β-内酰胺化合物及其使用方法

发明领域

本发明一般地涉及在检测微生物抗生素耐药性中有用的β-内酰胺化合物，更具体地涉及在检测碳青霉烯酶或微生物对碳青霉烯的耐药性中有用的β-内酰胺化合物。

发明背景

β-内酰胺抗生素如青霉烷系列已被广泛用于治疗不同种类的细菌感染。它们在它们的分子结构中包含β-内酰胺环，并通过抑制细菌生物体中的细胞壁生物合成起作用。然而，在人和家畜中滥用β-内酰胺抗生素已导致严重的抗生素耐药性。具体地，β-内酰胺酶是由细菌产生的酶，其通过水解抗生素的β-内酰胺环引起抗生素耐药性，从而使其抗菌性质失活。在最近的几十年中，开发了碳青霉烯系列的β-内酰胺抗生素，并且被认为是万不得已的抗生素之一。然而，细菌碳青霉烯酶能够水解它们。

为了减轻耐抗生素细菌的爆发，建议临床医生仅在必要时开抗生素。还建议他们使用窄谱和一线抗生素开始治疗，除非患者对药物没有反应。不幸地，感染了耐抗生素细菌的患者通常没有表现出明显的症状。通常，临床医生不得不在不知道是否存在抗生素耐药性的情况下对抗生素的处方做出快速决策。

给已经对这种抗生素产生耐药性的细菌感染的患者开具碳青霉烯抗生素是无效的，并且可能甚至导致危及生命的病症如败血症(Hampton，JAM A，2016，315，第19页；Shorr等人，重症监护医学(Critical Care Medici ne)，2011，39，第46页)。用于鉴定碳青霉烯酶或微生物对碳青霉烯的耐药性的现有方法如琼脂平板扩散法是费时的，并且可能延迟适当的治疗。尽管已经设计并合成了具有碳青霉烯样结构的化合物作为用于碳青霉烯酶或微生物对碳青霉烯的耐药性的发色或荧光探针，但它们经常遭受慢动力学和窄碳青霉烯酶特异性(Mao等人，ChemBioChem,2018,doi:10.1002/cbic.201800126(印刷之前电子版)；Xie等人,第106279178号中国专利申请；Mao等人,应用化学国际版(Angewandte ChemieInternational Edition),2017,56,第4468页；Xie等人,第106811192号中国专利申请；Pfaendler等人,第9296752号美国专利)。

迫切需要开发一种用于检测抗生素耐药性，尤其是碳青霉烯耐药性的快速测试。还非常需要开发一种用于快速评估碳青霉烯抑制剂用于药物开发的功效的方法。

发明概述

因此，本发明的目的是提供用于检测碳青霉烯酶或微生物对碳青霉烯的耐药性的化合物。

本发明的另一个目的是提供制备此类化合物的方法。

本发明的另一个目的是提供用于检测碳青霉烯酶或微生物对碳青霉烯的耐药性的方法。

本发明的另一个目的是提供用于测试碳青霉烯酶抑制剂的功效的方法。

本发明的又一个目的是开发用于检测碳青霉烯酶或微生物对碳青霉烯的耐药性的试剂盒。

在本说明书的整个说明书和权利要求书中，词语“包括(comprise)”和该词的变体，诸如“包括(comprising)”和“包括(comprises)”，意指“包括但不限于”，并且并非旨在排除例如其他添加剂、组分、整数或步骤。

本说明书中所包括的关于文献、行为、材料、物品等的任何讨论均不应因其在本申请的每项权利要求的优先权日之前存在被视为承认任何或所有这些事项构成现有技术基础的一部分，或者是与本公开内容相关的领域中的公知常识。

公开了用于检测碳青霉烯酶或微生物对碳青霉烯的耐药性的化合物和方法。

通常，本发明的化合物具有CP-A-D的结构，其中CP是由β-内酰胺环和具有碳碳双键的不饱和五元杂环组成的氮杂双环部分；A是在双键的碳原子上连接到不饱和五元杂环上的共轭体系，并且相对于氮原子处于间位；并且D通过亚甲基桥连接至A并包含化学探针，其中化合物的β-内酰胺环可被一种或多种碳青霉烯酶水解，从而触发分子内重排以从化合物中释放D。

例如，在某些形式中，所公开的化合物具有式Ia、Ib、Ic、Id或Ie或其盐的结构，

(a)其中A选自-(CR

(b)其中D通过亚甲基桥连接至A并且包含化学探针；

(c)其中所述化合物的β-内酰胺环可被一种或多种碳青霉烯酶水解，从而触发分子内重排以从化合物中释放D；

(d)其中R

氢原子、卤素原子、磺酸、叠氮基团、氰酸酯基团、异氰酸酯基团、硝酸酯基团、腈基团、异腈基团、亚硝基氧基基团、亚硝基基团、硝基基团、醛基团、酰基卤基团、羧酸基团、羧酸酯基团、任选取代的烷基基团、任选取代的杂烷基基团、任选取代的烯基基团、任选取代的杂烯基基团、任选取代的炔基基团、任选取代的杂炔基基团、任选取代的芳基基团、任选取代的杂芳基基团；

在羟基氧处任选地包含一个取代基的羟基基团，其中所述取代基是任选取代的烷基基团、任选取代的杂烷基基团、任选取代的烯基基团、任选取代的杂烯基基团、任选取代的炔基基团、任选取代的杂炔基基团、任选取代的芳基基团或任选取代的杂芳基基团；

在硫醇硫处任选地包含一个取代基的硫醇基团，其中所述取代基是任选取代的烷基基团、任选取代的杂烷基基团、任选取代的烯基基团、任选取代的杂烯基基团、任选取代的炔基基团、任选取代的杂炔基基团、任选取代的芳基基团或任选取代的杂芳基基团；

包含任选取代的烷基基团、任选取代的杂烷基基团、任选取代的烯基基团、任选取代的杂烯基基团、任选取代的炔基基团、任选取代的杂炔基基团、任选取代的芳基基团或任选取代的杂芳基基团的磺酰基团；

在氨基氮处任选地包含一个或两个取代基的氨基基团，其中所述取代基是任选取代的烷基基团、任选取代的杂烷基基团、任选取代的烯基基团、任选取代的杂烯基基团、任选取代的炔基基团、任选取代的杂炔基基团、任选取代的芳基基团、任选取代的杂芳基基团或其组合；

在酰胺氮处任选地包含一个或两个取代基的酰胺基，其中所述取代基是任选取代的烷基基团、任选取代的杂烷基基团、任选取代的烯基基团、任选取代的杂烯基基团、任选取代的炔基基团、任选取代的杂炔基基团、任选取代的芳基基团、任选取代的杂芳基基团或其组合；

包含任选取代的烷基基团、任选取代的杂烷基基团、任选取代的烯基基团、任选取代的杂烯基基团、任选取代的炔基基团、任选取代的杂炔基基团、任选取代的芳基基团或任选取代的杂芳基基团的偶氮基团；

包含任选取代的烷基基团、任选取代的杂烷基基团、任选取代的烯基基团、任选取代的杂烯基基团、任选取代的炔基基团、任选取代的杂炔基基团、任选取代的芳基基团或任选取代的杂芳基基团的酰基基团；

包含任选取代的烷基基团、任选取代的杂烷基基团、任选取代的烯基基团、任选取代的杂烯基基团、任选取代的炔基基团、任选取代的杂炔基基团、任选取代的芳基基团或任选取代的杂芳基基团的酯基团；

包含任选取代的烷基基团、任选取代的杂烷基基团、任选取代的烯基基团、任选取代的杂烯基基团、任选取代的炔基基团、任选取代的杂炔基基团、任选取代的芳基基团或任选取代的杂芳基基团的碳酸酯基团；

包含任选取代的烷基基团、任选取代的杂烷基基团、任选取代的烯基基团、任选取代的杂烯基基团、任选取代的炔基基团、任选取代的杂炔基基团、任选取代的芳基基团或任选取代的杂芳基基团的醚基团；

在氨基氮处任选地包含一个或两个取代基的氨氧基基团，其中所述取代基为任选取代的烷基基团、任选取代的杂烷基基团、任选取代的烯基基团、任选取代的杂烯基基团、任选取代的炔基基团、任选取代的杂炔基基团、任选取代的芳基基团、任选取代的杂芳基基团或其组合；或者

任选地包含一个或两个取代基的羟氨基基团，其中所述取代基为任选取代的烷基基团、任选取代的杂烷基基团、任选取代的烯基基团、任选取代的杂烯基基团、任选取代的炔基基团、任选取代的杂炔基基团、任选取代的芳基基团、取代的杂芳基基团、或其组合；

(e)其中R

羧酸或羧酸酯；

包含任选取代的烷基基团、任选取代的杂烷基基团、任选取代的烯基基团、任选取代的杂烯基基团、任选取代的炔基基团、任选取代的杂炔基基团、任选取代的芳基基团或任选取代的杂芳基基团的酯基团；

在酰胺氮处任选地包含一个或两个取代基的酰胺基团、其中所述取代基是任选取代的烷基基团、任选取代的杂烷基基团、任选取代的烯基基团、任选取代的杂烯基基团、任选取代的炔基基团、任选取代的杂炔基基团、任选取代的芳基基团、任选取代的杂芳基基团或其组合；或者

任选包含一个或两个取代基的异羟肟酸酯基团，其中所述取代基为任选取代的烷基基团、任选取代的杂烷基基团、任选取代的烯基基团、任选取代的杂烯基基团、任选取代的炔基基团、任选取代的杂炔基基团、任选取代的芳基基团、任选取代的杂芳基基团，或其组合；

(f)其中R

卤素原子、烷基基团、杂烷基基团、烯基基团、杂烯基基团、炔基基团、杂炔基基团、芳基基团、杂芳基基团、-OH、-SH、-NH

其中每次出现的R

在一些实施方案中，D包含插入在亚甲基桥与D的其余部分之间的自降解(self-immolative)连接基。在D从化合物中释放出来后，自降解连接基自发地与D的其余部分分离。

在一些实施方案中，D是或包含发光探针。发光探针在碳青霉烯酶催化的化合物水解之前可以是不发光的或发光猝灭的，并且在从化合物中释放出来后可以是发光的或发光增强的。任选地，发光探针可包含供体发色团和受体发色团，其在从化合物中释放出发光探针后能够进行福斯特共振能量转移(FRET)。

在一些实施方案中，D是或包含比色探针。从化合物中被释放出之后，比色探针可能会经历比色变化。

在一些实施方案中，D是或包含寡核苷酸。从化合物中被释放出之后，寡核苷酸可以通过PCR或RT-PCR进行扩增。

公开了制备所公开的化合物的方法。该方法与许多种官能团相容，且因此可从所公开的方法获得许多种类似物和衍生物。

公开了使用所公开的化合物检测碳青霉烯酶或微生物对碳青霉烯的耐药性的方法。该方法包括(a)使包含一个或多个细菌种群的样品与一种或多种所公开的化合物接触，以及(b)检测D从所公开的化合物中的释放。检测到D的释放表明碳青霉烯酶的存在，并且碳青霉烯酶的存在表明碳青霉烯耐药性的存在。在一些实施方案中，样品中的细菌包括肠杆菌科，例如大肠杆菌、产气肠杆菌、阴沟肠杆菌、肺炎克雷伯氏菌、产酸克雷伯菌及其组合。在一些实施方案中，样品包含人类或非人类动物体液、人类或非人类动物组织或两者。在一些实施方案中，该方法具有另外的步骤，包括使样品与一种或多种另外的化合物接触，所述另外的化合物可以在D从公开的化合物中释放之后触发D的化学探针的比色变化、发光变化或两者。在一些实施方案中，一种或多种另外的化合物包括酶如过氧化物酶、荧光素酶和β-半乳糖苷酶。

公开了使用所公开的化合物测试碳青霉烯酶抑制剂的功效的方法。所述方法包括(a)在不存在碳青霉烯酶抑制剂的情况下，以及单独地，在存在碳青霉烯酶抑制剂的情况下，使包含分离的碳青霉烯酶、细菌细胞裂解物、一个或多个细菌种群或其组合的溶液或悬浮液与一种或多种所公开的化合物接触；和(b)检测D从所公开的化合物中的释放。在不存在碳青霉烯酶抑制剂的情况下和在存在碳青霉烯酶抑制剂的情况下D释放的差异的幅度表明碳青霉烯酶抑制剂的功效。在一些实施方案中，所述方法包含另外的步骤，包括使溶液或悬浮液与一种或多种另外的化合物接触，所述另外的化合物可以在D从公开的化合物释放后触发D的化学探针的比色变化、发光变化或两者。在一些实施方案中，一种或多种另外的化合物包括酶，例如过氧化物酶、荧光素酶和β-半乳糖苷酶。

还公开了用于检测碳青霉烯酶或微生物对碳青霉烯的耐药性的试剂盒。该试剂盒在一个或多个容器中包含一种或多种所公开的化合物、药物载体、使用说明以及任选的离子或非离子去污剂。

所公开的化合物、混合物、组合物、试剂盒和方法的其他优点将在下面的描述中部分阐述，并且部分将从描述中理解，或者可以通过实践所公开的化合物、混合物、组合物、试剂盒和方法获悉。借助于所附权利要求中具体指出的要素和组合，将实现并获得所公开的化合物、混合物、组合物、试剂盒和方法的优点。应当理解，前面的一般描述和下面的详细描述都仅是示例性和说明性的，并且不限制所要求保护的本发明。

附图简述

并入本说明书并构成本说明书一部分的附图示出了所公开的化合物、混合物、组合物、试剂盒和方法的几个实施方案，并且与说明书一起用于解释所公开的化合物、混合物、组合物、试剂盒和方法的原理。

图1是显示各种β-内酰胺酶水解头孢硝噻吩(50μM)随时间(分钟)变化的曲线图。在485nm下监测头孢硝噻吩的水解产物的形成。

图2是显示在存在IMP-1(2μM)的情况下MCW-001(10μM)的吸收随时间变化的曲线图。

图3是显示在存在IMP-1(0.5μM)的情况下MCW-001(1μM)的荧光信号随时间变化的曲线图。

图4是显示在含有MCW-001和各种β-内酰胺酶的反应体系中荧光信号随时间(分钟)变化的曲线图。[MCW-001]＝2.0μM。

图5是显示在含有MCW-002与各种β-内酰胺酶的反应体系中荧光信号随时间(分钟)变化的曲线图。[MCW-002]＝1.1μM。

图6是显示在包含MCW-003与各种β-内酰胺酶的反应体系中荧光信号随时间(分钟)变化的曲线图。[MCW-003]＝2.0μM。

图7是显示在包含MCW-004与各种β-内酰胺酶的反应体系中荧光信号随时间(分钟)变化的曲线图。[MCW-004]＝2.0μM。

图8是显示在包含MCW-005与各种β-内酰胺酶的反应体系中荧光信号随时间(分钟)变化的曲线图。[MCW-005]＝2.0μM。

图9是显示在包含MCW-006与各种β-内酰胺酶的反应体系中荧光信号随时间(分钟)变化的曲线图。[MCW-006]＝2.0μM。

图10是显示在包含MCW-007与各种β-内酰胺酶的反应体系中荧光信号随时间(分钟)变化的曲线图。[MCW-007]＝2.0μM。

图11是显示在包含MCW-008与各种β-内酰胺酶的反应体系中荧光信号随时间(分钟)变化的曲线图。[MCW-008]＝2.0μM。

图12是显示在包含MCW-009与各种β-内酰胺酶的反应体系中荧光信号随时间(分钟)变化的曲线图。[MCW-009]＝2.0μM。

图13是显示在包含MCW-010与各种β-内酰胺酶的反应体系中荧光信号随时间(分钟)变化的曲线图。[MCW-010]＝2.0μM。

图14是显示在包含MCW-011与各种β-内酰胺酶的反应体系中荧光信号随时间(分钟)变化的曲线图。[MCW-0011]＝0.5μM。

图15是在可见光和紫外光下15分钟后，在裂解缓冲液的存在下将MCW-004用临床分离株孵育后拍摄的照片。

图16是在可见光和紫外光下120分钟后，在裂解缓冲液的存在下将MCW-004用临床分离株孵育后拍摄的照片。

图17是在可见光和紫外光下15分钟后，在裂解缓冲液的存在下，将MCW-001用临床分离株孵育后拍摄的照片。

图18是在可见光和紫外光下120分钟后在裂解缓冲液的存在下将MCW-001用临床分离株孵育后拍摄的照片。

图19是在可见光和UV光下15分钟后，在裂解缓冲液的存在下将MCW-007用临床分离株孵育后拍摄的照片。

图20是在可见光和紫外光下120分钟后，在裂解缓冲液的存在下将MCW-007用临床分离株孵育后拍摄的照片。

图21是在可见光下15分钟后，在裂解缓冲液的存在下将CarbaNP溶液A和溶液B用临床分离株孵育后拍摄的照片。

图22是在可见光下120分钟后，在裂解缓冲液的存在下将CarbaNP溶液A和溶液B用临床分离株孵育后拍摄的照片。

发明详述

通过参考以下对具体实施方案的详细描述和其中包括的实施例以及附图及它们之前和之后的描述，可以更容易地理解所公开的化合物、混合物、组合物、试剂盒和方法。

除非本文另外指出或在其他方面与上下文明显矛盾，否则本文描述的所有方法可以以任何合适的顺序执行。除非另外要求，否则本文提供的任何和所有实施例或示例性语言(例如“诸如”)的使用仅旨在更好地阐明本发明，并且不对本发明的范围构成限制。说明书中的任何语言都不应解释为指示任何未要求保护的要素对于实施本发明是必不可少的。

所公开的化合物、混合物、组合物和试剂盒可以用于所公开的方法，可以与所公开的方法结合使用，可以用于所公开的方法的制备，或为所公开的方法的产物。应当理解，当公开了这些化合物、混合物、组合物和试剂盒的组合、子集、相互作用、组等时，虽然可能没有明确公开这些材料的每种不同的单独的和共同的组合的具体参考，但是每种在本文中均被具体地预期和描述。例如，如果公开并讨论了化合物，并且讨论了可对包括该化合物的许多分子进行的许多修饰，除非有特别的相反说明，否则将具体考虑化合物的每一种和每一个组合和排列以及可能的修饰。因此，如果公开了一类分子A、B和C以及一类分子D、E和F，并且公开了组合分子的实例A-D，那么即使没有单独列举每一种，每一种也被单独和集体考虑。因此，在该实例中，组合A-E、A-F、B-D、B-E、B-F、C-D、C-E和C-F中的每一个都被具体考虑，并且应被认为是从A、B和C；D、E和F；以及示例组合A-D的公开中公开的。同样地，这些的任何子集或组合也被具体考虑和公开。因此，例如，A-E、B-F和C-E的子组是被具体考虑的，并且应该被认为是从A、B和C；D、E和F；以及示例组合A-D的公开中公开的。此外，上述被考虑和公开的化合物、混合物、组合物、试剂盒和组分等中的每一种也可以被具体地和独立地包括或从此类材料的任何组、子组、列表、集等中排除。这些概念适用于本申请的所有方面，包括但不限于制备和使用所公开的化合物、组合物、混合物和试剂盒的方法中的步骤。因此，如果存在可以执行的许多种另外的步骤，则应理解，这些另外的步骤中的每一个都可以用所公开方法的任何具体实施方案或实施方案的组合来执行，并且每个这样的组合都被具体考虑并且应当被认为是被公开的。

A.定义

除非上下文另外明确指出，否则单数形式“一种”、“一个”和“所述”包括复数形式。例如，提及“一种化合物”包括多种化合物，并且提及“所述化合物”是指本领域技术人员已知的一种或多种化合物及其等同物。

术语“可能”、“可能是”、“可以”和“可以是”以及相关术语旨在表示所涉及的主题是任选的(也就是说，该主题存在于某些实施方案中而不是存在于其他实施方案中)，除非上下文中另有明确说明，否则不代表主题的能力或概率。

术语“任选的”和“任选地”是指随后描述的事件、情况或物质可能发生或存在或者可能不发生或存在，并且该描述包括事件、情况或物质发生或存在的情况以及其中它不发生或不存在的情况。

术语“约”的使用旨在描述高于或低于规定值约+/-10％范围的值；在其他实施方案中，所述值的范围可以为高于或低于规定值约+/-5％范围的值；在其他实施方案中，所述值的范围可以为高于或低于规定值约+/-2％范围的值；在其他实施方案中，所述值的范围可以为高于或低于规定值约+/-1％范围的值。旨在通过上下文使前述范围清楚，并且不暗示进一步的限制。

如本文所用，术语“类似物”是指具有与另一种(参照化合物)的结构相似的结构但在具体组分、官能团、原子等方面与之不同的化合物。如本文所使用的，术语“衍生物”是指由母体化合物通过化学反应(多种化学反应)形成的化合物。合适的类似物和衍生物与它们的参照物或母体化合物之间的差异包括但不限于用一个或多个不同的官能团代替一个或多个官能团或使一个或多个官能团反应以引入一个或多个取代基。

在本申请中公开的任何类型的数值范围单独公开了该范围可以合理涵盖的每个可能的数字，以及其中涵盖的任何子范围和子范围的组合。碳范围(例如，C

如本文所用的“卤素”或“卤化物”是指氟、氯、溴或碘。

术语“烷基”是指通过从任何碳原子上除去氢原子而衍生自烷烃的单价基团。烷烃代表饱和烃，包括是环状的(单环或多环的)那些饱和烃。烷基基团可以是直链、支链或环状的。优选的烷基基团具有1至30个碳原子，即C

术语“杂烷基”是指其中一个或多个碳原子被杂原子如O、N或S取代的烷基基团。杂烷基基团可以是直链、支链或环状的。优选的杂烷基基团具有1至30个碳原子，即C

术语“烯基”是指通过从任何碳原子上除去氢原子而衍生自烯烃的单价基团。烯烃是含有至少一个碳碳双键的不饱和烃。烯基基团可以是直链、支链或环状的。优选的烯基基团具有2至30个碳原子，即C

术语“杂烯基”是指其中一个或多个双键连接的碳原子被杂原子取代的烯基基团。杂烯基基团可以是直链、支链或环状的。优选的杂烯基基团具有1至30个碳原子，即C

术语“炔基”是指通过从任何碳原子上除去氢原子而衍生自炔烃的单价基团。炔烃是含有至少一个碳-碳三键的不饱和烃。炔基可以是直链、支链或环状的。优选的炔基基团具有2至30个碳原子，即C

术语“杂炔基”是指其中一个或多个三键连接的碳原子被杂原子取代的炔基基团。杂炔基基团可以是直链、支链或环状的。优选的杂炔基基团具有1至30个碳原子，即C

术语“芳基”是指通过从环原子上除去氢原子而衍生自芳烃的单价基团。芳烃是单环和多环芳族烃。在多环芳基基团中，这些环可以侧连方式连接在一起或可被稠合。优选的芳基基团具有6至50个碳原子，即C

术语“杂芳基”是指通过从环原子上除去氢原子衍生自杂芳烃的单价基团。杂芳烃是分别通过三价或二价杂原子取代一个或多个次甲基(–C＝)和/或亚乙烯基(–CH＝CH–)基团，使得保持连续的芳族体系的π-电子体系特征和与对应于Hückel规则(4n+2)的许多平面外π电子而从芳烃中衍生出来的杂环化合物。在多环杂芳基基团中，环可以侧连方式连接在一起或可被稠合。优选的杂芳基基团具有3至50个碳原子，即C

术语“亚芳基”是指通过从两个环碳原子上除去氢原子衍生自芳烃的二价基团。在多环亚芳基基团中，环可以侧连方式连接在一起或可被稠合。优选的亚芳基基团具有6至50个碳原子，即C

术语“杂亚芳基”是指通过从两个环原子上除去氢原子衍生自杂芳烃的二价基团。在多环杂亚芳基基团中，环可以侧连方式连接在一起或可以被稠合。优选的杂亚芳基基团具有3至50个碳原子，即C

术语“氨基氧基”是指-O-NH

术语“羟基氨基”是指-NH-OH，其中氢原子可以被取代基取代。

术语“异羟肟酸酯”是指-C(＝O)NH-OH，其中氢原子可以被取代基取代。

术语“共轭体系”是指分子实体，其结构可以表示为交替的单键和多键的体系，例如CH

如本文所用，术语“取代的”是指化学基团或部分包含一个或多个取代化学基团或部分中的氢原子的取代基。取代基包括但不限于：

卤素原子、烷基基团、杂烷基基团、烯基基团、杂烯基基团、炔基基团、杂炔基基团、芳基基团、杂芳基基团、-OH、-SH、-NH

在一些情况下，“取代的”还指碳链(例如，烷基基团、烯基基团、炔基基团和芳基基团)中的一个或多个碳原子的一个或多个取代基被杂原子，例如但不限于氮、氧和硫取代。

应当理解，“取代”或“取代的”包括隐含的条件，即这种取代是根据取代的原子和取代基的允许价，并且该取代产生稳定的化合物，即不自发经历例如通过重排、环化、消除等的转换的化合物。

术语“保护基团”是指可用于使反应性官能团失活的化学片段。保护基团与反应性官能团形成一个或多个共价键。可以在特定条件下除去保护基团以再生反应性官能团。这样的过程在本文中被称为“脱保护(deprotection)”或“脱保护(deprotecting)”。示例性氧保护基团包括甲硅烷基醚如三甲基甲硅烷基、叔丁基二甲基甲硅烷基、三异丙基甲硅烷基和叔丁基二苯基甲硅烷基；酯如乙酸酯和苯甲酸酯；醚如苄基、甲氧基苄基、四氢吡喃基、三苯甲基和甲氧基甲基。示例性氮保护基团包括氨基甲酸酯如叔丁氧羰基、苄氧羰基和9-芴基甲氧基羰基；酰胺如乙酰胺、苯甲酰胺、三氟乙酰胺和三氯乙酰胺；邻苯二甲酰亚胺；胺如苄基和甲氧基苄基；和磺酰胺如4-甲基苯基磺酰胺和硝基苯基磺酰胺。

“寡核苷酸”是指短核酸(即，DNA和RNA)分子。它们包含少于100个核苷酸。优选地，它们包含少于50个核苷酸。更优选地，它们包含25个或更少的核苷酸。最优选地，它们包含13-25个核苷酸。

“发光”是指不是由热导致的物质的发光。它可能是由化学反应、电能、亚原子运动或晶体上的应力引起的，这些最终都是由自发发射引起的。它可以指化学发光，即由于化学反应的发光。它也可以指光致发光，即由于吸收光子的发光。光致发光可以包括荧光和磷光。

“自降解(self-immolative)连接基”是指将可裂解部分连接至输出负荷部分的一类有机间隔基。在从分子的其余部分裂解可裂解部分的输入反应时，自降解连接基通过端到端的分解或环化机制自输出负荷部分自发分解，从而释放出输出负荷部分。

术语“载体”或“多种载体”是指除活性成分或多种活性成分外，在制剂中存在的所有组分。它们可以包括但不限于稀释剂、粘结剂、润滑剂、崩解剂、填料、增塑剂、颜料、着色剂、稳定剂和助流剂。

B.化合物

本文公开了对于检测碳青霉烯酶或微生物对碳青霉烯的耐药性有用的化合物。

一般地，本发明的化合物具有CP-A-D或其盐的结构，其中CP是由β-内酰胺环和具有两个碳原子之间的双键的五元不饱和杂环组成的氮杂双环部分；A是共轭体系；D通过亚甲基桥连接至A并包含化学探针，其中所述化合物的β-内酰胺环可被一种或多种碳青霉烯酶水解，从而触发分子内重排以从化合物中释放D。

例如，在某些形式中，所公开的化合物具有式Ia、Ib、Ic、Id或Ie或其盐的结构

其中R

在化合物的优选形式中：

(a)A是选自-(CR

(b)其中D通过亚甲基桥连接至A并且包含化学探针；

(c)其中所述化合物的β-内酰胺环可被一种或多种碳青霉烯酶水解，从而触发分子内重排以从化合物中释放D；

(d)其中R

氢原子、卤素原子、磺酸、叠氮基团、氰酸酯基团、异氰酸酯基团、硝酸酯基团、腈基团、异腈基团、亚硝基氧基基团、亚硝基基团、硝基基团、醛基团、酰基卤基团、羧酸基团、羧酸酯基团、任选取代的烷基基团、任选取代的杂烷基基团、任选取代的烯基基团、任选取代的杂烯基基团、任选取代的炔基基团、任选取代的杂炔基基团、任选取代的芳基基团、任选取代的杂芳基基团；

在羟基氧处任选地包含一个取代基的羟基基团，其中所述取代基是任选取代的烷基基团、任选取代的杂烷基基团、任选取代的烯基基团、任选取代的杂烯基基团、任选取代的炔基基团、任选取代的杂炔基基团、任选取代的芳基基团或任选取代的杂芳基基团；

在硫醇硫处任选地包含一个取代基的硫醇基团，其中所述取代基是任选取代的烷基基团、任选取代的杂烷基基团、任选取代的烯基基团、任选取代的杂烯基基团、任选取代的炔基基团、任选取代的杂炔基基团、任选取代的芳基基团或任选取代的杂芳基基团；

包含任选取代的烷基基团、任选取代的杂烷基基团、任选取代的烯基基团、任选取代的杂烯基基团、任选取代的炔基基团、任选取代的杂炔基基团、任选取代的芳基基团或任选取代的杂芳基基团的磺酰基团；

在氨基氮处任选地包含一个或两个取代基的氨基基团，其中所述取代基是任选取代的烷基基团、任选取代的杂烷基基团、任选取代的烯基基团、任选取代的杂烯基基团、任选取代的炔基基团、任选取代的杂炔基基团、任选取代的芳基基团、任选取代的杂芳基基团或其组合；

在酰胺氮处任选地包含一个或两个取代基的酰胺基，其中所述取代基是任选取代的烷基基团、任选取代的杂烷基基团、任选取代的烯基基团、任选取代的杂烯基基团、任选取代的炔基基团、任选取代的杂炔基基团、任选取代的芳基基团、任选取代的杂芳基基团或其组合；

包含任选取代的烷基基团、任选取代的杂烷基基团、任选取代的烯基基团、任选取代的杂烯基基团、任选取代的炔基基团、任选取代的杂炔基基团、任选取代的芳基基团或任选取代的杂芳基基团的偶氮基团；

包含任选取代的烷基基团、任选取代的杂烷基基团、任选取代的烯基基团、任选取代的杂烯基基团、任选取代的炔基基团、任选取代的杂炔基基团、任选取代的芳基基团或任选取代的杂芳基基团的酰基基团；

包含任选取代的烷基基团、任选取代的杂烷基基团、任选取代的烯基基团、任选取代的杂烯基基团、任选取代的炔基基团、任选取代的杂炔基基团、任选取代的芳基基团或任选取代的杂芳基基团的酯基团；

包含任选取代的烷基基团、任选取代的杂烷基基团、任选取代的烯基基团、任选取代的杂烯基基团、任选取代的炔基基团、任选取代的杂炔基基团、任选取代的芳基基团或任选取代的杂芳基基团的碳酸酯基团；

包含任选取代的烷基基团、任选取代的杂烷基基团、任选取代的烯基基团、任选取代的杂烯基基团、任选取代的炔基基团、任选取代的杂炔基基团、任选取代的芳基基团或任选取代的杂芳基基团的醚基团；

在氨基氮处任选地包含一个或两个取代基的氨氧基基团，其中所述取代基为任选取代的烷基基团、任选取代的杂烷基基团、任选取代的烯基基团、任选取代的杂烯基基团、任选取代的炔基基团、任选取代的杂炔基基团、任选取代的芳基基团、任选取代的杂芳基基团或其组合；或者

任选地包含一个或两个取代基的羟氨基基团，其中所述取代基为任选取代的烷基基团、任选取代的杂烷基基团、任选取代的烯基基团、任选取代的杂烯基基团、任选取代的炔基基团、任选取代的杂炔基基团、任选取代的芳基基团、取代的杂芳基基团、或其组合；

(e)R

羧酸或羧酸酯；

包含任选取代的烷基基团、任选取代的杂烷基基团、任选取代的烯基基团、任选取代的杂烯基基团、任选取代的炔基基团、任选取代的杂炔基基团、任选取代的芳基基团或任选取代的杂芳基基团的酯基团；

在酰胺氮处任选地包含一个或两个取代基的酰胺基团、其中所述取代基是任选取代的烷基基团、任选取代的杂烷基基团、任选取代的烯基基团、任选取代的杂烯基基团、任选取代的炔基基团、任选取代的杂炔基基团、任选取代的芳基基团、任选取代的杂芳基基团或其组合；或者

任选地包含一个或两个取代基的异羟肟酸酯基团，其中所述取代基为任选取代的烷基基团、任选取代的杂烷基基团、任选取代的烯基基团、任选取代的杂烯基基团、任选取代的炔基基团、任选取代的杂炔基基团、任选取代的芳基基团、任选取代的杂芳基基团，或其组合；

(f)其中R

卤素原子、烷基基团、杂烷基基团、烯基基团、杂烯基基团、炔基基团、杂炔基基团、芳基基团、杂芳基基团、-OH、-SH、-NH

其中每次出现的R

A的具体实例包括任选取代的亚乙烯基基团，例如，-CH＝CH-，和任选取代的亚苯基基团，例如，

A的其他具体实例包括任选取代的五元环杂环、任选取代的六元环杂环，例如

在一些形式中，D可以是

具有式Ia结构的示例性化合物包括化合物MCW-001、MCW-002、MCW-003、MCW-004、MCW-005、MCW-006、MCW-007、MCW-008、MCW-009、MCW-010、和MCW-013。具有式Ic的结构的示例性化合物包括化合物MCW-011和MCW-012。示例性化合物的结构在下面和表1中示出。

具有式Ia的结构的另外的示例性化合物如下所示。

可以通过用适当量的碱处理化合物的游离酸形式制备式Ia、Ib、Ic、Id和Ie的盐。示例性的碱是氢氧化铵、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂、氢氧化钙、氢氧化镁、氢氧化亚铁、氢氧化锌、氢氧化铜、氢氧化铝、氢氧化铁、异丙胺、三甲胺、二乙胺、三乙胺、三丙胺、乙醇胺、2-二甲基氨基乙醇、2-二乙基氨基乙醇、赖氨酸、精氨酸、组氨酸等。一方面，该反应在约0℃至约100℃的温度下，例如在室温下，在单独的水中或在与惰性的可与水混溶的有机溶剂组合的水中进行。选择化合物的游离酸形式与所用碱的摩尔比，以提供任何特定盐所期望的比率。为了制备例如游离酸起始材料的铵盐，可以用约一当量、二当量或至多五当量的碱处理该起始材料，以产生中性盐。

公开的化合物的β-内酰胺环可以被β-内酰胺酶水解，β-内酰胺酶例如CTX-M家族、TEM家族、SHV家族和AmpC家族(例如，LAT系列、ACT系列、MIR系列、FOX系列、MOX系列、DHA系列、ACC系列)中的酶。在一个优选的实施方案中，化合物可以被碳青霉烯酶水解。在一个更优选的实施方案中，该化合物可对碳青霉烯酶具有比对任何其他β-内酰胺酶更高的特异性。在最优选的实施方案中，化合物只能被碳青霉烯酶水解，而不能被任何其他β-内酰胺酶水解。

示例性碳青霉烯酶包括A类碳青霉烯酶，例如SME家族(例如，SME-1、SME-2、SME-3)、NMC家族(例如，NMC-A)、IMI家族(例如，IMI-1、IMI-2)、KPC系列(例如KPC-1、KPC-2、KPC-3、KPC-4)和GES家族(例如GES-1、GES-2、GES-3、GES-4、GES-5、GES-6)；B类碳青霉烯酶，例如IMP系列(例如IMP-1、IMP-2、IMP-3、IMP-4、IMP-5、IMP-6)、VIM家族(VIM-1、VIM-2、VIM-3、VIM-4、VIM-5)、SPM家族(例如SPM-1)、GIM家族(例如GIM-1)和NDM家族(例如NDM-1)；C类碳青霉烯酶如CMY家族；和D类碳青霉烯酶如OXA家族(例如OXA-23、OXA-24、OXA-48、OXA-51和OXA-181)。

所述化合物对不同的碳青霉烯酶可以具有不同的特异性。在一些实施方案中，所述化合物对一类或亚类的碳青霉烯酶比对另一类或亚类的碳青霉烯酶具有更高的特异性。在一些实施方案中，化合物只能被一类或亚类碳青霉烯酶水解，而不能被另一类或亚类碳青霉烯酶水解。

如以下方案所例示的，通过碳青霉烯酶水解所公开的化合物可以触发化合物的分子内重排，从而引起D从化合物中的释放。A

在一些实施方案中，总反应的速率，即碳青霉烯酶催化的水解+分子内重排的速率，在每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.01至约5nmol化合物的范围内。

示例范围包括每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.010至约5nmol化合物、每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.011至约5nmol化合物、每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.012至约5nmol化合物、每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.013至约5nmol化合物、每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.014至约5nmol化合物、每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.015至约5nmol化合物、每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.016至约5nmol化合物、每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.017至约5nmol化合物、每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.018至约5nmol化合物、每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.019至约5nmol化合物、每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.020至约5nmol化合物、每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.021至约5nmol化合物、每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.022至约5nmol化合物、每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.023至约5nmol化合物、每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.024至约5nmol化合物、每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.025至约5nmol化合物。每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.026至约5nmol化合物、每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.027至约5nmol化合物、每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.028至约5nmol化合物、每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.029至约5nmol化合物、每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.030至约5nmol化合物、每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.031至约5nmol化合物、每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.032至约5nmol化合物、每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.033至约5nmol化合物、每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.034至约5nmol化合物、每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.035至约5nmol化合物、每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.036至约5nmol化合物、每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.037至约5nmol化合物、每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.038至约5nmol化合物、每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.039至约5nmol化合物、每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.04至约5nmol化合物、每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.05至约5nmol化合物、每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.06至约5nmol化合物、每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.07至约5nmol化合物、每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.08至约5nmol化合物、每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.09至约5nmol化合物、每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.1至约5nmol化合物、每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.2至约5nmol化合物、每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.3至约5nmol化合物、每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.4至约5nmol化合物、每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.5至约5nmol化合物、每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.6至约5nmol化合物、每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.7至约5nmol化合物、每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.8至约5nmol化合物、每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.9至约5nmol化合物、每nmol碳青霉烯酶每分钟约1.0至约5nmol化合物。

示例性范围还包括每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.03至约5.0nmol化合物、每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.03至约4.9nmol化合物、每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.03至约4.8nmol化合物、每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.03至约4.7nmol化合物、每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.03至约4.6nmol化合物、每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.03至约4.5nmol化合物、每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.03至约4.0nmol化合物、每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.03至约3.5nmol化合物、每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.03至约3.0nmol化合物、每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.03至约2.5nmol化合物、每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.03到约2.0nmol化合物、每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.03至约1.5nmol化合物、每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.03至约1.0nmol化合物、每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.03至约0.9nmol化合物、每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.03至约0.8nmol化合物、每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.03至约0.7nmol化合物、每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.03至约0.5nmol化合物、每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.03至约0.5nmol化合物、每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.03至约0.4nmol化合物、每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.03至约0.3nmol化合物、每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.03至约0.2nmol化合物、每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.03至约0.1nmol化合物、每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.03至约0.09nmol化合物、每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.03至约0.08nmol化合物、每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.03至约0.07nmol化合物、每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.03至约0.06nmol化合物、每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.03至约0.05nmol化合物、每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.03至约0.04nmol化合物、每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.030至约0.039nmol化合物、每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.030至约0.038nmol化合物、每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.030至约0.037nmol化合物、每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.030至约0.036nmol化合物、每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.030至约0.035nmol化合物、每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.030至约0.034nmol化合物、每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.030至约0.033nmol化合物、每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.030至约0.032nmol化合物、每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.030至约0.031nmol化合物。

示例范围还包括每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.030至约4.6nmol化合物、每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.031至约4.6nmol化合物、每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.032至约4.6nmol化合物、每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.033至约4.6nmol化合物、每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.034至约4.6nmol化合物、每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.035至约4.6nmol化合物、每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.036至约4.6nmol化合物、每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.037至约4.6nmol化合物、每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.038至约4.6nmol化合物、每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.039至约4.6nmol化合物、每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.04至约4.6nmol化合物、每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.05至约4.6nmol化合物、每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.06至约4.6nmol化合物、每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.07至约4.6nmol化合物、每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.08至约4.6nmol化合物、每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.09至约4.6nmol化合物、每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.1至约4.6nmol化合物、每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.2至约4.6nmol化合物、每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.3至约4.6nmol化合物、每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.4至约4.6nmol化合物、每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.5至约4.6nmol化合物、每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.6至约4.6nmol化合物、每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.7至约4.6nmol化合物、每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.8至约4.6nmol化合物、每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.9至约4.6nmol化合物、每nmol碳青霉烯酶每分钟约1.0至约4.6nmol化合物。

示例范围还包括每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.030至约0.40nmol化合物、每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.031至约0.39nmol化合物、每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.032至约0.38nmol化合物、每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.033至约0.37nmol化合物、每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.034至约0.36nmol化合物、每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.035至约0.35nmol化合物、每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.036至约0.34nmol化合物、每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.037至约0.33nmol化合物、每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.038至约0.32nmol化合物、每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.039至约0.31nmol化合物、每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.04至约0.30nmol化合物、每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.05至约0.29nmol化合物、每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.06至约0.28nmol化合物、每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.07至约0.27nmol化合物、每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.08至约0.26nmol化合物、每nmol碳青霉烯酶每分钟0.09至约0.25nmol化合物、每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.1至约0.24nmol化合物、每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.2至约0.23nmol化合物。

在一些具体实例中，该范围可以为每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.0381至约4.586nmol化合物，或每nmol碳青霉烯酶每分钟约0.0381至约0.3273nmol化合物。

在一些实施方案中，对于相同的碳青霉烯酶，计算为化合物的活性与头孢硝噻吩的活性的比率的化合物的相对特异性大于0.05，大于0.068或大于1。

表1.示例化合物

1.离去基团D

如上述方案中所举例说明的，D是在由碳青霉烯酶催化的水解反应后可以从化合物中释放的离去基团。D是或包含从化合物中释放后可被检测到的化学探针。

i.化学探针

D的化学探针可以是发光探针。发光探针在碳青霉烯酶催化的化合物水解之前可以是不发光的或发光猝灭的，并且在从化合物中释放出来后变得发光或发光增强的。示例性发光探针包括试卤灵、荧光素、Tokyo Green、香豆素、荧光素及其衍生物。

在一些实施方案中，发光探针是荧光探针。在碳青霉烯酶催化的化合物水解之前，荧光探针可以是非荧光的或荧光猝灭的，并且在从化合物中释放出来后，荧光探针会变成荧光的或荧光增强的。这种荧光探针在本文中称为荧光开启探针。示例性的荧光开启探针是试卤灵，其荧光可以通过在其7-羟基基团上的取代容易地猝灭。

在一些实施方案中，发光探针包含供体发色团和受体发色团，其在从化合物中释放出发光探针后能够进行福斯特共振能量转移(FRET)。

D的化学探针可以是比色探针。从化合物中释放后，比色探针可能经历比色变化。比色变化可以包括吸收最大值的偏移、吸收消光系数的变化或两者。示例性比色探针包括对硝基苯酚、对硫代硝基苯甲酸及其衍生物。

D的化学探针既可以是发光探针，也可以是比色探针。从化合物中释放出来后，它们可能显示出发光变化和比色变化两者。

D的化学探针可以是寡核苷酸。从化合物中释放出寡核苷酸后，可以通过PCR或逆转录PCR进行扩增。从化合物中释放的寡核苷酸的量可以通过定量实时PCR或逆转录定量实时PCR来定量。

ii.自降解连接基

D可包含位于亚甲基桥与D的其余部分之间的自降解连接基。在从化合物中释放出D之后，自降解连接基自发地与D的其余部分分离。示例性的自降解连接基包括4-甲二基-2-甲氧基苯氧基及其衍生物，例如

自降解连接基的存在可以使化学探针远离碳青霉烯酶活性位点，从而促进酶水解。通过改变裂解反应的动力学，自降解连接基还可以促进D从化合物中的释放。自降解连接基也可以改善化学探针、D和/或化合物的稳定性。

B.混合物和组合物

公开了通过执行或准备以进行所公开的方法形成的混合物和组合物。

例如，公开了包含具有式Ia、Ib、Ic、Id或Ie或其盐的结构的多种化合物的混合物。混合物中的化合物对不同的碳青霉烯酶可具有不同的特异性。混合物中的化合物可包含不同的化学探针。

在另一个实例中，公开了包含一种或多种具有式Ia、Ib、Ic、Id或Ie或其盐的结构的化合物、以及一种或多种其他化合物、溶剂或材料的组合物。该组合物可以是溶液、悬浮液、乳液、粉末和固体饼的形式。

C.样品

包含一个或多个细菌种群的样品可以是或包含人类或非人类动物体液、人类或非人类动物组织或两者。示例性的体液包括唾液、痰、血清、血液、尿液、粘液、阴道润滑液、脓液和伤口渗出液。

一个或多个细菌种群可以包括肠杆菌科如大肠杆菌、产气肠杆菌、阴沟肠杆菌、肺炎克雷伯菌、产酸克雷伯菌及其组合。在一些实施方案中，肠杆菌科是耐碳青霉烯的肠杆菌科，例如耐碳青霉烯的大肠杆菌，耐碳青霉烯的产气肠杆菌，耐碳青霉烯的阴沟肠杆菌，耐碳青霉烯的肺炎克雷伯菌，耐碳青霉菌的产酸克雷伯菌，及其组合。

D.试剂盒

可以将上述化合物、混合物和组合物与其他组分以任何合适的组合包装在一起，作为用于执行或帮助执行所公开的方法的试剂盒。如果给定试剂盒中的组分被设计并适于在所公开的方法中一起使用，则其是有用的。

一方面，公开了用于检测微生物对碳青霉烯的耐药性的试剂盒。试剂盒在一个或多个容器中包含一种或多种公开的化合物、混合物和组合物，以及作为载体的一种或多种其他组分如化合物、溶剂和材料。载体不干扰所公开的化合物在检测微生物对碳青霉烯的耐药性中的有效性。

试剂盒还可以包含离子型或非离子型去污剂。试剂盒还可能包含使用说明。

E.制备化合物的方法

公开了用于制备所公开的化合物的方法。一方面，制备式Ia的化合物的方法包括：

(a)由式II的化合物和式III的化合物形成式IV的化合物，其中，式II、III和IV的化合物中的R

(b)使式IV的化合物中的R

在一些实施方案中，该方法的步骤(a)包括子步骤，其包括：

(a1)进行式II的化合物的环化反应以形成式IIa的化合物，其中该反应由铑催化剂催化；

(a2)在碱的存在下进行反应以将式IIa的化合物转化为烯醇化物，然后将烯醇化物转化为式IIb的化合物，其中OR

(a3)进行式IIb的化合物和式III的化合物之间的碳-碳偶联反应，以形成式IV的化合物，其中该反应由钯催化剂催化。

在一些实施方案中，步骤(a1)中的铑催化剂是辛酸铑(II)和/或其二聚体。在一些实施方案中，步骤(a2)中的碱是二异丙胺。在一些实施方案中，步骤(a2)的反应在处于或低于0℃，优选处于或低于-40℃，更优选处于或低于-78℃的温度下进行。在一些实施方案中，式IIb中的R

在一些实施方案中，化合物MCW-001、MCW-002、MCW-003、MCW-004、MCW-005、MCW-006、MCW-007、MCW-008、MCW-009、MCW-010、MCW-011、MCW-012和MCW-013使用所公开的方法合成。

式II和III的化合物可以使用合成有机化学家通常已知的技术容易地合成。合成用于制备MCW-001、MCW-002、MCW-003、MCW-004、MCW-005、MCW-006、MCW-007、MCW-008、MCW-009、MCW-010、MCW-011、MCW-012和MCW-013的式II和III的具体化合物的示例性方法在所公开的实施例中描述。

在一些实施方案中，来自R

为了避免所公开化合物的分解或降解，可以在使用化合物以检测碳青霉烯酶或评估碳青霉烯酶抑制剂的功效之前立即进行步骤(b)。任选地，步骤(b)可以在使用化合物之前部分完成，从而使一些官能团被脱保护，并且其余的保持被保护。在一些实施方案中，可以进行原位脱保护，并且来自脱保护反应的粗混合物可以直接用于检测碳青霉烯酶或评估碳青霉烯酶抑制剂的功效。

F.保护羧酸酯或羧酸基团的方法

公开了保护有机化合物的羧酸酯或羧酸基团的方法，尤其是在有机合成过程中。

在一些实施方案中，可以通过是或形成含有对-叠氮基-苄基基团或其衍生物的酯保护来自有机化合物的羧酸和/或羧酸酯基团。

酯的一个实例如下所示。酯的其他实例可以在苄基部分上包含一个或多个取代基。

羧酸和/或羧酸酯基团的脱保护可以通过在膦如三乙基膦的存在下酯的水解来进行。在一些实施方案中，由膦介导的脱保护反应可以在反应开始后约10min、约5min、约4min、约3min、约2min或约min内达到完成。

羧酸和/或羧酸酯基团的原位脱保护可通过在细胞酯酶或硝基还原酶的存在下将酯水解来实现。

G.使用化合物的方法

1.检测碳青霉烯酶或微生物对碳青霉烯的耐药性

公开了用于检测碳青霉烯酶或微生物对碳青霉烯的耐药性的方法。该方法包括(a)使包含一个或多个细菌种群的样品与一种或多种所公开的化合物接触，以及(b)检测D从化合物中的释放。检测到D的释放表明碳青霉烯酶的存在，并且碳青霉烯酶的存在表明碳青霉烯耐药性的存在。

在一些实施方案中，D是或包含发光探针，其在碳青霉烯酶催化的化合物水解之前保持不发光或发光猝灭的，并且在从化合物释放后变得发光或发光增强的。D的释放可以通过检测发光探针的发光信号来检测。发光探针的发光信号可在样品与化合物接触后约5分钟、约10分钟、约15分钟、约20分钟、约25分钟或约30分钟内达到其最大值的约80％至约100％。样品与化合物接触后约5分钟、约10分钟、约15分钟、约20分钟、约25分钟或约30分钟时检测到的发光探针的发光信号可能与碳青霉烯酶的总浓度、具有碳青霉烯耐药性的细菌总数或两者正相关。

所公开的方法可以在步骤(a)之前包括一个另外的步骤-裂解样品以从细菌中释放碳青霉烯酶。

所公开的方法还可以包括在步骤(a)之前、期间或之后的另一另外的步骤-在D被释放后，使样品与可以触发D的化学探针的比色变化、发光变化或二者的一种或多种另外的化合物接触。在一些实施方案中，所述一种或多种另外的化合物可以是或包括酶。示例性的酶包括过氧化物酶如辣根过氧化物酶、萤光素酶或β-半乳糖苷酶。这些酶可以在释放D之后催化D的化学探针上的化学修饰，从而产生比色变化、生物发光或荧光。

用于产生微生物碳青霉烯酶的细菌的传统诊断方法如Hodge测试和碳青霉烯灭活方法(mCIM)通常很耗时，并且需要体外细菌培养的过程。使用所公开的化合物和方法的微生物对碳青霉烯的耐药性的检测可以在没有任何另外的细菌培养过程的情况下进行，从而使获得诊断结果所需的时间最小化。迄今为止，CarbaNP是唯一的CLSI推荐的碳青霉烯酶比色测试。然而，它仍然需要2小时孵育。此外，它对像碳青霉烯酶一样的OXA-48的敏感性差。灵敏度可能低至11％，使其不被推荐常规使用(CLSI M100 Ed29)。

通过将一种或多种包含比色或发光探针如荧光探针的公开的化合物与包含细菌如痰液样品的患者样品一起孵育，只有具有碳青霉烯耐药性的细菌才会显示出发光信号。可以通过肉眼通过光照射、通过荧光光谱仪或在荧光显微镜下的荧光成像检测发光信号。通过荧光成像在单个细胞水平上检测细菌的方法报道于Kamariza等人，ScienceTranslational Medicine，2018,10,eaam6310和Cheng等人,Science TranslationalMedicine,2018,10,eaam4470。使用所公开的化合物，这些荧光成像方法可以适于检测碳青霉烯耐药性。

在一些实施方案中，使用公开的化合物对微生物对碳青霉烯耐药性的检测可以在微流体芯片或装置上进行，从而允许以小样品量进行快速诊断。

2.评估碳青霉烯酶抑制剂的功效

公开了用于测试碳青霉烯酶抑制剂的功效的方法。所述方法包括(a)在不存在任何碳青霉烯酶抑制剂的情况下，以及单独地，在存在碳青霉烯酶抑制剂的情况下，使包含分离的碳青霉烯酶、细菌细胞裂解物、一个或多个细菌种群或其组合的溶液或悬浮液与一种或多种所公开的化合物接触；(b)检测D从化合物中的释放。在相同时间范围内在不存在碳青霉烯酶抑制剂的情况下和在存在碳青霉烯酶抑制剂的情况下检测到的D释放的差异的幅度表明碳青霉烯酶抑制剂的功效。

在某些实施方案中，将化合物和碳青霉烯酶抑制剂同时添加至溶液或悬浮液中。任选地，在将化合物和碳青霉烯酶抑制剂同时添加到溶液或悬浮液中之前，将它们混合在一起。

在某些实施方案中，在将碳青霉烯酶抑制剂添加到溶液或悬浮液中之后添加化合物。

在某些实施方案中，在将化合物添加到溶液或悬浮液中之后添加碳青霉烯酶抑制剂。

所公开的方法可以包括在步骤(a)之前、期间或之后的另外的步骤—添加一种或多种另外的化合物，这些化合物可以在D释放后触发D的化学探针的比色变化、发光变化或两者。在一些实施方案中，一种或多种另外的化合物可以是或包含酶。示例性酶包括过氧化物酶如辣根过氧化物酶、萤光素酶或β-半乳糖苷酶。这些酶可以在释放D之后催化D的化学探针上的化学修饰，从而产生比色变化、生物发光或荧光。

3.组合使用

所公开的方法还包括具有式Ia、Ib、Ic、Id或Ie或其盐的结构的多种化合物的组合使用。可以将这些化合物组合以形成如前所述的混合物或组合物。

混合物或组合物中的化合物对不同的碳青霉烯酶可能具有不同的特异性，允许覆盖广泛的碳青霉烯酶。在一些实施方案中，混合物或组合中的化合物可以包含不同的化学探针，使得可以选择性地识别或检测每个类别或子类别的碳青霉烯酶。

实施例

实施例1.(E)-7-((3-甲氧基-4-((3-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂硼杂环戊-2-基)烯丙基)氧基)苄基)氧基)-3H-吩噁嗪-3-酮(6)的制备。

整体合成方案：

步骤1：

向圆底烧瓶中加入炔丙醇(1.00g，17.8mmol)和DCM(20mL)。然后在0℃下添加NEt

步骤2：

向圆底烧瓶中加入TES保护的炔丙醇1(1.00g，5.87mmol)和DCM(20mL)。然后加入频哪醇硼烷(1.70mL，11.7mmol)、ZrCp

分析TLC(20％在正己烷中的EtOAc),R

步骤3：

向圆底烧瓶中加入TES保护的醇2(0.842g，2.83mmol)和MeOH(8mL)。然后加入PPTS(70.9mg，0.283mmol)。将所得混合物在室温下搅拌1h。当TLC表明反应完成时，将反应用水(10mL)猝灭。将混合物用乙酸乙酯(30mL)分配，然后用盐水(10mL)洗涤。将水层进一步用乙酸乙酯(3×10mL)萃取。将合并的有机萃取物经无水硫酸钠干燥，过滤，并真空浓缩。将粗产物通过快速柱色谱纯化，以得到无色液体形式的3(439mg，84％)。

分析TLC(50％在正己烷中的EtOAc)，R

步骤4：

在0℃下，向圆底烧瓶中加入醇3(2.00g，10.9mmol)、DCM(25mL)和PPh

向圆底烧瓶中加入无水DMF(10mL)和半纯化的溴化物。然后加入香草醛(3.31g，21.7mmol)和K

分析TLC(40％在正己烷中的乙酸乙酯),R

由于四极加宽，未报告与直接连接至硼原子的碳相对应的

步骤5：

在室温下，向圆底烧瓶中加入醛4(1.85g，5.80mmol)、

分析TLC(50％在正己烷中的乙酸乙酯)，R

由于与残留水的信号快速交换，因此在

步骤6：

在0℃下，向圆底烧瓶中加入醇5(140mg，0.43mmol)、DCM(2.5mL)和DMF(68μL，0.88mmol)。然后加入SOCl

向圆底烧瓶中加入粗产物和无水DMF(1.3mL)。然后加入试卤灵(186mg，0.88mmol)和K

分析TLC(50％在正己烷中的乙酸乙酯)，R

由于四极加宽，未报告与直接连接至硼原子的碳相对应的

实施例2.4-叠氮基苄基2-重氮-3-氧代-4-((2R,3S)-4-氧代-3-((R)-1-((三乙基甲硅烷基)氧基)乙基)氮杂环丁-2-基)丁酸酯(12)的制备。

整体合成方案：

步骤1：

向圆底烧瓶中加入LiAlH

将粗醇加入圆底烧瓶中，并溶于H

分析TLC(40％在正己烷中的乙酸乙酯)，R

步骤2：

向圆底烧瓶中加入醇7(1.21g，8.11mmol)、DMAP(50.0mg，0.405mmol)和THF(15mL)。在室温下滴加双烯酮(0.75mL，9.73mmol)，并将反应混合物搅拌18h。当TLC表明反应完成时，将反应用水(30mL)猝灭。将混合物用乙酸乙酯(90mL)分配，然后用盐水(30mL)洗涤。将水层进一步用乙酸乙酯(2×30mL)萃取。将合并的有机萃取物经无水硫酸钠干燥，过滤，并真空浓缩。将粗产物通过快速柱色谱纯化，以得到8(1.74g，92％)，为黄色油状物。

分析TLC(40％在正己烷中的乙酸乙酯),R

注意：NMR谱图显示比例为95:5的酮和烯醇互变异构体的平衡混合物。括号中显示与次要物种相对应的可观察信号。

步骤3：

在0℃下，向圆底烧瓶中加入β-酮酸酯8(1.71g，7.35mmol)和CH

分析TLC(40％在正己烷中的乙酸乙酯)，R

没有观察到对应于重氮碳的

步骤4：

在0℃下，向圆底烧瓶中加入β-酮酸酯9(4.70g，18.1mmol)和DCM(50mL)。然后缓慢加入NEt

在0℃下将氮杂环丁酮(4.01g，14.0mmol)溶解在DCM(50mL)中。加入新鲜熔融的ZnCl

分析TLC(40％在正己烷中的乙酸乙酯)，R

步骤5：

向圆底烧瓶中加入氮杂环丁酮10(1.11g，2.29mmol)和MeOH(9mL)。HCl(3mL，1M水溶液)。将混合物在室温下搅拌3小时。当TLC表明反应完成时，将反应用水(30mL)猝灭。将混合物用乙酸乙酯(90mL)分配，然后用饱和NaHCO

分析TLC(80％在正己烷中的乙酸乙酯)，R

步骤6：

向圆底烧瓶中加入氮杂环丁酮11(786mg，2.11mmol)、

分析TLC(80％在正己烷中的乙酸乙酯)，R

实施例3.(5R,6S)-6-((R)-1-羟乙基)-3-((E)-3-(2-甲氧基-4-(((3-氧代-3H-吩噁嗪-7-基)氧基)甲基)苯氧基)丙-1-烯-1-基)-7-氧代-1-氮杂双环[3.2.0]庚-2-烯-2-羧酸(MCW-001)的制备。

整体合成方案：

步骤1：

向圆底烧瓶中加入TES保护的氮杂环丁酮12(105mg，0.216mmol)和DCM(1.5mL)。然后加入Rh

分析TLC(40％在正己烷中的乙酸乙酯)，R

步骤2：

向圆底烧瓶中添加β-内酰胺13(64.1mg，77.2μmol)、THF(1.2mL)和DCM(0.7mL)。在室温下添加AcOH(44.2μL，722μmol)和TBAF(772μL，722μmol，1M，在THF中)，并将反应混合物搅拌50分钟。当TLC表明反应完成时，将反应用水(5mL)猝灭。将混合物用乙酸乙酯(15mL)分配，然后用盐水(5mL)洗涤。将水层进一步用乙酸乙酯(2×5mL)萃取。将合并的有机萃取物经无水硫酸钠干燥，过滤，并真空浓缩。将粗产物通过快速柱色谱纯化，以得到14(38.7mg，70％)，为橙色固体。

分析TLC(80％在正己烷中的乙酸乙酯),R

步骤3：

向圆底烧瓶中加入β-内酰胺14(4.0mg，5.6μmol)、二噁烷(0.4mL)和H

实施例4.(5R,6S)-3-((E)-3-(2-甲氧基-4-(((3-氧代-3H-吩噁嗪-7-基)氧基)甲基)苯氧基)丙-1-烯-1-基)-7-氧代-6-((R)-1-((三乙基甲硅烷基)氧基)乙基)-1-氮杂双环[3.2.0]庚-2-烯-2-羧酸(MCW-002)的制备。

向10mL圆底烧瓶中添加β-内酰胺13(4.0mg，5.6μmol)、二噁烷(0.2mL)和H

实施例5.甲基(5R,6S)-6-((R)-1-羟乙基)-3-((E)-3-(2-甲氧基-4-(((3-氧代-3H-吩噁嗪-7-基)氧基)甲基)苯氧基)丙-1-烯-1-基)-7-氧代-1-氮杂双环[3.2.0]庚-2-烯-2-羧酸酯(MCW-003)的制备。

向圆底烧瓶中添加14(4.3mg，6.0μmol)、二噁烷(0.43mL)和H

向上述新鲜纯化的羧酸中加入TMS-重氮甲烷(1.3mL，2.60mmol，2M己烷溶液)。添加完成时观察到持续的黄色。通过添加乙酸使反应猝灭，直至观察到无色溶液。将混合物用氯仿(15mL)稀释，然后用盐水(5mL)洗涤。将水层进一步用氯仿(2×5mL)萃取。将合并的有机萃取物经无水硫酸钠干燥，过滤，并真空浓缩。将粗产物通过制备型C18反相HPLC纯化，以得到MCW-003(2.0mg，67％)，为橙色固体。

实施例6.(E)-9-(4-甲氧基-2-甲基苯基)-6-((3-甲氧基-4-((3-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂硼杂环戊-2-基)烯丙基)氧基)苄基)氧基)-3H-呫吨-3-酮(15)的制备。

在0℃下，向圆底烧瓶中加入醇5(155mg，0.484mmol)、DCM(3mL)和PPh

向圆底烧瓶中加入粗产物和无水DMF(2mL)。然后加入TokyoGreen(188mg，0.565mmol)和KHCO

分析TLC(80％在正己烷中的乙酸乙酯),R

由于四极加宽，未报告与直接连接到硼原子上的碳相对应的

实施例7.(5R,6S)-6-((R)-1-羟乙基)-3-((E)-3-(2-甲氧基-4-(((9-(4-甲氧基-2-甲基苯基)-3-氧代-3H-呫吨-6-基)氧基)甲基)苯氧基)丙-1-烯-1-基)-7-氧代-1-氮杂双环[3.2.0]庚-2-烯-2-羧酸(MCW-004)的制备。

整体合成方案：

步骤1：

向圆底烧瓶中加入氮杂环丁酮12(114mg，0.233mmol)和DCM(1.5mL)。然后加入Rh

将上述粗产物在-78℃下溶解于THF(1.2mL)中。然后滴加DIPA(43μL，0.303mmol)和NEt

分析TLC(80％在正己烷中的乙酸乙酯),R

步骤2：

向圆底烧瓶中加入β-内酰胺16(31.6mg，33μmol)、THF(0.6mL)和DCM(0.3mL)。加入AcOH(21μL，0.366mmol)和TBAF(333μL，0.333mmol，1M，在THF中)，并将反应混合物在室温下搅拌1h。当TLC表明反应完成时，将反应用水(5mL)猝灭。将得到的混合物用乙酸乙酯(15mL)分配，然后用盐水(5mL)洗涤。将水层进一步用乙酸乙酯(2×5mL)萃取。将合并的有机萃取物经无水硫酸钠干燥，过滤，并真空浓缩。将粗产物通过快速柱色谱纯化，以得到17(23mg，83％)，为橙色固体。

分析TLC(80％在正己烷中的乙酸乙酯),R

步骤3：

向圆底烧瓶中加入β-内酰胺17(4.8mg，5.7μmol)、二噁烷(0.4mL)和H

实施例8.(E)-7-((4-((3-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂硼杂环戊-2-基)烯丙基)氧基)苄基)氧基)-3H-吩噁嗪-3-酮(20)的制备。

整体合成方案：

步骤1：

在0℃下，向圆底烧瓶中加入醇3(504mg，2.74mmol)、DCM(13mL)和PPh

将粗产物的无水DMF(4mL)溶液加入圆底烧瓶中。然后加入对羟基苯甲醛(669mg，5.48mmol)和K

分析TLC(50％在正己烷中的乙酸乙酯),R

由于四极加宽，未报告与直接连接到硼原子上的碳相对应的

步骤2：

向圆底烧瓶中加入醛18(384mg，1.33mmol)、MeOH(3.5mL)、AcOH(0.8mL，13.3mmol)和NaBH

分析TLC(50％在正己烷中的乙酸乙酯),R

由于四极加宽，未报告与直接连接到硼原子上的碳相对应的

步骤3：

在0℃下，向圆底烧瓶中加入醇19(117mg，0.403mmol)、DCM(2.5mL)和PPh

向圆底烧瓶中加入粗产物和无水DMF。然后加入试卤灵(172mg，0.805mmol)和K

分析TLC(50％在正己烷中的乙酸乙酯),R

由于四极加宽，未报告与直接连接到硼原子上的碳相对应的

实施例9.(5R,6S)-6-((R)-1-羟乙基)-7-氧代-3-((E)-3-(4-(((3-氧代-3H-吩噁嗪-7-基)氧基)甲基)苯氧基)丙-1-烯-1-基)-1-氮杂双环[3.2.0]庚-2-烯-2-羧酸(MCW-005)的制备。

整体合成方案：

步骤1：

向圆底烧瓶中加入氮杂环丁酮12(80.1mg，0.165mmol)和DCM(1mL)。然后加入辛酸铑二聚体(0.7mg，0.8μmol)，并将反应混合物在回流下搅拌45分钟。当TLC表明反应完成时，将反应混合物浓缩并直接用于下一步。在-78℃下向10mL的圆底烧瓶中加入粗酮和THF(0.9mL)。然后滴加DIPA(30.1μL，0.214mmol)和NEt

分析TLC(40％在正己烷中的乙酸乙酯)，R

步骤2：

向圆底烧瓶中加入β-内酰胺21(63.9mg，80.0μmol)、THF(0.3mL)和CHCl

分析TLC(80％在正己烷中的乙酸乙酯),R

步骤3：

向圆底烧瓶中加入β-内酰胺22(1.9mg，2.8μmol)、二噁烷(0.1mL)和H

C

实施例10.N-((4-叠氮基苄基)氧基)-2-重氮基-N-甲基-3-氧代-4-((2R,3S)-4-氧代-3-((R)-1-((三乙基甲硅烷基)氧基)乙基)氮杂环丁-2-基)丁酰胺(31)的制备。

整体合成方案：

步骤1：

向圆底烧瓶中加入O-苄基羟胺HCl盐(7.98g，50.0mmol)和DCM(25mL)。在0℃下添加AlMe

分析TLC(60％在正己烷中的乙酸乙酯),R

步骤2：

向圆底烧瓶中加入异羟肟酸酯24(3.40g，16.3mmol)、丙酮(25mL)和K

分析TLC(硅胶60)，60％在正己烷中的乙酸乙酯,R

步骤3：

向圆底烧瓶中加入苄醇7(3.47g，23.3mmol)、DCM(50mL)和DMF(3.60mL，46.6mmol)。在0℃下添加SOCl

步骤4：

向圆底烧瓶中加入羟基酰胺25(3.96g，17.8mmol)、木炭上的钯(0.954g，0.897mmol，10％Pd/C)和脱气的甲醇(40mL)。连接氢气球，并将所得溶液搅拌1.5小时。当TLC表明反应完成时，将反应混合物通过

在室温下，向圆底烧瓶中加入异羟肟酸酯、23、DMF(15mL)和K

分析TLC(60％在正己烷中的乙酸乙酯),R

步骤5：

向圆底烧瓶中加入DCM(30mL)。在约-78℃下加入(COCl)

分析TLC(60％在正己烷中的乙酸乙酯),R

注意：NMR谱图显示比例为85:15的酮和烯醇互变异构体的平衡混合物。括号中显示了与次要物种相对应的可观察信号。

步骤6：

在室温下，向圆底烧瓶中加入酮27(2.05g，7.82mmol)、CH

分析TLC(60％在正己烷中的乙酸乙酯),R

步骤7：

在0℃下，向圆底烧瓶中加入β-酮酸酯28(1.14g，3.96mmol)和DCM(15mL)。然后缓慢加入NEt

在0℃下将氮杂环丁酮(3.41g，11.9mmol)溶解在DCM(20mL)中。加入ZnEt

分析TLC(60％在正己烷中的乙酸乙酯),R

步骤8：

向圆底烧瓶中加入氮杂环丁酮29(1.09g，2.12mmol)和MeOH(9mL)。然后加入HCl(3mL，1M，水溶液)。将混合物在室温下搅拌4小时。当TLC表明反应完成时，将反应用水(30mL)猝灭。将得到的混合物用乙酸乙酯(90mL)分配，用饱和NaHCO

分析TLC(60％在正己烷中的乙酸乙酯),R

步骤9：

向圆底烧瓶中加入氮杂环丁酮30(570mg，1.42mmol)、乙酸乙酯(6mL)和THF(1.5mL)。在室温下加入咪唑(174mg，2.56mmol)和TESCl(0.34mL，1.99mmol)，并将反应混合物搅拌10分钟。将反应用水(15mL)猝灭。将混合物用乙酸乙酯(60mL)分配，然后用盐水(15×5mL)洗涤。将水层进一步用乙酸乙酯(2×15mL)萃取。将合并的有机萃取物经无水硫酸钠干燥，过滤，并真空浓缩。将粗产物通过快速柱色谱纯化，以得到31(670mg，91％)，为无色粘稠液体。

分析TLC(60％在正己烷中的乙酸乙酯),R

实施例11.(5R,6S)-N-羟基-6-((R)-1-羟乙基)-3-((E)-3-(2-甲氧基-4-(((3-氧代-3H-吩噁嗪-7-基)氧基)甲基)苯氧基)丙-1-烯-1-基)-N-甲基-7-氧代-1-氮杂双环[3.2.0]庚-2-烯-2-羧酰胺(MCW-006)的制备。

整体合成方案：

步骤1：

向圆底烧瓶中加入氮杂环丁酮31(108mg，0.210mmol)和DCM(2mL)。然后添加Rh

分析TLC(60％在正己烷中的乙酸乙酯)，R

步骤2：

向圆底烧瓶中加入β-内酰胺32(42.3mg，49.2μmol)、THF(0.25mL)和CHCl

分析TLC(10％在DCM中的MeOH),R

步骤3：

向圆底烧瓶中加入β-内酰胺33(2.9mg，3.9μmol)、二噁烷(0.3mL)和H

实施例12.4-叠氮基苄基(R)-2-重氮-3-氧代-4-((2R,3S)-4-氧代-3-((R)-1-((三乙基甲硅烷基)氧基)乙基)氮杂环丁-2-基)戊酸酯(38)的制备。

整体合成方案：

步骤1：

向圆底烧瓶中加入醇7(1.50g，10.1mmol)、甲苯(15mL)和酯34(1.20mL，9.57mmol)。将反应混合物在回流下搅拌21小时。当TLC表明反应完成时，将反应混合物浓缩并通过快速柱色谱法纯化，以得到34(2.02g，88％)，为浅黄色液体。

分析TLC(40％在正己烷中的乙酸乙酯),R

注意：NMR谱图显示比例为98:2的酮和烯醇互变异构体的平衡混合物。括号中显示了与次要物种相对应的可观察信号。

步骤2：

在室温下，向圆底烧瓶中加入酮34(2.06g，8.34mmol)、ACN(20mL)和4-乙酰胺基苯磺酰基叠氮化物(2.00g，8.34mmol)。然后加入NEt

分析TLC(40％在正己烷中的乙酸乙酯),R

步骤3：

向圆底烧瓶中加入β-酮酸酯35(1.53g，5.61mmol)和DCM(10mL)。在-50℃下添加TiCl

分析TLC(40％在正己烷中的乙酸乙酯),R

步骤4：

向圆底烧瓶中加入氮杂环丁酮36(908mg，1.81mmol)和MeOH(9mL)。然后加入HCl(3mL，1M水溶液)。将混合物在室温下搅拌3小时。当TLC表明反应完成时，将反应用水(30mL)猝灭。将得到的混合物用乙酸乙酯(90mL)分配，然后用饱和NaHCO

分析TLC(60％在正己烷中的乙酸乙酯),R

步骤5：

向圆底烧瓶中加入氮杂环丁酮37(559mg，1.45mmol)、乙酸乙酯(6mL)和THF(1.5mL)。在室温下加入咪唑(177mg，2.61mmol)和TESCl(0.34mL，2.03mmol)，并将反应混合物搅拌10分钟。将反应用水(15mL)猝灭。将得到的混合物用乙酸乙酯(60mL)分配，然后用盐水(15mL)洗涤。将水层进一步用乙酸乙酯(2×15mL)萃取。将合并的有机萃取物经无水硫酸钠干燥，过滤，并真空浓缩。将粗产物通过快速柱色谱纯化，以得到38(863mg，100％)，为无色粘稠液体。

分析TLC(60％在正己烷中的乙酸乙酯),R

实施例13.(4S,5R,6S)-6-((R)-1-羟乙基)-3-((E)-3-(2-甲氧基-4-(((3-氧代-3H-吩噁嗪-7-基)氧基)甲基)苯氧基)丙-1-烯-1-基)-4-甲基-7-氧代-1-氮杂双环[3.2.0]庚-2-烯-2-羧酸(MCW-007)的制备。

整体合成方案：

步骤1：

向圆底烧瓶中加入氮杂环丁酮38(117mg，234μmol)和DCM(1.5mL)。然后加入辛酸铑二聚体(2.7mg，3μmol)，并将得到的混合物在回流下搅拌2h。当TLC表明反应完成时，将混合物浓缩并直接用于下一步。

在-78℃下，向圆底烧瓶中加入粗酮、CHCl

分析TLC(40％在正己烷中的乙酸乙酯),R

步骤2：

向圆底烧瓶中加入β-内酰胺39(120mg，137μmol)、THF(0.75mL)和CHCl

分析TLC(80％在正己烷中的乙酸乙酯),R

步骤3：

向圆底烧瓶中加入β-内酰胺40(5.0mg，6.8μmol)、二噁烷(0.5mL)和H

由于与残留水的信号快速交换，因此在

实施例14.7-((4-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂硼杂环戊-2-基)苄基)氧基)-3H-吩噁嗪-3-酮(43)的制备。

整体合成方案：

步骤1：

在室温下向圆底烧瓶中加入对溴苯甲醛(500mg，2.70mmol)、MeOH(5mL)、AcOH(773μL，13.5mmol)和NaBH

分析TLC(硅胶60)，50％在正己烷中的乙酸乙酯,R

步骤2：

在80℃下向圆底烧瓶中加入醇41(250mg，1.34mmol)、双(频哪醇)二硼(512mg，2.02mmol)、KOAc(395mg，4.03mmol)、Pd(dppf)Cl

分析TLC(硅胶60)，50％在正己烷中的乙酸乙酯,R

由于四极加宽，未报告与直接连接到硼原子上的碳相对应的

步骤3：

在0℃下，向圆底烧瓶中加入醇42(160mg，0.685mmol)、DCM(4mL)和PPh

在室温下，向圆底烧瓶中加入粗产物溴化物、DMF(1.5mL)、试卤灵(292mg，1.37mmol)和K

分析TLC(硅胶60)，50％在正己烷中的乙酸乙酯,R

由于四极加宽，未报告与直接连接到硼原子上的碳相对应的

实施例15.(5R,6S)-6-((R)-1-羟乙基)-7-氧代-3-(4-(((3-氧代-3H-吩噁嗪-7-基)氧基)甲基)苯基)-1-氮杂双环[3.2.0]庚-2-烯-2-羧酸(MCW-008)的制备。

整体合成方案：

步骤1：

向圆底烧瓶中加入氮杂环丁酮12(392mg，0.806mmol)和DCM(4mL)。然后加入辛酸铑二聚体(3.1mg，4μmol)，并将反应混合物在回流下搅拌45分钟。当TLC表明反应完成时，将反应混合物浓缩并直接用于下一步。在-78℃下，向圆底烧瓶中加入粗酮、CHCl

分析TLC(硅胶60)，40％在正己烷中的乙酸乙酯,R

步骤2：

向10mL的圆底烧瓶中添加β-内酰胺44(68.9mg，93μmol)、THF(1.4mL)和DCM(0.7mL)。在室温下添加AcOH(58μL，1.02mmol)和TBAF(926μL，0.926mmol，1M，在THF中)，并将反应混合物搅拌1h。当TLC表明反应完成时，将反应用水(5mL)猝灭。将所得混合物用乙酸乙酯(15mL)稀释，然后用盐水(1×5mL)洗涤。将水层进一步用乙酸乙酯(2×5mL)萃取。将有机层经无水硫酸钠干燥，过滤并浓缩。通过快速柱色谱法纯化粗产物，以得到纯化产物45(30.8mg，53％)，为橙色固体。

分析TLC(硅胶60)，80％在正己烷中的乙酸乙酯,R

步骤3：

向10mL圆底烧瓶中添加β-内酰胺45(2.4mg，3.8μmol)、二噁烷(0.24mL)和H

实施例16.9-(4-甲氧基-2-甲基苯基)-6-((4-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂硼杂环戊-2-基)苄基)氧基)-3H-呫吨-3-酮(46)的制备。

在0℃下向圆底烧瓶中加入乙醇42(100mg，0.427mmol)、DCM(2mL)、DMF(66μL，0.855mmol)和SOCl

在80℃下向圆底烧瓶中加入粗产物氯化物、DMF(1mL)、TokyoGreen(170mg，5.13mmol)、K

分析TLC(硅胶60)，80％在正己烷中的乙酸乙酯,R

由于四极加宽，未报告与直接连接到硼原子上的碳相对应的

实施例17.(5R,6S)-6-((R)-1-羟乙基)-3-(4-(((9-(4-甲氧基-2-甲基苯基)-3-氧代-3H-呫吨-6-基)氧基)甲基)苯基)-7-氧代-1-氮杂双环[3.2.0]庚-2-烯-2-羧酸(MCW-009)的制备。

整体合成方案：

步骤1：

向圆底烧瓶中加入氮杂环丁酮12(94.1mg，0.182mmol)和DCM(2mL)。然后加入辛酸铑二聚体(0.7mg，1μmol)，并将反应混合物在回流下搅拌45分钟。当TLC表明反应完成时，将反应混合物浓缩并直接用于下一步。在-78℃下，向圆底烧瓶中加入粗产物、DCM(0.35mL)和CHCl

分析TLC(硅胶60)，80％在正己烷中的乙酸乙酯,R

步骤2：

向圆底烧瓶中添加β-内酰胺47(22.9mg，26.5μmol)、THF(0.15mL)和CHCl

分析TLC(硅胶60)，80％在正己烷中的乙酸乙酯,R

步骤3：

向圆底烧瓶中加入β-内酰胺48(1.0mg，1.3μmol)、二噁烷(0.1mL)和H

实施例18.7-((3-硝基-4-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂硼杂环戊-2-基)苄基)氧基)-3H-吩噁嗪-3-酮(52)的制备。

整体合成方案：

步骤1：

向圆底烧瓶中加入NaNO

分析TLC(硅胶60)，40％在正己烷中的乙酸乙酯,R

步骤2：

在80℃下向圆底烧瓶中加入醛49(1.00g，4.35mmol)、双(频哪醇)二硼(1.66g，6.52mmol)、KOAc(1.28g，13.0mmol)、Pd(dppf)Cl

分析TLC(硅胶60)，40％在正己烷中的乙酸乙酯,R

由于四极加宽，未报告与直接连接到硼原子上的碳相对应的

步骤3：

在室温下，向圆底烧瓶中加入醛50(1.12g，4.03mmol)、

分析TLC(硅胶60)，40％在正己烷中的乙酸乙酯,R

由于四极加宽，未报告与直接连接到硼原子上的碳相对应的

步骤4：

在0℃下，向圆底烧瓶中加入醇51(201mg，0.720mmol)、DCM(4mL)和PPh

将粗产物在圆底烧瓶中溶解在无水DMF(2mL)中。然后加入试卤灵(230mg，1.08mmol)、K

分析TLC(硅胶60)，40％在正己烷中的乙酸乙酯,R

由于四极加宽，未报告与直接连接到硼原子上的碳相对应的

实施例19.(5R,6S)-6-((R)-1-羟乙基)-3-(2-硝基-4-(((3-氧代-3H-吩噁嗪-7-基)氧基)甲基)苯基)-7-氧代-1-氮杂双环[3.2.0]庚-2-烯-2-羧酸(MCW-010)的制备。

整体合成方案：

步骤1：

向圆底烧瓶中加入氮杂环丁酮12(220mg，0.452mmol)和DCM(3mL)。然后加入辛酸铑二聚体(1.8mg，2umol)，并将反应混合物在回流下搅拌45分钟。当TLC表明反应完成时，将反应混合物浓缩并直接用于下一步。在-78℃下，向圆底烧瓶中加入粗酮、CHCl

分析TLC(硅胶60)，40％在正己烷中的乙酸乙酯,R

步骤2:

向圆底烧瓶中添加β-内酰胺53(114mg，0.144mmol)、THF(2mL)和CHCl

分析TLC(硅胶60)，80％在正己烷中的乙酸乙酯,R

步骤3：

向圆底烧瓶中加入β-内酰胺54(4.6mg，6.8μmol)、二噁烷(0.46mL)和H

实施例20.(5R,6S)-6-((R)-1-羟乙基)-3-((E)-3-(2-甲氧基-4-(((9-(4-甲氧基-2-甲基苯基)-3-氧代-3H-呫吨-6-基)氧基)甲基)苯氧基)丙-1-烯-1-基)-7-氧代-4-硫杂-1-氮杂双环[3.2.0]庚-2-烯-2-羧酸(MCW-011)的制备。

整体合成方案：

步骤1：

向圆底烧瓶中添加β-内酰胺55(5.5mg，6.3μmol)、THF(0.2mL)。在室温下添加AcOH(7.2μL，126μmol)和TBAF(63μL，63μmol，1M，在THF中)，并将反应混合物搅拌30分钟。当TLC表明反应完成时，将反应用水(5mL)猝灭。将所得混合物用乙酸乙酯(15mL)稀释，然后用盐水(1×5mL)洗涤。将水层进一步用乙酸乙酯(2×5mL)萃取。将有机层经无水硫酸钠干燥，过滤，并浓缩。通过快速柱色谱法纯化粗产物，以得到纯化产物56(2.0mg，46％)，为黄色固体。

分析TLC(硅胶60)，80％在正己烷中的乙酸乙酯,R

步骤2：

向小瓶中添加β-内酰胺56(0.7mg，0.92μmol)、Pd(PPh

实施例21.(5R,6S)-6-((R)-1-羟乙基)-3-((E)-3-(2-甲氧基-4-((4-硝基苯氧基)甲基)苯氧基)丙-1-烯-1-基)-7-氧代-4-硫杂-1-氮杂双环[3.2.0]庚-2-烯-2-羧酸(MCW-012)的制备。

整体合成方案：

步骤1：

向圆底烧瓶中加入β-内酰胺57(14.6mg，21.4μmol)、THF(0.4mL)。在室温下添加AcOH(29μL，513μmol)和TBAF(257μL，214μmol，1M，在THF中)，并将反应混合物搅拌30分钟。当TLC表明反应完成时，将反应用水(5mL)猝灭。将所得混合物用乙酸乙酯(15mL)稀释，然后用盐水(1×5mL)洗涤。将水层进一步用乙酸乙酯(2×5mL)萃取。将有机层经无水硫酸钠干燥，过滤，并浓缩。通过快速柱色谱法纯化粗产物，以得到纯化产物56(12mg，86％)，为白色固体。

分析TLC(硅胶60)，40％在正己烷中的乙酸乙酯,R

步骤2：

向小瓶中添加β-内酰胺56(1.6mg，2.82μmol)、Pd(PPh

实施例22.4-硝基苄基(5R,6S)-6-((R)-1-羟乙基)-3-((E)-3-(2-甲氧基-4-(((3-氧代-3H-吩噁嗪-7-基)氧基)甲基)苯氧基)丙-1-烯-1-基)-7-氧代-1-氮杂双环[3.2.0]庚-2-烯-2-羧酸酯(MCW-013)的制备。

通过使用市售的4-硝基苄基(5R,6S)-6-((R)-1-羟乙基)-3,7-二氧代-1-氮杂双环[3.2.0]庚烷-2-羧酸酯，MCW-013的合成与MCW-001类似。

实施例23.β-内酰胺酶对化合物MCW-001至MCW-011的活性。

包括NDM-1、IMP-1、KPC-2、VIM-2和OXA-48的带有重组组氨酸标签的β-内酰胺酶在大肠杆菌中过度表达。使用HisTrap Ni-NTA柱纯化酶。AmpC和TEM是从商业渠道购买的。

使用头孢硝噻吩作为探针测试了这些β-内酰胺酶在水解β-内酰胺化合物中的酶活性。将溶解于磷酸盐缓冲液(pH＝7.4)中的头孢硝噻吩(50μM)与每种纯化的β-内酰胺酶混合。水解后，头孢硝噻吩经历从黄色到红色的快速颜色变化。通过使用Molecular Device

然后使用Hitachi F7000荧光光谱仪、Molecular Device

使用临床分离株评估某些探针的选择性。通过PCR(聚合酶链反应)验证细菌(CPE，即，产生碳青霉烯酶的肠杆菌科)中碳青霉烯酶的存在。将来自过夜培养的LB琼脂板的每个测试细菌的1μL满环添加到具有0.5％CHAPS的100μL PBS缓冲液中。将细菌涡旋以得到均匀的悬浮液，并孵育15分钟。向每种细菌裂解缓冲液混合物(20μL)中加入快速测试试剂(探针(最终浓度＝10μM)，CarbaNP溶液A和CarbaNP溶液B)。根据CLSI协议新鲜制备CarbaNP溶液A和B，其中溶液A包含10mM硫酸锌和pH＝7.8±0.1的酚红缓冲液，溶液B是溶液A与3mg/mL亚胺培南的混合物。

针对合成的荧光开启探针MCW-001至MCW-011，测试了包括NDM-1、IMP-1、VIM-2、KPC-2、OXA-48、AmpC和TEM的β-内酰胺酶的酶活性。在测试的β-内酰胺酶中，NDM-1、IMP-1、VIM-2、KPC-2和OXA-48是碳青霉烯酶，而AmpC和TEM不是。头孢硝噻吩用作测试β-内酰胺酶的活性的对照，因为它可以被许多种β-内酰胺酶水解。

图1显示所有测试的β-内酰胺酶均可以水解头孢硝噻吩(50μM)。除了NDM-1，水解反应在约30分钟内完成，因为在485nm处的光吸收趋于平稳。

图2显示MCW-001(10μM)与IMP-1(2μM)的反应提供了在480nm处吸光度最大值的降低，在571nm处吸光度最大值的增加，这是比色响应的根本基础。新的吸光度最大值与试卤灵的吸光度最大值相匹配。约520nm处的单一等吸光点表明在水解过程中未形成可检测的中间体，并且β-内酰胺水解时荧光团的释放是自发的。

图3显示MCW-001(1μM)与IMP-1(0.5μM)的反应在β-内酰胺水解时提供60倍以上的荧光开启信号。

图4显示MCW-001与碳青霉烯酶，即NDM-1、IMP-1、VIM-2、KPC-2和OXA-48的反应导致荧光信号显著增加。随着荧光信号平稳，与NDM-1和IMP-1的水解反应在约2分钟内完成。相较于与NDM-1和IMP-1的反应，与VIM-2和KPC-2的水解反应更慢，并在大约25分钟时完成。由OXA-48水解提供显著的荧光信号，但在30分钟内未达到平稳。然而，MCW-001与AmpC和TEM的反应仅引起最小的荧光信号变化。因此，MCW-001可以容易地被NDM-1、IMP-1、VIM-2、KPC-2和OXA-48水解，但不能被AmpC或TEM水解，从而证明MCW-001对碳青霉烯酶具有特异性。用Michaelis–Menten动力学评估碳青霉烯酶对MCW-001的活性，并总结在表2中。确定MCW-001对各种碳青霉烯酶的检出限。可以在皮摩尔至亚皮摩尔范围检测到所有的碳青霉烯酶，其结果总结在表3中。

图5显示MCW-002与NDM-1和IMP-1的反应导致荧光信号的显著增加。相较于与NDM-1的反应，与IMP-1的水解反应更慢。然而，MCW-002与KPC-2、AmpC和TEM的反应仅诱导最小的荧光信号变化。因此，MCW-002可以容易地被NDM-1和IMP-1水解，而不能被KPC-2、AmpC或TEM水解，这表明MCW-002对于NDM-1和IMP-1，尤其是NDM-1，具有特异性。

图6显示由于MCW-003与所测试的β-内酰胺酶不反应的事实，因此涉及MCW-003的反应均未表现出荧光信号的变化。NDM-1(1nM)中的MCW-001(2μM)被用作阳性对照。

图7显示在存在NDM-1、IMP-1、VIM-2、KPC-2和OXA-48的情况下，MCW-004的性能类似于MCW-001。MCW-004的Michaelis-Menten动力学数据总结在表4中。针对选定的碳青霉烯酶的MCW-004的检出限总结在表5中。

图8显示在存在NDM-1、IMP-1、VIM-2和KPC-2的情况下，MCW-005的性能类似于MCW-001。

图9显示由于MCW-006与所测试的β-内酰胺酶不反应的事实，因此涉及MCW-006的反应均未表现出荧光信号的变化。NDM-1(1nM)中的MCW-001(2μM)被用作阳性对照。

图10显示MCW-007与碳青霉烯酶，即NDM-1、IMP-1、VIM-2和KPC-2的反应导致荧光信号的显著增加。随着荧光信号稳定，与NDM-1和IMP-1的水解反应在约5分钟内完成。相较于与NDM-1和IMP-1的反应，与VIM-2和KPC-2的水解反应更慢。然而，MCW-007对OXA-48没有明显的荧光响应。MCW-007与AmpC和TEM的反应仅诱导最小的荧光信号变化。这表明MCW-007对某些碳青霉烯酶具有特异性。MCW-007的Michaelis-Menten动力学数据总结在表6中。针对选定的碳青霉烯酶的MCW-007的检出限总结在表7中。

图11显示MCW-008与碳青霉烯酶，即NDM-1、IMP-1、VIM-2、KPC-2和OXA-48的反应导致荧光信号的增加。然而，MCW-008与AmpC和TEM的反应仅诱导最小的荧光信号变化。因此，MCW-008可以被NDM-1、IMP-1、VIM-2、KPC-2和OXA-48水解，但不能被AmpC或TEM水解，从而证明MCW-008对碳青霉烯酶具有特异性。

图12显示只有MCW-009与NDM-1、IMP-1、VIM-2和KPC-2的反应导致荧光信号的增加；该反应中荧光信号增加的速率和幅度小得多，并且在20分钟之内没有达到平稳。

图13显示，与选定的β-内酰胺酶一起孵育时，在20分钟内，MCW-010未表现出荧光信号的变化。

图14显示MCW-011与碳青霉烯酶，即NDM-1、IMP-1、VIM-2，KPC-2和OXA-48的反应导致荧光信号的增加。然而，MCW-011与AmpC和TEM的反应仅诱导最小的荧光信号变化。因此，MCW-011可以被NDM-1、IMP-1、VIM-2、KPC-2和OXA-48水解，但不能被AmpC或TEM水解，从而证明MCW-011对碳青霉烯酶具有特异性。

图15显示在可见光和UV光下观察到的MCW-004对一组孵育15分钟的临床分离株的反应。图15的图像表明，MCW-004在CPE菌株中提供可观察到的荧光信号，但在非CPE菌株中却没有。

图16显示在可见光和紫外光下观察到的MCW-004对一组孵育120分钟的临床分离株的反应。图16的图像表明，MCW-004在CPE菌株中提供可观察到的荧光信号，但在非CPE菌株中却没有。

图17显示在可见光和紫外光下观察到的MCW-001对一组孵育15分钟的临床分离株的反应。图17的图像表明，MCW-001在CPE菌株中提供可观察的比色和荧光信号，但在非CPE菌株中却没有。

图18显示在可见光和UV光下观察到的MCW-001对孵育120分钟的一组临床分离株的反应。图18的图像表明MCW-001在CPE菌株中提供可观察的比色和荧光信号，但在非CPE菌株中却没有。

图19显示在可见光和紫外光下观察到的MCW-007对一组孵育15分钟的临床分离株的反应。图19的图像表明，MCW-007在某些CPE菌株中提供可观察到的比色和荧光信号，但在非CPE菌株中却没有。

图20显示在可见光和UV光下观察到的MCW-007对一组孵育120分钟的临床分离株的反应。图20的图像表明MCW-007在CPE菌株中提供可观察的比色和荧光信号，但在非CPE菌株中却没有。

图21显示在可见光下观察到的CarbaNP溶液A和溶液B对一组孵育15分钟的临床分离株的反应。图21的图像表明，CarbaNP溶液在不产生OXA的CPE菌株中提供可观察的比色信号，但在非CPE菌株中却没有。

图22显示在可见光下观察到的CarbaNP溶液A和溶液B对一组孵育120分钟的临床分离株的反应。图22的图像表明，CarbaNP溶液在不产生OXA的CPE菌株中提供可观察的比色信号，但在非CPE菌株中却没有。

表2

表3

表4

表5

表6

表7

除非另有定义，否则本文所用的所有技术和科学术语具有与所公开的发明所属领域的技术人员通常所理解的相同含义。本文所引用的公布及其所引用的材料通过引用具体结合到本文中。

本领域技术人员将认识到，或仅使用常规实验能够确定本文所述的本发明的具体实施方案的许多等同方案。这些等同方案旨在由所附权利要求书涵盖。