的特别有吸引力的给药方案是:佐剂的连续全身给药与相应抗菌剂的给药相结合。在由耐药革兰氏阴性细菌引起的败血症的情况下,佐剂可以静脉内连续输注,而抗菌剂(例如碳青霉烯,例如美罗培南或亚胺培南)如各自监管机构所批准的进行施用。根据本发明的化合物的连续静脉内输注也可以与抗菌剂的其它给药途径(例如通过吸入微粉化制剂、通过口服摄入片剂抗生素剂或通过局部施用药物)同时使用。
当用作抗菌剂或作为抗菌剂的佐剂或包含其的制剂时,化合物可以以单剂量施用,以定期服用,例如每天一次或两次、每48小时一次或每72小时一次。可以以更长的间隔给予持续制剂,例如每月1至2次或每三个月一次。待施用的活性化合物的精确剂量、每日或每月剂量的数量和治疗过程的长度将取决于许多因素,包括患者的年龄和体重,但可以被本领域技术人员容易地确定。
组合物可根据文献中公知的技术和步骤配制,并可包含任何已知的载体、稀释剂或赋形剂。例如,可用于本发明的可方便地适合肠胃外给药的组合物/制剂可包含药物活性成分的无菌水溶液和/或悬浮液,优选通常使用氯化钠、甘油、葡萄糖、甘露醇、山梨糖醇等制成与接受者的血液等渗。此外,该组合物可含有多种佐剂中的任何一种,例如缓冲剂、防腐剂、分散剂、促进快速起效或延长作用持续时间的试剂。
组合物和制剂可以与一种或多种典型的抗氧化剂组合,例如抗坏血酸、抗坏血酸棕榈酸酯、抗坏血酸硬脂酸酯、BHA、BHT、柠檬酸、愈创木脂、卵磷脂、柠檬酸卵磷脂、柠檬酸单甘油酯、柠檬酸异丙酯、没食子酸丙酯、EDTA、酒石酸或它们的任意组合。
适用于口服给药的组合物/制剂可以是无菌纯化的原料粉末形式,优选用一种或多种封皮覆盖,其可以含有任何一种或多种佐剂,例如缓冲剂、防腐剂、促进延长释放或快速释放的试剂。适用于局部给药的用于本发明的组合物/制剂可包含与已知合适成分(如石蜡、凡士林、十六烷醇、甘油等)混合的治疗剂,以形成合适的软膏或乳膏。
如将理解的,本文所述的任何化合物可以以药学上可接受的盐的形式提供。根据本发明的化合物可以与无机或有机的酸或碱转化为其盐,特别是其药学上可接受的盐。可用于此目的的酸包括盐酸、氢溴酸、硫酸、磺酸、甲磺酸、磷酸、富马酸、琥珀酸、乳酸、柠檬酸、酒石酸、马来酸、乙酸、三氟乙酸和抗坏血酸。适用于此目的的碱包括碱金属氢氧化物和碱土金属氢氧化物,例如氢氧化钠、氢氧化钾或氢氧化铯,氨和有机胺如二乙胺、三乙胺、乙醇胺、二乙醇胺、环己胺和二环己胺。成盐的步骤在本领域中是常规的。
本文所述的任何化合物可以以前药的形式提供。术语“前药”是指活性化合物的衍生物,其在使用条件(例如在体内)下经历转化,以释放活性药物。前药可以(但不一定必须)在药理学上无活性,直到转化为活性药物。如本文所用,术语“前药”延伸至在生理条件下转化为本文所述的任何活性化合物的任何化合物。
合适的前药包括在生理条件下水解成所需分子的化合物。前药通常可以通过使用前体基团掩蔽母体分子中的一个或多个官能团(被认为至少部分地是活性所需要的)来获得,。本文所用的“前体基团”是指用于掩蔽活性药物中的官能团并其在指定的使用条件下(例如施用至身体)经历转变(例如裂解)以释放官能团并因此提供活性药物的基团。前体基团通常通过在使用条件(例如体内)下可裂解的一个或多个键与活性药物的官能团连接。前体基团的裂解可以在使用条件(例如通过水解的方式)下自发地发生,或者可以通过其它物理或化学方法(例如通过酶或通过暴露于pH的变化等)催化或诱导。在裂解是通过其它物理或化学方法诱导的情况下,这些其它物理或化学方法可以是对使用条件内源性的,例如靶位点处的pH条件,或者可以外生地提供。
适用于掩蔽活性化合物中的官能团以提供前药的多种前体基团是本领域公知的。例如,羟基官能团可以被掩蔽为酯、磷酸酯或磺酸酯,其可以在体内水解以提供母体羟基。酰胺官能团可在体内水解以提供母体氨基。羧基基团可以被掩蔽为酯或酰胺,其可以在体内水解以提供母体羧基基团。合适的前体基团的其它实例对于本领域技术人员而言是显而易见的。
在一个实施方案中,本发明的化合物具有羟基官能团,其可以衍生化以产生合适的前药。例如,羟基可以转化为烷基酯或芳基酯、磷酸酯、磺酸酯等。
本发明的化合物可含有一个或多个手性中心,因此可以以不同的立体异构形式存在。术语“立体异构体”是指具有相同化学组成但在原子或基团的空间排列方面不同的化合物。立体异构体的实例是对映异构体和非对映异构体。术语“对映异构体”是指化合物的两种立体异构体,它们是彼此不可重叠的镜像。术语“非对映异构体”是指具有两个或更多个手性中心的立体异构体,所述手性中心不是彼此的镜像。认为本发明延伸至非对映异构体和对映异构体,以及外消旋混合物。
本文所述的化合物可以拆分成它们的对映异构体和/或非对映异构体。例如,当它们仅含有一个手性中心时,它们可以以外消旋体或外消旋混合物(对映异构体的50:50混合物)的形式提供,或者可以作为纯对映异构体提供,即以R-形式或S-形式提供。可以通过本领域已知的方法(例如在手性相上进行柱分离或通过从光学活性溶剂中重结晶)将任何以外消旋体形式存在的化合物分离成它们的对映异构体。具有至少两个不对称碳原子的那些化合物可以基于它们的物理-化学差异使用本身已知的方法(例如通过色谱法和/或分级结晶)拆分成它们的非对映异构体,并且当这些化合物以外消旋形式获得时,它们随后可以拆分成它们的对映异构体。
本文还提供了药物组合物,其包含根据本发明的化合物以及至少一种药学上可接受的稀释剂或载体。
包含MBL抑制剂的组合物优选在给药前配制。此类组合物中的活性成分按重量计可占制剂的0.05%至99%。适当的剂量可取决于待使用的化合物、待治疗的精确病症、患者的年龄和体重等,并且可由技术人员根据本领域公知的原则常规地确定。举例来说,代表性剂量可以包括1mg/kg至200mg/kg或1-100mg/kg,例如5mg/kg至70mg/kg,5-50mg/kg或10mg/kg至70mg/kg或10mg/kg至50mg/kg。
“药学上可接受的”是指成分必须与组合物的其它成分相容以及接受者在生理上可接受。根据本发明的药物组合物可以根据本领域公知的技术和步骤配制并在文献中广泛描述,并且可以包含任何已知的载体、稀释剂或赋形剂。根据本领域公知的技术,当然也可以包括其它成分,例如稳定剂、防腐剂等。制剂可以是药物活性成分的无菌水溶液和/或悬浮液、气溶胶、软膏等形式。制剂也可以是持续释放形式,例如微粒、纳米颗粒、乳液、纳米悬浮液、脂质颗粒或油。如本文所讨论的,本发明的化合物还可以用于ZnO纳米颗粒的制剂中,例如Pati等在Nanomedicine(2014),10(6),1195-1208所描述的。
此外,抗菌剂的制剂的一个重要方面是具有涂覆在表面上的MBL抑制剂的薄膜、贴剂或对开物的形式;这些形成了本发明的另一方面。
实施例
将在以下非限制性实施例中并参考附图更详细地描述本发明,其中:
图1示出了实施例26化合物的HPLC纯度;
图2示出了根据本发明的化合物在人hepG2细胞中的体外毒性;
图3示出了根据本发明的化合物在人hepG2细胞中的体外毒性;
图4示出实施例26的化合物与美罗培南的时间-杀菌研究的结果;
图5示出了实施例26的化合物在两种不同浓度下的蛋白质结合;
图6示出了实施例26的化合物与纯化VIM-2的不可逆性研究结果。图的左侧示出了实验装置;右侧示出了在实施例207a-c的化合物下酶的活性;
图7示出了实施例207c的化合物与Zn2+的酶修复研究结果。
图8示出了与使用标准品TPEN和EDTA培养相比,使用实施例26的化合物体外培养后NDM VIM-2的锌可恢复性。
图9示出了与APC-螯合剂EDTA相比,实施例26的化合物与含锌人酶的体外相互作用;
图10示出了在溶液中储存后,与非肽类抑制剂相比,基于肽的抑制剂(实施例195)的MIC值;
图11示出了KP#50752504的血液和腹膜液CFU与MEM浓度的关系;和
图12示出了接种1小时和5小时后中性粒细胞减少症小鼠的血液和腹膜液中的菌落计数。检测限1.0log10CFU/mL。与载体组相比,**p<0.01,***p<0.001。
一般方法
所有使用的试剂和溶剂均为商业级,并且在使用前无需进一步纯化。在BrukerAVI-600MHz、AVII-400MHz、DPX-300MHz或DPX-200MHz光谱仪上记录NMR(1H,13C)谱。偶合常数(J)记录为赫兹,化学位移相对于CDCl3(1H为7.26ppm,13C为77.16ppm)和[D6]DMSO(1H为2.50ppm,13C为39.52ppm)以百万分率(ppm)记录。在Perkin-Elmer Spectrum BX系列FT-IR光谱仪上获得IR谱,仅记录选定的峰。使用EI、ES或CI作为电离方法,在Waters Prospec Q光谱仪上以70eV记录质谱。使用EI或ESI作为电离方法,在Waters Prospec Q光谱仪上记录高分辨率质谱。
实施例1—(4-(2-叠氮基乙酰氨基)苯乙基)氨基甲酸叔丁酯的合成
将(4-氨基苯乙基)氨基甲酸叔丁酯(2.33g,9.89mmol,1.0当量)溶解在DCM(100mL)中并与HBTU(3.75g,9.89mmol,1.0当量)混合并用冰浴冷却至0℃。将叠氮基乙酸(1.0g,9.89mmol,1.0当量)加入到搅拌的混合物中,然后加入NMM(2.18mL,19.79mmol,2.0当量)。将混合物在0℃下搅拌1小时,并在室温下搅拌23小时。然后将混合物用0.5M NaHCO3(100mL)稀释,分离有机相。然后将水相用50mL DCM萃取两次,将合并的有机相经MgSO4干燥,过滤并真空浓缩。使用50-100%EtOAc的庚烷溶液作为洗脱剂在SiO2上用柱色谱法进一步纯化粗物质。得到浅黄色固体。
实施例2—(4-(2-溴乙酰氨基)苯乙基)氨基甲酸叔丁酯的合成
将(4-氨基苯乙基)氨基甲酸叔丁酯(4.5g,21.83mmol,1.0当量)溶解在DCM(150mL)中并用冰浴冷却至0℃。将DMAP(1.6当量)一次性加入到搅拌的混合物中,然后滴加溴乙酰溴(1.2当量)在50mL DCM中的溶液。将混合物在0℃下搅拌30分钟,然后在室温下搅拌1.5小时,然后真空浓缩。使用75-100%EtOAc的庚烷溶液作为洗脱剂在SiO2上用柱色谱法纯化粗物质。得到无色固体,将其直接用于下一实施例中。
实施例3—(4-(2-((2-(双(吡啶-2-基甲基)氨基)乙基)(吡啶-2-基甲基)氨基)乙酰氨基)苯乙基)氨基甲酸叔丁酯的合成
将实施例2中制备的(4-(2-溴乙酰氨基)苯乙基)氨基甲酸叔丁酯(3.57g,9.99mmol,1.0当量)溶解在乙腈(350mL)中。然后加入碘化钾(1.0g,6mmol,0.6当量)和TEA(13.3mL,100mmol,10当量),接着加入溶解在50mL乙腈中的N1,N1,N2-三(吡啶-2-基甲基)乙烷-1,2-二胺(4.0g,12mmol,1.2当量)。将混合物加热至回流并搅拌过夜。将混合物冷却至室温后,将其在玻璃滤器上过滤以除去无机盐。然后将溶液真空浓缩,得到红棕色油状物。用0-5%MeOH的DCM溶液作为洗脱剂在中性Al2O3上通过柱色谱法进一步纯化该粗油状物。得到标题产物,为红色油状物。
1H NMR(600MHz,CDCl3)δ10.40(s,1H),8.51–8.48(m,1H),8.47–8.44(m,2H),7.59(d,J=8.4Hz,2H),7.57–7.49(m,3H),7.39(d,J=7.8Hz,2H),7.14–7.10(m,4H),7.10–7.06(m,2H),3.72(s,6H),3.33(d,J=6.8Hz,2H),3.27(s,2H),2.81–2.71(m,4H),2.68(t,J=6.4Hz,2H),1.40(s,9H).13C NMR(151MHz,CDCl3)δ169.92(s),159.14(s),158.18(s),155.93(s),149.55(s),149.08(s),136.94(s),136.59(s),136.47(s),134.40(s),129.17(s),123.15(s),123.11(s),122.56(s),122.11(s),119.99(s),61.01(s),60.47(s),58.70(s),52.09(s),51.59(s),43.50(s),41.90(s),35.66(s),28.48(s).HRMS:(TOF MS ES+):C35H43N7O3[M+H]+的计算值:610.3505,实测值610.3511。
实施例4—(2-(双(吡啶-2-基甲基)氨基)乙基)氨基甲酸叔丁酯的合成
将(2-氨乙基)氨基甲酸叔丁酯(75.0g,465.3mmol,1.0当量)悬浮在1.5L蒸馏H2O中。然后将氯甲基吡啶盐酸盐(168g,1.0mol,2.2当量)加入到搅拌的悬浮液中,接着加入冰冷的5M NaOH(1.5L)。悬浮液变成深红色并略微变热。将混合物在室温下搅拌过夜。然后用DCM(3×750mL)萃取深红色溶液,合并的有机相经K2CO3干燥,过滤并真空浓缩,得到深红色油状物,无需进一步纯化。NMR与公开的数据一致。参见Kikuchi等,Inorg.Chem.,2009,48(16),pp 7630–7638。
实施例5—N1,N1-双(吡啶-2-基甲基)乙烷-1,2-二胺的合成
将实施例4中制备的(2-(双(吡啶-2-基甲基)氨基)乙基)氨基甲酸叔丁酯溶解在600mL DCM中,并在冰浴中冷却至0℃。然后在0℃下将三氟乙酸(600mL)缓慢加入到搅拌的混合物中。加完后,将混合物温热至室温并再搅拌18小时。将混合物真空浓缩,溶解在2MNaOH(500mL)中并用DCM(3×500mL)萃取三次。合并的有机相经K2CO3干燥,过滤并真空浓缩,得到92克(379mmol,两步的收率为82%)深红色油状物,无需进一步纯化。NMR与公开的数据一致。参见Kikuchi等,Inorg.Chem.,2009,48(16),pp 7630–7638。
实施例6—N1,N1,N2-三(吡啶-2-基甲基)乙烷-1,2-二胺的合成
将实施例5中制备的N1,N1-双(吡啶-2-基甲基)乙烷-1,2-二胺(500mg,2.06mmol,1.0当量)溶解在无水乙醇(10mL)中,然后加入约500mg分子筛和2-吡啶甲醛(196μL,2.06mmol,1.0当量)。将混合物置于氮气氛下并加热回流90-120分钟,然后冷却至室温。然后借助于无水乙醇(4mL)加入NaBH4(243mg,6,42mmol)。将混合物在室温下搅拌16小时,然后减压浓缩。将粗混合物悬浮在DCM(25mL)中并用1M NaOH(3×25mL)洗涤。将有机相减压浓缩,用1-5%MeOH的DCM溶液作为洗脱剂在中性氧化铝上通过柱色谱法进一步纯化,得到标题化合物,为浅黄色油状物(315mg,46%)。
1H NMR(600MHz,DMSO)δ8.50–8.42(m,3H),7.77–7.66(m,3H),7.54(d,J=7.8Hz,2H),7.34(d,J=7.8Hz,1H),7.25–7.17(m,3H),3.75(s,4H),3.70(s,2H),2.67–2.58(m,4H).13C NMR(151MHz,DMSO)δ160.84(s),159.88(s),149.16(d,J=3.2Hz),136.82(d,J=12.1Hz),123.10(s),122.47(s),122.20(s),122.10(s),60.45(s),54.92(s),54.06(s),46.89(s).
实施例7—N1-(丙-2-炔-1-基)-N1,N2,N2-三(吡啶-2-基甲基)乙烷-1,2-二胺的合成
将实施例6中制备的N1,N1,N2-三(吡啶-2-基甲基)乙烷-1,2-二胺(943mg,2.83mmol,1.0当量)溶解在THF(7mL)中,与K2CO3(56g,11.32mmol,4.0当量)混合并冷却至0℃。然后加入丙炔溴化物溶液(80%,在甲苯中)(3.15μL,2.83mmol,1.0当量),并用橡胶隔膜密封烧瓶。将混合物在0℃下搅拌1小时,然后在室温下搅拌15小时。然后借助于DCM(100mL)将混合物通过K2CO3垫过滤。将液体真空浓缩,并用50-100%DCM的EtOAc溶液作为洗脱剂在中性Al2O3柱上通过柱色谱法纯化。得到508mg(48%)标题化合物,为橙色油状物。
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ8.66–8.27(m,3H),7.87–7.58(m,3H),7.49(d,J=7.8Hz,2H),7.34(d,J=7.8Hz,1H),7.28–7.15(m,3H),3.75(s,4H),3.68(s,2H),3.32(d,J=2.1Hz,2H),3.10(t,J=2.1Hz,1H),2.82–2.55(m,4H).13C NMR(101MHz,DMSO)δ159.21,158.83,148.68,136.39,122.55,122.52,122.07,122.01,78.93,75.72,59.84,59.45,51.44,50.55,42.02.
实施例8—N-(4-(2-氨乙基)苯基)-2-((2-(双(吡啶-2-基甲基)氨基)乙基)(吡啶-2-基甲基)氨基)乙酰胺的合成
将实施例3中制备的氨基甲酸酯(135mg,0.22mmol,1.0当量)溶解在DCM(10mL)中并冷却至0℃。在5分钟内将TFA(1.0mL,13.06mmol,59当量)滴加到搅拌的溶液中。将混合物温热至室温,然后在室温下再搅拌2小时。然后将混合物减压浓缩,溶解在DCM(20mL)中并用1M K2CO3(3×20mL)洗涤。有机相经K2CO3干燥,过滤并减压浓缩,得到70mg(62%)标题化合物,为浅绿色油状物。
1H NMR(600MHz,CDCl3)δ10.39(s,1H),8.54–8.51(m,1H),8.50–8.46(m,2H),7.63–7.59(m,2H),7.59–7.52(m,3H),7.41(d,J=7.8Hz,2H),7.17–7.07(m,6H),3.75–3.72(m,6H),3.29(s,2H),2.95(t,J=6.9Hz,2H),2.79(t,J=6.5Hz,2H),2.74–2.67(m,4H),2.16(s,2H).13C NMR(151MHz,CDCl3)δ169.94(s),159.27(s),158.31(s),149.66(s),149.18(s),136.82(s),136.66(s),136.54(s),135.34(s),129.29(s),123.23(s),123.17(s),122.62(s),122.18(s),119.99(s),61.09(s),60.59(s),58.80(s),52.20(s),51.68(s),43.77(s),39.68(s).HRMS:(TOF MS ES+):C30H35N7O[M+H]+的计算值:510.2981,实测值:510.2987。
实施例9—N1-(2-(2-(2-乙氧基乙氧基)乙氧基)乙基)-N1,N2,N2-三(吡啶-2-基甲基)乙烷-1,2-二胺的合成
将实施例6中制备的胺(568mg,1.70mmol,1.0当量)溶解在THF(10mL)中。加入K2CO3(470mg,3.40mmol,2.0当量)和甲苯磺酸酯(623mg,1.87mmol,1.1当量)。将混合物加热至回流并搅拌16小时。然后将混合物冷却至室温,减压浓缩,并用0-5%MeOH的DCM溶液作为洗脱剂在中性氧化铝上通过柱色谱法纯化,得到468mg(56%)标题化合物,为浅橙色油状物。
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ8.64–8.30(m,3H),7.84–7.59(m,3H),7.59–7.44(m,2H),7.37(d,J=7.8Hz,1H),7.31–7.08(m,3H),3.87–3.64(m,6H),3.62–3.34(m,12H),2.74–2.54(m,6H),1.14–0.99(m,3H).13C NMR(101MHz,DMSO)δ159.81,159.40,148.64,148.49,136.35,136.17,122.46,121.96,121.80,69.81,69.73,69.67,69.16,68.95,65.48,60.58,60.04,53.49,52.22,51.63,15.07.HRMS:(ES+):C28H40N5O3[M+H]+的计算值:493.3126。实测:494.3127。
实施例10—N-(2-(双(吡啶-2-基甲基)氨基)乙基)-N-(吡啶-2-基甲基)甘氨酸叔丁酯的合成
将实施例6中制备的胺(1g,3mmol,1.0当量)与NaHCO3(0.5g,6mmol,2当量)溶解在MeCN(10mL)中。然后加入溴乙酸叔丁酯(0.5mL,3.4mmol,1.1当量),将混合物加热回流16小时。将混合物冷却至室温,与Et2O(10mL)混合并过滤。剩余的固体用Et2O(2×10mL)和DCM(10mL)洗涤。将合并的有机相减压浓缩,得到深红色油状物。用1-2.5%MeOH的DCM溶液洗脱,通过中性氧化铝用柱色谱法纯化粗物质。得到894mg(67%)标题产物,为红色油状物。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.55–8.43(m,3H),7.60(td,J=7.7,1.8Hz,2H),7.55(td,J=7.7,1.8Hz,1H),7.49(d,J=7.8Hz,2H),7.44(d,J=7.8Hz,1H),7.16–7.05(m,3H),3.89(s,2H),3.80(s,4H),3.28(s,2H),2.88(dd,J=8.1,5.9Hz,2H),2.77–2.65(m,2H),1.42(s,9H).13C NMR(101MHz,CDCl3)δ170.82,159.98,149.13,136.46,123.00,122.95,121.99,80.99,60.91,60.83,56.42,52.86,52.23,28.35.HRMS:(ES+):C26H34N5O2[M+H]+的计算值:448.2707。实测值:448.2706。
实施例11—N-(2-(双(吡啶-2-基甲基)氨基)乙基)-N-(吡啶-2-基甲基)甘氨酸乙酯的合成
将实施例6中制备的胺(2g,6mmol,1.0当量)与NaHCO3(1g,12mmol,2当量)溶解在MeCN(20mL)中。然后加入溴乙酸乙酯(1mL,6.5mmol,1.1当量),将混合物加热回流16小时。将混合物冷却至室温,与Et2O(10mL)混合并过滤。剩余的固体用Et2O(2×10mL)和DCM(10mL)洗涤。将合并的有机相减压浓缩,得到深红色油状物。用1-5%MeOH的DCM溶液洗脱,通过中性氧化铝用柱色谱法纯化粗物质。得到768mg(31%)标题产物,为红色油状物。
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ8.65–8.30(m,3H),7.84–7.58(m,3H),7.46(d,J=7.8Hz,2H),7.36(d,J=7.8Hz,1H),7.28–7.12(m,2H),4.03(q,J=7.1Hz,2H),3.79(s,2H),3.71(s,4H),3.35(app.s,2H),2.77(t,J=6.7Hz,2H),2.57(t,J=6.7Hz,2H),1.14(t,J=7.1Hz,3H).13C NMR(101MHz,DMSO)δ170.84,159.31,159.29,148.69,148.61,136.40,136.36,122.56,122.53,122.03,59.91,59.70,54.64,51.80,51.21,14.11.HRMS:(APCI+):C24H30N5O2[M+H]+的计算值:420.2394。实测值:420.2393。
实施例12—6-((双(吡啶-2-基甲基)氨基)甲基)烟酸甲酯的合成
将烟酸酯(1g,4.34mmol,1.0当量)悬浮在THF(50mL)中。将二甲基吡啶胺(935μL,5.21mmol,1.2当量)和DIPEA(1.23mL,7.38mmol,1.7当量)加入到粉红色混合物中。约2小时后,在烧瓶侧面开始形成沉淀。将反应混合物在室温下再搅拌22小时,然后借助于THF将淤浆通过硅藻土塞过滤。将黄色滤液减压浓缩,得到浅橙色半固体。将其悬浮在Et2O(50mL)中并借助于另外的25mL Et2O通过硅藻土过滤。将滤液减压浓缩至约30mL,开始形成白色沉淀。将烧瓶置于冰箱(-20℃)中以促进进一步沉淀。滤出形成的晶体,得到860mg(57%)标题化合物,为白色粉末。1H NMR和13C NMR与报道的数据一致。参见K.J.Humphreys,K.D.Karlin,S.E.Rokita,J.Am.Chem.Soc.2002,124,6009-6019。
实施例13—6-((双(吡啶-2-基甲基)氨基)甲基)烟酸的合成
将实施例12中制备的酯(200mg)溶解在MeOH(0.65mL)中,并加入2M KOH溶液(0.45mL)。将混合物在室温下搅拌2小时,然后加入1M HCl(0.97mL),将混合物减压浓缩成粘稠固体。将粗物质悬浮在MeOH(1.5mL)中,首先通过纸过滤器过滤,然后通过注射过滤器过滤。减压浓缩滤液,得到197mg(>99%)标题化合物,为泡沫状白色固体。NMR与报道的数据一致(Natsuho Yamamoto等,J.Med.Chem.,(2012),11013-11021。
实施例14—(6-((双(吡啶-2-基甲基)氨基)甲基)吡啶-3-基)甲醇的合成
将实施例12中制备的酯(330mg,0.95mmol,1.0当量)溶解在无水乙醇(10mL)中并置于氩气下。将NaBH4粒料(250mg,6.95mmol,7.0当量)加入到搅拌的混合物中,并将淤浆加热至50℃,保持48小时。然后通过加入NH4Cl溶液来淬灭混合物并减压浓缩,得到白色粘性固体。将粗物质悬浮在1M K2CO3(25mL)中并用DCM(3×25mL)萃取。合并的有机相经K2CO3干燥,过滤并减压浓缩,得到221mg(69%)标题产物,为浅黄色油状物。NMR与公开的数据一致。参见K.J.Humphreys,K.D.Karlin,S.E.Rokita,J.Am.Chem.Soc.2002,124,6009-6019。
实施例15—1-(5-(氯甲基)吡啶-2-基)-N,N-双(吡啶-2-基甲基)甲胺的合成
将实施例14中制备的醇(500mg,1.5mmol,1.0当量)溶解在CHCl3(15mL)中并冷却至0℃,然后逐滴加入SOCl2(1mL,13.8mmol,9当量)。将混合物在0℃下搅拌30分钟,然后将其温热至室温并再搅拌16小时。然后将溶液减压浓缩,得到深绿色糊状物。将粗物质溶解在DCM(25mL)中并用1M K2CO3(3×25mL)洗涤。将有机相经K2CO3干燥,过滤并减压浓缩。用中性Al2O3作为固定相并用EtOAc作为流动相通过柱色谱法进一步纯化该物质,得到395mg(74%)标题化合物,为浅黄色固体。NMR与公开的数据一致。参见K.J.Humphreys,K.D.Karlin,S.E.Rokita,J.Am.Chem.Soc.2002,124,6009-6019。
实施例16—4-(6-((双(吡啶-2-基甲基)氨基)甲基)烟酰胺基)苯乙基氨基甲酸叔丁酯的合成
将实施例13中制备的6-((双(吡啶-2-基甲基)氨基)甲基)烟酸在室温下溶解在20mL无水DMF中,并在反应前过滤到50mL圆底烧瓶中以除去不溶性盐。向该溶液中加入4-氨基苯乙基氨基甲酸叔丁酯(1.76g,7.45mmol,1.5当量),然后加入EDCl(1.428g,7.45mmol,1.5当量)、HOAt(1.014g,7.45mmol,1.5当量)和NMM(0.821mL,7.45mmol,1.5当量)。将反应混合物在室温下搅拌16小时,然后减压浓缩。将残留的粗混合物溶解在100mL CHCl3中,转移到分液漏斗中并用100mL饱和K2CO3水溶液洗涤和100mL盐水洗涤。分离有机相,经Na2SO4干燥,过滤并减压浓缩。用1%MeOH的DCM溶液在中性Al2O3上通过柱色谱法进行产物的纯化,得到产物含有少量杂质,然后通过用梯度洗脱(10%MeOH至90%MeOH的H2O溶液)的C18-SPE进行纯化,得到1.697g(3.07mmol,62%)产品,为黄色油状物。
1H NMR(300MHz,MeOH)δ8.96(d,J=1.8Hz,1H),8.46–8.39(m,2H),8.23(dd,J=8.2,2.3Hz,1H),7.76(td,J=7.7,1.5Hz,3H),7.62(dd,J=13.5,8.1Hz,4H),7.24(ddd,J=7.3,5.0,1.1Hz,2H),7.17(d,J=8.5Hz,2H),3.89(s,2H),3.85(s,4H),3.24(t,J=7.3Hz,2H),2.72(t,J=7.3Hz,2H),1.40(s,9H).13C NMR(101MHz,MeOD)δ166.10,163.40,159.85,158.28,149.56,148.92,138.55,137.76,137.41,137.15,130.88,130.16,124.83,124.14,123.81,122.23,79.86,61.10,60.84,42.95,36.59,28.79.C32H36N6O3的APCI-HRMS e/z计算值:552.2849,实测值:553.2920[M+H]。
实施例17—N-(4-(2-氨乙基)苯基)-6-((双(吡啶-2-基甲基)氨基)甲基)烟酰胺的合成
在室温下将实施例16中制备的4-(6-((双(吡啶-2-基甲基)氨基)甲基)-烟酰胺基)苯乙基氨基甲酸叔丁酯(1.697g,3.07mmol,1当量)溶解在10mL DCM中。向该溶液中加入TFA(5mL)并将混合物在室温下搅拌直至TLC(Al2O3,5%MeOH的DCM溶液)或NMR表明完全转化。然后将混合物减压浓缩,将残余物溶解在CHCl3/蒸馏H2O/饱和水性K2CO3的混合物中(100mL/10mL/100mL),并转移至分液漏斗中。分离有机相,用50mL CHCl3萃取水相两次,合并的有机物用100mL盐水洗涤,经K2CO3/Na2SO4干燥,过滤并减压浓缩,以定量收率得到N-(4-(2-氨乙基)苯基)-6-((双(吡啶-2-基甲基)氨基)甲基)烟酰胺。
1H NMR(300MHz,MeOH)δ8.97(d,J=1.7Hz,1H),8.45(ddd,J=5.0,1.7,0.9Hz,2H),8.26(dd,J=8.2,2.3Hz,1H),7.80(td,J=7.6,1.6Hz,3H),7.68(d,J=7.8Hz,2H),7.62(d,J=8.5Hz,2H),7.28(ddd,J=7.4,5.0,1.2Hz,2H),7.23(d,J=8.5Hz,2H),3.94(s,J=4.3Hz,2H),3.90(s,4H),2.88(t,J=6.7Hz,2H),2.76(t,J=6.9Hz,2H).13C NMR(101MHz,MeOD)δ163.55,159.96,149.62,148.93,138.69,137.51,131.02,130.19,124.99,124.32,123.92,122.54,79.46,61.24,60.96,44.03,39.22.C27H28N6O的APCI-HRMS e/z计算值:452.2325,实测值:453.2396[M+H]。
实施例18—2-(4-氨基苯基)乙酸甲酯盐酸盐的合成
将2-(4-氨基苯基)乙酸(5.176g,34.2mmol,1当量)悬浮在100mL甲醇中并在冰浴中冷却至0℃。在10分钟内向该混合物中滴加SOCl2(2.89mL,41.07mmol,1.2当量)。将混合物在0℃下搅拌另外30分钟,在室温下搅拌1小时,然后回流14小时。然后将反应混合物减压浓缩,以定量收率得到标题化合物,为浅棕色固体,不经进一步纯化用于下一步。1H NMR与公开的数据一致。参见Threadgill等,Bioorganic&Medicinal Chemistry,2003,11,4189-4206。
实施例19—2-(4-(2-溴乙酰氨基)苯基)乙酸甲酯或2-(4-(2-氯乙酰氨基)苯基)乙酸甲酯的合成
将实施例18中制备的2-(4-氨基苯基)乙酸甲酯盐酸盐(6.89g,34.2mmol,1当量)悬浮在100mL DCM中并在冰浴中冷却至0℃。经由滴液漏斗在30分钟内滴加DMAP(7.51g,61.56mmol,1.8当量)和NMM(3.75mL,34.2mmol,1当量)在50mL DCM中的溶液,然后在0℃下30分钟内滴加溴乙酰溴或氯乙酰氯(1.8当量)。将混合物在0℃下搅拌另外30分钟并在室温下搅拌12小时。然后将混合物用0.1M HCl(3×50mL)和盐水(50mL)洗涤,有机相经无水MgSO4干燥,过滤并减压浓缩。用3:1的正庚烷和EtOAc的混合物进行等度洗脱在SiO2上经由柱色谱法分离产物,得到2-(4-(2-溴乙酰氨基)苯基)乙酸甲酯或2-(4-(2-氯乙酰氨基)苯基)乙酸甲酯,收率为82%(Br)或73%(Cl),为白色固体,可直接用于下一步骤。通过从EtOAc中重结晶可以获得任选的额外纯化。
实施例20—2-(4-(2-((2-(双(吡啶-2-基甲基)氨基)乙基)(吡啶-2-基甲基)氨基)乙酰氨基)苯基)乙酸甲酯的合成
在室温下将实施例6中描述的N1,N1,N2-三(吡啶-2-基甲基)乙烷-1,2-二胺(1当量)溶解在50mL CH3CN中。向该溶液中加入K2CO3(4当量)和KI(0.6当量),然后加入在实施例18中制备的2-(4-(2-溴乙酰氨基)苯基)乙酸甲酯或2-(4-(2-氯乙酰氨基)苯基)乙酸甲酯(1.1当量)。将混合物加热至回流16小时直至TLC显示胺完全转化。然后使混合物通过用CH3CN作为洗脱液的硅藻土垫并减压浓缩。用1-2%MeOH的DCM溶液作为洗脱液在中性Al2O3上经由柱色谱法分离产物,得到标题化合物,76%收率,为棕色油状物。
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ10.29(s,1H),8.52(dd,J=4.8,0.8Hz,1H),8.44(dd,J=4.8,0.9Hz,2H),7.71(td,J=7.6,1.8Hz,1H),7.64(td,J=7.6,1.8Hz,2H),7.56(d,J=8.5Hz,2H),7.41(d,J=7.8Hz,2H),7.33(d,J=7.7Hz,1H),7.29–7.23(m,1H),7.22–7.16(m,4H),3.75(s,2H),3.69(s,4H),3.62(s,2H),3.61(s,3H),3.28(s,2H),2.76(t,J=6.4Hz,2H),2.61(t,J=6.4Hz,2H).13C NMR(101MHz,DMSO-d6)δ171.74,169.46,158.98,158.53,149.03,148.72,137.41,136.66,136.35,129.64,129.17,123.07,122.75,122.39,122.05,119.11,60.16,59.65,58.15,51.74,51.65,51.14,30.67.
实施例21—2-(4-(2-((2-(双(吡啶-2-基甲基)氨基)乙基)(吡啶-2-基甲基)氨基)乙酰氨基)苯基)乙酸的合成
在0℃下,将实施例20中制备的2-(4-(2-((2-(双(吡啶-2-基甲基)氨基)乙基)(吡啶-2-基甲基)氨基)乙酰氨基)苯基)乙酸甲酯(922mg,1.7mmol,1当量)溶解在10mL THF中。向该溶液中加入LiOH·H2O(144mg,3.4mmol,2.0当量)在7mL蒸馏H2O中的溶液,将溶液在0℃搅拌直至TLC显示完全转化(Al2O3,5%MeOH的DCM溶液)。然后将混合物减压浓缩以除去THF,并用0.5M HCl将残留的水溶液调节至pH 7。减压除去溶剂,得到定量收率的产物。
1H NMR(600MHz,DMSO)δ10.20(s,1H),8.51(dd,J=4.7,0.7Hz,1H),8.44(dd,J=4.8,0.8Hz,2H),7.71(td,J=7.6,1.8Hz,1H),7.65(td,J=7.6,1.8Hz,2H),7.45(t,J=9.3Hz,2H),7.42(t,J=9.4Hz,2H),7.33(d,J=7.7Hz,1H),7.27–7.23(m,1H),7.23–7.18(m,2H),7.15(d,J=8.4Hz,2H),3.74(s,2H),3.68(s,4H),3.26(s,2H),3.22(s,2H),2.75(t,J=6.5Hz,2H),2.60(t,J=6.5Hz,2H).13C NMR(151MHz,DMSO)δ174.40,169.17,158.98,158.57,149.04,148.76,136.69,136.45,136.00,134.36,129.43,123.09,122.79,122.43,122.14,118.65,60.20,59.65,58.18,51.76,51.13,44.97.
实施例22a—(3R,4R,5S,6R)-6-(乙酰氧基甲基)-3-(2-(4-(2-((2-(双(吡啶-2-基甲基)氨基)乙基)(吡啶-2-基甲基)氨基)乙酰氨基)苯基)乙酰氨基)四氢-2H-吡喃-2,4,5-三基三乙酸酯的合成
将实施例21中制备的酸(220.8mg,0.442mmol,1当量)在N2气氛下悬浮于5mL无水CH3CN中,在冰浴中冷却至0℃。然后将HATU(168mg,0.442mmol,1.05当量)、1,3,4,6-四-O-乙酰基-β-D-葡糖胺盐酸盐(170mg,0.442mmol,1.05当量)和NMM(139μL,3当量)加入混合物中。将混合物在0℃下搅拌1小时,然后在室温下搅拌16小时,并减压浓缩。将残余物溶解在最少量的5%MeOH的DCM溶液中,并通过中性Al2O3塞,用10%MeOH的DCM溶液洗脱。减压浓缩所得溶液,用1-5%MeOH的DCM溶液作为洗脱液在中性Al2O3上通过柱色谱法分离产物,得到168.8mg(48%)产物,为黄色泡沫状半固体。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ10.53(s,1H),8.47(dd,J=5.0,1.6Hz,1H),8.44(dd,J=4.9,0.8Hz,2H),7.62(d,J=8.5Hz,2H),7.53(ddd,J=15.9,7.9,1.8Hz,3H),7.36(d,J=7.8Hz,2H),7.08(ddd,J=8.4,7.4,4.7Hz,6H),6.26(d,J=9.3Hz,1H),5.68(d,J=8.8Hz,1H),5.16(dd,J=10.5,9.4Hz,1H),5.02(t,J=9.6Hz,1H),4.24–4.11(m,2H),4.04(dd,J=12.5,2.2Hz,1H),3.76–3.69(m,7H),3.38(s,2H),3.29(s,J=10.6Hz,2H),2.81–2.73(m,2H),2.73–2.63(m,2H),2.01(s,3H),1.95(s,3H),1.92(s,3H),1.85(s,3H).13C NMR(101MHz,CDCl3)δ171.39,170.66,170.64,170.04,169.32,169.23,158.93,158.07,149.52,149.09,137.76,136.63,136.49,129.96,129.50,123.17,122.60,122.17,120.17,92.33,72.77,72.24,68.09,61.74,60.82,60.33,58.70,52.99,51.96,51.44,43.27,20.74,20.71,20.57,20.53.C44H51N7O11的APCI-HRMS e/z计算值:853.3647,实测值:854.3726[M+H]。
实施例22b—2-((2-(双(吡啶-2-基甲基)氨基)乙基)(吡啶-2-基甲基)氨基)-N-(4-(2-氧代-2-(((3R,4R,5S,6R)-2,4,5-三羟基-6-(羟甲基)四氢-2H-吡喃-3-基)氨基)乙基)苯基)乙酰胺的合成
如实施例81中所述,标题化合物可以由实施例22a获得。
实施例23—(R)-2-((2-(双(吡啶-2-基甲基)氨基)乙基)(吡啶-2-基甲基)氨基)-N-(4-(2-(2,3-二羟丙基氨基)-2-氧代乙基)苯基)乙酰胺的合成
在N2气氛下在室温下,将实施例21中制备的酸(124.3mg,0.237mmol,1当量)溶解在2mL无水DMF中。然后加入(R)-3-氨基-1,2-丙二醇(32mg,0.355mmol,1.5当量)、EDCl(68mg,0.355mmol,1.5当量)、HOAt(48mg,0.355mmol,1.5当量)和NMM(39μL,1.5当量),将混合物在室温下搅拌16小时。将反应混合物减压浓缩,用20-75%MeOH的H2O溶液在反相二氧化硅-C18上经由色谱法分离产物,得到61mg(50%)标题产物,为黄色玻璃状油状物。
1H NMR(400MHz,MeOD)δ8.51(d,J=4.8Hz,1H),8.43(d,J=4.9Hz,2H),7.75(t,J=7.7Hz,1H),7.70(t,J=7.7Hz,2H),7.56(dd,J=19.5,8.1Hz,4H),7.39(d,J=7.7Hz,1H),7.34–7.22(m,5H),3.81(s,2H),3.77(s,4H),3.75–3.70(m,1H),3.56(s,2H),3.54–3.48(m,2H),3.42(dd,J=13.8,4.8Hz,1H),3.33(s,2H),3.26(dd,J=13.8,6.7Hz,1H),2.83(t,J=6.4Hz,2H),2.73(t,J=6.4Hz,2H).13C NMR(101MHz,MeOD)δ174.60,172.23,160.20,159.47,150.20,149.50,138.58,138.53,138.15,132.84,130.57,125.00,124.88,124.02,123.79,121.38,71.96,65.05,62.08,61.27,59.78,53.72,53.10,43.56,43.26.C33H39N7O4的APCI-HRMS e/z计算值:597.3064,实测值:598.3135[M+H]。
实施例24—2-((2-(双(吡啶-2-基甲基)氨基)乙基)(吡啶-2-基甲基)氨基)-N-(4-(2-(1,3-二羟基-)2-(羟甲基)丙烷-2-基氨基)-2-氧代乙基)苯基)乙酰胺的合成
在N2气氛下在室温下,将实施例21中制备的酸(185.4mg,0.354mmol,1当量)溶解在3mL无水DMF中。然后加入三-(羟甲基)-氨基甲烷(Trizma碱,64mg,0.53mmol,1.5当量)、EDCl(101mg,0.53mmol,1.5当量)、HOAt(72mg,0.53mmol,1当量)和NMM(58μL,1.5当量),将混合物在室温下搅拌16小时。将反应混合物减压浓缩,用10-90%MeOH的H2O溶液在反相二氧化硅-C18上经由色谱法分离产物,得到59.2mg(27%)标题产物,为黄色玻璃状油状物。
1H NMR(400MHz,MeOD)δ8.49(d,J=4.4Hz,1H),8.42(d,J=4.5Hz,2H),7.71(dt,J=20.2,7.6Hz,3H),7.59(d,J=7.7Hz,2H),7.52(d,J=7.8Hz,2H),7.37(d,J=7.7Hz,1H),7.32(d,J=7.9Hz,2H),7.26(dd,J=13.2,7.0Hz,3H),3.80(s,2H),3.77(s,6H),3.75(s,4H),3.61(s,2H),3.32(s,2H),2.82(t,J=6.1Hz,2H),2.71(t,J=6.1Hz,2H).13C NMR(101MHz,MeOD)δ175.00,172.18,160.17,159.43,150.20,149.51,138.56,138.49,138.18,132.73,130.73,124.97,124.86,123.99,123.77,121.36,63.56,62.54,62.06,61.23,59.73,53.65,53.06,49.00,43.74.C34H41N7O5的APCI-HRMS e/z计算值:627.3169,实测值:628.3236[M+H]。
实施例25—2-(4-(2-((2-(双(吡啶-2-基甲基)氨基)乙基)(吡啶-2-基甲基)氨基)乙酰氨基)苯基)-N-甲基-N-(2,3,4,5,6-五羟基己基)乙酰胺的合成
在N2气氛下在室温下,将实施例21中制备的酸(203.2mg,0.387mmol,1当量)溶解在2mL无水DMF中。然后加入N-甲基-D-葡糖胺(113mg,0.581mmol,1.5当量),EDCl(111mg,0.581mmol,1.5当量)、HOAt(79mg,0.581mmol,1.5当量)和NMM(64μL,1.5当量),将混合物在室温下搅拌30分钟,然后加热至50℃,保持12小时。将反应混合物减压浓缩,用10-90%MeOH的H2O溶液在反相二氧化硅-C18上经由色谱法分离产物,得到109.6mg(40%)产物,为黄色油状物。该产物表现为关于酰胺键的顺式/反式混合物。
1H NMR(600MHz,MeOD)δ8.48–8.45(m,1H),8.39(d,J=4.1Hz,2H),7.71(td,J=7.7,1.3Hz,1H),7.67(tt,J=7.7,2.1Hz,2H),7.55(dd,J=11.3,8.5Hz,2H),7.50(d,J=8.0Hz,2H),7.35(d,J=7.8Hz,1H),7.24(dd,J=14.8,8.0Hz,5H),4.05–3.98(m,1H),3.94–3.78(m,2H),3.78–3.74(m,4H),3.72(s,5H),3.70–3.60(m,4H),3.44(ddd,J=8.0,5.2,1.4Hz,1H),3.28(d,J=3.1Hz,2H),3.15,3.00(2xs,3H),2.79(t,J=6.5Hz,2H),2.68(t,J=6.5Hz,2H).13C NMR(201MHz,MeOD)δ174.65,174.54,172.19,172.16,160.14,159.46,150.23,149.54,138.61,138.54,138.03,137.93,132.89,132.22,130.54,130.45,125.00,124.89,124.02,123.81,121.45,121.34,74.09,73.74,73.07,73.01,72.82,72.32,71.54,71.24,64.77,64.74,62.03,61.20,59.69,54.12,53.59,53.03,52.72,49.00,41.07,40.65,38.31,34.81.C37H47N7O7的APCI-HRMS e/z计算值:701.3537,实测值702.3607[M+H]
实施例26—6-((双(吡啶-2-基甲基)氨基)甲基)-N-甲基-N-((2S,3R,4R,5R)-2,3,4,5,6-五羟基己基)烟酰胺的合成
在室温下将实施例13中制备的6-((双(吡啶-2-基甲基)氨基)甲基)烟酸(194mg,0.58mmol,1当量)溶解在5mL无水DMF中。然后加入N-甲基-D-葡糖胺(170mg,0.87mmol,1.5当量)、EDCl(167mg,0.87mmol,1.5当量)、HOAt(118mg,0.87mmol,1.5当量)和NMM(96μL,0.87mmol,1.5当量)。加入HOAt后,混合物从无色变为黄色。在搅拌下将混合物加热至50℃并保持16小时,然后减压浓缩。用10-90%MeOH的H2O溶液在反相二氧化硅-C18上经由色谱法分离产物,得到99mg(33%)产物,为黄色玻璃状油状物。该产物表现为关于酰胺键的顺式/反式混合物。
1H NMR(300MHz,MeOH)δ8.57(d,J=11.3Hz,1H),8.44(d,J=4.7Hz,2H),7.89(dd,J=20.9,7.9Hz,1H),7.79(t,J=7.7Hz,2H),7.72(d,J=7.6Hz,1H),7.67(d,J=7.9Hz,2H),7.34–7.22(m,2H),4.08(dt,J=18.6,6.6Hz,1H),3.87(s,J=3.1Hz,6H),3.84–3.46(m,7H),3.14,3.07(2x s,3H).13C NMR(101MHz,MeOD)δ170.57,169.95,160.31,159.73,158.51,148.12,147.03,146.52,137.21,136.23,135.55,131.20,130.93,123.50,122.84,122.60,122.43,72.52,72.02,71.59,71.51,70.97,70.24,70.10,69.65,63.27,59.88,59.73,59.60,59.43,53.78,51.00,38.54,32.37.C26H33N5O6的APCI-HRMS e/z计算值:C 26H33N 5O 6:511.2431,测定值512.2503[M+H]
实施例27—N-(4-(2-((2-(双(吡啶-2-基甲基)氨基)乙基)(吡啶-2-基甲基)氨基)乙酰氨基)苯乙基)吡嗪-2-甲酰胺的合成
将实施例8中制备的胺(87.7mg,0.172mmol,1当量)溶解在6mL丙酮中,在冰浴中冷却至0℃。向该溶液中加入2,3-吡嗪二羧酸酐(25.8mg,0.172mmol,1当量)。黄色溶液变成悬浮液,然后在室温下搅拌10分钟。抽滤出沉淀物,用丙酮洗涤,溶解在甲醇中,减压浓缩,得到54mg(51%)标题产物,为橙色固体。
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ10.23(s,1H),8.92(t,J=5.9Hz,1H),8.80(d,J=2.4Hz,1H),8.76(d,J=3.4Hz,1H),8.75(d,J=2.5Hz,1H),8.51(d,J=4.0Hz,1H),8.44(d,J=4.0Hz,2H),7.71(td,J=7.7,1.7Hz,1H),7.64(td,J=7.7,1.7Hz,2H),7.53(d,J=8.4Hz,2H),7.42(t,J=9.2Hz,2H),7.33(d,J=7.8Hz,1H),7.28–7.15(m,5H),3.76(s,2H),3.72(s,4H),3.49(dd,J=14.2,6.5Hz,3H),3.28(s,2H),2.81(dt,J=13.7,8.2Hz,4H),2.65(t,J=6.2Hz,2H).13C NMR(101MHz,DMSO-d6)δ169.28,166.90,165.62,163.12,158.66,158.42,149.03,148.75,147.71,146.48,145.66,144.90,143.82,143.43,136.84,136.72,136.46,134.16,128.88,123.13,122.87,122.44,122.16,119.27,60.09,59.53,58.08,54.89,51.65,51.16,48.62,34.30.C35H37N9O2的APCI-HRMS e/z计算值:615.3070,实测值616.3141[M+H]
实施例28—2-((6-((双(吡啶-2-基甲基)氨基)甲基)吡啶-2-基)甲基)异吲哚啉-1,3-二酮的合成
根据略微修改的公开文献的方法制备标题化合物,参见Z.Guo,G.-H.Kim,J.Yoon,I.Shin,Nat.Protocols 2014,9,1245-1254。
在室温下将2-((6-(氯甲基)吡啶-2-基)甲基)异吲哚啉-1,3-二酮(0.842g,3.16mmol,1当量)悬浮在10mL CH3CN中。加入双(2-吡啶基甲基)胺(0.625mL,3.48mmol,1.1当量)和K2CO3(0.917g,6.63mmol,2.1当量),将混合物加热回流16小时。冷却至室温后,使混合物通过用CH3CN作为洗脱液的硅藻土塞,并将溶液减压浓缩。用3-5%MeOH的DCM溶液作为洗脱液在中性Al2O3上经由柱色谱法分离产物,得到952mg(66%)黄色油状物,其纯度足以用于下一步骤。通过加入Et2O并沉淀浅米色固体(614mg),从所得黄色油中实现进一步纯化。获得的产物的NMR数据对应于参考文献中报道的数据。
实施例29—1-(6-(氨基甲基)吡啶-2-基)-N,N-双(吡啶-2-基甲基)甲胺的合成
由实施例28中的邻苯二甲酰亚胺保护的胺,根据略微改进的公开文献方法制备标题化合物,参见Z.Guo,G.-H.Kim,J.Yoon,I.Shin,Nat.Protocols 2014,9,1245-1254。在室温下将实施例28中制备的2-((6-((双(吡啶-2-基甲基)氨基)甲基)吡啶-2-基)甲基)异吲哚啉-1,3-二酮(0.499g,1.11mmol,1当量)溶解在10mL MeOH中。加入水合肼溶液(35%,1.11mL,12.24mmol,11当量),将混合物加热回流5小时,直至TLC(Al2O3,3%MeOH的DCM溶液)表明原料完全转化,出现用茚三酮溶液染色的新斑点。在30℃下将混合物减压浓缩,将残留的白色固体溶解在150mL CHCl3中并用100mL H2O洗涤。分离有机相,并用CHCl3(3×30mL)萃取水相。用50mL 1M NaOH溶液和50mL盐水洗涤合并的有机物,经无水MgSO4干燥,过滤并在30℃下减压浓缩,得到浅黄色油状物。用5-10%MeOH的DCM溶液作为洗脱液在中性Al2O3上经由柱色谱法分离产物,得到241mg(68%)标题产物,为浅黄色油状物。该产品直接用于下一步而无需长期储存。
1H NMR(400MHz,CD2Cl2)δ8.49(d,J=4.4Hz,2H),7.69–7.55(m,5H),7.41(d,J=7.7Hz,1H),7.17–7.10(m,3H),3.92(s,2H),3.84(s,4H),3.82(s,2H).13C NMR(101MHz,CD2Cl2)δ160.25,159.46,149.58,137.39,136.83,123.45,122.48,121.49,119.86,60.77,60.63,48.02.
实施例30—2-(4-(2-((6-((双(吡啶-2-基-甲基)氨基)甲基)吡啶-2-基)甲基氨基)乙酰氨基)苯基)乙酸甲酯的合成
在室温下将实施例29中制备的胺(214mg,0.67mmol,1当量)溶解在10mL CH3CN中。向该混合物中加入实施例19中制备的2-(4-(2-氯乙酰氨基)苯基)乙酸甲酯(170mg,0.7mmol,1.05当量)、KI(66.7mg,0.402mmol,0.6当量)和K2CO3(185mg,1.34mmol,2当量)。将混合物加热至回流16小时或直至通过TLC分析所证实的所有原料已经消耗完。然后使混合物通过用CH3CN作为溶剂的硅藻土塞。将溶液减压浓缩,然后用适当的溶剂系统在中性Al2O3或反相C18二氧化硅上经由柱色谱法分离产物。
实施例31—(1-(((3aR,5R,5aS,8aS,8bR)-2,2,7,7-四甲基四氢-5H-双([1,3]二氧杂环戊烯)[4,5-b:4’,5’-d]吡喃-5-基)甲基)-1H-1,2,3-三唑-4-基)甲醇的合成
向6-叠氮基-6-脱氧-1,2:3,4-二-O-异亚丙基-α-D-半乳糖(286mg,1.0mmol)在3mL乙腈的溶液中加入炔丙醇(0.12mL,2.1mmol),然后加入碘化亚铜(I)(40.5mg,0.21mmol)。在室温下搅拌反应过夜。除去溶剂后,产物在硅胶柱上纯化,用3:1乙酸乙酯/庚烷梯度洗脱至纯乙酸乙酯。收集含有纯产物的馏分,减压除去溶剂,得到247.7mg产物(73%),其直接用于下一实施例中。
实施例32—(1-(((3aR,5R,5aS,8aS,8bR)-2,2,7,7-四甲基四氢-5H-双([1,3]二氧杂环戊烯)[4,5-b:4’,5’-d]吡喃-5-基)甲基)-1H-1,2,3-三唑-4-基)甲基甲磺酸酯的合成
将实施例31中描述的母体醇(246.3mg,0.722mmol)溶解在5mL DCM中并冷却至0℃。加入三乙胺(0.15mL,1.08mmol),然后加入甲磺酰氯(0.07mL,0.9mmol)并在室温下搅拌反应1小时。立即将反应混合物加载到二氧化硅塞上并用乙酸乙酯洗脱。除去溶剂,定量转化为粗产物,其不经进一步纯化用于后续步骤(实施例34)。
实施例33—N1,N1,N2-三(吡啶-2-基甲基)-N2-((1-(((3aR,5R,5aS,8aS,8bR)-2,2,7,7-四甲基四氢-5H-双([1,3]二氧杂环戊烯)[4,5-b:4’,5’-d]吡喃-5-基)甲基)-1H-1,2,3-三唑-4-基)甲基)乙烷-1,2-二胺的合成
向实施例6中所述的N1,N1,N2-三(吡啶-2-基甲基)乙烷-1,2-二胺(241.2mg,0.723mmol)在10mL乙腈中的冰冷溶液中加入K2CO3(208mg,1.50mmol),随后逐滴加入实施例32中所述的(1-(((3aR,5R,5aS,8aS,8bR)-2,2,7,7-四甲基四氢-5H-双([1,3]二氧杂环戊烯)[4,5-b:4’,5’-d]吡喃-5-基)甲基)-1H-1,2,3-三唑-4-基)甲基甲磺酸酯(0.722mmol)在5mL乙腈中的溶液,然后将混合物温热至室温,进一步反应过夜。通过硅藻土过滤并随后在减压下除去溶剂后,用1%-1.5%梯度的甲醇的DCM溶液作为洗脱剂在氧化铝柱上将粗产物纯化。通过用30%至70%甲醇的水溶液逐步洗脱,在Bondesil C18-OH材料上的干燥柱真空色谱法,实现所得棕色油状物的进一步纯化。蒸发溶剂,得到产物,为橙色胶状物(93.8mg,20%)。
1H NMR(400MHz,甲醇-d4)δ8.40(m,3H),7.90(s,1H),7.69-7.76(m,3H),7.50-7.56(m,3H),7.24-7.27(m,3H),5.41(d,J=4.9Hz,1H),4.67(dd,J=2.5Hz,7.9Hz,1H),4.61(dd,J=3.2Hz,14.2Hz,1H),4.46(dd,J=9.3Hz,14.2Hz,1H),4.35(dd,J=2.5Hz,4.9Hz,1H),4.30(dd,J=1.9Hz,7.9Hz,1H),4.19(ddd,J=1.9Hz,3.2Hz,9.3Hz,1H),3.76(s,6H),3.68(s,2H),2.66-2.72(m,4H),1.47(s,3H),1.36(s,3H),1.29(s,3H),1.21(s,3H).13C NMR(100MHz,甲醇-d4)δ160.7,149.39,149.37,145.3,138.64,138.60,126.0,124.9,124.8,123.73,123.69,110.9,110.0,97.7,72.6,72.2,71.8,68.8,61.5,60.8,53.4,52.7,51.8,50.2,26.3,26.2,25.1,24.6.
实施例34—(4-(2-(4-(溴甲基)-1H-1,2,3-三唑-1-基)乙酰氨基)苯乙基)氨基甲酸叔丁酯的合成
将(4-(2-溴乙酰氨基)苯乙基)氨基甲酸叔丁酯(1当量)悬浮在叔丁醇和水或另一种适当溶剂的混合物中,并与碘化钾(0.1-1.0当量)和硫酸铜(0.1-1.0当量)混合。然后将炔丙溴溶液(1.0-100当量)加入到搅拌的混合物中,并在20-100℃的温度下搅拌1-72小时,或直至通过TLC或HPLC监测所有原料都被消耗。然后将反应混合物用水稀释并用合适的有机溶剂(例如DCM)萃取三次。将合并的有机相经MgSO4干燥,过滤并真空浓缩。如果需要进一步纯化,则用适当的固定相和溶剂混合物的组合或通过适当的溶剂或溶剂混合物重结晶,通过柱色谱法纯化粗物质。
实施例35—(4-(2-(4-(羟甲基)-1H-1,2,3-三唑-1-基)乙酰氨基)苯乙基)氨基甲酸叔丁酯的合成
将实施例2中所述的(4-(2-溴乙酰氨基)苯乙基)氨基甲酸叔丁酯(1当量)悬浮在叔丁醇和水或另一种适当溶剂的混合物中,并与碘化钾(0.1-1.0当量)和硫酸铜(0.1-1.0当量)混合。然后将丙炔醇溶液(1.0-100当量)加入到搅拌的混合物中,并在20-100℃的温度下搅拌1-72小时,或者直至通过TLC或HPLC监测所有原料都被消耗。然后将反应混合物用水稀释并用合适的有机溶剂(例如DCM)萃取三次。将合并的有机相经MgSO4干燥,过滤并真空浓缩。如果需要进一步纯化,则用适当的固定相和溶剂混合物的组合或通过适当的溶剂或溶剂混合物重结晶,通过柱色谱法纯化粗物质。
实施例36—(4-(2-(4-((双(吡啶-2-基甲基)氨基)甲基)-1H-1,2,3-三唑-1-基)乙酰氨基)苯乙基)氨基甲酸酯的合成
将实施例1中制备的(4-(2-叠氮基乙酰氨基)苯乙基)氨基甲酸叔丁酯(1当量)悬浮在叔丁醇和水或另一种适当溶剂的混合物中,并与硫酸铜(0.1-1.0当量)混合。然后将N,N-双(吡啶-2-基甲基)丙-2-炔-1-胺(1.0-100当量)加入到搅拌的混合物中,并在20-100℃的温度下搅拌1-72小时,或者直至通过TLC或HPLC监测所有原料都被消耗。然后,将反应混合物用水稀释并用适当的有机溶剂(例如DCM)萃取三次,合并的有机相经K2SO4干燥,过滤并真空浓缩;或者用适当的固定相和溶剂混合物的组合或通过适当的溶剂或溶剂混合物重结晶,通过柱色谱法直接纯化,得到标题化合物。
实施例37—N-(4-(2-氨乙基)苯基)-2-(4-((双(吡啶-2-基甲基)氨基)甲基)-1H-1,2,3-三唑-1-基)乙酰胺的合成
将实施例36中制备的氨基甲酸酯溶解在DCM中并冷却至0℃。然后将三氟乙酸(5-100当量)缓慢加入搅拌的混合物中,并用冰浴将溶液保持冷却。将混合物置于0℃直至加入所有三氟乙酸,然后在室温下搅拌直至所有原料都被消耗。然后将混合物真空浓缩,溶解在2M NaOH中,用合适的溶剂(例如DCM)萃取三次。将合并的有机相经K2CO3干燥,过滤并真空浓缩。如果需要进一步纯化,可以对材料进行使用固定相和洗脱液适当组合的柱色谱法、制备型HPLC、重结晶或它们的组合。
实施例38—2-((双(吡啶-2-基甲基)氨基)甲基)四氢-2H-吡喃-2,3,4,5-四醇的合成
将二甲基吡啶胺(1.0当量)和D-葡萄糖(1.0-10.0当量)悬浮在无水乙醇中。然后加入冰醋酸(3.0-20.0当量),将混合物在室温和回流之间的温度下搅拌1-72小时或直至所有原料都已消耗。然后将混合物冷却至室温并通过萃取、柱色谱法、重结晶、制备型HPLC或它们的组合进行纯化。
实施例39—N-(2-(双(吡啶-2-基甲基)氨基)乙基)-N-(吡啶-2-基甲基)甘氨酸的合成
将实施例10中制备的酯溶解在DCM中并快速搅拌。然后加入H3PO4(85%),将混合物在室温下搅拌1-72小时或直至所有原料都已消耗。然后真空除去有机溶剂,水相用NaHCO3或K2CO3中和至pH 7。然后减压浓缩溶液,用无水乙醇洗涤固体并过滤除去无机盐。然后减压浓缩乙醇溶液,得到标题酸。
实施例40—N-(2-(双(吡啶-2-基甲基)氨基)乙基)-N-(吡啶-2-基甲基)甘氨酸的合成
将实施例11中制备的酯悬浮在2M KOH中,并在室温下搅拌1-72小时或直至所有原料都已消耗。用1M HCl中和水相至pH 7。然后减压浓缩溶液,用无水乙醇洗涤固体并过滤除去无机盐。然后减压浓缩乙醇溶液,得到标题酸。
实施例41—2-((2-(双(吡啶-2-基甲基)氨基)乙基)(吡啶-2-基甲基)氨基)-N-甲基-N-(2,3,4,5,6-五羟基)乙酰胺
将实施例40中所述的酸溶解在适当的溶剂(例如DMF、DCM或EtOH)中,冷却至0℃,并加入葡甲胺(1.0-10.0当量)。然后加入偶联剂(例如HBTU、HATU、CDI、EDC、DCC、COMU)(1.0-10.0当量)和必要时的添加剂(HOAt、Oxyma)(0.5-20.0当量)。将混合物搅拌0-15分钟,然后加入碱(例如NMM或DIPEA)(1.0-40.0当量)。将混合物在0℃下搅拌0-72小时,并在室温下再搅拌1-72小时或直至所有原料都被消耗。然后首先将混合物用1M K2CO3稀释,并用EtOAc重复萃取,合并有机相,经K2CO3干燥,过滤并减压浓缩;或者将混合物直接减压浓缩。然后可以通过使用固定相和洗脱液适当组合的柱色谱法、制备型HPLC、重结晶或它们的组合进一步纯化粗物质。
实施例42—3-((2-(双(吡啶-2-基甲基)氨基)乙基)(吡啶-2-基甲基)氨基)丙酸的合成
将实施例6中制备的胺(1.0当量)溶解在适当的溶剂(例如EtOH(无水))中,并与3-溴丙酸(1.1-5.0当量)和TEA(1.2-10当量)混合。将混合物加热至回流并搅拌1-72小时或直至所有原料已被消耗。然后将混合物减压浓缩至绝对最少量的溶剂,过滤并用Et2O稀释。然后将混合物再次过滤,将剩余溶液减压浓缩。然后通过使用固定相和洗脱液适当组合的柱色谱法、制备型HPLC、重结晶或它们的组合进一步纯化粗物质。
实施例43—2-((2-(双(吡啶-2-基甲基)氨基)乙基)(吡啶-2-基甲基)氨基)-N-((2S,3R,4R,5S,6R)-2,4,5-三羟基-6-(羟甲基)四氢-2H-吡喃-3-基)乙酰胺的合成
将实施例40中所述的酸溶解在适当的溶剂(例如DMF、DCM或EtOH)中并冷却至0℃,然后加入D-葡糖胺盐酸盐(1.0-10.0当量)。然后加入偶联剂(例如HBTU、HATU、CDI、EDC、DCC、COMU)(1.0-10.0当量)和必要时的添加剂(HOAt、Oxyma)(0.5-20.0当量)。将混合物搅拌0-15分钟,然后加入碱(例如NMM或DIPEA)(1.0-40.0当量)。将混合物在0℃下搅拌0-72小时,并在室温下再搅拌1-72小时或直至所有原料都被消耗。然后首先将混合物用1M K2CO3稀释,并用EtOAc重复萃取,合并有机相,经K2CO3干燥,过滤并减压浓缩,或将混合物直接减压浓缩。然后可以通过使用固定相和洗脱液适当组合的柱色谱法、制备型HPLC、重结晶或它们的组合进一步纯化粗物质。
实施例44—3-((2-(双(吡啶-2-基甲基)氨基)乙基)(吡啶-2-基甲基)氨基)-N-((2S,3R,4R,5S,6R)-的合成-2,4,5-三羟基-6-(羟甲基)四氢-2H-吡喃-3-基)丙酰胺
将实施例42中所述的酸溶解在适当的溶剂(例如DMF、DCM或EtOH)中并冷却至0℃,然后加入D-葡糖胺盐酸盐(1.0-10.0当量)。然后加入偶联剂(例如HBTU、HATU、CDI、EDC、DCC、COMU)(1.0-10.0当量)和必要时的添加剂(HOAt、Oxyma)(0.5-20.0当量)。将混合物搅拌0-15分钟,然后加入碱(例如NMM或DIPEA)(1.0-40.0当量)。将混合物在0℃下搅拌0-72小时,并在室温下再搅拌1-72小时或直至所有原料都被消耗。然后首先将混合物用1M K2CO3稀释,并用EtOAc重复萃取,合并有机相,经K2CO3干燥,过滤并减压浓缩,或将混合物直接减压浓缩。然后可以通过使用固定相和洗脱液适当组合的柱色谱法、制备型HPLC、重结晶或它们的组合进一步纯化粗物质。
实施例45—(4-(((6-((双(吡啶-2-基甲基)氨基)甲基)吡啶-3-基)甲基)氨基)苯乙基)氨基甲酸叔丁酯的合成
将实施例15中所述的氯化物(1.0当量)溶解在适当的溶剂(例如MeCN)中并与KI(0.1-5.0当量)和TEA(1.0-20.0当量)混合。然后加入苯胺(0.5-10.0当量)。将混合物加热至回流并搅拌1-72小时或直至所有原料已被消耗。然后将混合物冷却至室温并减压浓缩。然后将粗物质悬浮在1M K2CO3中并用DCM萃取三次,合并有机相,经K2CO3干燥,过滤并减压浓缩,或将粗物质直接进行使用固定相和流动相的适当组合(例如,中性氧化铝与含0-5%MeOH的DCM溶液)的柱色谱法。如果需要进一步纯化,可以将化合物进行制备型HPLC、重结晶或它们的组合。
实施例46—6-((双(吡啶-2-基甲基)氨基)甲基)烟碱醛的合成
将实施例14中制备的醇溶解在EtOAc中。然后加入温和的氧化剂(例如DMP、IBX或TEMPO/H2O2)并将混合物在20℃和回流之间的温度下搅拌1-72小时或直至所有原料都被消耗。然后将混合物冷却至室温,然后,首先用1M K2CO3稀释并用EtOAc重复萃取,合并有机相,经K2CO3干燥,过滤并减压浓缩;或直接减压浓缩。然后可以通过使用固定相和洗脱液适当组合的柱色谱法、制备型HPLC、重结晶或它们的组合进一步纯化粗物质。
实施例47—(4-(((6-((双(吡啶-2-基甲基)氨基)甲基)吡啶-3-基)甲基)氨基)苯乙基)氨基甲酸叔丁酯的合成
在氩气下将实施例46中所述的醛(1.0当量)溶解在无水乙醇中,并加入苯胺(0.5-5.0当量)。可加入或分子筛以增加亚胺形成的比例或产率。将混合物加热至回流1-72小时或直至所有原料已被消耗。然后将混合物冷却至室温并加入NaBH4(1-20当量)。将混合物在20-78℃下搅拌1-72小时,然后加入NH4Cl-溶液。然后将混合物减压浓缩,悬浮在1MK2CO3中并用DCM萃取三次。将合并的有机相经K2CO3干燥,过滤并减压浓缩。然后可以通过使用固定相和洗脱液适当组合的柱色谱法、制备型HPLC、重结晶或它们的组合进一步纯化粗物质。
实施例48—2-(4-(((6-((双(吡啶-2-基甲基)氨基)甲基)吡啶-3-基)甲基)氨基)苯基)乙酸甲酯的合成
将实施例15中所述的氯化物(1.0当量)溶解在适当的溶剂(例如MeCN)中并与KI(0.1-5.0当量)和TEA(1.0-20.0当量)混合。然后加入苯胺(0.5-10.0当量)。将混合物加热至回流并搅拌1-72小时或直至所有原料已被消耗。然后将混合物冷却至室温并减压浓缩。然后,将粗物质悬浮在1M K2CO3中并用DCM萃取三次,合并有机相,经K2CO3干燥,过滤并减压浓缩;或者将粗物质直接进行使用固定相和流动相适当组合(例如,中性氧化铝与0-5%MeOH的DCM溶液)的柱色谱法。如果需要进一步纯化,可以使化合物进行制备型HPLC、重结晶或它们的组合。
实施例49—(4-(2-((6-((双(吡啶-2-基甲基)氨基)甲基)吡啶-3-基)甲氧基)乙酰氨基)苯乙基)氨基甲酸叔丁酯的合成
将实施例14中制备的醇(1.0当量)溶解在适当的溶剂(例如MeCN)中,并与KI(0.1-5.0当量)和碱(例如DIPEA)(1.0-20.0当量)混合。然后加入实施例2中描述的溴酰胺(0.5-10.0当量)。将混合物加热至回流并搅拌1-72小时或直至所有原料已被消耗。然后将混合物冷却至室温并减压浓缩。然后,将粗物质悬浮在1M K2CO3中并用DCM萃取三次,合并有机相,经K2CO3干燥,过滤并减压浓缩;或者将粗物质直接进行使用固定相和流动相适当组合(例如,中性氧化铝与0-5%MeOH的DCM溶液)的柱色谱法。如果需要进一步纯化,可以使化合物进行制备型HPLC、重结晶或它们的组合。
实施例50—2-(4-(2-((6-((双(吡啶-2-基甲基)氨基)甲基)吡啶-3-基)甲氧基)乙酰氨基)苯基)乙酸甲酯的合成
将实施例14中制备的醇(1.0当量)溶解在适当的溶剂(例如MeCN)中,并与KI(0.1-5.0当量)和碱(例如DIPEA)(1.0-20.0当量)混合。然后加入实施例18中描述的氯代酰胺(0.5-10.0当量)。将混合物加热至回流并搅拌1-72小时或直至所有原料已被消耗。然后将混合物冷却至室温并减压浓缩。然后,将粗物质悬浮在1M K2CO3中并用DCM萃取三次,合并有机相,经K2CO3干燥,过滤并减压浓缩;或者将粗物质直接进行使用固定相和流动相适当组合(例如,中性氧化铝与0-5%MeOH的DCM溶液)的柱色谱法。如果需要进一步纯化,可以使化合物进行制备型HPLC、重结晶或它们的组合。
实施例51—2-(4-(2-((6-((双(吡啶-2-基甲基)氨基)甲基)吡啶-3-基)甲氧基)乙酰氨基)苯基)乙酸的合成
将实施例50中所述的酯溶解在THF中并置于氩气下,并在0℃下加入2M LiOH溶液。将混合物在0℃下搅拌0-72小时,在室温下搅拌0-72小时,然后用1M HCl将混合物中和至pH7。然后将混合物减压浓缩,将粗物质悬浮在MeOH中并过滤。将滤液减压浓缩,直接使用,无需进一步纯化。
实施例52—N-(4-(2-氨乙基)苯基)-2-((6-((双(吡啶-2-基甲基)氨基)甲基)吡啶-3-基)甲氧基)乙酰胺的合成
在氩气下将实施例49中描述的氨基甲酸酯溶解在DCM中并冷却至0℃。然后将TFA(1-200当量)缓慢加入搅拌的混合物中,并在0℃下搅拌0-72小时,在室温下搅拌0-72小时。然后将混合物减压浓缩,悬浮在1M K2CO3中并用DCM萃取三次。将合并的有机相经K2CO3干燥,过滤并减压浓缩。然后可以通过使用固定相和洗脱液适当组合的柱色谱法、制备型HPLC、重结晶或它们的组合进一步纯化粗物质。
实施例53—2-(4-(2-((6-((双(吡啶-2-基甲基)氨基)甲基)吡啶-3-基)甲氧基)乙酰氨基)苯基)-N-甲基-N-(2,3,4,5,6-五羟基己基)乙酰胺的合成
将实施例51中所述的酸溶解在适当的溶剂(例如DMF、DCM或EtOH)中并冷却至0℃,然后加入葡甲胺(1.0-10.0当量)。然后加入偶联剂(例如HBTU、HATU、CDI、EDC、DCC、COMU)(1.0-10.0当量)和必要时的添加剂(HOAt、Oxyma)(0.5-20.0当量)。将混合物搅拌0-15分钟,然后加入碱(例如NMM或DIPEA)(1.0-40.0当量)。将混合物在0℃下搅拌0-72小时,并在室温下再搅拌1-72小时或直至所有原料都被消耗。然后,首先将混合物用1M K2CO3稀释,并用EtOAc重复萃取,合并有机相,经K2CO3干燥,过滤并减压浓缩;或将混合物直接减压浓缩。然后可以通过使用固定相和洗脱液适当组合的柱色谱法、制备型HPLC、重结晶或它们的组合进一步纯化粗物质。
实施例54—2-((6-((双(吡啶-2-基甲基)氨基)甲基)吡啶-3-基)甲氧基)-N-(4-(2-((1,3-二羟基-)2-(羟甲基)丙-2-基)氨基)-2-氧代乙基)苯基)乙酰胺的合成
将实施例51中所述的酸溶解在适当的溶剂(例如DMF、DCM或EtOH)中并冷却至0℃,然后加入三(羟甲基)氨基甲烷盐酸盐(1.0-10.0当量)。然后加入偶联剂(例如HBTU、HATU、CDI、EDC、DCC、COMU)(1.0-10.0当量)和必要时的添加剂(HOAt、Oxyma)(0.5-20.0当量)。将混合物搅拌0-15分钟,然后加入碱(例如NMM或DIPEA)(1.0-40.0当量)。将混合物在0℃下搅拌0-72小时,并在室温下再搅拌1-72小时或直至所有原料都被消耗。然后,首先将混合物用1M K2CO3稀释,并用EtOAc重复萃取,合并有机相,经K2CO3干燥,过滤并减压浓缩;或将混合物直接减压浓缩。然后可以通过使用固定相和洗脱液适当组合的柱色谱法、制备型HPLC、重结晶或它们的组合进一步纯化粗物质。
实施例55—通过酰胺键形成合成壳聚糖官能化的锌螯合剂
将实施例13中所述的酸(1.0-100当量)溶解在适当的溶剂(例如DMF、DCM或EtOH)中并冷却至0℃,加入偶联剂(例如HBTU、HATU、CDI、EDC、DCC、COMU)(1.0-200.0当量)、必要时的添加剂(HOAt、Oxyma)(0.5-400.0当量)和碱(例如NMM或DIPEA)(2.0-800.0当量)。将混合物在0℃下搅拌0-1小时,并在室温下再搅拌0-1小时,然后加入壳聚糖(1.0当量)。然后将混合物在室温下搅拌1-72小时或直至所有原料都已被消耗。然后将混合物减压浓缩。然后可以通过使用固定相和洗脱液适当组合的柱色谱法、制备型HPLC、重结晶或它们的组合进一步纯化粗物质。
实施例56—通过还原胺化合成壳聚糖官能化的锌螯合剂
将实施例46中所述的醛(1.0-100当量)溶解在适当的溶剂(例如EtOH)中并冷却至0℃,然后加入壳聚糖(1.0当量)。然后将混合物在20-80℃的温度下搅拌1-72小时或直至所有原料都已消耗。然后将混合物冷却至室温,然后加入NaBH4(3-300当量)并将混合物在室温下再搅拌1-72小时。然后缓慢加入1M K2CO3或NH4Cl以淬灭反应。然后将混合物减压浓缩。然后可以通过使用固定相和洗脱液适当组合的柱色谱法、制备型HPLC、重结晶或它们的组合进一步纯化粗物质。
实施例57—通过酰胺键合形成2合成壳聚糖官能化的锌螯合剂
将实施例40中描述的酸(1.0-100当量)溶解在适当的溶剂(例如DMF、DCM或EtOH)中并冷却至0℃,加入偶联剂(例如HBTU、HATU、CDI、EDC、DCC、COMU)(1.0-200.0当量)、必要时的添加剂(HOAt、Oxyma)(0.5-400.0当量)和碱(例如NMM或DIPEA)(2.0-800.0当量)。将混合物在0℃下搅拌0-1小时,并在室温下再搅拌0-1小时,然后加入壳聚糖(1.0当量)。然后将混合物在室温下搅拌1-72小时或直至所有原料都已被消耗。然后将混合物减压浓缩。然后可以通过使用固定相和洗脱液适当组合的柱色谱法、制备型HPLC、重结晶或它们的组合进一步纯化粗物质。
实施例58—2-((2-(双(吡啶-2-基甲基)氨基)乙基)(吡啶-2-基甲基)氨基)乙-1-醇的合成
将实施例11中制备的酯(1.0当量)溶解在适当的溶剂(例如无水乙醇)中并置于氩气下。将LiAlH4粒料或溶液(1.0-10.0当量)加入到搅拌的混合物中,并将淤浆在-20-80℃的温度下搅拌1-78小时或直至所有原料已被消耗。然后通过加入NH4Cl溶液淬灭混合物并减压浓缩。然后,首先将混合物用1M K2CO3稀释,并用EtOAc重复萃取,合并有机相,经K2CO3干燥,过滤并减压浓缩;或将混合物直接减压浓缩。然后可以通过使用固定相和洗脱液适当组合的柱色谱法、制备型HPLC、重结晶或它们的组合进一步纯化粗物质。
实施例59—2-((2-(双(吡啶-2-基甲基)氨基)乙基)(吡啶-2-基甲基)氨基)乙醛的合成
将实施例58中制备的醇溶解在EtOAc中。然后加入温和的氧化剂(例如DMP、IBX或TEMPO/H2O2)并将混合物在20℃和回流之间的温度下搅拌1-72小时或直至所有原料都被消耗。然后将混合物冷却至室温,然后,首先用1M K2CO3稀释,并用EtOAc重复萃取,合并有机相,经K2CO3干燥,过滤并减压浓缩;或直接减压浓缩。然后可以通过使用固定相和洗脱液适当组合的柱色谱法、制备型HPLC、重结晶或它们的组合进一步纯化粗物质。
实施例60—通过还原胺化2合成壳聚糖官能化的锌螯合剂
将实施例59中所述的醛(1.0-100当量)溶解在适当的溶剂(例如EtOH)中并冷却至0℃,再加入壳聚糖(1.0当量)。然后将混合物在20-80℃的温度下搅拌1-72小时或直至所有原料都已被消耗。然后将混合物冷却至室温,然后加入NaBH4(3.0-300.0当量)并将混合物在室温下再搅拌1-72小时。然后缓慢加入1M K2CO3或NH4Cl以淬灭反应。然后将混合物减压浓缩。然后可以通过使用固定相和洗脱液适当组合的柱色谱法、制备型HPLC、重结晶或它们的组合进一步纯化粗物质。
实施例61—2-异硫氰酰基-N,N-双(吡啶-2-基甲基)乙-1-胺的合成
在氩气下将实施例5中制备的胺溶解在合适的溶剂(例如DCM、DMF或MeCN)中,然后加入CS2。然后将混合物加热至回流并搅拌1-72小时或直至所有原料已被消耗。然后将混合物冷却至室温并加入Pb(NO3)2。将混合物在室温下搅拌1-72小时或直至通过TLC、HPLC、NMR或GC监测到产物完全转化。然后将混合物减压浓缩。然后可以通过使用固定相和洗脱液适当组合的柱色谱法、制备型HPLC、重结晶或它们的组合进一步纯化粗物质。
实施例62—2-异氰酸基-N,N-双(吡啶-2-基甲基)乙-1-胺的合成
在氩气下将实施例5中制备的胺溶解在适当的溶剂(例如DCM、DMF或MeCN)中并冷却至0℃,然后加入COCl2。然后将混合物在0℃下搅拌0-2小时,然后将混合物加热至回流并搅拌1-72小时或直至所有原料已被消耗。然后将混合物减压浓缩。然后可以通过使用固定相和洗脱液适当组合的柱色谱法、制备型HPLC、重结晶或它们的组合进一步纯化粗物质。
实施例63—2-(4-(2-((6-((双(吡啶-2-基甲基)氨基)甲基)吡啶-2-基)甲基氨基)乙酰氨基)苯基)乙酸甲酯的合成
在室温下将实施例29中制备的胺(1当量)溶解在10mL CH3CN中。向该混合物中加入实施例19中制备的2-(4-(2-氯乙酰氨基)苯基)乙酸甲酯(1.05当量)、KI(0.6当量)和K2CO3(2当量)。将混合物加热回流16小时,直至TLC控制显示胺完全转化。然后将混合物通过使用CH3CN的硅藻土塞,并将溶液减压浓缩。用适当的溶剂混合物作为洗脱液在合适的固定相上经由柱色谱法分离产物。
实施例64—2-(4-(2-((6-((双(吡啶-2-基甲基)氨基)甲基)吡啶-2-基)甲基氨基)乙酰氨基)苯基)乙酸的合成
将实施例63中制备的2-(4-(2-((6-((双(吡啶-2-基甲基)氨基)甲基)吡啶-2-基)甲基氨基)乙酰氨基)苯基)乙酸甲酯(1当量)溶解在适量的THF中,在冰浴中冷却至0℃。向该溶液中加入在适量蒸馏水中的LiOH·H2O(2.0当量),在0℃下搅拌该溶液直至TLC显示完全转化。然后将混合物减压浓缩以除去THF,并用0.5M HCl将残余水溶液调节至pH 7。减压除去水,得到产物酸。
实施例65—2,2’-((2-(双(吡啶-2-基甲基)氨基)乙基)氮烷二基)二乙酸的合成
溶解在2mL水中的氯乙酸(2mmol)通过等摩尔量的在2mL水中的氢氧化钠中和,加入如实施例5所述的N1,N1-双(吡啶-2-基甲基)乙烷-1,2-二胺(1mmol)。加热回流后,逐滴加入更多的氢氧化钠(2.1mmol,在2mL水中),并将溶液保持回流1小时。用4M HCl(水溶液)中和并进一步加入至酸性pH后,通过使用在强阳离子交换柱上用pH梯度,或者从甲醇-吡啶混合物中结晶来纯化化合物。
实施例66—4-(2-(双(吡啶-2-基甲基)氨基)乙基)吗啉-2,6-二酮的合成
将2,2’-((2-(双(吡啶-2-基甲基)氨基)乙基)氮烷二基)二乙酸(实施例65中所述)在过量的乙酸酐和适当的溶剂中加热回流。除去挥发物后,粗产物原样用于后续步骤,或通过结晶/沉淀方法从适当的溶剂或溶剂混合物中纯化。
实施例67—(2S,3R,4S,5R,6R)-6-((4-(((2-(双(吡啶-2-基甲基)氨基)乙基)(吡啶-2-基甲基)氨基)甲基)-1H-1,2,3-三唑-1-基)甲基)四氢-2H-吡喃-2,3,4,5-四醇的合成
用50%三氟乙酸水溶液处理实施例33中所述的N1,N1,N2-三(吡啶-2-基甲基)-N2-((1-(((3aR,5R,5aS,8aS,8bR)-2,2,7,7-四甲基四氢-5H-双([1,3]二氧杂环戊烯)[4,5-b:4’,5’-d]吡喃-5-基)甲基)-1H-1,2,3-三唑-4-基)甲基)乙烷-1,2-二胺1小时至24小时,除去溶剂后得到标题化合物。粗产物可以用反相色谱法或阳离子交换物质或其组合进一步纯化。
实施例68a—N1-甲基-N2,N2-双(吡啶-2-基甲基)-N1-((1-(((3aR,5R,5aS,8aS,8bR)-2,2,7,7-四甲基四氢-5H双([1,3]二氧杂环戊烯)[4,5-b:4’,5’-d]吡喃-5-基)甲基)-1H-1,2,3-三唑-4-基)甲基)乙烷-1,2-二胺的合成
向文献(G.Berggren等,Dalton Trans.,(2009),10044-10054)所述的N-甲基-N’,N’-双(吡啶-2-基甲基)乙烷-1,2-二胺(2mmol)在30mL乙腈或其它合适的非亲核溶剂的溶液中加入K2CO3(4mmol),然后将混合物在冰浴上冷却。然后滴加实施例32中所述的(1-(((3aR,5R,5aS,8aS,8bR)-2,2,7,7-四甲基四氢-5H-双([1,3]二氧杂环戊烯)[4,5-b:4’,5’-d]吡喃-5-基)甲基)-1H-1,2,3-三唑-4-基)甲基甲磺酸酯(2mmol)在相同溶剂中的溶液,并且将混合物加热至室温,进一步反应4小时至48小时。过滤并除去溶剂后,可以使用氧化铝、二氧化硅或反相材料上的色谱法和/或SPE法(阳离子交换和反相填充材料)进一步纯化产物。
实施例68b—(2S,3R,4S,5R,6R)-6-((4-(((2-(双(吡啶-2-基甲基)氨基)乙基)(甲基)氨基)甲基)-1H-1,2,3-三唑-1-基)甲基)四氢-2H-吡喃-2,3,4,5-四醇的合成
用50%三氟乙酸的水溶液处理如实施例68a所述的化合物1小时至24小时,除去溶剂后,得到标题化合物。粗产物可以用反相色谱法或阳离子交换物质或其组合进一步纯化。
实施例69—2-((2-(双(吡啶-2-基甲基)氨基)乙基)(甲基)氨基)-N-甲基-N-((2S,3R,4R,5R)-2,3,4,5,6-五羟基)乙酰胺的合成
如下对实施例96e所述制备标题化合物。
实施例70—N1,N1-双(吡啶-2-基甲基)-N2,N2-双((1-(((3aR,5R,5aS,8aS,8bR)-2,2,7,7-四甲基四氢-5H-双([1,3]二氧杂环戊烯)[4,5-b:4’,5’-d]吡喃-5-基)甲基)-1H-1,2,3-三唑-4-基)甲基)乙烷-1,2-二胺的合成
向如实施例5中所述的N1,N1-双(吡啶-2-基甲基)乙烷-1,2-二胺(2mmol)在30mL乙腈或其它合适的非亲核溶剂中的溶液中加入K2CO3(8mmol),然后将混合物在冰浴上冷却。然后滴加如实施例32中所述的(1-(((3aR,5R,5aS,8aS,8bR)-2,2,7,7-四甲基四氢-5H-双([1,3]二氧杂环戊烯)[4,5-b:4’,5’-d]吡喃-5-基)甲基)-1H-1,2,3-三唑-4-基)甲基甲磺酸酯(4mmol)在相同溶剂中的溶液,并且将混合物加热至室温,进一步反应4小时至48小时。过滤并除去溶剂后,可以使用氧化铝、二氧化硅或反相材料上的色谱法和/或SPE法(阳离子交换和反相填充材料)进一步纯化产物。
实施例71—(2S,2’S,3R,3’R,4S,4’S,5R,5’R,6R,6’R)-6,6’-(((((2-(双(吡啶-2-基甲基)氨基)乙基)氮烷二基)双(亚甲基))双(1H-1,2,3-三唑-4,1-二基))双(亚甲基))双(四氢-2H-吡喃-2,3,4,5-四醇)的合成
用50%三氟乙酸水溶液处理如实施例70所述的N1,N1-双(吡啶-2-基甲基)-N2,N2-双((1-(((3aR,5R,5aS,8aS,8bR)-2,2,7,7-四甲基四氢-5H-双([1,3]二氧杂环戊烯)[4,5-b:4’,5’-d]吡喃-5-基)甲基)-1H-1,2,3-三唑-4-基)甲基)乙烷-1,2-二胺1小时至24小时,在除去溶剂后得到标题化合物。可以用反相色谱法或阳离子交换物质或其组合进一步纯化粗产物。
实施例72—根据由I.-H.Paik,D.Tapriyal,R.M.Enick,A.D.Hamilton,Angew.Chem.Int.Ed.2007,46,3284-3287描述的公开文献方法合成双-五乙酰化葡糖酸酯
用EDCl(2.2当量)和吡啶(3.4当量)处理五乙酰化葡糖酸(2.08当量)在无水DCM中的溶液。将N-Boc-丝氨醇(1.0当量)加入到反应混合物中,然后加入DMAP(催化量)。将反应混合物搅拌12小时,倒入饱和氯化铵水溶液中。分离有机相并用DCM萃取,经MgSO4干燥并减压浓缩,得到粘性固体。用2%甲醇/DCM洗脱在硅胶上进行快速柱色谱法,得到N-Boc保护的双乙酰化葡糖酸酯,为无色致密油状物。
实施例73—根据由I.-H.Paik,D.Tapriyal,R.M.Enick,A.D.Hamilton,Angew.Chem.Int.Ed.2007,46,3284-3287描述的公开文献方法进行双-五乙酰化葡糖酸酯的去Boc保护
在室温下向实施例72中制备的N-Boc保护的双乙酰化葡糖酸酯在无水二氯甲烷中的溶液中缓慢滴加大量过量的三氟乙酸(50-100当量)。将反应混合物搅拌3小时,减压浓缩,在高真空下完全干燥,得到脱保护的双-五乙酰化葡糖酸酯胺。
实施例74—螯合剂-连接体-酸或螯合剂-酸与双-五乙酰化葡萄糖酸酯胺偶联的一般方法
将诸如在实施例13或21中制备的螯合剂-连接体酸或螯合剂-酸(1当量)溶解在合适的溶剂(例如但不限于DMF、CH3CN、EtOAc、CH2Cl2)中。在0℃至室温的温度下向该混合物中加入偶联剂(例如但不限于HATU、COMU、PyBOP、EDCl)(1-1.5当量)、任选的活化剂(例如但不限于HOAt、HOBt)(1-1.5)和适当的非亲核碱(例如但不限于NMM、DIPEA)(2-3当量)。加入实施例73中的胺(1-1.2当量)。或者,可以用活化的酸(1当量),并将实施例73中的胺(1-1.2当量)和碱(1-1.2当量)加入混合物中。将反应混合物在0℃至回流的温度下搅拌直至通过TLC指示酸或活性酯完全转化。减压除去溶剂,使用适当的溶剂混合物作为洗脱液在适当的固定相上通过柱色谱法分离产物。
实施例75—根据适当修改的V.E.Oslovsky,M.S.Drenichev,S.N.Mikhailov,Nucleosides,Nucleotides and Nucleic Acids 2015,34,475-499描述的文献方法合成具有卤素螯合剂的烷基腺苷的一般方法
向三乙酰腺苷(1当量)在DMF碳酸钡(2.5当量)中的溶液中加入碘化钾(2当量)和实施例15中制备的螯合剂-氯化物(2当量),并将混合物在65℃下搅拌24小时。然后将混合物冷却至室温,用乙酸乙酯稀释,并通过硅藻土从BaCO3中过滤。用乙酸乙酯洗涤硅藻土,并将合并的滤液真空蒸发至体积约2mL。然后加入25%氨水,将混合物保持在室温下一个星期。减压蒸发混合物,用EtOH蒸发,并经使用适当的条件经由柱色谱法、制备型HLPC、结晶或蒸馏对产物进行分离。
实施例76—根据适当修改的D.Festring,A.Brockhoff,W.Meyerhof,T.Hofmann,J.Agric.Food Chem.2011,59,8875-8885中描述的文献方法由N2-(1-羧乙基)-鸟苷5’-单磷酸酯合成酰胺
将鸟苷5’-单磷酸(1当量)和1,3-二羟基丙酮二聚体(1.5当量)在磷酸盐缓冲液(1mol/L,pH 7.0;5mL)中的混合物在70℃下加热24小时。将粗混合物用水稀释,并使用适当的条件经由柱色谱法、制备型HLPC、结晶或蒸馏进行纯化。羧乙基(1当量)、EDCl(5当量)和螯合剂胺(例如实施例29中制备的胺)(20当量)在H2O或其它适当溶剂中的溶液用1M HCl或1M NaOH调节至pH 5。混合物在室温下搅拌,保持pH 5,直至检测到完全转化。使用适当的条件经由柱色谱法、制备型HLPC、结晶或蒸馏对产物进行分离和纯化。
实施例77—根据适当修改的文献方法用活化的螯合剂酸对鸟苷进行N-酰化的一般方法,参见:Y.Fan,B.L.Gaffney,R.A.Jones,Org.Lett.2004,6,2555-2557
在2分钟内,向在N2中在冰浴中冷却的干燥鸟苷水合物(1当量)的无水二氯甲烷溶液中加入TMSCl(9当量),并将混合物在室温下搅拌2小时。然后将烧瓶再次在冰浴中冷却,并在10分钟内加入溶解在适当溶剂中的活化的螯合剂酸(例如实施例13中所述酸的活化形式)(1.1当量)。将混合物在0℃至室温的温度下搅拌直至完全转化(TLC,茚三酮)。然后加入过量的甲醇,并将溶液在室温下搅拌直至完全脱甲硅基。将混合物浓缩,使用适当的条件经由柱色谱法、制备型HLPC、结晶或蒸馏将产物分离。
实施例78—根据适当采用的文献方法用螯合剂-酸合成5’酯化核苷的一般方法,参见:W.Wei,W.-K.Shi,P.-F.Wang,X.-T.Zeng,P.Li,J.-R.Zhang,Q.Li,Z.-P.Tang,J.Peng,L.-Z.Wu,M.-Q.Xie,C.Liu,X.-H.Li,Y.-C.Wang,Z.-P.Xiao,H.-L.Zhu,Bioorg.Med.Chem.2015,23,6602-6611;E.Hernández-Vázquez,V.Chagoya,Med.Chem.Res.2014,24,2325-2335
向核苷(1当量)和对甲苯磺酸(1.1当量)在无水丙酮中的悬浮液中加入2,2-二甲氧基丙烷(4当量)。剧烈搅拌3天后,用Na2CO3的饱和溶液中和该溶液,然后用氯仿萃取。合并有机层并用Na2SO4干燥。减压除去溶剂,剩余的固体用乙醚悬浮并用冷水洗涤,得到粗产物,使用适当的条件经由柱色谱法、制备型HLPC、结晶或蒸馏对粗产物进行纯化和分离。在室温下将上面制备的2’,3’-O-异亚丙基腺苷(1当量)和螯合剂-酸(例如实施例13中所述的)(1当量)溶解在合适的干燥溶剂(例如但不限于DMF、CH3CN、EtOAc、CH2Cl2)中。在0℃至室温的温度下向该混合物中加入偶联剂(例如但不限于HATU、COMU、PyBOP、EDCl)(1-1.5当量)、任选的活化剂(例如但不限于HOAt、HOBt)(1-1.5当量)和适当的非亲核碱(例如但不限于NMM、DIPEA)(2-3当量)。将混合物搅拌1小时至20小时直至完全转化,并进行萃取、硅藻土过滤或直接减压浓缩,然后使用适当的条件经由柱色谱法、制备型HLPC、结晶或蒸馏进行纯化和分离。
实施例79—根据适当修改的文献方法合成螯合剂官能化的鸟苷三磷酸的一般方法,参见:S.Masuda,T.Tomohiro,S.Yamaguchi,S.Morimoto,Y.Hatanaka,Bioorg.Med.Chem.Lett.2015,25,1675-1678
将实施例8中所述的螯合剂-胺在水(50mM)或水和诸如甲醇、DMF、乙腈、THF的混合物中的溶液加入到ATP(50mM)的缓冲溶液(pH 6.8)中。在室温下加入EDCl水溶液和NEt3(600mM)的缓冲溶液(pH 6.8)并将混合物搅拌1-8小时。然后将混合物减压浓缩,并用经由使用适当固定相和洗脱液的柱色谱法、制备型HPLC、结晶或蒸馏对产物进行分离和纯化。
实施例80—根据适当修改的文献方法合成螯合剂官能化的腺苷单磷酸的一般方法,参见:H.Fu,B.Han,Y.-F.Zhao,Chem.Commun.2003,134-135
在室温氮气氛下,将三甲基氯硅烷(10当量)滴加到ADP(腺苷5A-二磷酸二钠盐)和螯合剂-胺(例如实施例29中所述的胺)(2当量)在吡啶中的混合物中,搅拌两天。减压除去溶剂,残余物在2M NH3(水溶液)中水解,用乙醚萃取四次,将剩余溶液蒸发至干。使用适当的条件经由柱色谱法、制备型HLPC、结晶或蒸馏对产物进行分离。
实施例81—根据适当修改的文献方法对前一实施例中制备的偶联产物进行乙酸酯去保护的一般方法,参见:L.Zeng,G.Xu,P.Gao,M.Zhang,H.Li,J.Zhang,Eur.J.Med.Chem.2015,93,109-120
在0℃下,将CH3ONa(15当量)加入到实施例74中制备的双-五乙酰化葡萄糖酸酯胺(1当量)的甲醇溶液中。将混合物在0℃下搅拌4小时,并用4mol/L HCl的EtOAc溶液将其pH调节至7。蒸发反应混合物以除去溶剂,并使用适当的条件经由柱色谱法、制备型HLPC、结晶或蒸馏进行纯化和分离。
实施例82—使用适当修改的文献方法连接聚磷酸胍盐和螯合剂-连接体-醇的反应的一般方法,参见:C.J.McKinlay,R.M.Waymouth,P.A.Wender,J.Am.Chem.Soc.2016,138,3510-3517
实施例83a—1-(吡啶-2-基)-N-(吡啶-2-基甲基)-N-((1-(((3aR,5R,5aS,8aS,8bR)-2,2,7,7-四甲基四氢-5H-双([1,3]二氧杂环戊烯)[4,5-b:4’,5’-d]吡喃-5-基)甲基)-1H-1,2,3-三唑-4-基)甲基)甲胺
通过使实施例32的产物与实施例68a所述的二-(2-吡啶基-甲基)胺(DPA)反应制备标题化合物。
实施例83b—(3R,4S,5R,6R)-6-((4-((双(吡啶-2-基甲基)氨基)甲基)-1H-1,2,3-三唑-1-基)甲基)四氢-2H-吡喃-2,3,4,5-四醇
如实施例68b所述,通过将实施例83a的产物脱保护来制备标题化合物。
实施例84—(3R,4R,5S,6R)-3-(4-((双(吡啶-2-基甲基)氨基)甲基)-1H-1,2,3-三唑-1-基)-6-(羟甲基)四氢-2H-吡喃-2,4,5-三醇
使用改进的实施例83中的方法由市售可获得的2-叠氮基-2-脱氧-D-葡萄糖(712795Aldrich)制备标题化合物。
实施例85—6,6’,6”-(次氮基三(亚甲基))三(N-甲基-N-((2S,3R,4R,5R)-2,3,4,5,6-五羟基己基)烟酰胺)
可以使用改进的实施例106中描述的方法来制备标题化合物。
实施例86-94
可以使用改进的上述方法来制备上述方案10-20中给出的化合物。
实施例95a—(4-(4-((双(吡啶-2-基甲基)氨基)甲基)-1H-1,2,3-三唑-1-基)苯乙基)氨基甲酸叔丁酯
将抗坏血酸钠(10.15g,51.24mmol)和CuSO4.5H2O(6.40g,25.62mmol)在60mL水中快速混合,并将所得黄色溶液转移至含有溶解在60mL叔丁醇中的N-炔丙基-二(2-吡啶甲基)胺(如Simmons等,Inorg.Chem.,2013,52,5838-5850所述制备)(6.08g,25.62mmol)的烧瓶中。快速搅拌后,将得到的绿色溶液转移到含有4-叠氮基苯乙基氨基甲酸叔丁酯(根据Murai等,Eur.J.Org.Chem.,2013,2428-2433制备)(5.60g,21.35mmol)的烧瓶中,并搅拌15小时。将反应混合物用乙酸乙酯稀释,并用1:1水/盐水洗涤。然后将水相碱化至pH 9-10并用乙酸乙酯萃取。用0.025M EDTA/0.5M NaHCO3混合物洗涤合并的有机萃取物,并经硫酸钠干燥。过滤并随后在减压下除去溶剂,得到粗产物,为棕色油状物,其可在中性氧化铝、梯度为0-1%的甲醇的二氯甲烷溶液上纯化,得到产物,为稠橙色油状物。使用三个不同大小的组合批次进行纯化,合并收率为14.09g(73%)。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ8.73(s,1H),8.51(m,2H),7.83-7.77(m,4H),7.63(d,J=7.9Hz,2H),7.41(m,2H),7.27(m,2H),6.92(br t,NH,1H),3.89(s,2H),3.85(s,4H),3.19(m,2H),2.78(t,J=7.3Hz,2H),1.37(s,9H).MS(ESI,正离子模式)m/z 500.5[M+H]+.
实施例95b—2-(4-(4-((双(吡啶-2-基甲基)氨基)甲基)-1H-1,2,3-三唑-1-基)苯基)乙-1-胺
向(4-(4-((双(吡啶-2-基甲基)氨基)甲基)-1H-1,2,3-三唑-1-基)苯乙基)氨基甲酸叔丁酯(12.70g,25.4mmol)在96mL二噁烷的溶液中缓慢加入4M HCl的二噁烷溶液(46mL)。在Ar下搅拌过夜后,在减压下除去挥发物。将粗产物再溶解在50mL饱和NaHCO3溶液(水溶液)中,并用250mL二氯甲烷萃取。该第一提取物含有相当低纯度的产物。用100mL二氯甲烷重复萃取(>10次重复),在减压下除去溶剂后得到纯产物,为橙色稠油状物(8.98g,88.5%)。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ8.70(s,1H),8.50(m,2H),7.82-7.75(m,4H),7.63(d,J=7.6Hz,2H),7.42(m,2H),7.25(m,2H),3.86(s,2H),3.82(s,4H),2.83(m,2H),2.73(m,2H),1.74(br,2H).MS(ESI,正离子模式)m/z 400.4[M+H]+.
实施例96—2-(4-(4-((双(吡啶-2-基甲基)氨基)甲基)-1H-1,2,3-三唑-1-基)苯基)-N-甲基-N-((2S,3R,4R,5R)-2,3,4,5,6-五羟基己基)乙酰胺
实施例96a—2-(4-(4-((双(吡啶-2-基甲基)氨基)甲基)-1H-1,2,3-三唑-1-基)苯基)乙酸乙酯
向根据Rao等3制备的4-叠氮基苯基乙酸乙酯(5.00g,24.4mmol)在58mL乙腈中的溶液中加入炔丙醇(2.73g,48.7mmol)和碘化铜(I)(0.928g,4.87mmol)。搅拌24小时后,减压除去挥发物,用梯度的二氯甲烷的乙酸乙酯溶液在二氧化硅上使用柱色谱法纯化粗产物。除去溶剂,得到产物,为黄色固体(6.14g,96%)。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ8.66(s,1H),7.86(m,2H),7.48(m,2H),5.33(t,J=5.6Hz,1H),4.61(d,J=5.6Hz,2H),4.11(q,J=7.12Hz,2H),3.78(s,2H),1.21(t,J=7.1Hz,3H).MS(ESI,正离子模式)m/z 262.3[M+H]+.
实施例96b—2-(4-{4-[(甲磺酰氧基)甲基]-1H-1,2,3-三唑-1-基}苯基)乙酸乙酯
将2-(4-(4-(羟甲基)-1H-1,2,3-三唑-1-基)苯基)乙酸乙酯(6.100g,23.35mmol)溶解在58mL二氯甲烷中并保持在冰浴上。加入三乙胺(3.544g,35.02mol),然后加入甲磺酰氯(3.209g,28.02mmol)。将反应混合物在冰浴上搅拌3小时,然后减压除去挥发物。用5%-10%梯度的乙酸乙酯的二氯甲烷溶液在二氧化硅柱上纯化粗产物,在除去溶剂后,得到产物,为无色固体(5.11g,64%)。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ8.99(s,1H),7.87(m,2H),7.51(m,2H),5.44(s,2H),4.11(q,J=7.12Hz,2H),3.79(s,2H),3.29(s,3H),1.21(t,J=7.1Hz,3H).
实施例96c—2-[4-(4-{[双(吡啶-2-基甲基)氨基]甲基}-1H-1,2,3-三唑-1-基)苯基]乙酸乙酯
将二-(2-吡啶甲基)胺(2.83g,14.2mmol)溶解在乙腈中。加入碳酸钾(3.93g,28.4mmol),将混合物在冰浴上冷却。随后将溶解在乙腈(乙腈总量310mL)中的2-(4-{4-[(甲磺酰氧基)甲基]-1H-1,2,3-三唑-1-基}苯基)乙酸乙酯(4.82g,14.2mmol)逐滴加入,并在除去冰浴后,使其在室温下反应12小时。通过硅藻土过滤,随后用二氯甲烷洗涤硅藻土,除去溶剂后得到粗产物,为深橙色稠油状物。使用梯度的甲醇的二氯甲烷溶液在二氧化硅柱上纯化,向流动相中加入另外的氨,得到产物,为深橙色油状物。在三个不同大小的组合批次上进行纯化,合并收率为6.02g(80%)。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ8.75(s,1H),8.50(m,2H),7.87(m,2H),7.78(td,J=7.6Hz,1.9Hz,2H),7.63(d,J=7.9Hz,2H),7.49(m,2H),7.25(m,2H),4.11(q,J=7.1Hz,2H),3.86(s,2H),3.82(s,4H),3.78(s,2H),1.20(t,J=7.1Hz,3H).MS(ESI,正离子模式)m/z 443.2[M+H]+.
实施例96d 2-(4-(4-((双(吡啶-2-基甲基)氨基)甲基)-1H-1,2,3-三唑-1-基)苯基)乙酸
将来自实施例96a的2-(4-(4-((双(吡啶-2-基甲基)氨基)甲基)-1H-1,2,3-三唑-1-基)苯基)乙酸乙酯(323.1mg,0.73mmol,1.0当量)溶解在10mL THF中,并在冰浴中冷却至0℃。加入LiOH水合物(61mg,1.46mmol,2.0当量)在5mL蒸馏H2O中的溶液,并将溶液在0℃搅拌直至TLC(氧化铝,5%MeOH/CH2Cl2)指示完全转化。减压除去THF,用4N HCl将残留的水溶液调节至pH=6。减压除去溶剂,得到定量收率的产物,不经进一步纯化用于下一步。
实施例96e—2-(4-(4-((双(吡啶-2-基甲基)氨基)甲基)-1H-1,2,3-三唑-1-基)苯基)-N-甲基-N-((2S,3R,4R,5R)-2,3,4,5,6-五羟基己基)乙酰胺
在室温下将来自实施例96d的2-(4-(4-((双(吡啶-2-基甲基)氨基)甲基)-1H-1,2,3-三唑-1-基)苯基)乙酸(302mg,0.73mmol,1.0当量)溶解在3mL无水DMF中。然后加入N-甲基-D-葡糖胺(213mg,1.059mmol,1.5当量)、EDCl(209.9mg,1.095mmol,1.5当量)、HOAt(149mg,1.095mmol,1.5当量)和NMM(120μL,1.095mmol,1.5当量)。将混合物加热至50℃并在搅拌下保持16小时,然后减压浓缩。使用10%至90%甲醇的水溶液逐步洗脱,在C18材料上通过干燥柱真空色谱纯化产物,得到321.1mg(0.542mmol,74%)产物,为浅黄色泡沫。该产物表现为关于酰胺键的顺式/反式混合物。1H NMR(400MHz,MeOD)δ8.50–8.39(m,3H),7.78(dd,J=13.8,7.2Hz,4H),7.69(d,J=7.8Hz,2H),7.47(d,J=8.0Hz,2H),7.32–7.20(m,2H),4.08–3.96(m,2H),3.93(s,2H),3.87(s,5H),3.83–3.57(m,6H),3.46(dd,J=13.3,6.5Hz,1H),3.19,3.02(2xs,3H).13C NMR(101MHz,MeOD)δ174.01,173.91,160.20,149.49,146.06,138.69,138.29,137.62,137.13,137.04,131.81,131.70,124.99,123.82,123.51,121.66,121.54,74.11,73.69,73.11,73.04,72.76,72.22,71.61,71.24,64.77,64.75,60.63,54.09,52.73,40.92,40.49,38.25,34.79.C30H37N7O6的APCI-HRMS e/z计算值:591.2805,实测值:592.2878[M+H]。
实施例97—(R)-6-((双(吡啶-2-基甲基)氨基)甲基)-N-(2,3-二羟丙基)烟酰胺
在室温下将来自实施例13的6-((双(吡啶-2-基甲基)氨基)甲基)烟酸(135.7mg,0.406mmol,1.0当量)溶解在3mL无水DMF中。然后加入(R)-3-氨基丙-1,2-二醇(55mg,0.609mmol,1.5当量)、EDCl(117mg,0.609mmol,1.5当量)、HOAt(83mg,0.609mmol,1.5当量)NMM(67μL,0.609mmol,1.5当量),将混合物在室温下搅拌16小时。将反应混合物减压浓缩,用10%至90%甲醇水溶液逐步洗脱,在C18材料上通过干燥柱真空色谱法纯化产物,得到61mg(0.162mmol,40%)的产品。1H NMR(300MHz,MeOH)δ8.88(dd,J=2.2,0.6Hz,1H),8.44(ddd,J=5.0,1.6,0.9Hz,2H),8.17(dd,J=8.2,2.3Hz,1H),7.78(ddd,J=11.4,8.7,5.2Hz,3H),7.66(d,J=7.8Hz,2H),7.27(ddd,J=7.4,5.0,1.2Hz,2H),3.91(s,2H),3.88(s,4H),3.86–3.78(m,1H),3.61–3.51(m,3H),3.41(dd,J=13.7,7.0Hz,1H).13C NMR(101MHz,MeOD)δ168.32,163.39,159.94,149.59,148.72,138.68,137.26,130.28,124.97,124.30,123.90,71.95,65.22,61.25,60.95,44.12.C22H25N5O3的APCI-HRMS e/z计算值:407.1957,实测值:408.2029[M+H]
实施例98—2-(4-(4-((双(吡啶-2-基甲基)氨基)甲基)-1H-1,2,3-三唑-1-基)苯基)-N-(1,3-二羟基-2-(羟甲基)丙-2-基)乙酰胺
在室温下将来自实施例96d的2-(4-(4-((双(吡啶-2-基甲基)氨基)甲基)-1H-1,2,3-三唑-1-基)苯基)乙酸(132.5mg,0.3199mmol,1.0当量)溶解在2mL无水DMF中。然后加入2-氨基-2-(羟甲基)丙烷-1,3-二醇(58mg,0.479mmol,1.5当量)、EDCl(91.6mg,0.479mmol,1.5当量)、HOAt(65mg,0.479mmol,1.5当量)和NMM(53μL,0.479mmol,1.5当量)。在室温下将混合物搅拌16小时,然后减压浓缩。使用10%至90%甲醇的水溶液逐步洗脱,在C18材料上通过干燥柱真空色谱对产物进行纯化,得到76.3mg(0.147mmol,46%)产物。1HNMR(400MHz,MeOD)δ8.45(s,1H),8.43(d,J=3.7Hz,2H),7.78(t,J=7.9Hz,4H),7.68(d,J=7.8Hz,2H),7.51(d,J=7.8Hz,2H),7.25(t,J=5.7Hz,2H),3.92(s,2H),3.86(s,4H),3.75(s,6H),3.68(s,2H).13C NMR(101MHz,MeOD)δ174.24,160.15,149.47,146.05,138.67,138.03,137.17,131.78,124.96,123.81,123.47,121.54,63.68,62.49,60.62,49.96,43.54.C27H31N7O4的APCI-HRMS e/z计算值:517.2438,实测值:518.2509[M+H]。
实施例99—6-((双(吡啶-2-基甲基)氨基)甲基)-N-(4-(2-(甲基((2S,3R,4R,5R)-2,3,4,5,6-五羟基己基)氨基)-2-氧代乙基)苯基)烟酰胺
实施例99a—2-(4-(6-((双(吡啶-2-基甲基)氨基)甲基)烟酰胺基)苯基)乙酸甲酯
将来自实施例13的6-((双(吡啶-2-基甲基)氨基)甲基)烟酸(976.3mg,2.92mmol,1.0当量)溶解在20mL无水DMF中,在冰浴中冷却至0℃。在0℃下,加入2-(4-氨基苯基)乙酸甲酯盐酸盐(883mg,4.38mmol,1.5当量)、EDCl(839mg,4.38mmol,1.5当量)和HOAt(596mg,4.38mmol,1.5当量),然后在30分钟内滴加NMM(740μL,6.71mmol,2.3当量)。将混合物温热至室温并搅拌16小时,并减压浓缩。将残余物溶解在100mL CHCl3中并转移到分液漏斗中。用饱和K2CO3水溶液和H2O(各50mL)的混合物洗涤有机相,然后通过盐水(50mL)洗涤。分离有机相,经Na2SO4干燥,过滤并减压浓缩,使用10%至90%甲醇水溶液逐步洗脱,在C18材料上通过干燥柱色谱法纯化产物,得到723.9mg(1.5mmol,51%)产物,为黄色油状物。1H NMR(200MHz,MeOD)δ8.97(d,J=2.0Hz,1H),8.49–8.41(m,2H),8.27(dd,J=8.2,2.3Hz,1H),7.81(td,J=7.5,1.8Hz,3H),7.73–7.61(m,4H),7.28(ddd,J=6.5,4.8,2.3Hz,4H),3.94(s,2H),3.90(s,4H),3.68(s,3H),3.65(s,2H).13C NMR(101MHz,MeOD)δ173.93,166.05,161.46,157.71,157.66,149.15,148.63,140.22,138.46,137.69,132.12,131.28,130.80,125.48,124.72,124.52,122.21,60.53,60.17,52.47,41.08.C28H27N3O3的APCI-HRMS e/z计算值:481.2114,实测值:482.2184[M+H]。
实施例99b—2-(4-(6-((双(吡啶-2-基甲基)氨基)甲基)烟酰胺基)苯基)乙酸
将实施例99a的2-(4-(6-((双(吡啶-2-基甲基))甲基)烟酰胺基)苯基)乙酸甲酯(287.7mg,0.59mmol,1.0当量)溶解在10mL THF中并在冰浴中冷却0℃。加入LiOH水合物(49.5mg,1.18mmol,2.0当量)在10mL蒸馏H2O中的溶液,并将溶液在0℃搅拌直至TLC(氧化铝,5%MeOH的CH2Cl2溶液)指示完全转化。减压除去THF,用4N HCl将残留的水溶液调节至pH=6。减压除去溶剂,得到定量收率的产物,将其不经进一步纯化用于下一步骤。
实施例99d—6-((双(吡啶-2-基甲基)氨基)甲基)-N-(4-(2-(甲基((2S,3R,4R,5R)-2,3,4,5,6-五羟基己基)氨基)-2-氧代乙基)苯基)烟酰胺
在室温下将来自实施例99b的2-(4-(6-((双(吡啶-2-基甲基)氨基)甲基)烟酰胺基)苯基)乙酸(276mg,0.59mmol,1.0当量)溶解在2.5mL无水DMF中。然后加入N-甲基-D-葡糖胺(173mg,0.885mmol,1.5当量)、EDCl(169mg,0.885mmol,1.5当量)、HOAt(120mg,0.885mmol,1.5当量)和NMM(98μL,0.885mmol,1.5当量)。在搅拌下将混合物加热至50℃并保持16小时,然后减压浓缩。使用10%至90%甲醇的水溶液逐步洗脱,在C18材料上通过干燥柱真空色谱纯化产物,得到207.4mg(0.322mmol,54%)产物,为白色泡沫状。该产物表现为关于酰胺键的顺式/反式混合物。1H NMR(400MHz,MeOD)δ9.00–8.93(m,1H),8.44(dd,J=4.9,0.7Hz,2H),8.25(dd,J=8.2,1.7Hz,1H),7.79(td,J=7.7,1.8Hz,3H),7.65(dd,J=16.4,7.7Hz,4H),7.27(dd,J=9.5,4.5Hz,4H),4.06–3.97(m,1H),3.93(s,2H),3.89(s,4H),3.82–3.58(m,7H),3.43(ddd,J=7.9,5.1,1.4Hz,1H),3.15,3.00(2xs,3H).13C NMR(101MHz,MeOD)δ174.60,174.50,166.30,163.54,163.52,159.93,149.60,148.94,138.66,138.32,138.22,137.51,133.40,132.71,130.98,130.55,130.45,124.95,124.28,123.89,122.40,122.30,74.12,73.78,73.09,73.04,72.80,72.33,71.56,71.24,64.76,64.74,61.21,60.94,54.14,52.71,41.09,40.66,38.29,34.82.C34H40N6O7的ESI-HRMS e/z计算值:644.2958,实测值:707.2166[(M-H)Zn]+。
实施例100—6-((双(吡啶-2-基甲基)氨基)甲基)-N-(4-(2-(1,3-二羟基-2-(羟甲基)丙-2-基氨基)-2-氧代乙基)苯基)烟酰胺
在室温下将来自实施例99b的2-(4-(6-((双(吡啶-2-基甲基)氨基)甲基)烟酰胺基)苯基)乙酸(99.5mg,0.213mmol,1.0当量)溶解在3mL无水DMF中。然后加入2-氨基-2-(羟甲基)丙烷-1,3-二醇(38.7mg,0.3195mmol,1.5当量)、EDCl(61mg,0.3195mmol,1.5当量)、HOAt(43mg,0.3195mmol,1.5当量)和NMM(35μL,0.3195mmol,1.5当量)。将混合物在室温下搅拌16小时,然后减压浓缩。使用10%至90%甲醇的水溶液逐步洗脱,在C18材料上通过干燥柱真空色谱法对产物进行纯化,得到91.4mg(0.16mmol,75%)产物。1H NMR(400MHz,MeOD)δ8.97(s,1H),8.45(s,2H),8.26(d,J=8.2Hz,1H),7.79(t,J=7.8Hz,3H),7.66(t,J=8.2Hz,4H),7.30(dd,J=13.2,6.6Hz,4H),3.94(s,2H),3.89(s,4H),3.72(s,6H),3.58(s,2H).13C NMR(101MHz,MeOD)δ174.99,166.34,163.56,159.94,149.61,148.94,138.69,138.50,137.52,133.28,131.00,130.75,124.97,124.31,123.91,122.33,63.58,62.51,61.23,60.95,43.73.C31H34N6O的APCI-HRMS e/z计算值:570.2591,实测值:571.2664[M+H]。
实施例101—(2S,3R,4S,5R,6S)-N-(4-(4-((双(吡啶-2-基甲基)氨基)甲基)-1H-1,2,3-三唑-1-基)苯乙基)-3,4,5,6-四羟基四氢-2H-吡喃-2-甲酰胺
实施例101a—(3aR,5S,5aR,8aS,8bR)-N-(4-(4-((双(吡啶-2-基甲基)氨基)甲基)-1H-1,2,3-三唑-1-基)苯乙基)-2,2,7,7-四甲基四氢-5H-双([1,3]二氧杂环戊烯)[4,5-b:4’,5’-d]吡喃-5-甲酰胺
在氮气下向冰冷却的含有来自实施例95b的2-(4-(4-((双(吡啶-2-基甲基)氨基)甲基)-1H-1,2,3-三唑-1-基)苯基)乙-1-胺(207.5mg,0.519mmol)的烧瓶中加入1,2:3,4-二-O-异亚丙基-αiD-半乳糖醛酸(141.3mg,0.515mmol)和HATU(溶解在3mL DMF中)(201.5mg,0.530mmol)、N-甲基吗啉(0.07mL,0.6mmol)。搅拌30分钟后,将烧瓶置于室温下搅拌过夜。减压除去溶剂,将粗产物加载到Bondesil C-18OH SPE材料的塞上。用分批加入甲醇/水混合物(50%至75%甲醇)洗脱产物。收集纯馏分并除去溶剂,得到标题化合物,为浅黄色膜(195.1mg,57.8%)。1H NMR(400MHz,甲醇-d4)δ(app.dt,J=1.8Hz,7.8Hz,2H),7.75(m,2H),7.70(d,J=7.8Hz,2H),7.46(m,2H),7.27(m,2H),5.61(d,J=4.9Hz,1H),4.69(dd,J=7.8Hz,2.5Hz,1H),4.58(dd,J=7.8Hz,2.1Hz,1H),4.41(dd,J=4.9Hz,2.5Hz,1H),4.23(d,J=2.1Hz,1H),3.93(s,2H),3.87(s,4H),3.57(m,1H),3.47(m,1H),2.91(app.t,J=7.2Hz,2H),1.47(s,3H),1.38(s,3H),1.34(s,3H),1.32(s,3H).13C NMR(100MHz,甲醇-d4)δ136.8,131.4,125.0,123.9,123.5,121.5,110.6,110.3,97.8,73.0,72.1,72.0,70.0,60.6,50.0,41.3,36.0,26.34,26.26,25.0,24.5.对C35H42N7O6计算的MS(APCI,阳离子模式)m/z 656.3[M+H]+,HR-MS(APCI,阳离子模式)m/z 656.3191,实测m/z 656.3189.
实施例101b—(2S,3R,4S,5R,6S)-N-(4-(4-((双(吡啶-2-基甲基)氨基)甲基)-1H-1,2,3-三唑-1-基)苯乙基)-3,4,5,6-四羟基四氢-2H-吡喃-2-甲酰胺
由实施例101a的双亚异丙基保护的糖(186.6mg,0.285mmol),通过在室温下用20mL三氟乙酸和15mL水搅拌4小时得到脱保护的产物。重复加入10mL甲苯,然后在每次加入之间在旋转蒸发器上蒸发,而除去挥发性物质。将粗产物加载到具有C18材料的小型SPE滤筒(cartridge)上,并用梯度(从25%至45%)甲醇水溶液洗脱。在该材料上仅观察到有限的保留。去除洗脱液并将材料重新装载到含有强阳离子交换SPE材料的滤筒上,使用1:1甲醇/水并用甲酸和氨作为添加剂的pH 3到pH 10的pH值梯度洗脱产物,实现最终的纯化。在pH 9下洗脱产物,减压除去溶剂,得到标题化合物,为无色油状物或泡沫状物(128.9mg,78.6%)。由于α和β异头物的存在,以及可能来自呋喃糖形式的其它次要峰,NMR谱总体上具有非常复杂的外观。对于低于6ppm的δH,仅报道了来自糖部分的峰移位。在多重编辑的HSQC谱中,20个次甲基共振(其中一些部分重叠)清晰可见。然而,我们仅报告了在1D光谱中共振清晰可见的δC数据。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ8.46-8.43(m,3H),7.80(app.dt,J=1.8Hz,7.7Hz,2H),7.75(m,2H),7.70(d,J=7.8Hz,2H),7.47(m,2H),7.28(m,2H),5.24,5.14,4.49,4.41,4.36,4.21,4.15,4.10,4.08,4.02,3.94(s,2H),3.91,3.87(s,4H),3.83,3.76,3.53(m,2.8H(与糖共振重叠的亚甲基),2.92(m,2H).13C NMR(100MHz,DMSO-d6)δ174.8,172.1,171.3,160.2,149.5,145.94,145.93,141.74,141.69,138.8,136.8,131.44,131.43,131.36,131.34,125.0,123.9,123.5,121.66,121.64,121.62,98.7,94.4,76.6,74.7,73.2,72.4,71.6,70.9,70.0,60.6,50.0,41.47,41.44,41.37,36.1,36.0.
上述方案10-20中给出的化合物102可以通过改进上述方法来制备。
实施例103—6-((双(吡啶-2-基甲基)氨基)甲基)-N-(1,3-二羟基-2-(羟甲基)丙-2-基)烟酰胺
在室温下将来自实施例13的6-((双(吡啶-2-基甲基)氨基)甲基)烟酸(121mg,0.363mmol,1.0当量)溶解在3mL无水DMF中。加入2-氨基-2-(羟甲基)丙烷-1,3-二醇(66mg,0.545mmol,1.5当量)、EDCl(104mg,0.545mmol,1.5当量)、HOAt(74mg,0.545mmol,1.5当量)和NMM(60μL,0.545mmol,1.5当量),将混合物在室温下搅拌16小时。将反应混合物减压浓缩,使用10%至90%甲醇水溶液逐步洗脱,在C18材料上通过干燥柱真空色谱法实现产物纯化,得到97.2mg(0.222mmol,61%)的产物。1H NMR(300MHz,MeOH)δ8.92–8.81(m,1H),8.44(ddd,J=5.0,1.6,0.8Hz,2H),8.15(dd,J=8.2,2.3Hz,1H),7.78(ddd,J=14.2,10.1,5.0Hz,3H),7.66(d,J=7.8Hz,2H),7.27(ddd,J=7.4,5.0,1.2Hz,2H),3.90(s,2H),3.87(s,6H),3.87(s,4H).13C NMR(101MHz,MeOD)δ168.80,163.25,159.93,149.59,148.78,138.67,137.36,131.11,124.94,124.16,123.89,64.23,62.38,61.15,60.89.C23H27N5O4的APCI-HRMS e/z计算值:437.2063,实测值:438.2134[M+H]。
实施例104—(S)-2-(4-(4-((双(吡啶-2-基甲基)氨基)甲基)-1H-1,2,3-三唑-1-基)苯基)-N-(2,3-二羟丙基)乙酰胺
在室温下将来自实施例96d的2-(4-(4-((双(吡啶-2-基甲基)氨基)甲基)-1H-1,2,3-三唑-1-基)苯基)乙酸(152mg,0.367mmol,1.0当量)溶解在2mL无水DMF中。然后加入(R)-3-氨基丙烷-1,2-二醇(50mg,0.55mmol,1.5当量)、EDCl(105mg,0.55mmol,1.5当量)、HOAt(75mg,0.55mmol,1.5当量)和NMM(60μL,0.55mmol,1.5当量)。将混合物在室温下搅拌16小时,然后减压浓缩。使用10%至90%甲醇水溶液逐步洗脱,在C18材料上通过干燥柱真空色谱法实现产物纯化,得到126.8mg(0.26mmol,71%)产物。1H NMR(300MHz,MeOH)δ8.46(s,1H),8.43(ddd,J=5.0,1.6,0.8Hz,2H),7.84–7.71(m,4H),7.69(t,J=7.7Hz,2H),7.49(d,J=8.6Hz,2H),7.25(ddd,J=7.3,5.0,1.2Hz,2H),3.92(s,2H),3.86(s,4H),3.80–3.66(m,1H),3.62(s,2H),3.50(d,J=0.6Hz,1H),3.48(d,J=1.5Hz,1H),3.40(dd,J=13.8,4.8Hz,1H),3.24(dd,J=13.8,6.8Hz,1H).13C NMR(101MHz,CDCl3)δ173.80,160.12,149.46,146.03,138.67,138.03,137.16,131.60,124.94,123.80,123.45,121.53,71.93,65.07,60.58,43.62,43.10.C26H29N7O3的APCI-HRMS e/z计算值:487.2332,实测值:488.2403[M+H]。
实施例105—(6-((双(吡啶-2-基甲基)氨基)甲基)吡啶-3-基)(哌嗪-1-基)甲酮
实施例105a—4-(6-((双(吡啶-2-基甲基)氨基)甲基)烟酰基)哌嗪-1-羧酸叔丁酯
在室温下将来自实施例13的6-((双(吡啶-2-基甲基)氨基)甲基)烟酸(179.5mg,0.537mmol,1.0当量)溶解在3mL无水DMF中。加入哌嗪-1-羧酸叔丁酯(150mg,0.806mmol,1.5当量)、EDCl(134mg,0.806mmol,1.5当量)、HOAt(109.6mg,0.806mmol,1.5当量)和NMM(89μL,0.806mmol,1.5当量),将混合物在室温下搅拌16小时。将反应混合物减压浓缩,使用10%至90%甲醇水溶液逐步洗脱,在C18材料上通过干燥柱真空色谱法实现产物纯化,得到244mg(0.486mmol,91%)产物。1H NMR(300MHz,MeOH)δ8.52(dd,J=2.1,0.7Hz,1H),8.44(ddd,J=4.9,1.6,0.9Hz,2H),7.80(ddd,J=9.4,7.9,2.0Hz,3H),7.74(d,J=7.9Hz,1H),7.68(d,J=7.8Hz,2H),7.27(ddd,J=7.4,5.0,1.2Hz,2H),3.91(s,2H),3.89(s,4H),3.82–3.62(m,2H),3.46(s,6H),1.46(s,9H).13C NMR(101MHz,MeOD)δ169.81,162.16,159.99,156.19,149.59,148.15,138.64,137.18,131.40,124.97,124.38,123.87,81.71,61.32,61.02,28.59.C28H34N6O3的APCI-HRMS e/z计算值:502.2692,实测值503.2765[M+H]。
实施例105b—(6-((双(吡啶-2-基甲基)氨基)甲基)吡啶-3-基)(哌嗪-1-基)甲酮
在室温下将前述反应中制备的4-(6-((双(吡啶-2-基甲基)氨基)甲基)烟酰基)哌嗪-1-羧酸叔丁酯(233.5mg,0.465mmol,1.0当量)溶解在10mL CH2Cl2中。向该溶液中加入TFA(2.84mL,80当量),并在室温下将混合物搅拌直至NMR表明完全转化。将混合物减压浓缩,将残余物溶解在蒸馏H2O中,用饱和K2CO3水溶液中和并减压浓缩。使用10%至90%甲醇水溶液逐步洗脱,在C18材料上通过干燥柱真空色谱法实现产物纯化,得到79.6mg(0.35mmol,76%)产物。1H NMR(300MHz,MeOH)δ8.50(dd,J=2.1,0.7Hz,1H),8.44(ddd,J=5.0,1.7,0.9Hz,2H),7.79(ddd,J=9.6,6.2,2.3Hz,3H),7.75–7.70(m,1H),7.67(d,J=7.8Hz,2H),7.27(ddd,J=7.4,5.0,1.2Hz,2H),3.90(s,2H),3.89(s,4H),3.72(s,J=15.5Hz,2H),3.40(s,J=18.3Hz,2H),2.84(d,J=17.0Hz,4H).13C NMR(101MHz,MeOD)δ169.56,162.02,160.00,149.58,148.01,138.64,137.10,131.57,124.98,124.41,123.87,61.36,61.06,45.67,44.01.C23H26N6O的APCI-HRMS e/z计算值:402.2168,实测值:403.2240[M+H]。
实施例106—6,6’,6”-次氮基三(亚甲基)三(N-((S)-2,3-二羟丙基)烟酰胺)
实施例106a—6,6’,6”-次氮基三(亚甲基)三(N-((S)-2,3-二羟丙基)烟酰胺)
在室温下,将市售可获得的6,6’,6”-次氮基三(亚甲基)三烟酸三甲酯(0.222g,0.478mmol,1.0当量)溶解在10mL THF和10mL H2O的混合物中。向该溶液中加入LiOH·H2O(0.2g,4.87mmol,10.0当量),并通过TLC在氧化铝上用5%MeOH的CH2Cl2溶液监测反应进程。完全转化后,将粗反应混合物减压浓缩,将残余物溶解在5mL蒸馏H2O中。用2M HCl将碱性溶液的pH调节至6,并将混合物减压浓缩。得到的6,6’,6”-次氮基三(亚甲基)三烟酸无需进一步纯化用于下一步反应。1H NMR(300MHz,D2O)δ8.76(d,J=2.0Hz,1H),8.09(dd,J=8.1,2.0Hz,1H),7.55(d,J=8.1Hz,1H),3.94(s,1H).
实施例106b—6,6’,6”-次氮基三(亚甲基)三(N-(((S)-2,2-二甲基-1,3-二氧戊环-4-基)甲基)烟酰胺)
将6,6’,6”-次氮基三(亚甲基)三烟酸(0.202g,0.478mmol,1.0当量)溶解在10mL无水DMF中,过滤到烘箱干燥的25mL圆底烧瓶中,以除去来自前述反应中和的不溶性盐。向该溶液中加入(R)-3-氨基丙-1,2-二醇(0.376g,2.87mmol,6.0当量)、EDCl(0.550g,2.87mmol,6.0当量)、HOAt(0.390g,2.87mmol,6.0当量)和NMM(0.316mL,2.87mmol,6.0当量),将混合物在室温下搅拌16小时。然后将反应混合物减压浓缩,使用10%至90%甲醇的水溶液逐步洗脱,在C18材料上通过干燥柱真空色谱法实现产物纯化,得到0.177g(0.23mmol,49%)产物。1H NMR(400MHz,MeOD)δ8.87(d,J=1.9Hz,3H),8.15(dd,J=8.2,2.3Hz,3H),7.73(d,J=8.2Hz,3H),4.31(p,J=5.8Hz,3H),4.07(dd,J=8.5,6.3Hz,3H),3.95(s,6H),3.74(dd,J=8.5,6.0Hz,3H),3.53(dd,J=5.5,1.6Hz,6H),1.40(s,9H),1.32(s,9H).13C NMR(101MHz,MeOD)δ168.12,163.13,148.77,137.30,130.29,124.48,110.56,75.89,68.20,61.14,43.51,27.16,25.57.C39H51N7O9的APCI-HRMS e/z计算值:761.3748,实测值:762.3814[M+H]。
实施例106c—标题化合物6,6’,6”-次氮基三(亚甲基)三(N-((S)-2,3-二羟丙基)烟酰胺)
在螺旋盖小瓶中,在室温下,将6,6’,6”-次氮基三(亚甲基)三(N-(((S)-2,2-二甲基-1,3-二氧戊环-4-基)甲基)烟酰胺)(50.5mg,0.066mmol,1.0当量)溶解在1.5mL MeOH中。向该溶液中加入1mL H2O和3滴浓HCl。将反应混合物密封并在室温下搅拌16小时,然后减压浓缩。将获得的粗产物溶解在1mL H2O中,用0.1M NaOH将pH调节至7并减压浓缩至干燥。将得到的半固体用冰冷却的MeOH(2mL)处理,并过滤到新烧瓶中。减压除去溶剂,得到36.1mg(0.056mmol,85%)产物。1H NMR(400MHz,D2O)δ8.61(d,J=1.8Hz,3H),7.94(dd,J=8.2,2.1Hz,3H),7.47(d,J=8.2Hz,3H),3.93(ddd,J=11.3,6.7,4.7Hz,3H),3.84(s,5H),3.68(dd,J=11.8,4.1Hz,3H),3.58(dd,J=11.9,6.3Hz,3H),3.52(dd,J=14.0,4.7Hz,3H),3.41(dd,J=14.0,7.3Hz,3H).13C NMR(101MHz,D2O)δ168.05,161.27,146.78,136.06,128.24,124.17,70.26,63.33,61.10,42.37.C30H39N7O9的ESI-HRMS e/z计算值:641.2809,实测值:664.2701[M+Na]。
实施例107-144
上述方案10-20中给出的化合物107-144可以用改进的上述方法来制备。
实施例145—(6-((双(吡啶-2-基甲基)氨基)甲基)吡啶-3-基)甲基甲磺酸酯
在Ar下将实施例14a中制备的(6-((双(吡啶-2-基甲基)氨基)甲基)吡啶-3-基)甲醇(2.822g,8.81mmol,1.0当量)溶解在150mL无水THF中并在冰浴中冷却至0℃。向该溶液中加入NEt3(2.45mL,17.62mmol,2.0当量),然后滴加甲磺酰氯(1.363mL,17.62mmol,2.0当量)在30mL无水THF中的溶液。形成沉淀,将悬浮液在0℃搅拌30分钟,直至TLC(氧化铝,3%MeOH的CH2Cl2溶液)表明完全转化。将混合物过滤到新烧瓶中,在40℃下减压浓缩至约100mL的体积并加入DMF(80mL)。在减压下除去剩余的THF,得到的(6-((双(吡啶-2-基甲基)氨基)甲基)吡啶-3-基)甲基甲磺酸酯在DMF中的溶液用于下一反应,无需消耗定量转换的进一步处理。1H NMR(300MHz,氯仿-d)δ10.59(s,1H),8.70(ddd,J=5.5,1.6,0.8Hz,2H),8.50(dd,J=2.2,0.8Hz,1H),8.05(td,J=7.8,1.7Hz,2H),7.80(d,J=7.9Hz,1H),7.69(dd,J=8.1,2.3Hz,1H),7.61–7.37(m,2H),4.47(s,2H),4.42(s,4H),4.16(s,2H),3.06(s,3H).
实施例146—1-(5-(叠氮基甲基)吡啶-2-基)-N,N-双(吡啶-2-基甲基)甲胺
在室温下,向在实施例145中得到的(6-((双(吡啶-2-基甲基)氨基)甲基)吡啶-3-基)甲基甲磺酸酯(3.51g,8.81mmol,1.0当量)在80mL DMF中的溶液中加入NaN3(2.864g,44.04mmol,5.0当量)。将混合物在室温下搅拌20小时,然后过滤到新烧瓶中并真空浓缩至约30mL的体积。将混合物用100mL H2O稀释,转移到分液漏斗中并用EtOAc(2×100mL)萃取。将合并的有机物用饱和K2CO3(50mL)水溶液、盐水(50mL)洗涤,经K2CO3干燥,过滤并减压浓缩。所得化合物无需进一步处理用于下一步反应。
实施例147—1-(5-(氨甲基)吡啶-2-基)-N,N-双(吡啶-2-基甲基)甲胺盐酸盐
将实施例146中得到的1-(5-(叠氮基甲基)吡啶-2-基)-N,N-双(吡啶-2-基甲基)甲胺(2.783g,8.06mmol,1.0当量)溶解在50mL THF中。向该溶液中一次性加入5mL蒸馏H2O和PPh3(4.228g,16.12mmol,2.0当量)。将混合物加热至50℃并搅拌3小时直至TLC(氧化铝,3%MeOH的CH2Cl2溶液)表明完全转化。将混合物减压浓缩,残余物用CH2Cl2和H2O(各100mL)处理,在搅拌下用浓HCl将水相的pH调节至1。将混合物转移到分液漏斗中,水相用CH2Cl2(50mL)洗涤相并减压浓缩,得到2.825g(7.93mmol,98%)1-(5-(氨甲基)吡啶-2-基)-N,N-双(吡啶-2-基甲基)甲胺的盐酸盐。1H NMR(300MHz,DMSO)δ9.00(s,3H),8.91(d,J=1.6Hz,1H),8.81(dd,J=5.7,0.9Hz,2H),8.48(ddd,J=9.3,8.3,1.5Hz,3H),8.16(d,J=7.9Hz,2H),8.11(d,J=8.2Hz,1H),7.94–7.84(m,2H),4.38(s,4H),4.30(s,2H),4.17(d,J=5.5Hz,2H).13C NMR(101MHz,DMSO)δ153.22,152.46,145.43,142.25,131.67,126.96,125.90,125.82,56.20,55.59.
实施例148—(3aS,5S,5aR,8aS,8bR)-N-((6-((双(吡啶-2-基甲基)氨基)甲基)吡啶-3-基)甲基)-2,2,7,7-四甲基四氢-3aH-双[1,3]二氧杂环戊烯[4,5-b:4’,5’-d]吡喃-5-甲酰胺
将来自实施例147的1-(5-(氨甲基)吡啶-2-基)-N,N-双(吡啶-2-基甲基)甲胺盐酸盐(0.276g,0.775mmol,1.0当量)悬浮于5mL干燥DMF中并在冰浴中冷却至0℃。向该悬浮液中加入1,2:3,4-二-O-异亚丙基-α-D-半乳糖醛酸(0.213g,0.775mmol,1.0当量)、HATU(0.295g,0.775mmol,1.0当量)和NMM(0.256mL,2.325mmol,3.0当量),之后混合物变成溶液。将混合物在0℃下搅拌30分钟,然后在室温下搅拌16小时并减压浓缩。使用10%至70%甲醇的水溶液逐步洗脱,在C18bondesil材料上通过干燥柱真空色谱法实现产物纯化,得到156.1mg(0.271mmol,35%)产物。1H NMR(400MHz,MeOD)δ8.42(dd,J=7.1,3.3Hz,3H),7.77(ddd,J=16.5,8.3,1.9Hz,3H),7.66(d,J=7.8Hz,2H),7.60(d,J=8.1Hz,1H),7.30–7.24(m,2H),5.62(d,J=4.9Hz,1H),4.71(dd,J=7.7,2.5Hz,1H),4.63(d,J=15.4Hz,1H),4.59(dd,J=7.8,2.1Hz,1H),4.43(dd,J=4.9,2.6Hz,1H),4.30(d,J=2.0Hz,1H),4.25(d,J=15.4Hz,1H),3.84(s,6H),1.49(s,3H),1.34(s,3H),1.33(s,3H),1.30(s,3H).13C NMR(101MHz,MeOD)δ171.51,160.15,158.85,149.62,148.80,138.76,137.99,134.94,124.94,124.47,123.95,110.79,110.45,97.89,73.28,72.07,72.04,70.30,61.21,60.97,40.81,26.39,26.29,25.06,24.61.C31H37N5O6的APCI-HRMS e/z计算值:575.2744,实测值:576.2817[M+H]。
实施例149—(2S,3R,4S,5R,6R)-N-((6-((双(吡啶-2-基甲基)氨基)甲基)吡啶-3-基)甲基)-3,4,5,6-四羟基四氢-2H-吡喃-2-甲酰胺
在室温下将受保护的起始材料(0.1339mg,0.232mmol,1.0当量)溶解在10mL THF和5mL H2O中。向该溶液中加入5滴浓HCl。在紧密密封的容器中,将HCl和混合物在室温下搅拌16小时。用饱和K2CO3水溶液将pH调节至9,并将混合物减压浓缩。将残余物用MeOH(30mL)处理并过滤到新烧瓶中,并减压浓缩。使用10%至50%甲醇的水溶液逐步洗脱,在C18bondesil材料上通过干燥柱真空色谱法实现产物纯化,得到45.7mg(0.092mmol,40%)产物。
实施例150—S-((6-((双(吡啶-2-基甲基)氨基)甲基)吡啶-3-基)甲基)硫代乙酸酯
将来自实施例145的甲磺酸酯(64mg,0.16mmol)溶解在10mL MeCN中,然后加入硫代乙酸钾(100mg,0.88mmol)。将混合物在室温下搅拌3小时,然后减压浓缩。使用0-2%MeOH的DCM溶液作为洗脱液,将粗物质在中性氧化铝柱上纯化,得到产物。1H NMR(400MHz,氯仿-d)δ8.51(ddd,J=5.0,1.8,1.0Hz,2H),8.43(dd,J=2.4,0.9Hz,1H),7.63(td,J=7.6,1.9Hz,2H),7.59–7.42(m,4H),7.12(ddd,J=7.5,4.9,1.4Hz,2H),4.04(s,2H),3.89(app.d,J=5.3Hz,6H),2.33(s,3H).
实施例151—2-((叔丁氧基羰基)氧基)-3-甲基苯甲酸叔丁酯
如Reddy等在WO 2016/003929中所述,由3-甲基水杨酸(19.1g,0.1255mol)制备标题化合物。使用二氧化硅作为吸附剂通过干燥柱真空色谱法进行纯化,得到9.85g产物(25.5%)。1H NMR(400MHz,氯仿-d)δ7.74(m,1H),7.35(m,1H),7.15(app.t,J=7.7Hz,1H),2.26(s,3H),1.57(s,9H),1.56(s,9H).
实施例152—3-(溴甲基)-2-((叔丁氧基羰基)氧基)苯甲酸叔丁酯
如Hecjer等在WO 201614939中所述,用N-溴代琥珀酰亚胺(5.29g,29.7mmol)的四氯甲烷(100mL)溶液进行2-((叔丁氧基羰基)氧基)-3-甲基苯甲酸叔丁酯(8.72g,28.3mmol)的自由基溴化。用偶氮二异丁腈(463mg,2.82mmol)作为自由基引发剂。用己烷重结晶后,得到产物,为无色固体(8.18g,74.6%)。1H NMR(400MHz,氯仿-d)δ7.83(dd,J=7.8Hz,1.7Hz,1H),7.55(dd,J=7.7Hz,1.7Hz,1H),7.24(app.t,J=7.8Hz,1H),4.50(s,2H),1.57(s,18H).
实施例153—2-((叔丁氧基羰基)氧基)-3-(((3aS,4S,6S,7aR)-3a,5,5-三甲基六氢-4,6-甲桥苯并[d][1,3,2]二杂氧戊硼烷-2-基)甲基)苯甲酸叔丁酯
如Reddy等在WO 2016/003929中所述进行3-(溴甲基)-2-((叔丁氧基羰基)氧基)苯甲酸叔丁酯(4.71g,12.2mmol)的Miyaura-硼酸化,用梯度的乙酸乙酯的正庚烷溶液进行洗脱,在二氧化硅柱上纯化,获得标题化合物,为无色油状物(3.18g,53.8%)。1H NMR(400MHz,氯仿-d)δ7.70(dd,J=7.8Hz,1.8Hz,1H),7.40(dd,J=7.7Hz,1.8Hz,1H),7.14(app.t,J=7.7Hz,1H),4.25(dd,J=8.7Hz,2.0Hz,1H),2.31-2.24(m,3H),2.19(m,1H),2.02(m,1H),1.90-1.81(m,2H),1.554(s,9H),1.548(s,9H),1.38(s,3H),1.27(s,与脂质杂质重叠的甲基),1.18(d,J=11.0Hz,1H),0.82(s,3H).对于C27H39O7 11BNa,计算值:MS(ESI,阳离子模式)m/z 509.3[M+Na]+、HR-MS(ESI,阳离子模式)m/z 509.2681,实测值:m/z509.2682。
实施例154—2-((叔丁氧基羰基)氧基)-3-((S)-2-氯-2-((3aS,4S,6S,7aR)-3a,5,5-三甲基六氢-4,6-甲桥苯并[d][1,3,2]二杂氧戊硼烷-2-基)乙基)苯甲酸叔丁酯
如Reddy等在WO2016003929中所述进行2-((叔丁氧基羰基)氧基)-3-(((3aS,4S,6S,7aR)-3a,5,5-三甲基六氢-4,6-甲桥苯并[d][1,3,2]二杂氧戊硼烷-2-基)甲基)苯甲酸叔丁酯(3.03g,6.24mmol)的Matteson同素化。用二氧化硅作为吸附剂和梯度的乙酸乙酯的正庚烷溶液作为洗脱液,通过柱色谱法实现产物纯化。除去溶剂后,得到产物,为浅黄色油状物(2.10g,62.9%)。1H NMR(400MHz,氯仿-d)δ7.81(dd,J=7.8Hz,1.8Hz,1H),7.48(dd,J=7.6Hz,1.8Hz,1H),7.19(app.t,J=7.7Hz,1H),4.36(dd,J=8.8Hz,1.8Hz,1H),3.67(dd,J=9.0Hz,6.9Hz,1H),3.23(dd,J=14.2Hz,6.9Hz,1H),3.05(dd,J=14.2Hz,9.0Hz,1H),2.33(m,1H),2.19(m,1H),2.06(m,1H),1.92-1.85(m,2H),1.56(s,9H),1.55(s,9H),1.37(s,3H),1.28(s,3H),1.10(d,J=11.0Hz,1H),0.83(s,3H).13C NMR(100MHz,氯仿-d)δ164.1,151.4,149.1,135.2,132.4,130.5,125.7,125.4,87.0,83.7,81.6,78.7,51.3,41.4(br),39.5,38.4,35.3,35.1,28.5,28.3,27.9,27.2,26.4,24.1.来自非对映异构体的次要峰在1H和13C谱中可见。对于C28H40 35ClO7 11BNa,计算值:MS(ESI,阳离子模式)m/z 557.2[M+Na]+、HR-MS(ESI,阳离子模式)m/z 557.2448,实测值:m/z 557.2450。
实施例155—3-((R)-2-(双(三甲基甲硅烷基)氨基)-2-((3aS,4S,6S,7aR)-3a,5,5-三甲基六氢-4,6-甲桥苯并[d][1,3,2]二杂氧戊硼烷-2-基)乙基)-2-((叔丁氧基羰基)氧基)苯甲酸叔丁酯
在氮气氛下,在烧瓶中将2-((叔丁氧基羰基)氧基)-3-((S)-2-氯-2-((3aS,4S,6S,7aR)-3a,5,5-三甲基六氢-4,6-甲桥苯并[d][1,3,2]二杂氧戊硼烷-2-基)乙基)苯甲酸叔丁酯(113.5mg,0.212mmol)溶解在5mL四氢呋喃中并冷却至-78℃。加入1.0M双(三甲基甲硅烷基)氨基锂在四氢呋喃中的溶液(0.21mL,0.21mmol),然后使溶液达到室温。继续搅拌过夜,然后在减压下除去挥发物,并将得到的粗混合物直接用于下一步骤。
实施例156a—3-((R)-2-(2-(4-(4-((双(吡啶-2-基甲基)氨基)甲基)-1H-1,2,3-三唑-1-基)苯基)乙酰氨基)-2-((3aS,4S,6S,7aR)-3a,5,5-三甲基六氢-4,6-甲桥苯并[d][1,3,2]二杂氧戊硼烷-2-基)乙基)-2-((叔丁氧基羰基)氧基)苯甲酸叔丁酯
将来自实施例96d的2-(4-(4-((双(吡啶-2-基甲基)氨基)甲基)-1H-1,2,3-三唑-1-基)苯基)乙酸(0.248mmol)溶解在5mL二甲基甲酰胺中并在冰浴上冷却。向该溶液中加入1-乙基-3-(3-二甲基氨丙基)碳二亚胺盐酸盐(59.7mg,0.311mmol)和1-羟基-7-氮杂苯并三唑(34.4mg,0.253mmol),并在冰浴上搅拌30分钟。加入上述双(三甲基甲硅烷基)氨基化合物在2mL二甲基甲酰胺中的溶液(假定为0.212mmol),然后加入N-甲基吗啉(0.08mL,0.7mmol)。将混合物搅拌过夜。在旋转蒸发器上浓缩后,将反应混合物在二氯甲烷与0.5MK2CO3(水溶液)和饱和NaCl溶液的混合物之间分配。分离各相,水相用更多二氯甲烷萃取。然后将合并的有机萃取物经Na2SO4干燥,过滤并减压除去溶剂。将粗产物加载到具有C18材料的2g SPE塞上。通过流过25mL不同份量的甲醇/水混合物(从70%甲醇逐步至90%甲醇)洗脱纯产物,在减压下除去溶剂后得到70.9mg产物(两步36.7%)。1H NMR(400MHz,氯仿-d)δ8.55(br d,2H),8.05(s,1H),7.73(dd,J=7.8Hz,1.8Hz,1H),7.68-7.64(m,4H),7.59(brd,J=7.8Hz,2H),7.34(m,2H),7.27(m,1H),7.17-7.10(m,3H),4.31(dd,J=8.9Hz,2.1Hz,1H),3.96(s,2H),3.90(s,4H),3.62(d,J=3.0Hz,2H),2.95-2.84(m,3H),2.35(m,1H),2.19(m,1H),2.02(app t,J=5.5Hz,1H),1.92-1.84(m,2H),1.67(s,3H(交换质子)),1.54(s,9H),1.53(s,9H),1.44-1.40(m,4H),1.29(s,3H),0.87(s,3H).来自非对映异构体的次要峰在1H谱中可见。13C NMR(100MHz,氯仿-d)δ173.5(只能从HMBC看到),164.0,159.3,152.1,149.3,148.8,145.3,136.64,136.58,134.9,134.4,130.9,130.1,125.9,125.7,123.5,122.2,121.3,121.0,84.6,84.1,81.8,77.3,59.9,52.2,48.8,42.1(只能在HMBC谱中看到),40.1,39.9,38.3,36.5,31.4,29.1,28.3,27.9,27.5,26.7,24.3.对于C51H63N7O8 10B计算值:MS(APCI,阳离子模式)m/z 912.5[M+H]+,HR-MS(APCI,阳离子模式)m/z 911.4862,实测值:m/z 911.4863。
实施例156b—(R)-3-(2-(4-(4-((双(吡啶-2-基甲基)氨基)甲基)-1H-1,2,3-三唑-1-基)苯基)乙酰氨基)-2-羟基-3,4-二氢-2H-苯并[e][1,2]氧杂硼烷-8-羧酸盐酸盐
通过用1mL 4M HCl的二噁烷溶液处理三重保护的前体(64.1mg,0.0703mmol)在2mL二噁烷中的溶液来实现整体脱保护和环化。加热回流2小时后,形成固体沉淀,冷却后通过抽滤收集。干燥后得到含有未知量HCl的赭色粉末(58.3mg,>100%)。用分别具有阳离子交换材料、阴离子交换材料和反相(C18)材料的SPE塞尝试进行纯化,但均没有成功。用具有高pH耐受性、甲醇梯度并用HCl(水溶液)调节至pH 11.5的磷酸钾缓冲的混合C18反相柱,沉淀物的色谱纯度为80%。1H NMR(400MHz,三氟乙酸-d和水-d2混合物)δ(未校准)8.55(br d,J=6.0Hz,2H),8.33(app br t,J=8.0Hz,2H),8.13(s,1H),7.89(d,J=8.1Hz,2H),7.75(app br t,2H),7.11(m,4H),6.75(d,J=8.2Hz,2H),6.67(app t,J=7.6Hz,1H),4.23(s,4H),3.88(s,2H)。剩余的信号变宽到超出鉴定范围,可能是由于化合物表现出众多平衡。MS(ESI,阴离子模式,溶解在水/甲醇中)m/z 648.3(100%,“基峰”,用甲醇双重酯化的四面体硼)、634.3(23%,四面体硼,含一个甲醇)、616.2(31%,三角平面硼,含一个甲醇)。
实施例157—(R)-3-(2-(2-(4-(4-((双(吡啶-2-基甲基)氨基)甲基)-1H-1,2,3-三唑-1-基)苯基)乙酰氨基)-2-二羟硼基乙基)苯甲酸
可以用实施例156中描述的方法类似地制备标题化合物。
实施例158—6-((双(吡啶-2-基甲基)氨基)甲基)-N-(2-巯乙基)烟酰胺
在室温下将实施例13中制备的6-((双(吡啶-2-基甲基)氨基)甲基)烟酸溶解在20mL无水DMF中,并在反应前过滤到50mL圆底烧瓶中以除去不溶性盐。向该溶液中加入2-氨基乙烷-1-硫醇(575mg,7.45mmol,1.5当量),然后加入EDCl(1.428g,7.45mmol,1.5当量)、HOAt(1.014g,7.45mmol,1.5当量)和NMM(0.821mL,7.45mmol,1.5当量)。在室温下将反应混合物搅拌16小时,然后减压浓缩。将残留的粗混合物溶解在100mL CHCl3中,转移到分液漏斗中并用100mL饱和K2CO3水溶液和100mL盐水洗涤。分离有机相,经Na2SO4干燥,过滤并减压浓缩。用1%MeOH的DCM溶液在中性Al2O3上通过柱色谱法进行产物的纯化,得到产物含有少量杂质,然后使用梯度洗脱(10%MeOH至90%MeOH的H2O溶液)进行C18-SPE,得到产物,为没有可见杂质的黄色油状物,无需进一步纯化即可使用。
实施例159—(3S,6R)-6-((2-(6-((双(吡啶-2-基甲基)氨基)甲基)烟酰胺基)乙基)硫代)-3-((叔丁基二甲基甲硅烷基)氧基)-6-((3aS,4S,6S,7aR)-3a,5,5-三甲基六氢-4,6-甲桥苯并[d][1,3,2]二杂氧戊硼烷-2-基)己酸叔丁酯
向含有3-(叔丁基二甲基甲硅烷氧基)-6-氯-6-[(2S,6R)-2,9,9-三甲基-3,5-二氧杂-4-硼三环[6.1.1.02,6]-癸-4-基)己酸(3S,6S)-叔丁酯(如Hecker等.J.Med.Chem.,2015,58,3682-3692中所述制备)的烧瓶中以15mL二氯甲烷的溶液加入来自实施例158的6-((双(吡啶-2-基甲基)氨基)甲基)-N-(2-巯乙基)烟酰胺(298mg,0.757mmol)。滴加三乙胺(0.21mL,1.5mmol)后,将混合物在室温下搅拌过夜。转移到分液漏斗中,用50mL 0.5MNaHCO3(水溶液)处理混合物,并用50mL乙酸乙酯萃取两次。萃取液用饱和NaCl(水溶液)洗涤,经Na2SO4干燥。过滤并随后在减压下除去溶剂,得到粗产物,首先通过加载到Bondesil-C18OH SPE材料的塞上进行纯化,并流动通过不同份量的甲醇/水混合物(从50%逐步至纯甲醇)进行洗脱。重复该过程一次,通过加载到强阳离子交换SPE材料的塞上,使用1:1甲醇/水以及从pH 3到pH 10的pH梯度(用甲酸和氨作为添加剂)来实现最后的纯化。收集含有产物的馏分,减压除去溶剂,得到所需产物(136.3mg,27.4%)。1H NMR(400MHz,氯仿-d)δ8.91(m,1H),8.54(m,2H),8.08(dd,J=8.1Hz,2.3Hz,1H),7.68-7.63(m,3H),7.55(d,J=7.8Hz,2H),7.15(m,2H),6.90-6.84(br m,1H),4.30-4.26(m,1H),4.08(m,1H),3.93(s,2H),3.88(s,4H),3.66(m,2H),2.83(m,2H),2.41-2.27(m,3H),2.23-2.12(m,2H),2.03-2.00(m,1H),1.89-1.79(m,2H),1.76-1.57(m,4H),1.42(s,2.5H(非对应异构体)),1.41(s,6.5H),1.36(s,3H),1.25(s,3H),1.13(d,J=10.9Hz,1H),0.85(s,9H),0.80(s,3H),0.05(s,3H),0.04(s,3H).该产物似乎是非对映异构体的5:2的混合物,最容易通过叔丁基酯质子的分裂化学位移显而易见。13C NMR(100MHz,氯仿-d)δ171.1,165.7,162.9,159.2,149.3,147.7,136.7,135.7,128.8,123.2,122.7,122.3,86.4,80.5,78.3,69.1,60.3,60.1,51.4,43.9,39.5,39.2,38.3,36.2,35.6,32.0,28.7,28.3,27.1,26.7,26.6,26.0(与相关于硼的严重加宽的共振δ重叠,仅在HSQC中可见),24.1,18.2,-4.3,-4.5.仅针对主要非对映异构体给出位移。对于C47H71N5O6SSi10B计算值:MS(APCI,阳离子模式)m/z 872.5[M+H]+,HR-MS(APCI,阳离子模式)m/z871.5018,实测值:m/z 871.5015。
实施例160—2-((3R,6S)-3-((2-(6-((双(吡啶-2-基甲基)氨基)甲基)烟酰胺基)乙基)硫代)-2-羟基-1,2-氧杂硼烷-6-基)乙酸
将来自实施例159的三重保护的前体(84.4mg,0.0967mmol)和对甲苯磺酸一水合物(1.9g,10mmol)的混合物与20mL乙腈混合并加热回流2小时。在减压下除去溶剂后,将残余物溶解在15mL 0.5M HCl(水溶液)中并用乙醚洗涤。将水相加载到强阳离子交换SPE材料的塞上,并用1:1甲醇/水和pH 3至pH 9的pH梯度(用甲酸和氨作为添加剂)洗脱。酸在酸性馏分中洗脱,而所需产物在pH 9下洗脱。由于存在非对映异构体,难以通过HPLC评估纯度(甲醇水溶液,梯度洗脱,洗脱液中含有0.5%三氟乙酸)。1H NMR(400MHz,甲醇-d4)δ8.88(m,1H),8.44(m,2H),8.18(m,1H),7.81-7.65(m,5H),7.28(m,2H),4.20(m,1H),3.92(s,2H),3.90(s,4H),3.65(m,1H),3.43(m,1H),2.74-2.55(m,3H),2.19(m,1H),2.09(m,1H),1.84-1.74(m,2H),1.58(br d,1H),1.45(m,1H)。报告的峰和积分对应于编辑的HSQC谱中的主峰。还有一些未报告的小峰;由产物或所述形式的平衡形式和/或非对映异构体产生,也可能由杂质产生。13C NMR(100MHz,甲醇-d4)δ178.5,168.2,163.1,159.8,149.6,148.9,138.8,137.3,130.5,125.0,124.3,124.0,68.1,61.3,61.0,40.8,37.1,35.3,29.8,28.9。仅给出主要非对映异构体的1D 13C谱的位移,如从额外的HSQC谱和HMBC谱解释的。相关于硼的碳位移δ在任何光谱中都不可见。对于C27H31N5O5S10B,计算值:MS(ESI,阴离子模式)m/z 548.2[M-H]-,HR-MS(ESI,阴离子模式)m/z 547.2181,实测值:m/z547.2180。
实施例161—(3S,6R)-6-(双(三甲基甲硅烷基)氨基)-3-((叔丁基二甲基甲硅烷基)氧基)-6-((3aS,4S,6S,7aR)-3a,5,5-三甲基六氢-4,6-甲桥苯并[d][1,3,2]二杂氧戊硼烷-2-基)己酸叔丁酯
在氮气气氛下将3-(叔丁基二甲基甲硅烷基氧基)-6-氯-6-[(2S,6R)-2,9,9-三甲基-3,5-二氧杂-4-硼杂三环[6.1.1.02,6]-癸-4-基)己酸(3S,6S)-叔丁酯(307.9mg,0.598mmol)(如Hecker等.J.Med.Chem.,2015,58,3682-3692中所述制备)置于烧瓶中,溶解在10mL无水四氢呋喃中,并在干冰/丙酮浴中冷却至-78℃。加入双(三甲基甲硅烷基)氨基锂(1.0M THF溶液,0.60mL,0.60mmol),然后除去冷却浴,使混合物达到室温并搅拌过夜。在反应结束时,加入5mL无水二甲基甲酰胺,减压除去四氢呋喃溶剂。将不稳定的产物以DMF溶液转移至下一反应步骤,无需任何额外的纯化或表征。
实施例162—(3S,6R)-6-(6-((双(吡啶-2-基甲基)氨基)甲基)烟酰胺基)-3-((叔丁基二甲基甲硅烷基)氧基)-6-((3aS),4S,6S,7aR)-3a,5,5-三甲基六氢-4,6-甲桥苯并[d][1,3,2]二杂氧戊硼烷-2-基)己酸叔丁酯
向含有6-((双(吡啶-2-基甲基)氨基)甲基)烟酸(通过水解、中和和随后从相应的甲酯中除去溶剂而原位制备)(0.718mmol)的烧瓶中加入二甲基甲酰胺(5mL),并将所得溶液在氮气下在冰浴上冷却。加入1-乙基-3-(3-二甲基氨丙基)碳二亚胺盐酸盐(177.2mg,0.924mmol),接着加入1-羟基-7-氮杂苯并三唑(103.4mg,0.760mmol),接着加入(3S,6R)-6-(双(三甲基甲硅烷基)氨基)-3-((叔丁基二甲基甲硅烷基)氧基)-6-((3aS,4S,6S,7aR)-3a,5,5-三甲基六氢-4,6-甲桥苯并[d][1,3,2]二杂氧戊硼烷-2-基)己酸叔丁酯(0.598mmol,如上所述制备)在5mL二甲基甲酰胺中的溶液。最后,加入N-甲基吗啉(0.20mL,1.8mmol),将混合物在室温下搅拌3小时。将反应混合物转移到含有饱和NaCl(水溶液)和0.5M K2CO3(水溶液)的混合物的分液漏斗中。用40mL二氯甲烷萃取两次后,将合并的有机相用MgSO4干燥(一次或多次),过滤,然后减压除去溶剂。将粗产物加载到Bondesil-C18SPE材料的塞上,并通过流过不同份量的甲醇/水混合物(从70%逐步升至纯甲醇)进行洗脱。收集含有纯产物的馏分,减压除去溶剂,得到191.4mg产物(39.4%)。1H NMR(400MHz,氯仿-d)δ8.93(m,1H),8.53(m,2H),8.10(m,1H),7.67-7.62(m,3H),7.52(d,J=7.8Hz,2H),7.15(m,2H),4.31(m,1H),4.12(m,1H),3.93(s,2H),3.88(s,4H),3.20(m,1H),2.46-2-31(m,3H),2.17(m,1H),2.02(m,1H),1.92-1.57(m,应该是6H,但是积分为9H,可能是由于非对映体位移的重叠),1.43(s,3H),1.41(s,9H),1.34(d,J=10.8Hz,1H),1.28(s,3H),0.85(s,9H),0.84(s,3H),0.054(s,3H),0.048(s,3H).该产物似乎是非对映异构体的5:2混合物,最容易从δH 8.93ppm处的多重峰模式确定。出于同样的原因,大多数峰出现分裂。13C NMR(100MHz,氯仿-d)δ172.0,167.4,163.6,159.2,149.3,148.0,136.6,135.9,126.1,123.2,122.7,122.3,85.2,81.0,77.6,68.2,60.4,60.0,51.9,43.6,40.0,39.5(仅在HSQC谱中可见),36.2,34.7,29.0,28.3,27.4,26.7,26.4,26.0,24.3,18.1,-4.4,-4.5.仅针对主要非对映异构体给出位移。对于C45H67N5O6Si10B,计算值:MS(APCI,阳离子模式)m/z 812.5[M+H]+、HR-MS(APCI,阳离子模式)m/z 811.4984,实测值:m/z 811.4981。
实施例163a—2-((3R,6S)-3-(6-((双(吡啶-2-基甲基)氨基)甲基)烟酰胺基)-2-羟基-1,2-氧杂硼烷-6-基)乙酸
从上述三重保护的化合物(109mg,0.132mmol)中,通过将起始原料溶解在4mL二噁烷中,并加入2mL的含4M HCl的二噁烷并加热至70℃,持续30分钟,实现整体脱保护。冷却后,在玻璃表面上沉积淡黄色吸湿性沉淀物,通过抽滤分离。用二乙醚在过滤器上洗涤沉淀物并重新溶解在水中。通过制备型HPLC,多次注射,在制备规模的杂化二氧化硅C18反相柱上,用含有0.5%三氟乙酸的28:72水/甲醇混合物洗脱,实现最终纯化。收集馏分作为时间片,并用类似的柱和洗脱液用分析型HPLC分析。将含有令人满意的纯度的产物的馏分直接加载到强阳离子交换材料的塞上,并用1:1甲醇/水洗去过量的酸。用相同的1:1混合物,并加入NH3(水溶液)洗脱产物。减压除去挥发物,得到14.8mg标题化合物,为无色固体,HPLC测定纯度约95%(27.7%)。1H NMR(300MHz,甲醇-d4)δ8.90(m,1H),8.48(m,2H),8.18(dd,J=8.2Hz,2.3Hz,1H),7.82(app dt,J=1.8Hz,7.7Hz,2H),7.70-7.63(m,3H),7.31(m,2H),4.21(m,1H),3.98(s,2H),3.97(s,4H),3.07(dd,J=10.4Hz,5.7Hz,1H),2.68(dd,J=17.4Hz,7.2Hz,1H),2.26(dd,J=17.2Hz,1.5Hz,1H),2.11(m,1H),1.87(m,1H),1.53(m,1H),1.36(m,1H)。光谱显示没有非对映异构体的迹象,并且由于平衡没有过度增宽。13C NMR(100MHz,甲醇-d4)δ179.0,162.7(仅在HSQC谱中可见),159.8,149.6,149.5,148.7,138.8,138.7,137.0,125.0,124.2,123.9,68.3,61.3,61.0,43.3(仅从HSQC谱中看到),37.4(br),33.6(br),27.3.MS(ESI,阴离子模式)m/z 488.2[M-H]-。
实施例163b—实施例163a化合物的盐酸盐
在另一种制备中,将实施例162中的化合物(41.2mg,0.0507mmol)溶解在2mL二噁烷中,加入1mL 4M HCl的二噁烷溶液,并将混合物加热回流30分钟。在使用20mL水转移到分液漏斗中并用20mL乙醚洗涤水相两次后,蒸发水相,得到30.0mg产物(定量,存在未知量的HCl)。通过HPLC的纯度小于70%,并且NMR显示出部分脱保护的一些证据。对于C25H27N5O5 10B,计算值:MS(ESI,阴离子模式)m/z 488.2[M-H]-、HR-MS(ESI,阴离子模式)m/z 487.2147,实测值:m/z 487.2150。
实施例164—3-((R)-2-(6-((双(吡啶-2-基甲基)氨基)甲基)烟酰胺基)-2-((3aS,4S,6S,7aR)-3a,5,5-三甲基六氢-4,6-甲桥苯并[d][1,3,2]二杂氧戊硼烷-2-基)乙基)-2-((叔丁氧基羰基)氧基)苯甲酸叔丁酯
向含有6-((双(吡啶-2-基甲基)氨基)甲基)烟酸(0.471mmol)(通过水解、中和和随后从相应的甲酯中除去溶剂而原位制备)的烧瓶中加入二甲基甲酰胺(5mL),并在氮气下将所得溶液在冰浴上冷却。加入1-乙基-3-(3-二甲基氨丙基)碳二亚胺盐酸盐(115.2mg,0.601mmol),接着加入1-羟基-7-氮杂苯并三唑(65.5mg,0.481mmol),接着加入3-((R)-2-(双(三甲基甲硅烷基)氨基)-2-((3aS,4S,6S,7aR)-3a,5,5-三甲基六氢-4,6-甲桥苯并[d][1,3,2]二杂氧戊硼烷-2-基)乙基)-2-((叔丁氧基羰基)氧基)苯甲酸叔丁酯(0.387mmol,根据改进的Hecker等J.Med.Chem.,2015,58,3682-3692和Reddy等WO2016003929A1的方法制备)在5mL二甲基甲酰胺中的溶液。最后,加入N-甲基吗啉(0.13mL,1.2mmol),将混合物在室温下搅拌4小时。将反应混合物转移到含有饱和NaCl(水溶液)和0.5M K2CO3(水溶液)的混合物的分液漏斗中。用40mL二氯甲烷萃取两次后,将合并的有机相用MgSO4干燥,过滤,然后减压除去溶剂。将粗产物加载到Bondesil-C18SPE材料的塞上,通过流过不同份量的甲醇/水混合物(从60%逐步至纯甲醇)进行洗脱。收集含有纯产物的馏分,减压除去溶剂,得到168.4mg产物(52.3%)。1H NMR(400MHz,氯仿-d)δ8.89(br d,1H),8.53(m,2H),8.03(dd,J=8.2Hz,2.3Hz,1H),7.79(dd,J=7.8Hz,1.7Hz,1H),7.67-7.62(m,3H),7.54-7.48(m,3H),7.24(m,1H),7.14(m,2H),4.34(m,1H),3.92(s,2H),3.86(s,4H),3.12(m,1H),3.00(m,2H),2.38(m,1H),2.21(m,1H),2.05(t,J=5.5Hz,1H),1.93-1.87(m,2H),1.57-1.54(m,10H),1.46(s,3H),1.34(br s,7-8H,可能是一些原位水解),1.30(s,3H),0.89(s,3H).13C NMR(100MHz,氯仿-d)δ168.8,164.6,163.9,159.1,149.4,148.8,148.7,136.6,136.1,135.2,130.2,126.2,125.5,123.2,123.1,122.6,122.3,84.3,84.2,81.8,77.4,60.4,60.0,52.4,44.2(仅在HSQC谱中可见),40.2,38.4,36.7,31.3(br),29.2,28.3,27.7,27.5,26.9,24.4.在13C谱中可见的其它未报道的小峰,可能来自非对映异构体。无法识别两个羰基信号。对于C47H59N5O8 10B,计算值:MS(APCI,阳离子模式)m/z 832.4[M+H]+,HR-MS(APCI,阳离子模式)m/z 831.4488,实测值:m/z 831.4483。
实施例165—(R)-3-(6-((双(吡啶-2-基甲基)氨基)甲基)烟酰胺基)-2-羟基-3,4-二氢-2H-苯并[e][1,2]氧杂硼烷-8-羧酸
通过将前体(90.8mg,0.109mmol)溶解在8mL无水二噁烷中,然后加入2mL 4M HCl的二噁烷溶液,实现上述前体的整体脱保护。加热至70℃保持1小时,然后冷却至室温后,通过抽滤分离出不均匀的吸湿性沉淀物,用乙醚洗涤,再溶解在水中,然后加载到强阳离子交换材料的塞上。该塞用1:1甲醇/水洗涤,产物用相同的溶剂洗脱,加入一些氨水。减压除去溶剂,得到产物,为膜状,可将其从玻璃壁上刮下,得到黄色粉末(35.4mg,62.1%)。不能记录到有意义的NMR数据。如上所述,用磷酸盐缓冲至pH 11.5,HPLC纯度估计为70-80%。对于C28H25N5O5 10B,计算值:MS(ESI,阴离子模式)m/z 522.2[M-H]-、HR-MS(ESI,阴离子模式)m/z521.1991,实测值:m/z 521.1989。
实施例166—3-(3a,5,5-三甲基六氢-4,6-甲桥苯并[d][1,3,2]二杂氧戊硼烷-2-基)苯甲酸叔丁酯
将(3-(叔丁氧基羰基)苯基)硼酸(978mg,4,40mmol)悬浮于40mL Et2O中并与(+)-蒎二醇(750mg,4.40mmol)和无水MgSO4(1克,8.30mmol)混合。在室温下将混合物在氩气下搅拌3小时,然后滤出无机材料,并将滤液减压浓缩。得到粘稠的透明油状物(1568mg,4.40mmol,>99%),其在室温下固化过夜。1H NMR(600MHz,氯仿-d)δ8.41(t,J=1.5Hz,1H),8.07(dt,J=7.8,1.6Hz,1H),7.95(dt,J=7.4,1.4Hz,1H),7.42(t,J=7.6Hz,1H),4.47(dd,J=8.8,1.9Hz,1H),2.42(ddt,J=14.8,8.8,2.4Hz,1H),2.30–2.20(m,1H),2.16(t,J=5.5Hz,1H),2.05–1.89(m,2H),1.60(s,10H),1.49(s,3H),1.31(s,3H),1.19(s,1H),0.89(s,3H).13C NMR(151MHz,CDCl3)δ166.04,138.84,135.78,132.22,131.60,127.79,86.62,81.12,78.57,77.37,77.16,76.95,66.00,51.53,39.67,38.35,35.64,28.84,28.37,27.25,26.65,24.20,15.43.MS(ESI阳离子模式):m/z 379.2(M+Na+)
实施例167—6-((双(吡啶-2-基甲基)氨基)甲基)烟酸
实施例167a—4-(6-((双(吡啶-2-基甲基)氨基)甲基)烟酰胺基)苯乙基氨基甲酸叔丁酯
在室温下将来自实施例13的6-((双(吡啶-2-基甲基)氨基)甲基)烟酸(1.66g,4.97mmol,1.0当量)溶解在20mL无水DMF中并过滤到50mL圆底烧瓶中,在反应之前除去不溶性无机物。向该溶液中加入4-氨基苯乙基氨基甲酸叔丁酯(1.76g,7.45mmol,1.5当量),然后加入EDCl(1.428g,7.45mmol,1.5当量)、HOAt(1.014g,7.45mmol,1.5当量)。和NMM(0.821mL,7.45mmol,1.5当量)。在室温下将反应混合物搅拌16小时,然后减压浓缩。将残留的粗混合物溶解在100mL CHCl3中,转移到分液漏斗中并用饱和K2CO3水溶液(100mL)和盐水(100mL)洗涤。将有机相经Na2SO4干燥,过滤并减压浓缩。用1%MeOH的CH2Cl2溶液在氧化铝上通过柱色谱法进行产物的纯化,得到产物具有少量杂质,然后通过C18-SPE使用10%至90%的甲醇水溶液梯度洗脱,得到1.697g(3.07mmol,62%)产物,为黄色油状物。1H NMR(300MHz,MeOH)δ8.96(d,J=1.8Hz,1H),8.46–8.39(m,2H),8.23(dd,J=8.2,2.3Hz,1H),7.76(td,J=7.7,1.5Hz,3H),7.62(dd,J=13.5,8.1Hz,4H),7.24(ddd,J=7.3,5.0,1.1Hz,2H),7.17(d,J=8.5Hz,2H),3.89(s,2H),3.85(s,4H),3.24(t,J=7.3Hz,2H),2.72(t,J=7.3Hz,2H),1.40(s,9H).13C NMR(101MHz,MeOD)δ166.10,163.40,159.85,158.28,149.56,148.92,138.55,137.76,137.41,137.15,130.88,130.16,124.83,124.14,123.81,122.23,79.86,61.10,60.84,42.95,36.59,28.79.C32H36N6O3的APCI-HRMS e/z计算值:552.2849,实测值:553.2920[M+H]。
实施例167b—N-(4-(2-氨乙基)苯基)-6-((双(吡啶-2-基甲基)氨基)甲基)烟酰胺
在室温下将来自实施例167a的4-(6-((双(吡啶-2-基甲基)氨基)甲基)烟酰胺基)苯乙基氨基甲酸叔丁酯(1.697g,3.07mmol,1.0当量)溶解在10mL CH2Cl2中。向该溶液中加入TFA(5mL)并将混合物在室温下搅拌直至TLC(氧化铝,5%MeOH的CH2Cl2溶液)或NMR表明完全转化。减压浓缩混合物,将残余物溶解在CHCl3/蒸馏H2O/饱和K2CO3水溶液的混合物(100mL/10mL/100mL)中,并转移到分液漏斗中。分离有机相,水相用CHCl3萃取(2次,50mL),合并的有机物用盐水(100mL)洗涤,经K2CO3/Na2SO4干燥,过滤并减压浓缩,以定量收率得到N-(4-(2-氨乙基)苯基)-6-((双(吡啶-2-基甲基)氨基)甲基)烟酰胺。1H NMR(300MHz,MeOH)δ8.97(d,J=1.7Hz,1H),8.45(ddd,J=5.0,1.7,0.9Hz,2H),8.26(dd,J=8.2,2.3Hz,1H),7.80(td,J=7.6,1.6Hz,3H),7.68(d,J=7.8Hz,2H),7.62(d,J=8.5Hz,2H),7.28(ddd,J=7.4,5.0,1.2Hz,2H),7.23(d,J=8.5Hz,2H),3.94(s,J=4.3Hz,2H),3.90(s,4H),2.88(t,J=6.7Hz,2H),2.76(t,J=6.9Hz,2H).13C NMR(101MHz,MeOD)δ163.55,159.96,149.62,148.93,138.69,137.51,131.02,130.19,124.99,124.32,123.92,122.54,79.46,61.24,60.96,44.03,39.22.C27H28N6O的APCI-HRMS e/z计算值:452.2325,实测值:453.2396[M+H]。
实施例168—6-((双(吡啶-2-基甲基)氨基)甲基)-N-(4-(2-(6-((双(吡啶-2-基甲基)氨基)甲基)烟酰胺基)乙基)苯基)烟酰胺
将来自实施例13的6-((双(吡啶-2-基甲基)氨基)甲基)烟酸(70.9mg,0.212mmol,1.05当量)和来自实施例17的N-(4-(2-氨乙基)苯基)-6-((双(吡啶-2-基甲基)氨基)甲基)烟酰胺(91.3mg,0.202mmol,1.0当量)溶解在3mL无水DMF中,在冰浴中冷却至0℃。加入HATU(80.6mg,0.212mmol,1.05当量)和NMM(49μL,0.444mmol,2.1当量),将混合物在0℃下搅拌1小时,然后在室温下搅拌16小时。减压浓缩混合物,使用10%至90%的甲醇水溶液逐步洗脱,在C18材料上通过干燥柱色谱法纯化产物,得到84mg(0.11mmol,55%)产物。1H NMR(300MHz,MeOH)δ8.96(d,J=1.7Hz,1H),8.80(d,J=1.6Hz,1H),8.43(tdd,J=2.5,1.6,0.8Hz,4H),8.25(dd,J=8.2,2.3Hz,1H),8.09(dd,J=8.2,2.3Hz,1H),7.78(dtd,J=7.9,6.3,1.8Hz,5H),7.73–7.58(m,7H),7.27(ddd,J=8.7,6.1,3.0Hz,6H),3.93(s,2H),3.89(s,2H),3.88(s,4H),3.86(s,4H),3.61(t,J=7.2Hz,2H),2.91(t,J=7.2Hz,2H).13C NMR(101MHz,CDCl3)δ167.80,166.28,163.50,163.27,159.91,149.60,149.56,148.97,148.58,138.67,138.65,137.96,137.49,137.12,137.07,130.99,130.43,130.28,124.96,124.28,123.91,123.88,122.38,61.27,61.20,60.95,42.50,35.88.C46H44N10O2的APCI-HRMS e/z计算值:768.3649,实测值:769.3719[M+H]。
实施例169—6-((双(吡啶-2-基甲基)氨基)甲基)-N-(2-(三苯甲硫基)乙基)烟酰胺—实施例169和170是制备实施例158化合物的另一种方法
将实施例13中制备的6-((双(吡啶-2-基甲基)氨基)甲基)烟酸(0.763g,2.343mmol,1.0当量)和2-(三苯甲硫基)乙胺(0.823g,2.577mmol,1.1当量)溶解在15mL无水DMF中,在冰浴中冷却至0℃。加入HATU(0.98g,2.577mmol,1.1当量)和NMM(0.284mL,2.577mmol,2.0当量)。将混合物在0℃下搅拌30分钟,然后在室温下搅拌16小时并减压浓缩。使用10%至90%的甲醇水溶液逐步洗脱,在C18材料上通过干燥柱真空色谱法实现产物纯化,得到1.053g(1.65mmol,71%)产物。
1H NMR(400MHz,MeOD)δ8.82(d,J=2.0Hz,1H),8.41(d,J=4.9Hz,2H),8.09(dd,J=8.2,2.1Hz,1H),7.75(td,J=7.7,1.3Hz,2H),7.70(d,J=8.2Hz,1H),7.63(d,J=7.8Hz,2H),7.36(d,J=7.5Hz,6H),7.22(dd,J=9.9,4.8Hz,8H),7.16(t,J=7.2Hz,3H),3.89(s,J=7.4Hz,2H),3.86(s,4H),3.28(d,J=6.8Hz,2H),2.45(t,J=6.9Hz,2H).13C NMR(101MHz,MeOD)δ148.18,147.30,137.28,135.85,129.31,127.54,126.44,123.57,122.93,122.51,59.88,59.58,38.56,31.31.
实施例170—6-((双(吡啶-2-基甲基)氨基)甲基)-N-(2-巯乙基)烟酰胺(与实施例158相同)
在室温下将6-((双(吡啶-2-基甲基)氨基)甲基)-N-(2-(三苯甲硫基)乙基)烟酰胺(1.053g,1.65mmol,1.0当量)溶解在25mL CH2Cl2中。向该溶液中加入TFA(25mL,330mmol,200当量)和HSiEt3(0.527mL,3.3mmol,2.0当量)。将混合物在室温下搅拌30分钟,然后减压浓缩以除去尽可能多的TFA。将残余物溶解在100mL CH2Cl2中并转移到分液漏斗中。有机相用100mL H2O萃取,水相用CH2Cl2洗涤(5次,50mL),并用饱和K2CO3水溶液将pH调至10。然后将水相用CH2Cl2(3次,100mL)萃取,将合并的有机物用Na2SO4和K2CO3干燥,过滤并减压浓缩,得到0.549g(1.397mmol,85%)硫醇,其无需进一步纯化立即用于下一步或储存在冰箱中紧密密封的小瓶中。1H NMR(300MHz,MeOH)δ8.87(d,J=1.8Hz,1H),8.44(d,J=4.2Hz,2H),8.16(dd,J=8.2,2.3Hz,1H),7.78(ddd,J=12.1,9.0,5.0Hz,3H),7.66(d,J=7.8Hz,2H),7.36–7.19(m,2H),3.92(s,2H),3.88(s,4H),3.54(t,J=7.0Hz,2H),2.72(t,J=6.9Hz,2H).C21H23N5OS的APCI-HRMS e/z计算值:393.1623,实测值:394.1695[M+H]
实施例X(OAHA-VII-75)。
实施例171—2-(3-((S)-2-氯-2-((3aS,4S,6S,7aR)-3a,5,5-三甲基六氢-4,6-甲桥苯并[d][1,3,2]二杂氧戊硼烷-2-基)乙基)苯甲酸叔丁酯
如实施例154和Reddy等WO2016003929中所述进行(3-(((3aS,4S,6S,7aR)-3a,5,5-三甲基六氢-4,6-甲桥苯并[d][1,3,2]二杂氧戊硼烷-2-苯甲酸叔丁酯(3.03g,6.24mmol)的Matteson同素化,得到标题化合物。
实施例172—3-(2-((2-(6-((双(吡啶-2-基甲基)氨基)甲基)烟酰胺基)乙基)硫代)-2-(3a,5,5-三甲基六氢-4,6-甲桥苯并[d][1,3,2]二杂氧戊硼烷-2-基)乙基)苯甲酸叔丁酯
将来自实施例174的硫醇(254mg,0.64mmol)溶解在8mL THF中并置于氩气下并冷却至0℃。然后加入DIPEA(250μL),接着借助于2mL THF加入来自实施例175的氯化物(52mg,0.12mmol)。将混合物在0℃下搅拌30分钟,然后在室温下搅拌过夜。然后将混合物减压浓缩,用0-5%MeOH的DCM溶液在中性Al2O3上纯化粗产物,得到32mg淡黄色油状物。MS(APCI阳离子模式)m/z 776.401(M+H)。C44H54BN5O5S计算为775.39。
实施例173—3-(2-((2-(6-((双(吡啶-2-基甲基)氨基)甲基)烟酰胺基)乙基)硫代)-2-二羟硼基乙基)苯甲酸
如实施例157中所述,通过用1mL 4M HCl的二噁烷溶液处理来自实施例172的双重保护前体(64.1mg,0.0703mmol)在2mL二噁烷中的溶液来实现整体脱保护和环化。
实施例174—3-(2-((2-(6-((双(吡啶-2-基甲基)氨基)甲基)烟酰胺基)乙基)硫代)-2-二羟硼基乙基)苯甲酸钠盐
通过将1摩尔当量的NaOH加入到实施例173的50:50二噁烷/水溶液中来制备实施例173的钠盐溶液。
实施例175—N-烯丙基-6-((双(吡啶-2-基甲基)氨基)甲基)烟酰胺
将酯(1043mg,2.99mmol)溶解在THF(5mL)中,并借助于5mL水加入LiOH水合物(376mg,8.97mmol)。将混合物在室温下搅拌3小时,然后加入10mL 1M HCl并将混合物减压浓缩。将粗酸溶解在20mL DMF和HATU(1140mg,2.99mmol)中,加入胺(751μL,9.99mmol)和NMM(751μL,4.00mmol)。将混合物在室温下搅拌过夜,然后减压浓缩。将粗物质悬浮在250mL1M K2CO3中并用5×25mL EtOAc萃取。合并有机馏分,经K2CO3干燥,过滤并减压浓缩,得到浅棕色油状物。用0-5%MeOH的DCM溶液作为洗脱液,在中性Al2O3上纯化该物质。总共获得726mg(65%)的清洁产物。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ8.93(dd,J=2.3,0.8Hz,1H),8.77(t,J=5.7Hz,1H),8.49(ddd,J=4.9,1.8,0.9Hz,2H),8.17(dd,J=8.1,2.3Hz,1H),7.77(td,J=7.6,1.9Hz,2H),7.69(dd,J=8.2,0.8Hz,1H),7.58(dt,J=7.8,1.1Hz,2H),7.25(ddd,J=7.4,4.8,1.2Hz,2H),5.89(ddt,J=17.2,10.4,5.3Hz,1H),5.27–5.01(m,2H),3.91(tt,J=5.5,1.7Hz,2H),3.85(s,2H),3.80(s,4H).13C NMR(101MHz,DMSO)δ164.52,161.79,158.75,148.82,147.70,136.52,135.41,135.09,128.29,122.59,122.14,121.95,115.27,59.37,59.15,41.40.对于C22H23N5O,计算值:MS(APCI阳离子模式)m/z 374.20[M+H]-、HRMS(APCI阳离子模式)m/z 373.1904,实测值:m/z 374.1975。
实施例176—5-(羟甲基)噻吩-2-羧酸甲酯
将5-甲酰基噻吩-2-甲酸甲酯(1.0g,5.87mmol,1.0当量)溶解在50mL MeOH中,在冰浴中冷却至0℃。向该溶液中分批缓慢加入NaBH4(0.445g,11.75mmol,2.0当量),并通过TLC(SiO2,9:1正己烷:EtOAc)监测反应。在醛完全转化后,通过缓慢加入冰冷却的水(10mL)淬灭反应。然后将混合物转移到分液漏斗中,用50mL H2O稀释,用乙醚萃取(3次,100mL)。将合并的有机物用盐水(50mL)洗涤,经Na2SO4干燥,过滤并减压浓缩。获得纯产物(0.935g,5.4mmol,92%),不经进一步纯化用于下一步。
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ7.67(d,J=3.8Hz,1H),6.98(dt,J=3.8,0.8Hz,1H),4.85(d,J=0.7Hz,2H),3.87(s,3H),1.95(s(br),1H).
实施例177—5-(氯甲基)噻吩-2-羧酸甲酯
将在前述反应中制备的5-(羟甲基)噻吩-2-羧酸甲酯(0.935g,5.4mmol,1.0当量)溶解在50mL CH2Cl2中,在冰浴中冷却至0℃。经由滴液漏斗向其中滴加SOCl2(0.787mL,10.8mmol,2.0当量)在10mL CH2Cl2中的溶液。将混合物在0℃下搅拌1小时,然后在室温下搅拌16小时。TLC控制表明醇完全转化(SiO2,5:1正己烷:EtOAc),并将混合物减压浓缩。将残余物溶解在CH2Cl2(100mL)中,转移到分液漏斗中并用饱和K2CO3水溶液(50mL)洗涤,经Na2SO4干燥,过滤并减压浓缩。用梯度洗脱(正己烷至9:1正己烷:EtOAc)在二氧化硅上进行柱色谱法,得到0.754g(3.9mmol,73%)5-(氯甲基)噻吩-2-羧酸甲酯,为浅黄色油状物。1HNMR(300MHz,CDCl3)δ7.65(d,J=3.8Hz,1H),7.07(dt,J=3.8,0.7Hz,1H),4.76(d,J=0.6Hz,2H),3.88(s,J=1.6Hz,3H).
实施例178—5-((双(噻吩-2-基甲基)氨基)甲基)噻吩-2-羧酸甲酯
在室温下将前述反应中得到的5-(氯甲基)噻吩-2-羧酸甲酯(0.405g,2.12mmol,1.0当量)溶解在25mL无水CH3CN中。向该溶液中加入双(噻吩-2-基甲基)胺盐酸盐(0.575g,2.34mmol,1.1当量)、KI(0.352g,2.12mmol,1.0当量)和K2CO3(0.877g,6.3mmol,3.0当量)。将混合物加热至回流并搅拌16小时,然后过滤到新烧瓶中并减压浓缩。将油性残余物用50mL EtOAc处理,转移到分液漏斗中并用H2O(30mL)、饱和K2CO3水溶液(30mL)和盐水(30mL)洗涤。有机相用Na2SO4干燥,过滤并减压浓缩。使用梯度洗脱(正己烷至9:1正己烷:EtOAc)在二氧化硅上进行柱色谱法,得到0.488g(1.34mmol,63%)的5-((双(噻吩-2-基甲基)氨基)甲基)噻吩-2-羧酸甲酯。1H NMR(300MHz,CDCl3)δ7.26(d,J=2.0Hz,1H),7.25(d,J=1.9Hz,1H),7.00–6.93(m,5H),3.89(s,4H),3.88(s,3H),3.85(s,2H).13C NMR(101MHz,CDCl3)δ162.92,151.22,141.95,133.48,132.57,126.63,126.26,126.12,125.30,52.16,51.85,51.81.C17H17NO2S3的APCI-HRMS e/z计算值:363.0421,实测值:364.0494[M+H]。
实施例179—6-((双(噻吩-2-基甲基)氨基)甲基)烟酸甲酯
在室温下将6-(溴甲基)烟酸甲酯(1.044g,4.53mmol,1.0当量)悬浮在60mL THF中。向该混合物中加入双(噻吩-2-基甲基)胺盐酸盐(1.222g,5.0mmol,1.1当量)和DIPEA(2.13mL,12.23mmol,2.7当量),并在室温下搅拌16小时。将混合物过滤到新烧瓶中并减压浓缩,得到褐色半固体。将残余物用乙醚(100mL)处理,转移到分液漏斗中并用H2O(50mL)和盐水(50mL)洗涤。有机相用Na2SO4干燥,过滤并减压浓缩。使用梯度洗脱(正己烷至5:1正己烷:EtOAc)在二氧化硅上进行柱色谱法,得到0.184g(0.51mmol,11%)的6-((双(噻吩-2-基甲基)氨基)甲基)烟酸甲酯。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ9.10(d,J=1.6Hz,1H),8.30(dd,J=8.2,2.2Hz,1H),7.83(d,J=8.1Hz,1H),7.24(dd,J=4.9,1.3Hz,2H),7.01–6.91(m,4H),3.94(s,3H),3.90(s,6H).13C NMR(101MHz,CDCl3)δ166.02,150.29,137.83,126.73,126.20,125.25,52.54,52.45,31.07.C18H18N2O2S2的APCI-HRMS e/z计算值:358.0810,实测值:359.0882[M+H]。
实施例180—5-((双(吡啶-2-基甲基)氨基)甲基)噻吩-2-羧酸甲酯
将醛(851mg,5.0mmol)一次性加入到搅拌中的胺(996mg,5.0mmol)在20mL二氯乙烷中的溶液中。在室温下将混合物搅拌3小时,然后加入NaBH(OAc)3(5.3克,25mmol)。然后将混合物搅拌过夜,然后将其减压浓缩成粘稠的浅橙色固体。将其用100mL0.5M K2CO3稀释,并用3×25mL DCM萃取。合并有机馏分,经K2CO3干燥,过滤并减压浓缩。使用10-100%EtOAc的DCM溶液在中性Al2O3上纯化粗混合物,得到885mg(50%)棕色固体。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ8.50(ddd,J=4.8,1.8,0.9Hz,2H),7.81(td,J=7.7,1.8Hz,2H),7.67(d,J=3.7Hz,1H),7.57(dt,J=7.8,1.1Hz,2H),7.27(ddd,J=7.5,4.9,1.2Hz,2H),7.14–7.04(m,1H),3.93–3.86(m,2H),3.80(s,3H),3.78(s,4H).13C NMR(101MHz,DMSO)δ161.87,158.51,151.56,148.87,136.70,133.66,131.34,126.85,122.40,122.29,58.85,52.21,52.07.
实施例181—5-((双(吡啶-2-基甲基)氨基)甲基)噻吩-2-羧酸
在室温下加入将前述实施例中制备的5-((双(吡啶-2-基甲基)氨基)甲基)噻吩-2-羧酸甲酯(0.325g,0.919mmol,1.0当量)溶解在10mL THF和10mL H2O的混合物中。向该溶液中加入LiOH·H2O(0.193g,4.6mmol,5当量),并通过TLC(在氧化铝上,使用5%MeOH的CH2Cl2溶液)监测反应进程。完全转化后,将粗反应混合物减压浓缩,将残余物溶解在5mL去离子H2O中。用2M HCl将碱性溶液的pH调节至4,并将混合物减压浓缩。得到的5-((双(吡啶-2-基甲基)氨基)甲基)噻吩-2-羧酸经1H NMR确认纯度后,无需进一步纯化用于下一步反应。
1H NMR(300MHz,D2O)δ8.37(d,J=4.7Hz,2H),7.76(t,J=7.7Hz,2H),7.52(d,J=7.9Hz,2H),7.38(d,J=3.7Hz,1H),7.34–7.23(m,2H),6.93(d,J=3.5Hz,1H),3.88(s,2H),3.80(s,4H).
实施例182—5-((双(吡啶-2-基甲基)氨基)甲基)-N-甲基-N-((2S,3R,4R,5R)-2,3,4,5,6-五羟基己基)噻吩-2-甲酰胺
在室温下将前述反应中得到的5-((双(吡啶-2-基甲基)氨基)甲基)噻吩-2-羧酸(0.312g,0.919mmol,1.0当量)溶解在5mL无水DMF中。然后加入N-甲基-D-葡糖胺(0.269g,1.378mmol,1.5当量)、EDCl(0.264g,1.378mmol,1.5当量)、HOAt(0.187g,1.378mmol,1.5当量)和NMM(0.152mL,1.378mmol,1.5当量)。在搅拌下将混合物加热至50℃并保持16小时,然后减压浓缩。使用10%至90%甲醇的水溶液逐步洗脱,在C18bondesil材料上通过干燥柱真空色谱法实现产物纯化,得到0.357g(0.691mmol,75%)产物。
1H NMR(400MHz,MeOD)δ8.44(d,J=4.5Hz,2H),7.83(t,J=7.6Hz,2H),7.72(d,J=7.9Hz,2H),7.39(d,J=7.2Hz,1H),7.32–7.26(m,2H),6.98(s,1H),4.16–4.06(m,1H),3.90(s,2H),3.84(s,4H),3.81–3.55(m,6H),3.34(d,J=8.2Hz,1H),2.15(s,3H).13C NMR(101MHz,MeOD)δ149.21,138.53,131.04,126.94,124.36,123.67,72.73,64.47,60.16,53.80,30.39.
C25H32N4O6S的APCI-HRMS e/z计算值:516.2043,实测值:517.2115[M+H]
实施例183—6-((二苄氨基)甲基)烟酸甲酯
将二苄胺(986mg,5mmol)溶解在100mL THF中,并与溴甲基烟酸甲酯(1150mg,5mmol)和DIPEA(1,275mL,7.5mmol)混合。在室温下将混合物搅拌24小时,然后通过硅藻土塞过滤。将滤液减压浓缩,再溶解在50mL Et2O中,并通过硅藻土塞过滤。将滤液减压浓缩,得到1.66克(96%)物质。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ8.98(d,J=2.2Hz,1H),8.27(dd,J=8.1,2.2Hz,1H),7.72(d,J=8.1Hz,1H),7.39(d,J=7.1Hz,4H),7.33(t,J=7.5Hz,4H),7.24(t,J=7.2Hz,2H),3.86(s,3H),3.71(s,2H),3.57(s,4H).13C NMR(101MHz,DMSO)δ165.19,164.31,149.38,138.61,137.33,128.57,128.29,127.04,123.99,122.25,58.66,57.35,52.29.
实施例184—N-苄基-1-(吡啶-2-基)甲胺
在室温下将苄胺(1000mg,9.33mmol)溶解在50mL无水乙醇中,并与2-吡啶甲醛(1000mg,9.34mmol)混合。溶液变红并将其加热至50℃并搅拌24小时,然后分批加入NaBH4(2500mg,66.09mmol)。然后在50℃下将混合物搅拌4天,然后减压浓缩,得到黄色固体。将粗固体溶解在1M K2CO3(100mL)中并用DCM(3×50mL)萃取。合并有机馏分,经K2CO3干燥,过滤并减压浓缩,得到1.826克(99%)浅黄色油状物。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ8.70–8.21(m,1H),7.75(td,J=7.7,1.8Hz,1H),7.46(d,J=7.8Hz,1H),7.39–7.28(m,5H),7.27–7.19(m,2H),3.78(s,2H),3.72(s,2H),2.70(s,1H).13C NMR(101MHz,DMSO)δ160.29,148.70,140.69,136.40,128.10,127.92,126.54,121.81,121.74,53.81,52.41.
实施例185—6-((二苄氨基)甲基)-N-甲基-N-((2S,3R,4R,5R)-2,3,4,5,6-五羟基己基)烟酰胺
将酯(1.73克,5.0mmol)溶解在10mL THF中,借助于2mL水加入LiOH一水合物(1049mg,25.0mmol)。在室温下将混合物搅拌2小时,然后加入20mL 1M HCl(20.0mmol)以中和反应。然后将混合物减压浓缩,得到白色粉末,将其溶解在15mL DMF中。加入EDC盐酸盐(959mg,5.0mmol)、葡甲胺(976mg,5.0mmol)和HOAT(681mg,5.0mmol),然后加入NMM(1.10mL,10.0mmol)。将混合物加热至50℃并放置18小时,然后将其冷却至室温并减压浓缩。使用10%至80%甲醇的水溶液逐步洗脱,在C18bondesil材料上通过干燥柱真空色谱法实现产物的纯化,得到0.457g(0.9mmol,18%)产物。
1H NMR(400MHz,MeOD)δ8.54(d,J=21.2Hz,1H),7.91(dd,J=36.5,7.6Hz,1H),7.73(d,J=8.1Hz,1H),7.40(d,J=7.4Hz,4H),7.35–7.25(m,4H),7.22(t,J=7.0Hz,2H),4.24–3.98(m,1H),3.87–3.45(m,12H),3.14,3.07(2xs,3H).13C NMR(101MHz,MeOD)δ172.09,171.47,162.93,162.35,148.23,147.65,140.21,137.80,137.05,132.52,132.24,130.01,129.37,128.23,124.04,123.75,73.96,73.49,73.01,72.91,72.42,71.62,71.51,71.01,64.75,60.21,59.96,59.64,59.37,55.24,52.44,40.02,33.75.C28H35N3O6的APCI-HRMS e/z计算值:509.2526,实测值:510.2599[M+H]。
实施例186—6-((苄基(吡啶-2-基甲基)氨基)甲基)烟酸甲酯
将N-苄基-1-(吡啶-2-基)甲胺(991mg,5mmol)溶解在30mL THF中,并与溴甲基烟酸甲酯(1150mg,5mmol)和DIPEA(1,36mL,8.0mmol)混合。将混合物在室温下搅拌24小时,然后通过硅藻土塞过滤。将滤液减压浓缩,再溶解在50mL Et2O中,并通过硅藻土塞过滤。将滤液减压浓缩,得到1.66克(96%)物质。
实施例187—6-((苄基(吡啶-2-基甲基)氨基)甲基)-N-甲基-N-((2S,3R,4R,5R)-2,3,4,5,6-五羟基己基)烟酰胺
将酯(973mg,2.8mmol)溶解在10mL THF中,借助于2mL水加入LiOH一水合物(588mg,14.0mmol)。在室温下将混合物搅拌2小时,然后加入11.2mL 1M HCl(11.2mmol)以中和反应。然后将混合物减压浓缩,得到白色粉末,将其溶解在10mL DMF中。加入EDC盐酸盐(537mg,2.8mmol)、葡甲胺(547mg,2.8mmol)和HOAT(381mg,2.8mmol),然后加入NMM(616μL,5.6mmol)。将混合物加热至50℃并放置18小时,然后将其冷却至室温并减压浓缩。使用10%至70%甲醇的水溶液逐步洗脱,在C18bondesil材料上通过干燥柱真空色谱法实现产物的纯化,得到0.72g(1.4mmol,50%)产物。1H NMR(400MHz,MeOD)δ8.56(d,J=17.6Hz,1H),8.43(dd,J=4.9,0.7Hz,1H),7.91(ddd,J=33.7,8.0,1.8Hz,1H),7.80(t,J=7.6Hz,1H),7.72(dd,J=7.7,5.8Hz,1H),7.68(d,J=7.9Hz,1H),7.40(d,J=7.4Hz,2H),7.35–7.15(m,4H),4.21–3.97(m,1H),3.88–3.46(m,12H),3.14,3.07(2xs,3H).13C NMR(101MHz,MeOD)δ172.03,171.41,162.28,161.70,160.43,149.42,148.37,147.83,139.69,138.72,137.78,137.06,132.58,132.31,130.10,129.42,128.36,124.79,124.15,123.84,73.93,73.45,73.00,72.90,72.40,71.63,71.51,71.02,64.70,60.92,60.70,60.62,60.40,60.02,59.83,57.57,55.22,52.43,44.78,40.01,33.77.C27H34N4O6的APCI-HRMS e/z计算值:510.2478,实测值:511.2551[M+H]。
实施例188—(2R,3R,4R,5S)-6-(甲氨基)己烷-1,2,3,4,5-五基五乙酸酯盐酸盐
Angew.Chem.Int.Ed.2007,46,3284-3287.
将N-甲基-D-葡糖胺(2.6g,13.3mmol,1.0当量)溶解在15mL浓乙酸中并在冰浴中冷却至0℃。在约1小时的时间内向该溶液中滴加乙酰氯(21.8mL,306mmol,23当量)。将混合物搅拌16小时,而冰浴已失效。然后将无色溶液减压浓缩至干。将获得的油性残余物溶解在甲醇(8mL)和乙醇(5mL)的混合物中,并用EtOAc(50mL)稀释。在搅拌下加入乙醚直至混合物变混浊,然后置于冰箱中12小时。将形成的白色沉淀物抽滤,尽管看起来是吸湿但并变成油状物。然后将油性化合物溶解在MeOH中,收集并减压浓缩,得到无色半固体,其不经进一步纯化用于下一步反应。
实施例189—(2R,3R,4R,5S)-6-(6-((双(吡啶-2-基甲基)氨基)甲基)-N-甲基烟酰胺基)己烷-1,2,3,4,5-五基五乙酸酯
将6-((双(吡啶-2-基甲基)氨基)甲基)烟酸(0.275g,0.823mmol,1.0当量)溶解在5mL无水DMF中,并在冰浴中冷却至0℃。向该溶液中滴加前述反应中制备的(2R,3R,4R,5S)-6-(甲氨基)己烷-1,2,3,4,5-五基五乙酸酯盐酸盐(0.655g,1.48mmol,1.8当量)、HATU(0.328g,0.864mmol,1.05当量)和NMM(0.272mL,2.47mmol,3.0当量)。将混合物在0℃下搅拌30分钟,然后在室温下搅拌16小时并减压浓缩。通过使用10%至90%的甲醇水溶液逐步洗脱,在C18材料上进行干燥柱真空色谱法,然后使用1%MeOH的CH2Cl2溶液在碱性氧化铝上进行柱色谱法,实现产物的纯化,得到177.6mg(0.246mmol,30%)的产物。C36H43N5O11的APCI-HRMS e/z计算值:721.2959,实测值:722.3027[M+H]。
实施例190—6-((双(吡啶-2-基甲基)氨基)甲基)-N-乙基-N-((2S,3R,4R,5R)-2,3,4,5,6-五羟基己基)烟酰胺
将酯(255mg,0.73mmol)溶解在5mL THF中,并借助2mL水加入LiOH一水合物(154mg,3.67mmol)。将混合物在室温下搅拌2小时,然后加入2.94mL 1M HCl(2.94mmol)以中和反应。然后将混合物减压浓缩,得到白色粉末,将其溶解在5mL DMF中。加入EDC盐酸盐(140mg,0.73mmol)、N-乙基-d-葡糖胺(153mg,0.73mmol)和HOAT(99mg,0.73mmol),然后加入NMM(161μL,1.47mmol)。将混合物加热至50℃并放置18小时,然后将其冷却至室温并减压浓缩。使用20%至50%的甲醇水溶液逐步洗脱,在C18bondesil材料上通过干燥柱真空色谱法实现产物的纯化,得到0.135g(0.22mmol,30%)产物。
1H NMR(400MHz,MeOD)δ8.55(d,J=23.8Hz,1H),8.44(d,J=4.5Hz,2H),7.85(dt,J=15.6,7.4Hz,3H),7.70(dd,J=19.7,8.4Hz,3H),7.33–7.23(m,2H),4.22–3.94(m,1H),3.94–3.85(m,6H),3.84–3.33(m,9H),1.27,1.12(2xt,J=6.7Hz,1H).13C NMR(101MHz,MeOD)δ171.72,171.57,161.58,160.98,159.93,149.55,148.36,147.32,138.71,137.60,136.47,133.00,132.74,124.98,124.41,124.06,123.92,74.09,73.37,73.00,72.62,71.75,71.44,64.73,61.35,61.12,60.85,52.65,46.66,41.62,14.08,12.66.C27H35N5O6的APCI-HRMS e/z计算值:525.2587,实测值:526.2660[M+H]。
实施例191—4-((双(吡啶-2-基甲基)氨基)甲基)苯甲酸甲酯
将二甲基吡啶胺(1.84mL,10mmol)溶解在150mL THF中,并与2-溴甲基苯甲酸甲酯(2.29mg,10mmol)和DIPEA(2.7mL,16.0mmol)混合。在室温下将混合物搅拌24小时,然后通过硅藻土塞过滤。将滤液减压浓缩,再溶解在50mL Et2O中,并通过硅藻土塞过滤。将滤液减压浓缩,得到3.683克(>99%)具有痕量溶剂杂质的物质。
实施例192—4-((双(吡啶-2-基甲基)氨基)甲基)-N-甲基-N-((2S,3R,4R,5R)-2,3,4,5,6-五羟基己基)苯甲酰胺
在室温下将前述实施例中制备的4-((双(吡啶-2-基甲基)氨基)甲基)苯甲酸甲酯(0.560g,1.61mmol,1.0当量)溶解在10mL THF和10mL H2O的混合物中。向该溶液中加入LiOH·H2O(0.203g,4.84mmol,3当量),并通过TLC(在氧化铝上,使用5%MeOH的CH2Cl2溶液)监测反应进程。16小时后,将粗反应混合物减压浓缩,将残余物溶解在5mL蒸馏H2O中。用2MHCl将碱性溶液的pH调节至4,并将混合物减压浓缩。得到的4-((双(吡啶-2-基甲基)氨基)甲基)苯甲酸无需进一步纯化用于下一步反应。在室温下将前述反应中得到的4-((双(吡啶-2-基甲基)氨基)甲基)苯甲酸(0.537g,1.61mmol,1.0当量)溶解在20mL无水DMF中。然后加入N-甲基-D-葡糖胺(0.471g,2.41mmol,1.5当量)、EDCl(0.462g,2.41mmol,1.5当量)、HOAt(0.328g,2.41mmol,1.5当量)和NMM(0.266mL,2.41mmol,1.5当量)。在搅拌下将混合物加热至50℃并保持16小时,然后减压浓缩。使用10%至90%的甲醇水溶液逐步洗脱,在C18bondesil材料上通过干燥柱真空色谱法实现产物的纯化,得到0.108g(0.212mmol,13%)产物。1H NMR(400MHz,MeOD)δ8.43(d,J=4.5Hz,2H),7.81(t,J=7.3Hz,2H),7.68(d,J=7.8Hz,2H),7.46(ddd,J=29.4,16.9,8.5Hz,4H),7.33–7.19(m,2H),4.21–3.91(m,1H),3.86–3.42(m,13H),3.13,3.05(2xs,3H).13C NMR(101MHz,MeOD)δ174.87,174.42,174.29,167.61,160.36,151.72,149.45,143.89,142.08,141.70,141.53,140.45,138.73,136.78,136.42,131.67,130.11,129.94,128.94,128.59,128.40,128.07,127.37,124.78,124.64,123.85,121.06,74.06,73.72,73.61,73.33,73.02,72.92,72.59,71.98,71.62,71.43,70.99,64.76,62.10,60.88,60.72,60.20,59.49,59.36,55.83,55.38,54.38,52.33,40.07,34.01.C27H35N4O6的APCI-HRMS e/z计算值:510.2478,计算值:511.2551[M+H]
M.N.Discovery of a Cyclic Boronic Acidβ-Lactamase Inhibitor(RPX7009)with Utility vs Class A Serine Carbapenemases Hecker等J.Med.Chem.,2015,58,3682-3692.
实施例193—3-((3a,5,5-三甲基六氢-4,6-甲桥苯并[d][1,3,2]二杂氧戊硼烷-2-基)甲基)苯甲酸叔丁酯
将3-(溴甲基)苯甲酸叔丁酯(1000mg,3.69mmol)与KOAc(542mg,5.53mmol)和Pd(dppf)Cl2DCM络合物(139mg,0.17mmol)混合,并悬浮在20mL二噁烷中。将混合物用氩气吹扫三次,加热至90℃并搅拌过夜。然后将混合物冷却至室温,减压浓缩,溶解在1:1的庚烷:DCM(15mL)混合物中并过滤。将固体用DCM(3×15mL)洗涤,并将合并的有机滤液减压浓缩。用2-5%EtOAc的庚烷溶液在SiO2上通过柱色谱法纯化粗物质,得到899mg(66%)透明油状物。1H NMR(300MHz,氯仿-d)δ7.81(td,J=1.8,0.6Hz,1H),7.76(dt,J=7.5,1.6Hz,1H),7.36(ddd,J=7.7,2.0,1.4Hz,1H),7.30(dd,J=7.6,0.6Hz,1H),4.28(dd,J=8.7,2.0Hz,1H),2.38(s,2H),2.31(ddt,J=14.4,8.9,2.4Hz,1H),2.19(dtd,J=10.9,6.0,2.2Hz,1H),2.04(dd,J=6.0,5.0Hz,1H),1.93–1.76(m,2H),1.38(s,3H),1.27(s,3H),1.07(d,J=10.9Hz,1H),0.83(s,3H)。根据文献中的NMR(J.Med.Chem.2010,53,7852)。
实施例194和195—用于与本发明中的非肽类化合物进行实验比较的肽基类似物的实例
实施例194—肽基类似物—(2-(4-((双(吡啶-2-基甲基)氨基)甲基)1H-1,2,3-三唑-1-基)乙酰基)-D-丙氨酰-D-丙氨酸甲酯
如WO 2015/049546中所述制备化合物。将乙酸铜(200mg,1.0mmol,1.0当量)在2.5mL H2O中的溶液和(+)抗坏血酸钠(396mg,2,0mmol,2.0当量)在2.5mL H2O中的溶液同时加入到搅拌的炔烃(237mg,1.0mmol,1.0当量)在2.5mL tBuOH中的溶液中。然后加入实施例32中制备的叠氮化物(257mg,1.0mmol,1.0当量),在室温下将溶液搅拌16小时。然后将EDTA(293mg,1.0mmol,1.0当量)加入到搅拌的溶液中并放置60分钟,然后将混合物用50mL H2O稀释,并用1M NaOH将混合物的pH调节至>10。然后用2×50mL二氯甲烷萃取淤浆。将合并的有机相经K2CO3干燥并减压浓缩,得到深红色油状物。通过用0-5%甲醇的二氯甲烷溶液洗脱中性Al2O3柱,用柱色谱法纯化粗产物,得到134mg标题化合物,为浅橙色油状物(27%)。1HNMR(400MHz,DMSO-d6)88.59(d,J=7.5Hz,lH),8.49(d,J=4.7Hz,2H),8.43(d,J=7.2Hz,lH),8.04(s,lH),7.77(t,J=7.7Hz,2H),7.57(d,J=7.8Hz,2H),7.29-7.21(m,2H),5.13(s,2H),4.42-4.21(m,2H),3.77-3.70(m,6H),3.62(s,3H),1.31-1.21.(m,6H).13C NMR(101MHz,DMSO)8172.8,171.8,165.0,159.0,148.8,143.1,136.5,125.3,122.5,122.1,58.7,51.8,51.4,48.0,47.9,47.5,31.3,18.3,16.8.
C24H30N8O4计算值:HRMS e/z 494.2390,实测值:495.2463(M+H).
实施例195—肽基类似物—N-(4-(2-((R)-2-((R)-2-氨基丙酰胺基)丙酰氨基)乙基)苯基)-6-((双(吡啶-2-基甲基))氨基)甲基)烟酰胺盐酸盐
实施例195a—(R)-1-((R)-1-(4-(6-((双(吡啶-2-基甲基)氨基)甲基)烟酰胺基)苯乙基氨基)-1-氧代丙-2-基氨基)-1-氧代丙-2-基氨基甲酸叔丁酯
将来自实施例167b的N-(4-(2-氨乙基)苯基)-6-((双(吡啶-2-基甲基)氨基)甲基)烟酰胺(218mg,0.48mmol,1.0当量)溶解在3mL无水DMF中,在冰浴中冷却至0℃。向该溶液中加入Boc-D-Ala-D-Ala-OH(132mg,0.506mmol,1.05当量)、HATU(192mg,0.506mmol,1.05当量)和NMM(116μL,1.056mmol,2.2当量),将溶液在0℃下搅拌30分钟,然后在室温下搅拌16小时。减压浓缩混合物,然后使用10%-90%甲醇水溶液逐步洗脱,在C18材料上通过干燥柱色谱法纯化产物,得到217.7mg(0.313mmol,65%)产物,为浅黄色油状物。1H NMR(600MHz,MeOD)δ8.96(d,J=1.7Hz,1H),8.44(d,J=4.3Hz,2H),8.25(dd,J=8.2,2.2Hz,1H),7.78(ddd,J=10.3,6.1,2.2Hz,3H),7.67(d,J=7.9Hz,2H),7.61(d,J=8.4Hz,2H),7.27(ddd,J=7.3,5.1,0.8Hz,2H),7.20(d,J=8.5Hz,2H),4.30(q,J=7.0Hz,1H),4.03(q,J=7.0Hz,1H),3.92(s,2H),3.88(s,4H),3.48–3.41(m,1H),3.38–3.32(m,1H),2.78(t,J=7.0Hz,2H),1.44(s,9H),1.30(dd,J=13.2,7.0Hz,6H).13C NMR(151MHz,MeOD)δ175.63,174.74,166.17,163.43,159.86,157.98,149.57,148.92,138.68,137.89,137.50,136.92,130.97,130.23,124.92,124.24,123.90,122.28,80.73,61.15,60.88,51.95,50.36,41.96,35.88,28.73,18.21,18.02.C38H46N8O5的APCI-HRMS e/z计算值:694.3591,实测值:695.3659[M+H]。
实施例195b—N-(4-(2-((R)-2-((R)-2-氨基丙酰胺基)丙酰胺基)乙基)苯基)-6-((双(吡啶-2-基甲基)氨基)甲基)烟酰胺盐酸盐
将来自实施例195a的(R)-1-((R)-1-(4-(6-((双(吡啶-2-基甲基)氨基)甲基)烟酰胺基)苯乙基氨基)-1-氧代丙-2-基氨基)-1-氧代丙-2-基氨基甲酸叔丁酯(176mg,0.253mmol,1.0当量)溶解在5mL CH2Cl2中,在冰浴中冷却至0℃。向该溶液中加入TFA(0.97mL,12.65mmol,50当量),将混合物在室温下搅拌直至通过1H-NMR监测到完全转化。减压浓缩混合物,将残余物溶解在EtOAc/蒸馏H2O/饱和K2CO3水溶液(30mL/10mL/30mL)的混合物中,并转移至分液漏斗中。分离有机相,水相用EtOAc(2次,30mL)萃取,并将合并的有机物经K2CO3干燥,过滤并减压浓缩,得到白色泡沫状固体。将其溶解在2mL CH2Cl2中,过量加入2M HCl的乙醚溶液,得到白色沉淀。将混合物在冰箱中储存4小时,抽滤,固体用乙醚洗涤,变成淡黄色油状物。将该油状物溶解在温H2O中,收集到烧瓶中,减压浓缩,得到59.4mg(0.094mmol,37%)产物,为淡黄色油状物。1H NMR(400MHz,D2O)δ9.14(s,1H),8.78(d,J=5.8Hz,2H),8.66(dd,J=8.2,1.9Hz,1H),8.55(t,J=7.9Hz,2H),8.10(t,J=13.5Hz,2H),8.00(dd,J=11.3,6.3Hz,3H),7.52(d,J=7.7Hz,2H),7.33(d,J=7.2Hz,2H),4.47(s,4H),4.38(s,J=7.6Hz,2H),4.24(q,J=7.0Hz,1H),4.09(q,J=7.0Hz,1H),3.66–3.54(m,1H),3.48–3.33(m,1H),2.96–2.76(m,2H),1.51(d,J=7.0Hz,3H),1.29(d,J=7.1Hz,3H).13CNMR(101MHz,D2O)δ174.42,170.44,164.00,156.34,151.62,147.44,144.52,142.00,141.71,137.18,134.69,131.72,129.77,129.72,127.46,126.65,126.30,122.54,57.78,56.36,49.96,48.91,40.27,34.08,16.75,16.52.C33H38N8O3(游离胺)的APCI-HRMS e/z计算值:594.3067,实测值:595.3135[M+H]。
实施例196—实施例26的HPLC纯度
用91%MeOH/9%0.5M HCOOH作为洗脱剂在254nm处检测的等度HPLC分析显示出实施例26的产物>99.5%的化合物纯度,如图1中所示。
实施例197—用于评价化合物的抗菌活性或化合物-抗生素组合的协同效应的微量肉汤稀释法的一般方案
细菌的制备
第1天:
●将细菌菌株(一种或多种)涂在适当培养基上:
■具有ESBL或碳青霉烯酶的革兰氏阴性细菌:含有100mg/L氨苄青霉素的绿色琼脂平板
■没有β-内酰胺酶的革兰氏阴性细菌:绿色琼脂平板
■革兰氏阳性细菌(葡萄球菌和肠球菌):血琼脂平板
■在37℃培养过夜(o.n.)
第2天:
准备细菌接种物:
●在0.85%NaCl中制备0.5McFarland细菌悬浮液。(应在制备后15分钟内使用)。
○将0.5McFarland悬浮液以1:100稀释到MH肉汤中。
通过将制备的细菌悬浮液稀释1:100(10μl细菌悬浮液+990μl 0.85%NaCl)来检查接种物。将10μl稀释液涂在MH琼脂平板(×2)上。在37℃下培养过夜,对菌落进行计数并通过将平均菌落数乘以10000并除以2来计算平板中最终以CFU/mL计的接种物。最终接种物应在3-7×105CFU/mL之间。
●除了阴性生长对照外,向微量滴定板中的每个孔中加入50μl制备的细菌悬浮液。
化合物/抗生素的制备
●计算测定中化合物/抗生素的所需浓度范围和体积。对于抗生素,这将取决于美罗培南对待测细菌菌株的MIC。在MH肉汤中稀释储备溶液。如果要测试浓度范围,则在所需浓度的MH肉汤中进行随后的2倍稀释(记住测定板中的额外稀释因子)。始终包括用于移液的额外体积。考虑对细菌生长有影响的在缓冲液中制备的储备溶液(例如DMSO)。
测定:
●确定单独的化合物/抗生素的MIC:
○向第2-11行添加25μl各浓度的化合物/抗生素(第2行中是最高浓度)
○向第2-11行添加25μMH肉汤
○向第12行添加50μl MH肉汤(阳性对照)
○向第1行添加100μl MH肉汤
○向第2-12行添加50μl细菌悬浮液。
●确定抗生素+化合物的MIC:
○向第2-11行添加25μl各浓度的抗生素(第2行中是最高浓度)
○向第2-11行添加25μl化合物
○向第12行添加50μl MH肉汤(阳性对照)
○向第1行添加100μl MH肉汤
○向第2-12行添加50μl细菌悬浮液。
●将平板在37℃培养20小时,并在存在和不存在抑制剂的情况下确定MIC。
该实验设计见下表2-6中的结果。在表2中,研究了抑制剂浓度对美罗培南的MIC的依赖性。
表2-抑制剂浓度对美罗培南的MIC依赖性研究
美罗培南对广谱MBL阳性革兰氏阴性细菌和MBL阴性革兰氏阴性细菌的临床分离物的最小抑菌浓度(MIC)的研究结果(美罗培南的MIC)列于表3中。在抑制剂存在下,美罗培南的MIC值显著降低,而对缺乏MBL的细菌不存在影响。如表4所示,除了实施例101、157、180、182、185和187之外,在具有VIM-2的铜绿假单胞菌和具有NDM-1的肺炎克雷伯菌的两种临床分离多重耐药菌株中,所有实施例对美罗培南的MIC值均具有相同的显著影响。
表4—抑制剂对革兰氏阴性细菌的两种MBL阳性多重耐药临床分离物的作用的研究(美罗培南的MIC)。在所有情况下,抑制剂的浓度为25mg/L。
实施例197的总结
与在许多包含方案23(A)中的结构元素的其它实施例中基于TPA和三吡啶基-乙二胺的结构元素相比,在实施例101和157中,螯合部分包含结构元素DPA-三唑-对苯基-连接体(2B),在以25mg/L作为佐剂时该结构元素显示出较低的活性。然而,包含方案23(B)中所示的螯合剂部分的化合物在浓度>50mg/L时实现完全的佐剂效果。如实施例180和182中所示在螯合剂中引入噻吩基团(方案23(C)),或如实施例185和187(C)中所示除去螯合剂中吡啶环中的一个或两个氮原子完全消除了抑制剂浓度为25mg/L时的佐剂效果。总之,方案23示出了带来优异佐剂效果的结构螯合剂元素。这些螯合剂可以在8mg/L至15mg/L的浓度下消除碳青霉烯的抗菌耐药性。
方案23—螯合部分带来较低佐剂效果的实例(*表示螯合剂与结构其余部分的连接点)
实施例198—实施例26和195对具有MBL的革兰氏阴性细菌的不同菌株的影响
实施例197中给出的方案用于在大量不同的产生MBL的菌株中比较实施例26代表的非肽类化合物与实施例195代表的肽类化合物,在两个实施例中具有相同的螯合剂(TPA)。结果表明,与美罗培南一起,肽类化合物和非肽类化合物显示出类似的显著佐剂效果,恢复了抗菌药物的作用。
表5—实施例26和195对具有MBL的革兰氏阴性细菌的不同菌株的影响
实施例199—使用不同碳青霉烯类时实施例26对肺炎克雷伯菌K66-45和铜绿假单胞菌K34-7的临床分离物的耐药菌株的影响
表6示出了当用实施例197中给出的方案测试实施例26对生长的具有VIM-2和NDM-1的肺炎克雷伯菌K66-45和铜绿假单胞菌K34-7(一般对碳青霉烯类具有耐药性)的临床分离物的群体的协同效应时的结果。选择的两种碳青霉烯类是美罗培南和多尼培南。在该研究中使用浓度为25mg/L的三个不同批次的实施例26。结果在表5中给出。MIC值为32-64表示对碳青霉烯具有耐药性。结果表明,实施例26的所有三批都抵消了细菌菌株的耐药性并且使碳青霉烯类增强了32-256倍。结果还表明实施例26可以被复制地再合成。
表6—实施例26对具有VIM-2和NDM-1的肺炎克雷伯菌K66-45和铜绿假单胞菌K34-7的临床分离物的耐药菌株的影响
实施例200—实施例26和美罗培南的棋盘格研究
以下方案用于研究实施例26与美罗培南对抗美罗培南耐药肺炎克雷伯菌和大肠杆菌的协同作用。棋盘格MIC测定根据CLSI指南使用肉汤稀释法。将实施例26的样品溶解在无菌生理盐水(0.9%)中至16mg/mL,并在Mueller Hinton BBL II-肉汤(MH-肉汤)中进一步稀释至1.6mg/mL。通过将1g美罗培南溶解在12.50mL无菌生理盐水(0.9%)中制备80mg/mL浓度的美罗培南(Mylan,51B0424/08-2017)的储备溶液。通过向0.25mL储备溶液中加入+4.75mL无菌生理盐水进行稀释至4mg/mL,并通过向4mg/mL溶液中加入10.9mL MH-肉汤来稀释至512μg/mL。通过将来自5%马血琼脂的新鲜过夜菌落悬浮至0.5McFarland的浊度并在MH-肉汤中进一步稀释至1×106CFU/mL来制备表4中所述的细菌菌株的接种物。将等份的50μl MH-肉汤加入到聚苯乙烯微量滴定板的每个孔中。此后,将512μg/mL美罗培南溶液加入到柱1中并在整个柱11中滴定2倍。将50μl预滴定的实施例26的溶液加入到所有孔中,最后向孔中加入100μl稀释的细菌悬浮液。将平板在35℃下培养16-20小时。
结果:
检验板的结果在表7中示出为单一化合物和两者之间的组合的MIC。除了不同的MBL外,分离物还是大量非MBLβ-内酰胺酶的产生者。表7表明了实施例26与美罗培南的组合表现出对所有测试MDR分离物的强协同作用。对于一些菌株,美罗培南效果放大超过1000倍。
实施例201—化合物在人hepG2细胞中的体外毒性的一般方案和结果
材料和方法:
细胞
在37℃、5%CO2中将人肝母细胞瘤细胞系HepG2(HB-8065,ATCC,马纳萨斯,弗吉尼亚州,美国)在补充有10%胎牛血清、链霉素(100μg/mL)和青霉素(100单位/mL)的DMEM-Glutamax TM(5.5mM葡萄糖)中培养。对于活力测定,将细胞以20,000个细胞/孔的密度接种在白色96孔Nunclon平板中,并在进行实验之前放置过夜以粘附。
细胞活力测定
将溶解在DMSO中的Zn螯合剂以1至1×10-6mM的浓度范围(最大DMSO浓度不超过1%)加入到含有20000HepG2细胞/孔的白色96孔平板中,并在37℃培养24小时。24小时后,加入细胞活力试剂(Thermo Fisher,卡尔斯巴德,美国)(最终浓度10%)并在37℃下培养4小时。该染料是氧化还原指示剂,产生与每个孔中的活细胞成比例的荧光信号,其以ex550nm/em603nm(Clariostar,BMGlabtech,德国)在荧光板读数器中测量(O’Brien等,2000)。通过非线性回归拟合8个重复数据,以用GraphPad Prism(GraphPadSoftware Inc,美国)估计IC50值。
参考
O'Brien,J.,Wilson,I.,Orton,T.,Pognan,F.,2000.Investigation of theAlamar Blue(resazurin)fluorescent dye for the assessment of mammalian cellcytotoxicity.Eur J Biochem267,5421-5426.
结果:
表8中给出了本发明化合物的hepG2细胞体外IC50值的数值计算。图2和图3中的曲线示出了作为hepG2细胞悬浮液中相对荧光单位(RFU)的函数的实施例的log10浓度。没有一种化合物单独在无细胞培养基中产生RFU<103。
表8
实施例202—体外人红细胞毒性的一般方案和结果
在37℃下将人血液样品与表1中给出的在1-500μM浓度范围内的六种浓度的化合物一起培养。将血液样品离心以除去全细胞,并用分光光度法分析上清液。没有化合物在500μM浓度下诱导溶血。
实施例203—用于体外鉴定细菌Ambler类的一般方案和结果
1.分离感兴趣的碳青霉烯耐药细菌菌株并将其铺在琼脂平板上。
2.准备以下盘:
a.单独具有美罗培南的盘A。
b.具有美罗培南+实施例26的盘B。
c.单独具有亚胺培南的盘C。
d.具有亚胺培南+实施例115的盘D。
e.具有替莫西林的盘E。
3.在琼脂平板的五个不同位置或四个不同的平板中添加五个盘。
4.在37℃下培养过夜。
5.读取裂片的所有区域直径。
6.根据表9,如Teethaisong等在Journal of Applied Microbiology(2016),121,408-414中所述,通过区域直径读取的响应可用于区分MBL、KPC和OXA的产生者。
表9
符号:+:增加区域。-:最小变化的区域。
实施例204—时间-杀菌研究
材料:
将Mueller-Hinton肉汤(MHB)从冰箱温度升温。在该研究中用的材料是LB琼脂,优选方形平板,无菌PBS,96孔平板,30mL培养基瓶,接种环,多通道尖端,无菌微型离心管(1.5mL),40mg/mL新鲜制备的美罗培南(MEM)在DMSO中的溶液,呈现澄清/淡黄色溶液。将实施例26的样品溶解在DMSO中。
方法:
用多通道移液管制备96孔平板,向柱2-9添加270mL PBS,或实验中所需的稀释度。通过从分散到1mL MHB中的新鲜平板中挑取单个菌落来制备每个接种物,搅拌环以确保所有菌落离开环。将管涡旋混合,从管中取出100μL等分试样加入9.9mL MHB中,加入培养基瓶中。这导致10mL,具有~105CFU/mL。对于研究中所需的尽可能多的样品重复该过程。将5mL接种物的等分试样转移至所需数量的培养基瓶中,例如,4mg/L MEM、4mg/L MEM+50μM测试物质、4mg/L MEM+100μM测试物质。然后对于时间点0小时,从每种培养物中取出2×60mL等分试样并加到96孔平板上的柱1上,例如,培养物1:50μl进入A1,50mL进入B1等。然后将4mg/mL MEM加入每个瓶中,接着加入所需量的测试物质。轻轻混合瓶以避免形成气泡,并在37℃、180rpm的二级容器中培养。最后,用多通道移液管进行连续稀释,对于柱1取30μL,加入柱2,充分混合,用清洁的移液管尖端从柱2至柱3重复。
结果:
图4显示了实施例26和4mg/L美罗培南对具有NDM-1的肺炎克雷伯菌的耐药临床分离物的时间-杀菌研究的结果。数据显示,单独用4mg/L美罗培南,CFU在约5小时后开始增加并继续增长超过起始CFU计数。在相同浓度的美罗培南下加入实施例26后,无论实施例26的浓度如何,CFU在5-10小时后降至检测限(LOD)以下,并且在研究期间(30小时)保持低于LOD。
实施例205—使用根据方案23B的实施例25、26、194和195的化合物,耐药频率为螯合剂强度的函数
实施例205A
通过在琼脂上单步选择测定的肺炎克雷伯氏菌K66-45对美罗培南与实施例25、26、194和195联合治疗的耐药频率。使用以下方案:含有15mg/L、25mg/L或50mg/L实施例26的Mueller-Hinton琼脂(MHA)平板补充有1mg/L、2mg/L、4mg/L或8mg/L美罗培南。当向健康志愿者施用正常剂量的美罗培南时,4mg/L美罗培南对应于血清中的平均稳态抗生素水平。K66-45的CFU为~109(Mueller-Hinton肉汤,没有选择)。在平板接种并在37℃生长过夜后,仅计数单个菌落,忽略任何接触平板边缘的菌落。类似地用相同的设置,25mg/L的实施例196与1mg/L、2mg/L、4mg/L和8mg/L美罗培南以相同的方式进行。
结果和结论:
结果总结在表10中。对于实施例194,在几乎所有平板上都观察到具有>1000个菌落的几乎汇合的生长,其数量太多而不能计数/分离。对于包含更强螯合剂的实施例26,在4mg/L或更高的美罗培南的预期临床浓度下未观察到菌落。对于具有甚至更强的螯合剂的实施例25,在亚临床MEM浓度2mg/L时未观察到菌落。
表10—在琼脂上通过单步选择测定的肺炎克雷伯菌K66-45对美罗培南与实施例25、26、194和195的化合物联合治疗的耐药频率
MEM=美罗培南;n.c.=没有菌落,S=敏感,I=中间,例如2<I≥8;tntc=数量太多无法计数,含有汇合生长或>1000个菌落的平板;nd=未确定。在不存在实施例26的情况下,MEM的MIC>32mg/L。在31.25μM、50μM和100μM实施例25、26和195存在下的MEM的MIC=0.125mg/L;*RF=耐药频率
实施例205B—肺炎克雷伯菌K66-45对实施例26-美罗培南联合治疗的耐药频率的测定
为了研究在不同浓度下实施例26的耐药频率,用与实施例205A相同的方案研究生长的肺炎克雷伯菌K66-45群体中耐药突变体的频率。含有31.25μM或50μM实施例26的Mueller-Hinton琼脂平板补充有1mg/L、2mg/L、4mg/L或8mg/L MEM。铺上109CFU K66-45(Mueller-Hinton肉汤,无选择)并在37℃下生长过夜。只计算单个菌落,忽略任何接触平板边缘的菌落。如Leroy A,Fillastre JP,Borsa-Lebas F,Etienne I,Humbert G.inAntimicrobial Agents and Chemotherapy 36(1992),2794-2798所述,当正常剂量的美罗培南在健康志愿者中使用时,浓度为4mg/L美罗培南对应于血清中的临床稳态浓度水平。
结果和结论:
结果总结在表11中。随着实施例26浓度的增加,突变体数量的频率存在浓度依赖性。在实施例26的25mg/L的有效浓度下,在预期的临床浓度4mg/L或更高浓度的美罗培南下没有观察到菌落。考虑到实施例202、203和212中的毒性数据,实施例26的50mg/L浓度仍然是完全可接受的浓度。在该浓度下,在2mg/L(临床浓度的一半)的美罗培南时未观察到菌落。
表11—在琼脂上通过单步选择测定的肺炎克雷伯菌K66-45对实施例26的化合物-美罗培南联合治疗的耐药频率
MEM=美罗培南,n.c.=没有菌落,S=敏感,I=中间,例如2<I≥8。不存在实施例26时MEM的MIC>32mg/L。在31.25μM、50μM和100μM的实施例26存在时MEM的MIC=0.125mg/L。
实施例206—实施例26的蛋白质结合
为了确定实施例26的蛋白质结合特性,使用TransilXL蛋白质结合试剂盒(Sovicell)。试剂盒中的酶固定在固相中。将500μM实施例26的等分试样在不同浓度的比例为24:1的人血清白蛋白和α1-酸糖蛋白(AGP)(高达140μM)下在振荡(1200rpm)下培养12分钟。以不含抑制剂的缓冲液作为对照。培养后,将悬浮液离心并在补充有1μM锌2+和VIM-2的50mM HEPES缓冲液pH 7.5中以1:10稀释(最终浓度1nM)。使酶和标准品在25℃下培养10分钟和30分钟,并通过添加头孢硝噻作为报告底物(终浓度为50μM)测量残留的酶活性。在482nm和25℃记录吸光度并计算残留的酶活性。
结果:
图5示出了实施例26的蛋白质结合研究的结果。蛋白质浓度表示为0的条是不存在蛋白质时抑制VIM-2的结果。
结论:
结果显示,在任何蛋白质浓度下,蛋白质结合不影响实施例26对VIM-2的抑制活性。
实施例207—在与实施例26体外培养后NDM VIM-2的锌恢复性
使用包含Sephadex G-25尺寸排阻树脂(GE Healthcare Life Sciences)的PD-10脱盐柱来研究实施例26与金属-β-内酰胺酶VIM-2之间相互作用的不可逆性。固定相保留低分子化合物,不包括分子量超过10kD的分子。用的洗脱液是Chelex处理的HEPES 50mM缓冲液,pH 7.5。在实验207A中,使50nM VIM-2的溶液通过柱。在通过柱之前和之后,对标准品的酶活性是相同的。在实验207B中,将50mg/L实施例26的溶液加载到PD-10柱中,并且分析显示(分光光度法,HPLC)实施例26完全保留在柱上。因此,洗脱液仅含有纯酶,或混合有PD10柱预处理的抑制剂的酶。在实验207C中,将50nM VIM-2和140mg/L实施例26的溶液在冰上培养1小时。在所有实验中,从PD-10柱中取出16个250μL等分试样,并分析酶活性。通过添加头孢硝噻作为报告底物(终浓度为50μM)来测量酶活性。
结果:
结果在图6和图7中给出。示出了(图6)实施例207B的洗脱液馏分均未对酶具有抑制作用。来自207A的洗脱液馏分5-12具有如预期的完全酶活性。在来自实施例207C的洗脱液馏分中,馏分5仅显示33%的残余酶活性。
结论:实验表明实施例26不可逆地抑制VIM-2。
在实施例207D中,将含有来自实施例207C的15nM受损酶的等分试样掺入浓度范围为0-100μM的ZnSO4。结果示出在图7中。酶活性可以仅恢复至40%。为了研究更极端的时间依赖性和浓度依赖性条件是否可以恢复酶活性,将具有30nM最终浓度的柱处理酶和1000μMZn2+的等分试样在冰上和室温下长时间处理。在实验中的任何时间点都没有观察到酶活性的增加。
结论:
该实验表明,实施例26对VIM-2的不可逆抑制不仅仅是从酶中可逆地除去Zn2+的结果。
实施例208—与用标准品TPEN和EDTA培养相比,用实施例26体外培养后NDM VIM-2的锌恢复性
遵循实施例207的方案以研究增加浓度的文献化合物TPEN对纯化的VIM2酶的影响,并与100μM浓度的PAC螯合剂EDTA进行比较(图8A)。在平行实验中,研究了与在100μM浓度下PAC螯合剂EDTA相比,实施例26的相应增加浓度如何影响VIM-2酶(图8B)。
结论:
实验表明,VIM-2被锌选择性2-吡啶基螯合剂TPEN和实施例26不可逆地抑制,并且抑制不仅仅是从酶中可逆地除去Zn2+的结果。实验还表明,典型的PAC螯合剂EDTA没有不可逆地抑制VIM-2。
实施例209—与APC-螯合剂EDTA的比较,实施例26与含锌人酶的体外相互作用
方案:
为了研究本发明中的代表性实施例是否能够与含金属人酶相互作用,将实施例26以在62.5-500μM范围内的不同浓度在25℃下用0.4ng/μL酶培养30分钟。通过添加头孢硝噻作为报告底物(最终浓度为50μM)来测量酶活性。在405nm处测量初始反应速率。以EDTA作为上述APC螯合剂类的代表性实例。
结果和结论:
图9总结了调查结果。数据表明实施例26的化合物不与rH乙二醛酶II相互作用,而APC螯合剂EDTA则与rH乙二醛酶II相互作用。
实施例210—与本发明中非肽类抑制剂(实施例26)相比,肽基抑制剂(实施例195)的溶液稳定性
方案:
将实施例195和实施例26在2-8℃下储存长达8个月,并在抑制剂的最终浓度为25mg/L下通过根据实施例187中的方案进行MIC研究来间接测量稳定性。具有VIM-2的铜绿假单胞菌和具有NDM-1的肺炎克雷伯菌用作两种指示菌株。
结果和结论:
结果总结在图10中。对于实施例195,在储存5个月后观察到活性损失,并且在8个月后没有活性。另一方面,即使在8个月的储存时间后实施例26也没有活性损失。这些数据表明,与包含相同螯合剂的肽类抑制剂相比,本发明的代表性非肽类实施例(实施例26)在溶液中具有明显更好的稳定性。肽类螯合剂仍然可以作为药物产品使用,例如,以冻干形式。
实施例211—实施例26和实施例195在健康小鼠中的体内毒性
方案:
雌性Balb/c小鼠(4周龄,大约20g,Charles River,L’Arbresle,法国)在开始实验之前在动物设施中适应4天。制备两种测试化合物(实施例26和实施例195)的浓度为25.6mg/mL的储备溶液。6只小鼠的组未经处理或用200μL实施例26或实施例197每周一次腹膜内处理,每次增加剂量。每周跟踪个体体重四天。相对重量计算为当天重量与第一天重量之间的比。小鼠实验方案由里昂大学动物伦理委员会批准。毒性实验由Antineo(www.antineo.fr)进行。43天后,两个试验组的小鼠接受了252mg/kg的累积剂量。
表12—实验期间体重的变化
结果:
表12中给出了实验期间小鼠体重的变化。43天后,没有小鼠死亡,并且没有观察到临床毒性迹象。两个试验组中接受的累积剂量为252mg/kg。在试验期间观察到与对照组相比体重增长减少的趋势。在128mg/kg的最高剂量下,与未处理组相比,体重增长的减少在平均值的标准误差(SEM)内。
实施例212—实施例26在小鼠中的体内感染研究
这项研究的目的:
本研究的目的是研究在治疗感染有细菌菌株的活小鼠中本发明的典型实施例与现有技术碳青霉烯对具有金属-β-内酰胺酶的临床相关的多重耐药革兰氏阴性细菌菌株的协同作用。所选化合物是实施例26,所选择的碳青霉烯是临床相关的β-内酰胺抗生素美罗培南(MEM)。所选择的细菌菌株是含有NDM-1的肺炎克雷伯菌菌株50752501的临床分离物。在本研究中选择的美罗培南的剂量为33mg/kg。该剂量显示对减少细菌负荷具有较小影响,但仍然是用于治疗易感肺炎克雷伯菌菌株的临床相关剂量。
材料与方法:
材料
●36只远交的NMRI雌性小鼠,26-30克(Harlan)
●(环磷酰胺1g)Lot 6F0931(保质期06/2019)
●美罗培南,迈兰1g 51B0424(保质期06/2019)
●NZ148,批次CS3071收到030317
●5%马血琼脂平板(SSI:保质期2017-06-07)
●0.9%无菌生理盐水(SSI:)
●无菌MilliQ水(SSI.)
●Junior(20mg/ml,诺华)
●Zoletil混合物
●EDTA涂层的埃彭道夫管
●维达尔玻璃管
实验动物设施和小鼠住所
每天在动物设施中记录温度和湿度。温度为22℃+/-2℃,可通过加热和冷却进行调节。湿度为55+/-10%。每小时的空气变化大约是8-12次(笼内每小时70-73次),光照/黑暗周期是早上6点-下午6点/下午6点-早上6点的12小时间隔。小鼠可以自由接近国内优质饮用水和食品(Teklad Global diet 2916C-Envigo),偶尔还有花生和葵花籽(KornA/S)。将小鼠圈养在具有来自Tapvei的寝具的3型IVC笼中。此外,还给动物提供了Enviro-Dri嵌套材料和纸板房(Bio-serv)。
环磷酰胺的制备
在使用的每一天,将总共1g环磷酰胺(一安瓿Apondan,1g)溶解在50mL水中~20mg/mL。将该储备溶液进一步稀释至11mg/mL(16.5mL的20mg/mL+13.5mL盐水)用于第4天,或稀释至5.5mg/mL(8.25mL 20mg/mL+21.75mL盐水)用于第1天。
用环磷酰胺处理小鼠
在接种前通过腹膜内注射0.5mL环磷酰胺溶液4天(约200mg/kg)和1天(约100mg/kg)使小鼠中性白细胞减少。
接种小鼠
将来自5%马血琼脂平板的新鲜过夜菌落悬浮并在无菌盐水中稀释至约107CFU/mL。用0.5mL悬浮液腹膜内接种小鼠。在接种前约1/2小时,用45μl神经蛋白(20mg布洛芬/mL,相当于约30mg/kg)口服处理小鼠,作为疼痛缓解。
用美罗培南和实施例26处理小鼠
1小瓶美罗培南,1克,溶解在盐水中至50mg/mL,并在盐水中进一步稀释至5mg/mL。
两小瓶,25.7mg和23.7mg的实施例26,分别溶解在PBS pH 7.4中至15mg/mL并合并。pH验证为7.5。将15mg/mL储备溶液在PBS pH 7.4中进一步稀释至5mg/mL和1.5mg/mL。
用对应于10mg/kg、33mg/kg和100mg/kg的实施例26的0.2mL溶液在颈部皮下处理小鼠。30分钟后,用33mg/kg美罗培南或载体处理小鼠(参见表13)。
小鼠的临床评分
在研究期间观察小鼠并基于其行为和临床迹象评分。
得分:
0健康
1轻微的感染临床症状(动作缓慢,轻微皮肤毛发直立)
2中度感染迹象(缺乏好奇心或活动改变,皮肤毛发直立,身体姿势改变)
3严重感染迹象(运动减少,皮肤毛发直立,轻微眼睛蜷缩,腹部卷起,身体姿势改变)。
4严重感染迹象(运动僵硬,皮肤毛发直立,眼睛蜷缩,感冒,疼痛)。牺牲。
5小鼠不动,冷,躺在一侧。牺牲。
采样
在接种后1小时和5小时从血液和腹膜液中确定菌落计数。用Zoletil混合物麻醉小鼠,并从腋窝切下收集血液于1.5mL EDTA涂层的埃彭道夫管中。采血后立即处死小鼠,腹腔注射总共2mL无菌盐水,腹部在打开前轻轻按摩,用移液管取液。然后将每个样品在盐水中连续稀释10倍,并将20μl斑点(未稀释至106稀释)一式两份地施加在琼脂平板上。此外,将来自4个最高美罗培南给药组的100μl未稀释的血液涂在单独的平板上以获得最低可能的检测限。将所有琼脂平板在35℃下在环境空气中培养18-22小时。整个处理和采样时间表在表13中给出。菌落计数在表14中给出,并在图11和图12中可视化。
表13—处理和取样时间表
结果:
每个接种物的实际CFU计数为7.44log10CFU/ml。
用实施例26和美罗培南单独或组合处理小鼠。对应于处理开始和处理后4小时,在接种后1小时进行血液和腹膜液中的菌落计数。CFU计数和每只个体小鼠的临床评分示出在表14中,CFU计数也示出在图11和图12中。
与血液和腹膜液中的载体处理相比,单独用10-100mg/kg实施例26处理没有带来CFU水平的降低。与血液和腹膜液中的载体处理相比,单独用美罗培南处理分别带来2.5log10和2.2log10较低的CFU水平。与在血液和腹膜液中的载体处理相比,实施例26和美罗培南的组合处理分别导致3.95-4.38log10和3.57-3.66log10较低的CFU水平。联合处理后的CFU水平显著低于单用美罗培南处理后的CFU水平(血液中p<0.01,腹膜液中p<0.0001)。
表14—用肺炎克雷伯菌50752501腹膜内接种的中性粒细胞减少的小鼠的血液和腹膜液(PF)中的菌落计数
Claims (41)
1.用于在治疗和/或预防人或非人哺乳动物细菌感染的方法中使用的化合物,所述方法包括将所述化合物与β-内酰胺抗生素联合(同时、分别或相继)给药,其中所述化合物具有通式I:
(其中:
Q是对Zn2+离子具有选择性的亲脂性锌螯合部分,并且其包含至少一个,优选两个或更多个(例如2个、3个或4个)任选取代的不饱和杂环,例如5元或6元杂环(这种环优选包括至少一个选自N、S和O的杂原子,优选N);其中任何任选的取代基可选自C1-6烷基、C1-6烷氧基、卤素、硝基、氰基、氨基和取代的氨基;
每个L,其可以相同或不同,是共价键或连接体;
每个W,其可以相同或不同,是非肽类亲水基团,其包含一个或多个羟基基团;以及
x是1至3的整数)
或其立体异构体、药学上可接受的盐或前药。
2.根据权利要求1所述用于使用的化合物,其是式Q–L–W的化合物,其中Q、L和W如权利要求1中所定义。
3.根据权利要求1或2所述用于使用的化合物,其中所述螯合部分Q包含一个或多个任选取代的杂芳基基团,优选两个或多个杂芳基基团,例如其中每个杂芳基环在环结构中具有至少一个氮原子的这些基团(例如吡啶,尤其是未取代的吡啶)。
4.根据权利要求3所述用于使用的化合物,其中所述螯合部分Q来源于吡啶甲酸及其衍生物(例如来源于胺甲基吡啶),优选其中所述螯合部分包含两个或更多个(例如,两个、三个或四个)2-吡啶基-甲基单元。
5.根据前述权利要求中任一项所述用于使用的化合物,其中所述螯合部分Q包含一个或多个下列基团:
其中在每个结构中:
D1和D2独立地选自-CH-和N,条件是D1和D2中的至少一个是N;
A、B和C独立地是-CH-或杂原子(例如N),优选-CH-,或者A、B和C能够是参与稠环的桥头,从而形成多环体系;以及
*表示所述基团与分子其余部分连接的点(或多个点)。
6.根据前述权利要求中任一项所述用于使用的化合物,其中所述螯合部分Q包含下列基团之一:
其中*表示所述螯合部分与分子其余部分(例如与本文所定义的连接体基团L)连接的点(或多个点);以及
如果存在,R’是H或C1-6烷基,例如,C1-3烷基,例如甲基。
7.根据前述权利要求中任一项所述用于使用的化合物,其中连接体L包括键或任选被一个或多个选自C1-3烷基、-O(C1-3)烷基和-OR’(其中R’是H或C1-6烷基,优选C1-3烷基,例如甲基)的基团取代的亚烷基链(优选C1-8亚烷基,例如C1-6亚烷基);并且其中所述亚烷基链的一个或多个-CH2-基团(例如所有-CH2-基团)能够被独立地选自-O、-S-、-CO-、-NR”-(其中每个R”独立地为H或C1-6烷基,优选C1-3烷基,例如甲基)的基团和任选取代的碳环或杂环(包括单环、双环、三环和稠环;任何任选的取代基可选自C1-6烷基、C1-6烷氧基、卤素、硝基、氰基、胺基和取代的胺基)所替代。
8.根据权利要求7所述用于使用的化合物,其中所述连接体被任选取代的芳基或杂芳基环所中断,优选被任选取代的苯基或三唑环所中断,例如被未取代的苯基环所中断。
9.根据前述权利要求中任一项所述用于使用的化合物,其中所述连接体L包含一个或多个能够与锌原子螯合的给电子原子,例如一个或多个能够为基团Q提供金属螯合能力的原子。
10.根据权利要求9所述用于使用的化合物,其中所述给电子原子是氮原子,例如其中这些原子提供在所述连接体的主链中或在一个或多个取代环结构或中断环结构内。
11.根据权利要求1至6中任一项所述用于使用的化合物,其中连接体L包括键或C1-8亚烷基链(优选C1-6亚烷基链,例如C1-3亚烷基链),其中所述亚烷基链的一个或多个-CH2-基团(例如所有-CH2-基团)任选地被独立地选自-O、-S-、-CO-、-NR”-(其中每个R”独立地为H或C1-6烷基,优选C1-3烷基,例如甲基)的基团和未取代的苯基环所替代。
12.根据权利要求1至6中任一项所述用于使用的化合物,其具有下式:
其中Q和W如权利要求1至6中任一项所定义;和
“低级烷基”表示任何直链或支链的C1-6烷基,优选C1-4烷基基团,例如C1-3烷基基团,例如甲基;
或其立体异构体、药学上可接受的盐或前药。
13.根据前述权利要求中任一项所述用于使用的化合物,其中基团W是多羟基化的脂族或脂环族基团。
14.根据前述权利要求中任一项所述用于使用的化合物,其中基团W包含至少3个碳原子,优选3至20个碳原子,例如3至10个碳原子。
15.根据前述权利要求中任一项所述用于使用的化合物,其中基团W包含一个或多个下列基团:糖部分、醇或其衍生物。
16.根据权利要求15所述用于使用的化合物,其中所述糖部分是单糖、二糖或多糖、氨基糖或其衍生物(例如乙酰化衍生物)。
17.根据权利要求16所述用于使用的化合物,其中所述糖部分是环状单糖或无环单糖。
18.根据权利要求15所述用于使用的化合物,其中所述醇是直链或支链的单醇、二醇或三醇,例如短链(例如C1-6)直链醇或支链醇。
19.根据前述权利要求中任一项所述用于使用的化合物,其中基团W选自下列基团:
糖(单体的,环状的):
糖(单体的,无环的):
糖(聚合体的):
醇类和衍生物:
-OH
-OX(其中X是一价金属离子,例如Li+、Na+、K+,或C1-6烷基,例如C1-3烷基)
-OR(其中R是C1-6烷基,例如C1-3烷基,例如甲基)
其中*表示亲水基团与分子其余部分(例如与本文定义的连接体基团L)的连接点。
20.根据权利要求19所述用于使用的化合物,其中基团W选自下列基团:
糖(单体的,环状的):
糖(单体的,无环的):
糖(聚合体的):
醇类和衍生物:
-OH
-OX(其中X是一价金属离子,例如Li+、Na+、K+,或C1-6烷基,例如C1-3烷基)
-OR(其中R是C1-6烷基,例如C1-3烷基,例如甲基)
其中*表示亲水基团与分子其余部分(例如与本文定义的连接体基团L)的连接点。
21.根据权利要求1所述用于使用的化合物,所述化合物是根据实施例14、22a、22b、23、24、25、26、33、38、41、43、44、53、54、55、56、57、58、60、67、68a、68b、69、70、71、74、75、77、78、79、80、81、83a、83b、84、85、91、96e、97、98、99、99d、100、101a、101b、103、104、106、106b、106c、107、120、122、123、124a、124b、148、149、156b、160、163b、182、185、187、188、189、190和192中任一项所述的化合物,或其立体异构体或药学上可接受的盐。
22.根据权利要求1所述用于使用的化合物,所述化合物是选自下列的化合物:
或其立体异构体、药学上可接受的盐或前药。
23.根据权利要求1所述用于使用的化合物,所述化合物是选自下列的化合物:
或其立体异构体、药学上可接受的盐或前药。
24.根据权利要求1所述用于使用的化合物,所述化合物是选自下列的化合物:
或其药学上可接受的盐或前药。
25.药物组合物,其包含权利要求1至24中任一项所定义的化合物,以及一种或多种药学上可接受的载体或赋形剂,并任选地包含一种或多种抗氧化剂。
26.治疗和/或预防人或非人哺乳动物中细菌感染的方法,所述方法包括将有效量的如权利要求1至24中任一项所定义的化合物或根据权利要求25所述的组合物与β-内酰胺抗生素联合(同时、分别或相继)施用给所述哺乳动物的步骤。
27.根据权利要求1至24和26中任一项所述用于使用的化合物或方法,其中所述感染与革兰氏阳性细菌或革兰氏阴性细菌(优选革兰氏阴性细菌)相关,所述细菌对一种或多种抗生素(例如β-内酰胺抗生素)具有耐药性,优选其中所述细菌包含金属-β-内酰胺酶。
28.根据权利要求1至24、26和27中任一项所述用于使用的化合物或方法,其中所述感染与具有广谱金属-β-内酰胺酶(ESBL)的革兰氏阴性多重耐药细菌相关。
29.根据权利要求1至24和26至28中任一项所述用于使用的化合物或方法,其中所述化合物与碳青霉烯抗生素剂一起施用,并且所述感染与具有金属-β-内酰胺酶的革兰氏阴性碳青霉烯耐药细菌相关或者与具有肺炎克雷伯菌碳青霉烯酶、KPC和/或金属-β-内酰胺酶的革兰氏阴性碳青霉烯耐药细菌相关。
30.根据权利要求1至24和26至29中任一项所述用于使用的化合物或方法,其中所述化合物和β-内酰胺抗生素在相同的制剂中提供。
31.根据权利要求1至24和26至29中任一项所述用于使用的化合物或方法,其中所述化合物和β-内酰胺抗生素在不同的制剂中提供。
32.药物制剂,其包含权利要求1-24中任一项所定义的化合物和β-内酰胺抗生素,以及任选的一种或多种药学上可接受的载体或赋形剂。
33.试剂盒,其包括:
(i)第一容器,其含有如权利要求1至24中任一项所定义的化合物或根据权利要求25所述的药物组合物;和
(ii)第二容器,其含有β-内酰胺抗生素。
34.根据权利要求1至24和26至33中任一项所述用于使用的化合物、方法、药物制剂或试剂盒,其中所述β-内酰胺抗生素选自下列:青霉烷类、头孢烯类、单胺菌素类、青霉烯类、碳青霉烯类和克拉维烷类,优选选自青霉烷类、头孢烷类和碳青霉烯类,例如碳青霉烯。
35.用于确定碳青霉烯耐药微生物是否产生金属-β-内酰胺酶(MBL)、肺炎克雷伯菌碳青霉烯酶(KPC)或产生OXA-48的细菌菌株的方法,其包括以下步骤:
(1)分离感兴趣的碳青霉烯耐药细菌菌株并将其提供在琼脂平板上;
(2)制备下列盘:a)单独具有美罗培南的盘A,b)具有添加到根据权利要求XX中任一项所述的化合物中的美罗培南的盘B,c)单独具有亚胺培南的盘C,d)具有添加到如权利要求1至24中任一项所定义的化合物中的亚胺培南的盘D,和e)具有替莫西林的盘E;
(3)将所述多个盘添加到琼脂平板的五个不同位置或四个不同的平板上;
(4)将所述琼脂平板在37℃下培养过夜;
(5)读取裂片的所有区域直径,其中所有区域直径内不存在或增加最小表明是产生OXA-48的菌株,盘B和盘D的显著增加仅表明是产生MBL的菌株,并且盘C的显著增加仅表明是产生KPC的菌株。
36.试剂盒,其包括:
(i)如权利要求1至24中任一项所定义的化合物;
(ⅱ)美罗培南;
(ⅲ)亚胺培南;
(iv)替莫西林;和
(v)任选地,用于实施如权利要求35所定义的方法的说明书。
37.具有通式I的化合物:
(其中:
Q是对Zn2+离子具有选择性的亲脂性锌螯合部分,并且其包含至少一个,优选两个或更多个(例如2个、3个或4个)任选取代的不饱和杂环,例如5元或6元杂环(这种环优选包括至少一个选自N、S和O的杂原子,优选N);其中任何任选的取代基可选自C1-6烷基、C1-6烷氧基、卤素、硝基、氰基、氨基和取代的氨基;
每个L,其可以相同或不同,是共价键或连接体;
每个W,其可以相同或不同,是选自下列任何一个的亲水基团:
其中*表示亲水基团与分子其余部分,例如与本文所定义的连接体基团L的连接点;以及
x是1到3的整数)
或其立体异构体、药学上可接受的盐或前药。
38.根据权利要求37所述的化合物,其中W是选自下列任何一种的亲水基团:
其中*表示亲水基团与分子其余部分,例如与本文定义的连接体基团L的连接点。
39.根据权利要求37所述的化合物,其选自下列任何一种,它们的立体异构体和药学上可接受的盐:
40.根据权利要求37所述的化合物,其选自下列任何一种,它们的立体异构体和它们的药学上可接受的盐:
41.根据权利要求37所述的化合物,其选自下列任何一种和它们药学上可接受的盐:
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