專利名稱：吡啶并吲哚類衍生物及其抗菌用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及藥物設(shè)計(jì)學(xué)、藥物化學(xué)領(lǐng)域，更具體而言，本發(fā)明基于細(xì)菌RNA聚合酶晶體三維結(jié)構(gòu)運(yùn)用計(jì)算機(jī)虛擬篩選，以尋求能夠抑制細(xì)菌RNA聚合酶活性的分子，并對(duì)所篩選出的化合物分子進(jìn)行衍生，從而提供具有細(xì)菌RNA聚合酶抑制活性的新穎的吡啶并吲哚類衍生物，本發(fā)明還涉及吡啶并吲哚類衍生物及其鹽和藥物組合的用途。
背景技術(shù)：
細(xì)菌RNA聚合酶(RNAP)是一個(gè)已經(jīng)明確的開(kāi)發(fā)廣譜抗菌藥物的靶蛋白。它是細(xì)菌DNA轉(zhuǎn)錄過(guò)程中的關(guān)鍵酶，抑制此聚合酶的活性則能夠終止細(xì)菌DNA的轉(zhuǎn)錄，從而高效地阻斷細(xì)菌的蛋白質(zhì)合成。目前，已有一些抑制細(xì)菌RNAP的藥物，如利福霉素類抗生素(如利福平，利福噴丁和利福布丁等)是細(xì)菌RNA聚合酶的優(yōu)良抑制劑。它們?cè)谂R床治療革蘭氏陰性和陽(yáng)性細(xì)菌感染起到了非常重要的作用，也是一線的抗結(jié)核藥物，而且也是唯一的快速清除感染和預(yù)防復(fù)發(fā)的抗結(jié)核藥物。且利福平對(duì)于靜止期的結(jié)核分枝桿菌也具有明顯的殺滅效果，從而防止結(jié)核病的復(fù)發(fā)。但由于上述藥物的頻繁使用以及抗生素的濫用，出現(xiàn)了對(duì)利福霉素類耐藥和多重耐藥性的細(xì)菌，導(dǎo)致結(jié)核或耐藥性感染問(wèn)題日益嚴(yán)峻，公共醫(yī)療正在受到耐藥菌的威脅，因此開(kāi)發(fā)一種新型的細(xì)菌RNA聚合酶抑制劑迫在眉睫。細(xì)菌RNA聚合酶“開(kāi)關(guān)區(qū)”祀點(diǎn)的發(fā)現(xiàn)則為解決這一問(wèn)題奠定了基礎(chǔ)。2008年第一個(gè)極端嗜熱細(xì)菌RNAP與抑制劑復(fù)合物的三維結(jié)構(gòu)被解析出來(lái)，該晶體結(jié)構(gòu)的解析度為3. O 埃?；诩?xì)菌RNAP “開(kāi)關(guān)區(qū)”新靶點(diǎn)進(jìn)行新型抑制劑的篩選與設(shè)計(jì)具有許多明顯的優(yōu)勢(shì): 第一，細(xì)菌RNAP “開(kāi)關(guān)區(qū)”靶點(diǎn)的氨基酸序列與真核生物RNAP I、II、111中的序列不同，研究小組的實(shí)驗(yàn)顯示，細(xì)菌的RNAP “開(kāi)關(guān)區(qū)”靶點(diǎn)抑制劑并沒(méi)有表現(xiàn)出對(duì)真核生物RNAP的交叉抑制作用，因此基于此靶點(diǎn)篩選得到的抑制劑可以特異性地作用于細(xì)菌而非人體，具有良好的安全性。第二，細(xì)菌RNAP是DNA轉(zhuǎn)錄過(guò)程中的必需酶，并且此轉(zhuǎn)錄路徑是唯一的，抑制此靶點(diǎn)就阻斷了轉(zhuǎn)錄過(guò)程，從而抑制細(xì)菌蛋白的生物合成，因此，因此可望基于此靶點(diǎn)開(kāi)發(fā)出具有高效抗菌的新型藥物。第三，細(xì)菌RNAP “開(kāi)關(guān)區(qū)”靶點(diǎn)的氨基酸序列在各種細(xì)菌的RNAP中是高度保守的，因此可望基于此靶點(diǎn)開(kāi)發(fā)出具有廣譜抗菌性的新型藥物。第四， 細(xì)菌RNAP “開(kāi)關(guān)區(qū)”新靶點(diǎn)與目前已發(fā)現(xiàn)的RNAP藥物靶點(diǎn)無(wú)重合或者交叉，因此可望基于此靶點(diǎn)開(kāi)發(fā)出的新型抑制劑與現(xiàn)有細(xì)菌RNAP抑制劑無(wú)交叉耐藥性，且可抑制耐藥細(xì)菌。這些明顯優(yōu)勢(shì)和細(xì)菌RNA聚合酶與抑制劑復(fù)合物的三維結(jié)構(gòu)的成功解析為采用計(jì)算機(jī)虛擬篩選有效抑制細(xì)菌RNA聚合酶的活性分子提供了可能。本發(fā)明選擇細(xì)菌RNA聚合酶的“開(kāi)關(guān)區(qū)”作為靶標(biāo)，運(yùn)用計(jì)算機(jī)輔助藥物設(shè)計(jì)的手段對(duì)小分子三維結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)中的化合物進(jìn)行虛擬篩選，對(duì)打分較高、活性較好的化合物進(jìn)行化學(xué)合成和衍生，以及生物活性測(cè)試。生活活性測(cè)試證明，我們獲得化合物對(duì)細(xì)菌的RNA 聚合酶具有很好的抑制活性，同時(shí)對(duì)結(jié)核分枝桿菌、綠膿桿菌、金葡萄球菌也具有很好的抑制活性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是基于細(xì)菌RNA聚合酶晶體三維結(jié)構(gòu)運(yùn)用計(jì)算機(jī)虛擬篩選，以尋求能夠抑制細(xì)菌RNA聚合酶活性的分子，從而提供具有細(xì)菌RNA聚合酶抑制活性的新穎的化合物。本發(fā)明的另一目的是提供吡啶并吲哚類衍生物的制備方法。本發(fā)明的又一個(gè)目的是提供一種可以有效治療或預(yù)防與細(xì)菌感染疾病及相關(guān)疾病中的包含上述化合物的藥物組合。本發(fā)明的再一目的是提供上述化合物和藥物組合物在制備治療或預(yù)防細(xì)菌感染疾病及相關(guān)疾病中的藥物方面的用途。本發(fā)明是基于細(xì)菌RNA聚合酶晶體三維結(jié)構(gòu)運(yùn)用計(jì)算機(jī)虛擬篩選，以尋求具有細(xì)菌RNA聚合酶抑制活性的分子。2008年第一個(gè)極端嗜熱細(xì)菌RNA聚合酶與作用在“開(kāi)關(guān)區(qū)”活性位點(diǎn)的抑制劑復(fù)合物的三維結(jié)構(gòu)得到解析。本發(fā)明人利用細(xì)菌RNA聚合酶的晶體結(jié)構(gòu)，選取“開(kāi)關(guān)區(qū)”活性位點(diǎn)，運(yùn)用分子對(duì)接程序Surf lex、Gold、Autodock對(duì)小分子三維結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行了搜尋，以尋找可能的抑制劑。運(yùn)用這種方法，本發(fā)明人通過(guò)虛擬篩選、排序打分、經(jīng)驗(yàn)?zāi)亢Y，選擇出了 6個(gè)具有潛在活性的小分子。RNA聚合酶活性實(shí)驗(yàn)顯示，其中有3個(gè)化合物有高度的抑制活性，其抑制活性與現(xiàn)有抑制劑相當(dāng)，其IC5tl如表I所示。其中，抑菌實(shí)驗(yàn)顯示，其中的吡啶并吲哚類化合物對(duì)結(jié)核分枝桿菌有較高的抑制活性，且對(duì)耐藥菌也有明顯的抑制作用，其MIC如表2所示。本發(fā)明人對(duì)化合物進(jìn)行衍生，以得到對(duì)細(xì)菌 RNA聚合酶抑制活性更好的系列衍生物。本發(fā)明提供具有以下通式(I)表示的新型吡啶并吲哚類衍生物或其藥學(xué)上可接受的鹽
其中
η=是O或I或2或3或4或5;
X是氧、氣、硫、亞甲基；
Y是氧、氮、硫、亞甲基；
Z是是碳、氮、C3-C7環(huán)經(jīng)基、節(jié)基、芳香基或5_7兀雜環(huán)基；
Rl是表示氫、鹵素、C1-C6直鏈或支鏈的飽和或不飽和烴基、C3-C7環(huán)烴基、節(jié)基、芳香基或5-7元雜環(huán)基；其中所述的鹵素為氟、氯、溴或碘；
R2是表示C1-C6直鏈或支鏈烴基、氰基、硝基、氨基、羥基、羥甲基、三氟甲基、三氟甲氧基、羧基、脲基、酰胺基、C1-C4烷氧基、巰基和C1-C4?；校?br> 所述的芳香基是苯基、取代苯基、萘基或聯(lián)苯基；其中所述的取代苯基包括Γ4個(gè)取代基，該取代基選自鹵素X1-C6直鏈或支鏈烴基、氰基、硝基、氨基、羥基、羥甲基、三氟甲基、三氟甲氧基、羧基、C1-C4烷氧基、巰基和C1-C4?；?；
所述的5-7雜環(huán)基含有1-3個(gè)選自氧、硫或氮的雜原子，和/或被結(jié)構(gòu)式(I )中的苯基
權(quán)利要求
1. 一種以下通式(I )的化合物和/或其藥學(xué)上所能接受的鹽，
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的吡啶并吲哚類衍生物或其藥學(xué)上可接受的鹽，其特征是，所述的吡啶并吲哚類衍生物是N-((4-氟代芐氧基)甲基)-0-甲基-N-(6-(三氟甲基)-吡啶并吲哚類化合物，其中，n=l ；X為氧況如上述；R2為氟。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的吡啶并吲哚類衍生物或其藥學(xué)上可接受的鹽，其特征是，所述的吡啶并吲哚類衍生物是N-((4-氟代芐氧基)甲基)-0-甲基-N-(6-(三氟甲基)-吡 I啶并吲哚類化合物，其中，n=l ；X為氧如上述；R2 R2為氯。
4.如權(quán)利要求2 3任一項(xiàng)所述的吡啶并吲哚類衍生物或其藥學(xué)上可接受的鹽，其特征是，所述的藥學(xué)上所能接受的鹽為與丙酸、醋酸、草酸、丙二酸、琥珀酸、富馬酸、馬來(lái)酸、乳酸、蘋果酸、酒石酸或檸檬酸有機(jī)酸或天冬氨酸、谷氨酸酸性氨基酸形成酯后再與無(wú)機(jī)堿形成的鈉鹽、鉀鹽、鈣鹽、鋁鹽或銨鹽；或與有機(jī)堿形成的甲胺鹽、乙胺鹽、或乙醇胺鹽；或與賴氨酸、精氛酸、鳥(niǎo)氨酸堿性氨基酸形成醋后的鹽酸鹽、氫澳酸鹽、氫氟酸鹽、硫酸鹽、稍酸鹽、磷酸鹽、甲酸鹽、乙酸鹽、苦味酸鹽、甲磺酸鹽、或乙磺酸鹽。
5.一種藥物組合物，其特征是，該組合物含有治療有效量的權(quán)利要求I所述的吡啶并吲哚類衍生物或其藥學(xué)上可接受的鹽。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的藥物組合物，其特征是，所述的吡啶并吲哚類衍生物或其藥學(xué)上可接受的鹽占該藥物組合物總重量比65%-99. 5%。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的藥物組合物，其特征是，該組合物進(jìn)一步包括一種或多種藥學(xué)上可接受的載體、氣味劑、香味劑、賦形劑或稀釋液。
8.權(quán)利要求I所述的吡啶并吲哚類衍生物或其藥學(xué)上可接受的鹽在制備治療和或預(yù)防與細(xì)菌感染及相關(guān)的疾病中的藥物方面的用途。
9.權(quán)利要求5所述的藥物組合物在制備治療或預(yù)防細(xì)菌感染疾病及相關(guān)疾病中的藥物方面的用途。
全文摘要
本發(fā)明涉及藥物設(shè)計(jì)學(xué)、藥物化學(xué)和藥物學(xué)領(lǐng)域。本發(fā)明基于細(xì)菌RNA聚合酶晶體三維結(jié)構(gòu)運(yùn)用計(jì)算機(jī)虛擬篩選，以尋求能夠抑制細(xì)菌RNA聚合酶活性的分子，并對(duì)所篩選出的化合物進(jìn)行衍生，從而提供具有細(xì)菌RNA聚合酶抑制活性的具有式(Ⅰ)結(jié)構(gòu)的吡啶并吲哚類衍生物和其藥學(xué)上可接受的鹽，本發(fā)明還涉及具有式(Ⅰ)結(jié)構(gòu)的吡啶并吲哚類衍生物的藥物組合物和用途。此類化合物可作為細(xì)菌RNA聚合酶抑制劑，通過(guò)抑制細(xì)菌RNA聚合酶活性，選擇性地抑制細(xì)菌生長(zhǎng)和繁殖，因此本發(fā)明化合物和藥物組合可用于有效治療和/或預(yù)防細(xì)菌感染性疾病的治療活性物質(zhì)。
文檔編號(hào)C07D471/04GK102584821SQ201210033719
公開(kāi)日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2012年2月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月15日
發(fā)明者周魯, 蔡鑫 申請(qǐng)人:四川大學(xué)