新型吡咯衍生物的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及為溶細(xì)胞素抑制劑的前藥的化合物、及其在治療中的應(yīng)用，包括在藥 物組合物中的應(yīng)用，尤其是在治療細(xì)菌感染例如肺炎球菌感染中的應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 肺炎鏈球菌（Streptococcus pneumoniae)(肺炎球菌)是最有威脅的人類病原體 之一，全世界感染超過一千萬的所有年齡組的人，特別是幼兒、老年人和免疫力低下的人。 其是嚴(yán)重的常見致命性疾病如肺炎、菌血癥和腦膜炎的主要致病病原體。其也是導(dǎo)致其他 較輕但使人虛弱的疾病如中耳炎和角膜炎的原因。
[0003] 甚至在使用抗生素和作為抗生素佐劑的類固醇數(shù)十年之后，肺炎球菌病的死亡率 和發(fā)病率在發(fā)達(dá)國家仍然很高并且在發(fā)展中國家驚人地高。盡管抗生素殺滅肺炎球菌，但 幾乎20%的住院患者仍然死亡，同時(shí)許多肺炎球菌性腦膜炎幸存者患重度神經(jīng)障礙，包括 認(rèn)知損害、視力和聽力喪失，因此給患者及其家庭施加巨大痛苦并且是醫(yī)療保健系統(tǒng)的非 常重要的成本。如今，肺炎球菌感染仍然是該領(lǐng)域內(nèi)的主導(dǎo)者以及包括WHO的衛(wèi)生組織廣泛 認(rèn)可的主要的全球公共衛(wèi)生問題。
[0004] 當(dāng)前標(biāo)準(zhǔn)治療未解決的始終高的死亡率和發(fā)病率的主導(dǎo)因素之一是由毒性肺炎 球菌產(chǎn)物的釋放引起的毒血癥，最重要的毒性肺炎球菌產(chǎn)物是肺炎球菌毒素溶血素。該毒 素是肺炎球菌毒力的主要參與者并且是毒血癥的主要的直接和間接誘因。
[0005] 肺炎球菌溶血素屬于膽固醇依賴性溶細(xì)胞素(CDC)家族，CDC結(jié)合到含有膽固醇的 膜并生成對(duì)感染的細(xì)胞具有致死和亞致死作用的大孔。在細(xì)菌中，毒素肺炎球菌溶血素是 細(xì)胞質(zhì)的并且主要由肺炎球菌在其溶解之后釋放。結(jié)果，在溶解性抗生素的作用下，釋放大 量毒素，加重毒血癥。因此，即使使用抗生素在從患者清除細(xì)菌方面是成功的，但隨后的毒 素釋放是有害的并且可以致命或引起長期障礙。
[0006] 該毒血癥構(gòu)成國際上認(rèn)可的實(shí)質(zhì)未滿足的醫(yī)學(xué)需要。當(dāng)前，主要為地塞米松的皮 質(zhì)類固醇用作肺炎球菌性腦膜炎的抗生素治療的佐劑。然而，甚至在使用地塞米松時(shí)，觀察 到顯著的死亡率和發(fā)病率，由于地塞米松的非特異性作用、有限的臨床效果以及在一些情 況下其在增加腦膜炎中的神經(jīng)元細(xì)胞凋亡中的有害作用，地塞米松的廣泛使用仍然有爭議 [Lancet(2002)360 211-218]。因此，目前的技術(shù)水平對(duì)于有效治療侵襲性肺炎球菌病是不 夠的。
[0007] 存在證明將肺炎球菌溶血素作為治療靶的有效性的大量證據(jù)。在發(fā)明人的實(shí)驗(yàn)室 中已經(jīng)證實(shí)了使用小鼠肺炎模型，不產(chǎn)生肺炎球菌溶血素的肺炎鏈球菌(PLN-A)突變菌株 不再是致死的，引起大體上很少的菌血癥并表現(xiàn)出肺部炎癥嚴(yán)重程度的顯著降低。大鼠腦 膜炎模型中獲得的其他證據(jù)顯示出，肺炎球菌溶血素-負(fù)性突變體感染明顯不如野生型肺 炎球菌感染嚴(yán)重，并且沒有觀察到對(duì)腦的纖毛上皮的損傷以及上皮周圍的細(xì)胞沒有發(fā)生細(xì) 胞凋亡[J. Inf ect，（2007)55 394-399]。在豚鼠的肺炎球菌性腦膜炎中，野生型肺炎球菌誘 導(dǎo)重度耳蝸損傷和聽力喪失，而PLN-A感染保留螺旋器完整無損[Infect. Immun. (1997)逆 4411-4418]。使用培養(yǎng)的有纖毛腦上皮細(xì)胞的體外模型使體內(nèi)條件的再創(chuàng)造成為可能，其 中腦室的襯細(xì)胞暴露于肺炎鏈球菌中。完整無損和抗生素殺滅的野生型肺炎球菌兩者均誘 導(dǎo)培養(yǎng)物中的上皮細(xì)胞的破壞并顯著損害纖毛擺動(dòng)；使用PLN-A未觀察到影響 [Infect. Immun. (2000)逆1557-1562]。抗生素溶解的肺炎球菌對(duì)培養(yǎng)的室管膜細(xì)胞的破 壞作用明顯地是由從抗生素溶解的細(xì)菌釋放的毒素肺炎球菌溶血素引起的，因?yàn)樵摀p傷在 抗肺炎球菌溶血素抗體的存在下消除[Infect. Immun.(2004)g 6694-6698]。該發(fā)現(xiàn)支持 以下策略，即抗生素誘導(dǎo)的毒血癥通過與抗肺炎球菌溶血素試劑結(jié)合來預(yù)防。
[0008] 肺炎球菌感染中肺炎球菌溶血素的重要參與以及在沒有肺炎球菌溶血素存在下 疾病預(yù)后的大體改善的證據(jù)得出以下結(jié)論:肺炎球菌溶血素構(gòu)成針對(duì)肺炎球菌病開發(fā)新治 療的潛在治療靶。之前的研究已經(jīng)顯示膽固醇抑制肺炎球菌溶血素的能力[Biochem.J. (1974)@ 95-98]，然而，該抑制僅僅是由于以下的事實(shí):膽固醇是在靶細(xì)胞膜中形成孔所 需要的肺炎球菌溶血素的天然細(xì)胞受體。膽固醇在兔角膜上的局部應(yīng)用證實(shí)了在肺炎球菌 性角膜炎中的正面治療作用[Invest .Ophtalmol.Vis. Sci.(2007)|^ 2661-2666]。這表明 肺炎球菌溶血素在肺炎球菌性角膜炎中的參與以及在其抑制之后獲得的治療益處。然而， 膽固醇不被認(rèn)為是治療肺炎球菌病的治療試劑并且在臨床上尚未用于患者。之前已經(jīng)發(fā)現(xiàn) 另一種肺炎球菌溶血素抑制劑，蒜素(大蒜提取物中的一種組分)在體內(nèi)抑制肺炎球菌溶血 素的溶血活性[Toxicon(2011)丑540-545]。該化合物是不可逆地結(jié)合到毒素的反應(yīng)性硫 醇基的半胱氨酸抑制劑。抑制這樣的特性的化合物由于其潛在非特異性結(jié)合于體內(nèi)其他含 半胱氨酸的蛋白質(zhì)上，因此作為藥物候選者是不利的。
[0009] 仍有需要提供適用于治療細(xì)菌感染的溶細(xì)胞素如肺炎球菌溶血素的抑制劑。
[0010] 國際專利申請(qǐng)PCT/GB2012/053022在本申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)日之后公布，通過引用以其 整體并入本文中，其公開了作為溶細(xì)胞素抑制劑的N-苯基取代的吡咯衍生物，該N-苯基取 代的吡咯衍生物特異性地抑制肺炎球菌溶血素和在其各自宿主的毒力中關(guān)鍵的其他膽固 醇依賴性溶細(xì)胞素的直接毒性作用。這些化合物與蒜素沒有結(jié)構(gòu)相似性并且不會(huì)共價(jià)結(jié)合 到毒素的反應(yīng)性硫醇基上。
[0011] 本發(fā)明提供了新型的N-苯基取代的吡咯溶細(xì)胞素抑制劑的前藥，其阻止由肺炎球 菌溶血素以及可以假設(shè)其他膽固醇依賴性溶細(xì)胞素誘導(dǎo)的宿主衍生的毒性作用的刺激。該 化合物似乎還證實(shí)了在水溶液中的良好的水溶性和良好的化學(xué)穩(wěn)定性。因此，該化合物可 以用作單獨(dú)藥劑或抗生素的佐劑，用于阻止或衰減肺炎球菌溶血素誘導(dǎo)的毒性以及在例如 由肺炎鏈球菌引起的感染過程中觀察到的其抗宿主作用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012 ]根據(jù)本發(fā)明，提供了選自以下的化合物：
[0013]
[0014] 及其藥學(xué)上可接受的鹽和溶劑化物。
[0015] 在另外的方面，本發(fā)明提供了用作藥物的以上定義的化合物（以下稱為本發(fā)明的 化合物）。
【附圖說明】
[0016] 圖1顯示了使用A549人肺上皮細(xì)胞，通過化合物UL1-005在體外抑制肺炎球菌溶血 素誘導(dǎo)的LDH釋放。
[0017] 圖2顯示了在體外腦膜炎有效性測定中化合物UL1-005抑制肺炎球菌溶血素破壞 室管膜細(xì)胞的纖毛功能的作用。
[0018] 圖3顯示了用于使用本發(fā)明的化合物的體內(nèi)小鼠肺炎模型有效性測定的實(shí)驗(yàn)設(shè) 計(jì)。
【具體實(shí)施方式】
[0019] 本發(fā)明的化合物是相應(yīng)的3,4_二羥基吡咯衍生物的前藥衍生物。本發(fā)明的化合物 在體內(nèi)給予受試者之后會(huì)分解，形成活性3，4-二羥基化合物(本文有時(shí)稱為"母體活性化合 物"）。
[0020] 本發(fā)明的化合物的鹽的實(shí)例包括由藥學(xué)上可接受的無毒性堿或酸制備的所有藥 學(xué)上可接受的鹽。衍生自堿的鹽包括，例如，鉀和鈉鹽等。衍生自酸的鹽包括衍生自無機(jī)酸 和有機(jī)酸，例如，鹽酸、甲基磺酸、硫酸和對(duì)甲苯磺酸等的那些鹽。
[0021 ]本發(fā)明的化合物的溶劑化物的實(shí)例包括水合物。
[0022] 本發(fā)明包括鹽的溶劑化物(包括水合物）。
[0023] 可能提及的本發(fā)明化合物的實(shí)例包括：
[0024] 2-(二甲基氨基甲?；?4-(4-甲氧基苯基)-5-(4-甲基哌嗪-1-羰基)-1Η-吡咯- 3,4_二基雙(2-甲基丙酸酯）、
[0025] 2_(二甲基氨基甲?；?-1-(4-甲氧基苯基)-5-(4-甲基哌嗪-1-羰基)-1!1-吡咯-3，4-二基雙(2-甲基丙酸酯)鹽酸鹽、
[0026] 2-(二甲基氨基甲酰基)4-(4-甲氧基苯基)-5-(4-甲基哌嗪-1-羰基)-1!1-吡咯-3，4-二基雙(2，2-二甲基丙酸酯）、
[0027] 2-(二甲基氨基甲?；?4-(4-甲氧基苯基)-5-(4-甲基哌嗪-1-羰基)-1!1-吡咯-3，4-二基雙(2，2-二甲基丙酸酯)鹽酸鹽、
[0028] 2,5_雙(二甲基氨基甲酰基)-1-(4-甲氧基苯基)-1Η-吡咯-3,4_二基雙(3_((膦酰 氧基）甲基)苯甲酸酯）、
[0029] ((((2,5-雙(二甲基氨基甲?；?-1-(4-甲氧基苯基)-1Η-吡咯-3，4_二基)雙(氧 基））雙(羰基））雙(3，1_亞苯基））雙(亞甲基)雙(磷酸氫二鈉）、
[0030] 2-(二甲基氨基甲?；?-5-(乙氧羰基)-1-(4-甲氧基苯基)-1Η-吡咯-3，4_二基雙 (4-((膦酰氧基）甲基)苯甲酸酯）、和
[0031] ((((2_(二甲基氨基甲?；?-5-(乙氧羰基)-1-(4-甲氧基苯基)-1Η-吡咯-3,4_二 基)雙(氧基））雙(羰基））雙(4,1-亞苯基））雙(亞甲基)雙(磷酸氫二鈉）。
[0032] 本發(fā)明還擴(kuò)展至本發(fā)明化合物的所有多晶形式。
[0033] 本發(fā)明還擴(kuò)展至同位素標(biāo)記的本發(fā)明化合物，其中一個(gè)或多個(gè)原子被原子質(zhì)量或 質(zhì)量數(shù)不同于自然界中最常見的原子質(zhì)量或質(zhì)量數(shù)的原子取代?？梢該饺氲奖景l(fā)明的化合 物中的同位素的實(shí)例包括氫、碳、氮和磷的同位素，如咕、 3!1、11(：、14(：、1^、3￥和 3￥。同位素標(biāo) 記的本發(fā)明化合物可以通過進(jìn)行以下所述的合成方法并用同位素標(biāo)記的試劑或中間體取 代非同位素標(biāo)記的試劑或中間體來制備。
[0034]本發(fā)明的化合物可以如在實(shí)施例中所述的方式進(jìn)行制備。
[0035] 因此，根據(jù)本發(fā)明的另外的方面，提供了用于制備本發(fā)明的化合物的方法，包括： 使式（I)的化合物與a)3_((膦酰氧基）甲基)苯甲酸)或其受保護(hù)的衍生物如其二叔丁基保 護(hù)的衍生物反應(yīng)，如果需要，接著去保護(hù);或使式（I)的化合物與b)式LG-CXO)-!^的化合物 反應(yīng)，其中，LG是尚去基團(tuán)如氣基且1?°是_C(CH3)3或-CH(CH3)2;以及任選地形成其鹽或溶劑 化物，
[0036] 123 其中，1^和#對(duì)應(yīng)于本發(fā)明化合物的2位取代基和5位取代基。 2 任何新的中間體可以用于合成本發(fā)明的化合物，因此也包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。 3 在本發(fā)明的化合物的合成過程中可能需要保護(hù)基來保護(hù)化學(xué)上敏感的基團(tuán)，以確 保方法是有效的。因此，如果需要或必要，可以通過使用常規(guī)保護(hù)基來保護(hù)中間體化合物。 保護(hù)基和用于其去除的手段描述于由John Wiley&Sons Inc出版的Theodora W.Greene和 Peter G.M.Wuts的"有機(jī)合成中的保護(hù)基（Protective Groups in Organic Synthesis)"； 4th Rev Ed.，2006，ISBN-10:0471697540中。
[0040] 如上所表明的，本發(fā)明的化合物對(duì)于治療由產(chǎn)生成孔毒素(pore-forming toxin) 如膽固醇依賴性溶細(xì)胞素的細(xì)菌引起的細(xì)菌感染是有用的。
[0041] 特別地，本發(fā)明的化合物對(duì)于治療與細(xì)菌感染相關(guān)的毒血癥是有用的。
[0042] 對(duì)于這樣的使用，本發(fā)明的化合物一般會(huì)以藥物組合物的形式給藥。
[0043] 另外，本發(fā)明提供了包含任選地與一種或多種藥學(xué)上可接受的稀釋劑或載體組合 的本發(fā)明化合物的藥物組合物。
[0044]稀釋劑和載體可以包括適于非胃腸給藥、口服給藥、局部給藥、粘膜給藥和直腸給 藥的那些。
[0045] 如以上所提及的，可以針對(duì)例如以下給藥制備這樣的組合物:針對(duì)非胃腸給藥、皮 下給藥、肌內(nèi)給藥、靜脈給藥、關(guān)節(jié)內(nèi)給藥或關(guān)節(jié)周圍給藥，特別地為液體溶液或懸液的形 式;針對(duì)口服給藥，特別地為片劑或膠囊劑的形式;針對(duì)局部給藥，例如，玻璃體內(nèi)給藥、肺 部給藥或鼻腔給藥，特別地為滴眼劑、粉劑、滴鼻劑或氣溶膠的形式，和透皮給藥;針對(duì)粘膜 給藥，例如給藥到頰部、舌下或陰道粘膜;以及針對(duì)直腸給藥，例如為栓劑的形式。
[0046] 組合物可以便利地以單位劑量形式給藥并且可以通過制藥領(lǐng)域中眾所周知的任 何方法制備，如在Remington的Pharmaceutical Sciences , 17th ed. ,Mack Publishing Company,Easton ,PA. , (1985)中描述的。非胃腸給藥的制劑可以包含作為賦形劑的無菌水 或鹽水、烷撐二醇如丙二醇、聚烷撐二醇如聚乙二醇、植物來源的油、和氫化萘等。非胃腸給 藥的制劑可以以固體形式提供，如凍干組合物，該凍干組合物可以復(fù)原，優(yōu)選地恰好在給藥 之前復(fù)原。復(fù)原可以包括將凍干組合物溶解于水或一些其他藥學(xué)上可接受的溶劑中，例如 生理鹽水、藥學(xué)上可接受的醇，例如乙醇、丙二醇、聚乙二醇如聚乙二醇300的含水溶液等， 或溶解于一些其他無菌注射劑中。
[0047] 用于鼻腔給藥的制劑可以是固體并且可以包含賦形劑，例如乳糖或右旋糖酐，或 可以為用于滴鼻劑或計(jì)量噴霧形式的含水或含油溶液。針對(duì)頰部給藥，典型的賦形劑包括 糖、硬脂酸鈣、硬脂酸鎂和預(yù)膠化淀粉等。
[0048] 適于口服給藥的組合物可以包含一種或多種生理上相容的載體和/或賦形劑并且 可以為固體或液體形式。片劑和膠囊劑可以使用以下制備:粘合劑，例如糖漿、阿拉伯樹膠、 明膠、山梨糖醇、黃芪膠或聚乙烯吡咯烷酮;填充劑，如乳糖、蔗糖、玉米淀粉、磷酸鈣、山梨 糖醇或甘氨酸；潤滑劑，如硬脂酸鎂、滑石、聚乙二醇或二氧化硅；以及表面活性劑，如十二 烷基硫酸鈉。液體組合物可以包含常規(guī)添加劑，如懸浮劑，例如山梨糖醇衆(zhòng)、甲基纖維素、糖 漿、明膠、羧甲基纖維素或食用脂肪;乳化劑，如卵磷脂或阿拉伯樹膠;植物油，如杏仁油、椰 子油、鱈魚肝油或花生油；防腐劑，如丁基化羥基苯甲醚(BHA)和丁基化羥基甲苯(BHT)。液 體組合物可以包封在例如明膠中以提供單位劑量形式。
[0049]固體口服劑型包括片劑、兩片硬殼膠囊劑和軟彈性明膠(SEG)膠囊劑。
[0050] 干燥的殼制劑典型地由約40 %至60 %濃度的明膠、約20 %至30 %濃度的增塑劑 (如甘油、山梨糖醇或丙二醇)和約30%至40%濃度的水組成。也可以存在其他物質(zhì)，如防腐 劑、染料、遮光劑和調(diào)味劑。液體填充物質(zhì)包含已經(jīng)溶解、增溶或分散(使用懸浮劑如蜂蠟、 氫化蓖麻油或聚乙二醇4000)的固體藥物或在載體或載體組合中的液體藥物，所述載體如 礦物油、植物油、甘油三酯、1，2-乙二醇、多元醇和表面活性劑。
[0051 ]本發(fā)明的藥物組合物可以任選地包含一種或多種抗氧化劑(例如，抗壞血酸或偏 亞硫酸氫鹽(metabisulfate)及其鹽）。
[0052] 可能被提及的根據(jù)本發(fā)明的特定藥物組合物包括以下：
[0053] -用于非胃腸給藥，例如，靜脈給藥的藥物組合物。
[0054] -用于口服給藥的藥物組合物。
[0055] -用于非胃腸給藥，例如，靜脈給藥或以單位劑量形式口服給藥的藥物組合物。
[0056] -用于以在給藥之前使用液體重組的固體形式非胃腸給藥，例如，靜脈給藥的藥物 組合物。
[0057] -用于以液體形式，例如溶液形式非胃腸給藥，例如，靜脈給藥的藥物組合物。
[0058] 本發(fā)明的化合物是由細(xì)菌肺炎鏈球菌產(chǎn)生的膽固醇依賴性溶細(xì)胞素，肺炎球菌溶 血素的抑制劑。所述化合物