專利名稱：:喹諾酮羧酸衍生物的制備方法及其應用的制作方法本發(fā)明涉及具有下述結(jié)構(gòu)式(I)的一種新的喹諾酮羧酸衍生物，其水合物和鹽，它們的制備方法及其作為抗菌藥物的應用。結(jié)構(gòu)式I所代表的化合物有許多旋光異構(gòu)體，這是因為在氨基吡咯烷環(huán)(第7位上的取代基)上有不對稱碳原子。為方便起見，所有的旋光異構(gòu)體及其混合物均由單一的結(jié)構(gòu)式表示。因此，本發(fā)明的范圍不限于旋光異構(gòu)體或其混合物中的某一種?？咕幬镟Z酮羧酸的合成起始于萘啶酮酸，以后研究出吡咯酸(PiromiolicAcid)，后來進一步研究出吡哌酸(Pipemi-dicAcid)。它們是有用的醫(yī)療藥物，可用于治療革蘭氏陰性需氧菌引起的泌尿系感染。我們最近生產(chǎn)的氟哌酸(NorfLoxacin)有很強的抗菌作用，不僅抗革蘭氏陰性菌，而且也抗革蘭氏陽性菌。并且，其抗菌效力比前述的喹諾酮羧酸類還要強。氟哌酸(NorfLoxacin)是這個領(lǐng)域劃時代的進步，它已在當今的臨床中被廣泛地應用。以后，繼續(xù)研究出與氟哌酸具有類似取代基的喹諾酮羧酸類藥物，如噁嗪氟哌酸(Ofloxacin)，環(huán)丙氟哌酸(Ciprofloxa-cin)，CI-934。CI-934具有更強的抗革蘭氏陽性菌的作用。環(huán)丙氟哌酸(Ciprofloxacin)的抗菌作用比氟哌酸(NorfLoxacin)的抗菌作用強，但抗革蘭氏陽性菌的作用較抗革蘭氏陰性菌的作用弱。CI-934抗革蘭氏陽性菌的作用稍強，但抗陰性菌的作用較弱。另一方面，β-內(nèi)酰胺抗革蘭氏陽性菌的藥物，如抗金黃色釀濃葡萄球菌，表皮葡萄球菌，類腸球菌的甲氧西林和頭孢菌素在臨床上已經(jīng)引起一些問題。此外，很多材料證明由于臨床檢查技術(shù)的發(fā)展，專性厭氧微生物的侵入增加，使皮膚和粘膜的厭氧微生物有機會成為感染病原。據(jù)報道約50-80％的呼吸道感染，腹膜炎，慢性中耳炎，副鼻竇炎和婦產(chǎn)科感染中發(fā)現(xiàn)厭氧微生物伴有或不伴有需氧菌，合并有大腸桿菌，糞腸球菌，和其它球菌的感染約95％。厭氧微生物對于固有抗厭氧微生物作用的β-內(nèi)酰胺類抗菌素和氯林霉素的抗藥性逐漸增加，引起化學治療中藥物選擇上的嚴重問題。支原菌屬被認為是呼吸道感染，腦膜炎，心內(nèi)膜炎，關(guān)節(jié)炎等的病原體。以往常用四環(huán)素族及大環(huán)內(nèi)酯族藥物治療支原菌屬引起的感染，但近年，支原菌屬對這些藥物，特別是對大環(huán)內(nèi)酯族藥物產(chǎn)生很高的抗藥性，因此，將來它會引起化學治療上的問題。芽鱗(Chlamydia)，尿素原生質(zhì)(Ureaplasma)，鞘膜沙門氏菌(Gardnerallavaginalis)近來也成為性感染病原體。故也需要一種新的有效藥物對抗這些細菌。在上述背景下，需要發(fā)展有效廣譜的新抗菌劑。我們發(fā)現(xiàn)了引起當今喹諾酮類新抗菌劑研究熱的環(huán)丙氟哌酸(NorfLoxacin)，并也研究了它的作用方式。結(jié)果發(fā)現(xiàn)喹諾酮類的作用靶點是DNA回旋酶，此酶控制DNA雙螺旋鏈的布局。而且，現(xiàn)認為喹諾酮羧酸類的抗菌效力與其對細菌膜的穿透力，特別是對叫做波林(Porin)部位的穿透力有明顯關(guān)系。以這些知識為基礎(chǔ)，建立了新的喹啉類抗菌劑的概念，使其符合以下幾點。1、對DNA回旋酶的作用。2、對外膜，特別是對波林(Porin)具有良好穿透力。3、有效地抗革蘭氏陽性菌，特別是葡萄球菌。4、沒有降低抗革蘭氏陰性菌的能力。5、有很強的抗沙雷氏菌，銅綠假單胞菌的作用，這些菌對其它抗生素有抗藥性。6、有抗厭氧菌的作用。7、易被吸收，不易被代謝。8、易于生產(chǎn)。9、有選擇性毒性，對機體不產(chǎn)生有害的副作用。由于本發(fā)明化合物能夠滿足以上幾點，特別是基本上滿足第9點，故合成了結(jié)構(gòu)式I表示的新化合物，并且本發(fā)明完成了包括作用方式在內(nèi)的許多方面的研究。所研究的化合物其化學結(jié)構(gòu)的特點是在喹諾酮酸骨架上，在第6位有氟原子，第8位有氯原子，第7位有3-氨基吡咯烷基。以前我們發(fā)現(xiàn)在喹諾酮羧酸的骨架上，在第6位引入一個氟原子就成為氟哌酸。經(jīng)臨床證明其抗細菌感染很有效，因此國內(nèi)外急切地研究這類抗菌劑，并且取得了劃時代的進步，產(chǎn)生了稱之為新的喹諾酮或稱氟喹諾酮類一系列化合物。此后我們繼續(xù)進行艱苦研究，注意到8位上的取代基在擴大抗菌譜，增強效力和口服吸收方面起重要作用。即，我們在第8位引入不同的取代基，并應用諸如定量構(gòu)效關(guān)系(QSAR)分析這些化合物。結(jié)論是氯原子作為在第8位上的取代基，具有出乎意料之外的最佳效果。最后，我們研制了一系列第6位有氟原子，第8位有氯原子的化合物，如前所申請的化合物。特別是8-氯-1-環(huán)丙基-6-氟-1，4-二氫-7-(3-甲基-1-哌嗪基)-4-氧-3-喹啉羧酸(參照化合物2)，是這些喹諾酮羧酸衍生物中最好的化合物之一，因為它抗菌譜廣并且抗菌作用強。但發(fā)現(xiàn)該化合物作為藥物應用于臨床病人會很不幸地產(chǎn)生一些副作用。比如狗反復服用此藥后有劇烈嘔吐和陣攣性驚厥，提示此藥有神經(jīng)系統(tǒng)副作用。而且由于此藥的肝毒性作用，使DPT升高，TTT降低。以上結(jié)果提示它不適于人應用?；诖耍l(fā)明者繼續(xù)研究，尋找具有更強的抗菌力和更安全的藥物，從而完成本發(fā)明。進一步，我們驚奇地發(fā)現(xiàn)本發(fā)明化合物對厭氧菌如支原菌屬，尿素原生質(zhì)，芽鱗，鞘膜沙門氏菌有很強的抗菌力，而所有舊的喹諾酮羧酸類化合物對這些菌卻表現(xiàn)為低效或無效。降低細菌的突變頻率也是此藥的一個優(yōu)點。動物實驗發(fā)現(xiàn)，本化合物口服吸收好，組織內(nèi)分布好，并有滿意的生物穩(wěn)定性和可接受性。以下是關(guān)于本發(fā)明化合物的制備過程。此處R是氫原子或低級烷基，R1和R2可獨立地分別是氫原子或是氨基保護基，或是R1和R2共同形成氨基保護基，X是鹵素原子。即使結(jié)構(gòu)式II化合物與結(jié)構(gòu)式III代表的胺反應，可以得到要合成的結(jié)構(gòu)式I的本發(fā)明化合物。然而在結(jié)構(gòu)式III中，R1和/或R2可以是氨基保護基團，如R1是氫原子，R2是低級酰基(如乙?；；鹊?，低級烷氧羰基(如甲氧羰基，乙氧羰基，十一丁氧羰基等等)，或R1和R2共同形成鄰苯二甲酰基，按常規(guī)方法，結(jié)構(gòu)式I′化合物去除保護基團，就得到本發(fā)明化合物。而且，結(jié)構(gòu)式II中R是低級烷基的化合物，按常規(guī)方法使結(jié)構(gòu)式II與III化合物發(fā)生反應，反應的生成物進行水解，可以將酯轉(zhuǎn)變成羧酸，得到本發(fā)明化合物。結(jié)構(gòu)式II化合物與結(jié)構(gòu)式III化合物的反應最好是在溶劑(如水，醇類，乙腈，二甲基二酰胺(DMF)，二甲亞砜(DMSO)，六亞甲基磷酸三酰胺，吡啶，甲基吡啶等等)中，也可在沒有溶劑存在下，通過加熱混合物進行反應。反應溫度選擇在室溫到約200℃之間，最好是室溫到160℃。更詳細地講，最好使結(jié)構(gòu)式II化合物與1-5倍摩爾的結(jié)構(gòu)式III化合物，在室溫到160℃條件下，在2-10倍體積的溶劑中反應1至數(shù)小時。此時應用的脫酸劑如三乙胺，二氮雜雙環(huán)堿，碳酸鉀也是合乎要求的。而且結(jié)構(gòu)式I′中R是低級烷基的化合物，結(jié)構(gòu)式I化合物可水解得到。在有堿(如氫氧化鉀)或酸(如硫酸)存在下，在室溫到溶劑(如水，水和醇類的混合物，水和乙酸的混合物等)的沸點溫度下，水解反應容易進行。結(jié)構(gòu)式II的起始化合物也是新的，通過以下過程可以得到。2)還原和脫氨而且若需要，經(jīng)酸或堿處理，結(jié)構(gòu)式I化合物可轉(zhuǎn)變成藥學可接受的銨鹽或羧酸金屬鹽。酸可是有機酸，也可是無機酸。如鹽酸，硫酸，磷酸，醋酸，甲磺酸，草酸和乳酸。羧酸金屬鹽可是鈉，鉀，鎂，鈣，鋁，鈰，鉻，鈷，銅，鐵，鋅，鉑或銀鹽。結(jié)構(gòu)式I化合物，它的水合物或鹽可以普通的劑型醫(yī)用，如可制成片劑，膠囊劑，粉劑，油膏，栓劑，注射用液或滴眼劑，適于口服，腸胃外給藥，全身或局部應用。以下實例將進一步說明本發(fā)明，但并非限制它。例1.N-(3-氯-4-氟苯基)乙酰胺向100克3-氯-4-氟苯胺內(nèi)慢慢加入200毫升醋酐。靜置30分鐘后將反應混合物倒入1升水內(nèi)。過濾收集產(chǎn)生的沉淀，經(jīng)烯乙醇重結(jié)晶，得119.4克標題化合物。熔點118-119℃。例2.N-(3-氯-4-氟-6-硝基苯基)乙酰胺向165毫升濃硫酸和55克N-(3-氯-4-氟苯基)乙酰胺組成的溶液中，在冰浴冷卻和不斷攪拌下，于5-10℃在1小時內(nèi)滴加154毫升濃硝酸(比重1.42)，在此溫度下攪拌1小時后，將反應化合物倒入冰水中。過濾收集產(chǎn)生的沉淀，并用水充分洗滌，經(jīng)乙腈重結(jié)晶，得48.9克，黃色針狀標題化合物。熔點114-115℃。分析(％)C8H6CLFN2O3理論值(實測值)C，41.31(41.48)；H，2.60(2.52)；N，12.04(12.13)例3.3-氯-4-氟-6-硝基苯胺將50毫升濃鹽酸、200毫升乙醇和30克N-(3-氯-4-氟-6-硝基苯基)乙酰胺組成的溶液回流2.5小時。向反應混合物內(nèi)加入300毫升冰水，過濾收集生成的沉淀，并用水洗滌，干燥，得24.9克黃色針狀標題化合物，熔點149.5-150℃。分析(％)；C6H4CLFN2O2，理論值(實測值)C，37.82(37.85)；H，2.11(2.03)；N，14.70(14.80)。例4.2，3-二氯-4-氟-6-硝基苯胺向150毫升醋酸和14.3克3-氯-4-氟-6-硝基苯胺組成的溶液中，在18-20℃條件下通入氯氣70分鐘。將反應混合物倒入300毫升冰水中，過濾收集生成的沉淀，并用水洗滌，用乙醇重結(jié)晶，得14.33克黃色針狀標題化合物，熔點161℃。分析(％)C6H3Cl2FN2O2，理論值(實測值)C，32.03(32.17)；H，1.34(1.26)；N，12.45(12.65)例5.2，3，4-三氯-5-氟硝基苯向100毫升無水乙腈、12.4克亞硝酸叔-丁酯和13.58克無水氯化銅組成的混合物中，在60-62℃，30分鐘內(nèi)分次加入18.05克2，3-二氯-4-氟-6-硝基苯胺。在60-65℃條件下攪拌30分鐘后，將反應混合物倒入冷卻了的300毫升10％稀鹽酸中，并用苯提取。有機相依次用稀鹽酸和水洗滌，經(jīng)無水硫酸鈉干燥，濃縮，剩余物經(jīng)真空蒸餾純化，得17.26克標題化合物。沸點137-142℃/27毫米汞柱。NMR(δ，CDCl3)，7.65(d，J＝7.5Hz)例6.3-氯-2，4，5-三氟硝基苯向230毫升無水二甲基亞砜和64.9克氟化鉀組成的懸浮液中，于140℃加入54.4克2，3，4-三氯-5-氟硝基苯，并在此溫度下攪拌10分鐘。將反應混合物倒入700毫升冰水中，用石油醚提取。依次用水，碳酸鉀水溶液，然后再用水洗滌有機相，經(jīng)無水硫酸鈉干燥，濃縮。蒸餾剩余物得9.7克標題化合物。沸點95-108℃/30毫米汞柱。NMR(δ，CDCl3)，7.94(ddd，J＝6.7，7.6，9.0Hz)例7.3-氯-2-環(huán)丙氨基-4，5-二氟硝基苯向20毫升無水甲苯、2.8克環(huán)丙胺和5.1克三乙胺組成的溶液中，在3-5℃，40分鐘內(nèi)滴加由30毫升無水甲苯和9.7克3-氯-2，4，5-三氟硝基苯組成的溶液，同時攪拌。在此溫度下攪拌3小時，然后將反應混合物倒入150毫升冰水中，并用二氯甲烷提取。用水洗滌有機相，經(jīng)無水硫酸鈉干燥，濃縮。剩余物用硅酸層析法提純，以正-己烷-二氯甲烷作洗脫劑，得4.4克紅色油狀標題化合物。NMR(δ，CDCl3)，0.5-1.0(4H，m，)，3.0-3.2(1H，m)，7.19(1H，S，NH)，7.85(1H，dd，J＝8.2，9.9Hz，5-H)。例8.N-(2-氯-3，4-二氟-6-硝基苯基)-N-環(huán)丙基乙酰胺向4.4克3-氯-2-環(huán)丙氨基-4，5-二氟硝基苯中一次加入15毫升醋酐，在室溫下攪拌30分鐘，然后倒入100毫升冰水中。過量的醋酐用粉狀碳酸鉀分解，混合物在5℃放置過夜。過濾收集生成的沉淀，從正-己烷-乙酸乙酯中重結(jié)晶，得2.7克標題化合物。熔點98-99.5℃。分析(％)，C11H9ClF2N2O3，理論值(實測值)C，45.46(45.56)；H，3.12(3.00)；N，9.64(9.69)例9.N-(2-氯-3，4-二氟苯基)-N-環(huán)丙基乙酰胺。50毫升乙醇、2.7克N-(2-氯-3，4-二氟-6-硝基苯基)-N-環(huán)丙基乙酰胺和0.5克10％的鈀炭組成的混合物，用冰浴冷卻，在2-3℃，于大氣壓下，氫化40分鐘。過濾催化劑，濃縮過濾液。在室溫下，將結(jié)晶狀剩余物在真空中干燥10小時。將剩余物在15毫升二甲基甲酰胺中的溶液，在50-52℃，13分鐘內(nèi)，滴入由1.72克亞硝酸叔-丁酯和10毫升無水二甲基甲酰胺組成的溶液中。在此溫度下攪拌反應混合物5分鐘，然后倒入冰水中，并用乙醚提取。依次用水，稀鹽酸，然后再用水洗滌有機相，經(jīng)無水硫酸鈉干燥，濃縮。剩余物經(jīng)硅酸層析法提純，以正-己烷-乙酸乙酯作洗脫劑，經(jīng)石油醚重結(jié)晶，得0.44克化合物。熔點60.5-61.5℃。分析(％)，C11H10ClF2NO，理論值(實測值)C，53.78(53.87)；H，4.10(4.02)；N，5.70(5.78)。例10.N-環(huán)丙基-2-氯-3，4-二氟苯胺將7毫升20％的稀鹽酸、0.44克N-(2-氯-3，4-二氟苯基)-N-環(huán)丙基乙酰胺組成的溶液，于80°-100℃加熱6小時，并攪拌，然后冷卻。反應混合物倒入冰水中，用氫氧化鈉水溶液堿化，用乙醚提取。用水洗滌醚層，經(jīng)無水硫酸鈉干燥，濃縮。剩余物經(jīng)硅膠層析法提純，用石油醚作洗脫劑，得100毫克，桔黃色油狀標題化合物。例11.8-氯-1-環(huán)丙基-6，7-二氟-1，4-二氫-4-氧-3-喹啉羧酸乙酯。在100-135℃下將100毫克N-環(huán)丙基-2-氯-3，4-二氟苯胺和100毫克乙氧基亞甲基丙二酸二乙酯組成的混合物攪拌10.5小時，并用流通的氮氣除去產(chǎn)生的乙醇，然后冷卻。將1克多聚磷酸與上述混合物混合，并在125-135℃攪拌3小時。冷卻后將反應混合物倒入冰水中，用氯仿提取。依次用碳酸鉀水溶液和水充分洗滌有機相，經(jīng)無水硫酸鈉干燥，濃縮。剩余物經(jīng)硅膠薄層層析法提純。以乙醚作洗脫劑，得11毫克無色針狀標題化合物。熔點160-162.5℃。NMR(δ，CDCl3)，1.0-1.5(4H，m，)，1.40(3H，t，J＝7.0Hz-CH3)，4.1-4.4(1H，m)，4.38(2H，q，J＝7.0Hz，-CH2-CH3)，8.22(1H，dd，J＝8.8，9.7Hz，5-H)，8.66(1H，S，2-H)例12.2，3，4-三氯-5-氟苯胺向60毫升水和54.6克鐵粉組成的懸浮液中，在50-60℃，激烈攪拌下，慢慢加入6.7毫升濃鹽酸。與150毫升乙醇混合后，在60-70℃，1小時內(nèi)向此懸浮液中分次加入75.1克2，3，4-三氯-5-氟硝基苯。在80℃攪拌1小時，趁熱過濾反應混合物，依次用100毫升熱乙醇和300毫升苯洗滌不溶物質(zhì)。合併濾液及洗滌液，并與冰水混合。收集有機相，水相用200毫升苯提取。有機相用水洗滌，經(jīng)無水硫酸鈉干燥，濃縮。剩余物經(jīng)正-己烷重結(jié)晶，得58.6克淺棕色針狀標題化合物。熔點118-120℃。例13.2，3，4-三氯-5-氟苯腈在-2～0℃，20分鐘內(nèi)向300毫升濃鹽酸和43.8克2，3，4-三氯-5-氟苯胺組成的懸浮液中，加入由21.1克亞硝酸鈉和50毫升水組成的溶液，并激烈攪拌。攪拌30分鐘后，將反應混合物倒入含67.2克四氟硼酸鈉的300毫升冰水中，激烈攪拌，然后在冰浴中放置30分鐘。過濾收集沉淀，和依次用冷水及乙醚洗滌。在30分鐘內(nèi)將淡黃色沉淀分次加入由36.5克氰化亞銅，53.0克氰化鉀，11.1克碳酸鈉和300毫升水組成的溶液中，室溫下激烈攪拌。攪拌混合物30分鐘后，將300毫升苯加入懸浮液中，然后攪拌混合物15分鐘。過濾收集不溶性物質(zhì)和用150毫升苯洗滌。合併濾液和洗滌液，依次用20％氰化鉀水溶液和水洗滌，經(jīng)無水硫酸鈉干燥，濃縮·剩余物用正-己烷重結(jié)晶。得27克淺棕色針狀標題化合物。熔點97-99℃。例14.3-氯-2，4，5-三氟苯腈向100毫升二甲基亞砜和31.7克氟化鉀組成的溶液中，于攪拌下在130℃加入15克2，3，4-三氯-5-氟苯腈，然后在140℃攪拌混合物1.5小時。冷卻后，將反應混合物倒入300毫升冰水中，并用二氯甲烷提取。用水洗滌有機相，經(jīng)無水硫酸鈉干燥，濃縮，得11.9克淺棕色油狀標題化合物。例15.3-氯-2，4，5-三氟苯甲酰胺將150毫升30％的溴化氫-醋酸和11.9克3-氯-2，4，5-三氟苯腈組成的溶液加熱回流80分鐘，倒入350毫升冰水中，用乙醚提取。依次用1N氫氧化鉀溶液和水洗滌醚層，經(jīng)無水硫酸鈉干燥，濃縮。剩余物用硅膠層析法提純，以正-己烷-乙酸乙酯作洗脫劑。得3.97克標題化合物。熔點110-113.5℃。例16.3-氯-2，4，5-三氟苯甲酸將3.97克3-氯-2，4，5-三氟苯甲酰胺和20毫升18N硫酸組成的混合物于125～135℃攪拌9小時，然后倒入100毫升冰水中。靜置過夜后，過濾收集沉淀。母液用乙醚提取，醚層經(jīng)無水硫酸鈉干燥，濃縮，與沉淀混合。上述沉淀和殘余物在150毫升二氯甲烷中的溶液經(jīng)硅藻土層過濾，濃縮濾液得2.38克標題化合物。熔點115-116.5℃。分析(％)C7H2ClF3O2，理論值(實測值)C，39.93(40.18)；H，0.96(0.80)。例17.3-氯-2，4，5-三氟苯甲酰氯將10毫升亞硫酰氯和2.38克3-氯-2，4，5-三氟苯甲酸組成的溶液加熱回流2.5小時，然后濃縮。殘余物在氮氣流中蒸餾純化，得1.99克標題化合物。沸點88℃/19毫米汞柱。例18.3-氯-2，4，5-三氟苯甲?；岫阴?.22克鎂屑和0.1毫升四氯化碳加入1.5毫升無水乙醇中。在47-60℃，28分鐘內(nèi)向此攪拌的懸浮液中滴加由1.4克丙二酸二乙酯和2毫升無水乙醇及6毫升甲苯組成的溶液。攪拌混合物80分鐘，然后在丙酮-干冰中冷卻。在-12～-8℃，13分鐘內(nèi)向此溶液中滴加由1.99克3-氯-2，4，5-三氟苯甲酰氯和2毫升無水甲苯組成的溶液。在-10～-5℃下攪拌混合物2小時，室溫下靜置過夜，然后與含有0.4毫升濃硫酸的6毫升冰水混合。收集有機相，水相用甲苯提取。合併有機相，并用水洗滌，經(jīng)無水硫酸鈉干燥，濃縮，得3.05克淡黃色油狀標題化合物。例19.3-氯-2，4，5-三氟苯甲?；宜嵋阴ハ蛴?.05克3-氯-2，4，5-三氟苯甲?；岫阴ズ?毫升水組成的浮濁液中加入4毫克P-甲苯磺酸，回流4小時，并激烈攪拌。冰卻后，將反應混合物用二氯甲烷提取。用水洗滌有機相，經(jīng)無水硫酸鈉干燥，濃縮。經(jīng)正-己烷-乙醚重結(jié)晶，得1.22克標題化合物。熔點80-83℃。分析(％)C11H8ClF3O3，理論值(實測值)C，47.08(46.96)；H，2.87(2.77)。例20.2-(3-氯-2，4，5-三氟苯甲酰基)-3-乙氧基丙烯酸乙酯將1.22克3-氯-2，4，5-三氟苯甲?；宜嵋阴?，0.97克原甲酸乙酯和1.12克醋酸酐組成的混合物于118～143℃攪拌3小時，然后濃縮，得1.4克黃色油狀標題化合物。例21.2-(3-氯-2，4，5-三氟苯甲酰基)-3-環(huán)丙氨基丙烯酸乙酯向3毫升無水乙醇和1.4克2-(3-氯-2，4，5-三氟苯甲?；?-3-乙氧基丙烯酸乙酯組成的溶液中，在5-10℃，15分鐘內(nèi)加入由0.26克環(huán)丙胺和2毫升無水乙醇組成的溶液。混合物在5℃放置1.5小時，室溫攪拌1小時。過濾收集沉淀。濾液濃縮，與沉淀混合，經(jīng)石油醚重結(jié)晶，得1.09克標題化合物。熔點84-85.5℃。分析(％)C15H13ClF3NO3，理論值(實測值)C，51.81(51.76)；H，3.77(3.74)；N，4.03(4.03)。例22.8-氯-1-環(huán)丙基-6，7-二氟-1，4-二氫-4-氧-3-喹啉羧酸乙酯向5毫升無水二甲基甲酰胺和1.09克2-(3-氯-2，4，5-三氟苯甲?；?-3-環(huán)丙氨基丙烯酸乙酯組成的溶液中，加入0.21克氟化鈉。在130-156℃，攪拌混合物3.5小時，然后倒入50毫升冰水中，過濾收集沉淀，用水洗滌，經(jīng)乙酸乙酯重結(jié)晶，得0.96克標題化合物。熔點158-159℃。分析(％)C15H12ClF2NO3，理論值(實測值)C，54.98(54.96)；H，3.69(3.57)；N，4.27(4.25)。例23.8-氯-1-環(huán)丙基-6，7-二氟-1，4-二氫-4-氧-3-喹啉羧酸將0.24克8-氯-1-環(huán)丙基-6，7-二氟-1，4-二氫-4-氧-3-喹啉羧酸乙酯，2毫升乙酸，1.5毫升水和0.25毫升濃硫酸組成的混合物回流1小時，然后倒入冰水中。過濾收集沉淀，依次用水和乙醚充分洗滌，得0.17克標題化合物。熔點194-195℃。分析(％)C13H8ClF2NO3，理論值(實測值)C，52.11(52.00)；H，2.69(2.53)；N，4.67(4.64)。例24.7-〔3-(叔-丁氧基羰基氨基)-1-吡咯烷基〕-8-氯-1-環(huán)丙基-6-氟-1，4-二氫-4-氧-3-喹諾酮羧酸將500毫克(1.67毫摩爾)8-氯-1-環(huán)丙基-6，7-二氟-1，4-二氫-4-氧-3-喹啉羧酸，5毫升無水乙腈，250毫升(1.67毫摩爾)1，8-二氮雜雙環(huán)〔5，4，0〕-7-+-碳烯(DBU)和430毫克3-(叔-丁氧基羰基氨基)吡咯烷組成的混合物回流1小時。減壓濃縮反應混合物，向殘余物中加入乙醇-乙醚，放置冰箱中2天。過濾收集沉淀，依次用乙醇-乙醚(1∶1)和乙醚洗滌，得430毫克，產(chǎn)率55.3％的淡黃色粉狀標題化合物。紅外光譜(IR)最大吸收峰(溴化鉀法)cm-13300(-NH-CO)，1710()，1620(C＝O)NMR(δ，CDCl3)0.80-1.30(4H，m)，1.45(9H，S)，1.60-2.50(3H，m)，3.10-3.96(4H，m)，4.00-4.60(1H，m)，7.94(1H，d，J＝13.18Hz)，8.86(1H，S)。例25.7-(3-氨基-1-吡咯烷基)-8-氯-1-環(huán)丙基-6-氟-1，4-二氫-4-氧-3-喹啉羧酸將430毫克7-〔3-(叔-丁氧基羰基氨基)-1-吡咯烷基〕-8-氯-1-環(huán)丙基-6-氟-1，4-二氫-4-氧-3-喹啉羧酸溶解于由5毫升甲醇和5毫升濃鹽酸組成的混合物中，室溫下攪拌30分鐘。向反應混合物中加入濃氨水，使pH到7，過濾沉淀，依次用水和甲醇洗滌，經(jīng)氯仿-甲醇-濃氨水組成的混合液重結(jié)晶，得110毫克乳白色粉狀標題化合物。熔點253-258℃(分解)分析(％)C17H17ClFN3O3，理論值(實測值)C，55.82(56.09)；H，4.68(4.82)；N，11.49(11.46)。例26.7-(3-乙酰氨基-1-吡咯烷基)-8-氯-1-環(huán)丙基-6-氟-1，4-二氫-4-氧-3-喹啉羧酸將1克8-氯-1-環(huán)丙基-6，7-二氟-1，4-二氫-4-氧-3-喹啉羧酸，10毫升無水乙腈，0.64克3-乙酰氨基吡咯烷和0.51克DBU組成的混合物回流1小時。減壓下濃縮反應混合物，殘余物溶解于20毫升氯仿中，以10毫升10％檸檬酸水溶液洗滌。用飽和氯化鈉水溶液進一步洗滌氯仿層，經(jīng)無水硫酸鈉干燥，并減壓濃縮。殘余物經(jīng)甲醇重結(jié)晶，得1.2克淡黃色棱柱狀標題化合物。熔點210-212℃。分析(％)C19H19ClFN3O4·1/4H2O，理論值(實測值)C，55.35(55.39)；H，4.77(4.68)；N，10.19(10.12)。例27.7-(3-氨基-1-吡咯烷基)-8-氯-1-環(huán)丙基-6-氟-1，4-二氫-4-氧-3-喹啉羧酸將0.8克7-(乙酰氨基-1-吡咯烷基)-8-氯-1-環(huán)丙基-6-氟-1，4-二氫-4-氧-3-喹啉羧酸和20毫升含0.8克氫氧化鈉的水溶液組成的混合物回流5小時。用醋酸中和反應混合物，過濾收集沉淀。用水洗滌沉淀，干燥，經(jīng)甲醇-氯仿-濃氨水組成的混合物重結(jié)晶，得0.41克白色片狀標題化合物。熔點238-240℃(分解)。分析(％)C17H17ClFN3O31/2H2O，理論值(實測值)C，54.48(54.44)；H，4.84(4.78)；N，11.21(11.20)。例28.7-(3-氨基-1-吡咯烷基)-8-氯-1-環(huán)丙基-6-氟-1，4-二氫-4-氧-3-喹啉羧酸將0.6克8-氯-1-環(huán)丙基-6，7-二氟-1，4-二氫-4-氧-3-喹啉羧酸，6毫升無水乙腈，0.35克3-氨基吡咯烷和0.31克DBU組成的混合物回流1小時。然后再加入0.2克3-氨基吡咯烷，進一步回流2小時。冷卻后，生成的沉淀過濾收集，溶解于9毫升含0.12克氫氧化鈉的水中，用醋酸中和。過濾收集沉淀，依次用水和乙腈充分洗滌，得0.52克無色粉狀標題化合物。熔點237-238℃(分解)分析(％)C17H17ClFN3O3·H2O理論值(實測值)C，53.20(52.97)；H，4.99(4.62)；N，10.95(10.83)。例29.7-(3-氨基-1-吡咯烷基)-8-氯-1-環(huán)丙基-6-氟-1，4-二氫-4-氧-3-喹啉羧酸鹽酸鹽向由100毫克7-(3-氨基-1-吡咯烷基)-8-氯-1-環(huán)丙基-6-氟-1，4-二氫-4-氧-3-喹啉羧酸和2毫升乙醇組成的懸浮液中，加入0.2毫升含氯化氫的乙醇溶液(7.0毫摩爾HCl/毫升)，然后濃縮混合物。殘余物經(jīng)甲醇重結(jié)晶，得79毫克淡黃色棱柱狀標題化合物。熔點263-265℃。(分解)分析(％)C17H17ClFN3O3·HCl，理論值(實測值)C，50.76(50.50)；H，4.51(4.44)；N，10.45(10.38)。實驗1.抗菌譜按照日本化學治療協(xié)會(JapanSocietyofChemothe-rapy)所倡議的方法，測定最小抑制濃度(MICs)。結(jié)果見表1和表2。本化合物比參考化合物有更強的抗厭氧菌和革蘭氏陽性需氧菌的能力。這些菌都是標準的或臨床分離的菌株。特別是，本化合物抗銅綠假單胞菌較參考化合物有顯效。實驗2.自發(fā)性抗藥變異的頻率每一試驗株都在37℃米勒—欣頓(Mueller-Hinton)培養(yǎng)基(Difco)中過夜，然后將每0.1毫升此培養(yǎng)基接種于10毫升米勒—欣頓培養(yǎng)基中。在37℃，以震動培養(yǎng)6小時后，以3000轉(zhuǎn)/分鐘離心15分鐘可獲得大量細菌。將小丸懸浮于5毫升新鮮的米勒-欣頓培養(yǎng)基中。將0.1毫升此種細菌懸浮液接種于米勒-欣頓瓊脂中，瓊脂中含有2，4，8倍于最小抑制濃度的各一個化合物。然后將平皿置于37℃孵育48小時。表3顯示本化合物和參考化合物產(chǎn)生的抗藥變異的頻率。變異頻率的計算如下含藥的瓊脂平皿中菌落的數(shù)目/接種的所有的成活細菌的數(shù)目。本化合物的自發(fā)變異頻率比參考化合物低。實驗3.對小白鼠體內(nèi)系統(tǒng)感染的抗菌作用向腹膜內(nèi)注射細菌懸液引起感染。注射后1小時口服各化合物。每一個劑量都用5只雄性ICR小白鼠試驗。通過劑量和存活率的關(guān)系，測定50％的有效量(ED50)，它表示保護50％的動物免于感染死亡的化合物有效劑量。本化合物和那些參考化合物的藥效比較見表4。本發(fā)明化合物與參考化合物效果的比較列于表4。本發(fā)明化合物抗所有試驗細菌引起的感染比參照化合物效果要好。特別是本發(fā)明化合物對肺炎球菌感染有顯效，而對此參照化合物無效。實驗4.對厭氧菌引起的大白鼠試驗性局部感染肉芽腫囊的治療作用在乙醚麻醉下，用針管在雄性威思特(Wistar)大白鼠(長到7周)背部皮下注射20毫升無菌空氣(0.45微米孔徑的膜過濾消毒)。接著在此空氣囊內(nèi)注射1毫升無菌巴豆油溶液(1％的橄欖油)，以引起炎癥反應。2天后，抽出空氣。在第8天，向肉芽腫囊中注射0.5毫升脆弱擬桿菌2培養(yǎng)基(106菌落形成單位1毫升)。注射后2小時，口服或皮下注射各化合物。每一化合物的每組試驗用3只動物，服用每一化合物后0，6和24小時從囊中抽出滲出物，以測定活細菌的數(shù)量。試驗中飲食、飲水不限。結(jié)果見表5。從表中可見喹諾酮羧酸類化合物抗專性厭氧菌的能力很弱。而本發(fā)明化合物無論體內(nèi)還是體外都顯示了較強的抗厭氧菌的能力。這一特性也是本發(fā)明化合物的顯著特點之一。從表5可見，本發(fā)明化合物在臨床上比通常用于治療厭氧菌感染的頭孢西丁(CFx)，氯林霉素(CLDM)，滅滴靈(MND)更有效。結(jié)果見表5。實驗5.小白鼠急性毒性用雄性小白鼠測定本發(fā)明化合物的急性毒性，各化合物經(jīng)靜脈給藥。本發(fā)明化合物的半數(shù)致死量LD50與環(huán)丙氟哌酸(Ciproflo-xacin)基本相等。結(jié)果見表6。實驗6.狗的亞急性毒性本化合物引起的亞急性毒性反應的研究在獵兔狗身上進行(長到10周，3只)。口服本化合物20毫克/公斤/天，共8天，然后再服50毫克/公斤/天，共7天。體重和一般狀況無明顯變化，血液檢查和血清生化分析未見異常。實驗7.在動物體內(nèi)的吸收，排泄和代謝1)大白鼠大白鼠口服本發(fā)明化合物和環(huán)丙氟哌酸(Ciprofloxacin)，劑量為10毫克/公斤。然后按指定時間取血樣。藥物的血清濃度經(jīng)生物鑒定測量。用藥后24小時尿及膽汁排泄物也經(jīng)生物鑒定測量。結(jié)果見圖1和表7。本發(fā)明化合物的血清濃度為環(huán)丙氟哌酸(Ci-profloxacin)的三倍。同樣，本發(fā)明化合物在尿和膽汁中的濃度也分別為環(huán)丙氟哌酸(Ciprofloxacin)的2.4倍和7倍。2)狗給獵兔狗口服或靜脈注射本發(fā)明化合物2毫克，用高效液相色譜(HPLC)測定血清濃度。結(jié)果見圖2?？诜o藥的血清濃度與靜脈給藥的血清濃度基本相等，提示本發(fā)明化合物口服吸收良好。尿代謝產(chǎn)物的研究提示本發(fā)明化合物幾乎不被代謝。實驗8.誘變性的測定用細菌評價抗菌藥物的誘變性是較困難的，因為它們對試驗菌有作用。所以，為了評價高濃度下的誘變作用，我們選用了一株對試驗藥物既有抗藥性又保留母代特點的菌。利用該抗藥菌株，就有可能評價與母代比較在10倍濃度下藥物的誘變性。在可逆突變試驗中，應用抗萘啶酮酸的沙門氏傷寒桿菌TA98株(nalr)與本發(fā)明化合物和環(huán)丙氟哌酸(Ciproloxacin)進行試驗，在可測濃度內(nèi)，有和沒有藥物代謝活性，與溶劑對照組比較，環(huán)丙氟哌酸(Ciprofloxacin)誘導了二倍的His+返祖突變株，但本發(fā)明化合物與對照組相比，卻不增加這種返祖突變株(見表8)。這些結(jié)果提示環(huán)丙氟哌酸(Ciprofloxacin)有弱誘變性。</tables>續(xù)表1-2<tablesid="table2"num="002"><tablewidth="1051">生物體(106細胞/毫升)革蘭氏最小抑制濃度(微克/毫升)例25參考化合物1參考化合物2CFLXCI-934大腸埃希氏菌NIHJJC-2大腸埃希氏菌ATCC10536普通變形菌IFO3167奇異變形菌IID994摩化變形菌IID602肺炎克雷白氏菌KY(GN)6445肺炎克雷白氏菌1-220S陰溝腸桿菌IID977弗氏檸檬酸細菌IID976---------≤0.0060.01250.01250.01250.050.01250.050.050.0125≤0.0060.0125≤0.006≤0.0060.0250.01250.050.0250.0125≤0.0060.01250.01250.01250.050.0250.050.050.05≤0.0060.0125≤0.0060.01250.050.01250.050.05≤0.0060.100.100.050.200.390.200.390.780.20</table></tables>續(xù)表1-3<tablesid="table3"num="003"><tablewidth="1050">生物體(106細胞/毫升)革蘭氏最小抑制濃度(微克/毫升)例25參考化合物1參考化合物2CFLXCI-934粘質(zhì)沙雷氏菌IID618宋內(nèi)氏志賀氏菌IID969腸炎沙門氏菌IID604銅綠假單胞菌V-1銅綠假單胞菌IFO-12689小腸結(jié)腸炎耶爾森氏菌IID981安內(nèi)垂特思(anitratus)無硝不動桿菌IID876(Acinetobacleranitratus)類產(chǎn)堿菌0104002--------0.050.01250.01250.200.200.0250.050.050.10≤0.0060.01250.200.390.0250.01250.0250.050.01250.050.201.560.050.050.200.39≤0.0060.0250.200.390.050.0250.390.390.100.396.250.390.396.25</table></tables>續(xù)表1-4生物體(106細胞/毫升)革蘭氏最小抑制濃度(微克/毫升)例25參考化合物1參考化合物2CFLXCI-934脆弱擬桿菌GM7000脆弱擬桿菌0558脆弱擬桿菌25285脆弱擬桿菌8503多形擬桿菌(0661)壞死梭桿菌S-45變形梭桿菌KYA8501遲緩真桿菌GAL5242瘡皰丙酸桿菌11828大消化鏈球菌KY017-------+++0.100.100.100.390.200.200.780.101.560.051.560.780.78-3.13-3.13---0.390.390.390.780.780.393.130.203.130.203.133.136.256.25251.5612.50.7812.50.396.253.133.136.2525-6.25續(xù)表1-5表1-6(續(xù))參考化合物11-環(huán)丙基-6，8-二氟-1，4-二氫-4-氧-7-(1-哌嗪基)-3-喹啉羧酸參考化合物28-氯-1-環(huán)丙基-6-氟-1，4-二氫-7-(3-甲基-1-哌嗪基)-4-氧-3-喹啉羧酸CFLX環(huán)丙氟哌酸CiprofloxacinCI-9341-乙基-7-(3-乙基氨甲基-1-吡咯烷基)-6，8-二氟-1，4-二氫-4-氧-3-喹啉羧酸。表2體外抗菌作用(臨床分離株)續(xù)表2-2OFLX噁嗪氟哌酸(Ofloxacin)NFLX氟哌酸(NorfLoxacin)表4對小白鼠體內(nèi)系統(tǒng)感染的抗菌作用表5表6小白鼠的急性毒性<tablesid="table12"num="012"><tablewidth="636">化合物LD50(毫克/公斤)例25CFLX242(221-279)231(212-255)</table></tables>靜脈注射表7尿和膽汁的分泌物(大白鼠，10毫克/公斤，口服)<tablesid="table13"num="013"><tablewidth="638">化合物排泄率(劑量的百分數(shù))尿膽汁例25CFLX21.78.913.41.9</table></tables>0-24小時表8藥物作用于傷寒球菌的誘變作用*本底生長被抑制1)4-硝基喹啉1-氧化物2)2-氨基蒽勘誤表權(quán)利要求1.制備結(jié)構(gòu)式I化合物的方法該方法包括縮合結(jié)構(gòu)式II化合物和結(jié)構(gòu)式III化合物，〔此處R是氫原子或低級烷基，X是鹵素原子〕，〔此處R1和R2分別獨立地是氫原子或氨基保護基團，或是共同形成氨基保護基團〕；但是當其中R1和/或R2是氨基保護基團時，縮合產(chǎn)物接著要除去保護基團，得到氨基衍生物，當R是低級烷基時，縮合產(chǎn)物接著要進行皂化，得到羧酸衍生物。專利摘要結(jié)構(gòu)式I的喹諾酮羧酸衍生物文檔編號C07D401/04GK86102363SQ86102363公開日1987年1月21日申請日期1986年3月7日發(fā)明者人倉勉,鈴江清吾,村山哲,平井敬二,石崎孝義申請人:杏林制藥株式會社導出引文BiBTeX,EndNote,RefMan