从红霉素类衍生的新的断大环内酯类及其制备方法

本发明涉及从一类已知的大环内酯抗生素红霉素A衍生的新化合物。具体地说，本发明涉及新的断大环内酯类，制备具有抗菌活性的新大环内酯的潜在中间体及其制备方法。

红霉素A是大环内酯抗生素，其结构特征是具有C-9酮的14-员内酯环和通过配糖键连接在分子的糖苷配基部分的C-3和C-5位上的两个糖，L-克拉定糖和D-德糖胺(McGuire,Antibiot.Chemother.1952；2：281)。40多年来它一直被认为是治疗由革兰氏阳性菌，某些种的军团菌属，支原体属，衣原体属和螺杆菌属细菌引起的呼吸道和生殖器感染的安全和有效的抗菌剂。口服制剂使用后生物利用度的明显变化，一些患者的胃耐受性和在无活性的代谢物无水红霉素形成情况下在酸性介质中的失活是红霉素A治疗使用中的基本缺点。但是，通过对C-9酮或C-6和/或C-12位羟基的化学转化成功地抑制了糖苷配基环的螺环化。这样，如用羟胺盐酸盐对红霉素A的C-9酮进行肟化，通过对所得9(E)-肟的Beckmann重排和通过对所形成的6,9-亚氨醚(6-去氧-9-去氧-9a-氮杂-高红霉素A 6,9-环亚氨醚)的还原，可得到9-去氧-9a-氮杂-9a-高红霉素A，这是第一个半合成的具有15-员内酯环的大环内酯(Kobrehel G,et2l,US4,328,334,5/1982)。根据Eschweiler-Clark方法，通过对新引入的内环9a-氨基的还原甲基化，可以合成一类新的氮杂大环内酯(azalide)抗生素的原型，9-去氧-9a-甲基--9a-氮杂-9a-高红霉素A(阿齐红霉素)(Kobrehel G.et al.,BE892 357,7/1982)。除了具有包括革兰氏阴性菌的广的抗菌谱外，阿齐红霉素还具有长的生物半衰期，转运到使用部位的特异机制和短的治疗时间的特征。阿齐红霉素可以容易地渗透并聚集在人体fagocyte细胞内从而改进对军团菌属，衣原体属和螺杆菌属细菌的细胞内病原微生物的活性。

最近，公开了通过对红霉素A和B的C-1内酯的水解和醇解，从而形成相应的链状断酸(secoacids)和酯(MartinS.,J.Am.Chem.Soc.,1991；113：5478)。而且，也公开了对红霉素A的碱-催化转化导致大环开环而形成C-1羧酸酯(Waddel S.T.和BlizzardT.A.,PCT,WO94/15617,7/1994)。也公开了制备新的大环内酯和氮杂大环内酯的方法，该方法是通过分别将9-去氧-8a-氮杂-8a-高红霉素A和9-去氧-9a-氮杂-9a-高红霉素A分子中的东部C-1/C-8和C-1/C-9部分与不同的成为分子的西部的片段连接完成的。同时还指出用该方法得到的C-1/C-9链状片段不同于通过在阿齐红霉素C-9碳原子上加入乙基的相应片段。在EP0735041 A1(Lazareyski G.etal.,2/1996)中描述了通过羟胺盐酸盐对6,9-环亚氨醚的作用和随后对新形成的C-10氨基和C-1内酯的碱-催化的内部酰化作而合成新的断氮杂大环内酯化合物。所得的C-1酰胺的结构特征是与阿齐红霉素的相同的东部的C-1/C-9片段和红霉素A西部的C-10/C-15片段以相反的键连接在C-1碳原子上。然而，通过酸对6,9-环亚氨醚的作用，C-9/9a-N双键的解离，形成了具有终端C-10基的6-去氧-6,9-环氧-8(R)-甲基-10-氨基-9,10断红霉素A。本发明的主题是新的断大环内酯的合成，从6-去氧-6,9-环氧-8(R)-甲基-10-氨基-9,10-断-红霉素A起始的合成生物活性嵌合的大环内酯化合物中的潜在中间体。

根据已知和已建立的现有技术的通式(Ⅰ)的断大环内酯化合物是迄今未记载过的。其中R1代表氢原子，C1-C4链烷酰基，芳基羰基或与R2和与它们相连的碳原子共同构成环羰基或硫代羰基，R2代表氢原子或与R1和与它们相连的碳原子共同构成环羰基或硫代羰基，R3代表氢原子，C1-C4链烷酰基或芳基羰基，Z是氢原子或式(ⅰ)代表的L-可拉定糖基团其中R4代表氢原子或C1-C4链烷酰基，W是氢原子或式(ⅱ)代表的D-德糖胺其中R5代表氢原子或C1-C4链烷酰基或芳基羰基，X和Y共同代表内酯或X是CH2OR6基，其中R6代表氢原子或C1-C4链烷酰基和Y是羟基，本发明也涉及其与无机或有机酸形成的药用酸加成盐。通式(Ⅰ)的新的断大环内酯类及其与无机或有机酸形成的药用加成盐其中X,Y,Z和W具有上述所给的定义，该化合物是通过使式(Ⅱ)的6-去氧-6,9-环氧-8(R)-甲基-10-氨基-9,10-断红霉素A(EP 0 735 041A1,2/1996)与极性溶剂在所需要的时间内通过C-10的一级氨基和C-1的内酯进行分子内酰化而形成通式(Ⅰ)化合物，其中R1,R2和R3相同并代表氢原子，Z是式(ⅰ)代表的L-克拉定糖基，其中R4是氢原子，W是式(ⅱ)代表的D-德糖胺基，其中R5是氢原子，和X和Y共同代表内酯[化合物(Ⅰa)]，随后使该化合物A/在一个或两个糖的水解条件下与酸反应，得到通式(Ⅰ)化合物，其中R1,R2和R3相同并代表氢原子，Z是氢原子，W是式(ⅱ)代表的D-德糖胺基，其中R5是氢原子，和X和Y共同代表内酯[化合物(Ⅰb)]，和通式(Ⅰ)化合物，其中R1，R2和R3相同并代表氢原子，Z和W相同并代表氢原子，和X和Y共同代表内酯[化合物(Ⅰc)]，或B/与酸酐或酰氯进行O-酰化，即B1/与酸酐或C1-C4烷基酰氯进行O-酰化，得到通式(Ⅰ)化合物，其中R1和R3相同并代表C1-C4链烷酰基和R2是氢原子，Z是式(ⅰ)代表的L-克拉定糖基，其中R4代表C1-C4链烷酰基，W是式(ⅱ)代表的D-德糖胺基，其中R5代表C1-C4链烷酰基，X和Y共同代表内酯，随后如果需要，使该化合物进行溶剂解，得到通式(Ⅰ)化合物，其中R1和R3相同并代表C1-C4链烷酰基和R2是氢原子，Z是式(ⅰ)代表的L-克拉定糖基，其中R4代表C1-C4链烷酰基，W是式(ⅱ)代表的D-德糖胺基，其中R5是氢原子，且X和Y共同代表内酯，或B2/通过与芳基羧酰氯进行的O-酰化，根据B2a/用至少1.1等摩尔过量的酰氯化物，得到通式(Ⅰ)化合物，其中R1，R2和R3相同并代表氢原子，Z是式(ⅰ)代表的L-克拉定糖基，其中R4是氢原子，W是式(ⅱ)代表的D-德糖胺基，其中R5代表芳基羰基，且X和Y共同代表内酯，如果需要，使该化合物根据B1/的方法进行O-酰化，得到通式(Ⅰ)化合物，其中R1和R3相同并代表C1-C4链烷酰基和R2是氢原子，Z是式(ⅰ)代表的L-克拉定糖基，其中R4代表C1-C4链烷酰基，W是式(ⅱ)代表的D-德糖胺基，其中R5是芳基羰基，且X和Y共同代表内酯，或B2b/用至少5等摩尔过量的酰氯化物，得到通式(Ⅰ)化合物的混合物，其中R1代表芳基羰基，R2和R3相同并代表氢原子，或其中R3代表芳基羰基和R1和R2相同并代表氢原子，Z是式(ⅰ)代表的L-克拉定糖基，其中R4是氢原子，和W是式(ⅱ)代表的D-德糖胺基，其中R5代表芳基羰基，和X和Y共同代表内酯，将化合物用硅胶柱进行色谱分离并随后，如果需要，进行溶剂解反应，得到通式(Ⅰ)化合物，其中R1代表芳基羰基，而R2和R3相同并代表氢原子，或其中R3代表芳基羰基，而R1和R2相同并代表氢原子，Z是式(ⅰ)代表的L-克拉定糖基，其中，R4是氢原子，W是式(ⅱ)代表的D-德糖胺基，其中R5是氢原子，且X和Y共同代表内酯，或C/与羧酸衍生物进行酯基转移反应，得到通式(Ⅰ)化合物，其中R1和R2和与它们相连的碳原子共同代表环羰基或硫代羰基和R3是氢原子，Z是式(ⅰ)代表的L-克拉定糖基，其中R4是氢原子，W是式(ⅱ)代表的D-德糖胺基，其中R5是氢原子，且X和Y共同代表内酯，或D/进行还原反应，得到通式(Ⅰ)化合物，其中R1,R2和R3相同并代表氢原子，Z是式(ⅰ)代表的L-克拉定糖基，其中R4是氢原子，W是式(ⅱ)代表D-德糖胺基，其中R5是氢原子，且X是CH2OR6基，其中R6是氢原子和Y是羟基，使其任选地根据B1/进行O-酰化得到通式(Ⅰ)化合物，其中R1和R3相同并代表C1-C4链烷酰基，R2是氢原子，Z是式(ⅰ)代表的L-克拉定糖基，其中R4是C1-C4链烷酰基，W是式(ⅱ)代表D-德糖胺基，其中R5代表C1-C4链烷酰基，X是CH2OR6基，其中R6代表C1-C4链烷酰基和Y是羟基。

式(Ⅱ)化合物中C-10氨基和C-1内酯的分子内酰化反应是根据已知方法(March J.,Advanced Organic Chemistry：Reactions,Mechanisms和Structure;Third Ed.1985,p.375)，在水或水与有机溶剂(优选低级醇或丙酮)的混合物中，在室温或为加速酰基转移而升温的条件下进行的。

根据a/的(Ⅰa)化合物的水解反应是用已知方法通过两步反应完成的。第一步是与稀无机酸的反应，优选与0.25N的盐酸，在室温下反应，使中性的L-克拉定糖解离，从而形成(Ⅰb)的5-O-德糖胺基衍生物，随后，如果需要，使其与更浓的酸，优选2至6N的盐酸，在惰性有机溶剂(优选氯仿)中，在加热下优选在反应混合物的回流温度下反应，从而使第2个糖，D-德糖胺解离，得到(Ⅰc)化合物。

根据B1/的(Ⅰa)化合物的O-酰化反应是根据已知方法使其与酸酐或C1-C4烷基-羧酸的酰氯在反应-惰性溶剂中，在0至30℃的温度下，在适宜的碱存在下反应完成的(Jones et al.,J.Med.Chem.1971,15,631,和Banaszek et al.,Rocy.Chem.,1969,43,763)。可以使用的惰性溶剂是二氯甲烷，二氯乙烷，丙酮，吡啶，乙酸乙酯，四氢呋喃和其它类似的溶剂。可以使用的适宜的碱是碳酸氢钠，碳酸钠，碳酸钾，三乙胺，吡啶三丁基胺和其它无机和有机碱。例如，可使(Ⅰa)与乙酸酐在吡啶中，在室温酰化3天，得到四乙酸酯(Ⅰd)(R1=R3=R4=R5=乙酰基，R2是氢原子，X和Y共同代表内酯)。将所得的四乙酰化衍生物在低级醇中在室温或为了加速反应而加热的条件下进行溶剂解，从而对2’-位进行去乙酰化。在此情况下可以使用的低级醇是甲醇，乙醇，丙醇或丁醇。例如，将四乙酸酯(Ⅰd)在甲醇中于室温放置3天，得到三乙酸酯(Ⅰe)(R1=R3=R4乙酰基，R2=R5=氢原子，X和Y共同代表内酯)。根据B2/，使(Ⅰa)化合物与芳基羧酸酰氯进行O-酰化反应，其中术语芳基是未取代或取代的苯基，优选C1-C4烷基苯基或卤代苯基，优选在惰性溶剂(优选丙酮)中，在无机或有机碱(优选碳酸氢钠)存在下进行，从而，根据反应试剂的等摩尔比，反应温度和酰化时间，形成相应的一-或二-芳基羰基衍生物。例如，用至少1.1等摩尔过量的4-溴代苯甲酰氯在无水丙酮中，在0至5℃酰化(Ⅰa)，得到2’-单溴代苯甲酸酯(Ⅰf)(R1=R2=R3=R4=H，R5=4-溴代苯甲酰基，且X和Y共同代表内酯)。如果需要，将所得2’-单芳基羰基衍生物用方法B1/进行O-酰化。例如，根据上述方法使其与乙酸酐反应，得到三乙酸酯(Ⅰg)(R1=R3=R4=乙酰基，R2=R5=4-溴苯甲酰基，X和Y共同代表内酯)。对于二取代的衍生物，在酰化2’-羟基的同时，也会引起(Ⅰa)中1-N-[2-或1N-[4-位羟基的酰化。用至少5当量的芳基羧酰氯(优选4-溴苯甲酰氯)，在加热情况下(优选在反应混合物的回流温度下)进行O-酰化，得到二溴苯甲酸酯(Ⅰh)(R1=R5=4-溴苯甲酰基，R2=R3=R4=H，X和Y共同代表内酯)和(Ⅰi)(R3=R5=4-溴苯甲酰基，R1=R2=R4=H，X和Y共同代表内酯)的混合物，将其用硅胶柱，优选用溶剂系统CH2Cl2/CH3OH,95∶5进行色谱纯化，如果需要，用上述方法进行溶剂解，从而使2’-酯，优选2’-O-(4-溴苯甲酸酯)去酰化，分别得到单溴代苯甲酸酯(Ⅰk)(R1=4-溴苯甲酰基，R2=R3=R4=R5=H，X和Y共同代表内酯)和(Ⅰj)(R3=4-溴苯甲酰基，R1=R2=R4=R5=H，X和Y共同代表内酯)。

根据C/的(Ⅰa)化合物酯基转移反应是使起始的(Ⅰa)化合物与羧酸衍生物，优选与3至5等摩尔过量的碳酸亚乙酯或1,1硫代羰基二咪唑在适宜的溶剂，优选在芳香溶剂如苯，卤代烃或低级烷基链烷酸酯(如乙酸乙酯)中，在加热情况下，优选在反应混合物的回流温度下反应3至9小时，得到环状碳酸酯或硫代碳酸酯(R1和R2共同代表C=O或C=S基，R3=R4=R5=H，X和Y共同代表内酯)。

根据D/的还原反应是使(Ⅰa)化合物与金属氢化物的配合物，优选与硼氢化钠在叔醇，优选正丁醇存在下，在惰性溶剂，优选低级醇(优选甲醇)中，在加热情况下，优选在反应混合物的回流温度下进行反应，得到9-羟基-8(R)-(Ⅰm)和9-羟基-8(S)-衍生物(Ⅰn)的异构体混合物(R1=R2=R3=R4=R5=H，X是CH2OR6基，其中R6是氢原子，且Y是羟基)，如果需要，用硅胶柱进行色谱分离并且随后，如果需要，根据B1/将其进行O-酰化。

本发明的另一主题药用加成盐，是将通式(Ⅰ)化合物的断-衍生物与至少等摩尔量的适宜的无机或有机酸如盐酸，氢碘酸，硫酸，磷酸，乙酸，丙酸，三氟乙酸，马来酸，柠檬酸，硬脂酸，琥珀酸，乙基琥珀酸，甲磺酸，苯磺酸，对-甲苯磺酸，月桂基磺酸等等，在反应惰性溶剂中反应得到。加成盐如果不溶于反应惰性溶剂则可通过过滤，沉淀，非溶剂法或溶剂蒸发等方法分离，最常用的是冷冻干燥法。

通过对式(Ⅱ)的6-去氧-6,9-环氧-8(R)-甲基-10-氨基-9,10-断-红霉素A的一系列反应，可得到一系列新的，迄今未公开的具有很强活性的端点官能基的直链衍生物，提供了制备具有修饰的大环糖苷配基的整个系列的新的大环内酯的可能性。为了简单起见，在本专利申请的实验部分中的新的断大环内酯的波谱数据中氢原子和碳原子位置的标注与前面C-10/C-15片段的原子逆位相同。

本发明通过下列不以任何方式限制本发明的范围的实施例解释说明。

Rf0.621,CH2Cl2/CH3OH/NH4OH,90∶9∶1.5.

IR(CHCl3) cm-13400,2980,2950,1770,1660,1540,1460,1390,1270,1110,1050,1005.

1H NMR(300 MHz,CDCl3)δ：7.45(CONH),4.93(H-1″),4.37(H-1′),4.19(H-3),4.11(H-10),3.80(H-11),3.65(H-5),3.28(3″-OCH3),3.20(H-13),2.79(H-8),2.46(H-2),2.27/3′-N(CH3)2/,2.20(H-7a),2.00(H-4),1.98(H-7b),1.59(H-14a),1.55(6-CH3),1.35 (H-14b),1.28(8-CH3),1.26 (10-CH3),1.14(12-CH3),1.11(2-CH3),1.09(4-CH3),1.05(15-CH3).

13C NMR(75 MHz,CDCl3) δ：179.4(C-9),174.5(C-1),105.6(C-1′),96.3(C-1″).86.4(C-6),86.2(C-5),83.3(C-13),79.5(C-3),75.2(C-11),74.9(C-12),49.3(3″-OCH3).48.8(C-10),42.6(C-2),40.0/3′-N(CH3)2/,39.1(C-7),38.5(C-4),34.2(C-8).25.0(C-14),23.8(6-CH3),21.3(12-CH3),15.7(10-CH3),14.9(8-CH3),11.6(15-CH3),11.0(4-CH3),9.9(2-CH3).方法2 EI-Ms m/z 748将6-去氧-6,9-环氧-8(R)-甲基-10-氨基-9,10-断红霉素A(EP 0735 041A1.02.10.1996)(1g,0.00134mol)悬浮与100mL水中，并将其在室温下静置3小时。在反应混合物中加入CHCl3(30mL)并用10％NaOH调pH至9.0，将其进行相分离并将水层用CHCl3(60mL)萃取两次以上。将合并的有机萃取液用K2CO3干燥，用旋转蒸发仪蒸发并用硅胶柱用溶剂系统CHCl3/CH3OH/浓NH4OH,6∶1∶0.1如方法A所述方法进行色谱纯化。

Rf0.938,CH2Cl2/CH3OH/NH4OH,90∶9∶1.5.IR(CHCl3)cm-13340,2970,1740,1710,1650,1580,1515,1450,1370,1240,1160,1130,1100,1040,1010.1H NMR(300 MHz,CDCl3)δ：7.73(Ph),6.83(CONH),3.38(3″-OCH3),2.28/3′-N(CH3)2/,2.17,2.03和2.02(COCH3).