CN110590885A

CN110590885A - 20-取代-5-o-碳霉胺糖基-泰乐内酯衍生物

Info

Publication number: CN110590885A
Application number: CN201910939085.2A
Authority: CN
Inventors: 不公告发明人
Original assignee: Zhengzhou University
Current assignee: Zhengzhou University
Priority date: 2019-09-30
Filing date: 2019-09-30
Publication date: 2019-12-20

Abstract

本发明涉及新的大环内酯类衍生物，具体为含有喹啉基、吡啶基的20‑1H‑1,2,3‑三氮唑‑5‑O‑碳霉胺糖基泰乐内酯衍生物、其合成方法及该衍生物的兽用药用组合物及在动物疾病中的应用。所述衍生物通式如下，其在治疗动物蓝耳病毒感染、支原体感染或细菌感染等方面有很好的药物用途。其制备方法简单，条件温和，收率高。

Description

20-取代-5-O-碳霉胺糖基-泰乐内酯衍生物

技术领域

本发明涉及一种新型含喹啉基、吡啶基的20-1H-1,2,3-三氮唑-5-O-碳霉胺糖基泰乐内酯衍生物及其制备方法和应用，属于药物化学领域。

背景技术

长期以来，畜禽支原体肺炎、猪蓝耳病毒、其他细菌感染引起的疾病最常发生、流行最广，最难净化，一直被认为是对养殖业造成重大经济损失的重要疫病之一。近年来由于经常和其它病原混合感染，从而造成重大的经济损失。猪呼吸道复合症是猪肺炎支原体与环境及多种病原微生物协同作用的结果。猪繁殖与呼吸综合症是由于猪的蓝耳病毒感染引起的疾病。鸡支原体常见的包括鸡毒支原体、滑液囊支原体，也是困扰养殖业、影响生产性能的疾病。因此，开发对支原体疗效显著又对蓝耳病毒有效的化学药物是目前养殖业迫切需要解决的问题。同时随着化学药物的临床耐药性不断增加，市场需求新型化学治疗药的研发。

泰乐菌素属大环内酯类药物，具有抗菌、抗支原体的作用。泰乐菌素已成为治疗畜禽的革兰氏阳性细菌和支原体感染的药物。为了进一步扩大泰乐菌素类化合物的抗菌谱，改善口服生物利用度，研究人员对大量泰乐菌素衍生的药物、15圆环的大环内酯类兽用药物进行了实验，尤其是分别由下式表示的泰乐菌素、乙酰异戊酰泰乐菌素、替米考星、泰地罗新、加米霉素、泰拉菌素等。

这些抗生素用于治疗畜禽的细菌、支原体感染，是目前最重要的畜禽常用抗生素。然而，随着这些抗生素的使用，耐药的情况越来越严重，因此，开发新型的能抗菌和抗支原体感染的抗生素越来越重要。

5-O-碳霉胺糖基泰乐内酯(OMT)是泰乐菌素生物合成的前体，OMT中不存在霉菌糖残基，从作用机理上可以理解为开辟了将氨基酸或肽残基置于其核糖体空间立体结构中空位的极好方法。

泰地罗新是OMT衍生物之一，目前已经被批准为兽用新药，但是对金黄色葡萄球菌和无乳链球菌等革兰氏阳性的抗菌活性仍不能令人满意，继续寻找抗革兰氏阳性菌较好的化合物是一个发展方向。文献DOI:10.1124/mol.106.026567、DOI:10.1021/jm034233m报道了引入喹啉结构的化合物与泰乐菌素相比抗菌活性相当或者提高。专利WO2014/187957A1以及文献DOI:10.1038/ja.2017.61报道了部分引入喹啉基团的5-O-碳霉胺糖基泰乐内酯衍生物及对革兰氏阳性或阴性菌、药物敏感菌和耐药菌株的抗菌活性，其中化合物2k(YT709)及2f(YT650)表现出较好的抗菌活性，对药物敏感菌金黄色葡萄球菌的MIC分别为≤0.125μg/mL、0.25μg/mL，对大肠杆菌标准菌株的MIC分别为＞64μg/mL、4μg/mL。但是对支原体、猪蓝耳病毒及阴性菌具有很好的抗菌活性的化合物未见以上文献报道，且文献DOI:10.1038/ja.2017.61中所使用的菌株品种范围较窄，并未检测对巴氏杆菌和支原体和蓝耳病毒的活性。

由此设想，以5-O-碳霉胺糖基泰乐内酯为原料，对此类化合物进行结构改造，制备系列具有抗菌、抗支原体、抗蓝耳病毒优良活性的新结构的化合物，对研究新的广谱抗菌、抗支原体、抗蓝耳病、耐药抗生素具有重要意义。

发明内容

本发明目的在于提供一系列具有良好抗细菌、抗病毒活性的含喹啉基、吡啶基的20-1H-1,2,3-三氮唑-5-O-碳霉胺糖基泰乐内酯衍生物。

为实现本发明目的，技术方案如下：

所述含喹啉基、吡啶基的20-1H-1,2,3-三氮唑-5-O-碳霉胺糖基泰乐内酯衍生物结构通式如下：

包括其药学上可接受的盐、酯、前药或者溶剂化合物。

R₁选自i或ii或iii或iv：

i为含有1-12个碳原子的直链烷基；或被饱和或不饱和的五元环烃基或六元环烃基取代的含有1-5个碳原子的直链烷基；

ii为饱和或不饱和的五元环烃基或六元环烃基；

iii为被单取代或多取代的饱和或不饱和五元环烃基或六元环烃基，取代基选自F、Cl、Br或三氟甲基，或1-6个碳原子的直链或支链烷基；

iv选自氢；

R₂选自喹啉基、吡啶基。

优选：R₁选自i或ii或iii或iv：

i为含有1-6个碳原子的直链烷基；或被饱和的五元环烃基或饱和的六元环烃基取代的含有1-3个碳原子的直链烷基；

ii为饱和的五元环基或饱和的六元环基；

iii为被单取代或多取代的苯基；或被单取代或多取代的苄基，取代基选自F、Cl、Br、I或三氟甲基，或1-6个碳原子的直链或支链烷基；

iv选自氢；

R₂选自喹啉基、吡啶基。优选：

更优选：R₁为被单取代的苄基，取代基选自F、Cl、Br、I，

R₂选自

优选如下具体化合物：

更优选如下具体化合物：

本发明提供的上述化合物的制备方法，通过以下反应路线实现：

将OMT溶于有机溶剂中，加通式1化合物后，在还原剂的催化下反应，得到白色或黄色固体；

所用的还原剂为甲酸、乙酸、三乙酰氧基硼氢化钠、硼氢化钠或氰基硼氢化钠中的一种或两种；

所用的有机溶剂为乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸戊酯、二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、甲醇、乙醇、乙腈、丙酮、甲酸甲酯、甲酸乙酯中的一种或两种。

OMT:通式1:催化剂投料摩尔比为＝1:1～4:1～4。

其中，通式1化合物根据文献DOI：10.1021/acs.molpharmaceut.7b00832所示的方法合成得到，原料为取代醛类化合物、炔丙基胺及3-取代-喹啉，可市售得到，OMT则是泰乐菌素在酸性溶液中水解霉菌糖及阿洛糖所得。

本发明合成方法包括但不限于上述步骤的前或后添加或去除适当的保护基以得到本发明化合物。

本发明选择成盐的酸是有机酸或者无机酸，有机酸包括黄芩苷、咖啡酸、莽草酸、柠檬酸、乳酸、枸橼酸、酒石酸等。

本发明化合物可用于治疗或预防由感染引起的动物疾病，引起感染的细菌或者支原体或者病毒包括葡萄球菌属、链球菌属、乳杆菌属、肠球菌属、肠杆菌属、欧文氏菌属、巴氏杆菌属、放线杆菌属、双歧杆菌属、消化链球菌属、消化球菌属、立克次体属、密螺旋体属、军团菌属、弯曲杆菌属、布鲁氏菌属、支原体属、脲原体属、艾希氏杆菌属、李斯特菌属、芽孢杆菌属、梭杆菌属、DNA病毒、RNA病毒。

具体而言，本发明的化合物可以治疗由葡萄球菌、链球菌、嗜酸乳杆菌、结核分枝杆菌、巴氏杆菌、粪肠球菌、屎肠球菌、乳房链球菌、无乳链球菌、停乳链球菌、肺炎克雷伯氏菌、解没食子酸链球菌、大肠杆菌、铜绿假单胞菌、曼氏杆菌、肺炎支原体、鸡毒支原体、滑液囊支原体、蓝耳病毒、流感病毒等引起的畜禽疾病。

所属的细菌或者病毒感染以及所述感染所引起的疾病包括但不限于以下疾病：由肺炎链球菌、流感嗜血杆菌、金黄色葡萄球菌、消化链球菌、假单胞菌、肺炎支原体、肺炎衣原体引起的呼吸道感染。由金黄色葡萄球菌、溶血葡萄球菌、无乳链球菌等引起的软组织感染、脓肿和产后高烧。由葡萄球菌和肠球菌引起的尿路感染。由金黄色葡萄球菌和链球菌感染引起的中毒性疾病。由幽门螺旋杆菌引起的溃疡。

动物中可用于治疗或预防所述的病症包括但不限于以下病症：由滑液囊支原体引起的鸡的关节炎、腱鞘炎。由蓝耳病毒引起的猪的繁殖与呼吸综合征(PPRS)。由溶血性巴斯德菌、多杀性巴氏杆菌、牛支原体引起的牛呼吸道疾病。由大肠杆菌引起的牛肠疾病。由金黄色葡萄球菌、乳房链球菌、无乳链球菌、停乳链球菌、棒状杆菌或肠球菌引起的奶牛乳腺炎。由肺炎放线杆菌、多杀巴斯德菌或支原体属引起的猪呼吸道疾病。本发明对农场动物猪、牛、鸡的呼吸道疾病尤其有效。

本发明表述的治疗或预防细菌或病毒感染的量表述为“治疗有效量”，可以根据动物的大小、体重、比表面积或本发明的化合物的不同而变化。

本发明的有效量可以根据病情的紧急程度成比例增加或减少。

本发明化合物及其药学上可接受的盐、酯、前药或者溶剂化合物的应用：作为活性成分，至少与一种药学上可接受的载体，辅剂或稀释剂结合制成药物组合物或兽药组合物，用于生产生物医药产品，治疗畜禽呼吸道传染性疾病、关节炎、乳房炎等病症。

“兽药组合物”指组合物含有所述化合物的比例0.1到99.5％不等。

“可接受的载体”为药学领域公开的可接受的成分，为固体或者液体的填料、赋形剂、溶剂、稀释剂等，帮助受试药物在体内的运输和吸收、分布，必须对患者无害。

本发明的制剂包括但不限于最终灭菌注射液、非最终灭菌注射液、粉针、片剂、颗粒剂、胶囊、可溶性粉、散剂。

本发明使用的术语“动物”通常包括但不限于人、牛、猪、鸡、鸭、山羊、绵羊、狗、猫、大鼠、小鼠、兔、鸭等，尤其是农场动物牛、猪、鸡、鸭。

本发明创新点及优点：对OMT的C-20位进行修饰，设计合成了含喹啉基、吡啶基的20-1H-1,2,3-三氮唑-5-O-碳霉胺糖基泰乐内酯衍生物，并对其进行了统一抗菌活性评价，包括对革兰氏阳性及阴性菌，耐药菌株以及支原体。结果显示：本发明系列化合物对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、耐药无乳链球菌、猪肺炎支原体、猪蓝耳病毒具有优良的抑制活性(见表1-4)。特别是化合物2-4，2-5。相比于对照药，2-4，2-5化合物对革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌的抑制活性提高了很多。2-4，2-5化合物显示了对支原体、猪蓝耳病毒具有优良的抑制活性。与2k、2f(DOI:10.1038/ja.2017.61)相比较，本发明优选化合物不论对革兰氏阳性菌还是阴性菌都表现出显著提高的活性，并且对临床分离的金葡菌和链球菌等耐药菌株、支原体、蓝耳病毒等显示了极高的活性，显示了本发明优选化合物的优越性。本发明合成方法简单，收率高，达75％以上，有利于实际生产实施转化。为研究新的抗菌广谱的耐药抗生素开辟了新的道路，同时也对开发自主知识产权药物具有重要意义。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步描述。

实施例1：制备2-1化合物

将1-环己甲基-N-((1-(3-喹啉)-4-1H-1,2,3-三唑)甲基)甲胺溶于二氯甲烷中，室温下搅拌溶解，加入OMT后，分批加入三乙酰氧基硼氢化钠，室温反应即得，粗产品经硅胶色谱柱分离，得目标物，收率为84％。

实施例2：制备2-2化合物)

将1-环己基-N-((1-(3-喹啉)-4-1H-1,2,3-三唑)甲基)甲胺溶于二氯甲烷中，室温下搅拌溶解，加入OMT后，分批加入三乙酰氧基硼氢化钠，室温反应即得，粗产品经硅胶色谱柱分离，得目标物，收率为82％。

实施例3：制备2-3化合物

将1-己基-N-((1-(3-喹啉)-4-1H-1,2,3-三唑)甲基)甲胺溶于二氯甲烷中，室温下搅拌溶解，加入OMT后，分批加入三乙酰氧基硼氢化钠，室温反应即得，粗产品经硅胶色谱柱分离，得目标物，收率为89％。

实施例4：制备2-4化合物

将N-(4-溴-苄基)-1-(1-(3-喹啉)-4-1H-1,2,3-三唑)甲胺溶于二氯甲烷中，室温下搅拌溶解，加入OMT后，分批加入三乙酰氧基硼氢化钠，室温反应即得，粗产品经硅胶色谱柱分离，得目标物，收率为86％。

实施例5：制备2-5化合物

将N-(4-氟-苄基)-1-(1-(3-喹啉)-4-1H-1,2,3-三唑)甲胺溶于二氯甲烷中，室温下搅拌溶解，加入OMT后，分批加入三乙酰氧基硼氢化钠，室温反应即得，粗产品经硅胶色谱柱分离，得目标物，收率为76％。

实施例6：制备2-6化合物

将N-(4-氯-苄基)-1-(1-(3-喹啉)-4-1H-1,2,3-三唑)甲胺溶于二氯甲烷中，室温下搅拌溶解，加入OMT后，分批加入三乙酰氧基硼氢化钠，室温反应即得，粗产品经硅胶色谱柱分离，得目标物，收率为81％。

实施例7：制备2-7化合物所显示的衍生物

将N-(4-三氟甲基-苄基)-1-(1-(3-喹啉)-4-1H-1,2,3-三唑)甲胺溶于二氯甲烷中，室温下搅拌溶解，加入OMT后，分批加入三乙酰氧基硼氢化钠，室温反应即得，粗产品经硅胶色谱柱分离，得目标物，收率为87％。

实施例8：制备2-8化合物

将N-环己甲基-N-[1-(3-吡啶基)-4-1H-1,2,3-三唑-甲胺溶于甲醇中，室温下搅拌溶解，加入OMT后，分批加入乙酸，室温反应即得，粗产品经硅胶色谱柱分离，得目标物，收率为77％。

实施例9：制备2-9化合物

将N-环己基-N-[1-(3-吡啶基)-4-1H-1,2,3-三唑-甲胺溶于丙酮中，室温下搅拌溶解，加入OMT后，分批加入硼氢化钠，室温反应即得，粗产品经硅胶色谱柱分离，得目标物，收率为84％。

实施例10：制备2-10化合物

将N-己基-N-[1-(3-吡啶基)-4-1H-1,2,3-三唑-甲胺溶于乙酸乙酯中，室温下搅拌溶解，加入OMT后，分批加入氰基硼氢化钠，室温反应即得，粗产品经硅胶色谱柱分离，得目标物，收率为81％。

实施例11：制备2-11化合物

将N-[1-(3-吡啶基)-4-1H-1,2,3-三唑]甲氨溶于二氯甲烷中，室温下搅拌溶解，加入OMT后，分批加入三乙酰氧基硼氢化钠，室温反应即得，粗产品经硅胶色谱柱分离，得目标物，收率为83％。

实施例12：制备2-12化合物

将N-甲基-N-[1-(3-吡啶基)-4-1H-1,2,3-三唑]甲胺溶于二氯甲烷中，室温下搅拌溶解，加入OMT后，分批加入三乙酰氧基硼氢化钠，室温反应即得，粗产品经硅胶色谱柱分离，得目标物，收率为86％。

实施例13：本发明化合物体外抗菌筛选试验

将200μL样品储备液加入96孔板第1列中，设置两个复孔，然后将100μL的MHB培养基加入第2-10列，于第11列中加入200μL的待用菌液，最后一列加200μL培养基。用微量加样器从第1列往后依次进行倍比稀释，至第10列稀释后，弃去剩余液体，向第1-10列加菌液，每孔100μL，即得64，32，16，8，4，2，1，0.5，0.25和0.125μg/mL等10个浓度。37℃恒温箱培养17h，取出后，肉眼观察到阴性对照组的细菌生长良好，加样孔中观察到细菌无法生长的最小浓度即为该样品的最小抑菌浓度(MIC)。

表1本发明5-O-碳霉胺糖基泰乐内酯衍生物及对照药抗菌结果(MIC：μg/mL)

表2本发明优选化合物对耐药菌的MIC(μg/mL)

表3本发明优选化合物对支原体、巴氏杆菌的MIC(μg/mL)

表4本发明优选化合物对猪蓝耳病毒的最低药物浓度(μg/mL)

通过抗菌实验可知，本发明化合物表现出了优异抗金黄色葡萄球菌的活性，其中化合物2-4、2-5、2-6、2-7表现最好，MIC为＜0.0625μ./mL，优于加米霉素、泰地罗新等对照药；化合物2-4对大肠杆菌的MIC为2μg/mL，优于已知化合物2k和2f。对于临床分离的耐药菌株，抗菌活性大大提高，尤其对于溶血性葡萄球菌，MIC为＜0.0625μg/mL，好于化合物2k。相比于对照药，所选的化合物2-4、2-5和2-6均提高了抗巴氏杆菌的活性，而化合物2-4、2-5则提高了8倍以上。化合物2-4、2-5对于猪肺炎支原体具有优良的抑制活性，好于对照药替米考星和泰万菌素，可作为先导化合物进行研究与开发。

将这些化合物进一步开发，可作为活性成分或与其他药物组合，与制药中可以接受的辅助和/或添加成分混合后，按常规制药方法和工艺要求，制成用于抗菌或抗支原体的药物制剂。

Claims

1.20-喹啉基或吡啶基-1H-1,2,3-三氮唑-5-O-碳霉胺糖基-泰乐内酯衍生物或其盐，其特征在于，结构通式如下：

R₁选自i或ii或iii或iv：

ii为饱和的五元环基或饱和的六元环基；

iii为被单取代或多取代的苯基；或被单取代或多取代的苄基，取代基选自F、Cl、Br、二甲胺基或三氟甲基或1-6个碳原子的直链或支链烷基；

iv选自氢；

R₂选自喹啉基、吡啶基。

2.根据权利要求1所述的20-喹啉基或吡啶基-1H-1,2,3-三氮唑-5-O-碳霉胺糖基-泰乐内酯衍生物或其盐，其特征在于，R₂选自

3.根据权利要求2所述的20-喹啉基或吡啶基-1H-1,2,3-三氮唑-5-O-碳霉胺糖基-泰乐内酯衍生物或其盐，其特征在于，R₁为被单取代的苄基，取代基选自F、Cl或Br；

R₂选自

4.根据权利要求1所述的20-喹啉基或吡啶基-1H-1,2,3-三氮唑-5-O-碳霉胺糖基-泰乐内酯衍生物或其盐，其特征在于，选如下化合物之一：

5.根据权利要求4所述的20-喹啉基或吡啶基-1H-1,2,3-三氮唑-5-O-碳霉胺糖基-泰乐内酯衍生物或其盐，其特征在于，选化合物2-4、2-5：

6.根据权利要求1-5之一所述的所述的20-喹啉基或吡啶基-1H-1,2,3-三氮唑-5-O-碳霉胺糖基-泰乐内酯衍生物或其盐，其特征在于，选择成盐的酸为黄芩苷、咖啡酸、莽草酸、柠檬酸、乳酸、枸橼酸或酒石酸。

7.根据权利要求1-6之一所述的所述的20-喹啉基或吡啶基-1H-1,2,3-三氮唑-5-O-碳霉胺糖基-泰乐内酯衍生物或其盐的药物用途，其特征在于，作为活性成分，用于制备治疗或者预防动物的病毒、细菌感染药物。

8.根据权利要求7所述的所述的20-喹啉基或吡啶基-1H-1,2,3-三氮唑-5-O-碳霉胺糖基-泰乐内酯衍生物或其盐的药物用途，其特征在于，用于制备治疗或者预防鸡的关节炎、腱鞘炎药物；用于制备治疗或者预防由蓝耳病毒引起的猪的繁殖与呼吸综合征药物；用于制备治疗或者预防由溶血性巴斯德菌、多杀性巴氏杆菌、牛支原体引起的牛呼吸道疾病药物；用于制备治疗或者预防由大肠杆菌引起的牛肠疾病药物；用于制备治疗或者预防由金黄色葡萄球菌、乳房链球菌、无乳链球菌、停乳链球菌、棒状杆菌或肠球菌引起的奶牛乳腺炎药物；用于制备治疗或者预防由肺炎放线杆菌、多杀巴斯德菌或支原体属引起的猪呼吸道疾病药物。

9.根据权利要求7或8所述的所述的20-喹啉基或吡啶基-1H-1,2,3-三氮唑-5-O-碳霉胺糖基-泰乐内酯衍生物或其盐的药物用途，其特征在于，将其制备成注射液、粉针、片剂、颗粒剂、胶囊、可溶性粉或散剂。