CN102863461B

CN102863461B - (6R,7R)-3-羟甲基-7-[α-(N,N’-二异丙基脒硫基)-乙酰氨基]-8-氧代-5-硫杂-1-氮杂双环[4,2,0]-辛-2-烯-2-甲酸内铵盐

Info

Publication number: CN102863461B
Application number: CN201110190447.6A
Authority: CN
Inventors: 冯胜昔; 姚柳端; 陈矛; 朱少璇; 刘丹青; 郑丽珍; 王锋波; 卢茂君; 刘晓红
Original assignee: Baiyunshan Pharmaceutical General Factory Baiyunshan Pharmaceutical Co Ltd G; Guangzhou Baiyunshan Pharmaceutical Co Ltd
Current assignee: GUANGZHOU BAIYUNSHAN PHARMACEUTICAL HOLDINGS CO., LTD., BAIYUNSHAN PHARMACEUTICAL GENERAL FACTORY; White Cloud Mountain chemical pharmaceutical factory of Guangzhou Baiyunshan Pharmaceutical Group Co., Ltd.
Priority date: 2011-07-08
Filing date: 2011-07-08
Publication date: 2014-10-29
Anticipated expiration: 2031-07-08
Also published as: CN102863461A

Abstract

本发明属于化学制药领域，涉及(6R,7R)-3-羟甲基-7-[α-(N,N’-二异丙基脒硫基)-乙酰氨基]-8-氧代-5-硫杂-1-氮杂双环[4,2,0]-辛-2-烯-2-甲酸内铵盐及其制备方法和用途。利用两相法，7-氨基-3-羟甲基-8-氧代-5-硫杂-1-氮杂双环[4.2.0]辛-2-烯-2-甲酸与溴乙酰溴反应，得到中间体A；该中间体A与N,N’-二异丙基硫脲反应，得到本发明的化合物。本发明的化合物对金黄色葡萄球菌、肺炎链球菌、海氏肠球菌、粪肠球菌菌等具有抗菌效果，尤其是对金黄色葡萄球菌抗菌活性很强，是头孢硫脒的10倍，对粪肠球菌的活性是头孢硫脒的15倍，对肺炎链球菌的活性也较强，是潜在的抗菌药物。

Description

(6R,7R)-3-羟甲基-7-[α-(N,N’-二异丙基脒硫基)-乙酰氨基]-8-氧代-5-硫杂-1-氮杂双环[4,2,0]-辛-2-烯-2-甲酸内铵盐

技术领域

本发明属于化学制药领域，更具体而言，涉及一种头孢类化合物及其制备方法和用途，特别是涉及(6R,7R)-3-羟甲基-7-[α-(N,N’-二异丙基脒硫基)-乙酰氨基]-8-氧代-5-硫杂-1-氮杂双环[4,2,0]-辛-2-烯-2-甲酸内铵盐及其制备方法和用途。

背景技术

胡敏和胡昌勤应用LC-MS法分析了头孢硫脒的降解产物(胡敏、胡昌勤，“LC-MS法分析头孢硫脒降解产物”，药学学报Acta Pharmaceutica Sinica2006,41(10):1015—1019)，推断2个主要降解产物为头孢硫脒的水解产物，分别为去乙酰基头孢硫脒(下文简称为化合物Ⅰ)和头孢硫脒内酯，其结构式如下：

叶放等人也采用LC-MS法分析了头孢硫脒的降解产物(叶放等，“头孢硫脒降解产物的LC-MS分析”，中国抗生素杂志，2005年12月第30卷第12期，741-743)，指出头孢硫脒主要有两个降解产物-去乙酰头孢硫脒和头孢酯脒(即分别为上述去乙酰基头孢硫脒和头孢硫脒内酯)，两个主要降解产物的生成过程如下：

以上报道仅仅是研究者根据LC-MS信息进行的分析推断，而并没有制备得到上述化合物并对其结构进行确认。本发明人研究发现，头孢硫脒在酸、碱、加热等破坏条件下或长期存放条件下，去乙酰基头孢硫脒即化合物Ⅰ在头孢硫脒中的含量会逐渐增大。为了考察该化合物对头孢硫脒稳定性、安全性的影响，以及确认其结构，本发明人进行了相关研究，目前已经掌握了制备化合物Ⅰ的技术，并进一步发现其对某些菌具有较好的抗菌作用，是潜在的成药化合物。

本发明以D-7-ACA为起始原料，经过如下一系列反应，最后制得化合物Ⅰ：

如上面反应式所示，以D-7-ACA(即7-氨基-3-羟甲基-8-氧代-5-硫杂-1-氮杂双环[4.2.0]辛-2-烯-2-甲酸)为起始原料，D-7-ACA与溴乙酰溴反应得到7-溴乙酰氨基-3-羟甲基-8-氧代-5-硫杂-1-氮杂双环[4.2.0]辛-2-烯-2-甲酸(结构式如上所示，简称为中间体A)，该中间体A与N,N’-二异丙基硫脲反应，得到(6R,7R)-3-羟甲基-7-[α-(N,N’-二异丙基脒硫基)-乙酰氨基]-8-氧代-5-硫杂-1-氮杂双环[4,2,0]-辛-2-烯-2-甲酸内铵盐，即化合物Ⅰ。

发明内容

因此，本发明的目在于提供(6R,7R)-3-羟甲基-7-[α-(N,N’-二异丙基脒硫基)-乙酰氨基]-8-氧代-5-硫杂-1-氮杂双环[4,2,0]-辛-2-烯-2-甲酸内铵盐(即化合物Ⅰ)及其制备方法，通过简单易行的一步两相法制备中间体7-溴乙酰氨基-3-羟甲基-8-氧代-5-硫杂-1-氮杂双环[4.2.0]辛-2-烯-2-甲酸(中间体A)，而后该中间体A与N,N’-二异丙基硫脲反应，得到化合物Ⅰ；

本发明的再一目的是提供上述化合物Ⅰ在制备人用或兽用抗菌药物中的用途，所述化合物Ⅰ对金黄色葡萄球菌、肺炎链球菌、海氏肠球菌、粪肠球菌等具有抗菌效果，尤其是其对金黄色葡萄球菌、粪肠球菌的抗菌活性比头孢硫脒有显著优势。有可能可用于呼吸道感染、胆道感染、尿路感染、创伤及外科感染、皮肤及软组织感染、妇科感染、耳鼻喉感染、心内膜炎、败血症、肺炎脑膜炎的药物治疗。

根据本发明的一方面，本发明提供一种头孢类化合物，即结构式如下的(6R,7R)-3-羟甲基-7-[α-(N,N’-二异丙基脒硫基)-乙酰氨基]-8-氧代-5-硫杂-1-氮杂双环[4,2,0]-辛-2-烯-2-甲酸内铵盐(简称化合物Ⅰ)：

根据本发明，本发明提供一种化合物Ⅰ的制备方法，该方法包括：

步骤1：利用两相法，在碱性条件下，D-7-ACA(7-氨基-3-羟甲基-8-氧代-5-硫杂-1-氮杂双环[4.2.0]辛-2-烯-2-甲酸)与溴乙酰溴反应，得到7-溴乙酰氨基-3-羟甲基-8-氧代-5-硫杂-1-氮杂双环[4.2.0]辛-2-烯-2-甲酸即中间体A；

步骤2：在有机碱存在下，中间体A与N,N’-二异丙基硫脲反应，得到(6R,7R)-3-羟甲基-7-[α-(N,N’-二异丙基脒硫基)-乙酰氨基]-8-氧代-5-硫杂-1-氮杂双环[4,2,0]-辛-2-烯-2-甲酸内铵盐，即化合物Ⅰ。

在上述步骤1中，D-7-ACA在碱性条件下溶解于水中后，在转速120～300转/分钟搅拌下，加入与水不相溶的溶剂以形成两相，以滴加的方式加入溴乙酰溴，在0～40℃下，反应1～3小时；反应结束后，分出水相，用酸调节水相的pH为1.0～4.0，使产物中间体A析出；其中，所述的碱为有机碱，如三乙胺，或者为无机碱，如碳酸氢钠、碳酸钠，或其混合物等；所述的与水不相溶的溶剂为苯、甲苯、乙醚、二氯甲烷或氯仿等；所述D-7-ACA与溴乙酰溴的摩尔比约为1：1～3，优选为1：1～1.5；所述酸为硫酸、盐酸、磷酸或醋酸等。

在上述步骤2中，中间体A在有机碱例如三乙胺作用下溶解，所述中间体A与N,N’-二异丙基硫脲摩尔比为1：1～3，优选为1：1～1.5；反应所用溶剂为氯仿、二氯甲烷、甲醇、乙醇、丙酮或其混合物；反应温度为10～50℃，反应时间1～4小时。

本发明的化合物Ⅰ对金黄色葡萄球菌、肺炎链球菌、海氏肠球菌、粪肠球菌等具有抗菌效果，尤其是其对金黄色葡萄球菌、粪肠球菌的抗菌活性比头孢硫脒更优。有可能可用于呼吸道感染、胆道感染、尿路感染、创伤及外科感染、皮肤及软组织感染、妇科感染、耳鼻喉感染、心内膜炎、败血症、肺炎脑膜炎的治疗。采用下面实施例4制备的化合物Ⅰ，应用《消毒技术规范》2002版2.1.8.4最小抑菌浓度方法进行抗菌试验，结果如下表所示：

本发明的优点在于：

(1)本发明的化合物Ⅰ由于进一步含有羟基，发明人认为头孢硫脒在体内代谢过程，可能首先水解为化合物Ⅰ，再起作用，所以化合物Ⅰ比头孢硫脒起效可能更迅速，所需药物剂量可能更小，是潜在的优良抗菌药物；

(2)本发明的化合物Ⅰ对金黄色葡萄球菌、肺炎链球菌、海氏肠球菌、粪肠球菌菌等具有抗菌效果，尤其是对金黄色葡萄球菌抗菌活性很强，是头孢硫脒的10倍，对粪肠球菌的活性是头孢硫脒的15倍，对肺炎链球菌的活性也较强，是潜在的抗菌药物。在如今细菌耐药性很普遍的情况下，本发明的化合物Ⅰ具有重要的意义。

附图说明

图1是本发明实施例4制备的化合物Ⅰ的X射线粉末衍射图。

具体实施方式

下面通过实施例更具体地说明本发明，但是本发明的保护范围不局限于如下实施例中。

步骤1：制备7-溴乙酰氨基-3-羟甲基-8-氧代-5-硫杂-1-氮杂双环[4.2.0]辛-2-烯-2-甲酸(中间体A)

实施例1

在室温下，在300ml水中，加入D-7-ACA30g(0.13mol)，在120转/分钟搅拌下，慢慢滴加三乙胺至D-7-ACA溶清，得到澄清溶液。向上述澄清溶液中，加入甲苯50ml，调节温度至0～5℃，滴加碳酸氢钠溶液(24g溶于250ml水)和15ml溴乙酰溴(0.17mol)。保温反应30～60min，静置分层，分出水层，向该水层中慢慢滴加3mol/L硫酸，温度维持0～5℃，加至pH为1.0-1.5左右，并继续养晶1h。而后，抽滤，滤渣水洗三次，真空干燥，得到约40g中间体A。

实施例2

在室温下，在500ml水，加入D-7-ACA30g(0.13mol)，在120转/分钟搅拌下，滴加碳酸氢钠溶液(27.6g溶于250ml水)至D-7-ACA溶清，得到澄清溶液。向上述澄清溶液中，加入二氯甲烷100ml，调节温度至30～35℃，滴加余下的碳酸氢钠溶液和25ml(0.29mol)溴乙酰溴，保温反应30～60min，静置分层，分出水层，调节温度至室温，向该水层中慢慢滴加3mol/L盐酸，加至pH为2.0-2.5左右，并继续养晶1h。而后抽滤，滤渣水洗三次，真空干燥，得到约38g中间体A。

步骤2：制备化合物Ⅰ

实施例3

将500ml二氯甲烷:丙酮(按体积3：1)混合溶剂调节温度至15～20℃，加入中间体A25g(0.058mol)，慢慢滴加三乙胺至溶清，加入N,N’-二异丙基硫脲14g(0.0875mol)，慢慢调节温度至20～25℃。反应2h，抽滤，滤渣用二氯甲烷洗涤3次。室温真空干燥，得到化合物Ⅰ白色粉末约19g。纯度98.3％。

实施例4

将200ml甲醇调节温度至20～25℃，加入中间体A25g(0.058mol)，慢慢滴加三乙胺至溶清，加入N,N’-二异丙基硫脲15g(0.094mol)，慢慢调节温度至20～25℃。反应1h，加入二氯甲烷400ml析晶，抽滤，滤渣用二氯甲烷洗涤3次。室温真空干燥，得到化合物Ⅰ类白色粉末约18g。纯度98.7％。

使用D/max-3A X射线衍射仪，检测条件是Cu疤Kα₁射线，电压35kv，电流25mA，发射狭缝1°，防散射狭缝1°，接收狭缝0.3mm，2θ范围：3°～50°，10°/min，进行X射线衍射分析，图1是本实施例制备的化合物Ⅰ的X射线粉末衍射图。

使用Bruker AVANCE AV400超导脉冲傅里叶变换核磁共振谱仪对本实施例制备的化合物Ⅰ进行核磁共振分析，数据如下：

¹H核磁共振谱数据

注：共22个质子信号，羧基、羟基、7-α、3’氮原子的质子没有信号。

¹³C核磁共振谱数据及分析

使用MAT95XP高分辨质谱仪进行质谱分析，质谱图结果显示，[M+H]+准离子峰：431m/z。

Claims

1.一种(6R,7R)-3-羟甲基-7-[α-(N,N’-二异丙基脒硫基)-乙酰氨基]-8-氧代-5-硫杂-1-氮杂双环[4,2,0]-辛-2-烯-2-甲酸内铵盐的制备方法，该方法包括：

步骤1：利用两相法，在碱性条件下，7-氨基-3-羟甲基-8-氧代-5-硫杂-1-氮杂双环[4.2.0]辛-2-烯-2-甲酸即D-7-ACA与溴乙酰溴反应，得到7-溴乙酰氨基-3-羟甲基-8-氧代-5-硫杂-1-氮杂双环[4.2.0]辛-2-烯-2-甲酸即中间体A；

步骤2：在有机碱存在下，上述中间体A与N,N’-二异丙基硫脲反应，得到(6R,7R)-3-羟甲基-7-[α-(N,N’-二异丙基脒硫基)-乙酰氨基]-8-氧代-5-硫杂-1-氮杂双环[4,2,0]-辛-2-烯-2-甲酸内铵盐，即化合物Ⅰ，

其中，在所述步骤1中，D-7-ACA在碱性条件下溶解于水中后，在转速120～300转/分钟搅拌下，加入与水不相溶的溶剂以形成两相，以滴加的方式加入溴乙酰溴，在0～40℃下，反应1～3小时；反应结束后，分出水相，用酸调节水相的pH为1.0～4.0，使产物中间体A析出；所述D-7-ACA与溴乙酰溴的摩尔比为1：1～3；所述碱性条件为在三乙胺、碳酸氢钠和/或碳酸钠存在下；所述与水不相溶的溶剂为苯、甲苯、乙醚、二氯甲烷或氯仿；所述酸为硫酸、盐酸、磷酸或醋酸。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是，在所述步骤1中，所述D-7-ACA与溴乙酰溴的摩尔比为1：1～1.5。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征是，在所述步骤2中，中间体A在有机碱三乙胺作用下溶解，所述中间体A与N,N’-二异丙基硫脲摩尔比为1：1～3；反应所用溶剂为氯仿、二氯甲烷、甲醇、乙醇、丙酮或上述溶剂的混合物；反应温度为10～50℃，反应时间1～4小时。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征是，在所述步骤2中，所述中间体A与N,N’-二异丙基硫脲摩尔比为1：1～1.5。

5.(6R,7R)-3-羟甲基-7-[α-(N,N’-二异丙基脒硫基)-乙酰氨基]-8-氧代-5-硫杂-1-氮杂双环[4,2,0]-辛-2-烯-2-甲酸内铵盐在制备抗金黄色葡萄球菌或粪肠球菌的抗菌药物中的用途。