CN113527420A - 抗菌钙依赖性抗生素（cda）类似物和治疗细菌感染的方法 - Google Patents

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CN113527420A CN202110399977.5A CN202110399977A CN113527420A CN 113527420 A CN113527420 A CN 113527420A CN 202110399977 A CN202110399977 A CN 202110399977A CN 113527420 A CN113527420 A CN 113527420A
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Abstract

本文提供了钙依赖性抗生素(CDA)，其作为用于治疗细菌感染的新的治疗靶点。本发明还涉及包含这样的化合物的药物组合物，以及其用于对抗细菌和治疗细菌感染的使用方法。

Description

抗菌钙依赖性抗生素(CDA)类似物和治疗细菌感染的方法
技术领域
本文描述了钙依赖性抗生素(CDA)类似物、其制备方法，以及这样的化合物用于治疗细菌感染，特别是对常规抗生素治疗具有耐药性的感染的用途。
背景技术
对现有抗菌药物的细菌耐药性的迅速出现和广泛传播成为紧迫的对人类健康的全球性威胁。环肽已经成为一类重要的抗菌剂形式，例如万古霉素、杆菌肽、粘菌素/多粘菌素、短杆菌肽和达托霉素都正在临床上使用。近年来发现了一些具有有前景的抗菌谱的新的环肽，包括泰斯巴汀(teixobactin)、malacidins、cadaside、darobactin，它们有望用于未来的临床应用。在所有这些抗菌性环肽中，达托霉素、A54145、malacidins和cadaside被归类为钙依赖性抗生素，它们需要血清中的Ca2+来发挥其抗菌作用。
钙依赖性抗生素(CDA)于1983年由天蓝色链霉菌(Streptomyces Coelicolor)A3(2)发现(图1)。它包含含有丝氨酸和N-末端脂肪酸侧链(反式2,3-环氧基己酰基部分)的环外尾，以及十个氨基酸残基的十肽内酯核。但是，这些CDA的抗菌活性不是很强。基于CDA产生菌天蓝色链霉菌A3的完整基因组序列，已经确定了CDA的生物合成，并随后经过工程改造以产生CDA类似物。由于生物工程的限制，修饰限于特定的氨基酸残基，并且与母体化合物相比，所产生的类似物均未显示出相当的或改善的抗菌活性。
CDA3a的特征在于不寻常的反式2,3-环氧基己酰基环外尾，它与三个非蛋白原氨基酸残基一起影响分子的拓扑结构，可能有助于其生物活性，所述非蛋白原氨基酸残基包括11位的Z-脱氢色氨酸、6位的D-4-羟基苯基甘氨酸(D-Hpg)和8位的(2R,3S)-3-羟基天冬酰胺(3-OHAsn)。
在本领域中存在对确定用作抗菌剂的新化合物的持续且未满足的需求。另外，存在解决日益严重的细菌对抗菌剂的耐药性的问题的需求。
发明内容
本发明的某些实施方案涉及作为抗生素的一类新的环肽。本发明的抗生素是CDA3a的衍生物。如图1所示，CDA3a具有独特的结构基序。修饰CDA3a的结构基序以开发代表本发明的抗生素的CDA3a类似物。本发明的抗生素表现出优于CDA3a的抗菌和治疗性质。本文所述的新抗生素提供解决严重的抗生素耐药性细菌的问题的实质性希望。
在具体的实施方案中，本发明的抗生素具有以下提供的式I、II的结构：
Figure BDA0003019785980000021
在优选的实施方案中，R1至R4中的每一个为环状核中氨基酸侧链的化学取代基，例如，R1可以为H、OH或OPO3H2，R2可以为H,H或π键，R3可以为H或CH3，R4可以为H、OH或卤素。R5可以为O或π键，R6可以为H或甲基，并且n为3-12。
还提供了包含本发明的抗生素和药学上可接受的载体或赋形剂的药物组合物。进一步提供了通过给予受试者本文所述的抗生素来治疗受试者的由病原体(agent)引起的感染的方法。
本文提供了一种由式(I)的结构表示的抗菌化合物及其药学上可接受的盐：
Figure BDA0003019785980000031
其中：
R1选自H、OH和OPO3H2；
R2选自H,H和π键；
R3选自H和CH3；
R4选自H、OH和卤素；
R5选自O和π键；
R6选自H和CH3；
n为3-12的整数。
在某些实施方案中，R1为H。
在某些实施方案中，R1为OH。
在某些实施方案中，R2为H,H。
在某些实施方案中，R2为π键。
在某些实施方案中，R3为H。
在某些实施方案中，R4为OH。
在某些实施方案中，R5为O。
在某些实施方案中，R5为π键。
在某些实施方案中，n为3至12的整数。
在某些实施方案中，R6为H。
在某些实施方案中，R6为CH3。
在某些实施方案中，
(a)R1为3(S)-OH，R2为π键；R3为H，R4为OH，并且R5为π键，R6为H，其中n为5；[Δ2,3-C10-CDA3a]
(b)R1为3(S)-OH，R2为π键；R3为H，R4为OH，并且R5为π键，R6为CH3，其中n为6；[Δ2,3-C12-CDA3a]
(c)R1为3(S)-OH，R2为π键；R3为H，R4为OH，并且R5为π键，R6为CH3，其中n为7；[Δ2,3-C13-CDA3a]
(d)R1为3(S)-OH，R2为π键；R3为H，R4为OH，并且R5为π键，R6为CH3，其中n为8；[Δ2,3-C14-CDA3a]
(e)R1为3(S)-OH，R2为π键；R3为H，R4为OH，并且R5为π键，R6为CH3，其中n为9；[Δ2,3-C15-CDA3a]
(f)R1为3(S)-OH，R2为π键；R3为H，R4为OH，并且R5为π键，R6为CH3，其中n为10；[Δ2,3-C16-CDA3a]
(g)R1为3(S)-OH，R2为π键；R3为H，R4为OH，并且R5为O，R6为H，其中n为5；[环氧基C10-CDA3a]
(h)R1为3(S)-OH，R2为π键；R3为H，R4为OH，并且R5为O，R6为CH3，其中n为8；[环氧基C14-CDA3a]
(i)R1为3(R)-OH，R2为π键；R3为H，R4为OH，并且R5为O，R6为CH3，其中n为8；[环氧基-C14-差向-D-HOAsn-CDA3a]
(j)R1为H，R2为π键；R3为H，R4为OH，并且R5为O，R6为CH3，其中n为8；[环氧基-C14-CDA4a]；或
(k)R1为3(S)-OH，R2为H,H；R3为H，R4为OH，并且R5为O，R6为CH3，其中n为8；[环氧基-C14-CDA3b]。
在某些实施方案中，化合物为CDA-3a抗生素类似物。
本文提供了一种抗菌药物组合物，其包含治疗有效量的本文公开的化合物和药学上可接受的载体或赋形剂。
本文提供了一种对抗细菌或治疗细菌感染的方法，其包括使所述细菌与本文所述的化合物或本文所述的药物组合物接触的步骤。
本文提供了一种治疗细菌感染的方法，其包括给予有其需要的受试者本文所述的化合物或本文所述的药物组合物的步骤。
在某些实施方案中，所述细菌是***。
在某些实施方案中，所述细菌是革兰氏阴性细菌。
在某些实施方案中，所述细菌是甲氧西林耐药细菌。
在某些实施方案中，所述细菌是万古霉素耐药细菌。
本文提供了一种使用本文公开的化合物或本文公开的药物组合物用于治疗细菌感染的方法。
附图说明
在附图的图中示出了本发明，附图旨在是示例性的而不是限制性的，在附图中相同的附图标记旨在指代相同或相应的部分，并且其中：
图1.CDA3a及其同源物的结构。
图2.在各种钙浓度下评估了环氧基C14-CDA3a和Δ2,3C14-CDA3a针对SAATCC29213(A)和EF ATCC29212(B)的MIC。C测试的最高浓度为32μg/mL。CDA3a、环氧基C14-CDA3a和环氧基C10-CDA3a、Δ2,3C12-CDA3a、Δ2,3C13-CDA3a、Δ2,3C14-CDA3a的细胞渗透性(C)，SA ATCC29213与0.5μg/mL CDA3a类似物一起孵育0.5小时。达托霉素用作阳性对照。未经处理的阴性对照也包括在内。
具体实施方式
本文描述的主题的实施方案涉及天然存在的钙依赖性抗生素CDA3a的汇集合成，并且已经开发了其类似物。晚期丝氨酸连接策略使我们能够容易地构建在脂质尾上有变化的类似物。在所制备的19种类似物中，我们确定出针对革兰氏阳性病原体的活性比母体化合物高100-500倍的类似物，该类似物在没有钙的情况下也表现出抗菌活性。通过钙依赖性实验和细胞渗透性实验在一定程度上阐明了这种环状肽的构效关系和潜在的作用机理。
定义
在本发明中，使用以下术语。
化学定义
“烷基”是指任何饱和脂族烃，包括直链和支链烷基。在一个实施方案中，烷基为C1烷基，即甲基(CH3)。在另一个实施方案中，烷基具有6-14个碳，在这里称为C6-C14烷基。在一个实施方案中，C6-C14烷基是直链烷基。在另一个实施方案中，C6-C14烷基是支链烷基。烷基的实例包括但不限于己基、庚基、辛基、壬基、癸基等。
在一些实施方案中，烷基是脂肪酸残基的部分，其中脂肪酸由式RCOOH表示，其中R可以是：
Figure BDA0003019785980000061
并且其中R6选自O和π键。
在一些实施方案中，R为
Figure BDA0003019785980000062
在其他实施方案中，R为
Figure BDA0003019785980000063
其中n为4至12的整数，并且m为3至11的整数。在一些实施方案中，脂肪酸是饱和脂肪酸。在其他实施方案中，脂肪酸是不饱和脂肪酸。在一些实施方案中，脂肪酸侧链包含2,3-环氧基烷酰基部分，其包含优选具有6至14个碳原子的末端烷基链。
如本文单独或作为另一基团的部分使用的术语“卤素”或“卤代”是指氯、溴、氟和碘。在一个实施方案中，卤素是氯。在另一个实施方案中，卤素是溴。在另一个实施方案中，卤素是碘。在另一个实施方案中，卤素是氟。
如本文单独或作为另一基团的部分使用的术语“羟基”是指OH基团。
可以考虑上述化合物的所有立体异构体，可以是混合形式，也可以是纯的或基本上纯的形式。这些化合物可以在任何原子处具有不对称中心。因此，所述化合物可以对映异构体或非对映异构体形式或以其混合物存在。本发明考虑任何外消旋体(即含有相等量的每种对映异构体的混合物)、对映异构体富集的混合物(即富集一种对映异构体的混合物)、纯对映异构体或非对映异构体，或其任何混合物的使用。手性中心可被指定为R或S或R,S或d,D、l,L或d,l、D,L。包含氨基酸残基的化合物包括D-氨基酸残基、L-氨基酸残基或氨基酸的外消旋衍生物。另外，本发明的几种化合物含有一个或多个双键。本发明旨在涵盖每次出现时独立地包括顺式、反式、E和Z异构体的所有结构和几何异构体。
一种或多种本发明的化合物可以作为盐存在。术语“盐”涵盖碱性盐和酸加成盐，包括但不限于羧酸盐或具有胺氮的盐，并且包括与有机和无机阴离子和阳离子形成的盐。此外，该术语包括通过标准的酸碱反应与碱性基团(例如氨基)和有机或无机酸形成的盐。这样的酸包括盐酸、氢氟酸、三氟乙酸、硫酸、磷酸、乙酸、琥珀酸、柠檬酸、乳酸、马来酸、富马酸、棕榈酸、胆酸、扑酸、粘酸、D-谷氨酸、D-樟脑酸、戊二酸、邻苯二甲酸、酒石酸、月桂酸、硬脂酸、水杨酸、甲磺酸、苯磺酸、山梨酸、苦味酸、苯甲酸、肉桂酸等酸。
术语“有机或无机阳离子”是指盐的阴离子的抗衡离子。抗衡离子包括但不限于碱金属和碱土金属(例如锂、钠、钾、钡、铝和钙)；铵和单、二和三烷基胺，例如三甲胺、环己胺；有机阳离子，例如二苄基铵、苄基铵、2-羟乙基铵、双(2-羟乙基)铵、苯乙基苄基铵、二苄基乙二铵等阳离子。
本发明还包括本发明的化合物及其盐的溶剂化物。“溶剂化物”是指本发明的化合物与一个或多个溶剂分子的物理缔合。这种物理缔合涉及不同程度的离子和共价键合，包括氢键。在某些情况下，溶剂化物将能够分离。“溶剂化物”涵盖溶液相和可分离的溶剂化物。合适的溶剂化物的非限制性实例包括乙醇化物、甲醇化物等。“水合物”是其中溶剂分子是水的溶剂化物。
本发明还包括本发明的化合物及其盐的多晶型物。术语“多晶型物”是指物质的特定结晶或无定形状态，其可以通过诸如X射线衍射、IR或拉曼光谱、熔点等的特定物理特性来表征。
如本文所用的术语“CDA”是指钙依赖性抗生素类似物。式(I)的CDA包含环外尾，所述环外尾包含丝氨酸和含有2,3-环氧基烷酰基部分的N-末端脂肪酸侧链。CDA家族包括CDA1b、CDA2a、CDA2b、CDA3a、CDA3b、CDA4a、CDA4b、CDA2d、CDA2fa和CDA2fb。这些化合物的结构示于图1和Hojati等人.Cell Chemical Biology,2002,Vol 9(11),p.1175-1187中，其内容在此通过引用并入。
本发明提供了一类合成的CDA衍生物，特别是具有期望的抗菌活性的CDA3a衍生物。本发明的抗生素可以化学合成。本发明的抗生素通过CDA3a核结构的合成修饰而具有针对***的活性，所述***包括甲氧西林耐药的金黄色葡萄球菌(MRSA)、万古霉素耐药的肠球菌属(VRE)和结核分枝杆菌。
在某些实施方案中，本发明的抗生素具有式I：
Figure BDA0003019785980000081
在优选的实施方案中，R1至R4中的每一个是环状核中氨基酸侧链的化学取代基，例如，R1可以为H、OH或OPO3H2，R2可以为H,H或π键，R3可以为H或CH3,，R4可以为H、OH或卤素，R5可以为O或π键，R6可以为H或甲基，并且n为3-12。
可以使用溶液相合成/固相合成混合方法来制备本发明的抗生素。在这种混合方法中，天然CDA3a(图1)中的脂肪酸侧链被不同长度的糖侧链取代。而且，CDA3a的环状核中的残基可以与其他氨基酸交换。
基于式I至II的各种抗生素以及R1至R5位的不同取代基和不同的脂肪酸侧链，本发明提供了一系列抗生素。合成并表征了基于各种取代基的示例性抗生素。
例如，将图1的CDA3a的反式-2,3-环氧基己酰基尾替换为其他不同长度和取代基，所得抗生素针对甲氧西林敏感的金黄色葡萄球菌菌株ATCC29213(MSSA)和甲氧西林耐药的金黄色葡萄球菌(MRSA)临床分离株表现出抗菌活性(MIC：2-8μg/mL)。该抗生素对这样的MSSA和MRSA菌株的抗菌活性优于CDA3a。
下表1中提供了另外的这样的实例的抗菌活性：
表1.CDA3a及其类似物的最小抑菌浓度(以μg/ml为单位)。
Figure BDA0003019785980000082
Figure BDA0003019785980000091
a测试的最高浓度为1024μg/mL。b测试的最高浓度为32μg/mL。MRSA SA11I4，甲氧西林耐药的金黄色葡萄球菌菌株SA11I4；SA ATCC29213，金黄色葡萄球菌菌株ATCC29213。
如表1所示，所有这些类似物对MRSA、SA、粪链球菌和肠球菌属菌株均表现出非常有效的抗菌活性。Δ2,3C10CDA3a、Δ2,3C12CDA3a、Δ2,3C13CDA3a和Δ2,3C14CDA3a、Δ2, 3C15CDA3a、Δ2,3C16CDA3a(在脂肪酸侧链中环氧基被双键取代)显示比CDA3a高64-128倍的活性。环氧基C10CDA3a、环氧基C14CDA3a、环氧基C14-差向-HOAsn-CDA3a、环氧基C14CDA4a和环氧基C14CDA3b也显示比CDA3a高64-256倍的活性。
本发明的一些实施方案提供了通过给予受试者本发明的抗生素来治疗受试者的感染的方法。在一些实施方案中，受试者是植物或动物，优选哺乳动物，更优选人。在某些实施方案中，感染是由例如但不限于细菌、真菌、病毒、原生动物、蠕虫、寄生虫及其组合的病原体引起的。
因此，治疗感染的方法的某些实施方案包括给予受试者治疗有效量的本文所述的抗生素，例如抗生素式I、II，从而治疗受试者的感染。
在具体的实施方案中，所述病原体是细菌，例如***或革兰氏阴性细菌。***的非限制性实例包括链球菌属(Streptococcus)、葡萄球菌属(Staphylococcus)、肠球菌属(Enterococcus)、棒状杆菌属(Corynebacteria)、李斯特菌属(Listeria)、芽孢杆菌属(Bacillus)、丹毒丝菌属(Erysipelothrix)和放线菌属(Actinomycetes)。革兰氏阴性细菌的非限制性实例包括螺杆菌属(Helicobacter)、奈瑟氏菌属(Neisseria)、弯曲杆菌属(Campylobacter)、肠杆菌属(Enterobacter)、假单胞菌属(Pseudomonas,)、克雷伯菌属(Klebsiella)、巴斯德氏菌属(Pasteurella)、拟杆菌属(Bacteroides)、链球菌属(Streptobacillus)、钩端螺旋体属(Leptospira)、沙门氏菌属(Salmonella)和柠檬酸杆菌属(Citrobacter)。
在一些实施方案中，式I、II的抗生素用于治疗由以下一种或多种引起的感染：幽门螺杆菌(Helicobacter pylori)、嗜肺军团菌(Legionella pneumophilia)、结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis)、鸟分枝杆菌(Mycobacterium avium)、胞内分枝杆菌(Mycobacterium intracellulare)、堪萨斯分枝杆菌(Mycobacterium kansaii)、戈登分枝杆菌(Mycobacterium gordonae)、分枝杆菌子孢子(Mycobacteria sporozoites)、金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、表皮葡萄球菌(Staphylococcus epidermidis)、淋病奈瑟氏菌(Neisseria gonorrhoeae)、脑膜炎奈瑟氏菌(Neisseria meningitidis)、单核细胞增多性李斯特菌(Listeria monocytogenes)、酿脓链球菌(Streptococcus pyogenes)(A组链球菌)、酿脓无乳链球菌(Streptococcus agalactiae pyogenes)(B组链球菌)、停乳链球菌(Streptococcus dysgalactia)，粪链球菌(Streptococcus faecalis)、牛链球菌(Streptococcus bovis)、肺炎链球菌(Streptococcus pneumoniae)、致病性弯曲杆菌子孢子(Campylobacter sporozoites)、肠球菌子孢子(Enterococcus sporozoites)、流感嗜血杆菌(Haemophilus influenzae)、铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)、炭疽芽孢杆菌(Bacillus anthracis)、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、大肠杆菌(Escherichiacoli)、白喉棒状杆菌(Corynebacterium diphtheriae)、杰氏棒状杆菌(Corynebacteriumjeikeium)、棒状杆菌子孢子(Corynebacterium sporozoites)、猪红斑丹毒丝菌(Erysipelothrix rhusiopathiae)、产气荚膜梭菌(Clostridium perfringens)、破伤风梭菌(Clostridium tetani)、艰难梭菌(Clostridium difficile)、产气肠杆菌(Enterobacter aerogenes)、肺炎克雷伯菌(Klebsiella pneumoniae)、多杀巴斯德氏菌(Pasturella multocida)、多形拟杆菌(Bacteroides thetaiotamicron)、单形拟杆菌(Bacteroides uniformis)、普通拟杆菌(Bacteroides vulgatus)、具核梭杆菌(Fusobacterium nucleatum)、念珠状链杆菌(Streptobacillus moniliformis)、钩端螺旋体属(Leptospira)和以色列放线菌(Actinomyces israelli)。特别地，细菌是甲氧西林耐药的金黄色葡萄球菌或炭疽芽孢杆菌。
在其他实施方案中，本文所述的抗生素可用于治疗病毒感染。可以通过式I的抗生素治疗的感染性病毒的非限制性实例包括：逆转录病毒科(Retroviridae)(例如，人免疫缺陷病毒，如HIV-1(也称为HTLV-III、LAV或HTLV-III/LAV)或HIV-III；以及其他分离株，例如HIV-LP；小RNA病毒科(Picornaviridae)(例如脊髓灰质炎病毒、甲型肝炎病毒；肠病毒、人柯萨奇病毒、鼻病毒、艾柯病毒)；杯状病毒科(Calciviridae)(例如引起胃肠炎的毒株)；披膜病毒科(Togaviridae)(例如马脑炎病毒、风疹病毒)；黄病毒科(Flaviridae)(例如登革热病毒、脑炎病毒、黄热病病毒)；冠状病毒科(Coronaviridae)(例如冠状病毒、严重急性呼吸***综合症(SARS)病毒)；弹状病毒科(Rhabdoviridae)(例如水疱性口炎病毒、狂犬病病毒)；丝状病毒科(Filoviridae)(例如埃博拉病毒)；副粘病毒科(Paramyxoviridae)(例如副流感病毒、腮腺炎病毒、麻疹病毒、呼吸道合胞病毒)；正粘病毒科(Orthomyxoviridae)(例如流感病毒)；布尼亚病毒科(Bungaviridae)(例如汉坦病毒、邦加病毒(bungaviruses)、白蛉热病毒(phleboviruses)和内罗病毒(Nairo viruses))；砂粒病毒科(Arenaviridae)(出血热病毒)；呼肠孤病毒科(Reoviridae)(例如呼肠孤病毒、环状病毒(orbiviurses)和轮状病毒)；双RNA病毒科(Birnaviridae)；嗜肝DNA病毒科(Hepadnaviridae)(例如乙型肝炎病毒)；细小病毒科(Parvoviridae)(细小病毒)；乳多空病毒科(Papovaviridae)(***瘤病毒、多瘤病毒)；腺病毒科(Adenoviridae)(大多数腺病毒)；疱疹病毒科(Herpesviridae)(例如单纯疱疹病毒(HSV)1和2、水痘带状疱疹病毒、巨细胞病毒(CMV)、疱疹病毒)；痘病毒科(Poxviridae)(例如天花病毒、牛痘病毒、痘病毒)；和虹彩病毒科(Iridoviridae)(例如非洲猪瘟病毒)；和未分类的病毒(例如，海绵状脑病的病原体，丁型肝炎的病原体(被认为是乙型肝炎病毒的缺陷型随体(satellite))，非甲型、非乙型肝炎(1级＝内部传播；2级＝母体传播，即丙型肝炎)的病原体；诺瓦克病毒和相关病毒，以及星状病毒)。在具体实施方案中，式I、II的抗生素用于治疗流感病毒、人免疫缺陷病毒或单纯疱疹病毒。
在其他实施方案中，本文所述的抗生素用于治疗由原生动物引起的感染。可以通过式I的抗生素抑制的原生动物的非限制性实例包括但不限于***毛滴虫(Trichomonasvaginalis)、兰氏贾第鞭毛虫(Giardia lamblia)、溶组织内阿米巴原虫(Entamoebahistolytica)、结肠小袋纤毛虫(Balantidiumcoli)、微小隐孢子虫(Cryptosporidiumparvum)和贝氏等孢子球虫(Isospora belli)、克氏锥虫(Trypansoma cruzi)、冈比亚锥虫(Trypanosoma gambiense)、杜氏利什曼原虫(Leishmania donovani)和福氏耐格里阿米巴原虫(Naegleria fowleri)。
在某些实施方案中，本文所述的抗生素用于治疗由蠕虫引起的感染。可以通过式I、II的抗生素抑制的蠕虫的非限制性实例包括但不限于：曼氏血吸虫(Schistosomamansoni)、血吸虫尾蚴(Schistosoma cercariae)、日本血吸虫(Schistosoma japonicum)、湄公血吸虫(Schistosoma mekongi)、埃及血吸虫(Schistosoma hematobium)、人蛔虫(Ascaris lumbricoides)、粪类圆线虫(Strongyloides stercoralis)、细粒棘球绦虫(Echinococcus granulosus)、多房棘球绦虫(Echinococcus multilocularis)、广州管圆线虫(Angiostrongylus cantonensis)、哥斯达黎加管圆线虫(Angiostrongylusconstaricensis)、布氏姜片虫(Fasciolopis buski)、菲律宾毛线虫(Capillariaphilippinensis)、卫氏并殖吸虫(Paragonimus westermani)、十二指肠钩虫(Ancylostomadudodenale)、美洲钩虫(Necator americanus)、旋毛虫(Trichinella spiralis)、班氏吴策线虫(Wuchereria bancrofti)、马来丝虫(Brugia malayi)和帝纹丝虫(Brugiatimori)、犬弓首蛔虫(Toxocara canis)、猫弓首蛔虫(Toxocara cati)、牛弓首蛔虫(Toxocara vitulorum)、秀丽隐杆线虫(Caenorhabiditis elegans)和异尖线虫属(Anisakis spp.)。
在一些实施方案中，本文所述的抗生素用于治疗由寄生虫引起的病症。可以通过式I、II的抗生素抑制的寄生虫的非限制性实例包括但不限于恶性疟原虫(Plasmodiumfalciparum)、约氏疟原虫(Plasmodium yoelli)、微小膜壳绦虫(Hymenolepis nana)、华支睾吸虫(Clonorchis sinensis)、罗阿丝虫(Loa boa)、卫氏并殖吸虫(Paragonimuswestermani)、肝片吸虫(Fasciola hepatica)和刚地弓形虫(Toxoplasma gondii)。在具体实施方案中，该寄生虫是疟原虫。
在另外的实施方案中，式I、II的抗生素用于治疗由真菌引起的病症。可以通过式I、II的抗生素抑制的真菌的非限制性实例包括但不限于新型隐球菌(Cryptococcusneoformans)、荚膜组织胞浆菌(Histoplasma capsulatum)、粗球孢子菌(Coccidioidesimmitis)、皮炎芽生菌(Blastomyces dermatitidis)、沙眼衣原体(Chlamydiatrachomatis)、白色念珠菌(Candida albicans)、热带念珠菌(Candida tropicalis)、光滑念珠菌(Candida glabrata)、克鲁斯假丝酵母(Candida krusei)、***滑假丝酵母(Candida parapsilosis)、杜氏假丝酵母(Candida dubliniensis)、葡萄牙假丝酵母(Candida lusitaniae)、絮状表皮癣菌(Epidermophyton floccosum)、奥杜氏小孢子菌(Microsporum audouinii)、犬小孢子菌(Microsporum canis)、犬小孢子菌扭曲变种(Microsporum canis var.distortum)、库克小孢子菌(Microsporum cookei)、马类小孢子菌(Microsporum equinum)、铁锈色小孢子菌(Microsporum ferrugineum)、黄褐色小孢子菌(Microsporum falvum)、鸡小孢子菌(Microsporum gallinae)、石膏样小孢子菌(Microsporum gypseum)、猪小孢子菌(Microsporum nanum)、桃色小孢子菌(Microsporumpersicolor)、艾吉罗毛癣菌(Trichophyton ajelloi)、同心毛癣菌(Trichophytonconcentricum)、马毛癣菌(Trichophyton equinum)、淡黄毛癣菌(Trichophytonflavescens)、光辉毛癣菌(Trichophyton gloriae)、麦格尼氏毛癣菌(Trichophytonmegnini)、须毛癣菌刺猬变种(Trichophyton mentagrophytes var.erinacei)、须毛癣菌趾间变种(Trichophyton mentagrophytes var.interdigitale)、豆形毛癣菌(Trichophyton phaseoliforme)、红色毛癣菌(Trichophyton rubrum)、红色毛癣菌绒毛状菌株(Trichophyton rubrum downy strain)、红色毛癣菌颗粒状菌株(Trichophytonrubrum granular strain)、许兰毛癣菌(Trichophyton schoenleinii)、猴毛癣菌(Trichophyton simii)、苏丹毛癣菌(Trichophyton soudanense)、土生毛癣菌(Trichophyton terrestre)、断发毛癣菌(Trichophyton tonsurans)、范氏毛癣菌(Trichophyton vanbreuseghemii)、疣状毛癣菌(Trichophyton verrucosum)、紫色毛癣菌(Trichophyton violaceum)、赤非毛癣菌(Trichophyton yaoundei)、烟曲霉(Aspergillusfumigatus)、黄曲霉(Aspergillus flavus)和棒曲霉(Aspergillus clavatus)。
在又一个实施方案中，本发明涉及抑制感染性病原体的生长的方法，所述方法包括使该病原体与本文所述的化合物，例如式I、II的化合物接触，从而抑制所述感染性病原体的生长。
给药途径和剂型
本发明的某些实施方案提供包含本发明的抗生素的药物组合物。本发明的药物组合物包含本发明的抗生素和药学上可接受的载体或赋形剂。
在某些实施方案中，所述抗生素可以通过输注或注射肌内、皮下、鞘内、静脉内或腹腔内给药。可在水中制备抗生素的溶液，任选与无毒表面活性剂混合。在普通储存和使用条件下，这些制剂可以包含防腐剂以防止微生物生长。
适合注射或输注的药物剂型可以包括包含抗生素的无菌水溶液或分散体或无菌粉剂，其适合即时制备无菌可注射或可输注的溶液或分散体，任选包封在脂质体中。优选地，最终剂型在制造和储存条件下应该无菌的、流动的和稳定的。液体载体或溶媒可以是溶剂或液体分散介质，包含例如水、乙醇、多元醇(例如甘油、丙二醇、液体聚乙二醇等)、植物油、无毒甘油酯及其合适的混合物。可以通过例如形成脂质体、通过在分散体的情况下保持所需粒度或通过使用表面活性剂来保持适当的流动性。可以通过各种抗菌剂和抗真菌剂，例如对羟基苯甲酸酯、氯丁醇、酚、山梨酸、硫柳汞等来实现对微生物作用的预防。在许多情况下，将优选包括等渗剂，例如糖、缓冲剂或氯化钠。可通过在组合物中使用延迟吸收的试剂，例如单硬脂酸铝和明胶来实现可注射组合物的延长吸收。
根据需要，通过在如本文所述的适宜的溶剂中所需量的抗生素与本文列举的各种其它成分合并，优选地接着过滤灭菌，来制备无菌可注射溶液。在用于制备无菌可注射溶液的无菌粉剂的情况下，优选的制备方法是真空干燥和冻干技术，其产生活性成分加上先前无菌过滤的溶液中存在的任何另外的期望成分的粉剂。
本发明的组合物也可与药学上可接受的溶媒如惰性稀释剂或可吸收的可食用载体组合口服给药。它们可包封在硬壳或软壳明胶胶囊中，可压缩成片剂或可直接与患者膳食的食物合并。
对于口服治疗给药，抗生素可以与一种或多种赋形剂组合并以可服用片剂、颊含片、锭剂、胶囊、酏剂、混悬剂、糖浆、薄片等形式使用。这样的组合物和制剂应该含有至少0.1％的本发明的抗生素。在这样的组合物和制剂中存在的本发明的抗生素的百分比当然可以改变，并且可以便利地在给定单位剂型的重量的大约2％至大约60％之间。在这样的治疗上有用的组合物中的抗生素的量使得将获得有效剂量水平。
片剂、锭剂、丸剂、胶囊等还可含有以下的一种或多种：粘合剂如黄蓍胶、***树胶、玉米淀粉或明胶；赋形剂如磷酸氢钙；崩解剂如玉米淀粉、马铃薯淀粉、藻酸等；润滑剂如硬脂酸镁；和甜味剂如蔗糖、果糖、乳糖或阿斯巴甜，或可加入调味剂，如薄荷、冬青油或樱桃调味剂。
当单位剂型是胶囊时，其除上述类型的材料以外还可以包含液体载体，如植物油或聚乙二醇。
可以存在各种其它材料作为包衣或用于以其它方式改变固体单位剂型的物理形式。例如，片剂、丸剂或胶囊可以用明胶、蜡、虫胶或糖等包衣。糖浆或酏剂可以含有活性抗生素、作为甜味剂的蔗糖或果糖、作为防腐剂的对羟基苯甲酸甲酯和对羟基苯甲酸丙酯、染料和调味剂如樱桃或桔子调味剂。
当然，用于制备任何单位剂型的任何材料在所用的量下应为药学上可接受的并且基本无毒。
此外，可将抗生素加入缓释制剂和装置中。例如，可将抗生素加入延时释放胶囊、延时释放片剂、延时释放丸剂和延时释放抗生素或纳米颗粒中。
用于将抗生素局部给药到表皮(粘膜或皮肤表面)的药物组合物可以配制为软膏、乳膏、洗剂、凝胶或透皮贴剂。这样的透皮贴剂可含有渗透促进剂，如芳樟醇、香芹酚、麝香草酚、柠檬醛、薄荷醇、t-茴香脑等。软膏和乳膏可以例如包含添加了合适的增稠剂、胶凝剂、着色剂等的水性或油性基质。洗剂和乳膏可以包含水性或油性基质并且通常还包含一种或多种乳化剂、稳定剂、分散剂、悬浮剂、增稠剂、着色剂等。凝胶优选包含水性载体基质并且包含胶凝剂如交联聚丙烯酸抗生素、衍生多糖(例如羧甲基纤维素)等。
适合在口腔中局部给药(例如颊部或舌下给药)的药物组合物包括在调味基质如蔗糖、***树胶或黄蓍胶中包含该组合物的锭剂(lozenge)；在惰性基质如明胶和甘油或蔗糖和***树胶中包含该组合物的锭剂(pastille)；和在合适的液体载体中包含活性成分的漱口水。如果需要，用于在口腔中局部给药的药物组合物可包含渗透促进剂。
有用的固体载体包括细碎固体，如滑石、粘土、微晶纤维素、二氧化硅、氧化铝等。其它固体载体包括无毒聚合物纳米颗粒或微粒。有用的液体载体包括水、醇或二醇，或水/醇/二醇共混物，抗生素可以任选地借助无毒表面活性剂，以有效水平溶解或分散在其中。可加入助剂，如香料和另外的抗微生物剂以优化针对给定用途的性质。所得液体组合物可由吸收垫施用，用于浸透绷带和其它敷料，或使用泵型或气溶胶喷雾器喷到受影响的区域上。
增稠剂如合成聚合物、脂肪酸、脂肪酸盐和酯、脂肪醇、改性纤维素或改性矿物材料也可以与液体载体一起使用以形成可涂抹的糊剂、凝胶、软膏、皂等，用于直接应用到使用者的皮肤。
可用于向皮肤递送抗生素的有用的皮肤病学组合物的实例是本领域中已知的；例如参见Jacquet等人(第4,608,392号美国专利)、Geria(第4,992,478号美国专利)、Smith等人(第4,559,157号美国专利)和Wortzman(第4,820,508号美国专利)，将其全部在此通过引用并入。
本发明的治疗性抗生素在这样的制剂中的浓度可以根据制剂的性质和预期的给药途径广泛变化。例如，液体组合物如洗剂中的抗生素浓度可优选为约0.1-25重量％，或更优选为约0.5-10重量％。在半固体或固体组合物如凝胶或粉剂中的浓度可优选为约0.1-5重量％，或更优选为约0.5-2.5重量％。
用于脊柱给药或注射到羊水中的药物组合物可以以单位剂型在安瓿、预填充注射器、小容量输液器中或在多剂量容器中提供，并且可以包括添加的防腐剂。用于肠胃外给药的组合物可以是混悬剂、溶液或乳剂，并且可以含有赋形剂如助悬剂、稳定剂和分散剂。
适合直肠给药的药物组合物包含本发明的抗生素与固体或半固体(例如乳膏或糊状)载体或溶媒的组合。例如，这样的直肠组合物可作为单位剂量栓剂提供。合适的载体或溶媒包括可可脂和本领域中常用的其它材料。
根据一个实施方案，适合***给药的本发明的药物组合物作为含有本发明的抗生素与如本领域中已知的载体的组合的子宫托、棉条、乳膏、凝胶、糊剂、泡沫或喷雾剂提供。供选择地，适合***给药的组合物可以以液体或固体剂型递送。
本发明也涵盖适合鼻内给药的药物组合物。这样的鼻内组合物在溶媒和合适的给药装置中包含本发明的抗生素以递送液体喷雾剂、可分散粉剂或滴剂。可以用还包含一种或多种分散剂、增溶剂或助悬剂的水性或非水基质配制滴剂。便利地从加压包装、吹药器、喷雾器或递送包含抗生素的气溶胶的其它便利的工具递送液体喷雾剂。加压包装包含合适的推进剂，如二氯二氟甲烷、三氯氟甲烷、二氯四氟乙烷、二氧化碳或如本领域众所周知的其它合适的气体。可以通过提供阀来控制气溶胶剂量以递送计量量的抗生素。
抗生素可与惰性粉状载体组合，并被受试者吸入或吹入。
通过吸入或吹入给药的药物组合物可以以干粉组合物，例如抗生素和合适的粉末基质如乳糖或淀粉的粉末混合物的形式提供。这样的粉末组合物可以以单位剂型提供，例如在胶囊、药筒、明胶包装或泡罩包装中，可借助吸入器或吹药器由其给予粉末。
抗生素的确切量(有效剂量)随受试者变化，取决于例如受试者的物种、年龄、体重和一般或临床状况、所治疗的任何感染的严重程度或机制、特定病原体或所用的溶媒、给药方法和时间安排等。治疗有效剂量可通过本领域技术人员已知的常规程序凭借经验确定。参见例如Pharmacological Basis of Therapeutics,Goodman和Gilman编,MacmillanPublishing Co.,New York。例如，可最初在细胞培养测定中或在合适的动物模型中估算有效剂量。动物模型也可用于确定适当的浓度范围和给药途径。这样的信息随后可以用于确定在人中有用的剂量和给药途径。将在小鼠和其它动物中的有效剂量外推到人的方法是本领域中已知的；例如参见第4,938,949号美国专利，在此通过引用将其并入。也可通过与相当的治疗剂的剂量的类比选择治疗剂量。
将由临床主治医生考虑病例的具体情况(例如受试者、疾病、所涉及疾病状态和治疗是否是预防性的)选择特定给药模式和剂量方案。治疗可以涉及在几天至几个月或甚至几年的时间内(多种)化合物的每日剂量或多日剂量。
但是，一般而言，合适的剂量将在约0.001至约100mg/kg体重/天，优选约0.01至约100mg/kg体重/天，更优选约0.1至约50mg/kg体重/天的范围内或甚至更优选在约1至约10mg/kg体重/天的范围内。例如，合适的剂量可以为约1mg/kg、10mg/kg或50mg/kg体重/天。
抗生素可便利地以单位剂型给药，每单位剂型含有例如约0.05至约10000mg、约0.5至约10000mg、约5至约1000mg或约50至约500mg的活性成分。
可以给予抗生素以实现例如约0.25至约200μM、约0.5至约75μM、约1至约50μM、约2至约30μM或约5至约25μM的峰值血浆浓度。示例性的理想血浆浓度包括至少0.25、0.5、1、5、10、25、50、75、100或200μM。例如，血浆水平可为约1至约100微摩尔或约10至约25微摩尔。这可以例如通过静脉注射0.05至5％的抗生素溶液(任选在盐水中)实现，或作为含有约1至约100mg抗生素的大丸剂口服给药。可通过连续或间歇输注维持理想的血液水平。
抗生素可在通过医学和药学领域中公知的常规方法确定的治疗有用和有效的浓度范围内包含在组合物中。例如，典型的组合物可以包含在至少约1mg/ml，优选至少约4mg/ml，更优选至少5mg/ml，最优选至少6mg/ml的范围内的浓度的一种或多种抗生素。
抗生素可以便利地以单剂量提供或作为以适当的间隔给药的分开的剂量提供，例如作为每日一剂或作为每日两个、三个、四个或更多个亚剂量。亚剂量本身可以进一步分成例如许多次分开的松散间隔的给药；如从吹药器中多次吸入。
任选地，本发明的药物组合物可以包含一种或多种其它治疗剂，例如作为组合疗法。另外的(多种)治疗剂将在如通过医学和药学领域中公知的常规方法确定的治疗有用和有效的浓度范围内包含在组合物中。任何特定的另外的治疗剂的浓度可在与该药剂作为单一疗法时通常使用的相同的范围内，或如果在与本发明的抗生素组合时存在协同效应，浓度可低于典型的单一疗法浓度。
将通过以下非限制性实施例更具体地说明本文所述的本发明的主题，应理解的是，可在其中进行改变和变化而不背离如以下所要求保护的本发明的范围和精神。还应理解，关于本发明为何起作用的各种理论并非旨在是限制性的。
下文是示出用于实施本文所述的本发明的实施方案的实施例。这些实施例不应被解释为限制性的。
所有市售材料不经进一步纯化使用。除非另有说明，氨基酸、偶联剂和树脂是从GLBiochem、CS Bio和Chem-Impex获得的。所有溶剂均为试剂级或HPLC级(RCI或DUKSAN)。无水溶剂可以通过标准方法由AR级溶剂制备(CH2Cl2、THF和CH3CN)，或以无水形式购买(DMF、1,2-二氯乙烷)。
实施例1-环氧基C14-CDA3a的合成
Figure BDA0003019785980000181
通过9H-芴-9-基-甲氧基羰基(Fmoc)固相肽合成方案合成线性肽树脂-Gly-Asp-D-Hpg-Asp-Asp-D-Trp-Thr[O-ΔTrp-Glu-D-HOAsp-NH2]-Ser(OtBu)NHBoc。在温和的条件(TFE/AcOH/DCM)下，将肽从2-氯三苯甲基树脂上切割下来。干燥后，使用HATU/HOAt/DIEA在CH2Cl2(二氯甲烷，DCM)中以0.1mM的浓度在室温下将肽环化24小时。在低压下蒸发CH2Cl2，并将残余物用5mL TFA/苯酚/H2O(v/v/v＝95:2.5:2.5)的混合物处理1.5小时。用冷凝气流吹去TFA/苯酚/H2O的混合物，残余物用***洗涤。将残余物通过制备HPLC纯化(在30分钟内5-50％CH3CN/H2O)，得到侧链未保护的环肽。
(2S,3R)-3-(9-甲基癸基)环氧乙烷-2-羧酸2-甲酰基苯酯如下合成：将(E)-12-甲基十三-2-烯酸乙酯(1.0当量)溶于无水Et2O中，加入DIBAL-H(2.5当量)。将反应混合物在0℃下搅拌2小时，然后加入MeOH、硅藻土和Na2SO4。将反应混合物逐渐升温至室温，通过Na2SO4的短垫过滤，并用CH2Cl2洗涤固体残余物。减压除去挥发物，并将粗残余物通过快速色谱纯化(己烷/EtOAc，3:1)，得到纯的(E)-12-甲基十三-2-烯-1-醇，为无色油状物。向填充有
Figure BDA0003019785980000191
粉末状分子筛(在180℃下在高真空下活化过夜)的火焰干燥的50mL圆底烧瓶中添加无水CH2Cl2。将烧瓶冷却至-20℃。经由注射器依次添加酒石酸D-(-)-二乙酯(0.075当量)和Ti(OiPr)4(0.05当量)。将混合物搅拌20分钟，然后逐滴加入TBHP(2.0当量)。将所得混合物在-20℃下搅拌20分钟。将经分子筛干燥2小时的(E)-12-甲基十三-2-烯-1-醇(1.0当量)溶于无水CH2Cl2中，并在40分钟内通过注射器滴加。将混合物在-20℃下再搅拌4小时，通过TLC监测直至完成。通过在0℃下加入饱和Na2SO3淬灭反应，并在室温下搅拌3小时。通过硅藻土(Celite)过滤混浊的悬浮液，并用CH2Cl2洗涤。然后通过加入用NaCl饱和的30％NaOH水溶液，并在0℃下剧烈搅拌30分钟，来实现滤液中酒石酸复合物的水解。分离水层，并用CH2Cl2洗涤。合并的有机层用无水Na2SO4干燥并在减压下浓缩。通过快速色谱法(己烷/EtOAc，5:1)纯化黄色残余物，得到手性((2R,3R)-3-(9-甲基癸基)环氧乙烷-2-基)甲醇。
用NaIO4(4.0当量)和RuCl3(0.02当量)在室温下处理((2R,3R)-3-(9-甲基癸基)环氧乙烷-2-基)甲醇(1.0当量)在由CCl4、CH3CN和H2O形成的体系中的溶液。剧烈搅拌1小时后，加入饱和NaHSO3，并且在倾析后，用EtOAc萃取水相。合并的有机萃取物经MgSO4干燥，过滤并减压浓缩，得到粗环氧酸，为粘稠的黑色油状物，未纯化。
向粗环氧酸在无水CH2Cl2中的搅拌溶液中依次添加水杨醛(1.0当量)、DMAP(0.1当量)和DIC(1.3当量)。反应混合物在室温下搅拌4小时。减压浓缩反应混合物，并通过快速色谱(己烷/EtOAc，30:1)纯化，得到(2S,3R)-3-(9-甲基癸基)环氧乙烷-2-羧酸2-甲酰基苯酯，为无色油状物。
将得到的水杨醛酯和环状肽溶解在吡啶/AcOH(摩尔/摩尔＝1:1)的混合物中，并在室温下搅拌10小时。通过冻干除去溶剂后，加入1mL TFA/H2O/AcOH(v/v/v＝1:4:4)并搅拌1小时。将TFA/H2O/AcOH通过冷凝气流吹去。残余物通过制备HPLC纯化(30分钟内30-75％CH3CN/H2O)，得到环氧基C14CDA3a。
实施例2-环氧基C10-CDA3a的合成
Figure BDA0003019785980000201
通过9H-芴-9-基-甲氧基羰基(Fmoc)固相肽合成方案合成线性肽树脂-Gly-Asp-D-Hpg-Asp-Asp-D-Trp-Thr[O-ΔTrp-Glu-D-HOAsp-NH2]-Ser(OtBu)NHBoc。在温和的条件(TFE/AcOH/DCM)下，将肽从2-氯三苯甲基树脂上切割下来。干燥后，使用HATU/HOAt/DIEA在CH2Cl2(二氯甲烷，DCM)中以0.1mM的浓度在室温下将肽环化24小时。在低压下蒸发CH2Cl2，并将残余物用5mL TFA/苯酚/H2O(v/v/v＝95:2.5:2.5)的混合物处理1.5小时。用冷凝气流吹去TFA/苯酚/H2O的混合物，残余物用***洗涤。将残余物通过制备HPLC纯化(在30分钟内5-50％CH3CN/H2O)，得到侧链未保护的环肽。
(2S,3R)-3-庚基环氧乙烷-2-羧酸2-甲酰基苯酯如下合成：将(E)-癸-2-烯酸乙酯(1.0当量)溶于无水Et2O中，加入DIBAL-H(2.5当量)。将反应混合物在0℃下搅拌2小时。然后加入MeOH、硅藻土和Na2SO4。将反应混合物逐渐升温至室温，通过Na2SO4的短垫过滤，并用CH2Cl2洗涤固体残余物。减压除去挥发物，并将粗残余物通过快速色谱纯化(己烷/EtOAc，3:1)，得到纯的(E)-癸-2-烯-1-醇，为无色油状物。向填充有
Figure BDA0003019785980000202
粉末状分子筛(在180℃下在高真空下活化过夜)的火焰干燥的50mL圆底烧瓶中添加无水CH2Cl2。将烧瓶冷却至-20℃。经由注射器依次添加酒石酸D-(-)-二乙酯(0.075当量)和Ti(OiPr)4(0.05当量)。将混合物搅拌20分钟，然后逐滴加入TBHP(2.0当量)。将所得混合物在-20℃下搅拌20分钟。将经分子筛干燥2小时的(E)-癸-2-烯-1-醇(1.0当量)溶于无水CH2Cl2中，并在40分钟内通过注射器滴加。将混合物在-20℃下再搅拌4小时，通过TLC监测直至完成。通过在0℃下加入饱和Na2SO3淬灭反应，并在室温下搅拌3小时。通过硅藻土(Celite)过滤混浊的悬浮液，并用CH2Cl2洗涤。然后通过加入用NaCl饱和的30％NaOH水溶液，并在0℃下剧烈搅拌30分钟，来实现滤液中酒石酸复合物的水解。分离水层，并用CH2Cl2洗涤。合并的有机层用无水Na2SO4干燥并在减压下浓缩。通过快速色谱法(己烷/EtOAc，5:1)纯化黄色残余物，得到手性((2R,3R)-3-庚基环氧乙烷-2-基)甲醇。
用NaIO4(4.0当量)和RuCl3(0.02当量)在室温下处理((2R,3R)-3-庚基环氧乙烷-2-基)甲醇(1.0当量)在由CCl4、CH3CN和H2O形成的体系中的溶液。剧烈搅拌1小时后，加入饱和NaHSO3，并且在倾析后，用EtOAc萃取水相。合并的有机萃取物经MgSO4干燥，过滤并减压浓缩，得到粗环氧酸，为粘稠的黑色油状物，未纯化。
向粗环氧酸在无水CH2Cl2中的搅拌溶液中依次添加水杨醛(1.0当量)、DMAP(0.1当量)和DIC(1.3当量)。反应混合物在室温下搅拌4小时。减压浓缩反应混合物，并通过快速色谱(己烷/EtOAc，30:1)纯化，得到(2S,3R)-3-庚基环氧乙烷-2-羧酸2-甲酰基苯酯，为无色油状物。
将得到的水杨醛酯和环状肽溶解在吡啶/AcOH(摩尔/摩尔＝1:1)的混合物中，并在室温下搅拌10小时。通过冻干除去溶剂后，加入1mL TFA/H2O/AcOH(v/v/v＝1:4:4)并搅拌1小时。将TFA/H2O/AcOH通过冷凝气流吹去。将残余物通过制备HPLC纯化(在30分钟内20-60％CH3CN/H2O)，得到环氧基C10CDA3a。
实施例3-Δ2,3-C10-CDA3a的合成
Figure BDA0003019785980000221
线性肽树脂-Gly-Asp-D-Hpg-Asp-Asp-D-Trp-Thr[O-ΔTrp-Glu-D-HOAsp-NH2]-Ser(OtBu)NHBoc通过9H-芴-9-基-甲氧基羰基(Fmoc)固相肽合成方案合成。在温和的条件(TFE/AcOH/DCM)下，将肽从2-氯三苯甲基树脂上切割下来。干燥后，使用HATU/HOAt/DIEA在CH2Cl2(二氯甲烷，DCM)中以0.1mM的浓度在室温下将肽环化24小时。在低压下蒸发CH2Cl2，并将残余物用5mL TFA/苯酚/H2O(v/v/v＝95:2.5:2.5)的混合物处理1.5小时。用冷凝气流吹去TFA/苯酚/H2O的混合物，残余物用***洗涤。将残余物通过制备HPLC纯化(在30分钟内5-50％CH3CN/H2O)，得到侧链未保护的环肽。
在60℃下搅拌(E)-癸-2-烯酸乙酯(1.0当量)在NaOH和叔丁醇(1:1，v/v)中的溶液6小时。冷却至室温后，将反应用1N HCl酸化并用CH2Cl2萃取。合并的有机萃取物用盐水洗涤，用MgSO4干燥，并浓缩至干，得到α,β-不饱和脂肪酸，未进一步纯化即使用。
将上述不饱和脂肪酸和水杨醛(1.0当量)、DMAP(0.1当量)和DIC(1.3当量)在CH2Cl2中的混合物在室温下搅拌8小时。减压除去溶剂，并将粗残余物通过快速色谱纯化(己烷/EtOAc，10:1)，得到纯的(E)-癸-2-烯酸2-甲酰基苯酯，为无色油状物。
将得到的水杨醛酯和环状肽溶解在吡啶/AcOH(摩尔/摩尔＝1:1)的混合物中，并在室温下搅拌10小时。通过冻干除去溶剂后，加入1mL TFA/H2O/AcOH(v/v/v＝1:4:4)并搅拌1小时。将TFA/H2O/AcOH通过冷凝气流吹去。将残余物通过制备HPLC纯化(在30分钟内20-60％CH3CN/H2O)，得到Δ2,3-C10-CDA3a。
实施例4-Δ2,3-C12-CDA3a的合成
Figure BDA0003019785980000231
线性肽树脂-Gly-Asp-D-Hpg-Asp-Asp-D-Trp-Thr[O-ΔTrp-Glu-D-HOAsp-NH2]-Ser(OtBu)NHBoc通过9H-芴-9-基-甲氧基羰基(Fmoc)固相肽合成方案合成。在温和的条件(TFE/AcOH/DCM)下，将肽从2-氯三苯甲基树脂上切割下来。干燥后，使用HATU/HOAt/DIEA在CH2Cl2中(二氯甲烷，DCM)中以0.1mM的浓度在室温下将肽环化24小时。在低压下蒸发CH2Cl2，并将残余物用5mL TFA/苯酚/H2O(v/v/v＝95:2.5:2.5)的混合物处理1.5小时。用冷凝气流吹去TFA/苯酚/H2O的混合物，残余物用***洗涤。将残余物通过制备HPLC纯化(在30分钟内5-50％CH3CN/H2O)，得到侧链未保护的环肽。
在60℃下搅拌(E)-10-甲基十一-2-烯酸乙酯(1.0当量)在NaOH和叔丁醇(1:1，v/v)中的溶液6小时。冷却至室温后，将反应用1N HCl酸化并用CH2Cl2萃取。合并的有机萃取物用盐水洗涤，用MgSO4干燥，并浓缩至干，得到α,β-不饱和脂肪酸，其未进一步纯化即使用。
将上述不饱和脂肪酸和水杨醛(1.0当量)、DMAP(0.1当量)和DIC(1.3当量)在CH2Cl2中的混合物在室温下搅拌8小时。减压除去溶剂，并将粗残余物通过快速色谱纯化(己烷/EtOAc，10:1)，得到纯的(E)-10-甲基十一-2-烯酸2-甲酰基苯酯，为无色油状物。
将得到的水杨醛酯和环状肽溶解在吡啶/AcOH(摩尔/摩尔＝1:1)的混合物中，并在室温下搅拌10小时。通过冻干除去溶剂后，加入1mL TFA/H2O/AcOH(v/v/v＝1:4:4)并搅拌1小时。将TFA/H2O/AcOH通过冷凝气流吹去。将残余物通过制备HPLC纯化(在30分钟内30-70％CH3CN/H2O)，得到Δ2,3-C12-CDA3a。
实施例5-Δ2,3-C13-CDA3a的合成
Figure BDA0003019785980000241
通过9H-芴-9-基-甲氧基羰基(Fmoc)固相肽合成方案合成线性肽树脂-Gly-Asp-D-Hpg-Asp-Asp-D-Trp-Thr[O-ΔTrp-Glu-D-HOAsp-NH2]-Ser(OtBu)NHBoc。在温和的条件(TFE/AcOH/DCM)下，将肽从2-氯三苯甲基树脂上切割下来。干燥后，使用HATU/HOAt/DIEA在CH2Cl2中(二氯甲烷，DCM)中以0.1mM的浓度在室温下将肽环化24小时。在低压下蒸发CH2Cl2，并将残余物用5mL TFA/苯酚/H2O(v/v/v＝95:2.5:2.5)的混合物处理1.5小时。用冷凝气流吹去TFA/苯酚/H2O的混合物，残余物用***洗涤。将残余物通过制备HPLC纯化(在30分钟内5-50％CH3CN/H2O)，得到侧链未保护的环肽。
在60℃下搅拌(E)-11-甲基十二-2-烯酸乙酯(1.0当量)在NaOH和叔丁醇(1:1，v/v)中的溶液6小时。冷却至室温后，将反应用1N HCl酸化并用CH2Cl2萃取。合并的有机萃取物用盐水洗涤，用MgSO4干燥，并浓缩至干，得到α,β-不饱和脂肪酸，其未进一步纯化即使用。
将上述不饱和脂肪酸和水杨醛(1.0当量)、DMAP(0.1当量)和DIC(1.3当量)在CH2Cl2中的混合物在室温下搅拌8小时。减压除去溶剂，并将粗残余物通过快速色谱纯化(己烷/EtOAc，10:1)，得到纯的(E)-11-甲基十二-2-烯酸2-甲酰基苯酯，为无色油状物。
将得到的水杨醛酯和环状肽溶解在吡啶/AcOH(摩尔/摩尔＝1:1)的混合物中，并在室温下搅拌10小时。通过冻干除去溶剂后，加入1mL TFA/H2O/AcOH(v/v/v＝1:4:4)并搅拌1小时。将TFA/H2O/AcOH通过冷凝气流吹去。残余物通过制备HPLC纯化(30分钟内30-75％CH3CN/H2O)，得到Δ2,3-C13-CDA3a。
实施例6-Δ2,3-C14-CDA3a的合成
Figure BDA0003019785980000251
通过9H-芴-9-基-甲氧基羰基(Fmoc)固相肽合成方案合成线性肽树脂-Gly-Asp-D-Hpg-Asp-Asp-D-Trp-Thr[O-ΔTrp-Glu-D-HOAsp-NH2]-Ser(OtBu)NHBoc。在温和的条件(TFE/AcOH/DCM)下，将肽从2-氯三苯甲基树脂上切割下来。干燥后，使用HATU/HOAt/DIEA在CH2Cl2中(二氯甲烷，DCM)中以0.1mM的浓度在室温下将肽环化24小时。在低压下蒸发CH2Cl2，并将残余物用5mL TFA/苯酚/H2O(v/v/v＝95:2.5:2.5)的混合物处理1.5小时。用冷凝气流吹去TFA/苯酚/H2O的混合物，残余物用***洗涤。将残余物通过制备HPLC纯化(在30分钟内5-50％CH3CN/H2O)，得到侧链未保护的环肽。
在60℃下搅拌(E)-12-甲基十三-2-烯酸乙酯(1.0当量)在NaOH和叔丁醇(1:1，v/v)中的溶液6小时。冷却至室温后，将反应用1N HCl酸化并用CH2Cl2萃取。合并的有机萃取物用盐水洗涤，用MgSO4干燥，并浓缩至干，得到α,β-不饱和脂肪酸，其未进一步纯化即使用。
将上述不饱和脂肪酸和水杨醛(1.0当量)、DMAP(0.1当量)和DIC(1.3当量)在CH2Cl2中的混合物在室温下搅拌8小时。减压除去溶剂，并将粗残余物通过快速色谱纯化(己烷/EtOAc，10:1)，得到纯的(E)-12-甲基十三-2-烯酸2-甲酰基苯酯，为无色油状物。
将得到的水杨醛酯和环状肽溶解在吡啶/AcOH(摩尔/摩尔＝1:1)的混合物中，并在室温下搅拌10小时。通过冻干除去溶剂后，加入1mL TFA/H2O/AcOH(v/v/v＝1:4:4)并搅拌1小时。将TFA/H2O/AcOH通过冷凝气流吹去。将残余物通过制备HPLC纯化(30分钟内30-75％CH3CN/H2O)，得到Δ2,3-C14-CDA3a。
实施例7-Δ2,3-C15-CDA3a的合成
Figure BDA0003019785980000261
通过9H-芴-9-基-甲氧基羰基(Fmoc)固相肽合成方案合成线性肽树脂-Gly-Asp-D-Hpg-Asp-Asp-D-Trp-Thr[O-ΔTrp-Glu-D-HOAsp-NH2]-Ser(OtBu)NHBoc。在温和的条件(TFE/AcOH/DCM)下，将肽从2-氯三苯甲基树脂上切割下来。干燥后，使用HATU/HOAt/DIEA在CH2Cl2中(二氯甲烷，DCM)中以0.1mM的浓度在室温下将肽环化24小时。在低压下蒸发CH2Cl2，并将残余物用5mL TFA/苯酚/H2O(v/v/v＝95:2.5:2.5)的混合物处理1.5小时。用冷凝气流吹去TFA/苯酚/H2O的混合物，残余物用***洗涤。将残余物通过制备HPLC纯化(在30分钟内5-50％CH3CN/H2O)，得到侧链未保护的环肽。
在60℃下搅拌(E)-13-甲基十四-2-烯酸乙酯(1.0当量)在NaOH和叔丁醇(1:1，v/v)中的溶液6小时。冷却至室温后，将反应用1N HCl酸化并用CH2Cl2萃取。合并的有机萃取物用盐水洗涤，用MgSO4干燥，并浓缩至干，得到α,β-不饱和脂肪酸，其未进一步纯化即使用。
将上述不饱和脂肪酸和水杨醛(1.0当量)、DMAP(0.1当量)和DIC(1.3当量)在CH2Cl2中的混合物在室温下搅拌8小时。减压除去溶剂，并将粗残余物通过快速色谱纯化(己烷/EtOAc，10:1)，得到纯的(E)-13-甲基十四-2-烯酸2-甲酰基苯酯，为无色油状物。
将得到的水杨醛酯和环状肽溶解在吡啶/AcOH(摩尔/摩尔＝1:1)的混合物中，并在室温下搅拌10小时。通过冻干除去溶剂后，加入1mL TFA/H2O/AcOH(v/v/v＝1:4:4)并搅拌1小时。将TFA/H2O/AcOH通过冷凝气流吹去。将残余物通过制备HPLC纯化(30分钟内30-80％CH3CN/H2O)，得到Δ2,3-C15-CDA3a。
实施例8-Δ2,3-C16-CDA3a的合成
Figure BDA0003019785980000271
通过9H-芴-9-基-甲氧基羰基(Fmoc)固相肽合成方案合成线性肽树脂-Gly-Asp-D-Hpg-Asp-Asp-D-Trp-Thr[O-ΔTrp-Glu-D-HOAsp-NH2]-Ser(OtBu)NHBoc。在温和的条件(TFE/AcOH/DCM)下，将肽从2-氯三苯甲基树脂上切割下来。干燥后，使用HATU/HOAt/DIEA在CH2Cl2中(二氯甲烷，DCM)中以0.1mM的浓度在室温下将肽环化24小时。在低压下蒸发CH2Cl2，并将残余物用5mL TFA/苯酚/H2O(v/v/v＝95:2.5:2.5)的混合物处理1.5小时。用冷凝气流吹去TFA/苯酚/H2O的混合物，残余物用***洗涤。将残余物通过制备HPLC纯化(在30分钟内5-50％CH3CN/H2O)，得到侧链未保护的环肽。
在60℃下搅拌(E)-14-甲基十五-2-烯酸乙酯(1.0当量)在NaOH和叔丁醇(1:1，v/v)中的溶液6小时。冷却至室温后，将反应用1N HCl酸化并用CH2Cl2萃取。合并的有机萃取物用盐水洗涤，用MgSO4干燥，并浓缩至干，得到α,β-不饱和脂肪酸，其未进一步纯化即使用。
将上述不饱和脂肪酸和水杨醛(1.0当量)、DMAP(0.1当量)和DIC(1.3当量)在CH2Cl2中的混合物在室温下搅拌8小时。减压除去溶剂，并将粗残余物通过快速色谱纯化(己烷/EtOAc，10:1)，得到纯的(E)-14-甲基十五-2-烯酸2-甲酰基苯酯，为无色油状物。
将得到的水杨醛酯和环状肽溶解在吡啶/AcOH(摩尔/摩尔＝1:1)的混合物中，并在室温下搅拌10小时。通过冻干除去溶剂后，加入1mL TFA/H2O/AcOH(v/v/v＝1:4:4)并搅拌1小时。将TFA/H2O/AcOH通过冷凝气流吹去。将残余物通过制备HPLC纯化(在30分钟内20-60％CH3CN/H2O)，得到Δ2,3-C16-CDA3a。
实施例9-环氧基-C14-CDA3b的合成
Figure BDA0003019785980000281
通过9H-芴-9-基-甲氧基羰基(Fmoc)固相肽合成方案合成线性肽树脂-Gly-Asp-D-Hpg-Asp-Asp-D-Trp-Thr[O-Trp-Glu-D-HOAsp-NH2]-Ser(OtBu)NH Boc。在温和的条件(TFE/AcOH/DCM)下，将肽从2-氯三苯甲基树脂上切割下来。干燥后，使用HATU/HOAt/DIEA在CH2Cl2中(二氯甲烷，DCM)中以0.1mM的浓度在室温下将肽环化24小时。在低压下蒸发CH2Cl2，并将残余物用TFA/苯酚/H2O(v/v/v＝95:2.5:2.5)的混合物处理1.5小时。用冷凝气流吹去TFA/苯酚/H2O的混合物，残余物用***洗涤。将残余物通过制备HPLC纯化(在30分钟内5-50％CH3CN/H2O)，得到侧链未保护的环肽。
(2S,3R)-3-(9-甲基癸基)环氧乙烷-2-羧酸2-甲酰基苯酯如下合成：(E)-12-甲基十三-2-烯酸乙酯(1.0当量)溶于无水Et2O中，加入DIBAL-H(2.5当量)。将反应混合物在0℃下搅拌2小时。然后加入MeOH、硅藻土和Na2SO4。将反应混合物逐渐升温至室温，通过Na2SO4的短垫过滤，并用CH2Cl2洗涤固体残余物。减压除去挥发物，并将粗残余物通过快速色谱纯化(己烷/EtOAc，3:1)，得到纯的(E)-12-甲基十三-2-烯-1-醇，为无色油状物。向填充有
Figure BDA0003019785980000282
粉末状分子筛(在180℃下在高真空下活化过夜)的火焰干燥的圆底烧瓶中添加无水CH2Cl2。将烧瓶冷却至-20℃。经由注射器依次添加酒石酸D-(-)-二乙酯(0.075当量)和Ti(OiPr)4(0.05当量)。将混合物搅拌20分钟，然后逐滴加入TBHP(2.0当量)。将所得混合物在-20℃下搅拌20分钟。将经分子筛干燥2小时的(E)-12-甲基十三-2-烯-1-醇(1.0当量)溶于无水CH2Cl2中，并在40分钟内通过注射器滴加。将混合物在-20℃下再搅拌4小时，通过TLC监测直至完成。通过在0℃下加入饱和Na2SO3淬灭反应，并在室温下搅拌3小时。通过硅藻土(Celite)过滤混浊的悬浮液，并用CH2Cl2洗涤。然后通过加入用NaCl饱和的30％NaOH水溶液，并在0℃下剧烈搅拌30分钟，来实现滤液中酒石酸复合物的水解。分离水层，并用CH2Cl2洗涤。合并的有机层用无水Na2SO4干燥并在减压下浓缩。通过快速色谱法(己烷/EtOAc，5:1)纯化黄色残余物，得到手性((2R,3R)-3-(9-甲基癸基)环氧乙烷-2-基)甲醇。
用NaIO4(4.0当量)和RuCl3(0.02当量)在室温下处理((2R,3R)-3-(9-甲基癸基)环氧乙烷-2-基)甲醇(1.0当量)在由CCl4、CH3CN和H2O形成的体系中的溶液。剧烈搅拌1小时后，加入饱和NaHSO3，并且在倾析后，用EtOAc萃取水相。合并的有机萃取物经MgSO4干燥，过滤并减压浓缩，得到粗环氧酸，为粘稠的黑色油状物，未纯化。
向粗环氧酸在无水CH2Cl2中的搅拌溶液中依次添加水杨醛(1.0当量)、DMAP(0.1当量)和DIC(1.3当量)。反应混合物在室温下搅拌4小时。减压浓缩反应混合物，并通过快速色谱(己烷/EtOAc，30:1)纯化，得到(2S,3R)-3-(9-甲基癸基)环氧乙烷-2-羧酸2-甲酰基苯酯，为无色油状物。
将得到的水杨醛酯和环状肽溶解在吡啶/AcOH(摩尔/摩尔＝1:1)的混合物中，并在室温下搅拌10小时。通过冻干除去溶剂后，加入1mL TFA/H2O/AcOH(v/v/v＝1:4:4)并搅拌1小时。将TFA/H2O/AcOH通过冷凝气流吹去。残余物通过制备HPLC纯化(30分钟内30-75％CH3CN/H2O)，得到环氧基C14CDA3b。
实施例10-环氧基-C14-CDA4a的合成
Figure BDA0003019785980000291
通过9H-芴-9-基-甲氧基羰基(Fmoc)固相肽合成方案合成线性肽树脂-Gly-Asp-D-Hpg-Asp-Asp-D-Trp-Thr[O-ΔTrp-Glu-D-Asp-NH2]-Ser(OtBu)NHB oc。在温和的条件(TFE/AcOH/DCM)下，将肽从2-氯三苯甲基树脂上切割下来。干燥后，使用HATU/HOAt/DIEA在CH2Cl2中(二氯甲烷，DCM)中以0.1mM的浓度在室温下将肽环化24小时。在低压下蒸发CH2Cl2，并将残余物用5mL TFA/苯酚/H2O(v/v/v＝95:2.5:2.5)的混合物处理1.5小时。用冷凝气流吹去TFA/苯酚/H2O的混合物，残余物用***洗涤。将残余物通过制备HPLC纯化(在30分钟内5-50％CH3CN/H2O)，得到侧链未保护的环肽。
(2S,3R)-3-(9-甲基癸基)环氧乙烷-2-羧酸2-甲酰基苯酯如下合成：(E)-12-甲基十三-2-烯酸乙酯(1.0当量)溶于无水Et2O中，加入DIBAL-H(2.5当量)。将反应混合物在0℃下搅拌2小时。然后加入MeOH、硅藻土和Na2SO4。将反应混合物逐渐升温至室温，通过Na2SO4的短垫过滤，并用CH2Cl2洗涤固体残余物。减压除去挥发物，并将粗残余物通过快速色谱纯化(己烷/EtOAc，3:1)，得到纯的(E)-12-甲基十三-2-烯-1-醇，为无色油状物。向填充有
Figure BDA0003019785980000301
粉末状分子筛(在180℃下在高真空下活化过夜)的火焰干燥的50mL圆底烧瓶中添加无水CH2Cl2。将烧瓶冷却至-20℃。经由注射器依次添加酒石酸D-(-)-二乙酯(0.075当量)和Ti(OiPr)4(0.05当量)。将混合物搅拌20分钟，然后逐滴加入TBHP(2.0当量)。将所得混合物在-20℃下搅拌20分钟。将经分子筛干燥2小时的(E)-12-甲基十三-2-烯-1-醇(1.0当量)溶于无水CH2Cl2中，并在40分钟内通过注射器滴加。将混合物在-20℃下再搅拌4小时，通过TLC监测直至完成。通过在0℃下加入饱和Na2SO3淬灭反应，并在室温下搅拌3小时。通过硅藻土(Celite)过滤混浊的悬浮液，并用CH2Cl2洗涤。然后通过加入用NaCl饱和的30％NaOH水溶液，并在0℃下剧烈搅拌30分钟，来实现滤液中酒石酸复合物的水解。分离水层，并用CH2Cl2洗涤。合并的有机层用无水Na2SO4干燥并在减压下浓缩。通过快速色谱法(己烷/EtOAc，5:1)纯化黄色残余物，得到手性((2R,3R)-3-(9-甲基癸基)环氧乙烷-2-基)甲醇。
用NaIO4(4.0当量)和RuCl3(0.02当量)在室温下处理((2R,3R)-3-(9-甲基癸基)环氧乙烷-2-基)甲醇(1.0当量)在由CCl4(3mL)、CH3CN(3mL)和H2O(3mL)形成的体系中的溶液。剧烈搅拌1小时后，加入饱和NaHSO3，并且在倾析后，用EtOAc萃取水相。合并的有机萃取物经MgSO4干燥，过滤并减压浓缩，得到粗环氧酸，为粘稠的黑色油状物，未纯化。
向粗环氧酸在无水CH2Cl2中的搅拌溶液中依次添加水杨醛(1.0当量)、DMAP(0.1当量)和DIC(1.3当量)。反应混合物在室温下搅拌4小时。减压浓缩反应混合物，并通过快速色谱(己烷/EtOAc，30:1)纯化，得到(2S,3R)-3-(9-甲基癸基)环氧乙烷-2-羧酸2-甲酰基苯酯，为无色油状物。
将得到的水杨醛酯和环状肽溶解在吡啶/AcOH(摩尔/摩尔＝1:1)的混合物中，并在室温下搅拌10小时。通过冻干除去溶剂后，加入1mL TFA/H2O/AcOH(v/v/v＝1:4:4)并搅拌1小时。将TFA/H2O/AcOH通过冷凝气流吹去。残余物通过制备HPLC纯化(30分钟内30-75％CH3CN/H2O)，得到环氧基C14CDA4a。
实施例11-环氧基-C14-差向-D-HOAsn-CDA3a的合成
Figure BDA0003019785980000311
通过9H-芴-9-基-甲氧基羰基(Fmoc)固相肽合成方案合成线性肽树脂-Gly-Asp-D-Hpg-Asp-Asp-D-Trp-Thr[O-ΔTrp-Glu-差向-D-HOAsp-NH2]-Ser(OtBu)NHBoc。在温和的条件(TFE/AcOH/DCM)下，将肽从2-氯三苯甲基树脂上切割下来。干燥后，使用HATU/HOAt/DIEA在CH2Cl2中(二氯甲烷，DCM)中以0.1mM的浓度在室温下将肽环化24小时。在低压下蒸发CH2Cl2，并将残余物用5mL TFA/苯酚/H2O(v/v/v＝95:2.5:2.5)的混合物处理1.5小时。用冷凝气流吹去TFA/苯酚/H2O的混合物，残余物用***洗涤。将残余物通过制备HPLC纯化(在30分钟内5-50％CH3CN/H2O)，得到侧链未保护的环肽。
(2S,3R)-3-(9-甲基癸基)环氧乙烷-2-羧酸2-甲酰基苯酯如下合成：(E)-12-甲基十三-2-烯酸乙酯(1.0当量)溶于无水Et2O中，加入DIBAL-H(2.5当量)。将反应混合物在0℃下搅拌2小时。然后加入MeOH、硅藻土和Na2SO4。将反应混合物逐渐升温至室温，通过Na2SO4的短垫过滤，并用CH2Cl2洗涤固体残余物。减压除去挥发物，并将粗残余物通过快速色谱纯化(己烷/EtOAc，3:1)，得到纯的(E)-12-甲基十三-2-烯-1-醇，为无色油状物。向填充有
Figure BDA0003019785980000321
粉末状分子筛(在180℃下在高真空下活化过夜)的火焰干燥的50mL圆底烧瓶中添加无水CH2Cl2。将烧瓶冷却至-20℃。经由注射器依次添加酒石酸D-(-)-二乙酯(0.075当量)和Ti(OiPr)4(0.05当量)。将混合物搅拌20分钟，然后逐滴加入TBHP(2.0当量)。将所得混合物在-20℃下搅拌20分钟。将经分子筛干燥2小时的(E)-12-甲基十三-2-烯-1-醇(1.0当量)溶于无水CH2Cl2中，并在40分钟内通过注射器滴加。将混合物在-20℃下再搅拌4小时，通过TLC监测直至完成。通过在0℃下加入饱和Na2SO3淬灭反应，并在室温下搅拌3小时。通过硅藻土(Celite)过滤混浊的悬浮液，并用CH2Cl2洗涤。然后通过加入用NaCl饱和的30％NaOH水溶液，并在0℃下剧烈搅拌30分钟，来实现滤液中酒石酸复合物的水解。分离水层，并用CH2Cl2洗涤。合并的有机层用无水Na2SO4干燥并在减压下浓缩。通过快速色谱法(己烷/EtOAc，5:1)纯化黄色残余物，得到手性((2R,3R)-3-(9-甲基癸基)环氧乙烷-2-基)甲醇。
用NaIO4(4.0当量)和RuCl3(0.02当量)在室温下处理((2R,3R)-3-(9-甲基癸基)环氧乙烷-2-基)甲醇(1.0当量)在由CCl4(3mL)、CH3CN(3mL)和H2O(3mL)形成的体系中的溶液。剧烈搅拌1小时后，加入饱和NaHSO3，并且在倾析后，用EtOAc萃取水相。合并的有机萃取物经MgSO4干燥，过滤并减压浓缩，得到粗环氧酸，为粘稠的黑色油状物，未纯化。
向粗环氧酸在无水CH2Cl2中的搅拌溶液中依次添加水杨醛(1.0当量)、DMAP(0.1当量)和DIC(1.3当量)。反应混合物在室温下搅拌4小时。减压浓缩反应混合物，并通过快速色谱(己烷/EtOAc，30:1)纯化，得到(2S,3R)-3-(9-甲基癸基)环氧乙烷-2-羧酸2-甲酰基苯酯，为无色油状物。
将得到的水杨醛酯和环状肽溶解在吡啶/AcOH(摩尔/摩尔＝1:1)的混合物中，并在室温下搅拌10小时。通过冻干除去溶剂后，加入TFA/H2O/AcOH(v/v/v＝1:4:4)并搅拌1小时。将TFA/H2O/AcOH通过冷凝气流吹去。残余物通过制备HPLC纯化(30分钟内30-75％CH3CN/H2O)，得到环氧基-C14-差向-D-HOAsn-CDA3a。
实施例12-抗菌研究
按照临床和实验室标准协会(CLSI)的推荐，在8mM氯化钙存在下，通过肉汤微量稀释法分别测定金黄色葡萄球菌和粪肠球菌菌株对达托霉素和类似物的敏感性。记录观察不到细菌生长的MIC(最小抑制浓度)。对于钙依赖性测定，除存在梯度浓度的氯化钙(0、0.125、0.25、0.5、1、2、4、8mM)外，如上所述进行敏感性测试的标准程序。
实施例13-细胞渗透性
将MHB中金黄色葡萄球菌菌株ATCC29213的过夜培养物的1:100稀释液在恒定通风下于37℃下孵育，直到OD600值达到0.5-0.6。用浓度为0.5μg/ml的化合物处理细菌，并在37℃和250rpm下孵育。当无法检测到杀菌作用时，根据时间杀菌试验确定处理条件。以0.5小时的间隔取出等分试样，并用无菌盐水洗涤三次。将200μl细菌悬浮液与1μM SYTOX绿在室温下孵育10分钟。通过酶标仪(CLARIOstar，BMG)在523±5nm的波长下测量在504±5nm下激发时的荧光。
具体实施方案的前述描述将如此充分地揭示本发明的一般性质，使得其他人可以通过应用相关领域技术范围内的知识(包括引用并通过引用并入本文的文件的内容)而在没有过度实验的情况下容易地修改和/或调整这样的具体实施方案以用于各种应用，而不背离本发明的一般构思。因此，基于本文给出的教导和指导，这样的调整和修改旨在落入所公开的实施方案的等价方案的含义和范围内。应当理解，本文的措词或术语是出于描述而非限制的目的，使得本说明书的术语或措辞将由技术人员结合相关领域技术人员的知识，根据本文提出的教导和指导来解释。
尽管上文已经描述了本发明的各种实施方案，但是应当理解，它们已经通过示例而非限制的方式给出。对于相关领域技术人员将显而易见的是，在不背离本发明的精神和范围的情况下，其中可以在形式和细节上做出各种改变。因此，本发明不应被任何上述示例性实施方案限制，而应仅根据以下权利要求及其等同方案来限定。

Claims (22)

1.一种由式(I)的结构表示的抗菌化合物及其药学上可接受的盐：
Figure FDA0003019785970000011
其中：
R1选自H、OH和OPO3H2；
R2选自H,H和π键；
R3选自H和CH3；
R4选自H、OH和卤素；
R5选自O和π键；
R6选自H和CH3；
n为3-12的整数。
2.根据权利要求1所述的化合物，其中R1为H。
3.根据权利要求1所述的化合物，其中R1为OH。
4.根据权利要求1所述的化合物，其中R2为H,H。
5.根据权利要求1所述的化合物，其中R2为π键。
6.根据权利要求1所述的化合物，其中R3为H。
7.根据权利要求1所述的化合物，其中R4为OH。
8.根据权利要求1所述的化合物，其中R5为O。
9.根据权利要求1所述的化合物，其中R5为π键。
10.根据权利要求1所述的化合物，其中n为3至12的整数。
11.根据权利要求1所述的化合物，其中R6为H。
12.根据权利要求1所述的化合物，其中R6为CH3。
13.根据权利要求1所述的化合物及其药学上可接受的盐，其中
(a)R1为3(S)-OH，R2为π键；R3为H，R4为OH，并且R5为π键，R6为H，其中n为5；[Δ2,3-C10-CDA3a]
(b)R1为3(S)-OH，R2为π键；R3为H，R4为OH，并且R5为π键，R6为CH3，其中n为6；[Δ2,3-C12-CDA3a]
(c)R1为3(S)-OH，R2为π键；R3为H，R4为OH，并且R5为π键，R6为CH3，其中n为7；[Δ2,3-C13-CDA3a]
(d)R1为3(S)-OH，R2为π键；R3为H，R4为OH，并且R5为π键，R6为CH3，其中n为8；[Δ2,3-C14-CDA3a]
(e)R1为3(S)-OH，R2为π键；R3为H，R4为OH，并且R5为π键，R6为CH3，其中n为9；[Δ2,3-C15-CDA3a]
(f)R1为3(S)-OH，R2为π键；R3为H，R4为OH，并且R5为π键，R6为CH3，其中n为10；[Δ2,3-C16-CDA3a]
(g)R1为3(S)-OH，R2为π键；R3为H，R4为OH，并且R5为O，R6为H，其中n为5；[环氧基C10-CDA3a]
(h)R1为3(S)-OH，R2为π键；R3为H，R4为OH，并且R5为O，R6为CH3，其中n为8；[环氧基C14-CDA3a]
(i)R1为3(R)-OH，R2为π键；R3为H，R4为OH，并且R5为O，R6为CH3，其中n为8；[环氧基-C14-差向-D-HOAsn-CDA3a]
(j)R1为H，R2为π键；R3为H，R4为OH，并且R5为O，R6为CH3，其中n为8；[环氧基-C14-CDA4a]；或
(k)R1为3(S)-OH，R2为H,H；R3为H，R4为OH，并且R5为O，R6为CH3，其中n为8；[环氧基-C14-CDA3b]。
14.根据权利要求1所述的化合物，其为CDA-3a抗生素类似物。
15.一种抗菌药物组合物，其包含治疗有效量的根据权利要求1至12中任一项所述的化合物，和药学上可接受的载体或赋形剂。
16.一种对抗细菌或治疗细菌感染的方法，其包括使所述细菌与根据权利要求1至12中任一项所述的化合物或根据权利要求15所述的药物组合物接触的步骤。
17.一种治疗细菌感染的方法，其包括给予有其需要的受试者根据权利要求1至12中任一项所述的化合物或根据权利要求15所述的药物组合物的步骤。
18.根据权利要求16或17所述的方法，其中所述细菌是***。
19.根据权利要求16或17所述的方法，其中所述细菌是革兰氏阴性细菌。
20.根据权利要求16或17所述的方法，其中所述细菌是甲氧西林耐药细菌。
21.根据权利要求16或17所述的方法，其中所述细菌是万古霉素耐药细菌。
22.根据权利要求1至12中任一项所述的化合物或根据权利要求15所述的药物组合物，其用于治疗细菌感染。
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