抗菌蛋白激酶抑制劑的制作方法
【專利說明】抗菌蛋白激酶抑制劑
[0001] 相關申請的交叉引用 本申請要求2012年7月30日提交的美國臨時專利申請系列號61/677, 255,和2013年 5月8日提交的美國臨時專利申請系列號61/820, 956的優(yōu)先權，其二者均通過引用結合到 本文中。
[0002] 背景 結核?。═B)及其治療相關的問題。TB是由細菌結核分枝桿菌（ifycoAac ieri? toAercWosis I訪）引起的主要的人類傳染病之一。它仍然是一個重大的全球性公共衛(wèi) 生問題并對全球人口繼續(xù)構成嚴重威脅，尤其是在第三世界的國家。根據WH0,在2010年， TB發(fā)病和流行的病例估計分別為8, 800, 000和12, 000, 000人。同年，1，450, 000個人，其 中包括1，100, 〇〇〇例HIV-陰性和350, 000例HIV-陽性，死于TB。結核病和HIV共感染是 當前控制TB的主要挑戰(zhàn)之一，因為HIV感染增加了發(fā)生活性TB的風險。最重要的是，三分 之一的世界人口有潛伏性TB感染并且這些感染人群的10%在他們生命時期中的某些時間 點將發(fā)展為活性TB。此外，多重耐藥性（MOR) TB已經變得越來越流行，并且TB的極端耐 藥性（extremely drug-resistant, X0R)和全耐藥性（totally drug-resistant, TOR)形 式也正在顯現，對全球TB控制的進展構成重大威脅。估計只有1%的MOR-TB患者是在適當 的藥物治療中，且預測治療結果差。已知慢性疾病如糖尿病的存在增加發(fā)生活性TB的風險 至3-倍。所有這些情況一起突出顯示迫切需要具有新的作用機理，特別是有效管控M00R-、 XOR和TOR TB的新藥。
[0003] 抗TB藥物開發(fā)總是集中在方案而非單一藥物，以鑒于治療期間而減少產生耐藥 性的風險。這樣的方案應包括具有新的作用機理、而不表現出與當前第一-和第二線TB 藥物的交叉耐藥性的新藥。理想的藥物組合應由至少3種藥物組成，所述藥物為對M. tb 的敏感株和耐藥株二者具有殺菌作用的，并具有對抗不同亞群的私訪（特別是耐藥株 (persister))的強效、互補和協(xié)同活性。這種組合應在比當前6個月至2年的延長治療短 得多的時間段內產生穩(wěn)定的療法。另外地，這樣一種新的組合應該可用于治療I訪和HIV 共-感染的患者，以致所述藥物與抗逆轉錄病毒藥物的相互作用受到限制，避免了當前從 該方案除去利福平。然而，需要同時服用多種藥物和長的持續(xù)時間可引起毒性和導致差的 患者依從性。
[0004] 除了接近批準的藥物（或在臨床開發(fā)的最后階段的藥物）如加替沙星、莫西沙星 和利奈唑胺，還有約11種化合物處于針對TB的不同臨床試驗階段。它們是：PA-824 (硝咪 唑）、0PC-67683 (硝咪唑）、PNU-100480 (噁唑烷酮）、AZD5847 (噁唑烷酮）、SQ609 (二 胺衍生物）、SQ109 (二胺衍生物）、DC-159a (氟喹諾酮）、TMC207 (二芳基喹啉）、BTZ043 (硝基苯基衍生物）、DNB1 (硝基苯基衍生物），和BDM31343 (噁二唑衍生物）。它們中一 些新的靶標也已確定。須注意的是，最有前景的抗TB藥物化合物，TMC207,被發(fā)現是一種分 枝桿菌ATP合酶抑制劑，而這個靶標是使用在該方案中描述的方法而發(fā)現的。因此，開發(fā)新 的抗TB藥物的策略即將刺激TB藥物方案的現有途徑。然而，盡管迄今為止取得進展，但全 球藥物TB途徑仍遠不足以解決未滿足的醫(yī)療需求，特別是涉及提供新而短的療程和有效 針對耐藥性TB的安全藥物。
[0005] 藥物篩選程序。生物化學和遺傳學的最近進展已經提供通過基于靶的途徑而篩選 藥物分子。然而，一般來說，這種途徑在抗細菌藥物發(fā)現領域幾乎沒有成功。用于細菌復制 的革巴標的基本特性可能是一個先決條件，但它不能確保其成藥性（druggabiIity);對于許 多重要的靶標，一直無法確定具有藥物-樣特性的特異性抑制劑。例如，幾個用于鑒定異檸 檬酸裂解酶（一種關鍵的乙醛酸-支路酶，發(fā)現其對分枝桿菌在小鼠細胞內生長和它們的 長期存活是必需的）抑制劑的高通量篩選方案，由于缺乏該靶標的成藥性而中止。雖然不 是絕對沒有缺點，基于全細菌細胞的表型篩選方法已被證明是鑒定新的候選藥物的更成功 策略。這樣一種策略識別藥物靶標與細菌細胞中一種或多種成分的潛在整體相互作用并以 生理上更加相關的方式限定其必要性。使用全細胞-篩選方法的一個最近成功是有效的新 TB候選藥物二芳基喹啉（TMC207)的鑒定。
[0006] 篩選抗TB藥物不應限于僅基于抗菌靶標的化合物文庫，而是應該擴展到其它類 型的基于真核生物或哺乳動物靶標的化合物文庫，用于創(chuàng)建成功藥物方案。例如，兩種抗精 神病藥物分子吩噻嗪和二芳基喹啉（TMC207)在再次有目的的篩選時已顯示具有有效的抗 TB活性。雙環(huán)硝基咪唑并呋喃化合物，PA-824,其已作為用于癌癥放射療法的有效放射增敏 劑而被研究，后來發(fā)現在體外和體內兩種模型中顯示出抗TB活性。雖然一些需要的TB候 選藥物被鑒定，但仍然存在對鑒定用于治療這種難于治療疾病的另外藥物的需求。
[0007] 發(fā)明概述 本發(fā)明人研究了哺乳動物的靶定向小分子作為抗菌劑的可能性?，F在估計，總體上目 前正在臨床開發(fā)的約20-30%候選藥物是蛋白激酶抑制劑。0SU-03012是一種蛋白激酶抑制 劑和潛在的抗癌候選藥物。已制備具有不同骨架的相關小分子集合并使用新開發(fā)的體外生 物發(fā)光測定法篩選它們的活性。也使用全細胞表型篩選方法以幫助鑒定候選藥物。
[0008] 本文描述了一種在受試者中治療細菌感染的方法，其包括給予受試者治療有效量 的式I或式II化合物或其藥學上可接受的鹽：
其中 R1 選自-CF 3、-NH2、-C02H、-C02Me、-C0NH 2、-C0NHNH2、-CONHMe、-CO-哌嗪、-CO-吡 咯烷、-CONH-甘氨酸、-CH2CH2C02Me、-CH2CH 2CONH-C1-C4烷基、-NHCO-C fC4烷基、-NHSO 2NH2、-NHSO2N(Me)2、-NHCONH-C 1-Cd^基、-NHCONH 2、-NHCO2-C1-C4烷基；Ar 是取代的或未取代的苯 基、聯(lián)苯基、萘基，或蒽基；X是C=O或0=S=0, R2是取代的或未取代的環(huán)烷基、雜環(huán)烷基、芳 基，或雜芳基，和R3是H、CH 20H、乙?；?、C1-C4烷基、烷基胺、環(huán)烷基、雜環(huán)烷基、C ^匕烷基醚、 C1-C4烷基酯、C ^匕烷基酰胺，或甲基磺酰氨基甲基，或其藥學上可接受的鹽。
[0009] 在一些實施方案中，細菌感染是由能夠在巨噬細胞內生長的細菌引起的感染。在 另一個實施方案中，細菌屬于分枝桿菌屬。所述方法也可用于治療多重耐藥性結核病。
[0010] 附圖簡述 圖1提供顯示0SU-03012-相關衍生物的抗分枝桿菌活性的條形圖。
[0011] 圖2提供顯示衍生自Cpd 2的第一代化合物的抗分枝桿菌活性的線圖，如由細菌 發(fā)光測定法所評價的。
[0012] 圖3a提供顯示Cpd2_24的降低毒性的條形圖和圖3b提供顯示其抑制巨噬細胞內 私訪生長的較高能力的線圖。
[0013] 圖4提供顯示cpd2-24-衍生的化合物cpd2-24-l至cpd2-24-8在5 μΜ濃度下， 在72 h時間段針對私訪的體外抗分枝桿菌活性的圖（4a,所有8種化合物；4b, 4種選擇 的有效化合物）。
[0014] 圖5提供顯示基于三唑衍生的化合物SBS-Tr-I至SBS-Tr-9在5 μΜ濃度下，在72 h時間段針對私訪的體外抗分枝桿菌活性的圖（5a，所有9種化合物；5b，3種選擇的有 效化合物加 cpd2-24-5)。
[0015] 圖6提供顯示另外的cpd2-24-衍生的和基于三唑衍生的化合物在5 μΜ濃度下， 在72 h時間段針對私訪的體外抗分枝桿菌活性的圖，其中圖6a顯示新的基于Tr的化合 物Tr-12至Tr-20的生物活性，而圖6b顯示4種另外的新化合物對I訪生長的抑制作用。
[0016] 圖7提供顯示另外的cpd2-24-衍生的和基于三唑衍生的化合物在5 μΜ濃度下，在 72 h時間段針對I訪的體外抗分枝桿菌活性的圖，其中圖7a顯示cpd2-24-14-16、Tr-17， 和基于Tr的化合物Tr-21至Tr-27的生物活性，而圖6b顯示3種另外的新化合物與DMSO 對照比較的對I訪生長的抑制作用。
[0017] 圖8提供顯示合成本文描述的塞來考昔衍生物的基本結構的步驟的流程圖。
[0018] 發(fā)明詳述 定義 本文提出的術語是僅用于描述實施方案并不應視為限制作為整體的本發(fā)明。當用于本 發(fā)明的說明書和所附權利要求書時，單數形式"一個"、"一種"，和"所述"包括其復數形式， 除非所述形式的上下文環(huán)境有抵觸。
[0019] 如本文所用的，術語〃有機基團〃用于指烴基，其被分類為脂族基團、環(huán)狀基團，或 脂族和環(huán)狀基團的組合（如，烷芳基和芳烷基）。烷芳基是通過插入的烷基連接到該結構的 其余部分的芳基，而芳烷基是直接連接于該結構但包括其連接的一或多個另外的烷基的芳 基。在本發(fā)明的上下文中，用于本發(fā)明的塞來考昔衍生物的合適有機基團是那些不干擾塞 來考昔衍生物的抗菌活性的基團。在本發(fā)明的上下文中，術語"脂族基團"意指飽和的或 不飽和的線性或分支烴基。該術語用于包括例如烷基、烯基，和炔基。
[0020] 如本文所用的，術語〃烷基〃、〃烯基〃，和前綴〃烷（alk-)〃包括直鏈基團和支鏈 基團。除非另外指明，這些基團含有1至20個碳原子，烯基含有2至20個碳原子。在一些 實施方案中，這些基團具有總共最多10個碳原子，最多8個碳原子，最多6個碳原子，或最 多4個碳原子。包含4個或更少碳原子的烷基也可被稱為低級烷基。烷基也可由其包含的 碳原子數目而提及（即，C1-C4烷基為包含1-4個碳原子的烷基）。
[0021] 如本文所用的環(huán)烷基指形成環(huán)結構的烷基（即，烷基、烯基，或炔基基團）。環(huán)狀基 團可以是單環(huán)或多環(huán)的并優(yōu)選具有3至10個環(huán)碳原子。環(huán)烷基可通過包含4個或更少碳 原子的烷基連接于主結構。示例性環(huán)狀基團包括環(huán)丙基、環(huán)丙基甲基、環(huán)戊基、環(huán)己基、金剛 烷基，和取代的和未取代的冰片基、降冰片基和降冰片烯基。
[0022] 除非另外指明，〃亞烷基〃和〃亞烯基〃為以上定義的〃烷基〃和〃烯基〃基團 的二價形式。當〃亞烷基〃和〃亞烯基〃分別被取代時，使用術語"烷撐基（alkylenyl) " 和"稀撐基（alkenylenyl) "。例如芳基燒撐基（arylalkylenyl)基團包含與芳基連接的亞 烷基部分。
[0023] 術語〃鹵代烷基〃包括由一或多個鹵原子取代的基團，包括全氟代基團。包括前 綴〃鹵代_〃的其它基團也是如此。合適的鹵代烷基的實例是氯代甲基、三氟甲基等。鹵代 部分包括氯、溴、氟和碘。
[0024] 如本文所用的術語〃芳基〃包括碳環(huán)芳環(huán)或環(huán)系統(tǒng)。芳基可包括芳族單環(huán)、多個 獨立的芳環(huán)，或稠合的芳環(huán)系統(tǒng)。碳環(huán)芳環(huán)不包含雜原子。芳基的實例包括苯基、萘基、聯(lián) 苯基、芴基和茚基。芳基可以是取代的或未取代的。
[0025] 除非另外指明，術語〃雜原子〃指原子0、S，或N。術語〃雜芳基〃包括含有至少 一個環(huán)雜原子（如，〇、S、N)的芳族環(huán)或環(huán)系統(tǒng)。在一些實施方案中，術語〃雜芳基〃包括 環(huán)或環(huán)系統(tǒng)，其含有2-12個碳原子、1-3個環(huán)、1-4個雜原子，和0、S，和/或N作為雜原子。 合適的雜芳基包括呋喃基、噻吩基、吡啶基、喹啉基、異喹啉基、吲哚基、異吲哚基、三唑基、 吡咯基、四唑基、咪唑基、吡唑基、噁唑基、噻唑基、苯并呋喃基、苯并噻