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本发明涉及可用于哺乳动物的疗法和/或预防的有机化合物,并且特别地涉及用于治疗和/或预防细菌感染的DNA旋转酶和/或拓扑异构酶IV的抑制剂。

技术领域

细菌感染引起持续的医疗问题,因为在使用抗细菌药物的细菌中最终产生抗性。当前几乎所有抗生素药物的细菌抗性都在增加。许多形式的抗生素抗性甚至可以跨越国界并且以惊人的速度蔓延。因此,迫切需要新型抗细菌化合物。

开发抗细菌药物的靶点之一是DNA旋转酶和拓扑异构酶IV(细菌IIA型拓扑异构酶),它们对细胞寿命至关重要,其解决DNA复制、转录和重组所导致的DNA拓扑问题。DNA旋转酶控制DNA超螺旋,并且缓解DNA链解开时(诸如在复制过程中)产生的拓扑应力。拓扑异构酶IV主要在DNA复制结束时分开连接的染色体二聚体。这两种酶均可引起双链DNA断裂;使第二条DNA链穿过断裂点并且重新连接断裂的链。这两种酶的活性由ATP的结合和水解驱动。细菌DNA旋转酶由两个A亚基(GyrA)和两个B亚基(GyrB)组成。DNA的结合和切割与GyrA相关联,而ATP由GyrB结合并且水解。细菌拓扑异构酶IV也是一种异四聚体,其由两个C亚基(ParC)和两个E亚基(ParE)组成。后两个亚基像GyrB一样结合ATP,以便提供酶催化转化所需的能量。

抑制DNA旋转酶和拓扑异构酶IV具有开发广谱抗生素的潜力。这些酶在各种革兰氏阳性病原体和革兰氏阴性病原体中高度保守。两类抗生素表现出此类作用机制。第一类抗生素以喹诺酮为代表,其通过稳定切割的DNA-酶复合物来抑制GyrA和ParC亚基,从而抑制总体旋转酶功能,导致细胞死亡。新生霉素是第二类抗生素中唯一上市的药物,其通过阻断酶的ATPase活性发挥作用。20世纪50年代鉴定出新生霉素。但是它的使用迅速减少,并且最终退出市场,这主要是由于其在许多细菌菌株中的低渗透性、自发抗性形成的增加以及更有效的药物的开发(诸如20世纪60年代和20世纪70年代出现的青霉素酶稳定的青霉素和最早的头孢菌素)。

最近,人们已经认识到,强烈抑制DNA旋转酶和/或拓扑异构酶IV对于通过酶的抑制剂处理的细菌菌株的低抗性形成非常重要。与广泛使用的喹诺酮相比,具有不同作用机制的细菌DNA旋转酶和/或拓扑异构酶IV的抑制剂表现出极小的交叉抗性,并且潜在地可用于应对近年来显著增加的喹诺酮抗性。

发明内容

本发明涉及式(I)的新型化合物,

其中

R

R

R

R

R

R

R

或其药用盐。

本发明的目的为式(I)的新型化合物、其制备、基于根据本发明所述的化合物的药物和其生产以及式(I)化合物用于治疗或预防细菌感染的用途。式(I)化合物作为DNA旋转酶和/或拓扑异构酶IV抑制剂的用途也是本发明的目的之一。式(I)化合物表现出优异的抗细菌活性、良好的溶解性、良好的CC

具体实施方式

除非另外定义,否则本文中使用的所有技术和科学术语所具有的含义与本发明所属领域普通技术人员通常理解的含义相同。此外,提出以下定义以说明和定义用于描述本发明的各种术语的含义和范围。

定义

术语“C

术语“C

术语“卤素”和“卤代”在本文可互换使用,表示氟、氯、溴或碘。

术语“卤代C

术语“卤代吡咯烷基”表示被卤素取代一次、两次或三次的吡咯烷基。卤代吡咯烷基的实例包括但不限于二氟吡咯烷基。

术语“药用盐”表示在生物学上或其他方面不是不期望的盐。药用盐包括酸加成盐和碱加成盐。

术语“药用酸加成盐”表示与无机酸和有机酸形成的那些药用盐,所述无机酸诸如盐酸、氢溴酸、硫酸、硝酸、碳酸、磷酸,所述有机酸选自脂肪族、脂环族、芳族、芳脂族、杂环、甲酸和磺酸类有机酸,诸如甲酸、乙酸、丙酸、乙醇酸、葡萄糖酸、乳酸、丙酮酸、草酸、苹果酸、马来酸、丙二酸、琥珀酸、富马酸、酒石酸、柠檬酸、天冬氨酸、抗坏血酸、谷氨酸、邻氨基苯甲酸、苯甲酸、肉桂酸、扁桃酸、双羟萘酸、苯乙酸、甲磺酸、乙磺酸、对甲苯磺酸和水杨酸。

术语“药用碱加成盐”表示与有机或无机碱形成的那些药用盐。可接受的无机碱的实例包括钠盐、钾盐、铵盐、钙盐、镁盐、铁盐、锌盐、铜盐、锰盐和铝盐。衍生自药用有机无毒碱的盐包括伯胺、仲胺和叔胺,取代胺(包括天然存在的取代胺)、环胺和碱性离子交换树脂(诸如异丙胺、三甲胺、二乙胺、三乙胺、三丙胺、乙醇胺、2-二乙氨基乙醇、氨丁三醇、二环己胺,赖氨酸、精氨酸、组氨酸、咖啡因、普鲁卡因、哈胺(hydrabamine)、胆碱、甜菜碱、乙二胺、葡糖胺、甲基葡糖胺、可可碱、嘌呤、哌嗪、哌啶、N-乙基哌啶和多胺树脂)的盐。

术语“治疗有效量”表示本发明的化合物或分子的量,当将其施用于受试者时,(i)治疗或预防特定疾病、病症或疾患,(ii)减弱、改善或消除特定疾病、病症或疾患的一种或多种症状,或(iii)预防或延迟本文所述的特定疾病、病症或疾患的一种或多种症状的发作。治疗有效量取决于化合物,所治疗的疾病状态,所治疗疾病的严重程度,受试者的年龄和相对健康状况,施用途径和形式,主治医学或兽医的判断和其他因素而变化。

术语“药物组合物”表示包含治疗有效量的活性药物成分和一起施用于有此需要的哺乳动物(例如人)的药用赋形剂的混合物或溶液。

DNA旋转酶和/或拓扑异构酶IV的抑制剂

本发明涉及式(I)化合物,

其中

R

R

R

R

R

R

R

或其药用盐。

本发明的进一步实施例是(ii),其为式(I)化合物,其中

R

R

R

R

R

R

R

或其药用盐。

本发明的进一步实施例为(iii),其为根据(i)所述的式(I)化合物或其药用盐,其中R

本发明的进一步实施例为(iv),其为根据(i)或(iii)所述的式(I)化合物或其药用盐,其中R

本发明的进一步实施例为(v),其为根据(iv)所述的式(I)化合物或其药用盐,其中R

本发明的进一步实施例为(vi),其为根据(i)所述的式(I)化合物,其中

R

R

R

R

R

R

R

或其药用盐。

本发明的进一步实施例为(vii),其为根据(vi)所述的式(I)化合物,其中

R

R

R

R

R

R

R

或其药用盐。

本发明的另一实施例是(viii),其为选自以下项的式(I)化合物:

7-[4-(二甲基氨基)-5,6-二氟-8-(甲基氨基)-9H-吡啶并[2,3-b]吲哚-3-基]-4-氧代-吡啶并[1,2-a]嘧啶-3-甲酸;

7-[4-(二甲基氨基)-5,6-二氟-8-(甲基氨基)-9H-吡啶并[2,3-b]吲哚-3-基]-9-甲基-4-氧代-吡啶并[1,2-a]嘧啶-3-甲酸;

7-[4-(二甲基氨基)-5,6-二氟-8-(甲基氨基)-9H-吡啶并[2,3-b]吲哚-3-基]-9-甲氧基-4-氧代-吡啶并[1,2-a]嘧啶-3-甲酸;

7-[4-(二甲基氨基)-6-氟-8-(甲基氨基)-9H-吡啶并[2,3-b]吲哚-3-基]-4-氧代-吡啶并[1,2-a]嘧啶-3-甲酸;

7-[4-(二甲基氨基)-6-氟-8-(甲基氨基)-9H-吡啶并[2,3-b]吲哚-3-基]-9-甲基-4-氧代-吡啶并[1,2-a]嘧啶-3-甲酸;

7-[4-(二甲基氨基)-5,6-二氟-8-(甲基氨基)-9H-吡啶并[2,3-b]吲哚-3-基]-9-吗啉代-4-氧代-吡啶并[1,2-a]嘧啶-3-甲酸;

7-[5,6-二氟-8-(甲基氨基)-4-吡咯烷-1-基-9H-吡啶并[2,3-b]吲哚-3-基]-9-吗啉代-4-氧代-吡啶并[1,2-a]嘧啶-3-甲酸;

7-[5,6-二氟-4-(5-甲基-2,3,3a,4,6,6a-六氢吡咯并[2,3-c]吡咯-1-基)-8-(甲基氨基)-9H-吡啶并[2,3-b]吲哚-3-基]-4-氧代-吡啶并[1,2-a]嘧啶-3-甲酸;

7-(5,6-二氟-4-(甲基(2,2,2-三氟乙基)氨基)-8-(甲基氨基)-9H-吡啶并[2,3-b]吲哚-3-基)-4-氧代-4H-吡啶并[1,2-a]嘧啶-3-甲酸;

7-(5,6-二氟-8-(甲基氨基)-4-吗啉代-9H-吡啶并[2,3-b]吲哚-3-基)-4-氧代-4H-吡啶并[1,2-a]嘧啶-3-甲酸;

7-(6-氟-8-(甲基氨基)-4-吗啉代-9H-吡啶并[2,3-b]吲哚-3-基)-4-氧代-4H-吡啶并[1,2-a]嘧啶-3-甲酸;

7-(4-(二甲基氨基)-6,7-二氟-8-(甲基氨基)-9H-吡啶并[2,3-b]吲哚-3-基)-4-氧代-4H-吡啶并[1,2-a]嘧啶-3-甲酸;

7-(6,7-二氟-8-(甲基氨基)-4-吗啉代-9H-吡啶并[2,3-b]吲哚-3-基)-4-氧代-4H-吡啶并[1,2-a]嘧啶-3-甲酸;

7-(5,6-二氟-8-(甲基氨基)-4-吗啉代-9H-吡啶并[2,3-b]吲哚-3-基)-9-((二甲基氨基)甲基)-4-氧代-4H-吡啶并[1,2-a]嘧啶-3-甲酸;

7-(5,6-二氟-8-(甲基氨基)-4-(吡咯烷-1-基)-9H-吡啶并[2,3-b]吲哚-3-基)-9-((二甲基氨基)甲基)-4-氧代-4H-吡啶并[1,2-a]嘧啶-3-甲酸;

7-(6-氯-4-(二甲基氨基)-8-(甲基氨基)-9H-吡啶并[2,3-b]吲哚-3-基)-4-氧代-4H-吡啶并[1,2-a]嘧啶-3-甲酸;

7-(4-(二甲基氨基)-5,7-二氟-8-(甲基氨基)-9H-吡啶并[2,3-b]吲哚-3-基)-4-氧代-4H-吡啶并[1,2-a]嘧啶-3-甲酸;

7-(4-(3-((二甲基氨基)甲基)-3-氟吡咯烷-1-基)-5,6-二氟-8-(甲基氨基)-9H-吡啶并[2,3-b]吲哚-3-基)-4-氧代-4H-吡啶并[1,2-a]嘧啶-3-甲酸;

7-(5,6-二氟-4-(3-(((2-甲氧基乙基)(甲基)氨基)甲基)吡咯烷-1-基)-8-(甲基氨基)-9H-吡啶并[2,3-b]吲哚-3-基)-4-氧代-4H-吡啶并[1,2-a]嘧啶-3-甲酸;

7一(4-(3-(((2,2-二氟乙基)(甲基)氨基)甲基)吡咯烷-1-基)-5,6-二氟-8-(甲基氨基)-9H-吡啶并[2,3-b]吲哚-3-基)-4-氧代-4H-吡啶并[1,2-a]嘧啶-3-甲酸;

7-(4-(3-((环丙基(甲基)氨基)甲基)吡咯烷-1-基)-6-氟-8-(甲基氨基)-9H-吡啶并[2,3-b]吲哚-3-基)-4-氧代-4H-吡啶并[1,2-a]嘧啶-3-甲酸;

7-[4-[4-[(二甲基氨基)甲基]-3,3-二氟-吡咯烷-1-基]-5,6-二氟-8-(甲基氨基)-9H-吡啶并[2,3-b]吲哚-3-基]-4-氧代-吡啶并[1,2-a]嘧啶-3-甲酸;

7-(5-氯-4-(二甲基氨基)-6-氟-8-(甲基氨基)-9H-吡啶并[2,3-b]吲哚-3-基)-4-氧代-4H-吡吡啶并[1,2-a]嘧啶-3-甲酸;

7-(5,6-二氟-4-((2-甲氧基乙基)(甲基)氨基)-8-(甲基氨基)-9H-吡啶并[2,3-b]吲哚-3-基)-4-氧代-4H-吡啶并[1,2-a]嘧啶-3-甲酸;

7-(6-氟-8-(甲基氨基)-4-(3-苯基吡咯烷-1-基)-9H-吡啶并[2,3-b]吲哚-3-基)-4-氧代-4H-吡啶并[1,2-a]嘧啶-3-甲酸;

(S)-7-(4-(2-((二甲基氨基)甲基)吡咯烷-1-基)-6,7-二氟-8-(甲基氨基)-9H-吡啶并[2,3-b]吲哚-3-基)-4-氧代-4H-吡啶并[1,2-a]嘧啶-3-甲酸;

(R)-7-(4-(3-(二甲基氨基)吡咯烷-1-基)-6,7-二氟-8-(甲基氨基)-9H-吡啶并[2,3-b]吲哚-3-基)-4-氧代-4H-吡啶并[1,2-a]嘧啶-3-甲酸;

7-(5,6-二氟-4-(六氢吡嗪并[2,1-c][1,4]噁嗪-8(1H)-基)-8-(甲基氨基)-9H-吡啶并[2,3-b]吲哚-3-基)-4-氧代-4H-吡啶并[1,2-a]嘧啶-3-甲酸化合物与甲酸;

7-[8-(乙基氨基)-6-氟-4-[3-(三氟甲基)吡唑-1-基]-9H-吡啶并[2,3-b]吲哚-3-基]-9-甲基-4-氧代-吡啶并[1,2-a]嘧啶-3-甲酸;

7-[8-(乙基氨基)-6-氟-4-[3-(三氟甲基)吡唑-1-基]-9H-吡啶并[2,3-b]吲哚-3-基]-4-氧代-吡啶并[1,2-a]嘧啶-3-甲酸;

8-[8-(乙基氨基)-6-氟-4-[3-(三氟甲基)吡唑-1-基]-9H-吡啶并[2,3-b]吲哚-3-基]-4-氧代-吡啶并[1,2-a]嘧啶-3-甲酸;

7-[4-(二甲基氨基)-5,6-二氟-8-(甲基氨基)-9H-吡啶并[2,3-b]吲哚-3-基]-9-吗啉代-4-氧代-吡啶并[1,2-a]嘧啶-3-甲酸;

7-[5,6-二氟-4-(5-甲基-2,3,3a,4,6,6a-六氢吡咯并[2,3-c]吡咯-1-基)-8-(甲基氨基)-9H-吡啶并[2,3-b]吲哚-3-基]-9-甲基-4-氧代-吡啶并[1,2-a]嘧啶-3-甲酸;

7-[4-氰基-6-氟-8-(甲基氨基)-9H-吡啶并[2,3-b]吲哚-3-基]-4-氧代-吡啶并[1,2-a]嘧啶-3-甲酸;

7-[4-(二甲基氨基)-5,6-二氟-8-(甲基氨基)-9H-吡啶并[2,3-b]吲哚-3-基]-9-(吗啉代甲基)-4-氧代-吡啶并[1,2-a]嘧啶-3-甲酸;

7-[4-(二甲基氨基)-5,6-二氟-8-(甲基氨基)-9H-吡啶并[2,3-b]吲哚-3-基]-9-[[2-甲氧基乙基(甲基)氨基]甲基]-4-氧代-吡啶并[1,2-a]嘧啶-3-甲酸;

7-[4-(二甲基氨基)-5,6-二氟-8-(甲基氨基)-9H-吡啶并[2,3-b]吲哚-3-基]-4-氧代-9-(吡咯烷-1-基甲基)吡啶并[1,2-a]嘧啶-3-甲酸;

7-[5,6-二氟-8-(甲基氨基)-4-吡咯烷-1-基-9H-吡啶并[2,3-b]吲哚-3-基]-9-(吗啉代甲基)-4-氧代-吡啶并[1,2-a]嘧啶-3-甲酸;

7-(4-(3,3-二氟吡咯烷-1-基)-6-氟-8-(甲基氨基)-9H-吡啶并[2,3-b]吲哚-3-基)-4-氧代-4H-吡啶并[1,2-a]嘧啶-3-甲酸;

7-[4-(二甲基氨基)-5,6-二氟-8-(甲基氨基)-9H-吡啶并[2,3-b]吲哚-3-基]-9-[(5-甲基-2,3,3a,4,6,6a-六氢吡咯并[2,3-c]吡咯-1-基)甲基]-4-氧代-吡啶并[1,2-a]嘧啶-3-甲酸;和

7-[4-环丙基-5,6-二氟-8-(甲基氨基)-9H-吡啶并[2,3-b]吲哚-3-基]-9-甲基-4-氧代-吡啶并[1,2-a]嘧啶-3-甲酸;

或其药用盐。

合成

方案1

X

式(Ig)化合物可根据方案1进行制备。用胺R

方案2

其中X

式(I)化合物可根据方案2进行制备。将R

本发明还涉及制备式(I)化合物的方法,该方法包括式(Ii)化合物,

与酸(可以为例如三氟乙酸)反应;

其中R

药物组合物和施用

另一实施例提供含有本发明的化合物以及治疗惰性载体、稀释剂或赋形剂的药物组合物或药物,以及用本发明的化合物制备此类组合物和药物的方法。在一个实例中,式(I)化合物可通过在环境温度在适当的pH和期望的纯度下与生理学上可接受的载体(即在所用剂量和浓度下对接受者无毒的载体)混合而配制为盖伦(galenical)施用形式。制剂的pH主要取决于化合物的具体用途和浓度,但是优选在约3至约8的范围内。在一个实例中,将式(I)化合物在pH 5的乙酸盐缓冲液中配制。在另一实施例中,式(I)化合物是无菌的。化合物可以例如作为固体或无定形组合物、作为冻干制剂或作为水溶液储存。

以与良好医学实践一致的方式配制、计量和施用组合物。在这种情况下需要考虑的因素包括所治疗的特定疾患、所治疗的特定哺乳动物、个体患者的临床病症、疾患的原因、药剂的递送部位、施用方法、施用的时间安排,以及执业医师已知的其他因素。要施用的化合物的“有效量”将受到此类考虑因素的影响,并且是通过抑制细菌DNA旋转酶和/或拓扑异构酶IV来减小细菌负荷或改善宿主生存所必需的最小量。例如,该量可以低于对正常细胞或哺乳动物整体有毒的量。

在一个实例中,肠胃外施用的本发明化合物的每剂药学有效量将在每天约0.1mg/kg患者体重至1000mg/kg患者体重的范围内,替代性地在每天约1mg/kg患者体重至100mg/kg患者体重的范围内。在另一个实施例中,口服单位剂型诸如片剂和胶囊优选含有约5mg至约5000mg的本发明的化合物。

本发明的化合物可通过任何适宜的方式施用,包括口服、局部(包括颊和舌下)、直肠、阴道、经皮、肠胃外、皮下、腹膜内、肺内、皮内、鞘内和硬膜外和鼻内,以及(如果需要用于局部治疗)病灶内施用。肠胃外输注包括肌内、静脉内、动脉内、腹膜内或皮下施用。

本发明化合物可以任何方便的施用形式施用,例如,片剂、粉剂、胶囊剂、溶液剂、分散剂、悬浮剂、糖浆剂、喷雾剂、栓剂、凝胶剂、乳剂、贴剂等。此类组合物可以包含药物制剂中常规的组分,例如,稀释剂、载体、pH调节剂、甜味剂、填充剂和其他活性剂。

通过混合本发明的化合物和载体或赋形剂来制备典型的制剂。适宜的载体和赋形剂是本领域技术人员熟知的,并且在例如Ansel,Howard C.等人,

适宜口服剂型的实例是含有约10mg至500mg的本发明化合物与约40mg至400mg无水乳糖、约5mg至50mg交联羧甲基纤维素钠、约5mg至50mg聚乙烯吡咯烷酮(PVP)K30和约1mg至10mg硬脂酸镁复合的片剂。首先将粉状成分混合在一起,然后与PVP溶液混合。所得组合物可使用传统设备干燥、制粒、与硬脂酸镁混合并且压制成片形式。可以通过将本发明的化合物(例如5mg至1000mg)溶解在适宜的缓冲溶液(例如磷酸盐缓冲液)中,如果需要的话添加增渗剂(例如诸如氯化钠的盐)来制备气雾剂制剂的实例。可以例如使用0.2微米的过滤器过滤溶液,以除去杂质和污染物。

因此,一个实施例包括药物组合物,该药物组合物包含式(I)化合物或其立体异构体或药用盐。进一步实施例中包括药物组合物,该药物组合物包含式(I)化合物或其立体异构体或药用盐以及药用载体或赋形剂。

另一个实施例包括药物组合物,该药物组合物包含式(I)化合物,其用于治疗和/或预防细菌感染。

在一些实施例中,本发明的化合物可作为单次或多次给药方案的一部分,经口、经肠胃外、经吸入喷雾、经局部、经直肠、经鼻、经口腔、经阴道或经由植入的储药器施用。所用的术语“肠胃外”包括皮下、皮内、静脉内、肌肉内、关节内、滑膜内、胸骨内、鞘内、病灶内和颅内注射或输注技术。通常,本发明的药物组合物将在患者病情改善后每天施用约1至5次,或者替代性地连续输注。

适应症和治疗方法

通过向有需要的受试者施用治疗有效量的式(I)的化合物,或其药用盐、或对映异构体或非对映异构体,本发明的化合物可用于治疗和/或预防人或其他动物的细菌感染。本发明的化合物和方法特别适合受病原体感染的人类患者,这些病原体包括金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、大肠杆菌(Escherichia coli)、肺炎克雷伯菌(Klebsiellapneumoniae)、鲍氏不动杆菌(Acinetobacter baumannii)和铜绿假单胞菌(Pseudomonasaeruginosa)。也可以由本发明的化合物控制的细菌生物的实例包括但不限于以下革兰氏阳性和革兰氏阴性生物:肺炎链球菌(Streptococcus pneumoniae)、酿脓链球菌(Streptococcus pyogenes)、粪肠球菌(Enterococcus faecalis)、粪肠球菌(Enterococcus faecium)、肠杆菌属(Enterobacter)种、变形杆菌属(Proteus)种、粘质沙雷氏菌(Serratia marcescens)、金黄色葡萄球菌、凝固酶阴性葡萄球菌(Coag.Neg.Staphylococci)、流感嗜血杆菌(Haemophilus influenzae)、炭疽杆菌(Bacillus anthraces)、肺炎支原体(Mycoplasma pneumoniae)、卡他莫拉菌(Moraxellacatarrhalis)、肺炎嗜衣原体(Chlamydophila pneumoniae)、沙眼衣原体(Chlamydiatrachomatis)、嗜肺军团菌(Legionella pneumophila)、结核杆菌(Mycobacteriumtuberculosis)、幽门螺杆菌(Helicobacter pylori)、腐生葡萄球菌(Staphylococcussaprophyticus)、表皮葡萄球菌(Staphylococcus epidermidis)、土拉弗朗西斯菌(Francisella tularensis)、鼠疫耶尔森氏菌(Yersinia pestis)、艰难梭菌(Clostridiumdifficile)、拟杆菌属(Bacteroides)种、淋病奈瑟氏菌(Neisseria gonorrhoeae)、脑膜炎奈瑟氏菌(Neisseria meningitidis)、类鼻疽伯克氏菌(Burkholderia pseudomallei)、鼻疽伯克霍尔德氏菌(Burkholderia mallei)、伯氏疏螺旋体(Borrelia burgdorferi)、鸟分枝杆菌复合群(Mycobacterium avium complex)、脓肿分枝杆菌(Mycobacteriumabscessus)、堪萨斯分枝杆菌(Mycobacterium kansasii)和溃疡分枝杆菌(Mycobacteriumulcerans)。

细菌感染的实例包括但不限于上呼吸道感染、下呼吸道感染、耳部感染、胸膜肺和支气管感染、复杂性尿路感染、非复杂性尿路感染、腹腔内感染、心血管感染、血流感染、败血症、菌血症、CNS感染、皮肤和软组织感染、GI感染、骨骼和关节感染、生殖器感染、眼部感染或肉芽肿性感染。具体的细菌感染的实例包括但不限于非复杂性皮肤和皮肤结构感染(uSSSI)、复杂性皮肤和皮肤结构感染(cSSSI)、导管感染、咽炎、鼻窦炎、外耳炎、中耳炎、支气管炎、脓胸、肺炎、社区获得性细菌性肺炎(CABP)、医院获得性肺炎(HAP)、医院获得性细菌性肺炎、呼吸机相关性肺炎(VAP)、糖尿病足感染、耐万古霉素肠球菌感染、膀胱炎和肾盂肾炎、肾结石、前列腺炎、腹膜炎、复杂性腹腔内感染(cIAI)和其他腹腔间感染、透析相关性腹膜炎、内脏脓肿、心内膜炎、心肌炎、心包炎、输血相关性败血症、脑膜炎、脑炎、脑脓肿、骨髓炎、关节炎、生殖器溃疡、尿道炎、阴道炎、宫颈炎、牙龈炎、结膜炎、角膜炎、眼内炎、囊性纤维化患者感染或发热性中性粒细胞减少症患者感染。

此外,本发明涉及式(I)化合物用于治疗和/或预防细菌感染的用途。本发明涉及用于制备治疗和/或预防细菌感染的药物的式(I)化合物的用途。另一实施例包括用于治疗或预防细菌感染的方法,该方法包括施用有效量的式(I)化合物,或其药用盐、或对映异构体或非对映异构体。

通过参考以下实例将更充分地理解本发明。但是,它们不应被解释为限制本发明的范围。

缩写

本文使用的缩写如下:

AcOK 醋酸钾

B

BINAP 2,2′-双(二苯基膦基)-1,1′-联萘

CAMHB 阳离子调节的Mueller Hinton肉汤

CC

DBU 1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯

DCM 二氯甲烷

DIPEA N,N-二异丙基乙基胺

EtOAc 乙酸乙酯

h 小时

HATU: 1-[双(二甲基氨基)亚甲基]-1H-1,2,3-三唑并[4,5-b]吡啶鎓3-氧化六氟磷酸盐

HPLC: 高效液相色谱

HPLC-UV: 配备紫外检测器的高效液相色谱

MIC 最小抑制浓度

Pd-Ad2nBuP Biphenyl 氯[(二(1-金刚烷基)-N-丁基膦)-2-(2-氨基联苯)]钯(II)

Precat 预催化剂

制备型HPLC 制备型高效液相色谱

rt 室温

SFC 超临界流体色谱

SM 起始物质

TLC 薄层色谱

UV 紫外检测器

一般实验景件

使用以下仪器之一通过快速色谱法纯化中间体和最终化合物:i)Biotage SP1系统和Quad 12/25Cartridge模块。ii)ISCO combi-flash色谱仪。硅胶品牌和孔径:i)KP-SIL

用XBridge

在Thar 350制备型SFC上进行手性分离,使用ChiralPak AD-10μ(200×50mmI.D.),并且以CO

酸性条件:A:0.1%甲酸和1%乙腈的H

碱性条件:A:0.05%NH

质谱(MS):通常仅报告表示母体质量的离子,并且除非另有说明,否则所引用的质量离子为正质量离子(M+H)

使用Bruker Avance 400MHz获得NMR谱。

所有涉及空气敏感试剂的反应均在氩气气氛下进行。除非另有说明,否则试剂按从商业供应商获得的原样使用,未经进一步纯化。

制备实例

中间体A1

N-(3,4-二氯-6-氟-9H-吡啶并[2,3-b]吲哚-8-基)-N-甲基-氨基甲酸叔丁酯

根据以下方案合成标题化合物:

在0℃,在15min内将甲胺溶液(355g,2.866mol,25%,溶于EtOH溶液中)滴加到2,4-二氟硝基苯(147g,0.924mol)中。添加完成后,将反应混合物在0℃搅拌2h。将溶液用乙醇(500mL)稀释,并且倒入2L冰水中。通过过滤收集所得沉淀物,并且在真空下干燥,以得到5-氟-N-甲基-2-硝基-苯胺(143g,产率63%),其为黄色固体。

在0℃,向氢化钠(141g,3.5mol,60%,分散于矿物油中)在无水THF(2L)中的悬浮液中分批加入5-氟-N-甲基-2-硝基-苯胺(60g,0.35mol,化合物A1.2)。将溶液在0℃搅拌1h后,滴加二碳酸二叔丁酯(115g,0.53mol)在THF(0.5L)中的溶液,并且将反应混合物在15℃继续搅拌15h。将反应混合物倒入1.6L冰水中,并且用EtOAc(1.6L)萃取两次。合并的有机相经无水硫酸钠干燥,并且在真空中浓缩。利用硅胶快速色谱法纯化粗产物(1-5%EtOAc的石油醚溶液),以得到N-(5-氟-2-硝基-苯基)-N-甲基-氨基甲酸叔丁酯(70g,产率73%),其为黄色固体。MS(ESI):293.0([M+Na]

向N-(5-氟-2-硝基-苯基)-N-甲基-氨基甲酸叔丁酯(70g,259mmol,化合物A1.3)在MeOH(1L)中的溶液中加入碳载钯(5g,负载量10重量%)。将反应混合物在16℃在H

向N-(2-氨基-5-氟-苯基)-N-甲基-氨基甲酸叔丁酯(80g,333mmol,化合物A1.4)和2,3,5-三氯吡啶(66.8g,366mmol,CAS:16063-70-0)在二噁烷(2L)中的溶液中加入碳酸铯(217g,666mmol)、乙酸钯(II)(3.74g,16.7mmol)和BINAP(20.7g,33.3mmol,CAS:98327-87-8)。将反应混合物在120℃和氮气气氛下搅拌16h。将反应混合物冷却至室温后,将其用EtOAc(800mL)稀释。通过过滤以除去沉淀物,并且在真空下浓缩滤液,并且利用硅胶快速色谱法纯化粗产物(0.2%至5%EtOAc的石油醚溶液),以得到中间体N-[2-[(3,5-二氯-2-吡啶基)氨基]-5-氟-苯基]-N-甲基-氨基甲酸叔丁酯(75g,产率58%),其为白色固体。MS(ESI):390.1([{

接下来,在氮气气氛下,向N-[2-[(3,5-二氯-2-吡啶基)氨基]-5-氟-苯基]-N-甲基-氨基甲酸叔丁酯(5g,12.95mmol)和DBU(3.94g,25.9mmol,CAS:6674-22-2)在邻二甲苯(7.5mL)和N,N-二甲基乙酰胺(7.5mL)的混合物中的溶液中加入乙酸钯(II)(727mg,3.24mmol)和三环己基膦四氟硼酸盐(2.38g,6.48mmol)。将反应混合物在160℃搅拌6h,然后冷却至室温,并且将其倒入水(100mL)中。将混合物用EtOAc(200mL)萃取,并且收集有机层,然后用水(50mL)洗涤两次,用盐水(30mL)洗涤两次,并且经无水硫酸钠干燥。在真空下浓缩分离度有机层以得到粗产物,利用硅胶快速色谱法对该粗产物进行纯化(0.5%至20%EtOAc的DCM溶液),以得到N-(3-氯-6-氟-9H-吡啶并[2,3-b]吲哚-8-基)-N-甲基-氨基甲酸叔丁酯(873mg,产率19.3%),其为黄色固体。MS(ESI):352.1([{

在0℃和氮气气氛下,向N-(3-氯-6-氟-9H-吡啶并[2,3-b]吲哚-8-基)-N-甲基-氨基甲酸叔丁酯(4.8g,13.7mmol,化合物A1.5)在DCM(200mL)的溶液中加入3-间氯过氧苯甲酸(9.47g,54.9mmol)。然后,将反应混合物温热至30℃并且搅拌12h。然后将反应混合物冷却至室温,倒入亚硫酸钠水溶液(10%,150mL)中并且搅拌1h,然后用EtOAc(750mL)萃取三次。将合并的有机相用碳酸氢钠水溶液(5N,200mL)、盐水(250mL)洗涤,经无水硫酸钠干燥,并且在真空下浓缩,以得到N-(3-氯-6-氟-1-氧化物-9H-吡啶并[2,3-b]吲哚-1-鎓-8-基)-N-甲基-氨基甲酸叔丁酯(4.8g,产率96%)粗产物,其为棕色固体。MS(ESI):368.1([{

接下来,在-5℃向N-(3-氯-6-氟-1-氧化物-9H-吡啶并[2,3-b]吲哚-1-鎓-8-基)-N-甲基-氨基甲酸叔丁酯(4.8g,13.1mmol)在DMF(100mL)中的溶液中滴加三氯氧化磷(V)(22.1g,144mmol)。将混合物在-5℃至0℃搅拌1h,然后将其倒入0℃的饱和碳酸氢钠水溶液(350mL)中。然后将混合物用EtOAc(500mL)萃取三次,并且将合并的有机相用水(200mL)洗涤三次,用盐水(150mL)洗涤两次,经无水硫酸钠干燥,并且在真空下浓缩。然后将粗产物用MeOH(120mL)洗涤,使其纯化,以得到N-(3,4-二氯-6-氟-9H-吡啶并[2,3-b]吲哚-8-基)-N-甲基-氨基甲酸叔丁酯(2.16g,产率42.9%),其为淡黄色固体。MS(ESI):388.1([{

中间体A2

N-甲基-N-(3,4,6-三氯-9H-吡啶并[2,3-b]吲哚-8-基)氨基甲酸叔丁酯

类似于N-(3,4-二氯-6-氟-9H-吡啶并[2,3-b]吲哚-8-基)-N-甲基-氨基甲酸叔丁酯(中间体A1)的合成,通过在步骤(a)中将2,4-二氟硝基苯替换为4-氯-2-氟-1-硝基苯来制备标题化合物。MS(ESI):445.9([M+H]

中间体A3

N-(3,4-二氯-5,6-二氟-9H-吡啶并[2,3-b]吲哚-8-基)-N-甲基-氨基甲酸叔丁酯

类似于N-(3,4-二氯-6-氟-9H-吡啶并[2,3-b]吲哚-8-基)-N-甲基-氨基甲酸叔丁酯(中间体A1)的合成,通过在步骤(a)中将2,4-二氟硝基苯替换为2,4,5-三氟硝基苯来制备标题化合物。MS(ESI):406.1([{

中间体A4

N-(3,4-二氯-6,7-二氟-9H-吡啶并[2,3-b]吲哚-8-基)-N-甲基-氨基甲酸叔丁酯

类似于N-(3,4-二氯-6-氟-9H-吡啶并[2,3-b]吲哚-8-基)-N-甲基-氨基甲酸叔丁酯(中间体A1)的合成,通过在步骤(a)中将2,4-二氟硝基苯替换为2,3,4-三氟硝基苯来制备标题化合物。MS(ESI):406.2([{

中间体A5

(3,4-二氯-5,7-二氟-9H-吡啶并[2,3-b]吲哚-8-基)(甲基)氨基甲酸叔丁酯

类似于N-(3,4-二氯-6-氟-9H-吡啶并[2,3-b]吲哚-8-基)-N-甲基-氨基甲酸叔丁酯(中间体A1)的合成,通过在步骤(a)中将2,4-二氟-1-硝基苯替换为1,2,5-三氟-3-硝基苯来制备标题化合物。MS(ESI):402.0([{

中间体A6

甲基(3,4,5-三氯-6-氟-9H-吡啶并[2,3-b]吲哚-8-基)氨基甲酸叔丁酯

根据以下方案合成标题化合物:

向搅拌的(3,4-二氯-6-氟-9H-吡啶并[2,3-b]吲哚-8-基)(甲基)氨基甲酸叔丁酯(5g,13.02mmol,中间体A1)在DMF(150mL)中的溶液中加入1-氯吡咯烷-2,5-二酮(2.27g,39.06mmol)和4-甲基苯磺酸(4.48mg,26.04mmol)。将混合物在90℃搅拌12h,直到LC-MS显示起始物质已完全消耗。将反应混合物冷却至r.t.,并且在真空下浓缩。利用硅胶快速色谱法纯化粗产物(石油醚:EtOAc=10:1~1∶1),以得到3,4,5-三氯-6-氟-N-甲基-9H-吡啶并[2,3-b]吲哚-8-胺(3g,产率71.9%),其为黄色固体。MS(ESI):319.9(M+H]

向搅拌的3,4,5-三氯-6-氟-N-甲基-9H-吡啶并[2,3-b]吲哚-8-胺(3g,9.416mmol)和K

中间体A7

N-(3,4-二氯-6,7-二氟-9H-吡啶并[2,3-b]吲哚-8-基)-N-甲基-氨基甲酸叔丁酯

类似于N-(3,4-二氯-6-氟-9H-吡啶并[2,3-b]吲哚-8-基)-N-甲基-氨基甲酸叔丁酯(中间体A1)的合成,通过在步骤(a)中将2,4-二氟硝基苯替换为2,5,6-三氟硝基苯来制备标题化合物。MS(ESI):406.1([{

中间体B1

(3-乙氧基羰基-4-氧代-吡啶并[1,2-a]嘧啶-7-基)硼酸

根据以下方案合成标题化合物:

将5-溴吡啶-2-胺(11.23g,64.9mmol)与2-(乙氧基亚甲基)丙二酸二乙酯(14g,64.9mmol)的混合物在110℃搅拌30min。将反应混合物冷却至r.t.,同时形成许多白色固体。通过过滤收集固体,并且将其在真空下干燥。将其直接用于下一步而不经进一步纯化。MS:343.0(Br

将2-(((5-溴吡啶-2-基)氨基)亚甲基)丙二酸二乙酯(22.3g,65mmol)与PPA(65.9g,31.4ml,195mmol,CAS:8017-16-1)的混合物在130℃搅拌30min。将反应混合物冷却至r.t.,倒入水(100mL)中并且用DCM(100mL)进行萃取。分离的有机层经无水Na

在室温,向搅拌的7-溴-4-氧代-吡啶并[1,2-a]嘧啶-3-甲酸乙酯(401mg,1.35mmol)、4,4,4′,4′,5,5,5′,5′-八甲基-2,2′-联(1,3,2-二氧杂环戊硼烷)(514mg,2.02mmol)和AcOK(397mg,4.05mmol)在1,4-二噁烷(10mL)中的溶液中加入Pd(dppf)Cl

中间体B2

(3-乙氧基羰基-9-甲基-4-氧代-吡啶并[1,2-a]嘧啶-7-基基)硼酸

根据以下方案合成标题化合物:

类似于2-[[(5-溴-2-吡啶基)氨基]亚甲基]丙二酸二乙酯(化合物B1.2)的合成,通过将5-溴吡啶-2-胺替换为5-溴-3-甲基吡啶-2-胺来制备标题化合物。MS(ESI):358.9([{

类似于7-溴-4-氧代-吡啶并[1,2-a]嘧啶-3-甲酸乙酯(化合物B1.3)的合成,通过将2-(((5-溴吡啶-2-基)氨基)亚甲基)丙二酸二乙酯替换为2-(((5-溴-3-甲基吡啶-2-基)氨基)亚甲基)丙二酸二乙酯来制备标题化合物。MS(ESI):310.9([{

类似于(3-乙氧基羰基-4-氧代-吡啶并[1,2-a]嘧啶-7-基)硼酸(中间体B1)的合成,通过将7-溴-4-氧代-吡啶并[1,2-a]嘧啶-3-甲酸乙酯替换为7-溴-9-甲基-4-氧代-4H-吡啶并[1,2-a]嘧啶-3-甲酸乙酯来制备标题化合物。MS(ESI):277.0([M+H]

中间体B3

(3-乙氧基羰基-9-甲氧基-4-氧代-吡啶并[1,2-a]嘧啶-7-基)硼酸

类似于(3-乙氧基羰基-4-氧代-吡啶并[1,2-a]嘧啶-7-基)硼酸(中间体B1)的合成,通过在步骤(a)中将5-溴吡啶-2-胺替换为5-溴-3-甲氧基-吡啶-2-胺来制备标题化合物。MS(ESI):292.6([M+H]

中间体B4

(3-乙氧基羰基-9-吗啉代-4-氧代-吡啶并[1,2-a]嘧啶-7-基)硼酸

类似于(3-乙氧基羰基-4-氧代-吡啶并[1,2-a]嘧啶-7-基)硼酸(中间体B1)的合成,通过在步骤(a)中将5-溴吡啶-2-胺替换为5-溴-3-吗啉代-吡啶-2-胺来制备标题化合物。MS(ESI):348.2([M+H]

中间体B5

7-溴-9-(吗啉代甲基)-4-氧代-吡啶并[1,2-a]嘧啶-3-甲酸乙酯

根据以下方案合成标题化合物:

将7-溴-9-甲基-4-氧代-4H-吡啶并[1,2-a]嘧啶-3-甲酸乙酯(1g,3.21mmol,化合物B2.3)、NBS(686mg,3.86mmol)与BPO(156mg,643μmol)在CCl

将7-溴-9-(溴甲基)-4-氧代-4H-吡啶并[1,2-a]嘧啶-3-甲酸乙酯(1.25g,3.2mmol)、吗啉(558mg,558μL,6.41mmol)与N-乙基-N-异丙基丙烷-2-胺(828mg,1.12mL,6.41mmol)在DMF(5mL)中的混合物在室温下搅拌1h。然后将混合物用EtOAc(50mL)稀释,并且用盐水洗涤。分离的有机层经无水Na

中间体B6

7-溴-9-[[2-甲氧基乙基(甲基)氨基]甲基]-4-氧代-吡啶并[1,2-a]嘧啶-3-甲酸乙酯

类似于7-溴-9-(吗啉代甲基)-4-氧代-吡啶并[1,2-a]嘧啶-3-甲酸乙酯(中间体B5)的合成,通过在步骤(b)中将吗啉替换为2-甲氧基-N-甲基-乙胺来制备标题化合物。MS:398.1(Br

中间体B7

7-溴-4-氧代-9-(吡咯烷-1-基甲基)吡啶并[1,2-a]嘧啶-3-甲酸乙酯

类似于7-溴-9-(吗啉代甲基)-4-氧代-吡啶并[1,2-a]嘧啶-3-甲酸乙酯(中间体B5)的合成,通过在步骤(b)中将吗啉替换为吡咯烷来制备标题化合物。MS:380.0(Br

中间体B8

9-((二甲基氨基)甲基)-4-氧代-7-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂环戊硼烷-2-基)-4H-吡啶并[1,2-a]嘧啶-3-甲酸乙酯

根据以下方案合成标题化合物:

类似于7-溴-9-(吗啉代甲基)-4-氧代-吡啶并[1,2-a]嘧啶-3-甲酸乙酯(中间体B5)的合成,通过在步骤(b)中将吗啉替换为二甲基胺来制备标题化合物。MS(ESI):355.9([{

将7-溴-9-((二甲基氨基)甲基)-4-氧代-4H-吡啶并[1,2-a]嘧啶-3-甲酸乙酯(900mg,2.5mmol)、B

中间体B9

7-溴-9-[(5-甲基-2,3,3a,4,6,6a-六氢吡咯并[3,4-b]吡咯-1-基)甲基]-4-氧代-吡啶并[1,2-a]嘧啶-3-甲酸乙酯

类似于7-溴-9-(吗啉代甲基)-4-氧代-吡啶并[1,2-a]嘧啶-3-甲酸乙酯(中间体B5)的合成,通过在步骤(b)中将吗啉替换为5-甲基-2,3,3a,4,6,6a-六氢-1H-吡咯并[2,3-c]吡咯来制备标题化合物。MS:435.2(Br

中间体C1

1-(3-氟吡咯烷-3-基)-N,N-二甲基甲胺盐酸盐

根据以下方案合成标题化合物:

向3-氟吡咯烷-1,3-二甲酸-1-叔丁基-3-甲酯(3.5g,14.1mmol)在MeOH(10mL)和水(2mL)中的溶液中加入氢氧化钠(1.7g,42.4mmol),并且将所得反应混合物在20℃搅拌12h。将混合物用DCM(100mL)稀释,用HCl水溶液(2M)调节至pH=3,然后用DCM(100mL)进行萃取。有机层经无水Na

将1-(叔丁氧基羰基)-3-氟吡咯烷-3-甲酸(2.9g,12.4mmol)、HATU(6.1g,16.1mmol)、二甲基胺盐酸盐(5.1g,62.1mmol)与DIPEA(6.5mL,37.3mmol)在THF(10mL)中的混合溶液在20℃搅拌4h。在LC-MS显示起始物质消耗后,将混合物用DCM(100mL)稀释,倒入水(50mL)中,并且用DCM(100mL)进行萃取。将有机层用盐水(50mL)洗涤,经无水Na

在0℃,向3-(二甲基甲酰基)-3-氟吡咯烷-1-甲酸叔丁酯(1.8g,6.9mmol)在THF(8mL)中的溶液中加入硼烷甲基硫醚复合物(8mL,80mmol),将所得反应混合物温热至20℃,并且搅拌12h。然后将混合物倒入冷MeOH(100mL)中,并且继续搅拌1h,然后在真空下浓缩,以得到3-((二甲基氨基)甲基)-3-氟吡咯烷-1-甲酸叔丁酯粗产物(1.2g),其为无色油状物。MS(ESI):247.1([M+H]

将3-((二甲基氨基)甲基)-3-氟吡咯烷-1-甲酸叔丁酯(1.2g,4.8mmol)在HCl/EtOAc(10mL,40mmol,4M)中的溶液在20℃搅拌2h。在LC-MS显示起始物质消耗后,将混合溶液在真空下浓缩,以得到粗产物,然后将该粗产物在MeOH/EtOAc(v∶v=1∶10,10mL)中重结晶,以得到1-(3-氟吡咯烷-3-基)-N,N-二甲基甲胺盐酸盐(910mg,产率85.2%),其为白色固体。MS(ESI):147.1([M+H]

中间体C2

2-甲氧基-N-甲基-N-(吡咯烷-3-基甲基)乙胺二盐酸盐

根据以下方案合成标题化合物:

在N

将3-(((2-甲氧基乙基)(甲基)氨基)甲基)吡咯烷-1-甲酸叔丁酯(2.5g,9.178mmol)在HCl/二噁烷(25mL)中的溶液在15℃搅拌1h。然后,将反应混合物在真空下浓缩,以得到2-甲氧基-N-甲基-N-(吡咯烷-3-基甲基)乙胺二盐酸盐粗产物(1.5g),其为粘稠的黄色油状物。MS(ESI):173.1([M+H]

中间体C3

2,2-二氟-N-甲基-N-(吡咯烷-3-基甲基)乙胺二盐酸盐

根据以下方案合成标题化合物:

向3-甲酰基吡咯烷-1-甲酸叔丁酯(4g,20.08mmol)在CH

向1,1-二氟-2-碘乙烷(2.7g,14.02mmol)和3-((甲基氨基)甲基)吡咯烷-1-甲酸叔丁酯(2g,9.35mmol)在DMF(5mL)中的溶液中加入K

将3-(((2,2-二氟乙基)(甲基)氨基)甲基)吡咯烷-1-甲酸叔丁酯(2.3g,8.264mmol)在HCl/二噁烷溶液(25mL,4M)中的混合物在15℃搅拌1h。然后,将反应混合物在真空下浓缩,以得到2,2-二氟-N-甲基-N-(吡咯烷-3-基甲基)乙胺二盐酸盐粗产物(1.5g),其为粘稠的黄色油状物。将其直接用于下一步而不经进一步纯化。

中间体C4

1-(4,4-二氟吡咯烷-3-基)-N,N-二甲基甲胺

根据以下方案合成标题化合物:

向3,3,3-三氟丙酸乙酯(10g,64.1mmol)在CHCl

在冰浴中,向N-(甲氧基甲基)-1-苯基-N-(三甲基甲硅烷基甲基)甲胺(5.0g,36.8mmol)在CHCl

将1-苄基-4,4-二氟吡咯烷-3-甲酸乙酯(4g,14.9mmol)和LiAlH

在0℃,向(1-苄基-4,4-二氟吡咯烷-3-基)甲醇(1g,4.4mmol)在DCM(10mL)中的溶液中加入TosCl(1.3g,6.6mmol)、Et

向4-甲基苯磺酸(1-苄基-4,4-二氟吡咯烷-3-基)甲酯(1.2g,3.15mmol)在THF(10mL)中的溶液中加入二甲基胺(30mL,2M,溶于THF中),并且将所得混合物在60℃搅拌2h。然后将混合物在真空下浓缩,以得到粗产物,利用制备型HPLC纯化该粗产物(0.5%TFA水溶液)纯化该粗产物,以得到1-(1-苄基-4,4-二氟吡咯烷-3-基)-N,N-二甲基甲胺(0.65g,产率81.2%),其为无色油状物。MS(ESI):255.1(M+H)

在脱气并且用H

实例1.01

7-[4-(二甲基氨基)-5,6-二氟-8-(甲基氨基)-9H-吡啶并[2,3-b]吲哚-3-基]-4-氧代-吡啶并[1,2-a]嘧啶-3-甲酸

向N-(3,4-二氯-5,6-二氟-9H-吡啶并[2,3-b]吲哚-8-基)-N-甲基-氨基甲酸叔丁酯(中间体A3,400mg,1mmol,作为表1中的“核心”)在DMSO(5mL)中的溶液中加入N-甲基甲胺盐酸盐(105mg,1.3mmol,作为表1中的“胺”)和DIPEA(771mg,6mmol),并且将所得混合物在120℃搅拌12h。将反应混合物冷却至室温,通过薄硅藻土垫过滤,并且在真空下浓缩。利用制备型HPLC纯化残余物,以得到N-[3-氯-4-(二甲基氨基)-5,6-二氟-9H-吡啶并[2,3-b]吲哚-8-基]-N-甲基-氨基甲酸叔丁酯(241mg,产率59%),其为白色固体。MS(ESI):411.1。

将N-[3-氯-4-(二甲基氨基)-5,6-二氟-9H-吡啶并[2,3-b]吲哚-8-基]-N-甲基-氨基甲酸叔丁酯(42mg,0.102mmol)、(3-乙氧基羰基-4-氧代-吡啶并[1,2-a]嘧啶-7-基)硼酸(32.1mg,0.123mmol,作为表1中的“硼化剂”)、Xphos Pd G2(8mg,0.01mmol,CAS:1310584-14-5,作为表1中的“催化剂”)和磷酸三钾(43.4mg,0.20mmol)在THF(3mL)和水(1mL)中的溶液在60℃和N

在室温下,将搅拌的7-(8-((叔丁氧基羰基)(甲基)氨基)-4-(二甲基氨基)-5,6-二氟-9H-吡啶并[2,3-b]吲哚-3-基)-4-氧代-4H-吡啶并[1,2-a]嘧啶-3-甲酸乙酯(0.06g,101μmol)在THF(3mL)中的溶液中加入氢氧化钠(40.5mg,1.01mmol),并且将所得混合物在室温搅拌过夜。然后将混合物在真空下浓缩,以得到7-[8-[叔丁氧基羰基(甲基)氨基]-4-(二甲基氨基)-5,6-二氟-9H-吡啶并[2,3-b]吲哚-3-基]-4-氧代-吡啶并[1,2-a]嘧啶-3-甲酸粗产物。MS(ESI):565.2([M+H]

在室温下,向搅拌的7-(8-((叔丁氧基羰基)(甲基)氨基)-4-(二甲基氨基)-5,6-二氟-9H-吡啶并[2,3-b]吲哚-3-基)-4-氧代-4H-吡啶并[1,2-a]嘧啶-3-甲酸(0.057g,101μmol)在DCM(3mL)中的溶液中加入TFA(3g,2mL,26.3mmol)。将所得反应混合物在室温搅拌2h,然后在真空下浓缩。利用制备型HPLC纯化残余物,以得到7-[4-(二甲基氨基)-5,6-二氟-8-(甲基氨基)-9H-吡啶并[2,3-b]吲哚-3-基]-4-氧代-吡啶并[1,2-a]嘧啶-3-甲酸(2.6mg,产率5.5%),其为黄色固体。

类似于实例1.01,通过将步骤(a)中作为“核心”的N-(3,4-二氯-5,6-二氟-9H-吡啶并[2,3-b]吲哚-8-基)-N-甲基-氨基甲酸叔丁酯(中间体A3)、步骤(a)中作为“胺”的N-甲基甲胺盐酸盐、步骤(b)中作为“硼化剂”的(3-乙氧基羰基-4-氧代-吡啶并[1,2-a]嘧啶-7-基)硼酸和步骤(b)中作为“催化剂”的Xphos Pd G2(CAS:1310584-14-5)替换为表1中所列的试剂来制备以下实例。

表1.化合物合成和表征

实例2.01

7-[4-(二甲基氨基)-5,6-二氟-8-(甲基氨基)-9H-吡啶并[2,3-b]吲哚-3-基]-9-(吗啉代甲基)-4-氧代-吡啶并[1,2-a]嘧啶-3-甲酸

将N-(3-溴-4-氯-5,6-二氟-9H-吡啶并[2,3-b]吲哚-8-基)-N-甲基-氨基甲酸叔丁酯(中间体A3,1g,2.24mmol,作为表2中的“核心”)、N-甲基甲胺盐酸盐(730mg,8.96mmol,作为表2中的“胺”)和TEA(1.13g,11.20mmol)的溶液在110℃和N

在0℃,向搅拌的(3-溴-4-(二甲基氨基)-5,6-二氟-9H-吡啶并[2,3-b]吲哚-8-基)(甲基)氨基甲酸叔丁酯(0.3g,659μmol)在THF(10mL)中的溶液中缓慢滴加氯化镁丙烷-2-ide-LiCl(5.07mL,6.59mmol)。添加后,将混合物温热,并且在室温下搅拌3h。然后加入2-异丙氧基-4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂环戊硼烷(613mg,3.29mmol),并且将所得混合物在r.t.搅拌过夜。将混合物用EtOAc(50mL)稀释,用NH

在手套箱中,向搅拌的(8-((叔丁氧基羰基)(甲基)氨基)-4-(二甲基氨基)-5,6-二氟-9H-吡啶并[2,3-b]吲哚-3-基)硼酸(0.277g,659μmol)和7-溴-9-(吗啉代甲基)-4-氧代-4H-吡啶并[1,2-a]嘧啶-3-甲酸乙酯(261mg,659μmol)在THF(3mL)和水(300μL)中的溶液中加入Pd-Adn-nBuP Biphenyl G2(156mg,198μmol,CAS:1375477-29-4)和K

(0.216g,产率47.4%),其为白色固体。MS(ESI):692.6([M+H]

将7-(8-((叔丁氧基羰基)(甲基)氨基)-4-(二甲基氨基)-5,6-二氟-9H-吡啶并[2,3-b]吲哚-3-基)-9-(吗啉代甲基)-4-氧代-4H-吡啶并[1,2-a]嘧啶-3-甲酸(0.207g,312μmol)和TFA(3g,2mL,26.3mmol)在DCM(3mL)中的溶液在室温下搅拌1h,然后在真空下浓缩。利用制备型HPLC纯化残余物,以得到7-[4-(二甲基氨基)-5,6-二氟-8-(甲基氨基)-9H-吡啶并[2,3-b]吲哚-3-基]-9-(吗啉代甲基)-4-氧代-吡啶并[1,2-a]嘧啶-3-甲酸(20mg,产率11.4%),其为白色固体。

类似于实例2.01,通过将步骤(a)中作为“核心”的N-(3,4-二氯-5,6-二氟-9H-吡啶并[2,3-b]吲哚-8-基)-N-甲基-氨基甲酸叔丁酯(中间体A3)、步骤(a)中作为“胺”的N-甲基甲胺盐酸、步骤(c)中作为“溴化物”的7-溴-9-(吗啉代甲基)-4-氧代-4H-吡啶并[1,2-a]嘧啶-3-甲酸乙酯和步骤(c)中作为“催化剂”的XPhos Pd G2替换为表2所列的试剂来制备以下实例。

表2.化合物合成和表征

实例3.01

7-[4-环丙基-5,6-二氟-8-(甲基氨基)-9H-吡啶并[2,3-b]吲哚-3-基]-9-甲基-4-氧代-吡啶并[1,2-a]嘧啶-3-甲酸

将(3,4-二氯-5,6-二氟-9H-吡啶并[2,3-b]吲哚-8-基)(甲基)氨基甲酸叔丁酯(0.413g,1.03mmol)、环丙基硼酸(132mg,1.54mmol)、三环己基膦四氟硼酸盐(378mg,1.03mmol)和磷酸钾(654mg,3.08mmol)在甲苯(24mL)中的溶液脱气,并且用N

在室温,向搅拌的(3-氯-4-环丙基-5,6-二氟-9H-吡啶并[2,3-b]吲哚-8-基)(甲基)氨基甲酸叔丁酯(0.101g,248μmol)和(3-(乙氧基羰基)-9-甲基-4-氧代-4H-吡啶并[1,2-a]嘧啶-7-基)硼酸(82mg,297μmol)在THF(5.3mL)中的溶液中加入Xphos Pd G2(39mg,49.5μmol,CAS:1310584-14-5)和磷酸钾(105mg,495μmol)。将混合物脱气并且用氩气吹扫五次,然后将混合物在80℃加热过夜。冷却至r.t.后,将反应混合物在真空下浓缩。将残余物用EtOAc(50mL)稀释,并且用水(20mL)洗涤。有机层经无水Na

向搅拌的7-(8-((叔丁氧基羰基)(甲基)氨基)-4-环丙基-5,6-二氟-9H-吡啶并[2,3-b]吲哚-3-基)-9-甲基-4-氧代-4H-吡啶并[1,2-a]嘧啶-3-甲酸乙酯(0.063g,104μmol)在THF(3mL)中的溶液中加入氢氧化钠(83.5mg,2.09mmol)的水(3mL)溶液,并且将所得混合物在室温搅拌18h。然后将混合物在真空下浓缩以得到残余物,将其用EtOAc(50mL)再次稀释,并且用水(20mL)洗涤。分离的有机层经无水Na

向搅拌的7-(8-((叔丁氧基羰基)(甲基)氨基)-4-环丙基-5,6-二氟-9H-吡啶并[2,3-b]吲哚-3-基)-9-甲基-4-氧代-4H-吡啶并[1,2-a]嘧啶-3-甲酸(0.06g,104μmol)在DCM(3mL)中的溶液中加入TFA(3g,2mL,26.3mmol),并且将所得混合物在室温搅拌2h。然后将反应混合物在真空下浓缩,以得到粗产物,利用制备型HPLC纯化该粗产物,以得到7-[4-环丙基-5,6-二氟-8-(甲基氨基)-9H-吡啶并[2,3-b]吲哚-3-基]-9-甲基-4-氧代-吡啶并[1,2-a]嘧啶-3-甲酸(8mg,产率16.1%),其为白色固体。

生物学实例

实例4

50%生长抑制浓度(IC

根据以下程序测定化合物对大肠杆菌(BW25113,购自Coli Genetic StockCenter,#7636)和克雷伯氏肺炎菌(ATCC10031)的体外抗细菌活性:

该测定方法使用10点Iso-Sensitest肉汤培养基定量测量化合物对大肠杆菌BW25113和克雷伯氏肺炎菌ATCC 10031的体外活性。

将DMSO中的储备化合物在384孔微量滴定板中连续稀释两倍(最终浓度为50μM至0.097μM),并且用49μL Iso-Sensitest肉汤培养基中的细菌悬浮液接种,使得最终体积/孔为50μL/μ的条件下的最终细胞浓度为约5×10

通过在16h期间每20分钟测量一次λ=600nm处的光密度来确定细菌细胞生长。

通过测定生长抑制率为50%的浓度(IC

表5-10中使用GP-6(WO 2012/125746 A1中公开的实例4.131)作为参比化合物。

在50%抑制浓度(IC

表3:本发明的化合物对大肠杆菌和克雷伯氏肺炎菌的IC

*检测限

实例5

最低抑制浓度方案(MIC)测定:

利用MIC(最低抑制浓度)测定评估化合物抑制大肠杆菌(ATCC25922)生长的体外效力。利用10mM DMSO储备液制备样品。在主平板(Greiner,商品目录号:651201)中用DMSO进行连续2倍稀释,将180μL无菌蒸馏水加入20μL各份样品中。然后将10μL稀释后的化合物转移至新的测定板(Costar,3599)。

通过将20mg/L CaCl

将每种测试微生物的小瓶保持在液氮冷冻柜的气相中冷冻。从液氮冷冻柜中取出大肠杆菌ATCC 25922(KWIKSTIK,0335K),在室温解冻,并且在CAMHB培养基中稀释细菌,使得最终接种量达到5×105CFU/mL。将90μL含细菌的CAMHB分配到测定板中,并且吸取5次。

然后将测定板在环境空气中于35℃孵育20小时。孵育后,通过显微镜读取并且记录MIC(μg/mL),即抑制微生物的可见生长的药物最低浓度。

表4:本发明的化合物对大肠杆菌的MIC值

实例6

冻干溶解度测定(LYSA):

利用LYSA测定评估本发明的化合物的溶解度。利用10mM DMSO储备液(20μL),用30μL纯DMSO进行稀释,制备一式两份的样品。用离心真空蒸发仪蒸发DMSO后,将残余物溶于0.05M磷酸盐缓冲液(150μL,pH 6.5)中,搅拌1小时,并且振摇2小时。经过一晚后,使用微量滴定板过滤溶液。然后利用HPLC-UV分析滤液及其1/10稀释液。此外,利用10mM储备液制备四点校准曲线,用于测定化合物的溶解度。结果以μg/mL为单位,并且汇总于表5中。发现本发明的特定化合物的LYSA>10μg/mL,其溶解度相比于GP-6得到大大改善。

表5:实例的溶解度数据

*检测限

实例7

细胞毒性测定:

利用HepG2测定评估本发明的化合物的细胞毒性。将HepG2细胞(ATCC HB-8065

表6:实例的CC

*检测限。

相关技术
  • 用于治疗和预防细菌感染的氧代吡啶并1,2-A嘧啶化合物
  • 用于治疗和预防细菌感染的新氧代喹嗪化合物
技术分类

06120113143654