C类β-内酰胺酶抑制剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种C类β‑内酰胺酶抑制剂，所述C类β‑内酰胺酶抑制剂为6α‑(1R‑羟基‑3(2‑噻吩‑基)丙基)青霉素酸，具有如下式1所示结构，

C-type beta-lactamase inhibitors and their preparation methods and Applications

The present invention provides a class C beta lactamase inhibitor, the class C beta lactamase inhibitor is 6alpha (1R hydroxy 3 (2 thiophene propyl) penicillin acid, and has the structure shown in Formula 1 as follows.

【技术实现步骤摘要】
C类β-内酰胺酶抑制剂及其制备方法和应用
本专利技术属于药物合成
，尤其涉及一种C类β-内酰胺酶抑制剂及其制备方法和应用。
技术介绍
产生β-内酰胺酶是细菌对β-内酰胺类抗生素耐药的最重要途径。β-内酰胺酶根据序列同源性可分为A、B、C、D四类，A类和C类是目前临床上最为常见的两类β-内酰胺酶，这两类的β-内酰胺酶，特别是其中超广谱β-内酰胺酶可以令大多数的抗生素失效，从而给医院及社区健康带来巨大威胁。很长时间以来，临床上可用的β-内酰胺酶抑制剂只有三种，克拉维酸、舒巴坦、他唑巴坦，但这三种仅适用于A类β-内酰胺酶。而对于另一类更具广谱活性的C类β-内酰胺酶，仅最新上市的阿维巴坦具有抑制效果。因此对于C类β-内酰胺酶抑制剂的开发有着迫切的市场需求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种C类β-内酰胺酶抑制剂及其制备方法，旨在解决现有C类β-内酰胺酶抑制剂市场需求窘迫的问题。本专利技术的另一目的在于提供一种含有上述C类β-内酰胺酶抑制剂的C类β-内酰胺酶抑制药物。本专利技术是这样实现的，一种C类β-内酰胺酶抑制剂，所述C类β-内酰胺酶抑制剂为6α-(1R-羟基-3(2-噻吩-基)丙基)青霉素酸，具有如下式1所示结构，相应的，一种C类β-内酰胺酶抑制剂的制备方法，包括以下步骤：步骤(1).将第一非质子性溶剂进行冷却处理后，在搅拌条件下加入液溴、硫酸、亚硝酸钠或亚硝酸钾，然后加入6-氨基青霉素酸，在4-10℃条件下进行恒温反应，获得6,6-二溴青霉素酸；步骤(2).将所述6,6-二溴青霉素酸溶于第二非质子性溶剂中，室温条件下添加二苯基重氮甲烷，反应制备二苯甲基6,6-二溴青霉素酸；步骤(3).将所述二苯甲基6,6-二溴青霉素酸溶于四氢呋喃中，冷却至-70～-50℃，加入格氏试剂，反应制备二苯甲基-6α-溴-6β-(1R-羟基-3(2-噻吩基)丙基)青霉素酸；步骤(4).将所述二苯甲基-6α-溴-6β-(1R-羟基-3(2-噻吩基)丙基)青霉素酸溶解后，冷却至0-5℃，加入三丁基膦，反应制备二苯甲基-6α-(1R-羟基-3(2-噻吩基)丙基)青霉素酸；步骤(5).将所述二苯甲基-6α-(1R-羟基-3(2-噻吩基)丙基)青霉素酸与间甲苯酚在惰性气氛下反应，制备得到6α-(1R-羟基-3(2-噻吩-基)丙基)青霉素酸。以及，一种C类β-内酰胺酶抑制药物，所述C类β-内酰胺酶抑制药物中含有上述的C类β-内酰胺酶抑制剂。本专利技术提供的C类β-内酰胺酶抑制剂，能够特异性地抑制C类β-内酰胺酶P99，其抑制效果相比克拉维酸和苏巴坦有2-5倍的提升。此外，所述6α-(1R-羟基-3(2-噻吩-基)丙基)青霉素酸还能抑制A类β-内酰胺酶PenP(IC50>1mM)，相比克拉维酸和苏巴坦而言，是有效的A类β-内酰胺酶抑制剂(IC50<2μM)。本专利技术提供的C类β-内酰胺酶抑制剂的制备方法，反应条件温和易控，且制备得到的产品纯度高，产率可达46％以上。本专利技术提供的C类β-内酰胺酶抑制药物，含有上述C类β-内酰胺酶抑制剂，能与其他抗生素一起作用，有效促进抗生素的抑菌活性。附图说明图1是本专利技术实施例4提供的β-内酰胺酶与6α-(1R-羟基-3(2-噻吩-基)丙基)青霉素酸酰化反应0分钟的质谱图；图2是本专利技术实施例4提供的β-内酰胺酶与6α-(1R-羟基-3(2-噻吩-基)丙基)青霉素酸酰化反应5分钟的质谱图；图3是本专利技术实施例4提供的β-内酰胺酶与6α-(1R-羟基-3(2-噻吩-基)丙基)青霉素酸酰化反应15分钟的质谱图；图4是本专利技术实施例4提供的P99-PC-1(6α-(1R-羟基-3(2-噻吩-基)丙基)青霉素酸)复合物的活性中心结构示意图；图5是本专利技术实施例4提供的PC-1(6α-(1R-羟基-3(2-噻吩-基)丙基)青霉素酸)与活性中心氨基酸的相互作用示意图；图6是本专利技术实施例4提供的P99-PC-1(6α-(1R-羟基-3(2-噻吩-基)丙基)青霉素酸)结构与AmpC_amoxicillin(阿莫西林)(PDBID:1LL9)、AmpC_cephalothin(头孢噻吩)(PDBID:1KVM)复合物结构的重叠图。具体实施方式为了使本专利技术要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术实施例提供了一种C类β-内酰胺酶抑制剂，所述C类β-内酰胺酶抑制剂为6α-(1R-羟基-3(2-噻吩-基)丙基)青霉素酸，具有如下式1所示结构，本专利技术实施例提供的C类β-内酰胺酶抑制剂，是一种新型结构的C类β-内酰胺酶抑制剂(6α-(1R-羟基-3(2-噻吩-基)丙基)青霉素酸)，经实验研究，所述6α-(1R-羟基-3(2-噻吩-基)丙基)青霉素酸能够特异性地抑制C类β-内酰胺酶P99，其抑制效果相比克拉维酸和苏巴坦有2-5倍的提升。此外，所述6α-(1R-羟基-3(2-噻吩-基)丙基)青霉素酸还能抑制A类β-内酰胺酶PenP(IC50>1mM)，相比克拉维酸和苏巴坦而言，是有效的A类β-内酰胺酶抑制剂(IC50<2μM)。本专利技术实施例所述C类β-内酰胺酶抑制剂，可以通过下述方法制备获得。相应的，本专利技术实施例还提供了一种C类β-内酰胺酶抑制剂的制备方法，包括以下步骤：步骤(1).将第一非质子性溶剂进行冷却处理后，在搅拌条件下加入液溴、硫酸、亚硝酸钠或亚硝酸钾，然后加入6-氨基青霉素酸，在4-10℃条件下进行恒温反应，获得6,6-二溴青霉素酸；步骤(2).将所述6,6-二溴青霉素酸溶于第二非质子性溶剂中，室温条件下添加二苯基重氮甲烷，反应制备二苯甲基6,6-二溴青霉素酸；步骤(3).将所述二苯甲基6,6-二溴青霉素酸溶于四氢呋喃，加入格式试剂和3-(2-噻吩基)丙醛，反应制备二苯甲基-6α-溴-6β-(1R-羟基-3(2-噻吩基)丙基)青霉素酸；步骤(4).将所述二苯甲基-6α-溴-6β-(1R-羟基-3(2-噻吩基)丙基)青霉素酸溶解后，冷却至0-5℃，加入三丁基膦，反应制备二苯甲基-6α-(1R-羟基-3(2-噻吩基)丙基)青霉素酸；步骤(5).将所述二苯甲基-6α-(1R-羟基-3(2-噻吩基)丙基)青霉素酸与间甲苯酚在惰性气氛下反应，制备得到6α-(1R-羟基-3(2-噻吩-基)丙基)青霉素酸。具体的，上述步骤(1)中，所述第一非质子性溶剂作为反应介质，对所述液溴、亚硝酸钠或亚硝酸钾、6-氨基青霉素酸均具有较好的分散溶解性能。具体优选的，所述第一非质子性溶剂包括但不限于二氯甲烷、乙酸乙酯。在搅拌条件下液溴、硫酸、亚硝酸钠或亚硝酸钾，其中，所述硫酸与亚硝酸盐反应生成亚硝酸(反应方程式H2SO4+2NaNO2→2HNO2+Na2SO4)。进一步的，加入6-氨基青霉素酸，所述亚硝酸与液溴、6-氨基青霉素酸反应生成6,6-二溴青霉素酸。本专利技术实施例中，由于亚硝酸与液溴、6-氨基青霉素酸反应生成6,6-二溴青霉素酸的反应为放热反应，且反应过程中会产生气体。为了使温度保持恒定，且利于生成的气体缓慢排出，优选的，所述6-氨基青霉素酸采用分批加入的方式，优选的，在4-6min内分批次加入所述6-氨基本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种C类β‑内酰胺酶抑制剂，其特征在于，所述C类β‑内酰胺酶抑制剂为6α‑(1R‑羟基‑3(2‑噻吩‑基)丙基)青霉素酸，具有如下式1所示结构，

【技术特征摘要】
1.一种C类β-内酰胺酶抑制剂，其特征在于，所述C类β-内酰胺酶抑制剂为6α-(1R-羟基-3(2-噻吩-基)丙基)青霉素酸，具有如下式1所示结构，2.一种C类β-内酰胺酶抑制剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤(1).将第一非质子性溶剂进行冷却处理后，在搅拌条件下加入液溴、硫酸、亚硝酸钠或亚硝酸钾，然后加入6-氨基青霉素酸，在4-10℃条件下进行恒温反应，获得6,6-二溴青霉素酸；步骤(2).将所述6,6-二溴青霉素酸溶于第二非质子性溶剂中，室温条件下添加二苯基重氮甲烷，反应制备二苯甲基6,6-二溴青霉素酸；步骤(3).将所述二苯甲基6,6-二溴青霉素酸溶于四氢呋喃中，冷却至-70～-50℃，加入格氏试剂溶液和3-(2-噻吩基)丙醛，反应制备二苯甲基-6α-溴-6β-(1R-羟基-3(2-噻吩基)丙基)青霉素酸；步骤(4).将所述二苯甲基-6α-溴-6β-(1R-羟基-3(2-噻吩基)丙基)青霉素酸溶解后，冷却至0-5℃，加入三丁基膦，反应制备二苯甲基-6α-(1R-羟基-3(2-噻吩基)丙基)青霉素酸；步骤(5).将所述二苯甲基-6α-(1R-羟基-3(2-噻吩基)丙基)青霉素酸与间甲苯酚在惰性气氛下反应，制备得到6α-(1R-羟基-3(2-噻吩-基)丙基)青霉素酸。3.如权利要求2所述的C类β-内酰胺酶抑制剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述液溴、6-氨基青霉素酸的摩尔比为2.4:1～3:1，...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘雪华，贺云娇，陈建辉，赵燕湘，
申请(专利权)人：香港理工大学深圳研究院，
类型：发明
国别省市：广东,44