ПРОИЗВОДНЫЕ ПОЛИМИКСИНА И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ В КОМБИНИРОВАННОЙ ТЕРАПИИ СОВМЕСТНО С РАЗЛИЧНЫМИ АНТИБИОТИКАМИ
POLYMYXIN DERIVATIVES AND USE THEREOF IN A COMBINED THERAPY TOGETHER WITH VARIOUS ANTIBIOTICS

РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ
Настоящая заявка испрашивает приоритет на основании заявки на патент Великобритании GB 1404301.2, поданной 11 марта 2014 г. (11/03/2014) и заявки GB 1421019.9, поданной 26 ноября 2014 г. (26/11/2014), содержание каждой из которых полностью включено в настоящий документ посредством ссылки.
Область техники
Настоящее изобретение относится к новым соединениям, комбинациям соединений согласно настоящему изобретению, фармацевтическим композициям, содержащим указанные соединения и к применению указанных соединений, фармацевтических композиций и комбинаций для лечения, например, лечения микробных инфекций, в частности, инфекций, которые вызывают грамотрицательные бактерии.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
У восприимчивых индивидуумов некоторые грамотрицательные бактерии, такие как Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa и Acinetobacter baumanii, могут вызвать тяжелые инфекции, такие как пневмония, инфекции мочеполовых путей, инфекции кожи и подкожных структур, такие как раневые инфекции, инфекции уха, инфекции глаз, интраабдоминальные инфекции, избыточный рост бактерий в желудочно-кишечном тракте и бактериемия/сепсис. Лечение тяжелых бактериальных инфекций в клинической практике может затрудняться резистентностью к антибиотикам. В последние годы увеличилось число инфекций, вызванных грамотрицательными бактериями, резистентными ко многим типам противомикробных средств, включая антибиотики широкого спектра действия, такие как аминогликозиды, цефалоспорины и даже карбапенемы. Соответственно, существует потребность в идентификации новых противомикробных средств, эффективных в отношении грамотрицательных бактерий, в частности, против мультирезистентных грамотрицательных бактерий.
Полимиксины представляют собой класс антибиотиков, продуцируемых грамположительной бактерией Bacillus polymyxa. Обнаруженные впервые в 1940х годах, полимиксины, в частности полимиксин B и полимиксин E (колистин, обычно в форме пролекарства колистин метансульфоната), применяли для лечения грамотрицательных инфекций. Однако у этих антибиотиков наблюдались побочные эффекты, такие как нейротоксичность и нефротоксичность. Тем не менее, в настоящее время полимиксины играют важную роль в лечении мультирезистентных грамотрицательных инфекций ввиду отсутствия реальных альтернатив. Однако их применение ограничено применением в качестве крайней меры лечения (терапии отчаяния).
Публикация WO 2008/017734 посвящена попытке решить указанную проблему токсичности за счет новых производных полимиксина, несущих по меньшей мере два, но не более трех положительных зарядов. Говорится, что эти соединения являются эффективными противомикробными агентами с пониженной токсичностью. В описании высказано предположение, что уменьшенное число положительных зарядов снижает сродство соединения к такни изолированной почки крысы, что, в свою очередь, может приводить к снижению нефротоксичности.
Также раскрыто несколько производных полимиксина, лишенных жирной ацильной цепи, характеризующихся сниженной токсичностью у мышей, в то же время сохранявших хорошую активность против псевдомонад (Katsuma с соавт. Chem. Pharm. Bull. 2009; 57, 332-336; Sato с соавт. Chem. Pharm. Bull. 2011; 59, 597-602). Активность этих соединений в отношении E. соli и K. pneumoniae была значительно ниже, чем активность полимиксина B.
В публикации WO 2010/075416 раскрыты декапептиды полимиксина с присоединенным через мочевину арилом, включая СВ182.804, о котором сообщается, что он обладает активностью, сравнимой с полимиксином B, но более низкой токсичностью для почек. Фенилциклопропановые производные полимиксина описаны также в патенте США US 8,415,307. Показано, что эти соединения обладают активностью, сравнимой с полимиксином B, или более низкой активностью.
В публикации WO 2012/168820 предложен другой ряд производных полимиксина, о которых сообщается, что они обладают более низкой токсичностью и в некоторых случаях более высокой активностью, по сравнению с полимиксином B; в этих производных диаминобутиратная группа в положении 3 в трипептидной боковой цепи заменена на диаминопротионатный фрагмент.
Сохраняется потребность в менее токсичных производных полимиксина, которые обеспечили бы терапевтические препараты со стабильно высокой активностью против спектра патогенов-мишеней и приемлемой токсичностью.
Авторы настоящего изобретения ранее описали в заявках WO 2013/072695, TW 101142961 и GCC 2012/22819, содержание каждой из которых полностью включено в настоящий документ, полимиксины для применения для лечения микробных инфекций.
Авторы настоящего изобретения неожиданно обнаружили несколько производных полимиксина, которые обладают пониженной токсичностью по сравнению с полимиксином и колистином и являются особенно эффективными против грамотрицательных бактерий.
Сущность изобретения
В общем аспекте настоящего изобретения предложен полимиксин формулы (III) в соответствии с настоящим описанием и его применение в способе лечения или профилактики. Соединения формулы (III) можно применять для лечения микробной инфекции, такой как инфекция, вызванная грамотрицательными бактериями.
В первом аспекте настоящего изобретения предложен полимиксин формулы (III), и его фармацевтически приемлемые соли, защищенные формы, сольваты и гидраты, в частности, его фармацевтически приемлемые соли и гидраты.
Во втором аспекте настоящего изобретения предложена фармацевтическая композиция, содержащая полимиксин формулы (III) вместе с одним или более фармацевтически приемлемых носителей.
В третьем аспекте настоящего изобретения предложен полимиксин формулы (III) или фармацевтическая композиция, содержащая полимиксин формулы (III), для применения в способе лечения или профилактики.
В четвертом аспекте настоящего изобретения предложен полимиксин формулы (III) или фармацевтическая композиция, содержащая полимиксин формулы (III), для применения в способе лечения бактериальной инфекции.
В альтернативном аспекте соединения формулы (III) или фармацевтическая композиция, содержащая полимиксин формулы (III), подходят для применения для лечения грибковых инфекций.
В другом аспекте изобретения предложен полимиксин формулы (III) для применения в способе лечения или профилактики, в комбинации с активным агентом, как в случаях, когда активный агент обладает активностью против грамотрицательных бактерий.
Другие аспекты настоящего изобретения подробно обсуждаются ниже.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Согласно настоящему изобретению предложены соединения формулы (III) и их применение в медицинском лечении.
В целом, соединения формулы (III) представляют собой полимиксины, N-концевая группа которых содержит функциональную аминогруппу. В дополнение к этому или в качестве альтернативы N-концевая группа содержит азотсодержащую гетероциклильную (или гетероциклиленовую) группу и/или азотсодержащую гетероалкиленовую группу. Присутствие основной аминогруппы в концевой группе связано с особенными преимуществами, что подробно обсуждается ниже.
Соединения формулы (III) обладают стабильной антибактериальной активностью и в то же время явно демонстрируют более низкую токсичность, в частности, нефротоксичность. Соединения могут обладать биологической активностью в отношении одного или более штаммов бактерий Е. coli, P. aeruginosa, K. pneumonia или A. baumannii, которая сравнима с биологической активностью полимиксина B или колистина, или выше. Такие соединения представляют собой полезные альтернативны соединениям типа полимиксина, ранее описанным в данной области техники.
В данной области техники в отношении некоторых полимиксинов или производных полимиксинов известно или предполагают, что они имеют плохой профиль токсичности. Например, применение соединений согласно настоящему изобретению, содержащих жирную ацильную группу на N-конце, таких как полимиксин B и колистин, связано с нефротоксичностью.
Vaara с соавт. (Antimicrob. Agents Chemother. 2008, 52, 3229) предположили, что фармакологические свойства и токсичность полимиксина можно изменить путем изменения полипептидной последовательности полимиксина. В частности, Vaara с соавт. получили полимиксин, содержащий только три положительных заряда, в то время как нонапептид полимиксина B несет пять положительных зарядов.
В отличие от этого, авторы настоящего изобретения показали, что модификации N-конца полимиксина могут снижать нефротоксичность. В соответствии с настоящим описанием N-конец содержит заместитель, содержащий аминогруппу (которая может иметь форму азотсодержащего гетероцикла).
Кроме того, соединения формулы (III) способны повышать противомикробную активность второго противомикробного агента, в частности, рифампицина. Такие комбинации обладают биологической активностью, например, в отношении одного или более штаммов Е. coli, P. aeruginosa, К. pneumonia или A. baumannii, которая сравнима с или превосходит активность комбинации второго агента с полимиксином B или колистином. Например, соединения формулы (III) могут обладать биологической активностью, против одного или более штаммов Е. coli, P. aeruginosa, К. pneumonia или A. baumanii, сравнимой с активностью полимиксина B или колистина. Однако в случае применения таких соединений в комбинации со вторым активным агентом, такая комбинация обладает неожиданно более высокой активностью, чем комбинация полимиксина B или колистина с тем же активным агентом. Как отмечалось выше, соединения формулы (III) могут также обладать собственной противомикробной активностью.
Кроме того, авторы настоящего изобретения обнаружили, что соединение формулы (III) обладает активностью против широкого диапазона бактерий, и каждое соединение способно потенцировать активность второго активного агента, например, против штаммов Е. coli, P. aeruginosa, K. pneumonia или A. baumannii. В отличие от этого, профиль биологической активности ранее описанных в данной области соединений, может быть различным и трудно предсказать, в какой степени конкретный полимиксин будет потенцировать активность второго агента.
Соединения формулы (III) обладают прекрасной микробной активностью, и в то же время демонстрируют меньшую токсичность, чем полимиксин B или колистин, например, судя по измеренным значениям токсичности в отношении клеток НК-2. В некоторых случаях соединения проявляют активность далее против штаммов, которые устойчивы к полимиксину B и колистину, или имеют пониженную чувствительность к полимиксину B и колистину. Активность связана с присутствием функциональной аминогруппы в определенных положениях в N-концевой группе. Также обнаружено дополнительно повышение активности в случае присутствия некоторых заместителей в N-концевой группе и в случае, когда хиральные центры в концевой группе имеют определенную стереохимию.
Соединения полимиксинов формулы (III)
Соединения формулы (III) представляют собой дериватизированные по N-концу производные полимиксинов. Остов соединения формулы (III) представляет собой нонапептидный вариант полимиксина, такой как деацилированный нонапептид полимиксина B (PMBN, полимиксин 2-10).
Авторы настоящего изобретения обнаружили, что группа, присоединенная к N-концу нонапептида полимиксина, является важным фактором, определяющим биологическую активность и токсичность соединения. Авторы настоящего изобретения выявили несколько N-концевых групп-заместителей, которые демонстрируют повышенную активность и/или проявляют пониженную активность по сравнению с полимиксином B или колистином.
Остаток аминокислоты в положении 1 в полимиксинах представляет собой остаток диаминомасляной кислоты (Dab), N-конец которого ацилирован жирной ацильной цепью. В соединениях согласно настоящему изобретению N-концевая группа полимиксина, содержащего Dab и цепь жирного ацила заменена на аминосодержащий фрагмент, которые связан с дополнительным заместителем, но не амидной связью.
Ранее считалось, что присутствие аминокислотного остатка Dab в положении 1 полимиксина B не существенно для активности, и что эту аминокислоту можно удалить. Соответственно, в уровне техники известны нонапептиды полимиксина для применения для лечения микроорганизмов.
В предварительно работе авторы изобретения изучали активность трех аналогов полимиксина B в отношении ряда микроорганизмов. Как и другие исследователи, авторы изобретения обнаружили, что удаление остатка Dab в положении 1 в полимиксине B оказывало небольшой эффект на активность соединения (сравн. соединения CC4 и CC6 в Таблице A ниже). Однако, когда авторы изобретения рассмотрели дополнительный аналог, в котором остаток Dab был заменен на Gly, было замечено значительное ухудшение биологической активности (ср. СС5 и CC4). Авторы изобретения считают, что присутствие функциональной аминогруппы на конце полимиксина важно для сохранения активности. Соответственно, соединения согласно настоящему изобретению включают функциональную аминогруппу на N-конце полимиксина. Ниже показана структура нонапептида полимиксина B, в которой -R представляет собой модификацию N-концевой группы.
В этих случаях боковая цепь -R присоединена к N-концу нонапептида полимиксина B (PMBN), и данные представляют собой значения MIC в мкг/мл.
16
17
16
Авторы изобретения считают, что для оптимальной активности необходимо, чтобы аминосодержащий заместитель имитировал боковую цепь Dab в природной структуре полимиксина. Соответственно, авторы изобретения предложили соединения формулы (III), в которых присутствует аминогруппа -NRR или -N(R)- на атоме углерода, который находится в положении β или γ по отношению к группе -X- на N-конце нонапептида полимиксина. Группа -X- может рассматриваться как эквивалент карбонильной части -C(O)- остатка аминокислоты в положении 1. Авторы изобретения обнаружили, что соединения, в которых аминогруппа присутствует только на атоме углерода, который находится в положении α по отношению к группе -X-, обладают пониженной биологической активностью (ср. CC7 с примерами соединений D4 и D6 в Таблице В).
Здесь боковая цепь -R присоединена к N-концу нонапептида полимиксина B, и данные представляют собой значения MIC в мкг/мл.
16
17
16
2
Соединения, в которых аминосодержащий заместитель присутствует на атоме углерода, который находится в положении β или γ по отношению к группе -X- на N-конце PMBN, описаны в WO 2013/072695. Однако эти соединения, будучи замещенными, имеют заместитель на атоме углерода, присоединенном к амину. Авторы изобретения обнаружили, что присутствие дополнительного заместителя важно, и, кроме того, существенно, что этот заместитель не находится на атоме углерода, присоединенном к амину (ср. В5 и B6 с соединениями-примерами D9 и D37 в Таблице C, где В5 и B6 представляют собой примеры 6 и 29 из публикации WO 2013/072695, соответственно). Соответственно, в соединениях формулы (III) аминогруппа -NRR или -N(R)- связана с метиленовой углеродсодержащей группой (-CH-).
В этом случае боковая цепь -R присоединена к N-концу нонапептида полимиксина B, и данные представляют собой значения MIC в мкг/мл.
В некоторых случаях стереохимия представляет собой важным фактором, определяющим активность, например, в случае, когда присутствует дополнительный заместитель при атоме углерода, который находится в положении α по отношению к группе -X-. В этих случаях в предпочтительном варианте стереохимия в этом положении совпадает со стереохимией остатка L-Dab в Полимиксине B (ср. соединение D29, полученное из оптически активной карбоновой кислоты, с диастереомерами D24 и D25 в Таблице D; B7 представляет собой пример 12 из публикации WO 2013/072695). Данные из Таблицы D также демонстрируют значение группы-заместители: ср., например, B7 с D29.
В этом случае боковая цепь -R присоединена к N-концу нонапептида полимиксина B, и данные представляют собой значения MIC в мкг/мл. Абсолютная стереохимия изображена сплошными или штриховыми клиньями.
16
При условии, что аминогруппа остается β- или γ- относительно группы-X-, аминсодержащая группа может являться частью азотсодержащего гетероцикла. В WO 2013/072695 описаны соединения, содержащие азотсодержащий гетероцикл на N-конце нонапептида. Однако такие соединения не содержат заместителей. Авторы изобретения обнаружили, что добавление заместителя повышает активность. Соответственно, соединения согласно настоящему изобретению, в которых амин -N(R)- является частью кольцевой структуры, содержат заместитель в кольце (ср. В8 с соединениями-примерами D2 и D39 в Таблице E, где В8 представляет собой Пример 13 из публикации WO 2013/072695).
В этом случае боковая цепь -R присоединена к N-концу нонапептида полимиксина B, и данные представляют собой значения MIC в мкг/мл. Относительная стереохимия изображена сплошными или штрихованными линиями. Абсолютная стереохимия изображена сплошными или штриховыми клиньями.
Соединения формулы (III) охарактеризованы в сравнении с декапептидами полимиксинов, поскольку соединения формулы (III) не имеют амидной функциональной группы полимиксина, образованной из аминогруппы на атоме углерода α группы L-Dab в положении 1 и жирной ацильной цепи. В соединениях согласно настоящему изобретению, где аминогруппа расположена на α-атоме углерода, она не является частью амидной группы.
50
Известно, что производные декапептида полимиксина, содержащие короткую ацильную цепь (например, бутаноил), связанную с остатком L-Dab в положении 1 амидной связью, обладают плохой антибактериальной активностью. Например, сообщалось, что активность производных, содержащих пентаноил и бутаноил, в 10-20 раз ниже активности полимиксина В (см. de Visser с соавт. J. Pept. - Res. 2003, 61, 298). Соединение D9 (см. таблицу С) содержит короткую группу изобутила, присоединенную к кислотной группе аминомасляной кислоты. Оно представляет собой аналог алканоильных производных, описанных de Visser, но не содержит амидную группу, характерную для этих производных. Биологическая активность соединения D9 близка к активности природного полимиксина, и оно в 12 менее токсично, чем полимиксин В (согласно измеренным значениям IC в тесте на клетках НК-2).
Другой пример можно увидеть, сравнив соединение-пример D36 с соединением сравнения С8 (см. Таблице F). В случае, когда аминогруппа расположена при α-углероде, она не должна быть частью амидной группы.
В этом случае боковая цепь -R присоединена к N-концу нонапептида полимиксина В, и данные представляют собой значения MIC в мкг/мл. Абсолютная стереохимия изображена сплошными или штриховыми клиньями.
16
17
16
Как отмечалось выше, присутствие аминогруппы только на углероде а не достаточно для обеспечения хорошей активности. Необходима аминогруппа на углероде β или γ. В случае, когда аминогруппа, в частности, -NRR или -N(R) - присутствует на углероде В или у, дополнительный заместитель, представляющий собой аминогруппу, может быть расположен на углероде α (и эта аминогруппа не образует часть амидной связи). Такие соединения обладают хорошей активностью. Это видно по соединению D51, активность которого сравнима с активностью полимиксина В (Таблица G).
В этом случае боковая цепь -R присоединена к N-концу нонапептида полимиксина B, и данные представляют собой значения MIC в мкг/мл.
Согласно настоящему изобретению предложено соединение формулы (III) и применение этого соединения в способе лечения. Соединение формулы (III) представляет собой:
где:
2
2
-X- обозначает -C(O)-, -NHC(O)-,-OC(O)-, -CH- или -SO-;
1
-R вместе с карбонильной группой и атомом азота в положении альфа по отношению к атому углерода, к которому он присоединен, представляет собой остаток фенилаланина, лейцина или валина;
2
-R вместе с карбонильной группой и атомом азота в положении альфа по отношению к атому углерода, к которому он присоединен, представляет собой остаток лейцина, изолейцина, фенилаланина, треонина, валина или норвалина;
3
-R вместе с карбонильной группой и атомом азота в положении альфа по отношению к атому углерода, к которому он присоединен, представляет собой остаток треонина или лейцина;
4
1-6
-R представляет собой C алкил, замещенный одной гидроксильной группой или одной аминогруппой;
15
-R представляет собой аминосодержащую группу:
где:
A
A
AA
-R представляет собой водород или -L-R;
B
-Q- представляет собой ковалентную связь или -CH(R)-;
B
B
BB
-R представляет собой водород или -L-R;
B
A
B
A
B
или, в случае, когда -Q- представляет собой -CH(R)-, -R и -R вместе образуют 5-10-членный моноциклический или бициклический карбоцикл, или -R и -R вместе образуют 5-10-членный моноциклический или бициклический гетероцикл;
A
A
AA
B
A
B
и, в случае, когда -Q- представляет собой ковалентную связь, -R представляет собой -L-R, и в случае, когда -Q- представляет собой -CH(R)-, один или оба из -R и -R не являются водородом;
16
1-4
-R независимо представляет собой водород или C алкил;
17
1-4
-R независимо представляет собой водород или C алкил;
16
17
или -NRR представляет собой гуанидиновую группу;
17
A
или -R и -R вместе образуют 5-10-членный азотсодержащий моноциклический или бициклический гетероцикл;
B
17
B
или, в случае, когда -Q- представляет собой -CH(R)-, -R и -R вместе образуют 5-10-членный азотсодержащий моноциклический или бициклический гетероцикл;
17
A
17
A
C
C
N
NA
B
BB
и в случае, когда -R и -R вместе образуют моноциклический азотсодержащий гетероцикл, каждый атом углерода в кольце в -R и -R необязательно замещен одной или двумя группами -R, и моноциклический гетероцикл замещен по меньшей мере одной группой, выбранной из -R, -R, -R и -L-R, если присутствует,
17
B
17
B
C
C
N
A
A
AA
и в случае, когда -R и -R вместе образуют моноциклический азотсодержащий гетероцикл, каждый атом углерода в кольце в -R и -R необязательно замещен одной или двумя группами -R, и моноциклический гетероцикл замещен по меньшей мере одной группой, выбранной из -R, и -R, если присутствует, или моноциклический гетероцикл необязательно замещен, если -R представляет собой -L-R,
N
NA
и моноциклический азотсодержащий гетероцикл необязательно содержит дополнительный атом азота, кислорода или серы в кольце, и в случае присутствия дополнительного атома азота в кольце, он необязательно замещен группой -R, за исключением дополнительного атома азота в кольце, который связан с углеродом в положении α по отношению к группе -X-, этот атом азота в кольце необязательно замещен группой -R;
17
A
17
B
17
A
17
B
D
в случае, когда -R и -R или -R и -R вместе образуют бициклический азотсодержащий гетероцикл, каждый атом углерода в кольце в -R и -R или -R и -R необязательно замещен одной или двумя группами -R;
N
NA
и бициклический содержащий атом азота в кольце гетероцикл необязательно содержит один, два или три дополнительных гетероатома, причем каждый гетероатом независимо выбран из группы, состоящей из азота, кислорода и серы, и в случае присутствия дополнительных атомов азота в кольце, каждый дополнительный атом азота в кольце необязательно замещен группой -R, за исключением атома азота в кольце, который связан с углеродом в положении α по отношению к группе -X-, этот атом азота в кольце необязательно замещен группой -R.
A
B
A
B
C
N
NA
в случае, когда -R и -R вместе образуют 5-10-членный моноциклический карбоцикл или гетероцикл, каждый атом углерода в кольце в -R и -R необязательно замещен одной или двумя группами -R, и в случае присутствия в моноциклическом гетероцикле атома азота в кольце, этот атом необязательно замещен группой -R, за исключением атома азота в кольце, который связан с углеродом в положении α по отношению к группе -X-, этот атом азота в кольце необязательно замещен группой -R;
A
B
A
B
D
N
NA
в случае, когда -R и -R вместе образуют 5-10-членный бициклический карбоцикл или гетероцикл, каждый атом углерода в кольце в -R и -R необязательно замещен одной или двумя группами -R, и в случае присутствия в бициклическом гетероцикле атома азота в кольце, этот атом необязательно замещен группой -R, за исключением атома азота в кольце, который связан с углеродом в положении α по отношению к группе -X-, этот атом азота в кольце необязательно замещен группой -R;
17
A
17
B
A
B
17
A
17
B
A
B
и в случае, когда -R и -R или -R и -R вместе образуют 5-10-членный азотсодержащий моноциклический или бициклический гетероцикл, или в случае, когда -R и -R вместе образуют 5-10-членный моноциклический или бициклический карбоцикл или вместе образуют 5-10-членный моноциклический или бициклический гетероцикл, атом углерода в кольце в -R и -R, -R и -R или -R и -R необязательно в качестве альтернативы замещен оксогруппой (=O);
C
C
CC
каждый -R независимо представляет собой -L-R;
D
C
2
2
каждый -R независимо выбран из -R, -NO, галогена, -OH и -NH;
N
N
NN
каждый -R независимо представляет собой -L-R;
NA
L
NN
NN
каждый -R независимо представляет собой -R-R или -R;
AA
BB
CC
NN
1-12
3-10
4-10
5-12
-R, -R и каждый -R и -R, если присутствует, независимо выбран из C алкила, C циклоалкила, C гетероциклила и C арила;
A
L
AA
11
AA
AA
A
AA
каждый -L- независимо представляет собой ковалентную связь или соединительную группу, выбранную из -R-*, -O-L-*, -N(R)-L-* и -C(O)-L-*, где звездочка обозначает точку присоединения группы -L к -R;
B
C
L
AA
AA
11
AA
11
AA
AA
AA
11
AA
11
AA
11
AA
11
AA
11
AA
B
BB
C
CC
2
2
каждый -L- и -L- независимо представляет собой ковалентную связь или соединительную группу, выбранную из -R-*, -O-L-*, -OC(O)-L-*, -N(R)-L-*, -N(R)C(O)-L-*, -C(O)-L-*, -C(O)O-L-* и -C(O)N(R)-L-*, и независимо дополнительно выбранную из -N(R)S(O)-L-*, -N(R)S(O)-L-*, -S(O)N(R)-L-* и -S(O)N(R)-L-*, где звездочка обозначает точку присоединения группы -L-R или группы -L к -R;
N
AA
AA
AA
11
AA
N
NN
2
каждый -L- независимо представляет собой ковалентную связь, или группу, выбранную из -S(O)-L-*, -S(O)-L-*, -C(O)-L-* и -C(O)N(R)-L-*, где звездочка обозначает точку присоединения группы -L к -R;
AA
L
и каждый -L- независимо представляет собой ковалентную связь или -R-;
L
AA
L
1-12
2-12
3-10
5-10
1-2
1-12
и каждый -R- независимо выбран из C алкилена, C гетероалкилена, C циклоалкилена и C гетероциклилена, и в случае, когда -L- связана с C алкильной группой, -R- не является C алкиленом;
1-2
3-10
4-10
1-2
1-2
2-12
3-10
5-10
S
12
и каждая C алкильная, C циклоалкильная, C гетероциклильная, C арилбная, C алкиленовая, C гетероалкиленовая, C циклоалкиленовая и C гетероциклиленовая группа необязательно замещена, где -R представляет собой необязательный заместитель при углероде, и -R представляет собой необязательный заместитель при азоте;
S
12
12
12
12
12
13
12
12
12
12
12
12
12
12
13
12
S
12
2
1-2
3-6
5-6
каждый -R независимо выбран из -OH, -OR, -OC(O)R, галогена, -R, -NHR, -NRR, -NHC(O)R, -N(R)C(O)R,-SH, -SR, -C(O)R, -C(O)OH, -C(O)OR, -C(O)NH, -C(O)NHR и C(O)NRR; за тем исключением, что -R не является заместителем C алкильной группы; или в случае, когда атом углерода замещен двумя группами -R, эти группы могут вместе с атомом углерода, к которому они присоединены, образовывать С карбоцикл С-гетероцикл, где карбоцикл и гетероцикл необязательно замещены одной или большим числом групп -R;
12
1-6
1-6
каждый -R независимо представляет собой C алкил, C галогеналкил, фенил или бензил;
13
1-6
1-6
каждый -R независимо представляет собой C алкил, C галогеналкил, фенил или бензил;
12
13
1-6
1-6
или -R и -R, если связаны с N, могут вместе образовывать 5- или 6-членное гетероциклическое кольцо, которое независимо замещено C алкилом, C галогеналкилом, фенилом или бензилом;
11
1-4
каждый -R независимо представляет собой водород или C алкил; и
8
-R представляет собой водород или метил,
и его фармацевтически приемлемые соли, защищенные формы, сольваты и гидраты, такие как его фармацевтически приемлемые соли и гидраты.
В одном варианте реализации -X- представляет собой -C(O)-.
15
A
В одном варианте реализации атом углерода в -R, который находится в положении α по отношению к группе -X-, представляет собой часть метиновой группы (-CH-) т.е., -R не является водородом.
15
B
В одном варианте реализации атом углерода в -R, который находится в положении β по отношению к группе -X-, представляет собой часть метиновой (-CH-) группы, т.е. -R не являются водородом.
15
B
В одном варианте реализации атом углерода в -R, который находится в положении β по отношению к группе -X- представляет собой часть метиленовой группы. Соответственно, в случае, когда присутствует -Q-, -R представляет собой водород.
15
16
17
2
В случае, когда -Q- представляет собой ковалентную связь, атом углерода в -R, который находится в положении β по отношению к группе -X- (углерод в -CHNRR) всегда является частью метиленовой группы.
В одном варианте реализации соединение имеет форму соли, например, соединение представляет собой ацетатную соль.
В одном варианте реализации соединение представлено в защищенной форме, например, в которой амино- и гидроксильная функциональная группа защищена.
Полимиксин B
Нонапептид полимиксина B имеет структуру, показанную ниже:
в которой указаны положения 2, 4 и 10 (в соответствии с нумерацией, применяемой для декапептида полимиксина B), и аминокислотные остатки находятся в L-конфигурации, если не указано иное.
2
5
15
Соединения согласно настоящему изобретению представляют собой производные нонапептида полимиксина B, в которых (i) N-концевая аминогруппа, -NH, заменена на группу -NH-A-X-R или -NH-X-R, описанную в настоящем документе, и необязательно (ii) остатки аминокислот в положениях 2, 3, 6, 7 и 10 заменены другим аминокислотным остатком.
8
4
1
2
3
Для удобства соединения согласно настоящему изобретению представлены формулой (III), в которой аминокислоты в положениях 2, 3, 6, 7 или 10 определяются природой групп R, R, R, R и R, соответственно. Соединения согласно настоящему изобретению, которые включают описанные выше варианты, обладают биологической активностью.
Один из вариантов соединения представляет собой соединение, в котором одна или больше, в частности, от 1 до 5, например, 1, 2, 3 или 4 аминокислот заменены другими аминокислотами. Аминокислота может находиться в положении, выбранном из положений 2, 3, 6, 7 или 10 (в соответствии с нумерацией остатков, используемой в полимиксине В). Замена может представлять собой замену на другую аминокислоту или стереоизомер.
Ниже приведены различные варианты реализации соединений формулы (III). Варианты реализации можно комбинировать в любых сочетаниях.
-Q-
В одном варианте реализации -Q- представляет собой ковалентную связь.
B
B
A
BB
B
17
В одном варианте реализации -Q- представляет собой -CH(R)-. В этом варианте реализации -R может представлять собой группу -L-R, или -R вместе с -R могут образовывать 5-10-членный азотсодержащий моноциклический или бициклический гетероцикл, что описано ниже более подробно.
17
A
В случае, когда -R и -R вместе образуют азотсодержащий гетероцикл, группа -Q-предпочтительно представляет собой ковалентную связь.
B
B
В одном варианте реализации -Q- представляет собой -CH(R)- и образует часть азотсодержащего гетероцикла. В этом варианте реализации -R может представлять собой водород.
16
17
-R и -R
16
В одном варианте реализации -R представляет собой водород.
16
1-4
В одном варианте реализации -R представляет собой C алкил, например, метил, этил или пропил, например, метил.
17
В одном варианте реализации -R представляет собой водород.
17
1-4
В одном варианте реализации -R представляет собой C алкил, например, метил, этил или пропил, например, метил.
17
A
17
B
В одном варианте реализации -R и -R вместе с атомами углерода, к которым они присоединены, образуют азотсодержащий гетероцикл. В одном варианте реализации -R и -R вместе с атомами углерода, к которым они присоединены, образуют азотсодержащий гетероцикл. Это обсуждается ниже более подробно.
16
17
В одном варианте реализации -R не является этилом, если -R представляет собой водород, метил или этил.
16
17
В одном варианте реализации -R не является метилом, если -R представляет собой водород, метил или этил.
16
17
В одном варианте реализации -R представляет собой водород, и -R представляет собой водород.
16
17
В одном варианте реализации -NRR не является гуанидиновой группой.
Азотсодержащий гетероцикл
17
A
17
B
16
Группы -R и -R может, вместе с атомами углерода, к которым они присоединены, образовывать азотсодержащий гетероцикл. Аналогичным образом, -R и -R могут, вместе с атомами углерода, к которым они присоединены, образовывать азотсодержащий гетероцикл. Азот в азотсодержащем гетероцикле относится к атому азота в -N(R)-.
Азотсодержащий гетероцикл может представлять собой моноциклический или бициклический азотсодержащий гетероцикл. Бициклический азотсодержащий гетероцикл содержит два конденсированных кольца.
Азотсодержащий гетероцикл содержит всего от 5 до 10 атомов в кольце. В случае, когда азотсодержащий гетероцикл является моноциклическим, он может содержать от 5 до 7 атомов в кольце, в частности, от 5 до 6, например, 6 атомов в кольце. В случае, когда азотсодержащий гетероцикл является бициклическим, он может содержать от 8 до 10 атомов в кольце, в частности, от 9 до 10, в частности, 10, атомов в кольце. Каждое кольцо в бициклическом гетероцикле может содержать от 5 до 7 атомов в кольце, например, 5 или 6, в частности, 6 атомов в кольце.
В случае, когда азотсодержащий гетероцикл является бициклическим, одно кольцо может быть ароматическим или частично ненасыщенным. Кольцо, которое образовано вместе с атомами углерода в положениях α и β по отношению к группе -X- (первое кольцо) не является ароматическим. А вот второе кольцо, которое конденсировано с первым, может быть ароматическим. Первое кольцо является насыщенным, за исключением атомов, которые являются общими со вторым кольцом, (мостиковые атомы), которые могут быть частью ароматической кольцевой системы второго кольца, например.
17
A
17
B
C
В случае, когда азотсодержащий гетероцикл является моноциклическим, каждый атом углерода в кольце в -R и -R или атом углерода в кольце в -R и -R необязательно замещен одной или двумя группами -R.
17
A
17
B
D
D
В случае, когда азотсодержащий гетероцикл является бициклическим, каждый атом углерода в кольце в -R и -R или каждый атом углерода в кольце в -R и -R необязательно замещен одной или двумя группами -R, допустимым образом. Атом углерода в кольце может быть незамещенным замещенным одной группой -R, если этот атом углерода в кольце является частью ароматической системы колец или частью ненасыщенной связи.
D
C
D
C
Группа -R включает группу -R. В одном варианте реализации в случае, когда азотсодержащий гетероцикл является бициклическим, каждый атом углерода в кольце во втором кольце необязательно замещен одной или двумя группами -R, и каждый атом углерода в кольце в первом кольце необязательно замещен одной или двумя группами -R.
В одном варианте реализации азотсодержащий гетероцикл представляет собой моноциклический азотсодержащий гетероцикл.
В одном варианте реализации азотсодержащий гетероцикл представляет собой бициклический азотсодержащий гетероцикл.
C
B
BB
C
17
A
17
B
C
A
CC
В одном варианте реализации один атом углерода в кольце в азотсодержащем гетероцикле замещен одной или двумя группами, в частности, замещен одной группой -R или замещен группой -L-R, если присутствует, например, замещен одной группой -R. В одном варианте реализации один атом углерода в кольце в -R и -R или -R и -R замещен одной группой или двумя группами, в частности, замещен одной группой -R, например, -L-R. В этих вариантах реализации оставшиеся атомы углерода в азотсодержащем гетероцикле не несут заместителей. Эти варианты реализации предпочтительны в том случае, когда азотсодержащий гетероцикл является моноциклическим.
C
B
BB
C
17
A
17
B
C
A
CC
В случае, когда азотсодержащий гетероцикл является бициклическим, каждый атом углерода в кольце в азотсодержащем гетероцикле может быть незамещенным. В альтернативном варианте B случае, когда азотсодержащий гетероцикл является бициклическим, один атом углерода в кольце в азотсодержащем гетероцикле может быть замещен одной или двумя, в частности, одной группой -R или -L-R, в частности, группой -R. Например, в случае, когда азотсодержащий гетероцикл является бициклическим, один атом углерода в кольце в -R и -R или -R и -R может быть замещен одной или двумя, в частности, одной группой -R, например, -L-R. В этих вариантах реализации оставшиеся атомы углерода в азотсодержащем гетероцикле не несут заместителей.
Азотсодержащий гетероцикл может содержать дополнительные гетероатомы в кольце, независимо выбранные из азота, кислорода и серы. В случае, когда азотсодержащий гетероцикл является моноциклическим, гетероцикл необязательно содержит дополнительный атом азота, кислорода или серы в кольце. В случае, когда азотсодержащий гетероцикл является бициклическим азотсодержащим гетероциклом, гетероцикл необязательно содержит один, два или три дополнительных гетероатома, причем каждый гетероатом независимо выбран из группы, состоящей из азота, кислорода и серы. В бициклической системе дополнительные гетероатомы могут присутствовать в первом или втором кольце, в частности, в первом кольце.
В одном варианте реализации, где присутствует дополнительный гетероатом, этот гетероатом представляет собой азот.
В одном варианте реализации присутствует один дополнительный гетероатом, такой как один дополнительный гетероатом азота.
В одном варианте реализации азотсодержащий гетероцикл не содержит дополнительный гетероатом.
2
2
C
C
В случае, когда кольцо содержат два гетероатома, они не разделены незамещенной метиленовой группой CH-) или содержащей один заместитель метиленовой группой (например, -CH(R)-), и необязательно они не разделены метиленовой группой с двумя заместителями (например, -C(R)-).
N
NA
В случае, когда упоминается дополнительный атом азота в кольце, этот атом азота в кольце может быть представлен группой -NH-, и этот атом азота может быть необязательно замещен группой -R или -R, допустимым образом. Дополнительный атом азота в кольце может быть незамещенным, если он представляет собой часть ароматической системы колец, или представляет собой часть ненасыщенной связи.
2
В случае, когда упоминается дополнительный атом серы в кольце, этот атом серы может быть представлен в виде -S-, -S(O)- или -S(O)-, например, -S-.
N
NA
15
Каждый дополнительный атом углерода в кольце необязательно соответствующим образом замещен группой -R, за исключением дополнительного атома азота в кольце, который связан с углеродом в положении α по отношению к группе -X-, этот атом азота в кольце необязательно замещен группой -R. Это схематично показано ниже для двух примеров -R-X-, содержащих моноциклические гетероциклы, содержащие дополнительный атом азота в кольце:
NA
NA
N
N
17
A
В случае, когда система колец справа содержит атом азота в кольце, который связан с атомом углерода, который находится в положении α по отношению к группе -X-. Такой атом азота необязательно замещен группой -R, и показан как замещенный группой -R. Система колец слева содержит атом азота в кольце, который не связан с атомом углерода, который находится в положении α по отношению к группе -X- (он присоединен к углероду в положении β по отношению к группе -X-). Такой атом азота необязательно замещен группой -R, и показан как замещенный группой -R. В примерах кольцевых структур, показанных выше, атомы углерода в кольце показаны как незамещенные. В соответствии с настоящим описанием атомы углерода в кольце, присутствующие в -R и -R необязательно содержат один или два заместителя.
NA
Следует отметить, что определения для -R не охватывают группы, которые вместе с этим дополнительным атомом азота в кольце образовали бы амидную группу.
N
В случае если присутствует второе кольцо и если это второе кольцо представляет собой ароматическое кольцо, содержащее один или больше дополнительных атомов азота, атом азота в ароматическом кольце может быть не замещен группой -R по ситуации.
N
NA
В случае, когда дополнительный атом азота в кольце замещен группой -R или -R, допустимым образом, каждый атом углерода в кольце в азотсодержащем гетероцикле может быть незамещенным.
17
A
C
N
NA
B
BB
C
B
BB
C
B
BB
N
NA
В случае, когда -R и -R вместе образуют моноциклический азотсодержащий гетероцикл, гетероцикл замещен по меньшей мере одной группой, выбранной из -R, и -R, -R и -L-R т.е., по меньшей мере одна из этих групп должна присутствовать в качестве заместителя кольца в подходящем положении. Соответственно, в этом варианте реализации, в случае, когда азотсодержащий гетероцикл является моноциклическим и не содержит дополнительный атом азота, по меньшей мере один атом углерода в кольце должен быть замещен группой -R или -L-R, если присутствует. Далее, в этом варианте реализации в случае, когда азотсодержащий гетероцикл является моноциклическим и содержит дополнительный атом азота, и этот атом азота не имеет заместителей, по меньшей мере один атом углерода в кольце должен быть замещен группой -R или -L-R, если присутствует. Если дополнительный атом азота в моноциклическом азотсодержащем гетероцикле замещен группой -R или -R, атомы углерода в кольце могут быть незамещенными или необязательно содержать один или два заместителя.
17
B
C
N
В случае, когда -R и -R вместе образуют моноциклический азотсодержащий гетероцикл, гетероцикл замещен по меньшей мере одной группой, выбранной из -R, и -R, если присутствует.
A
A
AA
A
A
AA
A
C
N
C
C
N
В альтернативном варианте гетероцикл необязательно замещен, если -R представляет собой -L-R. В одном варианте реализации моноциклический азотсодержащий гетероцикл не имеет заместителей если группа -R представляет собой -LR. Если -R представляет собой водород, моноциклический азотсодержащий гетероцикл должен быть замещен по меньшей мере одной группой, выбранной из -R и -R, если присутствует. В этом случае если азотсодержащий гетероцикл является моноциклическим и не содержит дополнительный атом азота, по меньшей мере один атом углерода в кольце должен быть замещен группой -R. Далее, в этом варианте реализации в случае, когда азотсодержащий гетероцикл является моноциклическим и содержит дополнительный атом азота, и этот атом азота не имеет заместителей, по меньшей мере один атом углерода в кольце должен быть замещен группой -R. Если дополнительный атом азота в моноциклическом азотсодержащем гетероцикле замещен группой -R, атомы углерода в кольце могут быть незамещенными или необязательно нести один или два заместителя.
N
NA
В случае, когда азотсодержащий гетероцикл является бициклическим, каждый дополнительный атом азота в кольце может быть незамещенным. В альтернативном варианте, в случае, когда азотсодержащий гетероцикл является бициклическим один дополнительный атом азота в кольце может быть замещен группой -R, за исключением тех случаев, когда дополнительный атом азота в кольце связан с углеродом, который находится в положении α по отношению к группе -X-, этот дополнительный атом азота в кольце замещен группой -R.
C
17
A
17
B
C
В одном варианте реализации моноциклический азотсодержащий гетероцикл замещен одной группой -R. Соответственно, один атом углерода в кольце в группе -R и -R или -R и -R замещен одной группой -R.
C
N
NA
N
NA
C
17
A
17
B
В одном варианте реализации моноциклический азотсодержащий гетероцикл, содержащий дополнительный атом азота в кольце, замещен одной группой -R, -R или -R, например, замещен одной группой -R или -R или замещен одной группой -R. Соответственно, один атом в кольце в группе -R и -R или -R и -R содержит один заместитель.
Азотсодержащий гетероцикл может быть выбран из группы, состоящей из пирролидина, пиперидина, пиперазина, 1,4-диазепина, индолина, 1,2,3,4-тетрагидрохинолинила, 1,2,3,4-тетрагидроизохинолина, 1,2,3,4-тетрагидрохиноксалина, 1,2,3,4,6,7,8,8а-октагидропирроло[1,2-а]пиразина, 1,2,3,4-тетрагидропирроло[1,2-а]пиразина, 5,6,7,8-тетрагидро-1,6-нафтиридина и 1,2,3,4-тетрагидро-2,6-нафтиридина. В бициклических системах ароматическое кольцо, если присутствует, присутствует как второе кольцо.
Моноциклические азотсодержащие гетероциклы пирролидин, пиперидин, пиперазин и 1,4-диазепин замещены как обсуждалось выше.
Бициклические азотсодержащие гетероциклы индолин, 1,2,3,4-тетрагидрохинолинил, 1,2,3,4-тетрагидроизохинолин и 1,2,3,4-тетрагидрохиноксалин могут быть замещенными или незамещенными, как обсуждается выше.
Азотсодержащий гетероцикл может быть выбран из группы, состоящей из пирролидина, пиперидина, пиперазина и 1,4-диазепина.
В одном варианте реализации азотсодержащий гетероцикл выбран из пирролидина, пиперидина и пиперазина.
В одном варианте реализации бициклический азотсодержащий гетероцикл содержит первое кольцо, выбранное из пирролидина, пиперидина и пиперазина, конденсированное со вторым кольцом, которое может представлять собой ароматическое кольцо. Примеры второго кольца включают кольца циклогексана, бензола и пиридина.
17
A
16
В одном варианте реализации все группы -R и -R вместе образуют азотсодержащий гетероцикл, если -Q- представляет собой ковалентную связь. В этом случае группа -NR-расположена на атоме углерода, который находится в положении β по отношению к группе -X-.
17
A
16
В другом варианте реализации группы -R и -R вместе образуют азотсодержащий гетероцикл, если -Q- не является ковалентной связью. В этом случае группа -NR - расположена на атоме углерода, который находится в положении γ по отношению к группе -X-.
17
A
C1
C1
C1
C1
C1
NA
C1
C1
C1
C
C
NA
В одном варианте реализации -R и -R выбраны из *-CH(R)CH(R)CH(R)-, *-CH(R)CH(R)- и *-N(R)CH(R)CH(R)-, где * обозначает точку присоединения к углероду в положении α по отношению к группе -X-, -R представляет собой водород или -R, и по меньшей мере один атом углерода или азота замещен группой -R или -R, допустимым образом.
15
Примеры структур азотсодержащих гетероциклов даны в разделе -R ниже.
Карбоцикл и гетероцикл
A
B
В одном варианте реализации -R и -R вместе образуют 5-10-членный карбоцикл или гетероцикл. В этом случае -Q- не является ковалентной связью. Карбоцикл или гетероцикл может быть замещенным или незамещенным.
Карбоцикл или гетероцикл может быть моноциклическим или бициклическим. Бициклический карбоцикл или гетероцикл содержит два конденсированных кольца. Карбоцикл или гетероцикл всего содержит от 5 до 10 атомов в кольце. В случае, когда карбоцикл или гетероцикл является моноциклическим, он может содержать от 5 до 7 атомов в кольце, в частности, от 5 до 6, например, 6 атомов в кольце. В случае, когда карбоцикл или гетероцикл является бициклическим, он может содержать от 8 до 10 атомов, в частности, от 9 до 10, например, 10 атомов в кольце. Каждое кольцо в бициклической системе может содержать от 5 до 7 атомов в кольце, например, 5 или 6, например, 6 атомов в кольце.
В случае, когда карбоцикл или гетероцикл является бициклическим, одно кольцо может быть ароматическим или частично ненасыщенным. Кольцо, которое образовано вместе с атомами углерода α и β по отношению к группе -X- (первое кольцо) не является ароматическим. А вот второе кольцо, которое представляет собой кольцо, конденсированное с первым, может быть ароматическим. Первое кольцо является насыщенным, за исключением атомов, которые являются общими со вторым кольцом, (мостиковые атомы), которые могут быть частью ароматической кольцевой системы второго кольца.
Бициклический гетероцикл представляет собой гетероцикл, содержащий гетероатом, например, N, S или O в первом или втором кольце.
В одном варианте реализации гетероатом присутствует в первом кольце. В одном варианте реализации гетероатом присутствует во втором кольце.
Гетероцикл включает один или больше гетероатомов, независимо выбранных из N, S, и О. В одном варианте реализации гетероцикл включает один или два гетероатома, например, один гетероатом.
В одном варианте реализации гетероатом представляет собой азот.
В одном варианте реализации присутствует один гетероатом, например, один гетероатом азота.
A
B
C
A
B
D
C
В случае, когда карбоцикл или гетероцикл является моноциклическим, каждый атом углерода в кольце в -R и -R необязательно замещен одной или двумя группами -R. В случае, когда карбоцикл или гетероцикл является бициклическим, каждый атом углерода в кольце в -R и -R необязательно замещен одной или двумя группами -R, которая включает -R.
N
NA
В случае, когда упоминается атом азота в кольце, этот атом азота в кольце может быть представлен группой -NH-, и этот атом азота может быть необязательно замещен группой -R или -R, допустимым образом. Дополнительный атом азота в кольце может быть незамещенным, если он является частью ароматической системы колец, или является частью ненасыщенной связи.
2
В случае, когда упоминается атом веры в кольце в гетероцикле, этот атом серы может быть представлен как -S-, -S(O)- или -S(O)-, например, -S-.
C
D
В одном варианте реализации один атом углерода в кольце в карбоцикле или гетероцикле замещен одной или двумя, например, одной группой -R или -R, допустимым образом. В этом варианте реализации оставшиеся атомы углерода в карбоцикле или гетероцикле может быть незамещенным. Этот вариант реализации является предпочтительным, если карбоцикл или гетероцикл является моноциклическим.
N
NA
В одном варианте реализации гетероцикл содержит атом азота в кольце, и этот атом необязательно замещен группой -R, за исключением атома азота в кольце, который связан с углеродом в положении α по отношению к группе -X-, этот атом азота в кольце необязательно замещен группой -R.
В одном варианте реализации, где в гетероцикле в кольце присутствует атом азота, этот атом азота может быть замещен. В этом варианте реализации оставшиеся атомы углерода в карбоцикле или гетероцикле могут быть незамещенными. В предпочтительном случае в этом варианте реализации гетероцикл является моноциклическим.
NA
Следует отметить, что определения для -R не включают группы, которые вместе с атомом азота в кольце образовывали бы амидную группу.
N
Если второе кольцо присутствует и это второе кольцо представляет собой ароматическое кольцо, содержащее один или больше атомов азоте, атом азота в ароматическом кольце может быть замещен группой -R, допустимым образом.
В одном варианте реализации моноциклический карбоцикл выбран из циклогексана и циклопентана, которые могут быть замещены как обсуждалось выше. В одном варианте реализации моноциклический гетероцикл выбран из пирролидина, тетрагидрофурана, тетрагидротиофена, пиперидина, пиперазина, 1,4-диоксана, морфолина, тиоморфолина и 1,4-диазепина, которые могут быть замещены как обсуждалось выше.
В одном варианте реализации моноциклический карбоцикл выбран из индана и тетралина.
В одном варианте реализации бициклический гетероцикл выбран из индолина, 1,2,3,4-тетрагидрохинолинила, 1,2,3,4-тетрагидроизохинолина, 1,2,3,4-тетрагидрохиноксалина, хромана и дигидробензофурана, которые могут быть замещены как обсуждалось выше.
15
-R
15
15
16
17
16
Группа -R вместе с -X- может рассматриваться как N-концевая группа-заместитель в соединениях формулы (III). -R содержит аминогруппу, которая может представлять собой группу -NRR или группу -NR-, в случае, когда азот присутствует в виде атома в кольце в азотсодержащем гетероцикле.
16
17
15
16
17
2
2
В соединениях согласно настоящему изобретению азотсодержащая группа -NRR должна быть связана с одной метиленовой группой (т.е. группой -CH-). Соответственно, -R должен содержать группу -CHNRR.
16
17и
А
17и
B
15
16
16
Если азотсодержащая группа в -NR - присутствует в азотсодержащем гетероцикле (т.е. -R -R образуют кольцо, или -R -R образуют кольцо), атом азота должен быть связан с одним соседним атомом углерода, который является частью метиленовой группы. Это требование для группы -R. Однако другой соседний атом углерода не обязательно является частью метиленовой группы (он может представлять собой метиленовую или метиновую группу). В одном варианте реализации атом азота в -NR - связан с двумя метиленовыми группами в кольце (т.е. оба соседних атома углерода находятся в метиленовых группах). В одном варианте реализации атом азота в -NR - связан с атомом углерода в кольце, который является частью метиленовой группы и атомом водорода в кольце, который является частью метиленовой или метиновой группы.
15
17и
A
В одном варианте реализации -R выбран из перечисленных ниже групп. Группы, показанные ниже, включают группы, в которых -R -R вместе образуют азотсодержащий гетероцикл.
C1
C
N1
NA
D1
D
A
A
AA
B
B
BB
16
17
16
17
A
A
AA
B
A
B
C
B
BB
NA
N
1-4
1-4
В представленных ниже вариантах реализации -R представляет собой водород или -R; -R представляет собой водород или -R; -R представляет собой водород или -R; -R представляет собой водород или -L-R; -R представляет собой водород или -L-R; и -R независимо представляет собой водород или C алкил; -R независимо представляет собой водород или C алкил; или -NRR представляет собой гуанидиновую группу. Как указано выше, в случае, когда -Q- представляет собой ковалентную связь, -R представляет собой -L-R, и в случае, когда -Q- представляет собой -CH(R)-, один или оба из -R и -R не являются водородом. В случае, когда азотсодержащий гетероцикл является моноциклическим, он должен быть замещен по меньшей мере одной группой, выбранной из -R, и -L-R, -R и -R.
15
В одном варианте реализации -R выбран из группы, состоящей из:
.
15
В одном варианте реализации -R выбран из группы, состоящей из:
.
15
В одном варианте реализации -R выбран из группы, состоящей из:
.
15
В одном варианте реализации -R выбран из группы, состоящей из:
.
15
В одном варианте реализации -R выбран из группы, состоящей из:
.
15
В одном варианте реализации -R выбран из группы, состоящей из:
.
15
В одном варианте реализации -R выбран из группы, состоящей из:
.
15
В одном варианте реализации -R выбран из группы, состоящей из:
.
15
В одном варианте реализации -R выбран из группы, состоящей из:
.
15
В одном варианте реализации -R выбран из группы, состоящей из:
.
15
В одном варианте реализации -R выбран из группы, состоящей из:
.
15
В одном варианте реализации -R выбран из группы, состоящей из:
.
15
В одном варианте реализации -R представляет собой:
, в частности, .
15
В одном варианте реализации -R представляет собой:
такой как , , или..
15
В одном варианте реализации -R представляет собой:
, такой как
,
или
15
В одном варианте реализации -R представляет собой:
, такой как
15
В одном варианте реализации -R представляет собой:
, например, ,  или .
15
17
A
Показанные выше структуры включают примеры, в которых -R содержит азотсодержащий гетероцикл. Это те соединения, в которых -R и -R, вместе с атомами углерода, к которым они присоединены, образуют азотсодержащий гетероцикл. Азотсодержащие гетероциклы, показанные выше, представляют собой моноциклические азотсодержащие гетероциклы.
17
A
C1
C1
Каждый атом углерода в кольце в группе -R и -R может быть замещен группой -R. В случае, когда -R представляет собой водород, атом углерода в кольце не имеет заместителей.
17
A
N1
N1
Атом азота в кольце в группе -R и -R, если присутствует, замещен группой -R. В случае, когда -R представляет собой водород, атом азота в кольце не имеет заместителей.
N
NA
C
B
BB
17
A
C
В случае, когда азотсодержащий гетероцикл содержит дополнительный атом азота, в предпочтительном варианте этот дополнительный атом азота соответствующим образом замещен группой -R или -R. В этом варианте реализации атомы углерода в кольце могут быть незамещенными. В случае, когда азотсодержащий гетероцикл не содержит дополнительного атома азота, один из атомов углерода в кольце замещен группой -R или -L-R, и в предпочтительном варианте один их атомом углерода в кольце группы -R и -R замещен группой -R.
17
A
17
A
D
N
Соединения согласно настоящему изобретению также включают соединения, в которых -R и -R, вместе с атомами углерода, к которым они присоединены, образуют бициклический азотсодержащий гетероцикл. В этом варианте реализации не обязательно чтобы атому углерода или азота в кольце группы -R и -R были замещены (т.е. каждый из -R и -R может представлять собой водород).
15
15
В качестве дополнения или альтернативы группам -R, показанным выше, -R выбирают из:
.
15
15
В качестве дополнения или альтернативы группам -R, показанным выше -R выбирают из:
.
15
15
В качестве дополнения или альтернативы группам -R, показанным выше, в одном варианте реализации -R выбран из:
или , такого как  или .
A
B
C
N
NA
В одном варианте реализации -R и -R могут вместе образовывать карбоцикл или гетероцикл. Атомы в кольце карбоцикла или гетероцикла могут быть необязательно замещены. Атом углерода в кольце может необязательно иметь один или два заместителя -R. Атом азота в кольце, если присутствует, может быть необязательно замещен группой -R, за тем исключением, что атом азота в кольце, который связан с углеродом, который находится в положении α по отношению к группе -X- необязательно замещен группой -R.
C1
C
N1
NA
D1
D
16
17
16
17
C
NA
N
1-4
1-4
В приведенных ниже вариантах реализации -R представляет собой водород или -R; -R представляет собой водород или -R; -R представляет собой водород или -R; и -R независимо представляет собой водород или C алкил; -R независимо представляет собой водород или C алкил; или -NRR представляет собой гуанидиновую группу. В случае, когда азотсодержащий гетероцикл является моноциклическим, он необязательно замещен по меньшей мере одной группой, выбранной из -R, и -R и -R.
15
15
В качестве дополнения или альтернативы группам -R, показанным выше, в одном варианте реализации -R выбран из:
.
15
15
В качестве дополнения или альтернативы для групп -R, показанных выше, в одном варианте реализации -R выбран из:
.
A
-R
A
A
A
AA
A
AA
B
В одном варианте реализации -R не является водородом. В одном варианте реализации -R представляет собой -L-R. В одном варианте реализации -R представляет собой -R. В этих вариантах реализации -R, если присутствует, может представлять собой водород.
A
A
A
AA
A
17
15
В одном варианте реализации, если -R не является водородом, например, если -R представляет собой -L-R или -R и -R вместе образуют азотсодержащий гетероцикл, -R представляет собой аминосодержащую группу:
A
A
AA
11
11
Если -R представляет собой -L-R, предполагается, что эта группа не охватывает заместитель, содержащий группу -C(O)N(R)-*, где звездочка обозначает точку присоединения к углероду, который находится в положении α по отношению к группе -X-. Авторы изобретения обнаружили, что B случае, когда присутствует группа -C(O)N(R)-*, биологическая активность снижается.
A
17
В одном варианте реализации -R и -R вместе образуют 5-10-членный азотсодержащий моноциклический или бициклический гетероцикл.
A
B
В одном варианте реализации -R и -R вместе образуют 5-10-членный карбоцикл или гетероцикл. В этом случае -Q- не является ковалентной связью.
A
15
2
В одном варианте реализации -R не является -NHEt или -NEt, например, в случаях, когда -R-X- представляет собой N-концевой заместитель нонапептида полимиксина B (PMBN).
A
PA
PA
PA
15
2
1-10
8-10
1-6
1-4
1-2
В одном варианте реализации -R не является -NHR или -N(R), где каждый -R представляет собой C алкил, например, C алкил, например, C алкил, например, C алкил, например, С алкил, например, в случаях когда -R-X- представляет собой N-концевой заместитель нонапептида полимиксина B (PMBN).
A
A
A
AA
В одном варианте реализации -R не является группой, содержащей атом кислорода, связанный с углеродом, который находится в положении α по отношению к группе -X-. В одном варианте реализации -R не является группой, содержащей атом азота, связанный с углеродом, который находится в положении α по отношению к группе -X-. Определения для группы -L-R могут толковаться соответствующим образом.
B
-R
B
B
В одном варианте реализации -R, если присутствует, представляет собой водород. В одном варианте реализации -Q- представляет собой ковалентную связь, и -R, соответственно, отсутствует.
B
A
BB
B
BB
A
В одном варианте реализации -R представляет собой -L-R. В одном варианте реализации -R представляет собой -R. В этих вариантах реализации -R может представлять собой водород.
B
3-10
В одном варианте реализации -R не является C циклоалкилом, например, не является циклогексилом.
B
17
В одном варианте реализации -R и -R вместе образуют 5-10-членный азотсодержащий моноциклический или бициклический гетероцикл.
A
B
В одном варианте реализации -R и -R вместе образуют 5-10-членный карбоцикл или гетероцикл. В этом случае -Q- не является ковалентной связью.
B
A
BB
B
17
C
B
17
N
В случае, когда -Q- присутствует и представляет собой часть азотсодержащего гетероцикла, и -R представляет собой -L-R, азотсодержащий гетероцикл необязательно замещен. Соответственно, каждый атом углерода в кольце в -R и -R необязательно замещен группой -R, и каждый атом азота кольца в -R и -R необязательно замещен группой -R.
A
B
A
B
В одном варианте реализации один из -R и -R представляет собой водород. Соответственно, другой из -R и -R не является водородом.
B
BB
11
Следует отметить, что группа -L-R охватывает заместитель, содержащий группу -C(O)N(R)-*, где звездочка обозначает точку присоединения к углероду, который находится в положении β по отношению к группе -X-.
C
N
NA
-R, R и -R
A
17
B
17
A
B
Группы -R и -R или -R и -R могут вместе образовывать 5-10-членный азотсодержащий моноциклический или бициклический гетероцикл, и -R и -R могут вместе образовывать 5-10-членный моноциклический или бициклический карбоцикл, или вместе образовывать 5-10-моноциклический или бициклический гетероцикл. Атомы в кольце, которые присутствуют в азотсодержащем гетероцикле и карбоцикле или гетероцикле могут быть замещены или могут быть незамещенными как описано в настоящем документе.
A
17
B
17
A
17
B
17
A
17
B
17
C
C
C
Азотсодержащий гетероцикл включает атомы кольца, которые являются частью -R и -R или -R и -R. В случае, когда -R и -R или -R и -R образуют азотсодержащий моноциклический или бициклический гетероцикл, каждый атом углерода в кольце в группе -R и -R или группе -R и -R может быть необязательно замещен группой -R. Эти атомы углерода в кольце могут быть замещены одной или двумя группами -R. В одном варианте реализации каждый атом углерода в кольце может быть необязательно замещен одной группой -R.
A
17
B
17
C
N
NA
B
BB
Как описано в настоящем документе, азотсодержащий моноциклический гетероцикл обязательно замещен, заместитель может присутствовать в виде заместителя при атоме кольца, которое является частью -R и -R или -R и -R. Таким образом, в соответствующих случаях присутствует группа -R, -R или -R. В альтернативном варианте, заместитель может находиться при углероде в группе -X- т.е., присутствует -L-R.
N
NA
Азотсодержащий гетероцикл может содержать дополнительные атомы углерода в кольце. Каждый дополнительный атом углерода в кольце может быть в соответствующих случаях необязательно замещен группой -R. Однако B случае, когда дополнительный атом азота связан с углеродом, который находится в положении α по отношению к группе -X-, этот атом азота в кольце необязательно замещен группой -R.
A
B
A
B
C
C
C
A
B
D
D
В одном варианте реализации -R и -R вместе образуют 5-10-членный моноциклический или бициклический карбоцикл или гетероцикл. В моноцикле каждый атом углерода в кольце в -R и -R необязательно замещен одной или двумя группами -R. Эти атомы углерода в кольце могут быть замещены одной или двумя группами -R. В одном варианте реализации каждый атом углерода в кольце может быть необязательно замещен одной группой -R. В бицикле каждый атом углерода в кольце в -R и -R необязательно замещен одной или двумя группами -R. Эти атомы углерода в кольце могут быть замещены одной или двумя группами -R.
N
NA
5-10-членный моноциклический или бициклический гетероцикл может содержать атом азота в кольце. Каждый атом азота в кольце может быть в соответствующих случаях необязательно замещен группой -R. Однако к случае, когда дополнительный атом азота связан с углеродом, который находится в положении α по отношению к группе -X-, этот атом азота в кольце необязательно замещен группой -R.
A
17
B
17
A
B
16
Одина из атомов углерода в кольце, который является частью -R и -R, -R и -R или -R и -R, может быть замещен оксо-группой (=O). Атом углерода в кольце, который связан с атомом азота в -N(R)- не замещен оксо-группой. В случае, когда такой атом углерода в кольце замещен оксо-группой, он может быть связан с дополнительным атомом азота в кольце (в случае, когда он присутствует) с образованием амидной группы. Следует отметить, что дополнительный атом азота может быть связан с атомом углерода, который находится в положении α по отношению к группе -X-. Авторы изобретения понимают, что в случае, когда амидная группа присутствует в азотсодержащем гетероцикле в качестве заместителя при углероде в положении β по отношению к группе -X-, биологическая активность не снижается.
В одном варианте реализации, когда атом углерода в кольце связан с дополнительным атомом азота в кольце, который связан с атомом углерода, который находится в положении α по отношению к группе -X-, этот атом углерода в кольце не замещен оксо-группой.
Аналогично, в тех случаях когда такой атом углерода в кольце замещен оксо-группой, он может быть соединен с дополнительным атомом кислорода в кольце (когда таковой присутствует), и может образовываться сложноэфирная группа.
В одном варианте реализации азотсодержащий гетероцикл не содержит в кольце а, карбамат, мочевину и сложноэфирную группу.
В одном варианте реализации дополнительный атом азота в кольце, связанный с углеродом, который находится в положении α по отношению к группе -X- не является частью амида, карбамата или группы мочевины.
В одном варианте реализации дополнительный атом кислорода в кольце, связанный с углеродом, который находится в положении α по отношению к группе -X-, не является частью карбаматной или сложноэфирной группы.
17
A
C
N
NA
B
BB
C
N
NA
В случае, когда -R и -R образуют моноциклический азотсодержащий гетероцикл, один атом кольца (образованный вместе с атомами углерода в положениях α и β по отношению к группе -X-) должен быть замещен. В этом случае моноциклический азотсодержащий гетероцикл должен содержать группу-заместитель, находящуюся на атоме углерода в кольце или дополнительном атоме азота, если таковой присутствует. Таким образом по меньшей мере одна группа -R, -R, -R или -L-R должна присутствовать в качестве заместителя азотсодержащего гетероцикла. В одном варианте реализации по меньшей мере одна группа -R, -R и -R должна присутствовать в качестве заместителя азотсодержащего гетероцикла.
17
A
17
A
17
A
17
A
В одном варианте реализации если -R и -R образуют моноциклический азотсодержащий гетероцикл, один или два атома кольца в -R и -R замещены. Остальные атомы кольца в -R и -R не несут заместителей. В одном варианте реализации один атом кольца в -R и -R замещен.
17
A
17
A
C
17
A
17
A
N
NA
17
A
17
A
17
A
C
17
A
В одном варианте реализации если -R и -R образуют моноциклический азотсодержащий гетероцикл, один атом углерода в кольце в -R и -R замещен группой -R, а оставшийся атом кольца в -R и -R не несут заместителей. В одном варианте реализации если -R и -R образуют моноциклический азотсодержащий гетероцикл, и гетероцикл содержит дополнительный атом азота в кольце, этот дополнительный атом азота замещен, в соответствующих случаях, группой -R или -R, а остальные атомы в кольце в -R и -R не несут заместителей. В одном варианте реализации если -R и -R образуют моноциклический азотсодержащий гетероцикл, и гетероцикл содержит дополнительный атом азота в кольце, один атом углерода в кольце в -R и -R замещен группой -R, а остальные атомы в кольце в -R и -R не несут заместителей.
17
B
A
A
В случае, когда -R и -R образуют моноциклический азотсодержащий гетероцикл, атомы кольца в кольце (образованном вместе с атомом углерода в положении β по отношению к группе -X-) не обязательно должны быть замещены. Если группа -R представляет собой водород, моноциклический азотсодержащий гетероцикл должен содержать группу-заместитель на атоме углерода в кольце или дополнительном атоме азота в кольце, если таковой присутствует. Но если группа -R не являются водородом, то атомы углерода в кольце или дополнительный атом азота в кольце, если присутствует, не обязательно имеют заместители.
17
B
17
B
17
B
17
B
A
В одном варианте реализации если -R и -R образуют моноциклический азотсодержащий гетероцикл, один или два атома в кольце в -R и -R замещены. Остальные атомы кольца в -R и -R не несут заместителей. В одном варианте реализации один атом кольца в R и -R замещен. В этих вариантах реализации -R может представлять собой водород.
17
B
17
8
C
17
B
В одном варианте реализации, где -R и -R образуют моноциклический азотсодержащий гетероцикл, один атом углерода в кольце в -R и -R замещен группой -R, а остальные атомы в кольце в -R и -R не несут заместителей.
17
B
N
17
B
В одном варианте реализации, где -R и -R образуют моноциклический азотсодержащий гетероцикл, и гетероцикл содержит дополнительный атом азота в кольце, этот дополнительный атом азота замещен группой -R, а остальные атомы в кольце в -R и -R не несут заместителей.
17
B
17
B
C
17
B
В одном варианте реализации, где -R и -R образуют моноциклический азотсодержащий гетероцикл, и гетероцикл содержит дополнительный атом азота в кольце, один атом углерода в кольце в -R и -R замещен группой -R, а остальные атомы в кольце в -R и -R не несут заместителей
17
A
17
A
D
17
A
17
A
N
NA
17
A
Бициклический азотсодержащий гетероцикл может быть незамещенным. В этом случае второе конденсированное кольцо можно рассматривать как заместитель первого кольца. В одном варианте реализации, где -R и -R образуют бициклический азотсодержащий гетероцикл, один атом углерода в кольце в -R и -R замещен группой -R, а остальные атомы в кольце в -R и -R не несут заместителей. В одном варианте реализации, где -R и -R образуют бициклический азотсодержащий гетероцикл, и гетероцикл содержит дополнительный атом азота в кольце, этот дополнительный атом азота в соответствующих случаях замещен группой -R или -R, а остальные атомы в кольце в -R и -R не несут заместителей
17
A
17
A
D
17
A
В одном варианте реализации, где -R и -R образуют бициклический азотсодержащий гетероцикл, и гетероцикл содержит дополнительный атом азота в кольце, один атом углерода в кольце в -R и -R замещен группой -R, а остальные атомы в кольце в -R и -R не несут заместителей.
D
C
В одном варианте реализации группа -R представляет собой -R, если он присутствует в качестве заместителя на первом кольце бициклического азотсодержащего гетероцикла.
D
-R
D
C
2
В одном варианте реализации каждый -R независимо выбран из -R, галогена, -OH и -NH.
D
C
В одном варианте реализации каждый -R независимо выбран из -R и галогена.
D
C
В одном варианте реализации каждый -R независимо представляет собой -R.
D
C
CC
В одном варианте реализации каждый -R независимо представляет собой -L-R.
17
A
C
Бициклический азотсодержащий гетероцикл содержит первое кольцо и второе кольцо. Первое кольцо представляет собой азотсодержащий гетероцикл, включающий атом углерода, который находится в положении β по отношению к группе -X-. В одном варианте реализации каждый атом углерода в кольце в -R и -R, который является частью первого кольцо, необязательно замещен одной или двумя группами -R.
17
A
D
Второе кольцо представляет собой кольцо, конденсированное с первым кольцом. Каждый атом углерода в кольце в -R и -R, который является частью второго кольцо, необязательно замещен одной или двумя группами -R.
A
-L-
A
Группа -L- может представлять собой ковалентную связь.
A
В альтернативном варианте -L- может представлять собой соединительную группу.
A
AA
Звездочкой обозначается точка присоединения группы -L к -R. Соответственно, остальная точка присоединения связана с углеродом, который находится в положении α по отношению к группе -X-.
A
11
AA
Следует отметить, что -L- не является группой -N(R)C(O)-*, где звездочка представляет собой точку присоединения к -R. Изобретатели обнаружили, что такие группы имеют низкую биологическую активность, как обсуждалось выше.
L
AA
11
AA
AA
В одном варианте реализации соединительная группа выбрана из -R-*, -O-L-*, -N(R)-L-* и -C(O)-L-*.
L
AA
АА
В одном варианте реализации соединительная группа выбрана из -R-*, -O-L-* и -C(O)-L-*.
L
11
AA
AA
В одном варианте реализации соединительная группа выбрана из -R-*, -N(R)-L-* и -C(O)-L-*.
L
AA
В одном варианте реализации соединительная группа выбрана из -R-* и -C(O)-L-*.
L
AA
11
АА
В одном варианте реализации соединительная группа выбрана из -R-*, -O-L-* и -N(R)-L-*.
L
AA
В одном варианте реализации соединительная группа выбрана из -R-* и -O-L-*.
L
В одном варианте реализации соединительная группа представляет собой -R-*.
B
-L-
B
Группа -L- может представлять собой ковалентную связь.
B
B
BB
B
C
В альтернативном варианте -L- может представлять собой соединительную группу. Звездочкой обозначена точка присоединения группы -L-R. Соответственно, остальная точка присоединения связана с углеродом, который находится в положении β по отношению к группе -X- (т.е., атомом углерода в -H(R)-).
L
AA
AA
11
AA
AA
В одном варианте реализации соединительная группа выбрана из -R-*, -O-L-*, -ОC(О)-L-*, -N(R)-L-*, -C(O)-L-* и -C(O)O-1/*-*.
L
AA
11
AA
AA
AA
11
AA
В одном варианте реализации соединительная группа выбрана из -R-*, -O-L-*, -N(R)-L-*, -C(O)-L-*, -C(O)O-L-* и -C(O)N(R)-L-*.
L
AA
11
AA
AA
AA
В одном варианте реализации соединительная группа выбрана из -R-*, -O-L-*, -N(R)-L-*, -С(O)-L-* и -C(O)O-L-*.
L
AA
11
АА_*
В одном варианте реализации соединительная группа выбрана из -R-*, -O-L-* и -N(R)-L.
L
В одном варианте реализации соединительная группа представляет собой -R-*.
11
AA
11
AA
2
В качестве дополнения или альтернативы, соединительная группа выбрана из -N(R)S(O)-L-* и -N(R)S(O)-L-*.
11
АА
2
В одном варианте реализации соединительная группа представляет собой -N(R)S(O)-L-*
11
2
В одном варианте реализации соединительная группа представляет собой -N(R)S(O)-*.
11
AA
11
AA
2
В качестве дополнения или альтернативы, соединительная группа выбрана из -S(O)N(R)-L-* и -S(O)N(R)-L-*.
11
AA
В одном варианте реализации соединительная группа представляет собой -S(O)N(R)-L-*.
2
11
АА
В одном варианте реализации соединительная группа представляет собой -S(O)N(R)-L-*.
C
-L-
C
Группа -L- может представлять собой ковалентную связь.
C
C
CC
В альтернативном варианте -L- может представлять собой соединительную группу. Звездочкой обозначена точка присоединения группы -L-R. Соответственно, остальная точка присоединения связана с атомом углерода в кольце.
L
AA
AA
11
AA
AA
AA
В одном варианте реализации соединительная группа выбрана из -R-*, -O-L-*, -ОC(О)-L-*,-N(R)-L-*, -C(O)-L-* и -C(O)O-L-*.
L
AA
11
AA
AA
AA
11
AA
В одном варианте реализации соединительная группа выбрана из -R-*, -O-L-*, -N(R)-L-*, -С(O)-L-: -C(O)O-L-* и -C(O)N(R)-L-*.
L
AA
11
AA
AA
AA
В одном варианте реализации соединительная группа выбрана из -R-*, -O-L-*, -N(R)-L-, C(O)-L* и -C(O)O-L-*.
L
AA
11
АА
В одном варианте реализации соединительная группа выбрана из -R-*, -O-L-* и -N(R)-L-*.
L
В одном варианте реализации соединительная группа представляет собой -R-*.
11
AA
11
AA
2
В качестве дополнения или альтернативы, соединительная группа выбрана из -N(R)S(O)-L-* и -N(R)S(O)-L-*.
11
AA
2
В одном варианте реализации соединительная группа представляет собой -N(R)S(O)-L-*.
11
2
В одном варианте реализации соединительная группа представляет собой -N(R)S(O)-*.
11
AA
11
AA
2
В качестве дополнения или альтернативы, соединительная группа выбрана из -S(O)N(R)-L-* и -S(O)N(R)-L-*.
11
AA
В одном варианте реализации соединительная группа представляет собой -S(O)N(R)-L-*.
2
11
АА
В одном варианте реализации соединительная группа представляет собой -S(O)N(R)-L-*.
AA
-L-
AA
В одном варианте реализации группа -L- независимо представляет собой ковалентную связь.
AA
L
В одном варианте реализации группа -L- независимо представляет собой -R.
N
-L-
N
В одном варианте реализации группа -L- независимо представляет собой ковалентную связь.
N
N
NN
В одном варианте реализации группа -L- представляет собой соединительную группу. Звездочкой обозначена точка присоединения группы -L-R. Соответственно, остальная точка присоединения связана с атомом азота в кольце.
AA
AA
AA
11
AA
2
Соединительная группа может быть независимо выбрана из -S(O)-L-*, -S(O)-L-*, -C(O)-L-* и -C(O)N(R)-L-*. Соответственно, соединительные группы могут вместе с атомом азота, к которому они присоединены, образовывать следующие функциональные группы, соответственно: сульфинамид, сульфонамид, амид и мочевина.
2
AA
AA
11
AA
В одном варианте реализации соединительная группа независимо выбрана из -S(O)-L-*, -C(O)-L-* и -C(O)N(R)-L-*.
2
AA
11
AA
В одном варианте реализации соединительная группа независимо выбрана из -S(O)-L-* и -C(O)N(R)-L-*.
N
L
NN
L
NN
Следует отметить, что группа -L- присутствует только в виде заместителя к дополнительному атому азота в кольце, который не связан с углеродом, который находится в положении α по отношению к группе -X-. В случае, когда дополнительный атом азота связан с углеродом, который находится в положении α по отношению к группе -X-, он необязательно замещен группой -R-R. Группа -R-R не допускает присутствия групп сульфинамида, сульфонамидамида и мочевины, связанных с атомом углерода, который находится в положении α по отношению к группе -X-. Считается, что присутствие функциональных групп сульфинамида, сульфонамида, амида и мочевины, допустимо в других положениях кольца.
L
-R-
L
1-2
2-12
3-10
5-10
В одном варианте реализации каждый -R- независимо выбран из C алкилена, C гетероалкилена, C циклоалкилена и C гетероциклилена.
AA
L
AA
L
1-12
1-2
1-12
1-12
2-12
Однако в тех случаях когда -L- связана с C алкильной группой, -R- не является C алкиленом. В другом варианте реализации, в случае когда -L- связана с C алкильной группой, -R- не является C алкиленом и она не является C гетероалкиленом.
L
AA
BB
CC
NN
L
AA
В случае, когда -R- представляет собой гетероалкилен, он может быть связан с -R, -R, -R или -R через гетероатом гетероалкиленовой группы, например, N, О или S, если таковой присутствует, или атом углерода гетероалкиленовой группы. Другая точка присоединения - через атом углерода гетероалкиленовой группы, например, если гетероалкилен присоединен к атому углерода или гетероатому, такому как N, O или S. Может присутствовать другая точка присоединения через гетероатом гетероалкиленовой группы, например, в случае, когда гетероалкилен присоединен к атому углерода. Однако в предпочтительном варианте присутствует другая точка присоединения через атом углерода гетероалкиленовой группы, в частности, если -R- присутствует в группе -L-.
L
AA
BB
CC
NN
Если -R- представляет собой гетероциклилен, он может быть связан с -R, -R, -R или -R через гетероатом азота в кольце гетероциклиленовой группы, в случае, когда он присутствует, или атом углерода в кольце гетероциклиленовой группы. Другая точка присоединения - через атом углерода в кольце гетероциклиленовой группы, например, когда гетероциклилен присоединен к атому углерода или гетероатому, такому как N, O или S. Может присутствовать другая точка присоединения через гетероатом азота в кольце гетероциклиленовой группы, например, к тех случаях, когда гетероциклилен присоединен к атом углерода.
L
1-12
2-12
В одном варианте реализации группа -R- независимо выбрана из C алкилена и C гетероалкилена.
L
1-12
3-10
В одном варианте реализации группа -R- независимо выбрана из C алкилена и C циклоалкилена.
L
1-12
В одном варианте реализации группа -R- независимо представляет собой C алкилен.
L
S
S
S
S
1-12
2-12
3-10
5-10
Группа -R- может быть замещена одной или большим числом групп -R. Соответственно, каждый C алкилен, C гетероалкилен, C циклоалкилен и C гетероциклилен необязательно замещен одной или большим числом групп -R. Указанные группы могут быть незамещенными или содержать один заместитель. Группа -R может присутствовать в качестве заместителя при атоме углерода. Атом углерода может необязательно нести один или два заместителя -R.
12
В случае, когда в группе присутствует атом азота, например, как в гетероцикленовой группе или гетероалкиленовой группе, этот атом азота может быть необязательно замещен группой -R.
L
В одном варианте реализации группа -R- не имеет заместителей.
1-12
1-6
1-4
2-6
2-4
В одном варианте реализации C алкиленовая группа выбрана из C алкилена, C алкилена, C алкилена и C алкилена.
В одном варианте реализации алкиленовая группа является линейной.
1-12
2
2
2
3
В одном варианте реализации C алкиленовая группа выбрана из -CH-, -CHCH- и -CH(CH)-.
1-2
2
В одном варианте реализации C алкиленовая группа представляет собой -CH-, например, если она связана с циклоалкильной, гетероциклильной или арильной группой.
2-12
2-6
2-4
В одном варианте реализации C гетероалкиленовая группа выбрана из C гетероалкилена и C гетероалкилена.
2-12
2
2
2
2
2
2
2
2
2
12
12
AA
BB
CC
NN
AA
BB
CC
NN
В одном варианте реализации C гетероалкиленовая группа выбрана из -CHO-*, -CHCHО-*, -CHNH-*, -CHCHNH-*, -CHN(R)-*, и -CHCHN(R)-*, где звездочка обозначает точку присоединения к -R, -R, -R или -R. Соответственно, гетероатом в гетероалкиленовой группе может быть присоединена к -R, -R, -R, или -R. Может присутствовать другая точка присоединения через атом углерода гетероалкиленовой группы.
2
В случае, когда в гетероалкиленовой группе присутствует S, он может иметь форму S, S(O) или S(O).
3-10
3-10
В одном варианте реализации C циклоалкилен выбран из циклопропилена, циклопентилена и циклогексилена. В одном варианте реализации C циклоалкилен представляет собой циклогексилен.
5-10
5-6
В одном варианте реализации С гетероциклилен представляет собой C гетероциклилен.
5-10
AA
BB
CC
NN
В одном варианте реализации C гетероциклилен выбран из пиперидина, пиперазина, морфолина и тиоморфолина. Гетероциклилен может быть присоединен к -R, -R, -Rили R через атом углерода в кольце или атом азота в кольце. Может присутствовать другая точка присоединения через атом углерода гетероциклиленовой группы.
12
Атом азота, если присутствует, необязательно замещен группой -R.
2
В случае, когда вгетероциклиленовой группе присутствует атом S, он может иметь форму S, S(O) или S(O).
AA
BB
CC
NN
-R, -R, -R и R
AA
BB
CC
NN
1-12
3-10
4-10
5-12
Каждый из -R, -R, -R и -R, если присутствует, независимо выбран из C алкила, C циклоалкила, C гетероциклила и C арила.
1-12
1-6
1-7
1-4
2-6
2-4
3-10
3-7
4-10
6-10
В одном варианте реализации C алкильная группа выбрана из C алкила, C алкила, C алкила, C алкила, C алкила, C алкила, С алкила, C алкила и С алкила.
В одном варианте реализации алкильная группа является линейной.
В одном варианте реализации алкильная группа является разветвленной.
1-12
8
В одном варианте реализации C алкильная группа не включает С алкил.
3-10
3-6
5-6
В одном варианте реализации C циклоалкильная группа представляет собой C циклоалкил или C циклоалкил.
3-10
В одном варианте реализации C циклоалкильная группа представляет собой циклогексил.
4-10
5-10
6-10
5-7
5-6
В одном варианте реализации C гетероциклильная группа выбрана из C гетероциклила, C гетероциклила, С гетероциклила и C гетероциклила.
4-10
В одном варианте реализации C гетероциклильная группа выбрана из тетрагидрофуранила, пирролидинила, тетрагидропиранила, морфолинила, тиоморфолинила, пиперидинила и пиперазинила.
4-10
В одном варианте реализации C гетероциклильная группа выбрана из тетрагидропиранила, морфолинила, пиперидинила и пиперазинила.
2
В случае, когда в гетероциклильной группе присутствует атом S, он может иметь форму S, S(O) или S(O).
12
Атом азота, если присутствует, необязательно замещен группой -R.
L
Гетероциклильная группа может быть присоединена через гетероатом азота в кольце или атом углерода в кольце. В случае, когда гетероциклильная группа представляет собой заместитель при атоме азота (например, присутствующем в группе -R-), указанная гетероциклильная группа связана с этим атомом азота через атом углерода в кольце. Арильная группа, в частности, гетероарильная группа, такая как индол, может быть присоединена через гетероатом азота в кольце или атом углерода в кольце. В случае, когда гетероарильная группа представляет собой заместитель при атоме азота, гетероарильная группа связана с этим атомом азота через атом углерода в кольце. Обычно арильная группа присоединена через атом углерода в кольце.
5-12
6-12
5-12
5-12
В одном варианте реализации C арил выбран из С карбоарила и C гетероарила. В одном варианте реализации C арил выбран из фенила, пиридила и нафтила, наобязательно вместе с 1,3-бензодиоксолилом и пиридонилом.
6-12
В одном варианте реализации С карбоарил выбран из фенила, нафтила, хроманила, изохроманила и 1,3-бензодиоксолила. Группы хроманил, изохроманил и 1,3-бензодиоксолил присоединены через атом углерода в ароматическом кольце. Дальнейшее обсуждение значения термина карбоарил приведено ниже применительно к группе -G.
6-12
В одном варианте реализации C карбоарил выбран из фенила и нафтила.
5-12
5-10
5-6
В одном варианте реализации C гетероарил выбран из C гетероарила и C гетероарила.
5-12
В одном варианте реализации C гетероарил выбран из группы, состоящей из независимо фуранила, тиенила, пирролила, имдазолила, пиразолила, оксазолила, изоксазолила, тиазолила, изотиазолила, пиридила, пиримидинила, пиразинила, пиридазинила, хинолинила, изохинолинила, индолила и пиридонила. Дальнейшее обсуждение значения термина гетероарил приведено ниже применительно к группе -G.
1-12
3-10
4-10
5-12
S
12
S
12
Каждая из следующих групп: C алкил, C циклоалкил, C гетероциклил, и C арил необязательно замещена группой -R по атому углерода и -R по атому азота, если таковой присутствует.Каждая группа может содержать одну, две, три или больше групп -R. В одном варианте реализации гетероциклильная группа или гетероарильная группа может исеть одну, две, три или больше групп -R.
В одном варианте реализации группа имеет один заместитель.
В одном варианте реализации группа не имеет заместителей.
S
S
Группа -R присутствует в качестве заместителя при атоме углерода. Атом углерода модет необязательно нести один или два заместителя -R.
12
В случае, когда присутствует атом азота, как в гетероциклильной группае или гетероарильной группе, этот азот может быть необязательно замещен группой -R.
AA
1-12
5-12
В одном варианте реализации -R независимо выбран из C алкила и C арила.
AA
AA
1-12
2-12
3-12
В одном варианте реализации -R независимо представляет собой C алкил. В одном варианте реализации -R независимо представляет собой C алкил, например, C алкил.
AA
5-12
В одном варианте реализации -R независимо представляет собой C арил.
BB
B
A
1-2
4-10
5-12
В одном варианте реализации -R независимо выбран из C алкила, C гетероциклила и C арила, например, если -L- представляет собой ковалентную связь, или например, если -R представляет собой водород.
BB
B
1-2
3-10
4-10
5-12
В одном варианте реализации -R независимо выбран из C алкила, C циклоалкила, C гетероциклила и C арила, например, если -R представляет собой заместитель при атоме углерода в кольце гетероцикла.
BB
1-2
5-12
В одном варианте реализации -R независимо выбран из C алкила и C арила.
BB
BB
1-2
2-12
3-12
В одном варианте реализации -R независимо представляет собой C алкил. В одном варианте реализации -R независимо представляет собой C алкил, например, С алкил.
BB
5-12
В одном варианте реализации -R независимо представляет собой C арил.
NN
1-12
5-12
В одном варианте реализации группа -R независимо выбрана из C алкила и C арила.
NN
NN
1-12
2-12
3-12
В одном варианте реализации -R независимо представляет собой C алкил. В одном варианте реализации -R независимо представляет собой C алкил, например, С алкил.
NN
5-12
В одном варианте реализации -R независимо представляет собой C арил.
5
-R
S
S
S
1-2
3-10
4-10
5-12
1-2
2-12
3-10
5-10
Группа -R представляет собой необязательный заместитель для каждой группы из: C алкила, C циклоалкила, C гетероциклила, C арила, C алкилена, C гетероалкилена, C циклоалкилена и C гетероциклилена. В случае, когда группа необязательно замещена, она может быть необязательно замещена одной или большим числом групп -R. Группа может необязательно содержать один заместитель -R.
S
Группа -R представляет собой необязательный заместитель при атоме углерода. Атом углерода может быть иметь один, два или три заместителя.
S
12
12
12
12
13
12
12
В одном варианте реализации каждый -R, если присутствует, независимо выбран из -OH, -OR, галогена, -R, -NHR, -NRR, -C(O)R, -СООН и -COOR.
S
12
12
12
12
13
12
12
В одном варианте реализации каждый -R, если присутствует, независимо выбран из -OR, галогена, -R, -NHR, -NRR, -C(O)R, -СООН и -COOR.
S
12
12
В одном варианте реализации каждый -R, если присутствует, независимо выбран из -OR, галогена и -R.
S
S
12
В случае, когда -R представляет собой заместитель алкильной группы, -R не является -R.
S
В случае, когда -R представляет собой галоген, он может быть выбрана из фтора, хлора, брома и йода, например, хлора и брома, например, хлора.
S
12
3-6
5-6
2
3-6
В одном варианте реализации если атом углерода замещен двумя группами -R, эти группы могут вместе с атомом углерода, к которому они присоединены, образовывать C карбоцикл или C гетероцикл, причем карбоцикл и гетероцикл необязательно замещены одной или большим числом групп -R. В случае, когда в гетероциклической группе присутствует атом S, он может иметь форму S, S(O) или S(O). В одном варианте реализации карбоцикл C представляет собой циклопентан или циклогексан, например, циклогексан.
5-6
В одном варианте реализации С гетероцикл выбран из пиперидина, пиперазина, морфолина, тиоморфолина, тетрагидрофурана и тетрагидропирана.
12
13
-R и -R
12
13
1-6
1-6
Каждый -R и -R независимо представляет собой C алкил, C галогеналкил, фенил или бензил.
12
13
1-6
1-6
В случае, когда -R и -R оба присоединены к N, они могут вместе с атомом N образовывать 5- или 6-членный гетероцикл, например, пирролидин, пиперазин, пиперидин, тиоморфолин или морфолин. Гетероциклическое кольцо необязательно замещено C алкилом, C галогеналкилом, фенилом или бензилом.
12
13
1-6
В одном варианте реализации группа -R или группа -R независимо представляет собой C алкил, фенил или бензил.
12
13
1-6
В одном варианте реализации группа -R или -R независимо представляет собой C алкил.
1-6
В одном варианте реализации C алкил выбран из метила и этила.
1-6
3
В одном варианте реализации C галогеналкил представляет собой -CF.
11
-R
11
В одном варианте реализации группа -R независимо выбран из водорода, метила и этила.
11
В одном варианте реализации -R независимо представляет собой водород.
1
-R
1
1
Положение -R соответствует положению аминокислоты 6 в полимиксинах. В одном варианте реализации -R вместе с карбонильной группой и атомом азота в положении альфа по отношению к атому углерода, к которому он присоединен, представляет собой остаток фенилаланина, например, D-фенилаланин или остаток лейцина, например, остаток D-лейцина.
2
-R
2
Положение -R соответствует положению аминокислоты 7 в полимиксинах.
2
В одном варианте реализации -R вместе с карбонильной группой и атомом азота в положении альфа по отношению к атому углерода, к которому он присоединен, представляет собой остаток лейцина или остаток треонина, например, L-лейцин или L-треонин.
3
-R
3
Положение -R соответствует положению аминокислоты 10 в полимиксинах.
3
В одном варианте реализации -R вместе с карбонильной группой и атомом азота в положении альфа по отношению к атому углерода, к которому он присоединен, представляет собой остаток треонина, например, L-треонин.
4
-R
4
Положение -R соответствует боковой цепи аминокислоты в положении 3 в полимиксинах.
4
Группа -R вместе с карбонильной группой и атомом азота в положении альфа по отношению к атому углерода, к которому она присоединена, представляет собой остаток аминокислоты с амино- или гидроксилсодержащей боковой цепью.
4
4
4
1-4
2
2
В одном варианте реализации -R представляет собой C алкил, содержащий один аминосодержащий заместитель или один гидроксилсодержащий заместитель. В одном варианте реализации -R содержит один аминосодержащий заместитель. В одном варианте реализации -R содержит один гидрксилсодержащий заместитель. Аминогруппа может представлять собой -NH, -NHMe или -NHEt. В одном варианте реализации аминогруппа представляет собой -NH.
4
В одном варианте реализации -R вместе с карбонильной группой и атомом азота в положении альфа по отношению к атому углерода, к которому он присоединен, представляет собой α,γ-диаминомасляную кислоту (Dab), остаток серина, остаток треонина, остаток лизина, остаток орнитина или α,β-диаминопропионовую кислоту (Dap).
4
В одном варианте реализации -R вместе с карбонильной группой и атомом азота в положении альфа по отношению к углероду, к которому она присоединена, представляет собой α,γ-диаминомасляную кислоту (Dab), остаток серина, остаток лизина или α,β-диаминопропионовую кислоту(Dap).
4
В одном варианте реализации -R вместе с карбонильной группой и атомом азота в положении альфа по отношению к атому углерода, к которому он присоединен, представляет собой α,γ-диаминомасляную кислоту (Dab) или α,β-диаминопропионовую кислоту(Dap), такую как L-Dab или L-Dap.
4
В одном варианте реализации -R вместе с карбонильной группой и атомом азота в положении альфа по отношению к атому углерода, к которому он присоединен, представляет собой α,γ-диаминомасляную кислоту (Dab) иил α,β-диаминопропионовую кислоту (Dap), такую как L-Dab или L-Dap.
4
В одном варианте реализации -R вместе с карбонильной группой и атомом азота в положении альфа по отношению к атому углерода, к которому он присоединен, представляет собой остаток лизина, например, L-Lys.
4
В одном варианте реализации -R вместе с карбонильной группой и атомом азота в положении альфа по отношению к атому углерода, к которому он присоединен, представляет собой Dab, такую как L-Dab.
4
4
4
Соединения согласно настоящему изобретению, в которых -R представляет собой боковую цепь Dab, могут быть получены из таких соединений как полимиксин B. Соединения, в которых -R представляет собой боковую цепь Dap, могут быть получены с использование способов, описанных в WO 2012/168820. Соединения, в которых -R представляет собой боковую цепь серина, могут быть получены с использованием способов, описанных Vaara с соавт. (см., например, Antimicrob. Agents Chemother. 2008, 52, 3229).
8
-R
8
Остаток аминокислоты, включающий группу-R, соответствует положению 2 в полимиксинах.
8
В одном варианте реализации -R представляет собой метил. Соответственно, полученная аминокислота представляет собой Thr.
8
В одном варианте реализации -R представляет собой Н. Соответственно, полученная аминокислота представляет собой Ser.
-X-
2
2
Группа -X- может быть выбрана из -NHC(O)-, -C(O)-, -ОC(О)-, -CH- и -SO-.
2
2
В одном варианте реализации -X- выбран из -C(O)-, -SO- и -CH-.
В одном варианте реализации -X- представляет собой -C(O)-.
2
В одном варианте реализации -X- представляет собой -SO-.
2
В одном варианте реализации -X- представляет собой -CH-.
5
15
Правая часть группы -X- представляет собой точку присоединения к NH, аминоконцу аминокислоты в положении 2. Левая сторона группы -X- представляет собой точку присоединения к -R или -R.
Гетероциклил, циклоалкил и арил
4-7
6
Во избежание сомнений, индекс "Cx-y" в таких терминах как "C гетероциклил" и т.п. относится к числу атомов кольца, которые могут представлять собой атомы углерода или гетероатомы (например, N, О, S). Например, пиперидинил представляет собой пример C гетероциклильной группы.
6
6
10
Термин «гетероциклил» применительно к группе -D относится к группе (1), которая содержит один или больше гетероатомов (например, N, О, S), составляющих часть системы колец, причем указанная систем колец включает одно кольцо или два или больше конденсированных колец, причем по меньшей мере одно кольцо в системе колец представляет собой неароматическое кольцо, и (2) которая присоединена к остальной молекуле атомом неароматического кольца (т.е., атомом кольца, который является частью неароматического кольца, которое является частью системы колец). Например: пиперидино и пиперидин-4-ил оба являются примерами Cгетероциклильной группы; 2,3-дигидро-1Н-индол-1-ил представляет собой пример Cгетероциклильной группы; и декагидрохинолин-5-ил и 1,2,3,4-тетрагидрохинолин-4-ил оба являются примерами C гетероциклильной группы.
В одном варианте реализации, где гетероциклильная группа содержит два или больше конденсированных колец, каждое кольцо является неароматическим.
В одном варианте реализации гетероциклильная группа содержит одно кольцо.
6
10
Во избежание сомнений "циклоалкил" относится к группе, которая (1) содержит систему колец, которая содержит одно кольцо или два или больше конденсированных колец, причем одно кольцо из конденсированной системы колец может представлять собой ароматическое кольцо, и которая (2) присоединена к остальной молекуле атомом неароматического кольца (т.е., атомом кольца, который является частью неароматического кольца, которое является частью системы колец). Например: циклоалкил представляет собой пример С циклоалкильной группы; и тетралин-2-ил представляет собой пример C циклоалкильной группы.
6
10
10
В случае, когда присутствует ароматическое кольцо, оно может необязательно содержать заместители. В одном варианте реализации в случае, когда циклоалкил содержит одно или больше конденсированных колец, каждое кольцо является неароматическим. В одном варианте реализации циклоалкильная группа содержит одно кольцо. Во избежание сомнений, "гетероарил" относится к группе, которая (1) содержит один или больше гетероатомов (например, N, О, S), образующих часть системы колец, причем система колец содержит одно кольцо или два или больше конденсированных колец, причем по меньшей мере одно кольцо в этой системе колец представляет собой ароматическое кольцо, и (2) которая присоединена к остальной молекуле атомом ароматического кольца (т.е., атомом кольца, которое является частью ароматического кольца, которое является частью системы колец). Например: пиридил представляет собой пример C гетероарильной группы; изохинолил представляет собой пример C гетероарильной группы; и 1,2,3,4-тетрагидро-изохинолинил-7-ил представляет собой пример C гетероарильной группы.
В одном варианте реализации, где гетероарил содержит два или больше конденсированных колец, каждое кольцо представляет собой ароматическое кольцо. В одном варианте реализации гетероарильная группа содержит одно ароматическое кольцо.
Гетероарильная группа может также включать пиридонильную группу, которая может рассматриваться как структура, соответствующая пиридинильной группе, содержащая 2 или 4 гидроксильных заместителя.
В одном варианте реализации гетероарильная группа не является пиридонильной группой.
6
10
Аналогичным образом, "карбоарил" относится к группе, которая (1) содержит систему колец, включающую одно кольцо или два или больше конденсированных колец, причем по меньшей мере одно кольцо в этой системе колец представляет собой ароматическое кольцо, и которая (2) присоединена к остальной молекуле атомом ароматического кольца (т.е., атомом кольца, которое является частью ароматического кольца, которое является частью системы колец). Например: фенил представляет собой пример С карбоарильной группы; и тетралин-6-ил представляет собой пример С карбоарильной группы.
В одном варианте реализации, где карбоарил содержит два или больше конденсированных колец, каждое кольцо представляет собой ароматическое кольцо.
В случае, когда присутствует неароматическое кольцо, это кольцо может представлять собой карбоцикл (такой как показан выше для тетралина), или кольцо может представлять собой гетероцикл, такой как показан ниже для группы дигидробензо[b][1,4]диоксин-6-ил.
Соли, сольваты и другие формы
Примеры солей соединения формулы (III) включают все фармацевтически приемлемые соли, такие как, но не ограничиваясь перечисленными: соли присоединения кислоты с сильными минеральными кислотами, такими как соли HCl и HBr, и соли присоединения с сильными органическими кислотами, такими как соль метансульфоновой кислоты. Дополнительные примеры солей включают сульфаты и ацетаты, такие как трифторацетат или трихлорацетат.
В одном варианте реализации соль представляет собой ацетатную соль.
В одном варианте реализации соединения согласно настоящему изобретению предложены в форме сульфата или соли трифторуксусной кислоты (TFA, ТФУК). В одном варианте реализации соединения согласно настоящему описанию предложены в форме солей-ацетатов.
Соединение формулы (III) также может быть представлено в форме пролекарства. Пролекарства могут включать антибактериальное соединение, описанное в настоящем документе, в котором одна или больше аминогрупп защищены группой, которая может быть отщеплена in vivo с высвобождением биологически активного соединения. В одном варианте реализации пролекарство представляет собой "аминное пролекарство". Примеры аминных пролекарств включают сульфометил, описанный, например, Bergen с соавт., в Antimicrob. Agents and Chemotherapy, 2006, 50, 1953, или HSO3-FMOC, описанный, например, в Schechterc соавт., J. Med Chem 2002, 45 (19) 4264, и их соли. Другие примеры аминных пролекарств приводят Krise и Oliyai в Biotechnology: Pharmaceutical Aspects, 2007, 5 (2), 101-131.
В одном варианте реализации соединение формулы (III) представлено в форме пролекарства.
Указание соединения формулы (III) также относится к сольватам этого соединения. Примеры сольватов включают гидраты.
1
2
3
12
13
14
16
18
Соединение формулы (III) включает соединение, в котором один из атомов заменен на природный или не встречающийся в природе изотоп. В одном варианте реализации изотоп представляет собой стабильный изотоп. Так, описанное в настоящем документе соединение включает, например, соединения, содержащие дейтерий, и т.п. Например, Н может иметь форму любого изотопа, включая Н, Н (D) и Н (Т); C может иметь форму любого изотопа, включая С, С, и С; O может иметь форму любого изотопа, включая O и O; и т.п.
Некоторые соединения формулы (III) могут существовать в одной или более конкретных геометрических, оптических, энантиомерных, диастериомерных, эпимерных, атроповых, стереоизомерных, таутомерных, конформационных или аномерных формах, включая, но не ограничиваясь следующими: цис- и транс-формы; Е- и Z-формы; с-, t- и r-формы; эндо- и экзо-формы; R-, S- и мезо-формы; D- и L-формы; d- и I-формы; (+) и (-) формы; кето-, енольные и енолятные формы; син- и анти-формы; синклинальные и антиклинальные формы; α- и β-формы; аксиальные и экваториальные формы; формы ванны, кресла, твист-форма и полукресло; и их комбинации, которые далее в настоящем документе обозначаются общим термином "изомеры" (или "изомерные формы").
3
2
Следует отметить, что за исключением приведенного ниже обсуждения таутомерных форм, в настоящем документе из термина «изомеры» специально исключены структурные изомеры (изомеры структуры) (т.е., изомеры, которые различаются связями между атомами, а не просто положением атомов в пространстве). Например, указание метокси-группы, -OCH, не ограничивается только ее структурным изомером, гидроксиметильной группой, -CHOH. Аналогичным образом, указание орто-хлорфенила не ограничивается только его структурным изомером, мета-хлорфенилом. Однако указание класса структур может также включать структурные изомерные формы, входящие в этот класс (например, C1-6 алкил включает н-пропил и изо-пропил; бутил включает н-, изо-, сек-, и трет-бутил; метоксифенил включает орто-, мета- и параметоксифенил).
Если не указано иное, указание конкретного соединения включает все такие изомерные формы, включая их смеси (например, рацемические смеси). Способы получения (например, асимметричный синтез) и разделения (например, фракционная кристаллизация и хроматографические средства) таких изомерных форм либо известны в данной области, либо могут быть легко получены путем адаптации способов, описанных в настоящем документе, или известных способов, известным образом.
15
Следует отметить, что некоторые группы-заместители в соединениях формулы (III), такие как -R, приведены с указанием конкретных стереохимических конфигураций.
Один из аспектов настоящего изобретения относится к соединениям в по существу очищенной форме и/или в форме, по существу свободной от примесей.
В одном варианте реализации по существу очищенная форма соответствует по меньшей мере 50% по массе, например, по меньшей мере 60% по массе, например, по меньшей мере 70% по массе, например, по меньшей мере 80% по массе, например, по меньшей мере 90% по массе, например, по меньшей мере 95% по массе, например, по меньшей мере 97% по массе, например, по меньшей мере 98% по массе, например, по меньшей мере 99% по массе.
В отсутствие других указаний по существу очищенная форма относится к соединению с любой стереоизомерной или энантиомерной форме. Например, в одном варианте реализации по существу очищенная форма относится к смеси стереоизомеров, т.е. очищена относительно других соединений. В одном варианте реализации по существу очищенная форма относится к одному стереоизомеру, например, оптически чистому стереоизомеру. В одном варианте реализации по существу очищенная форма относится к смеси энантиомеров. В одном варианте реализации по существу очищенная форма относится к эквимолярной смеси энантиомеров (т.е. рацемической смеси, рацемату). В одном варианте реализации по существу очищенная форма относится к одному энантиомеру, например, оптически чистому энантиомеру.
В одном варианте реализации примеси составляют не более 50% по массе, например, не более 40% по массе, например, не более 30% по массе, например, не более 20% по массе, например, не более 10% по массе, например, не более 5% по массе, например, не более 3% по массе, например, не более 2% по массе, например, не более 1% по массе.
Если не указано иное, примеси относятся к другим соединениям, т.е. отличным от стереоизомеров или энантиомеров. В одном варианте реализации примеси относятся к другим соединениям и другим стереоизомерам. В одном варианте реализации примеси относятся к другим соединениям и другому энантиомеру.
В одном варианте реализации по существу очищенная форма характеризуется по меньшей мере 60% оптической чистотой (т.е., 60% соединения, в молярном отношении, составляет целевой стереоизомер или энантиомер, и 40% составляет нецелевой стереоизомер или энантиомер), например, по меньшей мере 70% оптической чистотой, например, по меньшей мере 80% оптической чистотой, например, по меньшей мере 90% оптической чистотой, например, по меньшей мере 95% оптической чистотой, например, по меньшей мере 97% оптической чистотой, например, по меньшей мере 98% оптической чистотой, например, по меньшей мере 99% оптической чистотой.
Соединения согласно настоящему изобретению также включают химически защищенные формы указанных соединений. Например, функциональная аминогруппа в соединении может быть защищена в форме трет-бутокси (-Boc). В качестве дополнительного примера функциональная гидроксильная группа в соединении может быть защищена в форме трет-бутила (t-Bu). Защитные формы подробно обсуждаются ниже.
Защищенные формы
Соединения формулы (III) могут быть представлены в защищенной форме. В этом случае реактивная функциональная группа, в частности, функциональная аминогруппа, может быть маскирована для предотвращения вступления ее в реакцию на каком-либо этапе синтеза. Защитную группу вводят чтобы маскировать реакционноспособную функциональную группу, и эту защитную группу можно удалить на более поздней стадии синтеза чтобы освободить исходную реактивную функциональную группу.
Предложено соединение формулы (IIIа) и его соли, сольваты и гидраты, где указанное соединение представляет собой соединение формулы (III) в защищенной форме. Например, амино-, гидроксильная, карбоксильная и тиольная функциональная группа, присутствующая в соединение (III), может быть защищена защитной группой, в частности, описанной в настоящем документе. Соединение формулы (IIIа) может представлять собой промежуточное соединение для получения соединения формулы (III). Соответственно, соединение (III) может быть получено из соединения (IIIа), например, путем удаления защитных ("снятия защиты").
В одном варианте реализации защищенная форма представляет собой соединение в котором амино-, гидроксильная, тиольная и/или карбоксильная функциональная группа защищена (маскирована) защитной группой. В одном варианте реализации защищенная форма представляет собой соединение, в котором функциональные группы боковых цепей аминокислотных остатков в соединении защищены.
В соединении формулы (III) остатки аминокислоты в положениях 5, 8 и 9 представляют собой остатки Dab, а боковая цепь остатка Dab включает функциональную аминогруппу. Аминокислотная функциональная группа каждого остатка Dab может быть защищена аминозащитной группой, как описано в настоящем документе.
3
3
В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения -R вместе с карбонильной группой и атомом азота в положении альфа по отношению к атому углерода, к которому он присоединен, представляет собой остаток аминокислоты, в котором боковая цепь включает гидроксильную функциональную группу. Примером остатка аминокислоты, включающего -R, является треонин. Гидроксильная функциональная группа этого остатка может быть защищена гидроксил-защитной группой, как описано в настоящем документе.
8
8
Группа -R является частью остатка аминокислоты, в котором боковая цепь включает гидроксильную функциональную группу. Остаток аминокислоты, включающий группу -R, может быть представлен серином или треонином. Гидроксильная функциональная группа этих остатков может быть защищена гидроксилзащитной группой, как описано в настоящем тексте.
4
4
Группа -R вместе с карбонильной группой и атомом азота в положении альфа по отношению к атому углерода, к которому он присоединен, представляет собой остаток аминокислоты B этом случае боковая цепь включает гидроксильную функциональную группу функциональную аминогруппу. Примеров остатка аминокислоты, включающего -R, является Dab. Функциональная гидроксильная или аминогруппа этих остатков может быть защищена гидроксил- или амино-защитной группой, которые описаны в настоящем документе.
15
В некоторых вариантах реализации группа -R содержит функциональную группу, такую как амино-, гидроксильная, карбоксильная или тиольная функциональная группа. Амино-, гидроксильная, карбоксильная или тиольная функциональная группа может быть защищена амино-, гидроксил-, карбоксил- или тиол-защитными группами, такими как группы, описанные в настоящем документе.
Защитные группы, в частности, защитные группы для остатков аминокислоты, хорошо известны и хорошо описаны в данной области.
Аминокислоты с защищенными боковыми группами, необязательно вместе с защитой амино- и карбокси-группы, доступны для приобретения. Соответственно, защищенный полимиксин может быть получен из защищенных соответствующим образом исходных аминокислот.
Velkov с соавт. описывают поэтапоное получение полимиксинов в твердой фазе с использованием замещенных подходящим образом аминокислот. Применение защищенных форм треонина и Dab описано (см. раздел «Дополнительная информация»).
15
Velkov с соавт. не описывают соединения формулы (III), поскольку по крайней мере группа -R не описана и не приведена в качестве примера в работе Velkov с соавт.
В случае, когда применяется защитная группа, она может быть удалена в условиях, которые не приводят к существенным нарушениям структуры полимиксинового остова, например, в условиях, которые не изменяют стереохимию остатков аминокислот.
В одном варианте реализации защитные группы чувствительны к действию кислот, чувствительны к действию основания или могут быть удалены в восстановительных условиях.
3
Примеры защитных групп для функциональной аминогруппы включают Воc (трет-бутоксикарбонил), Bn (бензил, Bzl), CbZ (Z), 2-CL-Z (2-хлор), Dde (1-[4,4-диметил-2,6-диоксоциклогекс-1-илиден]-3-метилбутил), Fmoc (флуоренилметилоксикарбонил), HSO-Fmoc (сульфонилированная Fmoc, в частности, 2-сульфо-Fmoc, описанная в, например, Schechter с соавт., J. Med Chem 2002, 45 (19) 4264), ivDde (1-[4,4-диметил-2,6-диоксоциклогекс-1-илиден]этил), Mmt (4-метокситритил), Mtt (4-метилтритил), Nvoc (6-нитровератроилоксикарбонил), и Tfa (трифторацетил).
Примеры защитных групп для ароматической азотсодержащей функциональной группы включают Boc, Mtt, Trt и Dnp (динитрофенил).
3
В одном варианте реализации защитная группа для функциональной аминогруппы выбрана из Boc, CbZ, Bn и Fmoc и HSO--Fmoc.
В одном варианте реализации защитная группа для функциональной аминогруппы представляет собой Boc, Fmoc или CbZ.
Примеры защитных групп для гидроксильной функциональной группы включают Trt (тритил), Bn (бензил), tBu (трет-бутил), и 2-ацетамидо-2-дезокси-3,4,6-три-O-ацетил-α-галактопиранозил.
В одном варианте реализации защитная группа для гидроксильной функциональной группы представляет собой Trt.
Другие примеры защитных групп для гидроксильной функциональной группы включают защитные группы на основе силилового эфира ТМЭ, TES, TBS, TIPS, TBDMS и TBDPS. Такие защитные группы можно удалить, например, с использованием ТВА.
Примеры защитных групп для карбоксильной функциональной группы включают Bn (бензил, Bz), tBu (трет-бутил), TMSET (триметилсилилэтил) и Dmab ({1-[4,4-диметил-2,6-диоксоциклогекс-1-илиден]-3-метилбутил}амино бензил).
В некоторых вариантах реализации защищены только определенные типы функциональных групп. Например, могут быть защищены только аминогруппы, в частности, аминогруппы в боковой цепи аминокислотных остатков. В одном варианте реализации аминогруппы и гидроксильные группы защищены.
Активный агент
Каждое из соединений формулы (III) может применяться вместе со вторым агентом. Авторы изобретения обнаружили, что такие комбинации обладают более высокой биологической активностью, чем можно было бы ожидать, исходя из индивидуальной активности обоих соединений. Соединения формулы (III) можно применять для потенцирования активности второго агента. В частности, соединения формулы (III) можно применять вместе со вторым агентом для повышения противомикробной активности этого агента, например, против грамотрицательных бактерий.
Без намерения ограничиваться теорией, считается, что соединения формулы (III) воздействуют на внешнюю мембрану клетки, например, клетки грамотрицательной бактерии, что облегчает проникновение второго агента внутрь клетки. Соответственно, агенты, которые в других условиях не способны пройти через внешнюю мембрану или плохо проходят через внешнюю мембрану, могут проникать в клетку-мишень благодаря действию соединений формулы (III).
В одном варианте реализации комбинация соединения формулы (III) со вторым агентом обладает активностью против грамотрицательных бактерий. При этом соединение формулы (III) и второй активный агент могут по отдельности и не обладать активностью против грамотрицательных бактерий.
В одном варианте реализации второй агент представляет собой агент, для которого измеренное значение MIC против конкретного микроорганизма, в частности, бактерии, ниже 10, ниже 5 или ниже 1 микрограмм/мл. Микроорганизм может представлять собой грамотрицательную бактерию, в частности, грамотрицательную бактерию, выбранную из Е. coli, S. enterica, К. pneumoniae, К. oxitoca; Е. cloacae, Е. aerogenes, Е. agglomerans, А. calcoaceticus, A. baumannii; Pseudomonas aeruginosa, Stenotrophomonas maltophila, Providencia stuartii, P. mirabilis и P. vulgaris.
Примеры вторых агентов, которые обладают активностью в отношении грамотрицательных бактерий, включают бета-лактамы, тетрациклины, аминогликозды и хинолоны.
В одном варианте реализации второй агент представляет собой агент, характеризующийся измеренным значением MIC в отношении конкретного микроорганизма, в частности, грамотрицательной бактерии, которое выше 4, в 8, выше 16 или выше 32 микрограмм/мл. В этом варианте реализации второй агент может обладать активностью против грамположительных бактерий. Например, второй агент представляет собой агент, характеризующийся измеренным значением MIC в отношении конкретной грамположительной бактерии, которое ниже 10, ниже 5 или ниже 1 микрограмм/мл. В этом случае соединение формулы (III) облегчает попадание второго агента в клетку грамотрицательной бактерии. Соответственно, второй агент может воздействовать на мишень внутри клетки грамотрицательной бактерии, причем указанная мишень может быть такой же как мишень второго агента в клетке грамположительной бактерии.
Грамположительные бактерии могут быть выбраны из группы, состоящей из бактерий Staphylococcus и Streptococcus, в частности, S. aureus (включая устойчивый к метициллину Staphylococcus aureus - MRSA), S. epidermis, E. faecalis ia E. faecium.
Примеры вторых агентов, которые обладают активностью против грамположительных бактерий (например, со значениями MIC, приведенными выше) и умеренной активностью против грамотрицательных бактерий, включают рифампицин, новобиоцин, макролиды, плевромутилины. В одном варианте реализации соединение, обладающее умеренной активностью против грамотрицательных бактерий, может характеризоваться измеренным значением MIC в отношении грамотрицательной бактерии, которое ниже 32, ниже 64 или ниже 128 микрограмм/мл.
Также для применения подходят агенты, обладающие активностью против грамположительных бактерий, и которые по существу не обладают активностью против грамотрицательных бактерий. Примеры включают фузидовую кислоту, оксазолидиноны (например, линезолид), гликопептиды (например, ванкомицин), даптомицин и лантибиотики. В одном варианте реализации соединение, по существу не обладающее активностью против грамотрицательных бактерий, может характеризоваться измеренным значением MIC в отношении грамотрицательной бактерии, которое выше 32, выше 64, выше 128, выше 256 микрограмм/мл.
В нормальных условиях такие агенты не обязательно подходят для применения против грамотрицательных бактерий из-за относительно низкой способности проходить через наружную мембрану клеток грамотрицательных бактерий. Как объясняется выше, такие агенты можно использовать в случае, когда они применяются вместе с соединением формулы (III).
В одном варианте реализации активный агент может быть выбран из группы, состоящей из рифампицина (рифампина), рифабутина, рифалазила, рифапентина, рифаксимина, азтреонама, оксациллина, новобиоцина, фузидовой кислоты, азитромицина, ципрофлоксацина, меропенема, тигециклина, эритромицина, кларитромицина и мупироцина, и их фармацевтически приемлемых солей, сольватов и пролекарственных форм.
Авторы настоящего изобретения обнаружили, что полимиксины формулы (III) можно применять вместе с некоторыми соединениями семейства рифамицина для лечения микробных инфекций. Семейство рифамицина включает изоляты рифамицина A, B, C, D, Е, S и SV, а также синтетически дериватизированные варианты этих соединений, в частности, рифампицин (рифампин), рифабутин, рифалазил, рифапентин и рифаксимин, и их фармацевтически приемлемые соли и сольваты.
В одном варианте реализации активный агент представляет собой рифампицин (рифампин) и его фармацевтически приемлемые соли, сольваты и пролекарственные формы.
Способы лечения
Соединения формулы (III) или фармацевтические составы, содержащие эти соединения, подходят для применения в способах лечения и профилактики. Соединения можно вводить нуждающемуся в этом субъекту. Соединения подходят для применения совместно с активным агентом ("вторым активным агентом"), например, вторым активным агентом, который представляет собой противомикробный агент.
Соединения формулы (III) предназначены для применения в способе терапевтического лечения организма человека или животного. В некоторых аспектах настоящего изобретения соединение формулы (III) может вводиться субъекту - млекопитающему, такому как человек, для лечения микробной инфекции.
Другой аспект настоящего изобретения относится к применению соединения формулы (III) в изготовлении лекарственного средства для применения в лечении. В одном варианте реализации лекарственное средство содержит соединение формулы (III). В одном варианте реализации лекарственное средство предназначено для применения для лечения микробной инфекции.
Термин «микробная инфекция» относится к инвазии животного-хозяина патогенными микробами. Она включает избыточный рост микробов, которые присутствуют на теле животного или внутри него в норме. В более общем смысле, микробная инфекция может представлять собой любую ситуацию, в которой присутствие микробной популяции или популяций наносит вред животному-хозяину. Соответственно, животное "страдает" от микробной инфекции, когда на теле животного или внутри него присутствуют избыточные количества микробной популяции, или когда присутствие микробной популяции (популяций) наносит вред клеткам или другим тканям животного.
Соединения можно применять для лечения субъекта с микробной инфекцией, или с риском инфицирования микроорганизмом, таким как бактерия.
Микробная инфекция может представлять собой бактериальную инфекцию, такую как инфекция, вызванная грамотрицательными бактериями (грамотрицательная бактериальная инфекция).
Примеры грамотрицательных бактерий включают следующие, но не ограничиваются ими: Escherichia spp., Klebsiella spp., Enterobacter spp., Salmonella spp., Shigella spp., Citrobacter spp., Morganella morganii, Yersinia pseudotuberculosis и другие Enterobacteriaceae, Pseudomonas spp., Acinetobacter spp., Moraxella, Helicobacter, Stenotrophomonas, Bdellovibrio, уксуснокислые бактерии, Legionella и альфа-протеобактерии, такие как Wolbachia и многие другие.
Имеющие медицинское значение грамотрицательные кокки включают три организма, которые вызывают заболевание, передающееся половым путем (Neisseria gonorrhoeae), менигнит (Neisseria meningitidis) и респираторные симптомы (Moraxella catarrhalis).
Имеющие медицинское значение грамотрицательные бациллы включают множество видов. Некоторые из них взывают в основном респираторные проблемы (Hemophilus influenzae, Klebsiella pneumoniae, Legionella pneumophila, Pseudomonas aeruginosa), в основном проблемы с мочевыводящими путями (Escherichia coli, Enterobacter cloacae) и в первую очередь проблемы с желудочно-кишечным трактом (Helicobacterpylori, Salmonella enterica).
Грамотрицательные бактерии, связанные с внутрибольничными инфекциями, включают Acinetobacter baumannii, которая вызывает бактериемию, вторичный менингит и ИВЛ-ассоциированную пневмонию в реанимационных отделениях лечебных заведений.
В одном варианте реализации вид грамотрицательных бактерий выбран из группы, состоящей из Е. coli, S. enterica, К. pneumoniae, К. oxitoca; Е. cloacae, Е. aerogenes, Е. agglomerans, A. calcoaceticus, A. baumannii; Pseudomonas aeruginosa, Stenotrophomonas maltophila, Providencia stuartii, P. mirabilis и P. vulgaris.
В одном варианте реализации вид грамотрицательных бактерий выбран из группы, состоящей из Е. coli, К. pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa и A. baumannii.
Соединения формулы (III) или композиции, содержащие такие соединения, можно применять для лечения инфекций кожи и мягких тканей, желудочно-кишечных инфекций, инфекций мочевыводящих путей, пневмонии, сепсиса, интраабдоминальных инфекций и акушерско-гинекологических инфекций. Инфекции могут представлять собой грамположительные или грамотрицательные инфекции.
Соединения формулы (III) или композиции, содержащие такие соединения, можно применять для лечения инфекций, вызванных Pseudomonas, включая инфекции, вызванные P. aeruginosa, например, инфекции кожи и мягких тканей, желудочно-кишечные инфекции, инфекции мочевыводящих путей, пневмонию и сепсис.
Соединения формулы (III) или композиции, содержащие такие соединения, можно применять для лечения инфекций, вызванных акинетобактериями, включая инфекции, вызванные A. baumanii, связанных с пневмонией, инфекцией мочевыводящих путей и сепсисом.
Соединения формулы (III) или композиции, содержащие такие соединения, можно применять для лечения инфекций, вызванных Klebsiella, включая инфекции, вызванные К. pneumoniae, в случае пневмонии, инфекции мочевыводящих путей, менингита и сепсиса.
Соединения формулы (III) или композиции, содержащие такие соединения, можно применять для лечения инфекций, вызванных Е. coli, включая инфекции Е. coli, в случае бактериемии, холецистита, инфекций мочевыводящих путей, менингита у новорожденных и пневмонии.
Лечение
Термин «лечение» в контексте лечения состояния, относится в целом к лечению и терапии человека или животного (например, в ветеринарных приложениях), при которых достигается некоторый желаемый терапевтический эффект, например, подавление прогрессирования состояния, и включает снижение скорости прогрессирования, торможение скорости прогрессирования, облегчение симптомов состояния, облегчение состояния и излечивание состояния. Лечение в качестве профилактической меры (т.е., профилактика) также предусмотрено. Например, применение у пациентов, у которых еще не развилось состояние, но у которых есть риск развития состояния, включено в термин «лечение».
Термин «терапевтически эффективное количество» в настоящем тексте относится к количеству соединения, или материала, композиции или лекарственной формы, содержащих соединение, которое эффективно для достижения некоторого желательного терапевтического эффекта, связано с разумным соотношением польза/риск при введении с целевым режимом лечения.
Термин «лечение» включает комбинированные способы лечения и средства терапии, описанные в настоящем документе, объединяющие два или больше способов лечения или средств терапии, например, последовательно или одновременно.
Комбинированная терапия
Соединение формулы (III) может вводиться совместно с активным агентом. Введение может быть одновременным, раздельным или последовательным.
Способы и путь введения зависят от фармакокинетики соединения формулы (III) и второго агента.
Под "одновременным" введением подразумевают, что соединение формулы (III) и второй агент вводят субъекту в одной дозе одним и тем же путем введения.
Под "раздельным" введением подразумевают, что соединение формулы (III) и второй агент вводят субъекту двумя различными путями введения в одно и то же время. Это может иметь место, например, в случае, когда один агент вводят путем инфузии, а другой дают перорально в течение инфузии.
Под "последовательным" подразумевают, что два агента вводят в различные моменты времени, при условии, что активность первого активного агента проявляется и сохраняется у субъекта в момент введения второго агента.
В целом, последовательное введение осуществляют таким образом, что второй из двух агентов вводят в течение 48 часов, предпочтительно в течение 24 часов, в частности, в течение 12, 6, 4, 2 часов или 1 часа после первого агента. В альтернативном варианте вначале могут вводить активный агент а затем соединение формулы (III).
В конечном счете порядок и время введения соединения и второго агента в комбинированном лечении зависит от фармакокинетических свойств каждого из них.
Количество соединения формулы (III) для введения субъекту в конечном итоге зависит от природы субъекта и заболевания, которые лечат. Аналогичным образом, количество активного агента в конечном итоге зависит от природы субъекта и заболевания, которые лечат.
Составы
В одном аспекте настоящего изобретения предложена фармацевтическая композиция, содержащая соединение формулы (III) вместе с фармацевтически приемлемым носителем. Фармацевтическая композиция может дополнительно содержать второй активный агент. В одном из альтернативных вариантов реализации, где присутствует второй агент для применения в терапии, второй агент может быть представлен отдельно от соединения формулы необязательно (III). Соответственно, приведенные ниже комментарии, относящиеся к соединению формулы необязательно (III), также применимы ко второму агенту, представленному отдельно.
Хотя соединение формулы (III) может быть введено отдельно или совместно со вторым агентом, в предпочтительном случае оно представлено в виде фармацевтического состава (например, композиции, препарата, лекарственного средства), содержащего по меньшей мере одно соединение формулы (III), описанных в настоящем документе, совместно с одним или большим числом других фармацевтически приемлемых ингредиентов, хорошо известных специалистам в данной области, включая следующие, но не ограничиваясь ими: фармацевтически приемлемые носители, разбавители, вспомогательные вещества, адъюванты, наполнители, буферы, консерванты, антиоксиданты, смазывающие вещества, стабилизаторы, солюбилизаторы, поверхностно-активные вещества (например, смачивающие вещества), маскирующие агенты, красители, вкусоароматические вещества и подсластители. Состав может дополнительно включать другие активные агенты, например, другие терапевтические или профилактические средства.
Соответственно, согласно настоящему изобретению также предложены фармацевтические композиции, определенные выше, и способы получения фармацевтической композиции, включающие смешивание по меньшей мере одного соединения формулы (III), описанных выше, с одним или большим числом других фармацевтически приемлемых ингредиентов, хорошо известных специалистам в данной области, например, носителей, разбавителей, вспомогательных веществ и т.д. В случае изготовления в виде дискретных единиц (например, таблеток и т.д.), каждая единица содержит заранее определенное количество (дозировку) соединения. Композиции могут дополнительно необязательно содержать второй активный агент в заранее определенном количестве.
Термин «фармацевтически приемлемый» в настоящем документе относится к соединениям, ингредиентам, материалам, композициям, лекарственным формам и т.д., которые, в рамках обоснованного медицинского суждения, подходят для применения в контакте с тканями рассматриваемого субъекта (например, человека) без излишней токсичности, раздражения, аллергической реакции или других проблем или осложнений, при разумном соотношении польза/риск. Каждый носитель, разбавитель, вспомогательное соединение и т.д. также должен быть "приемлемым" в смысле совместимости с другими ингредиентами состава.
Подходящие носители, разбавители, вспомогательные вещества и т.д. могут быть найдены в стандартных фармацевтических текстах, например, Reamington's Pharmaceutical Sciences, 18е изд., Mack Publishing Company, Easton, Pa., 1990; и Handbook of Pharmaceutical Excipients, 5e изд., 2005.
Составы могут быть получены любыми способами, известными в области фармацевтики. Такие способы включают этап приведения в контакт соединения формулы (III) с носителем, который составляют один или больше вспомогательных ингредиентов. В целом, составы, получают путем равномерного и тщательного объединения соединения с носителями (например, жидкими носителями, тонкоизмельченным жидким носителем и т.д.) с последующим приданием формы продукту, если это необходимо.
Состав может быть приготовлен для обеспечения быстрого или медленного высвобождения, немедленного, отложенного высвобождения, высвобождения в выбранное время или замедленного высвобождения или их комбинации.
Составы могут, соответственно, быть представлены в форме жидкостей, растворов (например, водных, неводных), суспензий (например, водных, неводных), эмульсий (например, масло-в-воде, вода-в-масле), эликсиров, сиропов, электуариев, ополаскивателей для рта, капель, таблеток (включая, например, таблетки с покрытием), гранул, порошков, таблеток для рассасывания, пастилок, капсул (включая, например, твердые и мягкие из трагакантовой камеди), саше, пилюлей, ампул, болюсов, суппозиториев, пессариев, микстур, гелей, паст, мазей, кремов, лосьонов, масел, пенок, пенок, водных аэрозолей или аэрозолей.
Соответственно, составы могут быть представлены в форме пластыря, лейкопластыря, повязки, перевязочных материалов и т.п., которые содержат одно или больше соединений и необязательно одним или больше других фармацевтически приемлемых ингредиентов, включая, например, вещества, усиливающие проникновение, проницаемость и всасывание. Соответственно, составы могут также быть представлены в форме депо или резервуара.
Соединение может быть растворено в, суспендировано в или смешано с одним или большим числом фармацевтически приемлемых ингредиентов. Соединение может быть представлено в липосоме или других микрочастицах, которые предназначены для нацеливания соединения, например, на компоненты крови или один или более органов. Следует отметить, что в случае, когда применяется липосома, липосома может содержать, и соединение формулы (III), и второй агент.
Составы, подходящие для перорального введения (например, путем проглатывания) включают жидкости, растворы (например, водные, неводные), суспензии (например, водные, неводные), эмульсии (например, масло-в-воде, вода-в-масле), эликсиры, сиропы, электуарии, таблетки, гранулы, порошки, капсулы, саше, пилюли, ампулы, болюсы.
Составы, подходящие для буккального введения включают ополаскивания для рта, таблетки для рассасывания, пастилки, а также пластыри, лейкопластыри, депо и резервуары. Таблетки для рассасывания обычно содержат соединение во вкусовой основе, обычно сахарозе и гуммиарабике или трагаканте. Пастилки обычно содержат соединение в инертном матриксе, таком как трагакантовая камедь и глицерин, или сахароза и гуммиарабик. Ополаскивания для рта обычно содержат соединение в подходящем жидком носителе.
Составы, подходящие для подъязычного введения включают таблетки, таблетки для рассасывания, пастилки, капсулы и пилюли.
Составы, подходящие для введения через слизистые оболочки пероральным путем включают жидкости, растворы (например, водные, неводные), суспензии (например, водные, неводные), эмульсии (например, масло-в-воде, вода-в-масле), ополаскивания для рта, таблетки для рассасывания, пастилки, а также пластыри, лейкопластыри, депо и резервуары.
Составы, подходящие для введения через слизистые оболочки не пероральным путем включают жидкости, растворы (например, водные, неводные), суспензии (например, водные, неводные), эмульсии (например, масло-в-воде, вода-в-масле), суппозитории, пессарии, гели, пасты, мази, кремы, лосьоны, масла, а также пластыри, лейкопластыри, депо и резервуары.
Составы, подходящие для трансдермального введения включают гели, пасты, мази, кремы, лосьоны и масла, а также пластыри, лейкопластыри, повязки, перевязочные материалы, депо и резервуары.
Таблетки могут быть получены обычными средствами, например, прессованием или формованием, необязательно с применением одного или больше вспомогательных ингредиентов. Прессованные таблетки могут быть получены путем прессования в подходящем устройстве соединения в сыпучей форме, такой как порошок или гранулы, необязательно в смеси с одним или большим числом связующих (например, повидон, трагакантовая камедь, гуммиарабик, сорбит, трагакант, гидроксипропилметилцеллюлоза); наполнителей или разбавителей (например, лактозы, микрокристаллическая целлюлоза, двузамещенный фосфорнокислый кальций), смазывающими веществами (например, стеаратом магния, тальком, оксидом кремния), разрыхлителей (например, натрия крахмал гликолятом, поперечносшитым повидоном, поперечносшитой карбоксиметилцеллюлозой натрия), поверхностно-активными, диспергирующими или смачивающими веществами (например, лаурилсульфатом натрия), консервантами (например, метил п-гидроксибензоатом, пропил п-гидроксибензоатом, сорбиновой кислотой, вкусоароматическими веществами, усилителями вкуса и подсластителями. Формованные таблетки могут быть изготовлены путем формования в подходящем устройстве, где смесь соединения в порошке смачивается инертным жидким разбавителем. Таблетки могут быть снабжены покрытием и могут быть изготовлены таким образом, чтобы обеспечить замедленное или контролируемое высвобождение соединения из них, с применением, например, гидроксипропилметилцеллюлозы в различных пропорциях для обеспечения желаемого профиля высвобождения. Таблетки могут быть (необязательно) снабжены покрытием, например, для изменения высвобождения, например, покрытием, растворяющемся в кишечнике, которое обеспечивает высвобождение в частях кишечника, отличных от желудка.
Мази обычно готовят из соединения и парафиновой или смешивающейся с водой основы для мази.
Кремы обычно готовят из соединения и основы крема типа масло-в-воде. При желании, водная фаза основы для крема может включать, например, по меньшей мере приблизительно 30% масс/масс, многоатомного спирта, т.е., спирта, содержащего два или больше гидроксильных групп, такие как, бутан-1,3-диол, маннитол, сорбит, глицерин и полиэтиленгликоль и их смеси. Может быть желательно, чтобы составы для топического применения включали соединение, которое усиливают всасывание или проникание соединения через кожу или другие пораженные области. Примеры таких веществ, улучшающих проникновение через кожу, включают диметилсульфоксид и родственные аналоги.
Эмульсии обычно готовят из соединения и масляной фазы, которая может содержать только эмульгатор (также известный как эмульгент), или может содержать смесь по меньшей мере одного эмульгатора с жиром или маслом или и с жиром, и с маслом. В предпочтительном варианте в них включают гидрофильный эмульгатор совместно с липофильным эмульгатором, который действует как стабилизатор. Также в предпочтительно включать и масло, и жир. Совместно, эмульгатор(ы) со стабилизатором (стабилиаторами) или без него образуют так называемый эмульсионный воск, и этот воск совместно с маслом и/или жиром составляют так называемую эмульсионную основу мази, которая составляет масляную диспергированную фазу препаратов в форме крема.
Подходящие эмульгаторы и стабилизаторы эмульсий включают Tween 60, Sp80, цетостеариловый спирт, миристиловый спирт, глицерил моностеарат и лаурилсульфат натрия. Выбор подходящих масел или жиров для состава основывается желаемых косметических свойствах, которые необходимо обеспечить, поскольку растворимость соединения в большинстве масел, которые вероятно будут применяться в фармацевтических эмульсионных составах, может быть очень низкой. Соответственно, крем в предпочтительном варианте будет представлять собой нежирный, не оставляющий пятен и смываемый продукт, имеющий консистенцию, позволяющую предотвращать вытекание из туб и других контейнеров. Можно применять одно- или двухосновные сложные эфиры линейных или разветвленных алкилов, такие как диизоадипат, изоцетилстеарат, пропиленгликолевый диэфир жирных кислот из кокосового масла, изопропилмиристат, децилолеат, изопропилпальмитат, бутилстеарат, 2-этилгексилпальмитат или смесь сложных эфиров с разветвленной цепью, известная под названием Crodamol САР, причем последние три соединения являются предпочтительными сложными эфирами. В зависимости от требуемых свойств указанные компоненты могут быть использованы в отдельности или в комбинации. В других случаях используют высокоплавкие липиды, такие как мягкий бесцветный парафин и/или вазелиновое масло или другие минеральные масла.
Составы, подходящие для интраназального введения, в которых носитель является жидким, включают, например, назальный спрей, назальные капли, или формы для введения в форме аэрозоля при помощи небулайзера, включают водные или масляные растворы соединения. В качестве альтернативного способа введения можно применять доставку в форме сухого порошка как альтернативу распыляемым аэрозолям.
Составы, подходящие для интраназального введения, в которых носитель является твердым, включают, например, представленные в форме крупного порошка с размером частиц, например, в диапазоне от приблизительно 20 до приблизительно 500 микрон, который вводят таким же образом, каким нюхают табак, т.е., путем быстрого вдыхания через носовые ходы из контейнера, содержащего порошок, который держат вблизи носа.
Составы, подходящие для введения в легкие (например, посредством ингаляционной или инсуффляционной терапии) включают составы, представленные в форме аэрозольного спрея в упаковке под давлением, с применением подходящего пропеллента, такого как дихлордифторметан, трихлорфторметан, дихлорртетрафторэтан, диоксид углерода или другие подходящие газы. Дополнительно или в качестве альтернативы, состав для легочного введения может быть представлен в форме для введения из небулайзера или ингалятора сухого порошка. Например, состав может быть дополнен носителями или липосомами для обеспечения размера частиц, подходящего для доставки в соответствующие части легкого, для облегчения доставки соответствующей дозы для улучшения удержания в ткани легкого.
Составы, подходящие для глазного введения включают глазные капли, в которых соединение растворено или суспендировано в подходящем носителе, в частности, в водном растворителе для данного соединения.
Составы, подходящие для ректального введения, могут быть представлены в форме суппозитория с подходящей основой, включающей, например, природные или гидрогенезированные масла, воски, жиры, полутвердые или жидкие многоатомные спирты, например, масло какао или салицилат, или суспензии для лечения с применением клизмы.
Составы, подходящие для вагинального введения могут быть представлены в формах пессариев, тампонов, кремов, гелей, паст, пенок или спрея, содержащих, в дополнение к соединению, соответствующие носители, известные специалистам в данной области.
Составы, подходящие для парентерального введения (например, путем инъекции), включают водные или неводные, изотонические, апирогенные, стерильные жидкости (например, растворы, суспензии), в которых соединение растворено, суспендировано или содержится в другом виде (например, в липосомах или других микрокапсульных формах). Такие жидкости могут дополнительно содержать другие фармацевтически приемлемые ингредиенты, такие как антиоксиданты, буферы, консерванты, стабилизаторы, бактериостатики, суспендирующие вещества, загустители и растворяемые вещества, которые делают состав изотоничный крови (или другой соответствующей физиологической жидкости) предполагаемого реципиента. Примеры вспомогательных веществ включают, например, воду, спирты, многоатомные спирты, глицерин, растительные масла и т.п. Примеры подходящих изотонических носителей для применения в таких составах включают Хлорид натрия для инъекций, раствор Рингера или раствор Рингера лактатный для инъекций. Обычно концентрация соединения в жидкости составляет от приблизительно 1 нг/мл до приблизительно 100 мкг/мл, в частности, от приблизительно 10 нг/мл до приблизительно 10 мкг/мл, в частности, от приблизительно 10 нг/мл до приблизительно 1 мкг/мл. Составы могут быть представлены в закрытых контейнерах, содержащих одну дозу или множество доз, например, ампулах и флаконах, и могут храниться в сублимированном (лиофилизированном) состоянии, требующем только добавления стерильного жидкого носителя, например, воды для инъекций, непосредственно перед применением. Экстемпоральные инъекционные растворы и суспензии могут быть получены из стерильных порошков, гранул и таблеток.
Дозировка
В целом, способы согласно настоящему изобретению могут включать введение субъекту эффективного количества соединения формулы (III), что обеспечивает противомикробный эффект. Соединение формулы (III) можно вводить в количестве, достаточном для потенцирования активности второго активного агента. Второй активный агент вводят субъекту в количестве, эффективном для обеспечения противомикробного действия.
Для специалиста в данной области понятно, что соответствующие дозировки соединения формулы (III) или активного агента, и композиций, содержащих соединения формулы (III) или активный агент, могут быть различными для разных пациентов. Определение оптимальной дозировки обычно включает уравновешивание уровня терапевтической пользы относительно любого риска или нежелательных побочных эффектов. Выбранный уровень дозировки будет зависеть от различных факторов, включая следующие, но не ограничиваясь ими: активность конкретного соединения формулы (III) или активного агента, путь введения, время введения, скорость выведения соединение, продолжительность введения, другие лекарственные средства, соединения, и/или материалы, применяемые в комбинации, тяжесть состояния, и вид, пол, возраст, масса, состояние, общее состояние здоровья и предыдущая медицинская история пациента. Количество соединения формулы (III) или активный агент и путь введения в конечном счете определяются суждением врача, ветеринара или клинициста, хотя в целом дозировку выбирают таким образом, чтобы обеспечивать местную концентрацию с месте действия, которая обеспечивала желаемый эффект, не вызывая значительных вредных или разрушительных побочных эффектов.
Введение можно осуществлять одной дозой, непрерывно или с перерывами (например, дробными дозами с соответствующими интервалами) на протяжении курса лечения. Методы определения наиболее эффективных средств и дозировок для введения хорошо известны специалистам в соответствующей области, и варьируют в зависимости от составов, применяемых для терапии, цели терапии, клетки (клеток) - мишени лечения и субъекта лечения. Однократное или многократные введения могут осуществляться с применением уровня дозировки и схемы введения, выбранных лечащим врачом, ветеринаром или клиническим врачом.
В целом, подходящая доза соединения формулы (III) или активного агента лежит в диапазоне от приблизительно 10 мкг до приблизительно 250 мг (в более типичном случае: от приблизительно 100 мкг до приблизительно 25 мг) на килограмм массы тела субъекта день. В случае, когда соединение формулы (III) или активный агент представляет собой соль, эфир, амид, пролекарство и т.п., вводимое количество рассчитывают по исходному соединению таким образом, чтобы пропорционально увеличить фактически применяемую массу.
Наборы
Один аспект настоящего изобретения относится к набору, включающему (а) соединение формулы (III), или композицию, содержащую соединение, определенное в любой из описанных выше Формул (III), например, в предпочтительном варианте, содержащемуся в подходящем контейнере с подходящей упаковкой; и (b) инструкции по применению, например, письменные инструкции относительно того, как вводить соединение или композицию.
Письменные инструкции могут также включать список показаний, для которых соединение формулы (III) является подходящим средством лечения.
В одном варианте реализации набор дополнительно включает (с) второй активный агент или композицию, содержащую второй активный агент. В данном случае письменные инструкции могут также включать список показаний, для которых второй активный агент, вместе с соединением формулы (III), является подходящим средством лечения.
Пути введения
Соединение формулы (III), второй агент или фармацевтическую композицию, содержащую соединения формулы (III), можно вводить субъекту с использованием любого удобного пути введения системного/периферического, либо топического (т.е., в участок желаемого действия).
Прим введения включают следующие, но не ограничиваются ими: пероральное (например, путем проглатывания), буккальное, подъязычное, трансдермальное (включая, например, посредством пластыря, накладки и т.д.), введение через слизистые оболочки (включая, например, посредством пластыря, накладки и т.д.), интраназальное (например, с применением назального спрея), глазное (например, в форме глазных капель), через легкие (например, путем ингаляции или инсуффляции с применением, например, аэрозоля, например, через рот или нос), ректальное (например, с применением суппозитория или клизмы), вагинальное (например, с применением пессария), парентеральное, например, путем инъекции, включая подкожную, внутрикожную, внутримышечную, внутривенную, внутриартериальную, внутрисердечную, интратекальную, интраспинальную, внутрикапсульную, субкапсулярную, интраорбитальную, внутрибрюшинную, интратрахеальную, подэпидермисную, внутрисуставную, субарахноидальную и чрезскожную; посредством имплантирования депо или резервуара, например, подкожно или внутримышечно.
Субъект/пациент
Субъект/пациент может представлять собой хордовое, позвоночное, млекопитающее, плацентарное млекопитающее, сумчатое (например, кенгуру, вомбат), грызуна (например, морскую свинку, хомяка, крысу, мышь), представителя семейства мышиных (например, мышь), зайцеобразное (например, кролика), птицу (например, птицу), представителя семейства собачьих (например, собаку), представителя семейства кошачьих (например, кошку), представителя семейства лошадиных (например, лошадь), представителя семейства свиней (например, свинью), представителя рода баранов (например, овцу), жвачное животное (например, корову), примата, представителя рода обезьян (например, мартышку или человекообразную обезьяну), обезьяну (например, игрунку, бабуина), человекообразную обезьяну (например, гориллу, шимпанзе, орангутанга, гиббона) или человека. Кроме того, субъект/пациент может находиться на любой стадии развития, например, представлять собой плод.
В одном предпочтительном варианте реализации субъект/пациент представляет собой человека.
Также предусмотрено, что настоящее изобретение может применяться для животного, не являющегося человеком, с микробной инфекцией. Не являющееся человеком млекопитающее может представлять собой грызуна. Грызуны включают крыс, мышей, морских свинок, шиншилл и других близких по размеру мелких грызунов, применяющихся в лабораторных исследованиях.
Способы получения
Соединения формулы (III) могут быть получены путем обычного синтеза пептидов с использованием методов, известных специалистам в соответствующей области. Подходящие методы включают синтез в растворе, такой как описан Yamada с соавт., J. Peptide Res. 64, 2004, 43-50, или твердофазный синтез, такой как описан de Visser с соавт., J. Peptide Res, 61, 2003, 298-306, и Vaara с соавт., Antimicrob. Agents and Chemotherapy, 52, 2008. 3229-3236. Указанные методы включают подходящие стратегии защиты и методы для этапа циклизации. В альтернативном варианте соединения могут быть получены из легкодоступных полимиксинов, например, путем удаления N-концевой аминокислоты полимиксина (остаток 1). Такие методы описаны в настоящем документе для получения соединений согласно настоящему изобретению на основе остатков 2-10 полимиксинов B и E.
Как показано в настоящем документе, возможно дериватизировать N-концевую группу деацилированного полимиксина, такого как деацилированный полимиксин B и деацилированный нонапептид полимиксина B, без дериватизации аминогрупп, которые присутствуют в боковых цепях этого полимиксина. Как описано в настоящем документе, боковые цепи полимиксина можно защищать селективно, не защищая N-концевую группу. Затем можно осуществить реакцию N-концевой группы с получением соответствующего N-концевого заместителя. Впоследствии защита с N-концевой группы может быть удалена.
Защищенный полимиксин также может быть расщеплен до соответствующего гептапептида путем отщепления аминокислот 1-3. Методы этого расщепления описаны в публикациях WO 2012/168820 и WO 1988/00950. Как показано в настоящем документе, дериватизацию можно осуществить путем связывания с содержащими соответствующие заместители дипептидами или трипептидами, что обеспечивает получение новых производных полимиксина.
Другие предпочтения
Каждая и все возможные комбинации вариантов реализации, описанные выше, в явном виде раскрыты в настоящем документе так как если бы каждая и все комбинации были указаны отдельно и в явном виде.
Различные дополнительные аспекты и варианты реализации настоящего изобретения станут ясны для специалиста в данной области на основании настоящего описания.
"И/или" в настоящем тексте следует понимать как конкретное описание каждого из двух указанных признаков или компонентов совместно друг с другом или друг без друга. Например, "А и/или B" следует понимать как раскрытие конкретно каждого из следующих вариантов: (i) A, (ii) В и (iii) А и B, так как если бы каждый из этих вариантов был приведен в настоящем документе отдельно.
Если контекст не указывает на иное, описания и определения приведенных выше признаков не ограничиваются каким-либо отдельным аспектом или вариантом реализации настоящего изобретения, и в равной степени применимы ко всем описанным аспектам и вариантам реализации. В случае, когда возможно объединение технически приемлемых вариантов реализации, соответственно, описание распространяется на все перестановки и комбинации описанных в настоящем документе вариантов реализации.
Некоторые аспекты и варианты реализации проиллюстрированы ниже с использованием примеров и со ссылкой на описанные выше фигуры.
Примеры
Представленные ниже примеры приведены исключительно для иллюстрации настоящего изобретения и не предназначены для ограничения объема настоящего изобретения, описанного в данном документе.
Номенклатура - соединения названы на основании основной структуры природного полимиксина, из которого они получены синтетическим путем.
Примеры синтеза
Промежуточное соединение 1 - нонапептид полимиксина B
2+
Смесь ЭДТА (1,4 г), хлорида калия (1,1 г) и L-цистеина (0,12 г) растворяли в воде (475 мл) и калий-фосфатном буфере (рН 7, 25 мл). Реакционную смесь перемешивали при 37°C в течение 10 мин, затем добавляли полимиксин B (10,3 г). После перемешивания в течение 2 ч при 37°C добавляли папаин (3,36 ед./ мг) и перемешивали в течение еще 18 ч при 37°C. Прохождение реакции отслеживали методом ЖХ-МС с использованием условий, приведенных в Таблице 1. Сырой материал отделяли в фракциях объемом 87 мл и очищали с использованием 10 г картриджа для катионообменной хроматографии (SCX) (×6), используя для элюирования сначала метанол (100 мл), а затем 20% аммиак (вод., уд. пл. 880) в метаноле (100 мл). Фракции в аммиаке выделяли и выпаривали, в результате чего получали продукт в виде твердого вещества бежевого цвета, выход 4,95 г, 60% m/z 482, [М+2Н].
Таблица 1 - Условия ХЖ-МС
Промежуточное соединение 2 - Тетра-(Вос)нонапептид полимиксина B
f
+
Селективную защиту группой ВОС свободных γ-аминогрупп на остатках Dab нонапептида полимиксина B осуществляли в соответствии с процедурой, описанной Н. O'Dowd с соавт., Tempahedron Lett., 2007, 48, 2003-2005. Нонапептид полимиксина B (Промежуточное соединение 1, 1,00 г, 1,0 ммоль) растворяли в воде (4,4 мл), диоксане (4,4 мл), триэтиламине (4,4 мл) и перемешивали эту смесь в течение 10 мин, после чего добавляли 1-(Вос-оксиимино)-2-фенилацетонитрил (Вос-ON) (0,77 г; 3,11 ммоль). После перемешивания в течение 18 ч. добавляли еще Boc-ON (0,1 г, 0,4 ммоль) и перемешивали смесь в течение еще 3 ч. Прохождение реакции отслеживали методом ЖХ-МС, после завершения реакции смесь нейтрализовали путем добавления 20% аммиака в метаноле (50 мл). Смесь после этого выпаривали до сухости и повторно растворяли в метаноле, который после этого загружали на силикагель. Сырой материал очищали с использованием хроматографии (элюент: 0-20% метанол в дихлорметане) на силикагеле (40 г), в результате чего получали тетра-(Вос) нонапептид полимиксина B в форме белого твердого вещества (0,5 г, 36%). TCX,-R 0,2 (10% метанол в дихлорметане). m/z 1362,8[МН].
Промежуточное соединение 3 - нонапептид колистина (полимиксин Е)
2+
Колистин (полимиксин E, 5 г) обрабатывали иммобилизованным папаином (185 иммуноферментных единиц (ELU)/г), калий-фосфатным буфером (25 мМ; рН 7, 1,25 л), хлоридом калия (30 мМ), ЭДТА (10 мМ) и цистеином (1 мМ) при 37°C в течение 32 ч при аккуратном встряхивании, в результате чего получали нонапептид колистина (полимиксин Е). Прохождение реакции отслеживали методом ЖХ-МС с использованием условий, указанных для Промежуточного соединения 1, в Таблице 1. Иммобилизованный папаин удаляли путем фильтрации и концентрировали фильтрат под вакуумом, после чего оставался твердый остаток, который ресуспендировали в 10% метанола в воде и оставляли при комнатной температуре на ночь. Надосадочную жидкость сливали и концентрировали под вакуумом. Нонапептид колистина (полимиксин Е) выделяли из остатка путем твердофазной экстракции на силикагеле С18 (10 г), используя для элюирования O-25% метанол в воде. После выпаривания соответствующих фракций получали продукт в форме белого твердого вещества, m/z 465,32 [М+2Н].
Промежуточное соединение 4 - тетра-(Вос) нонапептид колистина (полимиксин Е)
+
Нонапептид колистина (полимиксин Е) (2,5 г, 2,69 ммоль) суспендировали в воде (35 мл) под действием ультразвука. Добавляли диоксан (35 мл) и триэтиламин (35 мл) и охлаждали смесь во льду в течение 10 мин, после чего добавляли 1-(Вос-оксиимино)-2-фенил ацетонитрил (Boc-ON) (2,65 г; 10,76 ммоль). Прохождение реакции отслеживали методом ЖХ-МС, реакция завершалась через 10 минут, после чего смесь нейтрализовали путем добавления 20% аммиака в метаноле (25 мл). Жидкую фазу сливали, а твердый остаток повторно растворяли в воде и экстрагировали последовательно дихлорметаном и изобутанолом. На основании анализа методом ЖХ-МС слитую жидкость и экстракты в дихлорметане и изобутаноле объединяли друг с другом, после чего концентрировали под вакуумом, в результате чего получали желтую смолу, которую подвергали флэш-хроматографии (Si 60А- 35-70). Колонку элюировали O-20% метанолом (содержащим 2% аммиака) в дихлорметане. Фракции с колонки элюировали 7-10% метанолом (содержащим 2% аммиака) в дихлорметане, в результате чего получали тетра-(Вос) нонапептид колистина (полимиксин Е) в форме белого твердого вещества (1,18 г, 33%). m/z 1329,7 [М+Н].
Промежуточное соединение 5 - три-(Вос) нонапептид полимиксина B
5
3
3
3
+
РМВ сульфат (2 г) растворяли в воде (20 мл), после чего добавляли 1,4 диоксан (40 мл) и оставляли перемешиваться в течение 10 минут при комнатной температуре. К реакционной смеси добавляли твердый Вос-ангидрид (4,42 г) и перемешивали реакционную смесь при комнатной температуре, осуществляя мониторинг методом ЖХВД. Затем рН реакционной смеси доводили до 6 при помощи 1 М HCl, образующийся осадок фильтровали и промывали водой (50 мл) и гептаном (50 мл), после чего оставался ВocРМВ в форме белого твердого вещества (2,4 г, 85%). Этот материал (1 г) растворяли в 1,4-бутандиоле (112,5 мл) и перемешивали смесь при 40°C в течение ночи. К раствору добавляли фосфат калия (75 мл, 0,12 5 М рН 8,0 в течение одной минуты, в результате чего образовывалась белая суспензия. Реакционную смесь разбавляли добавлением 112,5 мл бутандиола и 75 мл фосфата калия (0,125 М pH 8,0), но белая эмульсия сохранялась. Температуру реакционной смеси снижали до 37°C, и затем добавляли савиназу 16 л (250 мкл) и перемешивали реакционную смесь при комнатной температуре в течение ночи. По мере протекания реакции белая эмульсия превращалась в прозрачный раствор в результате образования более растворимого РМВН-Вос. Реакционную смесь разбавляли водой (50 мл), а затем экстрагировали дихлорметаном (100 мл) Слой в ДХМ собирали и выпаривали под вакуумом, в результате чего получали бесцветное масло. Полученное масло разбавляли в 50% метаноле (вод.) и загружали на четыре кондиционированных 10 г картриджа VariBond Elut SCX, и собирали элюат, прошедший через картриджи. Картриджи промывали двумя объемами колонки 50% метанола (вод.), после чего элюировали из колонки РМВН-Вос с использованием двух объемов колонки 20% аммиака в метаноле. Полученный элюент выпаривали до сухости под вакуумом, в результате чего получали очищенный РМВН-Вос (610 мг). m/z 1062,6 [М+Н].
Промежуточное соединение 7 - Thr(O-'Bu)-пента-(N-Boc)- нонапептид полимиксина B
Этап 1 - метиловый эфир (S)-2-((S)-2-бензилоксикарбониламино-3-трет-бутокси-бутириламино)-4-трет-бутоксикарбониламино-масляной кислоты
2
3
2
4
f
4
+
К перемешиваемой суспензии транс-3,4-дигидроксикоричной кислоты (DHCA) в форме соли с (S)-2-бензилоксикарбониламино-3-трет-бутоксимасляной кислотой (3,65 г, 7,4 ммоль) и метилового эфира (S)-2-амино-4-трет-бутоксикарбониламиномасляной кислоты в форме соли с HCl (2,0 г, 7,4 ммоль) в смеси ДХМ (60 мл) и ДМФ (120 мл) добавляли N,N-диизопропилэтиламин (3,85 мл, 22,1 ммоль). К этой перемешиваемой смеси добавляли 1-гидрокси-7-азабензотриазол (1,0 г, 7,3 ммоль), а затем N-(3-диметиламинопропил)-N'-этилкарбодиимид в виде соли HCl (1,42 г, 7,4 ммоль). Смесь перемешивали в течение 17 ч при температуре окружающей среды, затем фильтровали под вакуумом для удаления нерастворимого побочного продукта, который не использовали. Фильтрат концентрировали с получением желтого масла, которое разделяли между смесью растворителей EtOAc/EtO (1:1) (250 мл) и 0,5 М соляной кислоты (200 мл). Водную фазу еще раз экстрагировали свежей смесью растворителей (100 мл) и объединенные органические экстракты промывали последовательно водой (150 мл) и насыщ. раствором NaHCO (150 мл), сушили (NaSO) и концентрировали с получением бесцветного масла (3,72 г). Это масло очищали хроматографией на силикагеле с использованием 100 г картриджа SepPak, используя для элюирования градиент растворителей EtOAc/изогексан (0-70%). Фракции, содержащие продукт (R 0,26 в смеси EtOAc/изогексан 3:7, визуализация распылением KMnO), объединяли и концентрировали, в результате чего получали указанные в заголовке соединения в виде бесцветной пены (3,58 г, 6,8 ммоль, 92% выход), m/z 524 (МН, 100%).
Этап 2 - (S)-2-((S)-2-бензилоксикарбониламино-3-трет-бутокси-бутириламино)-4-трет-бутоксикарбониламиномасляная кислота
2
4
Раствор моногидрата гидроксида лития (0,861 г, 20,5 ммоль) в воде (16 мл) добавляли к перемешиваемому раствору (метилового эфира S)-2-((S)-2-бензилоксикарбониламино-3-трет-бутокси-бутириламино)-4-трет-бутоксикарбониламино-масляной кислоты (3,58 г, 6,8 ммоль) в метаноле (64 мл) при температуре окружающей среды и перемешивали в течение 19 ч. К этому раствору добавляли 1 М HCl (24 мл), в результате чего получали мутную смесь (pH 1), которую быстро экстрагировали дихлорметаном (3×135 мл). Объединенный органический экстракт сушили (NaSO) и концентрировали, в результате чего получали указанное в заголовке соединение в виде бесцветной пены (3,27 г, 6,4 ммоль, 94% выход). M/z 532 [MNa]+, 1041 [2M+Na]+.
4
Этап 3 - CbzHNPMBN(OBu)(Boc)
(S)-2-((S)-2-бензилоксикарбониламино-3-трет-бутокси-бутириламино)-4-трет-бутоксикарбониламино-масляную кислоту (1,73 г, 3,39 ммоль) и Промежуточное соединение 5 (3,0 г, 2,8 ммоль) помещали в колбу, в которую при перемешивании добавляли сухой ДХМ (85 мл) и сухой ДМФ (17 мл). К перемешиваемому раствору добавляли N,N-диизопропилэтиламин (1,46 мл, 8,4 ммоль) и после перемешивания в течение 5 мин. добавляли одной порцией O-(7-азабензотриазол-1-ил)-N,N,N',N'-тетраметилурония гексафторфосфат (1,29 г, 3,39 ммоль). Смесь обрабатывали ультразвуком в течение 2 минут, затем оставляли перемешиваться при температуре окружающей среды в течение 18 ч. Реакционную смесь после этого выпаривали, а остаток еще раз выпаривали из толуола (3×100 мл). Остаток сушили под вакуумом в течение 3 ч чтобы гарантировать удаление толуола. К этому материалу добавляли воду (50 мл) и перемешивали смесь с высокой скоростью в течение 3 ч, обрабатывая периодически ультразвуком. Указанное в заголовке соединение собирали путем фильтрации под вакуумом в виде мелкодисперсного белого твердого вещества и промывали водой (2×25 мл), затем сушили под вакуумом в течение 15 ч (4,6 г, 3,0 ммоль, 100% выход), m/z 1554[МН+].
Этап 4 - Указанное в заголовке соединение
2
2
2
4
f
4
880
4
+
Продукт этапа 3 (5,41 г, 3,48 ммоль), формиат аммония (6,6 г, 104,4 ммоль) и 10% Pd-C (2,0 г) помещали в колбу в атмосфере N. Добавляли МеОН (270 мл) и перемешивали смесь в атмосфере N в течение 4,5 ч. ЖХМС показала МН для продукта и исчезновение исходного материала. Смесь фильтровали под вакуумом через слой целита с использованием для продавливания через фильтр МеОН (50 мл). Фильтрат и смывы выпаривали с получением бесцветного масла, которое разделяли между смесью растворителей EtOAc/МеОН (4:1) (250 мл) и водой (250 мл). Водную фазу затем экстрагировали такой же, но свежей, смесью растворителей (2×100 мл). Объединенные органические экстракты сушили (NaSO) и выпаривали с получением бесцветного масла (~6 г). Этот материал очищали хроматографией на силикагеле (100 колонка SepPak) используя для элюирования градиент MeOH/EtOAc (0-4%). Фракции, содержащие продукт (R 0,30 в EtOAc/MeOH/NHOH 95:5:1, визуализация спреем KMnO), объединяли и выпаривали, в результате чего получали указанное в заголовке соединение в виде хрустящей пены (4,0 г, 2,8 ммоль, 81% выход), m/z 1420 [МН+].
Промежуточное соединение 9 - Три-(ВОС)-гептапептид полимиксина E
3
+
Сульфат колистина (5,0 г, 3,95 ммоль) растворяли в ацетонитриле (50 мл) и воде (25 мл) и перемешивали при комнатной температуре в течение 10 минут. Добавляли триэтиламин (3,2 мл, 23,0 ммоль) и перемешивали смесь в течение еще 10 минут. Затем одной порцией добавляли ди-трет-бутил дикарбонат (5,0 г, 23,0 ммоль) и перемешивали смесь в течение 16 ч. Затем добавляли савиназу (15 мл), а затем 4 М раствор гидроксида натрия (0,5 мл) и перемешивали реакционную смесь при комнатной температуре в течение 5 дней. Эту смесь разбавляли этилацетатом и водой. После разделения слоев органическую фазу промывали 0,1 М раствором гидроксида натрия (×2), затем водой. Органический слой сушили на сульфате магния, фильтровали и выпаривали растворитель при пониженном давлении. Остаток очищали хроматографией на силикагеле, используя для элюирования 0-100% (80:20:2 EtOAc:МеОН:880 NH) в этилацетате, в результате чего получали указанное в заголовке соединение (2,28 г, 56%). m/z 1028, [МН]
Промежуточное соединение 10 - Thr(O-'Bu)-тетра-(N-Boc) нонапептид полимиксина
+
Указанное в заголовке соединение получали из (S)-2-((S)-2-бензилоксикарбониламино-3-трет-бутокси-бутириламино)-4-трет-бутоксикарбониламино-масляной кислоты и Промежуточного соединения 9 в соответствии со способом согласно этапам 3 и 4 для промежуточного соединения 7. m/z 1385, [МН]
Промежуточное соединение 11 - тетра-(N-Boc)-L-Thr(O-'Bu)-L-Dap-гептапептид полимиксина B
+
Указанное в заголовке соединение получали из (S)-2-((S)-2-бензилоксикарбониламино-3-трет-бутокси-бутириламино)-3-трет-бутоксикарбониламинопропионовой кислоты и промежуточного соединения 5 в соответствии со способом согласно этапам 3 и 4 для промежуточного соединения 7. m/z 1405, [МН]
Промежуточное соединение 12 - тетра-(N-Boc)-L-Ser(O-'Bu)-L-Dap-гептапептид полимиксина B
+
Указанное в заголовке соединение получали из (S)-2-((S)-2-(((бензилокси)карбонил)амино)-3-(трет-бутокси)пропанамидо)-3-((трет-бутоксикарбонил)амино)пропановой кислоты и промежуточного соединения 5 в соответствии со способом согласно этапам 3 и 4 для промежуточного соединения 7. m/z 1391 [МН]
Промежуточное соединение 13 -тетра-(N-Boc)-L-Thr(O-'Bu)-D-Ser-гептапептид полимиксина B
+
Указанное в заголовке соединение получали из N-(N-((бензилокси)карбонил)-O-(трет-бутил)-L-треонил)-O-(трет-бутил)-D-серина и промежуточного соединения 5 в соответствии со способом согласно этапам 3 и 4 для промежуточного соединения 7. m/z 1362 [МН]
Промежуточное соединение 14 - тетра-(N-Boc)-L-Thr(O-'Bu)-L-Dap-гептапептид полимиксина E
+
Указанное в заголовке соединение получали из (S)-2-((S)-2-бензилоксикарбониламино-3-трет-бутокси-бутириламино)-3-трет-бутоксикарбониламинопропионовой кислоты и промежуточного соединения 9 в соответствии со способом согласно этапам 3 и 4 для промежуточного соединения 7. m/z 1372, [МН]
Промежуточное соединение 15 - тетра-(N-Boc)-L-Thr(O-'Bu)-D-Dap-гептапептид полимиксина B
+
Указанное в заголовке соединение получали из (R)-2-((S)-2-бензилоксикарбониламино-3-трет-бутокси-бутириламино)-3-трет-бутоксикарбониламинопропионовой кислоты и промежуточного соединения 5 в соответствии со способом согласно этапам 3 и 4 для промежуточного соединения 7. m/z 1406, [МН]
Промежуточное соединение 16 - (S)-4-(Вос)амино-2-гидроксибутаноил Thr(O-'Bu) тетра-(N-Boc) нонапептид полимиксина B [Thr-10(О-триэтилсилил)]
Этап 1
1
3
2
2
3
Промежуточное соединение 7 (Thr(O-'Bu) тетра-(N-Вос) нонапептид полимиксина B) (250 мг, 0,18 ммоль) растворяли в дихлорметане (2 мл), обрабатывали 2,6-лутидином (1 мл) и охлаждали до 0°C в атмосфере азота. Раствор обрабатывали по каплям (триэтилсилил)трифторметансульфонатом (0,26 мл, 3,3 эквив.), затем давали нагреться до комнатной температуры в течение ночи. Раствор гасили насыщенным водным раствором хлорида аммония (10 мл) и экстрагировали продукт в диэтиловом эфире (2×20 мл). Органические экстракты объединяли, сушили над безводным сульфатом магния и выпаривали при пониженном давлении. Остаток подвергали хроматографии на силикагеле, используя для элюирования 0-20% градиент (10% аммония в метаноле) в дихлорметане. Содержащие продукт фракции объединяли и выпаривали с получением белого твердого вещества (117 мг, 43%). 40 МГц Н-ЯМР (CDCl) (среди прочего) 0,46 (6Н, q, SiCH),0,80-0,88 (12Н, m, вкл. t, SiCHCH), 1,12 (9H, s, O'Bu), 1,34-1,40 (36H, m, BOC).
Этап 2
1
3
2
2
3
Осуществляли взаимодействие защищенного триэтилсилилом нонапептида из этапа 1 (117 мг) с (S)-4-((трет-бутоксикарбонил)амино)-2-гидроксимасляной кислотой (33 мг) в условиях, описанных для этапа 1 способа сочетания 2А, в результате чего получали указанное в заголовке соединение (95 мг, 71%). 400 МГц Н-ЯМР (CDCl)(среди прочего) 0,48 (6Н, q, SiCH),0,80-0,88 (12Н, m, вкл. t, SiCHCH), 1,22 (9H, s, O'Bu), 1,36-1,42 (36H, m, BOC).
Способ 1 - Общий способ получения амидных производных нонапептида
Этап 1. Соответствующую карбоновую кислоту (5 экв. в расчете на полимиксиновый субстрат) растворяли в дихлорметане (2 мл/ммоль). Затем к реакционной смеси добавляли N,N-диизопропилэтиламин (5,0 эквив.) и 2-(1Н-7-азабензотриазол-1-ил)-1,1,3,3-тетраметилурония гексафторфосфат(HATU) (5,0 эквив.). После перемешивания в течение 30 мин при комнатной температуре добавляли Промежуточное соединение 2 или Промежуточное соединение 4 (1,0 эквив.). Через 16 ч ЖХМС подтверждала завершение реакции и реакционную смесь выпаривали до сухости и очищали при помощи колоночной хроматографии на силикагеле (элюент 0-10% метанол в дихлорметане). Соответствующие фракции концентрировали, в результате чего получали продукт в виде бесцветного масла (обычный выход 58%).
3
Этап 2. Продукт Этапа 1 растворяли в дихлорметане (20 мл/ммоль). Добавляли трифторуксусную кислоту (60 эквив.) добавляли и перемешивали смесь при комнатной температуре в течение 16 ч, после чего ЖХ-МС подтверждала завершение реакции. Реакционную смесь концентрировали под вакуумом, в результате чего оставалась соль трифторуксусной кислоты в виде бесцветного масла. К нему добавляли воду (10 мл/ммоль) и обрабатывали смесь ультразвуком в течение 5 мин. К полученной суспензии добавляли 1 М NaHCO до тех пор пока pH смеси не достигало 9. Затем смесь пропускали через 10 г колонку С18 SPE, используя для элюирования последовательно 0, 40, 50, 60, 70, 80 и 100% метанола в воде. Содержащие продукт фракции объединяли и выпаривали. Остаток суспендировали в воде и добавляли 0,1 М H2SO4 до достижения pH 7. Раствор лиофилизировали в течение ночи, в результате чего получали сульфатную соль в форме белого твердого вещества. Чистоту соединения оценивали методом ЖХВД с использованием условий, приведенных в Таблице 2.
Способ 2 - Общий способ получения амидов нонапептидов
Этап 1 - Защищенный группой ВОС нонапептид получали с использованием условий, описанных для Способа 1. После завершения реакции неочищенную реакционную смесь адсорбировали на силикагеле и подвергали хроматографии на картридже с силикагелем, используя для элюирования 0-20% метанол в дихлорметане. Содержащие продукт фракции объединяли и выпаривали до получения белой пены. Полученный таким образом продут повторно очищали хроматографией на силикагеле, в результате чего получали продукт в форме белой пены.
Этап 2 - Очищенный продукт Этапа 2 растворяли в дихлорметане (2 мл), обрабатывали трифторуксусной кислотой (1 мл) и перемешивали смесь при комнатной температуре в течение 1 часа. Растворитель выпаривали, а остаток азеотропировали с толуолом, в результате чего оставалось белое твердое вещество. Его растворяли в воде (10 мл) и промывали дихлорметаном (5 мл). Водную фазу выпаривали до небольшого объема и лиофилизировали в течение ночи, в результате чего получали трифторацетат продукта в форме белого твердого вещества.
Способ 2А - Дополнительный общий способ получения амидов нонапептидов
Этап 1 - Защищенный полимиксин - субстрат (0,07 ммоль) растворяли в дихлорметане (4 мл), и обрабатывали соответствующей карбоновой кислотой (1,5 эквив. относительно полимиксина - субстрата), N,N-диизопропилэтиламином (3,0 эквив.), а затем HATU (2,0 эквивалента). Через 16 ч завершение реакции было подтверждено ЖХ-МС и реакционную смесь выпаривали до сухости. Добавляли воду (~10 мл) добавляли, растирали смесь, а затем интенсивно перемешивали в течение 1 ч. Полученный осадок собирали путем фильтрации и сушили под вакуумом в течение ночи.
Этап 2 - Защищенное группой Boc производное, полученное на Этапе 1, растворяли в дихлорметане (3 мл) и обрабатывали трифторуксусной кислотой (1 мл). Реакционную смесь перемешивали при комнатной температуре, до тех пор пока полное удаление защиты не было подтверждено ЖХМС. Растворитель выпаривали, а остаток подвергали препаративной ЖХВД с использованием условий, описанных для Этапа 6 Способа. Содержащие продукт фракции объединяли, выпаривали до небольшого объема и лиофилизировали, в результате чего получали продукт в форме соли с ТФУК.
Способ 3 - Общий способ получения дипипдидных амидных производных гептапептида полимиксина B
Этап 1 - Сочетание карбоновых кислот с метиловыми эфирами аминокислоты 1
2
4
+
Соответствующую карбоновую кислоту (1,1 эквив.), гидрохлорид метилового эфира соответствующей аминокислоты (N-Boc или OBut) (1 эквив.), ЭДХ гидрохлорид (1,1 эквив.) и HOAt (1,1 эквив.) помещали в колбу. Добавляли ДХМ (8 мл/ммоль в расчете на метиловый эфир аминокислоты) и к перемешиваемой смеси в атмосфере азота добавляли DIPEA (3 эквив.), в результате чего получали желтый раствор. Раствор перемешивали в течение 18 ч, разбавляли равным объемом ДХМ и промывали раствор последовательно водой (16 мл/ммоль в расчете на аминокислоту) и раствором гидрокарбоната натрия (16 мл/ммоль). Раствор сушили (NaSO) и выпаривали, в результате чего получали остаток. Остаток очищали хроматографией на силикагеле (Элюирование градиентов этилацетатом/изогексан). Соответствующие фракции объединяли и выпаривали, в результате чего получали целевой продукт - метиловый эфир (m/z [М+Н], детектируется в спектре ЖХМС). В случае, когда применяли рацемическую аминокислот, продукт получали в виде смеси диастереоизомеров.
Этап 2 - Гидролиз продукта этапа 1 - метилового эфира
2
4
+
К перемешиваемому раствору продукта этапа 1 (1 эквив.) в метаноле (5 мл/ммоль относительно метилового эфира) добавляли раствор моногидрата гидроксида лития (3 эквив.) в воде (0,5 мл/ммоль реагента). Полученный раствор перемешивали при температуре окружающей среды в течение 24 ч, затем вливали в воду (25 мл/ммоль относительно метилового эфира). Этот раствор доводили до pH 1 путем добавления 1 М соляной кислоты (3 эквив.) и экстрагировали смесь дихлорметаном (3×). Объединенные органические экстракты сушили (NaSO) и выпаривали, в результате чего получали целевую карбоновую кислоту (m/z [М+Н], детектируется в спектре ЖХМС). В случае, когда на этапе 1 используют рацемическую аминокислоту, продукт получают в виде смеси диастереоизомеров.
Этап 3 - Реакция сочетания карбоновой кислоты - продукт этапа 2 с метиловым эфиром аминокислоты 2
Этот этап осуществляли в соответствии с описанием этапа 1, используя карбоновую кислоту из этапа 2 и с соответствующий гидрохлорид метилового эфира аминокислоты (N-Boc или OBut). Продукт метиловый эфир (m/z [М+Н]+, детектируется в спектре ЖХМС) выделяли как описано для этапа 1. В случае, когда на этапе 1 используют рацемическую аминокислоту, продукт получают в виде смеси диастереоизомеров.
Этап 4 Гидролиз метилового эфира - продукта этапа 3
Этот этап осуществляли в соответствии с описанием для этапа 2, с использованием метилового эфира из этапа 3. Продукт - карбоновую кислоту (m/z [М+Н]+, детектируется в спектре ЖХМС) выделяли в виде смеси диастереоизомеров.
Этап 5 - Сочетание карбоновой кислоты - продукта этапа 4 с три-(Вос) гептапептидом полимиксина B (промежуточное соединение 5)
2
4
РуВоР (2 эквив.) добавляли к перемешиваемому раствору карбоновой кислоты из этапа 4 (2 эквив.) в сухом ДХМ (15 мл/ммоль относительно кислоты). Затем добавляли DIPEA (2 эквив.) и перемешивали раствор в течение 30 мин. Затем к этому раствору добавляли раствор Промежуточного соединения 5 (1 эквив.) в сухом ДХМ (12 мл/ммоль относительно кислоты) и сухом ДМФ (1,5 мл/ммоль относительно кислоты) и перемешивали полученную смесь в течение 16 ч. Смесь после этого выпаривали с получением густого масла, которое разделяли между EtOAc и водой. Органическую фазу промывали насыщенным раствором гидрокарбоната натрия, затем солевым раствором, сушили (NaSO) и выпаривали с получением пены. Этот материал очищали хроматографией на силикагеле (с использованием для элюирования градиента МеОН/EtOAc), в результате чего получали полипептидный продукт (m/z [М+Н]+, детектируется в спектре ЖХМС). В случае, когда на этапе 1 используют рацемическую аминокислоту, продукт получают в виде смеси диастереоизомеров.
Этап 6 - Удаление защиты гептапептида полимиксина B, полученного на этапе 5
ТФУК (30 мл/ммоль относительно полипептида) добавляли к перемешиваемому раствору полипептида, полученного на этапе 5, в ДХМ (60 мл/ммоль). Раствор перемешивали в течение 3,5 ч, затем выпаривали и сушили под вакуумом в течение 1 ч. Остаток очищали высокоэффективной жидкостной хроматографией (условия приведены ниже) и лиофилизировали, в результате чего получали продукт в форме соли ТФУК в виде белого твердого вещества. В случае, когда на этапе 1 используют рацемическую аминокислоты, продукт получают в виде смеси диастереоизомеров. (примеры приведены в Таблице 4).
Способ 3А
Сочетание осуществляли как описано в Способе 3, с использованием защищенной группой CBZ-аминокислоты на Этапе 3. Дополнительный этап удаления защитной группы CBZ (Этап 5А) вводили перед этапом 6.
Этап 5А - Удаление защитной группы CBZ:
+
Смесь защищенного промежуточного соединения, полученного на Этапе 5 (0,0573 ммоль) и пасты 10% Pd/C (10 мг) в этаноле (4 мл) перемешивали в атмосфере водорода в течение 18 h. Добавляли еще пасту 10% Pd/C (10 мг) и продолжали перемешивание в течение еще 24 ч. Реакционную смесь фильтровали через слой целита, осадок на фильтре промывали этанолом (2×). Объединенные органические вещества выпаривали, в результате чего получали неочищенное масло. Его очищали препаративной обращенно-фазовой ЖХВД с применением условий Этапа 6 Способа 3 6, в результате чего получали целевой продукт в виде бесцветного прозрачного вещества (20%). (m/z [М+Н] детектировалось в спектре ЖХМС).
Способ 3В
Способ 3В состоит из Этапов 1-2 Способа 3А, за которыми следует сочетание с защищенным группой BOC PMBN (Промежуточное соединение 2), в результате чего получали защищенный декапептид. Удаление защиты в соответствии с Этапом 5А Способа 3А для удаления защитной группы CBZ и Этапом 6 для удаления защитной группы Boc дает целевое соединение.
Общая схема получения ацетатных солей.
3
Соль ТФУК (50 мг) растворяли в воде и доводили до pH 9 при помощи 1 М NaHCO. Затем эту смесь пропускали через 1 г С18 SPE колонку, используя для элюирования воду (20 мл), а затем 80% метанол в воде. Содержащие продукт фракции объединяли и обрабатывали 0,1 М уксусной кислотой (10 эквив.). Раствор концентрировали при пониженном давлении, затем лиофилизировали в течение ночи, в результате чего получали ацетатную соль в форме белого твердого вещества. Чистоту соединения оценивали методом ЖХВД с использованием условий, приведенных в Таблице 2.
Альтернативный способ получения ацетатных солей
1
Соль ТФУК (20 мг) растворяли в воде (0,5 мг) и наносили на колонку со смолой AG1-X2 (BioRad) (1 г, в форме ацетата, предварительно промытую 10% уксусной кислотой в воде, а затем 1% уксусной кислотой в воде). Колонку элюировали водой (8 мл) и концентрировали элюент при пониженном давлении, затем лиофилизировали в течение ночи, в результате чего получали ацетатную соль в форме белого твердого вещества (14 мг). Оценивали чистоту соединения методом Н-ЯМР и ЖХВД с использованием условий, приведенных в Таблице 2.
Синтез карбоновых кислот
Карбоновые кислоты, применяемые для сборки производных полимиксина получали из коммерческих источников, или получали с использованием хорошо известных специалистам способов. Приведенные ниже подробности экспериментов с карбоновыми кислотами служат представительными примерами для синтеза аналогичных промежуточных соединений, являющихся кислотами, применяемых в синтезе соединений согласно настоящему изобретению.
Транс-1-трет-бутоксикарбонил-5-октил-пиперидин-3-карбоновая кислота (относительная стереохимия)
(i) - Этил5-окт-1-инилпиридин-3-карбоксилат
К раствору этил-5-бромникотината (1,15 г, 5,0 ммоль) в этилацетате (20 мл) в атмосфере азота добавляли триэтиламин (1,1 мл, 7,5 ммоль), 1-октин (1,1 мл, 7,5 ммоль), бис(трифенилфосфин)палладия (II) дихлорид (176 мг, 0,25 ммоль) и йодид меди (10 мг, 0,05 ммоль). Реакционную смесь перемешивали при 50°C в течение 16 ч, затем фильтровали под вакуумом через целит, промывая через фильтр этилацетатом. Фильтрат выпаривали при пониженном давлении. Остаток очищали хроматографией на силикагеле, используя для элюирования 0-50% этилацетат в изогексане, в результате чего получали указанное в заголовке соединение (1,20 г, 93%), m/z 260 (МН+), C16H21NO2, точная масса 259,157.
(ii) - Этил-5-октилпиперидин-3-карбоксилат
К раствору этил 5-окт-1-инилпиридин-3-карбоксилата (1,20 г, 4,60 ммоль) в уксусной кислоте (100 мл) добавляли оксид платины (100 мг). Реакционную смесь гидрогенировали в течение 16 ч., затем фильтровали под вакуумом через целит, промывая через фильтр этилацетатом. Фильтрат выпаривали при пониженном давлении, затем остаток разделяли между этилацетатом и водой. pH водного слоя доводили до pH 10 путем добавления.880 аммиака. После разделения слоев водную фазу повторно экстрагировали этилацетатом и затем объединенные органические слои пропускали через гидрофобный спеченный фильтр. Растворитель выпаривали при пониженном давлении, а остаток очищали хроматографией на силикагеле, используя для элюирования 0-100% (80:20:2 этилацетат : метанол : .880 аммиак) в этилацетате, в результате чего получали этил-5-октилпиперидин-3-карбоксилат (876 мг, 71%). m/z 270 (MH+),C16H31NO2, точная масса 269,235.
(iii) - цис-O1-трет-бутил-O3-этил-5-октилпиперидин-1,3-дикарбоксилат и транс-O1-трет-бутил-О3-этил 5-октилпиперидин-1,3-дикарбоксилат (относительная стереохимия)
и
К раствору этил-5-октилпиперидин-3-карбоксилата (870 мг, 3,20 ммоль) в дихлорметане (50 мл) добавляли триэтиламин (680 мкл, 4,8 ммоль), а затем ди-трет-бутилдикарбонат (1,06 г, 4,8 ммоль). Реакционную смесь перемешивали при комнатной температуре в течение 16 ч, а затем концентрировали при пониженном давлении. Остаток растворяли в диэтиловом эфире и промывали раствором хлорида аммония. После разделения слоев водную фазу повторно экстрагировали диэтиловым эфиром. Объединенные органические фазы сушили (MgSO4), фильтровали и концентрировали при пониженном давлении. Продукты очищали хроматографией на силикагеле, используя для элюирования 0-30% диэтиловый эфир в изогексане. Продукту, элюируемому первым, приписывали цис-стереохимию (470 мг, 40%) {в сравнении с аналогом циклогексилом в Syn Comm, 2008, 38, 2799}. m/z 314 (M-tBu)+. Дальнейшее элюирование колонки давало транспроизводное (333 мг, 28%). m/z 314 (M-tBu)+.
(iv) - транс-1-трет-бутоксикарбонил-5-октил-пиперидин-3-карбоновая кислота (относительная стереохимия)
19
35
4
К раствору транс-O1-трет-бутил-O3-этил-5-октилпиперидин-1,3-дикарбоксилата (330 мг, 0,89 ммоль) в диоксане (5 мл) и воде (2 мл) добавляли моногидрат гидроксида лития (76 мг, 1,80 ммоль). Реакционную смесь перемешивали при комнатной температуре в течение 16 ч, а затем обрабатывали дополнительным количеством моногидрата гидроксида лития (100 мг) в течение 2 дней. Реакционную смесь концентрировали при пониженном давлении и разделяли остаток этилацетатом и водой. Водную фазу подкисляли путем добавления 1 М хлороводородной кислоты и экстрагировали продукт в этилацетате. Органическую фазу пропускали через гидрофобный спеченный фильтр и выпаривали растворитель при пониженном давлении, в результате чего получали указанное в заголовке соединение (275 мг, 91%). m/z 342 (MH+), CHNO, точная масса 341,257.
2-(2-трет-бутоксикарбониламино-этил)-ундекановая кислота
(i) - 2-цианометил - ундекановая кислота
4
13
23
2
+
ТГФ (30 мл) добавляли к перемешиваемому раствору н-бутиллития (2,5 М в гексане, 9,4 мл, 23,5 ммоль) при -78°C. К этому раствору добавляли диэтиламин (0,5 мл, 4,8 ммоль) в течение 2 минут. Раствор нагревали до 0°C в течение 15 минут, затем снова охлаждали до -78°C. Добавляли раствор ундекановой кислоты (2,0 г, 10,7 ммоль) в ТГФ 20 мл) в течение 20 минут. Полученную смесь нагревали до 0°C в течение 30 минут, в результате чего получали раствор. Раствор снова охлаждали до -78°C, а затем к этой перемешиваемой смеси добавляли раствор бромацетонитрила (0,75 мл, 10,7 ммоль) в ТГФ (10 мл) в течение 25 минут. Эту смесь перемешивали при -78°C в течение 30 минут, затем нагревали до температуры окружающей среды и оставляли перемешиваться в течение 21 ч. По истечении этого времени смесь гасили путем медленного добавления воды (250 мл), в результате чего получали смесь с рН 14. Смесь экстрагировали диэтиловым эфиром (2×150 мл) с добавлением некоторого количеств солевого раствора для минимизации эмульсии. Эти экстракты не использовали. Водную фазу, полученную в результате экстракции, подкисляли до рН 1 концентрированной хлороводородной кислотой (приблизительно 1,5 мл) и экстрагировали этилацетатом (2×150 мл). Эмульсию, образующуюся в ходе экстракции, осветляли фильтрацией через целит. Органические экстракты сушили (MgSO) и выпаривали под вакуумом с получением коричневого масла. Масло очищали колоночной хроматографией на силикагеле, используя для элюирования градиент ацетона/толуола, в результате чего получали указанный в заголовке продукт в виде беловатого твердого вещества (0,36 г, 1,6 ммоль, 15%), m/z 226 (МН). CHNO, точная масса 225,17.
(ii) - 2-(2-трет-бутоксикарбониламино-этил)-ундекановая кислота
2
2
4
18
35
4
+
Гексагидрат хлорида никеля (609 мг, 2,6 ммоль) добавляли к перемешиваемому раствору 2-цианометил - ундекановой кислоты (577 мг, 2,6 ммоль) в метаноле (50 мл) при температуре окружающей среды, в результате чего получали раствор. К этому раствору в атмосфере N, охлажденному в ванне со льдом, порциями в течение 10 минут добавляли борогидрид натрия (688 мг, 18,2 ммоль). Черную смесь перемешивали при температуре окружающей среды в течение 16 ч, затем фильтровали под вакуумом через целит, промывая через фильтр метанолом (2×15 мл). Фильтрат и смывы выпаривали с получением белого твердого вещества (2,6 г), которое перемешивали в течение 10 минут со смесью дихлорметан/метанол (3:1) (25 мл) и снова фильтровали. Фильтрат выпаривали, в результате чего получали белое твердое вещество, которое сушили под вакуумом в течение 1 ч (1,89 г). Это твердое вещество снова растворяли в метаноле (30 мл) и добавляли к перемешиваемому раствору триэтиламин (0,67 мл, 4,8 ммоль), а затем раствор ди-трет-бутилдикарбоната (590 мг, 2,7 ммоль) в метаноле (5 мл) и перемешивали всю смесь в течение 16 ч. По истечении этого времени смесь выпаривали и снова растворяли остаток в воде (40 мл), в результате чего получали раствор с pH 11. Раствор экстрагировали диэтиловым эфиром (30 мл) и выбрасывали экстракты. Водную фазу подкисляли до рН 4 путем добавления 1 М хлороводородной кислоты (приблизительно 9,5 мл) и экстрагировали этилацетатом (2×30 мл) и дихлорметаном (30 мл). Объединенные экстракты сушили (NaSO) и выпаривали с получением масла. Этот материал очищали колоночной хроматографией на силикагеле, используя для элюирования градиент смеси диэтиловый эфир/изогексан, в результате чего получали указанное в заголовке соединение в виде бесцветного масла (309 мг, 0,94 ммоль, 36%), m/z 330 (МН). CHNO, точная масса 329,26.
1-трет-бутиловый эфир (S)-4-октил-пиперазин-1,3-дикарбоновой кислоты
+
16
34
2
4
Раствор октаналя (0,68 мл, 4,3 ммоль) в тетрагидрофуране (2 мл) добавляли к перемешиваемому раствору 1-трет-бутилового эфира (S)-пиперазин-1,3-дикарбоновой кислоты (1,0 г, 4,3 ммоль) в тетрагидрофуране (115 мл). К раствору добавляли уксусную кислоту (0,9 мл, 15,8 ммоль). После перемешивания реакционной смеси в течение 30 минут порциями в течение 5 минут добавляли триацетоксиборогидрид натрия (1,37 г, 6,5 ммоль) и перемешивали смесь в течение 18 ч. Эту смесь затем фильтровали через целит и выпаривали фильтрат с получением масла (1,47 г). Масло перемешивали с диэтиловым эфиром (20 мл), отфильтровывали нерастворимое твердое вещество и очищали колоночной хроматографией на силикагеле, используя для элюирования градиент метанол/этилацетат, в результате чего получали указанное в заголовке соединение в форме белого твердого вещества (287 мг, 0,84 ммоль, 19%), m/z 343 (МН). CHNO, точная масса 342,25.
Рацемический 1-трет-бутиловый эфир транс-4-октил-пирролидин-1,3-дикарбоновой кислоты
(i) рацемический этиловый эфир транс-бензил-4-октил-пирролидин-3-карбоновой кислоты
2
2
2
4
22
35
2
+
Бензил-метоксиметилтриметилсиланилметиламина (0,53 мл, 2,1 ммоль) добавляли к перемешиваемому раствору этилового эфира (Е)-ундек-2-еновой кислоты (синтез описан в. J. Org. Chem., 2007, 72 (17), 6628-30) (400 мг, 1,9 ммоль) в сухом толуоле (4 мл) в атмосфере N. К этому раствору при перемешивании добавляли трифторуксусную кислоту (70 мкл, 0,95 ммоль) и нагревали перемешиваемый раствор при 50°C в течение 17 ч в атмосфере азота N. По истечении этого времени Реакционную смесь вливали в насыщенный раствор бикарбоната натрия (50 мл) и экстрагировали этилацетатом (2×40 мл). Объединенные экстракты сушили (NaSO) и выпаривали с получением оранжевого масла. Масло очищали колоночной хроматографией на силикагеле, используя для элюирования градиент диэтиловый эфир/изогексан, в результате чего получали указанное в заголовке соединение в виде бесцветного масла (300 мг, 0,87 ммоль, 46%), m/z 346 (МН). CHNO, точная масса 345,27.
(ii) рацемический этиловый эфир транс-4-октил-пирролидин-3-карбоновой кислоты
2
2
4
15
29
2
+
Суспензию 30% Pd/C (330 мг) в растворе рацемического этилового эфира транс-1-бензил-4-октилпирролидин-3-карбоновой кислоты (330 мг, 1,0 ммоль) в этаноле (4,9 мл) и муравьиной кислоты (2,1 мл) перемешивали в атмосфере N в течение 22 ч при температуре окружающей среды. По истечении этого времени смесь фильтровали через целит и выпаривали фильтрат с получением остатка. Его снова растворяли в этилацетате (20 мл) и промывали насыщенным раствором бикарбоната натрия (20 мл). Последний повторно экстрагировали этилацетатом (2×20 мл), объединенные экстракты сушили (NaSO) и выпаривали, в результате чего получали указанное в заголовке соединение в виде бесцветного масла (174 мг, 0,68 ммоль, 68%), m/z 256 (MH). CHNO, точная масса 255,22.
(iii) рацемический 3-этиловый эфир 1-трет-бутилового эфира транс-4-октил-пирролидин-1,3-дикарбоновой кислоты
2
4
20
37
4
+
Триэтиламин (114 мкл, 0,82 ммоль) и раствор ди-трет-бутилдикарбоната (178 мг, 0,82 ммоль) в дихлорметане (2 мл), последовательно добавляли к перемешиваемому раствору рацемического этилового эфира транс-4-октил-пирролидин-3-карбоновой кислоты (174 мг, 0,68 ммоль) в дихлорметане (8 мл). После перемешивания раствор в течение 20 ч его разбавляли диэтиловым эфиром (20 мл) и промывали раствор насыщенным раствором хлорида аммония (30 мл). Последний повторно экстрагировали диэтиловым эфиром (20 мл), объединенные экстракты сушили (NaSO) и выпаривали с получением бесцветного масла. Масло очищали колоночной хроматографией на силикагеле, используя для элюирования градиент этилацетат/изогексан, в результате чего получали указанное в заголовке соединение в форме масла (196 мг, 0,55 ммоль, 81%), m/z 356 (МН). CHNO, точная масса 355,27.
(iv) - рацемический 1-трет-бутиловый эфир транс-4-октил-пирролидин-1,3-дикарбоновой кислоты
2
4
18
33
4
+
Раствор моногидрата гидроксида лития (81 мг, 1,9 ммоль) в воде (1,5 мл) добавляли к перемешиваемому раствору рацемического 3-этилового эфира 1-трет-бутилового эфира транс-4-октил-пирролидин-1,3-дикарбоновой кислоты (228 мг, 0,64 ммоль) в метаноле (6 мл) при температуре окружающей среды. Раствор перемешивали в течение 17 ч, затем разбавляли водой (20 мл) и доводили рН 2 при помощи 1 М хлороводородной кислоты (1,85 мл). Полученную мутную смесь экстрагировали этилацетатом (3×15 мл), объединенные экстракты сушили (NaSO) и выпаривали, в результате чего получали указанное в заголовке соединение в виде бесцветного масла (193 мг, 0,59 ммоль, 92%), m/z 328 (МН). CHNO соотв. 327,24.
трет-бутоксикарбонил-3-аминометилундекановая кислота
(i) - этиловый эфир 3-нитрометилундекановой кислоты
1
3
3
2
3
2
2
2
К раствору этилового эфира (Е)-ундек-2-еновой кислоты (1,46 г, 6,8 ммоль) в ацетонитриле (5,84 мл) добавляли нитрометан (1,86 мл, 34,3 ммоль) и DBU (1,05 мл, 7,0 ммоль) при комнатной температуре. Реакционную смесь нагревали при 65°C в течение 4 ч, охлаждали и концентрировали. Остаток разделяли между этилацетатом (20 мл) и водой (20 мл). Водный слой экстрагировали дважды этилацетатом (20 мл). Объединенные органические экстракты промывали далее 0,1 М раствором HCl (30 мл), водой (30 мл) и солевым раствором (30 мл). Органический экстракт сушили на сульфате магния, фильтровали и концентрировали. Неочищенный материал очищали автоматизированной колоночной флэш-хроматографией, используя для элюирования 0-80% этилацетат в гексане. Фракции выделяли и концентрировали с получением бесцветного масла. Выход: 0,48 г, 26%. Н-ЯМР (400 МГц, CDCl) δ (ppm): 0,82 (t, 3Н, СН), 1,25 (m, 16Н, CH), 1,42 (m, 3Н, СН), 2,42 (m, 2Н, CH), 2,62 (m, 1Н, СН), 4,19 (m, 2Н, CH), 4,46 (m, 2Н, CH).
(ii) - этиловый эфир 3-аминометилундекановой кислоты
+
К раствору этилового эфира 3-нитрометилундекановой кислоты (200 мг, 0,73 ммоль) в уксусной кислоте (5 мл) добавляли при комнатной температуре ТГФ (10,52 мл), воду (2,1 мл), концентрированную HCl (820 мкл), и, порциями, Zn пыль (600 мг, 9,2 ммоль). Реакционную смесь энергично перемешивали в течение 2,5 ч. Затем суспензию фильтровали и концентрировали фильтрат под вакуумом. Остаток разбавляли дихлорметаном (20 мл), промывали водой (20 мл). Органический слой выделяли и сушили на сульфате магния, фильтровали, фильтрат концентрировали под вакуумом с получением ацетатной соли. Выход 150 мг, 88%. m/z 244,2 (МН). C14H29NO2 соотв. 243,22.
(iii) - этиловый эфир трет-бутоксикарбонил-3-аминометилундекановой кислоты
+
19
37
4
К раствору этилового эфира 3-аминометилундекановой кислоты (150 мг, 0,6 ммоль) в ТГФ (20 мл) добавляли триэтиламин (170 мкл, 1,2 ммоль). Через 10 мин добавляли ди-трет-бутилдикарбонат (147 мг, 0,67 ммоль) и перемешивали реакционную смесь в течение 6 ч при комнатной температуре. Реакционную смесь выпаривали досуха; неочищенный материал снова растворяли в воде (20 мл) и экстрагировали дихлорметаном (20 мл). Органический слой выделяли, сушили на сульфате магния, фильтровали и концентрировали под вакуумом. Неочищенный материал очищали автоматизированной колоночной флэш-хроматографией, используя для элюирования 0-80% этилацетат в гексане. Фракции выделяли и выпаривали с получением бесцветного масла. Выход: 70 мг, 33%. m/z (МН). CHNO, соотв. 343,27.
(iv) - трет-бутоксикарбонил-3-аминометилундекановая кислота
+
17
33
4
Этиловый эфир трет-бутоксикарбонил-3-аминометилундекановой кислоты (70 мг, 0,2 ммоль) растворяли в ТГФ (600 мкл). К раствору добавляли 1 М NaOH (4 мл) и перемешивали реакционную смесь при комнатной температуре в течение 16 ч. Затем реакционную смесь концентрировали, снова растворяли в воде (20 мл) и экстрагировали дихлорметаном (20 мл). Водный слой выделяли, подкисляли до рН 1 с использованием 1 М HCl и экстрагировали дихлорметаном (20 мл). Органические слои выделяли, сушили на сульфате магния, фильтровали и концентрировали досуха с получением желтого масла. Выход: 40 мг, 63%. m/z 316,63 (МН). CHNO, соотв. 315,24.
1-трет-бутиловый эфир (S)-4-изобутил-пиперазин-1,3-дикарбоновой кислоты
+
14
26
2
4
Указанное в заголовке соединение получали с 43% выходом из изобутиральдегида и 1-трет-бутилового эфира (S)-пиперазин-1,3-дикарбоновой кислоты с применением способа, описанного для 1-трет-бутилового эфира (S)-4-октил-пиперазин-1,3-дикарбоновой кислоты, m/z 287 (NH), CHNO, соотв. 286,19.
Рацемический 1-трет-бутиловый эфир транс-4-изобутил-пирролидин-1,3-дикарбоновой кислоты
+
14
25
4
Указанное в заголовке соединение получали из этилового эфира (Е)-5-метилгекс-2-еновой кислоты (получение описано в Synthesis 2009, 15, 2634-45) с использованием последовательности реакций, аналогичной описанной для рацемического 1-трет-бутилового эфира транс-4-октил-пирролидин-1,3-дикарбоновой кислоты. Для указанного в заголовке соединения m/z 272 (МН), CHNO соотв. 271,18.
1-трет-бутоксикарбонил-4-октил-пиперидин-3-карбоновая кислота
(i) - 1-трет-бутил-5-этил-4-окт-1-инил-3,6-дигидро-2Н-пиридин-1,5-дикарбоксилат
21
33
4
К раствору 1-трет-бутил 5-этил-4-(трифторметилсульфонилокси)-3,6-дигидро-2Н-пиридин-1,5-дикарбоксилата (US 2011/0190278) (620 мг, 1,53 ммоль) в этилацетате (15 мл) добавляли 1-октин (340 мкл, 2,31 ммоль), триэтиламин (320 мкл, 2,30 ммоль), бис(трифенилфосфин)палладия (II) дихлорид (54 мг, 0,077 ммоль) и йодид меди (3 мг, 0,015 ммоль). Реакционную смесь перемешивали при 50°C в течение 4 ч, затем фильтровали под вакуумом через целит, промывая через фильтр этилацетатом. Фильтрат выпаривали при пониженном давлении. Остаток очищали хроматографией на силикагеле, используя для элюирования 0-30% этилацетат в изогексане, в результате чего получали указанное в заголовке соединение (364 мг, 66%). m/z 364 (МН+), CHNO, точная масса 363,241.
(ii) -1-трет-бутил-3-этил 4-октилпиперидин-1,3-дикарбоксилат
21
39
4
К раствору 1-трет-бутил-5-этил 4-окт-1-инил-3,6-дигидро-2Н-пиридин-1,5-дикарбоксилата (360 мг, 0,99 ммоль) в уксусной кислоте (25 мл) добавляли оксид платины (40 мг). Реакционную смесь гидрогенировали в течение 16 ч, а затем добавляли дополнительное количество оксида платины (50 мг) и гидрогенировали в течение еще 4 ч. Затем реакционную смесь фильтровали под вакуумом через целит, промывая через фильтр этилацетатом. Фильтрат выпаривали при пониженном давлении, затем остаток разделяли между этилацетатом и водой. pH водного слоя доводили до рН 10 путем добавления 880 аммиака. После разделения слоев водную фазу повторно экстрагировали этилацетатом и затем объединенные органические слои пропускали через гидрофобный спеченный фильтр. Растворитель выпаривали при пониженном давлении, а остаток очищали хроматографией на силикагеле, используя для элюирования 0-30% этилацетат в изогексане, в результате чего получали указанное в заголовке соединение {относительная стереохимия, предположительно цис.} (133 мг, 36%). m/z 370 (МН+), CHNO, точная масса 369,288.
(iii) - 1-трет-бутоксикарбонил-4-октил-пиперидин-3-карбоновая кислота
19
35
4
К раствору O1-трет-бутил-О3-этил 4-октилпиперидин-1,3-дикарбоксилата (110 мг, 0,30 ммоль) в тетрагидрофуране (2 мл) и метаноле (2 мл) добавляли 2 М раствор гидроксида натрия (2 мл). Реакционную смесь перемешивали при комнатной температуре в течение 6 ч, а затем концентрировали при пониженном давлении. Остаток разделяли между этилацетат и водой и доводили рН до 2 путем добавления 1 М хлороводородной кислоты. После разделения слоев органическую фазу промывали водой, сушили на сульфате магния, фильтровали и концентрировали, в результате чего получали указанное в заголовке соединение (102 мг, 100%). m/z 342 (МН+), CHNO, точная масса 341,257.
рацемическая транс-1-(трет-бутоксикарбонил)-5-изобутилпиперидин-3-карбоновая кислота
(i) - этиловый эфир 5-изобутилникотиновая кислота
2
4
Изобутилмагния хлорид (2 М раствор в ТГФ) (9,25 мл, 18,52 ммоль) добавляли по каплям к раствору бромида цинка (4,17 г, 18,52 ммоль) в ТГФ (30 мл) при 0°C в атмосфере N и перемешивали полученную суспензию в течение 30 минут. Эту смесь охлаждали до -78°C и добавляли [1,1'-бис(дифенилфосфино)ферроцен]дихлорпалладий(II), в комплексе с дихлорметаном (252 мг, 0,309 ммоль), а затем раствор этилового эфира 5-бромникотиновой кислоты (1,42 г, 6,17 ммоль) в ТГФ (5 мл). Через 5 минут реакционной смеси давали нагреться до комнатной температуры и продолжали перемешивание в течение 3 ч. Реакционную смесь разбавляли водой и этилацетатом и разделяли фазы. Водный слой экстрагировали этилацетатом, объединенные органические слои сушили (MgSO) и выпаривали растворитель, в результате чего получали неочищенное масло. Его очищали с использованием картриджа Biotage SP4, 50 g SNAP, используя для элюирования от 0 до 50% EtOAc /изогексан, в результате чего получали изобутиловый эфир 5-изобутилникотиновой кислоты (365 мг), а затем этиловый эфир 5-изобутилникотиновой кислоты (576 мг).
1
3
изобутиловый эфир 5-изобутилникотиновой кислоты: Н-ЯМР (CDCl) 9,10 (1Н, s), 8,60 (1Н, s), 8,10 (1Н, s), 4,15 (2Н, d), 2,55 (2Н, d), 2,10 (1Н, sept), 1,95 (1Н, sept), 1,05 (6Н, d), 0,95 (6Н, d).
1
3
этиловый эфир 5-изобутилникотиновой кислоты: Н-ЯМР (СОСl) 9,05 (1Н, s), 8,55 (1Н, s), 8,10 (1Н, s), 4,45 (2Н, q), 2,55 (2Н, d), 1,90 (1Н, sept), 1,45 (3Н, t), 0,95 (6Н, d).
(ii) - рацемическая транс-1-(трет-бутоксикарбонил)-5-изобутилпиперидин-3-карбоновая кислота
-
15
27
4
Указанное в заголовке соединение получали из этилового эфира 5-изобутилникотиновой кислоты в тех же условиях, которые описаны для транс-1-(трет-бутоксикарбонил)-5-октил-3-карбоновой кислоты, m/z (ES) 284 (М-Н). CHNO соотв.: 285,19.
Транс-геометрию соединения подтверждали ЯМР-анализом указанного в заголовке соединения без защиты.
1-трет-бутоксикарбонил-5-изобутокси-пиперидин-3-карбоновая кислота
(i) - Метил-5-изобутоксипиридин-3-карбоксилат
11
15
3
К раствору метил-5-гидроксиникотината (1,5 г, 9,80 ммоль) в диметилформамиде (20 мл) добавляли карбонат калия (2,7 г, 19,6 ммоль) и 1-бром-2-метилпропан (1,2 мл, 11,0 ммоль). Реакционную смесь перемешивали при 80°C в течение 5 ч и, затем давали остыть до комнатной температуры. Эту смесь концентрировали при пониженном давлении и разделяли остаток между этилацетатом и водой. После разделения слоев водную фазу повторно экстрагировали этилацетатом. Объединенные органические слои сушили на сульфате магния, фильтровали и выпаривали растворитель при пониженном давлении. Остаток очищали хроматографией на силикагеле, используя для элюирования 0-100% этилацетат в изогексане, в результате чего получали указанное в заголовке соединение (1,29 г, 63%). m/z 210 (MH+), CHNO, точная масса 209,105.
(ii) - Метил-5-изобутоксипиперидин-3-карбоксилат
11
21
3
К раствору метил-5-изобутоксипиридин-3-карбоксилата (1,5 г, 7,18 ммоль) в уксусной кислоте (50 мл) добавляли оксид платины (100 мг). Реакционную смесь гидрогенировали в течение 3 дней, а затем добавляли дополнительное количество оксида платины (50 мг) и гидрогенировали смесь в течение еще 5 ч. Затем реакционную смесь фильтровали под вакуумом через целит, промывая через фильтр этилацетатом. Фильтрат выпаривали при пониженном давлении, затем остаток разделяли между этилацетатом и водой. pH водного слоя доводили до pH 10 путем добавления.880 аммиака. После разделения слоев водную фазу повторно экстрагировали этилацетатом, затем объединенные органические слои сушили на сульфате магния, а затем фильтровали. Растворитель выпаривали при пониженном давлении, в результате чего получали неочищенное указанное в заголовке соединение (961 мг). m/z 216 (МН+), CHNO, точная масса 215,152.
(iii) 1-(трет-бутил)-3-метил-5-изобутоксипиперидин-1,3-дикарбоксилат
+
12
21
5
К раствору метил-5-изобутоксипиперидин-3-карбоксилата (960 мг, 4,49 ммоль) в дихлорметане (50 мл) добавляли ди-трет-бутилдикарбонат (1,1 г, 5,04 ммоль). Реакционную смесь перемешивали при комнатной температуре в течение 16 ч, а затем концентрировали при пониженном давлении. Остаток очищали хроматографией на силикагеле, используя для элюирования 0-100% диэтиловый эфир в изогексане, в результате чего получали указанное в заголовке соединение (665 мг, 47%). m/z 260 (МН-tBu), CHNO, точная масса 259,142.
(iv) - 1-трет-бутоксикарбонил-5-изобутокси-пиперидин-3-карбоновая кислота
+
15
27
5
К раствору 1-(трет-бутил) 3-метил-5-изобутоксипиперидин-1,3-дикарбоксилата (660 мг, 2,1 ммоль) в диоксане (5 мл) и воде (2,5 мл) добавляли моногидрат гидроксида лития (266 мг, 6,33 ммоль). Реакционную смесь перемешивали при комнатной температуре в течение 16 ч, а затем частично концентрировали при пониженном давлении. Остаток разделяли между этилацетатом и водой и доводили рН водного слоя до pH 1 путем добавления 1 М хлороводородной кислоты. После разделения слоев водную фазу повторно экстрагировали этилацетатом. Объединенные органические слои сушили на сульфате магния, фильтровали и концентрировали, в результате чего получали указанное в заголовке соединение (348 мг, 55%). m/z 302 (МН), CHNO, точная масса 301,189.
(3RS,5SR)-1-(трет-бутоксикарбонил)-5-(изобутилкарбамоил)-пиперидин-3-карбоновая кислота
16
28
2
5
К раствору трет-бутилового эфира 2,4-диоксо-3-окса-7-аза-бицикло[3.3.1]-нонан-7-карбоновой кислоты (синтез описан в US 2008/0319018 A1), (70 мг, 0,27 ммоль) в ТГФ (5 мл) добавляли изобутиламин (27 мкл, 0,27 ммоль). Реакционную смесь оставляли перемешиваться при к. т. на 18 ч. Затем реакционную смесь выпаривали досуха с получением бледно-желтого твердого вещества (выход 90 мг, к) m/z 329,0 (МН+), CHNO соотв. 328,20.
(S)-4-((трет-бутоксикарбонил)амино-2-(((S)-6-метилоктил)амино)бутановая кислота
(i) (S)-6 метилоктаналь
В атмосфере газообразного азота (S)-(+)-6-метил-1-октанол (197 мг, 1,36 ммоль) [TCl Ltd] в ДХМ (3 мл) по каплям добавляли к 0,3 М раствору периодинана Десса-Мартина (5 мл, 1,5 ммоль) при комнатной температуре. Реакционную смесь перемешивали в течение 1,5 ч при температуре окружающей среды. Реакционную смесь выпаривали и повторно суспендировали в эфире (50 мл) и фильтровали. Фильтрат выпаривали с получением бесцветного масла. Масло очищали колоночной хроматографией на силикагеле, используя для элюирования градиент гексан/этилацетат, в результате чего получали указанное в заголовке соединение в виде бесцветного масла (80 мг, 41%).
(ii) Метил-(S)-4-(трет-бутоксикарбонил)амино)-2-((S)-6-метилоктил)амино)бутаноат
+
19
38
2
4
Осуществляли взаимодействие (S)-6 метилоктаналя с метил-(S)-4-(трет-бутоксикарбонил)амино)-2-аминобутаноатом с использованием метода восстановительного алкилирования, описанного для 1-трет-бутилового эфира (S)-4-октил-пиперазин-1,3-дикарбоновой кислоты. Указанное в заголовке соединение получали в форме белого твердого вещества (80 мг, 42%), m/z 359,2 (МН). CHNO, точная масса 358,28.
(S)-4-((трет-бутоксикарбонил)амино-2-((S)-6-метилоктил)амино)масляная кислота
18
36
2
4
К раствору метил-(S)-4-(трет-бутоксикарбонил)амино)-2-((S)-6-метилоктил)амино) бутаноата (80 мг, 0,22 ммоль) в метаноле (5 мл) добавляли гидроксид лития (11 мг, 0,44 ммоль) в воде (1 мл). Реакционную смесь перемешивали при комнатной температуре в течение 16 ч. Реакционную смесь концентрировали при пониженном давлении и разделяли остаток между этилацетатом и водой. Водную фазу подкисляли путем добавления 1 М хлороводородной кислотой и экстрагировали продукт в этилацетате. Органическую фазу сушили на сульфате магния, фильтровали и выпаривали Фильтрат при пониженном давлении, в результате чего получали указанное в заголовке соединение(50 мг, 66%), m/z 345,2 (МН+), CHNO, точная масса 344,27.
4-((трет-бутоксикарбонил)амино)-2-циклогексилмасляная кислота
+
15
27
4
Суспензию оксида платины (80 мг, 0,28 ммоль) в уксусной кислоте (2 мл) добавляли к перемешиваемому раствору 4-Вос-амино-2-фенилмасляной кислоты (300 мг, 1,07 ммоль) в уксусной кислоте (20 мл). Реакционную смесь гидрогенировали в течение 24 ч при температуре окружающей среды и атмосферном давлении. Реакционную смесь фильтровали через целит и промывали уксусной кислотой (20 мл). Фильтрат выпаривали при пониженном давлении с получением желтого масла (300 мг, 98%). m/z 285,9(М), CHNO, точная масса 285,19.
2-[(трет-бутоксикарбониламино)метил]масляная кислота
(i) Этил-2-цианооктаноат
+
11
19
2
Смесь этилцианоацетата (2 мл, 19,0 ммоль), 1-йодогексана (3,0 мл, 20,0 ммоль) и карбоната калия (2,76 г, 20,0 ммоль) в ацетоне (100 мл) нагревали до температуры дефлегмации в течение 4 ч. После охлаждения до комнатной температуры реакционную смесь фильтровали через целит и промывали ацетоном. Фильтрат выпаривали при пониженном давлении, и затем разделяли между дихлорметаном и насыщенным раствором хлорида аммония. После разделения слоев органическую фазу промывали солевым раствором, сушили на сульфате магния, фильтровали и концентрировали при пониженном давлении. Продукт очищали хроматографией на силикагеле, используя для элюирования 0-30% этилацетат в изогексане, в результате чего получали указанное в заголовке соединение в виде бесцветного масла (2,29 г, 61%). m/z 198 (МН), CHNO, точная масса 197,14.
(ii) Этил 2-(аминометил)октаноат
+
11
23
2
К раствору этил 2-цианооктаноата (880 мг, 4,47 ммоль) в метаноле (40 мл) добавляли хлорид кобальта (1,14 г, 8,76 ммоль). Эту смесь охлаждали до 0°C, а затем порциями добавляли борогидрид натрия (1,67 г, 44 ммоль). После завершения добавления реакционную смесь нагревали до комнатной температуры и перемешивали в течение еще 30 минут. Эту смесь нейтрализовали 1 М хлороводородной кислотой и перемешивали в течение 2 минут.Затем эту смесь нейтрализовали до ~рН 11 путем добавления.880 аммиака и экстрагировали продукт в дихлорметан (×4). Объединенные органические фазы сушили над сульфатом магния, фильтровали и концентрировали, в результате чего получали неочищенное указанное в заголовке соединение в виде бледно-коричневого масла (775 мг, 86%). m/z 202 (МН), CHNO, точная масса 201,17.
(iii) Этил-2-[(трет-бутоксикарбониламино)метил]октаноат
+
16
31
4
К раствору этил-2-(аминометил)октаноата (775 мг, 3,86 ммоль) в дихлорметане (50 мл) добавляли ди-трет-бутил дикарбонат (1,0 г, 4,58 ммоль). Реакционную смесь перемешивали при комнатной температуре в течение 16 ч, а затем концентрировали при пониженном давлении. Продукт очищали хроматографией на силикагеле, используя для элюирования 0-20% этилацетат в изогексане, в результате чего получали указанное в заголовке соединение в виде бесцветного масла (818 мг, 71%). m/z 246 (М-ВОС) , CHNO, точная масса 301,22.
(iv) 2-[(трет-бутоксикарбониламино)метил]октановая кислота
-
14
27
4
К раствору этил-2-[(трет-бутоксикарбониламино)метил]октаноата (816 мг, 2,71 ммоль) в диоксане (12 мл) и воде (6 мл) добавляли гидроксид лития (350 мг, 8,33 ммоль). Реакционную смесь перемешивали при комнатной температуре в течение 16 ч, после чего частично концентрировали при пониженном давлении. Остаток разделяли между диэтиловым эфиром и водой и доводили pH до 1 путем добавления 1 М хлороводородной кислоты. После разделения слоев водную фазу повторно экстрагировали диэтиловым эфиром (×2). Объединенные органические слои сушили на сульфате магния, фильтровали и концентрировали, в результате чего получали бесцветное масло (715 мг, 97%). m/z 272 (М-Н), CHNO, точная масса 273,19.
Примеры синтеза
Таблица 4А содержит примеры настоящего изобретения.
Все соединения выделяли в форме солей ТФУК, если не указано иное. Соединения D9, D11, D15 и D25 также получали в виде ацетатных солей в соответствии с общими способами, описанными в настоящем документе. Приведенные в таблице структуры показывают N-концевую группу (-R) и боковую цепь остова гептапептида полимиксина B (РМВН, ниже). Относительная стереохимия показана сплошными или штриховыми линиями. Абсолютная стереохимия показана сплошными или штрихованными связями. Остов РМВН:
В качестве соединений сравнения использовали полимиксин В (РМВ), С1 (NAB-739) и С2 (СВ-182,804).
СВ-182,804 (С2) представляет собой декапептидное производное с заместителем-арилмочевиной на N-конце, которое, как заявлялось, обладает более низкой токсичностью, чем полимиксин В (показано как соединение 5 в публикации WO 2010/075416), и которое было получено авторами настоящего изобретения. С1 также получали самостоятельно, оно соответствует NAB-739 (описанному Vaara в, например, WO 2008/01773. Другие соединения сравнения получали самостоятельно как показано в таблице 4В.
Дополнительные примеры синтеза
Таблица 4С включает дополнительные соединения согласно настоящему изобретению. Все соединения получали в соответствии с общим способом 2А, описанном выше, за исключением примера D93, для которого на конечном этапе сочетания применяли дициклогексилкарбодиимид. Все соединения выделяли в форме солей ТФУК. Соединения D65, D67, D69, D76, D77, D78, D81 и D86 получали также в виде солей-ацетатов.
Структуры показывают N-концевую группу и боковую цепь на остове гептапептида полимиксина В или полимиксина Е (РМВН или РМЕН, ниже). Относительная стереохимия показана сплошными или штриховыми линиями. Абсолютная стереохимия изображена сплошными или штриховыми клиньями, отражающими связи.
В таблице 4С, остов относится к остовам полимиксина В ("В") и полимиксина Е ("Е"), показанным ниже. -R- представляет собой N-конец и боковую цепь на гептопептиде.
В Таблице 4D, остов также относится к остовам полимиксина В ("В") и полимиксина Е ("Е"), показанным ниже. -R- представляет собой N-конец и боковую цепь на гептопептиде.
Таблица 4D: Все соединения выделяли в форме солей ТФУК. Соединения D95, D100, D101, D102, D103, D104, D105, D106, D107 и D114 получали также в виде солей-ацетатов.
Биологическая активность
Для оценки эффективности и спектра действия соединения отдельно и в комбинации с другим агентом, проводили исследование на чувствительность с использованием по меньшей мере двух штаммов каждого из грамотрицательных патогенов: Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Klebsiella pneumoniae и Acinetobacter baumannii.
Определение MIC
Инокулят готовили путем получения суспензии непосредственно выделенных колоний (выбранных с 18-24 часовой чашки с агаром Мюллера-Хинтон), доведенной до мутности 0,5 по стандарту МакФаранда.
Проводили тестирование на MIC с использованием двукратных серийных разведений антибиотиков в бульоне Мюллера-Хинтон, сбалансированного по катионам, в стерильных 96-луночных планшетах для микротитрования в общем объеме 170 мкл (150 мкл жидкой среды, содержащей противомикробный агент, 20 мкл инокулята). Тесты проводили в двух повторах. Планшеты инкубировали в аэробных условиях без встряхивания в течение 18-20 часов при 35°C, MIC определяли как самую низкую концентрацию лекарственного средства, которая предотвращала видимый рост.
В случае, когда значения в повторах различались меньше, чем в 2-раза, регистрировали меньшее из двух значений. Если наблюдали более чем 2-кратную разницу, тест признавали невалидным. Некоторые из соединений подвергали нескольким тестам, и в этих случаях MIC соответствует моде полученных значений
Активность в комбинации
В Таблице 5С, приведенной ниже, показана в виде значений MIC активность соединений из Примеров в присутствии рифампицина. Значения MIC определяли в отношении Е. coli и К. pneumoniae в присутствии фиксированных концентраций (2 мкг/мл) рифампицина, и в отношении A. baumannii в присутствии 0,25 мкг/мл рифампицина для соединений из Примеров и соединений сравнения C1, С2 и СС3.
Соединение СВ-182,804 (С2) представляет собой производное декапептида полимиксина с заместителем - арилмочевиной на N-конце, которое, как было заявлено, обладает более низкой токсичностью, чем полимиксин B (показано как соединение 5 в публикации WO 2010/075416), и было получено авторами настоящего изобретения. C1 также получали на месте, это соединение соответствует NAB-739 (как описано Vaara в, например, WO 2008/017734. СС3 соответствует соединению 5х из Мадее и др., J. Med. Chem. 2013, 56, 5079.
В Таблице 5D приведены значения MIC для других соединений из Примеров в присутствии рифампицина. Значения MIC определяли в отношении E. соli и K. pneumoniae в присутствии фиксированной концентрации (2 мкг/мл) рифампицина, в отношении A. baumannii в присутствии 0,25 мкг/мл рифампицина.
В Таблице 5Е приведены значения MIC (мкг/мл), полученные для других соединений из Примеров (D50 и D65) и полимиксина, каждое из которых тестировали в комбинации 1:1 (вес : вес) с рифампицином.
Значения MIC (мкг/мл) относятся к суммарной концентрации соединений (т.е., тестируемого агента плюс рифампицин).
In Vitro анализ цитотоксичности в отношении клеток почек
2
Цитотоксичность соединения в отношении клеток почек оценивали в in vitro анализе с использованием клеточной линии НК-2 - иммортализованной линии клеток проксимальных канальцев, выделенных из нормальной почки человека. Результатом, характеризующим токсичность соединения, было снижение уровня резазурина, коррелирующее с метаболической активностью клеток. Клетки культивировали во флаконах площадью 150 см в 25 мл дополненной среды KSF (с 5 нг/мл эпидермального фактора роста и 50 мкг/мл экстракта гипофиза быка). Конфлюэнтность клеток поддерживали на уровне 70% с макс. 25 пересевами.
День 1: Среду удаляли и клетки промывали 10 мл фосфатного буфера Дульбекко (DPBS). Затем во флакон добавляли шесть мл 0,25% раствора трипсина с ЭДТА и возвращали клетки в инкубатор. После инкубирования в течение 1-2 минут во флакон добавляли 14 мл среды добавляли для инактивации трипсина. Суспензию клеток переносили в пробирку для центрифугирования и осаждали клетки при 1000 об./мин в течение 6 минут. Затем клеточный осадок ресуспендировали в свежей среде, дополненной эпидермальным фактором роста (EGF) и экстрактом гипофиза быка (ВРЕ). Подсчитывали число клеток и разбавляли клетки до 46875 клеток/мл в свежей среде, дополненной эпидермальным фактором роста и экстрактом гипофиза быка. Распределяли по 7500 в каждую лунку в объеме 160 мкл и инкубировали при 37°C в течение 24 ч.
2
День 2: Готовили исследуемые соединения: либо непосредственно в среде, либо из маточных растворов, таким образом, чтобы получить не более 0,5% ДМСО или 5% воды в конечной аналитической среде. Готовили девять значений концентрации от 1000 мкг/мл до 1,95 мкг/мл путем двукратных разведений в свежей среде. Планшеты для микротитрования извлекали из инкубатора и заменяли среду на 100 мкл растворов с разбавлениями соединения. Каждую серию концентраций исследовали в трех повторах, и в каждый планшет добавляли положительный и отрицательный контроли. Затем планшеты инкубировали в течение 24 ч при 37°C с 5% CO во влажной атмосфере.
День 3: Реагент, содержащий резазурин (CellTiter-Blue, Promega) разбавляли в ФБР (1:4) и добавляли в количестве 20% (об./об.) в каждую лунку. Затем планшеты инкубировали при 37°C в течение 2 ч, а затем определяли снижение уровня флуоресцентного продукта.
50
Вычитали известные из литературы значения, полученные со средами отдельно, а затем исследовали данные с использованием GraphPad Prism. Строили график концентрации соединения в виде логарифмических значений для аппроксимации кривой доза-ответ и определяли значения IC.
В Таблице 6 приведены данные, выраженные по отношению к полимиксину В.
Собственная активность
50
В Таблице 6В, приведенной ниже показана, выраженная в значениях MIC, активность соединений из Примеров в отсутствие второго агента и их токсичность в отношении линии клеток НК-2 (измеренная по отношению к значениями IC и выраженная относительно значений для полимиксина В).
Значения MIC определяли как описано в настоящем документе. Значения IC50 для клеток НК-2 определяли как описано в настоящем документе. Значения приведены по отношению к полимиксину В.
Значения MIC сравнивали с соединениями, известными из литературы. Данные приведены в Таблице 6В. C2 (СВ-182,804) представляет собой производное декапептида полимиксина, описанное у Cubist (показано как соединение 5 в публикации WO 2010/075416), С1 представляет собой NAB-739 (описанный Vaara в, например, WO 2008/01773). СС3 соответствует Соединению 5х из Magee и др., J. Med. Chem., 2013, 56, 5079.
Дополнительная собственная активность
Другие соединения из Примеров синтеза тестировали в отношении ряда грамотрицательных бактерий, а также тестировали токсичность в отношении клеток НК-2. Данные приведены в Таблице 6С. Все полученные соединения, включая соединения из Примеров синтеза и дополнительных Примеров синтеза, также тестировали в отношении ряда грамотрицательных бактерий, устойчивых к полимиксину B (т.е., штаммов, в отношении которых полимиксин B имеет повышенное значение MIC). Данные приведены в Таблице 6D.
В Таблицах «н/о» означает «не определено».
In vivo эффективность против инфекции бедра, вызванной P. aeruginosa АТСС 27853, у мышей
5
В этом исследовании использовали 4 самцов мыши в на группу лечения каждым из соединений, и 6 - для контроля с нейтральной средой. У мышей вызвали временную нейропению в результате иммуносупрессии путем введения циклофосфамида в концентрации 150 мг/кг/день за 4 дня перед инфицированием и в концентрации 100 мг/кг/день за 1 перед инфицированием путем внутрибрюшинной инфекции. Через 24 часа после второго раунда иммуносупрессии мышей инфицировали путем введения штамма P. aeruginosa АТСС27853 внутримышечно в обе боковые мышцы бедра в количестве ~ от 2,5 до 5×10 КОЕ/мышцу мыши. Соединения вводили в растворе посредством внутривенной (IV) болюсной инъекции в боковую хвостовую вену. Это осуществляли три раза через 1, 3,5 и 6 ч после инфицирования в дозировке 10 мл/кг (0,25 мл/25 г мыши). Контрольное группе с нейтральной средой вводили 0,9% солевой раствор путем инъекции в дозировке 10 мл/кг IV трижды через 1, 3,5 и 6 ч после инфицирования.
Через 1 ч после инфицирования 4 животных с соблюдением правил подвергали эвтаназии с использованием повышенной дозы пентобарбитала для получения контрольной группы перед лечением. Через 9 ч после инфицирования оценивали клиническое состояние всех животных перед эвтаназией с соблюдением правил с использованием повышенной дозы пентобарбитала. Оценивали вес каждого животного, а затем извлекали оба бедра и взвешивали их отдельно. Индивидуальные образцы ткани бедра гомогенизировали в стерильном фосфатно-солевом буфере, выдержанном на льду. Затем гомогенаты бедер культивировали для количественного анализа на агаре с цистином, лактозой, дефицитном по электролитам (CLED), и инкубировали при 37°C в течение 24 ч перед подсчетом колоний.
4
В in vivo исследовании эффективности лечения бедра мыши сравнивали D9, D11, D15 и D25 при дозе 1,7 мг/кг/день и 3,4 мг/кг/день эквивалента свободного основания с сульфатом полимиксина при дозе 0,85, 1,7 и 3,4 мг/кг/день эквивалента свободного основания. Уровень инфицирования составлял ~1×10 КОЕ/бедро мыши. Результаты приведены в Таблице 17.
Дозы в Таблице приведены в мг основания соединения /кг.
Все соединения показали >3-log снижение количества бактерий при дозе 3,4 мг/кг/день эквивалента свободного основания. Соединения Примеров D11 и D25 показали >3-log снижение количества бактерий при дозе 1,7 мг/кг/день эквивалента свободного основания.
Дополнительное исследование in vivo эффективности против инфекции бедра у мышей, вызванной Escherichia coli АТСС 25922
5
Эффективность in vivo 5 соединений согласно настоящему изобретению (D25, D31, D36, D50 и D52) оценивали в 9-часовой модели инфекции бедра мыши, вызванной Е. coli. Была использована модель инфекции Pseudomonas, раскрытой в настоящем описании, с использованием культуры 3,3×10 КОЕ изолята Escherichia coli АТСС 25922, который вводили в каждое бедро. Результаты суммированы в Таблице 18.
Исследуемые соединения вводили в двух концентрациях (эквивалент 0,43 и 1,7 мг/кг/день свободного основания). Три дозы сульфата полимиксина B использовали в качестве сравнения (эквивалент 0,43, 1,7 и 3,4 мг/кг/день свободного основания). Результаты приведены в Таблице 18.
10
Таблица 18 - Средние логарифмические log снижения нагрузки Е. coli АТСС 25922, полученные на бедрах мыши, после IV введения соединений согласно настоящему изобретению через 1, 3,5 и 6 ч после инфицирования в 9-часовой модели инфицирования.
Все соединения показали снижение количества бактерий, близкое к снижению, обеспечиваемому полимиксином B в той же дозе, или более выраженное.
Дополнительное исследование in vivo эффективности против инфекции бедра у мышей, вызванной Acinetobacter baumannii NCTC 13301
5
Эффективность in vivo 3 соединений согласно настоящему изобретению (D36, D50 и D65) оценивали в модели инфекции бедра, вызванной A. Baumannii, у мышей. Использовали описанную выше модель, за тем исключением, что соединения вводили подкожно (SC) через 2, 6 и 10 ч после инфицирования, а бедра извлекали через 16 ч после инфицирования. Культуру 1,4×10 КОЕ изолята A. baumannii NCTC 13301 вводили в каждое бедро мыши. Исследуемые соединения и соединение сравнения полимиксин B вводили в пяти концентрациях (эквивалент 0,215, 0,86, 2,6, 8,6 и 17,2 мг/кг/день свободного основания). Результаты суммированы в Таблице 19.
Все соединения показали хороший ответ на дозу соединения и эффективность, близкую к эффективности эквивалентной дозы полимиксина B, или большую.
Дополнительное исследование in vivo эффективности против инфекции легких у мышей, вызванной Acinetobacter baumannii NCTC 13301
Эффективность in vivo 2-х соединений согласно настоящему изобретению (D36, D65) оценивали в модели инфекции легких, вызванной A. baumannii. NCTC 13301. Результаты суммированы в Таблице 20.
8
7
Использовали группы из 7 самцов мышей CD-1 с нейропенией без специфичных патогенов весом 21,5-27,5 г. В День 0 животных инфицировали 0,04 мл инокулята посредством интраназального введения в ноздри мыши и держали в вертикальном положении на растяжке ~10 мин после инфицирования. Концентрация инокулята составляла примерно 8×10 КОЕ/мл изолята A. baumannii NCTC 13301 (3,5×10 КОЕ/легкое). Через 2 ч определяли количество КОЕ у 3-х мышей, а оставшихся мышей (7 в каждой из групп на каждое исследуемое соединение) обрабатывали посредством подкожного введения соединения через 2, 6 и 10 ч после инфицирования. Исследуемые соединения и соединения сравнения полимиксин B вводили в четырех концентрациях (2,6, 8,6, 17,2 и 25,8 мг/кг/день свободного основания). Контрольную группу (7 мышей) обрабатывали 0,9% солевым раствором путем инъекции через 2, 6 и 10 ч после инфицирования.
Через шестнадцать часов после инфицирования мышей в соответствии с правилами подвергали эвтаназии. Извлекали легкие каждого животного, гомогенизировали и культивировали для использования в количественном тесте на CLED агаре для определения КОЕ. Для каждой группы, получавшей определенную дозу, определяли снижение суммарного количества КОЕ в сравнении с контрольной группой через 16 ч после инфицирования.
Соединения Примеров D36 и D65 при всех дозах продемонстрировали большую эффективность, чем эффективность, обеспечиваемая эквивалентной дозой полимиксина В.
Дополнительное исследование in vivo эффективности против инфекции легких у мышей, вызванной Pseudomonas aeruginosa АТСС 27853
6
5
Эффективность in vivo 4 соединений согласно настоящему изобретению (D25, D36, D42 и D50) оценивали в модели инфекции легких, вызванной P. aeruginosa АТСС 27853 Была использована описанная выше модель, за исключением того, что группам размером до 8 мышей интраназально вводили ~2,5×10 КОЕ изолята P. aeruginosa АТСС 27853 (1,0×10 КОЕ/легкое). Исследуемые соединения вводили в двух концентрациях (эквивалент 4,3 и 17,2 мг/кг/день свободного основания). Три уровня доз сульфата полимиксина B использовали в качества сравнения (эквивалент 4,3, 8,6 и 17,2 мг/кг/день свободного основания). Результаты суммированы в Таблице 21.
Все исследуемые соединения продемонстрировали большую эффективность, чем эффективность, обеспечиваемая эквивалентной дозой полимиксина B, во множестве образцов при пороговом значении уровня детектирования или ниже него в указанной модели, когда вводили больше 17,2 мг/кг/день/доза.
Цитируемые источники
Все документы, упоминаемые в данном описании, полностью включены в него посредством ссылки.
de Visser с соавт., J. Peptide Res, 61, 2003, 298-306
GCC 2012/22819
Handbook of Pharmaceutical Excipients, 5e изд., 2005
Katsuma с соавт., Chem. Pharm. Bull. 2009; 57, 332-336
PCT/GB2012/052844,
Petrosillo с соавт., Clin. Microbiol. Infect. 2008; 14, 816-827
Quale с соавт., Microb. Drug Resist. 2012; 18, 132-136
Remington's Pharmaceutical Sciences, 18e изд., Mack Publishing Company, Easton, Pa., 1990 Sato с соавт., Chem. Pharm. Bull. 2011; 59, 597-602
TW 101142961
US 8,415,307
Vaara с соавт., Antimicrob. Agents и Chemotherapy, 52, 2008. 3229-3236
Vaara с соавт., Microbiol. Rev. 1992; 56, 395-411
WO 1988/00950
WO 2008/017734
WO 2010/075416
WO 2012/168820
Yamada с соавт., J. Peptide Res. 64, 2004, 43-50
Yousef с соавт., Antimicrob. Agents Chemother. 2011, 55, 4044-4049