CN101225093B

CN101225093B - 氨基糖苷类衍生物

Info

Publication number: CN101225093B
Application number: CN2007100132316A
Authority: CN
Inventors: 黄振华
Original assignee: Shandong Xuanzhu Pharma Co Ltd
Current assignee: Jilin Jinsheng Pharmaceutical Co Ltd
Priority date: 2007-01-17
Filing date: 2007-01-17
Publication date: 2011-04-27
Anticipated expiration: 2027-01-17
Also published as: CN101225093A

Abstract

本发明属于医药技术领域，涉及新的氨基糖苷类化合物及其盐，这些化合物的制备方法，含有这些化合物或其盐作为必需的活性成分的药物组合物，以及这些化合物或其盐在制备用于治疗和/或预防感染性疾病的药物中的应用。本发明的新的氨基糖苷类衍生物，与现有的氨基糖苷类抗生素相比，抗菌谱广、抗菌活性高，尤其是对耐药菌具有较高的抗菌活性，可用于制备治疗和/或预防感染性疾病的药物，具有良好的临床使用价值。可与药学上可接受的载体制成临床上或药学上可接受的任一剂型，优选注射剂或口服制剂。

Description

氨基糖苷类衍生物

1、技术领域

本发明涉及新的氨基糖苷类化合物及其盐，这些化合物的制备方法，含有这些化合物或其盐作为必需的活性成分的药物组合物，以及这些化合物或其盐在制备用于治疗和/或预防感染性疾病的药物中的应用，属于医药技术领域。

2、背景技术

自1944年发现链霉素(streptomycin)、1949年发现新霉素(neomycin)以来，经过半个多世纪的时间，已发现或半合成了一系列可以用于临床的氨基糖苷类抗生素。氨基糖苷类抗生素的发展大致经历了以下阶段：链霉素-新霉素时期，卡那霉素时期，庆大霉素(妥布霉素、西索米星、小诺霉素)时期，半合成的氨基糖苷类抗生素衍生物时期(奈替米星、阿贝卡星、异帕米星等)。近年来，氨基糖苷类抗生素虽然发展不如β-内酰胺类快，但仍为治疗革兰阴性菌感染和结核病不可缺少的药物。

由于早期上市的天然来源的氨基糖苷类抗生素例如链霉素、卡那霉素、庆大霉素等，有严重的耳毒性和肾毒性，并且容易产生耐药性。为降低此类药物的耳毒性和肾毒性，并降低其耐药性的发生率，研究开发了一些半合成品，例如阿米卡星、地贝卡星、阿贝卡星、异帕米星、奈替米星、依替米星等。这些半合成衍生物的出现克服和部分克服了临床上出现的细菌耐药性和耳、肾毒副作用。高效、低毒、对耐药菌有效的新的衍生物的出现，在临床上发挥了重要作用，同时，也为氨基糖苷类抗生素的发展开辟了一条有效的途径。

3、发明内容

由于氨基糖苷类抗生素问世以来，一直是临床上重要的抗感染药物，为临床上治疗革兰阴性菌感染不可缺少的药物，疗效确切，价格低廉。现在以至将来此类药物仍然为临床必须药品，仍将会在我国广泛应用。但是，此类药物使用后极易产生耐药菌，同时本身又具有耳毒性、肾毒性等不良反应，给临床用药带来极大的不便，为了解决这些问题，我们的药物研究人员进行了许多有益的探索，寻找高效低毒、抗耐药菌的氨基糖苷类抗生素新的衍生物。

我们研究合成了一些新的氨基糖苷类化合物，惊奇的发现本发明新的化合物与现有的氨基糖苷类抗生素相比，具有抗菌谱广、抗菌活性高，尤其是对耐药菌具有较高的抗菌活性，同时具有氨基糖苷类共有的稳定的理化性质和较高的水溶性，具有较高的临床使用价值。

本发明要求保护1-N-Z-氨基糖苷类化合物及其盐，选自：

1-N-Z-庆大霉素A、1-N-Z-庆大霉素B、1-N-Z-庆大霉素B₁、1-N-Z-庆大霉素C₁、1-N-Z-庆大霉素C_1a、1-N-Z-庆大霉素C₂、1-N-Z-庆大霉素C_2a、1-N-Z-庆大霉素C_2b(即1-N-Z-小诺霉素)、1-N-Z-庆大霉素X、1-N-Z-3′，4′-双脱氧庆大霉素B、1-N-Z-卡那霉素A、1-N-Z-卡那霉素B、1-N-Z-卡那霉素C、1-N-Z-3′，4′-双脱氧卡那霉素B(即1-N-Z-地贝卡星)、1-N-Z-妥布霉素、1-N-Z-西索米星、1-N-Z-紫苏霉素，或其药学上可接受的盐；

其中，Z为取代或未被取代的—COCH₂NHC(CH₃)₃或—COCH(NH₂)CH₂CH₂CH₂CH₂NH₂，所述的取代基选自—NH₂、—OH、F、Cl、Br、I。

优选的化合物选自：

其中，Z为—COCH₂NHC(CH₃)₃或—COCH(NH₂)CH₂CH₂CH₂CH₂NH₂。

进一步优选的化合物选自：

1-N-Z-庆大霉素A、1-N-Z-庆大霉素B、1-N-Z-庆大霉素B₁、1-N-Z-庆大霉素C₁、1-N-Z-庆大霉素C_1a、1-N-Z-庆大霉素C₂、1-N-Z-庆大霉素C_2a、1-N-Z-庆大霉素C_2b(即1-N-Z-小诺霉素)、1-N-Z-庆大霉素X、1-N-Z-3′，4′-双脱氧庆大霉素B、1-N-Z-卡那霉素A、1-N-Z-卡那霉素B、1-N-Z-卡那霉素C、1-N-Z-3′，4′-双脱氧卡那霉素B(即1-N-Z-地贝卡星)、1-N-Z-妥布霉素、1-N-Z-西索米星、1-N-Z-紫苏霉素；

其中，Z为—COCH₂NHC(CH₃)₃。

更进一步优选的化合物为：

1-N-Z-庆大霉素B、1-N-Z-庆大霉素C₁、1-N-Z-庆大霉素C_1a、1-N-Z-庆大霉素C₂、1-N-Z-庆大霉素C_2b(即1-N-Z-小诺霉素)、1-N-Z-3′，4′-双脱氧庆大霉素B、1-N-Z-卡那霉素B、1-N-Z-3′，4′-双脱氧卡那霉素B(即1-N-Z-地贝卡星)、1-N-Z-妥布霉素、1-N-Z-西索米星、1-N-Z-紫苏霉素；

其中，Z为—COCH₂NHC(CH₃)₃。

最优选的化合物为：

1-N-Z-庆大霉素B、1-N-Z-庆大霉素C_1a、1-N-Z-庆大霉素C_2b(即1-N-Z-小诺霉素)、1-N-Z-3′，4′双脱氧卡那霉素B(即1-N-Z-地贝卡星)；其中，Z为—COCH₂NHC(CH₃)₃。即：

1-N-叔丁氨基乙酰基-庆大霉素B(以下简称化合物A)，结构式如下所示：

1-N-叔丁氨基乙酰基-庆大霉素C_1a(以下简称化合物B)，结构式如下所示：

1-N-叔丁氨基乙酰基-庆大霉素C_2b，即1-N-叔丁氨基乙酰基-小诺霉素(以下简称化合物C)，结构式如下所示：

1-N-叔丁氨基乙酰基-3′，4′-双脱氧卡那霉素B，即1-N-叔丁氨基乙酰基-地贝卡星(以下简称化合物D)，结构式如下所示：

为了提高水溶性或稳定性等，以适应贮存、制剂制造或临床用药的需要，上述化合物还可以成盐，包括：硫酸盐、盐酸盐、氢溴酸盐、磷酸盐、甲磺酸盐、富马酸盐、马来酸盐、乳糖酸盐、枸橼酸盐、酒石酸盐、重酒石酸盐、门冬氨酸盐、醋酸盐。经本发明人研究发现，本发明上述化合物的硫酸盐具有很好的水溶性和稳定性。最优选化合物的硫酸盐分别为：

1-N-叔丁氨基乙酰基-庆大霉素B硫酸盐(以下简称化合物A硫酸盐)，结构式如下所示：

1-N-叔丁氨基乙酰基-庆大霉素C_1a硫酸盐(以下简称化合物B硫酸盐)，结构式如下所示：

1-N-叔丁氨基乙酰基-庆大霉素C_2b硫酸盐，即1-N-叔丁氨基乙酰基-小诺霉素硫酸盐(以下简称化合物C硫酸盐)，结构式如下所示：

1-N-叔丁氨基乙酰基-3′，4′-双脱氧卡那霉素B硫酸盐，即1-N-叔丁氨基乙酰基-地贝卡星硫酸盐(以下简称化合物D硫酸盐)，结构式如下所示：

本发明化合物可以通过下列工艺制备，但不仅限于下列工艺：

步骤1：Z-OH活性酯的制备

在干燥的三口瓶中，加入无水乙腈，搅拌下加入Z-OH，搅拌溶解后，加入1-羟基苯并三氮唑(HOBT)，用水浴升温至合适温度，搅拌反应，然后降至室温，分批加入二环己基碳酰亚胺，室温搅拌反应，将反应液降至0℃下，静置后过滤，滤液备用。

步骤2：硅烷化氨基糖苷类抗生素的制备

于装有带干燥管的回流冷凝管、搅拌装置的干燥三口反应瓶中，加入乙腈、乙二醇二甲醚，搅拌下加入氨基糖苷类抗生素、六甲基二硅胺烷、三甲基氯硅烷，然后升温回流反应，反应完毕，过滤，滤液减压至干，然后再用乙腈溶解，冷藏放置备用。

步骤3：本发明化合物的制备

冰浴下于干燥的三口瓶中，加入上步制备好的硅烷化氨基糖苷类抗生素的乙腈液，然后缓慢滴加活性酯乙腈溶液，搅拌反应，升至室温，用水稀释，然后用稀盐酸缓慢调节pH，搅拌反应，过滤，滤液减压浓缩除去溶剂，剩余物用无水乙醇重结晶，得本发明化合物。

步骤4：本发明化合物硫酸盐制备

将本发明化合物溶解于无水乙醇中，冰浴下用2N硫酸缓慢调节pH，析出大量白色固体，过滤，固体用乙醇重结晶，得本发明化合物硫酸盐。

上述方法中，Z-OH中Z的含义同上所述；氨基糖苷类抗生素包括庆大霉素A、庆大霉素B、庆大霉素B₁、庆大霉素C₁、庆大霉素C_1a、庆大霉素C₂、庆大霉素C_2a、庆大霉素C_2b(即小诺霉素)、庆大霉素X、3′，4′-双脱氧庆大霉素B、卡那霉素A、卡那霉素B、卡那霉素C、3′，4′-双脱氧卡那霉素B(即地贝卡星)、妥布霉素、西索米星、紫苏霉素等。

本发明进一步要求保护上述化合物及其盐在制备治疗和/或预防感染性疾病的药物中的应用。本发明化合物及其盐具有抗菌谱广，抗菌活性强，对耐药菌也有较高抗菌活性的优点。药理实验表明，本发明化合物及其盐对各种需氧革兰阴性杆菌包括大肠埃希菌、克雷伯菌属、肠杆菌属、变形杆菌属、柠檬酸杆菌属、沙雷菌属和摩根菌属均有高度抗菌活性，对不动杆菌属、铜绿假单胞菌和嗜血杆菌属有较强的抗菌作用；对需氧革兰阳性菌包括金黄色葡萄球菌、表皮葡萄球菌、肺炎链球菌、草绿色链球菌、酿脓链球菌也有较强的抗菌活性。本发明化合物及其盐在低浓度时即对耐庆大霉素的大肠埃希菌、肺炎克雷伯菌、金黄色葡萄球菌有显著的抗菌活性，优于已上市氨基糖苷类抗生素。本发明化合物及其盐具有显著的体内抗菌活性，对小鼠体内感染大肠埃希菌、肺炎克雷伯菌均具有显著的保护作用。本发明化合物及其盐的毒性较低，临床用药较为安全。

本发明还进一步要求保护包括上述化合物及其盐作为必需的活性成分与药学上可接受的载体的药物组合物，为临床上或药学上可接受的任一剂型；可以肠胃外、口服等方式施用于需要这种治疗的患者，优选为口服制剂或注射剂。上述药物组合物中含有生理有效量的本发明的任一化合物或其盐(以本发明化合物计)0.01～5g，例如可以是10mg、20mg、25mg、30mg、40mg、50mg、60mg、70mg、75mg、80mg、90mg、0.1g、0.125g、0.15g、0.175g、0.2g、0.25g、0.3g、0.4g、0.5g、0.6g、0.7g、0.75g、0.8g、0.9g、1g、1.25g、1.5g、1.75g、2g、2.5g、3g、3.5g、4g、4.5g、5g等。

用于肠胃外给药时，可制成注射剂。注射剂系指药物制成的供注入体内的溶液、乳液或混悬液及供临用前配制或稀释成溶液或混悬液的粉末或浓溶液的无菌制剂，注射剂可分为注射液、注射用无菌粉末与注射用浓溶液。注射液系指药物制成的供注射入体内用的无菌溶液型注射液、乳液型注射液或混悬型注射液，可用于肌内注射、静脉注射、静脉滴注等；其规格有1ml、2ml、5ml、10ml、20ml、50ml、100ml、200ml、250ml、500ml等，其中供静脉滴注用的大体积(一般不小于100ml)注射液也称静脉输液。注射用无菌粉末系指药物制成的供临用前用适宜的无菌溶液配制成澄清溶液或均匀混悬液的无菌粉末或无菌块状物，可用适宜的注射用溶剂配制后注射，也可用静脉输液配制后静脉滴注；无菌粉末用溶媒结晶法、喷雾干燥法或冷冻干燥法等制得。注射用浓溶液系指药物制成的供临用前稀释供静脉滴注用的无菌浓溶液。

制成注射剂时，可采用现有制药领域中的常规方法生产，可选用水性溶剂或非水性溶剂。最常用的水性溶剂为注射用水，也可用0.9％氯化钠溶液或其他适宜的水溶液；常用的非水性溶剂为植物油，主要为供注射用大豆油，其他还有乙醇、丙二醇、聚乙二醇等的水溶液。配制注射剂时，可以不加入附加剂，也可根据药物的性质加入适宜的附加剂，如渗透压调节剂、pH值调节剂、增溶剂、填充剂、抗氧剂、抑菌剂、乳化剂、助悬剂等。常用的渗透压调节剂包括氯化钠、葡萄糖、氯化钾、氯化镁、氯化钙、山梨醇等，优选氯化钠或葡萄糖；常用的pH值调节剂包括醋酸-醋酸钠、乳酸、枸橼酸-枸橼酸钠、碳酸氢钠-碳酸钠等；常用的增溶剂包括聚山梨酯80、丙二醇、卵磷脂、聚氧乙烯蓖麻油等；常用的填充剂包括乳糖、甘露醇、山梨醇、右旋糖酐等；常用的抗氧剂有亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、焦亚硫酸钠等；常用抑菌剂为苯酚、甲酚、三氯叔丁醇等。注射剂常用容器有玻璃安瓿、玻璃瓶、塑料安瓿、塑料瓶等。

用于口服时，可制成常规的固体制剂，如片剂、胶囊剂、丸剂、颗粒剂等；也可制成口服液体制剂，如口服溶液剂、糖浆剂等。片剂系指药物与适宜的辅料混匀压制而成的圆片状或异形片状的固体制剂，以口服普通片为主，另有含片、舌下片、口腔贴片、咀嚼片、分散片、可溶片、泡腾片、缓释片、控释片与肠溶片等。胶囊剂系指药物或加有辅料充填于空心胶囊或密封于软质囊材中的固体制剂，依据其溶解与释放特性，可分为硬胶囊(通称为胶囊)、软胶囊(胶丸)、缓释胶囊、控释胶囊和肠溶胶囊等。丸剂系指药物与适宜的辅料均匀混合，以适当方法制成的球状或类球状固体制剂，包括滴丸、糖丸、小丸等。颗粒剂系指药物与适宜的辅料制成具有一定粒度的干燥颗粒状制剂，可分为可溶颗粒(通称为颗粒)、混悬颗粒、泡腾颗粒、肠溶颗粒、缓释颗粒和控释颗粒等。口服溶液剂系指药物溶解于适宜溶剂中制成供口服的澄清液体制剂。糖浆剂系指含有药物的浓蔗糖水溶液。

制成口服制剂时，可以加入适宜的填充剂、粘合剂、崩解剂、润滑剂等。常用填充剂包括淀粉、糖粉、磷酸钙、硫酸钙二水物、糊精、微晶纤维素、乳糖、预胶化淀粉、甘露醇等；常用粘合剂包括羧甲基纤维素钠、PVP-K30、羟丙基纤维素、淀粉浆、甲基纤维素、乙基纤维素、羟丙甲纤维素、胶化淀粉等；常用崩解剂包括干淀粉、交联聚维酮、交联羧甲基纤维素钠、羧甲基淀粉钠、低取代羟丙基纤维素等；常用润滑剂包括硬脂酸镁、滑石粉、十二烷基硫酸钠、微粉硅胶等。

本发明化合物及其盐与现有技术相比，具有以下优点：

(1)提供了具有广谱抗菌尤其是耐药菌活性的新氨基糖苷类化合物及其盐，例如1-N-叔丁氨基乙酰基-庆大霉素B、1-N-叔丁氨基乙酰基-庆大霉素C_1a、1-N-叔丁氨基乙酰基-庆大霉素C_2b、1-N-叔丁氨基乙酰基-3′，4′-双脱氧卡那霉素B及其硫酸盐，为临床用药提供了新的抗生素品种。

(2)药理实验表明，本发明化合物及其盐具有广谱高效抗菌活性，对各种需氧革兰阴性杆菌包括大肠埃希菌、克雷伯菌属、肠杆菌属、变形杆菌属、柠檬酸杆菌属、沙雷菌属和摩根菌属均有高度抗菌活性，对不动杆菌属、铜绿假单胞菌和嗜血杆菌属有较强的抗菌作用；对需氧革兰阳性菌包括金黄色葡萄球菌、表皮葡萄球菌、肺炎链球菌、草绿色链球菌、酿脓链球菌也有较强的抗菌活性。

(3)药理实验表明，本发明化合物及其盐对耐药菌也有较强的抗菌活性，在低浓度时即对耐庆大霉素的大肠埃希菌、肺炎克雷伯菌、金黄色葡萄球菌有显著的抗菌活性，优于已上市氨基糖苷类抗生素。

(4)药理实验表明，本发明化合物及其盐具有显著的体内抗菌活性，对小鼠体内感染大肠埃希菌、肺炎克雷伯菌均具有显著的保护作用。

(5)药理实验表明，本发明化合物及其盐的急性毒性较低，临床用药较为安全。

(6)本发明化合物及其盐具有广谱强效抗菌活性，对耐药菌也有很高的抗菌活性，并且毒性较低，具有很好的临床应用价值。

以下通过实验例来进一步阐述本发明的新的氨基糖苷类化合物的有益效果，这些实验例包括本发明化合物的药效学试验、毒理学试验。本发明化合物具有下列有益效果，但不应将此理解为本发明化合物仅具有下列有益效果。

以下实验例中用化合物A硫酸盐代替1-N-叔丁氨基乙酰基-庆大霉素B硫酸盐，化合物B硫酸盐代替1-N-叔丁氨基乙酰基-庆大霉素C_1a硫酸盐，化合物C硫酸盐代替1-N-叔丁氨基乙酰基-庆大霉素C_2b硫酸盐，化合物D硫酸盐代替1-N-叔丁氨基乙酰基-3′，4′-双脱氧卡那霉素B硫酸盐。

实验例1：本发明化合物的体外抗菌活性

供试品：本发明化合物A硫酸盐、B硫酸盐、C硫酸盐、D硫酸盐，均为自制；硫酸庆大霉素、硫酸卡那霉素、硫酸异帕米星，均为市购。

供试菌株：

(1)实验菌株：1274株临床分离致病菌，革兰阴性菌包括：大肠埃希菌125株、肺炎克雷伯菌112株、铜绿假单胞菌97株、痢疾志贺氏菌82株、阴沟肠杆菌78株、产气肠杆菌78株、奇异变形杆菌76株、费氏柠檬酸杆菌39株、差异柠檬酸杆菌39株、粘质沙雷菌38株、摩氏摩根菌38株、乙酸钙不动杆菌37株、流感嗜血杆菌36株、副流感嗜血杆菌32株；革兰阳性菌包括：金黄色葡萄球菌123株、表皮葡萄球菌83株、肺炎链球菌72株、草绿色链球菌45株、酿脓链球菌44株。

(2)标准质控菌株：选用大肠埃希菌ATCC25922、铜绿假单胞菌ATCC27853、金黄色葡萄球菌ATCC25923。

培养基：

MH(Mueller-Hinton Broth)肉汤培养基、脑心浸液(brain heart infusion)培养基、MH琼脂培养基、营养肉汤均为市购。HTM培养基(Haemophilus Test Medium)按照NCCLS规定方法配制，即在MH琼脂培养基基础上，加入15μg/ml辅酶I、15μg/ml牛血红素和5mg/ml酵母粉，pH7.4。血培养基为在MH肉汤培养基中加入5％脱纤维兔血制成，用于链球菌的药敏实验。

实验方法：

最低抑菌浓度(MIC)的测定：参照NCCLS标准，采用平皿二倍稀释法和Denley多点接种器进行药敏实验。实验菌培养增菌。药物用MH肉汤培养基二倍稀释成各种所需浓度，分别加适量到平皿中，MH琼脂培养基熔化后定量注入含药液平皿内混匀，药物的终浓度分别为0.0075、0.015、0.03、0.06……128μg/ml(以化合物计)。流感嗜血杆菌和副流感嗜血杆菌采用HTM培养基，链球菌用血培养基。用多点接种仪将细菌接种于不同药物浓度的平皿表面上(接种量约为10⁴CFU/点)后，置37℃恒温培养18h(流感嗜血杆菌和副流感嗜血杆菌置5％CO₂培养箱培养24h)后观察结果，以无细菌生长平皿培养基中所含药物的最低浓度为药物对该细菌的最低抑菌浓度(MIC)。

表1 本发明化合物对1274株临床分离菌株的抗菌活性(μg/ml)

表1 本发明化合物对1274株临床分离菌株的抗菌活性(μg/ml)(续1)

表1 本发明化合物对1274株临床分离菌株的抗菌活性(μg/ml)(续2)

表1 本发明化合物对1274株临床分离菌株的抗菌活性(μm/ml)(续3)

实验结果：本发明化合物A硫酸盐、B硫酸盐、C硫酸盐、D硫酸盐对907株临床分离革兰阴性菌和367株临床分离革兰阳性菌均具有较强的抗菌作用，结果见表1。

对革兰阴性菌的抗菌活性：本发明化合物A硫酸盐、B硫酸盐、C硫酸盐、D硫酸盐对大肠埃希菌、肺炎克雷伯菌属、痢疾志贺氏菌、阴沟肠杆菌、产气肠杆菌、奇异变形杆菌、费氏柠檬酸杆菌、差异柠檬酸杆菌、粘质沙雷菌、摩氏摩根菌具有高度抗菌活性，MIC₅₀在0.125～1μg/ml内，MIC₉₀在4～32μg/ml范围内；对铜绿假单胞菌、乙酸钙不动杆菌、流感嗜血杆菌和副流感嗜血杆菌也有较强的抗菌作用，MIC₅₀在1～4μg/ml内，MIC₉₀在8～64μg/ml范围内。本发明化合物A硫酸盐、B硫酸盐、C硫酸盐、D硫酸盐对革兰阴性菌的抗菌活性显著强于硫酸庆大霉素和硫酸卡那霉素，略强于硫酸异帕米星或相当。

对革兰阳性菌的抗菌活性：本发明化合物A硫酸盐、B硫酸盐、C硫酸盐、D硫酸盐对金黄色葡萄球菌、表皮葡萄球菌、肺炎链球菌、草绿色链球菌、酿脓链球菌均有较强的抗菌活性，MIC₅₀在0.125～2μg/ml内，MIC₉₀在8～32μg/ml范围内。本发明化合物A硫酸盐、B硫酸盐、C硫酸盐、D硫酸盐对革兰阳性菌的抗菌活性显著强于硫酸庆大霉素和硫酸卡那霉素，略强于硫酸异帕米星或相当。

结论：上述结果表明，本发明化合物对各种需氧革兰阴性杆菌包括大肠埃希菌、克雷伯菌属、肠杆菌属、变形杆菌属、柠檬酸杆菌属、沙雷菌属和摩根菌属均有高度抗菌活性，对不动杆菌属、铜绿假单胞菌和嗜血杆菌属有较强的抗菌作用；对需氧革兰阳性菌包括金黄色葡萄球菌、表皮葡萄球菌、肺炎链球菌、草绿色链球菌、酿脓链球菌也有较强的抗菌活性。本发明化合物对各种供试菌株的抗菌活性显著强于庆大霉素和卡那霉素，略强于异帕米星或相当。

实验例2：本发明化合物对耐药菌的抗菌活性比较

供试品：硫酸庆大霉素、硫酸卡那霉素、硫酸小诺霉素、硫酸地贝卡星、硫酸阿米卡星、硫酸异帕米星、硫酸奈替米星、硫酸依替米星8种氨基糖苷类抗生素均由中国药品生物制品检定所提供。本发明化合物A硫酸盐、B硫酸盐、C硫酸盐、D硫酸盐，自制。

供试菌株：

(1)实验菌株：纸片法测定庆大霉素耐药(抑菌圈直径≤12cm)的大肠埃希菌40株、肺炎克雷伯菌18株、金黄色葡萄球菌38株。

(2)标准质控菌株：大肠埃希菌ATCC25922、金黄色葡萄球菌ATCC25923，由中国医学细菌保藏管理中心提供。

最低抑菌浓度(MIC)的测定：同上，参照NCCLS标准，采用平皿二倍稀释法和Deley多点接种器进行药敏实验。药物的终浓度分别为0.0075、0.015、0.03、0.06……128、256μg/ml(以化合物计)。

表2 本发明化合物对庆大霉素耐药菌的抗菌活性(μg/ml)

实验结果：结果见表2。通过临床分离的纸片法测定庆大霉素耐药的大肠埃希菌对本发明化合物A硫酸盐、B硫酸盐、C硫酸盐、D硫酸盐及对照药的MIC值结果可以看出，本发明的化合物A硫酸盐、B硫酸盐、C硫酸盐、D硫酸盐对庆大霉素耐药的大肠埃希菌、肺炎克雷伯菌、金黄色葡萄球菌的抗菌活性最强，MIC₅₀在2～8μg/ml内，MIC₉₀在16～32μg/ml范围内，略强于硫酸阿米卡星和硫酸异帕米星或相当，强于硫酸奈替米星和硫酸依替米星，显著强于硫酸地贝卡星、硫酸小诺霉素、硫酸庆大霉素和硫酸卡那霉素。

结论：大肠埃希菌、肺炎克雷伯菌是引起临床感染最常见的革兰阴性菌，金黄色葡萄球菌是引起临床感染最常见的革兰阳性菌。实验结果表明本发明化合物在低浓度时即对耐庆大霉素的大肠埃希菌、肺炎克雷伯菌、金黄色葡萄球菌有显著的抗菌活性，优于已上市氨基糖苷类抗生素，可用于临床耐药菌感染。

实验例3：本发明化合物对小鼠体内感染的保护

实验动物：健康昆明种小白鼠，体重20～25g，雌性各半，随机分组，每组20只。

供试品：本发明化合物A硫酸盐、B硫酸盐、C硫酸盐、D硫酸盐，均为自制；硫酸庆大霉素、硫酸卡那霉素、硫酸异帕米星，均为市购。以上药物均用生理盐水配制备用。

给药途径与给药容积：肌内注射，25ml/kg(以化合物计)。

供试菌液：用5％胃膜素稀释大肠埃希菌、肺炎克雷伯菌混悬液，含菌量均为10¹⁰个/ml。

实验方法：每只小鼠腹腔注射菌液0.5ml感染，感染后1h按表3肌内注射给药，空白对照组给予生理盐水，感染后24h观察动物生存数，判断供试品的保护作用。

表3 本发明化合物对小鼠体内感染的保护作用(n＝20)

实验结果：本发明化合物A硫酸盐、B硫酸盐、C硫酸盐、D硫酸盐对小鼠体内感染大肠埃希菌、肺炎克雷伯菌均具有显著的保护作用，并且显著优于硫酸庆大霉素或硫酸卡那霉素的效果，略优于硫酸异帕米星或相当，见表3。

结论：实验结果表明，本发明化合物具有显著的体内抗菌活性，与现有氨基糖苷类抗生素相比较抗菌效果更强。

实验例4：本发明化合物的急性毒性

实验动物：健康昆明种小白鼠，体重20～25g，雌性各半，随机分组，每组10只。

给药途径与给药容积：肌内注射，25ml/kg(以化合物计)。

实验方法：在预试验获得0％和100％致死剂量的范围内将受试动物随机分为5个剂量组(共15组)，各供试品每组10只。分别肌内注射给药，给药后观察各剂量组动物的毒性反应症状，对死亡动物即时进行解剖，肉眼观察各脏器内的病变。根据给药后七天动物死亡数计算其半数致死剂量LD₅₀值。

实验结果：小鼠肌内注射氨基糖苷类抗生素15小时后，高剂量组小鼠开始出现挣扎、行动失调等症状，24小时内相继出现死亡，其余各组未死动物一般在24小时后回复正常。死亡动物解剖后肉眼观察各脏器，未见有明显病变。本发明化合物A硫酸盐、B硫酸盐、C硫酸盐、D硫酸盐对小鼠肌内注射给药的LD₅₀值分别为：218.32mg/kg、225.70mg/kg、226.42mg/kg、212.53mg/kg(以化合物计)，硫酸庆大霉素、硫酸卡那霉素、硫酸异帕米星对小鼠肌内注射给药的LD₅₀值分别为：146.87mg/kg、123.52mg/kg、216.94mg/kg(以化合物计)。

结论：上述实验结果表明，本发明化合物对小鼠肌内注射给药的急性毒性显著低于庆大霉素和卡那霉素，与异帕米星接近，表明本发明化合物的急性毒性较低，临床用药较为安全。

4、具体实施方式

以下通过实施例形式的具体实施方式，对本发明的上述内容作进一步的详细说明。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下实施例。凡基于本发明上述内容所实现的技术均属于本发明的范围。以下实施例中各剂型的辅料可以用药学上可接受的辅料替换，或者减少、增加。

实施例11-N-叔丁氨基乙酰基-庆大霉素B及其硫酸盐的制备

步骤1：叔丁基氨基乙酸活性酯的制备

在干燥的三口瓶中，加入无水乙腈100ml，搅拌下加入叔丁氨基乙酸4g(30.5mmol)，搅拌溶解后，加入1-羟基苯并三氮唑(HOBT)4.8g(35.5mmol)，用水浴升温至40℃，搅拌反应1小时，然后降至室温，分批加入二环己基碳酰亚胺7.4g(36mmol)，室温搅拌反应2小时，将反应液降至0℃下，静置后过滤，滤液备用。

步骤2：硅烷化庆大霉素B的制备

于装有带干燥管的回流冷凝管、搅拌装置的干燥三口反应瓶中，加入乙腈30ml，乙二醇二甲醚60ml，搅拌下加入庆大霉素B12g(25mmol)，六甲基二硅胺烷30ml，三甲基氯硅烷0.1ml，然后升温回流反应1h，反应完毕，过滤，滤液减压至干，然后再用乙腈溶解，冷藏放置备用。

步骤3：1-N-叔丁氨基乙酰基-庆大霉素B的制备

冰浴下于干燥的三口瓶中，加入上步制备好的硅烷化庆大霉素B的乙腈液，然后缓慢滴加叔丁基氨基乙酸活性酯乙腈溶液，搅拌反应2h，升至室温，用水稀释，然后用稀盐酸缓慢调节pH1～2，搅拌反应20min，过滤，滤液减压浓缩除去溶剂，剩余物用无水乙醇重结晶，得类白色1-N-叔丁氨基乙酰基-庆大霉素B10.8g，收率：72.3％。

步骤4：1-N-叔丁氨基乙酰基-庆大霉素B的硫酸盐制备

将10.8g(18.1mmol)N-1-叔丁氨基乙酰基-庆大霉素B溶解于100ml无水乙醇中，冰浴下用2N硫酸缓慢调节pH6左右，析出大量白色固体，过滤，固体用85％的乙醇重结晶，得1-N-叔丁氨基乙酰基-庆大霉素B的硫酸盐9.8g，收率：72.9％。

分子式：C₂₅H₄₉N₅O₁₁·1.5H₂SO₄

分子量：742.80

元素分析：实测值：C，40.33％；H，7.17％；N，9.35％；S，6.39％

理论值：C，40.42％；H，7.06％；N，9.43％；S，6.48％

实施例2 1-N-叔丁氨基乙酰基-庆大霉素C _1a 及其硫酸盐的制备

参考实施例1，投料庆大霉素C_1a11.2g(25mmol)，得1-N-叔丁氨基乙酰基-庆大霉素C_1a硫酸盐11.2g，总收率：59.1％。

分子式：C₂₅H₅₀N₆O₈·2H₂SO₄

分子量：758.86

元素分析：实测值：C，39.48％；H，7.30％；N，11.15％；S，8.41％

理论值：C，39.57％；H，7.17％；N，11.07％；S，8.45％

实施例3 1-N-叔丁氨基乙酰基-庆大霉素C _2b 的制备

参考实施例1，投料庆大霉素C_2b11.6g(25mmol)，得1-N-叔丁氨基乙酰基-庆大霉素C_2b硫酸盐10.5g，总收率：54.3％。

分子式：C₂₆H₅₂N₆O₈·2H₂SO₄

分子量：772.88

元素分析：实测值：C，40.26％；H，7.45％；N，10.79％；S，8.24％

理论值：C，40.40％；H，7.30％；N，10.87％；S，8.30％

实施例4　1-N-叔丁氨基乙酰基-3′，4′-双脱氧卡那霉素B的制备

参考实施例1，投料3′，4′-双脱氧卡那霉素B11.3g(25mmol)，得1-N-叔丁氨基乙酰基-3′，4′-双脱氧卡那霉素B硫酸盐10.9g，总收率：57.5％。

分子式：C₂₄H₄₈N₆O₉·2H₂SO₄

分子量：760.83

元素分析：实测值：C，37.76％；H，6.97％；N，10.95％；S，8.38％

理论值：C，37.89％；H，6.89％；N，11.05％；S，8.43％

实施例 5本发明化合物水针的制备

1、处方：

处方1：

处方2：

处方3：

处方4：

2、制备工艺：

将生产用安瓿配液用容器具、仪器设备等进行清理、除菌、除热原；按处方称取原料和辅料；取山梨醇加配液量80％的注射用水，搅拌溶解；加入配液量0.05％的针用活性炭，搅拌15min，过滤，脱炭；向溶液中加入原料，搅拌溶解，加入EDTA二钠盐，搅拌溶解，测定并调节溶液的pH值，补加注射用水至全量，定容；药液经过0.22μm的微孔滤膜精滤，检查澄明度，半成品检验；将药液装于安瓿中，100℃流通蒸汽灭菌30min，检漏，灯检；成品全检，包装入库。

实施例6 本发明化合物冻干粉针的制备

1、处方：

处方1：

处方2：

处方3：

处方4：

2、制备工艺：

将生产所用西林瓶、胶塞及配液用容器具、仪器设备等进行清理、除菌、除热原；按处方称取原料和辅料；将甘露醇加配液量80％注射用水，搅拌溶解；然后加入配液量0.05％的针用活性炭，搅拌15min，过滤，脱炭；向溶液中加入原料药，搅拌溶解，测定并调节溶液的pH值，补加注射用水至全量，定容；药液经过0.22μm的微孔滤膜精滤，检查澄明度；半成品检验；药液分装于西林瓶中，半压塞；冻干，压塞、扎盖；成品全检，包装入库。

实施例7　本发明化合物无菌分装粉针的制备

1、处方：

处方1：

处方2：

处方3：

处方4：

2、制备工艺：

将生产所用的抗生素玻璃瓶、胶塞等进行无菌处理；按处方称取原料，将无菌粉置于分装机中分装，随时检测装量；加塞，压盖，成品全检，包装入库。

实施例8 本发明化合物氯化钠注射液的制备

1、处方：

处方1：

处方2：

处方3：

处方4：

2、制备工艺：

将配液用容器具、仪器设备等进行清理、除菌、除热原；按处方称取原料和辅料；取氯化钠加配液量80％的注射用水，搅拌溶解；加入配液量0.05％的针用活性炭，搅拌15min，过滤，脱炭；向溶液中加入原料药，搅拌溶解；测定并调节溶液的pH值；补加注射用水至全量，定容；药液经过0.22μm的微孔滤膜精滤，检查澄明度；半成品检验；将药液装于输液瓶中，250ml/瓶；115℃热压灭菌30min；检漏，灯检；成品全检，包装入库。

实施例9 本发明化合物葡萄糖注射液的制备

1、处方：

处方1：

处方2：

处方3：

处方4：

2、制备工艺：

将配液用容器具、仪器设备等进行清理、除菌、除热原；按处方称取原料和辅料；取葡萄糖加配液量80％的注射用水，搅拌溶解；加入配液量0.05％的针用活性炭，搅拌15min，过滤，脱炭；向溶液中加入原料药，搅拌溶解；测定并调节溶液的pH值；补加注射用水至全量，定容；药液经过0.22μm的微孔滤膜精滤，检查澄明度；半成品检验；分装；115℃热压灭菌30min；检漏，灯检；成品全检，包装入库。

实施例10　本发明化合物片的制备

1、处方：

处方1：

处方2：

2、制备工艺：

原料和辅料分别粉碎过80目筛备用；制粒溶液制备：取PVP K30加浓度为30～95％药用乙醇制成5～10％的溶液；取原料和辅料混匀，加入制粒溶液适量制软材，20目制粒，50～70℃干燥后，18目整粒，加入硬脂酸镁混匀；测定颗粒含量，压片，随机检测片重；成品全检，包装入库。

实施例11　本发明化合物胶囊的制备

1、处方：

处方1：

处方2：

2、制备工艺：

原料和辅料分别粉碎过80目筛备用；制粒溶液制备：取PVP K30加浓度为30～95％药用乙醇制成5～10％的溶液；取原料和辅料混匀，加入制粒溶液适量制软材，20目制粒，50～70℃干燥后，18目整粒，加入硬脂酸镁混匀；测定颗粒含量，胶囊填充，随机检测装量；成品全检，包装入库。

Claims

1.1-N-Z-氨基糖苷类化合物及其盐，选自：

1-N-Z-庆大霉素B、1-N-Z-庆大霉素C_1a、1-N-Z-庆大霉素C_2b、1-N-Z-3′，4′-双脱氧卡那霉素B，或其药学上可接受的盐；

其中，Z为-COCH₂NHC(CH₃)₃。

2.如权利要求1所述的任一1-N-Z氨基糖苷类化合物及其盐，其特征在于，所述的药学上可接受的盐为硫酸盐、盐酸盐、氢溴酸盐、磷酸盐、甲磺酸盐、富马酸盐、马来酸盐、乳糖酸盐、枸橼酸盐、酒石酸盐、门冬氨酸盐或醋酸盐。

3.如权利要求1所述的任一1-N-Z-氨基糖苷类化合物及其盐在制备用于治疗和/或预防感染性疾病的药物中的应用。

4.一种药物组合物，含有权利要求1所述的任一1-N-Z-氨基糖苷类化合物及其盐作为必需的活性成分与药学上可接受的载体。

5.如权利要求4所述的药物组合物，其为注射剂或口服制剂。

6.如权利要求4所述的药物组合物，其中含有生理有效量的权利要求1所述的任一1-N-Z-氨基糖苷类化合物及其盐0.01～5g。