CN102199147A - 用于治疗的硝基咪唑衍生物 - Google Patents

Abstract

本发明用于治疗的硝基咪唑衍生物提供了式(I)化合物或其药用盐：

其中R₁为含碳数为1～10的饱和或不饱和的直链烷基、支链烷基或环状烷基；R2、R3可独立的代表烷基；R2 R3也可形成环，所述环可以是三元到十元环，环上也可连接一个或数个相同或不同的取代基团；R2、R3形成的环可形成杂环，杂环可含有0～5个相同或不同的杂原子取代；X表示带负电的离子或基团，具体可为卤素负离子、有机酸根、无机酸根。本发明化合物用于治疗厌氧菌感染或原虫感染引起的疾病。

Description

用于治疗的硝基咪唑衍生物

技术领域：

本发明涉及用于治疗的硝基咪唑衍生物(特别是用于人和其他哺乳动物厌氧菌感染或原虫感染的治疗)及其药物组合物，以及它们的制备方法和应用。

技术背景：

许多硝基咪唑类化合物是已知的。例如：甲硝唑、替硝唑、奥硝唑等均有很好的抗菌活性。奥硝唑，是一种强力抗厌氧菌及抗原虫感染的药物，也是继甲硝唑后新研制的疗效更高、疗程更短、耐受性更好、体内分布更广的硝基咪唑类衍生物。奥硝唑的抗微生物作用是通过其分子中的硝基在无氧环境中还原成氨基，或通过自由基的形成与细胞成分相互作用，从而导致微生物的死亡。

厌氧菌感染的治疗目前临床上首推抗生素。厌氧菌对氨基糖甙类抗生素常有抗药性。大多数厌氧菌，除脆弱类杆菌外，均对青霉素G敏感。林可霉素的抗菌谱与青霉素G相仿，如病人对青霉素过敏时可选用。氯霉素几乎对所有的厌氧菌包括脆弱类杆菌在内均有效，但缺点是有骨髓抑制的危险性。厌氧菌对四环素、红霉素和氯霉素的敏感性有差异，且在治疗过程中迅速产生抗药性，氯林可霉素对厌氧菌感染的疗效优于林可霉素，但它和林可霉素一样，有时会引起致命的假膜性结肠炎。在目前的抗菌药中，疗效最好的首推奥硝唑。

奥硝唑(ornidazole，ONZ)是第三代硝基咪唑类抗生素，该类抗生素只针对厌氧菌感染，以及原虫、滴虫感染等。其作用机制是，使通过分子的硝基在无氧环境中还原成氨基，或通过自由基的形成，使受体螺旋组织结构断裂，阻断其转录复制而衰亡。过去这类感染一直使用甲硝唑、替硝唑防治。奥硝唑引入临床后，研究人员发现，与替硝唑、甲硝唑等硝基咪唑类药物相比，该品抗感染优势更为明显。这是因为，奥硝唑药效持续时间长，其血浆消除半衰期为14.4小时，高于甲硝唑的8.4小时和替硝唑的12.7小时，可减少患者服药次数，方便使用；致突变和致畸作用低于甲硝唑与替硝唑；在抗厌氧菌感染方面，奥硝唑的最低抑菌浓度和最低杀菌浓度均小于甲硝唑和替硝唑，疗效优于甲硝唑和替硝唑；局部用药疗效好于甲硝唑和替硝唑。

但奥硝唑也有一些缺点。比喻水溶性低，服用后头晕及胃肠不适，偶尔还能引起肝细胞损害、自体免疫性肝炎、外周神经病等不良反应。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种新的硝基咪唑类化合物。

其中R₁为含碳数为1～10的饱和或不饱和的直链烷基、支链烷基或环状烷基；

R2、R3可独立的代表烷基；R2 R3也可形成环，所述环可以是三元到十元环，环上也可连接一个或数个相同或不同的取代基团。

R2、R3形成的环可形成杂环，杂环可含有0～5个相同或不同的杂原子取代。

X表示带负电的离子或基团，具体可为卤素负离子、有机酸根、无机酸根。

更详细的来说本发明的化合物包括其药用盐以及它们的水合物和前体药物。

本发明提供了上述式I化合物及其药用盐的生产方法，具体步骤由下所示：

步骤一的溶剂优选二氯甲烷；反应温度0-50℃；

步骤二的溶剂为甲醇、乙醇；反应温度为10-70℃；

步骤三的溶剂为甲醇、乙醇、二氯甲烷，反应温度0-70℃；

本化合物的阴离子(X)可通过以下方式进行转换，具体以醋酸根为例说明。

采用左旋奥硝唑或右旋奥硝唑代替消旋奥硝唑作为起始原料可制备上述化合物的异构体。

上述化合物的前体药物的制备可采用化学上常用的方法将羟基部分酰基化，烷基化，磷酸化或磺酰化。

本发明的化合物是有用的，因为它们在包括人类的动物中具有药理活性。特别是该化合物在治疗或预防厌氧菌感染和原虫感染方面有用。例如：1.用于毛滴虫引起的男女泌尿生殖道感染。2.用于阿米巴原虫引起的肠，肝阿米巴虫病(包括阿米巴痢疾，阿米巴肝脓肿)。3.用于贾第鞭毛虫病。4.用于厌氧菌感染：如败血症，脑膜炎，手术后伤口感染，产后脓毒病，脓毒性流产，子宫内膜炎以及敏感菌引起的其他感染。5.用于预防各种手术后厌氧菌感染。

本发明的另一目的在于提供一种含有(I)化合物的药物组合物，以及该组合物在制备抗厌氧菌药物、抗滴虫药物和抗阿米巴原虫药物中的应用。

本发明所述的组合物中含有式(I)化合物的重量含量为0.01～99％，其中优选每单位制剂(如每片、每瓶、每袋)含有式(I)化合物为10～2000mg，进一步优选50～1200mg，更优选100mg～1000mg。

本发明的药物组合物是有用的，因为它们在包括人类的动物中具有药理活性。特别是该化合物在治疗或预防厌氧菌感染、抗滴虫感染和抗阿米巴原虫感染方面有用。例如：1.用于毛滴虫引起的男女泌尿生殖道感染。2.用于阿米巴原虫引起的肠，肝阿米巴虫病(包括阿米巴痢疾，阿米巴肝脓肿)。3.用于贾第鞭毛虫病。4.用于厌氧菌感染：如败血症，脑膜炎，手术后伤口感染，产后脓毒病，脓毒性流产，子宫内膜炎以及敏感菌引起的其他感染。5.用于预防各种手术后厌氧菌感染。

本发明提供的药物组合物是以式(I)化合物作为活性成分以及药学上可接受的载体。

本发明所述的药物组合物可以制备为胃肠道给药制剂，也可制备为非胃肠道给药制剂。

本发明的胃肠道给药制剂可以是片剂、分散片、胶囊、颗粒剂、口服液、糖浆剂，优选片剂、分散片、胶囊剂。

本发明的非胃肠道给药制剂可以是输液制剂、针剂以及注射用冻干粉针，还可以是阴道给药制剂，阴道给药制剂优选泡腾片、凝胶剂或栓剂。

式(I)化合物的输液制剂以及针剂的制备方法是将式(I)化合物和注射用水混合接触，或者与静脉给药可接受的辅料，如渗透压调节剂、pH调节剂混合接触后，再与注射用水接触，通过以下几个步骤实现得到：

a.将式(I)化合物加注射用水溶解，加入药物可接受的载体混匀，加注射用水到规定的量；

b.调或不调pH值；

c.过滤；

d.灌封；

e.灭菌。

所述的渗透压调节剂选自葡萄糖、葡萄糖的碱金属盐、氯化钠、氯化钾、硼砂、硼酸，或者它们的混合物。

所述的pH调节剂选自盐酸、氢氧化钠、枸橼酸、乳酸、磷酸盐或枸橼酸盐缓冲液等。

式(I)化合物的注射用冻干粉针的制备方法含有以下几步：

a.配制药液：将式(I)化合物加注射用水溶解，加注射用水到规定的量；

b.调或不调pH值；

c.除热原：在步骤b的溶液中加入注射用活性炭加热20分钟过滤；

d.除菌：将步骤c的滤液用除菌滤器进行除菌过滤；

e.灌装：用管制抗生素瓶进行无菌灌装；

f.冻干：在低温真空下进行冷冻干燥。

本发明的药物组合物可用于预防、改善和/或治愈由厌氧菌感染或原虫感染引起的疾病；特别适合用于用作人和兽医用药物。

本发明的组合物按总重量给药，其量为每kg体重用式(I)化合物的量为1-100mg，最好是24h的用量为每kg体重1-20mg，亦可采用几次给药方法。

最佳方案是一天一次给予本发明组合物的量为1-50mg/kg体重，优选剂量为3-20mg/kg体重。为了符合人或兽用的理想给药方案，这一剂量可视病情轻重、治疗难易的不同上下波动，或遵医嘱。

本发明的典型化合物如下：

下面结合实施例对本发明作进一步详细说明，但应理解本发明的范围非仅限于这些实施例的范围。

实施例1：化合物A的制备

将1-(3-氯-2-羟丙基)-2-甲基-5-硝基咪唑(奥硝唑)220g，溶解在500ml二氯甲烷中慢慢滴加20％的氢氧化钠250ML，室温搅拌反应40分钟，分液，有机层干燥，减压蒸干溶剂，残留物151g；残留物用500ML乙醇溶液，慢慢加入吡咯烷70g，50℃反应6小时，终止反应，减压蒸干溶液，残留物用乙醇/乙酸乙酯重结晶，得固体92g；将92g固体溶于500ml甲醇，搅拌下滴加碘甲烷55g，室温反应至原料点消失，减压蒸干得化合物A 140g。

纯度：98.3％色谱条件C18色谱柱(250mm×46mm，5μm)，流动相为乙腈-水(40∶60)，柱温为30℃，检测波长为310nm。

将化合物A盐酸盐的制备

将化合物A 30g用乙醇∶丙酮＝1∶1 200ml溶解，滴加盐酸至pH值为2左右，搅拌析晶1小时，过滤，烘干得化合物A的盐酸盐9g。

化合物A的S型异构体的制备

按照制备化合物A的制备方法制备  不同的是用左旋奥硝唑代替奥硝唑。

化合物A的R型异构体的制备

按照制备化合物A的制备方法制备  不同的是用右旋奥硝唑代替奥硝唑。

化合物A前体药物的制备，以磷酸酯为例说明如下：

将化合物A 20g溶解在100ml四氢呋喃中慢慢滴加三氯氧磷10g，滴加完搅拌反应2小时，蒸干溶剂，慢慢加入冰水水解，蒸干得化合物A的磷酸酯。

实施例2：化合物B的制备。

将1-(3-氯-2-羟丙基)-2-甲基-5-硝基咪唑220g，溶解在500ml二氯甲烷中慢慢滴加20％的氢氧化钠250ML，室温搅拌反应40分钟，分液，有机层干燥，减压蒸干溶剂，残留物151g；残留物用500ML乙醇溶液，慢慢加入吗啡啉80g，50℃反应10小时，终止反应，减压蒸干溶液，残留物用乙酸乙酯重结晶，得固体53g；将53g固体溶于500ml甲醇，搅拌下滴加碘甲烷30g，室温反应至原料点消失，减压蒸干得化合物A 82g。

纯度：98.1％色谱条件C18色谱柱(250mm×46mm，5μm)，流动相为乙腈-水(40∶60)，柱温为30℃，检测波长为310nm。

将化合物B硫酸盐的制备

将化合物A 30g用乙醇∶丙酮＝1∶1 200ml溶解，滴加50％的硫酸溶液至pH值为2左右，搅拌析晶1小时，过滤，烘干得化合物B的硫酸盐9g。

实施例3：化合物C的制备。

将1-(3-氯-2-羟丙基)-2-甲基-5-硝基咪唑220g，溶解在500ml二氯甲烷中慢慢滴加20％的氢氧化钠250ML，室温搅拌反应40分钟，分液，有机层干燥，减压蒸干溶剂，残留物151g；残留物用500ML乙醇溶液，慢慢加入吗啡啉80g，50℃反应10小时，终止反应，减压蒸干溶液，残留物用乙酸乙酯重结晶，得固体53g；将53g固体溶于500ml甲醇，搅拌下滴加溴丙烷45g，室温反应至原料点消失，减压蒸干得化合物C 87g。

纯度：97.5％色谱条件C18色谱柱(250mm×46mm，5μm)，流动相为乙腈-水(40∶60)，柱温为30℃，检测波长为310nm。

实施例4：化合物D的制备。

将1-(3-氯-2-羟丙基)-2-甲基-5-硝基咪唑(奥硝唑)220g，溶解在500ml二氯甲烷中慢慢滴加20％的氢氧化钠250ML，室温搅拌反应40分钟，分液，有机层干燥，减压蒸干溶剂，残留物151g；残留物用500ML乙醇溶液，慢慢加入吡咯烷酮72g，50℃反应6小时，终止反应，减压蒸干溶液，残留物用乙醇/乙酸乙酯重结晶，得固体83g；将80g固体溶于500ml甲醇，搅拌下滴加溴丁烷60g，室温反应至原料点消失，减压蒸干得化合物D 121g。

纯度：98.3％色谱条件C18色谱柱(250mm×46mm，5μm)，流动相为乙腈-水(40∶60)，柱温为30℃，检测波长为310nm。

实施例5：化合物E的制备

将化合物B溶解在乙醇中，慢慢加入KOH，室温搅拌反应2小时，过滤，滤液慢慢加入醋酸调pH为7-8，蒸干溶剂得化合物E。

实施例6：化合物F的制备

将1-(3-氯-2-羟丙基)-2-甲基-5-硝基咪唑(奥硝唑)220g，溶解在500ml二氯甲烷中慢慢滴加20％的氢氧化钠250ML，室温搅拌反应40分钟，分液，有机层干燥，减压蒸干溶剂，残留物149g；残留物用500ML乙醇溶液，慢慢加入二乙胺65g，50℃反应6小时，终止反应，减压蒸干溶液，残留物用乙醇/乙酸乙酯重结晶，得固体82g；将82g固体溶于500ml甲醇，搅拌下滴加碘甲烷50g，室温反应至原料点消失，减压蒸干得化合物A 130g。

纯度：97.5％色谱条件C18色谱柱(250mm×46mm，5μm)，流动相为乙腈-水(40∶60)，柱温为30℃，检测波长为310nm。

实施例7：化合物B片的制备方法

处方：

制法：配制4％羟丙基甲基纤维素(E-30)溶液，备用。称取20g淀粉置105℃干燥5小时备用。称取60g淀粉和处方量的化合物B、微晶纤维素，混匀，粉碎过80目筛。用4％羟丙基甲基纤维素(E-30)溶液将物料制软材，用20目筛制粒，于50-60℃干燥至颗粒中的水份3％左右。过20目筛整粒，加入处方量的干淀粉(105℃干燥5小时)、硬酯酸镁，终混，测中间体含量，定片重；压片。

实施例8：化合物D氯化钠输液的制备

处方：

化合物D                 500g

氯化钠                  89g

注射用水                10L

                                  

制成10000ml

制法：称取处方量的化合物D和氯化钠，加注射用水10L，搅拌调pH为5.0；向上述溶液中加入0.1％活性炭，搅拌，放置15分钟，5微米钛棒脱炭，再经筒式滤器0.45微米和0.22微米的微孔滤膜精滤；灌封于100ml玻璃输液瓶中，115℃流动蒸汽灭菌30分钟，即得化合物D氯化钠输液。

实施例9：化合物C注射液的制备

处方：

化合物C              250g

注射用水            1000ml

                           

制成1000ml

制法：称取处方量的化合物C，加注射用水1000ml，搅拌调pH为8.0；向上述溶液中加入0.1％活性炭，搅拌，放置15分钟，5微米钛棒脱炭，再经筒式滤器0.45微米和0.22微米的微孔滤膜精滤；灌封于10ml安瓿瓶中，即得化合物C注射液。

实施例10：注射用化合物B的盐酸盐制备

处方：化合物B        500

注射用水       1000ml

                                  

制成100瓶

将化合物B的盐酸盐用注射用水溶解后，调pH为7左右，加针用活性炭吸附30分钟后经除炭、除菌过滤(0.22μm)，经检测，滤液符合规定后分装于管制抗生素西林瓶内，放置真空冷冻干燥箱内进行冷冻干燥48小时，加盖丁基胶塞，并轧封铝盖即得注射用化合物B的盐酸盐。

实施例11：药效学研究

抗厌氧菌研究采用琼脂平板稀释法测定化合物A、化合物B、化合物C对11种207株厌氧菌的MIC₅₀值，并观察不同细菌浓度对MIC的影响，以试管二倍稀释法测定它们最小杀菌浓度(MBC)。以厌氧消化链球菌、衣氏放线菌、牙龈卟啉单胞菌、脆弱拟杆菌的质控菌株和临床分离的厌氧消化链球菌、产气荚膜梭菌、脆弱拟杆菌、产黑色素普氏菌感染小鼠模型测定口服的体内抗菌活性。实验中以左旋奥硝唑为阳性对照。

结果化合物A体外抗厌氧菌MIC₅₀为0.02～0.3mg·L^-1，MIC₉₀为0.05～1mg·L^-1；化合物B体外抗厌氧菌MIC₅₀为0.015～0.2mg·L^-1，MIC₉₀为0.05～1mg·L^-1；化合物C体外抗厌氧菌MIC₅₀为0.01～0.5mg·L^-1，MIC₉₀为0.05～1mg·L^-1；吗啉硝唑MIC₅₀为0.045～1.0mg·L^-1、MIC₉₀为0.1～15mg·L^-1奥硝唑MIC₅₀为0.065～1.5mg·L^-1、MIC₉₀为0.2～20mg·L^-1。研究显示，发明的化合物对细菌的抗厌氧菌活性好于吗啉硝唑及奥硝唑。

抗滴虫和抗阿米巴虫感染研究，化合物A、化合物B、化合物C在5ug/ml的溶液中临床分离的人毛滴虫和溶组织阿巴米虫均有很好的抑制作用，人毛滴虫和溶组织阿巴米虫均被有效的杀死。

Claims (3)

1.通式(I)的化合物或其水合物和它们的药用盐以及它们的前体药物：

其中R₁为含碳数为1～10的饱和或不饱和的直链烷基、支链烷基或环状烷基；

R2、R3可独立的代表烷基；R2 R3也可形成环，所述环可以是三元到十元环，环上也可连接一个或数个相同或不同的取代基团。

R2、R3形成的环可形成杂环，杂环可含有0～5个相同或不同的杂原子取代。

X表示带负电的离子或基团，具体可为卤素负离子、有机酸根、无机酸根。

2.一种药用组合物，其特征在于，含有治疗有效剂量如权利要求1所述化合物作为活性成分以及药学上可接受的载体。

3.根据权利要求3所述药物组合物的用途，用于生产治疗抗厌氧菌感染或抗原虫感染的药物。