专利名称：头孢菌素衍生物的制作方法
1．发明领域本发明涉及由下列通式代表的新型头孢烯衍生物或其药学上可接受的盐和/或其前体药物
其中Q是一通过一环上碳原子与硫原子相连的任选取代的吡啶鎓基团； X为卤素；Y为氢或卤素； A为CO2H、PO3H2、SO3H或四唑；L1为呋喃基、噻吩基、C2-C10烷基、或由一或多个独立选自乙烯基、S、SO、SO2、SO2NH、
或
所间断的C2-C10烷基；n为0或1；R1为氢或羧基保护基团。这些衍生物为革兰氏阳性抗菌剂，特别用于由对2,6-二甲氧苯青霉素有抗性的金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)(以下也称为MRSA或对2,6-二甲氧苯青霉素有抗性的金黄色葡萄球菌)所引起的疾病的治疗。
2．现有技术的说明文献中公开了大量的具有各种C-3和C-7取代基的头孢烯衍生物。
有关本发明的C-7取代基，美国专利3,345,366公开了下列类型的头孢烯衍生物
其中R1为氢或氯、R2为羟基或氨基，Z为氧或硫，A为乙酰氧基或N-吡啶鎓，M为氢、药学上可接受的无毒性阳离子或者当A为N-吡啶鎓时为一阴离子电荷。该方法也在Antimicrob.Ag.Chemother.Meeting,1968，第109-114页(Hobby,G.L)和JP50083383中论述过。
EP638,574A1公开了下列通式的头孢烯衍生物及其药学上可接受的盐和其C6和C7的差向异构体
其中X=不存在、-O-、-S-、-SO-、-SO2、-NH-；Y=-CH、N-；Z=-H、卤素、-OH、C1-C5O-烷基、-OCH2CONH2、-OCONH2、-OSO2NH2、-OCH2CN、-NH2或者其本身或者被C1-C6烷基取代、-NHCOCH3、-NHSO2CH3、
C1-C4直链酸的酰胺、苯及甲苯生物的酰胺、-NO2、-NO、-CHO、-CH2OH、-COOH、-SH、-SOH、-SO2H、-SO3H、-S-烷基(其中所述烷基为C1-C3)、-CF3；R=-H、-OH、其烷基可能含有卤素的C1-C5-O-烷基、或为游离的或与碱金属或碱土金属成盐的酸性官能团、碱性官能团如-OCH2CH2NH2、-OCH2CH2NH-CH3、-OCH2(o,m,p)-吡啶基、-OCH2CN、-OCH2CONH2、-OCH2SO2NH；n=0-4A=-S-、-O、-CH2-、-SO-、-SO2-；R1=头孢菌素的特征结构基团，如-Cl、-H、-OCH3、-CH2OCH2NH2、-CH2OCH3、-CH3、-CH=CH-CH3、-CF3、-CO2R2、-SO2R(其中R2为烷基或芳基)、
本发明化合物中所用的C-3取代基在头孢烯领域中是熟知的，但以前未见与本发明中的C-7取代基相结合。申请者已发现，本发明化合物中所提供的C-3和C-7取代基的结合为商业上可行的抗-MRSA的头孢烯产品出乎意料地给出了其所需的理想的溶解性、活性及毒性公布型。
发明概述本发明提供了一系列新的具有下列通式的头孢烯衍生物或其药学上可接受的盐和/或其前体药物
其中Q是一通过一环上碳原子与硫原子相连的任选取代的吡啶鎓基团；X为卤素；Y为氢或卤素；A为CO2H、PO3H2、SO3H或四唑；L1为呋喃基、噻吩基、C2-C10烷基、或由一或多个独立选自乙烯基、S、SO、SO2、SO2NH、
或
所间断的C2-C10烷基；n为0或1；R1为氢或羧基保护基团。
式Ⅰ化合物是可用于治疗人或其它动物由各种革兰氏阳性菌、特别是对2,6-二甲氧苯青霉素有抗性的金黄色萄萄球菌所引起的感染的抗菌剂。
本发明还包括制备式Ⅰ化合物以及含有所述化合物结合药学上可接受的载体或赋形剂的药用组合物的方法。
详细说明本发明提供以上通式Ⅰ的新型头孢烯衍生物，其为可用于治疗人或其它动物感染疾病的抗菌剂。这些化合物对多种革兰氏阳性微生物如肺炎葡萄球菌(S.pneumoniae)、化脓性葡萄球菌(S.pyogenes)、金黄色葡萄球菌(S.aureus)、粪肠球菌(E.faecalis)、表皮葡萄球菌(S.epidermidis)和溶血葡萄球菌(S.hemolyticus)显示出很好的抗菌活性，特别可用于抗对2,6-二甲氧苯青霉素有抗性的金黄色葡萄球菌的菌株。
式Ⅰ化合物的特征在于，在头孢烯环的3-位上有一以下类型的任选取代的吡啶鎓硫代甲基基团
以及下列类型的7-取代基
其中X为卤素；Y为氢或卤素；A为CO3H、PO3H2、SO3H或四唑；L1为呋喃基、噻吩基、C2-C10烷基、或由一或多个(优选1或2)独立选自乙烯基、S、SO、SO2、SO2NH
或
所间断的C2-C10烷基；n为0或1。
本发明优选的实施方案包括下式的化合物或其药学上可接受的盐和/或其前体药物
其中X为卤素；Y为氢或卤素；A为CO2H、PO3H2、SO3H或四唑； L1为呋喃基、噻吩基、C2-C10烷基、或由一或多个独立选自乙烯基、S、SO、SO2、SO2NH、
或
间断的C2-C10烷基；n为0或1；R3和R4各自独立选自氢或C1-C6烷基；R2为氢、NH2、吡咯烷基、C1-C6烷基、C3-C6环烷基、由一或多个独立选自OH、NR5R6(其中R5和R6各自独立为氢或C1-C6烷基)、CO2H、吗啉基、由一个C1-C6烷基季铵化的吗啉基、氧代
、卤素、SO3H、PO3H2、咪唑基、由1-2个C1-C6烷基取代的咪唑基、四唑基、由1-2个C1-C6烷基所取代的四唑基或N=CR7(其中R7为由-CO2H或者-SO3H任选取代的呋喃或噻吩环)的取代基所取代的C2-C6烷基、苯基或者由1-3个独立选自OH、NR5R6(其中R5和R6定义同上)、CO2H、吗啉基、由一个C1-C6烷基季铵化的吗啉基、氧代、卤素、SO3H、PO3H2、咪唑基、由1-2个C1-C6烷基取代的咪唑基、四唑基、由C1-C6烷基所取代的四唑基或N=CR7(其中R7定义同上)的取代基所取代的苯基；而R1为氢或羧基保护基。
另一优选的实施方案包括下式的化合物或其药学上可接受的盐和/或其前体药物
其中X为卤素；Y为投或卤素；A为CO2H、PO3H2、SO3H或四唑；L1为呋喃基、噻吩基、C2-C10烷基、或由一或多个独立选自乙烯基、S、SO、SO2、SO2NH、
或
所间断的C2-C10烷基；n为0或1；R3和R4各自独立选自氢或C1-C6烷基；R2为氢、NH2、吡咯烷基、C1-C6烷基、由一或两个独立选自OH、NR5R6(其中R5和R6各自独立为氢或C1-C6烷基)、CO2H、吗啉基、由一个C1-C6烷基季铵化的吗啉基、氧代、卤素、SO3H、PO3H2、四唑基、
或
(其中R7为由-CO2HA或者-SO3H基团任选取代的呋喃基或噻吩基)的取代基所取代的C1-C6烷基、苯基或者由1-2个独立选自OH、NR5R6(其中R5和R6定义同上)、CO2H、SO3H、PO3H2、四唑基、
或卤素的取代基所取代的苯基；而R1为氢或羧基保护基。
在上述式Ⅰ和式ⅠA化合物中特别优选的下式基团
包括
特别优选的下式基团
包括
本发明特别优选的实施方案包括以下
其中R1为氢或羧基保护基
1-[3-[N-(N-甲基)吗啉代)]-丙-1-基]-4-[[(6R)-反-2-羧基-8-氧代-7-[(2,5-二氯-4-(2-羧乙烯基)苯硫基)乙酰氨基]-5-硫杂-1-氮杂双环[4.2.0]-辛-2-烯-3-基]甲硫基]吡啶鎓内盐
2,6-二甲基-1-[氨基]-4-[[(6R)-反-2-羧基-8-氧代-7-[(2,5-二氯-4-(2-羧乙烯基)苯硫基)乙酰氨基]-5-硫杂-1-氮杂双环[4.2.0]-辛-2-烯-3-基]甲硫基]吡啶鎓内盐
1-[氨基]-4-[[(6R)-反-2-羧基-8-氧代-7-[(2,5-二氯-4-(2-羧乙烯基)苯硫基)乙酰氨基]-5-硫杂-1-氮杂双环[4.2.0]-辛-2-烯-3-基]甲硫基]吡啶鎓内盐
1-[N-吡咯烷基]-4-[[(6R)-反-2-羧基-8-氧代-7-[(2,5-二氯-4-(2-羧乙烯基)苯硫基)乙酰氨基]-5-硫杂-1-氮杂双环[4.2.0]-辛-2-烯-3-基]甲硫基]吡啶鎓内盐
1-[甲基]-4-[[(6R)-反-2-羧基-8-氧代-7-[(2,5-二氯-4-(2-羧乙烯基)苯硫基)乙酰氨基]-5-硫杂-1-氮杂双环[4.2.0]-辛-2-烯-3-基]甲硫基]吡啶鎓内盐
2,6-二甲基-1-[2-羟乙基]-4-[[(6R)-反-2-羧基-8-氧代-7-[(2,5-二氯-4-(2-[[(1S)-(羧基-1-乙基(氨基)羰基)苯硫基]乙酰氨基]-5-硫杂-1-氮杂双环[4.2.0]-辛-2-烯-3-基]甲硫基]吡啶鎓内盐
1-[氨基]-4-[[(6R)-反-2-羧基-8-氧代-7-[(2,5-二氯-4-(羧甲硫基)苯硫基)乙酰氨基]-5-硫杂-1-氮杂双环[4.2.0]-辛-2-烯-3-基]甲硫基]吡啶鎓内盐
1-[氨基羰基甲基]-4-[[(6R)-反-2-羧基-8-氧代-7-[(2,5-二氯-4-(羧甲硫基)苯硫基]乙酰氨基]-5-硫杂-1-氮杂双环[4.2.0]-辛-2-烯-3-基]甲硫基]吡啶鎓内盐
1-[2-羟基-3-氨基-丙-1-基]-4-[[(6R)-反-2-羧基-8-氧代-7-[(2,5-二氯-4-(2-羧乙烯基)苯硫基]乙酰氨基]-5-硫杂-1-氮杂双环[4.2.0]-辛-2-烯-3-基]甲硫基]吡啶鎓内盐
1-[3-羟基-4-羧基苯基]-4-[[(6R)-反-2-羧基-8-氧代-7-[(2,5-二氯-4-(2-羧乙烯基)苯硫基]乙酰氨基]-5-硫杂-1-氮杂双环[4.2.0]-辛-2-烯-3-基]甲硫基]吡啶鎓内盐
1-[5-(磺酰呋喃-2-基)-甲基亚氨基]-4-[[(6R)-反-2-羧基-8-氧代-7-[(2,5-二氯-4-(2-羧乙烯基)苯硫基]乙酰氨基]-5-硫杂-1-氮杂双环[4.2.0]-辛-2-烯-3-基]甲硫基]吡啶鎓内盐
2,6-二甲基-1-[2-羟基-3-氨基-丙-1-基]-4-[[(6R)-反-2-羧基-8-氧代-7-[(2,5-二氯-4-(2-羧乙-1-基)苯硫基]乙酰氨基]-5-硫杂-1-氮杂双环[4.2.0]-辛-2-烯-3-基]甲硫基]吡啶鎓内盐
1-[3-(1,2-二甲基-1H-咪唑-3)丙-1-基]-4-[[(6R)-反-2-羧基-8-氧代-7-[(2,5-二氯-4-羧基苯硫基]乙酰氨基]-5-硫杂-1-氮杂双环[4.2.0]-辛-2-烯-3-基]甲硫基]吡啶鎓内盐
1-[2-羟乙基]-4-[[(6R)-反-2-羧基-8-氧代-7-[(2,5-二氯-4-(羧甲基磺酰基)苯硫基]乙酰氨基]-5-硫杂-1-氮杂双环[4.2.0]-辛-2-烯-3-基]甲硫基]吡啶鎓内盐
2,6-二甲基-1-[3-(3-(1,2-二甲基-1H-咪唑-3)丙-1-基]-4-[[(6R)-反-2-羧基-8-氧代-7-[(2,5-二氯-4-(羧甲基磺酰基)苯硫基]乙酰氨基]-5-硫杂-1-氮杂双环[4.2.0]-辛-2-烯-3-基]甲硫基]吡啶鎓内盐
1-[2-羟乙基]-4-[[(6R)-反-2-羧基-8-氧代-7-[(2,5-二氯-4-(((羧甲基)氨基)羰基)乙酰氨基)苯硫基]乙酰氨基]-5-硫杂-1-氮杂双环[4.2.0]-辛-2-烯-3-基]甲硫基]吡啶鎓内盐
1-[2-羟乙基]-4-[[(6R)-反-2-羧基-8-氧代-7-[(2,5-二氯-4-(2-(((羧甲基)氨基)羰基)乙烯基)苯硫基]乙酰氨基]-5-硫杂-1-氮杂双环[4.2.0]-辛-2-烯-3-基]甲硫基]吡啶鎓内盐
1-[3-(3-(1,2-二甲基-1H-咪唑-3-基)丙-1-基]-4-[[(6R)-反-2-羧基-8-氧代-7-[(2,5-二氯-4-(5-羧基-2-噻吩)苯硫基]乙酰氨基]-5-硫杂-1-氮杂双环[4.2.0]-辛-2-烯-3-基]甲硫基]吡啶鎓内盐
2,6-二甲基-1-[氨基]-4-[[(6R)-反-2-羧基-8-氧代-7-[(2,5-二氯-4-(2-(((羧甲基)氨基)羰基)乙烯基)苯硫基]乙酰氨基]-5-硫杂-1-氮杂双环[4.2.0]-辛-2-烯-3-基]甲硫基]吡啶鎓内盐
2,6-二甲基-1-[N-(N-甲基)吗啉代]-4-[[(6R)-反-2-羧基-8-氧代-7-[(2,5-二氯-4-(2-(((羰甲基)氨基)羰基乙烯基)苯硫基]乙酰氨基]-5-硫杂-1-氮杂双环[4.2.0]-辛-2-烯-3-基]甲硫基]吡啶鎓内盐
2,6-二甲基-1-[1,2-二甲基-1H-咪唑-3-基)丙-1-基]-4-[[(6R)-反-2-羧基-8-氧代-7-[(2,5-二氯-4-(N-羧甲氨基磺酰基)苯硫基]乙酰氨基]-5-硫杂-1-氮杂双环[4.2.0]-辛-2-烯-3-基]甲硫基]吡啶鎓内盐或者
1-[2-羟乙基]-4-[[(6R)-反-2-羧基-8-氧代-7-[(2,5-二氯-4-(5-羧基-2-呋喃)苯硫基]乙酰氨基]-5-硫杂-1-氮杂双环[4.2.0]-辛-2-烯-3-基]甲硫基]吡啶鎓内盐；或者其药学上可接受的盐和/或其前体药物。
详细说明式Ⅰ及式ⅠA化合物的取代基定义(a)“卤素”包括氯、溴、氟和碘，优选氯和溴，最优选氯。(b)脂族的“烷基”可以是含有特定数目碳原子的直或支链。
在此所用的术语“药学上可接受的盐”指包括与无机酸或有机酸形成的无毒酸加成盐，例如，与如盐酸、磷酸、硫酸、马来酸、乙酸、枸橼酸、琥珀酸、苯甲酸、富马酸、扁桃酸、对甲苯磺酸、甲磺酸、抗坏血酸、乳酸、葡糖酸、三氟乙酸、氢碘酸、氢溴酸等成的盐。本发明的一些化合物具有酸性氢，因此可以常用的方法与碱转化成药学上可接受的盐。这些盐，如铵盐、碱金属盐(特别是钠和钾盐)、碱土金属盐(特别是钙和镁盐)以及那些与适当有机碱如低级烷基胺(甲胺、乙胺、环己胺等)或与取代的低级烷基胺(如羟基取代的烷基胺如二乙醇胺、三乙醇胺或三-(羟甲基)氨基甲烷)，或者与如哌啶或吗啉等碱而形成的盐也包括在术语“药学上可接受的盐”之中。
本发明酸加成盐形成的化合物可写作为
其中XΘ代表酸性阴离子，而R1为氢或羧基保护基。可选择相反的阴离子XΘ以为治疗给药提供药学上可接受的盐。
羧基保护基R1是指包括易于除去的酯基，该酯基在用于制备本发明化合物的反应步骤中一般用于保护羧基，并且可通过不导致该分子其余部分任何明显破坏的方法来除去，如通过化学或酶水解，在温和条件下与化学还原剂处理、紫外灯照射或催化氢化的方法。这些保护基的实例包括二苯甲基、对硝基苄基、2-萘甲基、烯丙基、苄基、对甲氧基苄基、三氯乙基、甲硅烷基如三甲硅烷基、苯甲酰甲基、乙酰甲基、邻硝基苄基、4-吡啶基甲基和C1-C6烷基如甲基、乙基或叔丁基。那些在生理条件下水解的基团如新戊酰氧甲基、乙酰氧甲基、2-苯并[c]呋喃酮基、2,3-二氢化茚基、α-乙酰氧乙基、α-新戊酰氧基乙基和甲氧基甲基也包括在这些保护基之中。本发明带有这些生理上可水解的羧基保护基的化合物在此也被称为“前体药物”。其中R1是一生理上可除去的保护基的本发明化合物可直接用作抗菌剂。其中R1保护基为生理上不可除去的化合物是有用的中间体，其可通过本领域技术熟练人员所熟知的常用脱保护方法很容易转变成生物活性性形式。
其中一羟苯取代基在生理条件下与一可水解的基团酯化的本发明的化合物也包括在此所用的术语“前体药物”的范围之内。可应用这些羟基保护基例如增强头孢烯衍生物的溶解性。这种类型的适当的酯“前体药物”的实例是那些其中一或多个羟基取代基转化成硫酸酯(-OSO3H)或磷酸酯(-OPO3H2)基团的化合物。
本发明的化合物可通过常用的方法来制备。通过下列反应方案概括适当的方法
为详细说明以上方法，首先要制备Ⅵ型的中间体，例如，通过以下说明类似的方法
然后将酸性中间体Ⅵ与一具有3-取代基离去基团的适当的头孢烯中间体偶联。例如，该离去基团可以是乙酰氧基或卤素。在本反应方案说明的优选实施方案中，该头孢烯是3-氯甲基头孢烯Ⅴ，但其它适当的在3-位上具有相当的离去基团的头孢烯中间体也可应用。头孢烯中间体Ⅴ可通过头孢菌素工艺中熟知的一般酰化方法用Ⅵ或其活性衍生物酰化而生成N-酰化中间体Ⅳ。除使用游离的芳基硫代乙酸如与适当的缩合剂如二环己基碳二亚胺以外，还可使用酰化剂Ⅵ的等价酰化衍生物，如酸酐、混酐、活化酯、或酰卤。头孢烯中间体优选具有由可易除去的常用羟基保护基保护的羧基。这些保护基以上讨论过，包括苄基、4-硝基苄基、1,1-二甲基乙基、4-甲氧基苄基、二苯基甲基、烯丙基等等。其它的适当的保护基实例在ProtectiveGroups in Organic Synthesis，第2版，Theodora W.Greene(JohnWiley&Sens,1991)，第5章中说明。在一个实施方案中，可将中间体Ⅴ在二环己基碳二亚胺存在下，而且在惰性溶剂如四氢呋喃或二氯甲烷中用酸Ⅵ酰化。该反应温度一般在-20℃至50℃之间。反应完成后，过滤除去不溶物，浓缩滤液，将残留物用相对非极性溶剂如乙醚或乙酸乙酯处理，而生成所要求的产物的沉淀。另外，可将酸Ⅵ例如通过用亚硫酰氯在有或无一溶剂如二氯甲烷中处理，而转化成相应的酰氯，然后在碱如三乙胺或N-甲基吗啉存在下与头孢烯胺Ⅴ偶合而生成中间体Ⅳ。头孢烯Ⅳ一般在水溶液处理后，再蒸除挥发性溶剂，然后用相对非极性溶剂如乙醚或乙酸乙酯研磨该化合物而分离出。该中间体可作为X=氯化物的衍生物用于下一步反应中，或可在一溶剂如丙酮中用适当的金属卤化物处理，而转化成X=溴化物或X=碘化物的衍生物。
为制备季铵化的头孢烯Ⅰ，将中间体Ⅳ在酸性条件下脱保护，然后将得到的中间体Ⅳ’与一硫代吡啶酮衍生物Ⅲ反应。例如，当R为二苯甲基或4-甲氧基苄基时，将Ⅳ用纯三氟乙酸处理或在一惰性溶剂如二氯甲烷中处理而获得头孢烯酸Ⅳ’。也可用一试剂如苯甲醚来清除被释放的酯保护基。反应温度一般为室温或低于室温。该脱保护也可通过在一溶剂如甲醇中用其它质子酸如盐酸处理来进行。终产物一般通过沉淀或重结晶来分离。Ⅳ’与硫代吡啶酮衍生物Ⅲ在一溶剂如二甲基甲酰胺、二甲亚砜、乙醇、甲醇、或其它适当溶剂中在-20℃至100℃之间反应，生成靶产物季铵化头孢素Ⅰ。终产物按以上说明的方法分离。硫代吡啶酮Ⅲ一般根据T.Takahashi等，欧洲专利申请No.209751和I.E.Elkholy等，J.Heterocyclic Chem.Vol.11,p.487(1974)中说明的类似方法来制备。该方法需要4-硫代吡喃酮(欧洲专利No.209751)与适当的伯胺在一溶剂如甲醇或乙醇水溶液中在0℃至78℃温度范围内进行反应。该伯胺在所述分子中存在游离酸基团的实施方案中可以是两性离子的形式。在这些情况下，加入碱如氢氧化钠、碳酸氢钠、或吡啶在现场形成游离胺。该产物可通过蒸除挥发性溶剂，然后用一溶剂如乙醚或乙酸乙酯研磨，作为其钠盐而分离出。另外，可将反应混合物酸化，再用有机溶剂提取，以得到作为游离羧酸的产物。如果该羧化物基团被保护为酯，则所述胺可以是游离的或作为酸式盐存在。在后一种情况中，加入碱如氢氧化钠、碳酸氢钠、或吡啶，而在现场形成游离胺。产物一般通过沉淀或通过反相柱层析、再除去挥发性溶剂而分离。
其它代表性的中间体Ⅵ基团可按以下制备原材料部分的说明来制备。
要清楚在以上反应中使用的取代基可含有某些可能导致不合需要的副反应的反应-敏感性官能团如氨基或羧化物基团，在这种情况下，这些基团可用本领域那些技术熟练人员所熟知的常用保护基来保护。例如，式Ⅲ的硫代吡啶酮中间体可具有被保护为叔丁氧基氨基甲酸酯的氨基官能团。适当的保护基及其除去方法如在ProtectiveGroups in Organic Synthesis，第2版，Theodora W.Greene(JohnWiley&Sons,1991)中说明。这些“被保护”的中间体及终产物也包括在本发明说明书及权利要求的范围之内。
所要求的终产物可或者以两性离子或者通过在该两性离子中加入适当酸如HCl、HI或甲磺酸而形成的药学上可接受的酸加成盐的形式来得到。可将其中R1为氢或带负电荷的式Ⅰ化合物，或其药学上或接受的盐通过常用的方法转化成其中R1是生理上能水解的酯基的对应的化合物。
要知道式Ⅰ范围内的某些产物可能具有能导致形成光学异构体C-3取代基团。本发明包括所有的这些光学异构体以及其差向异构体混合物、即R-或S-外消旋体形式。
其中R1为氢、带负电荷或生理上能水解的羧基保护基的新型的通式Ⅰ(包括ⅠA化合物)的头孢菌素衍生物或其药学上可接受的盐或其前体药物对很多革兰化阳性有很强抗菌活性。虽可用其如作为促进动物生长的饲料添加剂、食物防腐剂、工业上应用的杀菌剂，例如在水基涂料中以及在造纸厂的白水中抑制有害菌的生长，以及作为消毒剂消灭或抑制医疗及牙科设备中有害菌的生长，但它们尤其可用于治疗人或其它动物的对这些新衍生物敏感的革兰氏阳性菌所引起的感染性疾病。由于它们有抗MRSA生物体极好的活性，所以特别用其来治疗由这些细菌所引起的感染。
本发明的药学活性化合物可单独或制成药用组合物来使用，所述药用化合物除活性头孢烯成分外，还包括在药学上可接受的载体或稀释剂。该类化合物可通过多种途径给药，如口服、局部或非肠道(静脉或肌内注射)给药。药用组合物可以是固体形式如胶裹、片剂、粉末等，或者是液体形式如溶液、混悬液或乳液。用于优选给药途径注射的组合物可被制成安瓿中或多剂量容器中的单位剂量形式，而且可以含有添加剂如悬浮剂、稳定剂及分散剂。所述组合物可以是现成使用的形式，或粉末形式以供在给药时与适当的溶媒如无菌水配制而成。
给药的剂量在很大的程度上依据所用的特定化合物、制成的特定组合物、给药途径、宿主的性质及状况以及所治疗的特定位置及生物体而定。特别优选的剂量及使用途径的选择留给医生或兽医来判断。但一般地，对哺乳动物宿主来讲，将该类化合物以胃肠外或口服给药，剂量为每天约50mg至20g之间。给药一般分剂量进行，如一日三至四次，与头孢菌素如头孢氨噻肟的给药类似。
体外活性下面实施方案1-22中制备的化合物在溶于水及用营养肉汤稀释后的样本通过试管稀释测定，得到如下对所指出的微生物的最小抑制浓度(MIC)值。按照由国家临床实验室标准委员会(NCCLS)所推荐肉汤稀释测定来测定MIC。除链球菌属用Todd Hewitt肉汤试验外，都使用Mueller-Hinton培养基试验。最后的细菌接种物含有大约为5×105cfu/ml，将培养皿在周围空气中(链球菌属在5％CO2中)35℃下培养18小时。MIC定义为防止可见生长的最低药物浓度。
微生物 MIC值ug/ml金黄色葡萄球菌2,6-二甲氧苯青霉素抗性A27223 ≤8肺炎萄萄球菌A9585 ≤2化脓性葡萄球菌A9604≤2粪肠球菌A20688 ≤8金黄色葡萄球菌A9537，青霉素酶阴性 ≤1金黄色葡萄球菌A15090，青霉素酶阳性 ≤1表皮葡萄球菌A24548 ≤1表皮葡萄球菌A25783,2,6-二甲氧苯青霉素抗性 ≤2溶血葡萄球菌A21638 ≤8体内活性也测定了以下实施方案1-22中所制备的化合物肌内注射给试验性感染上代表性的MRSA菌株A27223的小鼠后的体内治疗效力。
抗菌剂对小鼠金黄色葡萄球菌全身感染的效力的测定生物体将试验生物体，即用在小鼠上产生全身感染的MRS菌株A27223培养在两个大的脑心浸液琼脂平皿上。在每个培养皿上涂上0.5ml冷冻的储用培养物。然后将培养皿在30℃下培养18小时。次日用20ml脑心浸液肉汤冲洗每个培养皿，然后合并在一起。用显微镜直接数出1∶1000培养皿洗涤液的稀释液中微生物的数目。得到直接数目后，计算出每毫升生物体数目。通过在4％的猪粘蛋白中稀释，将数目调节到所要求的接种量。所要求的攻击量(给小鼠的生物体数量)是每只小鼠2.4×108cfu/0.5ml的MRSA菌株A27223。用0.5ml的攻击量腹膜内感染给小鼠。用10只未经感染处理的小鼠作为对照。
鼠使用的小鼠为成年ICR鼠。小鼠平均体重为20-26g。
药物制备及处理除另有说明，化合物进行4个剂量水平(25、6.25、1.56和0.39mg/ml)试验而且用5％的cremophor制备。用万古霉素作对照化合物，剂量为6.25、1.56、0.39和0.098mg/kg。它用0.1M磷酸缓冲液来制备。每个剂量水平用5只受感染的小鼠，将它们用0.2ml待测的化合物治疗，优选通过肌内注射。治疗从感染后15分钟和2小时时开始。
试验期间PD50(保护50％的小鼠不死所给的药物剂量)试验进行5天。在此期间，每天检查小鼠的死亡率，记录死之数。用每个剂量下的累积死亡率来计算每个化合物的PD50值。5天结束时吸入CO2处死存活的小鼠。
计算用Spearman-Karber方法用计算机程序进行PD50的实际计算。
结果用PD50值所表示的体内效力范围为0.8-22.0mg/kg(对某些化合物，要进行一个以上的试验；所表示的范围是多个试验进行时的至少一个试验结果)。
说明性实施例以下实施例用于说明本发明，但并不作为其限定。实施例中所用的缩写是本领域技术熟练技术人员所熟知的常用缩写。所用的某些缩写如下所示
h =小时mol=摩尔mmol =毫摩尔g =克THF=四氢呋喃L =升ml =毫升Et2O =乙醚EtOAc =乙酸乙酯BOC=丁氧羰基DCC=二环己基碳二亚胺DPM=二苯甲基Ph3P =三苯膦t-Bu =叔丁基EtOH =乙醇Bu3N =三丁胺MeOH =甲醇DMF=二甲基甲酰胺DABCO =1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷TFA=三氟乙酸DMS=二甲硫m-CPBA =间氯过苯甲酸TFAA =三氟乙酸酐TEA=三乙胺在以下实施例中，所有给出的温度为摄氏度。质子核磁共振(1H-NMR)光谱使用Bruker AM-300或Varian Gemini300光谱仪测定。除另有说明，所有光谱均在CDCl3、DMSO-d6、CD3OD或D2O中测定。化学位移用相对于四甲硅烷(TMS)或参比溶剂峰的δ单位记录，质子间偶合常数用赫兹(Hz)记录。裂解方式按如下表示s，单峰；d，双重峰；t，三重峰；q，四重峰；m，多重峰；br，宽峰；dd，两个双重峰；dt，两个三重峰；appd，表观双重峰，等等。质谱利用直接化学离子化(DCI，异丁烯)、快速原子轰击(FAB)、或电子离子喷雾(ESI)在Kratos MS-50或Finnegan4500仪器上记录。
分析型薄层层析(TLC)在预涂制的硅胶板(60F-254)上进行，用UV灯、碘蒸气、和/或通过与甲醇磷钼酸加热着色来显色。柱层析，也称快速层析，是使用细碎的硅胶在略高于大气压的压力下用所指明的溶剂在玻璃柱中进行。反相分析型薄层层析是在预涂制的反相板上进行，用UV灯或碘蒸气显色。反相柱层析是使用Baker十八烷基(C18)、40mm玻璃柱中进行的。
原材料的制备方案2
方案3
方案4
方案5
方案6
方案7
方案8
A．酸2的合成将酸1(2.00g,0.006mol)溶解于50ml EtOH中，加入PtO2(1.00g,0.004mol)。将混合液在20psi压力下氢化18小时。1H-NMR分析表明反应只进行了30％的转化。再加入PtO2(0.400g,0.002mol)，继续在20psi压力下氢化6小时。此时反应仅完成50％。过滤固体，将滤液用新制PtO2(1.00g,0.004mol)处理，再在20psi压力下氢化20小时。反应还表明有一些起始的烯烃。此时过滤混合液，浓缩滤液。将残留物经硅胶层析，用CH2Cl2作为洗脱剂，再用甲醇/CH2Cl2(达到15％甲醇)作梯度洗脱。得到酸2(0.750g,0.002mol；33％收率)，为白色固体。1H-NMR(300MHz,CKCl3):δ7.40(s,1H,ArH),7.30(s,1H,aRH),3.72(s,2H,SCH2),2.96(t,2H,J=8Hz,ArCH2),2.54(t,2H,J=8Hz,CH2CO2R),1.43(s,9H,C(CH3)3)。B．酸4的合成将二酯3(7.00g,0.019mol)混溶于40ml CH2Cl2中。加入苯甲醚(1ml)，再加入15ml三氟乙酸。将混合液在室温下搅拌1小时。将溶剂浓缩到约15ml，加入过量乙醚而沉淀出白色固体。收集固体，用乙醚洗涤，真空干燥得酸4(4.85g,0.015mol；79％收率)。1H-NMR(300MHz,DMSO-d6):δ8.08(s,1H,ArH),7.71(d,1H,J=16Hz,ArCH=C),7.43(s,1H,ArH),6.69(d,1H,J=16Hz,C=CHCO2),4.19(s,2H,SCH2),3.66(s,3H,OCH3)。C．羟基琥珀酰亚胺酯5的合成将酸4(8.75g,0.027mol)在氮气下混溶于55ml THF中。加入二环己基碳二亚胺(1M CH2Cl2液，28.7ml,0.029mol)，再加入N-羟基琥珀酰亚胺(3.14g,0.027mol)。将反应物在室温下搅拌3小时。将混合液用约30ml丙酮稀释，过滤除去二环己基脲，再浓缩至约25ml。滤除生成的固体，将滤液蒸发至干。得到粗品5，为白色固体(12.3g)，其具有足够纯度可直接用于随后的反应。1H-NMR(300MHz,DMSO-d6):δ8.27(s,1H,ArH),8.01(d,1H,J=16Hz,ArCH=C),7.50(s,1H,ArH),7.17(d,1H,J=16Hz,C=CHCO2),4.23(s,2H,SCH2),3.68(s,3H,OCH3),2.84(m,4H,CH2CH2)。D．酰胺6的合成将氨基乙酸叔丁酯盐酸盐(5.19g,0.031mol)在氮气下混溶于60ml干燥的DMF中。加入N-甲基吗啉(3.90ml,0.036mol)，然后将混合液冷却至0℃。加入粗品羟基琥珀酰亚胺酯5(12.3g)，再将混合液在0℃下搅拌10分钟。除去冷却浴，再将反应物搅拌1小时，浓缩混合液，将残留物溶于乙酸乙酯中，置于分液漏斗中。将该溶液用0.4NHCl水溶液、0.1N NaHCO3水溶液、水及盐水洗涤。将有机相干燥(MgSO4)，蒸发得到清净的酰胺6，为淡黄色固体(10.4g,0.024mol；从酸4起89％的收率)。1H-NMR(300MHz,DMSO-d6):δ8.42(t,1H,J=8Hz,NH),7.81(s,1H,ArH),7.59(d,1H,J=16Hz,ArCH=C),7.47(s,1H,ArH),6.80(d,1H,J=16Hz,C=CHCONH),4.20(s,2H,SCH2),3.85(d,2H,J=8Hz,NCH2CO2),3.67(s,3H,OCH3),1.41(s,9H,C(CH3)3)。E．2,4,5-三氯苯甲醛8的合成将酯7(1.03g,3.35mmol)溶于200ml CH2Cl2和100ml甲醇中。将混合液冷却至-78℃，向溶液中通入臭氧直至溶液变蓝。用氧气清洗混合液，然后加入1.3ml二甲硫。让混合液温至室温，蒸除溶剂。将粗残留物在乙醚和水之间分配。将乙醚层用水和盐水洗涤，然后干燥(MgSO4)。浓缩乙醚层，再经硅胶层析，用25％CH2Cl2/己烷作洗脱剂，得到8(0.55g,2.63mmol；79％收率)，为白色固体。1H-NMR(300MHz,CDCl3):δ10.34(s,1H,CHO),7.89(s,1H,ArH),7.58(s,1H,ArH)。F．2,4,5-三氯苯甲酸9的合成将2,4,5-三氯苯甲醛(0.275g,1.31mmol)溶于8ml丙酮中。加入稍过量的琼斯试剂，将混合液在室温下搅拌1小时。加入甲醇(约6ml)，5分钟后将混合液在二氯甲烷和水之间分配。将水相用氯仿提取(2X)，再将合并的有机提取液用水、盐水冲洗。干燥(MgSO4)有机相，浓缩得到纯品2,4,5-三氯苯甲酸9(0.285g,1.26mmol；96％收率)，为白色固体。1H-NMR(300MHz,CDCl3):δ8.01(s,1H,ArH),7.61(s,1H,ArH)。G．2,4,5-三氯苯甲酸叔丁酯10的合成将置于帕乐氢化瓶中的酸9(2.93g,13.0mmol)(通氮气下)溶于55ml二噁烷中。将该瓶冷却至-78℃，小心加入5m浓硫酸，再加入约50ml液体异丁烯(冷却至-78℃)。将瓶密封，在帕乐摇动器上搅动过夜(约19.5小时)。将密封的瓶通气，再将溶液缓缓加入装有半饱和NaHCO3水溶液和乙醚的分液漏斗中。水层用乙醚提取，将合并的有机相干燥(MgSO4)，浓缩。经硅胶层析，用己烷，再用25％CH2Cl2/己烷洗脱，得到酯10，为浅黄色油状物(2.56g,9.10mmol；70％收率)，冰箱中放置过夜后固化成米色固体。1H-NMR(300MHz,CDCl3):δ7.81(s,1H,ArH),7.53(s,1H,ArH),1.58(s,9H,C(CH3)3)。H．二酯11的合成使用下列合成二酯3说明的方法，将酯10(2.5g,11.3mmol)转化成二酯11(3.20g,9.12mmol；81％收率)。经硅胶层析以80％二氯甲烷/己烷洗脱得二酯11，为白色固体。1H-NMR(300MHz,CDCl3):δ7.75(s,1H,ArH),7.30(s,1H,ArH),3.75(s,3H,OCH3),3.72(s,2H,SCH2),1.58(s,9H,C(CH3)3)。I．酸12的合成将二酯11(1.60g,4.56mmol)溶于5ml二氯甲烷中。加入三氟乙酸(2ml)，将混合液在室温下搅拌4小时。蒸发溶剂得12(1.24g,4.20mmol；92％收率)，为一纯度足以直接用于下步反应的棕褐色固体。1H-NMR(300MHz,DMSO-d6):δ7.87(s,1H,ArH),7.46(s,1H,ArH),4.23(s,2H,SCH2),3.68(s,3H,OCH3)。J．酰胺13的合成将酸12(1.24g,4.20mmol)溶于14ml干燥THF中。加入二环己基碳二亚胺(0.866g,4.20mmol)，再加入氨基乙酸叔丁酯(0.550g,4.20mmol)，将混合液在室温下搅拌2小时。向烧瓶中加入乙醚，过滤除去固体。蒸发滤液得1.96g粗品。用80％CH2Cl2/己烷经硅胶层析，再用20％乙酸乙酯/己烷再次层析得酰胺13(0.844g,207mmol；49％收率)，为白色固体。1H-NMR(300MHz,CDCl3):δ7.78(s,1H,ArH),7.31(s,1H,ArH),4.12(d,2H,J=6Hz,NCH2CO2),3.77(s,3H,OCH3),3.72(s,2H,SCH2),1.48(s,9H,C(CH3)3)。K．酯15的合成将2,4,5-三氯苯硫酚(35.0g,0.166mol)溶解于500ml二氯甲烷中，冷却至0℃。加入三乙胺(22.0g,0.217mol)，再加入溴乙酸叔丁酯(35.1g,0.180mol)的100ml二氯甲烷溶液(用5分钟)。0℃下搅拌20分钟后，移去冰浴，再继续搅拌1小时。将混合液置于分液漏斗中，用水(2X)、10％H3PO4水溶液，最后用盐水洗涤。将有机相干燥(MgSO4)，蒸发得白色固体，用己烷洗涤。得足够纯度用以随后反应的酯15(51g,0.156mmol；94％收率)。1H-NMR(300MHz,CDCl3):δ7.47(s,1H,ArH),7.45(s,1H,ArH),3.66(s,2H,SCH2),1.43(s,9H,C(CH3)3)。L．亚砜16的合成将酯15(50.0g,0.153mol)溶于500ml氯仿中，冷却至0℃。在30分钟内将间氯过苯甲酸(50-60％，购自Aldrich,48.0g,0.140-0.168mol)分小部分加入。移去冰浴，继续在室温下搅拌2.5小时。过滤除去固体，滤液用NaHO3的稀水溶液、5％Na2CO3水溶液、饱和NaHCO3水溶液，最后用盐水来洗涤。干燥(MgSO4)有机相，蒸发。将粗品在硅胶上层析二次，先用二氯甲烷再用3％/甲醇/二氯甲烷洗脱得亚砜16(35.0g,0.102mol；67％收率)，为白色固体。1H-NMR(300MHz,CDCl3):δ7.95(s,1H,ArH),7.53(s,1H,ArH),4.05(d,1H,J=14Hz,CH2S(O)),3.70(d,1H,J=14Hz,CH2S(O)),1.43(s,9H,C(CH3)3)。M．二酯17的合成使用以下合成二酯3说明的方法，将亚砜16(35.0g,105mmol)转化成二酯17(32.5g,78.7mmol；75％收率)。经用二氯甲烷再用3％甲醇/二氯甲烷在硅胶上层析后，分离到该化合物，为白色固体。1H-NMR(300MHz,CDCl3):δ7.83(s,1H,ArH),7.28(s,1H,ArH),3.92(d,1H,J=14Hz,CH2S(O)),3.77(s,3H,OCH3),3.71(s,2H,SCH2),3.57(d,1H,J=14Hz,CH2S(O))。N．二酯20的合成将二酯17(28.0g,67.8mmol)溶解于500ml丙酮中。加入碘化钠(48.7g,325mmol)，再用5分钟加入三氟乙酸酐(40.0g,191mmol)。室温下搅拌1小时后，蒸除溶剂。加入二氯甲烷，蒸发两次。将残留物溶于二氯甲烷中，用NaHSO3水溶液(3X)、水和盐水洗涤。将有机相干燥(MgSO4)，蒸发。用二氯甲烷经硅胶层析残留物得二酯20(23.5g,59.2mmol；87％收率)，为白色固体。1H-NMR(300MHz,CDCl3):δ7.38(s,1H,ArH),7.35(s,1H,ArH),3.74(s,3H,OCH3),3.66(s,2H,SCH2),3.60(s,2H,SCH2)。O．砜18的合成将酯15(7.00g,21.4mmol)溶于40ml氯仿中，再用间氯过苯甲酸(约60％，购自Aldrich,12.0g，约42mmol)处理。室温下搅拌1小时后，过滤除去固体，将滤液用NaHSO3稀水溶液、5％NaHCO3水溶液、最后用盐水来洗涤。将有机相干燥(MgSO4)蒸发。将残留物先用二氯甲烷再用3％甲醇二氯甲烷在硅胶上层析得砜18(7.00g,19.5mmol；93％收率)，为白色固体。1H-NMR(300MHz,CDCl3):δ8.17(s,1H,ArH),7.67(s,1H,ArH),4.32(s,2H,SCH2),1.33(s,9H,C(CH3)3)。P．二酯19的合成使用以下合成二酯3说明的方法，将砜18(7.20g,20.0mmol)转化成二酯19(8.05g,18.8mmol；94％收率)。先用二氯甲烷再用30％甲醇/二氯甲烷在硅胶上层析分离得该化合物，为白色固体。1H-NMR(300MHz,CDCl3):δ8.05(s,1H,ArH),7.40(s,1H,ArH),4.28(s,2H,SO2CH2),3.78(s,3H,OCH3),3.77(s,2H,SCH2)。Q．磺酰胺22的合成将氨基乙酸叔丁酯(2.62g,20.0mmol)和三乙胺(2.50g,25.0mmol)在氮气下溶解于20ml氯仿中。用冰浴冷却溶液，用5分钟加入溶于30ml氯仿中的2,4,5-三氯苯磺酰氯(5.60g,20.0mmol)。移去冷却浴，将混合物在室温下搅拌1小时。将溶液用10％H3PO4水溶液、水、最后用盐水来洗涤。将有机相干燥(MgSO4)，蒸发得纯净磺酰胺22(7.00g,18.8mmol；94％收率)，为白色固体。1H-NMR(300MH,CDCl3):δ8.10(s,1H,ArH),7.63(s,1H,ArH),3.72(s,2H,NCH2CO2),1.33(s,9H,C(CH3)3)。R．二酯23的合成用以上说明的方法，将磺酰胺22(3.70g,10.0mmol)转化成二酯23(2.37g,7.40mmol；74％收率)。先用二氯甲烷再用5％甲醇/二氯乙烷在硅胶上层析分离出该化合物，为白色固体。1H-NMR(300MHz,CDCl3):δ7.96(s,1H,ArH),7.36(s,1H,ArH),5.65(t,1H,J=5Hz,NH),3.85(s,3H,OCH3),3.78(s,2H,SCH2),3.71(d,2H,J=5Hz,NCH2CO2),1.34(s,9H,C(CH3)3)。S．2,5-二氯-4-碘苯酚24的合成将2,5-二氯苯酚(20.4g,0.125mol)置于装有大的蛋形搅拌棒的1L圆底烧瓶中，用307ml CH2Cl2溶解。快速搅拌下，加入碘(46.6g,0.183mol)，再加入硫酸银(42.3g,0.136mol)。将该红紫色溶液搅拌1天，其时取一份进行NMR分析，表明反应完成。
将反应液用CH2Cl2(约200)稀释，通过多孔布氏漏斗过滤除去银盐。将该盐再用CH2Cl2(约100)洗涤。将有机滤液转移至分液漏斗中，先用硫代硫酸钠溶液(40g溶于约200ml水中；它除去过量的I2)，再用水洗涤。将有机相干燥(MgSO4)、蒸发得24(34.59g,0.108mol；86％收率)，为浅粉红色/黄色固体。该物质纯度足够继续进行反应。1H-NMR(300MHz,CDCl3):δ7.75(s,1H,ArH),7.14(s,1H,ArH),5.62(br,1H,OH)。T．硫代氨基甲酸酯26的合成将碘代苯酚(34.5g,0.108mol)置于装有隔片(septa)、N2入口和搅拌棒的500ml圆底烧瓶中。然后将该苯酚溶解于130ml DMF中。加入DABCO(24.2g,0.216mol)，再加入二甲基硫代氨基甲酰氯(21.6g,0.175mol)。将混合液在室温下搅拌约1小时，然后用EtOAc(约400ml)稀释，倒入装有约300ml冰水的分液漏斗中。分离各相，将水相用约200ml EtOAc提取两次。将合并的有机提取液用水(约100ml)洗二次，再用盐水洗涤。将有机相干燥(MgSO4)，蒸发得25，为深色油状物。将该物质溶于CH2Cl2，再干燥(MgSO4)。蒸发后得黄色固体(约35g)。该化合物纯度足够用于下一步反应。1H-NMR(300MHz,CDCl3):δ7.90(s,1H,ArH),7.24(s,1H,ArH),3.46(s,3H,CH3),3.37(s,3H,CH3)。U．26的合成将以上制得的粗品(约35g)在N2、220℃下均匀加热2小时。冷却后，将该物质溶于CH2Cl2中，再通过一硅胶管塞过滤。将含有产物的部分蒸发得30.2g褐色固体。将该物质经硅胶(分部)层析，用1∶1由CH2Cl2/己烷(将极少量物质溶于CH2Cl2中用于上柱)开始、再用约70％CH2Cl2/己烷进行梯度洗脱。得化合物26，为黄色结晶固体(130g,36.0mmol；从2,5-二氯苯酚起33％收率)。1H-NMR(300MHz,CDCl3):δ7.95(s,1H,ArH),7.62(s,1H,ArH),3.10(brs,3H,CH3),3.00(brs,3H,CH3)。V．2,5-二氯-4-碘代苯硫酚27的合成将氨基甲酸酯26(9.80g,0.026mol)溶于40ml EtOH中，用30ml 3NKOH水溶液处理。在搅拌下，将混合液在氮气下加热回流3小时。冷却溶液，然后用3N HCl酸化至pH约为3。将混合液用CH2Cl2(三次)提取，将合并的有机相用水、盐水冲洗。将提取液干燥(MgSO4)、蒸发。将粗品用1∶1 CH2Cl2/己烷在硅胶上层析。得到硫酚27(6.43g,0.021mol；81％收率)，为白色固体。1H-NMR(300MHz,CDCl3):δ7.83(s,1H,ArH),7.56(s,1H,ArH)。W．酯28的合成将硫酚27(6.43g,0.021mol)溶解于50ml CH2Cl2中，加入三乙胺(2.52g,0.025mol)。然后用5分钟加入溴乙酸甲酯(3.82g,0.025mol)。将所得混合液在室温下搅拌1.5小时，此时1H-NMR分析表明反应已完成。将混合液用CH2Cl2(约200ml)稀释，用水、1N HCl、水，最后用盐水洗涤。将有机层干燥(MgSO4)、蒸发。将粗品用70％CH2Cl2/己烷在硅胶上层析。得到酯28，为白色国体(7.20g,0.019mol；90％收率)。1H-NMR(300MHz,CDCl3):δ7.82(s,1H,ArH),7.42(s,1H,ArH),3.75(s,3H,OCH3),3.68(s,2H,SCH2)。X．锡烷29的合成将二(三丁基锡)(29.5g,50.9mmol)在氮气下溶于70ml干燥THF中。将溶液冷却至-20℃，用20分钟滴加丁基锂(1.6M己烷液，31.2mL，49.9mmol)，保持浴温在-20℃。再将溶液冷却至-50℃，然后加入溴化亚铜(Ⅰ)二甲硫配合物(5.10g,24.8mmol)。将混合液在-40℃下搅拌15分钟，然后冷却至-78℃。加入溶于15ml THF中的5-溴糠酸叔丁基酯(4.10g,16.6mmol)，将混合液在-78℃下搅拌3小时。将反应混合液倒入1L乙醚和约300ml半饱和的氯化铵水溶液中。搅拌5分钟后，将乙醚层倾入另一约300ml的半饱和氯化铵水溶液中。5分钟后将两相混合液分离，将有机相用盐水洗涤，干燥(MgSO4)、蒸发。先用己烷，再用25％二氯甲烷/己烷在硅胶上层析得到锡烷29(5.05g,11.1mmol；67％收率)，为澄清油状物。1H-NMR(300MHz,CDCl3):δ7.04(d,1H,J=4Hz,HetArH),6.56(d,1H,J=4Hz,HetArH),1.59-1.47(m,3H,SnBu3),1.37-1.24(m,9H,SnBu3),1.13-1.05(m,6H,SnBu3),0.89(t,9H,J=6Hz,SnBu3)。Y．二酯30的合成将锡烷29(1.50g,3.28mmol)溶解于8ml干燥THF中。加入芳基碘28(0.928g,2.46mmol)，再加入二(三苯膦)-氯化钯(Ⅱ)(0.160g,0.228mmol)。将溶液加热回流6小时。将混合液用约15ml THF稀释，加入4ml KF浓水溶液，再将混合液搅拌20分钟。加入乙醚，然后将混合液过滤除去不溶的固体锡。将两相滤液分离，水层用乙醚提取。将合并的有机相用盐水洗涤、干燥(MgSO4)、蒸发。蒸发过程中开始形成结晶，当只剩约5ml液体时，倾出。将固体用己烷冲洗，然后泵吸干燥。得到二酯30(0.793g,1.91mmol；78％收率)，为白色固体。1H-NMR(300MHz,CDCl3):δ7.99(brs,1H,ArH),7.40(brs,1H,ArH),7.19(d,1H,J=2Hz,HetArH),7.13(d,1H,J=2Hz,HetArH),3.75(s,3H,OCH3),3.71(s,2H,SCH2),1.60(s,9H,C(CH3)3)。Z．锡烷31的合成使用以上方法，将5-溴-2-硫代苯甲酸叔丁酯(4.52g,17.2mmol)转化成锡烷31(4.33g,9.16mmol；53％收率)。用25％二氯甲烷/己烷在硅胶上层析后分离出该化合物，为浅黄色油状物。1H-NMR(300MHz,CDCl3):δ7.80(d,1H,J=3Hz,HetArH),7.12(d,1H,J=3Hz,HetArH),1.58(m,15H,SnBu3),0.92(t,9H,J=6Hz,SnBu3),0.85-0.80(m,3H,SnBu3)。AA．二酯32的合成使用以上合成二酯30所述的方法，将锡烷31(1.70g,3.60mmol)和芳基碘28(1.03g,2.73mmol)转化成二酯32(0.920g,2.13mmol；78％收率)，为浅黄色固体。1H-NMR(300MHz,CDCl3):δ7.66(d,1H,J=3Hz,HetArH),7.55(s,1H,ArH),7.44(s,1H,ArH),7.27(d,1H,J=3Hz,HetArH),3.78(s,3H,OCH3),3.73(s,2H,SCH2),1.58(s,9H,C(CH3)3)。实施例11-[2-羟基-3-氨基-丙-1-基]-4-[[(6R)-反-2-羧基-8-氧代-7-[(2,5-二氯-4-(2-羧基乙烯基)苯硫基)乙酰氨基]-5-硫杂-1-氮杂双环[4.2.0]-辛-2-烯-3-基]5-硫杂-1-甲硫基]吡啶鎓内盐方案1
A．烯烃7的合成将2,4,5-三氯碘苯(25g,81.3mmol)溶解于80ml DMF中。加入丙烯酸叔丁酯(48ml,328mmol)、三丁胺(58ml,243mmol)、三苯膦(4.08g,15.5mmol)和乙酸钯(3.23g,14.4mmol)，将混合液加热至80℃3小时。蒸发溶剂，将残留物在EtOAc和水之间分配。水相用EtOAc提取，将合并的有机相用盐水洗涤、干燥(MgSO4)、蒸发。将深红褐色油状物在用真空抽滤的多孔布氏漏斗中经硅胶层析，先用30％CH2Cl2/己烷再用50％CH2Cl2/己烷作洗脱剂。得丙烯酸酯7(18.7g,60.8mmol；75％收率)，为紫红色固体。1H-NMR(300MHz,CDCl3):δ7.82(d,1H,J=16Hz,ArCH=C),7.67(s,1H,ArH),7.51(s,1H,ArH),6.34(d,1H,J=16Hz,C=CHCO2t-Bu),1.51(s,9H,C(CH3)3)B．二酯3的合成将丙烯酸酯7(21.23g,69mmol)溶于131ml DMF中。加入巯基乙酸甲酯的钠盐(17.7g，粗品见下面注释)，将混合液在室温下搅拌1小时。将混合液在EtOAc和水之间分配。水相用EtOAc提取，将合并的有机相用盐水洗涤、干燥(MgSO4)、蒸发。在多孔布代漏斗中(真空过滤)进行硅胶层析，用50％CH2Cl2/己烷再用90％CH2Cl2/己烷作洗脱剂得二酯3(19.6g,52.0mmol；75％收率)1H-NMR(300MHz,CDCl3):δ7.86(d,1H,J=16Hz,ArCH=C),7.60(s,1H,ArH),7.36(s,1H,ArH),6.35(d,1H,J=16Hz,C=CHCO2t-Bu),3.77(s,3H,OCH3),3.72(s,2H,SCH2),1.51(s,9H,C(CH3)3)。注释巯基乙酸甲酯的钠盐最好在用前新鲜制出。将大约30ml的巯基乙酸甲酯溶于约250ml THF中。用移液管慢慢分次加入1当量的5NNaOH，将混合液搅拌5分钟。真空除去溶剂(包括水)，将粘稠固体用乙醚(约200ml)再用干燥THF(2×200ml)共蒸发。将该固体在高真空下抽气干燥数小时，直至烧瓶不再由于蒸发而变冷。得到可自由流动的白色固体。一般使用过量的该试剂(1.5-2当量)。C．酸1的合成将二酯3(4.40g,0.012mol)溶解于30ml THF中。向该溶液中加入13ml 1N NaOH，将混合液在室温下搅拌1.5小时。此时取一份进行的1H-NMR分析表明反应已完成。真空除去THF，将浓缩液用水稀释，再用EtOAc进取。然后用1N HCL将水层酸化至pH4，再用CH2Cl2提取。将有机相用盐水洗涤、干燥(MgSO4)、再蒸发。得酸1为棕褐色固体(3.80g,0.011mol；92％收率)。1H-NMR(300MHz,CDCl3):δ7.82(d,1H,J=16Hz,ArCH=C),7.56(s,1H,ArH),7.33(s,1H,ArH),6.29(d,1H,J=16Hz,C=CHCO2t-Bu),3.72(s,2H,SCH2),1.51(s,9H,C(CH3)3)。D．头孢烯Ⅳ”的合成将头孢烯胺Ⅴ’(15.04g,0.035mmol)在氮气下混溶于65ml THF中。加入DCC的二氯甲烷溶液(1M,36.2ml,0.036mmol)，将混合液搅拌5分钟。加入酸1(13.15g,0.035mmol)，将混合液搅拌1.5小时。加入乙醚(约30ml)，滤除固体(大部分为DCU)。将红色滤液蒸发至约25-30ml，加入乙醚和戊烷以沉淀出头孢烯产物。收集固体头孢烯，和用乙醚洗涤，真空干燥得二酯Ⅳ”(14.2g,0.019mmol；54％收率)。1H-NMR(300MHz,CDCl3):δ7.53(d,1H,J=16Hz,ArCH=C),7.45-7.20(m,12H,ArH),6.98(s,1H,Ph2CH),6.35(d,1H,J=16Hz,C=CHCO2t-Bu),5.82(dd,1H,J=5.8Hz,R1R2CHNR3),4.97(d,1H,J=5Hz,CH(NR)(SR)),4.37(m,2H,CH2Cl)3.76(t,1H,J=16Hz,ArSCH2),3.55(d,1H,J=16Hz,ArSCH2),3.40(d,1H,J=16Hz,RSCH2R),1.54(s,9H,C(CH3)3)。E．二酸Ⅳ”的合成将二酯Ⅳ”(0.760g,1.00mmol)溶于4ml CH2Cl2和0.8ml苯甲醚中。加入三氟乙酸(2ml)，将混合液搅拌4小时。蒸发溶剂，将残留物用CH2Cl2/乙醚研磨。收集固体，用EtOAc洗涤，然后真空干燥。得到二酸Ⅳ”(0.420g,0.780mmol；78％收率)，为浅黄色固体。1H-NMR(300MHz,DMSO):δ9.30(d,1H,J=8Hz,RC(O)NH),8.07(s,1H,ArH),7.72(d,1H,J=16Hz,ArCH=C),7.54(s,1H,ArH),6.68(d,1H,J=16Hz,C=CHCO2H),5.71(dd,1H,J=5.8Hz,R1R2CHNR3),5.13(d,1H,J=5Hz,CH(NR)(SR)),4.55(m,2H,CH2Cl),3.97(m,2H,ArSCH2),3.70(d,1H,J=16Hz,RSCH2R),3.53(d,1H,J=16Hz,RSCH2R)。F．头孢烯ⅠA’的合成将二酸Ⅳ”(0.780g,1.45mmol)溶解于3ml甲醇和8ml CH2Cl2中。加入硫代吡啶酮Ⅲ’(0.395g,1.45mmol)，将该混合液室温下搅拌4小时。然后烧瓶置于4℃冰箱中过夜。浓缩溶剂，用乙醚沉淀产物。过滤固体，再混溶于EtOAc中，搅拌30分钟。然后过滤产物，将固体真空干燥。得头孢烯ⅠA’为棕褐色固体(0.690g,0.850mmol；59％收率的两个非对映体的混合物)。1H-NMR(300MHz,DMSO，部分)δ9.31(d,1H,J=8Hz,RC(O)NH),8.67(d,2H,J=7Hz,SpyrH),7.98(d,2H,J=7Hz,SpyrH),8.07(s,1H,ArH),7.72(d,1H,J=16Hz,ArCH=C),7.54(s,1H,ArH),6.69(D,1H,J=16Hz,C=CHCO2H),5.70(dd,1H,J=5.8Hz,R1R2CHNR3),5.14(d,1H,J=5Hz,CH(NR)(SR)),4.59-4.45(m,2H,CH2Spyr),4.40-4.32(m,2H,pyrCH2R),4.05-3.95(m,2H,ArCH2S),1.38(s,9H,C(CH3)3)。G．头孢烯ⅠA”的合成将头孢烯ⅠA’(0.605g,0.747mmol)混溶于3ml CH2Cl2中，加入1ml三氟乙酸。将该溶液搅拌2小时，蒸发溶剂。将粗品溶于CH2Cl2中，用乙醚沉淀。收集固体，将其混溶于EtoAc中，搅拌30分钟。收集固体，真空干燥(P2O5)。得头孢烯ⅠA”(0.410g,0.609mmol；82％收率)。1H-NMR(300MHz,DMSO，部分)δ9.40-9.35(m,1H,RC(O)NH),8.77-8.72(m,2H,SpyrH),8.23-8.18(m,2H,SpyrH),8.12(s,1H,ArH),7.77(d,1H,J=16Hz,ArCH=C),7.62(s,1H,ArH),6.75(d,1H,J=16Hz,C=CHCO2H),5.68-5.61(m,1H,R1R2CHNR3),5.11(d,1H,J=5Hz,CH(NR)(SR)),4.07-3.97(m,2H,ArSCH2)。
按通用方法，使用适当的以上所述的原材料，制备下列其它的化合物
权利要求
1．下式化合物或其药学上可接受的盐和/或其前体药物
其中Q是一通过一环上碳原子与硫原子相连的任选取代的吡啶鎓基团；X为卤素；Y为氢或卤素；A为CO2H、PO3H2、SO3H或四唑；L1为呋喃基、噻吩基、C2-C10烷基、或由一或多个独立选自乙烯基、S、SO、SO2、SO2NH、
或
所间断的C2-C10烷基；n为0或1；而R1为氢或羧基保护基团。
2．下式化合物或其药学上可接受的盐和/或其前体药物
其中X为卤素；Y为氢或卤素；A为CH2H、PO3H、SO3H或四唑；L’为呋喃基、噻吩基、C2-C10烷基、或由一或多个独立选自乙烯基、S、SO、SO2、SO2NH、
或
所间断的C2-C10烷基；n为0或1；R3和R4各自独立选自氢或C1-C6烷基；R2为氢、NH2、吡咯烷基、C3-C6环烷基、C1-C6烷基，由一或多个独立选自OH、NR5R6(其中R5和R6各自独立为氢或C1-C6烷基)、CO2H、吗啉基、由一个C1-C6烷基季铵化的吗啉基、氧代、卤素、SO3H、PO3H2、咪唑基、由1-2个C1-C6烷基取代的咪唑基、四唑基、由1-2个C1-C6烷基取代的四唑基或N=CR7(其中R7为由-CO2H或者-SO3H任选取代的呋喃或噻吩环)的取代基所取代的C2-C6烷基、苯基或者由1-3个独立选自OH、NR5R6(其中R5和R6定义同上)、CO2H、吗啉基、由一个C1-C6烷基季铵化的吗啉基、氧代、卤素、SO3H、PO3H2、咪唑基、由1-2个C1-C6烷基取代的咪唑基、四唑基、由1-2个C1-C6烷基取代的四唑基或N=CR7(其中R7定义同上)的取代基所取代的苯基;R1为氢或羧基保护基。
3．下式化合物或其药学上可接受的盐和/或其前体药物
其中X为卤素；Y为氢或卤素；A为CO2H、PO3H2、SO3H或四唑；L1为呋喃基、噻吩基、C2-C10烷基、或由一或多个独立选自乙烯基、S、SO、SO2、SO2NH、
或
所间断的C2-C10烷基；n为0或1；R3和R4各自独立选自氢或C1-C6烷基；R2为氢、NH2、吡咯烷基、C1-C6烷基、由一或两个独立选自OH、NR5R6(其中R5和R6各自独立为氢或C1-C6烷基)、CO2H、吗啉基、由一个C1-C6烷基季铵化的吗啉基、氧代、卤素、SO3H、PO3H2、四唑基、
或
(其中R7为由-CO2H或者-SO3H任选取代的呋喃基或噻吩基)的取代基所取代的C1-C6烷基、苯基或者由1-2个独立选自OH、NR5R6(其中R5和R6定义同上)、CO2H、SO3H、PO3H2、四唑基、
或卤素的取代基所取代的苯基；R1为氢或羧基保护基。
4．权利要求3的化合物，其中是
5．权利要求3或权利要求4的化合物，其中
是
6．下式化合物或其药学上可接受的盐和/或其前体药物
其中
和Q按如下定义
或
而R1为氢或羧基保护基。
7．下式化合物或其药学上可接受的盐和/或其前体药物。
8．下式化合物或其药学上可接受的盐和/或其前体药物。
9．下式化合物或其药学上可接受的盐和/或其前体药物。
10．下式化合物或其药学上可接受的盐和/或其前体药物。
11．下式化合物或其药学上可接受的盐和/或其前体药物。
12．下式化合物或其药学上可接受的盐和/或其前体药物。
13．药用组合物，其包括有效抗菌量的权利要求1的化合物以及药学上可接受的载体或赋形剂。
14．治疗细菌感染的方法，其包括给予患有这种感染的宿主有效抗菌量的权利要求1的化合物。
15．治疗由对二甲氧苯青霉素有抗性的金黄色葡萄球菌的菌株所引起的细菌感染的方法，其包括给予患有这种感染的宿主有效抗菌量的权利要求1的化合物。
全文摘要
本发明提供了由通式(Ⅰ)代表的头孢烯衍生物或其药学上可接受的盐和/或前体药物，其中Q是一通过一环上碳原子与硫原子相连的任选取代的吡啶鎓基团；X为卤素；Y为氢或卤素；L
文档编号A61P31/04GK1238775SQ97199930
公开日1999年12月15日 申请日期1997年11月21日 优先权日1996年11月27日
发明者D·M·斯普林格, B·Y·鲁, S·V·德安德雷, T·W·胡戴马, O·K·基姆 申请人:布里斯托尔-迈尔斯斯奎布公司