可从纤维堆囊粘菌得到的生物活性化合物

摘要

本发明涉及一类新颖的化合物，其具有抗菌、抗真菌和/或细胞抑制性质，可从粘菌尤其是堆囊粘菌属优选是纤维堆囊粘菌得到。这类化合物的一个代表如今分别被命名为地索拉唑Z和地索拉唑Z－环氧化物，其具有连接到其环状核心结构(I)和(II)的特定取代基和特定不饱和键。

说明书

技术领域

本发明涉及一类新颖的化合物，其具有抗菌(antibiotic)、抗真菌和/或细 胞抑制性质，可从粘菌(myxobacteria)，尤其是堆囊粘菌属(genus Sorangium) 的粘菌，优选是纤维堆囊粘菌(Sorangium cellulosum)得到。这类化合物的一 个代表目前分别被命名为地索拉唑Z(Disorazole Z)和地索拉唑Z-环氧化物， 其环状核心结构具有特定的取代基和不饱和键的特定构型。

背景技术

众所周知，粘菌产生很多种生物活性化合物，也可将这些生物活性化 合物称为次级代谢产物。在这些次级代谢产物中，地索拉唑这类化合物已 吸引人们的注意，其可作为微管蛋白(tubulin)聚合的抑制剂、凋亡诱发的抑 制剂和细胞周期停止的抑制剂，或甚至在低浓度就对细胞增殖具有抑制作 用。

虽然本发明的化合物可从堆囊粘菌属的生产菌株分离，但这些化合物 具有大体上不同于已知地索拉唑或Chivosazole的骨架结构。

从堆囊粘菌属的粘菌分离的次级代谢产物可参见Jansen et al.，Liebigs Ann.Chem.1994，759-733，已将其称为地索拉唑。一种地索拉唑的代表性结 构式如下给出，基于其取代基将其称为地索拉唑A1至A7：

地索拉唑所包括的杂基团(heterogenous group)包括在大环内酯环 (macrolide ring)中的两个噁唑。通常，地索拉唑具有对称环状结构的骨架， 可将其细分成两半，所述两半通过酯基连接，形成包括总数为34个原子的 大环内酯环，此大环内酯环的部分带有其它取代基。在所述酯基之一的邻 近，这两个半个分子中的每个都包括噁唑环和10至12个碳原子的链，其 后为酯基，其构成与另一个半个分子的连接。就双键和其它取代基，例如 环氧基、羟基和进一步取代的饱和或部分不饱和烷基的排列和数目而言， 10至12个碳原子的链具有多种变化。

将可从粘菌尤其是纤维堆囊粘菌得到的另一类次级代谢产物称为 Chivosazole，Jansen等人确定了其具有下述骨架结构(Liebigs Ann./Recueil 1997，1725-1732(1997))。通常，可将Chivosazole描述成糖苷配基(aglycon) 的6-脱氧吡喃葡萄糖(6-deoxyglucopyranose)衍生物的糖苷，糖苷配基在其 31元大环内酯环中包括噁唑。将糖苷配基本身称为Chivosazole F，其显示 抗菌和细胞毒活性：

以上：Chivosazole糖苷配基(F)，其中R1为H或-CH₃。将R2的取代 基称为奎诺糖基(chinovosyl)衍生物。

发明内容

鉴于可从堆囊粘菌属的粘菌得到已知次级代谢产物，本发明的目的是 提供具有生物活性例如抗真菌、抗菌和/或细胞毒性质的新颖化合物。

为了达到上述目的，本发明提供具有生物活性的新颖化合物、其用于 医药目的的用途和包含所述化合物的药物组合物。此外，本发明提供通过 对微生物进行发酵而制备所述化合物的方法。

本发明的化合物包括式I的环状核心结构，该环状核心结构包括在生 物活性化合物中或形成生物活性化合物的部分，其中以顺式或反式构型， 碳原子C5至C12之间的任意单个键或所有键以及C5’至C12’之间的任意键 可彼此独立地为单独饱和或单独不饱和，也可彼此独立地为全部饱和或全 部不饱和，优选为不饱和共轭：

其中取代基R1至R32独立选自氢、烷基、环烷基、环烷基烷基、烯基、 炔基、芳基、杂芳基、芳基烷基、杂芳基烷基、杂环基、杂环基烷基、烷 基磺酰基、芳基磺酰基、芳基烷基磺酰基、卤素、羟基、羰基、乙酰基、 烷氧基、芳基氧基、芳基烷氧基、氨基、亚氨基、羟氨基、单烷基氨基、 二烷基氨基、肼基、氰基、烷基氰基、巯基(sulfhydryl)、二硫基烷基 (disulfidylalkyl)、硫脂基(sulfatidyl)和烷基硫基(alkylsulfidyl)。

任选地，取代基R1至R32在其烷基、环烷基、环烷基烷基、烯基、炔 基、芳基、杂芳基、芳基烷基、杂芳基烷基、杂环基、杂环基烷基、烷基 磺酰基、芳基磺酰基、芳基烷基磺酰基、羰基、乙酰基、烷氧基、芳基氧 基、芳基烷氧基、单烷基氨基、二烷基氨基、烷基氰基、二硫基烷基和/或 烷基硫基中，进一步被独立选自以下基团中的1、2或3个取代基取代：烷 基、环烷基、环烷基烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基、芳基烷基、杂芳 基烷基、杂环基、杂环基烷基、烷基磺酰基、芳基磺酰基、芳基烷基磺酰 基、卤素、氟、氯、溴、碘、-N₃、NO₂、＝O、＝S、＝S(O)₂、羟基、羰基、 乙酰基、烷氧基、芳基氧基、芳基烷氧基、氨基、亚氨基、羟氨基、单烷 基氨基、二烷基氨基、肼基、氰基、烷基氰基、巯基、二硫基烷基、硫脂 基和烷基硫基。

另外或可选择地，在两个相邻碳原子(优选为分别选自C5至C12和C5’ 至C12’的两个相邻碳原子)之间，取代基R1至R32中分别与选自C1至C12 和C1’至C12’中的相邻碳原子连接的任意两个取代基可以是双键、环氧化 物(环氧乙烷)、环氮乙烷(氮丙啶)、被烷基-、烯基-、炔基-、环烷基-、环烷 基烷基-、杂芳基-、芳基烷基-、杂芳基烷基-、杂环基-和/或杂环基烷基-取 代的环氮乙烷(氮丙啶)、硫杂丙环和/或硫杂丙环-S-氧化物基。

优选地，碳原子C5至C12之间和C5’至C12’之间的键分别为不饱和共 轭。更优选地，碳原子C5和C6之间、C7和C8之间和C9和C10之间的 键及碳原子C5’和C6’之间、C7’和C8’之间和C9’和C10’之间的键是不饱和 的。不对称的碳原子为R-或S-构型，优选具有可从堆囊粘菌属得到的产物 的构型。

优选地，在碳原子C1至C12和C1’至C12’之间的键分别是不饱和的， 符合结构II，其中碳原子C5至C12和C5’至C12’分别带有取代基R3至R17 和R18至R32，这些取代基没有显示，但相应于结构I中的那些取代基。

其中碳原子C5至C11和C5’至C11’是取代的，符合结构I，即C5被 R4取代、C6被R6取代、C7被R8取代、C8被R10取代、C9被R12取代、 C10被R14取代并且C11被R16取代，C5’被R18取代、C6’被R20取代、 C7’被R22取代、C8’被R24取代、C9’被R26取代、C10’被R28取代并且 C11’被R30取代，并且其中X1和X2独立选自对取代基R1至R32所定义 的基团或以下对取代基X1所定义的基团。

在另一个实施方案中，通用结构I分别在碳原子C12和C12’上带有取 代的乙基，得到如下结构III：

取代基R33至R70独立选自氢、烷基、环烷基、环烷基烷基、烯基、 炔基、芳基、杂芳基、芳基烷基、杂芳基烷基、杂环基、杂环基烷基、烷 基磺酰基、芳基磺酰基、芳基烷基磺酰基、卤素、羟基、羰基、乙酰基、 烷氧基、芳基氧基、芳基烷氧基、氨基、亚氨基、羟氨基、单烷基氨基、 二烷基氨基、肼基、氰基、烷基氰基、巯基、二硫基烷基、硫脂基和烷基 硫基。

任选地，取代基R33至R70在其烷基、环烷基、环烷基烷基、烯基、 炔基、芳基、杂芳基、芳基烷基、杂芳基烷基、杂环基、杂环基烷基、烷 基磺酰基、芳基磺酰基、芳基烷基磺酰基、羰基、乙酰基、烷氧基、芳基 氧基、芳基烷氧基、单烷基氨基、二烷基氨基、烷基氰基、二硫基烷基和/ 或烷基硫基中，进一步被独立选自以下基团中的1、2或3个取代基取代： 烷基、环烷基、环烷基烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基、芳基烷基、杂 芳基烷基、杂环基、杂环基烷基、烷基磺酰基、芳基磺酰基、芳基烷基磺 酰基、卤素、氟、氯、溴、碘、-N₃、NO₂、＝O、＝S、＝S(O)₂、羟基、羰基、 乙酰基、烷氧基、芳基氧基、芳基烷氧基、氨基、亚氨基、羟氨基、单烷 基氨基、二烷基氨基、肼基、氰基、烷基氰基、巯基、二硫基烷基、硫脂 基和烷基硫基。

另外或可选择地，在两个相邻碳原子(优选为分别选自C5至C12和C5’ 至C12’的两个相邻碳原子)之间，取代基R33至R70中分别与选自C1至C12 和C1’至C12’中的相邻碳原子连接的任意两个取代基可以是双键、环氧化 物(环氧乙烷)、环氮乙烷(氮丙啶)、被烷基-、烯基-、炔基-、环烷基-、环烷 基烷基-、杂芳基-、芳基烷基-、杂芳基烷基-、杂环基-和/或杂环基烷基-取 代的环氮乙烷(氮丙啶)、硫杂丙环和/或硫杂丙环-S-氧化物基。

优选地，碳原子C5至C12之间和C5’至C12’之间的键分别为不饱和共 轭。更优选地，碳原子C5和C6之间、C7和C8之间和C9和C10之间的 键及碳原子C5’和C6’之间、C7’和C8’之间和C9’和C10’之间的键是不饱和 的。不对称的碳原子为R-或S-构型，优选具有可从堆囊粘菌属得到的产物 的构型。

优选地，碳原子C1至C14以及C1’至C14’之间的键分别是不饱和的， 符合结构IV，其中连接到碳原子C5至C12的取代基和连接到碳原子C5’ 至C12’的取代基没有显示，但与对结构II所定义的R42至R70相同。取代 基X3、X4、X5、X6、X7和X8也相应于结构III的R33至R39。

在本发明的另一个优选实施方案中，在式I、II或III结构中，C5至C12 和/或C5’至C12’中的至少两个碳原子通过环氧基桥连。作为本发明包含环 氧化物的化合物的实例，给出以下结构V，其中双键可在碳原子C5至C12 和C5’至C12’之间形成：

取代基Z1至Z32独立选自氢、烷基、环烷基、环烷基烷基、烯基、炔 基、芳基、杂芳基、芳基烷基、杂芳基烷基、杂环基、杂环基烷基、烷基 磺酰基、芳基磺酰基、芳基烷基磺酰基、卤素、羟基、羰基、乙酰基、烷 氧基、芳基氧基、芳基烷氧基、氨基、亚氨基、羟氨基、单烷基氨基、二 烷基氨基、肼基、氰基、烷基氰基、巯基、二硫基烷基、硫脂基和烷基硫 基。

任选地，取代基Z1至Z32在其烷基、环烷基、环烷基烷基、烯基、炔 基、芳基、杂芳基、芳基烷基、杂芳基烷基、杂环基、杂环基烷基、烷基 磺酰基、芳基磺酰基、芳基烷基磺酰基、羰基、乙酰基、烷氧基、芳基氧 基、芳基烷氧基、单烷基氨基、二烷基氨基、烷基氰基、二硫基烷基和/或 烷基硫基中，进一步被独立选自以下基团中的1、2或3个取代基取代：烷 基、环烷基、环烷基烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基、芳基烷基、杂芳 基烷基、杂环基、杂环基烷基、烷基磺酰基、芳基磺酰基、芳基烷基磺酰 基、卤素、氟、氯、溴、碘、-N₃、NO₂、＝O、＝S、＝S(O)₂、羟基、羰基、 乙酰基、烷氧基、芳基氧基、芳基烷氧基、氨基、亚氨基、羟氨基、单烷 基氨基、二烷基氨基、肼基、氰基、烷基氰基、巯基、二硫基烷基、硫脂 基和烷基硫基。

另外或可选择地，在两个相邻碳原子(优选为分别选自C5至C12和C5’ 至C12’的两个相邻碳原子)之间，取代基Z1至Z32中分别与选自C1至C12 和C1’至C12’中的相邻碳原子连接的任意两个取代基可以是双键、环氧化 物(环氧乙烷)、环氮乙烷(氮丙啶)、被烷基-、烯基-、炔基-、环烷基-、环烷 基烷基-、杂芳基-、芳基烷基-、杂芳基烷基-、杂环基-和/或杂环基烷基-取 代的环氮乙烷(氮丙啶)、硫杂丙环和/或硫杂丙环-S-氧化物基。

优选地，碳原子C5至C12之间和C5’至C12’之间的键分别为不饱和共 轭。更优选地，碳原子C5和C6之间、C7和C8之间和C9和C10之间的 键及碳原子C5’和C6’之间、C7’和C8’之间和C9’和C10’之间的键是不饱和 的。不对称的碳原子为R-或S-构型，优选具有可从堆囊粘菌属得到的产物 的构型。

优选地，碳原子C1至C12之间以及C1’至C12’之间的键分别是不饱和 的，符合以下结构VI，其中连接到碳原子C5至C12的取代基和连接到碳 原子C5’至C12’的取代基没有显示，但如对结构V所定义的那样。

其中取代基X11至X16选自就R1至R32定义的基团。

此外，可从堆囊粘菌属的发酵液(fermentation broth)分离结构V，可通 过衍生化合成或得到结构V，以得到以下结构VII化合物，其中取代基Z33 至Z70与取代基Z1至Z32相同：

结构VI和VII的环氧化物的具体实施方案以以下结构VIII给出，其也 可从堆囊粘菌属的生产菌株(producer strain)得到：

其中取代基X9和X10如就取代基Z1至Z32给出的那样定义。

在式I至VIII结构中，双键独立地为顺式或反式构型。

在以上结构的另一个优选实施方案中，符合式I至VIII分别在C12和 C1’之间和在C12’和C1之间形成的一个或两个内酯键可替代地分别在C14 和C1’和/或C14’和C1之间形成，在形式上分别替换C14和C14’的取代基 之一。

应该注意的是，所有本发明的化合物都可从堆囊粘菌属，尤其是纤维 堆囊粘菌的发酵液分离，因为这些次级代谢产物的合成随发酵的持续时间 而变化。例如，C5和C14或C5’和C14’之间具有双键的顺/反构型及其共轭 的变化和/或饱和状态的变化和/或在C14和C1’之间而不是在C12和C1’之 间和/或在C14’和C1之间而不是在C12’和C1之间的内酯键的形成的变化 随较长的发酵时间例如延长至15或20天而不同。此外，改变发酵条件， 例如通过从培养基除去吸附树脂XAD Amberlite，可合成具有式I至IV结 构的化合物，例如在碳原子具有不同取代基的产物，及引起在C5至C12和 C5’至C12’之间的键的去饱和的变化和涉及内酯键定位的变化。

就地索拉唑的大量变化形式而言，在堆囊粘菌属发酵中具有相同核心 结构即式I至VIII核心结构，以及C1至C14和C1’至C14’具有不同取代基 并且饱和度/不饱和度不同并且键构象不同的化合物的合成相应于Jansen等 人的观察结果(Liebigs Ann.Chem.1994，759-733)。作为从堆囊粘菌属发酵液 分离的替代选择，可通过完全化学合成或通过对地索拉唑Z或其环氧化物 的衍生化，得到本发明的化合物，地索拉唑Z和其环氧化物可通过发酵得 到。由于本发明提供化合物的结构，所以技术人员可使用众所周知的合成 化学方法，对用于合成的化学途径进行设计。

在优选的实施方案中，以上式I至VIII的取代基R1、R2、X1、X2、 X9、X10、Z1和Z2独立选自以下取代基：

在以上式中，Xa、Xb、Xc和Xd可独立选自以下原子或基团：氢、烷 基、环烷基、环烷基烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基、芳基烷基和杂芳 基烷基、杂环基、杂环基芳基、烷基磺酰基、芳基磺酰基和芳基烷基磺酰 基、卤素、羟基、羰基、乙酰基和烷氧基、氨基、亚氨基、羟氨基、单烷 基氨基、二烷基氨基、肼基、氰基、烷基氰基、巯基、二硫基烷基、硫脂 基、烷基硫基、芳基氧基、芳基烷氧基、＝O、＝S、＝S(O)₂，这些基团任选 地在烷基、环烷基、环烷基烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基、芳基烷基、 杂芳基烷基、杂环基、杂环基烷基、烷基磺酰基、芳基磺酰基、芳基烷基 磺酰基、羰基、乙酰基、烷氧基、芳基氧基、芳基烷氧基、单烷基氨基、 二烷基氨基、烷基氰基、二硫基烷基和/或烷基硫基中，被彼此独立选自以 下基团中的1、2或3个取代基取代：烷基、环烷基、环烷基烷基、烯基、 炔基、芳基、杂芳基、芳基烷基、杂芳基烷基、杂环基、杂环基烷基、烷 基磺酰基、芳基磺酰基、芳基烷基磺酰基、卤素例如氟、氯、溴、碘、-N₃、 NO₂、＝O、＝S、＝S(O)₂、羟基、羰基、乙酰基、烷氧基、芳基氧基、芳基烷 氧基、氨基、亚氨基、羟氨基、单烷基氨基、二烷基氨基、肼基、氰基、 烷基氰基、巯基、二硫基烷基、硫脂基和/或烷基硫基。

更优选地，取代基R1、R2、X1、X2、X9、X10、Z1、Z2选自以下取 状基：

最优选地，在一个化合物中，取代基R1、R2、X1、X2、X9、X10、 Z1、Z2是相同的。

就本发明的目的而言，术语烷基包括具有1至12个碳原子的非环状饱 和烃基，所述烷基可以是直链的，也可以是支链的。术语烷基优选是指1 至8个(特别优选为1至6个)碳原子的烷基链。合适的烷基的实例有甲基、 乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、叔 戊基、2-甲基-戊基或3-甲基-戊基、正己基、异己基、正庚基、正辛基、正 壬基、正癸基、正十一基、正十二基。

术语环烷基是指饱和或部分不饱和的非芳族环状烃基，其包含1至3 个环，包括单环烷基、双环烷基、三环烷基，并且包含总数为3至20个形 成环的碳原子，优选为3至10个碳原子，最优选为具有3至8个碳原子的 环烷基。合适的环烷基的实例有环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚 基、环辛基、环癸基、环己烯基、环戊烯基和环辛二烯基。

术语环烷基烷基是指其中环烷基通过烷基连接的基团，其中烷基和环 烷基具有本文定义的意思，优选为(C₃-C₈)-环烷基-(C₁-C₄)-烷基。其实例有环 丙基甲基、环己基甲基、环庚基乙基、环己烯基乙基。

就本发明的目的而言，术语烯基包括具有2至12个碳原子的非环状不 饱和或部分不饱和烃基，所述烯基可以是直链的，也可以是支链的，并且 可包含1或多个双键。术语烯基优选是指具有2至8个，优选为2至6个 碳原子的烯基链。实例有乙烯基、丙烯基、丁烯基、戊烯基、己烯基和辛 二烯基等。

术语炔基是指具有2至12个碳原子的非环状不饱和或部分不饱和烃 基，所述炔基可以是直链的，也可以是支链的，并且包含1或多个三键。 术语炔基优选是指具有2至8个，优选为2至6个碳原子的炔基链。实例 有丙炔基、丁炔基、戊炔基、己炔基。

术语芳基是指具有3至14个(优选为5至14个)碳原子的芳族烃体系， 所述芳基也可稠合到其它饱和、(部分)不饱和或芳族环系。芳基的实例尤其 有苯基、联苯基、萘基和蒽基，还有茚满基、茚基或1，2，3，4-四氢萘基。

术语杂芳基是指包括至少一个(在合适情况下也可为2、3、4或5个) 杂原子的5、6或7元环状芳基，所述杂原子优选为氮、氧和/或硫，其中杂 原子是相同或不同的。优选地，氮原子的数目独立为0、1、2或3个，而 氧和硫原子的数目独立为0或1个。术语杂芳基也包括其中芳环为双环或 多环系统的部分的系统，例如为芳族环通过杂芳基的任意期望或可能的环 原子稠合到本申请所定义的芳基、环烷基、杂芳基或杂环基。杂芳基的实 例包括吡咯基、噻吩基、呋喃基、咪唑基、噻唑基、异噻唑基、噁唑基、 异噁唑基、吡唑基、吡啶基、嘧啶基、吡嗪基、吲哚基、喹啉基和异喹啉 基。

术语芳基烷基和杂芳基烷基是指其中芳基或杂芳基通过烷基连接的基 团，其中烷基、芳基和杂芳基具有本申请所定义的意思。优选的芳基烷基 有苯基-(C₁-C₄)-烷基，优选为苄基或苯基乙基。优选的杂芳基烷基有吲哚基 -(C₁-C₄)-烷基，优选为1H-吲哚-3-基-甲基或2-(1H-吲哚-3-基)-乙基。

术语杂环基是指具有3至14个(优选为5或6至14个)环原子的单环或 多环系统，所述环原子可都是碳原子。然而，环系也可包括1、2、3、4或 5个杂原子，尤其为氮、氧和/或硫。环系可以是饱和、单不饱和或多不饱 和的，但不可以是芳族的。在环系由至少两个环构成的情况下，这些环可 以稠合、螺环或其它方式连接。杂环基可连接在能形成稳定结构的任意碳 原子或杂原子。实例包括吡咯烷基、硫杂吡咯烷基(thiapyrrolidinyl)、哌啶基、 哌嗪基、氧杂哌嗪基(oxapiperazinyl)、氧杂哌啶基(oxapiperidinyl)和噁二唑 基。

术语杂环基烷基是指其中杂环基通过烷基连接的基团，其中烷基和杂 环基具有本文定义的意思。

术语烷基磺酰基、芳基磺酰基和芳基烷基磺酰基是指其中烷基、芳基、 芳基烷基通过-S(O)₂-连接的基团，其中烷基、芳基和芳基烷基具有本文定义 的意思。实例有甲基磺酰基和苯基磺酰基。

术语卤素是指氟(F)、溴(Br)、氯(Cl)或碘(I)中的一个，在合适的情况下 是指其中的多个。卤素的意思优选为氟、氯或溴原子。

术语烷氧基、芳基氧基和芳基烷氧基是指其中本申请所定义的烷基、 芳基或芳基烷基链分别通过氧原子连接的基团。实例有甲氧基、正丙氧基、 苯氧基和苄氧基。

术语单-烷基氨基、二-烷基氨基是指其中至多一个(两个)独立的本申请 所定义的烷基链通过氮原子连接的基团。实例有乙氨基、二甲氨基和异丙 基乙基氨基。

术语烷基氰基是指其中本申请所定义的烷基链通过氰基连接的基团。 实例有甲基氰基和正丙基氰基。

术语烷基硫基是指其中本申请所定义的烷基链通过硫原子连接的基 团。实例有甲基硫基和正丙基硫基。

术语羰基是指其中烷基、环烷基、环烷基烷基、烯基、炔基、芳基、 杂芳基、芳基烷基、杂芳基烷基、杂环基和/或杂环基烷基通过-C(O)-或 -C(O)O-连接的基团，而术语烷基、环烷基、环烷基烷基、烯基、炔基、芳 基、杂芳基、芳基烷基、杂芳基烷基、杂环基和/或杂环基烷基如本申请所 定义。实例有-C(O)O-CH₃、-C(O)-CH₃、-C(O)O-苯基等。

本发明化合物的所有立体异构体均包括在内，要么以混合物的形式， 要么以单纯或基本上单纯的形式。本发明的化合物可在任意所述碳原子处 (包括在R取代基中的任意一个碳原子处)，具有不对称的中心。因此，本发 明的化合物可以其外消旋体的形式、以单纯对映异构体和/或非对映异构体 的形式或以这些对映异构体和/或非对映异构体的混合物的形式存在。所述 混合物可具有任意期望的立体异构体的混合比。

因而，例如可通过本身已知的方法，将具有一个或多个手性中心并且 以外消旋体形式或以非对映异构体混合物形式存在的本发明化合物分成其 单纯光学异构体即对映异构体或非对映异构体。本发明的化合物可通过以 下方法分离：在手性或非手性相上进行柱分离；从任选光学活性溶剂或通 过使用光学活性酸或碱进行重结晶；用光学活性试剂例如光学活性醇进行 衍生化随后消去这个基团。

如果可能的话，本发明化合物可具有互变异构体的形式。

同样可能的是，本发明化合物可为前药的形式，例如乙酸酯、碳酸酯、 葡萄糖醛酸酯、硫酸酯或磷酸酯。

如果本发明的化合物具有足够碱性的基团例如仲氨基或叔氨基，那么 可用无机酸或有机酸将本发明的化合物转化成盐。本发明化合物的可药用 盐优选由以下酸形成：盐酸、氢溴酸、碘酸、硫酸、磷酸、甲磺酸、对甲 苯磺酸、碳酸、甲酸、乙酸、磺基乙酸、三氟乙酸、草酸、丙二酸、马来 酸、琥珀酸、酒石酸、外消旋酸、苹果酸、扑酸、扁桃酸、富马酸、乳酸、 柠檬酸、牛磺胆酸、戊二酸、硬脂酸、谷氨酸或天冬氨酸。尤其是，它们 所形成的盐分别为盐酸盐、氯化物、氢溴酸盐、溴化物、碘化物、硫酸盐、 磷酸盐、甲磺酸盐、甲苯磺酸盐、碳酸盐、碳酸氢盐、甲酸盐、乙酸盐、 磺基乙酸盐、三氟甲磺酸盐(triflate)、草酸盐、丙二酸盐、马来酸盐、琥珀 酸盐、酒石酸盐、苹果酸盐、扑酸盐、扁桃酸盐、富马酸盐、乳酸盐、柠 檬酸盐、牛磺胆酸盐、戊二酸盐、硬脂酸盐、谷氨酸盐和天冬氨酸盐。

而且，从本发明化合物形成的盐的化学计量可以是一的整数或非整数 倍。如果本发明的化合物包含酸性足够的基团例如羧基、磺酸、磷酸或酚 基，那么可用无机碱将本发明的化合物转化成其生理上可接受的盐。无机 碱的实例有铵、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙，合适的有机碱有乙醇胺、 二乙醇胺、三乙醇胺、乙二胺、叔丁胺、叔辛胺、脱氢松香胺、环己胺、 二苄基乙二胺和赖氨酸。

同样可能的是，本发明化合物可为其溶剂化物尤其是水合物的形式， 例如其可通过从溶剂或水溶液结晶得到。此外，可使一个、两个、三个或 任意数目的溶剂分子或水分子与本发明的化合物结合，得到溶剂化物和水 合物。

已知的是，以不同有序状态存在的化学物质形成的固体称为多晶形形 式或变形。就其物理性质而言，多形态物质的各种变形可能具有很大不同。 本发明的化合物可以多种多晶形形式存在，其中某些变形可能是亚稳定的。 本发明化合物的所有这些多晶形形式都被认为包括在本发明的范围内。

更优选地，结构II的X1和X2是相同的取代基，得到以下结构IX， 目前将此结构化合物称为地索拉唑Z：

对于地索拉唑Z-环氧化物，确定分子式为C₄₀H₄₆N₂O₁₃，得到分子量为 762.79884，而单同位素质量为762.29999，由其推出式X结构。

在以上式I至X新颖的化合物中，不对称的碳原子可各自存在于R-或 S-构型中，优选为堆囊粘菌属的生产菌株合成的构型中。然而，本领域技术 人员能够确定存在于堆囊粘菌属的生物合成产物中的构型，还能够确定每 种立体异构体的生物活性。

对于所述新颖化合物的制备，根据本领域技术人员已知的标准方法， 可以使用化学合成，优选地，对粘菌菌株优选为堆囊粘菌属进行发酵，随 后进行分离和纯化，堆囊粘菌属为所述化合物的生产菌株。本发明的化合 物适合于医药用途，即作为药物制剂的组分，所述药物制剂例如用于治疗 慢性炎症疾病例如关节炎，或作为有效对抗癌细胞的药物或前药。

除提供作为生物活性化合物基础的新颖的环状核心结构之外，本发明 化合物例如优于已知地索拉唑的一个优点是，它们例如在液体制剂中或在 液体剂型中的长期稳定性是提高的。

就包含在第二实施方案化合物中的不对称环氧基团而言，有利的是， 可将反应性环氧基团用于对化合物进一步衍生化，或用于提供不同和/或提 高的生物活性。

附图说明

参考以下附图，更详细地对本发明进行描述：

图1显示对纤维堆囊粘菌的典型发酵的氧饱和度、pH和搅拌器速度的 变化过程；以及

图2A至H显示就纤维堆囊粘菌发酵的提取物而言分别通过 HPLC-MS、HPLC色谱、UV光谱和质谱得到的地索拉唑Z的分析结果，即 详细为：

在图2A中为总离子电流色谱图(TIC)200-1000Da，

在图2B中为范围为200-400nm的DAD-UV色谱图，

在图2C中为调整到地索拉唑Z和Z-异构体的M+H离子的截取的阳离 子电流(extracted positive ion current，XIC)色谱图(746.9-747.4Da)，

在图2D中为调整到地索拉唑Z和Z-异构体的M-H+AcOH离子的截取 的阳离子电流(XIC)色谱图(804.8-805.3Da)，

在图2E中为调整到地索拉唑Z和Z-异构体的碎片离子m/z＝675的截 取的阳离子电流(XIC)色谱图(674.7-675.2Da)，

在图2F和G中为Z-异构体和地索拉唑Z的UV光谱，

在图2H和I中为Z-异构体和地索拉唑Z的MS光谱(ESI，正离子模式)， m/z 747为[M+H]⁺分子离子，m/z 764＝746+18为[M+NH₄]⁺离子，而 m/z 769＝746+23为[M+Na]⁺离子，

在图2J和K中为Z-异构体和地索拉唑Z的MS光谱(ESI，负离子模式)， m/z 805＝746+59为[M+AcO^-]^-分子离子簇，而在m/z 675＝746-H-70(＝ C₄H_6O)＝C₃₆H₃₉N₂O₁₁的碎片为[M-H-侧链]^-离子。

具体实施方式

在实施例中，除非另有说明，否则百分比为重量/体积。

实施例1：地索拉唑Z

作为包括环状25元核心结构的新颖的化合物的实施例，对地索拉唑Z 进行分析，其在通用结构IV的碳原子C13和C13’上带有相同的取代基，所 述碳原子的编号分别为以下式IX’的25和33。从在丙酮-D6(600/150MHz， 丙酮在2.05/29.80ppm)中的NMR，得到表1的数据。

表1：地索拉唑Z在丙酮-D6中的NMR数据

  m   J   C   δ_C  m   -   -   -   1，13   162.35   s   -   -   -   2，14   135.72   s   8.53   s   -   3，15   145.05   d   -   -   -   4，16   159.65   s   6.19   d   15.5   5，17   116.49   d   6.81   m   *)   6，18   137.66   d   6.16   dd   11.1，14.9   7，19   131.81   d   6.78   dd   11.5，14.9   8，20   134.99   d   6.11   t   11.1   9，21   132.78   d   5.69   m   -   10，22   131.08   d   2.69(H_a)   2.66(H_b)   m   m   -   11，23   30.24   t   5.45   dd   2.1，9.2   12，24   76.16   d   -   -   -   25，33   56.13   s

  4.44   t   6.2   26，34   75.53   d   5.65   m   -   27，35   131.57   d   5.74   dq   15.4，6.2   28，36   128.72   d   1.70   dd   1.1，6.4   29，37   17.93   q   1.36   s   -   30，38   13.53   q   -   -   -   31，39   173.81   s   3.61   s   -   32，40   51.85   q   4.16   d   4.9   26/34-OH   -   -   *)宽的信号，为8-H所覆盖；在CDCl₃中，7-H：6.74(dd(br)，   11.6，15.2Hz)，8-H：6.59(dd，11.8，14.4Hz)

从分析数据推论出地索拉唑Z的以下结构式，其中除非另有说明，否 则数字指示碳原子：

对于地索拉唑Z，已确定M＝746.80的分子式为C₄₀H₄₆N₂O₁₂，其计算 值为746.30507Da，在FAB-MS(使用3-NBA矩阵)中确定为746.3037。

实施例2：地索拉唑Z的生物活性

作为本发明化合物的实施例，按照在Irschik et al.(The Sorangicins，novel and powerful inhibitors of eubacterial RNA polymerase isolated from myxobacteria，J.Antibiotics 40：7-13(1987))中公开的方法，对地索拉唑Z进行 生物活性分析。以下对有机体的最小抑制浓度被发现：

表2：对微生物的最小抑制浓度(MIC)

  试验微生物   MIC(μg/mL)   冻土毛霉(Mucor hiemalis)   ＞6

 灰色葡萄孢(Botrytis cinerea)   6  德巴利氏腐霉(Pythium debaryanum)   3  胶粘红酵母(Rhodotorula glutinis)   3  啤酒糖酵母(Saccharomyces cerevisiae)   ＞6  金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)   ＞25  大肠埃希氏杆菌(Escherichia coli，DMSZ 5347)   ＞25

按照Sasse et al.(J.Antibiotics 56：827-831(2003))，测定对小鼠成纤维细 胞细胞系L929(ATCC CCL 1)的试验毒性。

实施例3：通过发酵制备这些化合物

作为制备本发明化合物的实施例，通过对纤维堆囊粘菌进行发酵制备 地索拉唑Z。

通过本文在此对新颖化合物的披露，本领域技术人员可对生产菌株例 如粘菌进行鉴别。作为实施例，在摇瓶中培养纤维堆囊粘菌菌株Soce 1875(可在DSMZ得到，登记号为DSM53600)，所述菌株为地索拉唑Z的生 产菌株，当前为地索拉唑Z-环氧化物的生产菌株。

使用配备有溶剂梯度系统的HP 1100系统[自动进样器、柱温箱(40 ℃)、DAD-UV检测器；柱Nucleodur 100-5 C18 EC， 125/2mm(Macherey-Nagel)；溶剂A＝含有5％乙腈的水，B＝含有5％水的 乙腈，每种溶剂都含有用30μL/L乙酸调节至pH为5.5的乙酸铵缓冲液(0.5 mM)；梯度：在30min内，B从10％增加至100％，100％B保持10min； 流速为0.3mL/min]，通过HPLC-MS，对地索拉唑Z和地索拉唑Z-环氧化 物进行分析。在带有离子喷射离子化界面的PE SCIEX API 2000 LC/MS/MS 系统上，以正离子-负离子模式对质谱进行记录。

实施例4：对纤维堆囊粘菌进行发酵以制备地索拉唑Z和/或地索拉唑 Z-环氧化物

为了以发酵的方式制备地索拉唑Z和/或地索拉唑Z-环氧化物，根据堆 囊粘菌属的具体生产菌株，摇瓶中培养的起始培养物对于发酵罐的接种是 优选的。发酵过程例如以分批或分批补料的方式进行。

对于起始培养物，在培养开始时，使用以下培养基，所述培养基包括 0.8％可溶性淀粉(Merck 1.01252)、0.2％酵母提取物、0.2％脱脂大豆粉 (degreased soy meal)、0.1％CaCl₂×2H₂O、0.1％MgSO₄×7H₂O、8mg/L Na-Fe-EDTA、1％HEPES缓冲液、0.2％葡萄糖、1％XAD树脂，pH为7.4。 对于起始培养物，可在30℃在搅动速度为160rpm的情况下对摇瓶进行孵 育。对于发酵，在高压灭菌之前，使用与起始培养物的培养基相同但不含 HEPES缓冲液，以及pH为7.9的培养基70升，进行分批发酵。

为了吸附地索拉唑Z和/或地索拉唑Z-环氧化物，添加1％(体积/体 积)XAD(Amberlite XAD 16，Rohm and Hass)。

用一升起始培养物对发酵罐进行接种，在30℃的温度，5.5L/min换气 速率以及搅拌器速度为80rpm的情况下进行培养。在发酵过程期间，如果 需要的话，添加5％KOH溶液，使pH保持恒定在6.8或在6.8之上。通过 碘反应，控制残余的淀粉，并且例如使用检验条(Roche)，监测葡萄糖浓度。 在图1中显示发酵过程，其描绘溶解的氧张力(pO₂)、pH和搅拌器速度的变 化过程。

底物浓度和产物浓度如下给出：

  发酵天数   葡萄糖   淀粉(碘反应)  地索拉唑Z浓度(μg/mL)   10   痕量   蓝色   55   11   0   蓝色   92   12   0   浅蓝色   96

当葡萄糖和淀粉基本上被代谢掉时，并且当地索拉唑Z的浓度达到稳 定水平时，就可对制备培养物进行收集。在总共十二天之后，停止发酵， 以筛选收集XAD树脂。吸附到XAD的细胞包括在随后的提取和纯化步骤 中。

对于制备其中内酯化布置在C14和C1’之间和/或C14’和C1之间而不 是C12和C1’之间和C12’和C1之间的化合物及对于具有交替双键构型和变 化取代基的化合物，将发酵持续时间延长2至8天，任选地将培养温度降 低至约20-22℃，优选地除去(omit)吸附树脂(XAD)。

出于分析目的，将等分发酵培养物用于收集XAD树脂和细胞群，随后 使用甲醇、甲醇∶乙醇∶异丙醇(80∶15∶5)进行提取，使用丙酮进行最后的步骤。 将提取物合并、浓缩，以HPLC-MS进行分析。

当使用可选择的纤维堆囊粘菌菌株，优选为在DSMZ列出的登记号为 DSM53419的Soce 427时，可将以下培养基用于起始培养物：0.3％淀粉 (Cerestar SF 12618，Cerestar Deutschland，Krefeld)、0.2％脱脂大豆粉 (Soyamine 50T，Lucas Meyer，Hamburg)、0.1％酵母提取物(Marcor)、0.1％硫 酸镁(Roth，P027.2)、0.05％氯化钙(Merck，1.02382)、8mg/L乙二胺四乙酸的 钠-铁盐(Na-Fe-EDTA)(Merck，108413)和0.9％HEPES缓冲液(Roth，9105.3)， pH为7.5。在高压灭菌之后，添加20％葡萄糖溶液(Riedel-de Han 16301)， 使葡萄糖最终为0.3％。为了发酵，在高压灭菌之前，使用相同的培养基， 不同的是HEPES缓冲液，以及pH为7.9。

实施例5：从发酵液分离地索拉唑Z

在实施例4的发酵之后，通过对纤维堆囊粘菌菌株Soce 427的70L发 酵液进行离心，收集湿的细胞群和XAD树脂，用3L甲醇分次对所述湿的 细胞群和XAD树脂进行提取。对合并的滤液进行蒸发，得到残余的含水混 合物。如果需要的话，加水得到1.2-1.5L，用1.2L二氯甲烷分三次对所 述1.2-1.5L进行提取。用无水硫酸钠干燥合并的有机溶液，然后蒸发至干。 将残余物溶解在1L含水甲醇(97％)中，用庚烷分三次进行分配。对甲醇层 进行蒸发，用甲苯稀释，然后蒸发至干。通过在Sephadex LH-20(Pharmacia) 上使用甲醇的凝胶色谱，对14g的残余物进行分离，得到约9g的富集馏 分，此富集部分通过使用甲醇-水(65/35)的RP-MPLC(ODS-AQ，120，S 16 μm)进行纯化，得到4.2g地索拉唑Z。