ГЕТЕРОЦИКЛИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ ДЛЯ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ ИЛИ ЛЕЧЕНИЯ БАКТЕРИАЛЬНЫХ ИНФЕКЦИЙ
HETEROCYCLIC COMPOUNDS AND USE THEREOF FOR PREVENTING OR TREATING BACTERIAL INFECTIONS

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к гетероциклическим соединениям, способам их получения, фармацевтическим композициям, содержащим эти соединения, и их применению, необязательно в комбинации с другими антибактериальными агентами и/или бета-лактамными соединениями, для предупреждения или лечения бактериальных инфекций. Настоящее изобретение также относится к применению этих соединений в качестве ингибиторов β-лактамазы и/или в качестве антибактериальных агентов.
Было описано, что происходит непрерывная эволюция резистентности антибактериальным препаратам, что может привести к появлению бактериальных штаммов, против которых известные антибактериальные соединения являются неэффективными.
Таким образом, существует необходимость обеспечения эффективных соединений и композиции, которая может преодолеть устойчивость бактерий к антибиотикам.
Раскрытие изобретения
Целью настоящего изобретения является обеспечение гетероциклических соединений, которые можно применять в качестве антибактериальных агентов и/или ингибиторов бета-лактамазы.
Также целью настоящего изобретения является обеспечение гетероциклических соединений, которые можно применять для предупреждения или лечения бактериальных инфекций.
Еще одной целью настоящего изобретения является обеспечение гетероциклических соединений, которые могут преодолеть устойчивость бактерий к антибиотикам.
Также целью изобретения является обеспечение фармацевтических композиций, содержащих такие гетероциклические соединения, необязательно в комбинации с одним или несколькими другими антибактериальными агентами для предупреждения или лечения бактериальных инфекций, и которые могут преодолеть устойчивость бактерий к антибиотикам.
Другие цели станут очевидными из следующего далее подробного описания изобретения.
Таким образом, в настоящем изобретении предлагается соединение формулы (I):
,
(I)
в которой
1
1
R обозначает углерод-связанный, незамещенный или замещенный одним или несколькими T, ароматический, насыщенный, полностью или частично ненасыщенный
4-, 5- или 6-членный гетероцикл, содержащий по меньшей мере один атом азота; -CN;
1
1
1
1
1
-C(O)NHQ; -C(O)NHOQ; -C(O)NH-NHQ; -C(O)O-NHQ; -C(O)OQ;
2
m
2
m
2
m
2
m
2
m
2
m
2
2
m
2
2
m
1
1
1
1
2
1
1
1
2
1
-(CH)OC(O)OQ; -(CH)OQ; -(CH)OC(O)Q; -(CH)OC(O)NQQ; -(CH)-NHC(O)Q; -(CH)NHS(O)Q; -(CH)NHS(O)NQQ; -(CH)NHC(O)OQ;
2
m
2
m
2
m
2
m
1
2
3
3
4
3
-(CH)NHC(O)NQQ; -(CH)NHQ; -(CH)NH-C(NHQ)=NQ; -(CH)NH-CH=NQ;
3
4
-C(NHQ)=NQ;
2
5
R обозначает О или NOQ;
3
3
2
2
2
R обозначает SOH, CFHCOH или CFCOH;
1
2
Q и Q, одинаковые или различные, независимо обозначают атом водорода;
2
p
2
p
2
p
2
q
3
3
4
3
3
4
-(CH)NHQ; -(CH)-NH-C(NHQ)=NQ; (CH)-NH-CH=NQ; (CH)-C(NHQ)=NQ;
2
p
2
q
3
3
-(CH)OQ;-(CH)CONHQ; или
1
2
2
1
3
2
n
Q и Q, незамещенные или замещенные одним или несколькими Т, одинаковые или различные, независимо обозначают (C-C)алкил;-(CH)-(4-, 5- или 6-членный гетероцикл); или
1
2
Q, Q и атом азота, к которому они присоединены, вместе образуют насыщенный или частично ненасыщенный 4-, 5- или 6-членный гетероцикл, содержащий 1, 2 или 3 гетероатома;
3
4
1
3
Q и Q, одинаковые или различные, независимо обозначают атом водорода или (С-С)алкил;
5
3
1
3
1
3
2
n
3
6
2
n
3
6
2
n
Q, незамещенный или замещенный одним или несколькими Т, обозначает (С-С)алкил; (С-С)фторалкил; -(CH)-(C-C)циклоалкил; -(CH)-(C-C)циклофторалкил; -(CH)-(4-, 5- или 6-членный ароматический, насыщенный, полностью или частично ненасыщенный гетероцикл, содержащий по меньшей мере один атом азота); или
5
6
6
6
6
6
7
6
7
6
7
6
6
7
6
7
6
7
6
6
7
6
6
6
6
7
6
7
3
4
3
3
4
2
p
2
q
2
p
2
q
2
p
2
p
2
q
2
q
2
q
2
p
2
p
2
2
p
2
2
p
2
p
2
p
2
p
2
p
2
q
Q обозначает атом водорода; (CH)OQ; -(CH)-CN; -(CH)OC(O)Q; -(CH)-C(O)OQ; -(CH)-OC(O)OQ; -(CH)-OC(O)NQQ; -(CH)-C(O)NQQ; -(CH)-C(O)NQOQ; -(CH)-C(O)NQ-NQQ; -(CH)-NQC(O)Q; -(CH)NQS(O)Q; -(CH)NQS(O)NQQ; -(CH)-NQC(O)OQ; -(CH)-NQC(O)NQQ;-(CH)NQQ; -(CH)-NH-C(NHQ)=NQ; -(CH)-NH-CH=NQ; (CH)-C(NHQ)=NQ;
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
2
1
1
2
1
3
4
3
3
4
2
n
2
n
2
n
2
n
2
n
2
n
2
n
2
n
2
n
2
n
2
n
2
n
2
2
n
2
2
n
2
n
2
n
2
n
2
n
2
n
Т имеет одинаковые или различные значения и независимо обозначает атом фтора; -(CH)OQ; -(CH)-CN; -(CH)OC(O)Q; -(CH)-C(O)OQ; -(CH)-OC(O)OQ; -(CH)-OC(O)NHQ; -(CH)-C(O)NHQ; -(CH)-C(O)NHOQ; -(CH)-C(O)NH-NHQ; -(CH)-C(O)O-NHQ; -(CH)-NHC(O)Q; -(CH)NHS(O)Q; -(CH)NHS(O)NQQ; -(CH)-NHC(O)OQ; -(CH)-NHC(O)NQQ; -(CH)NHQ; -(CH)-NH-C(NHQ)=NQ; -(CH)-NH-CH=NQ; (CH)-C(NHQ)=NQ; или
1
2
1
3
1
3
1
3
2
n
Т, незамещенный или замещенный одним или несколькими Т, одинаковыми или различными, независимо обозначает (C-C)алкил; (C-C)фторалкил; O-(C-C)фторалкил; -(CH)-(4-, 5- или 6-членный ароматический, насыщенный, полностью или частично ненасыщенный гетероцикл, содержащий по меньшей мере один атом азота);
2
2
2
Т имеет одинаковые или различные значения и независимо обозначает OH; NH или CONH;
3
6
1
3
1
3
1
3
2
n
2
n
3
6
2
n
3
6
2
n
2
n
Т имеет одинаковые или различные значения и независимо обозначает атом фтора; (C-C)алкил; (C-C)фторалкил; O-(C-C)фторалкил; -(CH)OQ-(CH)-(C-C)циклоалкил; -(CH)-(C-C)циклофторалкил; -(CH)-гетероцикл;-(CH)-CN;
2
n
2
n
2
n
2
n
2
n
2
n
2
n
2
n
6
6
6
6
7
6
7
6
7
6
6
7
6
-(CH)OC(O)Q; -(CH)-C(O)OQ; -(CH)-OC(O)OQ; -(CH)-OC(O)NQQ; -(CH)-C(O)NQQ; -(CH)-C(O)NQOQ; -(CH)-C(O)NQ-NQQ; -(CH)-C(O)O-NHQ;
2
n
2
n
2
2
n
2
2
n
6
7
6
7
6
6
7
6
7
-(CH)-NQC(O)Q; -(CH)NQS(O)Q; -(CH)NQS(O)NQQ; -(CH)-NQC(O)OQ;
2
n
2
n
2
n
2
n
2
n
6
6
7
6
7
3
4
3
3
4
-(CH)-NQC(O)NQQ; -(CH)NQQ; -(CH)-NH-C(NHQ)=NQ; -(CH)-NH-CH=NQ; -(CH)-C(NHQ)=NQ;
6
7
3
3
4
3
3
4
3
3
4
1
3
2
p
2
p
2
p
2
q
2
p
2
q
2
n
Q и Q, одинаковые или различные, независимо обозначают атом водорода; (C-C)алкил; -(CH)NHQ; -(CH)-NH-C(NHQ)=NQ; (CH)-NH-CH=NQ; (CH)-C(NHQ)=NQ; -(CH)OQ;-(CH)C(O)NQQ; -(CH)-(4-, 5- или 6-членный ароматический, насыщенный, полностью или частично ненасыщенный гетероцикл, содержащий по меньшей мере один атом азота); или
6
7
Q, Q и атом азота, к которому они присоединены, образуют вместе насыщенный или частично ненасыщенный 4-, 5- или 6-членный гетероцикл, содержащий 1, 2 или 3 гетероатома;
m имеет одинаковые или различные значения и независимо обозначает 1 или 2;
n имеет одинаковые или различные значения и независимо обозначает 0, 1, 2 или 3;
p имеет одинаковые или различные значения и независимо обозначает 2 или 3;
q имеет одинаковые или различные значения и независимо обозначает 1, 2 или 3;
при этом
любой атом углерода, присутствующий в группе, выбранный из алкила, циклоалкила, фторалкила, циклофторалкила и гетероцикла, может быть окислен с образованием группы С=О;
2
любой атом серы, присутствующий в гетероцикле, может быть окислен с образованием группы S=O или группы S(O);
любой атом азота, присутствующий в гетероцикле, или присутствующий в группе, в которой он является тризамещенным, образуя, таким образом, третичную аминогруппу, может быть дополнительно кватернизирован метильной группой;
и его фармацевтически приемлемая соль, цвиттер-ион, оптический изомер, рацемат, диастереоизомер, энантиомер, геометрический изомер или таутомер.
Предпочтительно соединение в соответствии с изобретением выбрано из соединений формул (А) и (В):
1
2
3
в которых R, R и R определены в соответствии с формулой (I).
Также, предпочтительно, соединение в соответствии с изобретением выбрано из соединений формул (A1), (A2), (B1) и (B2):
1
3
5
в которых R, R и Q определены в соответствии с формулой (I).
Более предпочтительно соединение в соответствии с изобретением выбрано из соединений формул (I*), (A*), (B*), (A1*), (A2*), (B1*) и (B2*):
1
2
3
5
в которых R, R, R и Q определены в соответствии с формулой (I).
1
1
1
Для соединений в соответствии с изобретением R предпочтительно обозначает углерод-связанный, незамещенный или замещенный одним или несколькими Т, ароматический, насыщенный, полностью или частично ненасыщенный 4-, 5- или 6-членный гетероцикл, содержащий по меньшей мере один атом азота; -CN; -C(O)NHQ;
1
1
1
1
1
2
-C(O)NHOQ; -C(O)NH-NHQ; -C(O)O-NHQ; -C(O)OQ; -(CH)OC(O)OQ;
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
1
1
1
1
1
1
2
1
2
1
1
-(CH)OC(O)OQ; -(CH)OQ; -(CH)OQ; -(CH)OC(O)Q; -(CH)OC(O)Q; -(CH)-OC(O)NQQ; -(CH)OC(O)NQQ; -(CH)NHC(O)Q; -(CH)-NHC(O)Q;
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
1
1
1
2
1
2
-(CH)NHS(O)Q; -(CH)NHS(O)Q; -(CH)NHS(O)NQQ; -(CH)NHS(O)NQQ;
2
2
2
2
2
2
2
2
1
1
1
2
1
2
1
1
1
1
1
1
-(CH)NHC(O)OQ; -(CH)NHC(O)OQ; -(CH)NHC(O)NQQ; -(CH)NHC(O)NQQ. Более предпочтительно R обозначает углерод-связанный, незамещенный или замещенный одним или несколькими Т, ароматический, насыщенный, полностью или частично ненасыщенный 4-, 5- или 6-членный гетероцикл, содержащий по меньшей мере один атом азота; -CN; -C(O)NHQ; -C(O)NHOQ; -C(O)NH-NHQ; -(CH)OQ.
1
3
3
3
4
3
4
3
3
3
4
1
3
3
4
1
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
Для соединений в соответствии с изобретением R обозначает в равной степени предпочтительно -(CH)NHQ; -(CH)NHQ; -(CH)NH-C(NHQ)=NQ; -(CH)NH-C(NHQ)=NQ; -(CH)NH-CH=NQ; -(CH)NH-CH=NQ; -C(NHQ)=NQ. Более предпочтительно R обозначает -(CH)NHQ; -(CH)NH-C(NHQ)=NQ, в частности, R обозначает -(CH)NH или -(CH)NH-C(NH)=NH.
1
1
2
Для соединений в соответствии с изобретением R может обозначать углерод-связанный, незамещенный или замещенный одним или несколькими Т, ароматический, насыщенный, полностью или частично ненасыщенный 4-, 5- или 6-членный гетероцикл, содержащий по меньшей мере один атом азота. Такой 4-, 5- или 6-членный гетероцикл может, кроме того, содержать один или несколько гетероатомов, например, 1, 2 или 3 дополнительных гетероатома, предпочтительно выбранных из N, O, S, S(O) или S(O).
3
3
2
Для соединений в соответствии с изобретением R предпочтительно обозначает SOH или CFCOOH.
1
2
1
2
Для соединений в соответствии с изобретением Q и Q и атом азота, к которому они присоединены, вместе могут образовывать вместе насыщенный или частично ненасыщенный 4-, 5- или 6-членный гетероцикл, содержащий 1, 2 или 3 гетероатома. Полученный 4-, 5- или 6-членный гетероцикл, таким образом, содержит атом азота, присоединенный к Q и Q, и один или два дополнительных необязательных гетероатома.
1
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
Для соединений в соответствии с изобретением Q и Q, одинаковые или различные, предпочтительно обозначают H; метил; -CH-CH-NH; -CH-CH-NH-CNH=NH; -CH-CH-NH-CH=NH; -CH-C(NH)=NH; -CH-CH-OH; -CH-CONH;
2
n
2
2
-(CH)-(насыщенный, частично или полностью ненасыщенный или ароматический 4-, 5- или 6-членный гетероцикл, содержащий по меньшей мере один атом азота), при этом гетероцикл может быть замещен одним или несколькими Т, и n и Т определены в соответствии с формулой (I).
1
2
3
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
Для соединений в соответствии с изобретением Q и Q, одинаковые или различные, более предпочтительно обозначают H; метил; -CH-CH-NH; -CH-CH-NH-CNH=NH; -CH-CH-NH-CH=NH; -CH-C(NH)=NH; -CH-CH-OH; -CH-CONH; насыщенный, частично или полностью ненасыщенный или ароматический 4-, 5- или 6-членный гетероцикл, содержащий один атом азота, при этом гетероцикл может быть замещен одним или несколькими Т, который определен в соответствии с формулой (I).
3
4
Для соединений в соответствии с изобретением Q и Q, одинаковые или различные, предпочтительно обозначают Н или метил.
6
7
6
7
Для соединений в соответствии с изобретением Q и Q и атом азота, к которому они присоединены, могут образовывать вместе насыщенный или частично ненасыщенный 4-, 5- или 6-членный гетероцикл, содержащий 1, 2 или 3 гетероатома. Полученный 4-, 5- или 6-членный гетероцикл, таким образом, содержит атом азота, присоединенный к Q и Q, и один или два дополнительных необязательных гетероатома.
Предпочтительно в соединениях формул (I), (A), (B), (A1), (A2), (B1), (B2), (I*), (A*), (B*), (A1*), (A2*), (B1*) и (B2*) в соответствии с изобретением:
1
1
1
1
1
3
3
4
2
m
2
m
R обозначает -C(O)NHQ; -C(O)NHOQ; -C(O)NH-NHQ; -C(O)OQ; -(CH)NHQ; -(CH)NH-C(NHQ)=NQ;
1
3
1
3
Q и Q являются такими, как определено выше, и предпочтительно обозначают H или (C-C)алкил;
m является таким, как определено выше;
2
5
R обозначает O или NOQ;
5
6
7
6
7
6
6
7
6
7
3
4
2
q
2
q
2
q
2
p
2
p
Q является таким, как определено выше, и предпочтительно обозначает -(CH)-C(O)NQQ; -(CH)-C(O)NQOQ; -(CH)-C(O)NQ-NQQ; -(CH)NQQ; -(CH)-NH-C(NHQ)=NQ;
p и q являются такими, как определено выше;
4
6
7
1
3
Q, Q и Q являются такими, как определено выше, и предпочтительно одинаковыми или различными, независимо обозначают атом водорода; (C-C)алкил.
Предпочтительно в соединениях формул (I), (A), (B), (A1), (A2), (B1), (B2), (I*), (A*), (B*), (A1*), (A2*), (B1*) и (B2*) в соответствии с изобретением:
1
1
1
3
2
m
R обозначает -C(O)NHQ; -C(O)OQ; -(CH)NHQ;
1
3
1
3
Q и Q являются такими, как определено выше, и предпочтительно обозначают H или (C-C)алкил;
m является таким, как определено выше, предпочтительно равно 1;
2
5
R обозначает O или NOQ;
5
6
7
6
7
2
q
2
p
Q является таким, как определено выше, и предпочтительно обозначает -(CH)-C(O)NQQ; -(CH)NQQ;
p и q являются такими, как определено выше, предпочтительно равны 1 или 2;
4
6
7
1
3
Q, Q и Q являются такими, как определено выше, и предпочтительно одинаковыми или различными, независимо обозначают атом водорода; (C-C)алкил.
Изобретение относится также к соединениям формул:
,
предпочтительно формул
,
5
1
1
6
1
2
где Q и R являются такими, как описано выше, R обозначает алкил, в частности, (С-С)алкил или бензил, и PG, PG и PG, одинаковые или различные, представляют собой защитные группы, например, выбранные из аллила, бензила, трет-бутилдиметилсилила (TBDMS), трет-бутоксикарбонила (Boc) и т.д. Соединения, в частности, представляют собой промежуточные соединения для получения соединений формул (I) (A), (B), (A1), (A2), (B1), (B2), (I*), (A*), (B*), (A1*), (A2*), (B1*) и (B2*) в соответствии с изобретением.
Используемый здесь термин «алкил» относится к алифатической углеводородной группе, которая может быть прямой или разветвленной, имеющей от 1 до 3 атомов углерода в цепи, если не указано иное. Предпочтительные алкильные группы имеют 1 или 2 атома углерода в цепи. Конкретные примеры алкильных групп включают, но без ограничения, метил, этил, н-пропил, изопропил. Предпочтительно алкильная группа представляет собой метил или этил.
Используемый здесь термин «фторалкил» относится к алкильной группе, замещенной по меньшей мере одним атомом фтора. Термин «алкил» является таким, как определено выше. Конкретные примеры фторалкильных групп включают, но без ограничения, трифторметил, дифторметил, фторметил.
Термин «циклоалкил» относится к насыщенному моноциклическому или бициклическому неароматическому углеводородному кольцу, состоящему из 3-6 атомов углерода, предпочтительно 3-4 атомов углерода, которое может содержать одну или несколько ненасыщенностей. Конкретные примеры моноциклических циклоалкильных групп включают циклопропил, циклобутил, циклопентил, циклогексил. Предпочтительно циклоалкильная группа представляет собой циклопропил или циклобутил.
Термин «фторциклоалкил» относится к циклоалкильной группе, замещенной по меньшей мере одним атомом фтора. Термин «циклоалкил» является таким, как определено выше. Конкретные примеры фторциклоалкильных групп включают фторциклопропил, дифторциклопропил, фторциклобутил, дифторциклобутил.
2
2
th
Используемый здесь термин «гетероцикл», если не определено иначе, отдельно или в комбинации с другим радикалом, относится к моноциклическому насыщенному, частично или полностью ненасыщенному или ароматическому углеводородному радикалу, предпочтительно 4-10-членному углеводородному радикалу, содержащему по меньшей мере один гетероатом, такой как N, O, S, S(O) или S(O). Предпочтительно гетероцикл представляет собой моноциклический насыщенный, частично или полностью ненасыщенный, или ароматический углеводородный радикал, предпочтительно 4-6-членный углеводородный радикал, содержащий по меньшей мере один атом азота и по меньшей мере один дополнительный гетероатом, такой как N, O, S, S(O) или S(O). Атомы углерода гетероцикла могут быть также окислены с образованием группы С(О). Подходящие гетероциклы также раскрыты в Handbook of Chemistry and Physics, 76 Edition, CRC Press, Inc., 1995-1996, стр. с 2-25 по 2-26. Образцовые гетероциклические группы включают, но без ограничения, азетидинил, оксетанил, оксазолил, оксазолидинил, оксадиазолил, пирролил, пирролидинил, пиридил, тетрагидропиридинил, пиперидинил, морфолинил, пиразолил, пиримидинил, пиразинил, тетразолил, имидазолил, тиенил, тиазолил, фуранил, тиадиазолил, изотиазолил, триазолил, тетразолил, пиразолил, изоксазолил, 2-пирролидинонил, имидазол-2,4-дион, 1,2,4-оксадиазол-5-он, 1,5-дигидропирролил-2-он, пиразинон, пиридазинон, пиридон, пиримидон, диоксанил, пирролидинил, имидазолидинил, пиранил, тетрагидрофуранил, диоксоланил, тетрагидропиранил. Предпочтительно в соединениях в соответствии с изобретением гетероцикл связан со структурой соединений с помощью атома углерода гетероцикла (также указанного углерод-связанного гетероатома).
3
3
2
2
2
Кроме того, некоторые соединения в соответствии с данным изобретением могут содержать основную аминогруппу и, таким образом, могут образовывать внутреннюю цвиттер-ионную соль (или цвиттер-ион) с кислотной группой (R) -OSOH, -OCFHCOH или -OCFCOH и такие внутренние цвиттер-ионные соли также включены в данное изобретение.
Выражение «необязательно замещенный» означает «не-замещенный или замещенный химическими группами, которые определены дополнительно» или «незамещенный или замещенный химическими группами, которые определенны дополнительно».
Термин «рацемат» используется здесь для обозначения равного количества двух определенных энантиомеров.
Термин «энантиомер» используется здесь для обозначения одного или двух специфических стереоизомеров, которые являются неналагающимися зеркальными изображениями друг друга, но связаны друг с другом путем отражения.
Соединения в соответствии с изобретением могут содержать один или несколько ассиметрических атомов углерода и могут, таким образом, существовать в форме оптических изомеров, а также в форме их рацемических и нерацемических смесей. Соединения в соответствии с изобретением можно использовать в виде одного изомера или в виде смеси стереохимических изомерных форм. Диастереоизомеры, то есть не накладываемые стереохимические изомеры, могут быть разделены обычными способами, такими как хроматография, перегонка, кристаллизация или сублимация. Оптические изомеры (энантиомеры) могут быть получены путем использования оптически активных исходных материалов, путем разделения рацемических смесей обычными способами, например, путем образования диасетеоизомерных солей при обработке оптически активной кислотой или основанием, или путем использования хиральной колонки для хроматографии.
th
Используемое здесь выражение «фармацевтически приемлемые соли» относится к производным раскрытых соединений, в которых исходное соединение модифицировано путем превращения в его кислотные или основные соли. Примеры фармацевтически приемлемых солей включают, но без ограничения, минеральные или органические кислотные соли основных остатков, таких как амины; щелочные или органические соли кислых остатков, таких как карбоновые кислоты; и т.п. Фармацевтически приемлемые соли согласно настоящему изобретению могут быть синтезированы из исходного соединения, которое содержит основную или кислотную группу, с помощью общепринятых химических способов. Кроме того, выражение «фармацевтически приемлемая соль» относится к относительно нетоксичным неорганическим и органическим кислотно-аддитивным солям и основно-аддитивным солям соединений согласно настоящему изобретению. Эти соли могут быть получены in situ во время конечного выделения и очистки соединений. В частности, кислотно-аддитивные соли могут быть получены путем отдельной реакции очищенного соединения в его очищенной форме с органической или неорганической кислотой и выделения образовавшейся таким образом соли. Примеры кислотно-аддитивных солей включают гидробромид, гидрохлорид, гидроиодид, сульфамат, сульфат, бисульфат, фосфат, нитрат, ацетат, пропионат, сукцинат, оксалат, валерат, олеат, пальмитат, стеарат, лаурат, борат, бензоат, лактат, тозилат, цитрат, малеат, фумарат, тартрат, нафтилат, мезилат, глюкогептанат, глюкоронат, глютамат, лактобионат, малонат, салицилат, метилен-бис-β-гидроксинафтоат, гентизиновую кислоту, изетионат, ди-п-толуоилтартрат, этансульфонат, бензолсульфонат, циклогенсилсульфамат, хинаты, лаурилсульфонат и т.п. Примеры основных солей включают соли аммония, такие как трометамин, меглумин, эполамин и т.д., соли металлов, такие соли натрия, лития, калия, кальция, цинка или магния, соли, образуемые с органическими основаниями, такие как дициклогексиламин, N-метил-D-глюкамин. Перечень подходящих солей можно найти в Remington's Pharmaceutical Sciences, 17 ed., Mack Publishing Company, Easton, PA, 1985, p. 1418, P.H. Stahl, C.G. Wermuth, Handbook of Pharmaceutical salts - Properties, Selection and Use, Wiley-VCH, 2002 и S.M. Berge et al. "Pharmaceutical Salts" J. Pharm. Sci, 66: p.1-19 (1977).
2
3
11
13
14
18
19
13
15
33
34
35
36
17
18
Соединения в соответствии с изобретением также включают изотопно-меченые соединения, в которых один или несколько атомов заменены атомом, имеющим такой же атомный номер, но атомную массу или массовое число, отличное от атомной массы или массового числа, обычно существующего в природе. Примеры изотопов, подходящих для включения в соединения, описанные выше, включают, но без ограничения, H, H, C, C, C, F, F, N, N, S, S, S, S, O или O. Изотопно-меченые соединения могут быть использованы в исследованиях распределения лекарственного средства и/или субстрата в тканях. Замещение более тяжелыми изотопами, такими как дейтерий (2Н), может предоставить преимущества, следующие из их большей метаболической стабильности (например, увеличенного период полувыведения in vivo или меньших необходимых доз). Изотопно-меченые соединения получают с помощью любого подходящего способа или с помощью процессов, в которых используется подходящий изотопно-меченый реагент вместо немеченого реагента, используемого ранее.
В изобретении предлагаются соединения, обладающие антибактериальными свойствами и/или соединения, действующие в качестве ингибиторов β-лактамазы.
В изобретении также предлагается способ получения соединения в соответствии с изобретением. В частности, в изобретении предлагается способ получения соединения, выбранного из соединений формул (I), (A), (B), (A1), (A2), (B1), (B2), (I*), (A*), (B*), (A1*), (A2*), (B1*) и (B2*) в соответствии с изобретением.
1
Общие способы в соответствии с изобретением представлены на схемах 1-3, где R обозначает различные заместители.
толуол
Способы, показанные на схемах 1-4, могут быть адаптированы для получения дополнительных соединений в соответствии с изобретением. Дополнительные способы для получения соединений в соответствии с изобретением могут быть разработаны на основании способов, показанных на схемах 1-4.
Изобретение также обеспечивает применение соединений в соответствии с изобретением для контроля бактерий. Соединения в соответствии с изобретением затем обычно применяют в комбинации по меньшей мере с одним фармацевтически приемлемым вспомогательным веществом.
Выражение «фармацевтически приемлемый» используется здесь для обозначения тех соединений, материалов, композиций и/или лекарственных форм, которые по результатам тщательной медицинской оценки являются подходящими для применения в контакте с тканями человека и животных без чрезмерной токсичности, раздражения, аллергической реакции или других проблем или осложнений, сопоставимых с приемлемым соотношением польза/риск.
Настоящее изобретение также обеспечивает композицию, предпочтительно фармацевтическую композицию, содержащую по меньшей мере одно соединение в соответствии с изобретением в смеси с фармацевтически приемлемым вспомогательным веществом. Композиция в соответствии с изобретением может, таким образом, содержать по меньшей мере одно соединение, выбранное из соединений формул (I), (A), (B), (A1), (A2), (B1), (B2), (I*), (A*), (B*), (A1*), (A2*), (B1*) и (B2*) в смеси с фармацевтически приемлемым вспомогательным веществом.
Композиция в соответствии с изобретением может дополнительно содержать по меньшей мере один или несколько антибактериальных агентов, при этом предпочтительно, чтобы по меньшей мере один из этих антибактериальных агентов представлял собой бета-лактам.
Термин «бета-лактам» или «β-лактам» относится к антибактериальным соединениям, содержащим единицу β-лактама, то есть химическую группу или фрагмент β-лактама.
th
Термин «фармацевтически приемлемый носитель» или «фармацевтически приемлемое вспомогательное вещество» используется для любого вспомогательного вещества, растворителя, дисперсионной среды, замедляющего абсорбцию агента, разбавителя или адъюванта и т.д., такого как консерванты или антиоксиданты, наполнители, связывающие вещества, дезинтегрирующие агенты, смачивающие агенты, эмульгирующие агенты, суспендирующие агенты, растворители, дисперсионная среда, покрытия, антибактериальные агенты, агенты, регулирующие изотоничность и замедляющие абсорцию, и т.п., которые на вызывают вторичной реакции, например, аллергической реакции у человека или животных. Как правило, неограничивающие примеры вспомогательных веществ включают маннит, лактозу, стеарат магния, сахарид натрия, тальк, целлюлозу, кроскармеллозу натрия, глюкозу, желатин, крахмал, лактозу, дикальцийфосфат, сахарозу, каолин, карбонат магния, смачивающие реагенты, эмульгирующие вещества, солюбилизирующие средства, стерильную воду, солевой раствор, рН-буферы, неионогенные поверхностно-активные вещества, смазывающие вещества, стабилизирующие агенты, связывающие агенты и пищевые масла, такие как арахисовое масло, кунжутное масло, и т.п. Кроме того, могут быть включены различные вспомогательные вещества, обычно используемые в данной области. Фармацевтически приемлемые носители или вспомогательные вещества хорошо известны специалисту в данной области и включают описанные в Remington's Pharmaceutical Sciences (Mack Publishing Company, Easton, USA, 1985), Merck Index (Merck & Company, Rahway, N.J.), Gilman et al. (Eds. The pharmacological basis of therapeutics, 8 Ed., Pergamon press., 1990). За исключением случаев, когда какая-либо обычная среда или вспомогательное вещество несовместимы с активным ингредиентом в соответствии с изобретением, предполагается их применение в терапевтических композициях.
Выражение «антибактериальный агент», используемое здесь, относится к любому веществу, соединению или их комбинации, способной ингибировать, уменьшать или предотвращать рост бактерий, ингибировать или уменьшать способность бактерий вызывать инфекцию у субъекта, или ингибировать или уменьшать способность бактерий размножаться или оставаться инфекционными в окружающей среде, или уменьшать инфекционность или вирулентность бактерий.
Антибактериальный агент может быть выбран из следующих семейств: аминогликозиды, бета-лактамы, глицилциклины, тетрациклины, хинолоны, фторхинолоны, гликопептиды, липопептиды, макролиды, кетолиды, линкозамины, стрептограмины, оксазолидиноны и полимиксины, взятые в отдельности или в смеси. Предпочтительно дополнительный антибактериальный агент выбран из семейств бета-лактамов и более предпочтительно из пенициллина, цефалоспоринов, пенемов, карбапенемов и монобактамов, взятых в отдельности или в смеси.
Из пенициллинов антибактериальный агент предпочтительно выбран из группы, состоящей из амоксициллина, ампициллина, азлоциллина, мезоциллина, апалциллина, гетациллина, бакампициллина, карбенициллина, сулбенициллина, темоциллина, тикарциллина, пиперациллина, мециллинама, пивмециллинама, метициллина, циклациллина, талампациллина, аспоксициллина, оксациллина, клоксациллина, диклоксациллина, флуклоксациллина, нафциллина и пивампициллина, взятых в отдельности или в смеси.
Из числа цефалоспоринов антибактериальный агент предпочтительно выбран из группы, состоящей из цефатриазина, цефазолина, цефокситина, цефалексина, цефрадина, цефтизоксима, цефацетрила, цефбуперазона, цефпрозила, цефтобипрола, цефтобипрола медокарила, цефтаролина, цефтаролина фосаминила, цефалония, цефминокса, цефоранида, цефотетана, цефтибутена, цефкапена пивоксила, цефдиторена пивоксила, цефдалоксима цефроксадина, цефтолозана и S-649266, цефалотина, цефалоридина, цефаклора, цефадроксила, цефамандола, цефазолина, цефалексина, цефрадина, цефтизоксима, цефацетрила, цефотиама, цефотаксима, цефсулодина, цефоперазона, цефменоксима, цефметазола, цефалоглицина, цефоницида, цефодизима, цефпирома, цефтазидима, цефтиаксона, цефпирамида, цефбуперазона, цефозопрана, цефепима, цефоселиса, цефлупренама, цефузонама, цефпимизола, цефклидина, цефиксима, цефтибутена, цефдинира, цефподоксима аксетила, цефподоксима проксетила, цефтерама пивоксила, цефетамета пивоксила, цефкапена пивоксила, цефдиторена пивоксила, цефуроксима, цефуроксима аксетила, лоракарбефа и латамоксефа, взятых в отдельности или в смеси. Из числа карбапенемов антибактериальный агент предпочтительно выбран из группы, состоящей из имипенема, дорипенема, меропенема, биапенема, эртапенема и панипенема; взятых в отдельности или в смеси. Из числа монобактамов антибактериальный агент предпочтительно выбран из группы, состоящей из азтреонама, тигемонама, карумонама, BAL30072 и нокардицина А, взятых в отдельности или в смеси.
Настоящее изобретение также относится к композиции, содержащей по меньшей мере соединение формул (I), (A), (B), (A1), (A2), (B1), (B2), (I*), (A*), (B*), (A1*), (A2*), (B1*) и (B2*) в соответствии с изобретением и цефтазидим.
Настоящее изобретение также обеспечивает набор, содержащий:
- фармацевтическую композицию в соответствии с изобретением и
- по меньшей мере одну другую композицию, содержащую один или несколько антибактериальных агентов, при этом предпочтительно, чтобы по меньшей мере один из этих антибактериальных агентов представлял собой бета-лактам.
Две композиции могу быть изготовлены раздельно с одним специфическим фармацевтически приемлемым носителем, а затем смешаны, в частности, для немедленного применения.
Настоящее изобретение также относится к набору, включающему:
- фармацевтическую композицию, содержащую по меньшей мере соединение формул (I), (A), (B), (A1), (A2), (B1), (B2), (I*), (A*), (B*), (A1*), (A2*), (B1*) и (B2*) в соответствии с изобретением; и
- фармацевтическую композицию, содержащую цефтазидим.
Настоящее изобретение также относится к соединению, выбранному из соединений формул (I), (A), (B), (A1), (A2), (B1), (B2), (I*), (A*), (B*), (A1*), (A2*), (B1*) и (B2*) в соответствии с изобретением, для его применения в качестве лекарственного средства.
Настоящее изобретение также относится к соединению, выбранному из соединений формул (I), (A), (B), (A1), (A2), (B1), (B2), (I*), (A*), (B*), (A1*), (A2*), (B1*) и (B2*) в соответствии с изобретением, для его применения для изготовления лекарственного средства.
Настоящее изобретение также относится к соединению, выбранному из соединений формул (I), (A), (B), (A1), (A2), (B1), (B2), (I*), (A*), (B*), (A1*), (A2*), (B1*) и (B2*) в соответствии с изобретением, для его применения в качестве антибактериального агента.
Настоящее изобретение также относится к применению соединения, выбранного из соединений формул (I), (A), (B), (A1), (A2), (B1), (B2), (I*), (A*), (B*), (A1*), (A2*), (B1*) и (B2*) в соответствии с изобретением, или к применению фармацевтической композиции в соответствии с изобретением для изготовления антибактериального агента, содержащего лекарственное средство.
Настоящее изобретение также относится к применению соединения, выбранного из соединений формул (I), (A), (B), (A1), (A2), (B1), (B2), (I*), (A*), (B*), (A1*), (A2*), (B1*) и (B2*) в соответствии с изобретением, или к применению фармацевтической композиции в соответствии с изобретением для изготовления ингибитора бета-лактамазы, содержащего лекарственное средство.
Настоящее изобретение также относится к применению соединения, выбранного из соединений формул (I), (A), (B), (A1), (A2), (B1), (B2), (I*), (A*), (B*), (A1*), (A2*), (B1*) и (B2*) в соответствии с изобретением, или к применению фармацевтической композиции в соответствии с изобретением для изготовления лекарственного средства, содержащего антибактериальный агент и ингибитор бета-лактамазы.
Настоящее изобретение также относится к применению соединения, выбранного из соединений формул (I), (A), (B), (A1), (A2), (B1), (B2), (I*), (A*), (B*), (A1*), (A2*), (B1*) и (B2*) в соответствии с изобретением, или к применению фармацевтической композиции в соответствии с изобретением, или к применению набора в соответствии с изобретением для лечения или предупреждения возникновения по меньшей мере одной бактериальной инфекции.
Настоящее изобретение также относится к применению соединения, выбранного из соединений формул (I) (A), (B), (A1), (A2), (B1), (B2), (I*), (A*), (B*), (A1*), (A2*), (B1*) и (B2*) в соответствии с изобретением, или к применению фармацевтической композиции в соответствии с изобретением, или к применению набора в соответствии с изобретением для изготовления лекарственного средства, предназначенного для лечения или предупреждения возникновения по меньшей мере одной бактериальной инфекции.
Термины «предупреждение», «предупреждать» и «предупреждающий», используемые здесь, означают введение соединения или композиции в соответствии с изобретением для предупреждения возникновения инфекции, вызванной бактериями, или для предупреждения возникновения ассоциированной инфекции и/или заболеваний. Термины «предупреждение», «предупреждать» и «предупреждающий» также охватывают введение соединения или композиции в соответствии с настоящим изобретением для предупреждения возникновения по меньшей мере одной бактериальной инфекции путем введения пациенту, уязвимому к инфекции, или иным образом имеющему риск инфицирования данными бактериями.
Используемые здесь термины «терапия», «лечить» и «лечение» означают, в частности, проведение терапии, включающей введение соединения или композиции в соответствии с изобретением пациенту, страдающему инфекцией. Используемые здесь термины «терапия», «лечить» и «лечение» относятся также к введению соединения или композиции в соответствии с изобретением необязательно в комбинации с одним или более чем одним антибактериальным агентом для того, чтобы:
- уменьшить или устранить бактериальную инфекцию или один или несколько симптомов, связанных с бактериальной инфекцией, или
- замедлить прогрессирование бактериальной инфекции или одного или нескольких симптомов, связанных с бактериальной инфекцией, или
- уменьшить тяжесть бактериальной инфекции или одного или нескольких симптомов, связанных с бактериальной инфекцией, или
- подавить клиническое проявление бактериальной инфекции, или
- подавить проявление неблагоприятных симптомов, вызванных бактериальной инфекцией.
Используемое здесь выражение «инфекция» или «бактериальная инфекция» включает присутствие бактерий внутри субъекта или на субъекте, подавление роста которых будет оказывать благоприятное воздействие на субъекта. Так, например, термин «инфекция» или «бактериальная инфекция» дополнительно к присутствию бактерий также относится к нормальной флоре, которая является нежелательной. Термин «инфекция» включает инфекцию, вызванную бактериями. Примеры таких бактериальных инфекций включают инфекции мочевыводящих путей (UTI), инфекции почек (пиелонефрит), гинекологические и родильные инфекции, инфекции дыхательных путей (RTI), обострения хронического бронхита (AECB), внебольничную пневмонию (CAP), требующую госпитализации пневмонию (HAP), вентилятор-ассоциированную пневмонию (VAP), интраабдоминальную пневмонию (IAI), острое воспаление среднего уха, острый синусит, сепсис, сепсис вследствие осложнений катетеризации, шанкроид, хламидии, инфекции кожи, бактериемию.
Используемый здесь термин «рост» относится к росту одного или более микроорганизмов и включает репродукцию или распространение популяции микроорганизмов, таких как бактерии. Термин также включает обеспечение протекания метаболических процессов микроорганизма, включая процессы, которые поддерживают жизнь микроорганизма.
В соответствии с изобретением бактерии выбраны из грамположительных бактерий или грамотрицательных бактерий, предпочтительно грамотрицательных бактерий. В соответствии с изобретением бактерии могут быть также выбраны из бактерий, продуцирующих «бета-лактамазу» или «β-лактамазу». Эти бактерии хорошо известны специалисту в данной области. Термин «бета-лактамаза» или «β-лактамаза», используемый здесь, относится к любому ферменту или белку, или другой субстанции, которая разрывает бета-лактамное кольцо. Термин «бета-лактамаза» или «β-лактамаза» включает ферменты, продуцируемые бактерией и имеющие способность гидролизовать, частично или полностью, бета-лактамное кольцо в соединении, таком как антибактериальный агент.
Из числа грамположительных бактерий, бактерии в соответствии с изобретением предпочтительно выбраны из видов Staphylococcus, Streptococcus, Staphylococcus (включая Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis), видов Streptococcus (включая Streptococcus pneumonia, Streptococcus agalactiae), видов Enterococcus (включая Enterococcus faecalis и Enterococcus faecium).
Из числа грамотрицательных бактерий, бактерии в соответствии с изобретением предпочтительно выбраны из видов Acinetobacter (включая Acinetobacter baumannii), видов Citrobacter, видов Escherichia (включая Escherichia coli), видов Haemophilus influenza, Morganella morganii, Klebsiella (включая Klebsiella pneumonia), видов Enterobacter (включая Enterobacter cloacae), видов Neisseria gonorrhoeae, Burkholderia (включая Burkholderia cepacia), (видов Proteus (включая Proteus mirabilis), видов Serratia (включая Serratia marcescens), Pseudomonas aeruginosa.
Таким образом, изобретение предпочтительно относится к соединению, выбранному из соединений формул (I), (A), (B), (A1), (A2), (B1), (B2), (I*), (A*), (B*), (A1*), (A2*), (B1*) и (B2*) в соответствии с изобретением, или фармацевтической композиции в соответствии с изобретением, или набору в соответствии с изобретением для их применения для лечения или предупреждения возникновения бактериальной инфекции, предпочтительно вызванной бактериями, продуцирующими одну или несколько бета-лактамаз. Предпочтительно бактерии выбраны из грамположительных бактерий или грамотрицательных бактерий, более предпочтительно грамотрицательных бактерий.
Настоящее изобретение также относится к применению соединения, выбранного из соединений формул (I), (A), (B), (A1), (A2), (B1), (B2), (I*), (A*), (B*), (A1*), (A2*), (B1*) и (B2*) в соответствии с изобретением, или фармацевтической композиции в соответствии с изобретением для изготовления лекарственного средства, предназначенного для лечения или предупреждения бактериальной инфекции, предпочтительно вызванной бактериями, продуцирующими одну или несколько бета-лактамаз. Предпочтительно бактерии выбраны из грамположительных бактерий или грамотрицательных бактерий, более предпочтительно грамотрицательных бактерий.
Настоящее изобретение также относится к набору в соответствии с изобретением, предназначенному для его одновременного, раздельного или последовательного введения пациенту, нуждающемуся в этом, для лечения или предупреждения возникновения бактериальных инфекций, предпочтительно вызванных бактериями, продуцирующими одну или несколько бета-лактамаз. Предпочтительно бактерии выбраны из грамположительных бактерий или грамотрицательных бактерий, более предпочтительно грамотрицательных бактерий.
Настоящее изобретение также относится к соединению, выбранному из соединений формул (I), (A), (B), (A1), (A2), (B1), (B2), (I*), (A*), (B*), (A1*), (A2*), (B1*) и (B2*) в соответствии с изобретением, для его применения в комбинации с одним или несколькими дополнительными антибактериальными агентами, предпочтительно по меньшей мере одним из дополнительных антибактериальных агентов, представляющих собой бета-лактамное соединение, для лечения или предупреждения бактериальных инфекций, предпочтительно вызванных бактериями, продуцирующими одну или несколько бета-лактамаз. Предпочтительно бактерии выбраны из грамположительных бактерий или грамотрицательных бактерий, более предпочтительно грамотрицательных бактерий, и при этом соединение выбрано из соединений формул (I), (A), (B), (A1), (A2), (B1), (B2), (I*), (A*), (B*), (A1*), (A2*), (B1*) и (B2*) в соответствии с изобретением, и дополнительный антибактериальный агент вводят одновременно, отдельно или последовательно.
Настоящее изобретение также относится к применению соединения, выбранного из соединений формул (I), (A), (B), (A1), (A2), (B1), (B2), (I*), (A*), (B*), (A1*), (A2*), (B1*) и (B2*) в соответствии с изобретением, или фармацевтической композиции в соответствии с изобретением, или набора в соответствии с изобретением для предупреждения или лечения бактериальных инфекций, предпочтительно бактериальной инфекции, вызванной бактериями, продуцирующими одну или несколько бета-лактамаз. Предпочтительно бактерии выбраны из грамположительных бактерий или грамотрицательных бактерий, более предпочтительно грамотрицательных бактерий.
Также, настоящее изобретение относится к способу лечения или предупреждения бактериальных инфекций, предпочтительно вызванных бактериями, продуцирующими одну или несколько бета-лактамаз, включающему введение терапевтически эффективного количества соединения, выбранного из соединений формул (I), (A), (B), (A1), (A2), (B1), (B2), (I*), (A*), (B*), (A1*), (A2*), (B1*) и (B2*) в соответствии с изобретением, или фармацевтической композиции в соответствии с изобретением, или набора в соответствии с изобретением пациенту, нуждающемуся в этом. Предпочтительно бактерии выбраны из грамположительных бактерий или грамотрицательных бактерий, более предпочтительно грамотрицательных бактерий.
Термин «пациент» означает лицо или животное, имеющее риск инфицирования бактериями, или лицо или животное, инфицированное бактериями, предпочтительно грамположительными и грамотрицательными бактериями, более предпочтительно грамотрицательными бактериями. Используемый здесь термин «пациент» относится к теплокровному лицу или животному, такому как млекопитающее, предпочтительно человеку или ребенку, который поражен или имеет вероятность поражения одной или несколькими инфекциями и состояниями, описанными в настоящем документе. Идентификация этих субъектов, которые нуждаются в лечении описанных здесь заболеваний и состояний, находятся в пределах компетентности и знаний специалиста в данной области. Ветеринар или терапевт, опытный в данной области, сможет без труда идентифицировать путем использования клинических тестов, физического обследования, медицинской или семейной истории, или биологических и диагностических тестов субъектов, нуждающихся в таком лечении.
Используемое здесь выражение «терапевтически эффективное количество» или «фармацевтически эффективное количество» относится к количеству соединения в соответствии с изобретением, которое при введении пациенту, нуждающемуся в этом, будет достаточным для лечения стадий заболевания, состояний или нарушений, для которых соединение имеет пользу. Такое количество будет достаточным для того, чтобы вызывать биологический или медицинский ответ системы ткани или пациента, который определяется исследователем или клиницистом. Количество соединения в соответствии с изобретением, которое является «терапевтически эффективным количеством», будет различаться, в частности, в зависимости от самого соединения и его биологической активности, композиции, используемой для введения, времени введения, способа введения, скорости выведения соединения, продолжительности лечения, стадии заболевания или нарушения, подвергаемого лечению, и его тяжести, лекарственных средств, используемых отдельно или в комбинации с соединениями согласно изобретению, а также возраста, массы тела, общего состояния здоровья, пола и диеты пациента. Такое «терапевтически эффективное количество» может быть определено специалистом в данной области в рамках его компетенции и данного изобретения. Предпочтительно соединение в соответствии с изобретением вводят в количестве, составляющем от 0,1 г до 30 г в сутки.
Соединение в соответствии с изобретением может быть представлено в водном физиологическом буферном растворе для парентерального введения. Соединение согласно настоящему изобретению можно также вводить в виде единичных лекарственных форм, при этом выражение «единичная доза» означает единичную дозу, которую можно вводить пациенту, и с которой можно легко манипулировать и которую можно легко упаковывать, сохраняя физически и химически стабильной единичную дозу, включающую или активное соединение само по себе, или фармацевтически приемлемую композицию, как описано далее. Соединение, обеспеченное в настоящем документе, может быть составлено в фармацевтические композиции путем смешивания с одним или несколькими фармацевтически приемлемыми вспомогательными веществами. Такая композиция с единичной дозой может быть изготовлена для применения путем перорального введения, в частности, в форме таблеток, простых капсул или мягких гелевых капсул; или путем интраназального введения, в частности, в форме порошков, назальных капель или аэрозолей; или путем кожного введения, например, местно в виде мазей, кремов, лосьонов, гелей или спреев, или с помощью трансдермальных пластырей.
th
Фармацевтическую композицию можно удобным образом вводить в виде единичной лекарственной формы и можно получать любым из способов, известных в области фармацевтики, например, как описано в справочнике Remington: The Science and Practice of Pharmacy, 20 ed.; Gennaro, A. R., Ed.; Lippincott Williams & Wilkins: Philadelphia, PA, 2000. Предпочтительные лекарственные формы включают композиции, в которых соединение в соответствии с настоящим изобретением составлено для перорального или парентерального введения. Для перорального введения таблетки, драже, порошки, капсулы, пастилки и т.п. могут содержать один или несколько из любых ингредиентов, представленных далее, или соединений сходной природы: связующее средство, такое как микрокристаллическая целлюлоза или трагакант; разбавитель, такой как крахмал или лактоза; дезинтегрирующее средство, такое как крахмал и производные целлюлозы; смазывающее вещество, такое как стеарат магния; скользящее вещество, такое как коллоидный диоксид кремния; подсластитель, такой как сахароза или сахарин; или ароматизатор, такой как перечная мята или метилсалицилат. Капсулы могут быть в форме твердой капсулы или мягкой капсулы, которые в основном изготовлены из смесей желатинов, необязательно смешанных с пластификаторами, а также в виде облатки. Кроме того, единичные лекарственные формы могут содержать различные другие вещества, которые модифицируют физическую форму единицы дозирования, например, оболочку из сахара, шеллака или кишечнорастворимых веществ. Другие пероральные лекарственные формы, сироп или эликсир, могут содержать подсластители, консерванты, пигменты, окрашивающие средства и ароматизаторы. Кроме того, активные соединения могут быть включены в препараты и композиции с быстрым, модифицированным или замедленным высвобождением, и где такие композиции с замедленным высвобождением предпочтительно являются бимодальными. Предпочтительные таблетки содержат лактозу, кукурузный крахмал, силикат магния, кроскармеллозу натрия, повидон, стеарат магния или тальк в любой комбинации. Жидкие препараты для парентерального введения включают стерильные водные и неводные растворы, суспензии и эмульсии. Жидкие композиции могут также включать связывающие средства, буферы, консерванты, хелатирующие средства, подсластитель, ароматизирующие и окрашивающие средства, и т.п. Неводные растворители включают спирты, пропиленгликоль, полиэтиленгликоль, растительные масла, такие как оливковое масло, и сложные органические эфиры, такие как этилолеат. Водные носители включают смеси спиртов и воду, забуференную среду и солевой раствор. В частности, биосовместимый биодеградируемый лактидный полимер, лактид/гликолидный сополимер или полиоксиэтилен/полиоксипропиленовые сополимеры могут быть полезными вспомогательными веществами для контроля высвобождения активного соединения. Внутривенные носители могут включать жидкие и питательные наполнители, электролитные наполнители, например, на основе декстрозы в растворе Рингера, и т.п. Другие потенциально полезные парентеральные системы высвобождения для активного соединения включают частицы сополимера этилен-винилацетата, осмотические системы закачивания, имплантируемые инфузионные системы и липосомы. Альтернативные способы введения включают композиции для ингаляции, которые включают такие средства, как сухой порошок, аэрозоль или капли. Они могут быть водными растворами, содержащими, например, полиоксиэтилен-9-лауриловый эфир, гликохолат и дезоксихолат, или масляными растворами для введения в форме назальных капель, или гелями для интраназального введения. Композиции для буккального введения включают, например, леденцы или пастилки, и могут также включать ароматизированную основу, такую как сахароза или камедь, и другие вспомогательные вещества, такие как гликохолат. Композиции, подходящие для ректального введения, предпочтительно представлены в виде суппозиториев для однократного применения, с носителем на твердой основе, и могут включать салицилат. Композиции для местного нанесения на кожу предпочтительно представлены в форме мази, крема, пасты, геля, распыляемого раствора, аэрозоля или масла. Носители, которые могут быть использованы, включают вазелин, ланолин, полиэтиленгликоли, спирты или их комбинации. Композиции, подходящие для трансдермального введения, могут быть представлены в виде пластырей, состоящих из разделяемых элементов, и могут быть липофильными эмульсиями или забуференными водными растворами, растворенными и/или диспергированными в полимере или связующем средстве.
Изобретение далее будет проиллюстрировано в примерах, приведенных ниже, которые не ограничивают раскрытие изобретения.
Осуществление изобретения
Примеры
Следующие примеры представлены с целью иллюстрации настоящего изобретения и не должны рассматриваться как ограничивающие объем настоящего изобретения. В первой части представлено получение соединений (промежуточных соединений и конечных соединений), тогда как во второй части описана оценка антибактериальной активности соединений в соответствии с изобретением.
Получение соединений и биологическая активность
Используемые в настоящем документе сокращения или символы включают:
ACHN: 1,1′-азобис(циклогексанкарбонитрил)
ACN: ацетонитрил
AcOH: уксусная кислота
Bn: бензил
Boc: трет-бутоксикарбонил
2
BocO: трет-бутоксикарбонила ангидрид
BocON: [2-(трет-бутоксикарбонилоксиимино)-2-фенилацетонитрил]
bs: уширенный синглет
Burgess reagent: метил N-(триэтиламмониосульфонил)карбамат
CFU: колониеобразующие единицы
CLSI: институт клинических лабораторных стандартов
d: дублет
DBU: 1,8-диазабицикло[5.4.0]ундек-7-ен
DCM: дихлорметан
dd: дублет дублетов
ddd : дублет дублетов дублетов
ddt : дублет дублетов триплетов
dq: дублет квартета
dt : дублет триплета
DTA: ди-трет-бутилазодикарбоксилат
DEAD: диэтил азодикарбоксилат
Dess-Martin periodinane: 1,1,1-трис(ацетилокси)-1,1-дигидро-1,2-бензиодоксол-3-(1H)-он
DIAD: диизопропил азодикарбоксилат
DIPEA: N,N-диизопропилэтиламин
DMAP: 4-диметиламинопиридин
DMF: N,N-диметилформамид
DMSO: диметилсульфоксид
EtOAc: этилацетат
2
EtO: диэтиловый эфир
h: часы
HATU: 1-[бис(диметиламино)метилен]-1H-1,2,3-триазоло[4,5-b]пиридиний-3-оксид гексафторфосфат
HOBt: 1-гидроксибензотриазол
m: мультиплет
min: минуты
MeOH: метанол
MeONa: метоксид натрия
MIC: минимальная ингибирующая концентрация
MS: массовая спектрометрия
Ms: метансульфонил
MsCl: метансульфонилхлорид
NBS: N-бромсукцинимид
NMR: спектроскопия методом ядерного магнитного резонанса
Ns: нозил, нитробензолсульфонил
3
4
Pd(Ph): тетракис(трифенилфосфин)палладий(0)
PG: защитная группа
PhSH: тиофенол
3
PMe: триметилфосфин
3
PPh: трифенилфосфин
Ppm: частей на миллион
q: квартет
rt: комнатная температура
s: синглет
SEM: [2-(триметилсилил)этокси]метил
t: триплет
td: триплет дуплета
TBAF: тетра-n-бутиламмония фторид
TBDMS: трет-бутилдиметилсилил
TBDMSOTf: сложный трет-бутилдиметилсилиловый эфир трифторметансульфоновой кислоты
TBSOTf: триметилсили трифторметансульфонат
tBuOK: калия трет-бутоксид
TEA: триметиламин
TFA: трифторуксусная кислота
THF: тетрагидрофуран
THP: тетрагидропиранил
TLC: тонкослойная хроматография
TMSI: иодтриметилилан
Tr: тритил (трифенилметил).
Пример 1: Синтез натрия [(2S,5S)-2-метоксикарбонил-4-[2-(метиламино)-2-оксо-этокси]имино-7-оксо-1,6-диазабицикло[3.2.1]октан-6-ил]сульфата
Пример 1
Стадия 1: Получение промежуточного соединения 4-трет-бутилового сложного эфира (1R,4S,6S)-7-окса-3-аза-бицикло[4.1.0]гептан-3,4-дикарбоксилата (1a)
2
4
К раствору 1-трет-бутилового сложного эфира (2S,4S,5S)-4-гидрокси-5-иодо-пиперидин-1,2-дикарбоксилата (полученного в соответствии с процедурой, описанной в J.Org.Chem., 2008, 73, 8661-8664) (8,82 г, 22,90 ммоль) в безводном DCM (100 мл) в инертной атмосфере добавляли 0,5M раствор MeONa в MeOH (45,81 мл, 22,90 ммоль). Реакционную смесь перемешивали в течение 20 ч при комнатной температуре, затем раствор промывали 1N NaOH. Органический слой сушили над NaSO, фильтровали и выпаривали в вакууме. Сырой остаток солюбилизировали в смеси EtOAc/циклогексан (50/50) и фильтровали через слой силикагеля с получением 4-трет-бутилового сложного эфира (1R,4S,6S)-7-окса-3-аза-бицикло[4.1.0]гептан-3,4-дикарбоксилата (1a) (5,33 г, 20,71 ммоль, 90%) в виде желтого масла.
+
MS m/z ([M+Na]) 280.
1
3
H ЯМР (400 МГц, CDCl): δ (ppm) 1.42 и 1.47 (2s, 9H), 2.18-2.26 (m, 1H), 2.85 (ddt, J = 13.4/11.0/2.4 Гц, 1H), 3.31-3.17 (m, 2H), 3.68-3.81 (m, 4H), 3.88-3.94 (m, 1H), 4.53 и 4.73 (2dd, J = 6.3/2.0 Гц, 1H).
Стадия 2: Получение промежуточного соединения 1-трет-бутилового сложного эфира (2S,4S,5S)-5-аллилоксиамино-4-гидрокси-пиперидин-1,2-дикарбоксилата (1b)
К раствору 4-трет-бутилового сложного эфира (1R,4S,6S)-7-окса-3-аза-бицикло[4.1.0]гептан-3,4-дикарбоксилата (1a) (3,88 г, 15,09 ммоль) в безводном MeOH (30 мл) в инертной атмосфере добавляли O-аллилгидроксиламин (5,51 г, 75,45 ммоль). Реактор герметично закрывали, и реакционную смесь перемешивали в течение 3 дней при 80°С. MeOH выпаривали и остаток очищали флэш-хроматографией на силикагеле (гептан/EtOAc 80/20-0/100) с получением 1-трет-бутилового сложного эфира (2S,4S,5S)-5-аллилоксиамино-4-гидрокси-пиперидин-1,2-дикарбоксилата (1b) (3,12 г, 9,44 ммоль, 62%) в виде бесцветного масла.
+
MS m/z ([M+H]) 331.
1
3
H ЯМР (400 МГц, CDCl): δ (ppm) 1.45 (s, 9H), 1.94-1.98 (m, 1H), 2.21-2.28 (m, 2H), 3.10 (bs, 1H), 3.47 (d, J = 14.2 Гц, 1H), 3.73 (s, 3H), 3.90 (dd, J = 14.2/2.6 Гц, 1H), 3.98-4.02 (m, 1H), 4.18 (dq, J = 5.9/1.3 Гц, 2H), 4.72 (bs, 1H), 5.12-5.35 (m, 2H), 5.53 (s, 1H), 5.91 (ddt, J = 17.3/10.3/5.9 Гц, 1H).
Стадия 3: Получение промежуточного соединения 1-трет-бутилового сложного эфира (2S,4S,5S)-5-аллилоксиамино-4-(трет-бутил-диметил-силанилокси)-пиперидин-1,2-дикарбоксилата (1c)
2
4
К раствору 1-трет-бутилового сложного эфира (2S,4S,5S)-5-аллилоксиамино-4-гидрокси-пиперидин-1,2-дикарбоксилата (1b) (3,95 г, 11,97 ммоль) в безводном DCM (50 мл) в инертной атмосфере при 0°C добавляли 2,6-лутидин (1,67 мл, 14,36 ммоль) с последующим TBDMSOTf (2,88 мл, 12,58 ммоль). Смесь перемешивали в течение 3 ч при 20°C, и затем раствор экстрагировали DCM, промывали насыщенным водным раствором гидрокарбоната натрия. Водную фазу сушили над NaSO, фильтровали и выпаривали. Продукт очищали флэш-хроматографией на силикагеле (циклогексан/EtOAc 90/10) с получением 1-трет-бутилового сложного эфира (2S,4S,5S)-5-аллилоксиамино-4-(трет-бутил-диметил-силанилокси)-пиперидин-1,2-дикарбоксилата (1c) (4,55 г, 10,23 ммоль, 85%) в виде бесцветного масла.
+
MS m/z ([M+H]) 445.
1
3
H ЯМР (300 МГц, CDCl): δ (ppm) 0.04 (2s, 6H), 0.86 (s, 9H), 1.46 (bs, 9H), 2.00-2.24 (m, 2H), 2.90-3.20 (m, 1H), 3.36-3.55 (m, 1H), 3.70 (s, 3H), 3.83-4.05 (m, 2H), 4.09-4.26 (m, 2H), 4.54-4.73 (2bs, 1H), 5.04-5.42 (m, 2H), 5.50 (bs, 1H), 5.91 (ddt, J = 17.3/10.4/5.9 Hz, 1H).
Стадия 4: Получение промежуточного соединения метил (2S,4S,5S)-5-(аллилоксиамино)-4-[трет-бутил(диметил)силил]окси-пиперидин-2-карбоксилата (1d)
К раствору 1-трет-бутилового сложного эфира (2S,4S,5S)-5-аллилоксиамино-4-(трет-бутил-диметил-силанилокси)-пиперидин-1,2-дикарбоксилата (1c) (0,368 г, 0,83 ммоль) в безводном DCM (16 мл) в инертной атмосфере при комнатной температуре медленно добавляли TMSI (177 мкл, 1,24 ммоль). Реакционную смесь перемешивали в течение 30 мин при комнатной температуре. Затем смесь гасили при 0°С MeOH (1 мл). Смесь выпаривали под вакуумом и полученный остаток очищали флэш-хроматографией на силикагеле (DCM/MeOH 97/3) с получением метил (2S,4S,5S)-5-(аллилоксиамино)-4-[трет-бутил(диметил)силил]окси-пиперидин-2-карбоксилата (1d) (0,325 г, 0,829 ммоль, количественный выход) в виде желтого твердого вещества.
+
MS m/z ([M+H]) 345.
1
3
H ЯМР (400 МГц, CDCl): δ (ppm) 0.09 (2s, 6H) , 0.88 (s, 9H), 2.15 (dt, J = 15.0/8.1 Гц, 1H), 2.46 (dt, J = 14.2/4.3 Гц, 1H), 3.20-3.32 (m, 2H), 3.79 (dd, J = 12.3, 3.0 Гц, 1H), 3.84 (s, 4H), 3.95-4.03 (m, 1H), 4.10-4.26 (m, 3H), 5.18-5.36 (m, 2H), 5.91 (ddt, J = 16.6/10.4/ 6.0 Гц, 1H).
Стадия 5: Получение промежуточного соединения метил (2S,4S,5S)-6-аллилокси-4-[трет-бутил(диметил)силил] окси-7-оксо-1,6-диазабицикло[3.2.1]октан-2-карбоксилата (1e)
2
4
К раствору (2S,4S,5S)-5-(аллилоксиамино)-4-[трет-бутил(диметил)силил]окси-пиперидин-2-карбоксилата (1d) (0,325 г, 0,829 ммоль) и 4-пиколина (322 мкл, 3,31 ммоль) в безводном DCM (16 мл) при 0°C добавляли дифосфген (55 мкл, 0,45 ммоль) в виде раствора в DCM (4 мл, скорость потока = 0,25 мл/мин). После завершения добавления реакционную смесь перемешивали при комнатной температуре в течение ночи. Смесь промывали насыщенным водным раствором гидрокарбоната натрия, затем водой, сушили над NaSO, фильтровали и концентрировали. Сырой остаток очищали флэш-хроматографией на силикагеле (циклогексан/EtOAc 90/10) с получением промежуточного соединения метил (2S,4S,5S)-6-аллилокси-4-[трет-бутил(диметил)силил] окси-7-оксо-1,6-диазабицикло[3.2.1]октан-2-карбоксилата (1e) (0,176 г, 0,47 ммоль, 57% за 2 стадии).
+
MS m/z ([M+H]) 371.
1
3
H ЯМР (300 МГц, CDCl): δ (ppm) 0.05 (2s, 6H), 0.86 (s, 9H), 2.21 (d, J = 15.8 Гц, 1H), 2.37 (ddd, J = 15.7/8.7/4.5 Гц, 1H), 2.99-3.08 (m, 1H), 3.52 (t, J = 3.7 Гц, 1H), 3.70 (d, J = 12.1 Гц, 1H), 3.77 (s, 3H), 4.05 (d, J = 8.5 Гц, 1H), 4.23-4.27 (m, 1H), 4.38-4.54 (m, 2H), 5.27-5.43 (m, 2H), 6.02 (ddt, J = 16.9/10.3/6.4 Гц, 1H).
Стадия 6: Получение промежуточного соединения метил (2S,4S,5S)-6-аллилокси-4-гидрокси-7-оксо-1,6-диазабицикло[3.2.1]октан-2-карбоксилата (1f)
2
4
К раствору метил (2S,4S,5S)-6-аллилокси-4-[трет-бутил(диметил)силил]окси-7-оксо-1,6-диазабицикло[3.2.1]октан-2-карбоксилата (1e) (0,722 г, 1,95 ммоль) в безводном ACN (20 мл) в инертной атмосфере по каплям добавляли TEA.3HF (320 мкл, 1,95 ммоль). Реакционную смесь перемешивали при 60°C в течение 18 ч. Смесь разбавляли EtOAc, промывали водой, сушили над NaSO, фильтровали и концентрировали. Сырой продукт очищали флэш-хроматографией на силикагеле (циклогексан/EtOAc 50/50-0/100) с получением метил (2S,4S,5S)-6-аллилокси-4-гидрокси-7-оксо-1,6-диазабицикло[3.2.1]октан-2-карбоксилата (1f) (0,361 г, 1,40 ммоль, 72%) в виде белого твердого вещества.
+
MS m/z ([M+H]) 257.
1
3
H ЯМР (400 МГц, CDCl): δ (ppm) 2.13 (dd, J = 16.3/2.0 Гц, 1H), 2.33 (ddd, J = 16.2/8.0/5.1 Гц, 1H), 2.95-3.04 (m, 1H), 3.36-3.45 (m, 2H), 3.67-3.76 (m, 1H), 3.80 (s, 3H), 4.08 (d, J = 7.9 Гц, 1H), 4.29 (q, J = 4.7 Гц, 1H), 4.31-4.51 (m, 2H), 5.23-5.39 (m, 2H), 5.98 (ddt, J = 16.9/10.3/6.4 Гц, 1H).
Стадия 7: Получение промежуточного соединения метил (2S,5S)-6-аллилокси-4,7-диоксо-1,6-диазабицикло[3.2.1]октан-2-карбоксилата (1 g)
2
4
К раствору метил (2S,4S,5S)-6-аллилокси-4-гидрокси-7-оксо-1,6-диазабицикло[3.2.1]октан-2-карбоксилата (1f) (0,361 г, 1,41 ммоль) в безводном DCM (30 мл) в инертной атмосфере при 0°C добавляли реагент периодинан Десс-Мартина (0,847 г, 1,41 ммоль). Реакционную смесь перемешивали в течение 18 ч при комнатной температуре, затем смесь промывали насыщенным водным раствором гидрокарбоната натрия, 15% раствором тиосульфата натрия, водой, сушили над NaSO, фильтровали и концентрировали в вакууме. Остаток очищали флэш-хроматографией на силикагеле (циклогексан/EtOAc 80/20-0/100) с получением промежуточного соединения метил (2S,5S)-6-аллилокси-4,7-диоксо-1,6-диазабицикло[3.2.1]октан-2-карбоксилата (1g) (0,333 г, 1,31 ммоль, 92%) в виде бесцветного масла.
+
MS m/z ([M+H]) 255.
1
3
H ЯМР (400 МГц, CDCl): δ (ppm) 2.91-3.05 (m, 2H), 3.31 (d, J = 12.9 Гц, 1H), 3.56-3.66 (m, 1H), 3.79 (s, 3H), 3.99 (d, J = 3.8 Гц, 1H), 4.35-4.50 (m, 2H), 4.53 (ddd, J = 6.3/4.8/1.5 Гц, 1H), 5.28-5.41 (m, 2H), 5.89-6.04 (m, 1H).
Стадия 8: Получение промежуточного соединения метил (2S,5S)-6-аллилокси-4-[2-(метиламино)-2-оксо-этокси]имино-7-оксо-1,6-диазабицикло[3.2.1]октан-2-карбоксилата (1h)
К раствору метил (2S,5S)-6-аллилокси-4,7-диоксо-1,6-диазабицикло[3.2.1]октан-2-карбоксилата (1g) (0,140 г, 0,55 ммоль) в безводном MeOH (5,5 мл) в инертной атмосфере добавляли избыток пиридина (93 мкл, 1,16 ммоль) и 2-аминоокси-N-метил-ацетамид.HCl (0,081 г, 0,58 ммоль). Реакционную смесь перемешивали в течение 2,5 ч при комнатной температуре. Реакционную смесь концентрировали в вакууме и остаток очищали флэш-хроматографией на силикагеле (DCM/MeOH 100/0-98/2) с получением промежуточного соединения метил (2S,5S)-6-аллилокси-4-[2-(метиламино)-2-оксо-этокси]имино-7-оксо-1,6-диазабицикло[3.2.1]октан-2-карбоксилата (1h) (0,153 г, 0,45 ммоль, отношение Z/E: 50/50, 81%).
+
MS m/z ([M+H]) 341.
1
3
H ЯМР (400 МГц, CDCl): δ (ppm) 2.58-2.98 (m, 4.5H), 3.05 (d, J = 12.3 Гц, 0.5H), 3.17 (d, J = 12.5 Гц, 0.5H), 3.37-3.47 (m, 1.5H), 3.76 (2s, 3H), 4.14 (d, J = 3.5 Гц, 0.5H), 4.25-4.59 (m, 5H), 5.04 (d, J = 3.3 Гц, 0.5H), 5.24-5.40 (m, 2H), 5.86-6.03 (m, 1H), 6.32 (2bs, 1H).
Стадия 9: Получение натрия [(2S,5S)-2-метоксикарбонил-4-[2-(метиламино)-2-оксо-этокси]имино-7-оксо-1,6-диазабицикло[3.2.1]октан-6-ил]сульфата (пример 1)
3
4
К раствору соединения метил (2S,5S)-6-аллилокси-4-[2-(метиламино)-2-оксо-этокси]имино-7-оксо-1,6-диазабицикло[3.2.1]октан-2-карбоксилата (1h) (0,100 г, 0,29 ммоль) и ледяной AcOH (35 мкл, 0,59 ммоль) в безводном DCM (4,5 мл) добавляли одной порцией Pd(Ph) (0,170 г, 0,15 ммоль). После перемешивания в течение 1 ч при комнатной температуре в смесь добавляли сухой пиридин (2,75 мл) и комплекс триоксида серы и пиридина (0,234 г, 1,47 ммоль), и полученный раствор защищали от света и перемешивали в течение ночи при комнатной температуре до завершения сульфатирования. Реакционную смесь концентрировали в вакууме, разбавляли DCM и фильтровали. Фильтрат концентрировали и очищали на силикагеле (DCM/ацетон 100/0-0/100) с получением 102 мг бесцветного масла трифенил(пропенил)фосфония [(2S,5S)-2-метоксикарбонил-4-[2-(метиламино)-2-оксо-этокси]имино-7-оксо-1,6-диазабицикло[3.2.1] октан-6-ил]сульфата. Это масло солюбилизировали в минимальном объеме воды и наносили на колонку с ионообменной смолой Dowex в натриевой форме (Dowex 50WX8 в водородной форме хранили с водным раствором 2N NaOH и промывали водой до нейтрального рН). Фракции, содержащие желаемое соединение, объединяли, замораживали и лиофилизировали с получением соединения натрия [(2S,5S)-2-метоксикарбонил-4-[2-(метиламино)-2-оксо-этокси]имино-7-оксо-1,6-диазабицикло[3.2.1]октан-6-ил]сульфата (пример 1) (0,053 г, 0,131 ммоль, отношение Z/E: 50/50, 44% за 2 стадии).
+
MS m/z ([M+H]) 381.
-
MS m/z ([M-H]) 379.
1
2
H ЯМР (300 МГц, DO): δ (ppm) 2.81 (2s, 3H), 2.93-3.18 (m, 2H), 3.37 (d, J = 16.5 Гц, 0.5H), 3.39 (d, J = 16.9 Гц, 0.5H), 3.57 (dd, J = 19.6/2.4 Гц, 0.5H), 3.64-3.81 (m, 1H), 3.85 (2s, 3H), 4.49-4.67 (m, 3H), 5.55 (d, J = 3.4 Гц, 0.5H)
Пример 2: Синтез натрия (2S,5S)-6-гидрокси-4-[2-(метиламино)-2-оксо-этокси]имино-7-оксо-1,6-диазабицикло[3.2.1]октан-2-карбоксамида сульфата
Стадия 1: Получение промежуточного соединения (2S,5S)-6-аллилокси-4-[2-(метиламино)-2-оксо-этокси]имино-7-оксо-1,6-диазабицикло[3.2.1]октан-2-карбоновой кислоты (2a)
К раствору соединения метил (2S,5S)-6-аллилокси-4-[2-(метиламино)-2-оксо-этокси]имино-7-оксо-1,6-диазабицикло[3.2.1]октан-2-карбоксилата (1h) (0,310 г, 0,91 ммоль) в смеси THF (4,8 мл) и воды (2,4 мл) добавляли LiOH (21 мг, 0,91 ммоль). Реакционную смесь перемешивали в течение 6 ч при комнатной температуре. Смесь экстрагировали EtOAc (3 x 5 мл). Водный слой подкисляли до pH=1 2N раствором HCl и экстрагировали EtOAc (5 x 10 мл). Водную фазу сушили над сульфатом натрия, фильтровали и выпаривали с получением (2S,5S)-6-аллилокси-4-[2-(метиламино)-2-оксо-этокси]имино-7-оксо-1,6-диазабицикло[3.2.1]октан-2-карбоновой кислоты (2a) (135 мг, 0,41 ммоль, 45%) в виде белого твердого вещества (смесь Z/E).
+
MS m/z ([M+H]) 327.
-
MS m/z ([M-H]) 325.
Стадия 2: Получение промежуточного соединения (2S,5S)-6-аллилокси-4-[2-(метиламино)-2-оксо-этокси]имино-7-оксо-1,6-диазабицикло[3.2.1]октан-2-карбоксамида (2b)
К раствору соединения (2S,5S)-6-аллилокси-4-[2-(метиламино)-2-оксо-этокси]имино-7-оксо-1,6-диазабицикло[3.2.1]октан-2-карбоновой кислоты (2a) (135 мг, 0,41 ммоль) в безводном DCM (4 мл) в инертной атмосфере при 0°C добавляли TEA (70 мкл, 0,50 ммоль) с последующим триметилацетилхлоридом (53 мкл, 0,43 ммоль). Смесь перемешивали в течение 30 мин при 0°C, затем охлаждали до -20°C. Добавляли 30% водный раствор аммония (69 мкл, 1,65 ммоль) и реакционную смесь перемешивали в течение 1 ч при -20°C. DCM выпаривали и остаток очищали флэш-хроматографией на силикагеле (DCM/пропан-2-ол: 100/0-0/100) с получением (2S,5S)-6-аллилокси-4-[2-(метиламино)-2-оксо-этокси]имино-7-оксо-1,6-диазабицикло[3.2.1]октан-2-карбоксамида (2b) (103 мг, 0,32 ммоль, 76%) в виде коричневого твердого вещества (смесь Z/E).
+
MS m/z ([M+H]) 326.
-
MS m/z ([M-H]) 324.
1
3
H ЯМР (400 МГц, CDCl): δ (ppm) 2.55 (ddd, J = 18.4/9.3/2.2 Гц, 0.6H), 2.76-2.89 (m, 3H), 2.98 (t, J = 12.4 Гц, 1H), 3.19 (dd, J = 17.8/5.0 Гц, 0.4H), 3.38-3.51 (m, 1H), 3.77-3.88 (m, 1H), 4.13-4.25 (m, 2H), 4.35-4.73 (m, 4.6H), 4.99-5.14 (m, 0.4H), 5.25-5.47 (m, 2H), 5.50-6.26 (m, 1H), 6.28-6.78 (m, 2H).
Стадия 3: Получение натрия [(2S,5S)-2-карбамоил-4-[2-(метиламино)-2-оксо-этокси]имино-7-оксо-1,6-диазабицикло[3.2.1]октан-6-ил]сульфата (пример 2)
3
4
К раствору соединения (2S,5S)-6-аллилокси-4-[2-(метиламино)-2-оксо-этокси]имино-7-оксо-1,6-диазабицикло[3.2.1]октан-2-карбоксамида (2b) (103 мг, 0,32 ммоль) и ледяной AcOH (36 мкл, 0,63 ммоль) в безводном DCM (3,2 мл) добавляли одной порцией Pd(PPh) (0,183 г, 0,16 ммоль). После перемешивания в течение 1 ч при комнатной температуре в смесь добавляли сухой пиридин (3,17 мл) и комплекс триоксида серы и пиридина (0,252 г, 1,58 ммоль), и полученный раствор защищали от света и перемешивали в течение ночи при комнатной температуре до завершения сульфатирования. Реакционную смесь концентрировали в вакууме, разбавляли DCM и фильтровали. Фильтрат концентрировали и очищали на силикагеле (пропан-2-ол) с получением 65 мг оранжевого масла трифенил(пропенил)фосфония (2S,5S)-6-гидрокси-4-[2-(метиламино)-2-оксо-этокси]имино-7-оксо-1,6-диазабицикло[3.2.1]октан-2-карбоксамида сульфата. Это масло солюбилизировали в минимальном объеме воды и наносили на колонку с ионообменной смолой Dowex в натриевой форме (Dowex 50WX8 в водородной форме хранили с водным раствором 2N NaOH и промывали водой до нейтрального рН). Фракции, содержащие желаемое соединение, объединяли, замораживали и лиофилизировали с получением 25 мг содержащего примеси натрия [(2S,5S)-2-карбамоил-4-[2-(метиламино)-2-оксо-этокси]имино-7-оксо-1,6-диазабицикло[3.2.1]октан-6-ил]сульфата, который затем очищали хроматографией на обращенно-фазовой колонке C-18 (вода/ACN: 98/2). Фракции, содержащие желаемое соединение, объединяли, замораживали и лиофилизировали с получением натрия [(2S,5S)-2-карбамоил-4-[2-(метиламино)-2-оксо-этокси]имино-7-оксо-1,6-диазабицикло[3.2.1]октан-6-ил]сульфата (пример 2) (6,8 мг, 0,017 ммоль, отношение Z/E: 40/60, 5,5% за 2 стадии) в виде белого твердого вещества.
-
MS m/z ([M-H]) 364.
1
2
H ЯМР (400 МГц, DO): δ (ppm) 2.80 (2s, 3H), 2.86-3.04 (m, 1H), 3.06-3.15 (m, 0.5H), 3.34 (dd, J = 18.4/12.6 Гц, 1H), 3.54 (ddd, J = 19.5/2.9/0.9 Гц, 0.5H), 3.64-3.86 (m, 1H), 4.31-4.40 (m, 1H), 4.54-4.64 (m, 2.6H), 5.50 (d, J = 3.2 Гц, 0.4H).
Пример 3: Синтез натрия [(2S, 5S)-4-(2-амино-2-оксо-этокси)имино-2-карбамоил-7-оксо-1,6-диазабицикло[3.2.1]октан-6-ил]сульфата
Пример 3
Стадия 1: Получение промежуточного соединения метил (2S, 5S)-6-аллилокси-4-(2-амино-2-оксо-этокси)имино-7-оксо-1,6-диазабицикло[3.2.1]октан-2-карбоксилата (3a)
Используя процедуру, описанную в примере 1 (cтадия 8), метил (2S,5S)-6-аллилокси-4,7-лиоксо-1,6-диазабицикло[3.2.1]октан-2-карбоксилат (1g) (1,05 г, 4,13 ммоль) превращали путем реакции в течение 45 минут с гидрохлоридом 2-(аминоокси)ацетамида (0,495 г, 3,92 ммоль) в (2S, 5S)-6-аллилокси-4-(2-амино-2-оксо-этокси)имино-7-оксо-1,6-диазабицикло[3.2.1]октан-2-карбоксилат (3a) (1,14 г, 3,49 ммоль, отношение Z/E 50/50, 85%) в виде желтого масла после очистки флэш-хроматографией (DCM/MeOH: 100/0-95/5).
+
MS m/z ([M+H]) 327.
1
3
H ЯМР (400 МГц, CDCl): δ (ppm) 2.73 (dd, J = 18.5, 9.3 Гц, 0.5H), 2.85-3.00 (m, 1H), 3.10 (d, J = 12.7Гц, 0.5H), 3.23 (d, J = 12.5 Гц, 0.5H), 3.40-3.55 (m, 1.5H), 3.81 (d, J = 4.0 Гц, 3H), 4.20 (d, J = 3.5 Гц, 0.5H), 4.31-4.67 (m, 5H), 5.08 (d, J = 3.2 Гц, 0.5H), 5.31-5.45 (m, 2H), 5.52 (d, J = 14.4 Гц, 1H), 5.92-6.07 (m, 1H), 6.31 (bs, 1H).
Стадия 2: Получение промежуточного соединения (2S, 5S)-6-аллилокси-4-(2-амино-2-оксо-этокси)имино-7-оксо-1,6-диазабицикло[3.2.1]октан-2-карбоновой кислоты (3b)
2
К раствору (2S, 5S)-6-аллилокси-4-(2-амино-2-оксо-этокси)имино-7-оксо-1,6-диазабицикло[3.2.1]октан-2-карбоксилата (3a) (1,00 г, 3,06 ммоль) в смеси ацетона и воды (2,38 мл/0,95 мл) при -10°C медленно добавляли LiOH 1N (3,06 мл, 3,06 ммоль). Реакционную смесь перемешивали в течение 5 мин при -10°C и смесь нейтрализовали до pH = 7 с помощью 1N HCl. Раствор промывали DCM. Водную фазу замораживали и лиофилизировали с получением 908 мг белого твердого вещества. Это твердое вещество очищали флэш-хроматографией на C18 (HO/ACN:98/2). Фракции, содержащие желаемый продукт, объединяли, замораживали и лиофилизировали с получением (2S, 5S)-6-аллилокси-4-(2-амино-2-оксо-этокси)имино-7-оксо-1,6-диазабицикло[3.2.1]октан-2-карбоновой кислоты (3b) (0,671 г, 2,14 ммоль, 70%) в виде смеси 50/50 Z/E.
+
MS m/z ([M+H]) 313.
1
2
H ЯМР (400 МГц, DO): δ (ppm) 2.77-2.90 (m, 1H), 3.04 (dd, J = 17.1/3.2 Гц, 0.5H), 3.24 (dd, J = 12.5/3.3 Гц, 1H), 3.48-3.65 (m, 1H), 4.06-4.13 (m, 1H), 4.43 (d, J = 3.6 Гц, 0.5H), 4.53 (dd, J = 14.2/6.6 Гц, 2H), 4.60 (s, 1H), 4.63 (s, 1H), 5.40-5.53 (m, 3H), 5.98-6.14 (m, 1H).
Стадия 3: Получение промежуточного соединения (2S, 5S)-6-аллилокси-4-(2-амино-2-оксо-этокси)имино-7-оксо-1,6-диазабицикло[3.2.1]октан-2-карбоксамида (3c)
К раствору соединения (2S, 5S)-6-аллилокси-4-(2-амино-2-оксо-этокси)имино-7-оксо-1,6-диазабицикло[3.2.1]октан-2-карбоновой кислоты (3b) (0,360 г, 1,15 ммоль) в безводном DMF (15 мл) добавляли HOBT (0,171 г, 1,27 ммоль), DIPEA (0,42 мл, 2,41 ммоль), хлорид аммония (0,123 г, 2,30 ммоль), затем EDAC (0,232 г, 1,21 ммоль) . После перемешивания в течение 16 ч при комнатной температуре к смеси снова добавляли HOBT (0,083 г, 0,614 ммоль), DIPEA (0,21 мл, 1,20 ммоль), хлорид аммония (0,62 г, 1,15 ммоль) и EDAC (0,115 г, 0,600 ммоль) и реакционную смесь перемешивали в течение 29 ч при комнатной температуре. Реакционную смесь концентрировали в потоке азота. Продукт очищали флэш-хроматографией на силикагеле (DCM/пропан-2-ол: 100/0-0/100) с получением (2S,5S)-6-аллилокси-4-(2-амино-2-оксо-этокси)имино-7-оксо-1,6-диазабицикло[3.2.1]октан-2-карбоксамида (3c) (0,238 г, 0,764 ммоль, 66%) в виде белого твердого вещества после осаждения в MeOH.
+
MS m/z ([M+H]) 312.
1
H ЯМР (400 МГц, MeOD): δ (ppm) 2.60-2.79 (m, 1H), 3.21-3.28 (m, 3H), 3.40-3.54 (m, 1H), 3.63-3.82 (m, 3H), 4.11-4.22 (m, 1H), 4.30 (d, J = 3.6 Гц, 0.5H), 4.42-4.51 (m, 3H), 4.54 (s, 1H), 5.27 (d, J = 3.5 Гц, 0.5H), 5.30-5.37 (m, 1H), 5.38-5.46 (m, 1H), 5.97-6.14 (m, 1H).
Стадия 4: Получение натрия [(2S, 5S)-4-(2-амино-2-оксо-этокси)имино-2-карбамоил-7-оксо-1,6-диазабицикло[3.2.1]октан-6-ил]сульфата (Пример 3)
3
4
2
К раствору (2S, 5S)-6-аллилокси-4-(2-амино-2-оксо-этокси)имино-7-оксо-1,6-диазабицикло[3.2.1]октан-2-карбоксамида (3c) (0,100 г, 0,321 ммоль) и ледяной AcOH (0,072 мл, 1,28 ммоль) в безводном DMF (5,35 мл) добавляли Pd(PPh) (0,370 г, 0,320 ммоль). После перемешивания в течение 48 ч при комнатной температуре в смесь добавляли сухой пиридин (3,20 мл) и комплекс триоксида серы и пиридина (0,255 г, 1,60 ммоль), и полученный раствор защищали от света и перемешивали в течение 16 ч при комнатной температуре, затем в течение 26 ч при 40°C до завершения сульфатирования. Реакционную смесь концентрировали в потоке азота, разбавляли DCM и фильтровали. Фильтрат концентрировали и очищали флэш-хроматографией на силикагеле (DCM/ацетон/пропан-2-ол: 100/0/0-0/100/0-0/0/100) с получением 40 мг оранжевого масла трифенил(пропенил)фосфония [(2S,5S)-4-(2-амино-2-оксо-этокси)имино-2-карбамоил-7-оксо-1,6-диазабицикло[3.2.1]октан-6-ил]сульфата. Это масло солюбилизировали в минимальном объеме воды и наносили на колонку с ионообменной смолой Dowex в натриевой форме (Dowex 50WX8 в водородной форме хранили с водным раствором 2N NaOH и промывали водой до нейтрального рН). Фракции, содержащие желаемое соединение, объединяли, замораживали и лиофилизировали с получением 12,5 мг содержащего примеси натрия (2S,5S)-6-гидрокси-4-[2-(метиламино)-2-оксо-этокси]имино-7-оксо-1,6-диазабицикло[3.2.1]октан-2-карбоксамида сульфата. Смесь очищали флэш-хроматографией на C18 (HO/ACN:98/2). Фракции, содержащие желаемое соединение, объединяли. замораживали и лиофилизировали с получением натрия [(2S, 5S)-4-(2-амино-2-оксо-этокси)имино-2-карбамоил-7-оксо-1,6-диазабицикло[3.2.1]октан-6-ил]сульфата (Пример 3) (1,30 мг, 0,003 ммоль, отношение Z/E: 30/70, 1,0%) в виде белого твердого вещества.
-
MS m/z ([M-H]) 350.
1
2
H ЯМР (400 МГц, DO): δ (ppm) 2.85-3.03 (m, 1H), 3.10 (dd, J = 17.5/5.4 Гц, 0.3H), 3.27-3.39 (m, 1H), 3.54 (dd, J = 19.4/2.8 Гц, 0.7H), 3.63-3.79 (m, 1H), 4.31-4.40 (m, 1H), 4.55-4.70 (m, 2.7H), 5.49 (d, J = 3.2 Гц, 0.3H).
Пример 4: Синтез натрия и 2,2,2-трифторацетата [(2S, 5S)-4-(2-аммониумэтоксиимино)-2-карбамоил-7-оксо-1,6-диазабицикло[3.2.1]октан-6-ил]сульфата
Пример 4
Стадия 1: Получение промежуточного соединения метил (2S, 5S)-6-аллилокси-4-[2-(трет-бутоксикарбониламино)этоксиимино]-7-оксо-1,6-диазабицикло[3.2.1]октан-2-карбоксилата (4a).
Используя процедуру, описанную в примере 1 (стадия 8), метил (2S,5S)-6-аллилокси-4,7-диоксо-1,6-диазабицикло[3.2.1]октан-2-карбоксилат (1g) (0,862 г, 3,39 ммоль) превращали путем реакции с трет-бутил N-(2-аминооксиэтил)карбаматом (0,568 г, 3,22 ммоль) в течение 27 ч в метил (2S, 5S)-6-аллилокси-4-[2-(трет-бутоксикарбониламино)этоксиимино]-7-оксо-1,6-диазабицикло[3.2.1]октан-2-карбоксилат (4a) (0,370 г, 0,897 ммоль, отношение Z/E 50/50, 26%) в виде бесцветного масла после очистки флэш-хроматографией на силикагеле (гептан/EtOAc: 80/20-0/100).
+
+
MS m/z ([M+H-Boc])/([M+H]) 313/413.
1
3
H ЯМР (300 МГц, CDCl): δ (ppm) 1.44 (2s, 9H), 2.73-3.03 (m, 1H), 3.16 (t, J = 12.7 Гц, 1H), 3.29-3.56 (m, 3H), 3.80 (d, J = 0.7 Гц, 3H), 4.05-4.19 (m, 3.5H), 4.31-4.54 (m, 3H), 4.83 (d, J = 28.1 Гц, 1H), 5.08 (d, J = 3.6 Гц, 0.5H), 5.27-5.45 (m, 2H), 5.91-6.11 (m, 1H).
Стадия 2: Получение промежуточного соединения (2S, 5S)-6-аллилокси-4-[2-(трет-бутоксикарбониламино)этоксиимино]-7-оксо-1,6-диазабицикло[3.2.1]октан-2-карбоновой кислоты (4b)
Используя процедуру, описанную в примере 3 (стадия 2), промежуточное соединение (метил (2S, 5S)-6-аллилокси-4-[2-(трет-бутоксикарбониламино)этоксиимино]-7-оксо-1,6-диазабицикло[3.2.1]октан-2-карбоксилат (4a) (0,590 г, 1,43 ммоль) превращали в (2S, 5S)-6-аллилокси-4-[2-(трет-бутоксикарбониламино)этоксиимино]-7-оксо-1,6-диазабицикло[3.2.1]октан-2-карбоновую кислоту (4b) в смеси с (2S, 5S)-5-[аллилокси(метоксикарбонил)амино]-4-[2-(трет-бутоксикарбониламино)этоксиимино] пиперидин-2-карбоновой кислотой (0,393 г) после очистки флэш-хроматографией на силикагеле (DCM/пропан-2-ол: 80/20-0/100). Смесь использовали без дополнительной очистки.
+
+
MS m/z ([M+H-Boc])/([M+H]) 299/399.
Стадия 3: Получение промежуточного соединения трет-бутил N-[2-[(2S,5S)-6-аллилокси-2-карбамоил-7-оксо-1,6-диазабицикло[3.2.1]октан-4-илиден]амино]оксиэтил]карбамата (4c)
Используя процедуру, описанную в примере 2 (стадия 2), смесь (2S, 5S)-6-аллилокси-4-[2-(трет-бутоксикарбониламино)этоксиимино]-7-оксо-1,6-диазабицикло[3.2.1]октан-2-карбоновой кислоты (4b) (0,300 г, 0,753 ммоль) превращали в N-[2-[[(2S,5S)-6-аллилокси-2-карбамоил-7-оксо-1,6-диазабицикло[3.2.1]октан-4-илиден]амино]оксиэтил]карбамат (4c) (0,202 г, 2,14 ммоль, 35% за 2 стадии) в виде смеси 50/50 Z/E после очистки флэш-хроматографией на силикагеле (DCM/пропан-2-ол: 100/0-0/100).
+
+
MS m/z ([M+H-Boc])/([M+H]) 298/398.
1
3
H ЯМР (400 МГц, CDCl): δ (ppm) 1.41 (2s, 9H), 2.60-2.80 (m, 0.5H), 2.93 (t, J = 12.0 Гц, 0.5H), 3.17-3.51 (m, 3H), 3.71 (d, J = 19.0 Гц, 0.5H), 4.05 - 4.22 (m, 3H), 4.39 - 4.53 (m, 1.5H), 4.74 - 5.01 (m, 1H), 5.08 (d, J = 3.6 Гц, 0.5H), 5.27 - 5.44 (m, 2H), 5.64 (bs, 3H), 5.86-6.08 (m, 1.5H), 6.70 (d, J = 20.8 Гц, 1H)
Стадия 4: Получение натрия [(2S, 5S)-4-[2-(трет-бутоксикарбониламино)этоксиимино]-2-карбамоил-7-оксо-1,6-диазабицикло[3.2.1]октан-6-ил]сульфата (4d)
Используя процедуру, описанную в примере 3 (стадия 4), промежуточное соединение N-[2-[[(2S,5S)-6-аллилокси-2-карбамоил-7-оксо-1,6-диазабицикло[3.2.1]октан-4-илиден]амино]оксиэтил]карбамат (4c) (0,237 г, 0,596 ммоль) обеспечило 135 мг трифенил(пропенил)фосфония [(2S,5S)-4-[2-(трет-бутоксикарбониламино) этоксиимино]-2-карбамоил-7-оксо-1,6-диазабицикло[3.2.1]октан-6-ил]сульфата после очистки на силикагеле (DCM/ацетон/пропан-2-ол: градиент 100/0/0-0/100/0-0/0/100). Это масло солюбилизировали в минимальном объеме воды и наносили на колонку c ионообменной смолой Dowex в натриевой форме (Dowex 50WX8 в водородной форме хранили с водным раствором 2N и промывали до нейтрального рН водой). Фракции, содержащие желаемое соединение, объединяли, замораживали и лиофилизировали с получением натрия [(2S, 5S)-4-[2-(трет-бутоксикарбониламино)этоксиимино]-2-карбамоил-7-оксо-1,6-диазабицикло[3.2.1]октан-6-ил]сульфата (4d) (75 мг , 0,163 ммоль, отношение Z/E: 40/60, 27%) в виде белого твердого вещества.
-
MS m/z ([M-H]) 436.
1
2
H ЯМР (400 МГц, DO): δ (ppm) : 1.42 (s, 9H), 2.81-2.97 (m, 1H), 3.08 (dd, J = 17.3, 5.0 Гц, 0.5H), 3.27 (d, J = 12.6 Гц, 1H), 3.30-3.47 (m, 2.5H), 3.69 (ddd, J = 37.9/12.7/3.6 Гц, 1H), 4.07-4.20 (m, 2H), 4.29-4.36 (m, 1H), 4.57 (d, J = 3.4 Гц, 0.6H), 5.42 (d, J = 3.3 Гц, 0.4H)
Стадия 5: Получение натрия и 2,2,2-трифторацетата [(2S, 5S)-4-(2-аммонийэтоксиимино)-2-карбамоил-7-оксо-1,6-диазабицикло[3.2.1]октан-6-ил]сульфата (пример 4)
К раствору TFA (2 мл, 26,13 ммоль) в безводном DCM (2 мл) при 0°C добавляли суспензию натрия [(2S, 5S)-4-[2-(трет-бутоксикарбониламино)этоксиимино]-2-карбамоил-7-оксо-1,6-диазабицикло[3.2.1]октан-6-ил]сульфата (4d) (75 мг, 0,163 ммоль) в безводном DCM (1 мл). Смесь перемешивали в течение 20 мин при 0°C и концентрировали. Остаточное масло разбавляли в воде (3 мл), замораживали и лиофилизировали с получением натрия и 2,2,2-трифторацетата [(2S,5S)-4-(2-аммоний-этоксиимино)-2-карбамоил-7-оксо-1,6-диазабицикло[3.2.1]октан-6-ил]сульфата (пример 4) (56,3 мг, 0,118 ммоль, отношение Z/E: 40/60, 72%) в виде твердого желтого вещества.
+
MS m/z ([M+H]) 338.
-
MS m/z ([M-H]) 336.
1
2
H ЯМР (300 МГц, DO): δ (ppm) 2.80-3.01 (m, 1H), 3.03-3.56 (m, 4H), 3.59-3.91 (m, 1H), 4.23-4.45 (m, 3H), 4.59 (d, J = 3.4 Гц, 0.6H), 5.45 (d, J = 3.2 Гц, 0.4H)
Пример 5: Синтез натрия и 2,2,2-трифторацетата [(2S,5S)-4-(2-амино-2-оксо-этокси)имино-2-(азаниумилметил)-7-оксо-1,6-диазабицикло[3.2.1]октан-6-ил]сульфата
Пример 5
Стадия 1: Получение промежуточного соединения трет-бутил (1S,3S,6R)-3-(гидроксиметил)-7-окса-4-азабицикло[4.1.0]гептан-4-карбоксилата (5a)
4
2
4
2
К раствору 4-трет-бутилового сложного эфира (1R,4S,6S)-7-окса-3-аза-бицикло[4.1.0]гептан-3,4-дикарбоксилата (1a) (5,40 г, 21,01 ммоль) в безводном THF (105 мл) в инертной атмосфере при -78°C добавляли 2M раствор LiAlH в THF (10,5 мл, 21,01 ммоль). Реакционную смесь перемешивали в течение 3 ч при температуре в интервале от -78°C до -20°C. Реакцию гасили путем добавления NaSO.10HO. Смесь нагревали до 20°C, перемешивали в течение 30 мин, затем фильтровали через целит. Фильтрат концентрировали в вакууме с получением трет-бутил (1S,3S,6R)-3-(гидроксиметил)-7-окса-4-азабицикло[4.1.0]гептан-4-карбоксилата (5a) (3,76 г, 16,39 ммоль, 78%) в виде бесцветного масла, которое использовали на следующей стадии без очистки.
+
MS m/z ([M+H-Boc]) 130.
Стадия 2: Получение промежуточного соединения трет-бутил (1S,3S,6R)-3-[[трет-бутил(диметил)силил]оксиметил]-7-окса-4-азабицикло[4.1.0]гептан-4-карбоксилата (5b)
3
2
4
К раствору трет-бутил (1S,3S,6R)-3-(гидроксиметил)-7-окса-4-азабицикло[4.1.0]гептан-4-карбоксилата (5a) (3,90 г, 17,03 ммоль) в безводном DCM (170 мл) в инертной атмосфере при комнатной температуре добавляли имидазол (2,90 г, 42,57 ммоль) с последующим TBDMSCl (3,85 г, 25,55 ммоль). Смесь перемешивали в течение 2 ч при 20°C и затем раствор гасили насыщенным водным раствором NaHCO и экстрагировали DCM. Органическую фазу сушили над NaSO, фильтровали и выпаривали. Продукт очищали флэш-хроматографией на силикагеле (циклогексан/EtOAc: градиент 90/10-50/50) с получением трет-бутил (1S,3S,6R)-3-[[трет-бутил(диметил)силил]оксиметил]-7-окса-4-азабицикло[4.1.0]гептан-4-карбоксилата (5b) (3,79 г, 11,03 ммоль, 64%) в виде бесцветного масла.
+
MS m/z ([M+H-Boc]) 244.
1
3
H ЯМР (400 МГц, CDCl): δ (ppm): 0.04 and 0.05 (s, 6H), 0.88 (s, 9H), 1.45 (s, 9H), 2.01 (ddd, J = 15.5/7.1/1.7 Гц, 1H), 2.25 (d, J = 15.4 Гц, 1H), 3.22-3.31 (m, 2H), 3.40-3.58 (m, 1H), 3.61 (dd, J = 9.7/7.7 Гц, 1H), 3.71 (t, J = 8.6 Гц, 1H), 3.95-4.30 (m, 2H)
Стадия 3: Получение промежуточного соединения трет-бутил (2S,4S,5S)-5-(аллилоксиамино)-2-[[трет-бутил(диметил)силил]оксиметил]-4-гидрокси-пиперидин-1-карбоксилата (5c)
К раствору трет-бутил (1S,3S,6R)-3-[[трет-бутил(диметил)силил]оксиметил]-7-окса-4-азабицикло[4.1.0]гептан-4-карбоксилата (5b) (4,35 г, 12,69 ммоль) в безводном MeOH (25,4 мл) в инертной атмосфере добавляли O-аллилгидроксиламин (5,45 г, 63,45 ммоль). Реактор герметично закрывали и реакционную смесь перемешивали в течение 3 дней при 80°C. MeOH выпаривали и остаток очищали флэш-хроматографией на силикагеле (циклогексан/EtOAc: градиент 90/10-0/100) с получением трет-бутил (2S,4S,5S)-5-(аллилоксиамино)-2-[[трет-бутил(диметил)силил]оксиметил]-4-гидрокси-пиперидин-1-карбоксилата (5c) (3,47 г, 8,32 ммоль, 65%) в виде бесцветного масла и исходного материала (5b) (1,05 г, 3,06 ммоль).
+
MS m/z ([M+H]) 417.
1
3
H ЯМР (300 МГц, CDCl): δ (ppm) 0.09 (s, 6H), 0.91 (s, 9H), 1.46 (s, 9H), 1.76 (dt, J = 14.6/4.1 Гц, 1H), 2.17 (ddd, J = 14.6/8.0/4.0 Гц, 1H), 3.11 (s, 1H), 3.36 (dd, J = 14.3/3.4 Гц, 1H), 3.60 (dd, J = 10.5/2.6 Гц, 1H), 3.70-3.83 (m, 1H), 3.90-4.06 (m, 2H), 4.06-4.21 (m, 3H), 4.31 (s, 1H), 5.12-5.30 (m, 2H), 5.50 (s, 1H), 5.82-6.02 (m, 1H)
Стадия 4: Получение промежуточного соединения трет-бутил (2S,4S,5S)-5-(аллилоксиамино)-4-[трет-бутил(диметил)силил]окси-2-[[трет-бутил(диметил) силил]оксиметил]пиперидин-1-карбоксилата (5d)
2
4
К раствору трет-бутил (2S,4S,5S)-5-(аллилоксиамино)-2-[[трет-бутил(диметил)силил]оксиметил]-4-гидрокси-пиперидин-1-карбоксилата (5c) (2,63 г, 6,32 ммоль) в безводном DCM (25 мл) в инертной атмосфере при 0°C добавляли 2,6-лутидин (0,883 мл, 7,58 ммоль) с последующим TBDMSOTf (1,52 мл, 6,64 ммоль). Смесь перемешивали в течение 2 ч при 20°C и затем раствор экстрагировали DCM, промывали насыщенным водным раствором гидрокарбоната натрия. Органическую фазу сушили над NaSO, фильтровали и выпаривали. Продукт очищали флэш-хроматографией на силикагеле (циклогексан/EtOAc: градиент 99/1-90/10) с получением трет-бутил (2S,4S,5S)-5-(аллилоксиамино)-4-[трет-бутил(диметил)силил]окси-2-[[трет-бутил(диметил)силил]оксиметил]пиперидин-1-карбоксилата (5d) (2,92 г, 5,50 ммоль, 87%) в виде бесцветного масла.
+
MS m/z ([M+H]) 531.
1
3
H ЯМР (300 МГц, CDCl): δ (ppm) 0.01 and 0.02 (s, 6H), 0.06 (s, 6H), 0.87 (s, 9H), 0.89 (s, 9H), 1.43 (s, 9H), 1.59-1.71 (m, 1H), 1.78-1.89 (ddd, J = 14.3/6.7/3.4 Гц 1H), 2.89-2.98 (m, 1H), 3.24 (dd, J = 14.2/3.1 Гц, 1H), 3.69 (dd, J = 10.2/6.4 Гц, 1H), 3.83-4.04 (m, 3H), 4.07-4.24 (m, 2H), 5.13-5.20 (m, 1H), 5.21-5.30 (m, 1H), 5.52 (d, J = 6.9 Гц, 1H), 5.91 (ddt, J = 17.3/10.3/5.9 Гц, 1H).
Стадия 5: Получение промежуточного соединения (3S,4S,6S)-N-аллилокси-4-[трет-бутил(диметил)силил]окси-6-[[трет-бутил(диметил)силил]оксиметил]пиперидин-3-амина (5e)
2
2
3
2
4
К раствору трет-бутил (2S,4S,5S)-5-(аллилоксиамино)-4-[трет-бутил(диметил)силил]окси-2-[[трет-бутил(диметил)силил]оксиметил]пиперидин-1-карбоксилата (5d) (2,92 г, 5,51 ммоль) в безводном DCM (110 мл) в инертной атмосфере при комнатной температуре медленно добавляли TMSI (1,24 мл, 8,26 ммоль). Реакционную смесь перемешивали в течение 2,5 ч при комнатной температуре. Затем смесь гасили при 0°C MeOH (10 мл). Смесь гасили 15% NaSO (200 мл) и экстрагировали DCM (3 x 50 мл). Органическую фазу сушили над NaSO, фильтровали и выпаривали, и полученный остаток очищали флэш-хроматографией на силикагеле (циклогексан/EtOAc: 90/10-0/100) с получением (3S,4S,6S)-N-аллилокси-4-[трет-бутил(диметил)силил]окси-6-[[трет-бутил(диметил)силил]оксиметил]пиперидин-3-амина (5e) (1,88 г, 4,36 ммоль, 79%) в виде желтого твердого вещества.
+
MS m/z ([M+H]) 431.
1
3
H ЯМР (400 МГц, CDCl): δ (ppm) 0.08 and 0.11 (s, 6H), 0.15 (s, 6H), 0.89 (s, 9H), 0.92 (s, 9H), 1.84 (q, J = 12.1 Гц, 1H), 1.98-2.08 (m, 1H), 3.00 (t, J = 11.9 Гц, 1H), 3.10-3.20 (m, 1H), 3.28-3.40 (m, 1H), 3.77 (dd, J = 12.5/4.1 Гц, 1H), 3.84-4.05 (m, 3H), 4.09-4.17 (m, 2H), 5.16-5.23 (m, 1H), 5.23-5.32 (m, 1H), 5.87 (ddt, J = 17.3/10.3/5.9 Гц, 1H), 6.11 (bs, 1H)
Стадия 6: Получение промежуточного соединения (2S,4S,5S)-6-аллилокси-4-[трет-бутил(диметил)силил]окси-2-[[трет-бутил(диметил)силил]оксиметил]-1,6-диазабицикло[3.2.1]октан-7-она (5f)
2
4
К раствору (3S,4S,6S)-N-аллилокси-4-[трет-бутил(диметил)силил]окси-6-[[трет-бутил(диметил)силил]оксиметил]пиперидин-3-амина (5e) (1,88 г, 4,37 ммоль) и TEA (2,43 мл, 17,48 ммоль) в безводном ACN (360 мл) при 0°C добавляли дифосген (0,290 мл, 2,40 ммоль) в виде раствора в ацетонитриле (6 мл, скорость потока = 0,15 мл/мин). После завершения добавления реакционную смесь перемешивали при комнатной температуре в течение 1 ч. Смесь промывали водой (500 мл), экстрагировали EtOAc (3 x 200 мл), сушили над NaSO, фильтровали и концентрировали. Сырой остаток очищали флэш-хроматографией на силикагеле (циклогексан/EtOAc: градиент 100/0-0/100) с получением промежуточного соединения (2S,4S,5S)-6-аллилокси-4-[трет-бутил(диметил)силил]окси-2-[[трет-бутил(диметил)силил]оксиметил]-1,6-диазабицикло[3.2.1]октан-7-она (5f) (1,22 г, 2,67 ммоль, 61%) в виде коричневого масла.
+
MS m/z ([M+H]) 457.
1
3
H ЯМР (400 МГц, CDCl): δ (ppm) 0.02-0.12 (m, 12H), 0.88 and 0.89 (s, 18H), 1.73 (dt, J = 15.4/3.7 Гц, 1H), 2.06 (ddd, J = 15.4/7.6/5.4 Гц, 1H), 2.91 (dd, J = 11.6/3.3 Гц, 1H), 3.30-3.52 (m, 3H), 3.83 (dd, J = 6.5/1.9 Гц, 2H), 4.19-4.28 (m, 1H), 4.35-4.53 (m, 2H), 5.27-5.41 (m, 2H), 5.94-6.09 (m, 1H).
Стадия 7: Получение промежуточного соединения (2S,4S,5S)-6-аллилокси-4-гидрокси-2-(гидроксиметил)-1,6-диазабицикло[3.2.1]октан-7-она (5g)
К раствору (2S,4S,5S)-6-аллилокси-4-[трет-бутил(диметил)силил]окси-2-[[трет-бутил(диметил)силил]оксиметил]-1,6-диазабицикло[3.2.1]октан-7-она (5f) (1,22 г, 2,67 ммоль) в безводном ACN (27 мл) в инертной атмосфере по каплям добавляли TEA.3HF (0,436 мл, 2,67 ммоль). Реакционную смесь перемешивали при 7°C в течение 6 ч. Смесь концентрировали в вакууме. Сырой продукт очищали флэш-хроматографией на силикагеле (DCM/пропан-2-ол: градиент 100/0-0/100) с получением (2S,4S,5S)-6-аллилокси-4-гидрокси-2-(гидроксиметил)-1,6-диазабицикло[3.2.1]октан-7-она (5g) (0,505 г, 2,21 ммоль, 82%) в виде бесцветного масла.
+
MS m/z ([M+H]) 229.
1
3
H ЯМР (400 МГц, CDCl): δ (ppm) 1.60 (dt, J = 15.9/2.3 Гц, 1H), 2.27 (ddd, J = 15.8/8.3/2.3 Гц, 1H), 2.89 (dd, J = 12.3/3.7 Гц, 1H), 3.39-3.50 (m, 1H), 3.62-3.70 (m, 2H), 3.76-3.92 (m, 3H), 4.16-4.26 (m, 2H), 4.35-4.50 (m, 2H), 5.27-5.41 (m, 2H), 5.92-6.07 (m, 1H)
Стадия 8: Получение промежуточного соединения [(2S,4S,5S)-6-аллилокси-4-гидрокси-7-оксо-1,6-диазабицикло[3.2.1]октан-2-ил]метил метансульфоната (5h)
Раствор (2S,4S,5S)-6-аллилокси-4-гидрокси-2-(гидроксиметил)-1,6-диазабицикло [3.2.1]октан-7-она (5g) (0,505 г, 2,21 ммоль) в DCM (22 мл) охлаждали до 0°C. Добавляли пиридин (0,21 мл, 2,65 ммоль) и MsCl (0,28 мл, 2,32 ммоль) и реакционную смесь перемешивали при этой же температуре в течение 18 ч. После концентрирования в вакууме сырой продукт очищали флэш-хроматографией на силикагеле (DCM/MeOH: 100/0-90/10) с получением промежуточного соединения [(2S,4S,5S)-6-аллилокси-4-гидрокси-7-оксо-1,6-диазабицикло[3.2.1]октан-2-ил]метилметансульфоната (5h) (количественный выход 0,72 г, 2,21 ммоль) в виде желтого масла.
+
MS m/z ([M+H]) 307.
1
3
H ЯМР (400 МГц, CDCl): δ (ppm) 1.62 (dt, J = 16/2.9 Гц, 1H), 2.25 (ddd, J = 15.9/8.0/5.2 Гц, 1H), 2.97 (dd, J = 12.3, 3.5 Гц, 1H), 3.11 (s, 3H), 3.50 (d, J = 12.3 Гц, 1H), 3.61-3.74 (m, 2H), 4.30-4.52 (m, 5H), 4.59 (dd, J = 11.1/8.3 Гц, 1H), 5.28-5.43 (m, 2H), 5.93-6.08 (m, 1H) .
Стадия 9: Получение промежуточного соединения трет-бутил N-[[(2S,4S,5S)-6-аллилокси-4-гидрокси-7-оксо-1,6-диазабицикло[3.2.1]октан-2-ил]метил]карбамата (5i)
3
2
4
3
Промежуточное соединение [(2S,4S,5S)-6-аллилокси-4-гидрокси-7-оксо-1,6-диазабицикло[3.2.1]октан-2-ил]метилметансульфонат (5h) (0,596 г, 1,95 ммоль) растворяли в DMF (7,8 мл) и добавляли NaN (0,63 г, 9,74 ммоль). Реакционную смесь нагревали при 75°C в течение ночи, а затем концентрировали в вакууме. Реакционную смесь гасили водой и экстрагировали EtOAc. Органический слой промывали солевым раствором, сушили над NaSO, фильтровали и концентрировали в вакууме. Сырой продукт растворяли в смеси THF и толуола (5 мл/5 мл) и добавляли PMe (1M в THF) (2,92 мл, 2,92 моль) при 0°C. Через 30 мин перемешивания при комнатной температуре смесь охлаждали до 0°C и по каплям добавляли раствор BocON (0,72 г, 2,92 ммоль) в THF (5 мл). Смесь перемешивали при комнатной температуре в течение 1,5 ч и концентрировали в вакууме. Сырой продукт очищали флэш-хроматографией на силикагеле (циклогексан/EtOAc: 100/0-0/100) с получением трет-бутил N-[[(2S,4S,5S)-6-аллилокси-4-гидрокси-7-оксо-1,6-диазабицикло[3.2.1]октан-2-ил]метил]карбамата (5i) (324 мг, 0,99 ммоль, 50%) в виде бесцветного масла.
+
MS m/z ([M+H]) 328.
1
3
H ЯМР (400 МГц, CDCl) : δ (ppm) 1.43 (s, 9H), 1.57 (d, J = 16.2 Гц, 1H), 2.13-2.25 (m, 1H), 2.87 (dd, J = 12.1/3.6 Гц, 1H), 3.27-3.44 (m, 2H), 3.53-3.69 (m, 2H), 3.72 (t, J = 3.6 Гц, 1H), 4.32 (bs, 1H), 4.36-4.53 (m, 2H), 5.10 (bs, 1H), 5.27-5.42 (m, 2H), 5.94-6.09 (m, 1H).
Стадия 10: Получение промежуточного соединения трет-бутил N-[[(2S,5S)-6-аллилокси-4,7-диоксо-1,6-диазабицикло[3.2.1]октан-2-ил]метил]карбамата (5j)
3
2
2
3
2
4
К раствору промежуточного соединения трет-бутил N-[[(2S,4S,5S)-6-аллилокси-4-гидрокси-7-оксо-1,6-диазабицикло[3.2.1]октан-2-ил]метил]карбамата (5i) (0,350 г, 1,07 ммоль) в безводном DCM (21 мл) в инертной атмосфере при 0°C добавляли реагент периодинан Десс-Мартина (0,680 г, 1,60 ммоль). Реакционную смесь перемешивали в течение 2,5 ч при комнатной температуре, затем смесь промывали насыщенным водным раствором NaHCO, 15% раствором NaSO, водой, сушили над NaSO, фильтровали и концентрировали в вакууме. Остаток очищали флэш-хроматографией на силикагеле (циклогексан/EtOAc: 100/0-0/100) с получением промежуточного соединения трет-бутил N-[[(2S,5S)-6-аллилокси-4,7-диоксо-1,6-диазабицикло[3.2.1]октан-2-ил]метил]карбамата (5j) (0,300 г, 0,92 ммоль, 74%) в виде бесцветного масла.
+
MS m/z ([M+H]) 326.
1
3
H ЯМР (400 МГц, CDCl): δ (ppm) 1.41 (s, 9H), 2.26-2.37 (m, 1H), 2.90 (dd, J = 17.9/9.4 Гц, 1H), 3.19-3.41 (m, 3H), 3.41-3.51 (m, 1H), 3.84-3.99 (m, 2H), 4.34-4.49 (m, 2H), 4.89-4.97 (m, 1H), 5.26-5.40 (m, 2H), 5.97 (ddt, J = 16.9/10.3/6.5 Гц, 1H).
Стадия 11: Получение промежуточного соединения трет-бутил N-[[(2S,5S)-6-аллилокси-4-(2-амино-2-оксо-этокси)имино-7-оксо-1,6-диазабицикло[3.2.1]октан-2-ил]метил]карбамата (5k)
К раствору трет-бутил N-[[(2S,5S)-6-аллилокси-4,7-диоксо-1,6-диазабицикло[3.2.1]октан-2-ил]метил]карбамата (5j) (0,107 г, 0,33 ммоль) в безводном MeOH (3,3 мл) в инертной атмосфере добавляли избыточный пиридин (56 мкл, 0,69 ммоль) и 2-(аминоокси)ацетамид⋅HCl (0,041 г, 0,33 ммоль). Реакционную смесь перемешивали в течение 30 мин при комнатной температуре, затем концентрировали в вакууме. Остаток очищали флэш-хроматографией на силикагеле (DCM/MeOH: 100/0-95/5) с получением промежуточного соединения трет-бутил N-[[(2S,5S)-6-аллилокси-4-(2-амино-2-оксо-этокси)имино-7-оксо-1,6-диазабицикло[3.2.1]октан-2-ил]метил]карбамата (5k) (0,101 г, 0.25 ммоль, отношение Z/E: 60/40, 82%).
+
MS m/z ([M+H]) 398.
1
3
H ЯМР (400 МГц, CDCl): δ (ppm) 1.39 (bs, 9H), 2.24-2.35 (m, 0.6H), 2.54-2.66 (m, 0.4H), 2.69-2.88 (m, 1H), 3.06-3.21 (m, 2H), 3.22-3.51 (m, 2H), 3.54-3.73 (m, 1H), 4.10-4.16 (m, 0.4H), 4.33 - 4.59 (m, 4H), 4.96-5.20 (m, 1.6H), 5.25-5.41 (m, 2H), 5.88-6.11 (m, 2H), 6.43 (s, 0.6H), 6.68 (s, 0.4H)
Стадия 12: Получение промежуточного соединения натрия [(2S,5S)-4-(2-амино-2-оксо-этокси)имино-2-[(трет-бутоксикарбониламино)метил]-7-оксо-1,6-диазабицикло[3.2.1]октан-6-ил] сульфата (5l)
3
4
К раствору промежуточного соединения трет-бутил N-[[(2S,4Z,5S)-6-аллилокси-4-(2-амино-2-оксо-этокси)имино-7-оксо-1,6-диазабицикло[3.2.1]октан-2-ил]метил]карбамата (5k) (0,101 г, 0,254 ммоль) и ледяной AcOH (29 мкл, 0,509 ммоль) в безводном DCM (2,5 мл) добавляли одной порцией Pd(Ph) (0,147 г, 0,127 ммоль). После перемешивания в течение 1 ч при комнатной температуре в смесь добавляли сухой пиридин (2,5 мл) и комплекс триоксида серы и пиридина (0,202 г, 1,27 ммоль), и полученный раствор защищали от света и перемешивали в течение ночи при комнатной температуре до завершения сульфатирования. Реакционную смесь концентрировали в вакууме, разбавляли DCM и фильтровали. Фильтрат концентрировали и очищали флэш-хроматографией на силикагеле (DCM/ацетон 100/0-0/100) с получением 25 мг бесцветного масла трифенил(пропенил)фосфония [(2S,5S)-4-(2-амино-2-оксо-этокси)имино-2-[(трет-бутоксикарбониламино)метил]-7-оксо-1,6-диазабицикло[3.2.1]октан-6-ил]сульфата. Это масло солюбилизировали в минимальном объеме смеси воды и ацетона и наносили на колонку с ионообменной смолой Dowex в натриевой форме (Dowex 50WX8 в водородной форме хранили с водным раствором 2N NaOH и промывали водой до нейтрального pH). Фракции, содержащие желаемое соединение, объединяли, замораживали и лиофилизировали с получением соединения натрия [(2S,5S)-4-(2-амино-2-оксо-этокси)имино-2-[(трет-бутоксикарбониламино)метил]-7-оксо-1,6-диазабицикло[3.2.1]октан-6-ил]сульфата (5l) (0,016 г, 0,036 ммоль, отношение Z/E: 60/40, 14% за 2 стадии) в виде белого твердого вещества.
-
MS m/z ([M-H]) 436.
1
2
H ЯМР (400 МГц, DO): δ (ppm) 1.43 (s, 9H), 2.49 (dd, J = 17.3/5.5 Гц, 0.6H), 2.70-3.01 (m, 1H), 3.13- 3.59 (m, 4.4H), 3.68-3.75 (m, 1H), 4.49-4.65 (m, 2.4H), 5.46 (d, J = 2.9 Гц, 0.6H)
Стадия 13: Получение 2,2,2-трифторацетата и натрия [(2S,5S)-4-(2-амино-2-оксо-этокси)имино-2-(азаниумилметил)-7-оксо-1,6-диазабицикло[3.2.1]октан-6-ил]сульфата (Пример 5)
К суспензии натрия [(2S,5S)-4-(2-амино-2-оксо-этокси)имино-2-[(трет-бутоксикарбониламино)метил]-7-оксо-1,6-диазабицикло[3.2.1]октан-6-ил]сульфата (5l) (0,0167 г, 0,036 ммоль) в безводном DCM (1 мл) при 0°C добавляли раствор TFA (0,4 мл) в безводном DCM (0,5 мл). Смесь перемешивали в течение 30 мин при 0°C и концентрировали. Полученное масло разбавляли в воде (3 мл), замораживали и лиофилизировали с получением 2,2,2-трифторацетата и натрия [(2S,5S)-4-(2-амино-2-оксо-этокси)имино-2-(азаниумилметил)-7-оксо-1,6-диазабицикло[3.2.1]октан-6-ил]сульфата (Пример 5) (0,0164 г, 0,034 ммоль, отношение Z/E: 40/60, 95%) в виде желтого твердого вещества.
-
MS m/z ([M-H]) 336.
1
2
H ЯМР (400 МГц, DO): δ (ppm) 2.56 (dd, J = 17.4/7.5 Гц, 0.6H), 2.67 (dd, J = 19.7/4.2 Гц, 0.4H), 2.89 (dd, J = 17.4/8.0 Гц, 0.6H), 3.15-3.39 (m, 2.4H), 3.46 (dd, J = 12.8/2.7 Гц, 1H), 3.58 (dd, J = 12.9/3.1 Гц, 0.6H), 3.65 (dd, J = 12.7/3.5 Гц, 0.4H), 3.86-3.97 (m, 1H), 4.56-4.64 (m, 2.4H), 5.44 (d, J = 2.9 Гц, 0.6H)
Пример 6: Синтез 2,2,2-трифторацетата и натрия [(2S, 5S)-4-(2-амино-2-оксо-этокси)имино-2-(азаниумилметил)-7-оксо-1,6-диазабицикло[3.2.1]октан-6-ил]сульфата
Пример 6
Стадия 1: Получение промежуточного соединения натрия [(2S,5S)-2-[(трет-бутоксикарбониламино)метил]-4,7-диоксо-1,6-диазабицикло[3.2.1]октан-6-ил]сульфата (6a)
3
4
К раствору соединения трет-бутил N-[[(2S,5S)-6-аллилокси-4,7-диоксо-1,6-диазабицикло[3.2.1]октан-2-ил]метил]карбамата (5j) (0,080 г, 0,246 ммоль) и ледяной AcOH (28 мкл, 0,492 ммоль) в безводном DCM (2,5 мл) добавляли одной порцией Pd(Ph) (0,142 г, 0,12 ммоль). После перемешивания в течение 2 ч при комнатной температуре в смесь добавляли сухой пиридин (2,5 мл) и комплекс триоксида серы и пиридина (0,196 г, 1,23 ммоль), и полученный раствор защищали от света и перемешивали в течение ночи при комнатной температуре до завершения сульфирования. Реакционную смесь концентрировали в вакууме, разбавляли DCM и фильтровали. Фильтрат концентрировали и очищали на силикагеле (DCM/ацетон 100/0-0/100) с получением 14,8 мг желтого масла трифенил(пропенил)фосфония [(2S,5S)-2-[(трет-бутоксикарбониламино)метил]-4,7-диоксо-1,6-диазабицикло[3.2.1]октан-6-ил]сульфата. Это масло солюбилизировали в минимальном объеме смеси воды и ацетона и наносили на колонку с ионообменной смолой Dowex в натриевой форме (Dowex 50WX8 в водородной форме хранили с водным раствором 2N NaOH и промывали водой до нейтрального pH). Фракции, содержащие желаемое соединение, объединяли, замораживали и лиофилизировали с получением соединения натрия [(2S,5S)-2-[(трет-бутоксикарбониламино)метил]-4,7-диоксо-1,6-диазабицикло[3.2.1]октан-6-ил]сульфата (6a) (0,0095 г, 0,024 ммоль, 10% за 2 стадии) в виде оранжевого твердого вещества.
-
MS m/z ([M-H]) 364.
1
2
H ЯМР (400 МГц, DO, формы кетона и гидрата): δ (ppm) 1.41 (s, 9H), 1.88 (t, J = 7.8 Гц, 1H), 2.04 (dd, J =15.7/7.8 Гц, 0.6H), 2.52 (d, J = 18.6 Гц, 0.4H), 2.96 (dd, J = 18.6/9.2 Гц, 0.3H), 3.20-3.77 (m, 4.4H), 3.82-3.94 (m, 0.3H), 4.11 (d, J = 3.8 Гц, 0.7H), 4.35 (d, J = 3.5 Гц,0.3H)
Стадия 2: Получение 2,2,2-трифторацетата и натрия [(2S,5S)-2-(азаниумилметил)-4,7-диоксо-1,6-диазабицикло[3.2.1]октан-6-ил]сульфата (Пример 6)
Используя процедуру, описанную в примере 5 (Стадия 13), натрия [(2S,5S)-2-[(трет-бутоксикарбониламино)метил]-4,7-диоксо-1,6-диазабицикло[3.2.1]октан-6-ил]сульфат (6a) (0,0095 г, 0,245 ммоль) превращали в 2,2,2-трифторацетат и натрия [(2S,5S)-2-(азаниумилметил)-4,7-диоксо-1,6-диазабицикло[3.2.1]октан-6-ил]сульфат (Пример 6) (количественный выход 0,010 г, 0,024 ммоль,) в виде оранжевого масла.
-
MS m/z ([M-H]) 264.
1
2
H ЯМР (400 МГц, DO): δ (ppm) : 1.89 (d, J = 15.6 Гц, 1H), 2.11-2.27 (m, 1H), 2.52-2.63 (m, 0.3H), 2.97-3.81 (m, 4.7H), 4.13 (d, J = 3.8 Гц, 0.7H), 4.35 (d, J = 3.5 Гц, 0.3H).
1
H ЯМР (400 МГц, DMSO): δ (ppm) 2.33-2.43 (m, 1H), 2.83 (dd, J = 18.5/9.5 Гц, 1H), 2.98-3.13 (m, 1H), 3.18-3.31 (m, 1H), 3.36-3.66 (m, 2H), 3.82-3.95 (m, 1H), 4.16 (d, J = 3.7 Гц, 1H), 7.81-8.09 (m, 3H)
19
F ЯМР (300 МГц, DMSO): δ (ppm): -73 (s, 3F)
Пример 7: Биологическая активность
50
Способ 1: Ингибирующая активность по отношению к β-лактамазе, определение IC (таблица 1)
50
Активность ферментов определяли путем спектрофотометрического измерения гидролиза нитроцефина (NCF - TOKU-E, N005) при 485 нм при комнатной температуре и в аналитическом буфере А: 100 мМ фосфат, рН 7, 2% глицерол и 0,1 мг/мл бычий сывороточный альбумин (Sigma, B4287). Ферменты клонировали в экспрессионный вектор E. coli, экспрессировали и очищали на месте с использованием стандартных процедур. В прозрачный полистирольный планшет (Corning, 3628) в каждую лунку добавляли 5 мкл DMSO или разведений ингибитора в DMSO и 80 мкл фермента в буфере А. Планшеты немедленно считывали при 485 нм на микропланшетном спектрофотометре (BioTek, PowerWave HT) для вычитания фона. Через 30 мин предварительной инкубации при комнатной температуре в каждую лунку в завершение добавляли 15 мкл NCF (конечная концентрация 200 мкМ). Конечные концентрации ферментов составили 0,1 нМ (TEM-1), 0,075 нМ (SHV-1), 0,4 нМ (CTX-M-15), 1 нМ (KPC-2), 0,2 нМ (P99 AmpC), 0,2 нМ (CMY-37), 0,4 нМ (AmpC P. aeruginosa), 0,2 нМ (OXA-1), 1,2 нМ (OXA-11), 0,4 нМ (OXA-15) и 0,3 нМ (OXA-48). Через 20 мин инкубации при комнатной температуре планшеты снова считывали при 485 нм. Активность ферментов получали путем вычитания фона из конечного сигнала и превращали в ингибирование ферментов с использованием не ингибированных лунок. Кривые IC подгоняли к классической модели Ленгмюра (Langmuir equilibrium model) с наклоном Хилла (Hill slope) с использованием программного обеспечения XLFIT (IDBS).
50
Таблица 1: IC (мкМ) для ингибирующей активности по отношению к β-лактамазе
IC<sub>50</sub> β<u>-лактамазы </u>(мкМ)
(A)
(C)
(D)
TEM-1
SHV-1
CTX-M-15
KPC-2
AmpC(P99)
CMY-37
AmpC(PAE)
OXA-1
OXA-11
OXA-15
OXA-48
0,0032
0,0013
0,0054
0,0078
0,0041
0,0099
0,037
0,080
0,0041
0,00065
0,00051
0,0017
0,00074
0,00076
0,0039
0,0032
0,017
0,11
0,0061
0,0068
0,00084
0,0035
0,0030
0,0046
0,0020
0,033
0,0074
0,025
0,22
0,017
0,048
0,0016
0,0057
0,014
0,020
0,0030
0,068
0,035
0,012
0,40
0,061
0,16
0,0073
0,027
0,11
0,064
0,13
1,8
11
12
12
0,37
0,43
0,0080
0,18
0,28
0,34
0,51
5,1
6,4
6,8
38
1,2
1,6
0,068
0,84
Способ 2: Минимальная ингибирующая концентрация (MIC) соединений и синергизм с цефтазидимом против бактериальных изолятов (таблица 2 и 3)
5
Соединения согласно настоящему изобретению оценивали против генотипированных бактериальных штаммов отдельно или в комбинации с β-лактамным цефтазидимом (CAZ). В анализах минимальные ингибирующие концентрации (MIC) указанных соединений или цефтазидима при фиксированных концентрациях указанных соединений определяли с помощью метода микроразведения в бульоне в соответствии со стандартами Института клинических и лабораторных стандартов (Clinical Laboratory Standards Institute, CLSI - M7-A7). Вкратце, взятые отдельно соединения в соответствии с изобретением готовили в DMSO и наносили (2 мкл каждого) на стерильные полистирольные планшеты (Corning, 3788). Соединения и разведения цефтазидима готовили в DMSO и наносили (1 мкл каждого) на стерильные полистирольные планшеты (Corning, 3788). Бактериальные суспензии из логарифмической фазы роста доводили до конечной плотности 5x10⋅cfu/мл в отрегулированном катионами бульоне Mueller-Hinton (Becton-Dickinson) и добавляли в каждую лунку (98 мкл). Микропланшеты инкубировали в течение 16-20 ч при 35°С на воздухе. Минимальную ингибирующую концентрацию (MIC) соединений определяли как самую низкую концентрацию указанных соединений, которая предотвращает рост бактерий по данным визуальной проверки. Минимальную ингибирующую концентрацию (MIC) цефтазидима при каждой концентрации соединений определяли как самую низкую концентрацию цефтазидима, которая предотвращает рост бактерий по данным визуальной проверки.
Таблица 2: Виды бактерий, используемые для определения MIC
Штаммы
Механизм резистентности
<i>E. cloacae</i>
260508
TEM-1, CTX-M-15
<i>E. coli</i>
UFR61O
TEM-1, KPC-2
<i>K. pneumoniae</i>
BAA-1898
TEM-1, SHV-11, SHV-12, KPC-2
<i>K. pneumoniae</i>
160143
TEM-1, SHV-1, CTX-M-15, KPC-2, OXA-1
<i>K. pneumoniae</i>
UFR68
TEM-1, SHV-11, CTX-M-15, KPC-3
<i>E. cloacae</i>
P99
AmpC
<i>E. cloacae</i>
UFR85
TEM-1, CTX-M-15, депрессированные AmpC
<i>E. cloacae</i>
UFR70
TEM-1, CTX-M-15, CMY-2, OXA-1, утрата порина
<i>K. pneumoniae</i>
UFR77
CMY-2
<i>E. coli</i>
UFR74
SHV-1, DHA-1
<i>E. coli</i>
UFR18
CTX-M-15, OXA-204
<i>E. coli</i>
131119
TEM-1, OXA-48
<i>K. oxytoca</i>
UFR21
TEM-1, CTX-M-15, OXA-48
<i>K. pneumoniae</i>
UFR24
TEM-1, SHV-2, SHV-11, OXA-1, OXA-48, OXA-47
<i>K. pneumoniae</i>
6299
TEM-1, SHV-11, OXA-163
<i>E. coli</i>
RGN238
OXA-1
<i>K. pneumoniae</i>
200047
TEM-1, SHV-32, CTX-M-15, OXA-1
<i>E. coli</i>
190317
TEM-1, SHV-12, CTX-M-15, OXA-1
<i>E. coli</i>
UFR32
TEM-1, VEB-1, OXA-10
<i>E. cloacae</i>
UFR38
CTX-M-15, NDM-1
<i>C. murliniae</i>
210102
VIM-4
<i>E. coli</i>
UFR52
TEM-1, SHV-12, IMP-8
<i>P. aeruginosa</i>
CIP107051
TEM-24
<i>P. aeruginosa</i>
CIP105250
OXA-15
<i>P. aeruginosa</i>
UFR35
OXA-23
<i>P. aeruginosa</i>
UFR90
депрессированные AmpC, OprD-
<i>P. aeruginosa</i>
UFR92
депрессированные AmpC, OprD-
<i>P. aeruginosa</i>
UFR93
депрессированные AmpC, OprD-, MexAB+, MexXY+
<i>P. aeruginosa</i>
UFR47
VIM-1
<i>P. aeruginosa</i>
UFR48
VIM-2
<i>P. aeruginosa</i>
UFR59
IMP-29
Таблица 3: Минимальная ингибирующая концентрация (MIC) соединений
Штаммы
MIC соединений по изобретению, взятых в отдельности (мкг/мл)
Пример 1
Пример 2
Пример 3
Пример 4
Пример 5
Пример 6
260508
16
32
>32
UFR61O
>32
0.5
4
BAA-1898
>32
>32
>32
>32
>32
>32
160143
>32
>32
>32
UFR68
>32
>32
>32
P99
>32
>32
>32
16
0,063
1
UFR85
>32
>32
>32
UFR70
>32
>32
>32
UFR77
>32
>32
>32
UFR74
>32
>32
>32
UFR18
4
0,25
1
131119
>32
8
>32
>32
>32
2
UFR21
>32
>32
>32
UFR24
>32
>32
>32
6299
>32
>32
>32
>32
>32
>32
RGN238
>32
>32
>32
>32
>32
>32
200047
>32
>32
>32
190317
>32
4
>32
4
0,25
1
UFR32
4
1
1
UFR38
2
0,125
0,5
210102
>32
>32
>32
UFR52
8
8
2
CIP107051
>32
>32
>32
32
4
8
CIP105250
>32
>32
>32
>32
32
16
UFR35
1
4
UFR90
1
4
UFR92
2
4
UFR93
4
8
UFR47
2
4
UFR48
2
8
UFR59
4
16
Таблица 4: Минимальная ингибирующая концентрация (MIC) комбинаций соединений с цефтазидимом
Штаммы
CAZ
Комбинация CAZ с соединениями по изобретению при 4 мкг/мл: MIC(мкг/мл)
Пример 1
Пример 2
Пример 3
Пример 4
Пример 5
Пример 6
260508
128
1
<0,25
≤0,25
UFR61O
128
0,5
<0,25
1
BAA-1898
256
128
64
64
≤0,125
0,5
1
160143
128
8
0,5
2
UFR68
>128
64
1
1
P99
128
64
4
32
0,25
<0,25
<0,25
UFR85
128
1
≤0,25
≤0,25
UFR70
>128
8
1
2
UFR77
64
32
2
2
UFR74
64
0.5
1
0,5
UFR18
>128
1
<0,25
≤0,25
131119
0.5
≤0.25
<0,25
≤0,25
UFR21
128
2
≤0,25
≤0,25
UFR24
>128
2
1
4
6299
256
32
2
4
0,25
0,25
2
RGN238
0.5
≤0,25
≤0,25
≤0,25
200047
128
0,5
≤0,25
1
190317
128
4
≤0,125
≤0,125
<0,25
<0,25
<0,25
UFR32
>128
0,5
≤0,25
<0,25
UFR38
>128
<0,25
<0,25
210102
>128
1
4
UFR52
>128
≤0,25
<0,25
CIP107051
256
64
16
32
8
<0,25
0,125
CIP105250
256
64
64
32
8
≤0,25
2
UFR35
2
<0,25
<0,25
UFR90
64
<0,25
<0,25
UFR92
32
<0,25
≤0,25
UFR93
>128
<0,25
0,5
UFR47
>128
<0,25
≤0,25
UFR48
256
<0,25
≤0,25
UFR59
128
<0,25
≤0,25