Nauji pusiau sintetiniai antibiotikai iš kaprazamicinų a – g: kaprazeno dariniai ir jų antibakterinis aktyvumas | žurnalas apie antibiotikus

Nauji pusiau sintetiniai antibiotikai iš kaprazamicinų a – g: kaprazeno dariniai ir jų antibakterinis aktyvumas | žurnalas apie antibiotikus

Anonim

Dalykai

  • Antibiotikai
  • Užkrečiamos ligos
  • Cheminė sintezė

Anotacija

Rūgštus kaprazamicinų (CPZ) A – G mišinio, išskirto iš naujų antimikobakterinių agentų ekrano, apdorojimas kaprazeną, pagrindinę CPZ struktūrą, davė daug. Gautas kaprazenas buvo chemiškai modifikuotas, kad gautų įvairius jo darinius. Buvo tiriami kaprazeno darinių struktūros ir aktyvumo ryšiai su keliomis mikobakterijų rūšimis bei patogeninėmis gramneigiamomis ir gramneigiamomis bakterijomis. Nors kaprazenas nepasižymėjo antibakteriniu poveikiu, jo 1 ′ ′ ′ - alkilamido, 1 ′ ′ - anilido ir 1 ′ ′ - esterio darinių antibakterinis aktyvumas buvo atkurtas. 4b (CPZEN-45), 4d (CPZEN-48), 4f ir 4g (CPZEN-51) junginiai pasižymėjo stipresniu veikimu prieš Mycobacterium tuberculosis ir M. avium komplekso padermes nei CPZ-B. Šie rezultatai leidžia manyti, kad kaprazenas yra geras pirmtakas, iš kurio gali būti sukurti nauji pusiau sintetiniai antibakteriniai antibiotikai, skirti gydyti mikobakterines ligas, tokias kaip tuberkuliozė ir M. avium kompleksinę infekciją.

Įvadas

Dėl per didelio ir netinkamo antibakterinių vaistų vartojimo atsirado atsparios bakterijos, todėl sumažėjo daugelio esamų antibiotikų terapinis poveikis. Kovojant su vis didesniu vaistams atsparių patogenų skaičiumi, išaugo susidomėjimas naujais antibiotikais, turinčiais naują struktūrą, gautą iš natūralių produktų. Be to, naujai atrastų antibiotikų stiprių analogų ir (arba) pusiau sintetinių darinių sukūrimas galėtų būti pranašesnis už originalias medžiagas.

Mes atrinkome naują antimikobakterinę medžiagą, turinčią specifinį ir veiksmingą veikimo spektrą, su nauju mikrobų produktų veikimo būdu. Dalyvaudami šioje programoje, Actinomycete padermės Streptomyces sp. Kultūroje mes atradome struktūriškai analogišką kaprazamicinų (CPZ), naujų liponukleozidų grupės antibiotikų, turinčių daugybę skirtingų alkilo šoninių grandinių, mišinį. MK 730-62F2. 1 CPZ sudaro uridino fragmentas, 5-amino-D -ribozės fragmentas, diazepinono žiedo sistema, 3-metilglutarino rūgšties fragmentas, O- metilintas-L-ramnozės fragmentas ir riebalų rūgšties fragmentas. Remiantis juose esančių riebiųjų rūgščių skirtumu, CPZ klasifikuojami į septynis komponentus (A – G).

Pagrindinis jo komponentas, kaprazamicinas B (CPZ-B), pasižymėjo puikiu antimikobakteriniu poveikiu in vitro prieš vaistams jautrias ir multirezistentas Mycobacterium tuberculosis padermes. 2, 3 Be to, jis parodė didesnį terapinį efektyvumą pelių sukelto plaučių tuberkuliozės (TB) modelyje, nepastebėdamas reikšmingo toksiškumo. 4

CPZ slopina bakterijų I translokazę, kuri yra vienas iš pagrindinių peptidoglikanų biosintezės fermentų. I translokazės slopinimas nepripažįstamas kaip dabartinių anti-TB vaistų veikimo būdas. Kadangi translokazas I yra būtinas fermentas tarp bakterijų, jis buvo intensyviai tiriamas kaip pagrindinis naujų antibakterinių agentų taikinys. Daugybė I translokazės inhibitorių 5, tokie kaip liposidomicinai 6, 7, kurie yra struktūriškai susiję su CPZ, mureidomicinais, 8 pacidamicinais, 9 napsamicinais, 10 tunicamicino, 11 kapuramicinų, 12, 13 muraimicinų, 14 muraminomicinų, 15 A-102395, 16 A-. Buvo pranešta apie 94964, 17, 18 A-97065 19 kompleksą ir A-90289 kompleksą 20 .

Remiantis puikiomis biologinėmis savybėmis, CPZ-B buvo laikomas perspektyviu vaistu nuo tuberkuliozės. Nepaisant jo galimybių, tam tikros kliūtys apsunkina jo, kaip naujojo kovos su tuberkulioze, vystymąsi, įskaitant sunkų atskyrimą nuo sudėtingo mišinio, naudojant HPLC, ir ypač prastą tirpumo vandenyje profilį.

Neseniai atlikdami struktūrinį išaiškinimo tyrimą, sužinojome, kad kaprazeną (CPZEN, 1 ) 21 galima kiekybiškai gauti iš CPZ-B. CPZEN sudaro uridino fragmentas, 5-amino-D -ribozės fragmentas ir diazepinono žiedo sistema, ir jis naudingas tuo, kad neturi riebalų rūgščių fragmento, kuris prisideda prie daugiakomponenčio mišinio susidarymo. Mes iškėlėme hipotezę, kad galėtume naudoti CPZEN kaip pagrindą, norėdami sukurti naujus darinius, turinčius geresnį antibakterinį aktyvumą nei CPZ-B, ir įveikti apribojimus išskirti CPZ-B iš CPZ mišinio. Čia aprašome efektyvų CPZEN įsigijimą iš CPZ mišinių ir CPZEN darinių sintezę bei struktūros ir aktyvumo ryšius, kurie gali būti naudingi kuriant naują antimikobakterinį vaistą.

Rezultatai ir DISKUSIJA

Kaip parodyta 1 schemoje, mes sėkmingai pagaminome CPZEN iš CPZ mišinio, pakartodami reakcijos sąlygas, naudojamas rūgščiai CPZ-B hidrolizei. Trumpai tariant, po to, kai iš fermentacijos sultinio buvo gautas CPZ mišinys, jis buvo apdorotas vandenine acto rūgštimi, kuri suskaidė esterio dalį, turinčią skirtingas alkilo šonines grandines, tuo pačiu sukurdama dvigubą anglies-anglies jungtį, kad gautų CPZEN, kuriame yra CPZ šerdies struktūra. . Kintantys komponentų santykiai rezultatams įtakos neturėjo. CPZEN buvo gautas kristalų pavidalu, išeiga - 64%. Deja, CPZEN nepasižymėjo antibakteriniu poveikiu. Kadangi molekulė yra struktūriškai panaši į CPZ, mes tikėjomės, kad lipofilinės šoninės grandinės įvedimas į tinkamą molekulės vietą veiksmingai atstatys antibakterinį aktyvumą.

Image

Kaprazeno (CPZEN, 1 ) paruošimas iš CPZ A – G mišinio.

Visas dydis

CPZEN yra dvi funkcinės grupės, kurios skiriasi pagal jų baziškumo (arba rūgštingumo) stiprumą, tai yra, pirminė D -ribozo aminogrupė, esanti pietvakarių regione, ir karboksilo grupė ant diazepinono žiedo. Kadangi karboksilo grupė yra gretimoje riebalų rūgščių surišimo vietos vietoje, mes manėme, kad ji yra tinkamas taškas šoninei grandinei įvesti. Be to, mes planavome pagerinti tirpumą vandenyje, sudarydami bazinių molekulių rūgštines druskas, taip išlaikydami laisvą aminogrupę.

Apdorojant CPZEN Boc2O, dalyvaujant trietilaminui, gauta N -Boc 2 darinio trietilamino druska. Mes ištyrėme šoninės grandinės įvedimo į karboksilo grupę poveikį, naudojant šį junginį. Kaip aprašyta 2 schemoje, alkilamido tipo junginių ( 3a – s ) ir anilido tipo junginių ( 4a – h ) dariniai buvo paruošti kondensavus 2 karboksilo grupę įvairiais aminais arba anilinais, po to pašalinus apsaugines medžiagas. grupė (Boc) iš pirminės aminogrupės. Be to, esterio dariniai 5a – e buvo gauti kondensavus 2 su įvairiais alkoholiais, po to pašalinus N- Boc grupės apsaugą. Kondensacijos reakcijos buvo veiksmingai pasiektos naudojant bis (2-okso-3-oksazolidinil) fosfino chloridą (BOP-Cl) 22 arba 4- (4, 6-dimetoksi-1, 3, 3, 5-triazin-2-il) -4 -metilmorfolinio chloridas (DMT-MM). 23, 24

Image

Kaprazeno 1 ′ ′ ′ - alkilamido ( 3as ), anilido ( 4a – h ) ir esterio ( 5ae ) dariniai. Reagentai ir sąlygos: a) Boc20, Et3N, vandeninis 1, 4-dioksanas, kambario temperatūra; (b) RNH2, bis (2-okso-3-oksazolidinil) fosfino chloridas (BOP-Cl), Et3N, THF, kambario temperatūra arba RNH2, 4- (4, 6-dimetoksi-1, 3, 5 -triazin-2-il) -4-metilmorfolinio chloridas (DMT-MM), vandeninis 2-propanolis, kambario temperatūra; c) TFA, MeOH, kambario temperatūra; (d) ROH, BOP-Cl, piridinas, kambario temperatūra.

Visas dydis

1 lentelėje pateikiama antibakterinio poveikio kovai su įvairiomis mikobakterijomis ir 3a – s alkiliamidų, 4a – h anilidų, 5a – e esterių ir CPZ-B hemolizinis poveikis. Kaip ir tikėtasi, šie rezultatai parodė, kad lipofilinės šoninės grandinės įvedimas į CPZEN karboksilo grupę lemia jo antibakterinio aktyvumo atsistatymą. Be to, alkilamido, anilido ir esterio darinių trifluoracto rūgšties druskos gerai tirpsta vandenyje. 1 lentelės padermės, M. tuberculosis , M. bovis ir M. avium kompleksas (MAC; susideda iš dviejų rūšių: M. avium ir M. intracellulare ) yra svarbūs patogenai, sukeliantys rimtas infekcines žmonių ligas. Pastaruoju metu padaugėjo įvairių vaistams atsparių tuberkuliozių, ypač atsparių vaistams tuberkuliozės ir ugniai atsparių TB / ŽIV koinfekcijos atvejų. Tai yra svarbiausios visuomenės sveikatos problemos. 25, 26 Be to, MAC yra įprastas oportunistinis žmogaus patogenas, kuris, kaip žinoma, turi natūralų atsparumą esamiems vaistams nuo tuberkuliozės ir kurio gydymo galimybės apskritai nėra. 27, 28, 29

Pilno dydžio lentelė

Ištyrus ryšį tarp mikobakterijų slopinimo paprastaisiais alkilamidais 3a – q, nustatyta, kad darinių antibakteriniam aktyvumui įtakos turi jų anglies grandinės ilgis. Įdomu tai, kad in vitro aktyvumas prieš M. tuberculosis H37Rv (tarptautinis standartinis štamas) greitai padidėjo, kai šoninės grandinės anglies atomai pasiekė šešis. Antibakterinis aktyvumas buvo padidintas daugiau nei CPZ-B, kai šoninėje grandinėje buvo nuo 9 iki 21 anglies. Panaši tendencija stebėta ir M. tuberculosis Kurono, M. bovis Ravenel bei M. avium komplekse. Kita vertus, optimalus anglies grandinės ilgis, norint pasiekti puikų antibakterinį aktyvumą prieš M. smegmatis , M. vaccae ir M. phlei, buvo šiek tiek siauras. Remiantis visų bakterijų rezultatais, optimalus anglies grandinės ilgis buvo nuo 11 iki 15 (1 lentelė).

Stiprus hemolizinis poveikis taip pat buvo pastebėtas, kai anglies grandinė buvo prailginta šiuose junginiuose, tuo tarpu tiesioginis anglies grandinės ilgio ryšys su antibakteriniu poveikiu nebuvo aiškus. Palyginus darinius su šonine grandine, susidedančia iš to paties skaičiaus anglies, buvo pastebėtas įdomus reiškinys apie hemolizinį poveikį, kuris yra šalutinio poveikio rodiklis. 3h darinys su linijine šonine grandine turėjo stipresnį hemolizinį poveikį, tuo tarpu 3s, kuriuose yra ciklinė šoninė grandinė, turėjo silpnesnį poveikį. Įdomu tai, kad 3s parodė stiprų antibakterinį poveikį M. intracellulare . Kaip parodyta palyginus 3n ir 3r, nesočiųjų jungčių buvimas ar nebuvimas anglies grandinėje neturėjo reikšmingos įtakos antimikrobiniam aktyvumui ir hemoliziniam poveikiui.

Anilido dariniai, turintys šoninę grandinę, kurioje yra benzeno žiedas, taip pat pasižymėjo puikiu antibakteriniu poveikiu. 4c, 4d (CPZEN-48) ir 4g dariniai (CPZEN-51) parodė puikų poveikį abiems M. tuberculosis H37Rv ir MAC kamienams, tačiau jie taip pat turėjo stiprų hemolizinį poveikį. Tačiau 4-butilalanilidas 4b (CPZEN-45), taip pat 4-butoksianilidas 4f ir 4-cikloheksilanilidas 4h buvo stipresni nei CPZ-B in vitro prieš M. tuberculosis H37Rv, išlaikant minimalų hemolizinį poveikį.

Palyginus 4b ir 4f bei 4d ir 4g, buvo parodyta, kad deguonies atomo buvimas galinėje alkilo šoninėje grandinėje šiek tiek sumažino antibakterinį aktyvumą visų padermių atžvilgiu. Kita vertus, deguonies atomo buvimas pasirodė esąs efektyvus siekiant sumažinti hemolizinį poveikį. Be to, buvo pastebėta, kad 4c, turinčio tiesinę grandinę, aktyvumas yra geresnis nei 4h, turinčio ciklinę šoninę grandinę, nors 4c rodo stipresnį hemolizinį poveikį nei 4h .

Apskritai esterio darinių 5a – e antibakterinio aktyvumo lygis buvo žemesnis nei alkilamido ar anilido darinių. NH protonas, esantis greta karbonilo grupės 1 ′ ′ ′ padėtyje, gali būti svarbus antibakterinio aktyvumo stiprumui.

M. avium subsp. paratuberkuliozė yra patogenas, sukeliantis užkrečiamą galvijų, avių ir kitų atrajotojų Johne ligą. Tačiau apie veiksmingus vaistus nuo Johne ligos dar nepranešama. Kadangi daugelis CPZEN darinių parodė stiprų aktyvumą prieš M. avium subsp. Paratuberkuliozės atveju tikimasi, kad ateityje kuriant šiuos darinius, atsiras aktyvus agentas prieš šios klasės organizmus.

2 lentelėje pateiktas CPZEN darinių antibakterinis poveikis kai kurioms patogeninėms gramneigiamoms bakterijoms, tokioms kaip Staphylococcus aureu ir meticilinui atspariems S. aureus, ir gramneigiamoms bakterijoms, tokioms kaip Escherichia coli ir Klebsiella pneumoniae. Antibakterinis aktyvumas gramteigiamų bakterijų atžvilgiu buvo stipresnis, kai šoninės grandinės ilgis pasiekė tam tikrą specifinį diapazoną, panašų į tą, kuris buvo stebimas bakterijoms, kurios greitai praranda rūgštis. Tačiau prieš S. aureus , įskaitant meticilinui atsparų S. aureus , kurie yra ypač kliniškai svarbios bakterijos, visų darinių aktyvumas buvo silpnesnis nei CPZ-B. CPZEN dariniai, prieš gramneigiamas bakterijas, neturėjo teigiamo aktyvumo. Įdomu tai, kad tik dariniai, kurių šoninė grandinė yra tam tikro ilgio (nuo 12 iki 14), turėjo vidutinį aktyvumą prieš K. pneumoniae , tuo tarpu CPZ-B nėra aktyvus.

Pilno dydžio lentelė

CPZ-B ir 3i (CPZEN-6) antibakterinis poveikis įvairių rūšių bakterijoms parodytas 1 paveiksle. CPZ-B pasižymi antimikrobiniu poveikiu svarbiausioms gramteigiamoms bakterijoms, tai yra, S. aureu , Streptococcus pneumoniae. ir S. pyogenes bei kai kurie gramneigiami patogenai, tokie kaip Haemophilus influenzae . Stebina, kad CPZ-B yra veiksmingas kovojant su H. influenzae , tuo tarpu CPZ-B praktiškai neaktyvus daugumai gramneigiamų patogenų.

Image

Kaprazamicino B ir 3i (CPZEN-6) antimikrobinio spektro radaro diagrama.

Visas dydis

Priešingai, 3i, tipiškas CPZEN darinys, parodė mažesnį antibakterinį aktyvumą prieš S. aureu , S. pneumoniae ir H. influenzae, palyginti su CPZ-B, tuo tarpu jis pagerino antibakterinį aktyvumą prieš M. tuberculosis H37Rv ir Enterococcus faecalis / faecium . Taigi tarp CPZ-B ir CPZEN darinių buvo akivaizdžių skirtumų tarp jautrumo patogenams. Todėl buvo įmanoma, kad CPZEN dariniams, palyginti su CPZ-B, atsirado naujas veikimo būdas.

TB ir (arba) ne TB mikobakteriozei (NTM) paprastai reikia mažiausiai 6 mėnesių chemoterapinio gydymo laikotarpio. Todėl selektyvumas, siauro diapazono antimikrobinis spektras ir specifiškumas mikobakterijų rūšims yra tinkamiausios naujojo anti-TB kandidato savybės. Šiuo požiūriu kai kurie CPZEN dariniai yra perspektyvūs TB ir NTM infekcijų gydymui. Be to, jų hemolizinis poveikis yra pakankamai menkas, tai rodo, kad jie turės gerą saugumo profilį. Tačiau norint patvirtinti šį teiginį, reikia atlikti papildomus tyrimus, ypač tais atvejais, kai išbandomos ilgalaikės kartotinės dozės.

3 lentelėje pateikiami kai kurių CPZEN darinių, kurių hemolizinis aktyvumas yra pakankamai žemas, MIC diapazonas, MIC 50 ir MIC 90 . Nors 3e, 3s, 4b ( CPZEN-45), 4f ir 4h in vitro parodė tą patį aktyvumą prieš M. tuberculosis H37Rv (MIC 1, 56 μg ml −1 ), jie parodė savo skirtumus, susijusius su vaistams jautriais M. tuberculosis klinikiniais izoliatais. ( n = 21). CPZEN-45 buvo pripažintas kaip aktyviausiu CPZEN dariniu, kurio MIC intervalas, MIC 50 ir MIC 90 klinikiniams izoliuotiems vaistams jautriems M. tuberculosis izoliatams yra atitinkamai 0, 78–12, 5, 1, 56 ir 3, 13 μg ml −1 . CPZEN-45 pasižymėjo puikiu selektyvumu ir antibakteriniu poveikiu prieš M. tuberculosis H37Rv ir vaistams jautrius M. tuberculosis klinikinius izoliatus ( n = 21) ir MAC. Be to, CPZEN-45 parodė nedidelę hemolizę ir puikų tirpumą vandenyje (> 200 mg ml −1 ). Todėl CPZEN-45 yra perspektyvus ir kaip naujas vaistas nuo TB, ir kaip naujas anti-MAC agentas.

Pilno dydžio lentelė

Mes ištyrėme CPZEN, pagrindinės CPZ struktūros, išvestinę, siekdami įveikti CPZ-B trūkumus. Mes susintetinome daugybę darinių, į diazepinono žiedo karboksilo grupę įvesdami įvairius aminus, anilinus ir alkoholius. Daugelis gautų CPZEN darinių buvo tinkamo tirpumo vandenyje ir pasižymėjo puikiu antibakteriniu poveikiu prieš mikobakterijas, palyginti su CPZ-B. Pažymėtina, kad mums pavyko gauti darinius, pasižyminčius aukštesnio aktyvumo nei CPZEN, kurie neturėjo jokio antibakterinio aktyvumo. Iš aukščiau paminėtų rezultatų buvo parodyta, kad CPZEN būtų geras pirmtakas kuriant naujus pusiau sintetinius antibakterinius antibiotikus. Neseniai buvo nustatyta, kad CPZEN-45 pasižymi puikiu antibakteriniu poveikiu in vitro kelioms vaistams atsparioms M. tuberculosis (multirezistentas-TB) padermėms. CPZEN-45 taip pat parodė puikų terapinį efektyvumą, naudojant pelių TB modelį, užkrėstą labai vaistams atsparia M. tuberculosis (labai vaistams atspari TB) paderme. Mūsų rezultatai labai palaiko CPZEN-45, kaip naujojo kovos su TB, vystymąsi. Informacija apie CPZEN-45 in vivo antimikobakterinį aktyvumą ir veikimo būdą bus pranešta tinkamu laiku.

Eksperimentinė procedūra

Bendrieji metodai

Lydymosi taškai buvo nustatyti „Kofler“ bloke ir nepataisyti. Optiniai pasukimai buvo nustatyti naudojant 241 poliarimetrą (PerkinElmer Inc., Waltham, MA, JAV). BMR spektrai ( 1 H 500, 13 C esant 125, 8 ir 19 F esant 376, 5 MHz) buvo registruojami AVANCE 500 ir (arba) AVANCE 400 spektrometru (Bruker BioSpin, Rheinstetten, Vokietija) 300 K temperatūroje, jei nenurodyta kitaip. 1 H, 13 C ir 19 F spektrų cheminiai poslinkiai ( δ ) buvo išmatuoti žemyn nuo vidinio Me 4 Si ( 1 H ir 13 C) arba vidinio Freono 11 (už 19 F) ir, prireikus, buvo patvirtinti pamainomis. koreliuojami dvimatiai spektrai. Masės spektrai buvo registruojami naudojant LTQ Orbitrap masių spektrometrą (HR-MS) arba LTQ XL (ESI) spektrometrą („Thermo Fisher Scientific“, San Chosė, CA, JAV). Plonasluoksnė chromatografija buvo atlikta naudojant „Kieselgel 60 F 254“ (Merck, Darmštatas, Vokietija), o kolonėlės chromatografija atlikta „Wakogel C-200“ (Wako Pure Chemical Industries, Ltd., Osaka, Japonija). Elementų analizė buvo atlikta naudojant PE 2400 II analizatorių (PerkinElmer Inc.).

(A) Kaprazeno (1) paruošimas iš kaprazamicinų mišinio

CPZ-A, B, C, D, E, F ir G mišinys (50, 0 g) ištirpinamas 80% vandeniniame AcOH (500 ml) ir tirpalas kaitinamas 3 valandas 70 ° C temperatūroje. TLC (4: 7: 2: 7 n-PrOH – EtOH – CHCl 3–17% vandeninis NH3) tirpale pasirodė dėmės, kai RF = 0, 75 (skilimo produktai), 0, 35 (pėdsakai), 0, 25 (kaprazenas, pagrindinis). ir 0, 05 (pėdsakas) (plg. CPZ: RF = 0, 55). Reakcijos tirpalas sukoncentruojamas, o į gautą sirupą pridedama acetono. Gautos nuosėdos kruopščiai nuplaunamos acetonu, gaunant rudą kietą medžiagą. Kietosios medžiagos tirpalas vandens ir metanolio (1: 1, 1000 ml) veikiamas aktyvia anglimi (10 g), filtruojamas ir sukoncentruotas, kad gautumėte kaprazeną (24, 3 g) kaip žalią šviesiai geltoną kietą medžiagą. Kristalizavus iš vandens ir acetono (1: 1, 750 ml), kaprazenas (17, 2 g) buvo bespalviai kristalai. Išeiga 64% (kai kaip pradinė medžiaga buvo apskaičiuota tik CPZ-B).

' H NMR (500 MHz, DMSO-d6) δ 2, 31 (3H, s, 5 ′ ′ ′ - NCH3), 2, 71 (1H, br, 4 ′ ′ ′ aH), ∼ 2, 96 (1H, 5 ″ aH)., 2, 97 (3H, s, 8 ′ ′ ′ - NCH3), 3, 14 (1H, br d, J = ∼ 13 Hz, 5 ″ bH), ∼ 3, 33 (1H, 4 ′ ′ bH), 3, 75–3, 87 ( 3H, 3 ′, 2 ″ ir 6 ′ ′ ′ - H), 3, 79 (1H, šiek tiek br, J = ∼ 3 Hz, 2 ″ -H), 3, 83 (1H, br t, J = ∼ 6 Hz, 3). ′ -H), 3, 94 (1H, šiek tiek br s, 2′-H), ∼ 3, 97 (1H, br, 4 ″ -H), 4, 10–4, 23 (3H, 4 ′, 5 ′ ir 3 ″ -H), 4, 13 (1H, d, J = ∼ 10 Hz, 5′-H), 5, 02 (1H, s, 1 ″ -H), 5, 51 (1H, d, J = ∼ 1, 5 Hz, 1′-H), 5, 63 ( 1H, d, J = 8 Hz, 5-H), 6, 41 (1H, t, J = 7 Hz, 3 ′ ′ - H), 7, 78 (1H, d, J = 8 Hz, 6-H), ∼ 8, 80 (2H, br, NH2); 13C NMR (125, 8 MHz, DMSO-d6) δ 32, 1 (CH3N-8 '′ ′), ∼ 40 (C-5 ″), ∼ 41 (CH3N-5 ′ ′ ′), 51, 5 (C -4 ′ ′ ′), 61, 7 (platus, C-6 ′ ′ ′), 68, 9 (C-3 ′), 69, 4 (C-3 ″), 74, 0 (C-2 ′), 74, 4 (C-2 ″)., 76, 4 (C-5 '), 78, 3 (C-4'), 82, 2 (C-4 '), 89, 5 (C-1'), 100, 9 (C-5), 109, 4 (C-1 ''), 119, 5 (C-3 ′ ′ ′), 140, 1 (C-6), 146, 2 (C-2 ′ ′ ′), 150, 2 (C-2), 163, 3 (C-4), 165, 2 (C-1 ′ ′ ′) ir 168, 4 (C-7 ′ ′ ′). Anal. apskaičiuota C22H31N5O12 3H2O: C 43, 21, H 6, 10, N 11, 45. Gauti rezultatai: C 43, 14, H 6, 25, N 11, 68.

Fizikiniai ir cheminiai duomenys buvo identiški autentiško mėginio, pateikto Igarashi ir kt., Duomenims . 21

(B) 5 ′ ′ - N - t- butoksikarbonilkaprazeno paruošimas (2)

Į kaprazeno (50, 0 g, 81, 8 mmol) tirpalą vandenyje –1, 4-dioksane (2: 1, 600 ml), trietilaminu (13, 6 g, 134 mmol) ir di- t -butilo dikarbonate (24, 7 g, 113 mmol). ), pridedama ir mišinys maišomas 5 valandas kambario temperatūroje. Įpylus 28% vandeninio amoniako (5 ml), gautas tirpalas sukoncentruojamas, gaunant bespalvę kietą medžiagą 2 (67, 2 g) kaip papildomą trietilamino druską. Ši kieta medžiaga buvo naudojama kitoje reakcijoje be papildomo gryninimo.

2, kaip papildoma drietilamino druska; ESI-MS m / z 759 (M + Et3N + H) + ; ' H NMR (500 MHz, DMSO-d6) 8 1, 07 [9H, t, ( CH3CH2 ) 3N], 1, 36 [9H, s, (CH3) 3CO], 2, 32 (3H, s, 5 ′ ′ ′ -NCH3), 2, 94 (3H, s, 8 ′ ′ ′ - NCH3), 5, 01 (1H, s, 1 ″ -H), 5, 57 (1H, d, J = ∼ 2 Hz, 1′–). H), 5, 59 (1H, d, J = 8 Hz, 5-H), 6, 39 (1H, br t, 3 ′ ′ ′ H), 7, 26 (1H, br s, 5 ″ -NH), 7, 80 (1H), d, J = 8 Hz, 6-H), 11, 30 (1H, br s, 3-NH).

Išgryninus chromatografija silikagelio kolonėlės chromatografija (3: 1 CHCl3 – MeOH) ir po to kristalizavus (1: 2 vanduo – acetonas), gaunami 2 kaip bespalviai kristalai; lydymosi temperatūra 238–240 ° C (sk.); [α] D23 + 29 ° ( c1 , 1: 1 H2O – piridinas); ESI-MS: m / z 680, 3 (M + Na) + ; ' H NMR (500 MHz, D20) δ 1, 29 [9H, s, (CH3) 3CO], 3, 08 (3H, s, 8 ′ ′ - NCH3), 3, 12 (3H, šiek tiek br s, 5 ′ ′ ′ -NCH3), 3, 14 (1H, br d, J = ∼ 15 Hz, 5 ″ aH), 3, 50 (1H, br d, J = 15 Hz, 5 ″ bH), 3, 76 (1H, br, 4). ′ ′ ′ AH), 4, 02–4, 05 (2H, m, 2 ″ ir 3 ″ -H), 4, 14 (1H, br s, 4 ″ -H), 4, 17 (1H, d, J = 8 Hz, 4′-). H), 4, 30 (1H, dd, J = 2 ir 5 Hz, 2′-H), ∼ 4, 31 (1H, br, 4 ′ ′ bH), 4, 36 (1H, dd, J = 5 ir 8 Hz, 3 ′ -H), 4, 44 (1H, d, J = 10 Hz, 6 ′ ′ ′ - H), 4, 63 (1H, d, J = 10 Hz, 5′-H), 5, 23 (1H, d, J = 4 Hz, 1 ″ -H), 5, 74 (1H, d, J = ∼ 2 Hz, 1′-H), 5, 84 (1H, d, J = 8 Hz, 5-H), 6, 56 (1H, t, J = 7 Hz, 3 ′ ′ ′ - H), 7, 77 (1H, d, J = 8 Hz, 6-H); 13C NMR (125, 8 MHz, D 2 O) 8 28, 1 [ (CH3 ) 3 CO], 33, 8 (CH 3 N-8 ′ ′), 40, 6 (CH 3 N-5 ′ ′ ′), 42, 6 (C - 5 ″), 53, 3 (C-4 ′ ′ ′), 61, 9 (C-6 ′ ′ ′), 68, 7 (C-3 ′), 72, 4 (C-3 ″), 73, 9 (C-2 ′), 74, 7 ( C-5 '), 76, 4 (C-2'), 81, 5 [(CH3) 3C-O], 81, 6 (C-4 '), 86, 0 (C-4'), 91, 4 (C-1 '), 102, 3 (C-5), 110, 1 (C-1 ″), 119, 5 (C-3 ′ ′ ′), 142, 5 (C-6), 147, 5 (C-2 ′ ′ ′), 151, 6 (C-2), 159, 6 [(CH 3 ) 3 CO- C (O) -], 164, 7 (C-7 ′ ′ ′), 166, 6 (C-4), 167, 3 (C-1 ′ ′ ′). Anal. apskaičiuota C27H39N5O14H2O: C 48, 00, H 6, 12, N 10, 37. Rasta: C 48, 00, H 6, 18, N 10, 34.

(C) Kaprazeno-1 ′ ′ ′ - alkilamidų paruošimas

Kaprazeno tetradecilamidas (3j)

Į 2 (250 mg, 0, 33 mmol trietilamino druskos) tirpalą THF (10 ml), trietilamino (100 mg, 1 mmol) ir bis (2-okso-3-oksazolidinil) fosfino chlorido (200 mg, 0, 79) pridedama mmol) ir tetradecilaminas (117 mg, 0, 55 mmol) ir gautas mišinys maišomas 2 valandas kambario temperatūroje. Gautas tirpalas sukoncentruojamas, gaunant liekaną, kuri ekstrahuojama CHCl3. Organinis tirpalas plaunamas vandeniu ir koncentruojamas. Gauta liekana išgryninta chromatografijos metodu kolonėlėje (10: 1 CHCl3 – MeOH). Gaunamas 5j – N -Boc apsaugotas 3j tarpinis produktas (158 mg, 61% iš kaprazeno) kaip bespalvė kieta medžiaga. Tada kieta medžiaga buvo ištirpinta 80% trifluoracto rūgšties (2, 5 ml) metanolio tirpale ir tirpalas laikomas 1 valandą kambario temperatūroje. Reakcijos tirpalas sukoncentruojamas ir į gautą sirupą pridedama dietilo eterio. Gautos nuosėdos kruopščiai nuplaunamos dietilo eteriu ir išdžiovinamos, gaunant bespalvį kietą 3j (178 mg, 59% kaprazeno kaip bis-trifluoracto rūgšties druskos). ESI-MS: m / z 753, 4 (M + H) + ; [a] D20 + 68 ° ( c 0, 5, H20); ' H NMR (500 MHz, DMSO-d6) 8 0, 86 (3H, t, J = 7 Hz, CH3 (CH2) 13- ), 1, 18–1, 30 (22H, m, CH3 (CH2 ) 11 CH 2CH2-), 2, 35 (3H, br s, 5 ′ ′ - NCH3), 2, 90 (3H, s, 8 ′ ′ - NCH3), 5, 09 (1H, br s, 1 “-H), 5, 55 (1H, s, 1′-H), 5, 63 (1H, d, J = 8 Hz, 5-H), 6, 29 (1H, br t, J = ∼ 6 Hz, 3 ′ ′ ′ H -), 7, 68 (1H, br d, J = ∼ 8 Hz, 6-H), 11, 32 (1H, s, 3-NH). Anal. apskaičiuota C36H60N6O11 2CF3 COOH H20: C 48, 09, H 6, 46, N 8, 41. Rasta: C 47, 75, H 6, 82, N 8, 34.

(D) Kaprazeno-1 ′ ′ ′ - anilidų paruošimas

Kaprazeno 4-butilalanidas (4b, CPZEN-45)

Į 2 (34, 8 g (45, 9 mmol) trietilamino druskos) tirpalą 2-propanolio vandenyje (19: 1, 700 ml), 4-butilalanilino (7, 03 g, 47, 1 mmol) ir 4- (4, 6-). pridedama dimetoksi-1, 3, 5-triazin-2-il) -4-metilmorfolinio chlorido n-hidrato (DMT-MM) (20, 0 g, apytiksliai 70 mmol) ir mišinys maišomas 6 valandas kambario temperatūroje. Koncentruojant gauta liekana, kuri buvo ištirpinta 5% vandeniniame kalio vandenilio sulfate (800 ml). Vandeninis tirpalas plaunamas EtOAc ir neutralizuojamas 10% vandeniniu natrio karbonatu (300 ml). Gautos nuosėdos ekstrahuojamos EtOAc. Organinis tirpalas plaunamas prisotintu vandeniniu natrio chloridu, išdžiovinamas (Na2S04) ir sukoncentruojamas, kad gautumėte 5 ″ - N- Boc apsaugotą tarpinį junginį ( 4b) (32, 2 g, 92% iš kaprazeno) kaip šviesiai geltoną kietą medžiagą. Ši kieta medžiaga buvo naudojama kitoje reakcijoje be papildomo gryninimo.

4b 5- N -Boc apsaugoto tarpinio produkto analitinis mėginys buvo paruoštas chromatografijos metodu silikageliu (5: 1 CHCl3-MeOH), [a] D 21 + 54 ° (c1, MeOH); ESI-MS: m / z 811, 4 (M + Na) + ; ' H NMR (500 MHz, DMSO-d6) 8 0, 89 [3H, t, J = 7 Hz, CH3 (CH2) 3C6H4NH], 1, 31 [9H, s, (CH3) 3 CO ], 1, 52 (2H, m, CH3CH2CH2CH2-), 2, 35 (3H, s, 5 ′ ′ - NCH3), 2, 93 (3H, s, 8 ′ ′ - NCH3), 5, 59 (1H, d, J = 8 Hz, 5-H), 5, 63 (1H, šiek tiek br d, J = 2 Hz, 1′-H), 6, 39 (1H, t, J = 6 Hz, 3 ′ ′ ′ - H), 7, 13 ir 7, 51 [kiekvienas 2H, d, J = 8, 5 Hz, CH3 (CH2) 3C6H4 NH], 7, 79 (1H, d, J = 8 Hz, 6-H), 10, 12 [1H, s, CH3 (CH2) 3C6H4NH ], 11, 30 (1H, s, 3-NH); 13C NMR (125, 8 MHz, DMSO-d6) 8 13, 7 ( CH3CH2CH2CH2- ), 21, 6 (CH3CH2CH2CH2-), 28, 2 [( CH3 ) 3CO], 32, 1 (CH3N-8 '′ ′), 33, 1 (CH3CH2CH2CH2-), 34, 2 (CH3CH2CH2CH2-), ∼ 40 (CH3N-5' ′ '), ∼ 42 (C-5 ″), 52, 6 (C-4 ′ ′ ′), 61, 0 (C-6 ′ ′), 69, 1 (C-3 ′), 70, 4 (C-3 ″), 74, 1 (C-2). ′), 74, 9 (C-2 ″), 75, 3 (C-5 ′), 77, 5 [(CH3) 3 C- O], 81, 7 (C-4 ″), 82, 7 (C-4 ′), 88, 9 (C -1 ′), 101, 1 (C-5), 109, 5 (C-1 ″), 120, 2, 128, 2, 136, 0 ir 137, 9 (aromatiniai), 122, 8 (C-3 ′ ′ ′), 139, 6 (C-6), 140, 4 ( C-2 ′ ′ ′), 150, 2 (C-2), 155, 9 [(CH3) 3 CO- C (O) -], 161, 4 (C-1 ′ ′ ′), 163, 0 (C-4), 169, 6 ( C-7 ′ ′ ′). Anal. apskaičiuota C37H52N6O132H2O: C 53, 87, H 6, 84, N 10, 19. Rasta: C 54, 10, H 6, 98, N 10, 29.

4b (23, 8 g, 28, 9 mmol) apsaugoto 5 ″ -N- Boc tarpinio tirpalo trifluoracto rūgšties – metanolyje (4: 1, 240 ml) tirpalas laikomas 2 valandas kambario temperatūroje. Reakcijos tirpalas sukoncentruojamas ir į gautą sirupą pridedama dietilo eterio. Gautos nuosėdos kruopščiai nuplaunamos dietilo eteriu, kad būtų gautas 4b bis-trifluoracetatas (27, 3 g) kaip šviesiai geltona kieta medžiaga. Kieta medžiaga buvo ištirpinta n-butanolyje (1200 ml) ir tirpalas plaunamas iš eilės 5% vandeniniu natrio vandenilio karbonatu ir vandeniu. Gautas organinis tirpalas buvo nudažytas aktyvia anglimi (4 g) ir sukoncentruotas, kad gautų bespalvę kietą medžiagą (21, 1 g). Kristalizavus iš metanolio (130 ml) -heksano (60 ml), gaunami 4b trifluoracetatas (17, 6 g, 66% iš kaprazeno) kaip bespalviai kristalai.

4b ( CPZEN-45 ) trifluoracetatas; tirpumas vandenyje (> 200 mg / ml); lydymosi temperatūra 175-177 ° C (skilusi); [a] D22 + 79 ° (c1, MeOH); HR-MS: m / z apskaičiuota C32H45N6O11 (M + H) + 689, 3141, rasta 689, 3132; ESI-MS: m / z 801 (M + CF3COOH-H) - ; 19F NMR (376, 5 MHz, DMSO-d6) 8 -73, 86 (s, CF3); ' H NMR (500 MHz, 10 mg / ml D2O) δ 0, 85 (3H, t, J = 7 Hz, CH3CH2CH2CH2- ), 1, 26 (2H, m, CH3CH2CH 2CH2-), 1, 53 (2H, m, CH3CH2CH2CH2-), 2, 47 (3H, s, 5 ′ ′ - NCH3), 2, 56 (2H, t, J = 7, 5 Hz, CH 3CH2CH2CH2-), 2, 98 (1H, dd, J = 7 ir 12 Hz, 4 ′ ′ ′ aH), 3, 05 (3H, s, 8 ′ ′ - NCH3), 3, 18 (1H, dd, J = ∼ 4 ir ∼ 14 Hz, 5 ″ aH), 3, 35 (1H, dd, J = ∼ 3 ir ∼ 14 Hz, 5 ″ bH), 3, 48 (1H, dd, J = 7 ir 12 Hz, 4 ′). ′ ′ BH), 4, 07 (1H, d, J = 9, 5 Hz, 6 ′ ′ ′ - H), 4, 15 (1H, šiek tiek br s, 2 ″ -H), 4, 17–4, 25 (4H, m, 2 ′, 3 ′, 3 ″ ir 4 ″ -H), 4, 32 (1H, dd, J = ∼ 2, 5 ir ∼ 4 Hz, 4′-H), 4, 44 (1H, dd, J = 2, 5 ir 9, 5 Hz, 5′-H) 5, 27 (1H, s, 1 ″ -H), 5, 70 (1H, d, J = ∼ 8 Hz, 5-H), 5, 70 (1H, d, J = ∼ 5 Hz, 1′-H), 6, 67 ( 1H, t, J = 7 Hz, 3 ′ ′ ′ - H), 7, 18 ir 7, 26 (kiekvienas 2H, d, J = 8 Hz, aromatinis), 7, 48 (1H, d, J = 8 Hz, 6-H); 13C NMR (125, 8 MHz, 10 mg / ml D2O) δ 13, 6 ( CH3CH2CH2CH2- ), 22, 0 (CH3CH2CH2CH2-), 32, 6 (CH3N-8 ′ ′ ′), 33, 4 (CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 -), 34, 7 (CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 -), 39, 8 (CH 3 N-5 ′ ′ ′), 40, 4 (C-5 ″)., 51, 3 (C-4 ′ ′ ′), 62, 3 (platus, C-6 ′ ′ ′), 70, 0 (C-3 ′), 70, 7 (C-3 ″), 73, 8 (C-2 ′), 75, 5 (C -2 ″), 77, 0 (C-5 ′), 79, 3 (C-4 ″), 84, 3 (C-4 ′), 89, 7 (C-1 ′), 102, 6 (C-5), 110, 1 (C-1 ″) ), 116, 8 (CF3, q, JC , F = 292 Hz), 122, 0, 129, 5, 133, 9 ir 142, 0 (aromatiniai), 125, 6 (C-3 ′ ′ ′), 141, 6 (C-6), 142, 8 (C- 2 ′ ′ ′), 151, 6 (C-2), 162, 7 (C-1 ′ ′ ′), 166, 3 (C-4), 171, 6 (C-7 ′ ′ ′). ' H NMR (500 MHz, 15 mg / ml, DMSO-d6) δ 0, 89 (3H, t, J = 7 Hz, CH3CH2CH2CH2- ), 1, 29 (2H, m, CH3CH2 CH2CH2-), 1, 52 (2H, m, CH3CH2CH2CH2-), 2, 37 (3H, s, 5 ′ ′ - NCH3), 2, 53 (2H, t, J = 7, 5 Hz, CH3CH2CH2CH2-), 2, 95 (3H, s, 8 ′ ′ - NCH3), ∼ 2, 96 (1H, 4 ′ ′ aH), 3, 06 (1H, dd, J = ∼ 4 ir 13, 5). Hz, 5 ″ aH), 3, 19 (1H, dd, J = ∼ 4 ir 13, 5 Hz, 5 ″ bH), 3, 52 (1H, šiek tiek br dd, J = ∼ 7 ir ∼ 12 Hz, 4 ′ ′ ′ bH), 3, 83-3, 89 (3H, 3 ′, 2 ″ ir 6 ′ ′ ′ H), 3, 96 (1H, dt, J = 2, 5, 5 ir 5 Hz, 2′-H), 4, 02 (1H, dt, J = ∼). 4, ∼ 4 ir ∼ 8 Hz, 4 ″ -H), 4, 09 (1H, br s, 3 ″ -H), 4, 13 (1H, d, J = 7, 5 Hz, 4′-H), 4, 21 (1H, d, J = 10 Hz, 5′-H), 5, 10 (1H, s, 1 ″ -H), 5, 52–5, 28 (2H, 3 ′ ir 3 ″ -OH), 5, 34 (1H, d, J = 4 Hz, 2 '-OH), 5, 60 (1H, d, J = 2, 5 Hz, 1′-H), 5, 62 (1H, d, J = 8 Hz, 5-H), 5, 63 (1H, d, J = ∼ 5 Hz)., 2′-OH), 6, 39 (1H, t, J = 6, 5 Hz, 3 ′ ′ ′ - H), 7, 13 ir 7, 52 (kiekvienas 2H, d, J = 8 Hz, aromatinis), 7, 69 (1H, d, J = 8 H z, 6-H), 8, 17 (3H, br s, NH3 + ), 10, 17 (1H, s, 1 ′ ′ ′ - CONH), 11, 30 (1H, br s, 3-NH); 13C NMR (125, 8 MHz, 15 mg ml- 1 DMSO-d6) δ 13, 7 ( CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 -), 21, 6 (CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 -), 31, 8 (CH 3 N -8 ′ ′ ′), 33, 1 (CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 -), 34, 2 (CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 -), ∼ 39 (CH 3 N-5 ′ ′ ′), ∼ 40 (C -5 ″), 51, 7 (C-4 ′ ′ ′), 61, 7 (platus, C-6 ′ ′ ′), 68, 8 (C-3 ′), 69, 7 (C-3 ″), 73, 9 (C-2 ′)., 74, 3 (C-2 '), 75, 5 (C-5'), 78, 1 (C-4 '), 82, 3 (C-4'), 89, 2 (C-1 '), 101, 1 (C-5), 109, 3 ( C-1 ″), 117, 2 (CF3, q, J C, F = 301 Hz), 120, 2, 128, 3, 135, 9 ir 138, 1 (aromatiniai), 121, 8 (C-3 ′ ′ ′), 139, 8 (C-6), 141.8 (C-2′′′), 150.2 (C-2), 158.0 (CF 3 C OOH, q, J C, F =31 Hz), 161.0 (C-1′′′), 163.1 (C-4 ) and 168.9 (C-7′′′). Anal. calc. for C 32 H 44 N 6 O 11 ·CF 3 COOH 3H 2 O: C 47.66, H 6.00, N 9.81. Found: C 47.72, H 6.04, N 9.77.

(E) Preparation of caprazene-1′′′-esters

Caprazene tridecyl ester (5c)

To a solution of 2 (a salt of triethylamine, 150 mg) in pyridine (5 ml), bis(2-oxo-3-oxazolidinyl)phosphinic chloride (120 mg, 0.55 mmol) and tridecan-1-ol (100 mg, 0.5 mmol) were added and the resulting mixture was stirred overnight at room temperature. The resulting solution was concentrated to give a residue, which was extracted with CHCl 3 . The organic solution was washed with water and then concentrated. The residue obtained was purified by column chromatography (10:1 CHCl 3 –MeOH) to give the 5″- N -Boc-protected intermediate of 5c (95 mg, 62% from caprazene) as a colorless solid. Then, the solid was dissolved in a methanol solution of 80% trifluoroacetic acid (2.7 ml) and the solution was kept at room temperature for 1 h. The reaction solution was concentrated and diethyl ether was added to the resulting syrup. The precipitate obtained was thoroughly washed with diethyl ether and dried to give the colorless solid 5c (110 mg, 59% as an addition salt of bis-trifluoroacetic acid from caprazene). ESI-MS: m/z 740.4 (M+H) + ; [α] D 19 +50° ( c 0.5, H 2 O); 1 H NMR (500 MHz, DMSO-d 6 ) δ 0.86 (3H, t, J =7 Hz, CH 3 (CH 2 ) 12 –), 1.20–1.30 (20H, m, CH 3 ( CH 2 ) 10 CH 2 CH 2 –), 2.36 (3H, br s, 5′′′-NCH 3 ), 2.96 (3H, s, 8′′′-NCH 3 ), 5.09 (1H, s, 1″-H), 5.53 (1H, d, J =2 Hz, 1′-H), 5.64 (1H, d, J =8 Hz, 5-H), 6.73 (1H, t, J =7 Hz, 3′′′-H), 7.63 (1H, d, J =8 Hz, 6-H), 11.33 (1H, s, 3-NH). Anal. calc. for C 35 H 57 N 5 O 12 2CF 3 COOH 3H 2 O: C 45.84, H 6.41, N 6.85. Found: C 45.68, H 6.04, N 6.56.

Papildoma informacija

„Word“ dokumentai

  1. 1.

    Papildoma informacija

    Papildoma informacija pridedama prie leidinio „The Journal of Antibiotics“ svetainėje (//www.nature.com/ja).