CN1705487A - 糖基抗菌药 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种抑制细菌生长的方法,其包括使细菌与至少一种以下通式I的二糖化合物接触。
Description
技术领域
本发明涉及具有抗菌性质的二糖组合物。
背景技术
细菌通过侧基因转移、酶的突变、或者通过表达积极地将药物泵出或使其分解的酶而具有很大的对药物产生耐药性的能力。在过去的十年中,对现有药物的耐药性在许多国家中都已成为一个显著的问题。在过去的15年中,一直未研制出任何新的抗菌药物。对于对抗多药耐药性的格兰氏阳性菌,万古霉素目前是作为最后手段的药物。在许多地方,已发现了耐受万古霉素的金黄葡萄球菌(Staphylococcus aureus)和肠球菌(Enterococci)(VRE)。因此,非常需要新的抗菌药物来替代该作为最后手段的药物。
对于研制新型的抗菌药物,如回旋酶抑制剂、蛋白合成抑制剂、胞壁酰级联抑制剂等,有许多胞质靶标。设计此等药物时的主要障碍是,除了酶基活性外,这些药物还需要跨过细菌的细胞壁以发挥它们的抗菌作用。另一方面,细胞壁合成的第III阶段中涉及的酶存在于外细胞壁上,抑制这些酶的药物因此无需跨过该细胞壁就可发挥它们的抗菌或者抑菌作用。青霉素、头孢菌素和万古霉素都是作用于控制肽聚糖生物合成的最终步骤的转肽基酶的药物。已知默诺霉素作用于转糖基酶,这些酶也类似地参与二糖前体的聚合反应。默诺霉素在MIC水平上表现出非常高的效力,而且在动物饲料中用作生长促进剂。
默诺霉素脂质连接的五糖。通过广泛的SAR试验,已证实默诺霉素的小片段能够具有抗菌活性。默诺霉素的三糖片段仍表现出抗菌活性,但其稳定性尚不足以作为有用的药物。基于此,Sofia及其合作者发现一系列新的二糖类化合物,它们在该二糖周围的限定位置中携带芳香取代基,而且表现出显著的MIC活性[WO0064915和WO9926596]。
证实基于万古霉素的亚结构的其他类别的二糖分子对耐受万古霉素的细菌具有抗菌活性。随后证实该类别的分子包括转糖基酶抑制剂,而且与万古霉素本身一样不是转肽基酶抑制剂[WO9853813]。
发明内容
本发明涉及抗菌组合物,特别是涉及通过使细菌与特定的二糖样部分接触而降低细菌生长的方法。
本发明还可涉及包含药物学可接受的载体以及治疗有效量的至少一种特殊二糖样部分的抗菌药物组合物。
本发明还可涉及筛选具有抗菌活性的此等化合物的方法,其包括使所述化合物与格兰氏阳性菌接触,然后监测该细菌的生长或者生长抑制作用。
在第一个方面中,本发明提供一种抑制细菌生长的方法,其包括使细菌与至少一种通式I之二糖化合物接触,
通式I
其中吡喃糖环可以是任意构型的,
T是R或-XR,其中X定义为氧、硫、NHC(O)-,而R选自于以下非限制性的组中:H或具有1-20个原子的烷基、烯基、炔基、杂烷基、芳基、杂芳基、芳基烷基或杂芳基烷基,它们任选被取代,而且可以是直链或支链的,典型的取代基包括但不限于OH、NO、NO2、NH2、N3、卤素、CF3、CHF2、CH2F、腈、烷氧基、芳氧基、脒、胍鎓(guanidinium)、羧酸、羧酸酯、羧酸酰胺、芳基、环烷基、杂烷基、杂芳基、氨基烷基、氨基二烷基、氨基三烷基、氨基酰基、羰基、取代或未取代的亚胺、硫酸酯、氨磺酰基、磷酸酯、磷酰胺、酰肼、异羟肟酸酯、异羟肟酸、杂芳氧基、氨基烷基、氨基芳基、氨基杂芳基、硫烷基、硫芳基或硫杂芳基,这些取代基可任选被进一步取代,
U和Z相互独立地选自于OR、NHR、NR(R),其中R可相同或丙酮,或者选自于以下非限制性的组中:
R1和R2独立地选自于H、CH3、CH2XR和C(O)NHR,
R3和R4独立地选自于H、OH、OR、NHCOR,以及
W独立地选自于ORL、NHRL、NRLR,或选自于以下非限制性的组中:
其中RL是取代或未取代的、直链或支链的、饱和或不饱和的C3-C55烷基、杂烷基、芳基烷基、烷基芳基链。取代基可以包括但不限于酸性基团,如羧酸、磺酸、磷酸、四唑或者其他羧酸模拟物,或者是碱性基团,如胺、胍、脒、咪唑或者其他胺模拟物。
在另一个方面中,本发明提供一种抑制细菌生长的方法,其包括使细菌与至少一种通式II之二糖化合物接触,
通式II
其中二糖键是α或β,
A定义为氢、OR或SR,以及
R、U、W、Z和R4如通式I中所定义。
在更为优选的方面中,本发明提供一种抑制细菌生长的方法,其包括使细菌与至少一种通式III之二糖化合物接触,
通式III
其中A如通式I中所定义,以及
U、Z、RL和R4如通式I中所定义。
所述细菌可以是格兰氏阳性菌或者格兰氏阴性菌。该细菌可包括大肠杆菌(E-coli),葡萄球菌如金黄葡萄球菌,或者其他细菌如藤黄微球菌(Micrococcus luteus)(ATCC272)、金黄葡萄球菌(ATCC29213)、金黄葡萄球菌(ATCC43300)MRSA、粪肠球菌(Enterococcus faecalis)(ATCC29212)、耐受万古霉素的粪肠球菌(ATCC51299)以及酿脓链球菌(Streptococcus pyogenes)(ATCC8668)。
本发明的方法包括向需要所述治疗的患者给药有效量的第一个方面的化合物。所述患者可以是人,或者可以是家畜、宠物或者动物园动物。
在另一个实施方案中,本发明涉及抗菌组合物,其包含至少一种如上所述的化合物。该组合物可包括药物组合物。
本发明的化合物可与药物学可接受的载体、辅剂或者赋形剂混合,包括可与本发明的化合物一起给药于患者的非毒性的但不破坏其药物活性的载体、辅剂或赋形剂。
药物学衍生物可包括本发明化合物的盐、酯、酯的盐或者其他衍生物,其在给药于接受者时能够直接或者间接地提供本发明的化合物,但对此没有任何限制。
本发明的化合物可口服给药,例如通过片剂、粉末、液体、乳剂、混悬剂等;吸入给药;局部给药,例如通过乳膏、膏药、软膏等;以及以栓剂给药,但对此没有任何限制。
用于制备药物组合物的方法和药物载体在本领域中是已知的,例如以下文献中所述的:Remington′s Pharmaceutical Sciences,19th Edition,Mack Publishing Company,Easton,Pennsylvania,USA。
应清楚地理解到,如果在此引用现有技术文献,则该文献并不说明在澳大利亚或者任何其他国家其公开构成了本领域常识的一部分。
具体实施方式
MIC实验
在M7-A4“methods for dillution Antimicrobial susceptibility tests forbacteria that grow aerobically;approved standard-fifth edition”,January2000中概括的经National Committee for Clinical Laboratory Standards(NCCLS)批准的易感性试验用标准的肉汤微量稀释方案被用于Mueller-Hinton肉汤中的最小抑制浓度测试。用于酿脓链球菌测试的肉汤补充有2%已溶马血。在37℃下温育16-24小时,通过128微克/毫升浓度下对肉眼观察的细菌生长的完全抑制,确定初始测试中的阳性结果。如果是藤黄微球菌,则在30℃下进行温育。
实施例1
化合物号 | R1 | R2 | 质量 | Rf | SA24 | SA48 | EC24 |
1 | A5 | A9 | 679 | 4.62 | + | n.d. | - |
在所有实施例中,“+”表示低于128微克/毫升的MIC值,“-”表示高于128微克/毫升的MIC,而n.d.表示未测定。
细菌类型是:
SA24金黄葡萄球菌,24小时接触后
SA48金黄葡萄球菌,48小时接触后
EC24大肠杆菌,24小时接触后
实施例2
化合物号 | n | X | Y | R2 | R3 | MS | Rf | SA24 | SA48 | EC24 |
2 | 1 | A1 | A10 | A11 | A7 | 875 | n.d | + | + | - |
3 | 1 | A1 | A10 | A4 | A9 | 831 | n.d | + | + | - |
4 | 0 | A1 | A10 | A12 | A9 | 800 | 5.1 | + | n.d | - |
5 | 0 | A1 | A10 | A5 | A7 | 862 | 4.92 | + | + | - |
6 | 0 | A1 | A10 | A5 | A9 | 851 | 5.36 | + | n.d | n.d. |
7 | 1 | A10 | A1 | A5 | A7 | 876 | 5.01 | + | + | - |
实施例3
化合物号 | R2 | R3 | MW | Rf | SA24 | SA48 | EC24 |
8 | A5 | A7 | 824 | 4.72 | + | + | - |
9 | A5 | A9 | 813 | 5.56 | + | n.d. | n.d. |
实施例4
化合物号 | X | Y | R2 | R3 | MW | Rf | SA24 | SA48 | EC24 |
10 | A1 | A10 | A12 | A7 | 875 | n.d. | + | + | - |
11 | A1 | A10 | A4 | A9 | 831 | 5.18 | + | + | + |
12 | A1 | A10 | A4 | A7 | 843 | 4.65 | + | + | + |
13 | A1 | A10 | A4 | A1 | 663 | 3.2 | + | n.d. | n.d. |
14 | A1 | A10 | A5 | A9 | 864 | 5.27 | + | + | - |
15 | A1 | A10 | A19 | A9 | 863 | 4.85 | + | + | + |
16 | A1 | A10 | A19 | A7 | 875 | 4.23 | + | + | + |
19 | A1 | A10 | A19 | A25 | 849 | 4.8 | + | + | + |
20 | A1 | A10 | A19 | A22 | 861 | 3.49 | + | + | + |
21 | A1 | A10 | A19 | A16 | 889 | 3.57 | + | + | + |
22 | A1 | A10 | A19 | A23 | 930 | 5.1 | + | + | + |
23 | A1 | A10 | A19 | A26 | 831 | 3.56 | + | + | + |
24 | A1 | A10 | A19 | A27 | 899 | 4.22 | + | + | + |
25 | A1 | A10 | A19 | A28 | 904 | 3.3 | + | + | + |
26 | A1 | A10 | A19 | A29 | 918 | 3.5 | + | + | + |
27 | A14 | A1 | A2 | A9 | 800 | 5.01 | + | n.d. | + |
28 | A14 | A1 | A3 | A9 | 762 | 4.81 | + | n.d. | + |
29 | A14 | A1 | A12 | A9 | 764 | 4.92 | + | n.d. | + |
30 | A14 | A1 | A4 | A9 | 782 | 4.9 | + | n.d. | + |
31 | A14 | A1 | A15 | A9 | 765 | 5.4 | + | n.d. | + |
实施例5
化合物号 | X | Y | R2 | R3 | MW | Rf | SA24 | SA48 | EC24 |
36 | A10 | A1 | A17 | A7 | 919 | n.d. | + | + | n.d. |
37 | A10 | A1 | A5 | A7 | 898 | 4.99 | + | + | - |
38 | A1 | A13 | A2 | A9 | 818 | 5.56 | + | n.d. | n.d. |
39 | A1 | A13 | A5 | A7 | 844 | 4.72 | + | + | - |
40 | A1 | A13 | A5 | A9 | 833 | 5.63 | + | n.d. | - |
实施例6
化合物 | R1 | R2 | R3 | MW | Rf | SA24 | SA48 | EC24 |
42 | A20 | A20 | A8 | 963 | n.d. | + | n.d. | n.d. |
43 | A5 | A1 | A7 | 690 | n.d. | + | n.d. | n.d. |
44 | A5 | A3 | A7 | 824 | n.d. | + | + | n.d. |
45 | A5 | A3 | A1 | 644 | 3.82 | + | n.d. | |
46 | A5 | A21 | A7 | 822 | 4.73 | n.d. | + | - |
47 | A5 | A21 | A1 | 642 | 3.39 | + | n.d. | n.d. |
48 | A5 | A17 | A7 | 898 | n.d. | + | + | - |
49 | A5 | A4 | A7 | 844 | 4.9 | n.d. | + | - |
50 | A5 | A4 | A1 | 664 | 3.8 | + | n.d. | n.d. |
51 | A5 | A4 | A9 | n.d. | n.d. | n.d. | n.d. | |
52 | A5 | A44 | A7 | 823 | 3.98 | n.d. | + | - |
55 | A5 | A5 | A25 | 851 | 5.47 | + | + | n.d. |
56 | A5 | A5 | C10H21 | 837 | 5.38 | + | + | n.d. |
57 | A5 | A5 | A39 | 857 | 4.9 | + | + | n.d. |
58 | A5 | A5 | A40 | 861 | 5.01 | + | + | n.d. |
59 | A5 | A5 | A22 | n.d. | + | + | - | |
60 | A5 | A5 | 二戊基 | 837 | 4.9 | + | + | n.d. |
61 | A5 | A5 | A32 | 851 | 5.56 | + | + | n.d. |
62 | A5 | A5 | A31 | 837 | 5.08 | + | + | n.d. |
63 | A5 | A5 | A30 | 823 | 5.1 | + | + | n.d. |
64 | A5 | A5 | A33 | 929 | 5.82 | + | + | n.d. |
65 | A5 | A5 | A34 | 942 | 5.17 | + | + | n.d. |
66 | A5 | A5 | A41 | 938 | 4.81 | - | n.d. | n.d. |
67 | A5 | A5 | A42 | 952 | 4.89 | - | n.d. | n.d. |
68 | A5 | A5 | A32 | 901 | 5.36 | - | n.d. | n.d. |
69 | A5 | A5 | A36 | 901 | 5.45 | + | n.d. | n.d. |
70 | A5 | A5 | A37 | 795 | 4.62 | - | n.d. | n.d. |
71 | A5 | A5 | A46 | 880 | 4.62 | - | n.d. | n.d. |
72 | A5 | A5 | A47 | 880 | 4.81 | - | n.d. | n.d. |
73 | A5 | A5 | A6 | 893 | 5.1 | + | n.d. | n.d. |
74 | A5 | A5 | A7 | 877 | 4.99 | + | n.d. | n.d. |
75 | A5 | A5 | A23 | 932 | 5.63 | + | n.d. | n.d. |
76 | A5 | A5 | A8 | 893 | 6.09 | + | n.d. | n.d. |
77 | A5 | A5 | A9 | 865 | 5.63 | + | + | - |
78 | A5 | A3 | A9 | 813 | 5.45 | + | n.d. | n.d. |
79 | A5 | A4 | A9 | 833 | 5.73 | + | n.d. | n.d. |
80 | A18 | A4 | A9 | 744 | n.d. | + | n.d. | n.d. |
测试了以下化合物对其他微生物的作用,结果如下。
1.藤黄微球菌(ATCC272)
2.金黄葡萄球菌(ATCC29213)
3.金黄葡萄球菌(ATCC43300)MRSA
4.粪肠球菌(ATCC29212)
5.耐受万古霉素的粪肠球菌(ATCC51299)
6.酿脓链球菌(ATCC8668)
化合物 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
76 | + | + | + | + | + | + |
42 | + | + | + | + | + | + |
75 | + | + | + | + | + | + |
68 | + | + | - | + | - | + |
65 | + | - | - | + | - | + |
69 | + | + | + | + | - | + |
70 | + | - | - | + | - | + |
73 | + | + | + | + | + | + |
74 | + | + | + | + | + | + |
66 | - | - | - | - | - | + |
67 | + | + | + | + | + | + |
77 | + | + | + | + | + | + |
51 | + | + | + | + | + | + |
56 | + | + | + | + | + | + |
表1:侧臂
在整个说明书和权利要求书中,除非有必要另外说明,术语“包括或包含”应理解为包括所述的整体,但并不排除任何其他的整体。
应理解的是,在不偏离本发明的精神和范围的情况下,还可对在此描述的任何实施方案进行各种其他的变化和改进。
Claims (24)
1、一种抑制细菌生长的方法,其是使细菌与至少一种通式I之二糖化合物接触,
其中
T是R或-XR,其中X选自于以下组中:氧、硫、NHC(O)-,而R选自于以下组中:H、具有1-20个原子的烷基、烯基、炔基、杂烷基、芳基、杂芳基、芳基烷基或杂芳基烷基,
U和Z相互独立地选自于以下组中:OR、NHR、NR(R),其中R可相同或丙酮,或者
R1和R2独立地选自于以下组中:H、CH3、CH2XR和C(O)NHR,
R3和R4独立地选自于以下组中:H、OH、OR、NHCOR,以及
W独立地选自于以下组中:ORL、NHRL、NRLR、或者
其中RL选自于以下组中:取代或未取代的、直链或支链的、饱和或不饱和的C3-C55烷基、杂烷基、芳基烷基、烷基芳基链。
2、如权利要求1所述的方法,其中RL被选自于以下组中的基团取代:酸性基团、羧酸、磺酸、磷酸、四唑或者其他羧酸模拟物、碱性基团、胺、胍鎓、脒、咪唑、噁唑或者其他胺模拟物。
3、如权利要求1所述的方法,其中一个或者多个R基团被选自于以下组中的基团取代:OH、NO、NO2、NH2、N3、卤素、CF3、CHF2、CH2F、腈、烷氧基、芳氧基、脒、胍鎓、羧酸、羧酸酯、羧酸酰胺、芳基、环烷基、杂烷基、杂芳基、氨基烷基、氨基二烷基、氨基三烷基、氨基酰基、羰基、取代或未取代的亚胺、硫酸酯、氨磺酰基、磷酸酯、磷酰胺、酰肼、异羟肟酸酯、异羟肟酸、杂芳氧基、氨甲酰基、氨基芳基、氨基杂芳基、硫烷基、硫芳基或硫杂芳基。
6、如权利要求1所述的方法,其中所述细菌是格兰氏阳性菌。
7、如权利要求1所述的方法,其中所述细菌是格兰氏阴性菌。
8、如权利要求1所述的方法,其中所述细菌选自于以下组中:大肠杆菌(E-coli)、藤黄微球菌(Micrococcus luteus)、金黄葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、金黄葡萄球MRSA(Staphylococcus aureusMRSA)、粪肠球菌(Enterococcus faecalis)、耐受万古霉素的粪肠球菌以及酿脓链球菌(Streptococcus pyogenes)。
10、如权利要求1所述的方法,其中所述细菌是金黄葡萄球菌,而所述化合物是
12、如权利要求1所述的方法,其中所述细菌是金黄葡萄球菌,而所述化合物是
其中取代基A如表I中所定义。
13、如权利要求1所述的方法,其中所述细菌是金黄葡萄球菌,而所述化合物是
其中取代基A如表I中所定义。
14、如权利要求1所述的方法,其中所述细菌是金黄葡萄球菌,而所述化合物是
其中取代基A如表I中所定义。
15、如权利要求1所述的方法,其中所述细菌是大肠杆菌,而所述化合物是
其中取代基A如表I中所定义。
16、如权利要求1所述的方法,其中所述化合物是
其中取代基A如表I中所定义,
而所述细菌是藤黄微球菌。
18、如权利要求1所述的方法,其中所述化合物是
其中取代基A如表I中所定义,
而所述细菌是金黄葡萄球菌MRSA。
19、如权利要求1所述的方法,其中所述化合物是
其中取代基A如表I中所定义,
而所述细菌是粪肠球菌。
21、如权利要求1所述的方法,其中所述化合物是
其中取代基A如表I中所定义,而所述细菌是酿脓链球菌。
22、一种抑制哺乳动物中细菌感染的方法,其包括向所述哺乳动物给药有效量的如权利要求1所述的化合物。
23、一种抗菌药物组合物,其包含如权利要求1所述的化合物或其药物学可接受的盐以及药物学可接受的载体。
24、如权利要求1所述的方法,其中所述细菌是耐受或者敏感性菌株:微球菌(Micrococcus)、链球菌(Streptococcus)、肠球菌(Enterococcus)或葡萄球菌(Staphylococcus)。
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