專利名稱：具有改善水溶性的氟苯尼考前藥的制作方法
技術領域：
本發明涉及包含具有優良水溶性的氟苯尼考前藥的氟苯尼考磷酸酯以及氟苯尼考類似物的磷酸酯。
背景技術：
氟苯尼考是甲砜霉素的結構類似物，而甲砜霉素又是氯霉素的衍生物[參閱，例如，U.S.4,235,892，U.S.5,352,832，其全部內容在此引入作為參考]。
氟苯尼考 甲砜霉素氯霉素氟苯尼考是對多種革蘭氏陰性菌和革蘭氏陽性菌具有活性(包括用于預防和治療鳥類、爬行動物、魚類、貝類和哺乳動物中由于易感性病原體而引起的細菌感染)的廣譜抗生素。氟苯尼考的一個主要應用是治療由溶血Mannhemia、多殺巴氏桿菌和/或睡眠嗜血桿菌(亦稱Histophilus somni)所引起的牛肺炎和相關呼吸道感染(通常一般稱為牛呼吸道病或者BRD)。它還在以下疾病的治療中顯示作用由壞死梭桿菌和黑色素類桿菌所引起的牛蹄皮炎；由多殺性巴氏桿菌、胸膜肺炎放線桿菌、豬鏈球菌、豬霍亂沙門氏菌和/或支原體屬(Mycoplasmaspp.)所引起的豬呼吸道疾病；由大腸桿菌所引起的雞大腸桿菌病；由鯰魚愛德華氏菌引起的鯰魚腸敗血病；和由殺鮭氣單胞菌所引起的鮭魚癤病。其它對氟苯尼考顯示敏感性的菌屬包括腸桿菌屬、克雷伯氏桿菌屬、葡萄球菌屬、腸球菌屬、博德特氏菌屬、變形桿菌屬和志賀菌屬。特別是，氯霉素抗性株有機體(比如肺炎克雷伯菌、陰溝腸桿菌、叢林斑疹傷寒菌和大腸埃希菌)都對氟苯尼考敏感。
氟苯尼考通常主要通過口服或者胃腸外給藥至可以受益于其優點的對象，其中后者主要是肌內或者靜脈內給藥。由于它具有極低的水溶性(大約1mg/mL)，因此在商業制劑中必須將有機溶劑加入其中以獲得期望的產品濃度。例如，在NUFLOR(在美國和加拿大中為標記為獸用的氟苯尼考制劑)，有機溶劑N-甲基吡咯烷酮、丙二醇和/或聚乙二醇被使用以使氟苯尼考的溶解度為300mg/mL。然而不幸的是，當胃腸外給藥時，這些溶劑通常會引起顯著的局部刺激。因此，需要有水溶性更好的氟苯尼考形式。
在此對任何參考文獻的引用不應理解為承認這些參考文獻可用作本申請的“現有技術”。
發明概述為此，本發明提供了一種水溶性的氟苯尼考形式，與氟苯尼考本身相比其具有顯著更大的水溶性。優選本發明水溶性的氟苯尼考形式還是一種在體內迅速并有效轉化為氟苯尼考的前藥。因此，本發明的一個方面是提供具有如下化學結構的氟苯尼考磷酸酯(例如，氟苯尼考前藥) 此外，本發明提供這種氟苯尼考磷酸酯的鹽。該鹽會對所述氟苯尼考磷酸酯的穩定存儲有用。優選，所述氟苯尼考磷酸酯鹽包括藥學上可接受的抗衡離子。在具體實施方案中，本發明的酸和藥學上可接受的氟苯尼考磷酸酯鹽可以描述為
式I其中M1+和M2+獨立地選自H+或者藥學上可接受的一價陽離子，或者M1+和M2+可以合起來表示藥學上可接受的二價陽離子。
在本發明的一種實施方案中，M1+和M2+獨立地選自H+、Na+、NH4+或者K+。在此類型的一個具體實施方案中，M1+和M2+分別為H+和Na+。在另一此類型的具體實施方案中，M1+和M2+都是Na+。在另一實施方案中，合起來的M1+和M2+為Ca+2。在另一實施方案中，合起來的M1+和M2+為Mg+2。
在本發明的另一實施方案中，M1+和M2+各自獨立地選自H+或者質子化的胺。在本發明的另一實施方案中，M1+和M2+分別為H+和含有化學式NR1R2R3H+的質子化的胺。在另一實施方案中，M1+和M2+都是含有化學式NR1R2R3H+的質子化的胺。對于含有化學式NR1R2R3H+的質子化的胺，R1、R2和R3獨立地選自H、甲基、乙基、丙基、異丙基、-CH2CH2OH和-CH2C(CH2OH)3中的一個。備選地，R1如上所提供，但是R2和R3連接形成五元或者六元環。在此類型的具體實施方案中，所述環為吡咯烷(pirolidine)、哌啶或者嗎啉。
本發明的胺陽離子的實例包括但不限于
在另一實施方案中，合起來的M1+和M2+形成一個雙質子化的二胺。本發明的雙質子化的二胺的實例包括 在另一實施方案中，M1+和M2+分別包括H+和氨基二酸的一價陽離子形式。在此類型的具體實施方案中，氨基二酸的一價陽離子形式包括以下化學式中的一個 在另一實施方案中，合起來的M1+和M2+包括氨基二酸的二價陽離子形式。在此類型的具體實施方案中，氨基二酸的二價陽離子形式包括以下化學式中的一個 在本發明的另一實施方案中，M1+和M2+獨立地選自H+、葡甲胺、苯佐卡因或者普魯卡因。在此類型的具體實施方案中，M1+和M2+中的任一個為H+，而另一個為葡甲胺、苯佐卡因或者普魯卡因。
在另一實施方案中，本發明提供了一種制劑，其中包含作為兩種或更多種鹽的混合物的式I化合物。在此類型的具體實施方案中，對于一種鹽，M1+或者M2+為H+，而另一個為特定的抗衡離子，對于第二種鹽，M1+和M2+都是上述的特定的抗衡離子。在一種相關實施方案中，第一種鹽的M1+和M2+是相同的抗衡離子，但不是H+，而第二種鹽的M1+和M2+也是相同的抗衡離子，但是它們既不是H+也不是第一種鹽的特定抗衡離子。在另一實施方案中，所述制劑包含作為兩種或者更多種鹽的混合物的式I化合物，并且各種鹽中的所有抗衡離子都獨立地進行選擇。在優選的實施方案中，這些制劑中的抗衡離子為在此公開的抗衡離子。
本發明另外提供同樣可以用作抗生素和/或抗生素前藥的氟苯尼考類似物的磷酸酯(包括氯霉素磷酸酯和甲砜霉素磷酸酯)。此外，本發明提供這些氟苯尼考類似物的磷酸酯的鹽，優選為含有在此提供的抗衡離子的鹽。一種適宜的氟苯尼考類似物族最近得到了合成和表征[U.S.20040082553，WO03/077828，其全部內容在此引入作為參考1。通過在此提供的教導，考慮到U.S.20040082553和WO03/077828的教導，這些氟苯尼考類似物磷酸酯及其鹽可以得到制備，并且隨后用作抗生素和/或抗生素的前藥。
在特定的實施方案中，本發明的氟苯尼考類似物的磷酸酯包括以下化學結構 其中R2和R3獨立地選自氫、(1C-4C)烷基、鹵素、-CF3、-NH2、-CN和N3；其中R4選自
其中A1為碳或者氮，并且環上的碳原子獨立地被選自以下的實體取代氫、(1C-4C)烷基、(3C-6C)環烷基、(1C-4C)烷基O-、-CF3、-OH、-CN、鹵素、(1C-4C)烷基SO-、(1C-4C)烷基SO2-、NH2SO2-、(1C-4C)烷基NHSO2-、((1C-4C)烷基)2NSO2-、-NH2、(1C-4C)烷基NH-、((1C-4C)烷基)2N-、(1C-4C)烷基SO2NH-、(1C-4C)烷基C(O)-、(3C-6C)環烷基C(O)-、(1C-4C)烷基OC(O)-、(1C-4C)烷基C(O)NH-、-C(O)NH2、(1C-4C)烷基NHC(O)-和((1C-4C)烷基)2NC(O)-，其中上述取代基中的任何烷基都可以是未被取代的或者被選自鹵素和羥基的基團取代；其中A2、A3、A4和A5獨立地選自碳、氮、氧和硫，條件是A1-A5中至少一個不是碳，環中氮、氧和硫原子的總數不超過4并且該環為芳香環；并且其中如果A1是碳并且該環不含有氧或者硫，那么一個氮原子可以任選地被選自(1C-4C)烷基、(1C-4C)烷基SO2-和-NH2的實體取代；和其中A6、A7、A8、A9和A10獨立地選自碳、氮和 條件是A6-A10中同時只有一個可以為 并且A6-A10中的一個、兩個或者三個為氮；并且其中環上的碳原子獨立地被選自以下的實體取代氫、(1C-4C)烷基、(3C-6C)環烷基、(1C-4C)烷基O-、-CF3、-OH、-CN、鹵素、(1C-4C)烷基SO-、(1C-4C)烷基SO2-、NH2SO2-、(1C-4C)烷基NHSO2-、((1C-4C)烷基)2NSO2-、-NH2、(1C-4C)烷基NH-、((1C-4C)烷基)2N-、(1C-4C)烷基SO2NH-、(1C-4C)烷基C(O)-、(3C-6C)環烷基C(O)-、(1C-4C)烷基OC(O)-、(1C-4C)烷基C(O)NH-、-C(O)NH2、(1C-4C)烷基NHC(O)-、((1C-4C)烷基)2NC(O)-和-OCH2O-，其中-OCH2O-取代基的氧原子與相鄰的環碳原子鍵合，并且上述取代基中的任何烷基可以是未被取代的或者被選自鹵素和羥基的基團取代；和其中，在所有化合物中R8都為氫，除了當R2和R3都為F時，在這種情形下R8為氫或者F；并且該化合物或者為具有所示的相對立體化學形式的外消旋體，或者基本上為對映體純的并且具有所示的絕對立體化學的化合物。在此類型的優選實施方案中，氟苯尼考類似物的磷酸酯可以充當相應的氟苯尼考類似物的前藥。
本發明的氟苯尼考磷酸酯的所有形式(例如氟苯尼考前藥)以及氟苯尼考類似物的磷酸酯的所有形式都可以配制在包含一種或多種藥學上可接受的載體(例如，溶劑)和/或一種或多種藥學上可接受的賦形劑的藥物組合物中。此外，本發明還提供呈分離和/或純化形式的本發明氟苯尼考磷酸酯的所有形式和氟苯尼考類似物磷酸酯的所有形式。
因此，本發明提供在藥物可接受的載體中包含本發明氟苯尼考前藥(或者氟苯尼考類似物磷酸酯)的藥物組合物。在具體實施方案中，所述藥物組合物包括兩種或更多種氟苯尼考前藥的鹽的混合物。在相關實施方案中，所述藥物組合物包括兩種或更多種氟苯尼考類似物磷酸酯的鹽的混合物。
在一種實施方案中，藥物可接受的載體包括有機溶劑。在此類型的具體實施方案中，有機溶劑為質子惰性溶劑。在相關的實施方案中，藥物可接受的載體為水溶液和有機溶劑的混合物。在優選的實施方案中，藥學上可接受的載體是水溶液。在此類型的實施方案中，水溶液的pH值為pH3.5～pH6.5。在另一實施方案中，水溶液的pH值為pH4.0～pH6.0。在另一實施方案中，水溶液的pH值為pH4.5～pH5.5。在具體實施方案中，溶液的pH值為pH4.2～pH4.8。
在本發明優選的實施方案中，本發明的藥物組合物包括氟苯尼考磷酸酯的鹽形式與氟苯尼考磷酸酯的酸形式的混合物。在一種上述實施方案中，同氟苯尼考磷酸酯的酸形式混合的堿(例如，游離胺)的摩爾比率為0.6～1.4。在另一實施方案中，堿的摩爾比率為0.8～1.2。在另一實施方案中，堿的摩爾比率為0.9～1.1。
根據本發明可以通過治療或者預防有效量的包括氟苯尼考前藥或其鹽和/或氟苯尼考類似物磷酸酯或其鹽的藥物組合物將給藥至需要治療或預防的對象，氟苯尼考磷酸酯(例如氟苯尼考前藥)或者氟苯尼考類似物的磷酸酯和/或它們的鹽可以被用來治療或者預防細菌感染(例如，上述所列那些)。
在具體的實施方案中，本發明的藥物組合物被口服給藥。在此類型的具體實施方案中，本發明的藥物組合物在水溶液中。在一種上述實施方案中，藥物組合物被置于一種液體中，例如被投入到它的飲用水中以被對象攝取。
在本發明的另一實施方案中，藥物組合物被胃腸外給藥。胃腸外給藥可以包括肌內注射或者靜脈注射。胃腸外給藥還可以包括皮下注射。
本發明的氟苯尼考磷酸酯(例如，氟苯尼考前藥)和/或其鹽以及本發明的氟苯尼考類似物磷酸酯和/或其鹽，可以通過許多方法得到制備。在優選的實施方案中，氟苯尼考前藥通過以下方法得到制備在四唑存在下，在第一適宜的溶劑中，使氟苯尼考與二叔丁基亞磷酰胺反應，產生第一中間體；接下來，在第二適宜溶劑中，將氧化劑加入到第一中間體中，產生第二中間體；將第二中間體分離后，把第二中間體溶于第三適宜溶劑中；然后使第二中間體與三氟乙酸反應，從而得到以其酸形式存在的氟苯尼考磷酸酯；隨后，可以將氟苯尼考磷酸鹽的酸形式分離。在具體實施方案中，第一、第二和/或第三適宜溶劑中的一種或多種為質子惰性溶劑。
然后，可以將分離的氟苯尼考磷酸酯的酸形式加入到(或者結合)含有藥學上可接受的一價陽離子或者二價陽離子的堿水溶液中。由此，氟苯尼考前藥的鹽形式可以得到分離，產生帶有藥學上可接受的一價陽離子或者二價陽離子的分離氟苯尼考前藥。
在本發明的制備氟苯尼考前藥的方法的一種實施方案中，第一適宜溶劑包括四氫呋喃。在另一實施方案中，使用的氧化劑為間-氯過苯甲酸。在另一實施方案中，第二適宜溶劑為二氯甲烷。在具體實施方案中，分離第二中間體包括閃蒸柱色譜。在另一實施方案中，第三適宜溶劑包括二氯甲烷。在另一實施方案中，藥學上可接受的陽離子為Na+。在另一實施方案中，藥學上可接受的陽離子為質子化的胺。在另一實施方案中，藥學上可接受的二價陽離子為雙質子化的二胺。
附圖簡述
圖1表示在鼠血清和牛血清中，同戊二酸酯相比，本發明的磷酸酯轉化成氟苯尼考的速率和程度的曲線圖。(三角形-磷酸酯在牛血清中；圓圈-磷酸酯在鼠血清中；菱形-戊二酸酯在牛血清中；正方形-戊二酸酯在鼠血清中)圖2表示在氟苯尼考磷酸酯靜脈內給藥后在小牛血漿中檢測到的氟苯尼考濃度的圖形顯示。該曲線表明了在氟苯尼考磷酸酯前藥靜脈內給藥大約10毫克/千克小牛體重的劑量后，在三頭小牛血漿中檢測到的氟苯尼考濃度。每種符號表示從一頭不同的小牛獲得的數據。
圖3表示在氟苯尼考磷酸酯靜脈內給藥后家犬血漿中檢測到的氟苯尼考濃度的圖形顯示。該曲線表明了在氟苯尼考磷酸酯前藥靜脈內給藥大約11.1毫克/千克(折合為氟苯尼考等效劑量為8.3毫克/千克)體重的劑量后，三只家犬血漿中的氟苯尼考濃度。每種符號表示從一只不同的狗中獲得的數據。
圖4是在氟苯尼考磷酸酯靜脈內給藥后，豬血漿中氟苯尼考濃度的圖形顯示。該曲線表明了在氟苯尼考磷酸酯前藥靜脈內給藥大約6.7毫克/千克(折合為氟苯尼考等效劑量為5毫克/千克)體重的劑量后，在三頭豬的血漿中檢測到的氟苯尼考濃度。每種符號表示從一頭不同的豬中獲得的數據。
發明詳述據此，本發明提供氟苯尼考的酯化形式(例如，氟苯尼考前藥)或者氟苯尼考類似物的酯化形式。上述酯化形式極易溶于水并且可用于治療和/或預防細菌感染。當將氟苯尼考或者氟苯尼考類似物的水溶性形式給藥至對象后，氟苯尼考或者氟苯尼考類似物的酯化形式分別被有效地轉化為游離氟苯尼考或者游離氟苯尼考類似物。
為了更充分地理解本發明，提供了以下定義。
在此使用的“藥物組合物”是指由本發明的氟苯尼考磷酸酯(包括其鹽)(例如氟苯尼考前藥)與藥學上可接受的賦形劑和/或載體形成的制劑，或者由本發明氟苯尼考類似物磷酸酯(包括其鹽)與藥學上可接受的賦形劑和/或載體形成的制劑。在具體實施方案中，上述載體為一種溶劑(例如水)。
“賦形劑”是指加入到藥物組合物中以進一步促進活性組分給藥的惰性物質。賦形劑的實例包括但不限于碳酸鈣、磷酸鈣、多種糖和多種類型的淀粉、纖維素衍生物、凝膠、植物油和聚乙二醇。
在此使用的術語“治療有效量”是指本發明的前藥能夠充分迅速并且以充分量水解以提供一定濃度氟苯尼考(或者氟苯尼考類似物)的量，氟苯尼考(或者氟苯尼考類似物)在此濃度下能夠在一定程度上減輕主體中一種或多種細菌感染的癥狀。在具體的實施方案中，治療有效量是指本發明氟苯尼考磷酸酯的量，當給藥至對象時，將氟苯尼考以充分的血漿濃度遞送給對象，從而(1)降低并且優選根除對象軀體中的細菌的細胞數目；(2)抑制(即，放慢或者優選停止)細菌的細胞增殖；(3)抑制(即，放慢，優選停止)細菌感染蔓延；和/或(4)減輕(優選根除)與感染相關的一種或多種癥狀。
術語“預防有效量”是指通過水解提供氟苯尼考或者相應氟苯尼考類似物的充分血漿濃度的本發明氟苯尼考前藥或者氟苯尼考類似物的量，從而(1)保持通過預先給藥治療有效量的前藥或者其它適宜的藥物而實現降低細菌細胞數目的水平；(2)保持通過給藥治療有效量的藥物而實現抑制細菌細胞增殖的水平；(3)保持通過給藥治療有效量的藥物而實現抑制感染蔓延的程度；和/或(4)保持通過給藥治療有效量的本發明前藥(例如氟苯尼考)或者其它適宜的藥物而實現緩減一種或多種癥狀的水平，或者如果癥狀得到消除，保持與細菌感染相關的癥狀不存在。“預防有效量”還指包括本發明氟苯尼考前藥或者本發明氟苯尼考類似物前藥的組合物的量，該組合物能夠以充分的血漿濃度遞送氟苯尼考或者氟苯尼考類似物，從而防止細菌在易感有機體內積累至引起感染的有效量。
“質子惰性溶劑”是指不含有一個或多個連接在氧、氮或者硫原子上的氫原子的有機溶劑，這種氫原子能夠從氫鍵中解離或者參與氫鍵鍵合。
在此使用的“適宜”溶劑是指反應物能夠溶解于其中并且它不會不利地通過與一種或多種反應混合物的組分反應或者通過妨礙各組分彼此反應而參與反應的溶劑。對于任何給定的反應，選擇適宜的溶劑完全在本領域技術人員的能力范圍之內并且不必過多的試驗就可以實現。
術語“對象”是指能夠被病原菌感染的動物物種，并且在具體實施方案中包括人類。適宜的動物對象還包含野生動物、家畜(例如，為肉、乳、脂、蛋、毛皮、皮革、羽毛和/或絨毛的目的而飼養的家畜)、役畜、研究動物、伴生動物以及飼養用于/在動物園、野生棲所和/或馬戲團的動物。
在一個具體實施方案中，本發明的“對象”為一種“制造食品的”動物。對本發明而言，術語“制造食品的”動物應當被理解為包括所有通過人類和/或其它動物育養以用于消費、或者用于消費品的動物(例如，乳牛和產蛋母雞等)。上述動物的非限制性目錄包括鳥類(雞、火雞、鵝、鴨、鴕鳥等等)、牛類(例如，黃牛、乳牛、水牛)、羊類(例如，山羊或者綿羊)、豬(例如，肥豬或者小豬)、馬類(例如，馬)等，以及包含貝類和魚類(比如鱒魚或者鮭魚)的水生動物，以及其它飼養或者捕獲用于人類消費的物種。對于本發明來說，術語“魚類”應當被理解為包括但不限于多骨魚類，即硬骨魚。鮭目(包含鮭科)和鱸形目(包含日鱸科)都包括在多骨魚類中。
可能的魚類受體的實例包括鮭科、鮨科、鯛科、慈鯛科、棘臀魚科、三線磯鱸和甲鯰科。
鮭科
鮨科的一些成員
鯛科的一些成員
慈鯛科的一些成員
棘臀魚科的一些成員
在另一實施方案中，對象為伴生動物。對本發明來說，術語“伴生動物”應當理解為包含家貓(貓科動物)、家犬(犬齒動物)、兔種、馬(馬屬)、嚙齒類(例如，豚鼠、松鼠、大鼠、小鼠、沙鼠和倉鼠)、靈長類動物(例如猴子)和鳥類(比如鴿子、鳩、鸚鵡、長尾鸚鵡、金剛鸚鵡和金絲雀等等)。
其它動物也預期可以受益于本發明氟苯尼考磷酸酯，其它動物包括有袋類動物(比如袋鼠)、爬行動物(比如飼養的海龜)、野禽、天鵝、平胸類鳥以及其它經濟學上重要的家畜。
如先前所述，氟苯尼考微溶于水，即溶解度為約1mg/mL。然而，在商用制劑中，通常期望300mg/mL或者更高的濃度。為了達到所述濃度，氟苯尼考易溶于其中的有機溶劑被用于制劑中。不幸地是，當這種含有氟苯尼考的組合物通過注射(一種優選的給藥方式)給藥至對象時，這些有機溶劑中的許多溶劑會引起有時很嚴重的刺激。本發明通過提供具有改善水溶性的氟苯尼考前藥而提供了此問題的解決方案，并且此外，本發明可以用于氟苯尼考在體內有效和高效的遞送。然而，實現此目的被證明并不是一件微不足道的事情。
許多可能的氟苯尼考前藥，比如，例如氟苯尼考戊二酸酯，都具有相當的水溶性，即溶解度超過幾百毫克每毫升。然而，這些前藥中的許多種不會很容易地將氟苯尼考遞送入血清中，因此不能預期其在體內會有這樣的行為。例如，圖1表明，接觸4小時后，牛血清中僅僅約6％的氟苯尼考戊二酸酯水解回氟苯尼考，而在大鼠血清中僅僅約3％地氟苯尼考戊二酸酯水解回氟苯尼考。
非常意外地，發現本發明氟苯尼考磷酸酯不僅在水中具有優良的溶解性，即超過600mg/mL，而且有效和相當大量地轉化成氟苯尼考。這同樣顯示在圖1中，從中可以看出，四小時后，在鼠血清和牛血清中，氟苯尼考磷酸鈉鹽被轉化的程度分別為約40％和60％。體外這種水平的轉化將被本領域技術人員看作是治療有效轉化的良好指示。如同預期，靜脈內給藥本發明氟苯尼考磷酸酯后，在黃牛、家犬和豬血漿中檢測到了相當高的氟苯尼考濃度(參見圖2～4)。
本發明的氟苯尼考磷酸酯(例如，氟苯尼考前藥)和/或其鹽(或者氟苯尼考類似物磷酸酯和/或其鹽)可以通過任何常規的方法給藥至對象，包括口服或者通過注射給藥。
當要針劑給藥時，優選將氟苯尼考前藥制成即時可用的含水溶液。為了獲得氟苯尼考前藥在溶液中的最強穩定性和最長貯存期限，優選在它們的水溶液中，將同氟苯尼考磷酸酯的酸形式混合的堿(例如，游離胺)的摩爾比率保持在0.6～1.4的范圍內。更優選在水溶液中，將此摩爾比率保持在0.8～1.2的范圍內。更加優選在水溶液中，將此摩爾比率保持在0.9～1.1的范圍內。在具體實施方案中，溶液的pH值應當保持在大約pH4.5。
通過參考以下非限制性實施例，本發明可以得到更透徹的理解，這些實施例被提供為本發明的例證。以下實施例的存在是為了更透徹地說明本發明實施方案，決不能看作是對本發明廣闊范圍的限制。
實施例方案1氟苯尼考磷酸酯二鈉鹽的合成 實施例1[1R，2S-1-(4-甲磺酰基苯基)-2-(2，2-二氯乙酰基氨基)-3-氟丙基]-二叔丁基磷酸酯(1)在氮氣下，向氟苯尼考(14.32g，40mmol)和四唑(3.96g，56mmol)的無水四氫呋喃(THF，70mL)溶液中，滴加加入N，N-二乙基二叔丁基亞磷酰胺(12.8mL，46mmol)。在環境溫度下將所得溶液攪拌1.5小時，在此期間形成了細小沉淀。再繼續攪拌22.5小時，在此之后將此懸浮液冷卻至-78℃，并且將間-氯過苯甲酸(75％，12g)的二氯甲烷(60mL)溶液滴加加入其中。在環境溫度下將所得溶液攪拌1.5小時，然后將其在真空中濃縮。將所得殘余物溶于乙酸乙酯(200mL)中并用三份100mL飽和碳酸氫鈉水溶液洗滌。然后，將所得有機層用無水硫酸鈉干燥并在真空中對其進行濃縮，從而得到一種膠，該膠經硅膠閃蒸柱色譜純化，從而得到10.61g作為白色泡沫的化合物1。
1H NMR(d6DMSO，400MHz)δ8.92(d，1H，J＝9.2)，7.91(d，2H，J＝8.5)，7.62(d，2H，J＝8.5)，6.48(s，1H)，5.52(dd，1H，J＝8.5，3.2)，4.7-4.32(m，3H)，3.19(s，3H)，1.31(s，9H)，1.29(s，9H)。
ESMS(負模式，相對豐度顯示于括號中)m/z 208.80(100)，491.66(90)，493.54(70).547.68(30)，549.51(25，M+).
HPLCtR11.2min.，純度96.6％(柱ACE 5C18，4.6×150mm；流動相0.1％aq.H3PO4/CH3CN梯度)。
實施例2[1R，2S-1-(4-甲磺酰基苯基)-2-(2，2-二氯乙酰基氨基)-3-氟丙基]磷酸酯(2)在氮氣下，向化合物1(12.75g，23.2mmol)的無水二氯甲烷(150mL)溶液中加入三氟乙酸(15mL)，并且在環境溫度下將此溶液攪拌2小時。然后將所得溶液在真空中濃縮，從而得到一種膠，通過將該膠與乙醚一起研磨，給出9.97g為白色固體的化合物2。
1H NMR(d6DMSO，400mHz)δ8.81(d，1H，J＝9.0)，7.87(d，2H，J＝8.4)，7.63(d，2H，J＝8.4)，6.43(s，1H)，5.58(dd，1H，J＝9.6，2.0)，4.80-4.3(m，3H)，3.18(s，3H).
ESMS(負模式，相對豐度顯示于括號中)m/z 435.55(100)，437.45(75).
HPLCtR9.1min，純度91.9％(柱ACE 5C18，4.6×150mm，流動相0.1％H3PO4/CH3CN梯度)。
實施例3[1R，2S-1-(4-甲磺酰基苯基)-2-(2，2-二氯乙酰基氨基)-3-氟丙基]磷酸二鈉鹽(3)將酸性化合物2(9.97g，22.8mmol)分成小份加入到碳酸氫鈉水溶液(3.82g，45.5mmol，在45mL水中)中。以水作為洗脫液使所得溶液通過HP-20樹脂交換柱。收集含有產品的組分并將其凍干，從而給出8.81g為白色固體的化合物3。
1H NMR(D2O，400mHz)δ7.75(d，1H J＝7.1)，7.57(d，2H，J＝7.1)，6.03(s，1H)，5.30(br d，1H，J-9.7)，4.75(ddd，1H，J＝45.5，9.0，4.3)，4.47(dt，1H，J＝47，9.0)，4.33(br m，1h)，3.07(s，3H).
ESMS(負模式，相對豐度顯示于括號中)m/z 435.60(100)，437.49(70).
HPLCtR9.2min，純度97.3％(柱ACE 5Ca8，4.6×150mm，流動相0.1％H3PO4/CH3CN梯度)。
實施例4在血清中氟苯尼考磷酸酯向氟苯尼考的轉化在37℃下，可以將氟苯尼考磷酸酯溶于鼠血清或者牛血清的0.1M磷酸鹽(KH2PO4)緩沖介質中。然后，可以分別在0、0.5、1、2、3和4小時后，將100μL含有氟苯尼考磷酸酯的介質移出，與100μL乙腈(CH3CN)混合并且通過柱色譜(Zorbax C8柱4.6×15cm，洗脫液0.1％H3PO4/CH3CN)進行分析，從而確定前藥向氟苯尼考的轉化率。
實施例5在血清中氟苯尼考戊二酸酯向氟苯尼考的轉化在37℃下，可以將氟苯尼考戊二酸酯溶于鼠血清或者牛血清的0.1M磷酸鹽(KH2PO4)緩沖介質中。然后，可以分別在0、0.5、1、2、3和4小時后，將100μL含有氟苯尼考戊二酸酯的介質移出，與100μL乙腈(CH3CN)混合并且通過柱色譜(Zorbax C8柱4.6×15cm，洗脫液0.1％H3PO4/CH3CN)進行分析，從而確定前藥向氟苯尼考的轉化率。
實施例6氟苯尼考磷酸酯前藥水溶性的測定在攪拌下，將固體磷酸酯前藥(鈉鹽)的連續等份加入到水中。持續加入直至由于高粘度使得攪拌困難為止，此時所有的前藥都保持在溶液中。將一小份這種溶液(已知體積)用已知量的水稀釋，然后通過HPLC分析從而確定溶液的最初濃度，發現大于700mg/mL。
實施例7磷酸酯前藥在水溶液中的穩定性。
雖然在水溶液中相對穩定，但是在經歷延長期限后，氟苯尼考磷酸酯(式I)會發生引起游離氟苯尼考釋放以及環狀磷酸二酯形成的緩慢降解。環狀二酯的形成經由磷酸酯陰離子置換氟而產生并且需要磷酸酯二價陰離子的參與，磷酸酯二價陰離子比相應的一價陰離子更為親核。因此，環狀二酯形成的速率主要取決于溶液的pH值，或者更通常取決于磷酸酯離子化的程度。加熱氟苯尼考磷酸酯前藥的二鈉鹽引起前藥幾乎定量的向環狀二酯的轉化。當將接近一個當量的量的氫氧化鈉或者乙醇胺加入到氟苯尼考磷酸酯前藥的濃縮水溶液中，導致其pH值大約為pH4.5～pH5.5時，前藥水溶液的令人滿意的穩定性可以得到實現。
然而，即使這種pH值的微小變化也會導致環狀磷酸二酯形成量的顯著差異。
在氮氣下，將磷酸形式的含有300mg/mL活性氟苯尼考的氟苯尼考磷酸酯水溶液在40℃下加熱30天。該前藥酸的初始HPLC純度為98.3％，沒有顯著量的環狀磷酸酯B和游離氟苯尼考C。
當使用乙醇胺調節溶液的pH值時也可以得到類似結果
在氮氣下，將含有300mg/mL活性氟苯尼考的前藥磷酸水溶液在40℃下加熱30天。該前藥酸的初始HPLC純度為98.3％，沒有顯著量的環狀磷酸酯B和游離氟苯尼考C。
當pH值低于4或者為中性或更高pH值時，氟苯尼考磷酸酯前藥的穩定性較差。此外，升高的離子強度會降低氟苯尼考磷酸酯前藥在溶液中的水穩定性。
實施例8在牛中氟苯尼考磷酸酯向氟苯尼考的轉化將氟苯尼考磷酸酯溶于水中至濃度為大約600mg/mL。然后將此溶液靜脈內注射入三頭稱重為69～121kg的小牛中，從而提供大約10毫克/千克小牛體重的劑量。藥物給藥后收集血漿樣品，并且通過HPLC-MS/MS分析氟苯尼考的濃度。繼處置之后，血漿氟苯尼考濃度迅速增加(圖2)。這些數據表明所述前藥在牛中被迅速分解成氟苯尼考。
實施例9在犬中氟苯尼考磷酸酯向氟苯尼考的轉化將氟苯尼考磷酸酯溶于水中至濃度為大約200mg/mL。然后將此溶液靜脈內注射入三只稱重為9～15kg的家犬中，從而提供大約11毫克/千克體重的劑量。
藥物給藥后收集血漿樣品，并且通過HPLC-MS/MS分析氟苯尼考的濃度。繼處置之后，血漿氟苯尼考濃度迅速增加(圖3)。這些數據表明所述前藥在家犬中被迅速分解成氟苯尼考。
實施例10在豬中氟苯尼考磷酸酯向氟苯尼考的轉化將氟苯尼考磷酸酯溶于水中至濃度為大約300mg/mL。然后將此溶液靜脈內注射入三頭稱重為10～15kg的豬中，從而提供大約6.7毫克/千克體重的劑量。藥物給藥后收集血漿樣品，并且分析氟苯尼考的濃度。繼處置之后，血漿氟苯尼考濃度迅速增加(圖4)。這些數據表明所述前藥在豬中被迅速分解成氟苯尼考。
可以對本發明進行多種不背離它的精神和范圍的改變和變體，這對于本領域熟練的技術人員而言是很明顯的。在此所述的具體實施方案僅僅通過實施例的方式進行提供，以及本發明僅僅由附加權利要求以及等同于如此命名的權利要求的全部范圍進行限定。
權利要求
1.具有如下化學結構的氟苯尼考磷酸酯 或其鹽。
2.權利要求1的氟苯尼考磷酸酯，它是具有如下化學結構的氟苯尼考前藥 其中M1+和M2+為H+或者藥學上可接受的一價陽離子，或者M1+和M2+合起來表示藥學上可接受的二價陽離子。
3.權利要求2的氟苯尼考前藥，其中M1+和M2+獨立地選自H+、Na+、NH4+和K+。
4.權利要求3的氟苯尼考前藥，其中M1+或者M2+是H+，并且M2+或者M1+不是H+而是Na+。
5.權利要求3的氟苯尼考前藥，其中M1+和M2+都是Na+。
6.權利要求2的氟苯尼考前藥，其中M1+和M2+獨立地選自H+和質子化的胺。
7.權利要求6的氟苯尼考前藥，其中質子化的胺是NR1R2R3H+，并且其中R1、R2和R3獨立地選自H、甲基、乙基、丙基、異丙基、-CH2CH2OH和-CH2C(CH2OH)3。
8.權利要求7的氟苯尼考前藥，其中質子化的胺選自
9.權利要求8的氟苯尼考前藥，其中質子化的胺為
10.權利要求7的氟苯尼考前藥，其中R1是H、甲基、乙基、丙基、異丙基、-CH2CH2OH和-CH2C(CH2OH)3中的一個；和其中R2和R3連接形成五元或者六元環。
11.權利要求10的氟苯尼考前藥，其中五元或者六元環選自吡咯烷、哌啶或者嗎啉。
12.權利要求2的氟苯尼考前藥，其中M1+和M2+分別包括H+和氨基二酸的一價陽離子形式。
13.權利要求2的氟苯尼考前藥，其中M1+和M2+獨立地選自H+、葡甲胺、苯佐卡因或者普魯卡因。
14.權利要求2的氟苯尼考前藥，其中M1+和M2+合起來選自Ca+2、Mg+2、雙質子化的二胺和氨基二酸的二價陽離子形式。
15.一種在藥物可接受的載體中包含權利要求2的氟苯尼考前藥的藥物組合物。
16.權利要求15的藥物組合物，其中藥物可接受的載體是水溶液。
17.權利要求16的藥物組合物，其中包括兩種或更多種氟苯尼考前藥的鹽的混合物。
18.權利要求16的藥物組合物，其中水溶液的pH值為pH 3.5～pH 6.5。
19.權利要求18的藥物組合物，其中水溶液的pH值為pH 4.0～pH 6。
20.權利要求19的藥物組合物，其中水溶液的pH值為pH 4.5～pH 5.5。
21.權利要求16的藥物組合物，其中氟苯尼考磷酸酯是氟苯尼考磷酸酯鹽形式和氟苯尼考磷酸酯酸形式的混合物；并且其中同氟苯尼考磷酸酯酸形式混合的堿的摩爾比率為0.6～1.4。
22.權利要求21的藥物組合物，其中所述的摩爾比率為0.8～1.2。
23.權利要求22的藥物組合物，其中所述的摩爾比率為0.9～1.1。
24.一種包括以下化學式的化合物 或其鹽；其中R2和R3獨立地選自氫、(1C-4C)烷基、鹵素、-CF3、-NH2、-CN和N3；其中R4選自 其中A1為碳或者氮，并且環上的碳原子獨立地被選自以下的實體取代氫、(1C-4C)烷基、(3C-6C)環烷基、(1C-4C)烷基O-、-CF3、-OH、-CN、鹵素、(1C-4C)烷基SO-、(1C-4C)烷基SO2-、NH2SO2-、(1C-4C)烷基NHSO2-、((1C-4C)烷基)2NSO2-、-NH2、(1C-4C)氨基NH-、((1C-4C)烷基)2N-、(1C-4C)烷基SO2NH-、(1C-4C)烷基C(O)-、(3C-6C)環烷基C(O)-、(1C-4C)烷基OC(O)-、(1C-4C)烷基C(O)NH-、-C(O)NH2、(1C-4C)烷基NHC(O)-和((1C-4C)烷基)2NC(O)-，其中上述取代基中的任何烷基都可以是未被取代的或者被選自鹵素和羥基的基團取代；其中A2、A3、A4和A5獨立地選自碳、氮、氧和硫，條件是A1-A5中的至少一個不是碳，環中氮、氧和硫原子的總數不超過4并且該環為芳香環；并且其中如果A1是碳并且該環不含有氧或者硫，那么一個氮原子可以任選地被選自(1C-4C)烷基、(1C-4C)烷基SO2-和-NH2的實體取代；和其中A6、A7、A8、A9和A10獨立地選自碳、氮和 條件是A6-A10同時只有一個可以為 并且A6-A10中的一個、兩個或者三個為氮；并且其中環上的碳原子獨立地被選自以下的實體取代氫、(1C-4C)烷基、(3C-6C)環烷基、(1C-4C)烷基O-、-CF3、-OH、-CN、鹵素、(1C-4C)烷基SO-、(1C-4C)烷基SO2-、NH2SO2-、(1C-4C)烷基NHSO2-、((1C-4C)烷基)2NSO2-、-NH2、(1C-4C)烷基NH-、((1C-4C)烷基)2N-、(1C-4C)烷基SO2NH-、(1C-4C)烷基C(O)-、(3C-6C)環烷基C(O)-、(1C-4C)烷基OC(O)-、(1C-4C)烷基C(O)NH-、-C(O)NH2、(1C-4C)烷基NHC(O)-、((1C-4C)烷基)2NC(O)-和-OCH2O-，其中-OCH2O-取代基的氧原子與相鄰的環碳原子鍵合，并且上述取代基中的任何烷基可以是未被取代的或者被選自鹵素和羥基的基團取代；和其中在所有化合物中R8都為氫，除了當R2和R3都為F時，在這種情形下R8為氫或者F；和，該化合物或者是具有所示的相對立體化學的外消旋體，或者基本上是對映體純的并且具有所示的絕對立體化學的化合物。
25.一種在藥物可接受的載體中包括權利要求24的化合物的藥物組合物。
26.一種治療或者預防細菌感染的方法，包括向需要這種治療或預防的對象給藥治療有效量或者預防有效量的權利要求15的藥物組合物。
27.權利要求26的方法，其中藥物組合物被口服給藥或者胃腸外給藥。
28.一種用于合成具有以下化學結構的氟苯尼考磷酸酯的酸形式的方法 包括以下步驟(a)在四唑存在下，在第一適宜溶劑中，使氟苯尼考與二叔丁基亞磷酰胺反應，從而產生第一中間體；(b)在第二適宜溶劑中，向第一中間體中加入氧化劑，從而產生第二中間體；(c)分離第二中間體；(d)將第二中間體溶解在第三適宜溶劑中；和(e)使第二中間體與三氟乙酸反應，從而產生氟苯尼考磷酸酯的酸形式。
29.權利要求28的方法，它另外包括分離氟苯尼考磷酸酯的酸形式的步驟。
30.一種用于合成具有以下化學結構的氟苯尼考磷酸酯的鹽形式的方法 其中M1+和M2+為藥學上可接受的一價陽離子，或者M1+和M2+合起來表示藥學上可接受的二價陽離子，其中所述方法包括將權利要求29的分離的氟苯尼考磷酸酯的酸形式與包括藥學上可接受的一價陽離子或者二價陽離子的堿的水溶液混合，從而產生呈一價或者二價陽離子鹽形式的氟苯尼考磷酸酯形式。
31.權利要求30的方法，其中藥學上可接受的一價陽離子或者二價陽離子分別是質子化的胺或者雙質子化的二胺。
32.權利要求30的方法，另外包括分離氟苯尼考磷酸酯的鹽形式的步驟。
全文摘要
本發明公開了具有優良水溶性的氟苯尼考的磷酸酯(前藥)和氟苯尼考類似物的磷酸酯，在給藥至動物體內后它們被水解為氟苯尼考或者相應的氟苯尼考類似物。
文檔編號C07F9/145GK1897954SQ200480038867
公開日2007年1月17日 申請日期2004年12月20日 優先權日2003年12月23日
發明者S·J·哈克, S·V·潘賽爾 申請人:先靈-普勞有限公司