含有靛紅取代的喹啉羧酸衍生物及其制備方法

專利名稱：含有靛紅取代的喹啉羧酸衍生物及其制備方法
技術領域：
本發明屬于醫藥化學領域，涉及具有優良抗結核活性的喹啉羧酸衍生物及其制備方法，以及含有它們的抗結核藥物組合物；具體地說，本發明涉及含有靛紅取代的巴洛沙星 衍生物。
背景技術：
結核病(TB)是由結核分枝桿菌(MTB)引起的嚴重危害人類健康的重大傳染病之 一。從20世紀80年代開始，耐藥TB，尤其是耐多藥TB (MDR-TB)的發病率不斷上升以及TB 與HIV/AIDS相結合使TB疫情再度上升，成為全球關注的重大公共衛生問題和社會問題。據 統計，全球每年有800萬新增TB患者，近300萬人死于結核，近1/3人口攜帶潛伏態結核桿 菌，具有潛在的發病危險。遺憾的是，近40余年來幾乎沒有新作用機制的抗TB藥物上市，傳 統的抗TB藥物，如鏈霉素、異煙胼、利福平、乙胺丁醇和吡嗪酰胺等聯合用藥可使85%以上 的初治肺結核患者痊愈，但存在治療周期長(大于6個月)且對MDR-TB無效的缺點，同時 對潛伏態MTB的作用不強，因此研發抗TB新藥，實現對TB的有效治療與控制迫在眉睫(國 外醫藥-抗生素分冊2009，30(1) 19-24) 0氟喹諾酮類抗菌藥物普遍具有良好的藥動學性質，不良反應較小，適合長期給藥。 其中某些品種具有良好的抗結核活性，它們與其他一、二線抗TB藥物之間無交叉耐藥性， 且MTB對其耐藥發生率相對較低。世界衛生組織(WHO)于1996年推出的耐藥TB處理指南 明確把氟喹諾酮類抗菌藥，如環丙沙星、氧氟沙星和司帕沙星作為二線抗TB藥物，與其他 抗TB藥物聯合使用治療MDR-TB及對不能耐受一線抗TB藥物的患者使用(中國醫藥工業 雜志2008,39(12) 933-942)。其中，司帕沙星的抗TB活性最強，但因其存在明顯的光毒性 而被嚴格限制使用。隨著環丙沙星和氧氟沙星的廣泛使用，MTB對這兩個品種的耐藥性逐 年增加，已引起人們的極大關注。巴洛沙星(balofloxacin)，化學名為為1_環丙基_6_氟_8_甲氧基-7_(3_甲 胺基-1-哌啶基)-1，4_ 二氫-4-氧代-3-喹啉羧酸，系由日本中外制藥株式會社與韓國 Choongwae公司共同開發的氟喹諾酮類抗菌藥，于2002年末首次在韓國上市。本品對耐甲 氧西林金葡菌等G+菌的體外活性明顯優于環丙沙星或氧氟沙星，而與司帕沙星類似，且光 毒性極低，臨床用于治療由細菌引起的各系統感染(中國醫藥工業雜志2004，35(7) :385 387)。日本學者研究發現，巴洛沙星的體外抗分枝桿菌(如偶發分枝桿菌/Mfortuitum和 堪薩斯分枝桿菌/M. kansasii)活性與氧氟沙星相當(Kekkaku，2001，76 :29_31)，提示本品 具有潛在的抗結核作用。然而，迄今未見有關巴洛沙星抗結核作用進一步研究的文獻報道。為了克服上述現有技術所存在的缺陷，本發明人進行了廣泛的研究，向巴洛沙星 7_位取代基的亞胺基上引入各種取代的2-(靛紅-1-基)乙基，設計合成了一系列含有靛 紅取代的巴洛沙星衍生物，并測定了其抗分枝桿菌活性。最終發現，其具有意想不到的強抗 分枝桿菌活性，與目前廣泛用于臨床的二線抗結核氟喹諾酮類抗菌藥物(如環丙沙星)相 比，具有更加優越的抗結核活性。

發明內容
本發明的目的是提供一類新的由通式(I)表示的喹諾酮羧酸類化合物及其藥用鹽、水合物或異構體，<formula>formula see original document page 5</formula>(I)X代表氫、鹵素或C1 C3-烷基；R代表羥基、C1 C3-烷氧基、脲基、硫脲基、C1 C3-烷胺基、苯胺基或取代苯胺 基、芐胺基取代芐胺基。在本發明的通式(I)化合物的哌啶基部分中，與取代胺基相連的3-位碳原子是不 對稱碳原子，因此可以R或S或R和S混合的形式存在，本發明包括所有這些異構體和混合 物。在本發明的通式(I)化合物的靛紅結構片段中，由于其3-位亞胺基的存在，因此 通式(I)化合物可以E型或Z型或E型和Z型混合物的形式存在，本發明通式(I)化合物 包括所有這些異構體和混合物。本發明的式(I)化合物的在藥學上可接受的非毒性的藥用鹽，包括與無機酸，如 鹽酸、氫溴酸、磷酸、硫酸等形成的鹽，與有機酸，如乙酸、三氟乙酸、檸檬酸、馬來酸、草酸、 琥珀酸、苯甲酸、酒石酸、富馬酸、扁桃酸、抗壞血酸或蘋果酸等形成的鹽，以及丙氨酸、天冬 氨酸、賴氨酸等氨基酸形成的鹽或與磺酸，如甲磺酸、對甲苯磺酸等形成的鹽。也可按常規 轉化方法制備它們的堿金屬鹽、堿土金屬鹽、銀鹽、鋇鹽等。本發明的式(I)化合物也可以溶劑化物(如水合物)的形式存在，因此，這些溶劑 化物(如水合物)也包括在本發明的化合物之內。本發明具體包括以下化合物，以及它們的藥用鹽、水合物或異構體1-環丙基-6-氟-8-甲氧基-7-{3-[N-甲基-Ν_2_ ( β -羥基亞胺基靛紅基) 乙基]氨基哌啶-1-基} -1，4- 二氫-4-氧代喹啉-3-羧酸；1-環丙基-6-氟-8-甲氧基-7-{3_[Ν-甲基_Ν_2_( β -羥基亞胺基_5_氟靛 紅-1-基)乙基]氨基哌啶-1-基} -1，4- 二氫-4-氧代喹啉-3-羧酸；1-環丙基-6-氟-8-甲氧基-7-{3-[N-甲基_Ν_2_ ( β -甲氧亞胺基靛紅基) 乙基]氨基哌啶-1-基} -1，4- 二氫-4-氧代喹啉-3-羧酸；1-環丙基-6-氟-8-甲氧基-7-{3_[Ν-甲基-Ν_2_(β-甲氧亞胺基_5_氟靛 紅-1-基)乙基]氨基哌啶-1-基} -1，4- 二氫-4-氧代喹啉-3-羧酸；1-環丙基-6-氟-8-甲氧基-7-{3-[N-甲基-Ν_2_ ( β -乙氧亞胺基靛紅基) 乙基]氨基哌啶-1-基} -1，4- 二氫-4-氧代喹啉-3-羧酸；1-環丙基-6-氟-8-甲氧基-7-{3_[Ν-甲基-Ν_2_( β -乙氧亞胺基_5_氟靛 紅-1-基)乙基]氨基哌啶-1-基} -1，4- 二氫-4-氧代喹啉-3-羧酸；
1-環丙基-6-氟-8-甲氧基-7-{3-[N-甲基_Ν_2_ ( β -硫脲亞胺基靛紅基) 乙基]氨基哌啶-1-基} -1，4- 二氫-4-氧代喹啉-3-羧酸；1-環丙基-6-氟-8-甲氧基-7- {3- [N-甲基_Ν_2_ ( β -硫脲亞胺基_5_氟靛 紅-1-基)乙基]氨基哌啶-1-基} -1，4- 二氫-4-氧代喹啉-3-羧酸；1-環丙基-6-氟-8-甲氧基-7-{3_[Ν-甲基-Ν-2_(β-脲亞胺基靛紅-1-基)乙 基]氨基哌啶-1-基} -1，4- 二氫-4-氧代喹啉-3-羧酸；1-環丙基-6-氟-8-甲氧基-7-{3_[Ν-甲基-Ν_2_( β -脲亞胺基_5_氟靛 紅-1-基)乙基]氨基哌啶-1-基}-1，4-二氫-4-氧代喹啉-3-羧酸；1-環丙基-6-氟-8-甲氧基-7-{3-[N-甲基-Ν_2_ ( β -苯胺亞胺基靛紅基) 乙基]氨基哌啶-1-基} -1，4- 二氫-4-氧代喹啉-3-羧酸；1-環丙基-6-氟-8-甲氧基-7-{3_[Ν-甲基-Ν_2_( β -苯胺亞胺基_5_氟靛 紅-1-基)乙基]氨基哌啶-1-基} -1，4- 二氫-4-氧代喹啉-3-羧酸；本發明還涉及式(I)化合物的制備方法，如反應路線1所示，
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οχ ρ；ρζτ
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Cm')(ΙΠ) Υ
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3(IV)⑴反應路線1包括如下步驟1)在偶極溶劑存在下并加入堿，將式(II)化合物與式(III)化合物置于適當溫度 下反應，生成式(IV)化合物，<formula>formula see original document page 7</formula>式中，X定義通式(I)，Y代表鹵素； <formula>formula see original document page 7</formula>式中，X定義同通式(I);2)將式(IV)化合物與式(V)化合物，在質子溶劑存在下并加入堿，用過量的式 (V)化合物來滿足需要，在室溫到IOCTC，有或無壓力條件下攪拌反應0. 5 15小時，得式 (I)化合物，RNH2 · HCl (V)式中，R定義同通式(I);3)需要時，將獲得的式(I)化合物轉化為其藥用鹽、水合物或異構體。在反應路線1中R和X如前述的定義；Y和Z代表鹵素原子，二者可以是相同的， 也可以是不相同的，優選為溴和碘。在反應中可通過在溶劑存在下并加入適當的堿，用過量的式(V)化合物來滿足需 要，在室溫到100°c，有或無壓力條件下攪拌反應式(IV)化合物和式(V)化合物0. 5 10 小時，來制備式(I)化合物。本發明所述的方法，其中所述的偶極溶劑選自N，N_ 二甲基甲酰胺、N，N_ 二甲基乙 酰胺、二甲基亞砜或乙二醇二甲醚。所述的質子溶劑選自水、醇或醇_水混合溶劑。所述的堿選自三乙胺、碳酸鈉、碳酸氫鈉、碳酸鉀、氫氧化鈉或氫氧化鉀。本反應一般在堿的存在下進行。在此情形下，為了提高較貴的底物式(IV)化合物 的反應效率，使用過量的反應物式(V)化合物，例如對相對起始物為等摩爾到10倍摩爾量， 優選等摩爾量到5倍摩爾量。當使用過量反應物式(V)化合物時，反應后留下的未反應的混 合物可回收并重新用于反應。優選用于本反應的堿包括無機堿，如碳酸氫鈉、碳酸鈉、碳酸 鉀、氫化鈉、氟化鉀等，有機堿，如三乙胺、二異丙基乙胺、吡啶、N，N-二甲氨基吡啶、N，N-二 甲氨基苯胺、1，8-二氮雜雙環[5. 4. 0] i^一碳-7-烯(DBU)、1，4-二氮雜雙環[2. 2. 2]辛烷(DABCO)等。通式(IV)的化合物可這樣制備將式(ΙΙΓ )化合物與式(111〃)化合物，在偶極溶劑(如N，N-二甲基甲酰胺)存在下并加入堿(如無水碳酸鉀)，用過量的式(III")化合物來滿足需要，在室溫到 100°C，有或無壓力條件下攪拌反應0.5 30小時，得式(III)化合物。所得式(III)化合 物與等摩爾量的式(II)化合物，在偶極溶劑(如N，N-二甲基甲酰胺)存在下并加入堿(如 無水碳酸鉀)，在室溫到150°C，有或無壓力條件下攪拌反應0.5 40小時，即得式(IV)化 合物。在本發明中用作起始物的式(ΙΙΓ )化合物、式(III")化合物和式(V)化合物 為已知化合物，國內均有商品供應。另一通式(II)化合物(巴洛沙星)也為已知化合物，并 按現有出版物中已知的方法可容易地制得(中國醫藥工業雜志，2004，35 (7) :385 387)。本發明還提供含有如上所定義的式(I)化合物，或其藥用鹽作為活性成分的抗結 核組合物。藥物組合物含有的喹諾酮羧酸類化合物在組合物中的重量比為0. 1 99. 9%, 藥物可接受的載體在組合物中的重量比為0. 1 99. 9%。藥物組合物以適合藥用的制劑形 式存在。藥用的制劑為片劑、糖衣片劑、薄膜衣片劑、腸溶衣片劑、緩釋片劑、膠囊劑、硬膠囊 劑、軟膠囊劑、緩釋膠囊劑、散劑。本發明的藥物組合物，作為制劑形式，每劑中含有的發明化合物的有效量為 0. 1 lOOOmg，所述每劑指的是，每一制劑單位，如片劑的每片，膠囊的每粒，也可指每次服 用劑量，如每次服用lOOmg。本發明的藥物組合物在制備成粉劑、片劑、可分散粉劑、膠囊、扁囊劑形式的固體 藥物制劑時，可使用固體載體。可使用的固體載體優選為選自稀釋劑、調味劑、增溶劑、潤滑 齊U、懸浮劑、粘合劑、膨脹劑等中的一種或多種物質，或可為包封物質。適宜的固體載體包括 碳酸鎂、硬脂酸鎂、滑石粉、蔗糖、乳糖、果膠、糊精、淀粉、明膠、甲基纖維素、羧甲基纖維素 鈉、可可脂等。由于它們易于給藥，片劑，粉劑、扁囊劑和膠囊等代表最有利的口服固體制 劑。為了易于給藥及劑量均一，將上述藥物制劑配制成劑量單位形式是特別有利的。 制劑的劑量單位形式指適于作為單一劑量的物理分離單位，每個單位含有產生所期望的治 療效果的計算好的預定量的活性成分。這種劑量單位形式可為包裝形式，如片劑、膠囊或裝 在小管或小瓶中的粉劑。雖然劑量單位形式中所含活性成分的量可以變化，但一般根據所選擇活性成分的 效力，調節在1 800mg范圍內。當本發明的式(I)活性化合物用作治療結核分枝桿菌感染的藥物時，優選在第一 階段給以6 14mg/kg體重的量。但給藥劑量可隨著病人的需要、欲治療的感染的嚴重性、 所選化合物等而變化。本領域技術人員可按常規方法確定適于某種情況的優選劑量。一般，開始治療的 量低于活性成分的最佳劑量，然后逐漸增加給藥劑量，直到達到最佳治療效果。為方便起 見，總的日劑量可分為幾部分，分數次給藥。如上所述，本發明化合物對結核分枝桿菌的活性遠高于其母體化合物巴洛沙星以 及目前用于臨床治療結核病的氟喹諾酮類化合物環丙沙星。例如，實施例10化合物對結核分枝桿菌標準株H37Rv ATCC 27294和臨床分離株09710的體外活性分別是巴洛沙星和環 丙沙星的16倍以上和32倍以上。
具體實施例方式在以下實施例中，將更加具體地解釋本發明。但應理解，下列實施例旨在說明本發 明而不對本發明的范圍構成任何限制。實施例1、1- (2-溴乙基)靛紅氮氣保護下，靛紅(5.0g，34. Ommol)、1，2-二溴乙烷(14. 7mL, 170. Ommol)和 N， N-二甲基甲酰胺(50mL)的混合物室溫攪拌溶清后，加入無水碳酸鉀(7. lg，51. Ommol)，同 溫繼續攪拌，TLC跟蹤反應進程，20h反應完全。減壓濃縮，殘余物加水(IOOmL)稀釋，二氯 甲烷提取(2 X IOOmL)，合并提取液，飽和食鹽水洗滌，無水硫酸鎂干燥。濾去干燥劑，濾液 減壓濃縮，殘余物(棕紅色油狀物)中加入乙酸乙酯(20mL)，超聲5min使分散均勻。室 溫放置2h，過濾，濾餅用乙酸乙酯洗滌，干燥，得紅色固體產物(5. 15g)，收率59.7%，mp 124-126°Co1H NMR(400MHz, CDCl3) δ ppm :3· 62 (2Η, t, J = 6. 8Ηζ)，4· 15 (2Η, t, J = 6. 8Ηζ)， 7. 00 (1Η，d, J = 7. 6Ηζ)，7· 15 (1Η，t, J = 7. 6Ηζ)，7· 60-7. 65 (2Η, m). MS (ESI, m/z) 254 (Μ+Η) +·實施例2、1-(2-溴乙基)-5-氟靛紅同實施例1化合物的制備方法，5-氟靛紅與1，2-二溴乙烷反應得紅色固體產物， 收率 53%, mp 109-110°C ·1H NMR (400MHz，CDC13+D20) δ ppm 3. 62 (2Η, t, J = 6·4Ηζ)，4· 11 (2Η, t, J =
6.4Ηζ)，6. 98-7. 00 (1Η, m)，7. 26-7. 35 (2Η, m) ·MS (ESI, M/Z) :272(M+H)+·實施例3、1-環丙基-6-氟-8-甲氧基-7-{3-[N-甲基-N-2_(靛紅-1-基)乙 基]氨基哌啶-1-基} -1，4- 二氫-4-氧代喹啉-3-羧酸氮氣保護下，實施例1化合物(5. 08g, 20mmol)、巴羅沙星(7. 78g，20mmol)和N， N-二甲基甲酰胺(200mL)的混合物室溫攪拌溶清后，加入無水碳酸鉀(8.34g，60mmol)，于 內溫40°C下攪拌，TLC跟蹤反應進程，27. 5h反應完全。減壓濃縮，殘余物以IN HCl (IOOmL) 溶解，二氯甲烷洗滌(2X30mL)，水層用IN氫氧化鈉溶液調pH= 7，放置析出固體。過濾， 干燥，得淺紅色固體(6. 65g)，收率59%，mp :151-154°C ·1H NMR (DMS0-d6，400MHz) δ ppm 0. 84-0. 91 (2H, m) , 0. 97-1. 02 (2Η, m)，
I.54-1. 56 (1H, m)，1. 64-1. 67 (1H, m)，1. 83-1. 86 (1H, m)，2. 16-2. 20 (1H, m)，2. 55 (3H, s)， 3. 03 (1H, t, J = 11. 6Hz)，3. 16-3. 18 (2H, m)，3. 30 (1H, d, J = 11. 6Hz)，3. 65 (1H, d, J =
II.6Hz) ,3. 74 (3H, s)，3. 92-3. 95(lH，m)，4. 05(2H, t, J = 5. 2Hz)，4· 36(2H, t, J = 5. 2Ηζ)，
7.11-8. 34 (6Η, m)，8· 98(brs, 1Η). MS (ESI, m/z) :563(M+H)+.實施例4、1_環丙基-6-氟-8-甲氧基-7-{3-[N-甲基-N_2_(5-氟靛紅基) 乙基]氨基哌啶-1-基} -1，4- 二氫-4-氧代喹啉-3-羧酸同實施例3化合物的制備方法，實施例2化合物與巴羅沙星反應得淺紅色固體產 物，收率 57%, mp :155-158°C ·
1H NMR (DMS0-d6，400MHz) δ ppm 0. 84-0. 90 (2H, m) , 0. 97-1. 01 (2Η, m)， 1. 41-1. 44 (1Η, m)，1· 63-1. 66 (1Η, m)，1. 80-1. 83 (1H，m)，2. 50 (3H, s)，3. 00-3. 06 (3H, m)，3· 30 (1Η, d, J = 11. 2Hz)，3· 60 (1Η, d, J = 11. 6Hz)，3· 74 (3Η, s)，3· 92-3. 95 (1Η, m) ,4. 05 (2Η, t, J = 5. 2Hz) ,4. 35 (2Η, t, J = 5· 2Ηζ)，7· 39-8. 35 (5Η，m). MS (ESI, m/z) 581 (Μ+Η) +·實施例5、1-環丙基-6-氟-8-甲氧基-7-{3-[N-甲基_Ν_2_ ( β -羥基亞胺基靛紅-1-基)乙基]氨基哌啶-1-基} -1，4- 二氫-4-氧代喹啉-3-羧酸室溫攪拌下，向羥胺鹽酸鹽(0. 21g,3mmol)的水(IOmL)溶液中加入碳酸氫鈉 (0. 25g，3mmol)，攪拌15min。將此溶液滴加至實施例3 (0. 56g，Immo 1)的甲醇(30mL)溶液 中，IOmin滴畢，室溫繼續攪拌，TLC跟蹤反應進程，2h反應完畢。減壓蒸除溶劑，殘余物經 硅膠柱分離純化(二氯甲烷甲醇=20 1/體積比)，得淺黃色固體(0.49g)，收率85%， mp :188-192°C .1H NMR (DMS0-d6，400MHz) δ ppm 0. 83-0. 91 (2Η, m) , 0. 98-1. 02 (2Η, m)， 1. 48-1. 51 (1Η, m)，1. 64-1. 67 (1H, m)，1. 82-1. 85 (1H，m)，2. 13-2. 16 (1H，m)，2. 54 (3H, s)，3. 04 (1H，t, J = 10. 8Hz) ,3. 11-3. 13 (2H, m)，3. 28-3. 31 (1H, m)，3. 62 (1H，d, J = 8. OHz)，3. 74 (3H, s)，3. 91-3. 96 (1H, m)，4. 08 (2H, t, J = 4. 8Hz)，4. 37 (2H, t, J = 4. 8Hz)， 7. 05-8. 35 (6H, m) ·MS (ESI，m/z) 578 (Μ+Η)+.實施例6、1-環丙基-6-氟-8-甲氧基-7-{3_[Ν-甲基-Ν_2_ ( β -羥基亞胺 基-5-氟靛紅-1-基)乙基]氨基哌啶-1-基} -1，4- 二氫-4-氧代喹啉-3-羧酸同實施例5化合物的制備方法，實施例4化合物與羥胺鹽酸鹽反應，得淺黃色固體 產物，收率 82%，mp :193-194°C ·1H NMR (DMS0-d6，400MHz) δ ppm 0. 84-0. 87 (2Η, m)，1. 00-1. 01 (2H, m)， 1. 41-1. 44(1H, m)，1. 62-1. 65 (1H, m)，1. 79-1. 82(1H, m)，2. 09-2. 12 (1H, m)，2. 48 (3H, s)，3. 00-3. 03 (3H, m)，3. 20 (1H, d, J = 10. 8Hz)，3. 58 (1H, d, J = 10. 8Hz)，3. 72 (3H, s)， 3. 92-3. 95 (1H, m)，4. 07 (2H, t, J = 4. 8Hz)，4. 35 (2H, t, J = 4. 8Hz)，7. 27-8. 33 (5H, m) ·MS (ESI，m/z) 596 (Μ+Η)+.實施例7、1-環丙基-6-氟-8-甲氧基-7-{3-[N-甲基-Ν_2_(β-甲氧亞胺基靛 紅-1-基)乙基]氨基哌啶-1-基} -1，4- 二氫-4-氧代喹啉-3-羧酸同實施例5化合物的制備方法，實施例3化合物與甲氧胺鹽酸鹽反應，得淺黃色固 體產物，收率 85% .mp :156-158°C ·1H NMR (DMS0-d6，400MHz) δ ppm 0. 84-0. 91 (2Η, m) , 0. 99-1. 04 (2Η, m)， 1. 54-1. 56 (1Η, m)，1. 65-1. 68 (1H, m)，1. 83-1. 87 (1H, m)，2. 17-2. 19 (1H, m)，2. 58 (3H, s)，3. 04 (1H, t, J = 10. 4Hz)，3. 17 (2H, m)，3. 28-3. 32 (1H, m)，3. 65 (1H, d, J = 10. 4Hz)， 3. 74 (3H, s)，3. 92-3. 96 (1H, m)，4. 06 (2H, t, J = 5. 2Hz)，4. 20 (3H, s)，4. 36 (2H, t, J = 5. 2Hz) ,7. 06-8. 34 (6H, m) ,8. 99 (brs, 1H). MS (ESI, m/z) 592 (Μ+Η) +·實施例8、1-環丙基-6-氟-8-甲氧基-7- {3_ [N-甲基_Ν_2_ ( β -甲氧亞胺基5_氟 靛紅-1-基)乙基]氨基哌啶-1-基} -1，4- 二氫-4-氧代喹啉-3-羧酸同實施例5化合物的制備方法，實施例4化合物與甲氧胺鹽酸鹽反應，得淺黃色固體產物，收率 79% .mp 169-171 °C ·1H NMR (DMS0-d6，400MHz) δ ppm 0. 85-0. 91 (2Η, m) , 0. 99-1. 03 (2Η, m)， 1. 54-1. 67 (2Η, m)，1. 82-1. 86 (1H, m) , 2. 17-2. 20(1H, m) ,2. 55 (3Η, s) , 3. 03(1Η, t, J = 10. 4Ηζ)，3. 16-3. 19 (2Η, m)，3. 28-3. 31 (1Η，m)，3. 64-3. 66 (1H, m)，3. 75 (3H, s)，
3.93-3. 97 (1H, m)，4. 07 (2H, t, J = 4. 8Hz)，4. 21 (3H, s)，4. 36 (2H, t, J = 4. 8Hz)， 7. 28-8. 32 (5H, m)，9. 04 (brs, 1H).MS (ESI, m/z) :610(Μ+Η)+·實施例9、1-環丙基-6-氟-8-甲氧基-7-{3-[N-甲基-Ν_2_ ( β -乙氧亞胺基靛 紅-1-基)乙基]氨基哌啶-1-基} -1，4- 二氫-4-氧代喹啉-3-羧酸同實施例5化合物的制備方法，實施例3化合物與乙氧胺鹽酸鹽反應，得淺黃色固體產物，收率 79%, mp 101-103°C ·1H NMR(CDC13，400MHz) δ ppm 0. 82-0. 88 (2H, m)，1. 07-1. 11 (2H, m)，
1.41-1. 45 (4H, m)，1. 71-1. 74 (1H, m)，1. 82-1. 84 (1H, m)，2. 06-2. 10 (1H, m)，2. 52 (3H, s)，
2.79-2. 83 (1H, m)，2. 99 (1H, t, J = 10. 8Hz)，3. 12 (1H, t, J = 10. 8Hz)，3. 36 (1H, d, J = 12. 4Hz)，3. 62(lH，d，J = 12. 4Hz)，3. 73 (3H，s)，3. 84-3. 90(lH，m)，4· 13(2H，t，J = 5. 6Hz)，
4.48-4. 56 (4H, m)，7. 00-8. 43 (6H, m). MS (ESI，m/z) 606 (M+H) +實施例10、1-環丙基-6-氟-8-甲氧基-7-{3_[N-甲基-Ν_2-(β-乙氧亞胺 基-5-氟靛紅-1-基)乙基]氨基哌啶-1-基} -1，4- 二氫-4-氧代喹啉-3-羧酸同實施例5化合物的制備方法，實施例4化合物與乙氧胺鹽酸鹽反應，得淺黃色固 體產物，收率 71%，mp 107-110°C ·1H NMR(CDC13，400MHz) δ ppm 0. 87-0. 91 (2H, m)，1. 11-1. 14 (2H, m)，
1.41-1. 46 (4H, m)，1. 72-1. 76 (1H，m)，1. 82-1. 85 (1H, m)，2. 08 (1H, t, J = 12. OHz)，
2.53 (3H, s)，2. 80 (1H, s)，2. 98 (1H, t, J = 11. 2Hz)，3. 13 (1H, t, J = 11. 2Hz)，3. 37 (1H, d, J = 12. OHz)，3. 62 (1H, d, J = 12. OHz)，3. 72 (3H, s)，3. 86-3. 90 (1H, m)，4. 13 (2H, t, J =
5.2Hz)，4. 48-4. 58 (4H, m)，7. 05-8. 44 (5H, m) ·13C NMR (CDCl3, 400MHz) δ ppm :9. 16，9. 34，14. 61，24. 63，29. 82，32. 99，38. 87， 39. 60,51. 30,55. 86,56. 14,61. 10,62. 41,72. 91，108. 39，108. 59，109. 16,115. 73，122. 88， 127. 69，132. 42，132. 75，138. 59，143. 25，143. 41，145. 47，150. 62，154. 73，157. 20，163. 75， 163. 99，172. 93.MS (ESI, m/z) :624(M+H)+·實施例11、1-環丙基-6-氟-8-甲氧基-7-{3-[N-甲基-N_2_ ( β -硫脲亞胺基靛 紅-1-基)乙基]氨基哌啶-1-基} -1，4- 二氫-4-氧代喹啉-3-羧酸同實施例5化合物的制備方法，實施例3化合物與氨基硫脲鹽酸鹽反應，得淺黃色 固體產物，收率80%, mp :174-176°C ·1H NMR (DMS0-d6，400MHz) δ ppm 0. 85-0. 89 (2Η, m)，1. 05-1. 07 (2H, m)， 1. 22-1. 25 (1H, m)，1. 60-1. 63 (1H, m)，1. 74-1. 77 (1H，m)，1. 89-2. 00 (1H, m)，2. 35 (3H, s)，2. 67-2. 72 (1H, m)，2. 80-2. 85 (1H, m)，3. 00-3. 06 (1H, m)，3. 29 (1H, d, J = 10. OHz)，
3.52(lH，d，J = 10. 0Hz) ,3. 72 (3H，s)，3. 97-4. 00(lH，m)，4. 13(2H，t，J = 4. 8Hz)，4. 37 (2H, t, J = 4. 8Hz)，7. 13-8. 40 (6H, m)，8. 73 (brs, 1H)，9. 06 (brs, 1H) ·
MS (ESI, m/z) :636(M+H)+·實施例12、1-環丙基-6-氟-8-甲氧基_7_ {3_ [N-甲基-N-2- ( β -硫脲亞胺 基-5-氟靛紅-1-基)乙基]氨基哌啶-1-基} -1，4- 二氫-4-氧代喹啉-3-羧酸同實施例5化合物的制備方法，實施例4化合物與氨基硫脲鹽酸鹽反應，得淺黃色 固體產物，收率70%, mp 191-193 ·1H NMR (DMS0-d6，400MHz) δ ppm 0. 86-0. 90 (2Η, m) , 0. 98-1. 09 (2Η, m)，
1.25-1. 34 (1Η, m)，1. 61-1. 64 (1H, m)，1. 75-1. 78 (1H, m)，2. 02-2. 05 (1H, m)，2. 40 (3H, s)，
2.75-2. 79 (1H, m)，2. 90 (1H, t, J = 11. 2Hz)，3. 02 (1H, t, J = 11. 2Hz)，3. 29 (1H, d, J = 12. OHz)，3. 54 (1H, d, J = 9. 6Hz)，3. 72 (3H, s)，3. 95-4. 00 (1H, m)，4. 12 (2H, t, J = 4. 8Hz)， 4. 36 (2H, t, J = 4. 8Hz)，7. 24-8. 38 (5H, m)，8. 81 (brs, 1H)，9. 14 (brs, 1H) ·
MS (ESI，m/z) :654(Μ+Η)+·實施例13、1-環丙基-6-氟-8-甲氧基-7-{3_[Ν-甲基-Ν_2_( β -硫脲亞胺 基-5-氟靛紅-1-基)乙基]氨基哌啶-1-基} -1，4- 二氫-4-氧代喹啉-3-羧酸一水合 物室溫攪拌下，實施例12化合物(0. 65g，Immo 1)溶于6% NaOH水溶液(8mL)，過濾， 濾液用醋酸中和，濾出固體，干燥，得淺黃色固體產物(0. 57g)，收率84. 7%。表 1C31H33F2N7O5S. H2OCHNF計算值55.43 5. 25 14.60 5.66實測值55.38 5.22 14.63 5.67實施例14、1-環丙基-6-氟-8-甲氧基-7-{3_[N-甲基-Ν_2_( β -硫脲亞胺 基-5-氟靛紅-1-基)乙基]氨基哌啶-1-基} -1，4- 二氫-4-氧代喹啉-3-羧酸鹽酸鹽室溫攪拌下，實施例12化合物(0. 65g，Immo 1)、50%乙醇(15mL)，濃鹽酸(0. 8mL) 一起攪拌回流0. 5h，放冷后置于冰箱中過夜，濾出固體，乙醇洗，干燥，得淺黃色固體產物 (0. 63g)，收率 91. 3%。表2C31H33F2N7O5S. HClCHNFCl計算值53.95 4.97 14.21 5.51 5.14實測值53.93 4.96 14.23 5.49 5.16類似地也可制得它的甲磺酸鹽，乳酸鹽等。實施例15、1-環丙基-6-氟-8-甲氧基-7-{3-[N-甲基-Ν_2_( β -脲亞胺基靛 紅-1-基)乙基]氨基哌啶-1-基}-1，4-二氫-4-氧代喹啉-3-羧酸同實施例5化合物的制備方法，實施例3化合物與氨基脲鹽酸鹽反應，得淺黃色固 體產物，收率 73%，mp 199-2010C ·1H NMR (DMS0-d6，400MHz) δ ppm 0. 84-0. 90 (2H, m) , 0. 99-1. 06 (2Η, m)， 1. 53-1. 55 (1H, m)，1. 65-1. 68 (1H, m)，1. 83-1. 86 (1H, m)，2. 16-2. 18 (1H, m)，2. 72 (3H, s)，
3.04 (1H, t, J = 10. 4Hz)，3. 13-3. 23 (2H, m)，3. 28-3. 31 (1H, m)，3. 64 (1H, d, J = 10. OHz)， 3. 74(3H，s)，3. 92-3. 96(lH，m)，4. 10(2H，t，J = 5. OHz) ,4. 37(2H，t，J = 5. OHz)，6. 09 (brs, 2H)，7. 07-8. 36 (6H, m)，8. 89 (brs, 1H)，10. 33 (brs, 1H) ·
MS (ESI, m/z) :620(M+H)+.實施例16、1-環丙基-6-氟-8-甲氧基-7- {3_ [N-甲基_Ν_2_ ( β -脲亞胺基_5_氟 靛紅-1-基)乙基]氨基哌啶-1-基} -1，4- 二氫-4-氧代喹啉-3-羧酸
同實施例5化合物的制備方法，實施例4化合物與氨基脲鹽酸鹽反應，得淺黃色固 體產物，收率 68%, mp 197-199°C ·1H NMR (DMS0-d6，400MHz) δ ppm 0. 83-0. 89 (2H, m) , 0. 99-1. 05 (2Η, m)， 1. 45-1. 47 (1H, m)，1. 63-1. 66 (1H, m)，1. 80-1. 83(1H, m)，2. 11-2. 14(1H, m)，2. 49 (3H, s)，3. 01-3. 16 (3H, m)，3. 27 (1H, d, J = 12. OHz)，3. 60 (1H, d, J = 8. 4Hz)，3. 74 (3H, s)， 3. 92-3. 96 (1H, m)，4. 08-4. 13 (2H, m)，4. 35-4. 38 (2H, m)，6. 94 (brs, 2H)，7. 21-8. 34 (5H, m)， 8. 80 (brs, 1H).MS (ESI，m/z) :638(M+H)+.實施例17、1-環丙基-6-氟-8-甲氧基-7_{3_[N-甲基_Ν_2_ ( β -苯胺亞胺基靛 紅-1-基)乙基]氨基哌啶-1-基} -1，4- 二氫-4-氧代喹啉-3-羧酸同實施例5化合物的制備方法，實施例3化合物與苯胼鹽酸鹽反應，得淺黃色固體 產物，收率 78%, mp :151-153°C ·1H NMR (DMS0-d6，400MHz) δ ppm 0. 80-0. 84 (2Η, m) , 0. 93-1. 00 (2Η, m)， 1. 16-1. 22 (1Η, m)，1. 34-1. 37 (1H, m)，1. 61-1. 63 (1H, m)，1. 77-1. 80 (1H, m)，2. 05-2. 08 (1H, m)，2. 49 (3H, s)，2. 89-3. 03 (3H, m)，3. 54 (1H, d, J = 10. OHz)，3. 69 (3H, s)，3. 86-3. 89 (1H, m) ,4. 17 (2H, t, J = 5. OHz) ,4. 44 (2H, t, J = 5. OHz)，7. 03-8. 66(11H, m)，12. 69 (brs, 1H).MS (ESI，m/z) :653(M+H)+.實施例18、1-環丙基-6-氟-8-甲氧基-7_{3_[N-甲基-Ν_2_ ( β -苯胺亞胺 基-5-氟靛紅-1-基)乙基]氨基哌啶-1-基} -1，4- 二氫-4-氧代喹啉-3-羧酸同實施例5化合物的制備方法，實施例4化合物與苯胼鹽酸鹽反應，得淺黃色固體 產物，收率 63%，mp :166-167°C ·1H NMR (DMS0-d6，400MHz) δ ppm 0. 82-0. 90 (2Η, m) , 0. 93-1. 00 (2Η, m)， 1. 16-1. 22 (1Η, m)，1. 38-1. 40 (1H, m)，1. 62-1. 64 (1H, m)，1. 78-1. 81 (1H, m)，2. 07-2. 10 (1H, m)，2. 49 (3H, s)，2. 99-3. 04 (3H, m)，3. 55 (1H, d, J = 7. 2Hz)，3. 66 (3H, s)，3. 86-3. 88 (1H, m)，4. 17 (2H, t, J = 4. 8Hz)，4. 43 (2H, t, J = 4. 8Hz)，7. 03-8. 33 (10H, m)，12. 69 (brs, 1H) ·MS (ESI，m/z) :671(Μ+Η)+·生物實施例1體外抗分枝桿菌活性試驗本發明化合物的抗結核活性是通過測定其對結核分枝桿菌標準株H37RvATCC 27294和臨床分離株09710的最小抑菌濃度(MIC，μ g/mL)來表示的。在該試驗中，以其母體 化合物巴洛沙星和目前臨床上使用的氟喹諾酮類抗結核藥物環丙沙星作對照藥。最小抑菌 濃度按如下方法測定無菌48孔板(結核菌快速藥敏專用微量培養板)，按藥敏試驗設計 要求，各孔分別加入用2倍濃度培養基(改良米氏7H9液體培養基)稀釋的藥物。各化合物 制成適當濃度的的初溶液，用培養基(2X)稀釋成各所用化合物的二倍濃度，每種化合物 各10個梯度，加入48孔板每孔100 μ L，試驗藥的終濃度分別為128、64、32……0. 5 μ g/mL。 標準株H37Rv ATCC 27294和臨床分離株09710，每孔接種100 μ 1，每孔菌量為4Xl(T3mg。每板均設2個不含抗菌藥的生長陽性對照孔和兩個以蒸餾水替代培養基的生長陰性對照 孔，將48孔板加蓋后周圍用透明膠帶密封，置于濕盒37°C孵育。第3天后觀察陽性生長對 照孔和陰性生長對照孔，觀察到兩者有明確差別時，對各個試驗孔細菌生長的數量和形態 進行觀察，判定抑制或耐藥并記錄結果，第7天后再觀察記錄一次進行確認。無菌生長的對 照孔中所含藥物最小的濃度即為最小抑菌濃度(MIC)。測定結果列于表3。表3實施例10化合物、巴羅沙星和環丙沙星對2株分枝桿菌的體外活性*實驗菌株MIC(yg/mL實施例10化合物巴洛沙星環丙沙星MTB H37Rv ATCC 27294 <0.5168MTB 09710<0.5168*分枝桿菌微量直觀快速藥敏試驗法測定生物實施例2口服急性毒性試驗為測定本發明化合物的口服急性毒性，對實施例10化合物和實施例12化合物 進行了急性毒性實驗，將含不同濃度的這兩個化合物的溶液口服給于雄性小鼠，劑量為 0. lml/10g體重，7日后分別記數死鼠量，用Bliss程序計算各化合物的半數致死量(LD5tl)。 結果列于表4中。表4實驗化合物的小鼠口服急性毒性
實驗化合物 LD5tl (mg/kg) 實施例10 > 4000 實施例12 > 4000實驗結果表明，這些化合物毒性很低，非常適合藥用。組合物實施例實施例1包衣片片芯處方實施例化合物10 10. Og乳糖50. Og淀粉40. Og羥丙纖維素4. Og10%聚維酮適量硬脂酸鎂0.5g取上述成分混合均勻，制粒后過篩整粒，干燥、壓片制成100片片芯。包衣液處方歐巴代(Opadry) 5g,80%乙醇適量包衣。實施例2膠囊處方實施例化合物12IOOg
淀粉IOg羧甲基淀粉鈉20g低取代羥丙基纖維素IOg吐溫80適量聚乙烯吡咯烷酮5%乙醇液適量十二烷基硫酸鈉8g0號胃溶膠囊1000粒制成1000粒膠囊制備方法取處方量原輔料，分別過篩，加入5%聚乙烯吡咯烷酮醇液和吐溫80制軟材，用20 目篩制粒，在室溫15°C下晾干，加入十二烷基硫酸鈉，混合均勻，按0. 27g/S裝入0號胃溶膠 囊，取樣化驗，溶出限度為Q = 80%，含量應為標示量的90 110%。雖然，上文中已經用一般性說明及具體實施方案對本發明作了詳盡的描述，但在 本發明基礎上，可以對之作一些修改或改進，這對本領域技術人員而言是顯而易見的。因 此，在不偏離本發明精神的基礎上所做的這些修改或改進，均屬于本發明要求保護的范圍。
權利要求
一種如式(I)所示的化合物或其藥用鹽、水合物或異構體式中X代表氫、鹵素或C1～C3-烷基；R代表羥基、C1～C3-烷氧基、脲基、硫脲基、C1～C3-烷胺基、苯胺基或取代苯胺基、芐胺基取代芐胺基。FSA00000037113300011.tif
2.如權利要求1所述的化合物或其藥用鹽、水合物或異構體，其特征在于，其為1-環丙基-6-氟-8-甲氧基-7-{3-[N-甲基-Ν-2-(β-羥基亞胺基靛紅-1-基)乙 基]氨基哌啶-1-基} -1，4- 二氫-4-氧代喹啉-3-羧酸；1-環丙基-6-氟-8-甲氧基-7- {3- [N-甲基-Ν-2- ( β -羥基亞胺基_5_氟靛紅-1-基) 乙基]氨基哌啶-1-基} -1，4- 二氫-4-氧代喹啉-3-羧酸；1-環丙基-6-氟-8-甲氧基-7-{3-[Ν-甲基-Ν-2-(β-甲氧亞胺基靛紅基)乙 基]氨基哌啶-1-基} -1，4- 二氫-4-氧代喹啉-3-羧酸；1-環丙基-6-氟-8-甲氧基-7-{3-[N-甲基-Ν-2-(β -甲氧亞胺基_5_氟靛紅-1-基) 乙基]氨基哌啶-1-基} -1，4- 二氫-4-氧代喹啉-3-羧酸；1-環丙基-6-氟-8-甲氧基-7-{3-[N-甲基-Ν-2-(β-乙氧亞胺基靛紅-1-基)乙 基]氨基哌啶-1-基} -1，4- 二氫-4-氧代喹啉-3-羧酸；1-環丙基-6-氟-8-甲氧基-7- {3- [N-甲基-Ν-2- ( β -乙氧亞胺基_5_氟靛紅-1-基) 乙基]氨基哌啶-1-基} -1，4- 二氫-4-氧代喹啉-3-羧酸；1-環丙基-6-氟-8-甲氧基-7-{3-[Ν-甲基-Ν-2-(β-硫脲亞胺基靛紅-1-基)乙 基]氨基哌啶-1-基} -1，4- 二氫-4-氧代喹啉-3-羧酸；1-環丙基-6-氟-8-甲氧基-7- {3- [N-甲基-Ν-2- ( β -硫脲亞胺基-5-氟靛紅-1-基) 乙基]氨基哌啶-1-基} -1，4- 二氫-4-氧代喹啉-3-羧酸；1-環丙基-6-氟-8-甲氧基-7-{3-[N-甲基-Ν-2-(β-脲亞胺基靛紅-1-基)乙基] 氨基哌啶-1-基} -1，4- 二氫-4-氧代喹啉-3-羧酸；1-環丙基-6-氟-8-甲氧基-7- {3- [N-甲基-Ν-2- ( β -脲亞胺基-5-氟靛紅-1-基) 乙基]氨基哌啶-1-基} -1，4- 二氫-4-氧代喹啉-3-羧酸；1-環丙基-6-氟-8-甲氧基-7-{3-[Ν-甲基-Ν-2-(β-苯胺亞胺基靛紅-1-基)乙 基]氨基哌啶-1-基} -1，4- 二氫-4-氧代喹啉-3-羧酸；1-環丙基-6-氟-8-甲氧基-7- {3- [N-甲基-Ν-2- ( β -苯胺亞胺基_5_氟靛紅-1-基) 乙基]氨基哌啶-1-基} -1，4- 二氫-4-氧代喹啉-3-羧酸。
3.根據權利要求1-2任意一項所述的化合物或其藥用鹽、水合物或異構體，其特征在 于，其為E構型或Z構型或E和Z的混合物的構型形式。
4.一種制備權利要求1-3任意一項所述化合物或其藥用鹽、水合物或異構體的方法，其特征在于，包括如下步驟1)在偶極溶劑存在下并加入堿，將式(II)化合物與式(III)化合物置于適當溫度下反 應，生成式(IV)化合物，<formula>formula see original document page 3</formula>式中，X定義同權利要求1，Y代表鹵素；<formula>formula see original document page 3</formula>式中，X定義同權利要求1;2)將式(IV)化合物與式(V)化合物，在質子溶劑存在下并加入堿，用過量的式(V)化 合物來滿足需要，在室溫到100°c，有或無壓力條件下攪拌反應0.5 15小時，得式(I)化 合物，<formula>formula see original document page 3</formula>式中，R定義同權利要求1;3)需要時，將獲得的式(I)化合物轉化為其藥用鹽、水合物或異構體。
5.如權利要求4所述的方法，其特征在于，所述的偶極溶劑選自N，N-二甲基甲酰胺、 N，N-二甲基乙酰胺、二甲基亞砜或乙二醇二甲醚。
6.如權利要求4所述的方法，其特征在于，所述的質子溶劑選自水、醇或醇-水混合溶劑。
7.如權利要求4所述的方法，其特征在于，所述的堿選自三乙胺、碳酸鈉、碳酸氫鈉、碳 酸鉀、氫氧化鈉或氫氧化鉀。
8.含有權利要求1-3任意一項所述的化合物或其藥用鹽、水合物或異構體的藥物組合物。
9.根據權利要求7所述的藥物組合物，其特征在于，該組合物選自片劑、糖衣片劑、薄 膜衣片劑、腸溶衣片劑、緩釋片劑、膠囊劑、硬膠囊劑、軟膠囊劑、緩釋膠囊劑、顆粒劑、丸劑 或散劑。
10.權利要求1-3任意一項所述的化合物或其藥用鹽、水合物或異構體在制備抗結核 藥物中的應用。
全文摘要
本發明涉及含有靛紅取代的喹啉羧酸衍生物及其制備方法和醫藥用途以及含有它們的抗結核藥物組合物，更具體地講，本發明涉及一類新氟喹諾酮羧酸衍生物，該衍生物在喹諾酮核的7-位是3-[N-甲基-N-2-(β-取代亞胺基靛紅-1-基)乙基]氨基-1-哌啶基，8-位是甲氧基，1-位是環丙基，其與現有臨床用氟喹諾酮類抗結核藥物(如環丙沙星)相比，具有更加優越的抗結核分枝桿菌活性。
文檔編號A61K31/4709GK101812052SQ20101012702
公開日2010年8月25日 申請日期2010年3月18日 優先權日2010年3月18日
發明者馮連順, 劉明亮, 劉秉全, 張婷婷, 徐靜靜, 郭慧元 申請人:中國醫學科學院醫藥生物技術研究所;浙江司太立制藥有限公司