TW201304784A - 抗菌性胺基糖苷類似物 - Google Patents

Abstract

本發明揭示具有抗菌活性之化合物。該等化合物具有以下結構(I)：□包括其立體異構體、前藥及醫藥學上可接受之鹽，其中Q1及Q2係如本文中所定義。亦揭示與該等化合物之製備及用途有關之方法，以及包含該等化合物之醫藥組合物。

Description

抗菌性胺基糖苷類似物

本發明係關於新穎胺基糖苷化合物及其製備方法及作為治療劑或預防劑之用途。

本申請案根據35 U.S.C. §119(e)主張2010年11月17日申請之美國臨時專利申請案第61/414,762號及2011年7月7日申請之美國臨時專利申請案第61/505,371號之權利。前述申請案以全文引用的方式併入本文中。

政府利益之陳述

本發明根據由國立衛生研究所授予之合同第HHSN272200800043C號由政府扶持產生。政府對本發明享有某些權利。

現代藥物發現之特定關注點為藉由結合至RNA起作用的新穎低分子量藥物之開發。認為RNA(其充當DNA與蛋白質之間之信使)為不具有顯著結構複雜性的完全可撓性分子。最近研究已揭示RNA結構存在令人驚訝的錯綜複雜性。RNA具有與蛋白質而非如DNA之簡單基元相當之結構複雜性。基因組測序揭示蛋白質及編碼其之mRNA之序列。由於蛋白質係使用RNA模板合成，可藉由以mRNA之轉譯干擾首先防止蛋白質產生來抑制該等蛋白質。由於蛋白質及RNA均為潛在藥物靶向位點，由基因組測序工作揭示之標靶之數目有效地加倍。此等觀察結果給製藥工業開啟了以小分子靶向RNA之機會之新世界。

經典藥物發現已集中於以蛋白質作為用於干預之標靶。呈用於藥物篩選分析之適當形式之蛋白質極難於分離及純化。許多蛋白質需要轉譯後修飾，其僅發生於特定情況下之特定細胞類型中。蛋白質摺疊為具有疏水性核及在表面上之親水性及帶電基團之球狀域。多個次單元常常形成複合物，其可能為有效藥物篩選所需。膜蛋白質通常需要包埋於膜中以保持其適當形狀。可用於藥物篩選的蛋白質之最小實際單元為球狀域。移除單一α螺旋或旋轉β摺疊且將其用於藥物篩選中之想法為不現實的，因為僅完整蛋白質可具有用於藥物結合之適當3維形狀。用於篩選之生物活性蛋白質之製備為經典高輸送量篩選的主要限制。高輸送量篩選工作中之限制試劑極通常為生物活性形式之蛋白質，其亦可為相當昂貴的。

為了篩選發現結合RNA標靶之化合物，用於蛋白質之經典方法可由新穎方法代替。所有RNA在其溶解度、合成簡易性或在分析中之用途方面基本上為相等的。RNA之物理性質與其編碼之蛋白質無關。其可容易地經由化學或酶催化合成大量製備且不在活體內廣泛地經修飾。對於RNA，用於藥物結合之最小實際單元為官能子域。RNA中之官能子域為當自較大RNA移除且以分離形式研究時維持生物學相關形狀及蛋白質或RNA結合性質的片段。RNA官能子域之尺寸及組成使其可藉由酶催化合成或化學合成獲得。結構生物學團體已藉由諸如NMR譜學之技術在鑑別官能RNA子域以促進結構研究方面開發了顯著經驗。舉例而言，16S rRNA之解碼區域(A位點)之小類似物已經鑑別為僅含有主要區域，且已展示以與完整核糖體相同之方式結合抗生素。

RNA上之結合位點為親水性的且與蛋白質相比為相對開放的。藉由RNA之變形性增加根據形狀識別小分子之可能性。分子與特異性RNA標靶之結合可藉由球狀構形及自相對剛性支架離去之帶電、芳族及氫鍵結基團之分佈來確定。咸信適當置放之正電荷較為重要，因為長距離靜電互感可用於以適當定向導引分子至結合袋中。在核苷鹼基曝露之結構中，與芳族官能基之堆疊相互作用可有助於結合相互作用。RNA之主要凹槽提供許多位點用於與配位體特異性氫鍵結。此等位點包括腺苷及鳥苷之芳族N7氮原子、尿苷及鳥苷之O4及O6氧原子及腺苷及胞苷之胺。RNA之豐富結構及序列多樣性表明可製造具有針對標靶之高親和力及特異性的配位體。

儘管吾人對RNA結構及摺疊以及藉由其他配位體識別RNA之模式的理解遠非全面，但在過去十年間已取得顯著進展(參見例如Chow,C.S.;Bogdan,F.M.,Chem. Rev.,1997,97,1489及Wallis,M.G.;Schroeder,R.,Prog. Biophys. Molec. Biol. 1997,67,141)。儘管RNA主要在複製細菌中發揮作用，但缺乏靶向此等病原體之此等關鍵RNA位點之藥物。細菌對抗生素之抗性問題之增加使得搜尋新穎RNA黏合劑至關重要。

某些小分子可結合RNA並阻斷RNA之主要功能。該等分子之實例包括胺基糖苷抗生素及與細菌rRNA結合且釋放肽基-tRNA及mRNA之藥物，諸如紅黴素(erythromycin)。長期以來已知胺基糖苷抗生素可結合RNA。其藉由與細菌核糖體之特異性標靶位點結合發揮其抗菌作用。對於結構上相關之抗生素新黴胺(neamine)、核糖黴素(ribostamycin)、新黴素B(neomycin B)及巴龍黴素(paromomycin)，結合位點已侷限於原核16S核糖體解碼區域RNA之A位點(參見Moazed,D.;Noller,H.F.,Nature,1987,327,389)。胺基糖苷與此RNA標靶之結合干擾mRNA轉譯之忠實性且導致錯編碼及截斷，最終導致細菌細胞死亡(參見Alper,P.B.;Hendrix,M.;Sears,P.;Wong,C.,J. Am. Chem. Soc.,1998,120,1965)。

此項技術中需要用於對抗具有廣譜活性之細菌的新穎化學實體。或許發現結合RNA之抗菌藥物之最大難題為鑑別細菌所共有之重要結構，其可藉由小分子藥物結合而失去能力。以小分子靶向RNA之難題為開發識別RNA之特定形狀的化學策略。有三組資料提供如何開發之線索：天然蛋白質與RNA相互作用，天然產物抗生素結合RNA，及人工RNA(適體)結合蛋白質及其他分子。然而，各資料組提供對該問題之不同理解。

已展示自天然來源獲得之若干類別之藥物藉由與RNA或RNA/蛋白質複合物結合起作用。此等藥物包括三種不同結構類別之抗生素：硫鏈絲菌素(thiostreptone)、抗生素之胺基糖苷家族及巨環內酯家族。此等實例提供如何選擇小分子及標靶的有力線索。自然已選擇了核糖體中之RNA標靶，其為細菌中最古老及保守之標靶之一。由於需要抗菌藥物有效且具有廣譜活性，對所有細菌生命均具有重大意義之此等古老方法表示有吸引力的標靶。愈瞭解古老保守功能，愈可能發現廣泛保守之RNA形狀。考慮人類中之相等結構之形狀亦為重要的，因為雖然已使細菌進化，但其不可能會考慮其RNA之治療指數。

存在大量天然抗生素，此等抗生素包括胺基糖苷，諸如黃色黴素(kirromycin)、新黴素、巴龍黴素、硫鏈絲菌素及許多其他抗生素。其為極有效的殺菌化合物，其結合小核糖體次單元之RNA。殺菌作用係藉由以導致遺傳密碼誤讀之方式與細菌RNA結合介導。認為在整合膜蛋白質之轉譯期間，密碼之誤讀會產生損害細菌膜之阻隔性的異常蛋白質。

抗生素為由各種類之微生物(細菌、真菌、放線菌)產生之化學物質，其抑制其他微生物之生長，最終可將其消滅。然而，常見用法通常將術語「抗生素」延伸至包括不為微生物產物的合成性抗菌劑，諸如磺醯胺及喹啉。已鑑別之抗生素之數目現已擴展至數百種，且許多此等抗生素已開發至具有治療傳染病價值之階段。抗生素在物理、化學及藥理學性質、抗菌譜及作用機制方面有明顯差異。近年來，對細菌、真菌及病毒複製之分子機制的認識大大促進了可干擾此等微生物生命週期的化合物之合理發展。

現今所有就醫患者中至少30%接受一或多種使用抗生素之療程，且數百萬種可能致命的感染已被治癒。同時，此等醫藥劑已成為執業醫師可使用的彼等醫藥劑中最常被誤用者。廣泛使用抗菌劑之一個結果為出現抗生素抗性病原體，其進而造成不斷需要增加新穎藥物。許多此等藥劑亦已顯著導致醫療成本增加。

當首次測試新穎藥劑之抗微生物活性時，通常限定敏感性及抗性之模式。令人遺憾地，此抗菌譜(spectrum of activity)隨後會出現顯著程度之變化，因為微生物已出現一系列精巧演變進化，使其可在抗生素存在下生存。藥物抗性之機制在微生物與微生物之間不同且在藥物與藥物之間不同。

抗生素抗性之發展通常涉及可世世代代遺傳的穩定遺傳變化。導致細菌遺傳組成變化的任何機制均可能發生。雖然突變常常為原因，但對抗微生物劑之抗性可藉由經過轉導、轉型或結合過程，自一個細菌轉移遺傳物質至另一細菌而獲得。

出於前述原因，雖然在此領域已取得進展，但需要具有抗菌活性之新穎化學實體。此外，為了加速藥物發現進程，需要用於合成胺基糖苷抗生素之新穎方法以提供一系列潛在為用於治療細菌感染的新穎藥物之化合物。本發明滿足此等需要且提供其他相關優勢。

簡言之，本發明係關於具有抗菌活性之新穎胺基糖苷化合物，包括其立體異構體、前藥及醫藥學上可接受之鹽，及該等化合物在治療細菌感染中之用途。

在一實施例中，提供具有以下結構(I)之化合物：

或其立體異構體、前藥或醫藥學上可接受之鹽，其中：Q₁為-NHR₁；Q₂為

R₁為經至少一個羥基取代之C₂-C₆烷基；R₂為氫或視情況經一或多個鹵素、羥基或胺基取代之C₁-C₆烷基；且n為1至4之整數。

在另一實施例中，提供醫藥組合物，其包含具有結構(I)之化合物或其立體異構體、前藥或醫藥學上可接受之鹽及醫藥學上可接受之載劑、稀釋劑或賦形劑。

在另一實施例中，提供在治療中使用具有結構(I)之化合物之方法。特定言之，本發明提供治療哺乳動物之細菌感染之方法，其包含投與有需要之哺乳動物有效量之具有結構(I)之化合物或其立體異構體、前藥或醫藥學上可接受之鹽。此外，本發明提供治療哺乳動物之細菌感染之方法，其包含投與有需要之哺乳動物有效量之醫藥組合物，該醫藥組合物包含具有結構(I)之化合物或其立體異構體、前藥或醫藥學上可接受之鹽及醫藥學上可接受之載劑、稀釋劑或賦形劑。在前述內容之更特定實施例中，細菌感染係由鮑氏不動桿菌(Acinetobacter baumannii)細菌引起。在前述內容之另一更特定實施例中，細菌感染係由綠膿桿菌(Pseudomonas aeruginosa)細菌引起。

本發明之此等及其他態樣將在參考以下[實施方式]之後顯而易知。

在以下描述中，陳述某些特定細節以提供對本發明之各種實施例之全面瞭解。然而，熟習此項技術者將理解，可不使用此等細節來實施本發明。

除非本文另有規定，否則在本說明書及申請專利範圍中，措辭「包含(comprise/comprises/comprising)」應視為開放的包涵含義，亦即視為「包括(但不限於)」。

在本說明書中提及「一個實施例(one embodiment)」或「一實施例(an embodiment)」意謂結合該實施例所描述之特定特徵、結構或特性包括於本發明之至少一個實施例中。因此，在本說明書中各處出現之短語「在一個實施例中(in one embodiment)」或「在一實施例中(in an embodiment)」未必均指同一實施例。另外，可在一或多個實施例中以任何適合方式組合特定特徵、結構或特性。

「胺基」係指-NH₂基。

「羥基(Hydroxy/hydroxyl)」係指-OH基。

「烷基」係指僅由碳及氫原子組成之直鏈或分支鏈烴鏈基團，其為飽和或不飽和的(亦即含有一或多個雙鍵及/或參鍵)，具有一至十二個碳原子(C₁-C₁₂烷基)、較佳一至八個碳原子(C₁-C₈烷基)或一至六個碳原子(C₁-C₆烷基)，且其藉由單鍵與分子之其餘部分連接，例如甲基、乙基、正丙基、1-甲基乙基(異丙基)、正丁基、正戊基、1,1-二甲基乙基(第三丁基)、3-甲基己基、2-甲基己基、乙烯基、丙-1-烯基、丁-1-烯基、戊-1-烯基、戊-1,4-二烯基、乙炔基、丙炔基、丁炔基、戊炔基、己炔基及其類似基團。除非在說明書中特定地另外說明，否則烷基可視情況經取代。

「鹵基」或「鹵素」係指溴、氯、氟或碘。

本文中所用之術語「經取代」意謂至少一個氫原子藉由一鍵置換為非氫原子的烷基，該非氫原子諸如(但不限於)：鹵素原子，諸如F、Cl、Br及I；羥基中之氧原子；及胺基中之氮原子。

如本文中所用之術語「保護基」係指不穩定化學部分，其為此項技術中已知在合成程序期間保護反應性基團(包括(但不限於)羥基及胺基)免於發生不當反應。由保護基保護之羥基及胺基在本文中分別稱為「經保護之羥基」及「經保護之胺基」。保護基通常選擇性及/或正交性使用以在其他反應性位點處反應期間保護位點且隨後可經移除以留下未經保護之基團，該基團保持原樣或可用於進一步反應。此項技術中已知之保護基通常描述於Greene及Wuts,Protective Groups in Organic Synthesis，第3版，John Wiley & Sons,New York(1999)中。基團可選擇性地併入本發明之胺基糖苷中，作為前驅物。例如可將胺基置放於本發明之化合物中作為疊氮基，其可在合成中在所需點處化學轉化為胺基。通常，基團經保護或以前驅物形式存在，其將對修改母體分子之其他區域的反應呈惰性，用於在適當時間轉化為其最終基團。其他代表性保護基或前驅物基團在Agrawal等人，Protocols for Oligonucleotide Conjugates,Eds,Humana Press;New Jersey,1994；第26卷第1至72頁中討論。「羥基保護基」之實例包括(但不限於)第三丁基、第三丁氧基甲基、甲氧基甲基、四氫哌喃基、1-乙氧基乙基、1-(2-氯乙氧基)乙基、2-三甲基矽烷基乙基、對氯苯基、2,4-二硝基苯基、苄基、2,6-二氯苄基、二苯基甲基、對硝基苄基、三苯甲基、三甲基矽烷基、三乙基矽烷基、第三丁基二甲基矽烷基、第三丁基二苯基矽烷基(TBDPS)、三苯基矽烷基、苄醯基甲酸酯、乙酸酯、氯乙酸酯、三氯乙酸酯、三氟乙酸酯、特戊酸酯、苯甲酸酯、苯甲酸對苯酯、碳酸9-茀基甲酯、甲磺酸酯及甲苯磺酸酯。「胺基保護基」之實例包括(但不限於)胺基甲酸酯保護基，諸如2-三甲基矽烷基乙氧基羰基(Teoc)、1-甲基-1-(4-聯苯基)乙氧基羰基(Bpoc)、第三丁氧基羰基(BOC)、烯丙氧基羰基(Alloc)、9-茀基甲氧基羰基(Fmoc)及苄氧羰基(Cbz)；醯胺保護基，諸如甲醯基、乙醯基、三鹵乙醯基、苯甲醯基及硝苯乙醯基；磺醯胺保護基，諸如2-硝基苯磺醯基；及亞胺及環狀醯亞胺保護基，諸如鄰苯二醯亞胺基及二硫雜丁二醯基。

「前藥」意欲表示可在生理條件下或藉由溶劑分解轉化為本發明之生物活性化合物的化合物。因此，術語「前藥」係指醫藥學上可接受之本發明化合物之代謝前驅物。當投與有需要之個體時，前藥可為非活性的，但其活體內轉化為本發明之活性化合物。前藥通常快速地活體內轉化，例如藉由於血液中水解而產生本發明之母體化合物。前藥化合物通常提供於哺乳動物有機體中溶解度、組織相容性或延遲釋放方面之優勢(參見Bundgard,H.,Design of Prodrugs(1985)，第7至9、21至24頁(Elsevier,Amsterdam))。在Higuchi,T.等人，A.C.S. Symposium Series，第14卷中及在Bioreversible Carriers in Drug Design,Edward B. Roche編，American Pharmaceutical Association and Pergamon Press,1987中提供前藥之討論。

術語「前藥」亦意欲包括當將該前藥投與哺乳動物個體時活體內釋放本發明之活性化合物的任何共價鍵結之載劑。本發明化合物之前藥可藉由使本發明化合物中存在之官能基改質來製備，改質的方式應使得改質形式以常規操作或活體內裂解成本發明之母體化合物。前藥包括本發明化合物，其中羥基或胺基與任何基團鍵結，使得當投與哺乳動物個體本發明化合物之前藥時，該鍵結分別裂解形成游離羥基或游離胺基。前藥之實例包括(但不限於)本發明化合物中之醇官能基的乙酸酯、甲酸酯及苯甲酸酯衍生物或胺官能基之醯胺衍生物以及其類似物。

本文中所揭示之本發明亦意欲涵蓋藉由使一或多個原子經具有不同原子質量或質量數之原子置換而經同位素標記的所有醫藥學上可接受之結構(I)化合物。可併入所揭示化合物中之同位素之實例包括氫、碳、氮、氧、氟、氯及碘之同位素，諸如分別為²H、³H、¹¹C、¹³C、¹⁴C、¹³N、¹⁵N、¹⁵O、¹⁷O、¹⁸O、³¹P、³²P、³⁵S、¹⁸F、³⁶Cl、¹²³I及¹²⁵I。此等放射性標記的化合物可用於幫助測定或量測化合物之有效性，該測定或量測藉由表徵例如作用位點或模式或結合至藥理學上重要作用位點之親和力來進行。結構(I)之某些同位素標記化合物(例如，併入有放射性同位素的彼等化合物)可用於藥物及/或受質組織分佈研究中。放射性同位素氚(亦即³H)及碳-14(亦即¹⁴C)由於其易於併入性及現成偵測方法而尤其適用於達成此目的。

經諸如氘(亦即，²H)之重同位素取代可能提供由較大代謝穩定性產生之某些治療優勢，例如活體內半衰期增加或劑量需求降低，且因此可能在一些情況下為較佳的。

經正電子發射同位素(諸如¹¹C、¹⁸F、¹⁵O及¹³N)取代可適用於正電子發射斷層攝影法(PET)研究，以檢查受質受體佔有率。同位素標記之結構(I)化合物通常可藉由熟習此項技術者已知之習知技術或藉由與如以下所闡明實例中所述之彼等方法類似之方法使用適當同位素標記之試劑代替先前所用之非標記之試劑來製備。

本文中所揭示之本發明亦意欲涵蓋所揭示化合物的活體內代謝產物。該等產物可例如由所投與化合物之氧化、還原、水解、醯胺化、酯化及其類似作用產生，主要由於酶學方法產生。因此，本發明包括藉由如下方法產生的化合物，該方法包含向哺乳動物投與本發明化合物歷時足以產生其代謝產物之時段。該等產物通常藉由向動物(諸如，大鼠、小鼠、天竺鼠、猴)或向人類投與可偵測劑量之放射性標記之本發明化合物，使代謝進行足夠時間且將其轉化產物自尿、血液或其他生物樣品分離來鑑別。

「穩定化合物」及「穩定結構」意欲指示足夠穩固能經受自反應混合物分離至適用純度且調配成有效治療劑的化合物。

「哺乳動物」包括人類，及家畜(諸如實驗動物及家養寵物(例如貓、犬、豬、牛、綿羊、山羊、馬、兔))及非家畜(諸如野生動物)兩者，及其類似動物。

「視情況選用之(Optional)」或「視情況(optionally)」意謂隨後描述之事件或情形可能發生或可能不發生，且該描述包括該事件或情形發生之情況及不發生之情況。舉例而言，「視情況經取代之烷基」意謂烷基可能或可能不經取代且該描述包括經取代之烷基及不具有取代基之烷基兩者。

「醫藥學上可接受之載劑、稀釋劑或賦形劑」包括(但不限於)任何佐劑、載劑、賦形劑、滑動劑、甜味劑、稀釋劑、防腐劑、染料/著色劑、增香劑、界面活性劑、濕潤劑、分散劑、懸浮劑、穩定劑、等張劑、溶劑或乳化劑，其已經美國食品及藥物管理局審核可適用於人類或家畜。

「醫藥學上可接受之鹽」包括酸加成鹽及鹼加成鹽。

「醫藥學上可接受之酸加成鹽」係指保留游離鹼之生物有效性及性質，合乎生物學或其他方面需要，且由無機酸(諸如(但不限於)鹽酸、氫溴酸、硫酸、硝酸、磷酸及其類似物)及有機酸(諸如(但不限於)乙酸、2,2-二氯乙酸、己二酸、褐藻酸、抗壞血酸、天冬胺酸、苯磺酸、苯甲酸、4-乙醯胺基苯甲酸、樟腦酸、樟腦-10-磺酸、癸酸、己酸、辛酸、碳酸、肉桂酸、檸檬酸、環己胺磺酸、十二基硫酸、乙烷-1,2-二磺酸、乙烷磺酸、2-羥基乙烷磺酸、甲酸、反丁烯二酸、半乳糖二酸、龍膽酸、葡糖庚酸、葡萄糖酸、葡糖醛酸、麩胺酸、戊二酸、2-側氧基-戊二酸、甘油磷酸、乙醇酸、馬尿酸、異丁酸、乳酸、乳糖酸、月桂酸、順丁烯二酸、蘋果酸、丙二酸、杏仁酸、甲烷磺酸、黏液酸、萘-1,5-二磺酸、萘-2-磺酸、1-羥基-2-萘甲酸、菸鹼酸、油酸、乳清酸、乙二酸、棕櫚酸、雙羥萘酸、丙酸、焦麩胺酸、丙酮酸、水楊酸、4-胺基水楊酸、癸二酸、硬脂酸、丁二酸、酒石酸、硫氰酸、對甲苯磺酸、三氟乙酸、十一碳烯酸及其類似物)形成之鹽。

「醫藥學上可接受之鹼加成鹽」係指保留游離酸之生物有效性及性質，合乎生物學或其他方面需要之鹽。該等鹽係由無機鹼或有機鹼與游離酸加成製備。自無機鹼衍生之鹽包括(但不限於)鈉鹽、鉀鹽、鋰鹽、銨鹽、鈣鹽、鎂鹽、鐵鹽、鋅鹽、銅鹽、錳鹽、鋁鹽及其類似鹽。較佳無機鹽為銨鹽、鈉鹽、鉀鹽、鈣鹽及鎂鹽。由有機鹼衍生之鹽包括(但不限於)一級、二級及三級胺之鹽、經取代之胺(包括天然存在之經取代之胺)之鹽、環胺及鹼性離子交換樹脂(諸如氨、異丙胺、三甲胺、二乙胺、三乙胺、三丙胺、二乙醇胺、乙醇胺、丹醇(deanol)、2-二甲基胺基乙醇、2-二乙基胺基乙醇、二環己胺、離胺酸、精胺酸、組胺酸、咖啡鹼、普魯卡因(procaine)、海卓胺、膽鹼、甜菜鹼、苄苯乙胺、苄星青黴素(benzathine)、乙二胺、葡糖胺、甲基葡糖胺、可可豆鹼、三乙醇胺、緩血酸胺、嘌呤、哌嗪、哌啶、N-乙基哌啶、多元胺樹脂及其類似物)之鹽。尤其較佳之有機鹼為異丙胺、二乙胺、乙醇胺、三甲胺、二環己胺、膽鹼及咖啡鹼。

結晶通常產生本發明化合物之溶劑合物。如本文中所用之術語「溶劑合物」係指包含一或多個本發明化合物之分子與一或多個溶劑分子之聚集物。溶劑可為水，在該情況下溶劑合物可為水合物。或者，溶劑可為有機溶劑。因此，本發明化合物可以水合物(包括單水合物、二水合物、半水合物、倍半水合物、三水合物、四水合物及其類似物)形式以及相應溶劑化形式存在。本發明化合物可為真正的溶劑合物，而在其他情況下，本發明化合物可能僅保留不定的水或為水加一些不定溶劑之混合物。

「醫藥組合物」係指本發明化合物與此項技術中公認用於將生物活性化合物傳遞至哺乳動物(例如人類)之介質的調配物。因此，該介質包括所有醫藥學上可接受之載劑、稀釋劑或賦形劑。

「有效量」或「治療有效量」係指當投與哺乳動物(較佳人類)時，本發明化合物之量足以實現哺乳動物(較佳人類)之細菌感染之如下文所定義的治療。構成「治療有效量」的本發明化合物之量將視該化合物、病狀及其嚴重程度、投與方式及待治療之哺乳動物之年齡而改變，但常規可由一般技術者慮及其自身知識及本發明測定。

如本文中所用之「治療(Treating/treatment)」涵蓋治療具有相關疾病或病狀的哺乳動物(較佳人類)之相關疾病或病狀，且包括：

(i)預防哺乳動物中出現疾病或病狀，特定言之當該哺乳動物易患該病狀但尚未經診斷為患有該病狀時；

(ii)抑制疾病或病狀，亦即阻止其發展；

(iii)減輕疾病或病狀，亦即導致疾病或病狀消退；或

(iv)減輕由疾病或病狀產生之症狀，亦即減輕疼痛而不著手解決原發疾病或病狀。如本文中所用之術語「疾病」及「病狀」可互換使用，或其不同之處可能在於特定不適(malady)或病狀可能不具有已知病原體(使得病因尚未研究出)且因此尚未被認可為疾病而僅被認可為不當病狀或症候群，其中一組或多或少之特定症狀已由臨床醫師鑑別出。

本發明化合物或其醫藥學上可接受之鹽可含有一或多個不對稱中心且因此可產生對映異構體、非對映異構體及其他立體異構形式，該等形式可根據絕對立體化學而定義為(R)-或(S)-，或針對胺基酸定義為(D)-或(L)-。本發明意欲包括所有該等可能異構體，以及其外消旋及光學純形式。光學活性之(+)及(-)、(R)-及(S)-或(D)-及(L)-異構體可使用對掌性合成子(synthon)或對掌性試劑來製備，或使用習知技術(例如，層析及分步結晶)來解析。用於製備/分離個別對映異構體之習知技術包括自適合光學純前驅物對掌性合成或使用例如對掌性高壓液相層析(HPLC)解析外消旋體(或鹽或衍生物之外消旋體)。當本文所述之化合物含有烯系雙鍵或其他幾何不對稱中心時且除非另外說明，否則該等化合物意欲包括E及Z幾何異構體。同樣，亦意欲包括所有互變異構形式。

「立體異構體」係指由相同鍵所鍵結之相同原子構成但具有不同三維結構之化合物，其不可互換。本發明涵蓋各種立體異構體及其混合物且包括「對映異構體」，對映異構體係指分子互為不可重疊之鏡像的兩種立體異構體。

「互變異構體」係指質子自分子之一個原子移位至同一分子之另一原子。本發明包括任何該等化合物之互變異構體。

如上所述，在本發明之一個實施例中，提供具有抗菌活性之化合物，該等化合物具有以下結構(I)：

或其立體異構體、前藥或醫藥學上可接受之鹽，其中：Q₁為-NHR₁；Q₂為

R₁為經至少一個羥基取代之C₂-C₆烷基；R₂為氫或視情況經一或多個鹵素、羥基或胺基取代之C₁-C₆烷基；且n為1至4之整數。

在其他實施例中，R₁為經一個羥基取代之C₂-C₆烷基。在更特定實施例中，R₁為-(CH₂)_mOH，其中m為2至6之整數。舉例而言，在某些實施例中，R₁為-(CH₂)₂OH或-(CH₂)₃OH。在其他更特定實施例中，R₁為-(CH₂)_pCH(CH₃)OH，其中p為1至4之整數。舉例而言，在某些實施例中，R₁為-CH₂CH(CH₃)OH或-(CH₂)₂CH(CH₃)OH。

在其他實施例中，R₁為經兩個羥基取代之C₂-C₆烷基。在更特定實施例中，R₁為-CH₂CH(OH)(CH₂)_qOH，其中q為1至4之整數。舉例而言，在某些實施例中，R₁為-CH₂CH(OH)CH₂OH或-CH₂CH(OH)(CH₂)₂OH。在其他更特定實施例中，R₁為-(CH₂)_rCH(CH₂OH)₂，其中r為0或1至3之整數。舉例而言，在某些實施例中，R₁為-CH₂CH(CH₂OH)₂或-CH(CH₂OH)₂。

在其他實施例中，R₂為氫。

在其他實施例中，Q₂為：

在其他實施例中，該化合物具有以下組態：

在某些實施例中，該化合物為：

或其醫藥學上可接受之鹽。

應瞭解，如上所述之結構(I)化合物之任何實施例及本文中針對如上所述之結構(I)化合物中之Q₁、Q₂、R₁、R₂、n、m、p、q或r基團所述的任何特定取代基可獨立地與結構(I)化合物之其他實施例及/或取代基組合以形成以上未特別陳述的本發明實施例。此外，在一特定實施例及/或技術方案中針對任何特定Q₁、Q₂、R₁、R₂、n、m、p、q或r基團列出取代基之清單的情況下，應瞭解各個別取代基可自特定實施例及/或技術方案中去除且取代基之剩餘清單將視為屬於本發明之範疇內。

出於投與之目的，本發明化合物可以化學原料形式投與，或可調配為醫藥組合物。本發明之醫藥組合物包含結構(I)化合物或其立體異構體、前藥或醫藥學上可接受之鹽及醫藥學上可接受之載劑、稀釋劑或賦形劑。結構(I)化合物以有效治療相關之特定疾病或病狀之量(亦即以足以治療細菌感染之量)存在於組合物中，且通常具有患者可接受之毒性。結構(I)化合物之抗菌活性可由熟習此項技術者例如如以下實例中所述測定。適當濃度及劑量可容易由熟習此項技術者確定。

本發明化合物具有對抗各種革蘭氏陽性(gram positive)及革蘭氏陰性(gram negative)細菌以及腸內細菌及厭氧菌之抗細菌活性。代表性可感受有機體通常包括彼等可使用本發明化合物抑制生長的革蘭氏陽性及革蘭氏陰性、好氧及厭氧有機體，諸如葡萄球菌屬(Staphylococcus)、乳桿菌屬(Lactobacillus)、鏈球菌屬(Streptococcus)、八疊球菌屬(Sarcina)、大腸桿菌屬(Escherichia)、腸桿菌屬(Enterobacter)、克雷伯氏菌屬(Klebsiella)、假單胞菌屬(Pseudomonas)、不動桿菌屬(Acinetobacter)、分枝桿菌屬(Mycobacterium)、變形桿菌屬(Proteus)、曲桿菌屬(Campylobacter)、檸檬酸桿菌屬(Citrobacter)、奈瑟菌屬(Nisseria)、芽孢桿菌屬(Bacillus)、非病原性腸桿菌屬(Bacteroides)、消化球菌屬(Peptococcus)、梭菌屬(Clostridium)、沙門氏菌屬(Salmonella)、志賀桿菌屬(Shigella)、沙雷氏菌屬(Serratia)、嗜血桿菌屬(Haemophilus)、布氏桿菌屬(Brucella)、弗朗西斯氏菌屬(Francisella)、炭疽菌屬(Anthracis)、耶氏桿菌屬(Yersinia)、棒狀桿菌屬(Corynebacterium)、莫拉菌屬(Moraxella)、腸球菌屬(Enterococcus)及其他有機體。

呈純形式或適當醫藥組合物形式之本發明化合物或其醫藥學上可接受之鹽可經由提供類似效用的藥劑之任何已接受投與模式進行投與。本發明之醫藥組合物可藉由將本發明化合物與適當醫藥學上可接受之載劑、稀釋劑或賦形劑組合而製備，且可調配成固體、半固體、液體或氣體形式之製劑，諸如錠劑、膠囊、散劑、顆粒、軟膏、溶液、栓劑、注射劑、吸入劑、凝膠、微球體及氣溶膠。投與該等醫藥組合物之典型途徑包括(但不限於)經口、局部、經皮、吸入、非經腸、舌下、經頰、經直腸、經陰道及鼻內。如本文中所使用之術語非經腸法包括皮下注射、靜脈內、肌內、胸骨內注射或輸注技術。本發明之醫藥組合物經調配以使得當將組合物投與患者時，可讓其中所含之活性成份具有生物可利用性。將投與個體或患者之組合物可採用一或多個劑量單位之形式，其中例如錠劑可為單個劑量單位，且呈氣溶膠形式之本發明化合物的容器可具有複數個劑量單位。製備該等劑型之實際方法為已知的，或為熟習此項技術者顯而易知的；例如參見Remington: The Science and Practice of Pharmacy，第20版(Philadelphia College of Pharmacy and Science,2000)。待投與之組合物在任何情況下均將含有治療有效量之本發明化合物或其醫藥學上可接受之鹽，用於根據本發明之教示來治療相關疾病或病狀。

本發明之醫藥組合物可呈固體或液體形式。在一態樣中，載劑為微粒，使得組合物為例如錠劑或散劑形式。載劑可為液體，此時組合物為例如口服糖漿、可注射液體或可用於例如吸入投與之氣溶膠。

當意欲經口投與時，本發明之醫藥組合物通常為固體或液體形式，其中半固體、半液體、懸浮液及凝膠形式包括於本文中視為固體或液體之形式內。

作為用於經口投與之固體組合物，醫藥組合物可經調配為散劑、顆粒、壓製錠劑、丸劑、膠囊、口嚼錠、糯米紙或類似形式。該固體組合物通常將含有一或多種惰性稀釋劑或可食載劑。此外，可存在一或多種以下各物：黏合劑，諸如羧甲基纖維素、乙基纖維素、微晶纖維素、黃蓍膠或明膠；賦形劑，諸如澱粉、乳糖或糊精；崩解劑，諸如褐藻酸、褐藻酸鈉、澱粉羥基乙酸鈉(Primogel)、玉米澱粉及其類似物；潤滑劑，諸如硬脂酸鎂或史提若特(Sterotex)；滑動劑，諸如膠態二氧化矽；甜味劑，諸如蔗糖或糖精；調味劑，諸如胡椒薄荷、水楊酸甲酯或柑橘調味劑；及著色劑。

當醫藥組合物呈膠囊(例如，明膠膠囊)形式時，除以上類型之物質外，其亦可含有諸如聚乙二醇或油之液體載劑。

本發明之醫藥組合物可呈液體形式，例如酏劑、糖漿、溶液、乳液或懸浮液。舉兩個例子，液體可用於經口投與或用於注射傳遞。當意欲經口投與時，除本發明化合物之外，本發明之醫藥組合物通常亦含有甜味劑、防腐劑、染料/著色劑及增香劑中之一或多者。在意欲注射投與之組合物中，可包括界面活性劑、防腐劑、濕潤劑、分散劑、懸浮劑、緩衝劑、穩定劑及等張劑中之一或多者。

無論本發明之液體醫藥組合物為溶液、懸浮液抑或其他類似形式，其均可包括一或多種以下佐劑：無菌稀釋劑，諸如注射用水、鹽水溶液(較佳為生理鹽水)、林格氏溶液(Ringer's solution)、等張氯化鈉、不揮發性油(諸如合成之單酸甘油酯或二酸甘油酯，其可充當溶劑或懸浮介質)、聚乙二醇、甘油、丙二醇或其他溶劑；抗菌劑，諸如苄醇或對羥基苯甲酸甲酯；抗氧化劑，諸如抗壞血酸或亞硫酸氫鈉；螯合劑，諸如乙二胺四乙酸；緩衝劑，諸如乙酸鹽、檸檬酸鹽或磷酸鹽；及用於調整張力之試劑，諸如氯化鈉或右旋糖。非經腸製劑可封入安瓿、由玻璃或塑膠製成之拋棄式注射器或多次劑量小瓶中。生理鹽水為較佳之佐劑。可注射醫藥組合物較佳為無菌的。

意欲用於非經腸或經口投與之本發明之液體醫藥組合物應含有一定量之本發明化合物，使得將獲得適合劑量。

本發明之醫藥組合物可意欲局部投與，在此情況下載劑可適當地包含溶液、乳液、軟膏或凝膠基質。舉例而言，基質可包含以下一或多者：石蠟脂、羊毛脂、聚乙二醇、蜂蠟、礦物油、稀釋劑(諸如水及醇)以及乳化劑及穩定劑。醫藥組合物中可存在增稠劑以用於局部投與。若意欲經皮投藥，則組合物可包括經皮貼片或離子導入療法裝置。

本發明之醫藥組合物可意欲經直腸投與，呈例如栓劑之形式，其將在直腸中融化且釋放藥物。用於經直腸投與之組合物可含有油性基質作為適合之無刺激性賦形劑。該等基質包括(但不限於)羊毛脂、可可脂及聚乙二醇。

本發明之醫藥組合物可包括各種物質，其修改固體或液體劑量單位之物理形式。舉例而言，組合物可包括在活性成份周圍形成塗層外殼之物質。形成塗層外殼之物質通常為惰性的，且可選自例如糖、蟲膠及其他腸溶包衣試劑。或者，可將活性成份裝入明膠膠囊中。

呈固體或液體形式之本發明之醫藥組合物可包括結合至本發明化合物且藉此輔助該化合物之傳遞的試劑。可以此能力起作用之適合試劑包括單株或多株抗體、蛋白質或脂質體。

本發明之醫藥組合物可以可作為氣溶膠投與之劑量單位形式製備。術語氣溶膠係用來表示具有膠體性質之系統至由加壓封裝組成之系統範圍內的各種系統。可由液化或壓縮氣體或由分配活性成份之適合泵系統進行傳遞。為傳遞活性成份，本發明化合物之氣溶膠可以單相、雙相或三相系統傳遞。氣溶膠之傳遞包括必要之容器、活化劑、閥門、子容器及其類似物，其可一起形成套組。熟習此項技術者無需過度實驗即可確定較佳之氣溶膠。

本發明之醫藥組合物可由醫藥技術中所熟知之方法製備。舉例而言，意欲注射投與之醫藥組合物可藉由組合本發明化合物與無菌蒸餾水以形成溶液來製備。可添加界面活性劑以促進形成均質溶液或懸浮液。界面活性劑為與本發明化合物非共價相互作用以促進化合物溶解或均勻懸浮於水性傳遞系統中之化合物。

本發明化合物或其醫藥學上可接受之鹽係以治療有效量投與，該量將視多種因素而改變，該等因素包括所用特定化合物之活性；化合物之代謝穩定性及作用持續時間；患者之年齡、體重、整體健康狀況、性別及飲食；投與模式及時間；排泄速率；藥物組合；特定病症或病狀之嚴重程度；及正經受治療之個體。

本發明化合物或其醫藥學上可接受之衍生物亦可與一或多種其他治療劑之投與同時、在一或多種其他治療劑投與之前或在一或多種其他治療劑投與之後投與。該組合療法包括投與單一醫藥劑量調配物(其含有本發明化合物及一或多種其他活性劑)，以及投與本發明化合物及呈自身各別醫藥劑量調配物形式之各活性劑。舉例而言，本發明化合物及其他活性劑可以單一經口劑量組合物形式(諸如錠劑或膠囊)一起投與患者，或投與之各試劑呈各別經口劑量調配物形式。當使用各別劑量調配物時，本發明化合物及一或多種其他活性劑可在基本上相同時間(亦即同時)或在分別交錯之時間(亦即相繼)投與；組合療法應理解為包括所有此等療程。

應瞭解在本說明書中，僅當所述各式之取代基及/或變數之組合產生穩定化合物時，該等作用才為允許的。

熟習此項技術者亦將瞭解，在本文中所述之合成製程中，中間化合物之官能基可能需要由適合保護基保護。該等官能基包括羥基、胺基、巰基及羧酸。如上所述，用於羥基之適合保護基包括三烷基矽烷基或二芳基烷基矽烷基(例如第三丁基二甲基矽烷基、第三丁基二苯基矽烷基或三甲基矽烷基)、四氫哌喃基、苄基及其類似基團，且用於胺基、脒基及胍基之適合保護基包括第三丁氧羰基、苄氧羰基及其類似基團。用於巰基之適合保護基包括-C(O)-R"(其中R"為烷基、芳基或芳基烷基)、對甲氧基苄基、三苯甲基及其類似基團。用於羧酸之適合保護基包括烷基、芳基或芳基烷基酯。可根據熟習此項技術者所知且如本文所述之標準技術添加或移除保護基。保護基之用途詳細描述於Green,T.W.及P.G.M. Wutz,Protective Groups in Organic Synthesis(1999)，第三版，Wiley中。熟習此項技術者應理解，保護基亦可為聚合物樹脂，諸如Wang樹脂、Rink樹脂或2-氯三苯甲基-氯樹脂。

熟習此項技術者亦應瞭解，雖然本發明化合物之經保護之衍生物可能不具有同樣的藥理學活性，但其可投與哺乳動物且之後在體內代謝，從而形成藥理學活性的本發明化合物。因此，該等衍生物可稱為「前藥」。本發明化合物之所有前藥均包括於本發明之範疇內。

此外，以游離鹼或游離酸形式存在之本發明化合物可藉由用熟習此項技術者已知之方法以適當無機或有機鹼或酸處理而轉化為其醫藥學上可接受之鹽。本發明化合物之鹽可藉由標準技術轉化為其游離鹼或游離酸形式。

以下實例說明製造結構(I)之化合物的各種方法：

其中Q₁及Q₂如上文所定義。應瞭解，熟習此項技術者也許能藉由類似方法或藉由組合熟習此項技術者已知之其他方法製造此等化合物。亦應瞭解，熟習此項技術者將能以如下所述之類似方式，藉由使用適當起始組份及視需要修改合成之參數來製造以下未特定說明之結構(I)之其他化合物。通常，起始組份可由諸如Sigma Aldrich、Lancaster Synthesis,Inc.、Maybridge、Matrix Scientific、TCI及Fluorochem USA等來源獲得，或根據熟習此項技術者已知之來源合成(參見例如Advanced Organic Chemistry：Reactions,Mechanisms,and Structure，第5版(Wiley,2000年12月))，或如本文中所描述製備。

出於說明而非限制目的提供以下實例。

實例 一般純化程序 方法#1：藉由酸性條件純化 移動相：

A-含有0.1% TFA之水

B-含有0.1% TFA之乙腈

管柱：

A：Phenomenex Luna C18

21.4×250 mm,10 μm

梯度：0至100%，流速25毫升/分鐘

B：Phenomenex Luna C18

50×250 mm,10 μm

梯度：0至100%，流速45毫升/分鐘

方法#2：藉由鹼性條件純化 移動相：

A-含有0.25 M NH₄OH之水

B-含有0.25 M NH₄OH之乙腈

管柱：Phenomemex Gemini-NX 150×21.2 mm,10 μm C18 110A

梯度：0% B歷經20分鐘，0至10% B歷經70分鐘，流速15毫升/分鐘

硫酸鹽交換之一般程序

向胺基糖苷鹽(0.074 mmol)於H₂O(1 mL)中之溶液中添加1 M NH₄OH(約400 μL)以調整pH值至7至8，隨後添加(NH₄)₂SO₄(0.22 mmol，3 eq)。經0.45 μm PVDF過濾器過濾所得溶液，且將濾液滴入劇烈攪拌之MeOH(40 mL)。20分鐘之後，藉由離心收集沈澱且在真空下乾燥1小時。將固體溶解於H₂O(1 mL)中且以MeOH(40 mL)再次沈澱。藉由離心收集所得沈澱，溶解於H₂O(3 mL)中且凍乾以產生呈硫酸鹽形式之產物。

代表性化合物 實 例1

在0℃下向硫酸巴龍黴素1(76.0 g，84 mmol)於H₂O(209 mL)及THF(1084 mL)中之攪拌溶液中添加碳酸鈉(254 mL，218 mmol，0.86 M)之水溶液，隨後逐滴添加氯甲酸苄酯(120 mL，840 mmol)。隨後添加NaHCO₃(70.6 g，840 mmol)且攪拌反應3小時。分離有機層且濃縮(至約800 mL)，以EtOAc(400 mL)稀釋且滴入己烷(9 L)中。藉由過濾收集所得沈澱以產生2(69.85 g，54.36 mmol，65%)：C₆₃H₇₅N₅O₂₄之MS m/z計算值1308.5(M+Na⁺)，實驗值1308.6。

將氯化鋅(59.2 g，434 mmol)溶解於苯甲醛(440 mL，4344 mmol)中以得到黃色溶液，且攪拌反應5分鐘。隨後添加2(69.85 g，54.3 mmol)於苯甲醛(440 mL)中之溶液且攪拌反應7小時。以EtOAc(2 L)稀釋反應混合物且以0.1 M EDTA二鈉鹽二水合物(3×2 L)、H₂O(2 L)、鹽水(2 L)洗滌，經Na₂SO₄乾燥，濃縮(至約900 mL)且滴入Et₂O：己烷(1:1，4 L)中。藉由過濾收集所得沈澱且在真空下乾燥以產生3(93.4 g)，其未經進一步純化即進入下一步驟：C₇₇H₈₃N₅O₂₄之MS m/z計算值1484.5(M+Na⁺)，實驗值1484.7。

在-10℃下向氫化鈉(無水95%，9.64 g，382 mmol)於DMA(501 mL)中之攪拌懸浮液中添加3(93.0 g，63.6 mmol)於DMA(500 mL)中之溶液且攪拌反應4小時。以乙酸(100 mL)淬滅反應且攪拌30分鐘。隨後以EtOAc(2 L)稀釋反應混合物，且以NaHCO₃(2×2 L)、H₂O(2×2 L)、鹽水(2 L)洗滌，經Na₂SO₄乾燥，過濾且濃縮得到黃棕色固體，藉由急驟層析(矽膠，MeOH/DCM)純化，產生4(30.0 g，22.17 mmol，35%)：C₇₀H₇₅N₅O₂₃之MS m/z計算值1376.5(M+Na⁺)，實驗值1376.7。

向4(30.0 g，22.15 mmol)於吡啶(201 mL)中之攪拌溶液中添加DMAP(2.71 g，22.15 mmol)，隨後添加TBDPSi-Cl(65.4 mL，255 mmol)且在80℃下加熱反應6天。將反應混合物滴入Et₂O：己烷(1:1，9 L)中，且藉由過濾收集所得沈澱且將其再溶解於THF(130 mL)及MeOH(40 mL)中。隨後將此溶液滴入Et₂O：己烷(1:1，9 L)中且藉由過濾收集所得沈澱且在真空下乾燥。將白色固體溶解於乙酸乙酯(600 mL)中，以1 M檸檬酸(2×500 mL)、鹽水(500 mL)、NaHCO₃(2×500 mL)、鹽水(500 mL)洗滌，經Na₂SO₄乾燥，過濾且濃縮，產生5(36.45 g，19.93 mmol，90%)：C₁₀₂H₁₁₁N₅O₂₃Si₂之MS m/z計算值1852.7(M+Na⁺)，實驗值1852.8。

向5(5.0 g，2.73 mmol)於DMA(49.6 mL)中之攪拌溶液中添加1'-硫羰基二咪唑(4.53 g，25.4 mmol)且在40℃下加熱反應18小時。以乙酸乙酯(100 mL)稀釋反應，以1 M檸檬酸(3×100 mL)、鹽水(3×100 mL)洗滌，經Na₂SO₄乾燥，過濾且濃縮得到橙色泡沫，藉由急驟層析(矽膠/DCM/MeOH)純化，產生化合物6(4.5 g，2.32 mmol，85%)：C₁₀₆H₁₁₃N₇O₂₃Si₂之MS m/z計算值1962.7(M+Na⁺)，實驗值1962.8。

向6(1.85 g，0.953 mmol)於二噁烷(68.1 mL)中之攪拌溶液中添加參(三甲基矽烷基)矽烷(0.882 mL，2.86 mmol)，隨後添加AIBN(0.063 g，0.381 mmol)且在80℃下加熱反應2小時。以乙酸乙酯(50 mL)稀釋反應，以飽和NaHCO₃水溶液(50 mL)、鹽水(50 mL)洗滌，經Na₂SO₄乾燥，過濾且濃縮以產生化合物7(3.0 g)，其未經進一步純化即進入下一步驟。C₁₀₂H₁₁₁N₅O₂₂Si₂之MS m/z計算值1836.7(M+Na⁺)，實驗值1837.0。

向7(3.911 g，2.155 mmol)於乙酸(50 mL)中之攪拌溶液中緩慢添加TFA(0.385 mL，5.00 mmol)於水(6.94 mL)中之溶液且在50℃下加熱反應90分鐘。將反應冷卻至0℃且以DIPEA(1.746 mL，10.00 mmol)淬滅。隨後以乙酸乙酯(100 mL)稀釋反應混合物，以水(100 mL)、鹽水(100 mL)、NaHCO₃飽和水溶液(2×100 mL)、鹽水(100 mL)洗滌，經Na₂SO₄乾燥，過濾且濃縮得到粗固體，在2吋逆相HPLC上純化以產生化合物8(1.0 g，0.58 mmol，27%)：C₉₅H₁₀₇N₅O₂₂Si₂之MS m/z計算值1748.7(M+Na⁺)，實驗值1748.8。

向8(1.00 g，0.58 mmol)於吡啶(19.3 mL)中之攪拌溶液中添加對甲苯磺醯氯(0.883 g，4.64 mmol)且攪拌反應7小時。以乙酸乙酯(50 mL)稀釋反應混合物，以1 M檸檬酸(2×50 mL)、水(50 mL)、鹽水(50 mL)、NaHCO₃飽和水溶液(2×50 mL)、鹽水(50 mL)洗滌，經Na₂SO₄乾燥，過濾且濃縮得到粗固體，在2吋逆相HPLC管柱上純化以產生9(0.558 g，0.297 mmol，57%)：C₁₀₂H₁₁₃N₅O₂₄SSi₂之MS m/z計算值1902.7(M+Na⁺)，實驗值1902.8。

向9(0.5 g，0.266 mmol)於DMPU(8.8 mL)中之攪拌溶液中添加疊氮化鈉(0.172 g，2.658 mmol)且在70℃下加熱反應3小時。以乙酸乙酯(50 mL)稀釋反應，以鹽水：水(1:1，50 mL)、水(2×50 mL)、鹽水(50 mL)洗滌，經Na₂SO₄乾燥，過濾且濃縮以產生化合物10(0.480 g，0.266 mmol)：C₉₅H₁₀₆N₈O₂₁Si₂之MS m/z計算值1773.7(M+Na⁺)，實驗值1773.7。

將化合物10(2.73 g，1.56 mmol)溶解於THF(47 mL)中以得到黃色溶液。隨後添加DIPEA(4.08 mL，23.37 mmol)及參-(2-羧乙基)膦鹽酸鹽(2.23 g，7.79 mmol)且攪拌反應24小時。以乙酸乙酯(100 mL)稀釋反應，以鹽水(100 mL)、NaHCO₃(2×100 mL)、鹽水(100 mL)洗滌，經Na₂SO₄乾燥，過濾且濃縮得到白色固體，藉由逆相HPLC純化以產生11(0.95 g，0.55 mmol，35%)：MS：C₉₅H₁₀₈N₆O₂₁Si₂之m/z計算值1725.7(M+H⁺)，實驗值1725.5。

將化合物11(0.95 g，0.55 mmol)溶解於丙酮(15.76 mL)中以得到無色溶液。隨後添加K₂CO₃(0.305 g，2.21 mmol)及溴乙醇(0.129 mL，1.82 mmol)且在35℃下加熱反應3天。再添加K₂CO₃(0.305 g，2.21 mmol)及溴乙醇(0.129 mL，1.82 mmol)且在35℃下加熱反應1天。再添加K₂CO₃(0.305 g，2.21 mmol)及溴乙醇(0.387 mL，5.46 mmol)且在35℃下加熱反應2天。再添加K₂CO₃(0.305 g，2.21 mmol)及溴乙醇(0.129 mL，1.82 mmol)且在35℃下加熱反應一天。最終，以乙酸乙酯(100 mL)稀釋反應，以水(100 mL)及鹽水(100 mL)洗滌，經Na₂SO₄乾燥，過濾，且隨後濃縮至乾以產生化合物12(1.06 g，0.60 mmol)，其未經進一步純化即進入下一步驟。MS：C₉₇H₁₁₂N₆O₂₂Si₂之m/z計算值1769.7(M+H⁺)，實驗值1769.6。

將化合物12(2.84 g，1.61 mmol)溶解於乙腈(21.4 mL)及水(5.36 mL)中以得到無色溶液。隨後添加Cbz-O-Suc(0.88 g，3.53 mmol)及DIPEA(1.12 mL，6.43 mmol)且攪拌反應18小時。以乙酸乙酯(100 mL)稀釋反應，以1 M檸檬酸(100 mL)、鹽水(100 mL)、NaHCO₃(100 mL)、鹽水(100 mL)洗滌，經Na₂SO₄乾燥，過濾且濃縮得到白色泡沫，藉由逆相HPLC純化以產生化合物13(1.27 g，0.67 mmol，42%)：MS：C₁₀₅H₁₁₈N₆O₂₄Si₂之m/z計算值1925.8(M+Na⁺)，實驗值1925.6。

將化合物13(1.44 g，0.76 mmol)溶解於DCM(30 mL)中以得到無色溶液。隨後添加DHP(0.48 mL，5.29 mmol)及TFA(0.058 mL，0.756 mmol)且攪拌反應4小時。以DCM(100 mL)稀釋反應，以NaHCO₃(100 mL)、鹽水(100 mL)洗滌，經Na₂SO₄乾燥，過濾且濃縮至乾以產生化合物14(1.59 g，0.74 mmol)，其未經進一步純化即進入下一步驟。

將化合物14(1.0 g，0.50 mmol)溶解於含1.0 M TBAF之THF(5.53 mL，5.53 mmol)中且在50℃下加熱反應15小時。隨後以乙酸乙酯(100 mL)稀釋反應，以NaHCO₃(100 mL)、鹽水(100 mL)洗滌，經Na₂SO₄乾燥，過濾且濃縮至乾以產生化合物15(0.93 g)，其未經進一步純化即進入下一步驟。以含有0.1% TFA之1:1乙腈：水稀釋，隨後老化一小時以移除THP基團，藉此製造LCMS樣品。MS：C₇₂H₈₄N₆O₂₃之m/z計算值1423.6(M+Na⁺)，實驗值1423.4。

將化合物15(0.933 g，0.628 mmol)溶解於乙腈(1.04 mL)中以得到黃色溶液。隨後以TFA(0.104 mL)及水(1.04 mL)稀釋反應混合物，且攪拌4小時。藉由逆相HPLC純化粗反應以產生化合物16(0.33 g，0.235 mmol，24%)：MS：C₇₂H₈₄N₆O₂₃之m/z計算值1423.6(M+Na⁺)，實驗值1423.4。

在0℃下向16(25 mg，0.018 mmol)於DMF(0.3 mL)中之攪拌溶液中添加N-Cbz-2(S)-羥基-4-胺基-丁酸(5 mg，0.020 mmol)，隨後添加PyBOP(8 mg，0.021 mmol)及DIPEA(7.8 μL，0.045 mmol)且攪拌反應1小時，同時升溫至室溫直至完成(藉由LC-MS)。以DMF(0.5 mL)稀釋反應混合物且將其直接裝載至1吋逆相HPLC管柱上以產生17(24 mg，0.015 mmol，83.3%)：MS：C₈₄H₉₇N₇O₂₇之m/z計算值1658.6(M+Na⁺)，實驗值1658.5。

向17(24 mg，0.015 mmol)於MeOH(3 mL)中之攪拌溶液中添加20% Pd(OH)₂/C(21 mg)，隨後添加TFA(0.014 mL，0.179 mmol)且在氫氣氛圍下攪拌反應18小時。再添加Pd(OH)₂/C(21 mg)且在氫氣氛圍下攪拌反應7小時。經0.45 μm PVDF過濾器過濾反應，以水稀釋且凍乾以產生呈TFA鹽形式之18，藉由逆相HPLC純化(方法2)且轉化為其硫酸鹽(2 mg，0.002 mmol，13.3%)：C₂₉H₅₇N₇O₁₅之MS m/z計算值(M+H)⁺ 744.8，實驗值744.4；CLND 97.9%。

實例2

在0℃下向16(275 mg，0.268 mmol)於DMF(3.5 mL)中之攪拌溶液中添加N-Cbz-2(S)-羥基-3-胺基-丙酸(70 mg，0.294 mmol)，隨後添加PyBOP(167 mg，0.321 mmol)及DIPEA(0.122 mL，0.696 mmol)且攪拌反應，同時升溫至室溫直至完成(藉由LC-MS)。以AcOH(1 mL)稀釋反應混合物且將其裝載至2吋逆相HPLC管柱上以產生19(337 mg，0.208 mmol，77.6%)：MS：C₈₃H₉₅N₇O₂₇之m/z計算值1645.7(M+Na⁺)，實驗值1645.7。

向19(335 mg，0.206 mmol)於AcOH(8.3 mL)及水(2 mL)中之攪拌溶液中添加Pd(OH)₂/C(348 mg)且在氫氣氛圍下攪拌反應2小時。再添加Pd(OH)₂/C且在氫氣氛圍下攪拌反應2小時。經0.45 μm PVDF過濾器過濾反應，以水(100 mL)稀釋且凍乾以產生呈乙酸鹽形式之20，藉由逆相HPLC純化(方法2)且轉化為其硫酸鹽(169 mg，0.165 mmol，80.1%)：C₂₈H₅₅N₇O₁₅之MS m/z計算值(M+H)⁺ 730.8，實驗值730.3；CLND 100%。

MIC分析方案

藉由參考臨床及實驗室標準學會(CLSI)培養液微量稀釋方法按照M7-A7[2006]測定最低抑制濃度(MIC)。利用大腸桿菌(E. coli)ATCC 25922、綠膿桿菌(P. aeruginosa)ATCC 27853及金黃色葡萄球菌(S. aureus)ATCC 29213之品質管制範圍及針對比較試劑之解釋準則如在CLSI M100-S17[2007]中所公開。簡言之，在莫勒興頓培養液(Mueller Hinton Broth)中以兩倍濃度製備測試化合物之連續兩倍稀釋液。化合物稀釋液在96孔分析盤中以1:1比率與細菌接種液混合。藉由使來自前一天所製備的瓊脂盤之菌落懸浮來製備接種液。將細菌懸浮於無菌鹽水中且添加至各分析盤中以獲得5×10⁵ CFU/mL之最終濃度。在環境空氣中在35C下培育該等盤20小時。確定MIC為與未處理之對照物相比無法引起可見細菌生長的測試化合物之最低濃度。某些代表性化合物之資料在以下表1及2中展示。

表1中呈現之MIC組含有綠膿桿菌之27種分離株：菌株1至22為在2004年至2007年之間自全世界收集之臨床分離株，其含有通常於假單胞菌屬中可見之代表性抗性機制，諸如AAC(6')-I、AAC(6')-II、APH(3')-IIb、ANT(2")-I及通透性/流出(perm/efflux)；菌株23至27為感染性的。

表2中呈現之MIC組含有鮑氏不動桿菌之29種分離株：菌株1至24為在2004年至2007年之間自全世界收集之臨床分離株，其含有通常於鮑氏不動桿菌中可見之代表性抗性機制，諸如AAC(3)-I及II、AAC(6')-I、ANT(2")-I、APH(3')-VI及通透性/流出；菌株25至29為感染性的。

14天大鼠毒物學方案

此研究設計之目的為鑑別及比較化合物20之標靶器官毒性、特定言之腎毒性與比較物胺基糖苷慶大黴素之彼毒性的相對可能性。該研究設計利用每天一次皮下注射投與大鼠並持續14天，及在28天恢復期之後評估任何改變之可逆性。

如下表3中所述，連續14天藉由皮下注射投與每天一次向54隻大鼠(27隻雄性及27隻雌性)投與化合物20及對照物胺基糖苷慶大黴素。

投與各動物之劑量體積為1 mL/kg。

在此模型中對照物胺基糖苷慶大黴素經由皮下投與以10、30或100毫克/千克/天之劑量投與史泊格多利大鼠(Sprague-Dawley rat)，在100毫克/千克/天下由於腎毒性導致死亡及發病。在低劑量(10毫克/千克/天)下未觀察到慶大黴素之腎功能讀數血清肌酸酐及血尿素氮(BUN)存在統計學上顯著變化，而在中等及高劑量(30毫克/千克/天及100毫克/千克/天)下觀察到血清肌酸酐及BUN存在統計學上顯著增加。在此模型中，在所有劑量之慶大黴素下均觀察到腎臟之宏觀及微觀變化。

在此模型中，在14天時期內化合物20經由皮下投與以10、30或100毫克/千克/天之劑量投與史泊格多利大鼠，在任何劑量下均不導致死亡。在10毫克/千克/天劑量下未觀察到化合物20之血清肌酸酐及BUN存在統計學上顯著變化，亦未觀察到腎臟之任何顯著宏觀或微觀變化。

本說明書中所提及之所有美國專利、美國專利申請公開案、美國專利申請案、國外專利、國外專利申請案及非專利公開案均以全文引用的方式併入本文中，其引用的程度應與本說明書一致。

自前文應瞭解，儘管本文中已出於說明之目的描述本發明之特定實施例，但在不悖離本發明之精神及範疇的情況下可進行各種修改。因此，本發明僅受隨附申請專利範圍限制。

Claims (27)

1. 一種具有以下結構(I)之化合物： 或其立體異構體、前藥或醫藥學上可接受之鹽，其中：Q₁為-NHR₁；Q₂為 R₁為經至少一個羥基取代之C₂-C₆烷基；R₂為氫或視情況經一或多個鹵素、羥基或胺基取代之C₁-C₆烷基；且n為1至4之整數。
2. 如請求項1之化合物，其中R₁為經一個羥基取代之C₂-C₆烷基。
3. 如請求項2之化合物，其中R₁為-(CH₂)_mOH，其中m為2至6之整數。
4. 如請求項3之化合物，其中R₁為-(CH₂)₂OH或-(CH₂)₃OH。
5. 如請求項4之化合物，其中R₁為-(CH₂)₂OH。
6. 如請求項2之化合物，其中R₁為-(CH₂)_pCH(CH₃)OH，其中p為1至4之整數。
7. 如請求項6之化合物，其中R₁為-CH₂CH(CH₃)OH或-(CH₂)₂CH(CH₃)OH。
8. 如請求項1之化合物，其中R₁為經兩個羥基取代之C₂-C₆烷基。
9. 如請求項8之化合物，其中R₁為-CH₂CH(OH)(CH₂)_qOH，其中q為1至4之整數。
10. 如請求項9之化合物，其中R₁為-CH₂CH(OH)CH₂OH或-CH₂CH(OH)(CH₂)₂OH。
11. 如請求項8之化合物，其中R₁為-(CH₂)_rCH(CH₂OH)₂，其中r為0或1至3之整數。
12. 如請求項11之化合物，其中R₁為-CH₂CH(CH₂OH)₂或-CH(CH₂OH)₂。
13. 如請求項1至12中任一項之化合物，其中R₂為氫。
14. 如請求項13之化合物，其中Q₂為：
15. 如請求項14之化合物，其中Q₂為：
16. 如請求項14之化合物，其中Q₂為：
17. 如請求項1至12中任一項之化合物，其具有以下組態：
18. 如請求項1之化合物，其中該化合物為： 或其醫藥學上可接受之鹽。
19. 如請求項18之化合物，其中該化合物為： 或其醫藥學上可接受之鹽。
20. 如請求項18之化合物，其中該化合物為： 或其醫藥學上可接受之鹽。
21. 一種醫藥組合物，其包含如請求項1至20中任一項之化合物或其立體異構體、前藥或醫藥學上可接受之鹽，及醫藥學上可接受之載劑、稀釋劑或賦形劑。
22. 一種如請求項1至20中任一項之化合物之用途，其用於製造用以治療哺乳動物之細菌感染之藥劑。
23. 如請求項22之用途，其中該細菌感染係由鮑氏不動桿菌(Acinetobacter baumannii)細菌引起。
24. 如請求項22之用途，其中該細菌感染係由綠膿桿菌(Pseudomonas aeruginosa)細菌引起。
25. 一種如請求項21之醫藥組合物之用途，其用於製造用以治療哺乳動物之細菌感染之藥劑。
26. 如請求項25之用途，其中該細菌感染係由鮑氏不動桿菌細菌引起。
27. 如請求項25之用途，其中該細菌感染係由綠膿桿菌細菌引起。