EA016099B1

EA016099B1 - Замещенный аналог тетрациклина (варианты) и способ получения замещенного аналога тетрациклина

Info

Publication number: EA016099B1
Application number: EA200900632A
Authority: EA
Inventors: Дэррелл Дж. Коуза; Марк Л. Нельсон; Глен Ренни
Original assignee: Трастис Оф Тафтс Коллидж
Priority date: 1999-09-14
Filing date: 2000-09-13
Publication date: 2012-02-28
Also published as: IL183125A0; JP2003509404A; AU2009225351A1; KR100764992B1; MXPA02002595A; BR0013993A; AU781439B2; HUP0202798A3; EP2327686A2; EP1240133A1; EP1666453A1; EP2327687A3; IL148482A0; EA012203B1; ES2260051T3; EA200200366A1; IL183124A; AU781439C; DE60027465T2; EA200900632A1

Abstract

Настоящее изобретение относится к новым способам синтеза, которые позволяют получать ранее недоступные замещенные аналоги тетрациклина, которые обладают высокой антибактериальной активностью. В способах, описанных в настоящем изобретении, используют реакционноспособные предшественники тетрациклина, реакционноспособные предшественники органического заместителя и катализаторы на основе переходных металлов в условиях, при которых образуется замещенное производное тетрациклина, содержащее требуемый органический заместитель. В одном из вариантов воплощения изобретения замещенный аналог тетрациклина может быть получен путем смешивания реакционноспособного предшественника тетрациклина, такого как арендиазониевая соль тетрациклина, и реакционноспособного предшественника органического заместителя, например алкенов, замещенных алкенов, виниловых мономеров, ароматических и гетероароматических соединений, в присутствии катализатора на основе переходного металла, такого как хлорид палладия, в условиях, при которых образуется аналог тетрациклина, замещенный органическим заместителем. Такие замещенные аналоги необязательно могут быть использованы в качестве промежуточных производных для получения других соединений, например при гидрировании ненасыщенных групп заместителя.

Description

Изобретение относится к химии антибиотиков и, в частности, касается химических способов полу чения замещенных аналогов тетрациклина.

Сведения о предшествующем уровне техники

Развитие химии антибиотиков тетрациклинового ряда является прямым результатом систематического исследования образцов почвы, собранных в разных частях света, для поиска микроорганизмов, способных производить бактерицидные и/или бактериостатические композиции. Первое из этих новых соединений под названием хлортетрациклин было введено в практику в 1948 г. Двумя годами позже был получен окситетрациклин. Подробное исследование химической структуры этих веществ подтвердило их подобие и стало аналитической основой для получения третьего представителя этой группы, тетрациклина. К 1957 г. было получено новое семейство тетрациклиновых композиций, которые отличались отсутствием ОН-группы при циклическом атоме углерода в положении 6, присутствовавшей в первых соединениях; эти данные были опубликованы в 1967 г., а миноциклины стали использоваться с 1972 г. Структурное сравнение индивидуальных веществ тетрациклинового ряда представлено в табл. 1, приведенной ниже, со ссылкой на следующую структурную формулу:

Таблица 1

Производное	Заместитель (ли)	Положение углеродного атома
Хлортетрациклин	-С1	(7)
Окситетрациклин	-он,-н	(5)
Демеклоциклин	-ОН,-Н,-С1	(6; 7)
Метацикпин	-он,-н,=сн₂	(5; 6)
Доксициклин	-ОН;-Н,-СН₃,-Н	(5; 6)
Миноциклин	-Η,-Η,-Ν(ΟΗ₃)₂	(6; 7)

Более поздние исследования были сконцентрированы как на разработке новых композиций тетрациклиновых антибиотиков, эффективных при различных условиях терапии и способах введения, так и на разработке новых замещенных аналогов тетрациклина, с аналогичной или более высокой эффективностью по сравнению с первыми соединениями тетрациклинового ряда, полученными в 1948 г. Примеры таких исследований описаны в патентах США №№ 3957980, 3674859, 2980584, 2990331, 3062717, 3557280, 4018889, 4024272, 4126680, 3454697 и 3165531. Необходимо отметить, что перечисленные патенты относятся лишь к небольшой части разносторонних исследований по поиску композиций тетрациклина и его замещенных аналогов, которые имеют фармакологическую активность.

Позднее, сразу после открытия тетрациклинов и их введения в практику, было обнаружено, что независимо от их специфического состава или химической структуры они характеризуются высокой фармакологической эффективностью по отношению к риккетсиям, ряду грамположительных и грамотрицательных бактерий, а также к агентам, вызывающим лимфогранулемные венерические заболевания, конъюнктивиты включения и орнитоз. В связи с этим, тетрациклины известны как антибиотики широкого спектра действия. После установления их антимикробной активности ίη νίίτο, эффективности действия при экспериментальных инфекционных заболеваниях и фармакологических свойств тетрациклины, как класс, стали широко использоваться для терапевтических целей. Однако широкое использование тетрациклинов для лечения как серьезных, так и легких заболеваний и расстройств привело к возникновению устойчивости к действию данных антибиотиков даже среди высокочувствительных как симбиотических, так и патогенных бактерий, например Рпеитососс! и 8а1топе11а. Увеличение числа организмов с рези

- 1 016099 стентностью к тетрациклинам привело к всеобщему отказу от использования композиций тетрациклина и тетрациклиновых производных в качестве антибиотиков.

Сущность изобретения

Настоящее изобретение относится к новейшим достижениям химии, которые позволяют получать замещенные аналоги тетрациклина, включая замещенные аналоги тетрациклина, которые обладают высокой антибактериальной активностью. Способы, представленные в данном описании, включают использование реакционноспособных соединений-предшественников тетрациклина, реакционноспособных органических предшественников заместителей и переходных металлов или катализаторов на основе переходных металлов в условиях, при которых образуется замещенный аналог тетрациклина с требуемым органическим заместителем. В одном из вариантов воплощения настоящего изобретения могут быть получены аналоги тетрациклина путем взаимодействия реакционноспособных предшественников тетрациклина, таких как арендиазониевая соль тетрациклина, и реакционноспособного органического предшественника заместителя, например алкенов, замещенных алкенов, виниловых мономеров, ароматических и гетероароматических соединений, в присутствии катализаторов на основе переходных металлов, таких как хлорид палладия, в условиях, при которых образуется замещенный аналог тетрациклина, содержащий органический заместитель. В другом варианте воплощения изобретения замещенный аналог тетрациклина может быть получен путем контактирования реакционноспособного химического комплекса тетрациклина, содержащего реакционноспособный предшественник тетрациклина, с переходным металлом или катализатором на основе переходного металла, с образованием реакционноспособного промежуточного соединения, содержащего реакционноспособный предшественник органического заместителя, в условиях, в которых происходит образование аналога тетрациклина, содержащего органический заместитель.

Согласно другому варианту воплощения изобретение относится к реакционноспособным химическим комплексам тетрациклина, содержащим реакционноспособный предшественник тетрациклина и катализатор на основе переходного металла, из которых образуется промежуточное соединение. Использование этого промежуточного соединения в способах, заявленных в настоящем изобретении, характеризуется большими преимуществами.

Еще в одном варианте воплощения настоящего изобретения описаны замещенные аналоги тетрациклина, в которых заместитель (в тексте описания обозначен как Ζ) в определенном положении, например 7, 9, 13, присоединен посредством -С-С-связи и может содержать ароматический и гетероароматический остаток. Заместитель может также содержать -С=С-связь, примыкающую к -С-С-связям тетрациклина, например

где К₂ и К₃, каждый независимо, означает водород, алкил, арил, алкилкарбонил, алкоксикарбонил, карбоксил или К₂ и К₃ могут быть объединены с образованием замещенного или незамещенного карбоциклического или гетероциклического кольца, содержащего от 5 до 15 атомов.

Способы и промежуточные соединения, описанные в данной заявке, позволяют получить новые замещенные аналоги тетрациклинового ряда, которые могут быть использованы для терапии и для получения фармацевтических композиций, содержащих такие соединения.

Способ по настоящему изобретению включает введение упомянутых заместителей Ζ в основную структуру тетрациклинового кольца в требуемое положение при добавлении реакционноспособного соединения, например введение в требуемое положение соединения, содержащего π-связь, в присутствии катализатора на основе переходного металла. Процесс проводят через выделение образующегося в ходе реакции реакционноспособного промежуточного соединения (содержит арендиазониевую соль тетрациклина, полученную наиболее подходящим способом). Реакционноспособное промежуточное соединение может быть получено ίη δίΐιι. Наибольшие преимущества имеет способ, согласно которому заместители вводят в Ό-кольцо основной структуры тетрациклина, например в положение 7 и/или 9. Другим предпочтительным воплощением является введение заместителей в возможное положение 13. Такие схемы синтеза впервые используют в этой области химии, и их преимущество состоит в том, что они позволяют напрямую вводить различные заместители и/или предварительно полученные комплексные соединения заместителей в требуемое положение.

Соединения данного изобретения активны по отношению к восприимчивым микроорганизмам, включая как тетрациклин-чувствительные бактерии, так и тетрациклин-резистентные бактерии. Прежде всего, предпочтительны соединения, у которых величина 24-часовой минимальной ингибирующей концентрации (МИК) тетрациклин-резистентных штаммов Е. сой, 8. аигеик и Е. ГассаПз, таких как Е. сой рНСМ1, 8. аигеик ΚΝ4250 и Е. Гаесайк рМУ158, составляет 10 мкг/мл или меньше, более предпочтительны соединения с МИК 1 мкг/мл или меньше. К наиболее предпочтительным соединениям изобретения

- 2 016099 также относятся те, для которых определена величина МИК в отношении тетрациклин-чувствительных штаммов Е. сой, 8. аигеиз и Е. Гаесайз, таких как Е. сой И31ш4, 8. аиегеик Κ.Ν450 и Е. Гаесайз АТСС979О.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения

В описании настоящего изобретения использованы следующие термины.

Термин тетрациклин или тетрациклиновый ряд означает тетрациклин, а также другие представители семейства тетрациклинов, такие как окситетрациклин, хлортетрациклин, демеклоциклин, доксициклин, хелокардин, миноциклин, ролитетрациклин, лимециклин, санциклин, метациклин, апициклин, кломоциклин, гуамециклин, меглуциклин, мепициклин, пенимепициклин, пипациклин, этамоциклин, пенимоциклин и т.д., и другие производные тетрациклина, содержащие характерные нафтаценовые кольца А-В-С-Э в структурной формуле, представленной в разделе Уровень техники. Кроме того, использованы те же номера положений в тетрациклиновом кольце, на которые ссылаются в описании заявки, как указано в приведенной выше структурной формуле.

Термин реакционноспособный предшественник тетрациклина означает тетрациклины, которые содержат реакционноспособную группу в тетрациклиновой структуре, например в положении 7, 9 или 13, причем реакция замещения с участием реакционноспособного предшественника тетрациклина может приводить, как указано в заявке, к образованию замещенного тетрациклина. К предшественникам тетрациклина относятся общеизвестные производные семейства тетрациклина. Такие семейства тетрациклина, без ограничения перечисленным, включают миноциклин, доксициклин и санциклин.

Термин предшественник миноциклина означает соединения, содержащие в основе структуру миноциклина, которая отличается от структуры тетрациклина наличием диметиламиногруппы в положении 7 и отсутствием метильной и гидроксильной групп в положении 6, а также отсутствием гидроксильной группы в положении 5. Для иллюстрации ядро структуры предшественника миноциклина приведено ниже

Следует понимать, что предшественники миноциклина могут быть замещенными, незамещенными или производными миноциклина, содержащими заместители в других атомах, за исключением положения 5 и 6. Например, другие положения атомов в основной структуре, например положение 8, могут быть замещены или незамещены, а в других могут быть замещены или могут быть получены производные по группам в этих положениях, например по амидогруппе в положении 2. Подходящими заместителями являются водород, алкил, алкенил, алкинил, циклоалкил, арил, алкилкарбонил, арилкарбонил, алкоксикарбонил, арилоксикарбонил, амино, гидрокси, циано, алкокси, арилокси, карбоксил, карбоксамидо, сложный эфир карбоновой кислоты, карбоциклические или гетероциклические группы, а также их различные комбинации. Однако специалисты в данной области техники могут в качестве заместителей использовать и другие группы. Кроме того, Я в приведенной выше формуле, может означать не только метильную группу, но и, например, низкомолекулярный алкил, такой как этил, пропил и т.д. Реакционноспособные предшественники миноциклина включают, без ограничения перечисленным, аналоги 9диазоний миноциклина, 9-йодминоциклина, 9-бромминоциклина и 9-хлорминоциклина.

Термин предшественник доксициклина означает соединения, содержащие в основе структуру доксициклина, которая отличается от ядра структуры тетрациклина замещением атома водорода в положении 6 на гидроксильную группу, и замещением гидроксильной группы в положении 5 на водород. Для иллюстрации ядро структуры предшественника доксициклина приведено ниже

Следует понимать, что предшественники доксициклина могут быть замещенными, незамещенными или производными доксициклина, например содержащими заместители в положениях 7, 8 и/или 9. Например, другие положения атомов в основной структуре, например положение 8, могут быть замещены или незамещены, а в других могут быть замещены или могут быть получены производные по группам в этих положениях, например по гидроксильной группе в положении 5 или по амидогруппе в положении 2.

- 3 016099

Подходящими заместителями являются водород, алкил, алкенил, алкинил, циклоалкил, арил, алкилкарбонил, арилкарбонил, алкоксикарбонил, арилоксикарбонил, амино, гидрокси, циано, алкокси, арилокси, карбоксил, карбоксамидо, сложный эфир карбоновой кислоты, карбоциклические или гетероциклические группы, а также их различные комбинации. Специалисты в данной области техники в качестве заместителей могут использовать и другие группы. Кроме того, Я в приведенной выше формуле может означать не только метильную группу, но и, например, низкомолекулярный алкил, такой как этил, пропил и т.д. Соединения реакционноспособного предшественника доксициклина включают, без ограничения перечисленным, производные 7- и/или 9-диазонийдоксициклина, 7- и/или 9-йоддоксициклина, 7- и/или 9бромдоксициклина и 7- и/или 9-хлордоксициклина.

Термин предшественник санциклина означает соединения, содержащие структуру санциклина, которая отличается от структуры тетрациклина замещением атома водорода на метильную и атома водорода на гидроксильную группу в положении 6. Для иллюстрации ядро структуры предшественника санциклина приведено ниже

Следует понимать, что предшественники санциклина могут быть замещенными, незамещенными или производными санциклина, например, в положениях 7, 8 и/или 9. Например, другие положения атомов в основной структуре, например положение 8, могут быть замещены или незамещены, а в других могут быть замещены или могут быть получены производные по группам в этих положениях, например по амидогруппе в положении 2.

Подходящими заместителями являются водород, алкил, алкенил, алкинил, циклоалкил, арил, алкилкарбонил, арилкарбонил, алкоксикарбонил, арилоксикарбонил, амино, гидрокси, циано, алкокси, арилокси, карбоксил, карбоксамидо, сложный эфир карбоновой кислоты, алкоксикарбонил, арилоксикарбонил, карбоциклические или гетероциклические группы, а также их различные комбинации. Специалистами в данной области техники в качестве заместителей могут быть использованы и другие группы. Реакционноспособные предшественники доксициклина включают в себя, без ограничения перечисленным, производные 7- и/или 9-диазонийсанциклина, 7- и/или 9-йодсанциклина, 7- и/или 9бромсанциклина и 7- и/или 9-хлорсанциклина.

Предпочтительными реакционноспособными предшественниками тетрациклина являются арендиазонивая соль тетрациклина, а также йодпроизводные тетрациклина или производные тетрациклина, которые содержат двойную связь и реакционноспособны по отношению к производным борной кислоты, например, в положении 13. В одном из вариантов воплощения изобретения получают реакционноспособное промежуточное соединение путем взаимодействия реакционноспособного предшественника тетрациклина и катализатора на основе переходного металла. Данное промежуточное соединение используют для получения новых тетрациклинов с помощью способов, известных в данной области техники (например, см. в книге Недейик, Тгаикйюи Ме1а1к ίη И1е 8уи1йе818 οί Сотр1ех Огдатс Мо1еси1ек (Использование переходных металлов в синтезе сложных органических молекул) Цшуегкйу 8с1еисе Воокк. МШ Уа11еу, СА, 1994, которая включена в качестве ссылки в текст заявки). Реакционноспособное промежуточное соединение предпочтительно получают ίη κίΐι,ι при взаимодействии с реакционноспособным предшественником заместителя.

Термин катализатор на основе переходного металла является общеизвестным термином, который означает как переходные металлы, так и катализаторы, содержащие переходные металлы, представленные элементами с 21 по 29, с 39 по 47, с 57 по 79 и 89. В состав типичных катализаторов на основе переходных металлов обычно входят СиС1₂, трифлат меди(1), тиофенхлорид меди, хлорид палладия(11), органопалладиевые катализаторы, такие как ацетат палладия, Рй(РРй₃)₄, Рй(АкРй₃)₄, РйС1₂(РйСЫ)₂, РйС1₂(Рй₃Р)₂, Рй₂(йЬа)₃-СйС1₃ (йЬа - дибензилацетон) и их различные комбинации. Другие катализаторы на основе переходных металлов включают те же соединения, но с такими металлами, как родий (например, ацетат родия(11) и Яй₆(СО)₁₆), железо, иридий, хром, цирконий и никель. Специалист в данной области техники может выбрать в литературе соответствующий катализатор на основе переходного металла для проведения требуемой реакции (например, см. в статье ЫркйШх В.Н., Огд. Яеас!.. 1992, 41:135, которая включена в качестве ссылки в текст заявки).

Термин реакционноспособный предшественник органического заместителя означает органические заместители, имеющие реакционноспособные группы, необходимые для проведения реакции присоединения к реакционноспособному предшественнику тетрациклина, как указано в тексте заявки. Реакционноспособный предшественник органического заместителя предпочтительно содержит по крайней

- 4 016099 мере одну реакционноспособную группу. В варианте воплощения изобретения реакционноспособный предшественник органического заместителя может содержать фрагменты с π-связями, такие как метилен, арилборная кислота, активные ароматические кольца, замещенные и незамещенные олефины и алкины, нитрилы, ацетилены, замещенные ацетилены, арилэтилены, стиролы, сопряженные диены, изопрены, виниловые эфиры, α,β-ненасыщенные альдегиды и кетоны, арилвинил и арилизопренилкетоны, йодалкены и йодарены, хиноны, α,β-ненасыщенные кислоты и их производные.

Реакционноспособный предшественник органического заместителя также включает в себя соединения (они могут быть получены ίη δίΐυ). которые взаимодействуют с реакционноспособным промежуточным соединением с образованием требуемого аналога тетрациклина. Например, реакционноспособное промежуточное соединение может быть переметаллировано, при этом получают широкий спектр разнообразных аналогов. Переметаллирование осуществляют путем взаимодействия с другими металлоорганическими комплексами, такими как соединения трибутилолова и диорганокупраты лития (например, см. в статьях Ка1ашп, §уп1йс818, 1992, 413; За^атити, С11сш. Рсу., 1992, 92:857; №дс18Ы, Лее!. С11сш. Век., 1982, 15:340, которые включены в качестве ссылок в текст заявки).

Другие предшественники включают в себя соединения, подходящие для проведения реакции, катализируемой переходными металлами, но которые содержат реакционноспособные связи для взаимодействия с промежуточными соединениями, содержащими переходные металлы. Такими предшественниками являются, например, соединения, содержащие галоген, гидроксильные группы, трифлат группы, тиолгруппы и аминогруппы. К внутримолекулярным реакциям относятся также реакции, в которых реакционноспособный предшественник органического заместителя образует связь или комплекс с реакционноспособным промежуточным соединением (см. книгу Недсбик, упомянутую выше).

Соединения по настоящему изобретению включают в себя аналоги тетрациклина, замещенные в 13. Эти соединения могут быть положении 7, замещенные в положении 9 представлены общей формулой и замещенные в положении

где Ζι, Ζ₂ и Ζ₃ каждый означает атом Н или

причем В₂ и В₃, каждый независимо, означает водород, алкил, арил, алкилкарбонил, алкоксикарбонил, карбоксил или В₂ и В₃ объединены с образованием замещенного или незамещенного карбоциклического или гетероциклического кольца, содержащего от 5 до 15 атомов в кольце, а

В1 означает Н или ОН.

В другом варианте воплощения изобретения В₂ означает водород, а о

В₃ означает^ ^Кч· где В₄ означает С₁-С₅ алкоксигруппу.

Подходящими заместителями для Ζ являются

- 5 016099

Другим объектом изобретения является способ получения аналогов группы тетрациклина, с помощью которого возможно получение 7-, 9- или 13-замещенных производных, а также еще одним объектом изобретения является получение производных группы тетрациклина с помощью этого способа. В основном, эти соединения могут быть получены, как указано на схемах синтеза, приведенных ниже в тексте описания. На этих схемах синтеза используют набор различных заместителей, как определено выше; В включает и В₃. Для наглядности, доксициклин представлен на схемах синтеза как базовое соединение группы тетрациклина, хотя следует иметь в виду, что любое из многочисленных производных группы тетрациклина может быть получено с использованием того же самого способа. Например, в качестве базового производного тетрациклина с замещенными группами в положениях 7, 9 и/или 13 могут быть использованы: окситетрациклин, хлортетрациклин, демеклоциклин, доксициклин, хелокардин, миноциклин, ролитетрациклин, лимециклин, санциклин, метациклин, апициклин, кломоциклин, гуамециклин, меглюциклин, мепилциклин, пенимепициклин, пипациклин, этамоциклин, пенимоциклин, их полусинтетические промежуточные производные и т. п.

Производные группы тетрациклина по настоящему изобретению могут быть легко получены с помощью описанных способов в соответствии с приведенными схемами синтеза. Синтез I относится к получению производных группы тетрациклина из исходного соединения формулы 1 - доксициклина, являющегося антибиотиком группы тетрациклина, применяемым в клинической практике. Было найдено, что 6-замещенные 5-гидрокси-6-дезокситетрациклины (1, В₂=СН₃, доксициклин) или их соли с неорганическими кислотами растворяются в концентрированных кислотах, например Н₂§0₄ является подходящим растворителем, а также взаимодействуют с нитрирующими реагентами, такими как нитрат натрия или калия, с образованием 7- и 9-нитропроизводных тетрациклина (2, 3). Эти производные могут быть разделены различными способами. Предпочтительным является метод препаративной ВЭЖХ с обращенной фазой (колонка С₁₈) на силикагеле с использованием бинарной системы градиента, которая может включать в себя как градиент метанола в присутствии натриевой соли этилендиаминтетрауксусной кислоты (ЭДТА) в фосфатном буфере, так и градиент ацетонитрила в присутствии трифторуксусной кислоты более 0,1%. Эти выделенные соединения могут быть легко восстановлены до функциональной аминогруппы, в присутствии типичных восстанавливающих реагентов, таких как водород, в присутствии катализаторов на основе переходных металлов, оксид платины, углерод-палладиевый катализатор и им подобные, при этом с высоким выходом получают 7-ΝΗ₂ и 9-ΝΗ₂ тетрациклины (4, 5). Альтернативно, 7-ΝΗ₂ тетрациклин (доксициклин) может быть получен посредством восстановительного алкилирования 7-(Ν,Νдикарбоксибензилоксигидразино)тетрациклинов (подробнее см. патент США 3483251, включенный в описание заявки в качестве ссылки).

Соединения, содержащие функциональные анилиновые группы, легко вступают в реакцию диазотирования с азотистой кислотой (Η0Ν0) или органическими веществами, такими как бутилнитрит, с образованием солей диазония (таких как гидрохлорид или тетрафторборат) (6, 7) с практически количественным выходом. Так как это производное реакционноспособного предшественника тетрациклина (6, 7) является подходящей формой соли диазония, то оно может образовывать комплексы с органопалладиевыми катализаторами и их производными, что приводит к образованию связи углерод-углерод между промежуточным производным тетрациклина и соответствующим реакционноспособным предшественником органического заместителя по выбору. Катализаторы на основе переходных металлов, такие как СиС1₂ (реакция Мирвина), также как и палладиевые катализаторы, такие как хлорид палладия, ацетат палладия и другие упомянутые выше катализаторы, предпочтительно ацетат палладия, применяют для получения замещенных в положении 7 и 9 производных тетрациклина. Реакции обычно проводят в полярных растворителях, таких как ДМСО, вода и спирты, со следовыми количествами неорганических кислот (НС1, 0,1%), при этом реакция с замещенными и незамещенными ароматическими и гетероароматическими, алкильными, алкенильными или алкинильными субструктурами проходит с образованием требуемых замещенных соединений. Для проведения этих реакций могут быть также использованы неполярные растворители.

Известно, что галогениды переходных металлов, такие как галогениды палладия и меди, взаимодействуют с солями арендиазония с образованием комплексов, которые могут участвовать в дальнейших реакциях. Галогениды переходных металлов в качестве катализаторов ускоряют образование связи углерод-углерод за счет протекания радикальной окислительно-восстановительной реакции присоединения субструктур углерода (двойные связи и другие структуры, содержащие π-связи) к электронно ненасыщенному атому азота в реакционноспособной группе диазония. Например, образование связи углеродуглерод, катализируемой палладием, происходит легче, если соответствующий алкен в реакционной системе образует реакционноспособные координационные комплексы. За этим следует присоединение к σсвязи углерода с образованием тройного комплекса. Катализаторы, такие как катализаторы палладия, циклизуются и при этом регенерируются, например, за счет отщепления β-гидрида, что приводит к образованию ковалентной углерод-углеродной связи. В этих условиях молекулярные субструктуры, имеющие систему π-связи, такие как алкены, эфиры акриловой кислоты или любое из многочисленных соединений, содержащих двойную связь, легко арилируются производными реакционноспособного предшест

- 6 016099 венника тетрациклина, например арендиазониевой солью тетрациклина. Могут быть также использованы другие реакции, катализируемые переходными металлами, такие как переметаллирование и присоединение, например, монооксида углерода (см. книгу Недебик, приведенную выше, пример реакций, катализируемых переходными металлами).

Образование углерод-углеродной связи может проходить и при гомогенном катализе с использованием комплексов палладия или других подходящих реакционноспособных соединений. Тетрациклины, например, доксициклин или миноциклин, применяют для получения реакционноспособной функциональной группы диазония в кольце Ό, причем реакционноспособный аддукт выбирают из ряда различных в структурном отношении семейств химических реагентов.

Следовательно, производные реакционноспособных предшественников тетрациклина, такие как арендиазониевая соль тетрациклина, т.е. содержащая реакционноспособные функциональные группы в положении 7 и 9 тетрациклина, аналогичным образом может взаимодействовать с алкенами, замещенными алкенами, винильными мономерами, ароматическими и гетероароматическими реакционными группами (незамещенными и замещенными) в присутствии подходящего катализатора на основе переходного металла с образованием 7-(замещенного) и 9-(замещенного) тетрациклинов (8, 9, синтез I) с высоким выходом. Например, 9-диазониевую соль замещенного в положении 7 тетрациклина (синтез II) получают последовательными реакциями: нитрования миноциклина (10) с образованием 9-ΝΟ₂производного (11), с последующими каталитическим восстановлением до 9-NН₂-производного (12) и диазотированием (13), причем указанная соль может также взаимодействовать с двойной связью соединений, таких как олефины и реакционноспособные продукты и реагенты, с образованием производных миноциклина, имеющих формулу (II) (14, синтез II).

В другом варианте воплощения изобретения, из продуктов реакции, имеющих формулы I и II, могут быть получены производные, которые вступают в реакции с реагентами, как показано на схемах Синтез Ш-УЛ. Таким образом, эти продукты выполняют функцию промежуточных соединений для получения веществ, которые не могут быть получены другими способами.

9-Алкенилзамещенные доксициклины (8, 9), имеющие формулу I, могут быть гидрированы по 9алкенильной группе в присутствии платинового или палладиевого катализатора на угле при низком давлении водорода с образованием 9-алкилпроизводных доксициклина (15, 16, синтез III). Аналогичным образом, 9-алкенилпроизводные миноциклина (14) могут быть восстановлены до алкилпроизводных путем каталитического гидрирования, способом, показанным на схеме Синтез IV (17).

7- или 9-Производные доксициклина, имеющие формулу I (синтез I и III), могут взаимодействовать также с карбоновыми кислотами, при этом соединения растворяют в сильных кислотах, таких как безводная фтористо-водородная кислота, метансульфокислота или трифторметансульфокислота, и получают производные 7- и 9-замещенных доксициклинов в виде сложных эфиров в положении 5 (18, 19, синтез V).

7- или 9-Производные доксициклина, имеющие формулу I (синтез I, III и V), могут образовывать также производные оснований Манниха при взаимодействии 7- или 9-производных с формальдегидом и соответствующим основанием (пирролидином), при этом получают продукты присоединения оснований Манниха (22, синтез VI).

9-Производные миноциклина, имеющие формулу II (14, синтез II), могут образовывать производные оснований Манниха при взаимодействии 9-производных с формальдегидом и соответствующим основанием (пирролидином), при этом получают продукты присоединения оснований Манниха (22, синтез VII).

Реакционноспособные функциональные группы тетрациклиндиазония, полученные по схеме Синтез I, могут также взаимодействовать с монооксидом углерода в спиртах в присутствии катализаторов на основе переходных металлов, таких как ацетат палладия, при этом получают производное 7- и 9карбоновой кислоты с высоким выходом (23, 24), которое легко этерифицируется с образованием сложных эфиров тетрациклина в положении 9 (25, 26, синтез VIII).

Реакционноспособные функциональные группы миноциклиндиазония, полученные по схеме Синтез II, могут также взаимодействовать с монооксидом углерода в спиртах в присутствии катализаторов на основе переходных металлов, таких как ацетат палладия, при этом получают производное 9-карбоновой кислоты с высоким выходом (2), которое легко этерифицируется с образованием сложных эфиров карбоновой кислоты миноциклина в положении 9 (28, синтез IX).

Могут быть использованы и другие реакции 7- и 9-аминотетрациклинов с участием функциональной группы диазония. Арендиазониевые соли тетрациклина также взаимодействуют с активными метиленовыми соединениями, такими как сложные эфиры ацетоацетата, и их производными, реакционноспособными ароматическими кольцами, замещенными и незамещенными олефинами, ацетиленами, замещенными ацетиленами, арилэтиленами, стиролами, сопряженными диенами, изопренами, простыми виниловыми эфирами, α,β-ненасыщенными альдегидами и кетонами, арилвинил- и арилизопренилкетонами, хинонами, α,β-ненасыщенными кислотами и их производными. Все соединения с кратными связями, а также нуклеофилы, легко взаимодействуют с солями арендиазония.

- 7 016099

Производные реакционноспособных предшественников тетрациклина с заместителями в положении 7 и положениях 7 и 9 (галогенизированные производные тетрациклина, как показано на схеме Синтез X) также образуют 7- и 9-производные тетрациклина. Реакции замещения в ароматическом кольце, проводимые с помощью иодирования, бромирования или хлорирования, позволяют получить 7- и 9галогенпроизводные доксициклина (29, 30) или санциклина (31, 32) с высоким выходом. Такая реакция описана, например, в статье Н1аука 1.1., и соавт., 1. Ат. Скет. 8ос, (1961), т. 84, стр. 1426-1430. Реакция с иодалкенами и иодаренами производных тетрациклинов, галогенизированных в положениях 7 и 9, может проходить в Ν-метилпирролидоне в присутствии катализаторов на основе переходных металлов, таких как тиофенхлорид меди или других, при этом с высоким выходом получают 7- или 9-производные доксициклина (33, 34) или 7- или 9-производные доксициклина (35, 36).

Производные тетрациклина с заместителями в положении 13 получают при взаимодействии фенилборной кислоты с экзоциклической двойной связью метациклина (37) (синтез XI) в спиртах, таких как метанол, в присутствии хлорида палладия или других катализаторов на основе переходных металлов, при этом получают 13-фенилпроизводные метациклина (38) с высоким выходом.

Настоящее изобретение проиллюстрировано на следующих схемах синтеза.

Синтез I.

7-(Замещенные)-6-метил-6-дезокси-5-гидрокситетрациклины и 9-(замещенные)-6-метил-6-дезокси-

5- гидрокситетрациклины.

Синтез II.

9-(Замещенные) миноциклины.

Синтез III.

7-(Алкилзамещенные)-6-метил-6-дезокси-5-гидрокситетрациклины и 9-(алкилзамещенные)-6метил-6-дезокси-5-гидрокситетрациклины.

Синтез IV.

9-(Алкилзамещенные) миноциклины.

Синтез V.

7-(Алкил- или арилзамещенные)-6-метил-6-дезокси-5-ацилокситетрациклины и 9-(алкил- или арилзамещенные)-6-метил-6-дезокси-5-ацилокситетрациклины.

Синтез VI.

7-(Алкил- или арилзамещенные)-6-метил-6-дезокси-5-гидрокситетрациклины и 9-(алкил- или арилзамещенные)-6-метил-6-дезокси-5-гидрокси-2-(карбоксамидозамещенные) тетрациклины.

Синтез VII.

9-(Алкилзамещенные)-2-(карбоксамидозамещенные) миноциклины.

Синтез VIII.

7-(Карбокси- или сложный эфир карбоновой кислоты)-6-метил-6-дезокси-5-гидрокситетрациклины и 9-(карбокси- или сложный эфир карбоновой кислоты)-6-метил-6-дезокси-5-гидрокси-2(карбоксамидозамещенные) тетрациклины.

СинтезIX.

9-(Карбокси- или сложный эфир карбоновой кислоты) миноциклинов.

Синтез X.

7-(Алкенил или арил)-6-метил-6-дезокси-5-гидрокситетрациклины и 9-(алкенил или арил)-6-метил-

6- дезокси-5-гидрокситетрациклины, 7-(алкенил или арил)-6-деметил-6-дезокситетрациклины и 9(алкенил или арил)-6-деметил-6-дезокситетрациклины.

Синтез XI.

13-(Замещенные)-6-метилен-5-гидрокси-6-дезокситетрациклины.

- 8 016099

Синтез I

Синтез II

- 9 016099

- 10 016099

Синтез VI

- 11 016099

Синтез X

Синтез XI

Соединения по настоящему изобретению обладают активностью против чувствительных микроорганизмов, таких как бактерии, грибы, рикеттсии, паразиты и т.п., а также в отношении заболеваний, связанных с этими микроорганизмами, включая как тетрациклин-чувствительные, так тетрациклинрезистентные бактерии. Прежде всего, предпочтительными являются соединения по настоящему изобретению, которые характеризуются величиной 24-часовой минимальной ингибирующей концентрации (МИК) в отношении тетрациклин-резистентных штаммов Е. сой, 8. аигеик и Е. Гаесайк, таких как Е. сой рНСМ 1, 8. аигеик Κ.Ν4250 и Е. Гаесайк рМУ158, составляющей приблизительно 10 мкг/мл или менее, более предпочтительно приблизительно 1 мкг/мл или менее. К наиболее предпочтительным соединениям по настоящему изобретению относятся также соединения, которые характеризуются такой же величиной МИК в отношении тетрациклин-чувствительных штаммов Е. сой, 8. аигеик и Е. Гаесайк, таких как Е. сой Э31т4, 8. аиегеик ΚΝ450 и Е. Гаесайк АТСС 9790.

Как указано выше, в изобретении описаны способы лечения инфекций, вызванных микроорганизмами, и связанных с ними заболеваний. Эти способы, в основном, включают введение субъекту терапевтически эффективного количества по меньшей мере одного соединения по настоящему изобретению. В качестве субъекта могут быть использованы растения или животные, в основном млекопитающие, предпочтительно использование приматов, таких как человек.

Согласно способам по настоящему изобретению субъекту вводят по меньшей мере одно соединение по настоящему изобретению в отдельности, или в более типичном случае соединения вводят в составе фармацевтической композиции в смеси с традиционным наполнителем, т.е. с фармацевтически приемлемыми органическими или неорганическими носителями, подходящими для парентерального, орального или другого требуемого способа введения лекарственных средств, и которые не оказывают отрицательного действия на соединения по настоящему изобретению и не оказывают неблагоприятного воздействия на реципиента. Подходящие фармацевтически приемлемые носители включают в себя, без ограничения перечисленным, воду, растворы солей, спирт, растительные масла, полиэтиленгликоли, желатин, лактозу, амилозу, стеарат магния, тальк, кремниевую кислоту, вязкий парафин, парфюмерные масла, моно- и диглицериды жирных кислот, сложные эфиры жирных кислот, гидроксиметилцеллюлозу, поливинилпирролидон и т.д. Фармацевтические препараты могут быть стерилизованы и при необходимости смешаны со вспомогательными веществами, например с замасливателями, консервантами, стабилизаторами,

- 12 016099 смачивающими агентами, эмульгаторами, солями для поддержания осмотического давления, буферными солями, красителями, ароматизаторами и/или ароматическими веществами и т.п., которые не оказывают отрицательного влияния на активные соединения.

Большинство соединений по настоящему изобретению могут быть введены субъекту в протонированной и водорастворимой форме, например в форме соли фармацевтически приемлемой органической или неорганической кислоты, например в форме гидрохлорида, сульфата, гемисульфата, фосфата, нитрата, ацетата, оксалата, цитрата, малеата, мезилата и т.д. В случае соединений по настоящему изобретению, содержащих соответствующую кислотную группу, могут быть использованы фармацевтически приемлемые соли с органическими и неорганическими основаниями, такие как соли аммония, органических аминов, или соли щелочных металлов или щелочно-земельных металлов, таких как калий, кальций или натрий.

Терапевтические композиции могут быть введены субъекту согласно изобретению с использованием ряда способов. В основном, предпочтительными являются местный способ введения (включая чрескожный, оральный или подъязычный способы) и парентеральный способ (включая внутрибрюшинную, подкожную, внутривенную и внутримышечную инъекции).

В случае парентерального способа, прежде всего, подходящими являются растворы, предпочтительно масляные или водные растворы, а также суспензии, эмульсии или имплантанты, включая суппозитории. Терапевтические композиции могут быть изготовлены в стерильной форме в виде одной или нескольких доз, например диспергированных в жидком носителе, таком как стерильный физиологический солевой раствор или 5%-ный раствор декстрозы, которые обычно используют для инъекций.

Для энтерального введения, прежде всего, подходят таблетки, драже или капсулы, содержащие тальк и/или углеводный носитель в качестве связующего агента и т.п., причем предпочтительными носителями являются лактоза и/или кукурузный крахмал и/или картофельный крахмал. Могут быть также использованы сироп, эликсир и т.п., если используют наполнитель в качестве подсластителя. Могут быть также получены композиции пролонгированного действия, включая композиции, в которых активный компонент защищен дифференциально разрушающимся покрытием, например, полученным с помощью микрокапсулирования, многослойного покрытия и т. д.

В случае местного способа введения терапевтические соединения могут быть смешаны с фармакологически инертными носителями, которые обычно используются для наружного применения, такими как гель, мазь, лосьон или крем. Такие носители для наружного применения содержат воду, глицерин, спирт, пропиленгликоль, жирные спирты, триглицериды, сложные эфиры жирных кислот или минеральные масла. Другими возможными носителями для наружного применения являются жидкий вазелин, изопропилпальмитат, полиэтиленгликоль, 95%-ный этанол, 5%-ный монолаурат полиоксиэтилена в воде, 5%-ный лаурилсульфат натрия в воде и т.п. Кроме того, при необходимости могут быть добавлены материалы, такие как антиоксиданты, увлажнители, стабилизаторы вязкости и т.п.

Кроме использования для лечения человека, терапевтические способы по настоящему изобретению могут быть использованы в ветеринарной практике, например для лечения домашнего скота, такого как крупный рогатый скот, овцы, козы, свиньи и т.д.; домашней птицы, такой как цыплята, утки, гуси, индюки и т.д.; лошадей; домашних животных, например кошек и собак.

Следует учитывать, что реальное предпочтительное количество активного соединения, применяемого для определенных способов терапии, изменяется в зависимости от конкретного используемого соединения, прежде всего, от состава композиции, способа введения, определенного участка введения и т.д. Оптимальная частота введения в данном конкретном случае лечения может быть легко определена специалистом в данной области техники с использованием обычных способов определения дозы с учетом вышеупомянутых рекомендаций.

В основном, соединения по настоящему изобретению могут быть введены субъекту в дозах, используемых на практике в случае тетрациклиновой терапии. См., например, в книге РЫ8Ю1аи8' Эсхк ВсГегепсе (Настольный справочник для терапевтов). Например, подходящая эффективная доза одного или нескольких соединений по настоящему изобретению находится в диапазоне от 0,01 до 100 мг на 1 кг веса тела реципиента в сутки, предпочтительно в диапазоне от 0,1 до 50 мг на 1 кг веса тела реципиента в сутки, наиболее предпочтительно от 1 до 20 мг на 1 кг веса тела реципиента в сутки. Требуемую дозу вводят один раз в сутки или в виде нескольких субдоз, например от 2 до 5 субдоз, которые вводят через определенные промежутки времени в течение суток, или по другой подходящей схеме.

Следует также понимать, что должны быть предприняты традиционно известные меры предосторожности по введению тетрациклинов, в основном для обеспечения их эффективности в нормальных условиях лечения. Прежде всего, при лечении людей и животных ίη νίνο, практикующий специалист в данной области техники должен предпринять все разумные меры предосторожности, чтобы исключить обычные в таких случаях осложнения и токсические эффекты. Таким образом, следует надлежащим образом учитывать обычно выявляемые отрицательные реакции, такие как желудочно-кишечные нарушения и воспалительные процессы, почечная интоксикация, реакции гиперчувствительности, изменения состава крови, недостаточность всасывания ионов алюминия, кальция и магния, с использованием традиционных методов.

- 13 016099

Биологическая активность

Метод определения ίπ νίίτο.

Оценку антибактериальной активности различных соединений по настоящему изобретению ίη νίίτο проводят следующим образом. Минимальную ингибирующую концентрацию, т.е. наименьшую концентрацию лекарственного средства, которая ингибирует рост бактерий в течение 18 ч при определенной температуре, определяют с помощью метода разбавления питательной среды, используя Ь-бульон или бульон Мюллера-Хинтона (Мие11ег-Нт!оп). Концентрацию ионов в бульоне Мюллера-Хинтона доводят до определенной величины, и все бактериологические методы проводят, как описано в Документе стандартов Национальной комиссии для клинической лаборатории (ΑαίΙζ ТА., Ναΐίοηαΐ СотпщЧоп £ог Ο1ίηίса1 ЬаЬога1огу §!апбагб§ ЭоситеШ М7-А2, т. 10, № 8, стр. 13-20, 2-е изд., νίΐΐαηονα. РА (1990). Тестируемые организмы представляют грамположительные и грамотрицательные типы бактерий, которые являются чувствительными к тетрациклинам или резистентными к ним из-за их способности вызывать отток тетрациклинов или за счет механизмов рибосомальной защиты. Используют клинические штаммы, либо чувствительные к тетрациклинам, либо резистентные к ним, причем резистентные свойства обусловлены как оттоком лекарственного средства, так и рибосомальной защитой.

Таблица 2 Список соединений

Соединение Химическое название

Доксициклин [43-(4а,12аа)]-4-(диметиламино)-1,4,4а,5,5а,6,

11,12а-октагидро-3,5,10,12,12а-пентагидрокси-6-метил

1,11 -диоксо-2-нафтаценкарбоксамид

Миноциклин	[48-(4а,12аа)]-4,7-бис(диметиламино)-1,4,4а,5, 5а, 6,11,12а-октагидро-3,10,12,12а-тетрагидрок- си-1,11 -диоксо-2-нафтаценкарбоксам ид
А	[43-(4а, 12аа)]-9-(нитро)-4-(диметиламино)-1,4, 4а,5,5а,6,11,12а-октагидро-3,5,10,12,12а-пента-гидрок- си-6-метил-1,11 -диоксо-2-нафтаценкарбоксамид (9-нитро-6-дезокси-окситетрациклин)

В [43-(4а,12аа)]-9-(амино)-4-(диметиламино)-1,4,

4а, 5,5а, 6,11,12а-октагидро-3,5,10,12,12а-пента-гидрокси - 6- мети л-1,11 -дио ксо-2- нафта це н ка рбокса м ид (9-амино-6-дезокси-окситетрациклин)

- 14 016099

С [45-(4а, 12аа)1-9-(диазоний)-4-(диметиламино)1,4,4а,5,5а,6,11,12а-октагидро-3,5,10,12,12а-пентагидрокси-6-метил-1,11 -диоксо-2-нафтацен-карбоксамида хлорид (9-диазоний-6-дезокси-окси-тетрациклина хлорид) β [45-(4а,12аа)]-9-[(Е)-2-гидроксикарбонилэтенил]4-(диметиламино)-1,4,4а,5,5а,6,11,12а-октагидро-3,5,10,1 2,12а-пентагидрокси-6-метил-1,11 -диоксо-2-нафтаценкар боксамид (9-[(Е)-2-гидроксикарбонилэтенил]-6-дезокси-окситетрациклин)

Е [48-(4а,12аа)]-9-[(Е)-2-бутоксикарбонилэтенил]4-(ди метиламино)' 1,4,4а,5,5а,6,11,12а-октагидро-3,5,10,1 2,12а-пентагидрокси-6-метил-

1,11 -ди-оксо-2-нафтаценкарбоксамид (9-[(Е)-2-бутоксикарбонилэтенил]-

6-дезокси-окситетрациклин)

Е [45-(4а,12аа)]-9-[(Е)-2-бутаксикарбонилэтенил]4,7-бис(диметиламино)-1,4,4а,5,5а,6,11,12а-октагидро-3,

10,12,12а-тетрагидрокси-1,11 -диоксо-2-нафтаценкарбокс амид (9-[(Е)-2-бутоксикарбонилэтенил]-миноциклин

- 15 016099 (3 [48-(4а,12аа)]-7-[4'-С1-фенил)]-4-(диметиламино)-1,4,48,5,53,6,11,12а-окта гидро-3,10,12,12а-тетрагидрокси-1,11 -диоксо-2-нафтаценкарбоксамид

7-(4'-С1-фенил)санциклин

Н [48-(4а,12аа)]-7-фенил-9-фенил-4-(диметиламино)-1,4,4а,5,5а,6,11,12а-окта гидро-3,10,12,12а-тетрагидрокси-1,11 -диоксо-2-нафтаценкарбоксамид

7,9-дифенилсанциклин

I [43-(4а,12аа)]-13-(4'-метилфенил)-4-(диметиламино)-1,4,4а,5,5а,6,11,12а-октагидро-3,5,10,

12,12а-пентагидрокси-6-метилен-1,11-диоксо-2нафтаценкарбоксамид

13-(4’-метилфенил)-6-дезокси-6-метилен— окситетрациклин ΰ [48-(4а,12аа)]-13-(3'-карбоксифенил)-4-(диметиламино)-1,4,4а,5,5а,6,11,12а-октагидро-3,5,10,12,

12а-пентагидрокси-6-метилен-1,11 -диоксо-

2-нафтаценкарбоксамид

13-(3'-карбоксифенил)-6-дезокси-6-метилен-окситетраци клин

К [48-(4а,12аа)]-13-(4’-этоксифенил)-4-(диметиламино)-1,4,4а,5,5а,6,11,12а-октагидро-3,5,10,

12,12а-пентагидрокси-6-метилен-1,11 -диоксо-2нафтаценкарбоксамид

13-(4'-этоксифенил)-6-дезокси-6-метилен-окситетрациклин

- 16 016099

Таблица 3 Антибактериальная активность производных тетрациклина, полученных с помощью катализаторов на основе переходных металлов

	Ооху	ϋ	Е	Р	г	Н	1	и	К
ΕοοΙι Μί308-225 Тс⁵	0,78	25	6.25	>50	>50	>50	>50	>50	125
Есо)1 ОЬ 299 Тс^г	25	>50	>50	>50	>50	>50	>50	>50	>50
£ со1\| 01- 209 Тс^г	50	>50	>50	>50	>50	>50	>50	>50	>50
Есой 031гп4 Тс¹	1,56	>50	3,12	3,12	0,78	1,56	6,25	>50	12,5
ЕсоМ О31т4 РНСМ1 Тс^г	25	>50	6,25	6,25	0,78		25	>50	>50
5 аигеиь ΡΝ450 ТС⁸	<0,098	3.12	073	1.56	<0.098	1,56	<0,098	0,39	0,195

5 ν/атегп Тс^г АТСС12715	50	>50	6.25	3,12	£0.098	0,78	12,5	>50	12.5
9 аигела ΡΝ4250 Тс^г	25	>50	6,25	3,12	£0,098	0,78	12,5	>50	6,25
8 аигеиз МЯЗА5 Тс^г	6,25	>50	0,39	3,12	0,195	0,78	6,25	>50	6,25
Е.Ьйае АТСС9790 То⁵	0,195	3,12	3,12	3,12	£0,098	0,78	0,39	3,12	0,39
Е Гигае 9790 ννιΧΓ» рМУ158То^г	6.25	12,5	6,25	3,12	<0,098	0,39	3,12	>50	6,25
Е 1игае 9790 РАМ211 Тс^г	6.25	>50	6,25	3,12	£0,098	1,56	12,5	>50	3,12

Тс⁸ -тетрациклин-чувствительные бактерии Тс^г-тетрациклин-резистентные бактерии

Экспериментальная часть

Соединения по настоящему изобретению могут быть получены, как представлено выше на схемах Синтез Ι-ΙΧ и/или как описано ниже.

Согласно схеме Синтез I, доксициклин растворяют в охлажденной концентрированной серной кислоте и добавляют эквивалентное количество нитрата калия. Температуру реакции поддерживают в диапазоне от 0 до 5°С в течение 1-3 ч, при этом получают 7- и 9-нитро-6-замещенные 5гидрокситетрациклины формулы IV. Эти промежуточные соединения с соответствующей реакционноспособной функциональностью могут взаимодействовать с большим числом восстанавливающих агентов, таких как Р1О₂ или водород и катализаторы на основе палладия или платины, при этом получают соединения общей формулы IV. Соли диазония 7- и 9-аминопроизводных получают при использовании нитритов (нитрита натрия, бутилнитрита или их эквивалентов), и промежуточное соединение получают без дополнительной очистки.

Пример 1. [48-(4а,12аа)]-9-(нитро)-4-(диметиламино)-1,4,4а,5,5а,6,11,12а-октагидро-3,5,10,12,12а

- 17 016099 пентагидрокси-6-метил-1,11-диоксо-2-нафтаценкарбоксамид.

К охлажденному во льду раствору 1,0 г гидрохлорида доксициклина в 10 мл концентрированной серной кислоты добавляют 0,231 г нитрата калия. Реакцию проводят при перемешивании в течение 1 ч при атмосферном давлении. Затем смесь выливают в 150 г льда, полученное твердое вещество экстрагируют н-бутанолом и высушивают, при этом получают 0,9 г требуемого продукта в виде твердого вещества желто-зеленого цвета. МС(ЕЛБ): т/ζ 490 (М+Н).

Ή ЯМР (С1)_;О1)): δ 7,50 (б, 1Н, 1=8,07 Гц, Н-8), 6,86 (б, 1Н, 1=8,07 Гц, Н-7), 4,44 (Ьк, 1Н, Н-4), 3,62 (бб, 1Н, 1=11,42, 8,35 Гц, Н-5), 2,95 (Ьк, 6Н, ΝΠ№₂), 2,81 (б, 1Н, 1=11,45 Гц, Н-4а), 2,71 (бф 1Н, 1=12,41, 6,5 Гц, Н-6), 2,53 (бб, 1Н, 1=12,23, 8,20 Гц, Н-5а), 1,51 (б, 3Н, 1=6,78 Гц, СН₃).

Пример 2. [48-(4а,12аа)]-9-(амино)-4-(диметиламино)-1,4,4а,5,5а,6,11,12а-октагидро-3,5,10,12,12апентагидрокси-6-метил-1,11 -диоксо-2-нафтаценкарбоксамид.

В колбу для гидрирования объемом 200 мл добавляют 1,0 г продукта, полученного, как указано в примере 1, 40 мл метанола, 1 мл концентрированной НС1 и 100 мг 10% палладия на угле. Используя аппарат для гидрирования, смесь выдерживают в течение 3 ч в атмосфере водорода при давлении 206,8 кПа (30 фунт/кв.дюйм). Катализатор отфильтровывают и фильтрат высушивают, при этом получают 0,9 г дигидрохлорида в виде твердого вещества желтого цвета. МС(ЕЛБ): т/ζ 460 (М+Н).

Ή ЯМР (СО₃ОО): δ 7,54 (б, 1Н, 1=8,08 Гц, Н-8), 6,88 (б, 1Н, 1=8,08 Гц, Н-7), 5,16 (бб, 1=10,44, 7,94 Гц, Н-5), 4,44 (Ьк, 1Н, Н-4), 3,74 (б, 1Н, 1=2,07 Гц, Н-4), 3,04 (Ьк, 6Н, ΝΠ№₂), 2,90 (бб, 1Н, 1=7,94, 2,07 Гц, Н-4а), 2,72 (бф 1Н, 1=12,31, 6,56 Гц, Н-6), 2,61 (бб, 1Н, 1=12,31, 10,44 Гц, Н-5а), 2,54 (ф 2Н, 1=7,48 Гц, СН₂-С), 1,44 (Ьк, 9Н, СМе₃), 1,29 (б, 3Н, 1=6,56 Гц, СН₃), 1,20 (!, 3Н, 1=7,48 Гц, С-СН₃).

Пример 3. [48-(4а,12аа)]-9-(диазонийхлорид)-4-(диметиламино)-1,4,4а,5,5а,6,11,12а-октагидро3,5,10,12,12а-пентагидрокси-6-метил-1,11-диоксо-2-нафтаценкарбоксамид.

В круглодонную колбу объемом 10 мл помещают 100 мг продукта, полученного, как указано в примере 2, и растворяют в 4 мл 0,1н. раствора соляной кислоты в метаноле. Раствор охлаждают до 0°С и при перемешивании добавляют 35 мкл бутилнитрита. Через 1 ч реакционную смесь ярко-красного цвета по каплям добавляют к 100 мл безводного ангидрида диэтилового эфира. Полученный продукт собирают с помощью фильтрации, промывают эфиром и сушат в вакуумном эксикаторе, при этом получают 73 мг соли диазония в виде твердого вещества оранжевого цвета. МС(ЕЛБ): т/ζ 472 (М+Н).

Ή ЯМР(СО_3Ов): δ 7,55 (б, 1Н, 1=8,08 Гц, Н-8), 6,86 (б, 1Н, 1=8,08 Гц, Н-7), 5,13 (бб, 1=10,44, 7,94 Гц, Н-5), 4,41 (Ьк, 1Н, Н-4), 3,72 (б, 1Н, 1=2,07 Гц, Н-4), 3,04 (Ьк, 6Н, ΝΟ^), 2,90 (бб, 1Н, 1=7,94, 2,07 Гц, Н4а), 2,70 (бф 1Н, 1=12,31, 6,56 Гц, Н-6), 2,61 (бб, 1Н, 1=12,31, 10,44 Гц, Н-5а), 2,2 (т, 6Н, 1=7,48 Гц, ацетил), 1,44 (Ьк, 9Н, С(СН₃)₃), 1,29 (б, 3Н, 1=6,56 Гц, СН₃), 1,20 (!, 3Н, 1=7,48 Гц, С-СН₃).

Общая методика олефинирования. К раствору 0,1 г производного 9-диазония (влажного или сухого) в метаноле добавляют 0,05 экв. ацетата палладия. Реакционную смесь перемешивают при комнатной температуре в течение 5 мин, затем добавляют 2 экв. соответствующего олефина, перемешивают в течение 18 ч при атмосферном давлении или проводят ВЭЖХ. Перемешивание может быть также продолжено в атмосфере азота. По окончании процесса катализатор отфильтровывают и фильтрат высушивают, при этом получают неочищенный продукт. Для очистки продукта проводят препаративную ВЭЖХ с обращенной фазой с использованием градиента метанола в фосфатном буфере.

Пример 4. [48-(4а,12аа)]-9-[3'-(Е)-пропеновая кислота]-4-(диметиламино)-1,4,4а,5,5а,6,11,12аоктагидро-3,5,10,12,12а-пентагидрокси-6-метил-1,11-диоксо-2-нафтаценкарбоксамид.

МС(ЕЛБ): т/ζ 515 (М+Н).

Пример 5. [8-(4а,12аа)]-9-[1'-(Е)-(2'-фенил)этенил]-4-(диметиламино)-1,4,4а,5,5а,6,11,12аоктагидро-3,5,10,12,12а-пентагидрокси-6-метил-1,11-диоксо-2-нафтаценкарбоксамид.

МС(ЕЛБ): т/ζ 547 (М+Н).

Пример 6. [48-(4а,12аа)]-7-[3'-(Е)-бутилпропеноат]-4-(диметиламино)-1,4,4а,5,5а,6,11,12аоктагидро-3,5,10,12,12а-пентагидрокси-6-метил-1,11-ди-оксо-2-нафтаценкарбоксамид.

Общая методика арилирования. К раствору производного 9-диазония в метаноле добавляют 0,10 экв. ацетата палладия. Смесь перемешивают при комнатной температуре в течение 5 мин, затем добавляют 2 экв. арилборной кислоты. Через 6 ч отфильтровывают катализатор и фильтрат высушивают.

Полученный неочищенный продукт очищают методом препаративной ВЭЖХ с обращенной фазой с использованием градиента метанола в фосфатном буфере.

Общая методика карбоксилирования. В трехгорлую круглодонную колбу, снабженную двумя резиновыми перегородками, краном для соединения с вакуумным насосом, мешалкой, добавляют 100 мг производного диазония, 6,0 мг ацетата палладия и 10 мл безводного диметилформамида. Реакционный сосуд вакуумируют и через смесь с помощью шприца пропускают СО в течение 1 ч. Затем смесь перемешивают еще в течение 2 ч, после чего удаляют растворитель в вакууме, при этом получают неочищенный продукт. Полученное соединение выделяют методом препаративной ВЭЖХ с обращенной фазой (на колонке С18) с использованием бинарной системы градиента растворителей.

Пример 7. [48-(4а,12аа)]-9-(карбокси)-4-(диметиламино)-1,4,4а,5,5а,6,11,12а-октагидро3,5,10,12,12а-пентагидрокси-6-метил-1,11-диоксо-2-нафтаценкарбоксамид.

- 18 016099

МС(ГАВ): т/ζ 489 (М+Н).

Общая методика гидрирования. Соединение получают при добавлении к 0,100 г соединения, полученного, как указано в примере 4, растворенного в 10 мл метанола, 0,1%-ной концентрированной НС1 и 10 мг 10% палладия на угле. Смесь гидрируют при давлении 275,8 кПа (40 фунт/кв.дюйм) в аппарате Парра в течение 6 ч при комнатной температуре, полноту реакции контролируют с помощью метода ВЭЖХ. Полученный неочищенный продукт хроматографируют на колонке С₁₈ с обращенной фазой с использованием полупрепаративной бинарной системы градиента растворителей, при этом получают необходимый продукт.

Общая методика олефинирования в положении 7. К раствору 0,1 г производного 7-диазония, полученному аналогичным способом, как указано в примерах 1 и 2, во влажном метаноле добавляют 0,05 экв. ацетата палладия. Реакционную смесь перемешивают в течение 5 мин при комнатной температуре, затем добавляют 2 экв. требуемого олефина. Смесь перемешивают в течение 18 ч при атмосферном давлении, затем проводят ВЭЖХ. По окончании процесса катализатор отфильтровывают через целит и фильтрат высушивают, при этом получают неочищенный продукт. Для очистки продукта проводят препаративную ВЭЖХ с обращенной фазой с использованием градиента метанола в фосфатном буфере.

Пример 8. 9-Фенилминоциклин [48-(4а,12аа)]-9-(фенил)-4,7-бис(диметиламино)-1,4,4а,5,5а,6,11,12аоктагидро-3,5,10,12,12а-тетрагидрокси-6-метил-1,11-ди-оксо-2-нафтаценкарбоксамид.

Данное соединение получают из 0,100 г 9-аминоминоциклина с использованием реагентов и аналогичных условий, как описано в примере 5. Реакцию проводят при перемешивании в течение ночи в атмосфере азота, затем удаляют растворитель в вакууме, при этом получают 0,063 г неочищенного продукта. Обращеннофазовая хроматография на С₁₈ с использованием препаративных методов и бинарной системы градиента растворителей, с последующей экстракцией продукта в бутаноле и упариванием в вакууме позволяют получить 0,027 г требуемого продукта в виде твердого вещества желтого цвета. МС(ГАВ): т/ζ 571 (М+Н).

Пример 9. 7-Иоддоксициклин.

мл концентрированной серной кислоты добавляют при перемешивании к 1,00 г полугидрата гидрохлорида доксициклина и раствор охлаждают до 0°С. К нему небольшими порциями добавляют 0,973 г Ν-иодсукцинимида в течение 1 ч, полноту протекания реакции контролируют с помощью методов ВЭЖХ и ТСХ. Полученный раствор выливают в 250 мл ледяной воды, трижды экстрагируют бутанолом и удаляют растворитель при пониженном давлении. Остаток очищают с помощью метода препаративной ВЭЖХ, при этом получают 1,13 г (89%) требуемого соединения в виде кристаллов темно-желтого цвета. МС(ГАВ): т/ζ 587 (М+Н).

Ή ЯМР (метанол 6-4, 300 МГц) δ 7,94 (6, 1=8,19 Гц, 1Н), 6,78 (6, 1=8,18 Гц, 1Н), 4,13 (8, 1Н), 3,53 (т, 3Н), 2,85 (8, 7Н), 2,66 (т, 4Н), 2,41 (8, 1Н), 1,49 (6, 1=6,52 Гц, 3Н), 0,95 (ΐ, 1= 7,27 Гц, 2Н).

Примеры 10 и 11. 7-Иодсанциклин и 7,9-дииодсанциклин.

30,0 мл концентрированной серной кислоты при перемешивании приливают к 1,00 г полугидрата гидрохлорида санциклина и охлаждают до 0°С. 1,09 г Ν-иодсукцинимида порциями добавляют в указанный выше раствор в течение 1 ч, состав реакционной смеси контролируют при помощи ВЭЖХ и ТСХ. Затем реакционную смесь выливают в 250 мл ледяной воды, трижды экстрагируют н-бутанолом и растворитель отгоняют при пониженном давлении. Полученный неочищенный остаток очищают при помощи препаративной ВЭЖХ, при этом получают 787 мг (61%) 7-иодсанциклина и 291 мг (22%) 7,9дииодсанциклина в виде кристаллов желтого и темно-желтого цвета соответственно.

МС(ГАВ): т/ζ 587 (М+Н) 7-иодсанциклин

Ή ЯМР (метанол 6-4, 300 МГц) δ 7,89 (6, 1=8,86 Гц, 1Н), 6,67 (6, 8,87 Гц, 1Н), 3,56 (8, 1Н), 3,03 (8, 2Н), 2,84 (8, 6Н), 2,46 (т, 2Н), 1,63 (т, 4Н), 0,95 (т, 2Н).

МС(ГАВ): т/ζ 667 (М+Н) 7,9-дииодсанциклин

Ή ЯМР (метанол 6-4, 300 МГц) δ 8,35 (8, 1Н), 3,78 (8, 1Н), 3,33 (8, 2Н), 2,88 (8, 7Н), 2,41 (т, 2Н), 1,41 (т, 5Н).

Пример 12. Описание общего метода конденсации.

7-4'-С1-фенилсанциклин.

100 мг 7-иодсанциклина или 7-иоддоксициклина (0,18 мМ) и 4 мг Р6(ОАс)₂ добавляют к метанолу, дегазированному аргоном, с последующим добавлением 200 мкл 2М раствора №ьСО₃. Полученный раствор перемешивают в течение 10 мин при комнатной температуре. 4'-С1-фенилборную кислоту (58 мг, 0,37 мМ) растворяют в 1 мл метанола, после чего добавляют к иодтетрациклину и проводят 3-кратную дегазацию реакционной смеси аргоном. Смесь перемешивают в течение 15 мин при комнатной температуре, а затем нагревают с обратным холодильником в течение 18 ч. Раствор охлаждают, фильтруют и отгоняют растворитель при пониженном давлении. Неочищенный продукт очищают при помощи обращеннофазовой хроматографии на колонке С₁₈, при этом получают 23 мг продукта в виде кристаллов темно-желтого цвета. МС(ГАВ): т/ζ (М+Н) 525,1852.

Ή ЯМР (метанол 6-4, 300 МГц) δ 7,35-7,44 (т, 4Н), 7,21-7,24 (6, 1Н), 6,85-6,88 (6, 1Н), 3,55 (8, 1Н), 2,88 (8, 6Н), 2,47 (т, 2Н), 1,52 (т, 2Н).

- 19 016099

Пример 13. 7,9-Дифенилсанциклин.

МС(БАВ) т/ζ (М+Н) 567,2545

Ή ЯМР (метанол 6-4, 300 МГц) δ 7,22-7,85 (т, 11Н), 4,02 (т, 1Н), 3,53 (в, 1Н), 2,86 (Ьг в, 6Н), 2,41 (т, 2Н), 1,52 (т, 2Н).

Пример 14. 7-(4-Фторфенил)санциклин.

МС(БАВ): т/ζ 509 (М+Н)

Ή ЯМР (метанол 6-4, 300 МГц) δ 7,41 (6, 1=8,61 Гц, 1Н), 7,30 (16, 1=6,87, 2,16 Гц, 2Н), 7,16 (16, 1=6,84, 2,11 Гц, 2Н), 6,89 (6, 1=8,59 Гц, 1Н), 3,56 (в, 2Н), 2,91 (в, 7Н), 1,52 (т, 4Н), 0,95 (т, 2Н).

Пример 15. 7-(4-Нитрофенил)санциклин.

МС(БАВ): т/ζ 536 (М+Н)

Ή ЯМР (метанол 6-4, 300 МГц) δ 8,28 (6, 1=8,50, 2Н), 7,52 (6, 1=8,52, 2Н), 7,42 (6, 1=8,64, 1Н), 6,93 (6, 1=8,65, 1Н), 3,51 (в, 2Н), 6,73 (в, 7Н), 1,50 (т, 5Н), 0,92 (т, 2Н).

Пример 16. 7-(2-Пиридил)доксициклин.

МС(БАВ): т/ζ 522 (М+Н)

Ή ЯМР (метанол 6-4, 300 МГц) δ 8,62 (в, 1Н), 7,94 (т, 2Н), 7,49 (т, 1Н), 7,40 (т, 1Н), 6,94 (т, 1Н), 4,21 (в, 1Н), 3,56 (т, 2Н), 2,91 (в, 7Н), 2,70 (т, 3Н), 1,038 (в, 3Н), 0,92 (т, 2Н).

Пример 17. 7-Этиленилсанциклин.

МС(БАВ): т/ζ 471 (М+Н)

Ή ЯМР (метанол 6-4, 300 МГц) δ 7,65 (6, 1=8,79 Гц, 1Н), 6,80 (6, 1=8,76 Гц, 1Н), 5,56 (6, 1=18,42 Гц, 1Н), 5,25 (6, 1=12,15 Гц, 1Н), 3,84 (в, 1Н), 3,19 (т, 2Н), 2,98 (в, 6Н), 2,82 (т, 1Н), 2,32 (т, 2Н), 0,92 (т, 1Н).

Эквивалентные решения

Специалист в данной области техники может легко выявить многочисленные варианты описанных выше способов с использованием обычных экспериментов. Все эти варианты находятся в пределах объема притязаний настоящего изобретения и заявлены в следующей формуле изобретения. Содержание всех цитируемых ссылок, опубликованных патентов и заявок на выдачу патента включены в текст описания в качестве ссылок.

Claims

1. Замещенный аналог тетрациклина, выбранный из группы, включающей [48-(4а,12аа)]-9-[(Е)-2-гидроксикарбонилэтенил]-4-(диметиламино)-1,4,4а,5,5а,6,11,12а-октагидро-

3,5,10,12,12а-пентагидрокси-6-метил-1,11-диоксо-2-нафтаценкарбоксамид, [48-(4а,12аа)]-9-[1'-(Е)-(2'-фенил)этенил]-4-(диметиламино)-1,4,4а,5,5а,6,11,12а-октагидро3,5,10,12,12а-пентагидрокси-6-метил-1,11-диоксо-2-нафтаценкарбоксамид, [48-(4а,12аа)]-9-(карбокси)-4-(диметиламино)-1,4,4а,5,5а,6,11,12а-октагидро-3,5,10,12,12апентагидрокси-6-метил-1,11-диоксо-2-нафтаценкарбоксамид,

9-фенилминоциклин, [48-(4а,12аа)]-9-[(Е)-2-бутоксикарбонилэтенил]-4-(диметиламино)-1,4,4а,5,5а,6,11,12а-октагидро3,5,10,12,12а-пентагидрокси-6-метил-1,11-диоксо-2-нафтаценкарбоксамид, [48-(4а,12аа)]-9-[(Е)-2-бутоксикарбонилэтенил]-4,7-бис-(диметиламино)-1,4,4а,5,5а,6,11,12аоктагидро-3,10,12,12а-тетрагидрокси-1,11-диоксо-2-нафтаценкарбоксамид, [48-(4а,12аа)]-7-[(Е)-2-бутоксикарбонилэтенил]-4-(диметиламино)-1,4,4а,5,5а,6,11,12а-октагидро3,5,10,12,12а-пентагидрокси-6-метил-1,11-диоксо-2-нафтаценкарбоксамид,

7-этиленилсанциклин,

7,9-дифенилсанциклин, [48-(4а,12аа)]-13-(4'-метилфенил)-4-(диметиламино)-1,4,4а,5,5а,6,11,12а-октагидро-3,5,10,12,12апентагидрокси-6-метилен-1,11-диоксо-2-нафтаценкарбоксамид, [48-(4а,12аа)]-13-(3'-карбоксифенил)-4-(диметиламино)-1,4,4а,5,5а,6,11,12а-октагидро3,5,10,12,12а-пентагидрокси-6-метилен-1,11 -диоксо -2-нафтаценкарбоксамид и [48-(4а,12аа)]-13-(4'-этоксифенил)-4-(диметиламино)-1,4,4а,5,5а,6,11,12а-октагидро-3,5,10,12,12апентагидрокси-6-метилен-1,11-диоксо-2-нафтаценкарбоксамид или их фармацевтически приемлемые соли.

2. Замещенный аналог тетрациклина, выбранный из группы, включающей 9-йодоминоциклин, 9йодосанциклин, 9-йододоксициклин, 7,9-дийодосанциклин и 7-йододоксициклин или их фармацевтически приемлемые соли.

3. Применение соединений по п.2 при синтезе замещенных тетрациклиновых аналогов.

Евразийская патентная организация, ЕАПВ

Россия, 109012, Москва, Малый Черкасский пер., 2