TW201309678A

TW201309678A - 旋轉酶抑制劑（ｒ）－１－乙基－３－［６－氟－５－［２－（１－羥基－１－甲基－乙基）嘧啶－５－基］－７－（四氫呋喃－２－基）－１ｈ－苯并咪唑－２－基］脲之固體形式

Info

Publication number: TW201309678A
Application number: TW101101535A
Authority: TW
Inventors: Dean Shannon; Brian Luisi; Mariusz Krawiec; Anuj Kuldipkumar
Original assignee: Vertex Pharma
Priority date: 2011-01-14
Filing date: 2012-01-13
Publication date: 2013-03-01
Also published as: TWI535714B; IL227408B; IL227408A0; WO2012097273A1; JP6120775B2; AU2012205419B2; CN103403000B; ES2705923T3; RU2625305C2; NZ612918A; US9040542B2; MX341342B; US8476281B2; MX2013008161A; EP2663562A1; BR112013017985A2; CA2824403A1; CL2013002027A1; CN103403000A; AU2012205419A1

Abstract

本申請案係關於式(I)化合物之固體形式：□及其醫藥學上可接受之鹽，其抑制細菌旋轉酶及/或Topo IV，且係關於包含該等化合物及鹽之醫藥組合物。此等化合物及鹽適用於治療細菌感染。

Description

旋轉酶抑制劑(R)-1-乙基-3-[6-氟-5-[2-(1-羥基-1-甲基-乙基)嘧啶-5-基]-7-(四氫呋喃-2-基)-1H-苯并咪唑-2-基]脲之固體形式

相關申請案之交叉參考

本申請案根據35 U.S.C. § 119主張2011年1月14日申請之美國臨時專利申請案第61/433,169號的權益，該申請案之全部內容係以引用方式併入本文中。

細菌之抗生素抗性早已被識別，且當今認為其為世界範圍內嚴重之健康問題。一些細菌感染因抗性而難以用抗生素治療或甚至不可治療。此問題隨著某些細菌菌株最近顯現多藥物抗性而變得尤其嚴重，該等細菌諸如有肺炎鏈球菌(Streptococcus pneumoniae，SP)、結核分枝桿菌(Mycobacterium tuberculosis)及腸球菌(Enterococcus)。萬古黴素(vancomycin)抗性腸球菌之出現尤其令人擔憂，因為萬古黴素原先為唯一能有效治療此感染之抗生素，且對於許多感染而言已將其視作「最終採用(last resort)」之藥物。雖然許多其他藥物抗性細菌不會引起危急生命之疾病(諸如腸球菌)，但仍擔心誘導抗性之基因可能波及較具致命性之生物體，諸如金黃色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)，其中二甲氧苯青黴素(methicillin)抗性已很普遍(De Clerq等人，Current Opinion in Anti-infective Investigational Drugs,1999,1,1；Levy，「The Challenge of Antibiotic Resistance」，Scientific American,1998年3月)。

另一關注點為抗生素抗性會如何快速擴散。舉例而言，直至1960年代，SP普遍對青黴素(penicillin)敏感，且在1987年，在美國僅0.02%之SP菌株具抗性。然而，到1995年時，據報導約7%之SP對青黴素具抗性且在美國一些地區高達30%之SP對青黴素具抗性(Lewis,FDA Consumer magazine(1995年9月)；Gershman,The Medical Reporter,1997)。

醫院尤其充當藥物抗性生物體形成及傳播之中心。在醫院中出現之感染稱作醫院感染且正變為日益嚴重之問題。每年在醫院中受感染之兩百萬美國人中，此等感染中超過半數可抵抗至少一種抗生素。疾病控制中心(Center for Disease Control)報導在1992年，超過13,000名住院患者死於對抗生素治療具抗性之細菌感染(Lewis，「The Rise of Antibiotic-Resistant Infections」，FDA Consumer magazine,1995年9月)。

由於需要對抗藥物抗性細菌且可用藥物失效增多，所以對發現新抗生素的興趣重現。一種有吸引力之研發新抗生素之策略為抑制DNA旋轉酶及/或拓撲異構酶IV，DNA旋轉酶及/或拓撲異構酶IV為DNA複製所需且因此為細菌細胞生長及分裂所需的細菌酶。旋轉酶及/或拓撲異構酶IV活性亦與DNA轉錄、修復及重組中之事件有關。

旋轉酶為一種拓撲異構酶，拓撲異構酶為可催化DNA之拓撲異構體相互轉化的一組酶(一般參見Kornberg及Baker,DNA Replication，第2版，第12章，1992,W. H. Freeman and Co.；Drlica,Molecular Microbiology,1992,6,425；Drlica及Zhao,Microbiology and Molecular Biology Reviews,1997,61，第377-392頁)。旋轉酶自身控制DNA超螺旋化且減輕在親本雙鏈體之DNA股在複製過程期間解開時出現之拓撲應力。旋轉酶亦催化鬆弛之封閉環狀雙鏈體DNA轉化成更有利於重組之負超螺旋形式。超螺旋化反應之機制涉及旋轉酶包裹於DNA區域周圍、該區域中雙股斷裂、DNA之第二區域穿過該斷裂段以及斷裂股再接合。該種裂解機制為第II型拓撲異構酶之特徵。超螺旋化反應係由ATP結合至旋轉酶來推動。接著在反應期間ATP水解。此ATP結合及後續水解引起結合DNA之旋轉酶出現為其活性所需的構形變化。亦已發現DNA超螺旋化度(或鬆弛度)視ATP/ADP比率而定。在不存在ATP下，旋轉酶僅能夠使超螺旋化之DNA鬆弛。

細菌DNA旋轉酶為400千道爾頓蛋白質四聚體，其由兩個A次單位(GyrA)及兩個B次單位(GyrB)組成。DNA結合及裂解與GyrA有關，而ATP係由GyrB蛋白質結合及水解。GyrB由具有ATPase活性之胺基端結構域以及與GyrA及DNA相互作用之羧基端結構域組成。相比之下，真核第II型拓撲異構酶為均二聚體，其可使負超螺旋及正超螺旋鬆弛，但不能引入負超螺旋。基於抑制細菌DNA旋轉酶及/或拓撲異構酶IV之抗生素理論上應對此酶具選擇性而針對真核第II型拓撲異構酶相對不具活性。

拓撲異構酶IV主要在DNA複製結束時解析所連接之染色體二聚體。

廣泛使用之喹諾酮抗生素抑制細菌DNA旋轉酶(GyrA)及/或拓撲異構酶IV(ParC)。喹諾酮之實例包括早期化合物，諸如萘啶酮酸(nalidixic acid)及歐索林酸(oxolinic acid)；以及後來更有效之氟喹諾酮，諸如諾氟沙星(norfloxacin)、環丙沙星(ciprofloxacin)及曲伐沙星(trovafloxacin)。此等化合物結合至GyrA及/或ParC且使裂解之複合物穩定，從而抑制總體旋轉酶功能，導致細胞死亡。氟喹諾酮抑制旋轉酶(GyrA)及/或拓撲異構酶IV(Par C)之催化性次單位(參見Drlica及Zhao,Microbiology and Molecular Biology Reviews,1997,61,377-392)。然而，藥物抗性亦被認為為此類化合物之問題(WHO Report，「Use of Quinolones in Food Animals and Potential Impact on Human Health」，1998)。對於喹諾酮而言，如同其他類抗生素一般，暴露於早期化合物之細菌常很快地對同一類中更有效之化合物顯現交叉抗性。

負責經由ATP水解提供為酶催化轉換/重置所需之能量的相關次單位分別為GyrB(旋轉酶)及ParE(拓撲異構酶IV)(參見Champoux,J.J.,Annu. Rev. Biochem.,2001,70，第369-413頁)。靶向GyrB及ParE次單位中之此等相同ATP結合位點的化合物將適用於治療各種細菌感染(參見Charifson等人，J. Med. Chem.,2008,51，第5243-5263頁)。

存在較少之可結合至GyrB之已知抑制劑。實例包括香豆素、新生黴素(novobiocin)及香豆黴素(coumermycin)A1、環塞立汀(cyclothialidine)、辛諾汀(cinodine)及克來羅西汀(clerocidin)。香豆素已經顯示極緊密地結合至GyrB。舉例而言，新生黴素與蛋白質及若干疏水性接觸點形成氫鍵網狀結構。雖然新生黴素與ATP確實看似結合於ATP結合位點內，但兩種化合物之結合定位存在最低程度的重疊。重疊部分為新生黴素之糖單元及ATP腺嘌呤(Maxwell,Trends in Microbiology,1997,5,102)。

對於香豆素抗性細菌而言，最普遍之點突變處於結合至香豆素環之羰基的表面精胺酸殘基處(大腸桿菌GyrB中之Arg136)。雖然具有此突變之酶顯示較低之超螺旋化及ATPase活性，但其對香豆素藥物之抑制作用的敏感性亦較低(Maxwell,Mol. Microbiol.,1993,9,681)。

雖然香豆素為有效之旋轉酶超螺旋化抑制劑，但其未曾被廣泛用作抗生素。其一般因其在細菌中之低滲透性、真核生物毒性及不良水溶性而不適用(Maxwell,Trends in Microbiology,1997,5,102)。需要有一種能克服此等缺陷且活性較佳不依賴於結合至Arg136的新型有效GyrB及ParE抑制劑。該種抑制劑將為有吸引力之抗生素候選者，而無困擾其他類抗生素之抗性問題史。

由於細菌對抗生素之抗性已變成重要之公眾健康問題，所以不斷需要研發更新又更有效之抗生素。更特定而言，需要代表先前未用於治療細菌感染之新一類化合物的抗生素。靶向GyrB次單位(旋轉酶)及ParE次單位(拓撲異構酶IV)兩者中之ATP結合位點的化合物將適用於治療各種細菌感染。該等化合物將尤其適用於治療抗性細菌之形成及傳播正變得日益普遍的醫院中之醫院感染。

本申請案係關於(R)-1-乙基-3-[6-氟-5-[2-(1-羥基-1-甲基-乙基)嘧啶-5-基]-7-(四氫呋喃-2-基)-1H-苯并咪唑-2-基]脲(「6-氟苯并咪唑基脲化合物」)之固體形式。在一個實施例中，本申請案提供6-氟苯并咪唑基脲化合物之固體形式I，其特徵在於當使用Cu K_α輻射量測時，在自約5度至約38度之2θ收集X射線粉末繞射圖(XPRD)時，XPRD包含至少三個選自由以下組成之群的近似峰位(角度2θ±0.2)：9.3、11.7、12.1、12.4、14.5、15.9、16.3、16.6、18.5、19.4、21.5、22.3、22.8、23.8、24.5、25.7、28.1、28.4、30.3及33.4。固體形式I的特徵亦在於如使用Cu K_α輻射所量測之實質上類似於圖1之X射線粉末繞射圖，以及如由差示掃描熱量測定所量測之具有約318℃之起始溫度的吸熱峰，在該差示掃描熱量測定中以每分鐘約10℃掃描溫度。本申請案亦提供製備6-氟苯并咪唑基脲化合物之晶體形式I的方法，其係藉由使游離鹼之固體物質懸浮於包含醇及醚之溶劑系統中及分離固體來達成。

本申請案之另一實施例提供6-氟苯并咪唑基脲化合物之鹽酸鹽之固體形式II，其特徵在於當使用Cu K_α輻射量測時，在自約5度至約38度之2θ收集X射線粉末繞射圖(XPRD)時，XPRD包含至少三個選自由以下組成之群的近似峰位(角度2θ±0.2)：6.7、9.2、16.7、18.6、19.5、20.5、25.6及27.5。固體形式II的特徵亦可在於如使用Cu K_α輻射所量測之實質上類似於圖4之X射線粉末繞射圖，以及如由差示掃描熱量測定所量測之具有約252℃之起始溫度的吸熱峰，在該差示掃描熱量測定中以每分鐘約10℃掃描溫度。6-氟苯并咪唑基脲化合物之鹽酸鹽之固體形式II可藉由使6-氟苯并咪唑基脲化合物之游離鹼懸浮於包含一或多種醚溶劑及水之酸性溶劑混合物中來製備。

本申請案之另一實施例為6-氟苯并咪唑基脲化合物(游離鹼)之非晶形形式III，其特徵在於使用Cu K_α輻射量測之X射線粉末繞射圖(XPRD)，其特徵在於無可辨別之繞射峰的寬光暈(broad halo)。本申請案之另一實施例為一種製備6-氟苯并咪唑基脲化合物(游離鹼)之非晶形形式III的方法，其包含凍乾、噴霧乾燥、轉鼓式乾燥或脈衝轉換乾燥6-氟苯并咪唑基脲化合物之溶液。

本申請案之另一實施例為6-氟苯并咪唑基脲化合物之甲磺酸鹽之非晶形形式IV，其特徵在於使用Cu K_α輻射量測之X射線粉末繞射圖(XPRD)，其特徵在於無可辨別之繞射峰的寬光暈。

本申請案係關於新穎的(R)-1-乙基-3-[6-氟-5-[2-(1-羥基-1-甲基-乙基)嘧啶-5-基]-7-(四氫呋喃-2-基)-1H-苯并咪唑-2-基]脲(「6-氟苯并咪唑基脲化合物」)之實質上純的固體形式。

本發明者發現該化合物之游離鹼結晶形式(形式I)、6-氟苯并咪唑基脲化合物之醫藥學上可接受之鹽之結晶形式(形式II，對應於鹽酸鹽)、游離鹼之非晶形形式(形式III)以及該化合物之甲磺酸鹽之非晶形形式(形式IV)。

因此，本申請案之一個態樣為新穎的6-氟苯并咪唑基脲化合物(游離鹼)之固體形式I。在一個態樣中，本申請案提供一種製備6-氟苯并咪唑基脲化合物之固體形式I的方法。

6-氟苯并咪唑基脲化合物之實質上純的固體形式I可自非晶形或結晶化合物藉由使該化合物與包含醇及醚之溶劑系統接觸及分離固體來製備。可藉由使6-氟苯并咪唑基脲化合物於溶劑中之溶液在環境溫度下飽和且靜置混合物較長時段(例如隔夜)來使6-氟苯并咪唑基脲化合物與溶劑接觸。或者，可在高溫下，例如在回流下將6-氟苯并咪唑基脲化合物溶解於溶劑中，繼而將溶液冷卻至室溫或低於室溫且分離固體形式I。

在方法之一個實施例中，6-氟苯并咪唑基脲化合物之實質上純的固體形式I可自該化合物之非晶形或結晶形式藉由在室溫下製備該化合物於適合溶劑中之飽和溶液且分離所產生之形式I來製備。實際上，此操作可藉由在高溫(達到回流)下將足量之6-氟苯并咪唑基脲化合物溶解於溶劑中來達成，以便當將溶液冷卻至室溫時獲得飽和溶液，形式I自該飽和溶液中沈澱析出且可加以分離。在其他實施例中，可藉由改變化合物於溶劑中之溶解度而自反應混合物中分離6-氟苯并咪唑基脲化合物。舉例而言，移除一些或全部溶劑或降低混合物溫度可降低6-氟苯并咪唑基脲化合物之溶解度且固體形式I可沈澱析出。或者，添加第二溶劑至混合物中會使化合物之固體形式I沈澱析出。

在一個實施例中，用於製備形式I之溶劑為乙醇與乙醚之混合物。分離所得固體，得到形式I。

6-氟苯并咪唑基脲化合物之固體形式I可藉由以下特徵來識別：如由差示掃描熱量測定使用每分鐘10℃之掃描速率所測定之在約250℃下之寬吸熱、外插起始溫度為約318℃的熔融吸熱；及基本上如表1及圖1所示之X射線粉末繞射圖，其中使用裝備有Cu X射線管源之粉末繞射計量測XRPD圖。用Cu Kα₁輻射照射樣品且自約5°至約40°之2θ收集XRPD數據。熟習此項技術者應瞭解XPRD峰值之相對強度會視所測試之樣品之取向以及所用儀器之類型及配置而顯著變化，以至於本文所包括之XPRD跡線之強度僅欲達說明性之程度而不意欲用於絕對比較。

圖1為自約5度至約40度之2θ收集的6-氟苯并咪唑基脲化合物(游離鹼)之固體形式I之X射線粉末繞射圖。對應於X射線粉末繞射圖之相對強度大於或等於5%之峰值列於表1中。

圖2展示6-氟苯并咪唑基脲化合物之固體形式I之DSC熱分析圖，其展現在約250℃下開始轉變之寬吸熱及在約318℃下開始轉變之吸熱。熟習此項技術者應瞭解吸熱之峰值及起始溫度可視實驗條件而變化。在約35℃下平衡2.5 mg固體之樣品約10分鐘來收集圖2中之數據。在數據收集時段期間，以每分鐘約10℃之速率升高溫度。

圖3為6-氟苯并咪唑基脲化合物之固體形式I之TGA(熱解重量分析)熱分析圖，其展現在50℃至300℃溫度範圍內初始重量減輕約15%百分比，又在300℃與400℃之間重量減輕約25%。

在一個實施例中，本發明提供式(I)化合物之固體形式I：

在另一實施例中，固體形式I的特徵在於當使用Cu K_α輻射量測時，在自約5度至約38度之2θ收集X射線粉末繞射圖(XPRD)時，XPRD包含至少三個選自由以下組成之群的近似峰位(角度2θ±0.2)：9.3、11.7、12.1、12.4、14.5、15.9、16.3、16.6、18.5、19.4、21.5、22.3、22.8、23.8、24.5、25.7、28.1、28.4、30.3及33.4。

在另一實施例中，固體形式I的特徵在於當使用Cu K_α輻射量測時，在自約5度至約38度之2θ收集X射線粉末繞射圖(XPRD)時，XPRD包含至少三個選自由以下組成之群的近似峰位(角度2θ±0.2)：9.3、16.6、18.5、19.4、21.5及25.7。

在另一實施例中，固體形式I的特徵在於如使用Cu K_α輻射所量測之實質上類似於圖1之X射線粉末繞射圖。

在另一實施例中，固體形式I的特徵進一步在於如由差示掃描熱量測定所量測之具有約318℃之起始溫度的吸熱峰，在該差示掃描熱量測定中以每分鐘約10℃掃描溫度。

在另一實施例中，本發明提供一種製備式(I)化合物之晶體形式I之方法，其包含使游離鹼之固體物質懸浮於包含醇及醚之溶劑系統中及分離固體。

在另一實施例中，在40℃下於達75%之相對濕度下固體形式I保持穩定至少一個月。

表1. 6-氟苯并咪唑基脲化合物之固體形式I的XRPD圖峰值

在另一態樣中，本申請案提供6-氟苯并咪唑基脲化合物之鹽酸加成鹽之晶體形式II。在一個實施例中，本申請案提供一種製備6-氟苯并咪唑基脲化合物之固體形式II的方法。6-氟苯并咪唑基脲化合物之醫藥學上可接受之鹽酸加成鹽可藉由為熟習此項技術者所知之任何方法來製備。

在一些實施例中，6-氟苯并咪唑基脲化合物之鹽酸加成鹽可在將酸添加至化合物溶液中而形成時沈澱析出。在其他實施例中，可藉由改變鹽於溶劑中之溶解度而自反應混合物中分離酸加成鹽。舉例而言，移除一些或全部溶劑或降低混合物溫度可降低6-氟苯并咪唑基脲化合物之鹽酸鹽的溶解度且使該鹽沈澱析出。或者，添加第二溶劑至混合物中會使該鹽沈澱析出。

在其他實施例，可使氣態鹽酸鼓泡通過6-氟苯并咪唑基脲化合物溶液直至製成化合物之單酸加成鹽為止。在某些實施例中，可將化學計算量之鹽酸與6-氟苯并咪唑基脲化合物混合於一起以形成化合物之單酸加成鹽。舉例而言，可將6-氟苯并咪唑基脲化合物於極性溶劑中之溶液與化學計算量之鹽酸水溶液混合。可適用於製備6-氟苯并咪唑基脲化合物之鹽酸鹽之固體形式II的極性溶劑之實例包括醚，諸如乙醚及四氫呋喃(THF)。

在一個特定實施例中，緩慢混合化學計算量之含6-氟苯并咪唑基脲化合物之THF溶液與鹽酸水溶液，且在室溫下攪拌混合物一夜。6-氟苯并咪唑基脲化合物之固體白色鹽酸鹽沈澱析出。分離固體，用水洗滌且在真空下乾燥。

6-氟苯并咪唑基脲化合物之固體形式II可藉由以下特徵來識別：如由差示掃描熱量測定，使用每分鐘10℃之掃描速率所測定之具有約210℃之峰值溫度的寬吸熱、外插起始溫度為約252℃的熔融吸熱；及基本上如表2及圖4所示之X射線粉末繞射圖，其中使用裝備有Cu X射線管源之粉末繞射計量測XRPD圖。用Cu Kα₁輻射照射樣品且自約5°至約40°之2θ收集XRPD數據。熟習此項技術者應瞭解XPRD峰值之相對強度可能視樣品取向而有顯著變化。

圖4為自約5度至約38度之2θ收集的6-氟苯并咪唑基脲化合物之鹽酸鹽之固體形式II的X射線粉末繞射圖。對應於X射線粉末繞射圖之相對強度大於或等於5%之峰值列於表2中。

圖5展示6-氟苯并咪唑基脲化合物之鹽酸鹽之固體形式II的DSC熱分析圖，其展現約210℃下之吸熱及約252℃下之吸熱。熟習此項技術者應瞭解吸熱之峰值及起始溫度可視實驗條件而變化。在約35℃下平衡1 mg固體之樣品約10分鐘來收集圖5中之數據。在收集數據期間，以每分鐘約10℃之速率升高溫度。

圖6為6-氟苯并咪唑基脲化合物之固體形式II之TGA熱分析圖，其在100℃與220℃之間開始出現重量減輕約8%百分比，繼而在約240℃與270℃之間重量再減輕約8%，繼而在270℃與300℃之間重量又減輕約3%。熟習此項技術者應瞭解，重量減輕之起始溫度可視實驗條件而變化。雖然本申請者不希望對DSC中之吸熱及TGA中之重量減輕固守特定之解釋，但DSC中所出現大峰值之轉變似乎歸因於熔融態轉變及物質降解(如由TGA中之重量減輕所顯示)。

在一個實施例中，本發明提供式(I)化合物之鹽酸鹽：

在另一實施例中，該鹽酸鹽為形式II固體形式。

在另一實施例中，形式II固體形式之鹽酸鹽的特徵在於當使用Cu K_α輻射量測時，在自約5度至約38度之2θ收集X射線粉末繞射圖(XPRD)時，XPRD包含至少三個選自由以下組成之群的近似峰位(角度2θ±0.2)：6.7、9.2、16.7、18.6、19.5、20.5、25.6及27.5。

在另一實施例中，形式II固體形式之鹽酸鹽的特徵在於如使用Cu K_α輻射所量測之實質上類似於圖4之X射線粉末繞射圖。

在另一實施例中，形式II固體形式之鹽酸鹽的特徵進一步在於如由差示掃描熱量測定所量測之具有約252℃之起始溫度的吸熱峰，在該差示掃描熱量測定中以每分鐘約10℃掃描溫度。

在另一實施例中，本發明提供一種製備式(I)化合物之鹽酸鹽之固體形式II的方法，其包含使6-氟苯并咪唑基脲化合物之游離鹼懸浮於包含一或多種醚溶劑及水之酸性溶劑混合物中。

在另一實施例中，形式II固體形式之鹽酸鹽在40℃下於達75%之相對濕度下保持穩定至少一個月。

表2. 6-氟苯并咪唑基脲化合物之固體形式II的XRPD圖峰值

本申請案之另一態樣提供一種包含非晶形6-氟苯并咪唑基脲化合物(游離鹼)之組合物。如本文對於6-氟苯并咪唑基脲化合物或其鹽所用之術語「非晶形」指6-氟苯并咪唑基脲分子一般以無序排列存在且不形成可區分之晶格或單位晶胞的固態形式。當進行X射線粉末繞射時，完全非晶形化合物不產生結晶形式特有之繞射圖。部分非晶形物質之X射線粉末繞射仍缺乏晶體形式特有之特徵，因為樣品之結晶部分的繞射峰可能相較於雜訊而言過弱而不可被觀測到。圖7為6-氟苯并咪唑基脲化合物(游離鹼)之非晶形形式III之X射線粉末繞射圖。

圖8展示6-氟苯并咪唑基脲(游離鹼)之非晶形形式III之DSC熱分析圖，其展現小放熱，繼而三個較大吸熱。小放熱之起始溫度為127℃，而三個吸熱之起始溫度為183℃、226℃及279℃。熟習此項技術者應瞭解放熱及吸熱之峰值及起始溫度可視實驗條件而變化。在約35℃下平衡2.9 mg非晶形6-氟苯并咪唑基脲化合物之樣品約10分鐘來收集圖8中之數據。在數據收集時段期間，以每分鐘約10℃之速率升高溫度。

在另一實施例中，本發明提供式I之氟苯并咪唑基脲化合物之非晶形形式III：

在另一實施例中，氟苯并咪唑基脲化合物之非晶形形式III的特徵在於使用Cu K_α輻射量測之X射線粉末繞射圖(XPRD)，其特徵在於無可辨別之繞射峰的寬光暈。

在另一實施例中，本發明提供一種製備6-氟苯并咪唑基脲化合物之非晶形形式III的方法，其包含凍乾、噴霧乾燥、轉鼓式乾燥或脈衝轉換乾燥6-氟苯并咪唑基脲化合物之溶液。

在另一態樣中，本申請案提供6-氟苯并咪唑基脲化合物之甲磺酸鹽之非晶形固體相形式IV。在一個實施例中，本申請案提供一種製備6-氟苯并咪唑基脲化合物之甲磺酸鹽之固體形式IV的方法。6-氟苯并咪唑基脲化合物之醫藥學上可接受之甲烷磺酸鹽可藉由為熟習此項技術者所知之任何方法來製備。舉例而言，可將甲烷磺酸溶液添加至6-氟苯并咪唑基脲化合物溶液中直至製成化合物之單酸加成鹽為止。在一個實施例中，6-氟苯并咪唑基脲化合物之甲磺酸鹽可在將酸添加至6-氟苯并咪唑基脲化合物之溶液中時沈澱析出。在其他實施例中，可藉由改變鹽於溶劑中之溶解度而自反應混合物中分離酸加成鹽。舉例而言，移除一些或全部溶劑或降低混合物溫度可降低6-氟苯并咪唑基脲化合物之甲磺酸鹽的溶解度且使該鹽沈澱析出。因此，在一些實施例中，在藉由例如使用旋轉蒸發器蒸發一些溶劑而濃縮溶液後非晶形物質自溶劑或自溶液中沈澱析出後收集非晶形物質。或者，添加第二溶劑至混合物中會使鹽沈澱析出。

可使用為熟習此項技術者所知之任何方法使6-氟苯并咪唑基脲化合物之甲磺酸鹽轉化成非晶形固體形式。非晶形6-氟苯并咪唑基脲化合物甲磺酸鹽的特徵在於不存在結晶形式特有之繞射圖。部分非晶形6-氟苯并咪唑基脲化合物甲磺酸鹽之X射線粉末繞射仍缺乏晶體形式特有之特徵，因為樣品之結晶部分的繞射峰可能相較於雜訊而言過弱而不可被觀測到。圖9為6-氟苯并咪唑基脲化合物之甲磺酸鹽之非晶形形式IV的X射線粉末繞射圖。

在一個實施例中，6-氟苯并咪唑基脲化合物之非晶形甲磺酸鹽可藉由噴霧乾燥該鹽於適當溶劑中之溶液來製備。噴霧乾燥在此項技術中為熟知的且常用於乾燥熱敏感性物質，諸如醫藥藥物。噴霧乾燥亦提供可相當良好地再現的一致粒子分佈。儘管通常使用空氣，但可使用任何氣體來乾燥粉末。若物質對空氣敏感，則可使用惰性氣體，諸如氮氣或氬氣。使鹽之溶液、漿料、懸浮液或乳液轉化而產生固體粉末之任何方法可適用於製備6-氟苯并咪唑基脲化合物之甲磺酸鹽之固態非晶形形式IV。舉例而言，可使用冷凍乾燥、轉鼓式乾燥或脈衝轉換乾燥產生6-氟苯并咪唑基脲化合物之非晶形甲磺酸鹽。

在一個實施例中，可使用裝備有冷凝器之奈米噴霧乾燥器噴霧乾燥6-氟苯并咪唑基脲化合物於極性溶劑中之溶液。入口溫度可保持在80℃至120℃。

在另一實施例中，本發明提供式I之6-氟苯并咪唑基脲化合物之甲磺酸鹽的非晶形形式IV：

在另一實施例中，6-氟苯并咪唑基脲化合物之甲磺酸鹽之非晶形形式IV的特徵在於使用Cu K_α輻射量測之X射線粉末繞射圖(XPRD)，其特徵在於無可辨別之繞射峰的寬光暈。

應瞭解6-氟苯并咪唑基脲化合物之游離鹼及甲磺酸鹽各自之固體形式I及II以及非晶形固體形式III及IV除具有本文所述之XRPD、DSC、TGA及其他特徵之外亦可具有未描述之其他特徵，諸如(但不限於)存在水或一或多種溶劑分子。

X射線粉末繞射(XRPD)：在室溫下使用裝備有密封管源及Hi-Star區域偵測器之Bruker D8 Discover系統(Bruker AXS,Madison,WI)以反射模式記錄結晶形式之XRPD圖。以40 kV之電壓及35 mA之電流操作X射線發生器。將粉末樣品置於Si零背景晶圓上。以各120秒之曝光時間記錄兩個框架。隨後在3°至41°2範圍內以0.02°之步長整合數據且合併成一個連續圖。

用於非晶形形式之X射線粉末繞射(XRPD)：在室溫下使用裝備有Vantec-1位置敏感性偵測器之Bruker D8 Advance系統(Bruker AXS,Madison,WI)以反射模式記錄非晶形固體形式之XRPD圖。以40 kV之電壓及45 mA之電流操作X射線發生器。將粉末樣品置於Si零背景固持器上，該固持器在實驗期間在偵測器上使用可變狹縫以連續模式按15 rpm旋轉。自3度至40度以0.0144653度增量(0.25秒/步)收集數據。

差示掃描熱量測定(DSC)：使用DSC Q2000差示掃描熱量計(TA Instruments,New Castle,DE)對物質樣品進行DSC。用銦校正儀器。稱取約1 mg至2 mg樣品放入鋁盤中，使用無針孔蓋或有針孔蓋將鋁盤壓緊。自30℃至圖中所示之溫度以10℃/分鐘之加熱速率在50毫升/分鐘氮氣流下掃描DSC樣品。每60秒以2℃或3℃/分鐘之緩變率(ramp rate)調整在調制式DSC(MDSC)下操作之樣品+1℃及-1℃。

藉由Thermal Advantage Q SeriesTM軟體收集數據且藉由Universal Analysis 2000軟體(TA Instruments,New Castle,DE)分析。

熱解重量分析(TGA)：使用Q5000型熱解重量分析儀(TA Instruments,New Castle,DE)進行TGA量測。自30℃至圖上所示之溫度以10℃/分鐘之加熱速率掃描重量為約3 mg至5 mg之樣品。藉由Thermal Advantage Q seriesTM軟體收集數據且藉由Universal Analysis 2000軟體(TA Instruments,New Castle,DE)分析。

本發明亦提供一種醫藥組合物，其包含式(I)化合物或其醫藥學上可接受之鹽，及醫藥學上可接受之載劑、佐劑或媒劑。

本發明亦提供一種控制、處理或減輕患者之醫院或非醫院細菌感染進展度、嚴重度或影響的方法，其包含投與該患者包含式(I)化合物或其醫藥學上可接受之鹽的醫藥組合物。

在另一實施例中，本發明提供一種控制、處理或減輕患者之醫院或非醫院細菌感染進展度、嚴重度或影響的方法，其包含投與該患者包含式(I)化合物或其醫藥學上可接受之鹽的醫藥組合物，其中該細菌感染特徵在於存在以下一或多者：肺炎鏈球菌、表皮葡萄球菌(Staphylococcus epidermidis)、糞腸球菌(Enterococcus faecalis)、金黃色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、難養芽胞梭菌(Clostridium difficile)、卡它莫拉氏菌(Moraxella catarrhalis)、淋病奈瑟氏菌(Neisseria gonorrhoeae)、腦膜炎奈瑟氏菌(Neisseria meningitidis)、鳥分枝桿菌複合物(Mycobacterium avium complex)、膿腫分枝桿菌(Mycobacterium abscessus)、康查分枝桿菌(Mycobacterium kansasii)、潰瘍分枝桿菌(Mycobacterium ulcerans)、肺炎披衣菌(Chlamydophila pneumoniae)、沙眼衣原體(Chlamydia trachomatis)、流行性感冒嗜血桿菌(Haemophilus influenzae)、釀膿鏈球菌(Streptococcus pyogenes)或β-溶血性鏈球菌(β-haemolytic streptococci)。

在另一實施例中，本發明提供一種控制、處理或減輕患者之醫院或非醫院細菌感染進展度、嚴重度或影響的方法，其包含投與該患者包含式(I)化合物或其醫藥學上可接受之鹽的醫藥組合物，其中該細菌感染係選自以下一或多者：上呼吸道感染、下呼吸道感染、耳朵感染、胸膜肺及支氣管感染、併發性泌尿道感染、非併發性泌尿道感染、腹內感染、心血管感染、血流感染、敗血症、菌血症、CNS感染、皮膚及軟組織感染、GI感染、骨及關節感染、生殖器感染、眼睛感染或肉芽腫性感染、非併發性皮膚及皮膚結構感染(uSSSI)、併發性皮膚及皮膚結構感染(cSSSI)、導管感染、咽炎、竇炎、外耳炎、中耳炎、支氣管炎、膿胸、肺炎、社區型感染細菌性肺炎(CABP)、醫院型感染肺炎(HAP)、醫院型感染細菌性肺炎、呼吸器相關肺炎(VAP)、糖尿病性足感染、萬古黴素抗性腸球菌感染、膀胱炎及腎盂腎炎、腎結石、前列腺炎、腹膜炎、併發性腹內感染(cIAI)及其他腹內感染、透析相關腹膜炎、內臟膿腫、心內膜炎、心肌炎、心包炎、輸血相關敗血症、腦膜炎、腦炎、腦膿腫、骨髓炎、關節炎、生殖器潰瘍、尿道炎、陰道炎、子宮頸炎、齒齦炎、結膜炎、角膜炎、眼內炎、囊腫性纖維化患者之感染或發熱性嗜中性白血球減少症患者之感染。

在另一實施例中，細菌感染係選自以下一或多者：社區型感染細菌性肺炎(CABP)、醫院型感染肺炎(HAP)、醫院型感染細菌性肺炎、呼吸器相關肺炎(VAP)、菌血症、糖尿病性足感染、導管感染、非併發性皮膚及皮膚結構感染(uSSSI)、併發性皮膚及皮膚結構感染(cSSSI)、萬古黴素抗性腸球菌感染或骨髓炎。

根據另一實施例，本發明提供一種降低或抑制生物樣品中之細菌量的方法。此方法包含使該生物樣品與式(I)化合物或其醫藥學上可接受之鹽接觸。

如本文所用之術語「生物樣品」包括細胞培養物或其提取物；自哺乳動物獲得之活組織檢查物質或其提取物；及血液、唾液、尿液、糞便、精液、淚液或其他體液或其提取物。術語「生物樣品」亦包括活生物體，在該狀況下，「使本發明化合物與生物樣品接觸」與術語「投與哺乳動物該化合物或包含該化合物之組合物」同義。

本發明之旋轉酶及/或拓撲異構酶IV抑制劑或其醫藥鹽可調配成用於投與動物或人類之醫藥組合物。此等可有效治療或預防細菌感染且包含含量足以可量測地減少細菌量之旋轉酶及/或拓撲異構酶IV抑制劑及醫藥學上可接受之載劑的醫藥組合物為本發明之另一實施例。如本文所用之術語「可量測地減少細菌量」意謂含有該抑制劑之樣品與僅含細菌之樣品之間細菌數目有可量測之變化。

根據另一實施例，本發明方法適用於治療獸醫領域中之患者，包括(但不限於)動物園、實驗室、人類伴侶動物及農畜，包括靈長類動物、齧齒動物、爬行動物及鳥類。該等動物之實例包括(但不限於)天竺鼠、倉鼠、沙鼠、大鼠、小鼠、家兔、狗、貓、馬、豬、綿羊、牛、山羊、鹿、恆河猴、猴、羅望子(tamarind)、類人猿、狒狒、大猩猩、黑猩猩、猩猩、長臂猿、鴕鳥、雞、火雞、鴨及鵝。

術語「非醫院感染」亦稱為社區型感染。

在另一實施例中，細菌感染特徵在於存在肺炎鏈球菌、糞腸球菌或金黃色葡萄球菌中之一或多者。

在另一實施例中，細菌感染特徵在於存在以下一或多者：大腸桿菌、卡它莫拉氏菌或流行性感冒嗜血桿菌。

在另一實施例中，細菌感染特徵在於存在以下一或多者：難養芽胞梭菌、淋病奈瑟氏菌、腦膜炎奈瑟氏菌、鳥分枝桿菌複合物、膿腫分枝桿菌、康查分枝桿菌、潰瘍分枝桿菌、肺炎披衣菌及沙眼衣原體。

在另一實施例中，細菌感染特徵在於存在以下一或多者：肺炎鏈球菌、表皮葡萄球菌、糞腸球菌、金黃色葡萄球菌、難養芽胞梭菌、卡它莫拉氏菌、淋病奈瑟氏菌、腦膜炎奈瑟氏菌、鳥分枝桿菌複合物、膿腫分枝桿菌、康查分枝桿菌、潰瘍分枝桿菌、肺炎披衣菌、沙眼衣原體、流行性感冒嗜血桿菌、釀膿鏈球菌或β-溶血性鏈球菌。

在一些實施例中，細菌感染特徵在於存在以下一或多者：二甲氧苯青黴素抗性金黃色葡萄球菌、氟喹諾酮抗性金黃色葡萄球菌、萬古黴素中度抗性金黃色葡萄球菌、利奈唑胺(Linezolid)抗性金黃色葡萄球菌、青黴素抗性肺炎鏈球菌、巨環內酯抗性肺炎鏈球菌、氟喹諾酮抗性肺炎鏈球菌、萬古黴素抗性糞腸球菌、利奈唑胺抗性糞腸球菌、氟喹諾酮抗性糞腸球菌、萬古黴素抗性屎腸球菌、利奈唑胺抗性屎腸球菌、氟喹諾酮抗性屎腸球菌、安比西林(Ampicillin)抗性屎腸球菌、巨環內酯(Macrolide)抗性流行性感冒嗜血桿菌、β-內醯胺抗性流行性感冒嗜血桿菌、氟喹諾酮抗性流行性感冒嗜血桿菌、β-內醯胺抗性卡它莫拉氏菌、二甲氧苯青黴素抗性表皮葡萄球菌、二甲氧苯青黴素抗性表皮葡萄球菌、萬古黴素抗性表皮葡萄球菌、氟喹諾酮抗性表皮葡萄球菌、巨環內酯抗性肺炎黴漿菌、異菸肼(Isoniazid)抗性結核分枝桿菌、利福平(Rifampin)抗性結核分枝桿菌、二甲氧苯青黴素抗性凝固酶陰性葡萄球菌屬、氟喹諾酮抗性凝固酶陰性葡萄球菌屬、醣肽中度抗性金黃色葡萄球菌、萬古黴素抗性金黃色葡萄球菌、異質性萬古黴素中度抗性金黃色葡萄球菌、異質性萬古黴素抗性金黃色葡萄球菌、巨環內酯-林可醯胺(Lincosamide)-鏈黴殺陽菌素(Streptogramin)抗性葡萄球菌屬(Staphylococcus)、β-內醯胺抗性糞腸球菌、β-內醯胺抗性屎腸球菌、酮內酯(Ketolide)抗性肺炎鏈球菌、酮內酯抗性釀膿鏈球菌、巨環內酯抗性釀膿鏈球菌、萬古黴素抗性表皮葡萄球菌、氟喹諾酮抗性淋病奈瑟氏菌、多藥抗性綠膿桿菌(Pseudomonas aeruginosa)或頭孢菌素(Cephalosporin)抗性淋病奈瑟氏菌。

根據另一實施例，二甲氧苯青黴素抗性葡萄球菌屬係選自二甲氧苯青黴素抗性金黃色葡萄球菌、二甲氧苯青黴素抗性表皮葡萄球菌或二甲氧苯青黴素抗性凝固酶陰性葡萄球菌屬。

在一些實施例中，一種形式之式(I)化合物或其醫藥學上可接受之鹽係用於治療社區型感染MRSA(亦即cMRSA)。

在其他實施例中，一種形式之式(I)化合物或其醫藥學上可接受之鹽係用於治療達托黴素(daptomycin)抗性生物體，包括(但不限於)達托黴素抗性屎腸球菌及達托黴素抗性金黃色葡萄球菌。

根據另一實施例，氟喹諾酮抗性葡萄球菌屬係選自氟喹諾酮抗性金黃色葡萄球菌、氟喹諾酮抗性表皮葡萄球菌或氟喹諾酮抗性凝固酶陰性葡萄球菌屬。

根據另一實施例，醣肽抗性葡萄球菌屬係選自醣肽中度抗性金黃色葡萄球菌、萬古黴素抗性金黃色葡萄球菌、萬古黴素中度抗性金黃色葡萄球菌、異質性萬古黴素中度抗性金黃色葡萄球菌或異質性萬古黴素抗性金黃色葡萄球菌。

根據另一實施例，巨環內酯-林可醯胺-鏈黴殺陽菌素抗性葡萄球菌屬為巨環內酯-林可醯胺-鏈黴殺陽菌素抗性金黃色葡萄球菌。

根據另一實施例，利奈唑胺抗性腸球菌係選自利奈唑胺抗性糞腸球菌或利奈唑胺抗性屎腸球菌。

根據另一實施例，醣肽抗性腸球菌係選自萬古黴素抗性屎腸球菌或萬古黴素抗性糞腸球菌。

根據另一實施例，β-內醯胺抗性糞腸球菌為β-內醯胺抗性屎腸球菌。

根據另一實施例，青黴素抗性鏈球菌屬(Streptococci)為青黴素抗性肺炎鏈球菌。

根據另一實施例，巨環內酯抗性鏈球菌屬為巨環內酯抗性肺炎鏈球菌。

根據另一實施例，酮內酯抗性鏈球菌屬係選自巨環內酯抗性肺炎鏈球菌及酮內酯抗性釀膿鏈球菌。

根據另一實施例，氟喹諾酮抗性鏈球菌屬為氟喹諾酮抗性肺炎鏈球菌。

根據另一實施例，β-內醯胺抗性嗜血桿菌屬(Haemophilus)為β-內醯胺抗性流行性感冒嗜血桿菌。

根據另一實施例，氟喹諾酮抗性嗜血桿菌屬為氟喹諾酮抗性流行性感冒嗜血桿菌。

根據另一實施例，巨環內酯抗性嗜血桿菌屬為巨環內酯抗性流行性感冒嗜血桿菌。

根據另一實施例，巨環內酯抗性黴漿菌屬(Mycoplasma)為巨環內酯抗性肺炎黴漿菌。

根據另一實施例，異菸肼抗性分枝桿菌屬(Mycobacterium)為異菸肼抗性結核分枝桿菌。

根據另一實施例，利福平抗性分支桿菌屬為利福平抗性結核分枝桿菌。

根據另一實施例，β-內醯胺抗性莫拉氏菌屬(Moraxella)為β-內醯胺抗性卡它莫拉氏菌。

根據另一實施例，細菌感染特徵在於存在以下一或多者：二甲氧苯青黴素抗性金黃色葡萄球菌、氟喹諾酮抗性金黃色葡萄球菌、萬古黴素中度抗性金黃色葡萄球菌、利奈唑胺抗性金黃色葡萄球菌、青黴素抗性肺炎鏈球菌、巨環內酯抗性肺炎鏈球菌、氟喹諾酮抗性肺炎鏈球菌、萬古黴素抗性糞腸球菌、利奈唑胺抗性糞腸球菌、氟喹諾酮抗性糞腸球菌、萬古黴素抗性屎腸球菌、利奈唑胺抗性屎腸球菌、氟喹諾酮抗性屎腸球菌、安比西林抗性屎腸球菌、巨環內酯抗性流行性感冒嗜血桿菌、β-內醯胺抗性流行性感冒嗜血桿菌、氟喹諾酮抗性流行性感冒嗜血桿菌、β-內醯胺抗性卡它莫拉氏菌、二甲氧苯青黴素抗性表皮葡萄球菌、二甲氧苯青黴素抗性表皮葡萄球菌、萬古黴素抗性表皮葡萄球菌、氟喹諾酮抗性表皮葡萄球菌、巨環內酯抗性肺炎黴漿菌、異菸肼抗性結核分枝桿菌、利福平抗性結核分枝桿菌、氟喹諾酮抗性淋病奈瑟氏菌或頭孢菌素抗性淋病奈瑟氏菌。

根據另一實施例，細菌感染特徵在於存在以下一或多者：二甲氧苯青黴素抗性金黃色葡萄球菌、二甲氧苯青黴素抗性表皮葡萄球菌、二甲氧苯青黴素抗性凝固酶陰性葡萄球菌屬、氟喹諾酮抗性金黃色葡萄球菌、氟喹諾酮抗性表皮葡萄球菌、氟喹諾酮抗性凝固酶陰性葡萄球菌屬、萬古黴素抗性金黃色葡萄球菌、醣肽中度抗性金黃色葡萄球菌、萬古黴素抗性金黃色葡萄球菌、萬古黴素中度抗性金黃色葡萄球菌、異質性萬古黴素中度抗性金黃色葡萄球菌、異質性萬古黴素抗性金黃色葡萄球菌、萬古黴素抗性屎腸球菌、萬古黴素抗性糞腸球菌、青黴素抗性肺炎鏈球菌、巨環內酯抗性肺炎鏈球菌、氟喹諾酮抗性肺炎鏈球菌、巨環內酯抗性釀膿鏈球菌或β-內醯胺抗性流行性感冒嗜血桿菌。

根據另一實施例，細菌感染特徵在於存在以下一或多者：二甲氧苯青黴素抗性金黃色葡萄球菌、萬古黴素抗性屎腸球菌、萬古黴素抗性糞腸球菌、萬古黴素抗性金黃色葡萄球菌、萬古黴素中度抗性金黃色葡萄球菌、異質性萬古黴素中度抗性金黃色葡萄球菌、異質性萬古黴素抗性金黃色葡萄球菌、多藥抗性綠膿桿菌、異菸肼抗性結核分枝桿菌及利福平抗性結核分枝桿菌。

本發明化合物之醫藥學上可接受之鹽包括源自醫藥學上可接受之無機酸及有機酸以及鹼之鹽。適合酸鹽之實例包括乙酸鹽、己二酸鹽、海藻酸鹽、天冬胺酸鹽、苯甲酸鹽、苯磺酸鹽、硫酸氫鹽、丁酸鹽、檸檬酸鹽、樟腦酸鹽、樟腦磺酸鹽、環戊烷丙酸鹽、二葡糖酸鹽、十二烷基硫酸鹽、乙烷磺酸鹽、甲酸鹽、反丁烯二酸鹽、葡糖庚酸鹽、甘油磷酸鹽、羥乙酸鹽、半硫酸鹽、庚酸鹽、己酸鹽、鹽酸鹽、氫溴酸鹽、氫碘酸鹽、2-羥基乙烷磺酸鹽、乳酸鹽、順丁烯二酸鹽、丙二酸鹽、甲烷磺酸鹽、2-萘磺酸鹽、菸鹼酸鹽、硝酸鹽、雙羥萘酸鹽、果膠酸鹽、過氧硫酸鹽、3-苯基丙酸鹽、磷酸鹽、苦味酸鹽、特戊酸鹽、丙酸鹽、水楊酸鹽、丁二酸鹽、硫酸鹽、酒石酸鹽、硫氰酸鹽、甲苯磺酸鹽及十一烷酸鹽。其他酸(諸如草酸)雖然本身並非為醫藥學上可接受但可用於製備在獲得本發明化合物及其醫藥學上可接受之酸加成鹽時適用作中間物的鹽。

源自適當鹼之鹽包括鹼金屬鹽(例如鈉鹽及鉀鹽)、鹼土金屬鹽(例如鎂鹽)、銨鹽及N⁺(C_1-4烷基)₄鹽。本發明亦設想將本文中所揭示之化合物之任何鹼性含氮基團四級銨化。可藉由該四級銨化獲得水溶性或油溶性或可分散性產物。

本發明醫藥組合物包含式(I)化合物或其醫藥學上可接受之鹽以及醫藥學上可接受之載劑。該等組合物可視情況包含其他治療劑。該等藥劑包括(但不限於)抗生素、消炎劑、基質金屬蛋白酶抑制劑、脂氧合酶抑制劑、細胞激素拮抗劑、免疫抑制劑、抗癌劑、抗病毒劑、細胞激素、生長因子、免疫調節劑、前列腺素或抗血管過度增殖化合物。

術語「醫藥學上可接受之載劑」指可連同本發明化合物一起投與患者且不會破壞本發明化合物之藥理活性的無毒載劑。

可用於本發明醫藥組合物中之醫藥學上可接受之載劑包括(但不限於)離子交換劑、氧化鋁、硬脂酸鋁、卵磷脂；血清蛋白，諸如人血清白蛋白；緩衝物質，諸如磷酸鹽；甘胺酸、山梨酸、山梨酸鉀、飽和植物脂肪酸之偏甘油酯混合物、水；鹽或電解質，諸如魚精蛋白硫酸鹽；磷酸氫二鈉、磷酸氫鉀、氯化鈉、鋅鹽、膠態二氧化矽、三矽酸鎂、聚乙烯吡咯啶酮、基於纖維素之物質、聚乙二醇、羧甲基纖維素鈉、聚丙烯酸酯、蠟、聚乙烯-聚氧化丙烯-嵌段聚合物、羊毛脂；及自乳化藥物傳遞系統(SEDDS)，諸如α-生育酚、聚乙二醇1000丁二酸酯，或其他類似聚合傳遞基質。

術語「醫藥學上有效之量」指可有效治療或改善患者之細菌感染之量。術語「預防有效量」指可有效預防或實質上減輕患者之細菌感染的量。

視欲治療或預防之特定病狀或疾病病況而定，通常被投與以治療或預防該病狀之其他治療劑可連同本發明之抑制劑一起投與。該等治療劑包括(但不限於)抗生素、消炎劑、基質金屬蛋白酶抑制劑、脂氧合酶抑制劑、細胞激素拮抗劑、免疫抑制劑、抗癌劑、抗病毒劑、細胞激素、生長因子、免疫調節劑、前列腺素或抗血管過度增殖化合物。

本發明化合物可以習知方式用於活體內控制細菌感染程度且用於治療疾病或減輕由細菌介導之影響進展度或嚴重度。該等治療方法、其劑量水準及需求可由一般技術者自可用方法及技術中選擇。

舉例而言，本發明化合物可與醫藥學上可接受之佐劑組合而以醫藥學上可接受之方式且以可有效減輕感染或疾病之嚴重度的量投與患有細菌感染或疾病之患者。

或者，本發明化合物可用於在較長時段內針對細菌感染或疾病治療或保護個體之組合物及方法中。在一個實施例中，本發明化合物可用於在1週至2週時段內針對細菌感染或疾病治療或保護個體之組合物及方法中。在另一實施例中，本發明化合物可用於在4週至8週時段內針對細菌感染或疾病治療或保護個體之組合物及方法中(例如，用於治療患有心內膜炎或骨髓炎或有患上心內膜炎或骨髓炎之風險的患者)。在另一實施例中，本發明化合物可用於在8週至12週時段內針對細菌感染或疾病治療或保護個體之組合物及方法中。該等化合物可單獨或連同本發明之其他化合物一起以與酶抑制劑在醫藥組合物中之習知利用相符之方式用於該等組合物中。舉例而言，本發明化合物可與習知用於疫苗中之醫藥學上可接受之佐劑組合且以預防有效量投與以在較長時段內針對細菌感染或疾病保護個體。

在一些實施例中，可預防性使用式(I)化合物或其醫藥學上可接受之鹽來預防細菌感染。在一些實施例中，可在牙科或外科程序之前、期間或之後使用式(I)化合物或其醫藥學上可接受之鹽來預防機會性感染，諸如細菌性心內膜炎中所遇到之機會性感染。在其他實施例中，可在牙科程序中預防性使用式(I)化合物或其醫藥學上可接受之鹽，該等牙科程序包括(但不限於)拔牙、牙周程序、牙齒植入體安置及牙髓手術。在其他實施例中，可在包括(但不限於)以下之外科程序中預防性使用式(I)化合物或其醫藥學上可接受之鹽：一般手術、呼吸道手術(扁桃體切除術/增殖腺切除術)、胃腸手術(上GI及選擇性小腸手術、食道硬化療法及擴張術、大腸切除術、急性闌尾切除術)、創傷手術(穿透性腹部手術)、生殖泌尿道手術(前列腺切除術、尿道擴張術、膀胱鏡檢查、陰道或腹式子宮切除術、剖腹產)、移植手術(腎、肝臟、胰臟或腎移植)、頭頸部手術(皮膚切除術、頸部解剖、喉切除術、頭頸部癌症手術、下頜骨骨折)、矯形術(全關節置換術、創傷開放性骨折)、血管手術(周邊血管程序)、心胸手術、冠狀動脈繞道手術、肺切除術及神經手術。

除非另外指示，否則如本文所用之術語「預防細菌感染」意謂預防性使用抗生素(諸如本發明之旋轉酶及/或拓撲異構酶IV抑制劑)來預防細菌感染。可以旋轉酶及/或拓撲異構酶IV抑制劑進行預防性治療以預防由對旋轉酶及/或拓撲異構酶IV抑制劑敏感之生物體所引起的感染。可考慮預防性治療之一組一般情況為當個體因例如免疫力變弱、手術、創傷、體內存在人工器件(臨時或永久性)、解剖缺陷、暴露於高量細菌或可能暴露於引發疾病之病原體而較易患上感染時。可能導致免疫力變弱之因素的實例包括化學療法、放射療法、糖尿病、高齡、HIV感染及移植。解剖缺陷之實例可為增加細菌性心內膜炎風險之心瓣膜缺陷。人工器件之實例包括人工關節、手術用固定銷(surgical pin)、導管等。預防性使用旋轉酶及/或拓撲異構酶IV抑制劑可能適當之另一組情形可為防止病原體在個體之間(直接或間接)擴散。預防性使用以防止病原體擴散之特定實例為健康照護機構(例如醫院或安養院)中之個體使用旋轉酶及/或拓撲異構酶IV抑制劑。

式(I)化合物或其醫藥學上可接受之鹽亦可與其他抗生素共同投與以增強針對各種細菌感染之治療或預防作用。當本發明化合物與其他藥劑一起以組合療法形式投與時，其可依序或並行投與患者。或者，本發明之醫藥或預防性組合物包含式(I)化合物或其醫藥學上可接受之鹽與另一治療劑或預防劑之組合。

在一些實施例中，其他治療劑為選自以下之抗生素：天然青黴素、青黴素酶抗性青黴素、抗單假胞菌青黴素(antipseudomonal penicillin)、胺基青黴素、第一代頭孢菌素、第二代頭孢菌素、第三代頭孢菌素、第四代頭孢菌素、碳青黴烯(carbapenem)、頭黴素(cephamycin)、喹諾酮(quinolone)、氟喹諾酮、胺基醣苷、巨環內酯、酮內酯、多黏菌素(polymyxin)、四環素(tetracycline)、醣肽、鏈黴殺陽菌素、噁唑啶酮、利福黴素(rifamycin)或磺醯胺。

在一些實施例中，其他治療劑為選自以下之抗生素：青黴素、頭孢菌素、喹諾酮、胺基醣苷或噁唑啶酮。

在其他實施例中，其他治療劑係選自天然青黴素，包括苄星青黴素G(Benzathine penicillin G)、青黴素G及青黴素V；選自青黴素酶抗性青黴素，包括鄰氯青黴素(Cloxacillin)、雙氯青黴素(Dicloxacillin)、萘夫西林(Nafcillin)及苯唑西林(Oxacillin)；選自抗單假胞菌青黴素，包括羧苄青黴素(Carbenicillin)、美洛西林(Mezlocillin)、哌拉西林(Pipercillin)、哌拉西林/三唑巴坦(tazobactam)、替卡西林(Ticaricillin)及替卡西林/棒酸鹽(Clavulanate)；選自胺基青黴素，包括阿莫西林(Amoxicillin)、安比西林及安比西林/舒巴坦(Sulbactam)；選自第一代頭孢菌素，包括頭孢唑啉(Cefazolin)、頭孢羥胺苄(Cefadroxil)、頭孢胺苄(Cephalexin)及頭孢拉定(Cephadrine)；選自第二代頭孢菌素，包括頭孢克洛(Cefaclor)、頭孢克洛-CD、頭孢羥唑(Cefamandole)、頭孢羥苯磺唑(Cefonacid)、頭孢丙烯(Cefprozil)、氯碳頭孢(Loracarbef)及頭孢呋新(Cefuroxime)；選自第三代頭孢菌素，包括頭孢地尼(Cefdinir)、頭孢克肟(Cefixime)、頭孢哌酮(Cefoperazone)、頭孢噻肟(Cefotaxime)、頭孢泊肟(Cefpodoxime)、頭孢他啶(Ceftazidime)、頭孢布烯(Ceftibuten)、頭孢唑肟(Ceftizoxme)及頭孢曲松(Ceftriaxone)；選自第四代頭孢菌素，包括頭孢吡肟(Cefepime)、頭孢洛林(Ceftaroline)及頭孢吡普(Ceftobiprole)；選自頭黴素，包括頭孢替坦(Cefotetan)及頭孢噻吩(Cefoxitin)；選自碳青黴烯，包括多尼培南(Doripenem)、亞胺培南(Imipenem)及美羅培南(Meropenem)；選自單環菌素(monobactam)，包括胺曲南(Aztreonam)；選自喹諾酮，包括西諾沙星(Cinoxacin)、萘啶酮酸(Nalidixic acid)、噁喹酸(Oxolininc acid)及吡哌酸(Pipemidic acid)；選自氟喹諾酮，包括貝西沙星(Besifloxacin)、環丙沙星、依諾沙星(Enoxacin)、加替沙星(Gatifloxacin)、格帕沙星(Grepafloxacin)、左氧氟沙星(Levofloxacin)、洛美沙星(Lomefloxacin)、莫西沙星(Moxifloxacin)、諾氟沙星、氧氟沙星(Ofloxacin)及司帕沙星(Sparfloxacin)；選自胺基醣苷，包括阿米卡星(Amikacin)、慶大黴素(Gentamicin)、卡那黴素(Kanamycin)、新黴素(Neomycin)、乙基西梭黴素(Netilmicin)、壯觀黴素(Spectinomycin)、鏈黴素(Streptomycin)及托普黴素(Tobramycin)；選自巨環內酯，包括阿奇黴素(Azithromycin)、克拉黴素(Clarithromycin)及紅黴素(Erythromycin)；選自酮內酯，包括泰利黴素(Telithromycin)；選自四環素，包括氯四環素(Chlortetracycline)、地美環素(Demeclocycline)、強力黴素(Doxycycline)、二甲胺四環素(Minocycline)及四環素；選自醣肽，包括奧利萬星(Oritavancin)、達巴萬星(Dalbavancin)、特拉萬星(Telavancin)、替考拉寧(Teicoplanin)及萬古黴素；選自鏈黴殺陽菌素，包括達福普汀(Dalfopristin)/奎奴普丁(quinupristin)；選自噁唑啶酮，包括利奈唑胺；選自利福黴素，包括利福布汀(Rifabutin)及利福平；及選自其他抗生素，包括枯草菌素(bactitracin)、黏菌素(colistin)、替加環素(Tygacil)、達托黴素、氯黴素(chloramphenicol)、克林達黴素(clindamycin)、異菸肼、甲硝噠唑(metronidazole)、莫匹羅星(mupirocin)、多黏菌素B、吡嗪醯胺(pyrazinamide)、甲氧苄胺嘧啶(trimethoprim)/磺胺甲基異噁唑(sulfamethoxazole)及磺胺異噁唑(sulfisoxazole)。

在其他實施例中，其他治療劑係選自天然青黴素，包括青黴素G；選自青黴素酶抗性青黴素，包括萘夫西林及苯唑西林；選自抗單假胞菌青黴素，包括哌拉西林/三唑巴坦；選自胺基青黴素，包括阿莫西林；選自第一代頭孢菌素，包括頭孢胺苄；選自第二代頭孢菌素，包括頭孢克洛、頭孢克洛-CD及頭孢呋新；選自第三代頭孢菌素，包括頭孢他啶及頭孢曲松；選自第四代頭孢菌素，包括頭孢吡肟；選自碳青黴烯，包括亞胺培南、美羅培南、伊特培南(Ertapenem)、多尼培南、帕尼培南(Panipenem)及比阿培南(Biapenem)；選自氟喹諾酮，包括環丙沙星、加替沙星、左氧氟沙星及莫西沙星；選自胺基醣苷，包括托普黴素；選自巨環內酯，包括阿奇黴素及克拉黴素；選自四環素，包括強力黴素；選自醣肽，包括萬古黴素；選自利福黴素，包括利福平；及選自其他抗生素，包括異菸肼、吡嗪醯胺、替加環素、達托黴素或甲氧苄胺嘧啶/磺胺甲基異噁唑。

在一些實施例中，可投與式(I)化合物或其醫藥學上可接受之鹽之固體形式以治療革蘭氏陽性感染。在一些實施例中，組合物為固體、液體(例如懸浮液)，或靜脈內(例如，將一種形式之式(I)化合物或其醫藥學上可接受之鹽溶解於液體中且經靜脈內投與)組合物。在一些實施例中，包括式(I)化合物或其醫藥學上可接受之鹽之組合物與例如以下之其他抗生素劑組合投與：天然青黴素、青黴素酶抗性青黴素、抗單假胞菌青黴素、胺基青黴素、第一代頭孢菌素、第二代頭孢菌素、第三代頭孢菌素、第四代頭孢菌素、碳青黴烯、頭黴素、喹諾酮、氟喹諾酮、胺基醣苷、巨環內酯、酮內酯、多黏菌素、四環素、醣肽、鏈黴殺陽菌素、噁唑啶酮、利福黴素或磺醯胺。在一些實施例中，包括式(I)化合物或其醫藥學上可接受之鹽之固體形式之組合物經口投與，且例如以下之其他抗生素劑經靜脈內投與：天然青黴素、青黴素酶抗性青黴素、抗單假胞菌青黴素、胺基青黴素、第一代頭孢菌素、第二代頭孢菌素、第三代頭孢菌素、第四代頭孢菌素、碳青黴烯、頭黴素、喹諾酮、氟喹諾酮、胺基醣苷、巨環內酯、酮內酯、多黏菌素、四環素、醣肽、鏈黴殺陽菌素、噁唑啶酮、利福黴素或磺醯胺。

在一些實施例中，可投與式(I)化合物或其醫藥學上可接受之鹽之固體形式以治療革蘭氏陰性感染。在一些實施例中，組合物為固體、液體(例如懸浮液)，或靜脈內(例如，將一種形式之式(I)化合物或其醫藥學上可接受之鹽溶解於液體中且經靜脈內投與)組合物。在一些實施例中，包括式(I)化合物或其醫藥學上可接受之鹽之組合物與選自以下之其他抗生素劑組合投與：天然青黴素、青黴素酶抗性青黴素、抗單假胞菌青黴素、胺基青黴素、第一代頭孢菌素、第二代頭孢菌素、第三代頭孢菌素、第四代頭孢菌素、碳青黴烯、頭黴素、單環菌素、喹諾酮、氟喹諾酮、胺基醣苷、巨環內酯、酮內酯、多黏菌素、四環素或磺醯胺。在一些實施例中，包括式(I)化合物或其醫藥學上可接受之鹽之固體形式之組合物經口投與，且例如以下之其他抗生素劑經口投與：天然青黴素、青黴素酶抗性青黴素、抗單假胞菌青黴素、胺基青黴素、第一代頭孢菌素、第二代頭孢菌素、第三代頭孢菌素、第四代頭孢菌素、碳青黴烯、頭黴素、單環菌素、喹諾酮、氟喹諾酮、胺基醣苷、巨環內酯、酮內酯、多黏菌素、四環素或磺醯胺。在一些實施例中，其他治療劑經靜脈內投與。

上文所述之其他治療劑可與含有抑制劑之組合物分開投與而作為多劑量方案之一部分。或者，此等藥劑可為單一劑型之一部分，與抑制劑一起混合於單一組合物中。

本發明之醫藥組合物可經口、非經腸、藉由吸入噴霧劑、局部、經直腸、經鼻、經頰、經陰道或經由植入之儲集囊投與。本發明之醫藥組合物可含有任何習知之無毒的醫藥學上可接受之載劑、佐劑或媒劑。在一些狀況下，可用醫藥學上可接受之酸、鹼或緩衝劑調整調配物之pH值以增強所調配之化合物或其傳遞形式之穩定性。如本文所用之術語非經腸包括皮下、皮內、靜脈內、肌肉內、關節內、滑膜內、胸骨內、鞘內、病變內及顱內注射或輸注技術。

醫藥組合物可呈無菌可注射製劑形式，例如呈無菌可注射水性或油性懸浮液形式。此懸浮液可根據此項技術中已知之技術使用適合分散劑或濕潤劑(諸如吐溫80(Tween 80))及懸浮劑調配。無菌可注射製劑亦可為於無毒非經腸可接受之稀釋劑或溶劑中的無菌可注射溶液或懸浮液，例如於1,3-丁二醇中之溶液。可使用的可接受之媒劑及溶劑中有甘露糖醇、水、林格氏溶液(Ringer's solution)及等張氯化鈉溶液。另外，無菌不揮發性油習用作溶劑或懸浮介質。出於此目的，可使用任何溫和之不揮發性油，包括合成單酸甘油酯或二酸甘油酯。脂肪酸(諸如油酸)及其甘油酯衍生物適用於製備可注射劑，醫藥學上可接受之天然油亦如此，諸如橄欖油或蓖麻油，尤其呈其聚氧乙基化型式。此等油性溶液或懸浮液亦可含有長鏈醇稀釋劑或分散劑，諸如瑞士藥典(Pharmacopeia Helvetica)中所述者，或類似醇。

本發明之醫藥組合物可以任何經口可接受之劑型經口投與，該等劑型包括(但不限於)膠囊、錠劑以及水性懸浮液及溶液。在供經口使用之錠劑的狀況下，通常所用之載劑包括乳糖及玉米澱粉。亦通常添加潤滑劑，諸如硬脂酸鎂。為以膠囊形式經口投藥，適用之稀釋劑包括乳糖及乾燥玉米澱粉。當經口投與水性懸浮液及溶液及丙二醇時，將活性成分與乳化劑及懸浮劑組合。必要時，可添加某些甜味劑及/或調味劑及/或著色劑。

本發明之醫藥組合物亦可以用於直腸投藥之栓劑形式投與。此等組合物可藉由將本發明化合物與適合之無刺激性賦形劑混合來製備，該賦形劑在室溫下為固體，但在直腸溫度下為液體且因此將在直腸中熔融而釋放活性組分。該等物質包括(但不限於)可可脂、蜂蠟及聚乙二醇。

當所需治療涉及藉由局部施用易達到之部位或器官時，本發明醫藥組合物之局部投藥尤其適用。為局部施用至皮膚，醫藥組合物應調配成含有懸浮或溶解於載劑中之活性組分的適合軟膏。用於局部投與本發明化合物之載劑包括(但不限於)礦物油、液體石油、白石油、丙二醇、聚氧化乙烯、聚氧化丙烯、乳化蠟及水。或者，醫藥組合物可調配成含有懸浮或溶解於載劑中之活性化合物的適合洗劑或乳膏劑。適合載劑包括(但不限於)礦物油、脫水山梨糖醇單硬脂酸酯、聚山梨酸酯60、十六烷基酯蠟、十六醇十八醇、2-辛基十二醇、苯甲醇及水。本發明之醫藥組合物亦可藉由直腸栓劑調配物或以適合灌腸劑調配物形式局部施用於下部腸道。本發明亦包括局部投與之經皮貼片。

本發明之醫藥組合物可藉由鼻用氣霧劑或吸入投與。該等組合物係根據醫藥調配技術中熟知之技術來製備且可製備成於生理食鹽水中之溶液，其中使用此項技術中已知之苯甲醇或其他適合防腐劑、增強生物可用率之吸收促進劑、碳氟化合物及/或其他增溶劑或分散劑。

根據另一實施例，式(I)化合物或其醫藥學上可接受之鹽亦可藉由植入(例如以手術方式)，諸如用植入式或留置器件來傳遞。植入式或留置器件可經設計而永久或暫時存留於個體體內。植入式及留置器件之實例包括(但不限於)隱形眼鏡、中央靜脈導管及無針連接器、氣管內導管、子宮內器件、機械心瓣膜、起搏器、腹膜透析導管、假肢關節(諸如髖及膝置換物)、鼓膜穿刺管、導尿管、發聲假體、支架、傳遞泵、血管過濾器及植入式控制釋放組合物。生物膜可能有害於具有植入式或留置醫療器件之患者的健康，因為其將人工基層引入體內且可能引起持續感染。因此，將式(I)化合物或其醫藥學上可接受之鹽提供於植入式或留置器件中或其上面可防止或減少生物膜產生。另外，植入式或留置器件可用作式(I)化合物或其醫藥學上可接受之鹽之儲槽或儲集囊。任何植入式或留置器件可用於傳遞式(I)化合物或其醫藥學上可接受之鹽，限制條件為a)器件、式(I)化合物或其醫藥學上可接受之鹽與包括式(I)化合物或其醫藥學上可接受之鹽之任何醫藥組合物具生物相容性，及b)器件可傳遞或釋放有效量之式(I)化合物或其醫藥學上可接受之鹽以賦予所治療之患者以治療作用。

經由植入式或留置器件傳遞治療劑在此項技術中為已知的。參見例如「Recent Developments in Coated Stents」，Hofma等人，發表於Current Interventional Cardiology Reports 2001,3:28-36，其全部內容(包括其中引用之參考文獻)以引用方式併入本文中。關於植入式器件之其他描述可見於美國專利第6,569,195號及第6,322,847號；以及美國專利申請案第2004/0044405號、第2004/0018228號、第2003/0229390號、第2003/0225450號、第2003/0216699號及第2003/0204168號中，其各自以全文引用之方式併入本文中。

在一些實施例中，植入式器件為支架。在一個特定實施例中，支架可包括連鎖有孔纜線。各纜線可包括用於結構支撐之金屬線及用於傳遞治療劑之聚合線。聚合線可藉由將聚合物浸漬於治療劑溶液中而加有藥物。或者，可在由聚合前驅體溶液形成線路期間將治療劑嵌入聚合線中。

在其他實施例中，植入式或留置器件可塗有包括治療劑之聚合塗層。聚合塗層可經設計以控制治療劑之釋放速率。可使用各種技術控制治療劑釋放。已知具有將活性劑之不均相溶液及/或分散液併入聚合物質中之整體層或塗層的器件，其中藥劑之擴散速率受到限制，因為藥劑透過聚合物擴散至聚合物-流體界面，然後才釋放至周圍流體中。在一些器件中，可溶性物質亦溶解或分散於聚合材料中，以至於在物質溶解之後留下額外之微孔或通道。基質器件之擴散一般同樣受限，但器件之通道或其他內部幾何結構亦會影響藥劑釋放至流體中。通道可為預先存在之通道或由脫模劑或其他可溶性物質留下之通道。

可被腐蝕或可降解的器件通常具有以物理方式固定於聚合物中之活性劑。活性劑可溶解及/或分散於整個聚合材料中。聚合材料常會隨時間推移，因不穩定鍵水解而受到水解作用降解，使得聚合物在流體中被腐蝕，釋放活性劑至流體中。親水性聚合物之腐蝕速率一般快於疏水性聚合物。咸信疏水性聚合物讓活性劑幾乎呈單純之表面擴散，其自表面向內腐蝕。咸信親水性聚合物允許水穿透聚合物表面，使得表面下之不穩定鍵水解，此會引起聚合物均勻或整體腐蝕。

植入式或留置器件塗層可包括各自具有不同治療劑釋放速率之聚合物的摻合物。舉例而言，塗層可包括聚乳酸/聚氧化乙烯(PLA-PEO)共聚物以及聚乳酸/聚己內酯(PLA-PCL)共聚物。聚乳酸/聚氧化乙烯(PLA-PEO)共聚物相對於聚乳酸/聚己內酯(PLA-PCL)共聚物可展現較高之治療劑釋放速率。隨時間推移所傳遞之治療劑之相對量及給藥速率可藉由控制較快釋放型聚合物相對於較慢釋放型聚合物之相對量來控制。對於較高初始釋放速率而言，可相對於較慢釋放型聚合物增加較快釋放型聚合物之比例。若需要經長時段釋放大部分劑量，則大部分聚合物可為較慢釋放型聚合物。器件可藉由用聚合物、活性劑及溶劑之溶液或分散液噴塗器件來塗佈。可蒸發溶劑，留下聚合物及活性劑之塗層。活性劑可溶解及/或分散於聚合物中。在一些實施例中，共聚物可擠壓至器件上。

每天每公斤體重約0.01 mg至約100 mg，較佳每天每公斤體重0.5 mg至約75 mg及最佳每天每公斤體重約1 mg至50 mg活性成分化合物之劑量適用於在單藥療法中預防及治療細菌感染。

通常，本發明之醫藥組合物將每天投與約1至5次，或者以連續輸注形式投與。或者，本發明組合物可以脈動式調配物形式投與。該投藥可用作長期或短期療法。可與載劑物質組合以產生單一劑型之活性成分之量將視所治療之宿主及特定投藥方式而不同。典型製劑含有約5%至約95%活性化合物(w/w)。較佳地，該等製劑含有約20%至約80%活性化合物。

當本發明組合物包含式(I)化合物或其醫藥學上可接受之鹽與一或多種其他治療劑或預防劑之組合時，化合物及其他藥劑應以通常在單藥療法方案中投與之劑量的約10%至80%之劑量存在。

在改善患者病狀後，必要時可投與維持劑量之本發明化合物、組合物或組合。隨後，可隨症狀而將投藥劑量或頻率或兩者降低至維持該有所改善之病狀的水準，當症狀已被減輕至所需水準時，應停止治療。然而，患者在任何復發或疾病症狀下可能需要以長期方式進行間歇治療。

如熟練技術人員所瞭解，可能需要低於或高於上文所述劑量的劑量。用於任何特定患者之特定劑量及治療方案將視多種因素而定，包括所用特定化合物之活性、年齡、體重、一般健康狀況、性別、飲食、投藥時間、排泄率、藥物組合、疾病嚴重度及病程，以及患者之患病傾向及治療醫師之判斷。

根據另一實施例，本發明提供治療或預防細菌感染或疾病病況之方法，其包含投與患者本文所述之任何化合物、醫藥組合物或組合的步驟。如本文所用之術語「患者」意謂動物，較佳為哺乳動物，且最佳為人類。

本發明之化合物亦適用作可有效結合至旋轉酶B及/或拓撲異構酶IV酶之市售試劑。作為市售試劑，本發明化合物及其衍生物可用於在針對細菌旋轉酶B及/或拓撲異構酶IV或其同源物之生物化學或細胞分析中阻斷旋轉酶B及/或拓撲異構酶IV活性或可經衍生化以結合至穩定樹脂而作為用於親和層析應用之栓繫(tethered)受質。此等及其他表徵市售旋轉酶B及/或拓撲異構酶IV抑制劑之用途對於一般技術者而言為明顯的。

為更充分瞭解本發明，闡述下列流程及實例。此等實例僅出於說明之目的而不應理解為以任何方式限制本發明範疇。

以下定義說明本文所用之術語及縮寫：

Ac　乙醯基

Bu　丁基

Et　乙基

Ph　苯基

Me　甲基

THF　四氫呋喃

DCM　二氯甲烷

CH₂Cl₂　二氯甲烷

EtOAc　乙酸乙酯

CH₃CN　乙腈

EtOH　乙醇

Et₂O　乙醚

MeOH　甲醇

MTBE　甲基第三丁基醚

DMF　N,N-二甲基甲醯胺

DMA　N,N-二甲基乙醯胺

DMSO　二甲亞碸

HOAc　乙酸

TEA　三乙胺

TFA　三氟乙酸

TFAA　三氟乙酸酐

Et₃N　三乙胺

DIPEA　二異丙基乙胺

DIEA　二異丙基乙胺

K₂CO₃　碳酸鉀

Na₂CO₃　碳酸鈉

Na₂S₂O₃　硫代硫酸鈉

CS₂CO₃　碳酸銫

NaHCO₃　碳酸氫鈉

NaOH　氫氧化鈉

Na₂SO₄　硫酸鈉

MgSO₄　硫酸鎂

K₃PO₄　磷酸鉀

NH₄Cl　氯化銨

LC/MS　液相層析/質譜

GCMS　氣相層析質譜

HPLC　高效液相層析

GC　氣相層析

LC　液相層析

IC　離子層析

IM　肌肉內

CFU/cfu　群落形成單位

MIC　最低抑制濃度

Hr或h　小時

atm　氛圍

rt或RT　室溫

TLC　薄層層析

HCl　鹽酸

H₂O　水

EtNCO　異氰酸乙酯

Pd/C　鈀/碳

NaOAc　乙酸鈉

H₂SO₄　硫酸

N₂　氮氣

H₂　氫氣

n-BuLi　正丁基鋰

DI　去離子

Pd(OAc)₂　乙酸鈀(II)

PPh₃　三苯基膦

i-PrOH　異丙醇

NBS　N-溴代丁二醯亞胺

Pd[(Ph₃)P]₄　肆(三苯基膦)鈀(0)

PTFE　聚四氟乙烯

rpm　轉數/分

SM　起始物質

Equiv.　當量

¹H-NMR　質子核磁共振

化合物之合成 實例 6-氟苯并咪唑基脲化合物 合成(R)-1-乙基-3-(6-氟-5-(2-(2-羥基丙-2-基)嘧啶-5-基)-7-(四氫呋喃-2-基)- 1H -苯并[d]咪唑-2-基)脲

流程3提供一種製備6-氟苯并咪唑基脲化合物之方法。

流程3

實例1.a 製備2-(2-氟-6-硝基-苯基)-2,3-二氫呋喃(15A)與2-(2-氟-6-硝基-苯基)-2,5-二氫呋喃(15B)

將2-溴-1-氟-3-硝基-苯(14)(200.3 g，98%，892.3 mmol，Bosche F6657)、1,4-二噁烷(981.5 mL，Sigma-Aldrich 360481)及2,3-二氫呋喃(2)(341.1 mL，99%，4.462 mol，Aldrich 200018)饋入反應燒瓶中，繼而饋入N,N-二異丙基乙胺(155.4 mL，892.3 mmol，Sigma-Aldrich 550043)及溴(三-第三丁基膦)鈀(I)二聚體(6.936 g，8.923 mmol，Johnson Matthey C4099)。在回流下攪拌混合物2小時(HPLC展示起始芳基溴化物消耗98%)。冷卻反應混合物；藉由過濾移除沈澱物，用EtOAc沖洗，且在真空中濃縮濾液，得到深紅棕色半固體油狀物。將半固體油狀物溶解於CH₂Cl₂中，經由二氧化矽柱塞用CH₂Cl₂溶離，且在真空中濃縮，得到呈深琥珀色油狀之15A與15B之混合物(291.3 g)。粗產物未經進一步純化即繼續使用。主要產物為2-(2-氟-6-硝基-苯基)-2,3-二氫呋喃(15A)(96%)：LCMS(C18管柱，用含甲酸改質劑之10%至90% CH₃CN/水梯度經5分鐘溶離)M+1: 210.23(3.13分鐘)；¹H NMR(300 MHz,CDCl₃) δ 7.54(dt,J=8.0,1.2 Hz,1H),7.43(td,J=8.2,5.2 Hz,1H),7.32(ddd,J=9.7,8.3,1.3 Hz,1H),6.33(dd,J=4.9,2.4 Hz,1H),5.80(t,J=10.9 Hz,1H),5.06(q,J=2.4 Hz,1H),3.18-3.07(m,1H),2.94-2.82(m,1H) ppm。次要產物為2-(2-氟-6-硝基-苯基)-2,5-二氫呋喃(15B)(4%)：GCMS(Agilent HP-5MS 30 m×250 μm×0.25 μm管柱，在60℃下加熱2分鐘，經15分鐘加熱至300℃，流速為1毫升/分鐘)M+1: 210(11.95分鐘)。¹H NMR(300 MHz,CDCl₃) δ 7.47(d,J=8.0 Hz,1H),7.43-7.34(m,1H),7.30-7.23(m,1H),6.21-6.15(m,1H),6.11-6.06(m,1H),5.97-5.91(m,1H),4.89-4.73(m,2H) ppm。

實例1.b 製備3-氟-2-四氫呋喃-2-基-苯胺(16)

在氮氣下將5%鈀/碳(37.3 g，50%濕，8.76 mmol，Aldrich 330116)置放於帕爾瓶(Parr bottle)中，繼而置放MeOH(70 mL，JT-Baker 909333)。將溶解於MeOH(117 mL)中之2-(2-氟-6-硝基-苯基)-2,3-二氫呋喃與2-(2-氟-6-硝基-苯基)-2,5-二氫呋喃(15A與15B)之粗混合物(186.6 g，892.1 mmol)添加至帕爾瓶中，繼而添加NEt₃(124.3 mL，892.1 mmol，Sigma-Aldrich 471283)。將瓶置放於帕爾振盪器上且用H₂使其飽和。在添加45 psi H₂後，振盪反應混合物直至起始物質完全耗盡為止(HPLC及LCMS展示完全反應)。用氮氣吹洗反應混合物，經Celite^TM過濾且用EtOAc沖洗。在旋轉蒸發器上濃縮濾液，得到棕色油狀物，將其溶解於Et₂O中且用水(2×)洗滌。用1 N HCl水溶液(5×250 mL)萃取乙醚相，用Et₂O(3×)洗滌，且接著用6 N NaOH水溶液鹼化至pH 12至14。用二氯甲烷(CH₂Cl₂，4×)萃取鹼性水相，且用飽和NH₄Cl水溶液洗滌合併之有機萃取物，經MgSO₄乾燥，且經二氧化矽墊過濾，用CH₂Cl₂至25% EtOAc/己烷溶離。在減壓下濃縮所需濾液，得到呈淡棕色油狀之16(121.8 g，84% GCMS+NMR純度)。GCMS(Agilent HP-5MS 30 m×250 μm×0.25 μm管柱，在60℃下加熱2分鐘，經15分鐘加熱至300℃，流速為1毫升/分鐘)M+1: 182.0(11.44分鐘)。LCMS(C18管柱，用含甲酸改質劑之10%至90% CH₃CN/水梯度經5分鐘溶離)M+1: 182.10(2.61分鐘)。¹H NMR(300 MHz,CDCl₃) δ 6.97(td,J=8.1,6.3 Hz,1H),6.43-6.35(m,2H),5.21-5.13(m,1H),4.54(s,2H),4.16-4.07(m,1H),3.90-3.81(m,1H),2.23-2.00(m,4H) ppm。如下再獲得幾批產物：用飽和NaHCO₃水溶液、鹽水洗滌合併之乙醚相，經Na₂SO₄乾燥，傾析且在減壓下濃縮。真空蒸餾(約15托)油狀物，在101℃至108℃下收集餾出物。在2℃下向蒸餾出之油狀物於EtOH(1體積)中之正經攪拌的溶液中緩慢添加5 M HCl(1當量)之iPrOH溶液。使所得懸浮液達到室溫，用EtOAc(3體積，體積/體積)稀釋，且攪拌2小時。藉由過濾收集白色固體，用EtOAc洗滌，且在減壓下乾燥，得到呈HCl鹽形式之第二批產物。將母液濃縮成漿料，用EtOAc稀釋且藉由過濾收集固體，用EtOAc洗滌，且在真空中乾燥，得到HCl鹽作為第三批產物。LCMS(C18管柱，用含甲酸改質劑之10%至90% CH₃CN/水梯度經5分鐘溶離)M+1: 182.10(2.58分鐘)。¹H NMR(300 MHz,CDCl₃) δ 10.73(br.s,3H),7.66(d,J=8.1 Hz,1H),7.33(td,J=8.2,5.9 Hz,1H),7.13-7.05(m,1H),5.26(dd,J=9.0,6.5 Hz,1H),4.38-4.28(m,1H),4.00-3.91(m,1H),2.59-2.46(m,1H),2.30-1.95(m,3H) ppm。三批產物之總產率為76%。

實例1.c 製備4-溴-3-氟-2-四氫呋喃-2-基-苯胺(17)

在維持反應溫度低於約-15℃下向3-氟-2-四氫呋喃-2-基-苯胺(16)(131.9 g，92%，669.7 mmol)於甲基第三丁基醚(1.456 L)及乙腈(485 mL)中之冷卻至-20℃之正經攪拌之溶液中分3份添加N-溴代丁二醯亞胺(120.4 g，99%，669.7 mmol，Aldrich B81255)。在完全添加後，在-15℃至-10℃下繼續攪拌30分鐘。經處理之等分試樣的¹H NMR展示起始苯胺消耗96%。再將4.82 g NBS添加至反應混合物中且在-10℃下再攪拌30分鐘。將1 N Na₂S₂O₃水溶液(670 mL)添加至反應混合物中。移除冷卻浴槽，攪拌混合物20分鐘，接著用EtOAc稀釋。分離各層。用飽和NaHCO₃水溶液(2×)、水及鹽水洗滌有機相，經Na₂SO₄乾燥，傾析且在減壓下濃縮，得到深琥珀色油狀物。用己烷稀釋殘餘物且經由二氧化矽短柱塞用25% EtOAc/己烷至50% EtOAc/己烷溶離。在真空中濃縮所需濾液，得到呈深琥珀色油狀之17(182.9 g，90%產率；86% NMR純度)。LCMS(C18管柱，用含甲酸改質劑之10%至90% AcN/水梯度經5分鐘溶離)M+1: 260.12(3.20分鐘)。¹H NMR(300 MHz,CDCl₃) δ 7.15(dd,J=8.6,7.6 Hz,1H),6.30(dd,J=8.7,1.3 Hz,1H),5.19-5.12(m,1H),4.58(s,2H),4.16-4.07(m,1H),3.90-3.81(m,1H),2.23-1.99(m,4H) ppm。

實例1.d 製備N-(4-溴-3-氟-6-硝基-2-四氫呋喃-2-基-苯基)-2,2,2-三氟-乙醯胺(18)

在2℃下在攪拌下經由加料漏斗經約20分鐘向三氟乙酸酐(565.3 mL，4.067 mol，Sigma-Aldrich 106232)中緩慢添加呈濃稠油狀之純4-溴-3-氟-2-四氫呋喃-2-基-苯胺(17)(123.0 g，86%，406.7 mmol)(反應溫度升高至13℃)。用無水THF(35 mL)將剩餘油狀物沖洗至反應混合物中。移除冷卻浴槽且將反應物加熱至35℃，繼而經2.5小時逐份添加NH₄NO₃(4.88 g×20份，1.22 mol，Sigma-Aldrich A7455)，同時僅如控制放熱量所需使用冰水浴維持反應溫度在30℃與41℃之間。在完全添加後，再攪拌反應混合物10分鐘(HPLC展示99%完全反應)。將其緩慢傾注至碎冰(1.23 kg)中且攪拌1小時以形成可過濾之固體沈澱物，將其收集且用水洗滌，用飽和NaHCO₃水溶液有節制地洗滌，且再用水洗滌(至pH 7)。在對流烘箱中於40℃下乾燥產物隔夜且接著在減壓下於烘箱中在50℃下乾燥隔夜，得到呈米色固體狀之18(152.5 g，90%產率；96% HPLC純度)。LCMS(C18管柱，用含甲酸改質劑之10%至90% CH₃CN/水梯度經5分鐘溶離)M+1: 401.30(3.41分鐘)。¹H NMR(300 MHz,CDCl₃) δ 10.56(s,1H),8.19(d,J=6.6 Hz,1H),5.22(dd,J=10.3,6.4 Hz,1H),4.22(dd,J=15.8,7.2 Hz,1H),3.99(dd,J=16.1,7.5 Hz,1H),2.50-2.38(m,1H),2.22-2.11(m,2H),1.86-1.71(m,1H) ppm。

實例1.e 製備4-溴-3-氟-6-硝基-2-四氫呋喃-2-基-苯胺(19)

向反應燒瓶中饋入N-(4-溴-3-氟-6-硝基-2-四氫呋喃-2-基-苯基)-2,2,2-三氟-乙醯胺(18)(242.3 g，604.1 mmol)、1,4-二噁烷(1.212 L)及2 M硫酸水溶液(362.4 mL，724.9 mmol)且在回流下攪拌5天(HPLC展示98%轉化)。冷卻反應混合物，用EtOAc稀釋，用飽和NaHCO₃水溶液中和，分離各層，且用EtOAc(2×)再萃取水相。用鹽水(2×)洗滌合併之有機相，經MgSO₄乾燥，過濾且在真空中濃縮，得到呈棕綠色固體狀之19(181.7 g，94%產率；95% HPLC純度)。產物未經進一步純化即用於下一步。LCMS(C18管柱，用含甲酸改質劑之10%至90% CH₃CN/水梯度經5分鐘溶離)M+1: 305.20(3.63分鐘)。¹H NMR(300 MHz,CDCl₃) δ 8.35(d,J=7.3 Hz,1H),7.45(s,2H),5.23-5.16(m,1H),4.23-4.14(m,1H),3.93-3.84(m,1H),2.31-1.96(m,4H)ppm。

實例1.f 製備2-[5-(4-胺基-2-氟-5-硝基-3-四氫呋喃-2-基-苯基)嘧啶-2-基]丙-2-醇(20)

向4-溴-3-氟-6-硝基-2-四氫呋喃-2-基-苯胺(19)(525.0 g，1.721 mol，Bridge Organics Co.)於1,4-二噁烷(4.20 L，Sigma-Aldrich 360481)中之正經攪拌之溶液中添加1.2 M NaHCO₃水溶液(4.302 L，5.163 mol)。使氮氣流鼓泡通過正經攪拌之混合物2小時，繼而添加2-[5-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧硼-2-基)嘧啶-2-基]丙-2-醇(7)(545.4 g，2.065 mol，Bridge Organics Co.)及1,1'-雙(二苯基膦基)二茂鐵二氯鈀-二氯甲烷加合物(42.16 g，51.63 mmol，Strem 460450)。在回流下攪拌反應混合物隔夜，冷卻，用EtOAc(8.4 L)稀釋且分離各層。用飽和NH₄Cl水溶液洗滌有機相且接著用鹽水洗滌。用EtOAc(4 L)再萃取水相且用鹽水洗滌此有機萃取物。經MgSO₄乾燥合併之有機相，經Florisil短柱塞過濾，用EtOAc溶離，且在旋轉蒸發器上濃縮濾液，得到深棕色濕固體。將此物質溶解於CH₂Cl₂中，加載至矽膠墊上，用己烷溶離，接著用25% EtOAc/己烷溶離，且接著用50% EtOAc/己烷溶離。在旋轉蒸發器上濃縮所需濾液，得到濃稠懸浮液，且藉由過濾收集固體，用MTBE濕磨，且在真空中乾燥，得到呈鮮黃色固體狀之20(55.8%產率，90%至97% HPLC純度)。濃縮濾液且重複上述純化，得到第二批呈鮮黃色固體狀之20(19.7%產率)。再濃縮濾液，得到深棕色油狀物且將此物質連同甲苯及少量CH₂Cl₂一起加載至二氧化矽管柱上。將其用EtOAc/己烷(0%至50%)溶離。將所需溶離份濃縮成漿料且用MTBE/己烷稀釋。藉由過濾收集固體且用少量MTBE洗滌，得到第三批呈鮮黃色固體狀之20(4.9%產率)，三批產物之總產率為80%。LCMS(C18管柱，用含甲酸改質劑之10%至90% CH₃CN/水梯度經5分鐘溶離)M+1: 363.48(2.95分鐘)。¹H NMR(300 MHz,CDCl₃) δ 8.84(d,J=1.6 Hz,2H),8.27(d,J=8.0 Hz,1H),7.62(s,2H),5.31-5.24(m,1H),4.63(s,1H),4.27-4.18(m,1H),3.97-3.87(m,1H),2.33-2.05(m,4H),1.64(s,6H) ppm。

實例1.g 製備2-[5-(4,5-二胺基-2-氟-3-四氫呋喃-2-基-苯基)嘧啶-2-基]丙-2-醇(21)

在氮氣下將5%鈀/碳(14.21 g，50%濕，3.339 mmol，Aldrich 330116)置放於帕爾瓶中，繼而置放MeOH(242 mL，JT-Baker 909333)及NEt₃(46.54 mL，333.9 mmol，Sigma-Aldrich 471283)。將2-[5-(4-胺基-2-氟-5-硝基-3-四氫呋喃-2-基-苯基)嘧啶-2-基]丙-2-醇(20)(121.0 g，333.9 mmol)溶解於熱THF(360 mL)中，冷卻，將其添加至反應混合物中，且再用一部分THF(124 mL)沖洗剩餘量之20。將瓶置放於帕爾振盪器上且用H₂使其飽和。添加45 psi H₂後，振盪瓶直至20完全耗盡為止(HPLC及LCMS展示完全反應)。用氮氣吹洗反應混合物，經Celite^TM過濾且用EtOAc沖洗。將其經濾紙(玻璃微纖維)再過濾且在真空中濃縮濾液。以相同規模再重複反應三次且合併各批產物，得到呈棕色固體狀之21(447 g，99%產率；93% HPLC純度)。LCMS(C18管柱，用含甲酸改質劑之10%至90% CH₃CN/水梯度經5分鐘溶離)M+1: 333.46(1.79分鐘)。¹H NMR(300 MHz,CDCl₃) δ 8.81(d,J=1.4 Hz,2H),6.69(d,J=7.3 Hz,1H),5.27-5.20(m,1H),4.73(s,1H),4.70(s,2H),4.23-4.14(m,1H),3.94-3.86(m,1H),3.22(s,2H),2.32-2.22(m,1H),2.18-1.99(m,3H),1.63(s,6H) ppm。

實例1.h 製備1-乙基-3-[6-氟-5-[2-(1-羥基-1-甲基-乙基)嘧啶-5-基]-7-四氫呋喃-2-基-1H-苯并咪唑-2-基]脲(22)

向2-[5-(4,5-二胺基-2-氟-3-四氫呋喃-2-基-苯基)嘧啶-2-基]丙-2-醇(21)(111.3 g，334.9 mmol)及1,4-二噁烷(556.5 mL，Sigma-Aldrich 360481)之正經攪拌之懸浮液中添加1-乙基-3-(N-(乙基胺甲醯基)-C-甲基硫基-亞胺亞甲基)脲(10)(93.36 g，401.9 mmol，CB Research and Development)，繼而添加pH 3.5緩衝液(1.113 L)，該緩衝液係藉由將三水合NaOAc(158.1 g)溶解於1 N H₂SO₄水溶液(1.100 L)中而製備。在回流下攪拌反應混合物隔夜(HPLC展示完全轉化)，冷卻至室溫且逐份傾注(以使起泡減至最少)至正經攪拌之飽和NaHCO₃水溶液(2.23 L)中，達到pH 8至9。攪拌所得混合物30分鐘，藉由過濾收集固體，用水充分洗滌達中性pH值，且接著用EtOH較有節制地洗滌。在減壓下乾燥固體，得到呈灰白黃色固體狀之22(135.2 g，94%產率；99%HPLC純度)。LCMS(C18管柱，用含甲酸改質劑之10%至90% CH₃CN/水梯度經5分鐘溶離)M+1: 429.58(2.03分鐘)。¹H NMR(300 MHz,MeOD) δ 8.95(d,J=1.6 Hz,2H),7.45(d,J=6.5 Hz,1H),5.38(br.s,1H),4.27(dd,J=14.9,7.1 Hz,1H),4.01(dd,J=15.1,7.0 Hz,1H),3.37-3.29(m,2H),2.55(br.s,1H),2.19-2.07(m,2H),2.02-1.82(br.s,1H),1.63(s,6H),1.21(t,J=7.2 Hz,3H) ppm。

實例1.i 對掌性層析分離1-乙基-3-[6-氟-5-[2-(1-羥基-1-甲基-乙基)嘧啶-5-基]-7-[(2R)-四氫呋喃-2-基]-1H-苯并咪唑-2-基]脲(23)

在25℃下在CHIRALPAK IC管柱(Chiral Technologies)上(用CH₂Cl₂/MeOH/TEA(60/40/0.1)溶離)解析1-乙基-3-[6-氟-5-[2-(1-羥基-1-甲基-乙基)嘧啶-5-基]-7-四氫呋喃-2-基-1H-苯并咪唑-2-基]脲(22)之外消旋樣品(133.60 g)，得到呈灰白色固體狀之所需對映異構體23(66.8 g，45%產率；99.8% HPLC純度，99+% ee)。分析型對掌性HPLC滯留時間為7.7分鐘(CHIRALPAK IC 4.6×250 mm管柱，1毫升/分鐘流速，30℃)。將固體懸浮於2:1 EtOH/Et₂O(5體積)中，攪拌10分鐘，藉由過濾收集，用2:1 EtOH/Et₂O洗滌，且在減壓下乾燥，得到白色固體(60.6 g)。

藉由單晶X射線繞射分析確定23之結構及絕對立體化學。在裝備有密封管Cu K-α源(Cu Kα輻射，γ=1.54178 )及Apex II CCD偵測器之Bruker Apex II繞射計上獲得單晶繞射資料。選擇尺寸為0.15×0.15×0.10 mm之晶體，使用礦物油清潔，固定至顯微載片(MicroMount)上且在Bruker APEXII系統上置於中心。獲得以倒晶格空間分離之三批40個框架以提供取向矩陣及初始晶胞參數。在完成資料收集後基於完全資料集合獲得最終晶胞參數且進行精修。基於系統消光(systematic absence)及強度統計資料，以偏中心P2₁空間群解析結構且精修。

對各框架使用30秒曝光使用0.5°步幅獲得倒晶格空間之繞射資料集合達0.85 之解析度。在100(2) K下收集資料。使用APEXII軟體求得強度之積分且對晶胞參數進行精修。在資料收集後觀測晶體未展示分解跡象。如圖2所示，在結構上存在兩個對稱獨立性分子且兩個對稱獨立性分子為R型異構體。

使用Apex II軟體收集資料，精修且換算。使用SHELXS97(Sheldrick,1990)程式解析結構且使用SHELXL97(Sheldrick,1997)程式精修結構。晶體展示單斜晶胞(P2₁空間群)。晶格參數為a=9.9016(2) ，b=10.9184(2) ，c=19.2975(4) ，β=102.826(1)°。體積=2034.19(7) 。

實例1.j 製備1-乙基-3-[6-氟-5-[2-(1-羥基-1-甲基-乙基)嘧啶-5-基]-7-[(2R)-四氫呋喃-2-基]-1H-苯并咪唑-2-基]脲之甲烷磺酸鹽(24)

向1-乙基-3-[6-氟-5-[2-(1-羥基-1-甲基-乙基)嘧啶-5-基]-7-[(2R)-四氫呋喃-2-基]-1H-苯并咪唑-2-基]脲(23)(15.05 g，35.13 mmol)於二氯甲烷(60 mL，J.T. Baker 931533)及絕對乙醇(15 mL，Pharmco-AAPER 111000200)中之正經攪拌之懸浮液中添加甲烷磺酸(2.392 mL，36.89 mmol，Sigma-Aldrich 471356)。在室溫下攪拌直至觀測到澄清溶液為止。經約1小時緩慢添加庚烷(300 mL)且藉由過濾(在Whatman GF/F玻璃微纖維濾紙頂部使用Whatman定性第3號紙)收集固體沈澱物。在減壓下於真空烘箱中在40℃下乾燥(用硫酸鈣及氫氧化鉀脫水)隔夜，得到呈白色固體狀之24(13.46 g，99+% HPLC純度，99+% ee)。分析型對掌性HPLC展示一種對映異構體，其滯留時間為8.6分鐘(在CHIRALPAK IC 4.6×250 mm管柱上，用CH₂Cl₂/MeOH/TEA(60/40/0.1)溶離，流速為1毫升/分鐘，於30℃下)。自濾液獲得第二批白色固體產物24(4.36 g，98% HPLC純度，99+% ee)。LCMS(C18管柱，用含甲酸改質劑之10%至90% CH₃CN/水梯度經5分鐘溶離)M+1: 429.58(2.03分鐘)。¹H NMR(300 MHz,MeOD) δ 9.00(d,J=1.6 Hz,2H),7.67(d,J=6.1 Hz,1H),5.39(t,J=7.7 Hz,1H),4.30(dd,J=14.9,6.9 Hz,1H),4.03(dd,J=14.8,7.7 Hz,1H),3.40-3.31(m,2H),2.72(s,3H),2.70-2.60(m,1H),2.21-2.08(m,2H),1.98-1.84(m,1H),1.65(s,6H),1.22(t,J=7.2 Hz,3H) ppm。

實例1.k 製備1-乙基-3-[6-氟-5-[2-(1-羥基-1-甲基-乙基)嘧啶-5-基]-7-四氫呋喃-2-基-1H-苯并咪唑-2-基]脲

向2-[5-(4,5-二胺基-2-氟-3-四氫呋喃-2-基-苯基)嘧啶-2-基]丙-2-醇(7.220 g，21.72 mmol)及1-乙基-3-(N-(乙基胺甲醯基)-C-甲基硫基-亞胺亞甲基)脲(6.054 g，26.06 mmol，CB Research and Development)於1,4-二噁烷(36.1 mL，Sigma-Aldrich 360481)中之溶液中添加pH 3.5緩衝液(72.2 mL)，該緩衝液係藉由將三水合NaOAc(5.32 g)溶解於1 N H₂SO₄水溶液(37 mL)中而製備。在回流下攪拌反應混合物隔夜(HPLC展示完全轉化)，冷卻至室溫且逐份傾注(起泡)至正經攪拌之飽和NaHCO₃水溶液(144 mL)中，達到pH 8至9。攪拌此物質20分鐘，藉由過濾收集固體，用水充分洗滌達中性pH值，且接著用EtOH較有節制地洗滌。在減壓下乾燥固體，得到米色固體(7.90 g，99% HPLC純度)。LCMS(C18管柱，用含甲酸改質劑之10%至90% CH₃CN/水梯度經5分鐘溶離)M+1: 429.45(2.03分鐘)。HPLC滯留時間為3.89分鐘(YMC ODS-AQ 150×3.0 mm管柱，用含0.1% TFA改質劑之10%至90% CH₃CN/水梯度經8分鐘且以1毫升/分鐘流速溶離)。

製備形式I 實例1.1 對掌性層析分離(R)-1-乙基-3-[6-氟-5-[2-(1-羥基-1-甲基-乙基)嘧啶-5-基]-7-(四氫呋喃-2-基)-1H-苯并咪唑-2-基]脲

在25℃下在CHIRALPAK IC管柱(Chiral Technologies)上(用DCM/MeOH/TEA(60/40/0.1)溶離)解析1-乙基-3-[6-氟-5-[2-(1-羥基-1-甲基-乙基)嘧啶-5-基]-7-四氫呋喃-2-基-1H-苯并咪唑-2-基]脲之外消旋樣品(133.60 g)，得到呈灰白色固體狀之所需對映異構體(66.8 g，99.8% HPLC純度，99+% ee)。分析型對掌性HPLC滯留時間為7.7分鐘(CHIRALPAK IC 4.6×250 mm管柱，1毫升/分鐘流速，30℃)。將固體懸浮於2:1 EtOH/Et₂O(5體積)中，攪拌10分鐘，藉由過濾收集，用2:1 EtOH/Et₂O洗滌，且在減壓下乾燥，得到白色固體(60.6 g)。¹H NMR(300 MHz,MeOD) δ 8.95(d,J=1.6 Hz,2H),7.45(d,J=6.5 Hz,1H),5.38(br.s,1H),4.27(dd,J=14.9,7.1 Hz,1H),4.01(dd,J=15.1,7.0 Hz,1H),3.37-3.29(m,2H),2.55(br.s,1H),2.19-2.07(m,2H),2.02-1.82(br.s,1H),1.63(s,6H),1.21(t,J=7.2 Hz,3H) ppm。

製備形式II 實例1.m

向100 mg 6-氟苯并咪唑基脲化合物中添加1 ml THF。添加化學計算量之12 M HCl水溶液。接著添加4 mL MTBE且在室溫下於攪拌下平衡懸浮液隔夜。接著將其過濾，且在真空下乾燥白色固體幾小時。

製備形式III 實例1.n

稱出100 mg 6-氟苯并咪唑基脲化合物且溶解於200 mL二氯甲烷/甲醇1:1(v:v)混合物中。在附接有冷凝器之Buchi B-90奈米噴霧乾燥器(泵程式2)上以100%之噴霧率噴霧乾燥此溶液。使用101℃之入口溫度，10公升/分鐘之氮氣流量，10 psi之最高氮氣壓力及15 psi之最高CO₂壓力。回收55 mg白色粉末。

在附接有冷凝器之Buchi B-90奈米噴霧乾燥器上進行噴霧乾燥。在包含CH₂Cl₂：甲醇(1:1)之溶劑系統中製備6-氟苯并咪唑基脲化合物之溶液且根據下文所列之參數進行噴霧。

製備形式IV 實例1.o 製備(R)-1-乙基-3-[6-氟-5-[2-(1-羥基-1-甲基-乙基)嘧啶-5-基]-7-(四氫呋喃-2-基)-1H-苯并咪唑-2-基]脲之甲烷磺酸鹽

用冰水浴槽冷卻(R)-1-乙基-3-[6-氟-5-[2-(1-羥基-1-甲基-乙基)嘧啶-5-基]-7-(四氫呋喃-2-基)-1H-苯并咪唑-2-基]脲(2.530 g，5.905 mmol)於二氯甲烷(22.8 mL，Sigma-Aldrich 270997)及絕對乙醇(2.5 mL)中之正經攪拌之懸浮液。添加甲烷磺酸(0.402 mL，6.20 mmol，Sigma-Aldrich 471356)，移除冷卻浴槽，且在室溫下攪拌10分鐘。在旋轉蒸發器上於30℃下將混合物濃縮成濃稠油狀物，接著緩慢添加至正經攪拌之Et₂O中，且用CH₂Cl₂將殘餘產物沖洗至乙醚中。攪拌膠狀沈澱物直至其分解成糊狀固體為止，將其藉由過濾收集，用Et₂O洗滌，且在減壓下乾燥，得到灰白色固體(2.85 g，99% HPLC純度，99+% ee)。LCMS(C18管柱，用含甲酸改質劑之10%至90% CH₃CN/水梯度經5分鐘溶離)M+1: 429.51(2.49分鐘)。HPLC滯留時間為3.86分鐘(YMC ODS-AQ 150×3.0 mm管柱，用含0.1% TFA改質劑之10%至90% CH₃CN/水梯度經8分鐘且以1毫升/分鐘流速溶離)。分析型對掌性HPLC展示一種對映異構體，其滯留時間為7.8分鐘(在CHIRALPAK IC 4.6×250 mm管柱上，用DCM/MeOH/TEA(60/40/0.1)溶離，流速為1毫升/分鐘，於30℃下)。¹H NMR(300 MHz,MeOD) δ 8.99(d,J=1.6 Hz,2H),7.67(d,J=6.1 Hz,1H),5.38(t,J=7.7 Hz,1H),4.30(dd,J=15.0,6.9 Hz,1H),4.02(dd,J=14.8,7.6 Hz,1H),3.38-3.30(m,2H),2.73(s,3H),2.70-2.60(m,1H),2.20-2.07(m,2H),1.99-1.84(m,1H),1.64(s,6H),1.22(t,J=7.2 Hz,3H) ppm。

實例1.p 穩定性資料

發現6-氟苯并咪唑基脲化合物之甲磺酸鹽在25℃/60% RH下於第1週時間點時化學及物理性質不穩定，且當在40℃/環境下儲存時在t=2週時化學性質不穩定。

游離鹼6-氟苯并咪唑基脲化合物在所有儲存條件(25℃/60% RH、40℃/環境及40℃/75% RH)下於第1月時間點時化學及物理性質保持穩定。在XRPD圖中觀測到微小變化，但皆被認為為與時間零點(t=0)時之形式相同的形式。

6-氟苯并咪唑基脲化合物之鹽酸鹽在所有儲存條件(25℃/60% RH、40℃/環境及40℃/75% RH)下於第1個月時間點時化學及物理性質保持穩定。

實例2 酶學研究

可在下文所述之實驗中測定本發明化合物之酶抑制活性：

DNA旋轉酶ATPase分析

藉由使經由丙酮酸激酶/乳酸脫氫酶產生ADP與NADH氧化相關聯來量測金黃色葡萄球菌DNA旋轉酶之ATP水解活性。此方法先前已有描述(Tamura及Gellert,1990,J. Biol. Chem.,265,21342)。

在30℃下於含有100 mM TRIS(pH 7.6)、1.5 mM MgCl₂、150 mM KCl之緩衝溶液中進行ATPase分析。關聯系統含有2.5 mM最終濃度之磷酸烯醇丙酮酸、200 μM菸醯胺腺嘌呤二核苷酸(NADH)、1 mM DTT、30 μg/ml丙酮酸激酶及10 μg/ml乳酸脫氫酶。添加酶(最終濃度為90 nM)及化合物之DMSO溶液(最終濃度為3%)。在30℃下培育反應混合物10分鐘。藉由添加ATP達0.9 mM之最終濃度來開始反應，且經10分鐘時段在340奈米下監測NADH消失速率。根據速率-濃度之關係圖確定K_i及IC₅₀值。

表3.對金黃色葡萄球菌DNA旋轉酶之抑制

所選化合物　K _i (nM)

化合物23*　9

*化合物23可如上述實例1.i中來製備。

DNA Topo IV ATPase分析

使ATP藉由金黃色葡萄球菌TopoIV酶轉化成ADP與NADH轉化成NAD+相關聯，且藉由在340 nm下吸光度之變化來量測反應進程。在30℃下將TopoIV(64 nM)與所選化合物(最終3% DMSO)一起在緩衝液中培育10分鐘。緩衝液由以下組成：100 mM Tris(7.5)、1.5 mM MgCl₂、200 mM麩胺酸鉀、2.5 mM磷酸烯醇丙酮酸、0.2 mM NADH、1 mM DTT、5 μg/mL線性化DNA、50 μg/mL BSA、30 μg/mL丙酮酸激酶及10 μg/mL乳酸脫氫酶(LDH)。用ATP開始反應，且在Molecular Devices SpectraMAX盤讀取器上於30℃下連續監測速率20分鐘。根據有關緊密結合抑制劑擬合成莫里森方程式(Morrison Equation)之速率-所選化合物濃度之關係圖確定抑制常數、Ki及IC₅₀。

表4.對金黃色葡萄球菌DNA Topo IV之抑制

所選化合物　K _i (nM)

化合物23　12

實例3 於液體培養基中之敏感性測試

可藉由在液體培養基中進行敏感性測試來測試本發明化合物之抗微生物活性。該等分析可在指導該等實踐之最新CLSI文件之準則範圍內進行：「M07-A8 Methods for Dilution Antimicrobial Susceptibility Tests for Bacteria that Grow Aerobically;Approved Standard-第8版(2009)」。其他出版物(諸如「實驗室醫學中之抗生素(Antibiotics in Laboratory Medicine)」(由V. Lorian編，出版商Williams and Wilkins,1996))提供實驗室抗生素測試之基本實踐技術。所用特定方案如下：

第l號方案：使用微量稀釋培養液方法進行化合物之旋轉酶MIC測定

材料：

圓底96孔微量滴定盤(Costar 3788)

繆勒-幸頓II瓊脂培養盤(MHII；BBL預混合)

繆勒-幸頓II液體培養液(MHII；BBL預混合)

BBL Prompt接種系統(Fisher B26306)

測試讀取鏡(Fisher)

具有劃線接種成單一群落之細菌的瓊脂培養盤，新鮮製備無菌DMSO

人類血清(U.S. Biologicals S1010-51)

裂解馬血(Laked horse blood)(Quad Five 270-100)

刃天青0.01%

史泊格多利(Sprague Dawley)大鼠血清(U.S. Biologicals 1011-90B或Valley BioMedical AS3061SD)

彙集小鼠血清(Valley BioMedical AS3054)

菌株(培養基、培養液及瓊脂)：

1.　金黃色葡萄球菌，ATCC編號29213

a. MHII

b. MHII+50%人類血清

c. MHII+50%大鼠血清

d. MHII+50%小鼠血清

2.　金黃色葡萄球菌，ATCC編號29213 GyrB T173I(MHII)

3.　金黃色葡萄球菌，JMI菌種中心菌株；參見表9(MHII)

4.　表皮葡萄球菌，JMI菌種中心菌株；參見表9(MHII)

5.　糞腸球菌，ATCC編號29212(MHII+3%裂解馬血)

6.　屎腸球菌，ATCC編號49624(MHII+3%裂解馬血)

7.　糞腸球菌，JMI菌種中心菌株；參見表9(MHII+3%裂解馬血)

8.　屎腸球菌，JMI菌種中心菌株；參見表9(MHII+3%裂解馬血)

9.　肺炎鏈球菌，ATCC編號10015(MHII+3%裂解馬血)

10.　肺炎鏈球菌，JMI菌種中心菌株；參見表9(MHII+3%裂解馬血)

11.　β-溶血性鏈球菌(A群、B群、C群、G群)，JMI菌種中心菌株；參見表9(MHII+3%裂解馬血)

12.　臘狀桿菌(Bacillus cereus)，ATCC 10987(MHII)

13.　臘狀桿菌，ATCC 14579(MHII)

14.　枯草桿菌(Bacillus subtilis)，ATCC 6638(MHII)

15.　枯草桿菌(168)，ATCC 6051(MHII)

接種物製備(對於除金黃色葡萄球菌(+50%血清)以外的所有菌株)：

1.　使用BBL Prompt套組，自如上所示生長於適當瓊脂培養基上之培養物選出5個大或10個小的經充分分離之群落且接種1 mL於套組中提供之無菌生理食鹽水。

2.　渦旋各孔約30秒，得到約10⁸個細胞/毫升之懸浮液。可藉由析出此懸浮液之稀釋液來確定實際密度。

3.　對於各盤所測試之化合物，藉由將0.15 mL細胞轉移至15 mL(約10⁶個細胞/毫升)之無菌培養液(或參見下文)中來按1/100稀釋懸浮液，接著渦旋以混合。若測試1個盤以上的化合物(>8種化合物，包括化合物23或24)，則相應地增加體積。

a.　對於糞腸球菌、屎腸球菌及肺炎鏈球菌：使用14.1 mL MHII+0.9 mL裂解馬血。

4.　使用50 μl細胞(約5×10⁴個細胞)接種各含有50 μl於培養液(參見下文)中稀釋之藥物的微量滴定孔。

藥物稀釋、接種、MIC測定：

1.　通常在100% DMSO中以12.8 mg/mL濃度製備所有藥物/化合物儲液。

2.　在50 μL DMSO中將藥物/化合物儲液稀釋至200×所需最終濃度。若MIC之起始濃度為8 μg/mL最終濃度，則需要6.25 μL儲液+43.75 μL DMSO。將各200×儲液置放於新96孔微量滴定盤之行1之各別列中。

3.　將25 μL DMSO添加至含有200×化合物儲液之微量滴定盤的所有列之行2至12中且自行1至行11連續稀釋25 μL，在各行之後更換吸頭。亦即，25 μL化合物+25 μL DMSO=2×稀釋液。在各系列末端保留「無化合物」DMSO孔用於對照。

4.　對於所測試之各菌株(例外為金黃色葡萄球菌+50%人類血清)，使用Matrix移液器準備兩個具有50 μL MHII培養液之微量滴定盤。

5.　將0.5 μL各稀釋液(用Matrix自動移液器)轉移至50 μL培養基/微量滴定孔中，然後添加50 μL細胞。在於培養基+細胞中1/200稀釋後，化合物之通常起始濃度為8 μg/mL-化合物濃度在微量滴定盤之各列上以2×步幅遞減。一式兩份測定所有MIC。

6.　用50 μl已稀釋之細胞懸浮液(參見上文)接種所有孔達100 μl之最終體積。

7.　在添加接種物後，用手動多注式移液器充分混合各孔；在同一微量滴定盤中使用相同吸頭自低藥物濃度向高藥物濃度進行。

8.　在37℃下培育微量滴定盤至少18小時。

9.　在18小時後用測試讀取鏡觀察微量滴定盤且將MIC記錄為未觀測到生長(孔中光學透明)之最低藥物濃度。

製備金黃色葡萄球菌+50%人類血清、金黃色葡萄球菌+50%大鼠血清或金黃色葡萄球菌+50%小鼠血清。

1.　藉由組合15 mL MHII+15 mL人類血清(總共30 mL)來製備50%血清培養基。當測試1個以上化合物培養盤時，以30 mL增量增加體積。

2.　使用如上文所述之相同之BBL Prompt金黃色葡萄球菌(ATCC編號29213)接種物，藉由將0.15 mL細胞轉移至30 mL(約5×10⁵個細胞/毫升)上文所製備之50%人類血清培養基中來按1/200稀釋且加以渦旋以混合。

3.　用100 μL於50%血清培養基中之細胞填充所需數目之微量滴定盤之所有測試孔。

4.　將0.5 μL各化合物稀釋液(用Matrix自動移液器)轉移至100 μL細胞/培養基中。在於培養基+細胞中1/200稀釋後，化合物之通常起始濃度為8 μg/mL-化合物濃度在微量滴定盤之各列上以2×步幅遞減。一式兩份測定所有MIC。

5.　用手動多注式移液器充分混合各孔；在同一微量滴定盤中使用相同吸頭自低藥物濃度向高藥物濃度進行。

6.　在37℃下培育培養盤至少18小時。培育後，將25 μL 0.01%刃天青添加至各孔中且再繼續在37℃下培育至少1小時或直至刃天青變色為止。

7.　用測試讀取鏡觀察培養盤且記錄MIC。當使用刃天青時，無生長之孔中染料顏色自深藍色變成亮粉紅色。使用染料變成粉紅色之最低藥物濃度為MIC。

第2號方案：使用微量稀釋培養液方法測定化合物針對革蘭氏陰性菌之旋轉酶MIC

材料：

圓底96孔微量滴定盤(Costar 3788)

繆勒-幸頓II瓊脂培養盤(MHII；BBL預混合)

繆勒-幸頓II液體培養液(MHII；BBL預混合)

BBL Prompt接種系統(Fisher b26306)

測試讀取鏡(Fisher)

菌株(MHII培養基(用於所有菌株)；培養液及瓊脂)：

1.　大腸桿菌，ATCC編號25922

2.　大腸桿菌，JMI菌種中心菌株，參見表9

3.　大腸桿菌，AG100 WT

4.　大腸桿菌，AG100 tolC

5.　鮑氏不動桿菌(Acinetobacter baumannii)，ATCC編號BAA-1710

6.　鮑氏不動桿菌，ATCC編號19606

7.　鮑氏不動桿菌，JMI菌種中心菌株，參見表9

8.　肺炎克雷伯氏桿菌，ATCC編號BAA-1705

9.　肺炎克雷伯氏桿菌，ATCC編號700603

10.肺炎克雷伯氏桿菌，JMI菌種中心菌株，參見表9

11.卡它莫拉氏菌，ATCC編號25238

12.卡它莫拉氏菌，ATCC編號49143

13.卡它莫拉氏菌，JMI菌種中心菌株，參見表9

14.流行性感冒嗜血桿菌，ATCC 49247

15.流行性感冒嗜血桿菌(Rd1 KW20)，ATCC 51907

16.流行性感冒嗜血桿菌Rd0894(AcrA-)

17.流行性感冒嗜血桿菌，JMI菌種中心菌株，參見表9

18.綠膿桿菌PAO1

19.綠膿桿菌，JMI菌種中心菌株，參見表9

20.奇異變形桿菌(Proteus mirabilis)，JMI菌種中心菌株，參見表9

21.陰溝腸桿菌(Enterobacter cloacae)，JMI菌種中心菌株，參見表9

22.嗜麥芽窄食單胞菌(Stenotrophomonas maltophilia)，ATCC BAA-84

嗜麥芽窄食單胞菌ATCC 13637

接種物製備：

1.　使用BBL Prompt套組，自生長於瓊脂培養基上之培養物選出5個大或10個小的經充分分離之群落且接種1 mL來自套組之無菌生理食鹽水。

3.　對於各盤所測試之化合物，藉由將0.15 mL細胞轉移至15 mL(約10⁶個細胞/毫升)之無菌培養液(參見下文)中來按1/100稀釋懸浮液，加以渦旋以混合。若欲測試1個盤以上的化合物(>8種化合物，包括化合物23或24)，則相應地增加體積。

藥物稀釋、接種、MIC測定：

4.　對於所測試之各菌株，使用Matrix移液器準備兩個具有50 μL MHII培養液之微量滴定盤。

8.　在37℃下培育培養盤至少18小時。

9.　在18小時後用測試讀取鏡觀察培養盤且將MIC記錄為未觀測到生長(孔中光學透明)之最低藥物濃度。

第3號方案：使用瓊脂稀釋法對化合物進行旋轉酶MIC測定

材料：

皮氏培養盤(Petri plate)，60×15 mm(Thermo Scientific目錄號：12567100)

離心管，15 mL(Costar)

BBL Prompt接種系統(Fisher b26306)

GasPak^TM培育容器(BD目錄號：260672)

GasPak^TM EZ厭氧菌容器系統囊(BD目錄號：260678)

GasPak^TM EZ C02容器系統囊(BD目錄號：260679)

GasPak^TM EZ Campy容器系統囊(BD目錄號260680)

菌株：

1.　難養芽胞梭菌ATCC BAA-1382；

2.　難養芽胞梭菌，CMI菌種中心菌株，參見表8

3.　產氣莢膜梭菌(Clostridium perfringens)，CMI菌種中心菌株，參見表8

4.　脆弱擬桿菌(Bacteroides fragilis)及擬桿菌屬(Bacteroides spp.)，CMI菌種中心菌株，參見表8

5.　梭桿菌屬(Fusobacterium spp.)，CMI菌種中心菌株，參見表8

6.　消化鏈球菌屬(Peptostreptococcus spp.)，CMI菌種中心菌株，參見表8

7.　普雷沃氏菌屬(Prevotella spp.)，CMI菌種中心菌株，參見表8

8.　淋病奈瑟氏菌ATCC 35541

9.　淋病奈瑟氏菌ATCC 49226

10.淋病奈瑟氏菌，JMI菌種中心菌株，參見表8

11.腦膜炎奈瑟氏菌，JMI菌種中心菌株，參見表8

培養基製備及生長條件：

根據CLSI出版物『M11-A7 Methods for Antimicrobial Susceptibility Testing of Anaerobic Bacteria;Approved Standard-第7版(2007)』製備經推薦用於各微生物物種之生長培養基，例外為根據「M07-A8 Methods for Dilution Antimicrobial Susceptibility Tests for Bacteria that Grow Aerobically;Approved Standard-第8版(2009)」製備用於淋病奈瑟氏菌及腦膜炎奈瑟氏菌之培養基。

培養盤傾注：

1.　如表1中所述製備各測試化合物之100×藥物儲液。使用15 mL離心管，將100 μL各藥物儲液添加至10 mL熔融瓊脂(在水浴中冷卻至約55℃)中。藉由翻轉管2×-3×來混合，接著傾注至個別標記之60×15 mm皮氏培養皿中。

2.　常規測試濃度為0.002 μg/mL至16 μg/mL(14個培養盤)。

3.　傾注4個無藥物培養盤：2個培養盤作為陽性對照，2個培養盤作為好氧菌對照。

4.　使培養盤乾燥。當天使用或在室溫下儲存隔夜或在4℃下儲存至多3天。

5.　針對所放置之藥物濃度及菌株相應地標記培養盤。

需要維持厭氧環境之細胞的生長：

1.　儘可能快速地進行以厭氧細菌進行之所有研究；在不到30分鐘內完成在生物安全箱(亦即有氧環境)中進行之研究，然後使細胞回到厭氧腔室中。

2.　使用GasPak^TM腔室培育厭氧菌。大盒式腔室(VWR 90003-636)需要2個厭氧囊(VWR 90003-642)，而高圓柱體式腔室(VWR 90003-602)僅需要1個厭氧囊。

培養盤接種(在生物安全箱中進行)：

1.　如上文所述將各菌株劃線接種至個別瓊脂培養盤上。針對所需時間及環境條件(亦即厭氧、微量好氧等)進行培育。

2.　使用直接群落懸浮法使數個菌環量(loopful)之新鮮劃線接種之細胞在約4 mL 0.9% NaCl₂中懸浮且加以渦旋。

3.　將懸浮液調整至O.D.₆₀₀ 0.05(5×10e7 cfu/mL)。加以渦旋以混合。

4.　將約0.2 mL經過調整之混合培養物轉移至96孔培養盤中。當測試5個菌株時，所有菌株一起排成單列。當測試>5個菌株時，將菌株轉移至培養盤中且不超過5個菌株成單列。此為適合於小培養盤上所需。

5.　使用多注式移液器，將0.002 mL來自所製備之96孔培養盤之各菌株點加於各MIC測試培養盤上。此產生約1×10e5個群落形成單位/斑點。當測試難養芽胞梭菌時，菌株在生長時群集，然而多注式移液器斑點之間的距離足夠遠而使得群集細胞不會損害分析結果。

a.　首先接種2個無藥物培養盤，而另外2個無藥物培養盤在MIC測試培養盤後最後接種。前者及後者用作生長及接種對照。將來自各組無藥物對照組之一個培養盤與MIC培養盤一起在所需氛圍條件下培育且以有氧方式培育一組培養盤以測試好氧細菌之污染。在用嚴格厭氧菌或微量好氧菌株進行研究時有氧培養對生長具負面性。使用淋病奈瑟氏菌時會看見某些生長。

6.　乾燥接種物(視需要維持較短時間)，接著在具有適當數目之囊袋的GasPak中倒置且培育。

7.　在37℃下於5% CO₂環境中培育奈瑟氏菌屬(Neisseria spp.)24小時。

MIC測定：

在恰當培育時間後檢驗測試培養盤且在相較於陽性對照培養盤上之生長外觀而言測試培養盤上生長外觀出現顯著減少之濃度下讀取MIC終點。

表5：用於使用瓊脂稀釋法測定MIC的化合物稀釋液

第4號方案.用於分支桿菌屬( Mycobacterium species )之MIC測定程序

材料

圓底96孔微量滴定盤(Costar 3788)或類似物

培養盤密封膜(PerkinElmer，TopSeal-A，編號6005250或其類似物)

含0.2%甘油之Middlebrook 7H10培養液

含0.2%甘油之Middlebrook 7H10瓊脂

Middlebrook OADC增菌液

結核分枝桿菌之接種物製備：

1.　使用所製備之儲存於-70℃下之冷凍結核分枝桿菌儲液。在7H10培養液+10% OADC中培養結核分枝桿菌，接著以100 Klett或5×10⁷ cfu/ml之濃度冷凍。

2.　藉由移取1 ml冷凍儲液且將其添加至19 ml 7H10培養液+10% OADC中來製備1:20稀釋液(最終濃度為2.5×10⁶ cfu/ml)。

3.　由此稀釋液製備第二1:20稀釋液，移取1 ml且將其添加至19 ml新鮮培養液中。此為欲添加至96孔培養盤中之最終接種物。

康查分枝桿菌、鳥分枝桿菌、膿腫分枝桿菌及諾卡氏菌屬( Nocardia spc.)之接種物製備：

1.　以10 Klett或5×10⁷個/毫升之濃度使用所製備之冷凍培養物儲液或在7H10培養液中培養之新鮮培養物。

2.　藉由移取1.0 ml培養物儲液且將其添加至19 ml 7H10培養液中來製備1:20稀釋液(最終濃度為2.5×10⁶ cfu/ml)。

3.　由此稀釋液製備1:20稀釋液，移取1 ml且將其添加至19 ml新鮮培養液中(最終懸浮液)。

培養盤製備：

1.　標記培養盤。

2.　使用多注式電子移液器將50 μl 7H10培養液+10% OADC添加至所有用於MIC測定之孔中。

3.　製備欲測試之藥物的儲備溶液(例如1 mg/ml濃度)。

4.　加以融化且使用7H10培養液+10% OADC稀釋冷凍儲備溶液，得到4×所測試最大濃度之工作溶液(例如最終濃度為32 μg/ml，所測試最高濃度為8 μg/ml)。稀釋液由儲備溶液製成。為以1 μg/ml之濃度為起始濃度，以4 μg/ml製備藥物，因此起始濃度為1 μg/ml。移取25 μl 1 mg/ml儲液且添加至6.2 ml培養液中。在培養液中製得所有藥物稀釋液。

5.　將50 μl之4×工作溶液添加至指定列之第一個孔中。對於欲測試之所有化合物繼續。使用多注式電子移液器，混合4×稀釋且連續稀釋之化合物直至第11個孔。棄去剩餘之50 μl。使用第12個孔作為陽性對照。

6.　在37℃下培育結核分枝桿菌之培養盤約18天；培育鳥分枝桿菌及康查分枝桿菌之培養盤約7天；培育諾卡氏菌屬及膿腫分枝桿菌之培養盤約4天；該等培養盤由密封膜密封。

7.　目視讀取且記錄結果。將MIC記錄為未觀測到生長(孔中光學透明)之最低藥物濃度。

第5號方案.結核分枝桿菌血清轉變MIC分析之方案

材料與試劑：

Costar(編號3904)黑邊平底96孔微量滴定盤

含0.2%甘油之Middlebrook 7H9培養液(BD271310)

Middlebrook OADC增菌液

胎牛血清

觸酶(Sigma C1345)

右旋糖

NaCl₂

BBL Prompt接種系統(Fisher b26306)

具有劃線接種成單一群落之細菌的瓊脂培養盤(含0.2%甘油及OADC增菌液之Middlebrook 7H11)

無菌DMSO

培養基製備：

1.　對於血清轉變MIC，需要三種不同培養基，其皆具有7H9+0.2%甘油之基質。重要的是，在MIC之前對所有培養基及補充物進行殺菌。

2.　製備以下所有培養基且如下一部分中所述接種。使用各培養基針對Mtb測試所有化合物。

a. 7H9+0.2%甘油+10% OADC(「標準」MIC培養基)。

b. 7H9+0.2%甘油+2 g/L右旋糖+0.85 g/L NaCl+0.003 g/L觸酶(0% FBS)。

c. 2×7H9+0.2%甘油+2 g/L右旋糖+0.85 g/L NaCl+0.003 g/L觸酶，與等體積胎牛血清組合(50% FBS)。

接種物製備：

1.　使用BBL Prompt選出5至10個經充分分離之群落且接種1 ml來自套組中之無菌生理食鹽水。通常，培養盤在用於此分析時因為此生物體在培養中生長緩慢而已用於培養兩至三週。

2.　渦旋培養盤之孔，接著在水浴中音波處理30秒，得到約10⁸個細胞/毫升之懸浮液。可藉由析出此懸浮液之稀釋液來確定實際密度。

3.　在三種培養基調配物中之每一者中藉由1/200稀釋BBL Prompt懸浮液得到約10⁶個細胞/毫升之起始細胞密度(例如：將0.2 ml細胞轉移至40 ml培養基中)來製備接種物。

4.　使用100 μl細胞(約5×10⁴個細胞)接種含有1 μl於DMSO中之藥物(參見下文)的各微量滴定孔。

藥物稀釋、接種、MIC測定：

1.　在100% DMSO中以10 mM製備對照藥物儲液異菸肼及新生黴素，同時分別在50% DMSO及100% DMSO中以1 mM製備環丙沙星及利福平。製備稀釋液：將100 μL儲備溶液分配至96孔培養盤之第一行中。藉由自行1轉移50 μl至行2中之50 μl DMSO中而在整個列上製備各化合物之11步2倍連續稀釋液。自行2直至行11連續轉移50 μL，同時在各行時混合並更換吸頭。保留行12僅具有DMSO作為對照。

2.　將1 μl各稀釋液轉移至空微量滴定孔中，然後添加100 μl細胞。異菸肼及新生黴素在於培養基+細胞中稀釋後的起始濃度為100 μM；環丙沙星及利福平在於培養基+細胞中稀釋後的起始濃度為10 μM。化合物濃度跨越微量滴定盤之各列以2×步幅遞減。在三種培養基條件中之每一者下一式兩份測定所有MIC。

3.　測試化合物組通常為10 mM及50 μL體積。

4.　使用多注式移液器，自母培養盤之各行移取全部體積且轉移至新96孔微量滴定盤之第一行中。對於母培養盤上之各行化合物重複，轉移至新96孔培養盤之行1中。

5.　如上文對於對照化合物所述，使用DMSO作為稀釋劑來產生各化合物之2倍11點稀釋液。在所有狀況下，保留行12僅含DMSO而用作對照。在完成所有稀釋後，再將1 μl各稀釋液轉移至空微量滴定孔中，然後添加100 μl細胞，如對於對照化合物所進行。

6.　用100 μl已稀釋之細胞懸浮液(參見上文)接種所有孔。

7.　添加接種物後，藉由平緩地輕敲培養盤側面來混合培養盤。

8.　在含濕氣37℃腔室中培育培養盤9天。

9.　在第9天，將25 μl 0.01%無菌刃天青添加至各孔中。在激發492 nm、發射595 nm下量測背景螢光，且使培養盤回到培育箱中再維持24小時。

10. 24小時後，在激發492 nm、發射595 nm下量測各孔之螢光。

11.如下計算既定化合物之抑制百分比：抑制百分比=100-([孔螢光-平均背景螢光]/[DMSO對照值-平均背景螢光]×100)。對於所有三種培養基條件將MIC評定為在既定培養基條件下抑制刃天青還原(『抑制%』)信號70%的最低化合物濃度。

表6展示本發明之苯并咪唑基脲化合物之甲磺酸鹽的MIC分析結果。

在表6及後續表及實例中，「化合物24」為「化合物23」之甲磺酸鹽且可根據上述實例1.j來製備。此編號與如上述實例中所用之用於識別該化合物的編號相同。

表6-化合物24之MIC值

表7展示所選之本發明化合物的MIC90分析結果。

表7-所選化合物針對革蘭氏陽性、革蘭氏陰性及厭氧病原體組之MIC90值

在下表8中，術語「CMI」表示位於Wilsonville,Oregon之臨床微生物學學會(Clinical Microbiology Institute)。

表8：用於產生MIC90數據之厭氧生物體組

在下表9中，術語「JMI」表示位於North Liberty,Iowa之瓊斯微生物學學會(Jones Microbiology Institute)。

表9：用於產生MIC90數據之革蘭氏陽性及革蘭氏陰性生物體組

圖1展示自約5度至約38度之2θ收集的6-氟苯并咪唑基脲化合物(游離鹼)之固體形式I之X射線粉末繞射圖。

圖2展示6-氟苯并咪唑基脲化合物(游離鹼)之固體形式I之DSC(差示掃描熱量測定)熱分析圖。

圖3展示6-氟苯并咪唑基脲化合物(游離鹼)之固體形式I之TGA(熱解重量分析)熱分析圖。

圖4展示6-氟苯并咪唑基脲化合物之鹽酸鹽之固體形式II的X射線粉末繞射圖。

圖5展示6-氟苯并咪唑基脲化合物之鹽酸鹽之固體形式II的DSC熱分析圖。

圖6展示6-氟苯并咪唑基脲化合物之固體形式II之TGA熱分析圖。

圖7為6-氟苯并咪唑基脲化合物(游離鹼)之非晶形形式III之X射線粉末繞射圖。

圖8展示6-氟苯并咪唑基脲(游離鹼)之非晶形形式III之DSC熱分析圖，其展現小放熱，繼而三個較大吸熱。

圖9為6-氟苯并咪唑基脲化合物之甲磺酸鹽之非晶形形式IV的X射線粉末繞射圖。

圖10為6-氟苯并咪唑基脲化合物之甲磺酸鹽之¹H-NMR譜。

(無元件符號說明)

Claims

一種式(I)化合物之固體形式I：
如請求項1之固體形式I，其中當使用Cu K_α輻射量測時，在自約5度至約38度之2θ收集X射線粉末繞射圖(XPRD)時，該XPRD包含至少三個選自由以下組成之群的近似峰位(角度2θ±0.2)：9.3、11.7、12.1、12.4、14.5、15.9、16.3、16.6、18.5、19.4、21.5、22.3、22.8、23.8、24.5、25.7、28.1、28.4、30.3及33.4。
如請求項1之固體形式I，其中當使用Cu K_α輻射量測時，在自約5度至約38度之2θ收集X射線粉末繞射圖(XPRD)時，該XPRD包含至少三個選自由以下組成之群的近似峰位(角度2θ±0.2)：9.3、16.6、18.5、19.4、21.5及25.7。
如請求項3之固體形式I，其中如使用Cu K_α輻射所量測，具有實質上類似於圖1的X射線粉末繞射圖。
如請求項4之固體形式I，其中進一步如由差示掃描熱量測定所量測，具有約318℃之起始溫度的吸熱峰，在該差示掃描熱量測定中係以每分鐘約10℃掃描該溫度。
一種製備如請求項1之式(I)化合物之晶體形式I的方法，其包括使該游離鹼之固體物質懸浮於包含醇及醚之溶劑系統中及分離該固體。
一種式(I)化合物之鹽酸鹽：
如請求項7之鹽酸鹽，其中該鹽為形式II固體形式。
如請求項8之鹽酸鹽，其中該形式II固體形式的特徵在於當使用Cu K_α輻射量測時，在自約5度至約38度之2θ收集X射線粉末繞射圖(XPRD)時，該XPRD包含至少三個選自由以下組成之群的近似峰位(角度2θ±0.2)：6.7、9.2、16.7、18.6、19.5、20.5、25.6及27.5。
如請求項8之鹽酸鹽，其中該形式II固體形式的特徵在於如使用Cu K_α輻射所量測之實質上類似於圖4的X射線粉末繞射圖。
如請求項9之鹽酸鹽，其中該形式II固體形式的特徵進一步在於如由差示掃描熱量測定所量測之具有約252℃之起始溫度的吸熱峰，在該差示掃描熱量測定中係以每分鐘約10℃掃描該溫度。
一種製備如請求項8之式(I)化合物之鹽酸鹽之固體形式II的方法，其包括使該6-氟苯并咪唑基脲化合物之游離鹼懸浮於包含一或多種醚溶劑及水之酸性溶劑混合物中。
一種式I之6-氟苯并咪唑基脲化合物之非晶形形式III：
如請求項13之氟苯并咪唑基脲化合物之非晶形形式III，其中於使用Cu K_α輻射量測之X射線粉末繞射圖(XPRD)中，該X射線粉末繞射圖特徵在於無可辨別之繞射峰的寬光暈。
一種製備如請求項13之6-氟苯并咪唑基脲化合物之非晶形形式III的方法，其包括凍乾、噴霧乾燥、轉鼓式乾燥或脈衝轉換乾燥該6-氟苯并咪唑基脲化合物之溶液。
一種式I之6-氟苯并咪唑基脲化合物之甲磺酸鹽的非晶形形式IV：
如請求項16之6-氟苯并咪唑基脲化合物之甲磺酸鹽的非晶形形式IV，其中使用Cu K_α輻射量測之X射線粉末繞射圖(XPRD)時，該X射線粉末繞射圖特徵在於無可辨別之繞射峰的寬光暈。
如請求項8之鹽酸鹽，其中該形式II固體形式在40℃下於達75%之相對濕度下保持穩定至少一個月。
如請求項2之固體形式I，其中該固體在40℃下於達75%之相對濕度下保持穩定至少一個月。
一種醫藥組合物，其包含如請求項1之化合物及醫藥學上可接受之載劑、佐劑或媒劑。
一種控制、處理或減輕患者之醫院或非醫院細菌感染之進展度、嚴重度或影響的方法，其包括投與該患者如請求項20之醫藥組合物。
如請求項21之方法，其中該細菌感染特徵在於存在以下一或多者：肺炎鏈球菌(Streptococcus pneumoniae)、表皮葡萄球菌(Staphylococcus epidermidis)、糞腸球菌(Enterococcus faecalis)、金黃色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、難養芽胞梭菌(Clostridium difficile)、卡它莫拉氏菌(Moraxella catarrhalis)、淋病奈瑟氏菌(Neisseria gonorrhoeae)、腦膜炎奈瑟氏菌(Neisseria meningitidis)、鳥分枝桿菌複合物(Mycobacterium avium complex)、膿腫分枝桿菌(Mycobacterium abscessus)、康查分枝桿菌(Mycobacterium kansasii)、潰瘍分枝桿菌(Mycobacterium ulcerans)、肺炎披衣菌(Chlamydophila pneumoniae)、沙眼衣原體(Chlamydia trachomatis)、流行性感冒嗜血桿菌(Haemophilus influenzae)、釀膿鏈球菌(Streptococcus pyogenes)或β-溶血性鏈球菌(β-haemolytic streptococci)。
如請求項22之方法，其中該細菌感染係選自以下一或多者：上呼吸道感染、下呼吸道感染、耳朵感染、胸膜肺及支氣管感染、併發性泌尿道感染、非併發性泌尿道感染、腹內感染、心血管感染、血流感染、敗血症、菌血症、CNS感染、皮膚及軟組織感染、GI感染、骨及關節感染、生殖器感染、眼睛感染或肉芽腫性感染、非併發性皮膚及皮膚結構感染(uSSSI)、併發性皮膚及皮膚結構感染(cSSSI)、導管感染、咽炎、竇炎、外耳炎、中耳炎、支氣管炎、膿胸、肺炎、社區型感染細菌性肺炎(CABP)、醫院型感染肺炎(HAP)、醫院型感染細菌性肺炎、呼吸器相關肺炎(VAP)、糖尿病性足感染、萬古黴素(vancomycin)抗性腸球菌感染、膀胱炎及腎盂腎炎、腎結石、前列腺炎、腹膜炎、併發性腹內感染(cIAI)及其他腹內感染、透析相關腹膜炎、內臟膿腫、心內膜炎、心肌炎、心包炎、輸血相關敗血症、腦膜炎、腦炎、腦膿腫、骨髓炎、關節炎、生殖器潰瘍、尿道炎、陰道炎、子宮頸炎、齒齦炎、結膜炎、角膜炎、眼內炎、囊腫性纖維化患者之感染或發熱性嗜中性白血球減少症患者之感染。
如請求項23之方法，其中該細菌感染係選自以下一或多者：社區型感染細菌性肺炎(CABP)、醫院型感染肺炎(HAP)、醫院型感染細菌性肺炎、呼吸器相關肺炎(VAP)、菌血症、糖尿病性足感染、導管感染、非併發性皮膚及皮膚結構感染(uSSSI)、併發性皮膚及皮膚結構感染(cSSSI)、萬古黴素抗性腸球菌感染或骨髓炎。