BRPI0610022A2 - compostos fluoroquinolonas fosfonadas, seus análogos antibacterianos, composição farmacêutica que os contém, bem como o uso dos mesmos - Google Patents

compostos fluoroquinolonas fosfonadas, seus análogos antibacterianos, composição farmacêutica que os contém, bem como o uso dos mesmos Download PDF

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BRPI0610022A2 BRPI0610022-8A BRPI0610022A BRPI0610022A2 BR PI0610022 A2 BRPI0610022 A2 BR PI0610022A2 BR PI0610022 A BRPI0610022 A BR PI0610022A BR PI0610022 A2 BRPI0610022 A2 BR PI0610022A2
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Evelyne Dietrich
Tom Houghton
Adel Rafi Far
Ting Kang
Kelly Tanaka
Yanick Lafontaine
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Targanta Therapeutics Inc
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Abstract

COMPOSTOS FLUOROQUINOLONAS FOSFONADAS, SEUS ANáLOGOS ANTIBACTERIANOS, COMPOSIçãO FARMACêUTICA QUE OS CONTéM, BEM COMO O USO DOS MESMOS. A presente invenção refere-se a fluoroquinolonas fosfonadas, análogos antibacterianos dos mesmos, e métodos de uso de tais compostos. Estes compostos são úteis como antibióticos para a prevenção e/ou o tratamento de infecções ásseas e de articulações, especialmente para a prevenção e/ou tratamento de osteomielite.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "FLUOROQUINOLONAS FOSFONADAS, ANÁLOGOS ANTI-BACTERIANOS DESTAS, MÉTODOS PARA A PREVENÇÃO E TRATAMENTO DE INFECÇÕES ÓSSEAS E DE ARTICULAÇÕES".
REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDOS RELACIONADOS
O presente pedido reivindica o benefício de Pedido Provisionaldos Estados Unidos N° 60/673.336, depositado em 21 de abril de 2005, oqual está incorporado aqui em sua totalidade.
ANTECEDENTES DA INVENÇÃO
a) Campo da invenção
A invenção refere-se à fluoroquinolonas fosfonadas, análogosanti-bacterianos destas, e métodos de emprego de tais compostos. Estescompostos são úteis como antibióticos para a prevenção e/ou tratamento deinfecções ósseas e de articulações, especialmente para a prevenção e/outratamento de osteomielite.
b) Breve descrição da técnica relacionada
Osteomielite é uma inflamação de osso causada por uma varie-dade de microorganismos, principalmente Staphylococcus aureus (Carek eoutros, American Family Physician (2001), Vo1. 12, 12:2413-2420). Esta do-ença dolorosa e debilitante ocorre mais comumente em crianças. Na popula-ção adulta, diabéticos e pacientes de diálise de rim são também vulneráveis.A forma aguda da doença é tratável com antibióticos, mas requer um perío-do prolongado de terapia diária. Ela pode, entretanto, reverter para uma for-ma recorrente ou crônica requerendo repetidas permanências no hospital epesados regimes de tratamento.
Fluoroquinolonas são antibióticos bactericidas totalmente sintéti-cos que provaram ser bem sucedidos economicamente e clinicamente. Elasalvejam as enzimas de topoisomerase II bacteriana (DNA girase) e topoiso-merase IV e formam um complexo ternário que consiste em fármaco, DNA eenzima o qual interfere com transcrição, replicação, e reparo de DNA e pro-move sua clivagem, conduzindo a morte celular bacteriana rápida (MitscherL. A., Chem. Rev. (2005), 105:559-592). Fluoroquinolonas comercializadasmais antigas e mais recentes muito populares incluem norfloxacino (Noro-xin®; US 4.146.719), ciprofloxacino (Cipro®; US 4.670.444), gatifloxacino(Tequin®; US 4.980.470) e moxifloxacino (Avelox®; US 4.990.517). A maiorparte das fluoroquinolonas apresentam um perfil extremamente atraente comamplo espectro antimicrobiano, biodisponibilidade significante a excelente,boas propriedades farmacocinéticas, e poucos efeitos colaterais. Fluoroqui-nolonas também têm um registro comprovado de eficácia no tratamento oralde osteomielite (Lazzarini e outros, Journal of Bone and Joint Surgery(2004), 86A(10):2305-18).
Bisfosfonatos são agentes de esquadrinhamento ósseo bem ca-racterizados. Estes compostos são reconhecidos por terem uma alta afinida-de aos ossos devido à sua capacidade para ligar os íons de Ca2+ encontra-dos no mineral de hidroxiapatita que forma os tecidos ósseos (Hirabayashi eFujisaki, Clin. Pharmacokinet. (2003) 42(15): 1319-1330). Por esse motivo,muitos tipos diferentes de compostos conjugados com bisfosfonato foramproduzidos para alvejamento de fármacos seletivamente ao osso, incluindoproteínas (Uludag e outros, Biotechnol Prog. (2000) 16:1115-1118), vitami-nas (US 6.214.812, US 2003/0129194 e WO 02/083150), inibidores de tiro-sina cinase (WO 01/44258 e WO 01/44259), hormônios (US 5.183.815 e US2004/0116673) e agentes de varredura óssea (US 4.810.486). Estes e ou-tros derivados de bisfosfonato foram empregados como agentes terapêuti-cos para doenças ósseas tais como artrite (US 4.746.654), osteoporose (US5.428.181 e US 6.420.384), hipercalcemia (US 4.973.576), e cânceres ós-seos (US 6.548.042).
Várias estratégias também foram investigadas para liberaçãoalvejada de antibióticos (US 5.900.410, US 2002/0142994; US2004/0033969, US 2005/026864). Para liberação de antibióticos alvejada noosso, alguns têm sugerido o emprego de antibióticos bisfosfonados. Entre-tanto, somente alguns de tais compostos conseguem ser sintetizados defato, incluindo tetraciclinas, (3-lactans e fluoroquinolonas (US 5.854.227; US5.880.111; DE 195 32 235; Pieper e Keppler, Phosphorus, Sulfur and Silicon(2001) 170:5-14; e Herczegh e outros J. Med. Chem (2002) 45: 2338-41).Além disso, nenhum destes compostos foi administrado in vivo ou mostrouter qualquer atividade de alvejamento ósseo.
A despeito do progresso que foi feito nos últimos anos, a libera-ção específica em ossos ainda está limitada pelas características anatômi-cas únicas dos ossos. Ainda que a modificação de bisfosfonato possa serum método promissor, não há nenhuma certeza de sucesso porque váriasdécadas de progresso demonstraram que derivados de bisfosfonato terapeu-ticamente otimizados têm que ser projetados e otimizados em uma base decomposto-para-composto (Hirabasashi e Fujisaki, Clin Pharmakokinet(2003), 42(15): 1319-1330).
Em vista do referido acima, há uma necessidade quanto a me-lhores fármacos administráveis para a prevenção e tratamento de infecçõesósseas e de articulações. Mais particularmente, há uma necessidade quantoa fluoroquinolonas fosfonadas altamente ativas capazes de obter tanto a li-beração de fármaco controlada com o tempo (ou prolongada) quanto a es-pacialmente controlada (ou alvejada) para os ossos.
A invenção presente satisfaz estas necessidades e também ou-tras necessidades como fica evidente para aqueles versados na técnica naleitura da especificação seguinte.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO
A invenção presente é direcionada à compostos antimicrobianosque têm uma afinidade para a ligação de ossos. Mais particularmente, a in-venção é direcionada à fluoroquinolonas fosfonadas, análogos anti-bacterianos destas, e métodos de emprego de tais compostos. Estes com-postos são úteis como antibióticos para a prevenção, profilaxia ou tratamen-to de infecções ósseas e de articulações, especialmente para a prevenção,profilaxia e tratamento de osteomielite.
Em uma modalidade, os compostos da invenção são representados pela Fórmula (I):
<formula>formula see original document page 4</formula>
assim como sais, metabólitos, solvatos e pró-fármacos destes farmaceuti-camente aceitáveis, onde:féOoul;
m tem 0 ou 1;
A é uma molécula de fluoroquinolona ou um análogo antibacteri-ano desta;
B é um grupo fosfonado; e
U e Lb são ligadores cliváveis para acoplamento de B a A.De preferência o ligador covalentemente acopla B a A. De prefe-rência o grupo fosfonado tem uma afinidade alta a tecidos ósseos.
Em modalidades preferidas dos compostos de Fórmula (I), a mo-lécula de fluoroquinolona ou análogos destas A é representada pelas Fórmu-las A1aeA1b:
<formula>formula see original document page 5</formula>
em que:
o ligador U é ligado a A2 quando f = 1, e o ligador Lb é ligado aAi quando m = 1;
A2 é um radical de amino quando f = 1, e A2 é hidrogênio, halo-gênio, alquila, arila, piridinila, -O-alquila ou um radical de amino quando f =0;
Ai é O ou S quando m = 1, e A: é OH quando m = 0;Zi é alquila, arila ou -O-alquila;Z2 é hidrogênio, halogênio ou um radical de amino;Xi é N ou -CYi-, em que é hidrogênio, halogênio, alquila, -O-alquila,-S-alquila, ou Xi forma uma ponte com Zi;
X2 é N ou -CY2-, em que Y2 é hidrogênio, halogênio, alquila, -O-alquila, -S-alquila, ou X2 forma uma ponte com A2;X3 é N ou CH;X4 é N ou CH.
De preferência, Z^ é ciclopropila e X2 é -CY2-, em que Y2 é flúor,nos compostos de Fórmulas A1 a e A1 b.
Em outras modalidades preferidas dos compostos de Fórmula(I), a molécula de fluoroquinolona ou análogo desta A é representado pelaFórmula A2:
<formula>formula see original document page 6</formula>
em que:
o ligador La é ligado a A2 quando f = 1, e o ligador Lb é ligado a Ai quando m = 1;
A2 é um radical de amino quando f = 1, e A2 é hidrogênio, halo-gênio, alquila, arila, piridinila, -O-alquila ou um radical de amino quando f = 0;
Ai é O ou S quando m = 1, e Ai é OH quando m = 0;
Z1 é alquila, arila ou-O-alquila;
Z2 é hidrogênio, halogênio ou um radical de amino;
Z3 é hidrogênio ou halogênio; e
Z4 é hidrogênio, halogênio, alquila, -O-alquila ou -S-alquila ouformam uma ponte com Z-i. '
De preferência, Z1 é ciclopropila e Z3 é flúor no composto de Fórmula A2.
Nas modalidades adicionais preferidas dos compostos de Fórmula (I), a molécula de fluoroquinolona ou análogo desta A é representado pela Fórmula A3:
<formula>formula see original document page 6</formula>
em que:o ligador U é ligado a A2 quando f = 1, e o ligador Lb é ligado aA: quando m = 1 ;
A2 é um radical de amino quando f = 1, e A2 é hidrogênio, halo-gênio, alquila, arila, piridinila, -O-alquila ou um radical de amino quando f =0;
Ai é O ou S quando m = 1, e Ai é OH quando m = 0; e
Z5 é hidrogênio, halogênio, alquila ou -O-alquila.
Em modalidades preferidas dos compostos de Fórmulas A1a, A1b, A2 e A3, o radical de amino é um radical heterocíclico nitrogenoso substi-tuído ligado a N, mais preferivelmente o radical de amino é um radical sele-cionado do grupo que consiste em pirróis, pirrolidinas, piperidinas, piperazi-nas, morfolinas, tiomorfolinas, 1,4-diazepanos, diidropirrolidinas, diidropiridi-nas e tetraidropiridinas.
Em modalidades preferidas dos compostos de Fórmula (I), cadaB é um bisfosfonato, mais preferivelmente cada B é um bisfosfonato inde-pendentemente selecionado de:
<formula>formula see original document page 7</formula>
em que: cada R2 é independentemente H, alquila inferior, cicloalquila, arilaou heteroarila, com a condição de que pelo menos dois R2 sejam H;
cada X5 é independentemente H, OH, NH2, ou um grupo halo.
Em modalidades preferidas dos compostos de Fórmula (I), U éum ligador clivável selecionado do grupo que consiste em:
<formula>formula see original document page 7</formula><formula>formula see original document page 8</formula>
e La é um ligador clivável selecionado do grupo que consiste em:
<formula>formula see original document page 8</formula>
em que:
n um número inteiro < 10;
cada p é independentemente 0 ou um número inteiro < 10;
Rl é H, etila ou metila;
Rx é S, NRL ou O;
cada Rw é independentemente H ou metila;Ry é CaHb tal que a é um número inteiro de 0 a 20 e b é um nú-mero inteiro entre 1 e 2a+1;
cada Z é independentemente selecionado do grupo que consisteem hidrogênio, halogênio, alquila, alcóxi, acila, acilóxi, carbóxi, carbamoíla,sulfurila, sulfinila, sulfenila, sulfonila, mercapto, amino, hidroxila, ciano e ni-tro, e s é 1, 2, 3 ou 4; q é 2 ou 3;
X é CH2) -CONRl-, -CO-0-CH2-, ou -CO-0-; e
Y é O, S, S(O), S02, C(O), C02, CH2 ou ausente.
De preferência, em cada ligador U e Lb, n é 1, 2, 3 ou 4, maispreferivelmente n é 1 ou 2; cada p é independentemente 0, 1,2, 3, ou 4,mais preferivelmente 0 ou 1; RL é H; e Rx é NRL, mais preferivelmente H.
Em uma modalidade preferida dos compostos de Fórmula (I), amolécula de fluoroquinolona ou o análogo A é ciprofloxacino ou um análogoantibacteriano deste.
Em uma outra modalidade preferida dos compostos de Fórmula(I), a molécula de fluoroquinolona ou análogo A é gatifloxacino ou um análo-go antibacteriano deste.
Em uma outra modalidade preferida dos compostos de Fórmula(I), a molécula de fluoroquinolona ou análogo A é moxifloxacino ou um aná-logo antibacteriano deste.
Em outra modalidade da invenção, os compostos da invençãosão representados pela Fórmula (II) ou sais, metabólitos, solvatos ou pró-fármacos farmaceuticamente aceitáveis destes:
<formula>formula see original document page 9</formula>
em que:
as linhas tracejadas representam ligações à grupos opcionais B'L3 e L2-B, em que pelo menos um dentre B-L3 e L2-B está presente;Z5 é hidrogênio, halogênio, alquila ou -O-alquila;
A, é um O ou S quando L2-B é ligado a Ai, e At é OH quando L2-B não é ligado a Ai;
A2 é um radical de amino quando B-U é ligado a A2, e A2 é hi-drogênio, halogênio, alquila, arila, piridinila, -O-alquila ou um radical de ami-no quando B-U não é ligado a A2;
cada B é independentemente um grupo fosfonado da fórmula:
<formula>formula see original document page 10</formula>
em que: cada R2 é independentemente H, alquila inferior, ciclo-alquila, arila ou heteroarila, com a condição de que pelo menos dois R2 sejam H;
cada X5 é independentemente H, OH, NH2, ou um grupo halo; eL-2 é um ligador da fórmula:
<formula>formula see original document page 10</formula>
em que:
n é um número inteiro < 10;
p é 0 ou um número inteiro < 10;
RL é H, etila ou metila;
Rx é S, NRL ou O; e
cada Z é independentemente selecionado do grupo que consisteem hidrogênio, halogênio, alquila, alcóxi, acila, acilóxi, carbóxi, carbamoíla,sulfurila, sulfinila, sulfenila, sulfonila, mercapto, amino, hidroxila, ciano e ni-tro, e s é 1, 2, 3 ou 4;
L3 é um ligador da fórmula:
<formula>formula see original document page 11</formula>
em que:
n é um número inteiro < 10;
cada p é independentemente 0 ou um número inteiro < 10;q é 2 ou 3;
RL é H, etila ou metila;
cada Rw é independentemente H ou metila;
Ry é CaHb de modo que a seja um número inteiro de 0 a 20 e bseja um número inteiro entre 1 e 2a+1;
X é CH2, -CONRL-, -CO-0-CH2-, ou CO-0-; eY é O, S, S(O), S02) C(O), C02) CH2 ou ausenteDe preferência, em cada ligador L2 e U, n é 1, 2, 3 ou 4, maispreferivelmente 1 ou 2; cada p é independentemente 0, 1, 2, 3 ou 4, maispreferivelmente O ou 1; RL é H; Rx é NRL> mais preferivelmente NH; e cada Zé independentemente selecionado do grupo que consiste em hidrogênio,halogênio, alquila, alcóxi, e nitro.
De preferência, nos compostos de Fórmula (II), o radical de ami-no é um radical heterocíclico nitrogenoso substituído ligado a N, mais prefe-rivelmente o radical de amino é selecionado do grupo que consiste em pir-róis, pirrolidinas, piperidinas, piperazinas, morfolinas, tiomorfolinas, 1,4-diazepanos, diidropirrolidinas, diidropiridinas e tetraidropiridinas.
Em uma outra modalidade, a presente invenção inclui os seguin-tes compostos:
<formula>formula see original document page 12</formula><formula>formula see original document page 13</formula>
fármaco farmaceuticamente aceitável destes.
Em outro aspecto da presente invenção neste contexto compo-sições farmacêuticas são descritas compreendendo um composto da inven-ção em combinação com um portador ou excipiente farmaceuticamente acei-tável. De preferência, as composições farmacêuticas compreendem umaquantidade terapeuticamente eficaz de um composto da invenção.
A invenção também diz respeito a um método para tratar umainfecção bacteriana em um paciente, compreendendo administrar ao pacien-te uma composição farmacêutica que compreende uma quantidade farma-ceuticamente eficaz de um primeiro composto antibacteriano tal como defini-do aqui. De preferência o paciente é um mamífero, mais preferivelmente opaciente é um ser humano.
De acordo com um aspecto relatado, a invenção também con-cerne um método para tratar uma infecção bacteriana em um paciente, com-preendendo administrar ao paciente uma composição farmacêutica quecompreende uma quantidade farmaceuticamente eficaz de um primeirocomposto antibacteriano tal como definido aqui, e um segundo compostoantibacteriano. De preferência, o segundo composto antibacteriano é umanálogo de rifamicina, tetraciclina, tigeciclina, ou um análogo de tetraciclina,gliciciclina ou minociclina.
A invenção também concerne um método para prevenir uma in-fecção bacteriana em um paciente, compreendendo administrar ao pacienteuma composição farmacêutica que compreende uma quantidade farmaceuti-camente eficaz de um composto antibacteriano tal como definido aqui. Depreferência o paciente é um mamífero, mais preferivelmente o paciente é umser humano.
A invenção também fornece um método para acumular um com-posto da presente invenção em um paciente. De preferência o paciente é ummamífero, mais preferivelmente o paciente é um ser humano. De preferênciaos compostos da presente invenção acumulam-se nos ossos do paciente.
Em um outro aspecto da presente invenção neste contexto sãofornecidos processos para a preparação dos compostos da presente inven-ção, tais como aqueles de Fórmula (I) e/ou Fórmula (II) da presente inven-ção.
Uma vantagem da invenção é que ela fornece compostos anti-microbianos tendo uma afinidade de ligação aumentada com relação ao os-so. A invenção também fornece métodos para a necessidade médica nãoatendida de prevenção e tratamento de infecções ósseas de articulações.
Objetivos, vantagens e características adicionais da presenteinvenção tornar-se-ão mais evidentes na leitura da seguinte descrição nãorestritiva de modalidades preferidas com referência aos desenhos acompa-nhantes que são exemplares e não devem ser interpretados como limitaçãodo escopo da presente invenção.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
Figura 1 é um gráfico de linhas qge mostra a concentração docomposto 52 em tíbia de rato em 7 a 28 dias depois de uma injeção de boloIV a 15,8 mg/Kg.
Figura 2 é um gráfico de linha que mostra a concentração docomposto 54 em tíbia de rato em 7 a 28 dias depois de uma injeção de boloIV a 17,4 mg/Kg.
Figura 3 é um gráfico de linha que mostra a concentração docomposto 52 em tíbia de rato em 5 minutos a 24 horas depois de uma inje-ção de bolo IV a 15,8 mg/Kg.
Figura 4 é um gráfico de linhas que mostra a concentração docomposto 49 em tíbia de rato em 0 a 120 horas depois de uma injeção debolo IV a 18,8 mg/Kg.
Figura 5 é um gráfico de linhas que demonstra uma rápida depu-ração da circulação sangüínea de ratos de pró-fármaco de moxifloxacinobisfosfonado 52.
Figura 6 é um gráfico de barras que mostra um efeito profiláticode 15,8 mg/kg de pró-fármaco de moxifloxacino bisfosfonado 52 em títulobacteriano em infecção óssea em diferentes momentos antes da infecção.
Figura 7 é um gráfico de barras que mostra um efeito profiláticode 32 mg/kg de pró-fármaco de moxifloxacino bisfosfonado 52 em título bac-teriano em infecção de óssea em momentos diferentes antes de infecção.
Figura 8 é um gráfico de barras que mostra um efeito profiláticoem título bacteriano em infecção óssea de pró-fármaco de gatifloxacino bis-fosfonado 54 injetado intravenosamente 48 horas antes de infecção, porémem doses diferentes.
Figura 9 é um gráfico de barras que compara quantidades demoxifloxacino regenerado 3 em tíbias de rato infectadas e não infectadas umdia e seis dias em seguida a uma Injeção IV de 15,8 ou 31,6 mg/kg de pró-fármaco 52 em animais infectados.
Figura 10 é um gráfico de barras que mostra um efeito profiláticosignificante de um combinação 20 mg/kg de rifampicina e 34 mg/kg de pró-fármaco bisfosfonado 49 em título bacteriano em infecção óssea 43 dias a-pós a infecção, quando comparado a 20 mg/kg de rifampicina sozinha.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO
A) Avaliação Geral da invenção
A presente invenção descreve fluoroquinolonas fosfonadas eanálogos antibacterianos destas, como mostrado na Fórmula (I) e Fórmula(II) tal como definido aqui, e as modalidades específicas mostradas aqui.Estes compostos são agentes anti-microbianos úteis eficaz contra váriospatógenos humanos e veterinários.
A essência da invenção consiste na presença de um grupo fos-fonado ligado a um antibiótico de fluoroquinolona por meio de um ligadorclivável. Uma vez que se sabe que derivados de ácidos fosfônico têm umaalta afinidade à osso devido a sua capacidade para ligar os íons de Ca2+ en-contrados no mineral de hidroxiapatita que forma tecidos ósseos, os presen-tes inventores levantaram a hipótese e confirmaram que a afinidade de liga-ção, adsorção e retenção de antibióticos de fluoroquinolona pelos ossos po-de ser aumentada por ligação de um composto fosfonado a um tal antibióti-co. A obtenção de altas concentrações de fluoroquinolonas no osso (emcomparação com as concentrações obtidas pela administração de um antibi-ótico não fosfonado), enquanto permite a liberação gradual do fármaco anti-microbiano através de clivagem de um ligador clivável ou liberação do com-posto do osso, pode provar o aumento da concentração do antibiótico emossos desvascularizados contíguos (seqüestro) a um nível suficiente paraerradicar micróbios presentes neste local. Além disso, os presentes invento-res levantaram a hipótese de que a liberação do fármaco antimicrobiano damolécula fosfonada através de clivagem é necessária par obter-se atividade antimicrobiana in vivo.
Os inventores presentes sintetizaram tais fluoroquinolonas fos-fonadas e análogos antibacterianos destas, e demonstrou que estes deriva-dos têm uma afinidade aumentada quanto à materiais ósseos. Os inventorespresentes também mostraram que in vivo estes compostos fosfonados (pró-fármacos) acumulam-se em ossos em quantias maiores do que as quantida-des dos fármacos origem não fosfonados empregados na formulação doscompostos da presente invenção, e que é possível prolongar a presença deantimicrobianos de fluoroquinolona nos ossos administrando-se fluoroquino-lonas fosfonadas e análogos antibacterianos destas de acordo com a inven-ção. Além disso, os presentes inventores também demonstraram significanteproteção profilática in vivo contra infecção óssea, até 20 dias antes da infec-ção, para animais injetados com os compostos fosfonado de acordo com ainvenção. Por conseguinte, os compostos da invenção são particularmenteúteis para a prevenção, profilaxia e/ou o tratamento de infecções ósseas erelacionadas a articulações e doenças relacionadas com os ossos tais comoosteomielite
B) Definições
A fim de fornecer um entendendo ainda mais claro e mais con-sistente da especificação e das reivindicações, incluindo o escopo dado aquipara tais termos, as definições gerais seguintes são fornecidas:
O termo "alquila" refere-se a grupos alifáticos saturados incluin-do grupos cíclicos de cadeia linear, de cadeia ramificada, e combinaçõesdestes, tendo o número de átomos de carbono especificado, ou se nenhumnúmero é especificado, tendo 1 a 12 átomos de carbono (de preferência 1 a6). Exemplos de grupos alquila incluem, mas não estão limitados a grupostais como metila, etila, n-propila, isopropila, n-butila, isobutila, sec-butila, t-butila, n-pentila, neopentila, ciclopropila, ciclobutila, ciclopentila, cicloexila,ciclobutilmetila, ciclobutiletila, ciclopentilmetila, ciclopentiletila, e adamantila.Grupos alquila cíclicos (por exemplo cicloalquila ou heterocicloalquila) po-dem consistir de um anel, incluindo, mas não limitados a, grupos tais comocicloeptila, ou anéis fundidos múltiplos, incluindo, mas não limitados a, gru-pos tais como adamantila ou norbornila.
O termo "alquilarila" refere-se a um grupo alquila que tem o nú-mero de átomos de carbono designado, junto com um, dois, ou três gruposarila.
O termo "N-alquilaminocarbonila" refere-se ao radical -C(0)NHRonde R é um grupo alquila.
O termo "N,N-dialquilaminocarbonila" refere-se ao radical - C(0)NRa Rb em que Ra e Rb são cada qual independentemente um grupo alquila.
O termo "alquiltio" refere-se ao radical -SR em que R é um grupo alquila.
O termo "alcóxi" tal como empregado aqui refere-se a uma alqui-la, alquenila, ou alquinila ligada a um átomo de oxigênio e tendo o númerode átomos de carbono especificado, ou se nenhum número é especificado,tendo 1 a 12 átomos de carbono (de preferência 1 a 6). Exemplos de gruposalcóxi incluem, mas não estão limitados a, grupos tais como metóxi, etóxi,terc-butóxi, e alilóxi. O termo "alcoxicarbonila" refere-se ao radical -C(0)ORem que R é uma alquila. O termo "alquilssulfonila" refere-se ao radical -SO2R em que R é um grupo alquila.
O termo "alquileno" significa que um grupo alifático divalente sa-turado incluindo cadeia linear, cadeia ramificada, grupos cíclicos, e combina-ções destes, tendo o número de átomos de carbono especificado, ou se ne-nhum número seja especificado, tendo 1 a 12 átomos de carbono (de prefe-rência 1 a 6), por exemplo, metileno, etileno, 2,2-dimetiletileno, propileno, 2-metil-propileno, butileno, pentileno, ciclopentilmetileno, e outros mais.
A expressão "alquila substituída" significa um grupo alquila talcomo definido acima que é substituída com um ou mais substituintes, de pre-ferência um a três substituintes selecionado do grupo consistindo em halo-gênio, alquila, arila, alcóxi, acilóxi, amino, mono ou dialquilamino, hidroxila,mercapto, carbóxi, benzilóxi, fenila, benzila, ciano, nitro, tioalcóxí, carboxal-deído, carboalcóxi e carboxamida, ou uma funcionalidade que podem serbloqueados adequadamente, se necessário para propósitos da invenção,com um grupo de proteção. O grupo fenila pode opcionalmente ser substitu-ído com um a três substituintes selecionados do grupo que consiste em ha-logênio, alquila, arila, alcóxi, acilóxi, amino, mono ou dialquilamino, hidroxila,mercapto, carbóxi, benzilóxi, benzila, ciano, nitro, tioalcóxi, carboxaldeído,carboalcóxi e carboxamida. Exemplos de grupos alquila substituída incluem,mas não estão limitados a -CF3) -CF2-CF3, hidroximetila, 1- ou 2-hidroxietila,metoximetila, 1- ou 2-etoxietila, carboximetila, 1- ou 2-carboxietila, metoxi-carbonilmetila, 1- ou 2-metoxicarbonila etila, b.enzila, piridinilmetila, tiofenil-metila, imidazolinilmetila, dimetilaminoetila e outros mais.
A expressão "alquileno substituído" significa um grupo alquilenotal como definido acima que é substituído com um ou mais substituintes, depreferência um a três substituintes, selecionados do grupo que consiste emhalogênio, alquila, arila, alcóxi, acilóxi, amino, mono ou dialquilamino, hidro-xila, mercapto, carbóxi, benzilóxi, fenila, benzila, ciano, nitro, tioalcóxi, car-boxaldeído, carboalcóxi e carboxamida, ou uma funcionalidade que pode serbloqueada adequadamente, se necessário para os propósitos da invenção,com um grupo de proteção. O grupo fenila pode ser opcionalmente ser subs-tituído com um a três substituintes selecionados do grupo que consiste emhalogênio, alquila, arila, alcóxi, acilóxi, amino, mono ou dialquilamino, hidro-xila, mercapto, carbóxi, benzilóxi, benzila, ciano, nitro, tioalcóxi, carboxaldeí-do, carboalcóxi e carboxamida. Exemplos de grupos alquila substituída in-cluem, mas não estão limitados a -CF2-, -CF2-CF2-, hidroximetileno, 1- ou 2-hidroxietileno, metoximetileno, 1- ou 2-etoxietileno, carboximetileno, 1- ou 2-carboxietileno, e outros mais.
O termo "alquenila" refere-se a grupos alifáticos não saturadosincluindo cadeia linear, cadeia ramificada, grupos cíclicos, e combinaçõesdestes, tendo o número de átomos de carbono especificado, ou se nenhumnúmero é especificado, enquanto tendo 1 a 12 átomos de carbono (de prefe-rência 1 a 6), que contêm pelo menos uma ligação dupla (-C=C-). Exemplosde grupos alquenila incluem, mas não estão limitados a vinila de alila, -CH2-CH=CH-CH3, -CH2-CH2-ciclopentenila e -CH2-CH2 -cicloexenila onde o grupoetila pode ser ligado à ciclopentenila, porção de cicloexenila a qualquer valência de carbono disponível.
O termo "alquenileno" refere-se grupos alifáticos divalentes nãosaturados incluindo cadeia linear, cadeia ramificada, grupos cíclicos, e com-binações destes, tendo o número de átomos de carbono especificado, ou senenhum número é especificado, tendo 1 a 12 átomos de carbono (de prefe-rência 1 a 6), que contêm pelo menos uma ligação dupla (-C=C-). Exemplosde grupos alquenileno incluem, mas não estão limitados a -CH=CH-, -CH2-CH=CH-CH2-, -CH2- -CH(ciclopentenila)-e outros mais.
O termo "alquinila" refere-se a grupos alifático não saturadosincluindo cadeia linear, cadeia ramificada, grupos cíclicos, e combinaçõesdestes, tendo o número de átomos de carbono especificado, ou se nenhumnúmero é especificado, tendo 1 a 12 átomos de carbono (de preferência 1 a6), que contêm pelo menos uma ligação tripla (-C=C-). Exemplos de gruposalquinila incluem, mas não estão limitados a acetileno, 2-butinila, e outros mais.
O termo "alquinileno" refere-se a grupos alifáticos divalentes nãosaturado incluindo cadeia linear, cadeia ramificada, grupos cíclicos, e combi-nações destes, tendo o número de átomos de carbono especificado, ou senenhum número é especificado, tendo 1 a 12 átomos de carbono (de prefe-rência 1 a 6), que contêm pelo menos uma ligação tripla (-C=C-). Exemplosde grupos alquinileno incluem, mas não estão limitados a -C=C-, -C=C-CH2- e outros mais.
A expressão "alquenila substituída" ou "alquinila substituída" re-fere-se aos grupos alquenila e alquinila tais como definidos acima que sãosubstituídos com um ou mais substituintes selecionados do grupo que con-siste em halogênio, alquila, arila, alcóxi, acilóxi, amino, hidroxila, mercapto,carbóxi, benzilóxi, fenila, benzila, ciano, nitro, tioalcóxi, carboxaldeído, car-boalcóxi e carboxamida, ou uma funcionalidade que podem ser bloqueadasadequadamente, se necessário para propósitos da invenção, com um grupode proteção. Exemplos de grupos alquenila e alquinila substituída incluem,mas não estão limitados a -CH=CF2, metoxietenila, metoxipropenila, bromo-propinila, e outros mais.
A expressão "alquenileno substituído" ou "alquinileno substituí-do" refere-se aos grupos alquenileno e alquinileno tais como definidos acimaque são substituídos com um ou mais substituintes selecionados do grupoque consiste em halogênio, alquila, arila, alcóxi, acilóxi, amino, hidroxila,mercapto, carbóxi, benzilóxi, fenila, benzila, ciano, nitro, tioalcóxi, carboxal-deído, carboalcóxi e carboxamida, ou uma funcionalidade que pode ser blo-queada adequadamente, se necessário para propósitos da invenção, comum grupo de proteção.
O termo "arila" ou "Ar" refere-se a um grupo carbocíclico aromá-tico de 6 a 14 átomos de carbono que têm um único anel (incluindo mas nãolimitados a grupos tais como fenila) ou anéis condensados múltiplos (incluin-do mas não limitados a grupos tais como naftila ou antirila), e inclui ambosgrupos arila substituída e não substituídas. Arila substituída é um grupo arilaque é substituída com um ou mais substituintes, de preferência um a trêssubstituintes, selecionados do grupo que consiste em alquila, arila, alquenila,alquinila, halogênio, alcóxi, acilóxi, amino, mono ou dialquilamino, hidroxila,mercapto, carbóxi, benzilóxi, fenila, arilóxi, benzila, ciano, nitro, tioalcóxi,carboxaldeído, carboalcóxi e carboxamida, ou uma funcionalidade que po-dem ser bloqueadas adequadamente, se necessário para o propósitos dainvenção, com um grupo de proteção. Exemplos representativos incluem,mas não estão limitados a naftila, fenila, clorofenila, iodofenila, metoxifenila,carboxifenila, e outros mais. O termo "arilóxi" refere-se a um grupo arila liga-do a um átomo de oxigênio a um dos carbonos de anel. Exemplos de gruposalcóxi incluem, mas não estão limitados a, grupos tais como fenóxi, 2-, 3-, ou4-metilfenóxi, e outros mais. O termo "grupo ariltio" refere-se ao radical-SRconde Rc é um grupo arila. A expressão "grupo heteroariltio" refere-se ao ra-dical -SRd onde Rd é uma heteroarila.
O termo "arileno" refere-se ao di-radical derivado de arila (inclu-indo arila substituída) tal como definido acima e é exemplificado por 1 ,2-fenileno, 1 ,3-fenileno, 1,4-fenileno, 1,2-naftileno e outros mais.
A expressão "amino" refere-se ao grupo -NH2.
Os termos "N-alquilamino" e "N,N-dialquilamino" se referem aum radical -NHR e -NRR respectivamente onde ReR' independentementerepresente um grupo alquila tal como definido aqui. Exemplos representati-vos incluem, mas não estão limitados a N.N-dimetilamino, N-etil-N-metilamino, N,N-di(1-metiletil)amino, N-cicloexil-N-metilamino, N-cicloexil-N-etilamino, N-cicloexil-N-propilamino, N-cicloexilmetil-N-metilamino, N-cicloèxilmetil-N-etilamino, e outros mais.
O termo "tioalcóxi" significa um radical -SR onde R é uma alquilatal como definido acima por exemplo, metiltio, etiltio, propiltio, butiltio, e ou-tros mais.
A expressão "grupo acila" se refere a um radical -C(0)R onde Ré hidrogênio, halogênio, alquila, arila, heteroarila, alcóxi, arilóxi, N-alquilamino, N,N-dialquilamino, N-arilamino, tioalcóxi, tioarilóxi ou alquilasubstituída em que alquila, arila, heteroarila, e alquila substituída são taiscomo definido aqui.
A expressão "grupo tioacila" refere-se a um radical -C(S)R ondeR é hidrogênio, halogênio, alquila, arila, heteroarila, alcóxi, arilóxi, N-alquilamino, N,N-dialquilamino, N-arilamino, tioalcóxi, tioarilóxi ou alquilasubstituída em que alquila, arila, heteroarila, e alquila substituída são taiscomo definidos aqui.
A expressão "grupo sulfonila" refere-se a um radical -S02R ondeR é hidrogênio, halogênio, alquila, arila, heteroarila, alcóxi, arilóxi, N-alquilamino, N,N-dialquilamino, N-arilamino, tioalcóxi, tioarilóxi ou alquilasubstituída em que alquila, arila, heteroarila, e alquila substituída são taiscomo definidos aqui.
O termo "acilóxi" refere-se a um radical -OC(=0)R, onde R é hi-drogênio, alquila, arila, heteroarila ou alquila substituída em que alquila, arila,heteroarila, e alquila substituída são tais como definidos aqui. Exemplos re-presentativos incluem, mas não estão limitados a formilóxi, acetilóxi, cicloe-xilcarbonilóxi, cicloexilmetilcarbonilóxi, benzoilóxi, benzilcarbonilóxi, e outrosmais.
Os termos "heteroalquila", "heteroalquenila", e "heteroalquinila"se referem a grupos alquila, alquenila, e alquinila respectivamente tais comodefinidos acima, que contêm o número de átomos de carbono especificado(ou se nenhum número é especificado, tendo 1 a 12 átomos de carbono, depreferência 1 a 6) que contêm um ou mais heteroátomos, de preferência uma três heteroátomos, como parte das cadeias principais, ramificadas, ou cí-clicas no grupo. Os heteroátomos são independentemente selecionados dogrupo que consiste em -NR-, -NRR, -S-, -S(O)-, -S(0)2-, -O-, -SR, -S(0)R, -S(0)2R, -OR-PR-, -PRR, -P(0)R- e -P(0)RR; (onde cada R é hidrogênio,alquila ou arila) de preferência -NR onde R é hidrogênio ou alquila e/ou O.Grupos de heteroalquila, heteroalquenila, heteroalquinila podem ser ligadosao resto da molécula ou em um heteroátomo (se uma valência está disponí-vel) ou a um átomo de carbono. Exemplos de grupos heteroalquila incluem,mas não estão limitados a, grupos tais como -0-CH3, -CH2-0-CH3, -CH2-CH2-0-CH3, -S-CH2-CH2-CH3) -CH2-CH(CH3)-S-CH3, -CH2-CH2-NH-CH2-CH3, 1-etil-6-propilpiperidino, 2-etiltiofenila, piperazino, pirrolidino, piperidino,morfolino, e outros mais. Exemplos de grupos heteroalquenila incluem, masnão estão limitados a grupos tais como -CH=CH-CH2-N(CHs)2, e outros mais.
Os termos "heteroarila" ou "HetAr" se refere a um radical mono-cíclico, bicíclico, ou tricíclico monovalente aromático contendo átomos deanel de 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, ou 18 membros, inclu-indo 1, 2, 3, 4, ou 5 heteroátomos, de preferência um a três heteroátomosincluindo, mas não limitados a heteroátomos tais como N, O, P, ou S, no a-nel. Exemplos representativos incluem, mas não estão limitados a único aneltais como imidazolila, pirazolila, pirazinila, piridazinila, pirimidinila, pirrolila,piridila, tiofeno, e outros mais, ou anéis condensados múltiplos tais comoindolila, quinolina, quinazolina, benzimidazolila, indolizinila, benzotienila, eoutros mais.
Os grupos heteroalquila, heteroalquenila, heteroalquinila e hete-roarila podem ser não substituído ou substituído com um ou mais substituin-tes, de preferência um a três substituintes, selecionados do grupo que con-siste em alquila, alquenila, alquinila, benzila, halogênio, alcóxi, acilóxi, ami-no, mono ou dialquilamino, hidroxila, mercapto, carbóxi, benzilóxi, fenila, ari-lóxi, ciano, nitro, tioalcóxi, carboxaldeído, carboalcóxi e carboxamida, ouuma funcionalidade que pode ser bloqueada adequadamente, se necessáriopara propósitos da invenção, com um grupo de proteção. Exemplos de taisgrupos heteroalquila substituída incluem, mas não estão limitados a, pipera-zina, pirrolidina, morfolina, ou piperidina, substituídos a um nitrogênio oucarbono por um grupo de fenila ou benzila, e ligado ao resto da molécula porqualquer valência disponível em um carbono ou nitrogênio, -NH-S(0)2-fenila,-NH-(CO)0-alquila, -NH-C(0)0-alquil-arila, e outros mais. O(s) heteroáto-mo(s) assim como os átomos de carbono do grupo podem ser substituídos.O(s) heteroátomo(s) também pode(m) estar na forma oxidada.
O termo "heteroarileno" refere-se ao grupo di-radical derivado deheteroarila (incluindo heteroarila substituída), tal como definido acima, e éexemplificado pelos grupos 2,6-piridinileno, 2,4-piridinileno, 1,2-quinolinileno,1,8-quinolinileno, 1,4-benzofuranileno, 2,5-piridinileno, 2,5-indolenileno, eoutros mais.
Os termos "heteroalquileno", "heteroalquenileno", e "heteroalqui-nileno" referem-se ao grupo di-radical derivado de heteroalquila, heteroal-quenila, e heteroalquinila (incluindo heteroalquila substituída, heteroalqueni-la, e heteroalquinila) tais como definido acima.
O termo "carboxaldeído" se refere a -CHO.
O termo "carboalcóxi" se refere a -C(=0)OR onde R é alquila talcomo definido acima e inclui grupos tais como metoxicarbonila, etoxicarboni-la, e outros mais.
O termo "carboxamida" se refere a -C(=0)NHR ou -C(=0)NRR'onde R e R' é independentemente hidrogênio, arila ou alquila tal como defi-nido acima. Exemplos representativos incluem grupos tais como aminocar-bonila, N-metilaminocarbonila, N,N-dimetilaminocarbonila, e outros mais.
O termo "carboxi" refere-se ao radical -C(0)OH.
O termo "carbamoíla" refere-se ao radical -C(0)NH2.
O termo "halogênio" ou" "halo" tal como empregado aqui se refe-re a substituintes de Cl, Br, F ou I, de preferência flúor ou cloro.
O termo "hidróxi" se refere a um radical de -OH.
"Isômeros": Compostos que têm a mesma forma molecular (oucomposição elementar) mas diferem na natureza ou seqüência de ligação deseus átomos ou na disposição de seus átomos no espaço são denominados"isômeros". Isômeros nos quais a conectividade entre átomos é a mesmamas que difere na disposição de seus átomos no espaço são denominados"estereoisômeros". Estereoisômeros que não são imagens refletidas um dooutro são denominados "diastereômeros" e aqueles que são imagens refleti-das não sobreponíveis um do outro são denominados "enantiômeros".Quando um composto tem um centro assimétrico, por exemplo que é ligadoa quatro grupos diferentes, um par de enantiômeros é possível. Um enanti-ômero pode ser caracterizado pela configuração de seu centro assimétrico eé descrito pelas regras de seqüenciamento R e S de Cahn, Ingold e Prelog,ou pela maneira na qual a molécula gira o plano de luz polarizada e desig-nado como dextrorrotatório ou levorrotatório (isto é, como (+) ou (-)-isômerosrespectivamente). Um composto quiral pode existir ou como um enantiômeroindividual ou como uma mistura deste. Uma mistura que contém proporçõesiguais dos enantiômeros é chamada uma "mistura racêmica".
Os compostos desta invenção podem possuir um ou mais cen-tros assimétricos. Tais compostos podem por esse motivo ser produzidoscomo indivíduo estereoisômeros (R) ou (S) individuais ou como misturasdestes. Por exemplo, a funcionalidade de piperazina nos compostos 15, 18,28 e 49 tais como descritos na seção Exemplificação transporta um carbonono qual um átomo de hidrogênio, um grupo metila, um grupo metileno e umgrupo amino estão ligados, e por conseguinte este carbono é um centro as-simétrico. Os compostos 15, 18, 28 e 49 podem existir como estereoisôme-ros (R) ou (S). A menos que indicado de outra forma, a descrição ou desig-nação de um composto particular na especificação e reivindicações é pre-tendida para incluir iqualmente enantiômeros individuais e misturas, racêmi-cas ou diferentes, destes. Para os compostos 36, 39 e 44, a descrição é pre-tendida para incluir todos os possíveis diastereômeros e misturas destes. Osmétodos para a determinação da estereoquímica e a separação de estereoi-sômeros são bem conhecidos na técnica (veja discussão no Capítulo 4 de"Advanced Organic Chemistry", 4- edição J. March, John Wiley e Sons, Nova Iorque, 1992).
"Opticamente puro": Como geralmente entendido por aquelesversados na técnica, um composto opticamente puro é aquele que é enanti-omericamente puro. Tal como empregado aqui, a expressão "opticamentepuro" é pretendida para significar um composto que compreende pelo menosuma quantidade suficiente de um único enantiômero para produzir um com-posto tendo a atividade farmacológica desejada. De preferência, "opticamen-te puro" é pretendida para referir-se a um composto que compreende pelomenos 90% de um único isômero (80% de excesso enantiomérico), de prefe-rência pelo menos 95% (90% de e.e.), mais preferivelmente pelo menos97,5% (95% de e.e.), e mais preferivelmente pelo menos 99% (98% de e.e.).De preferência, os compostos da invenção são opticamente puros.
"Grupo de proteção" refere-se a um grupo químico que exibe asseguintes características: 1) reage seletivamente com a funcionalidade dese-jada em boa produção para fornecer um substrato protegido que é estávelpara as reações projetadas para as quais a proteção é desejada; 2) é seleti-vamente removível do substrato protegido para fornecer a funcionalidadedesejada; e 3) é removível em boa produção por reagentes compatíveis como(s) outro(s) grupo(s) funcional(ais) presente(s) ou gerado(s) em tais rea-ções projetadas. Exemplos de grupos de proteção adequados podem serencontrados em Greene e outros (1991) Protective Groups in Organic Syn-thesis, 2S Ed. (John Wiley & Sons, Inc., Nova Iorque). Grupos de proteção deamino preferidos incluem, mas não estão limitados a, benziloxicarbonila(CBz), t-butiloxicarbonila (Boc), t-butildimetilsilila (TBDMS), 9-fluorenilmetil-oxicarbonila (Fmoc), ou grupo de Proteção fotolábeis adequados tais comocarbonila de 6-nitroveratrilóxi (Nvoc), nitropiperonila, pirenilmetoxicarbonila,nitrobenzila, dimetoxibenzila de dimetila, 5-bromo-7-nitroindolinila, e outrosmais. Grupos de proteção de hidroxila protegida incluem acetila (Ac), benzoí-la (Bz), benzila (Bn), Tetraidropiranila (THP), TBDMS, grupos de proteçãofotolábeis (como éter de oximetila de nitroveratrila (Nvom)), Mm (éter de me-tila de metóxi), e Mem (éter de metila de metóxi de etóxi). Grupos de prote-ção particularmente preferidos incluem NPEOC (4-nitrofenotiloxicarbonila) eNPEOM (4-nitrofenetilóxi-metiloxicarbonila).
"Pró-fármaco": refere-se a uma composição farmacêutica quepode sofrer processo para liberar uma molécula de droga ativa. Compostosde Fórmula (I) e Fórmula (II) de acordo com a invenção estão na forma deum pró-fármaco tal como o ligador L (tais como quaisquer de La, U, U e U)podem ser clivados para liberar uma molécula de fluoroquinolona. Em parti-cular, pró-fármacos da presente invenção incluem compostos que liberam, invivo, uma droga de origem ativa (isto é, compostos de Fórmulas A1 a, A1b,Fórmula A2, e Fórmula A3 tal como definido aqui) quando tal pró-fármaco éadministrado a um paciente mamífero. Os pró-fármacos de fluoroquinolonafosfonada de acordo com a invenção são preparados por meio de modifica-ção de grupos funcionais presentes em fluoroquinolonas selecionados de talforma que as modificações podem ser clivadas in vivo para liberar a molécu-la de fluoroquinolona de origem. Pró-fármacos incluem compostos de Fór-mula (I) e Fórmula (II), e modalidades específicas destas mostradas aqui,em que um grupo carbóxi ou amino em fluoroquinolonas das Fórmulas A1a,A1b, Fórmula A2 e Fórmula A3 é ligado a qualquer grupo que pode ser cli-vado in vivo para regenerar o grupo amino ou carboxila livre, respectivamen-te. Exemplos de pró-fármacos incluem, mas não estão limitados a ésteres(por exemplo, acetato, formiato, e derivados de benzoato), carbamatos (porexemplo, NN-dimetilaminocarbonila) de grupos funcionais de hidróxi da mo-lécula de fluoroquinolona selecionada.
"Pró-fármacos" também incluem composições farmacêuticas quesão submetidas a dois ou mais eventos no processamento de pró-fármacos.De acordo com esta modalidade, pró-fármacos mais complexos liberam, emprocessamento, um pró-fármaco de Fórmula (I) ou Fórmula (II) que por suavez é submetido a clivagem para liberar uma molécula de fluoroquinolona desejada.
Um "pró-fármaco farmaceuticamente aceitável" é pretendido pa-ra referir-se a um composto de Fórmula (I) ou Fórmula (II) que pode ser con-vertido sob condições fisiológicas ou por solvólise para um composto bioati-vo tal como definido aqui. Tal "pró-fármaco farmaceuticamente aceitável"inclui formas mais complexas dos compostos de Fórmula (I) e (II) que sofreprocesso inicial para produzir um composto de Fórmula (I) ou (II), que emtroca sofre divisão para liberar uma molécula de fluoroquinolona de origem desejada.
Um "metabólito ativo farmaceuticamente aceitável" é pretendidopara referir-se a um produto farmacologicamente ativo produzido por meta-bolismo no corpo de um composto de Fórmula (I) ou Fórmula (II) tal comodefinido aqui.
Um "solvato farmaceuticamente aceitável" é pretendido para re-ferir-se um solvato que retém a efetividade biológica e propriedades doscomponentes biologicamente ativos dos compostos de Fórmula (I) ou Fór-mula (II). Exemplos de solvatos farmaceuticamente aceitáveis incluem, masnão estão limitados a água, isopropanol, etanol, metanol, DMSO, acetato deetila, ácido acético, e etanolamina.
Um "portador ou excipiente farmaceuticamente aceitável" se re-fere a um portador ou excipiente que é útil na preparação de uma composi-ção farmacêutica que é geralmente seguro, não tóxico e nem biologicamentenem de outra forma indesejável, pode apresentar perfis farmacologicamentefavoráveis e inclui portadores e excipientes que são aceitáveis para uso ve-terinário assim como uso farmacêutico humano. Um "portador ou excipientefarmaceuticamente aceitável" tal como empregado na especificação e rei-vindicações inclui um e mais de um tal portador e/ou excipiente. Tais porta-dores incluem, mas não estão limitados a salina, salina tamponada, dextro-se, água, glicerol, etanol, e combinação destes.
Um "sal farmaceuticamente aceitável" de unm composto se refe-re a um sal que retém ou melhora as propriedades e efetividade biológicados ácidos e bases livres do composto origem tal como definido aqui ou issoleva vantagem de uma funcionalidade carregada intrinsecamente na molécu-la e não seja biologicamente ou de outra maneira indesejável. Tais sais incluem:
(1) sais de adição de ácida, formado com ácidos inorgânicos taiscomo ácido hidroclórico, ácido hidrobrômico, ácido sulfurico, ácido nítrico,ácido fosforico, e outros mais; ou formados com ácidos orgânicos tais comoácido acético, ácido propiônico, ácido hexanóico, ácido ciclopentanopropiô-nico, ácido glicólico, ácido pirúvico, ácido láctico, ácido malônico, ácido sucí-nico, ácido málico, ácido maléico, ácido fumárico, ácido tartárico, ácido cítri-co, ácido benzóico, ácido 3-(4-hidroxibenzoil)benzóico, ácido cinâmico, ácidomandélico, ácido metanosulfônico, ácido etanossulfônico, ácido 1,2-etano-dissulfônico, ácido 2-hidroxietanossulfônico, ácido benzenossulfônico, 4-clorobenzenossulfônico, ácido 2-naftalenossulfônico, ácido 4-toluenossulfô-nico, ácido canforsulfônico, ácido propiônico de 3-fenila, ácido trimetilacéticoácido butilacético terciário, ácido sulfúrico de laurila, ácido glicônico, ácidoglutâmico, ácido hidroxinaftóico, ácido salicílico, ácido esteárico, ácido mu-cônico, e outros mais;
(2) sais formados quando um próton acídico presente no com-posto origem ou é substituído por um íon de metal, por exemplo, um íon demetal de álcali, um íon alcalino terroso, ou um íon de alumínio; ou coordenacom uma base orgânica tal como etanolamina, dietanolamina, trietanolami-na, trometamina, N-metilglicamina, e outros mais; ou
(3) sais formados quando uma funcionalidade carregada estápresente na molécula e um contra-íon adequado está presente, tal comouma funcionalidade de tetraalquil(aril)amônio e um íon de metal de álcali,uma funcionalidade de tetraalquil(aril)fosfônio e um íon de metal de álcali,uma funcionalidade de imidazólio e um íon de metal de álcali, e outros mais.
Tais como empregadas aqui, as expressões "osso", "tecidos deossos" ou "tecidos ósseos" se referem ao tecido conectivo calcificado, poro-so, semi-rígido, denso formando a porção principal do esqueleto da maioriados vertebrados. Também abrange dentes, tecidos osteo-articulares e calci-ficações que freqüentemente são vistas nas paredes de vasos ateroscleróticos.
As expressões "molécula antimicrobiana de fluoroquinolona","molécula de fluoroquinolona", "fluoroquinolona" e termos relacionados sereferem a agentes antimicrobianos de amplo espectro que fazem parte daclasse "fluoroquinolonas" bem conhecida como descrito em mais detalhesaqui. "Derivados de fluoroquinolonas" e "análogos antibacterianos" de molé-culas de fluoroquinolona se referem à análogos químicos de fluoroquinolo-nas que têm atividade antimicrobiana (por exemplo, antibacteriana). Os "de-rivados" e "análogos" serão entendidos pelo técnico versado como sendosimilares em estrutura à fluoroquinolonas, mas também incluem aquelescompostos químicos tradicionalmente não definidos como "fluoroquinolo-nas". Tais como empregadas aqui, as expressões "derivados de fluoroquino-lonas" e "análogos antibacterianos" de fluoroquinolonas têm o mesmo signi-ficado. Todas as referências aqui à "fluoroquinolonas" ou "moléculas de fluo-roquinolona" são pretendidas para incluir derivados de fluoroquinolonas eanálogos antibacterianos de fluoroquinolonas também.
O termo "antibacteriano" inclui aqueles compostos que inibem,param ou revertem o crescimento de bactérias, aqueles compostos que ini-bem, param, ou revertem a atividade de enzimas bacterianas ou trilhas bio-químicas, aqueles compostos que matam ou lesionam bactérias, e aquelescompostos que bloqueiam ou reduzem o desenvolvimento de uma infecçãobacteriana.
A expressão "grupo fosfonado" é pretendida para referir-se aqualquer composto não tóxico a seres humanos tendo pelo menos um átomode fósforo ligado a pelo menos três átomos de oxigênio e tendo uma altaafinidade mensurável para tecidos ósseos tal como descrito aqui a seguir.
Os termos "tratando" e "tratamento" são pretendidos para referir-se pelo menos à mitigação de uma condição de doença associada com umainfecção bacteriana em um mamífero, tal como um ser humano, que é alivia-do por uma redução de crescimento replicação, e/ou propagação de qual-quer bactéria tal como organismos gram-positivos, e inclui cura, cicatrização,inibição, abrandamento de, melhora e/ou alívio, em todo ou em parte, dacondição de doença.
O termo "profilaxia" é pretendido para referir-se a pelo menosuma redução na probabilidade de que uma condição de doença associadacom uma infecção bacteriana desenvolva-se em um mamífero, de preferên-cia um ser humano. Os termos "prevenir" e "prevenção" são pretendidos pa-ra referir-se à bloqueio ou interrupção de uma condição de doença associa-da com uma infecção bacteriana de desenvolver em um mamífero, de prefe-rência um ser humano. Em particular, os termos são relacionados ao trata-mento de um mamífero para reduzir a probabilidade ou prevenir a ocorrênciade uma infecção bacteriana, tal como infecção bacteriana que pode ocorrerdurante ou em seguida a uma cirurgia envolvendo reparação ou substituiçãode osso. Os termos também incluem redução da probabilidade de ou pre-venção de uma infecção bacteriana quando constata-se que o mamífero es-tá predisposto a ter uma condição de doença mas ainda não diagnosticadocomo tendo-a. Por exemplo, alguém pode reduzir a probabilidade de ou pre-venir uma infecção bacteriana em um mamífero administrando um compostode Fórmula (I) e/ou Fórmula (II), ou um pró-fármaco, sal, metabólito ativo, ousolvato farmaceuticamente aceitável deste, antes da ocorrência de tal infecção.
C) Compostos da invenção
Como será descrito daqui em diante na seção Exemplificação,os inventores prepararam derivados fosfonados de fluoroquinolonas que têmuma alta afinidade de ligação para tecidos ósseos.Fórmula Geral
Em uma modalidade, os compostos da invenção são represen-tados pela Fórmula (I):
<formula>formula see original document page 31</formula>
assim como sais, metabólitos, solvatos e pró-fármacos farmaceuticamenteaceitáveis destes, onde:
f tem 0 ou 1 um;
m tem 0 ou 1 ano;
A é uma molécula de fluoroquinolona ou um análogo antibacterriano destes;
B é um grupo fosfonado, de preferência tendo uma alta afinidadede ligação para tecidos ósseos; e
La e Lb são ligadores cliváveis para acoplamento, de preferênciacovalentemente, de B para A.
Tal como mencionado anteriormente, a essência da invençãoconsiste na presença de um grupo fosfonado ligado a um antibiótico de fluo-roquinolona por meio de um ligador clivável para o propósito de aumentar aafinidade, ligação, acumulação e/ou tempo de retenção do antibiótico de flu-oroquinolona a ou nos ossos, enquanto permitindo sua liberação gradualatravés da clivagem do ligador clivável ou liberação do composto do osso.
Fosfonatos
Todos os grupos fosfonados não tóxicos tendo uma afinidadealta para os ossos devido à sua capacidade para ligar os íons de Ca2+ en-contrados no mineral de hidroxiapatita que forma os tecidos ósseos são a-dequados de acordo com a presente invenção. Exemplos adequados degrupos fosfonados podem ser encontrados em WO 04/026315 (llex Onco-logy Research), US 6.214.812 (MBC Research), US 5.359.060 (Pfizer), US5.854.227 e US 6.333.424 (Elizanor Pharm.), US 6.548.042 (Arstad e Skat-telbol) e WO 2004/089925 (Semaphore Pharmaceuticals). Exemplos especí-ficos de grupos bisfosfonatos e trisfosfonatos adequados para a presenteinvenção incluem mas não estão limitados a aqueles tendo a fórmula:
<formula>formula see original document page 32</formula>
em que:
cada R2 é independentemente H, alquila inferior, cicloalquila,arila ou heteroarila, com a condição de que pelo menos dois R2, de prefe-rência pelo menos três R2, são H;
R4 é CH2, O, S, ou NH;
cada R5 é independentemente H, R6, OR6, NR6, ou SR6, em queR6 é H, alquila inferior, cicloalquila, arila, heteroarila ou NH2; e
cada X5 é independentemente H, OH, NH2, ou um grupo halo.
Embora monofosfonatos, bisfosfonatos, e tris- ou tetrafosfonatospossam potencialmente ser empregados, bisfosfonatos são preferidos. Maispreferivelmente, o grupo bisfosfonato é o bisfosfonato -CH(P(0)(OH)2)2- talcomo mostrado no Exemplo 4 a seguir, derivados de fluoroquinolona quepossuem um tal grupo bisfosfonato têm uma forte afinidade de ligação parapó de osso de hidroxiapatita. Certamente, outros tipos de grupo fosfonadopodem ser selecionados e sintetizados por aqules vesados n técnica. Porexemplo, o grupo fosfonado pode ser um radical de bisfosfonato ativado poresterase (Vepsàláinen J., Current Medicinal Chemistry, 9, 1201-1208, 2002)ou ser qualquer outro pró-fármaco adequado deste. Estes e outros gruposfosfonado adequados são abrangidos pela presente invenção.
Fluoroauinolonas
Fluoroquinolonas são uma classe bem conhecida de agentes deantimicrobianqs de amplo espectro sintéticos (Gram-positivo e Gram-negativo). Ciprofloxacino (Cipro®; US 4.670.444), gatifloxacino (Tequin®; US4.980.470) e moxifloxacino (Avelox®; US 4.990.517) estão entre os melho-res compostos conhecidos nesta classe. Os três fámacos provaram ser mui-to sucedidos tanto economicamente quanto clinicamente. A presente inven-ção não está restrita a uma fluoroquinolona específica, mas abrange molécu-las de fluoroquinolona adicionais tendo uma atividade antimicrobiana ade-quada incluindo, mas não limitadas a balofloxacino, benofloxacino, clinaflo-xacino, danofloxacino, difloxacino, enoxacino, enrofloxacino, fleroxacino,flumequina, garenoxacino, gemifloxacino, grepafloxacino, irloxacino, levoflo-xacino, lomefloxacino, lomefloxacino, nadifloxacino, norfloxacino, ofloxacino,olamufloxacino, pazufloxacino, pefloxacino, premafloxacino, prulifloxacino,rufloxacino, sarafloxacino, sitafloxacino, esparfloxacino, temafloxacino, tosu-floxacino, trovafloxacino (Mitsher L. A., Chem Rev. (2005), 105:559-592) eoutros derivados de fluoroquinolona e híbridos tais como os híbridos de oxa-zolidinona-fluoroquinolonas descrito por Vicuron Pharmaceuticals (Gordeeve outros, Bioorg. Med. Chem. Lett. (2003) 13:4213-16) ou por MorphochemInc. (Hubschewerlen e outros, Bioorg. Med. Chem. Lett. (2003) 13 :4229-33).Também incluído na presente invenção estão análogos antibacterianos defluoroquinolonas. Aqueles versados na técnica poderão facilmente prepararas moléculas de antimicrobiano de fluoroquinolona e análogos antibacteria-nos destas acordo com a invenção. Se necessário eles podem referir-ser àsnumerosa literatura encontrada na técnica, incluindo as patentes dos Esta-dos Unidos, pedidos de patentes de PCT e publicações científicas listadasaqui anteriormente, e incorporadas aqui por referência.
De acordo com uma modalidade, a molécula antimicrobiana defluoroquinolona A para emprego de acordo com a invenção é selecionada
<formula>formula see original document page 34</formula>
em que:
ligador La é ligado a A2 quando f = 1, e ligador Lb é ligado a A,quando m = 1;
A2 é um radical de amino quando f = 1, e A2 é hidrogênio, halo-gênio, alquila, arila, piridinila, -O-alquila ou um radical de amino quando f =0; o radical de amino inclui, mas não está limitado a, radicais heterocíclicosnitrogenosos substituídos ligados a N, particularmente pirróis, pirrolidinas,piperidinas, piperazinas, morfolinas, tiomorfolinas, 1,4-diazepanos, diidropir-rolidinas, diidropiridinas e tetraidropiridinas;
At é O ou S quando m = 1, e Ai é OH quando m = 0;
é alquila, arila ou -O-alquila, de preferência ciclopropila;
Z2 é hidrogênio, halogênio ou um radical de amino;
é N ou-CYr, em que Yi é hidrogênio, halogênio, alquila, -O-alquila, -S-alquila, ou Xi forma uma ponte com Z-i;
X2 é N ou -CY2-, em que Y2 é hidrogênio, halogênio (de prefe-rência flúor), alquila, -O-alquila, -S-alquila, ou X2 forma uma ponte com A2;
X3 é N ou CH;
X4 é N ou CH.
De acordo com uma modalidade mais específica, a moléculaantimicrobiana de fluoroquinolona A da invenção é um composto de Fórmula é A2:
<formula>formula see original document page 35</formula>
em que:
ligador U é ligado a A2 quando f = 1, e ligador o Lb é ligado a Aiquando m = 1;
A2 é um radical de amino quando f = 1, e A2 é hidrogênio, halo-gênio, alquila, arila, piridinila, -O-alquila ou um radical de amino quando f =0; o radical de amino inclui, mas não está limitado a , radicais heterocícliconitrogenoso substituído ligados a N, particularmente pirróis, pirrolidinas, pipe-ridinas, piperazinas, morfolinas, tiomorfolinas, 1,4-diazepanos, diidropirrolidi-nas, diidropiridinas e tetraidropiridinas;
Zt é alquila, arila ou -O-alqui, de preferência ciclopropila;
Z2 é hidrogênio, halogênio ou um radical de amino;
Z3 é hidrogênio ou halogênio, de preferência flúor; e
Z4 é hidrogênio, halogênio, alquila, -O-alquila ou -S-alquila ouformas uma ponte com Z^
De acordo com uma modalidade ainda mais específica, a molé-cula A antimicrobiana de fluoroquinolona da invenção é um composto deFórmula A3:
<formula>formula see original document page 35</formula>
em que:
ligador La é ligado a A2 quando f = 1, e ligador Lb é ligado a Aiquando m = 1;
A2 é um radical de amino quando f = 1, e A2 é hidrogênio, halo-gênio, alquila, arila, piridinila, -O-alquila ou um radical de amino quando f =0; o radical de amino inclui, mas não está limitado a, radicais heterocíclicosnitrogenosos substituídos ligados a N, particularmente pirróis, pirrolidinas,piperidinas, piperazinas, morfolinas, tiomorfolinas, 1,4-diazepanos, diidropir-rolidinas, diidropiridinas e tetraidropiridinas; e
crobiana de fluoroquinolona é moxifloxacino. De acordo com outra modali-dade particular, a molécula antimicrobiana de fluoroquinolona é gatifloxacino.De acordo com uma terceira modalidade particular, a molécula antimicrobia-na de fluoroquinolona é um ciprofloxacino. As estruturas químicas destastrês moléculas são ilustradas aqui a seguir. Setas indicam sítios preferidospara ligação do grupo fosfonado por meio dos ligadores descritos aqui.
moxifloxacino e ciprofloxacino de acordo com a invenção são mostrados naseção Exemplificação. A invenção abrange fluoroquinolonas fosfonadas eanálogos antibacterianos destas tendo mais do que apenas um grupo fosfo-nado (um em cada extremidade da molécula de moxifloxacino por exemplo).Tal como mencionado anteriormente, os sítios de ligação acima identificadossão sítios apenas sítios preferidos para ligação de um grupo fosfonado etodos os outros sítios potenciais (por exemplo no grupo benzeno isto é naposição Z2 das Fórmulas A1a e A1b, A2 de olamufloxacino, na posição Zi deFórmula A2, ou na posição Z5 da Fórmula A3) são abrangidos pela presenteinvenção.
Ligadores
Um ligador clivável L (tal como qualquer dentre L3, Lb, L2 e L3)acopla covalentemente o grupo B fosfonado ao antibiótico de fluoroquinolonaZ5 é hidrogênio, halogênio, alquila ou -O-alquila.
De acordo com uma modalidade particular, a molécula antimi-Citrofloxanina
Exemplos específicos de derivado de fosfonado de gatifloxacino,A. Tal como empregado aqui, o termo "clivável" refere-se a um grupo que équimicamente ou bioquimicamente instável sob condições fisiológicas.
A instabilidade química de preferência resulta da decomposiçãoespontânea devido a uma reação química intra-molecular ou hidrólise (isto édivisão da molécula ou grupo em duas ou maiç moléculas ou grupos novosdevido à inserção líquida de uma ou mais moléculas de água) quando eladepende de uma reação química inter-molecular. A invenção exclui expres-samente ligadores estáveis quimicamente ou bioquimicamente e ligadoresque impedem a liberação in vivo do grupo fosfonado de um ativo moléculaantimicrobiana de fluoroquinolona ativa (ou ativável in vivo).
A clivagem do ligador pode variar de ser muito rápida de sermuito lenta. Por exemplo, a meia vida do ligador clivável pode ser cerca de 1minuto, cerca de 15 minutos, cerca de 30 minutos, cerca dei hora, cerca de5 horas, cerca de 10 horas, cerca de 15 horas, cerca de 1 dia ou cerca de 48horas ou mais tempo. O ligador clivável podem ser um ligador sensível aenzima que é clivável somente por enzimas específicas selecionadas (porexemplo amidase, esterase, metaloproteinase, etc) ou pode ser suscetível aclivagens por outros métodos químicos, tais como mas não limitados a cata-lise de ácido ou auto clivagem. Por exemplo, é concebível de acordo com ainvenção ter um ligador sensível a esterase que seja clivável somente poresterases específicas de osso (Goding e outros Biochim Biophys Acta(2003), 1638(1 ):1-19) ou metaloproteinase específica de osso (MMP) (Ka-wabe e outros, Clin Orthop. (1986) 211:244-51; Tuckermann e outros, Diffe-rentiation (2001), 69(1):49-57; Sellers e outros, Biochem J. (1978) 171(2):493-6), desse modo liberando o antibiótico de fluoroquinolona em seusítio de ação desejado. Similarmente, é concebível empregar um ligador cli-vável que não seja muito facilmente clivável no plasma, desse modo permi-tindo uma quantidade suficiente do composto de fluoroquinolona fosfonadaalcançar e acumular nos tecidos ósseos antes de ser clivada para liberar oantibiótico de fluoroquinolona. Por exemplo, o ligador pode ser selecionadode modo que apenas 1%, 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 50%,60%, ou 70% do antibiótico de fluoroquinolona ligado ao osso sejam libera-dos por um período de tempo que se estende a 1 minuto, 15 minutos, 30minutos, 1 hora, 5 horas, 10 horas, 15 horas, 1 dia, 2 dias, 3 dias, 4 dias, 5dias, 6 dias, 7 dias, uma semana, duas semanas, três semanas ou mais emseguida a administração do composto da invenção. De preferência, o ligadoré selecionado de modo que somente cerca de 1% a cerca de 25% do antibi-ótico de fluoroquinolona ligado ao osso sejam liberados por dia. A escolhado ligador pode variar de acordo com os fatores tais como (i) o sítio de liga-ção do grupo fosfonado para a molécula de fluoroquinolona, (ii) o tipo degrupo fosfonado empregado; (iii) o tipo de fluoroquinolona empregado, e (iv)a facilidade desejada de clivagem do ligador e liberação associada do antibi-ótico de fluoroquinolona.
Quando o grupo fosfonado é ligado a uma porção carboxílica damolécula de fluoroquinolona, ligadores cliváveis úteis incluem, mas não es-tão limitados a, aqueles tendo as estruturas:
n é um número inteiro < 10, de preferência 1, 2, 3 ou 4, mais pre-ferivelmente 1 ou 2;
p é 0 ou um número inteiro < 10, de preferência 0, 1, 2, 3 ou 4,mais preferivelmente 0 ou 1;
RL é H, etila ou metila, de preferência H;
Rx é S, NR|_ ou O, de preferência NRl, mais preferivelmente NH;e cada Z é independentemente selecionado do grupo que consiste em hi-drogênio, halogênio, alquila, alcóxi, acila, acilóxi, carbóxi, carbamoíla, sulfuri-la, sulfinila, sulfenila, sulfonila, mercapto, amino, hidroxila, ciano e nitro, e s 1é, 2, 3 ou 4;
B um grupo fosfonado tal como descrito aqui; eAi é uma molécula antimicrobiana de fluoroquinolona ou análogoantibacteriano desta tal como descrito aqui.
Quando o grupo fosfonado é ligado ao grupo de amina da molé-cula de fluoroquinolona, ligadores cliváveis úteis incluem, mas não estãolimitados a, aqueles que têm as estruturas:
<formula>formula see original document page 39</formula>
em que:
n é um número inteiro é < 10, de preferência 1, 2, 3 ou 4, maispreferivelmente 1 ou 2;
cada p é independentemente 0 ou um número inteiro < 10, depreferência 0, 1, 2, 3 ou 4, mais preferivelmente 0 ou 1;
q é 2 ou 3;
RL é H, etila ou metila;
cada Rw é independentemente H ou metila;
Ry é CaHb tal que a é um número inteiro de 0 a 20 e b é um nú-mero inteiro entre 1 e 2a+1;
X é CH2, -CONRl-, -CO-0-CH2-, ou -CO-0-; e
Y é O, S, S(O), S02, C(O), C02, CH2 ou ausente.
De acordo com outra modalidade particular, os compostos dainvenção são representados pela Fórmula (II) e sais farmaceuticamente a-ceitáveis, metabólitos, solvatos e pró-fármacos destes:
<formula>formula see original document page 40</formula>
em que:
as linhas tracejadas representam ligações a grupos opcionais B-L3 e L2-B, em que pelo menos um dentre B-U e L2-B está presente;
Z5 é hidrogênio, halogênio, alquila ou -O-alquila;
Ai é um O ou S quando L2-B é ligado a e A-i é OH quando L2-B não é ligado a Ai;
A2 é um radical de amino quando B-L3 é ligado a A2, e A2 é hi-drogênio, halogênio, alquila, arila, piridinila, -O-alquila ou um radical de ami-no quando B-L3 não é ligado a A2; o radical de amino inclui, mas não estálimitado a, radicais heterocíclico nitrogenoso substituídos ligados a N, parti-cularmente pirróis, pirrolidinas, piperidinas, piperazinas, morfolinas, tiomorfo-linas, 1,4-diazepanos, diidropirrolidinas, diidropiridinas e tetraidropiridinas;
cada B é independentemente um grupo fosfonado da fórmula:<formula>formula see original document page 41</formula>
em que:
cada R2 é independentemente H, alquila inferior, cicloalquila,arila ou heteroarila, com a condição de que pelo menos dois R2 são H;
cada X5 é independentemente H, OH, NH2, ou um grupo halo; eL2 é um ligador da fórmula:
<formula>formula see original document page 41</formula>
em que:
n é um número inteiro < 10, de preferência 1, 2, 3, ou 4, maispreferivelmente 1 ou 2;
p 0 ou um número inteiro < 10, de preferência 1, 2, 3, ou 4, maispreferivelmente 0 ou 1;
RL é H, etila ou metila, de preferência H;
Rx é S, NRL ou O, de preferência NRL, mais preferivelmente NH; e
cada Z é independentemente selecionado do grupo que consisteem hidrogênio, halogênio, alquila, alcóxi, acila, acilóxi, carbóxi, carbamoíla,sulfurila, sulfinila, sulfenila, sulfonila, mercapto, amino, hidroxila, ciano e nitro, e s 1 é, 2, 3 ou 4,;
L3 é um ligador da fórmula:<formula>formula see original document page 42</formula>
em que:
n é um número inteiro < 10, de preferência 1, 2, 3 ou 4, mais pre-ferivelmente 1 ou 2;
cada p é independentemente O ou um número inteiro < 10, depreferência 1, 2, 3, ou 4, mais preferivelmente 0 ou 1; q é 2 ou 3;
Rl é H, etila ou metila, de preferência H;
cada Rw é independentemente H ou metila;
Ry é CaHb tal que a é um número inteiro de 0 a 20 e b é um nú-mero inteiro entre 1 e 2a+1;
X é CH2, -CONRl-, -CO-O-CHa-, ou -CO-0-; e
Y é O, S, S(O), S02, C(O), C02) CH2 ou ausente.A invenção também inclui compostos que compreendem um úni-co grupo fosfonado ligado a duas ou mais moléculas de fluoroquinolona. Emtais circunstâncias, as moléculas de fluoroquinolona podem ser as mesmas(por exemplo duas moléculas de ciprofloxacino) ou diferente (por exemplouma molécula de ciprofloxacino e uma molécula de gatifloxacino). O grupofosfonado também pode ser ligado a grupos similares (por exemplo gruposde carboxila) ou para grupos diferentes (por exemplo o grupo de carboxila deuma molécula de fluoroquinolona e o grupo de amina das outras molécula defluoroquinolona). Exemplos de ligadores de multi-fluoroquinolona cliváveispotencialmente úteis de acordo com a invenção incluem, mas não estão limi-tados a, aqueles que têm as estruturas:
<formula>formula see original document page 43</formula><formula>formula see original document page 44</formula>
em que:
cada Rd é independentemente um alquila ou um grupo de arila;RL H, etila ou metila, de preferência H;
p é 0 ou um número inteiro < 10, de preferência 0, 1, 2, 3 ou 4,mais preferivelmente 0 ou 1.
Ai e A2 são os sítios de ligação a moléculas de fluoroquinolonadescritas aqui, e B é o sítio de ligação aos bisfosfonatos definido aqui.
Por causa de sua alta afinidade para tecidos ósseos, o grupofosfonado B provavelmente permanecerá ligado ao osso durante um períodoprolongado de tempo (até vários anos). Por esse motivo, é muito importanteque o grupo fosfonado seja dotado com baixa ou de preferência nenhumatoxicidade mensurável. De acordo com outra modalidade, o grupo fosfonadoBe o ligador são selecionados de modo que o ligador seja hidrolisado ouclivado in vivo (de preferência principalmente em tecidos ósseos) desse mo-do liberando: (i) a molécula antimicrobiana de fluoroquinolona A e (ii) umamolécula fosfonada não tóxica selecionada que tem uma atividade terapêuti-ca de osso comprovada. Tais compostos por conseguinte teriam uma duplautilidade que é: 1) fornecer localmente aos ossos durante um período pro-longado de tempo e/ou a concentrações aumentadas, um antibiótico útil naprevenção e/ou tratamento de uma infecção óssea bacteriana, e 2) forneceraos ossos um fármaco estimulador de regeneração óssea ou inibidor de re-absorção óssea, desse modo facilitando a recuperação óssea de danos cau-sados por uma infecção ou outra lesão. Moléculas fosfonadas adequadascom atividade terapêutica de osso comprovada útil de acordo com a inven-ção incluem mas não estão limitadas a risedronato e olpadronato, mas tam-bém a outros tais como pamidronato, alendronato, incadronato, etidronato,ibandronato, zolendronato ou neridronato), estas moléculas sendo inibidoresde reabsorção óssea de bisfosfonato bem conhecidos comumente emprega-do para o tratamento de osteoporose.O esquema abaixo ilustra os princípios daquela modalidade se aporção bisfosfonada possui um grupo hidroxila livre:
<formula>formula see original document page 45</formula>
Exemplos específicos adicionais de derivados de bisfosfonato deacordo com a invenção, derivados de risendronato e olpadronato, são mos-trados em seguida:
<formula>formula see original document page 45</formula>
Uma ilustração similar daquela modalidade é representada peloesquema abaixo, se a porção bisfosfonado possui um grupo amino primárioou secundário:<formula>formula see original document page 46</formula>
Exemplos específicos adicionais de derivados de bisfosfonato deacordo com a invenção, derivado de incadronato e pamidronato, são mos-trados em seguida:
<formula>formula see original document page 46</formula>
A presente invenção também inclui o emprego de um ligadorsensível a pH que é clivado somente em uma faixa predeterminada de pH.Em uma modalidade, o ligador sensível ao pH é um ligador sensível a baseque é clivado em um pH básico que varia de cerca de 7 a cerca de 9. Deacordo com outra modalidade, o ligador é um ligador sensível a ácido que éclivado a um pH acídico que varia de cerca de 7,5 a cerca de 4, de preferên-cia de cerca de 6,5 e mais baixo. É levantada a hipótese que um tal ligadorsensível a ácido permitiria uma liberação específica do antibiótico de fluoro-quinolona principalmente em um sítio de infecção bacteriana porque é sabe-se que acidificação de tecidos geralmente ocorre durante a infecção (0'Reil-ly e outros, Antimicrobial Agents and Chemotherapy (1992), 36(12): 2693-97).
Certamente que, outros tipos de ligadores poderiam ser selecio-nados e sintetizados por aqueles versados na técnica. Por exemplo o ligadortambém pode conter um grupo fosfonado hidrolizável in vivo tendo uma afi-nidade para ossos tal como descrito por llex Oncology Research in WO04/026315. O ligador também pode conter um grupo ativo (por exemplo umgrupo liberável estimulando formação óssea ou reduzindo reabsorção ós-sea). Estes e outro ligadores adequados são abrangidos pela presente invenção.
Em uma outra modalidade, a presente invenção inclui os compostos seguintes
<formula>formula see original document page 47</formula><formula>formula see original document page 48</formula><formula>formula see original document page 49</formula><formula>formula see original document page 50</formula><formula>formula see original document page 51</formula><formula>formula see original document page 52</formula><formula>formula see original document page 53</formula>
em que R ■ * é alcanoíla simples de fórmula CnHmCO onde n um número inteiro entre 0 e 20 e m um número inteiro entre 1 e 2n+1 ou a-amino-acila ou p-amino acila.
Além disso, a presente invenção abrange os compostos de Fórmula I e de Fórmula II, assim como sais, metabólitos, solvatos e pró-fármacos farmaceuticamente aceitáveis destes. Exemplos de sais farmaceuticamente aceitáveis incluem, mas não estão limitados a, sulfatos, pirossulfa-tos, bissulfatos, sulfitos, bissulfitos, fosfato, monoidrogenfosfatos, diidrogen-fosfatos, metafosfatos, pirofosfatos, cloreto, brometos, iodetos, acetatos,propionatos, decanoatos, caprilatos, acrilatos, formiatos, isobutiratos, capro-atos, heptanoatos, propiolatos, oxalatos, malonatos, sucinatos, suberatos, sebacatos, fumaratos, maleatos, butina-1,4-dioatos, hexina-1,6-dioatos, ben-zoatos, clorobenzoatos, metilbenzoatos, dinitrobenzoatos, hidroxibenzoatos, metoxibenzoatos, ftalatos, sulfonatos, xilenossulfonatos, fenilacetatos, fenil-propionatos, fenilbutiratos, citratos, lactatos, gama-hidroxibutiratos, glicola-tos, tartaratos, metanossulfonatos, propanossulfonatos, naftaleno-1-sulfonatos, naftaleno-2-sulfonatos, e mandelatos.
Se o composto inventivo for uma base, o sal desejado pode ser preparado por qualquer método adequado conhecido na técnica, incluindo tratamento da base livre com um ácido inorgânico, tal como ácido hidroclóri-co, ácido bromídrico, ácido sulfúrico, ácido nítrico, ácido fosfórico, e outros mais, ou com um ácido orgânico, tais como ácido acético, ácido maléico, ácido sucínico, ácido mandélico, ácido fumárico, ácido malônico, ácido pirú-vico, ácido oxálico, ácido glicólico, ácido salicílico, ácidos de piranosidila tais como ácido glicurônico e ácido galacturônico, ácidos de alfa-hidróxi tais como ácido çítrico e ácido tartárico, aminoácidos tais como ácido aspártico e ácidos glutâmicos , ácidos aromáticos tais como ácido benzóico e ácido ci-nâmico, ácidos sulfônicos tais como ácido p-toluenossulfônico ou ácido eta-nossulfônico, ou similares.
Se o composto inventivo for um ácido, o sal desejado pode ser preparado por qualquer método adequado conhecido na técnica, incluindo tratamento do ácido livre com uma base inorgânica ou orgânica, tal como uma amina (primária, secundária, ou terciária), um metal de álcali ou hidróxido de metal alcalino terroso, ou similares. Exemplos ilustrativos de sais adequados incluem derivados de sais orgânicos de aminoácidos tais como glici-na e arginina, amônia, aminas primárias, secundárias e terciárias, e aminas cíclicas tais como piperidina, morfolina e piperazina, e derivados de sais i-norgânicos de sódio, cálcio, potássio, magnésio, manganês, ferro, cobre, zinco, alumínio, e lítio.
No caso dos compostos, sais, pró-fármacos ou solvatos que são sólidos, é entendido por aqueles versados na técnica que os compostos,sais, e solvatos inventivos podem existir em diferentes formas de cristais, a totalidade das quais pretende-se que esteja dentro do escopo da presente invenção.
Os compostos inventivos podem existir como únicos estereoi-sômeros, racematos e/ou misturas de enantiô.meros e/ou diastereômeros. Todos os tais únicos stereoisômeros, racematos e misturas destes pretende-se que estejam dentro do escopo da presente invenção. De preferência, os compostos inventivos são empregados nas formas opcionalmente puras.
Os compostos de Fórmula I eu e/ou de Fórmula II podem ser administrados na forma de um pró-fármaco que é decomposto no corpo humano ou animal para produzir um composto da Fórmula I ou de Fórmula II. Exemplos de pró-fármacos incluem esteres hidrolizáveis in vivo de um composto da Fórmula I e/ou da Fórmula II.
Um em éster hidrolizável in vivo de um composto da Fórmula I e/ou de Fórmula II que contém grupo carbóxi ou hidróxi é, por exemplo, um éster farmaceuticamente aceitável que é hidrolizado no corpo humano ou animal para produzir o ácido de origem ou álcool. Esteres farmaceuticamen-te-aceitáveis adequados para carbóxi incluem (1-6C)alcoximetila esteres por exemplo metoximetila, esteres (1-6C)alcanoiloximetila por exemplo pivaloilo-ximetila, esteres de ftalidila, esteres de (3-8C)cicloalcoxicarbonilóxi(1-6C)alquila por exemplo 1 -cicloexilcarboniloxietila; esteres de 1,3-dioxolen-2-onilmetila por exemplo 5-metil-1,3-dioxolen-2-onilmetila; e (1-6C)alcoxicarboniloxietila por exemplo 1-metoxicarboniloxietila e pode ser formado em qualquer grupo carbóxi nos compostos desta invenção.
Um éster hidrolizável in vivo de um composto da Fórmula I e/ou de Fórmula II que contém um grupo hidróxi inclui esteres inorgânicos tais como esteres de fosfato e éteres de alfa-aciloxialquila e compostos relacionadas os quais como resultado de hidrólise in vivo do éster decompõe-se para produzir o grupo hidróxi origem. Exemplos de éteres alfa-aciloxialquila incluem acetoximetoxi e 2,2-dimetilpropioniloximetóxi. Uma seleção de grupos de formação de éster hidrolizável in vivo para hidróxi inclui alcanoíla, benzoíla, fenilacetila e benzoíla substituída e fenilacetila, alcoxicarbonila (pa-ra produzir ésteres de carbonato de alquila), dialquilcarbamoíla e N-(dial-quilaminoetil)-N-alquilcarbamoíla (para produzir carbamatos), dialquilamino-acetila e carboxiacetila.
D) Composições Antimicrobianas e métodos de tratamento
Um aspecto relacionado da invenção concerne o emprego do compostos da invenção como um ingrediente ativo em uma composição terapêutica ou anti-bacteriana para propósitos de tratamento ou prevenção.
Composições farmacêuticas
Os compostos da presente invenção podem ser formuladas como composições farmaceuticamente aceitáveis.
A presente invenção fornece composições farmacêuticas com-prende uma quantidade terapeuticamente eficaz do composto inventivo tal como descrito aqui na combinação com um portador ou excipiente farmaceuticamente aceitável. Tais cono portadores incluem, mas não estão limitados a salina, salina tamponada, dextrose, água, glicerol, etanol, e combinações destes.
Métodos aceitáveis de formas de preparação farmacêuticas a-dequadas das composições farmacêuticas de acordo com a invenção são conhecidos aqueles versados na técnica. Por exemplo, preparações farmacêuticas podem ser preparadas seguindo técnicas convencionais do químico farmacêutico que envolvem etapas tais como mistura, granulação, e compressão quando necessário para formas de comprimidos, ou misturar, encher, e dissolver os ingredientes como apropriado, para produzir os produtos desejados para várias rotinas de administração.
Os compostos e composições da invenção são concebidos para terem um amplo espectro de atividade contra bactérias, incluindo atividade contra cepa bacterianas resistente a antibióticos tais como Meticilina, rifam-picina, Isoniazida, Estreptomicina e Vancomicina (Woodcock, J. M. e outros mais. Antimicrob. Agentes Chemother (1997), 41 :101-106; Donskey e outros, Antimicrob. Agents Chemother. (2004), 48:326-328 e referências citadas nestes), assim como atividade contra bactérias Gram-positivas (por e-xemplo Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermis, Staphylococcuspyogenes, Enterococcus faecalis) e bactérias Gram-negativas (por exemplo E. coli, Chlamydia pneumoniae, P. aeruginosa (refer to Mitscher L. A., Chem Rev. (2005), 105:559-592).
Composições farmacêuticas comprendendo antibióticos adicionais
Uma ampla faixa de segundos antibióticos pode ser empregada em combinação com os compostos de fluoroquinolona, composições e métodos da presente invenção. Tais segundos antibióticos podem agir interferindo com a síntese de parede celular, integridade de membrana plasmática, síntese de ácido nucléico, função ribossômica, síntese de folato, etc. Uma lista não limitante de segundos antibióticos úteis com quais os compostos e composições poderiam ser combinados inclui: sulfonamidas, beta-lactans, tetraciclinas, cloramfenicol, aminoglicosídeos, macrolídeos, glicopeptídeos, estreptograminas, quinolonas, fluoroquinolonas, oxazolidinonas e lipopeptí-dios.
De preferência, o segundo antibiótico é um análogo de rifamici-na, tal como rifampicina (US 3342.810), rifapentina (US 4.002.752), rifabuti-na (US 4.219.478), rifalazila (US 4.983.602), rifandina (US 4.353.826), rifa-ximina (US 4.341.785), ou outros derivados de rifamicina e híbridos, tais como aqueles descritos na publicação de pedido de patente dos Estados Unidos 2005/0043298. Ou de preferência o segundo antibiótico é tetraciclina ou tigeciclina ou outros derivados de tetraciclina, gliciciclina e minociclina. Métodos para inibicão de desenvolvimento bacteriano
De acordo com um aspecto relatado, a presente invenção diz respeito a métodos de inibição de desenvolvimento bacteriano, e mais particularmente desenvolvimento de bactérias Gram-positivas. O método compreende contactar as bactérias com a finalidade de tal inibição com uma quantidade eficaz de um composto de fluoroquinolona fosfonada ou análogo antibacteriano deste de acordo com a invenção (ou um pró-fármaco, sal, me-tabólito ativo farmaceuticamente aceitável, ou solvato deste). Por exemplo, alguém pode inibir transcrição, replicação, e/ou reaparo de DNA dependente de enzima de topoisomerase II bacteriana (DNA girase) e/ou top isomerase IV bacteriana em bactérias contactando-se uma bactéria com um compostoda invenção.
A atividade dos compostos inventivos como inibidores de transcrição de replicação, e/ou reparo de DNA pode ser medida por qualquer dos métodos disponíveis para aqueles versados na técnica, incluindo ensaios in vivo e in vitro. Alguns exemplos de ensaios de super-enrolamento ou desen-cadeamento enzimas de topoisomerase II bacteriana (DNA girase) e topoi-somerase IV bacteriana foram descritos por Domagala e colaboradores (J. Med. Chem. (1986), 29:394-404), Mizuuchi e colaboradores (J. Biol. Chem. (1984), 258:9199-9201) e Tanaka e colaboradores (Antimicrob. Agents Chemother. (1997), 41:2362-2366).
O contato pode ser realizado in vitro (em ensaios bioquímico e/ou celulares), in vivo em um animal não humano, in vivo em mamíferos, incluindo seres humanos e/ou ex vivo (por exemplo para propósitos de esterilização).
As composições farmacêuticas podem ser administradas de qualquer maneira eficaz, conveniente incluindo, por exemplo, administração por rotinas tópicas, parenterais, orail, anais, intravaginais, intravenosas, in-traperitoneais, intramusculares, intra-oculares, subcutâneas, intranasais, in-trabronquiais, ou intradérmicas entre outras.
Em terapia ou como um profiláctico, o(s) composto(s) da invenção e/ou pró-fármacos, sais, metabólitos ativo e solvatos farmaceuticamente aceitáveis podem ser administrados a um indivíduo como uma composição injetável, por exemplo como uma dispersão aquosa estéril, de preferência isotônica. Alternativamente a composição pode ser formulada para aplicação tópica por exemplo na forma de ungüentos, cremes, loções, pomadas oftál-micas, colírios, gotas otológicas, antisséptico bucal, curativos e e fios de su-tura impregnados e aerossóis, e pode conter aditivos convencionais apropriados, incluindo, por exemplo, preservativos, solventes para ajudar a penetração de fármaco, e emolientes em ungüentos e cremes. Tais formulações tópicas também podem conter portadores convencionais compatíveis, por exemplo bases creme ou ungüento, e etanol ou álcool de oleíla para loções. Tais portadores podem constituir de cerca de 1% a cerca de 98% em pesoda formulação; mais normalmente eles constituirão até cerca de 80% em peso da formulação.
Métodos alternativos para administração sistêmica incluem administração transmucosal e transdérmica empregando-se penetrantes tais como sais de bílis ou ácidos fusídicos ou outros detergentes. Além disso, se um composto da presente invenção pode ser formulado em uma formulação entérica ou encapsulada, a administração oral também pode ser possível. A administração destes compostos também pode ser tópico e/ou localizada, na forma de pomadas, pastas, géis, e outros mais.
Embora o tratamento possa ser administrado de uma maneira sistêmica através dos métodos descritos acima, ele também pode ser administrado de uma maneira localizada. Por exemplo, o tratamento pode ser administrado diretamente a um osso, tal como através de uma injeção em um osso. O tratamento também pode ser administrado de outros maneiras localizadas, tais como aplicação a um ferimento através de uma composição tópica ou diretamente em ferimento subcutâneo ou outra forma de ferimento.
O(s) composto(s) ativo(s) e seus pró-fármacos, sais, metabólitos e solvatos farmaceuticamente aceitáveis também podem ser administrados a um indivíduo como parte de um composto de substituto de osso ou reparo de osso tais como cimentos ou enchimentos ósseos (por exemplo Skelite™, Millenium Biologics, Kingston, ON, Canadá) e contas de cálcio hidroxiapatita.
Uma dose da composição farmacêutica contém um pelo menos uma quantidade farmaceuticamente ou terapeuticamente eficaz do composto ativo (isto é, um composto de Fórmula I, de Fórmula II e/ou um pró-fármaco sal, metabólito ativo, ou solvato farmaceuticamente aceitável deste), e é de preferência elaborado de uma ou mais unidades de dosagem farmacêutica. A dose selecionada pode ser administrada a um mamífero, por exemplo, um paciente humano, com necessidade de tratamento. Uma "quantidade terapeuticamente eficaz" é pretendida para significar aquela quantidade de um composto de Fórmula eu e/ou de Fórmula II (e/ou um pró-fármaco, sal, metabólito ativo, ou solvato farmaceuticamente aceitável deste) que confere um efeito terapêutico no paciente tratado. O efeito terapêutico pode ser objetivo(isto é mensurável por algum teste ou marcador (por exemplo contagem bac-teriana mais baixa)) ou subjetivo (isto é o paciente dá uma indicação de ou sente um efeito).
A quantia que corresponderá a uma "quantidade terapeutica-mente eficaz" variará, dependendo de fatores tais como a composto particular, a rotina de administração, o uso de excipiente, a condição de doença e a gravidade desta, a identidade do mamífero com necessidades desta, e a possibilidade de co-emprego com outros agentes para tratamento de uma doença. Não obstante a quantidade terapeuticamente eficaz pode ser facilmente determinada por alguém de versatilidade na técnica. Para administração a mamíferos, e particularmente os seres humanos, espera-se que o nível de dosagem diário do composto ativo seja de 0,1 mg/kg a 200 mg/kg, tipicamente em torno de 1 a 5 mg/kg. O médico em qualquer evento determinará a dosagem atual que será mais adequada para um indivíduo e variará com a idade, peso e resposta do indivíduo particular. As dosagens acima referidas são exemplares do caso comum. Pode, certamente haver casos individuais onde faixas de dosagens mais elevadas ou mais baixas, são merecidas e tais estão dentro do escopo desta invenção.
A invenção fornece um método de tratamento de um paciente com necessidade de tratamento em que uma molécula de fluoroquinolona fosfonada tendo alta afinidade para tecidos ósseos é administrada ao paciente. De preferência, o grupo fosfonado é acoplado à molécula de fluoroquinolona através de um ligador clivável. De preferência o paciente é um mamífero, tal como um ser humano. O método de tratamento também pode ser aplicado em um aspecto veterinário, a animais tais como animais de fazenda incluindo cavalos, gado, ovelha, e cabras, e animais de estimação tais como cachorros, gatos e pássaros.
Embora a invenção seja de preferência direcionada à prevenção e/ou tratamento de infecções relacionadas com osso, a invenção abrange métodos terapêuticos e profilácticos contra outras doenças causadas por ou relacionadas a infecção bacteriana, incluindo mas não limitadas a otite, con-juntivite, pneumonia, bacteremia, sinusite, enfisema pleural e endocardite,infecções se baixo grau na redondeza de calcificações de vasos ateroscleró-ticos, e meningite. Em tais métodos, uma quantia terapêutica ou profiláctica efeicaz de um composto antibacteriano e/ou composição tal como definido aqui anteriormente, é administrada a um mamífero (de preferência um ser humano) em uma quantia suficiente para fornecer um efeito terapêutico e desse modo prevenir ou tratar a infecção do mamífero. Quantidades exatas podem ser rotineiramente determinadas por alguém versado na técnica e variará, dependendo de vários fatores, tais como a cepa bacteriana particular envolvida e o composto antibacteriano particular empregado. Profilaxia e prevenção
Um emprego adicional que é particularmente contemplado para os compostos da invenção é para propósitos de profilaxia e prevenção. De fato, muitos cirurgiões ortopédicos consideram que seres humanos com ari-ticulações protéticas devem ser considerados para profilaxia antibiótica antes de um tratamento que poderia produzir um bacteremia. A infecção profunda é uma complicação séria às vezes conduzindo a perda da articulação protética e é acompanhada por morbidez significante e mortalidade. Os compostos e composições da invenção podem por conseguinte ser empregados como um substituto para antibióticos profilácticos nesta situação. Por exemplo, os compostos e/ou composições da invenção podem ser administrados por injeção para obter-se um efeito sistêmico e/ou local contra bactérias relevantes um pouco antes de um tratamento médico invasivo, tal como cirurgia ou inserção de um dispositivo de demora (por exemplo substituição de articulação (quadril, joelho, ombro, etc.)), enxerto de osso, reparo de fratura, operação ou implante dentário. O tratamento pode ser continuado após o tratamento médico invasivo, tal como pós-operativamente ou durante o tempo do dispositivo no corpo.
Além disso, o composto e/ou composição também pode ser administrado antes do tratamento médico invasivo para permitir a acumulação do composto nos tecidos ósseos antes do tratamento.
Em cada caso, o(s) composto(s) da invenção pode(m) ser administrado^) uma vez, duas vezes, três vezes ou mais, de 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7dias ou mais, a 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, ou 1 hora ou menos antes da cirurgia para permitir uma presença sistêmica ou local recomendável dos compostos, e/ou acumulação nos ossos, de preferência nas áreas potencialmente expostas a contaminação bacteriana durante o procedimento cirúrgico. Ainda mais preferivelmente, os derivados de fosfonado da invenção seriam administrados de modo que eles possam alcançar uma concentração local de cerca de 5, 10, 20, 30, 40, 50, 75, 100, 500 ou até mesmo concentração 1000 vezes a mais elevada do que a concentração que normalmente seria alcançada durante a administração das fluoroquinolonas origem não modificadas, isto é um equivalente não fosfonado. O(s) composto(s) pode(m) ser administrado(s) depois do tratamento médico invasivo durante um período de tempo tal como 1, 2, 3, 4, 5 ou 6 dias, 1, 2, 3 ou mais semanas, ou durante o tempo inteiro no qual o dispositivo está presente no corpo.
Por conseguinte, a invenção fornece um método de induzir acumulação de uma molécula de fluoroquinolona em ossos de um mamífero em que uma molécula de fluoroquinolona fosfonada que tem alta afinidade para tecidos ósseos é administrada a um mamífero. A fluoroquinolona fosfonada liga-se a tecidos ósseos e acumula-se em ossos do mamífero em quantidades maiores do que quantidades de um equivalente não fosfonado da molécula de fluoroquinolona. De preferência, o grupo fosfonado é acoplado à molécula de fluoroquinolona através de um ligador clivável.
A invenção também fornece um método para prolongar a presença de uma molécula antimicrobiana de fluoroquinolona em ossos de um mamífero em que uma molécula de fluoroquinolona fosfonada que tem uma alta afinidade para tecidos ósseos é administrada a um mamífero. O grupo fosfonado é acoplado à molécula de fluoroquinolona através de um ligador clivável. A fluoroquinolona fosfonada liga-se a tecidos ósseos e acumula-se nos ossos do mamífero, e o ligador é clivado gradualmente dentro nos ossos desse modo liberando a molécula de fluoroquinolona e prolongando a presença da molécula de fluoroquinolona nos ossos.
E) Dispositivos e produtos de demora revestidos com os derivados de fluoroquinolona fosfonada da invençãoA invenção também abrange dispositivos de demora revestidos com os compostos da invenção. Tal como empregada aqui, A expressão "dispositivo de demora" refere-se a implantes cirúrgicos, dispositivos ortopé-dico, dispositivos protéticos e cateteres, isto é , dispositivos que são introduzidos no corpo de um indivíduo e permanecem na posição durante um tempo prolongado. Tais dispositivos incluem, mas não estão limitados a, articulações e implantes artificiais, válvulas de coração, marca-passos, enxertos vasculares, cateteres vasculares, desvios de líquido cérebro-espinal, cateteres urinários, cateteres de diálise peritoneal ambulatorial contínua (CAPD).
De acordo com uma modalidade, o dispositivo de demora banhado em ou vaporizado com uma concentração de cerca de 1 mg/ml a cerca de 10 mg/ml do composto e/ou da composição da invenção, antes de sua inserção no corpo.
De acordo com outra modalidade, o dispositivo de demora é feito de, ou pré-revestido com, um de material de tipo ósseo (por exemplo, fosfato de cálcio, íon de-Ga e-hidroxiapatita (Yoshinari e outros, Biomaterials (2001), 22(7): 709-715)). Tal material é provável para melhorar vantajosamente a ligação dos compostos da invenção ao dispositivo de demora, ou durante orevestimento do dispositivo com os compostos da invenção e/ou após sua administração local ou sistêmica. Os dispositivos de demora também podem ser revestidos com um material ósseo pré-carregado com ou contendo com-posto(s) de alvejamento de osso ligado de acordo com a invenção. Para as modalidades acima mencionadas, hidroxiapatita seria preferida como o material ósseo. Mais detalhes sobre métodos de revetimento, empregos e vantagens de próteses revestidas por hidroxiapatita são encontrados na revisão por Dumbleton e Manly (the Journal of bone & Joint Surgery (2004) 86A:2526-40) a qual é incorporado aqui por referência.
F) Métodos de preparação
Os compostos inventivos, e seus sais, solvatos, formas de cristais, metabólitos ativos, e pró-fármacos, podem ser preparados pelo emprego das técnicas disponíveis na arte empregando-se materiais de partida que estão facilmente disponíveis. Certos métodos novos e exemplares de prepa-ração dos compostos inventivos estão descritos na seção Exemplificação abaixo. Tais métodos estão dentro do escopo desta invenção.
EXEMPLOS
Os Exemplos apresentados aqui fornecem sínteses exemplares de compostos representativos da invenção. Métodos exemplares também são fornecidos para análise dos compostos da invenção quanto a sua atividade de ligação a osso, ensaios para determinação da concentração inibido-ra mínima (MIC) dos compostos da invenção contra microorganismos, e métodos para teste da atividade in vivo e citotoxicidade. Exemplo 1: Síntese de conjugados de bisfosfonato de moxifloxacino, gatiflo-xacino e ciprofloxacino A) Procedimentos
Experimentais Gerais
Os métodos sintéticos para a preparação de antibióticos de qui-nolona e sãòrevisadós m Chern7 Revr(2005), 105: 559-592. As sínteses de moxifloxacino, gatifloxacino e cirpofloxacino são descritas em US 4.990.517, ÜS-479807470-e US 4.670.444 respectivamente7
A 1) preparação de blocos de construção de bisfosfonato
<formula>formula see original document page 64</formula>
Seguindo os protocolos descritos em Bioorg. Med. Chem.(1999), 7: 901-919, blocos de construção de bisfosfonato substituídos por benzila das estruturas gerais III e V podem ser obtidos por alquilação do â-nion do I com brometo de benzila 4-substituída II ou bromoacetato IV. O composto de nitro llla pode ser convertido para anilina lllb por redução do grupo nitro sob condições de hidrogenação, empregando-se um catalisador tal como Pt02. Esteres tais como 11Io e Va podem ser convertidos para os correspondentes ácidos llld ou Vb por meio de clivagem de éster. Por exemplo, éster lllc em que R' = t-Bu pode ser tratado com TFA para fornecer ocorrespondente ácido llld. Sob condições similares, éster Va em que X = Oí-Bu pode ser convertido para ácido Vb.
<formula>formula see original document page 65</formula>
Bisfosfonatos de metileno substituídos por arila de fórmula geral IX pode ser obtido dos heletos benzílicos origem VI em uma seqüência de duas reações de Arbuzov separada por uma halogenação benzílica. A molécula origem substituída por hidroxila IXa pode ser obtida pela adição nucleo-fílica do sal de metal de álcali de um fosfito de dialquila a 4-hidroxiben-zaldeído tal como descrito em Org. Biomql. Chem. (2004), 21:3162-3166.
<formula>formula see original document page 65</formula>
(etoxifosfinil)metilfosfonato de dietila X pode ser preparada empregando o procedimento descrito em Synth. Comm. (2002), 32: 2951-2957 e Patente dos Estados Unidos Ns 5.952.478 (1999). Pode ser acoplado com um bromobenzeno 4-substituído (XI) para acessar ácido Xllb, seguindo cli-vagem do intermediário de éster Xlla.
<formula>formula see original document page 65</formula>
Aminas da fórmula geral XIII podem ser preparadas de dibenzi-lamina, dialilamina, ou outras aminas secundárias de N-benzila e N-alila, fosfito de dietila e ortoformiato de trietila seguindo um protocolo descrito em Synth. Comm. (1996), 26: 2037-2043. Acilação de XIII com anidrido sucínicoXlVa ou anidrido glutárico XlVb pode fornecer ácidos XVa e XVb respectivamente (J. Drug Targeting (1997), 5: 129-138). De um modo similar, tratamento do Mb ou IX descrito anteriormente com XlV(a-b) resulta nos ácidossucinâmicos e glutarâmicos XVI(a-d).
<formula>formula see original document page 66</formula>
Olefina XVII pode ser preparado do I seguindo um protocolo descrito em J. Org. Chem. (1986), 51 : 3488-3490.
<formula>formula see original document page 66</formula>
Tal como descrito em Fosforus, Sulfur e Silicon (1998), 132: 219-229, álcoois da estrutura geral XlX(c-d) e iodetos da estrutura geral XXI podem ser preparados por alquilação do ânion do I por proteção brometos de co-hidróxi de vários tamanhos de cadeia XVIII. Após a desproteção, álcoois podem ser convertidos para os iodetos correspondentes por meio de tratamento com complexo de trifenilfosfina:iodo gerado in situ. Estes álcoois XlX(c-d) podem ser adicionalmente convertidos para os ácidos de estrutura geral XX por métodos convencionais de oxidação, tais como tratamento com dicromato de piridínio*.
<formula>formula see original document page 66</formula>
Bromoacetamidas XXII e XXIII das aminas origem Illb e XIII podem ser preparadas de acordo com uma modificação do procedimento descrito em J. Drug Targeting (1995), 3: 273-282.<formula>formula see original document page 67</formula>
Tióis XXIV(a-b) podem ser preparados por alquilação do ânion do I com um 3-iodopropano-1 -tiol protegido seguindo o protocolo descrito em Bioorg. Med. Chem. (1999), 7: 901t919. Ou eles podem ser preparados de iodetos XXI(a-b) e um reagente selecionado apropriadamente capaz de fornecer o grupo sulfidrila, incluindo reagentes tais como tiouréia seguidos por hidrólise e ácido tioacético seguidos por hidrólise ou redução.
<formula>formula see original document page 67</formula>
Tioglicolamidas XXV e XXVI podem ser produzidas através dá condensação de bisfosfonatos de funcionalidade de amina tais como lllb e XIII com formas ativadas de ácido tioglicólico, ou com ácido tioglicólico sozinho como descrito para outras aminas em J. Ind. Chem. Soe. (1997), 74: 679-682.
<formula>formula see original document page 67</formula>
Cetonas de vinila tais como XXVHI(a-b) podem ser preparadas através da condensação da cetona de vinila de (hidroxifenil) XXVII com iode-tos XXI(a-b) na presença de uma base selecionada apropriadamente.<formula>formula see original document page 68</formula>
(Etoxifosfinil)metilfosfonato de dietila XXIX pode ser preparadoempregando o procedimento descrito em Synth. Comm. (2002), 32: 2951-2957 e Patente dos Estados Unidos N9 5.952.478 (1999). Ela pode ser aco-plada com um 1,3-dioxolona halogenado XXX para fornecer bisfosfonatoXXXI. Este pode ser seguido por uma reação de halogenação radical parafornecer bisfosfonato XXXII.
Os blocos de controle de bisfosfonato descritos nesta seção es-tão na forma dos seus ésteres fosfônico, R sendo Me, Et, /-Pr, alila ou Bn; oucomo os ácidos bisfosfônicos livres e/ou sais de bisfosfonato livres.
A 2) Síntese de conjugados de Fluoroauinolona-bisfosfonato
<formula>formula see original document page 68</formula>
O tratamento de uma fluoroquinolona possuindo uma funcionali-dade de amina primária ou secundária no substituinte de C-7 com bisfosfo-nato de vinilideno XVII sob condições de catalise nucleofílica fornece aduzi-dos bisfosfonados, tais como descrito em J. Med. Chem. (2002), 45: 2338-2341. Conseqüentemente moxifloxacino XXXIII, gatifloxacino XXXIV e cipro-floxacino XXXV pode ser convertido para metilenobisfosfonados aminometilados XXXVI - XXXVIII.
<formula>formula see original document page 69</formula>
A proteção dos grupos aminos secundários de XXXIll-XXXV se-guida por tratamento com co-iodoalquilbisfosfonados XXI(a-b) produziu o a-duzido de bisfosfonato de fluoroquinolona XL(a-f)
<formula>formula see original document page 69</formula>
Uma reação similar das fluoroquinolonas protegidas com heletosde alquila bisfosfonados tais como XXII e XXIII forneceu seus pró-fármacosde glicoamida bisfosfonadas XLI(a-c) e XLII(a-c) de uma maneira similar talcomo descrita em J. Drug Targeting (1995), 3: 273-282.<formula>formula see original document page 70</formula>
A proteção do grupo carbóxi de fluoroquinolonas produz os com-postos XLIII - XLV. Estes podem ser tratados com bromoacetamida XXIII edióxido de carbono na presença de uma base tal como descrita em Synlett(1994): 894 para resultar em carbamatos bisfosfonados XLVI - XLVIII. Umtratamento similar porém substituindo XXIII com XXII resulta nos compostossimilares IL- LI:
<formula>formula see original document page 70</formula><formula>formula see original document page 71</formula>
Tratamento de moxifloxacino XXXIII com um cloroformiato de 1-cloroalquila de uma maneira descrita para outros compostos em J. Med.Chem. (1991), 34: 78-81 resulta na formação do carbamato de 1-cloroalquilaorigem que reage com um sal de XV(a-b), XVI(a-d), ou XX(a-b) para gerar oaduzido bisfosfonado Lll(a-b), Llll(a-d) ou LlV(a-b) respectivamente. Simi-larmente, gatifloxacino é convertido para LV(a-f) e LVI(a-b) e ciprofloxacinopara LVII(a-f) e LVIII(a-b) respectivamente por meio da mesma seqüência dereações.
<formula>formula see original document page 71</formula><formula>formula see original document page 72</formula>
Esteres de fenila de bisfosfonato podem ser preparados pelacondensação de fluoroquinolonas protegidas XXXIX(a-c) com o fenol bisfos-fonado IXa na presença de reagentes de acoplagem padrões,
<formula>formula see original document page 72</formula>
Similarmente, XXXIX(a-c) pode ser reagido com tióis XXIV(a-b),XXV ou XXVI na presença de um reagente de acoplagem padrão seleciona-do apropriodamente para fornecer tioésteres bisfosfonados das estruturasgerais LX(a-c), LXI(a-c), LXII(a-c) e LXIII(a-c).<formula>formula see original document page 73</formula>
A condensação de fluoroquinõlorias tais "como XXXIII, XXXIV eXXXV com cetonas de vinila bisfosfonadas, tais como XXVII(a-b), produz os-pró^fármacos de fluoroquinolona bisfosfonados LXIV(a-b), LXV(a-b) e LX-Vl(a-b).
<formula>formula see original document page 73</formula>
Tratamento de fluoroquinolonas XXXIII - XXXV com a halometil-dioxolona bisfosfonada XXXII na presença de uma base não nucleofílica for-nece as fluoroquinolonas de dioxolonilmetila bisfosfonada LXVII, LXVIII eLXIX.<formula>formula see original document page 74</formula>
Amidas bisfosfonadas LXX - LXXII podem ser preparadas dafluoroquinolonas protegidas origem XLIII - XLV através de tratamento oucom ácido carboxílico Vb na presença de um agente de acoplagem ou comcloreto de ácido Vc na presença de uma base.
<formula>formula see original document page 74</formula>
Amidas bisfosfonadas LXXIV - LXXVI podem ser preparadas dasfluoroquinolonas protegidas origem XLIII - XLV através de tratamento oucom um ácido 3-(2-aciloxifenil)-3-metilbutanóico bisfosfonado (LXXIII X =OH) sob condições de acoplagem desidratante padrão ou com os heletos deacila origem (LLXIII X = halogênio) na presença de uma base adequada.
Os compostos análogos LXXVIII - LXXX podem ser preparadosde uma maneira similar emprengando o ácido 3-(2-fosforiloxifenil)-3-metilbutanóico bisfosfonado protegido adequadamente (LLXVII X = OH) ouseu heleto de acila origem (LXXVII X = halogênio).
<formula>formula see original document page 75</formula>
O bloco de controle de bisfosfonato descritos nesta seção estãona forma de seus ésteres fosfônicos, R sendo Me, Et, i-Pr, alila ou Bn; oucomo os ácidos bisfosfônicos livres e/ou sais de bisfosfonato livres. Os éste-res bisfosfônicos podem ser convertidos para os ácidos livres e sais de ácidoatravés de métodos convencionais, tais como o tratamento com brometo detrimetiísilila ou iodeto na presença ou na ausência de uma base, hidrogena-ção quando os ésteres de bisfosfonato são bisfosfonatos de benzila, por tra-tamento com um catalisador de paládio e um nucleófilo quando os ésteresde bisfosfonato são bisfosfonatos de alila.
Os outros grupos de proteção empregados podem ser postos eremovidos empregando-se os métodos covencionais descritos na literatura,por exemplo como revisado em "Protective Groups in Organic Synthesis",Greene, T.W. e Wuts, P.M.G., Wiley-lnterscience, Nova Iorque, 1999.
B) Procedimentos Experimentais Detalhados
Esquema 1. Síntese de etenilidenobisfosfonato de tetrametila (2).
<formula>formula see original document page 75</formula>Etenilidenobisfosfonato de tetrametila (2): O composto 2 foi pre-parado tal como descrito em J. Org. Chem. 1986, 51, 3488-3490. O 2 foi ob-tido tal como um líquido claro em 74% de produção total. 1H RMN (400 MHz,CDCI3) 5 3,78 - 3,81 (m, 12H), 6,94 - 7,12 (m, 2H).
Esquema 2. Preparação de Conjugado de bisfosfonato de moxifloxacino 5
<formula>formula see original document page 76</formula>
Ácido 7-((4aS.7aS)-1-(2.2-bis(dimetilfosfono)etil)-octaidropirrolof3.4-blDiridin-6-il)-1-ciclopropil-6-fluoro-1.4-diidro-8-metóxi-4-oxoquinolina-3-carboxílico(4):
Moxifloxacino 3 (0,800 g, 1,99 mmol) foi dissolvido em CHCI3seco (30 mL). A esta solução foi adicionado etenilidenobisfosfonato de te-trametila 2 (0,515 g, 2,11 mmol) e uma quantidade catalítica de DMAP. Amistura de reação foi agitada a temperatura ambiente durante 3,5 horas, emseguida evaporada a 409C. Uma porção de 1,022 g do produto cru foi purifi-cada pelo procedimento seguinte. Ela foi tratada com um pequeno volumede acetato de etila. O material insolúvel foi filtrado, e o produto foi precipitadocom hexanos, lavado com hexanos, e secado para produzir o 4 puro (0,448g, 45%). 1H RMN (400 MHz, CDCI3) Ô 0,86 - 0,87 (m, 1 H), 0,94 - 1,05 (m,2H), 1,10-1,35 (m, 4H), 1,55 - 1,85 (m, 5H), 2,25 - 2,40 (m, 2H), 2,64 (tt, J =23,9, 6,0, 1H), 2,75 - 2,95 (m, 2H), 3,05 - 3,25 (m, 2H), 3,54 (s, 3H), 3,56 -3,72 (m, 6H), 3,74 - 4,01 (m, 8H), 7,77 (d, J = 14,1, 1 H), 8,76 (s, 1H).
Ácido 7-((4aS,7aS)-1-(2.2-bisfosfonoetin-octaidropirrolor3.4-blpiridin-6-il)-1-ciclopropil-6-fluoro-1.4-diidro-8-metóxi-4-oxoquinolina-3-carboxílico (5):
TMSBr (0,76 mL, 5,76 mmol) foi adicionado em uma porção auma solução em agitação do 4 (371 mg, 0,575 mmol) em CH2CI2 (10 mL) e amistura resultante foi agitada a temperatura ambiente durante 24 horas. Osolvente foi removido sob pressão reduzida e o sólido foi secado sob vácuoelevado durante 1 hora. O sólido foi em seguida suspenso em H20 (15 ml_) eo pH foi ajustado imediatamente para pH 7 pela adição de NaOH a 1 M, comdissolução concomitante do produto. O produto foi obtido essencialmentepuro seguindo evaporação (quantitativa). Uma porção de 112 mg foi purifi-cada em uma C18 Sep-Pak™ (H20) para produzir o 5 puro (66 mg, 59% derecuperação). 1H RMN (400 MHz, D20) Ô, 0,78 -1,36 (m, 4H), 1,56 - 2,15 (m,4H), 2,36 - 2,53 (m, 1H), 2,60 - 2,85 (m, 1 H), 3,32 - 3,85 (m, 7H), 3,62 (s,3H), 4,05 - 4,38 (m, 4H), 7,59 (d, J = 13,7, 1H), 8,59 (s, 1H).
Esquema 3. Preparação do conjugado de bisfosfonato de ciprofloxacino 8.
<formula>formula see original document page 77</formula>
Ácido 7-(4-(2,2-bis(dimetilfosfono)etil)piperazin-1 -il)-1 -ciclopropil-6-fluoro-1.4-diidro-4-oxoquinolina-3-carboxílico (7):
co (50 ml_). A esta suspensão foi adicionado etenilidenobisfosfonato de te-trametila 2 (0,301 g, 1,23 mmol) e uma quantidade catalítica de DMAP. Amistura de reação foi agitada a temperatura ambiente durante 2 horas, emseguida evaporada a 40 eC. O produto cru foi aquecido com tolueno fervente(50 ml_). O produto insolúvel 8 foi obtido como um pó branco (0,309 g, 44%).1H RMN (400 MHz, CDCI3) Ô 1,17 - 1,21 (m, 2H), 1,36 - 1,43 (m, 2H), 1,63(bs, 1 H), 2,67 - 2,84 (m, 5H), 2,95 - 3,07 (m, 2H), 3,35 (bs, 4H), 3,48 - 3,56(m, 1H), 3,80 - 3,88 (m, 12 H), 7,34 (d, J= 7,0, 1 H), 8,02 (d, J= 12,9, 1H),8,77 (s, 1 H).
Ácido 7-(4-(2.2-bisfosfonoetil)piperazin-1 -il)-1 -ciclopropil-6-fluoro-1,4-diidro-4-oxoquinolina-3-carboxílico (8):
TMSBr (0,58 ml_, 4,39 mmol) foi adicionado em uma porção auma solução em agitação do 7 (252 mg, 0,438 mmol) em CH2CI2 (10 m!_) e amistura resultante foi agitada a temperatura ambiente durante 16 horas. Osolvente foi removido sob pressão reduzida e sólido foi secado sob vácuoelevado durante 1 hora. O sólido foi suspenso em H20 (30 mL) e o pH foiajustado imediatamente para pH 7,6 pela adição de NaOH a 1 M, com disso-lução concomitante do produto. A solução de produto foi lavada com CHCI3(2 x 25 mL), filtrada e evaporada para produzir o 8 em produção quantitativa.1H RMN (400 MHz, D20) ô 1,14 (bs, 2H), 1,32 - 1,38 (m, 2H), 2,35 - 2,50 (m,1H), 3,36 - 3,90 (m, 11H), 7,66 (d, J = 7,0, 1H), 7,93 (d, J = 13,1, 1H), 8,51(s, 1H).
Esquema 4. Preparação de 1-(3-iodopropil)metilenobisfosfonato de tetraetila(11).
<formula>formula see original document page 78</formula>
4-(2-Tetraidro-2H-piranilóxi)butileno-1,1-bisfosfonato de Tetraetila (9):
A uma suspensão de NaH (suspensão em óleo mineral a 60%,900 mg, 22,0 mmol) em THF seco (20 mL) foi adicionado metilenobisfosfo-nato de tetraetila em gotas (6,46 g, 22,4 mmol). A solução clara resultante foiagitada 15 min a temperatura ambiente, depois do que 2-(3-bromopro-póxi)tetraidro-2H-pirano (5,05 g, 22,6 mmol) foi adicionado em gotas. A mis-tura de reação foi aquecida ao refluxo durante 6 horas, diluída com CH2CI2(75 mL) e lavada com salmoura (2 x 50 mL), secada (MgS04) e evaporada.Ela foi empregada tal como na etapa seguinte.
4-Hidroxibutileno-1,1-bisfosfonato de tetraetila (10):
A uma solução agitada do produto cru 9 (máximo 22,4 mmol) emMeOH (40 mL) foi adicionado Amberlite IR-120 (0,6 g). A mistura de reaçãofoi aquecida a 509C durante 4 horas, filtrada e evaporada. O produto cru foipurificado através de cromatografia flash em sílica gel com eluição gradientede 5 - 10% de metanol / acetato de etila para produzir o 10 puro (2,67 g,34% de metilenobisfosfonato de tetraetila). 1H RMN (400 MHz, CDCI3) Ô 1,34(t, J=7A Hz, 12H), 1,81 (quint, J=6,5 Hz, 2H), 1,99-2,13 (m, 2H), 2,37 (tt,J = 24,4, 5,6 Hz, 1 H), 2,51 (t, J= 5,9 Hz, 2H), 3,66 (q, J= 5,9 Hz, 2H), 4,13 -4,22 (m, 8H).
4-lodobutileno-l, 1-bisfosfonato de tetraetila (11):
A uma solução do 10 (1,52 g, 4,39 mmol) em CH2CI2 (50 ml.)foram adicionados trifenilfosfina (1,32 g, 5,033 mmol) e imidazol (0,45 g, 6,61mmol). A mistura de reação foi resfriada a 0 eC, antes da adição de iodo(1,22 g, 4,81 mmol). A mistura foi em seguida removida do banho de resfri-amento, agitada durante 2 horas, diluída com hexanos (100 mL) e filtradalavando o precipitado com outros hexanos (2 x 30 mL). O filtrado foi evapo-rado e purificado através de cromatografia flash em sílica gel com eluiçãogradiente de 0 - 10% de metanol / acetato de etila para produzir o 11 puro(1,6 g, 80%). 1H RMN (400 MHz, CDCI3) ô 1,32 - 1,38 (m, 12H), 1,95-2,15(m, 4H), 2,28 (tt, J= 24,1, 6,1, 1H), 3,18 (t, J= 6,6, 2H), 4,12 - 4,24 (m, 8H).
Esquema 5. Preparação de conjugado bisfosfonato de moxifloxacino 14
<formula>formula see original document page 79</formula>
Ácido 7-((4aS.7aS)-1 -(terc-butoxicarbonil)-octaidropirrolor3,4-b1piridin-6-il)-1 -ciclopropil-6-fluoro-1,4-diidro-8-metóxi-4-oxoquinolina-3-carboxílico (12):
A mistura de moxifloxacino (3, 834 mg, 2,078 mmol), BoC20(459,1 mg, 2,082 mmol) e 4,2 mL de solução aquosa de NaOH a 1 M em 20mL de THF foi agitada durante a noite a temperatura ambiente. Depois daremoção do solvente orgânico, o resíduo foi neutralizado com solução aquo-sa de cloreto de amônio saturado. A mistura foi extraída com acetato de etila(3x) e secada sobre sulfato de sódio anidroso. A remoção do solvente pro-duziu uma espuma amarela 12 (947 mg, 91%) que continha quantidade detraços de impureza como indicado por 1H RMN e foi diretamente empregadana próxima etapa sem purificação. 1H RMN (400 MHz, CDCI3): S 0,79 - 0,86(m, 1 H), 1,03 - 1,18 (m, 2H), 1,23 - 1,34 (m, 2H), 1,44 - 1,54 (m, 1 H), 1,49(s, 9H), 1,76 - 1,84 (m, 2H), 2,25 - 2,29 (m, 1 H), 2,89 (t, J = 11,8, 1 H), 3,22- 3,30 (m, 1 H), 3,38 (bs, 1 H), 3,57 (s, 3H), 3,88 (dt, J= 2,7, 10,0, 1 H), 3,96- 4,01 (m, 1 H), 4,07 - 4,12 (m, 2H), 4,79 (bs, 1 H), 7,82 (d, J= 13,7, 1 H),8,79 (s, 1 H) ppm.
[3.4-blpiridin-6-il)-1-ciclopropil-6-fluoro-1.4-diidro-8-metóxi-4-oxoauinolina-3-carboxilato de 7-((4aS.7aS)-1-(ferc-butoxicarbonil)-octaidropirrolo de 4.4-bis(dietilfosfono)butila (13):
Uma mistura do 12 (576 mg, 1,15 mmol), bisfosfonato de iodo 11(497 mg, 1,09 mmol) e carbonato de potássio (151 mg, 1,09 mmol) em 10ml_ de DMF anidroso foi agitada a temperatura ambiente durante 21 horas.Acetato de etila (100 ml_) foi adicionado, e os orgânicos extraídos com água(3 x 20 mL) e salmoura (20 mL), e secados sobre MgS04. Cromatografiaf/ash em sílica gel com eluição gradiente de 5 -10% de metanol / acetato deetila produziu o produto puro (518 mg, 57%). 1H RMN (400 MHz, CDCI3) 60,72-0,80 (m, 1H), 0,92 - 1,10 (m, 1H), 1,16 - 1,30 (m, 2H), 1,33 (t, J= 7,0,12H), 1,47 (s, 9H), 1,71 - 1,83 (m, 4H), 2,05 - 2,16 (m, 4H), 2,18 - 2,28 (m, 1H), 2,32 - 2,50 (m, 1H), 2,81 - 2,94 (m, 1H), 3,13 - 3,26 (m, 1H), 3,28 - 3,42(m, 1H), 3,55 (s, 3H), 3,78 - 3,90 (m, 2H), 3,98 - 4,08 (m, 2H), 4,12 - 4,23 (m,8H), 4,25 - 4,36 (m, 2H), 4,76 (bs, 1 H), 7,79 (d, J = 4,3, 1 H), 8,51 (s, 1 H).
7- ((4aS.7aS)-octaidropirrolor3.4-b1piridin-6-in-1-ciclopropil-6-fluoro-1.4-diidro-8- metóxi-4-oxoquinolina-3-carboxilato de 4.4-bisfosfonobutila (14):
TMSBr (0,82 mL, 6,21 mmol) foi adicionado em uma porção auma solução em agitação do 13 (518 mg, 0,624 mmol) em CH2CI2 (50 mL) ea mistura resultante foi agitada a temperatura ambiente durante 23 horas. Osolvente foi removido sob pressão reduzida e sólido foi secado sob vácuoelevado durante 1 hora. O sólido foi em seguida ressuspenso em H20 (200mL) eopH foi ajustado imediatamente para pH 7 pela adição de NaOH a 1M, com dissolução concomitante do produto. A solução de produto foi lavadacom CHCI3 (2 x 50 mL), filtrada e evaporada para produzir o produto emprodução quantitativa. 1H RMN (400 MHz, D20) Ô 0,83 (bs, 1H), 0,98 (bs,1H), 1,08 (bs, 1H), 1,21 (bs, 1H), 1,65 - 2,15 (m, 9H), 2,61 (bs, 1 H), 2,93(bs, 1 H), 3,20 - 3,35 (m, 1 H), 3,43 - 3,64 (m, 2H), 3,52 (s, 3H), 3,75 (bs,2H), 3,84 - 4,17 (m, 2H), 4,31 (bs, 2H), 7,41 (d, J= 12,1, 1 H), 8,80 (s, 1 H).
Esquema 6: Preparação de conjugado de Gatifloxacin-bisfosfonato 18
<formula>formula see original document page 81</formula>
Ácido 7-(4-( ferc-butoxicarbonil)-3-metilpiperazin-1 -il)-1 -ciclopropil-6-fluoro-1,4-diidro-8-metóxi-4-oxoauinolina-3-carboxílico (16):
A mistura de gatifloxacino (15, 335,1 mg, 0,8927 mmol), Boc20(202 mg, 0,9163 mmol) e 1,9 mL de solução aquosa de NaOH a 1 M em 10ml do THF foi agitada durante a noite a temperatura ambiente. Depois daremoção do solvente orgânico, o resíduo foi neutralizado com solução aquo-sa de cloreto de amônio saturado. A mistura foi extraída com acetato de etila(3x) e secada sobre sulfato de sódio anidroso. A remoção do solvente pro-duziu um sólido branco 16 (403 mg, 95%). 1H RMN (400 MHz, CDCI3): S 0,94- 1,04 (m, 2H), 1,19 - 1,26 (m, 2H), 1,33 (d, J= 6,9, 3H), 1,50 (s, 9H), 3,23 -3,37 (m, 3H), 3,44 - 3,51 (m, 2H), 3,73 (s, 3H), 3,95 - 4,03 (m, 2H), 4,36 (bs,1 H), 7,89 (d, J= 11,4, 1 H), 8,83 (s, 1 H) ppm.
7-(4-( ferc-butoxicarbonil)-3-metilpiperazin-1 -iO-1 -ciclopropil-6-fluoro-1.4-diidro-8-metóxi-4-oxoauinolina-3-carboxilato de 4.4-bis(dietilfosfono)butila(17):
Uma mistura do 16 (476 mg, 1,00 mmol), bisfosfonato de iodo 11(465 mg, 1,02 mmol) e carbonato de potássio (180 mg, 1,30 mmol) em 10mL de DMF anidroso foi agitada a temeprature ambiente durante 22 horas.O solvente foi evaporado a 705C, e o resíduo purificado através de cromato-grafia flash (2 x) em sílica gel com 5% de metanol / CH2CI2 para produzir 17puro (460 mg, 57%). 1H RMN (400 MHz, CDCI3) ô 0,86 - 0,96 (m, 2H), 1,08 -1,18 (m, 2H), 1,28 - 1,40 (m, 15H), 1,50 (s, 9H), 2,00 - 2,16 (m, 4H), 2,32 -2,49 (m, 1 H), 3,17 - 3,50 (m, 5H), 3,71 (s, 3H), 3,84 - 3,98 (m, 2H), 4,12 -4,24 (m, 8H), 4,28 - 4,38 (m, 3H), 7,86 (d, J = 12,3, 1H), 8,54 (s, 1H).
7-(3-metilpiperazin-1 -il)-1 -ciclopropil-6-fíuoro-1,4-diidro-8-metóxi-4-oxoquinolina-3-carboxilato de 4,4-bisfosfonobutila (18):
TMSBr (0,76 ml_, 5,76 mmol) foi adicionado em um porção auma solução em agitação do 17 (460 mg, 0,573 mmol) em CH2CI2 (50 mL) ea mistura resultante foi agitada a temperatura ambiente durante 15 horas. Osolvente foi removido sob pressão reduzida e o sólido foi secado sob vácuoelevado durante 1 hora. O sólido foi em seguida ressuspenso em H20 (200mL) e o pH foi ajustado imediatamente para pH 7,35 pela adição de NaOH a1 M, com dissolução concomitante do produto. A solução do produto foi la-vada com CHCI3 (2 x 100 mL), filtrada e evaporada para produzir o produtocru (300 mg, 77% de recuperação com base em sal de tetrasódio do produ-to). O material cru foi purificado em uma C18 Sep-Pak™ (H20) para produziro 18 puro (89 mg, 23%). 1H RMN (400 MHz, D20) ô 0,88 - 1,03 (m, 2H), 1,10- 1,24 (m, 2H), 1,36 (d, J= 6,3, 3H), 1,80 - 2,12 (m, 5H), 3,18 - 3,61 (m, 7H),3,72 (s, 3H), 4,02 - 4,15 (m, 1H), 4,34 (t, J= 6,6, 2H), 7,48 (d, J= 12,3, 1 H),8,83 (s, 1 H).
Esquema 7. Preparação de 1-(4-iodobutil)metilenobisfosfonato de tetraetila (23)
<formula>formula see original document page 82</formula>
4-Bromo-1-butanol (19):
A 67,5 mL (832,2 mmol) de tetraidrofurano refluxante foi adicio-nado 31 mL (274 mmol) de 4 ácido hidrobrômico a 8% em gotas e a soluçãoamarela foi deixada ao refluxo outras 2 horas. Após resfriamento a tempera-tura ambiente, a reação foi neutralizada cuidadosamente com solução aquo-sa de bicarbonato de sódio saturado. A mistura de resultante foi extraídacom éter de dietila (3x) e secada sobre sulfato de sódio anidroso. A remoçãodo solvente produziu o produto 19 como um óleo amarelo (10,7 g, 26%). 1HRMN (400 MHz, CDCI3): 8 1,69 - 1,76 (m, 2H), 2,01 -1,94 (m, 2H), 3,46 (t, J= 6,6, 2H), 3,70 (t,J= 6,4, 2H).
2-(4-Bromobutóxi)-tetraidro-2H-pirano (20):
3,4-Diidro-2H-pirano (8,5 mL, 90,96 mmol) foi adicionado emgotas à solução de diclorometano (20 mL) do 19 (10,7 g, 69,93 mmol) e mo-nohidrato de ácido p-toluenossulfônico (26,5 mg, 0,1372 mmol). A mistura foiagitada a temperatura ambiente durante noite. Após remoção do solvente, oresíduo foi purificado através cromatografia flash em sílica gel com 5:1 dehexanos/ acetato de etila como o eluente para produzir o produto 20 comoum óleo incolor (15,3 g, 92%). 1H RMN (400 MHz, CDCI3): ô 1,48 - 1,62 (m,4H), 1,68 - 1,85 (m, 4H), 1,94 - 2,02 (m, 2H), 3,40 - 3,53 (m, 4H), 3,74 - 3,88(m, 2H), 4,57 - 4,59 (m, 1 H).
5-(2-Tetraidro-2H-piranilóxi)pentileno-1,1-bisfosfonato de tetraetila (21):
À suspensão de hidreto de sódio (60%, 840,5 mg, 21,01 mmol)em 40 mL de THF foi adicionado cuidadosamente metilenobisfosfonato detetraetila (6,16 g, 20,95 mmol) e a solução clara amarelo pálido resultante foiagitada a temperatura ambiente durante 45 minutos. Em seguida o brometo20 (4,97 g, 20,96 mmol) foi introduzido mais 5 mL de enxágüe de THF. Areação foi conduzida ao refluxo durante a noite e deixada resfriar a tempera-tura ambiente antes de ser extinguida com solução aquosa de cloreto deamônio saturado. Outra pequena quantidade de água foi exigida ao dissolvero sólido. A mistura foi extraída com acetato de etila (3x), secada sobre sulfa-to de sódio anidroso e concentrada a vácuo. A cromatografia flash em sílicagel com 20:1 (v/v) de diclorometano/metanol como o eluente forneceu 7,3 gdo produto impuro 21 como um óleo ligeiramente amarelo. O material foi di-retamente empregado na próxima etapa sem purificação adicional. Sinais de1H RMN selecionado (400 MHz, CDCI3): ô 2,28 (tt, J= 6,1, 24,3, 1 H), 3,37 -3,51 (m, 2H), 3,71 - 3,89 (m, 2H), 4,56 - 4,58 (m, 1 H).
5-Hidroxipentileno-l.l-bisfosfonato de tetraetila (22):
O composto cru 21 foi dissolvido em 20 mL de metanol e 74,6mg (0,3863 mmol) de monohidrato de ácido p-toluenossulfônico foi adiciona-do. Após agitação durante a noite a temperatura ambiente, a mistura foi con-centrada e submetida a cromatografia flash com eluição gradiente de 15:1de acetato de etila/ metanol para 8:1 em seguida 6:1 para fornecer um óleoincolor (3,1 g, 41% durante duas etapas). 1H RMN (400 MHz, CDCI3): ô 1,24- 1,36 (m, 12H), 1,55 - 1,72 (m, 4H), 1,89 -2,03 (m, 2H), 2,16 (bs, 1H), 2,29(tt, J = 6,1, 24,3, 1 H), 3,66 (bs, 2H), 4,11 - 4,22 (m, 8H).
5-lodopentileno-1,1-bisfosfonato de tetraetila (23):
O álcool 22 (1,419 g, 3,938 mmol), trifenilfosfina (1,25 g, 4,718mmol) e imidazol (325,6 mg, 4,735 mmol) foram dissolvido em 15 mL deacetonitrilo seco, e 1,196 g (4,703 mmol) de l2 foram adicionados em váriasporções. Após agitação durante a noite a temperatura ambiente, o solventefoi removido a vácuo e o resíduo foi absorvido em acetato de etila e soluçãoaquosa de Na2S203 saturada. A mistura foi agitada até que a camada orgâ-nica tornou-se amarelo clara e as duas fases foram separadas. A fase orgâ-nica foi secada sobre sulfato de sódio anidroso e concentrada. A cromato-grafia flash em sílica gel com 15:1 de acetato de etila/ metanol como o elu-ente forneceu o produto 23 como um óleo amarelo (1,26 g, 68%). 1H RMN(400 MHz, CDCI3): 6 1,36 (t, J= 7,0, 12H), 1,66 - 1,72 (m, 2H), 1,81 - 1,99(m, 4H), 2,35 (tt, J = 5,9, 24,1, 1H), 3,20 (t, J = 6,9, 2H), 4,17 - 4,23 (m, 8H).
Esquema 8. Preparação de conjugado de bisfosfonato de Moxifloxacino 25
<formula>formula see original document page 84</formula>
7-((4aS.7aS)-1 -(terc-butoxicarbonil)-octaidropirrolor3,4-b1piridin-6-il)-1 -ciclopropil-6-fluoro-1,4-diidro-8-metóxi-4-oxoquinolina-3-carboxilato de 5.5-bis(dietilfosfono)pentila (24):
A mistura contendo o composto 12 (464,7 mg, 0,9265 mmol),iodo bisfosfonato 23 (435,5 mg, 0,9262 mmol) e carbonato de potássio(129,3 mg, 0,9355 mmol) em 15 mL de DMF anidroso foi aquecida a 65 9Cdurante 2 dias. Após resfriamento a temperatura ambiente, a reação foi dilu-ida com água, extraída com acetato de etila (3x), secada sobre sulfato desódio anidroso e concentrada. A cromatografia flash em sílica gel com elui-ção gradiente de 15:1 acetato de etila/ metanol para 8:1 em seguida 5:1 for-neceu 425,6 mg (54%) do produto 24 como uma espuma amarela. 1H RMN' (400 MHz, CDCI3): 5 0,72 - 0,80 (m, 1 H), 1,00 -. 1,08 (m, 2H), 1,24 - 1,36 (m,13H), 1,48 (s, 9H), 1,63-1,81 (m, 8H), 1,92-2,04 (m, 2H), 2,20-2,28 (m, 1H), 2,36 (tt, J= 5,8, 24,1, 1 H), 2,82 - 2,92 (m, 1 H), 3,16 - 3,24 (m, 1 H), 3,30- 3,38 (m, 1H), 3,56 (s, 3H), 3,80 - 3,85 (m, 1 H), 3,89 - 3,94 (m, 1H), 4,01 -4,08 (m, 2H), 4,12 - 4,21 (m, 8H), 4,29 - 4,36 (m, 2H), 4,77 (bs, 1H), 7,78 (d,J= 14,4, 1 H), 8,55 (s, 1 H).
7- ((4aS.7aS)-octaidropirrolof3,4-b1piridin-6-il)-1-ciclopropil-6-fluoro-1,4-diidro-8- metóxi-4-oxoquinolina-3-carboxilato de 5,5-bisfosfonopentila (25):
A uma solução do composto 24 (377,6 mg, 0,4475 mmol) em 5mL de CH2CI2 foi adicionado 0,61 ml_ (4,529 mmol) de bromotrimetilsilano. Amistura foi agitada durante a noite a temperatura ambiente antes de ser con-centrada. O resíduo foi mantido em vácuo elevado durante pelo menos 30minutos e em seguida dissolvida em água. A solução resultante foi conduzi-da para pH 7,4 com solução aquosa de hidróxido de sódio a 1 N e o solventefoi removido. O sólido foi dissolvido duas vezes em água e o solvente remo-vido. O sólido obtido foi submetido a um cartucho Waters® C18 Sep-Pak™(20cc) com eluição gradiente de água pura para 10:1 de água/metanol para5:1 para fornecer o produto 25 como um sólido quase branco (211 mg, 70%).
1H RMN (400 MHz, D20): 5 0,78 - 0,84 (m, 1 H), 0,97 - 1,10 (m, 2H), 1,17 -1,24 (m, 1 H), 1,62 - 2,00 (m, 11 H), 2,81 (bs, 1 H), 3,04 - 3,10 (m, 1 H), 3,39
- 3,43 (m, 1 H), 3,54 (s, 3H), 3,63 - 3,68 (m, 2H), 3,80 (dt, J= 3,3, 9,6, 1H),3,92 - 3,94 (m, 1H), 4,05 - 4,08 (m, 2H), 4,25 - 4,28 (m, 2H), 7,47 (d, J =14,1, 1 H), 8,76 (s, 1 H); 31P RMN (162 MHz, D20): ô 21,45; 19F RMN (376MHz, D20): Ô -121,64 (d, J= 13,8); MS (m/e): 630 (M-H).
7- ((4aS,7aS)-octaidropirrolof3,4-blpiridin-6-il)-1-ciclopropil-6-fluoro-1,4-diidro-8- metóxi-4-oxoquinolina-3-carboxilato de 5,5-bis(dietilfosfono)pentila, sal detrifluoroacetato (26):
Ácido trifluoroacético (0,5 mL) foi adicionado a uma solução docomposto 23 (90,7 mg, 0,1075 mmol) em 3 mL de CH2CI2. A mistura de rea-ção foi agitada a temperatura ambiente durante 1 hora, extinguida com solu-ção aquosa de bicarbonato de sódio saturado e a camada aquosa foi extraí-da com CH2CI2 (2x). As fases orgânicas combinadas foram lavadas subse-qüentemente com solução de hidróxido de sódio a 1 N (1x) e água (2x) esecada sobre sulfato de sódio anidroso. O produto puro 26 foi obtido de H-PLC semi-preparativa como um óleo viscoso. 1H RMN (400 MHz, CDCI3): ô0,79 - 0,83 (m, 1 H), 1,00 -1,07 (m, 2H), 1,16 - 1,20 (m, 1 H), 1,33 (t, J = 7,2,12H),1,71 - 1,84 (m, 8H), 1,93 - 2,01 (m, 2H), 2,22 - 2,36 (m, 2H), 2,69 - 2,74(m, 1H), 3,05 - 3,08 (m, 1H), 3,31 - 3,34 (m, 1H), 3,38 - 3,44 (m, 2H), 3,55 (s,3H), 3,86 - 3,97 (m, 3H), 4,13 - 4,22 (m, 8H), 4,30 (dt, J=2,7, 6,9, 2H), 7,77(d, J= 14,3, 1 H), 8,50 (s, 1 H); 19F RMN (376 MHz, CDCI3): Ô - 123,61, - 75,80.
Esquema 9. Preparação de conjugado de bisfosfonato de Gatifloxacino 28
<formula>formula see original document page 86</formula>
7-(4-(terc-butoxicarbonil)-3-metilpiperazin-1 -il)-1 -ciclopropil-6-fluoro-1.4-diidro-8-metóxi-4-oxoquinolina-3-carboxilato de 5,5-bis(dietilfosfono)pentila (27):
Uma mistura contendo o composto 16 (486 mg, 1,022 mmol),bisfosfonato de iodo 23 (481,4 mg, 1,024 mmol) e carbonato de potássio(144,3 mg, 1,044 mmol) em 15 mL de DMF anidroso foi aquecida a 65 °Cdurante 2 dias. Após resfriamento a temperatura ambiente, a reação foi dilu-ída com água, extraída com acetato de etila (3x), secada sobre sulfato desódio anidroso e concentrada. A cromatografia flash em sílica gel com elui-ção gradiente de 12:1 de acetato de etila/ metanol para 10:1, 8:1 em seguida6:1 forneceu 455,3 mg (54%) do produto 27 como um óleo marrom. 1H RMN(400 MHz, CDCI3): 5 0,88 - 0,96 (m, 2H), 1,10- 1,17 (m,2H), 1,32- 1,40 (m,15H), 1,50 (s, 9H), 1,67 - 1,82 (m, 4H), 1,93 - 2,05 (m, 2H), 2,30 (tt, J= 6,1,24,1, 1 H), 3,18 - 3,45 (m, 5H), 3,72 (s, 3H), 3,86 - 3,96 (m, 2H), 4,14 - 4,22(m, 8H), 4,29 - 4,38 (m, 3H), 7,88 (d, J= 12,3, 1H), 8,56 (s, 1H).7-(3-metilpiperazin-1-il)-1-ciclopropil-6-fluoro-1.4-diidro-8-metóxi-4-oxoquinolina-3-carboxilato de 5,5-bisfosfonopentila (28):
A uma solução do composto 27 (479,4 mg, 0,5862 mmol) em 5ml_ de CH2CI2 foi adicionado 0,79 mL (5,866 mmol) de bromotrimetilsilano. Amistura foi agitada durante a noite a temperatura ambiente antes de ser con-centrada. O resíduo foi mantido em vácuo elevado durante pelo menos 30minutos e em seguida dissolvido em água. A solução resultante foi conduzi-da para pH 7,1 com solução aquosa de hidróxido de sódio a 1 N e o solventefoi removido. O sólido foi dissolvido duas vezes em água e o solvente remo-vido a vácuo. O sólido obtido foi submetido a um cartucho Waters® C18Sep-Pak™ (20cc) com eluição gradiente de água limpo a 2:1 de á-gua/metanol para 1:2 para metanol para fornecer o produto 28 como um só-lido quase branco (203 mg, 50%). 1H RMN (400 MHz, D20): Ô 0,96 - 1,02 (m,2H), 1,14 - 1,20 (m, 2H), 1,35 (d, J= 6,5, 3H), 1,64 - 1,71 (m, 2H), 1,77 -1,92 (m, 5H), 3,26 - 3,38 (m, 2H), 3,43 - 3,66 (m, 5H), 3,79 (s, 3H), 4,09 -4,15 (m, 1 H), 4,31 (t, J= 6,9, 2H), 7,66 (d, J= 12,3, 1 H), 8,83 (s, 1 H); 31PRMN (162 MHz, D20): ô 21,24; 19F RMN (376 MHz, D20): ô 121,86 (d, J =12,6); MS (m/e): 604 (M-H).
Esquema 10. Síntese de ácido 4-r(tetraetilbisfosfonometil)carbamoil1bu-tanóico (31) e ácido 3-f(tetraetil bisfosfonometiOcarbamoillpropanóico (32).
<formula>formula see original document page 87</formula>
N, N-dibenzil-1-aminometilenobisfosfonato de tetraetila (29):
O Composto 29 foi preparado de acordo com um protocolo modi-ficado derivado de Synth. Comm. 1996, 26, 2037-2043. Ortoformiato de trie-tila (8,89 g, 60 mmol), fosfito de dietila (16,57 g, 120 mmol) e amina de di-benzila (11,80 g, 60 mmol) foram combinados em um frasco de fundo redon-do de 100 mL equipado com um cabeçote de destilação. A reação foi aque-cida a uma temperatura de 180 - 195 eC durante 1 hora sob Ar. Quando aevolução de EtOH foi concluída, a mistura de reação foi resfriada a tempera-tura ambiente, diluída com CHCI3 (300 ml_), lavada com NaOH aquoso (2M,3 x 60 mL) e salmoura (2 x 75 mL), em seguida secada sobre MgS04. De-pois da evaporação, uma produção crua de 25,2 g (87%) foi obtida. Umaporção de 4,95 g do óleo cru foi purificado através de cromatografia (acetatode etila:hexano:metanol 14:4:1) para produzir o puro 29 (2,36 g, 41%). 1HRMN (400 MHz, CDCI3) ô 1,32 (dt, J= 2,0, 7,0, 12H), 3,55 (t, J= 25,0, 1 H),3,95 - 4,25 (m, 12H), 7,20 - 7,45 (m, 10H).
1-Aminometilenobisfosfonato de tetraetila (30):
O composto 29 (2,00 g, 4,14 mmol) foi dissolvido em EtOH (40mL). A esta solução foi adicionado paládio sobre carbono (10%, 1,5 g) e ci-cloexeno (2,5 mL, 24,7 mmol). A mistura de reação foi refluxada sob argôniodurante 15 horas, filtrada através de celita e evaporada para produzir o 30como um óleo amarelo claro ligeiramente impuro (1,50 g, 119%) que foi dire-tamente empregado na próxima etapa sem purificação adicional. 1H RMN(400 MHz, CDCI3) 5 1,35 (t, J= 7,0, 12H), 3,58 (t, J= 20,3, 1H), 3,65 - 3,90(brs, 2H), 4,20-4,28 (m,8H).
Ácido 4-f(tetraetilbisfosfonometil)carbamoillbutanóico (31):
O composto 31 foi preparado tal como descrito em J. Drug Tar-geting, 1997, 5, 129-138. Ele foi obtido como um óleo laranja, em 85% deprodução crua do 30. O produto cru poderia ser purificado através de croma-tografia (10% de AcOH / EtOAc) para produzir um sólido branco. 1H RMN(400 MHz, CDCI3): ô 1,30 (t, J= 7,0, 6H), 1,34 (t, J= 7,0, 6H), 1,92 - 2,02 (m,2H), 2,38 - 2,44 (m, 2H), 2,54 (t, J= 7,3, 1 H), 4,04 - 4,28 (m, 8H), 5,16 (td, J= 22,1, J= 10,0, 1 H), 8,45 (d, J= 10,2, 1 H).
Ácido 3-f(tetraetilbisfosfonometil)carbamoillpropanóico (32):
O composto 32 foi preparado tal como descrito em J. Drug Tar-geting, 1997, 5, 129-138. Ele foi obtido como um óleo que lentamente solidi-ficou, em 57% de produção crua do 30. O produto cru poderia ser purificadoatravés de cromatografia (10% de AcQH / EtOAc) para produzir um sólidobranco. 1H RMN (400 MHz, CDCI3): ô 1,31 (t, J= 7,0, 6H), 1,33 (t, J= 7,1,6H), 2,61 - 2,73 (m, 4H), 4,05 - 4,28 (m, 8H), 5,07 (td, J= 21,6, J= 9,8, 1 H),7,90 (d, J=9,4, 1 H).
Esquema 11. Preparação de conjugado de bisfosfonato de Moxifloxacino 36
<formula>formula see original document page 89</formula>
Sal de sódio de ácido 4-í(tetraetilbisfosfonometil)carbamoinbutanóico (33):
O ácido carboxílico 31 (300,2 mg, 0,7193 mmol) foi dissolvidoem 2 mL de THF e 0,72 ml_ (0,72 mmol) de solução aquosa de hidróxido desódio a 1 N foi adicionada. A mistura foi agitada a temperatura ambiente du-rante 4 horas e o solvente orgânico foi removido. A água residual foi removi-da ou por aplicação de vácuo elevado durante a noite ou por secagem porcongelamento. O sólido resultante foi diretamente empregado na próxima etapa.
Ácido 7-((4aS.7aS)-1 -((1 -cloroetoxi)carbonil)-octaidropirrolor3.4-blpiridin-6-il)-1 -ciclopropil-6-fluoro-1,4-diidro-8-metóxi-4-oxoquinolina-3-carboxílico (34):
Cloroformiato de 1-Cloroetila (0,27 mL, 2,478 mmol) foi adicio-nado a uma solução de moxifloxacino 3 (994,5 mg, 2,477 mmol) e 547,9 mg(2,557 mmol) de esponja de próton em 25 mL de clorofórmio. A solução a-marela clara foi agitada a temperatura ambiente durante 5 horas antes deser lavada com água (3x) e secada sobre sulfato de sódio anidroso. A remo-ção do solvente produziu o produto 34 como uma espuma amarela (1,228 g,98%). Nos casos onde esponja de próton ainda estar presente após lavagemde água, o produto cru passará por uma coluna de sílica gel pequena com aeluição de 19:1 de diclorometano/metanol. 1H RMN (400 MHz, CDCI3): ô0,78 - 0,86 (m, 1H), 1,03- 1,17 (m, 2H), 1,25 - 1,35 (m, 1 H), 1,47 - 1,64 (m,1 H), 1,78 - 1,90 (m, 5H), 2,32 (bs, 1 H), 2,95 - 3,05 (m, 1 H), 3,24 - 3,64 (m,2H), 3,58 (s, 3H), 3,86 - 4,03 (m, 2H), 4,04 - 4,22 (m, 2H), 4,70 - 4,98 (m, 1H), 6,63 (q, J = 5,9, 1H), 7,82 (dd, J = 1,6, 13,7, 1H), 8,79 (s, 1H).
Acetal misto 35:
Uma mistura do 34 (741,4 mg, 1,460 mmol) e 33 (1,454 mmol)em 7 ml_ de acetonitrilo anidroso foi aquecida em um banho de óleo a 60 QCdurante 2 dias. Depois de resfriar a temperatura ambiente, a mistura de rea-ção foi filtrada através de uma almofada de celita. O filtrado foi concentradoe submetido a um cartucho Waters® C18 Sep-Pak™ (35 cc) com eluiçãogradiente de água pura a 2:1 de água/metanol para 1 :2 para metanol. Oproduto puro foi obtido como um sólido vítreo marrom (556,3 mg, 43%). 1HRMN (400 MHz, CDCI3): 5 0,78 - 0,86 (m, 1 H), 1,04 - 1,20 (m, 2H), 1,28 -1,36 (m, 12H), 1,46 - 1,64 (m, 4H), 1,74 - 2,03 (m, 5H), 2,26 - 2,44 (m, 4H),2,90 - 3,02 (m, 1 H), 3,22 - 3,50 (m, 3H), 3,58 (s, 3H), 3,84 - 4,03 (m, 3H),4,03 - 4,28 (m, 8H), 4,64 - 4,94 (bs, 1 H), 5,02 (dt, J= 10,0, 21,9, 1 H), 6,15(d, J= 10,2, 1 H), 6,84 (q, J= 4,7, 1 H), 7,82 (d, J= 13,9, 1 H), 8,79 (s, 1 H).
Acetal misto 36:
A uma solução de tetraéster 35 (556 mg, 0,6256 mmol) em 5mLde CH2CI2 foi adicionado 0,83 mL (6,289 mmol) de bromotrimetilsilano. Apósagitação a temperatura ambiente durante 6 horas, a mistura foi concentradae o resíduo foi mantido em vácuo elevado durante pelo menos 30 minutos. Omaterial resultante foi dissolvido em solução de hidróxido de sódio diluída (<2 eq de NaOH, este processo foi bastante demorado e sonicação de ultra-son foi necessária de vez em quando para manter a solução) antes do ajustecuidadoso do pH para 7,20 com solução de hidróxido de sódio a 1 N. A solu-ção aquosa obtida foi submetida a um cartucho Waters® C18 Sep-Pak™ (20cc) com eluição gradiente de água pura a 10:1 de água/metanol. Todas asfrações contendo o produto desejado foram combinadas imediatamente econgeladas em um banho gelado de acetona/gelo seco. Os solventes foramremovidos por secagem através de congelamento e o material obtido foi la-vado com CH2CI2 para produzir 90 mg (18%) do produto 36 como um póquase branco. 1H RMN (400 MHz, D20): 8 0,75 - 0,83 (m, 1H), 0,96 - 1,04(m, 1H), 1,04-1,13 (m, 1H), 1,18 -1,27 (m, 1H), 1,46 - 1,60 (m, 2H), 1,52 (d,J= 5,5, 3H), 1,73 - 1,86 (m, 2H), 1,93 (quint, J= 7,6, 2H), 2,28 - 2,40 (m,1H), 2,38 (t, J= 7,1, 2H), 2,49 (t, J= 7,2, 2H), 2,98 - 3,12 (m, 1 H), 3,30 (d, J= 9,4, 1 H), 3,43 - 3,53 (m, 1 H), 3,59 (s, 3H), 3,90 - 4,10 (m, 4H), 4,24 (t, J =19,4, 1 H), 6,77 (q, J = 5,5, 1 H), 7,64 (d, J= 14,5, 1 H), 8,46 (s, 1 H) ppm;31P RMN (162 MHz, D20): 8 14,23 ppm; 19F RMN (376 MHz, D20): S - 123,52(bs) ppm; MS (m/e): 777 (M+H).
Esquema 12. Preparação de conjugado de bisfosfonato de Gatifloxacino 39
<formula>formula see original document page 91</formula>
Ácido 7-(4-(( 1 -cloroetoxi)carbonil)-3-metilpiperazin-1 -il)-1 -ciclopropil-6-fluoro-1,4-diidro-8-metóxi-4-oxoquinolina-3-carboxílico (37):
Cloroformiato de 1-cloroetila (82 uL, 0,7525 mmol) foi adicionadoa uma solução de gatifloxacino 15 (282,8 mg, 0,7533 mmol) e esponja depróton (166,6 mg, 0,7773 mmol) em 10 mL de CHCI3. A suspensão brancarapidamente tornou-se clara e foi agitada a temperatura ambiente duranteoutras 2 horas. A mistura foi lavada com água (3x) e secada sobre sulfato desódio anidroso. A remoção do solvente produziu o produto 37 como um sóli-do amarelo (356,5 mg, 98%). Nos casos onde esponja de próton ainda estapresente após lavagem de água, o produto cru foi passado através de umacoluna de sílica gel pequena com a eluição de 19:1 de diclorometa-no/metanol. 1H RMN (400 MHz, CDCI3): 6 0,94 - 1,04 (m, 2H), 1,21 -1,26 (m,2H), 1,40 (d, J= 7,1, 3H), 1,85 (d, J = 5,9, 3H), 3,31 - 3,34 (m, 2H), 3,41 -3,53 (m, 4H), 3,74 (s, 3H), 3,98 - 4,07 (m, 2H), 4,45 (bs, 1 H), 6,65 (dq, J =1,8, 5,7, 1 H), 7,92 (d, J= 12,0, 1 H), 8,84 (s, 1 H).
Acetal misto 38:
Uma mistura do 37 (324,1 mg, 0,6725 mmol) e carboxilato desódio 33 (0,7193 mmol) em 5 mL de acetonitrilo anidroso foi aquecida emum banho de óleo a 60 QC durante 2 dias. Depois de resfriar a temperaturaambiente, a mistura de reação foi filtrada através de uma almofada de celita.O filtrado foi concentrado e submetido a um cartucho Waters® C18 Sep-Pak™ (20 cc) com eluição gradiente de água pura a 2:1 de água/metanolpara 1 :2 para metanol. O produto puro obtido foi um óleo viscoso marrom(247,6 mg, 43%). 1H RMN (400 MHz, CDCI3): ô 0,96 - 1,04 (m, 2H), 1,16 -1,29 (m, 2H), 1,34 (t, J = 7,1, 12H), 1,52 (d, J = 5,5, 3H), 1,69 (bs, 3H), 1,99(quint, J= 7,0, 2H), 2,35 (t, J=7,2, 2H), 2,42 (t, J= 7,2, 2H), 3,22 - 3,53 (m,5H), 3,74 (s, 3H), 3,98 - 4,04 (m, 2H), 4,14 - 4,24 (m, 8H), 4,36 - 4,44 (m, 1H), 5,03 (dt, J= 10,2, 21,7, 1 H), 6,18 - 6,21 (m, 1 H), 6,86 (q, J= 5,5, 1 H),7,91 (d, J= 12,1, 1 H), 8,83 (s, 1 H).
Acetal misto 39:
A uma solução de tetraéster 38 (247,1 mg, 0,2864 mmol) em 6mL de CH2CI2 foi adicionado 0,40 ml_ (3,031 mmol) de bromotrimetilsilano.Após agitação durante a noite a temperatura ambiente, o solvente foi remo-vido e o resíduo foi mantido em vácuo elevado durante pelo menos 30 minu-tos. O material resultante foi dissolvido em solução de hidróxido de sódiodiluída (< 2 eq de NaOH, este processo foi bastante demorado e sonicaçãode ultra-son foi necessária de vez em quando para manter ajuda a solução)antes do ajuste cuidadoso de pH para 7,25 com solução de hidróxido de só-dio a 1 N. A solução aquosa obtida foi submetida a um cartucho Waters®C18 Sep-Pak™ (20 cc) com eluição gradiente de água pura a 10:1 de á-gua/metanol. Todas as frações com o produto desejado foram combinadasimediatamente e congeladas em um banho gelado de acetona/gelo seco. Ossolventes foram removidos por secagem através de congelamento e o mate-rial obtido foi lavado com diclorometano para produzir 65 mg (30%) do pro-duto 39 como um pó quase branco. 1H RMN (400 MHz, D20): ô 0,89 - 1,00(m, 2H), 1,08 - 1,17 (m, 2H), 1,37 (t, J= 7,2, 3H), 1,53 (d, J= 5,5, 3H), 1,93(quint, J= 7,2, 2H), 2,38 (t, J= 7,6, 2H), 2,50 (t, J= 7,0, 2H), 3,24 - 3,34 (m,2H), 3,42 - 3,50 (m, 3H), 3,75 (s, 3H), 3,93 (bs, 1 H), 4,06 - 4,12 (m, 1 H),4,22 (t, J= 19,0, 1 H), 4,34 (bs, 1 H), 6,79 (q, J= 5,5, 1H), 7,73 (d, J= 12,7,1 H), 8,51 (s, 1 H); 31P RMN (162 MHz, D20): Ô 14,27; 19F RMN (376 MHz,D20): Ô - 122,32 (bs); MS (m/e): 751 (M+H).
Esquema 13. Preparação de conjugado de bisfosfonato de Gatifloxacino 44<formula>formula see original document page 93</formula>
5-(2-tetraidro-2H-piranilóxi)-pentileno-1,1-bisfosfonato de tetraisopropila (40):
A uma suspensão de hidreto de sódio (60%, 342,5 mg, 8,563mmol) em 15 mL THF foi adicionado cuidadosamente metilenobisfosfonatode tetraisopropila (2,80 mL, 8,61 mmol), e a solução clara amarelo pálidoresultante foi agitada a temperatura ambiente durante 30 minutos. Em se-guida o composto puro 20 (2,0194 g, 8,516 mmol) foi introduzido através depipeta mais 5 mL de enxágüe de THF. A reação foi conduzida ao refluxo du-rante 8 horas e deixada resfriar a temperatura ambiente antes de extinguircom NH4CI saturado. A mistura foi extraída com acetato de etila (3 x) e se-cada sobre sulfato de sódio e concentrada a vácuo. A cromatografia flashcom 10:1 de EtOAc:MeOH como eluente recuperou 760 mg do material departida não reagido 20. O produto desejado 40 não foi isolado do outro meti-lenobisfosfonato de tetraisopropila de material de partida não reagido e amistura foi diretamente empregada na próxima etapa. Sinais 1H RMN sele-cionados (400 MHz, CDCI3) 6 1,48 - 2,02 (m, 12H), 2,14 (tt, J= 24,2, 5,9, 1H), 3,36 - 3,42 (m, 1 H), 3,46 - 3,52 (m, 1 H), 3,71 - 3,77 (m, 1 H), 3,83 - 3,89(m, 1 H), 4,57 - 4,58 (m, 1 H).
5-hidroxipentileno-1,1-bisfosfonato de tetraisopropila (41):
A mistura da cromatografia flash ao etapa anterior foi dissolvidaem 4 mL de MeOH e 24,5 mg (0,127 mmol) monoidrato de ácido p-toluenossulfônico foi adicionado. Após agitação durante a noite a temperatu-ra ambiente, a mistura foi concentrada e submetida a cromatografia flashcom 12:1 de EtOAc.MeOH como eluente para fornecer 41 como um óleoincolor (1,2 g, 50% durante duas etapas). 1H RMN (400 MHz, CDCI3) ô 1,33 -1,36 (m, 24H), 1,54 - 1,61 (m, 2H), 1,65 - 1,72 (m, 2H), 1,84 - 1,98 (m, 2H),2,15 (tt, J= 24,1, 6,1, 1 H), 2,28 (t, J=5,7, 1 H), 3,66 (q, J= 6,1, 2H), 4,72-4,82 (m, 4H).
5-Carboxipentileno-1,1-bisfosfonato de tetraisopropila (42):
Composto 41 (365,5 mg, 0,9083 mmol) e dicromato de piridínio(1,22 g, 3,18 mmol) foram dissolvidos em 3 ml_ de formamida de N,N-dimetila e agitados durante a noite a temperatura ambiente. Depois a reaçãofoi concluída como monitorada por TLC, a mistura foi diluída com água eextraída com EtOAc (3 x), secada sobre sulfato de sódio e concentrada avácuo. A cromatografia flash em sílica gel com 19:1 de EtOAc: ácido acéticoforneceu o 42 como um óleo incolor (246,8 mg, 65%). 1H RMN (400 MHz,CDCI3) 5 1,29 - 1,35 (m, 24H), 1,90 - 1,99 (m, 4H), 2,18 (tt, J = 24,4, 5,5, 1H), 2,34 (t, J = 6,8, 2H), 4,73 - 4,82 (m, 4H).
Acetal misto 43:
A 2 mL de solução de THF de ácido carboxílico de bisfosfonatode tetraisopropila 42 (277,4 mg, 0,6445 mmol) foi adicionado 0,65 mL (0,65mmol) de solução aquosa hidróxido de sódio a 1N. Após 4 horas agitando atemperatura ambiente, o solvente foi removido. Uma mistura de 244 mg(0,5394 mmoles) do sólido resultante e derivado de Gatifloxacino 37 (239,6mg, 0,4972 mmol) em 4 mL de acetonitrilo anidroso foi aquecida em um ba-nho de óleo a 60 eC durante a noite. Depois de resfriar a temperatura ambi-ente, a mistura foi filtrada através de uma almofada de celita. O filtrado foiconcentrado e submetido a um cartucho Waters® C18 Sep-Pak™ (20 cc)com eluição gradiente de água pura a 2:1 de água/metanol para 1:2 parametanol. A remoção do solvente produziu o produto 43 como um óleo ama-relo viscoso (322 mg, 74%). 1H RMN (400 MHz, CDCI3): ô 0,88 - 1,04 (m,2H), 1,14-1,25 (m, 2H), 1,28 - 1,42 (m, 24H), 1,51 (d, J=5,5, 3H), 1,61 (bs,3H), 1,86 - 2,00 (m, 4H), 2,13 (tt, J= 4,7, 24,3, 1 H), 2,35 (t, J= 6,0, 2H),3,22 - 3,53 (m, 5H), 3,73 (s, 3H), 3,96 - 4,04 (m, 2H), 4,34 - 4,44 (m, 1 H),4,78 (septet, J=6,1, 1 H), 6,86 (q, J=5,3, 1 H), 7,90 (d, J= 12,2, 1 H), 8,83(s, 1 H).Acetal misto 44:
A uma solução de éster de tetraisopropila 43 (319,7 mg, 0,3650mmol) em 6mL de CH2CI2 foi adicionado 2,40 ml_ (18,18 mmol) de bromotri-metilsilano. Após agitação durante a noite a temperatura ambiente, o solven-te foi removido e o resíduo foi mantido em vácuo elevado durante pelo me-nos 30 minutos. O material resultante foi dissolvido em solução de hidróxidode sódio diluída (< 2 eq de NaOH, este processo foi bastante demorado esonicação de ultra-son foi necessária de vez em quando para manter ajuda asolução) antes do ajuste cuidadoso de pH para 7,47 com solução de hidróxi-do de sódio a 1 N. A solução aquosa obtida foi submetida a um cartuchoWaters® C18 Sep-Pak™ (20 cc) com eluição gradiente de água pura a 10:1de água/metanol. Todas as frações com o produto desejado foram combina-das imediatamente e congeladas em um banho gelado de acetona/gelo se-co. Os solventes foram removidos por secagem através de congelamento eo material obtido foi lavado com diclorometano para produzir 93 mg (30%) deproduto 44 como um pó quase branco. 1H-RMN (400 MHz, D2Q): ô 0,88 -1,02 (m, 2H), 1,07 - 1,20 (m, 2H), 1,37 (t, J= 7,3, 3H), 1,55 (d, J= 5,5, 3H),1,72 - 1,85 (m, 5H), 2,48 (t, J= 6,4, 2H), 3,25 - 3,34 (m, 2H), 3,43 - 3,52 (m,4H), 3,75 (s, 3H), 3,93 (bs, 1 H), 4,10 (septet, J= 3,5, 1 H), 4,36 (bs, 1 H),6,80 (dq, J= 0,8, 5,5, 1 H), 7,73 (d, J= 12,7, 1 H), 8,52 (s, 1 H); 31P RMN(162 MHz, D20): 520,87; 19F RMN (376 MHz, D20): 8 - 122,32 (bs); MS(m/e): 708 (M+H).
Esquema 14. Preparação de conjugado de bisfosfonato de Gatifloxacino 49
<formula>formula see original document page 95</formula>3-(t-Butoxicarbonil)propileno-1.1-bisfosfonato de tetraetila (45):
A uma solução de bisfosfonato de tetraetilmetileno (10,0 g, 34,7mmól) em benzeno (56 ml_) foram adicionados acrilato de t-butila (5,54 mL,38,2 mmol), K2C03 (4,79 g, 34,7 mmol) e cloreto de trietilamônio de benzila(0,79 g, 3,5 mmol). A mistura foi agitada sob refluxo durante 18 horas. De-pois do que ela foi filtrada e o filtrado foi concentrado. A purificação atravésde cromatografia flash em sílica gel empregando um gradiente de 0 -10% deMeOH / EtOAc forneceu o composto 45 como um óleo incolor (3,8 g, 26%).
1H-RMN (400 MHz, CDCI3) 5 1,34 (t, J =7,0 Hz, 12 H), 1,43 (s, 9H), 2,11 -2,25 (m, 2H), 2,48 (tt, J= 23,9, 6,5 Hz, 1 H), 2,56 (t, J= 7,4 Hz, 2H), 4,13 - 4,22 (m, 8H).
3-Carboxipropileno-1,1-bisfosfonato de tetraetila (46)
Ester de t-butila 45 (4,3 g, 10,3 mmol) foi agitado em TFA (8,6mL) durante 15 minutos, em seguida concentrado ate a secura. A Purifica-ção através de coluna Biotage 40M C18 de fase reversa, empregando umgradiente de 10 - 60% de MeOH / H20 forneceu o composto 46 (3,7 g, 99%)como um óleo incolor que solidifica com o passar do tempo. 1H-RMN (400MHz, CDCI3) ô 1,34 (t, J=7,0 Hz, 12H), 2,18 - 2,28 (m, 2H), 2,60 (tt, J=23,9,6,5 Hz, 1H), 2,69 (t, J= 7,3 Hz, 2H), 4,14 - 4,23 (m, 8H).
Procedimento alternativo:
A uma solução de álcool 10 (12,7 g, 36,7 mmol) em MeCN (200mL) e solução de tampão de fosfato (200 mL, produzidos de misturar volu-mes iguais de solução de Na2HP04 a 0,67 M e solução de NaH2P04 a 0,67M) a 35 QC foi adicionado uma quantidade catalítica de TEMPO (430 mg,2,75 mmol). O frasco de reação, mantido a 35 QC, foi equipado com dois fu-nis de adição. Um foi equipado com uma solução de NaCI02 (8,3 g, 91,7mmol) em 75 mL de H20. O outro foi equipado com uma solução de braque-amento doméstico (5,25%, 25 mL) em 250 mL de H20. Cerca de 1/5 da so-lução de NaCI02 foi adicionado, seguido por cerca de 1/5 da solução debranqueamento para iniciar a reação. O restante de ambas as soluções foiadicionado em gotas, simultaneamente, com uma taxa ajustada de modoque ambas as adições terminassem simultaneamente. A mistura de reaçãofoi agitada a 35 QC durante 4 h, em seguida a temperatura ambiente durante18 horas. A mistura de reação foi diluída com 300 mL de H20 e o pH da so-lução foi ajustado para 8,0 por adição de NaOH a 1 M. A solução resultantefoi resfriada para 0 QC e uma solução fria de Na2S03 (6,1% em peso, 185mL) foi adicionada lentamente. A mistura foi agitada aOeC durante 30 minu-tos, depois do que uma porção de Et20 foi adicionada. Após agitação vigo-rosamente, a mistura foi despejada em um funil de extração e a camada deEt20 foi separada e descartada. A camada aquosa foi acidificada para pH3,4 com HCI concentrado e extraída 3 x com mistura de CHCI3 / /-PrOH(4:1). As camadas orgânicas combinadas foram secadas sobre MgS04, fil-tradas e concentradas até a secura, produzindo o 46 como um óleo amareloclaro (12,9 g, 98%), que poderia ser empregado sem purificação adicional. Oespectro de 1H-RMN deste composto foi consistente com aquele produzidode hidrólise de éster 45.
Ácido 7-(4-(clorometoxicarbonil)-3-metilpiperazin-1 -il)-1 -ciclopropil-6-fluoro-1,4-diidro-8-metóxi-4-oxoquinolina-3-carboxílico (47):
Uma suspensão do 15 (8,65 g, 22,9 mmol) e esponja de próton(4,90 g, 22,9 mmol) em CH2CI2 anidroso (100 mL) foi resfriada em um banhode gelo seguido pela adição em gotas de éster de clorometila ácido cloro-fórmico (2,03 mL, 22,9 mmol). A mistura resultante foi agitada na mesmatemperatura durante quatro horas. A mistura de reação foi diluída pela adi-ção de CH2CI2 (300 mL) e lavada com HCI aquoso frio (5%) e saturada NaCIem seguida secada sobre sulfato de sódio anidroso. Após filtragem do agen-te de secagem os orgânicos foram removidos sob pressão reduzida paraproduzir o 47 como um sólido de cor amarela que foi empregado sem purifi-cação (10,2 g, 95%): 1H RMN (400 MHz, CDCI3): 5 0,94 - 1,04 (m, 2H), 1,17 -1,27 (m, 2H), 1,40 (d, J= 6,7, 3H), 3,28 - 3,53 (m, 5H), 3,73 (s, 3H), 3,98 -4,10 (m, 2H), 4,45 (bs, 1 H), 5,85 (m, 2H), 7,92 (d, J= 12,3, 1 H), 8,83 (s, 1H).
Acetal misto 48:
O composto 46 (3,70 g, 10,3 mmol) foi dissolvido em CH3CN (20mL), seguido pela adição de KOH (0,634 g, 11,3 mmol) em H20. A soluçãoresultante foi agitada durante cinco minutos em seguida concentrada sobpressão reduzida. O sal de sódio d 46 foi dissolvido em DMF (25 mL) segui-do pela adição do 47 (2,09 g, 4,47 mmol). A solução resultante foi agitada atemperatura ambiente durante 3 horas em seguida extinguida pela adição deH20 gelado (150 mL). O produto foi extraído com EtOAc (3 x 100 mL) e osorgânicos combinado foram lavados com água e salmoura em seguida se-cados sobre Na2S04. Após filtragem do agente de secagem os orgânicosforam removidos sob pressão reduzida resultando no 48 como sólido amare-lo que foi empregado sem purificação (3,3 g, 93%): 1H RMN (400 MHz, CD-Cl3): 5 0,92- 1,04 (m, 2H), 1,17-1,27 (m, 2H), 1,34 (t, J= 6,9, 12H), 1,39 (d,J= 10,5, 3H), 1,95 (bs, 2H), 2,19 - 2,33 (m, 2H), 2,47 (tt, J= 7,5, 31,1, 1 H),2,77 (t, J = 7,6, 2H), 3,28 - 3,52 (m, 5H), 3,73 (s, 3H), 3,98 - 4,23 (m, 8H),4,42 (bs, 1H), 5,87 (m, 2H), 7,90 (d, J= 11,9, 1 H), 8,83 (s, 1 H).
Acetal misto 49:
Uma solução do 48 cru (3,25 g, 4,11 mmol) e 2,6-lutidina (9,53mL, 82,1 mmol) em CH2CI2 (30 mL) foi resfriada em um banho gelado segui-do pelo adição em gotas de TMSBr (8,13 mL, 61,6 mmol). A solução amare-la resultante foi agitada enquanto aquecendo a temperatura ambiente duran-te 24 horas. O solvente e lutidina excessiva foram em seguida removidossob pressão reduzida. O resíduo foi ressuspenso em H20 e purificado atra-vés de cromatografia de fase reversa (0% a 60% de CH3CN em água) emum sistema de cromatografia flash Biotage™. O CH3CN foi removido sobpressão reduzida e a água foi removida através de liofilização para produziro sal de mono-2,6-lutidina de cor amarelo claro do 49 (1,58 g, 49%): 1H RMN(400 MHz, D2Q): Ô 0,88 -1,11 (m, 2H), 1,20 - 1,31 (m, 2H), 1,36 (d, J = 6,9,3H), 2,04 - 2,22 (m, 3H), 1,79 (t, J = 7,7, 2H), 2,71 (s, 6H), 3,28 - 3,55 (m,5H), 3,75 (s, 3H), 3,97 (bd, J = 12,0, 1 H), 4,20 - 4,26 (m, 1 H), 4,38 (bs, 1H), 5,82 (s, 2H), 7,41 (d, J= 12,8, 1 H), 7,62 (d, J= 8,2, 1 H), 8,26 (t, J= 7,7,2H), 8,84 (s, 1 H): 31P RMN (162 MHz, D20): 8 20,94 (s, 1P): 19F RMN (376MHz, D20): ô - 119,05 (d, J= 10,5, 1F): LCMS 98,8% (254 nm), 98,8% (220nm), 98,9% (320 nm): MS (MH+) 680,2.
Esquema 15. Preparação de conjugado de bisfosfonato de Moxifloxacino 52<formula>formula see original document page 99</formula>
1-(N-2-Bromoacetilamino)metilenobísfosfonato de tetraetila (50):
Uma solução de brometo de bromoacetila (0,35 ml_, 4,0 mmol)em CH2CI2 (1 ml_) foi adicionada em gotas a uma solução agitada e resfriada(banho de gelo) do 30 (1,1 g, 3,6 mmol) e piridina (0,59 ml_, 7,3 mmol) emCH2CI2 (10 ml_). Após agitação à mesma temperatura durante 4 horas a rea-ção foi extinguida pela adição de água. O produto foi extraído com CH2CI2 eos orgânicos combinado foram lavados com HCI aquoso a 10%, salmoura,secados sobre sulfato de sódio e concentrados a pressão reduzida. O óleo amarelo cru foi purificado através de cromatografia de coluna de sílica gel(0% a 3% de MeOH em CH2CI2) resultando no 50 como um sólido incolor(0,58 g, 37%). 1H RMN (400 MHz, CDCI3) 6 1,35 (t, J= 7,2, 12H), 3,92 (s,2H), 4,12 - 4,28 (m.BH), 4,92 (dt, J = 10,2, 21,7, 1H), 6,91 (bd, J= 10,0, 1H).
7-((4aS,7aS)-1-(ferc-Butoxicarbonil)-octaidropirrolof3.4-blpiridin-6-il)-1-ciclopropil-6-fluoro-1,4-diidro-8-metóxi-4-oxoquinolina-3-carboxilato de (1,1-bis(dietilfosfono)metilcarbamoil)metila (51):
Uma solução do 12 (1,1 g, 2,1 mmol), 50 (0,90 g, 2,1 mmol) eCs2C03 (0,76g, 2,3 mmol) foi agitada a temperatura ambiente durante 12horas. A mistura foi em seguida diluída com H20 e extraída com CH2CI2. Osorgânicos foram lavados com salmoura, secados sobre sulfato de sódio, fil-trados e concentrados a pressão reduzida resultando em um óleo marromque foi purificado através de cromatografia de sílica gel (0% a 8% de MeOHem CH2CI2) para produzir o 51 como sólido bege (1,29 g, 72%). 1H RMN(400 MHz, CDCI3) 5 0,75 - 0,80 (m, 1H), 0,99 - 1,09 (m, 2H), 1,22 - 1,29 (m,1 H), 1,31 - 1,37 (m, 12H), 1,46 - 1,51 (m, 1 H), 1,48 (s, 9H), 1,75 - 1,83 (m,3H), 2,22 - 2,27 (m, 1 H), 2,86 - 2,91 (m, 1 H), 3,19 - 3,23 (m, 1 H), 3,34 -3,38 (m, 1 H), 3,56 (s, 3H), 3,83 (dt, J= 1,9, 10,0, 1 H), 3,87 - 3,92 (m, 1 H),4,02 - 4,09 (m, 2H), 4,20 - 4,38 (m, 8H), 4,73 - 4,82 (bs, 1 H), 4,83 (d, J =15,8, 1 H), 4,91 (d, J= 15,8, 1 H), 5,22 (dt, J= 10,0, 23,0, 1 H), 7,75 (d, J =14,1, 1H), 8,49 (s, 1 H), 9,24 (d, J= 9,2, 1H).
1-Ciclopropil-6-fluoro-1,4-diidro-7-((4aS,7aS)-octaidropirrolor3.4-b1piridin-6-il)-8-metóxi-4-oxoquinolina-3-carboxilato de (1,1-bisfosfonometilcarbamoil)-metila (52):
TMSBr (3,0 mL, 23 mmol) foi adicionado em uma porção a umasolução em agitação do 51 (1,27 g, 1,50 mmol) em CH2CI2. Após 18 horas osolvente foi removido a pressão reduzida e o sólido amarelo foi ressuspensoem H20 e o pH foi ajustado para 7,4 pela adição de NaOH. A solução resul-tante foi submetida a uma Waters C18 Sep-Pak™ e o produto foi eluído emH20 (150 mL) em seguida 5% de MeOH/H20 (50 mL) para produzir o 52como sólido amarelo (744 mg, 69%). 1H RMN (400 MHz, D20) ô 0,70 - 0,78(m, 1 H), 0,86 - 1,00 (m, 2H), 1,03 - 1,10 (m, 1 H), 1,67 - 1,78 (m, 4H), 2,61(bs, 1 H), 2,90 - 2,95 (m, 1H), 3,23 - 3,26 (m, 1 H), 3,40 (s, 3H), 3,51 - 3,65(m, 3H), 3,75 (bs, 1 H), 3,83 - 3,87 (m, 1 H), 3,92 - 3,97 (m, 1 H), 4,19 (t, J =18,0, 1 H), 4,74 (s, 2H), 7,24 (d, J= 14,5, 1H), 8,77 (s, 1 H): 19F (376 MHz,D20) Ô - 121,76 (d, J = 15,4, 1 F): 31 P (162 MHz, D20) Ô 13,90 (s, 2P):LCMS: 94,8% (254 nm), 95,6% (220 nm), 97,0% (320 nm). MS: (MH+) 633,1.
Esquema 16. Preparação de conjugado de bisfosfonato de Gatifloxacino 54
<formula>formula see original document page 100</formula>
7-(4-(ferc-Butoxicarbonil)-3-metilpiperazin-1 -il)-1 -ciclopropil-6-fluoro-1,4-diidro-8-metóxi-4-oxoquinolina-3-carboxilato de (1,1-bis(dietilfosfono)metil-carbamoiPmetila (53):
A reação de acoplagem entre o 50 e 16 foi realizada como des-crito para a síntese do 51 em uma escala de 1,3 mmol. O produto cru foi pu-rificado através de cromatografia de sílica gel (0% a 5% de MeOH emCH2CI2) para produzir o 53 como um sólido de cor amarelo claro (0,672 g,62%). 1H RMN (400 MHz, CDCI3) ô 0,90 - 0,95 (m, 2H), 1,13 - 1,19 (m, 2H),1,32 - 1,36 (m, 15H), 1,50 (s, 9H), 3,19 - 3,46 (m, 5H), 3,72 (s, 3H), 3,89 -1 3,97 (m, 2H), 4,21 - 4,37 (m, 9H), 4,87 (s, 2H), 5,21 (dt, J = 9,9, 22,9, 1H),7,81 (d, J= 12,4, 1H), 8,53 (s, 1H), 9,10 (d, J= 9,9, 1H): LCMS: 97,8% (254nm), 96,1% (220 nm), 98,0% (320 nm). MS: (MH+) 819,3.7-(3-Metilpiperazin-1 -il)-1 -ciclopropil-6-fluoro-1,4-diidro-8-metóxi-4-oxoquinolina-3-carboxilato de (1,1-bisfosfonometilcarbamoil)metila (54):
A desproteção do 53 foi concluída tal como descrito para aquelado 51 em uma escala de 0,45 mmol. O produto cru foi purificado através decoluna de Waters C18 Sep-Pak™ (150 ml_ de H20 em seguida 50 ml_ deMeOH/H20 a 5%) para produzir o 54 como um sólido de cor amarelo claro(235 mg, 75%). 1H RMN (400 MHz, D20) Ô 1,02 - 1,06 (m, 2H), 1,18-1,23(m, 2H), 1,38 (d, J= 6,7, 3H), 3,31 - 3,43 (m, 2H), 3,49 - 3,69 (m, 5H), 3,81(s, 3H), 4,14 - 4,20 (m, 1H), 4,49 (t, J = 20,1, 1 H), 4,94 (s, 2H), 7,68 (d, J =12,3, 1 H), 9,00 (s, 1H): 19F (376 MHz, D20) 8- 119,20 (d, J = 12,0, 1 F): 31P(162 MHz, D20) ô 16,41 (s, 2P): LCMS: 97,5% (254 nm), 97,4% (220 nm),98,4% (320 nm). MS: (MH+) 607,0.
Esquema 17. Preparação de conjugado de bisfosfonato de Ciprofloxacino 57
<formula>formula see original document page 101</formula>
Ácido 7-(4-(terc-butoxicarbonil)piperazin-1 -il)-1 -ciclopropil-6-fluoro-1,4-diidro-4-oxoquinolina-3-carboxílico (55):
Uma suspensão de hidrocloreto de ciprofloxacino 6 (3,95 g, 10,7mmol), dicarbonato de di-te/e-butila (2,46 g, 11,3 mmol) e NaOH (1,29 g,32,2 mmol) em THF/H20 (105 mL; 2:1) foi agitada a temperatura ambientedurante 6 horas. O produto foi coletado através de filtragem para produzir osólido incolor 55 (3,93 g, 78%) que foi empregado sem purificação adicional.1H RMN (400 MHz, CDCI3) ô 1,89 - 1,23 (m, 2H), 1,37 - 1,43 (m, 2H), 1,50 (s,9H), 3,28 (bd, J= 5,0, 4H), 3,51 - 3,56 (m, 1 H), 3,67 (bt, J= 5,0, 4H), 7,37(d, J= 7,3, 1 H), 8,05 (d, J= 13,0, 1 H), 8,78 (s, 1 H).
7-(4-( te/-c-Butoxicarbonil)piperazin-1 -il)-1 -ciclopropil-6-fluoro-1,4-diidro-4-oxoquinolina-3-carboxilato (1,1-bis(dietilfosfono)metilcarbamoil)metila (56):
Uma solução do 55 (0,472 g, 1,01 mmol), 50 (0,408 g, 0,962mmol) e Cs2C03 (0,345 g, 1,06 mmol) foi agitada a temperatura ambientedurante 3 horas. A mistura foi em seguida diluída com H20 e extraída comEtOAc. Os orgânicos foram lavados com salmoura, secados sobre Na2S04,filtrados e concentrados a pressão reduzida resultando em um óleo marromque foi purificado através de cromatografia de sílica gel (0% a 7% de MeOHem CH2CI2) para produzir o 56 como sólido de cor amarelo claro (0,737 g,90%). 1H RMN (400 MHz, CDCI3) Ô 1,12 - 1,17 (m, 2H), 1,31 - 1,36 (m, 14H),1,50 (s, 9H), 3,26 (bt, J= 4,9, 4H), 3,41 - 3,47 (m, 1 H), 3,66 (bt, J= 4,9, 4H),4,20 - 4,38 (m, 8H), 4,88 (s, 2H), 5,22 (dt, J= 10,3, 22,6, 1 H), 7,31 (d, J =6,9, 1 H), 7,99 (d, J= 13,3, 1 H), 8,49 (s, 1 H), 9,21 (d, J= 9,8, 1 H). 19F (376MHz, CDCb) Ô - 123,57 (dd, J= 7,5, 13,2, 1 F): 31P (162 MHz, CDCI3) ô17,35 (s,2P).
Ácido 1 -ciclopropil-6-fluoro-1,4-diidro-4-oxo-7-(piperazin-1 -il)quinolina-3-carboxílico de (1,1-bisfosfonometilcarbamoil)metila (57):
A desproteção do 56 foi concluída tal como descrita para aquelado 51 em uma escala de 0,938 mmol. O produto cru foi purificado através decoluna Waters C18 de Sep-Pak™ depois de ajustar o pH para 8 (150 ml_H20 em seguida 50 mL de MeOH/H20 a 5%) para produzir o 57 como umsólido incolor (350 mg, 66%). 1H RMN (400 MHz, D20) ô 1,18 -1,22 (m, 2H),1,36 - 1,41 (m, 2H), 3,15 (m, 4H), 3,25 (m, 4H), 3,52 (bs, 1H), 4,22 (t, J =18,7, 1H), 4,79 (s, 2H), 7,36 (d, J=7,2, 1 H), 7,60 (d, J= 12,5, 1 H), 8,80 (s,1 H): 19F (376 MHz, D20) 5 - 123,72 (dd, J = 6,9, 12,0, 1F): 31P (162 MHz,D20) 5 13,91 (s, 2P): LCMS: 97,9% (254 nm), 97,4% (220 nm), 98,2% (290nm). MS: (MH+) 563,1.
Esquema 18. Preparação de 2-(4-r(bromoacetil)amino1fenil)-1-(dimetoxifos-foriDetilfosfonato de dimetila<formula>formula see original document page 103</formula>
1-(dimetoxifosforil)-2-(4-nitrofenil)etilfosfonato de dimetila (58a):
Hidreto de sódio (1,02 g, 25,4 mmol) foi adicionado em porçõesa uma solução em agitação de metilenodifosfonato de tetrametila em DMF(40 ml_). Depois de 30 minutos uma solução de 4-nitrobenzilbrometo (5,00 g,23,1 mmol) em THF (5 mL) foi adicionada e a mistura resultante foi agitada atemperatura ambiente durante 4,5 horas. A reação foi extinguida pela adiçãode NH4CI aquoso saturado (20 mL). Depois da adição de água (100 mL) oproduto foi extraído com EtOAc e os orgânicos combinado foram lavadoscom salmoura, secados sobre MgS04, filtrados e concentrados a pressãoreduzida. O produto cru foi purificado através de cromatografia de sílica gel(0% a 10% de MeOH em EtOAc) resultando no 58a como um sólido incolor(2,55 g, 30%). 1H RMN (400 MHz, CDCI3) ô 2,65 (tt, j= 6,5, 23,8, 1 H), 3,31(dt, J= 6,5, 16,5, 2H), 3,73 (d, j= 7,0, 6H), 3,75 (d, j= 7,0, 6H), 7,42 (d, J =8,9, 2H),8,15(d, J=8,9, 2H).
1- (dietoxifosforil)-2-(4-nitrofenil)etilfosfonato de dietila (58b):
Preparado como para o 58a empregando metilenodifosfonato detetraetila em vez do éster de tetrametila, resultando no 58b como um óleoamarelo (34% de produção). 1H RMN (400 MHz, CDCI3) ô 1,27 (t, J= 5,3,12H), 2,62 (tt, J= 6,5, 23,6, 1 H), 3,33 (dt, j= 6,2, 16,4, 2H), 4,11 (m, 8H),7,44 (d, j = 8,9, 2H), 8,14 (d, j = 8,9, 2H). 31P RMN (162 MHz, CDCI3) ô23,256 (s, 2P)
2- (4-aminofenil)-1-(dimetoxifosforil)etilfosfonato de dimetila (59a):
Uma mistura do 59a (1,01 g, 2,75 mmol) e Pt02 (0,035 g, 0,15mmol) em EtOH (40 mL, 95%) foi agitada em um mecanismo de PARR sob3,8669 kg/cm2 de H2 durante 14 horas. O catalisador foi removidos atravésde filtragem por papel de filtro de fibra de vidro e o solvente foi removido sobpressão reduzida para produzir o 59a como um sólido amarelo claro (0,959g, 103%) que foi empregado sem purificação. 1H RMN (400 MHz, CDCI3) ô2,62 (tt, j= 6,3, 23,9, 1 H), 3,12 (dt, j= 6,3, 16,2, 2H), 3,70 (d, j= 1,9, 6H),3,73 (d, J= 1,9, 6H), 6,61 (d, J= 8,5, 2H), 7,04 (d, J= 8,5, 2H).2-(4-Aminofenil)-1-(dietoxifosforil)etilfosfonato de dietila (59b):
Preparado como para o 59a mas iniciando com o 53b para pro-duzir o 59b como um óleo vermelho (96%) o qual foi empregado sem purifi-cação. 1H RMN (400 MHz, CDCI3) ô 1,27 (t, J = 5,3, 12H), 2,56 (tt, J = 6,5,23,6, 1H), 3,14 (dt, J= 6,2, 16,4, 2H), 3,63 (s, 2H), 4,08 (m, 8H), 6,59 (d, J =8,9, 2H), 7,03 (d, J= 8,9, 2H). 31P RMN (162 MHz, CDCI3) ô 24,356 (s, 2P).2-(4-r(Bromoacetil)amino1fenil)-1 -(dimetoxifosforil)etilfosfonato de dimetila(60a):
Uma solução do 59a (0,959 g, 2,87 mmol) e piridina (349 \iL,4,31 mmol) em CH2CI2 foi resfriada em um banho de gelo enquanto agitan-do. Uma solução de bromoacetilbrometo (250 \iL, 2,87 mmol) em CH2CI2 (5ml_) foi adicionada em gota e a mistura resultante foi agitada durante 4 horasàquela temperatura. A reação foi extinguida pela adição de água e o produtofoi extraído com CH2CI2. As camadas orgânicas combinadas foram lavadascom salmoura, secadas sobre sulfato de sódio, filtradas, e concentradas sobpressão reduzida. O sólido amarelo cru foi purificado através de cromatogra-fia de sílica gel resultando no 60a como um sólido incolor (0,897 g, 67%). 1HRMN (400 MHz, CDCI3) 5 2,65 (tt, J= 6,2, 24,4, 1 H), 3,22 (dt, J= 6,2, 17,4,2H), 3,72 (d, J = 3,7, 6H), 3,75 (d, J = 3,7, 6H), 4,01 (s, 2H), 7,26 (d, J = 8,6,2H), 7,47 (d, J= 8,6, 2H), 8,15 (bs, 1 H): 31P (162 MHz, CDCI3) ô 26,33 (s,2P).
2-(4-r(Bromoacetil)aminolfenil)-1-(dietoxifosforil)etilfosfonato de dietila (60b):Preparado como para o 60a mas iniciando com o 59b para for-necer o 60b como um óleo vermelho (82%). 1H RMN (400 MHz, CDCI3) ô1,27 (t, J=5,3, 12H), 2,63 (tt, J=6,5, 23,6, 1 H), 3,26 (dt, J=6,2, 16,4, 2H),4,14 (m, 10H), 7,29 (d, J= 8,9, 2H), 7,49 (d, J= 8,9, 2H), 8,28 (s, 1 H). 31PRMN (162 MHz, CDCI3) ô 23,964 (s, 2P).
Esquema 19. Preparação de conjugado de bisfosfonato de Moxifloxacino 62<formula>formula see original document page 105</formula>
7-((4aS,7aS)-1 -(te/?-butoxicarbonil)-octaidropirrolof3,4-blDiridin-6-il)-1 -ciclo-propil-6-fluoro-1,4-diidro-8-metóxi-4-oxoquinolina-3-carboxilato de (4-(2,2-bis(dimetilfosfono)etil)fenilcarbamoil)metila (61):
A reação de acoplagem entre o 60a e 12 foi realizada como des-crita para a síntese do 51 em uma escala de 0,97 mmol. O produto cru foipurificado através de cromatografia de sílica gel (0% a 8% de MeOH emCH2CI2) para produzir o 61 como um sólido de cor amarela (0,562 g, 65%).1H RMN (400 MHz, CDCI3) ô 0,73 - 0,84 (m, 1H), 0,97 - 1,11 (m, 2H), 1,20 -1,28 (m, 2H), 1,41 - 1,52 (m, 1 H), 1,46 (s, 9H), 1,70 - 1,85 (m, 2H), 2,19 -2,29 (m, 1 H), 2,67 (tt, J= 6,3, 23,7, 1H), 2,82 - 2,93 (m, 1H), 3,20 (dt, J =6,2, 16,0, 3H), 3,36 (bs, 1H), 3,55 (s, 3H), 3,69 (d, J= 3,1, 6H), 3,72 (d, J =3,1, 6H), 3,74 - 3,95 (m, 2H), 4,01 - 4,13 (m, 2H), 4,77 (bs, 1 H), 4,89 (AB q,J= 14,9, 2H), 7,24 (d, J = 8,4, 2H), 7,88 (d, J = 8,4, 2H), 7,89 (d, J= 14,1,1H), 8,49 (s, 1 H), 11,0 (s, 1 H).
1-Ciclopropil-6-fluoro-1,4-diidro-7-((4aS,7aS)-octaidropirrolof3,4-blpiridin-6-il)-8-metóxi-4-oxoquinolina-3-carboxilato de (4-(2,2-bisfosfonoetil)fenilcar-bamoiOmetila (62):
A desproteção do 61 foi realizada como descrito para aquele do52 em uma escala de 0,63 mmol. O produto cru foi purificado através de co-luna Waters C18 de Sep-Pak™ (0% a 10% de MeOH em H20) para produziro 62 como um sólido de cor amarelo claro (40 mg, 9%). 1H RMN (400 MHz,D20) Ô 0,60 - 0,69 (m, 1 H), 0,93 - 1,07 (m, 2H), 1,12-1,21 (m, 1 H), 1,72 -1,96(m,4H), 2,16 (tt,J= 6,9, 20,6, 1 H), 2,62 - 2,72 (m, 1 H), 2,90 - 3,17 (m,3H), 3,31 - 3,40 (m, 1H), 3,44 - 3,63 (m, 5H), 3,65 - 3,72 (m, 1 H), 3,75 - 3,99(m, 3H), 4,80 (s, 2H), 7,25 - 7,39 (m, 5H), 8,57 (s, 1 H): 19F (376 MHz, D20) ô- 121,42 (d, J = 14,0, 1 F): 31P (162 MHz, D20) Ô 20,25 (d, J = 22,4, 2P):LCMS: 95,7% (254 nm), 95,4% (220 nm), 96,0% (290 nm). MS: (MH+) 633,1.
Esquema 20. Preparação de conjugado de bisfosfonato de Gatifloxacirto 64
<formula>formula see original document page 106</formula>
7-(4-(terc-gutoxicarbonil)-3-metilpiperazin-1 -il)-1 -ciclopropil-6-fluoro-1,4-diidro-8-metóxi-4-oxoquinolina-3-carboxilato (63):
A reação de acoplagem entre o 60a e 16 foi realizada como des-crito para a síntese do 51 em uma escala de 1,84 mmol. O produto cru foipurificado através de cromatografia de sílica gel (0% a 8% de MeOH emCH2CI2) para produzir o 63 como um sólido de cor amarelo claro (1,10 g,70%). 1H RMN (400 MHz, CDCI3) Ô 0,92 - 1,00 (m, 2H), 1,16 - 1,25 (m, 2H),1,35 (d, J= 6,8, 3H), 1,50 (s, 9H), 2,69 (tt, J= 6,4, 24,3, 1 H), 3,17 - 3,50 (m,7H), 3,71 (d, J= 2,5, 6H), 3,74 (s, 3H), 3,75 (d, J= 2,5, 6H), 3,93 - 3,99 (m,2H), 4,36 (bs, 1 H), 4,92 (s, 2H), 7,26 (d, J= 8,8, 2H), 7,89 (d, J= 8,8, 2H),7,98 (d, J= 12,6, 1 H), 8,57 (s, 1 H), 10,90 (s, 1 H): 19F (376 MHz, CDCI3) ô -120,65(d, J= 11,5, 1 F):31P (162 MHz, CDCI3)õ 26,5 (s,2P).
7-(3-metilpiperazin-1 -il)-1 -ciclopropil-6-fluoro-1,4-diidro-8-metóxi-4-oxoquinolina-3-carboxilato de (4-(2,2-bisfosfonoetil)fenilcarbamoil)metila (64):
A desproteção do 63 foi realizada como descrito para aquela do52 em uma escala de 0,413 mmol. O produto cru foi purificado através decoluna Waters C18 de Sep-Pak™ (0% a 10% de MeOH em H20) para pro-duzir o 64 como um sólido de cor amarelo claro (141 mg, 43%). 1H RMN(400 MHz, D20) ô 0,98 - 1,01 (m, 2H), 1,15 - 1,18 (m, 2H), 1,22 (d, J= 6,3,3H), 2,20 (tt, J= 6,7, 21,0, 1 H), 3,07 - 3,49 (m, 9H), 3,80 (s, 3H), 4,05 - 4,11(m, 1 H), 4,92 (s, 2H), 7,46 (AB q, J= 8,4, 4H), 7,55 (d, J= 11,9, 1 H), 8,80(s, 1 H): 19F(376 MHz, D20) ô - 121,16 (d, J= 12,6, 1F): 31P (162 MHz, D20)5 20,23 (s, 2P): LCMS: 89,3% (254 nm), 91,4% (220 nm), 94,0% (290 nm).MS: (MH+) 697,2.Esquema 21. Síntese de (4-bromoacetamidofenil)metileno-bisfosfonato detetraetila (71).
<formula>formula see original document page 107</formula>
(4-Nitrofenil)metilfosfonato de dietila (65):
Uma solução pura de 4-nitrobenzilbrometo (8,4 g, 39 mmol) etrietilfosfito (7,5 ml_, 43 mmol) foi agitada enquanto aquecendo a 120 eC emum tubo selado durante 2 horas. A mistura foi em seguida resfriada e trietil-fosfito excessivo foi removido sob vácuo elevado. O produto cru foi empre-gado sem purificação. 1H RMN (400 MHz, CDCI3) ô 1,26 (t, J = 7,1, 6H), 3,24(d, J= 23,1, 2H), 4,01 - 4,10 (m, 4H), 7,47 (dd, J= 8,7, 2,4, 2H), 8,18 (d, J = 8,3, 2H).
(4-(2,2,2-trifluoroacetamido)fenil)metilfosfonato de dietila (67):
O cru 65 foi dissolvido em EtOH abs. e hidrogenado sobre Pt02(200 mg) sob H2 (4,2184 kg/cm2) durante 4 horas. O catalisador foi filtrado eo solvente removido resultando no sólido marrom claro 66. 1H RMN (400MHz, CDCI3) 5 1,22 (t, J = 7,2, 6H), 3,03 (d, J = 23,1, 2H), 3,70 (bs, 2H), 3,95- 4,03 (m, 4H), 6,61 (d, J= 8,4, 2H), 7,15 (dd, J= 8,5, 2,4, 2H).
A anilina crua 66 e piridina (4,7 mL, 59 mmol) foram dissolvidasem CH2CI2 e a solução resultante foi resfriada a cerca de 4 QC em um banhode gelo. Anidrido trifluoroacético (5,42 mL, 39 mmol) foi em seguida adicio-nado em gotas enquanto agitando e a solução resultante foi agitada duranteum adicional de 20 horas enquanto aquecendo lentamente a temperaturaambiente. A reação foi extinguida pela adição de água (100 ml) e o produtofoi extraído com CH2CI2. Os extratos orgânicos foram combinados e lavadoscom HCI a 10% e salmoura seguidos por secagem sobre Na2S04. Depois dafiltragem e concentração, o produto cru foi purificado através de cromatogra-fia de coluna flash (gradiente de 90 - 100% de EtOAc em hexanos) resultan-do no sólido incolor 67 (9,41 g, 71% de produção de 4-nitrobenzilbrometo).
1H RMN (400 MHz, CDCI3) ô 1,23 (t, J= 7,2, 6H), 3,15 (d, J=23,1, 2H), 3,98- 4,07 (m, 4H), 7,18 (dd, J= 8,5, 2,4, 2H), 7,54 (d, J= 8,4, 2H), 9,98 (s, 1 H).
(4-(2,2,2-trifluoroacetamido)fenil)bromometilfosfonato de dietila (68):
Uma solução do 67 (9,41 g, 27,7 mmol), NBS (7,5 g, 41,6 mmol)e azobis(carbonitrilo de cicloexano) (70 mg, 0,29 mmol) em benzeno foi a-quecida ao refluxo sob a presença de uma luz visível forte durante 5 horas.Depois da adição de água o produto foi extraído com EtOAc. Os orgânicosforam lavados com NaCI saturado em seguida secados sobre Na2S04. Osólido cru foi purificado através de cromatografia de sílica gel (1:1 EtO-Ac.hexanos) para produzir o 68 como um sólido amarelo claro (4,0 g, 34%de produção). 1H RMN (CDCI3, 400 MHz) 8 1,37 (t, J= 8,3, 6H), 4,22 - 4,30(m, 4H), 4,85, (d, J= 13,6, 1 H), 7,54 (dd, J= 8,7, 1,7, 2H), 7,60 (d, J= 8,6,2H), 8,85 (s, 1 H).
(4-(2,2.2-Trifluoroacetamido)fenil)metilenobisfosfonato de tetraetila (69):
Uma solução do 68 (4,0 g, 9,6 mmol) e trietilfosfito (1,6 ml, 9,6mmol) em THF foi aquecida ao refluxo durante 20 horas. A solução foi resfri-ada a temperatura ambiente e concentrada a cerca de 5 ml_ em seguida éterde dietila foi adicionado. O produto 69 foi coletado como um precipitado inco-lor (0,6 g, 14% de produção). 1H RMN (CDCI3, 400 MHz) 8 1,15 (t, J= 7,5,6H), 1,32 (t, J = 7,5, 6H), 3,7 (t, J= 24,8, 1 H), 3,82 - 3,92 (m, 2H), 3,96 -4,06 (m, 2H), 4,13 - 4,20 (m, 4H), 7,40 (m, 2H), 7,59 (d, J= 8,9, 2H), 9,92 (s,1H).
(4-Aminofenil)metilenofosfonato de tetraetila (70):
Uma suspensão do 69 (0,45 g, 0,95 mmol) e KOH (64 mg, 1,05mmol) em H20 foi agitada enquanto aquecendo a 509C durante 5 horas. Asolução foi diluída com H20 e neutralizada com 20 ml NH4CI saturado. A fa-se aquosa foi extraída com CH2CI2 e os extratos orgânicos combinados fo-ram secados sobre Na2S04, filtrados e concentrados ao sólido amarelo clarode 70 (330 mg, 92% produção cru). 1H RMN (DMSO-d6, 400 MHz) 8 1,13 (t,J= 7,2, 6H), 1,25 (t, J= 7,2, 6H), 3,59 (t, J= 25,0, 1H), 3,70 (s, 2H), 3,84 -3,94 (m, 4H), 3,97 - 4,13 (m, 4H), 6,61 (d, J= 8,5, 2H), 7,20 - 7,23 (m, 2H).(4-bromoacetamidofenil)metilenobisfosfonato de tetraetila (71):
Uma solução de brometo de bromoacetila (0,36 ml_, 4,2 mmol)em CH2CI2 (1 ml_) foi adicionada em gotas a uma solução resfriada (banhode gelo) agitada do 70 (1,05 g, 2,77 mmol) e piridina (0,34 ml_, 4,2 mmol) emCH2CI2 (14 ml_). Após agitação à mesma temperatura durante 4 horas, a re-ação foi extinguida pela adição de água. O produto foi extraído com CH2CI2e os orgânicos combinado foram lavados com HCI aquoso a 10%, salmouraem seguida secado sobre MgS04. Após filtragem o agente secagem dosorgânicos foram concentrados a pressão reduzida e o sólido marrom cru foipurificado através de cromatografia de coluna flash em sílica gel (0% a 6%de MeOH em CH2CI2) resultando no 71 como um sólido amarelo claro (1,16g, 77%). 1H RMN (400 MHz, CDCI3) ô 1,15 (t, J= 6,8, 6H), 1,28 (t, J= 6,8,6H), 3,70 (t, J= 25,3, 1 H), 3,99 - 4,17 (m, 6H), 7,42 (dt, J = 1,6, 8,8, 2H),7,50 (bd, J= 8,2, 2H), 8,54 (bs, 1 H). 31P (162 MHz, D20) 5 19,42 (s, 2P).
Esquema 22. Preparação de conjugado de Moxifloxacin-bisfosfonato 73
<formula>formula see original document page 109</formula>
7-((4aS,7aS)-1-(tert-butoxicarbonil)-octaidropirrolor3,4-blpiridin-6-il)-1-ciclo-propil-6-fluoro-1,4-diidro-8-metóxi-4-oxoquinolina-3-carboxilato de (4-bis(dietilfosfono)metilfenilcarbamoil)metila (72):
A reação de acoplagem entre o 70 e 12 foi realizada como des-crito para a síntese do 51 em uma escala de 1,34 mmol. O produto cru foipurificado através de cromatografia de coluna flash em sílica gel (0% a 10%de MeOH em CH2CI2) para produzir o 72 como um sólido de cor amerelo(0,539 g, 45%). 1H RMN (400 MHz, CDCI3) ô 0,75 - 0,83 (m, 1 H), 0,98 - 1,11(m, 2H), 1,15 (t, J= 7,2, 6H), 1,26 (t, J=7,2, 6H), 1,24- 1,28 (m, 1 H), 1,44-1,60 (m, 11 H), 1,72 - 1,85 (m, 2H), 2,20 - 2,29 (m, 1 H), 2,82 - 2,94 (m, 1 H),3,17- 3,29 (m, 1 H), 3,32 - 3,43 (m, 1 H), 3,56 (s, 3H), 3,71 (t, .7=25,8, 1H),3,81 - 3,98 (m, 4H), 3,99 - 4,16 (m, 8H), 4,77 (bs, 1 H), 4,91 (AB q, J= 16,0,2H), 7,45 (d, J= 8,6, 2H), 7,91 (d, J= 14,1, 2H), 7,97 (d, J = 8,6, 2H), 8,49(s, 1 H), 11,10 (s, 1H): 31P (162 MHz, D20) 5 19,65 (s, 2P).1-Ciclopropil-6-fluoro-1,4-diidro-7-((4aS,7aS)-octaidropirrolor3,4-b1piridin-6-il)-8-metóxi-4-oxoquinolina-3-carboxilato de (4-bisfosfonometilfenilcarbamoil)-metila (73):
A desproteção do 72 foi realizada como descrito para aquela do51 em uma escala de 0,59 mmol. O produto cru foi purificado através de co-luna Waters C18 de Sep-Pak™ (0% a 20% de MeOH em H20) para produziro 73 como um sólido de cor amarelo claro (110 mg, 27%). 1H RMN (400MHz, D20) ô 0,83 - 0,93 (m, 1 H), 0,99 - 1,14 (m, 2H), 1,17 - 1,27 (m, 1 H),1,74 - 1,93 (m, 4H), 2,61 - 2,70 (m, 1H), 2,96 - 3,05 (m, 1 H), 3,29 - 3,36 (m,1 H), 3,48 (t, J= 23,2, 1 H), 3,62 (s, 3H), 3,56 - 3,65 (m, 3H), 3,69 - 3,77 (m,1 H), 3,87 - 3,95 (m, 1 H), 3,99 - 4,06 (m, 1 H), 4,90 (AB q, J = 15,4, 2H),7,37 - 7,56 (m, 5H), 8,78 (s, 1 H): 31P (162 MHz, D20) ô 16,68 (s, 2P): LCMS:100% (254 nm), 100% (220 nm), 100% (290 nm). MS: (MH+) 633,1.
Esquema 23. Preparação de conjugado de Ciprofloxacino-bisfosfonato 75.
<formula>formula see original document page 110</formula>
7-(4-(tert-butoxicarbonil)piperazin-1 -il)-1 -ciclopropil-6-fluoro-1,4-diidro-4-oxoquinolina-3-carboxilato de (4-bis(dietilfosfono)metilfenilcarbamoil)metila
A reação de acoplagem entre o 55 e 71 foi realizada como des-crito para a síntese do 51 em uma escala de 1,0 mmol. O produto cru foi pu-rificado através de cromatografia de coluna flash em sílica gel (0% a 6% deMeOH em EtOAc) para produzir o 74 como um sólido de cor amarelo claro(0,53 g, 62%). 1H RMN (400 MHz, CDCI3) ô 1,15 (t, J= 7,0, 6H), 1,21 - 1,30(m, 8H), 1,32 - 1,39 (m, 2H), 1,48 (s, 9H), 3,21 - 3,28 (m, 4H), 3,42 - 3,49 (m,1 H), 3,62 - 3,69 (m, 4H), 3,72 (t, J= 25,1, 1 H), 3,87 - 4,16 (m, 8H), 4,91 (s,2H), 7,31 (d, J= 8,1, 1H), 7,55 (m, 2H), 7,98 (d, J= 9,3, 2H), 8,15 (d, J =12,8, 1 H), 8,49 (s, 1 H), 11,07 (s, 1 H): 19F (376 MHz, D20) 5 - 122,84 (dd, J= 7,3, 12,9, 1 F).
Ácido 1 -ciclopropil-6-fluoro-1,4-diidro-4-oxo-7-(piperazin-1 -il)quinolina-3-car-boxílico de (4-bisfosfonometilfenilcarbamoil)metila (75):
A desproteção do 74 foi realizada como descrito para aquela do51 em uma escala 0,62 mmol. O produto cru foi purificado através de colunaWaters C18 de Sep-Pak™ (0% a 8% de MeOH em H20) para produzir o 75como um sólido de cor amarelo claro (230 mg, 58%). 1H RMN (400 MHz,D20) ô 1,14 - 1,20 (m, 2H), 1,45 - 1,38 (m, 2H), 3,09 - 3,19 (m, 4H), 3,22 -3,29 (m, 4H), 3,36 (t, J= 22,7, 1 H), 3,70 - 3,78 (m, 1 H), 4,72 (s, 2H), 7,42(d, J = 8,5, 2H), 7,49 (d, J = 7,0, 1H), 7,60 (d, J = 8,5, 1 H), 7,84 (d, J = 14,0,1 H) 8,62 (bs, 1H): 19F (376 MHz, D20) ô - 123,25 (dd, J = 7,1, 13,3, 1F): 31P(162 MHz, D20) ô 16,74 (s, 2P): LCMS: 100% (254 nm), 100% (220 nm),100% (290 nm). MS: (MH+) 639,1.
Esquema 24. Preparação de A/-(bromoacetil)-A/-metil-1-aminometilenobis-fosfonato de tetraetila (78)
<formula>formula see original document page 111</formula>
/V-benzila-/V-metil-1-aminometilenobisfosfonato de tetraetila (76):
O composto 76 foi preparado utilizando um procedimento modifi-cado daquele descrito em Synth. Comm. 1996, 26, 2037-2043. Ortoformiatode trietila (13,8 g, 93,3 mmol), fosfito de dietila (32,2 g, 233 mmol) e aminade N-benzilmetila (9,42 g, 77,7 mmol) foram aquecidos em um frasco defundo redondo de 100 ml_ equipado com um mecanismo de destilação. Areação foi aquecida a uma temperatura de 180 - 190QC durante 3 horas sobAr em cujo tempo a evolução de EtOH foi concluída. A mistura de reação foiresfriada a temperatura ambiente, diluída com CHCI3 (400 ml_), lavada comNaOH aquoso (1 M) e salmoura em seguida secada sobre Na2S04. O sol-vente foi removido por pressão de aspirador resultando no óleo incolor 76(31,7 g, 100%). 1H RMN (400 MHz, CDCI3) 5 1,34 (dt, J= 1,6, 7,1, 12H), 2,66(s, 3H), 3,48 (t, J= 24,9, 1 H), 3,99 (s, 2H), 4,07 - 4,24 (m, 8H), 7,24 - 7,39(m, 5H).
N-metil-1-aminometilenobisfosfonato de tetraetila (77):
O composto 76 (12,4 g, 30,4 mmol) foi dissolvido em EtOH (150ml_) seguido pela adição de carbono de paládio (10%, 5 g) e cicloexeno (9,0ml_, 88,7 mmol). A mistura resultante foi aquecida ao refluxo sob argôniodurante 16 horas. A solução resfriada foi filtrada através de papel de filtro defibra de vidro e concentrada na pressão reduzida para produzir o 77 como10 um óleo amarelo claro (8,7 g, 90%) que foi diretamente empregado na pró-xima etapa sem purificação adicional. 1H RMN (400 MHz, CDCI3) Ô 1,36 (t, J= 7,4, 12H), 2,69 (s, 3H), 4,20 - 4,31 (m, 8H): 31P (162 MHz, CDCI3) 8 19,44(s,2P).
N-(Bromoacetil)-/V-metil-1-aminometilenobisfosfonato de tetraetila (78):
Uma solução de brometo de bromoacetila (1,48 mL, 17,0 mmol)em CH2CI2 (1 mL) foi adicionada em gotas a uma solução resfriada (banhode gelo) agitada do 77 (4,5 g, 14 mmol) e piridina (1,78 mL, 21,3 mmol) emCH2CI2 (25 mL). A reação foi agitada durante 18 horas enquanto aquecendolentamente a temperatura ambiente. Depois de extinguir a reação pela adi-ção de água o produto foi extraído com CH2CI2 e os orgânicos combinadosforam lavados com HCI aquoso a 10%, salmoura, secados sobre sulfato desódio e concentrados a pressão reduzida. O óleo amarelo cru foi purificadoatravés de HPFC de sílica gel (0% a 10% de MeOH em EtOAc) resultandono 78 como um líquido amarelo claro (2,93 g, 47%). 1H RMN (400 MHz,CDCI3) Ô 1,32 (t, J= 7,1, 12H), 3,38 (s, 3H), 3,92 (s, 2H), 4,15 - 4,25 (m, 8H),5,69 (t, J = 24,5, 1 H): 31P (162 MHz, CDCI3) 5 16,93 (s, 2P).
Esquema 25. Preparação de conjugado de Moxifloxacino-bisfosfonato 80
<formula>formula see original document page 45</formula>7- ((4aS,7aS)-1-(terc-butoxicarbonil)-octaidropirrolor3.4-b1piridin-6-il)-1-ciclo-propil-6-fluoro-1,4-diidro-8-metóxi-4-oxoguinolina-3-carboxilato de (/V-metil-1,1-bis(dietilfosfono)metilcarbamoil)metila (79):
A reação de acoplagem entre o 12 e 78 foi concluída como des-crito para a síntese do 51 em uma escala de 3,27 mmol. O produto cru foipurificado através de cromatografia de coluna flash em sílica gel (0% a 10%de MeOH em CH2CI2) para produzir o 79 como um sólido de cor amerelo(0,710 g, 25%). 1H RMN (400 MHz, CDCI3) ô 0,74 - 0,83 (m, 1 H), 0,96 - 1,15(m, 2H), 1,18 - 1,25 (m, 1 H), 1,31 - 1,39 (m, 14H), 1,48 (s, 9H), 1,75 - 1,81(m, 2H), 2,20 - 2,27 (m, 1 H), 2,88 (bt, J= 8,7, 1 H), 3,21 (bs, 1 H), 3,31 (s,3H), 3,36 (bs, 1 H), 3,54 (s, 3H), 3,80 - 3,91 (m, 2H), 4,01 - 4,08 (m, 2H),4,13 - 4,26 (m, 8H), 4,77 (bs, 1 H), 4,99 (AB q, J = 15,8, 2H), 5,70 (t, J =24,8, 1 H), 7,81 (d, J= 7,8, 1 H), 8,61 (s, 1H): 31P (162 MHz, CDCI3) Ô 17,10 (s,2P).
1-ciclopropil-6-fluoro-1.4-diidro-7-((4aS.7aS)-octaidropirrolof3,4-blpiridin-6-il)-8- metóxi-4-oxoauinolina-3-carboxilato de (/V-metil-1,1-bisfosfonometilcarba-moil)metila (80):
A desproteção do 79 foi realizada como descrito para aquela do51 em uma escala de 0,815 mmol. O produto cru foi purificado através decoluna Waters C18 de Sep-Pak™ (0% a 10% de MeOH em H20) para pro-duzir o 80 como um sólido de cor amarelo claro (110 mg, 27%) que foi umamistura de rotâmeros de cis/trans. 1H RMN (400 MHz, D20) 5 0,89 - 0,96 (m,1 H), 1,06-1,17 (m, 2H), 1,20 - 1,26 (m, 1 H), 1,83 - 1,93 (m, 4H), 2,78 (bs,1 H), 3,10 (bs, 1 H), 3,16 (s, 1/3 - 3H), 3,27 (s, 2/3 - 3H), 3,39 (bs, 1 H), 3,55(s, 1/3 - 3H), 3,57 (S, 2/3 - 3H), 3,67 - 3,83 (m, 3H), 3,88 - 4,14 (m, 3H), 4,92(t, J= 21,9, 1 H), 5,12 (AB q, J= 15,7, 2/3 - 2H), 5,16 (AB q, J= 15,7, 1/3 -2H), 7,37 (d, J= 14,0, 2/3 - 1 H), 7,44 (d, J= 14,0, 1/3 - 1 H), 8,96 (s, 1 H):19F (376 MHz, D20) 5 - 121,92 (d, J= 14,0, 2/3 - 1 F), - 121,84 (d, J= 14,0,1/3 - 1 F): 31P (162 MHz, D20) ô 12,31 (s, 1/3 - 2P), 13,08 (s, 2/3 - 2P):LCMS: 98,4% (254 nm), 99,2% (220 nm), 98,9% (320 nm). MS: (MH+) 647,1.
Esquema 26. Preparação de conjugado de Gatifloxacino-bisfosfonato 82<formula>formula see original document page 114</formula>
7-(4-( terc-butoxicarbonil)-3-metilpiperazin-1 -il)-1 -ciclopropil-6-fluoro-1,4-diidro-8-metóxi-4-oxoauinolina-3-carboxilato de (/V-metil-1,1-bis(dietilfosfo-no)metilcarbamoil)metila (81):
A reação de acoplagem entre o 78 e 16 foi realizada como des-crito para a síntese do 51 em uma escala de 1,92 mmol. O produto cru foipurificado através de cromatografia de sílica gel (0% a 10% de MeOH emCH2CI2) para produzir o 81 como um solido de cor amarelo claro (0,415 g,30%). 1H RMN (400 MHz, CDCI3) Ô 0,87 (bt, J = 3,8, 2H), 1,13 (d, J= 7,5,2H), 1,30- 1,39 (m, 15H), 1,50 (s,9H), 3,19 - 3,27 (m, 3H), 3,31 (s, 3H), 3,42(bt, J= 13,4, 2H), 3,70 (s, 3H), 3,84 - 3,90 (m, 1 H),3,94 (d, J= 12,2, 1 H),4,11 - 4,26 (m, 8H), 4,33 (bs, 1 H), 4,97 - 5,01 (m, 2H), 5,70 (t, J = 24,8, 1 H),7,88 (d, J= 12,6, 1 H), 8,63 (s, 1 H): 19F (376 MHz, CDCI3) ô - 121,61 (d, J =13,0, 1 F): 31P (162 MHz, CDCI3) 5 17,11 (s, 2P).
-(3-metilpiperazin-1 -il)-1 -ciclopropil-6-fluoro-1,4-diidro-8-metóxi-4-oxoaui-nolina-3-carboxilato de (A/-Metil-1,1-bisfosfonometilcarbamoil)metila (82):
A desproteção do 81 foi concluída como descrito para aquela do51 em uma escala de 0,354 mmol. O produto cru foi purificado através decoluna Waters C18 de Sep-Pak™ (0% - 5% de MeOH em H20) para produ-zir uma mistura de rotâmeros de cis/trans do 82 como um sólido de cor ama-relo claro (135 mg, 54%). 1H RMN (400 MHz, D20) ô 1,06 - 1,11 (m, 2H),1,19-1,23 (m, 2H), 1,33 - 1,36 (m, 3H), 3,16 (s, 1/3 - 3H), 3,27 (s, 2/3 - 3H),3,21 - 3,30 (m, 1H), 3,32 - 3,36 (m, 1 H), 3,40 - 3,48 (m, 1 H), 3,53 - 3,64 (m,3H), 3,74 (s, 2/3 - 3H), 3,79 (s, 1/3 - 3H), 3,89 (t, J= 21,0, 1/3 - 1 H), 4,13 -4,17 (m, 1 H), 4,92 (t, J= 21,0, 2/3 - 1 H), 5,13 (s, 2/3 - 2H), 5,19 (s, 1/3 -2H), 7,45 (bd, J= 12,0, 2/3 - 1 H), 7,59 (bd, J= 12,0, 1/3 - 1H), 9,02 (s, 2/3 -1H), 9,03 (s, 1/3 - 1 H): 19F (376 MHz, D20) ô - 121,83 (d, J= 12,0, 1/3 - 1 F),- 122,02 (d, J = 12,0, 2/3 - 1F): 31P (162 MHz, D20) Ô 12,32 (s, 1/3 - 2P),13,11 (s, 2/3 - 2P): LCMS: 98,0% (254 nm), 97,3% (220 nm), 97,4% (290nm). MS: (MH+) 621,1.
Esquema 27. Preparação de conjugado de Moxifloxacino-bisfosfonato (85)bisfosfonato de (4-hidroxifenil)metileno de tetraetila (83):
<formula>formula see original document page 115</formula>
Este foi preparado como descrito em Org. Biomol. Chem. (2004),21 :3162-3166. Ao fosfito de dietila (20 ml_, 155 mmol) foi cautelosamenteadicionado metal de sódio (0,55 g, 23,9 mmol) em pequenas porções a tem-peratura ambiente, assegurando que a mistura de reação nunca exceda509C. 4-Hidroxibenzaldeído (1,0 g, 8,2 mmol) foi adicionado à solução resul-tante. A mistura de reação foi agitada a temperatura ambiente durante 48horas e em seguida extinguida com água (100 ml_) e extraída com clorofór-mio (3 x 100 ml). A camada de clorofórmio foi lavada com salmoura, secadasobre Na2S04 e concentrada sob vácuo. O dietilfosfito excessivo foi removi-do através de destilação de bulbo-para-bulbo. O resíduo sólido resultante foilavado com éter de dietila e filtrado, para fornecer o 83 (2,42 g, 78%). 1HRMN (CDCI3, 400 MHz) S 1,12 (t, J= 7,0, 6H), 1,30 (t, J = 7,0, 6H), 3,63 (t, J= 25,4, 1 H), 3,84 - 3,95 (m, 2H), 3,98 - 4,22 (m, 6H), 6,54 (d, J= 8,2, 2H),7,21 (bd, J= 8,2, 2H), 8,42 (s, 1H): 31P (162 MHz, CDCI3) 0 20,11 (s, 2P).
7-((4aS,7aS)-1 -(terc-butoxicarbonil)octaidropirrolof3,4-blpiridin-6-il-1 -ciclo-propil-6-fluoro-1,4-diidro-8-metóxi-4-oxoquinolina-3-carboxilato de 4- (Bis(dietilfosfono)metiOfenila (84):
Tosilato de 2-fluoro-1-metilpiridínio (0,340 g, 1,20 mmol) foi adi-cionado a uma solução em agitação do 12 (0,502 g, 1,00 mmol) em CH2CI2que foi resfriada em um banho de gelo. Trietilamina (0,558 g, 4,00 mmol) foiem seguida adicionada em gotas e a mistura resultante foi agitada àquelatemperatura durante 70 minutos. Uma solução do 83 (0,380 g, 1,00 mmol)em CH2CI2 (1 mL) foi em seguida adicionado e a solução resultante foi agi-tada enquanto aquecendo a temperatura ambiente durante 18 horas. Depoisde diluir com EtOAc, a camada orgânica foi lavada com HCI aquoso a 10%,salmoura, bicarbonato aquoso a 5%, salmoura em seguida secada sobreNa2S04. O produto cru foi purificado através de HPFC de sílica gel (0% -25% de MeOH em EtOAc) para fornecer o 84 como um sólido amarelo claro (0,508 g, 59%).
1-ciclopropil-6-fluoro-1,4-diidro-7-((4aS,7aS)-octaidropirrolof3,4-b1piridin-6-il)-8-metóxi-oxoquinolina-3-carboxilato (85):
A desproteção do 84 foi concluída como descrito para aquele do51 em uma 0,289 mmol. O produto cru foi purificado através de coluna Wa-ters C18 de Sep-Pak™ (40 ml_ de H20 em seguida 40 ml_ de MeOH/H20 a5%) para produzir o 85 como um sólido amarelo claro (214 mg, 54%): 1HRMN (400 MHz, D20) 5 1,05 - 1,29 (m, 4H), 1,77 - 1,87 (m, 4H), 2,71 (bs, 1H), 2,96 (bt, J= 10,7, 1 H), 3,26 -3,30 (m, 1 H), 3,40 (t, J=21,9, 1 H), 3,56 -3,69 (m, 6H), 3,82 - 3,86 (m, 1 H), 4,05 - 4,09 (m, 1 H), 4,15 - 4,20 (m, 1 H),7,10 (d, J= 7,6, 2H), 7,59 - 7,64 (m, 3H), 8,90 (d, J= 2,3, 1H): 19F (376 MHz,D20) ô - 120,98 (d, J= 10,5, 1F): 31P (162 MHz, D20) ô 16,79 (s, 2P): LCMS:100% (254 nm), 100% (220 nm), 100% (320 nm). MS: (MH+) 652,1.
Esquema 28. Preparação de conjugado de Gatifloxacino-bisfosfonato 87
<formula>formula see original document page 116</formula>
7-(4-(teAü-butoxicarbonil)-3-metilpiperazin-1 -il)-1 -ciclopropil-6-fluoro-1.4-diidro-8-metóxi-4-oxoquinolina-3-carboxilato de 4-(bis(dietilfosfono)metil)fe-nila (86):
A reação de acoplagem entre o 16 e 83 foi realizada como des-crito para a síntese do 84 em uma escala de 1,05 mmol. O produto cru foipurificado através de HPFC de sílica gel (0% a 30% de MeOH em EtOAc)para resultar no 86 como um sólido incolor (0,318 g, 36%). 1H RMN (400MHz, CDCI3) ô 0,96 (t, J= 3,9, 2H), 1,14 - 1,20 (m, 2H), 1,17 (t, J= 6,8, 6H),1,29 (t, J= 6,8, 6H), 1,34 (d, J= 6,7, 3H), 1,50 (s, 9H), 3,20 - 3,25 (m, 3H),3,40 - 3,47 (m, 2H), 3,74 (s, 3H), 3,91 - 4,00 (m, 3H), 4,02 - 4,16 (m, 8H),4,35 (bs, 1 H), 7,20 (d, J = 8,5, 2H), 7,40 (d, J = 8,5, 2H), 7,93 (d, J = 12,3, 1H), 8,71 (s, 1 H): 19F (376 MHz, D20) ô - 121,16 (d, J= 12,5, 1 F): 31P (162MHz, CDCI3) 6 19,35 (s, 2P).
7-(3-Metilpiperazin-1 -il)-1 -ciclopropil-6-fluoro-1,4-diidro-8-metóxi-4-oxoquinolina-3-carboxilato de 4-(bisfosfonometil)fenila (87):
A desproteção do 86 foi concluída como descrito para aquela do51 em uma escala de 0,185 mmol. O produto cru foi purificado através decoluna Waters C18 de Sep-Pak™ (40 ml_ H20) para produzir o 87 como umsólido incolor (80 mg, 61%). 1H RMN (400 MHz, D20) ô 1,24 (d, J= 6,2, 3H),1,21 - 1,30 (m, 2H), 1,36 - 1,45 (m, 2H), 2,51 - 2,59 (m, 1H), 2,86 (bs, 1 H),3,04 - 3,14 (m, 2H), 3,20 - 3,26 (m, 1 H), 3,42 (t, J = 23,2, 1 H), 3,46 - 3,56(m, 2H), 3,65 (s, 3H), 4,02 (bs, 1 H), 7,27 (d, J= 7,7, 2H), 7,37 (d, J= 12,0, 1H), 7,67 (d, J = 7,0, 2H), 8,96 (s, 1 H): 19F (376 MHz, D20) Ô - 121,76 (d, J =12,2, 1 F): 31 P (162 MHz, D20) ô 16,74 (s, 1 P): LCMS: 100% (254 nm),100% (220 nm), 100% (290 nm). MS: (MH+) 626,1.
Esquema 29. Preparação de 5-tiapentileno-1,1-bisfosfonato de tetraisopropila (92):
<formula>formula see original document page 117</formula>
4-(2-Tetraidro-2H-piranilóxi)butileno-1.1-bisfosfonato de tetraisopropila (88):
A uma suspensão de NaH (60% de suspensão em óleo mineral,1,43 g, 35,8 mmol) em THF seco (35 ml_) foi adicionado em gotas metileno-bisfosfonato de tetraisopropila (12,35 g, 35,9 mmol). A solução clara resul-tante foi agitada 15 minutos a temperatura ambiente, após o que 2-(3-bromopropóxi)tetraídro-2/-/-pirano (8,0 g, 36 mmol) foi adicionado em gotas,enxaguando o frasco com 2 x 5 mL de THF. A mistura de reação foi aqueci-da ao refluxo durante 6 horas. O solvente foi evaporado, e o resíduo absor-vido ém acetato de etila e lavado com salmoura semi-saturada. O aquoso foiextraído com acetato de etila, os orgânicos combinados lavados com sal-moura, secados (MgS04) e evaporados. Ele foi empregado tal como na eta-pa seguinte.
4-Hidroxibutileno-1.1-bisfosfonato de tetraisopropila (89):
A uma solução agitada do produto cru 88 (máximo 36 mmol) emMeOH (70 mL) foi adicionado Amberlyst 15 (1,05 g). A mistura de reação foirefluxada durante 40 minutos, filtrada e evaporada. O produto cru foi purifi-cado através de cromatografia flash em sílica gel com eluição gradiente de 0- 10% de metanol / acetato de etila para produzir o puro 89 (7,0 g, 48% demetilenobisfosfonato de tetraisopropila). 1H RMN (400 MHz, CDCI3) 5 1,33 -1,36 (m, 24H), 1,77 - 1,83 (m, 1 H), 1,96-2,10 (m, 2H), 2,21 (tt, J = 24,8,5,4, 1 H), 2,31 - 2,42 (m, 2H), 3,66 (t, J = 5,9 2H), 4,70 - 4,83 (m, 4H).4-lodobutileno-1,1 -bisfosfonato de tetraisopropila (90):
A uma solução do 89 (7,0 g, 17 mmol) em CH2CI2 (150 mL) fo-ram adicionados trifenilfosfina (5,25 g, 20,0 mmol) e imidazol (1,78 g, 26,1mmol). A mistura de reação foi resfriada a 0-C, antes da adição de iodo(4,86 g, 19,1 mmol). A mistura foi em seguida removida do banho de resfri-amento, agitada durante 2 horas, adicionado a hexanos (300 mL) e filtradalavando o precipitado com hexanos adicionais (2 x 50 mL). O filtrado foi eva-porado e purificado através de cromatografia flash em sílica gel eluindo comacetato de etila para produzir o puro 90 (7,6 g, 85%). 1H RMN (400 MHz,CDCI3) 6 1,33 - 1,37 (m, 24H), 1,92 - 2,23 (m, 5H), 3,18 (t, J= 6,7, 2H), 4,74 - 4,83 (m, 4H).
4-Aminoisotioureidobutileno-1,1 -bisfosfonato de tetraisopropila, sal de hidroi-odeto (91):
A uma solução do 90 (3,8 g, 7,4 mmol) em etanol (20 mL) foiadicionado tiouréia (0,59 g, 7,75 mmol). A mistura de reação foi refluxadadurante 18 horas, evaporada e empregada tal como na etapa seguinte. 1HRMN (400 MHz, D20) ô 1,35 - 1,38 (m, 24H), 1,94 - 2,09 (m, 4H), 2,50 - 2,67(m, 1 H), 3,17 (t, J=6,1, 2H), 4,70 - 4,85 (m, 4H).
5-Tiapentileno-1,1-bisfosfonato de tetraisopropila (92):
A uma solução do cru 91 (7,4 mmol) em água (30 mL) foi adicio-nado hidróxido de sódio (0,396 g, 9,90 mmol). A mistura de reação foi reflu-xada durante 1,5 horas, resfriada a 0 9C e acjdifiçada com HCI a 1 M (10mL). O produto foi extraído com CHCI3 (3 x 50 mL), os orgânicos lavadoscom salmoura (70 mL), secaddos (MgS04) e evaporados para produzir umaprodução quantitativa do cru 92 empregado tal como nas etapas seguintes.1H RMN (400 MHz, CDCI3) ô 1,33 - 1,36 (m, 24H), 1,88 - 2,19 (m, 5H), 2,50 -2,56 (m,2H), 4,74 -4,83 (m, 4H).
Esquema 30. Preparação de conjugado de bisfosfonato de Moxifloxacino 94
<formula>formula see original document page 119</formula>
7-((4aS,7aS)-1-(ter-c-butoxicarbonil)-octaidropirrolor3.4-blpiridin-6-il)-1-ciclopropil-6-fluoro-1,4-diidro-8-metóxi-4-oxoquinolina-3-carbotioato de S-4,4-bis(diisopropilfosfono)butila (93):
A uma solução do 12 (200 mg, 0,400 mmol) em CH2CI2 (3 mL)foi adicionado tosilato de 2-fluoro-1-metilpiridínio (0,136 g, 0,480 mmol). Amistura de reação foi resfriada a 09C, e trietilamina (0,20 mL, 1,43 mmol) foiadicionado por meio de seringa. Depois de agitar 1 hora a 09C uma soluçãode tiol 92 (0,208 g, 0,497 mmol) em CH2CI2 (3 mL) foi adicionado. Depois deum adicional de 1 hora a 0 eC a reação foi deixada aquecer a temperaturaambiente durante a noite. A mistura de reação foi diluída com acetato deetila e lavada com solução de NH4CI saturada gelada, NaHC03 a 5%, e á-gua. Após secagem (MgS04) e evaporação o resíduo foi purificado atravésde cromatografia flash em sílica gel com eluição gradiente de 2,5 - 5% demetanol / CH2CI2 para produzir o puro 93 (0,2410 g, 67,0%). 1H RMN (400MHz, CDCI3) ô 0,73 - 0,82 (m, 1 H), 0,97 - 1,11 (m, 2H), 1,24 - 1,27 (m, 1 H),1,32 - 1,36 (m, 24H), 1,48 (s, 9H), 1,59 - 2,28 (m, 10H), 2,82 - 2,93 (m, 1 H),2,97 (t, J= 7,2, 2H), 3,17 - 3,26 (m, 1 H), 3,30 - 3,43 (m, 1H), 3,55 (s, 3H),3,78 - 3,95 (m, 2H), 4,05 - 4,12 (m, 2H), 4,72 - 4,85 (m, 5H), 7,84 (d, J =13,9, 1 H), 8,54 (s, 1 H).
7-((4aSJaS)-octaidropirrolo[3.4-b1piridin-6-il)-1-ciclopropil-6-fluoro-1.4-diidro-8-metóxi-4-oxoquinolina-3-carbotioato de S-4,4-bisfosfonobutila (94):
A uma solução do 93 (633 mg, 0,702 mmol) em CH2CI2 (50 ml_)foi adicionado TMSBr (0,93 ml_, 7,05 mmol). A mistura de reação foi agitadadurante 65 horas, o solvente removido sob pressão reduzida e o sólido se-cado sob vácuo elevado durante 1 hora. O sólido foi suspenso em H20 (200ml_) e o pH foi ajustado imediatamente para pH 8 pela adição de NaOH a 1M, com dissolução concomitante do produto. A solução de produto foi filtradalavando o material insolúvel com água e CHCI3. A fase aquosa foi evapora-da, e purificada através de cromatografia de fase reversa (aluição gradiente,100% de água - 33% de metanol/água). O produto puro 94 foi obtido comoum sólido branco amarelado (236 mg, 47% de recuperação baseado em salde tetrasódio do produto). 1H RMN (400 MHz, D20) ô 1,02 - 1,11 (m, 1 H),1,13 - 1,22 (m, 2H), 1,27 - 1,36 (m, 1 H), 1,64 - 1,98 (m, 9H), 2,42 - 2,52 (m,1 H), 2,59 - 2,69 (m, 1H), 2,74 - 2,84 (m, 1 H), 2,95 - 3,25 (m, 1 H), 3,34 -3,44 (m, 1 H), 3,56 - 3,70 (m, 2H), 3,61 (s, 3H), 3,83 - 3,96 (m, 2H), 4,08 -4,18 (m, 2H), 7,53 (d, J= 14,1, 1H), 8,59 (s, 1 H) - 19F (376 MHz, D20) Ô -121,38 (d, J = 13,2, 1 F). 31P (162 MHz, D20) Ô 20,74 (s, 2P). MS: (MH+)634,0.
Esquema 31. Preparação de conjugado de Gatifloxacino-bisfosfonato 96
<formula>formula see original document page 120</formula>
7-(4-(terc-butoxicarbonil)-3-metilpiperazin-1 -il)-1 -ciclopropil-6-fluoro-1.4-diidro-8-metóxi-4-oxoquinolina-3-carbotioato de S-4,4-bis(diisopropilfosfo-no)butila (95):
A uma solução do 16 (601 mg, 1,26 mmol) em CH2CI2 (5 mL) foiadicionado tosilato de 2-fluoro-1 -metilpiridínio (0,371 g, 1,31 mmol). A mistu-ra de reação foi resfriada a 09C, e trietilamina (0,63 mL, 4,52 mmol) foi adi-cionado por meio de seringa. Depois de agitar 80 minutos a 0 SC uma solu-ção de tiol 92 (0,575 g, 1,37 mmol) em CH2CI2 (5 mL) foi adicionada. Depoisde um adicional de 10 minutos a 0 9C a reação foi deixada aquecer a tempe-ratura ambiente durante a noite. A mistura de reação foi diluída com acetatode etila (50 mL) e lavada com solução de NH4CI saturada gelada (2 x 25mL), NaHC03 a 5% gelado (2 x 25 mL), água (25 mL) e salmoura (25 mL).Após secagem (MgS04) e evaporação o resíduo foi purificado através decromatografia flash em sílica gel com eluição gradiente de 2,5 - 5% de meta-nol / CH2CI2 para produzir o 95 (0,663 g, 60,0%) contaminado com uma pe-quena quantidade do 16. 1H RMN (400 MHz, CDCI3) 5 0,88 - 1,01 (m, 2H),1,10 - 1,27 (m, 2H), 1,31 - 1,39 (m, 27H), 1,49 (s, 9H), 1,85 - 2,28 (m, 5H),2,97 (t, J= 7,4, 2H), 3,18 - 3,52 (m, 5H), 3,71 (s, 3H), 3,80 - 4,05 (m, 2H),4,34 (bs, 1 H), 4,72 - 4,87 (m, 4H), 7,91 (d, J= 12,5, 1 H), 8,57 (s, 1H).
7-(3-Metilpiperazin-1 -il)-1 -ciclopropil-6-fluoro-1,4-diidro-8-metóxi-4-oxoauinolina-3-carbotioato de S-4.4-bisfosfonobutila (96):
A uma solução do 95 (663 mg, 0,757 mmol) em CH2CI2 (50 mL)foi adicionado TMSBr (1,0 mL, 7,6 mmol). A mistura de reação foi agitadadurante 92 horas, o solvente foi removido sob pressão reduzida e o sólido foisecado sob vácuo elevado durante 1 hora. O sólido foi suspenso em H20(200 mL) e o pH foi ajustado imediatamente para pH 7,5 pela adição de Na-OH a 1 M, com dissolução concomitante do produto. A solução de produtofoi lavada com CHCI3 (2 x 50 mL), evaporada, e purificada através de croma-tografia de fase reversa (aluição gradiente, 100% de água - 30% de meta-nol/água). O produto puro 96 foi obtido como um sólido branco (103 mg,20% de recuperação baseado em sal de tetrasódio de produto). 1H RMN(400 MHz, D20) ô 0,96 - 1,04 (m, 2H), 1,16-1,25 (m, 2H), 1,33 (d, J= 6,3,3H), 1,76 - 2,02 (m, 5H), 2,99 - 3,08 (m, 2H), 3,16 - 3,59 (m, 7H), 3,76 (s,3H), 4,06 - 4,14 (m, 1 H), 7,34 (d, J= 12,1, 1 H), 8,66 (s, 1 H). 19F (376 MHz,D20) 5 - 121,26 (d, J= 12,0, 1 F). 31P (162 MHz, D20) 8 20,80 (s, 2P). MS:(MH+) 608,1.Esquema 32. Preparação de conjugado de Moxifloxacino-bisfosfonato 99
<formula>formula see original document page 122</formula>
1-(N-3-Tiapropionilamino)rnetilenobisfosfonato de tetraetila (97):
Uma mistura de amina 30 (691 mg, 2,28 mmol) e ácido mercap-toacético (200 uL, 2,89 mmol) foi aquecida a 140 - 150 eC sob purga contí-nua com Ar. Quando evolução a vapor apareceu concluída o resíduo foi puri-ficado através de cromatografia flash em sílica gel eluindo com 5% de meta-nol / CH2CI2 para produzir o 97 (0,321 g, 3.7%). 1H RMN (400 MHz, CDCI3) ô1,339 (t, J = 7,0, 6H), 1,344 (t, J = 7,0, 6H), 1,99 (t, J = 8,8, 1 H), 3,25 - 3,35(m, 2H), 4,11 -4,30 (m, 8H), 4,97 (td, J= 21,4, J = 10,1, 1 H).
7-((4aS,7aS)-1-(ferc-butoxicarbonil)-octaidropirrolor3.4-blpiridin-6-il)-1-ciclo-propil-6-fluoro-1.4-diidro-8-metóxi-4-oxoouinolina-3-carbotioato de S-(1.1-bis(dietilfosfono)metilcarbamoil)metila (98):
A uma solução do 12 (427 mg, 0,851 mmol) em CH2CI2 (6,5 ml_)foi adicionado tosilato de 2-fluoro-1-metilpiridínio (0,292 g, 1,03 mmol). Amistura de reação foi resfriada a 0 9C, e trietilamina (0,43 mL, 3,09 mmol) foiadicionado por meio de seringa. Depois de agitar 1 hora a 09C uma soluçãode tiol 97 (0,32 g, 0,85 mmol) em CH2CI2 (10 mL) foi adicionada. Depois deum adicional de 10 minutos a 0 QC a reação foi deixada aquecer a tempera-tura ambiente durante a noite. A mistura de reação foi diluída com CH2CI2 elavada com solução de NH4CI saturada gelada, NaHCI3 a 5% gelado, água esalmoura. Após secagem (MgS04) e evaporação o resíduo foi purificado a-través de cromatografia flash em sílica gel eluindo com 4% de metanol /CH2CI2 para produzir ligeiramente impuro o 98 (0,418 g, 57%) como umaespuma amarela. 1H RMN (400 MHz, CDCI3) Ô 0,75 - 0,85 (m, 1 H), 0,99 -1,17 (m, 2H), 1,21 - 1,39 (m, 13H), 1,48 (s, 9H), 1,61 (s, 2H), 1,75 - 1,83 (m,2H), 2,21 - 2,30 (m, 1 H), 2,82 - 2,94 (m, 1 H), 3,17 - 3,28 (m, 1 H), 3,30 -3,44 (m, 1 H), 3,57 (s, 3H), 3,72 (s, 2H), 3,81 - 3,88 (m, 1 H), 3,91 - 3,98 (m,1 H), 4,01 - 4,28 (m, 10H), 4,70 - 4,86 (bs, 1 H), 4,98 (td, J= 21,6, 9,9, 1 H),7,10 (d, J= 10,3, 1 H), 8,59 (s, 1 H).
1-Ciclopropil-6-fluoro-1,4-diidro-7-((4aS,7aS)-octaidropirrolor3,4-blpiridin-6-il)-8-metóxi-4-oxoauinolina-3-carbotioato de S-(1.1 -bisfosfonometilcarbamoil)metila (99):
A uma solução do 98 (418 mg, 0,486 mmol) em CH2CI2 (30 mL)foi adicionado TMSBr (0,64 mL, 4,8 mmol). A mistura de reação foi agitadadurante 41 horas, o solvente foi removido sob pressão reduzida e o sólidosecado sob vácuo elevado durante 1 hora. O sólido foi suspenso em H20(100 mL) e o pH foi ajustado imediatamente para pH 7 pela adição de NaOHa 1 M, com dissolução concomitante do produto. A solução do produto foilavada com CHCI3 (2 x 50 mL), filtrada, evaporada, e purificada através decromatografia de fase reversa (aluição gradiente, 100% de água - 15% demetanol/água). O produto puro 99 foi obtido como um sólido branco amare-lado (90 mg, 25% de recuperação baseado em sal de tetrasódio do produto.1H RMN (400 MHz, D20) ô 0,93 - 1,03 (m, 1 H), 1,03 - 1,19 (m, 2H), 1,19 -1,29 (m, 1 H), 1,78 - 2,01 (m, 4H), 2,79 (bs, 1 H), 3,02 - 3,12 (m, 1 H), 3,36 -3,44 (m, 1 H), 3,61 (s, 3H), 3,57 - 3,85 (m, 3H), 3,78 (bs, 2H), 3,89 - 3,95 (m,1 H), 4,02 - 4,16 (m, 2H), 4,27 (t, J= 18,7, 1 H), 7,40 (d, J= 13,9, 1 H), 8,59(s, 1 H). 19F (376 MHz, D20) ô - 94,67 (d, J= 13,4, 1 F). 31P (162 MHz, D20)ô 14,08 (d, J= 22,0, 1 P), 13,95 (d, J= 22,0, 1 P). MS: (MH+) 649,0.
Esquema 33. Preparação de 2-clorocarboniletileno-1,1-bisfosfonato de tetra-etila 102
<formula>formula see original document page 123</formula>
Os compostos acima foram sintetizados de uma mameira similarao compostos em Bioorg. Med. Chem. (1999), 7: 901-19.
2-f-Butoxicarboniletileno-1,1-bisfosfonato de tetraetila (100):
A uma solução de metilenobisfosfonato de tetraetila (3,00 g, 10,4mmol) em DMF seco (9 mL) foi adicionado NaH (60% de suspensão em óleomineral, 0,46 g, 11,5 mmol) em porções. A suspensão resultante foi agitadadurante 30 minutos a temperatura ambiente, depois do que bromoacetato deí-butila (1,7 mL, 11,5 mmol) foi adicionado rapidamente puro. A mistura dereação foi agitada durante 1 hora e extinguida por adição de 2 mL de umasolução saturada de NH4CI. A mistura de reação foi evaporada e purificadaatravés de cromatografia flash em sílica gel eluindo com 5% de metanol /acetato de etila para produzir puro o 100 (2,1 g, 50%) como um óleo incolorpuro. 1H RMN (400 MHz, CDCI3) ô 1,33 (bt, J= 7,0, 12H), 1,46 (s, 9H), 2H),2,76 (td, J= 16,0, 6,1, 2H), 3,07 (tt, J= 24,0, 6,1, 1H), 4,10 - 4,25 (m, 8H).
2-Carboxietileno-1,1-bisfosfonato de tetraetila (101):
Ester 100 (2,1 g, 5,2 mmol) foi agitado em TFA (12 mL) durante2,5 minutos e Concentrado sob pressão reduzida. Ácido cru 101 foi purificadoatravés de cromatografia flash (aluição gradiente 100% de acetato de etila -10% de metanol / acetato de etila). Ácido 101 foi obtido como um sólidobranco (1,35 g, 75%). 1H RMN (400 MHz, CDCI3) ô 1,28 - 1,39 (m, 12H),2,86 (td, J= 16,1, 6,3, 2H), 3,12 (tt, J= 24,0, 6,3, 1 H), 4,13 - 4,26 (m, 8H).2-clorocarboniletileno-1,1-bisfosfonato de tetraetila (102):
Ao ácido 101 (1,02 g, 2,95 mmol) em CH2CI2 (15 mL) foi adicio-nado recentemente SOCI2 destilado (0,84 mL, 11,6 mmol). A mistura foi agi-tada ao refluxo durante 3 horas e concentrada até a secura para produzir cruo 102 como um óleo incolor (quantitativo) que foi imediatamente empregadopara a próxima etapa sem purificação adicional. 1H RMN (400 MHz, CDCI3) ô1,30 - 1,40 (m, 12H), 3,05 (tt, J= 23,5, 6,2, 1 H), 3,40 (td, J= 14,8, 6,2, 2H),3,12 (tt, J = 24,0, 6,3, 1 H), 4,13 - 4,27 (m, 8H).
Esquema 34. Preparação de conjugado de Moxifloxacino-bisfosfonato 107
<formula>formula see original document page 124</formula>
7-((4aS.7aS)-1-(teA-c-butoxicarbonil)-octaidropirrolof3.4-blpiridin-6-il)-1-ciclopropil-6-fluoro-1,4-diidro-8-metóxi-4-oxoauinolina-3-carboxilato de alila (103):
A uma solução de ácido 12 (1,00 g, 2,0 mmol) em DMF seco (20mL) foi adicionado K2C03 (332 mg, 2,4 mmol) e brometo de alila (210 mL,2,4 mmol). A mistura de reação foi aquecida a 75 - 80 QC durante 24 horas,evaporada, e o resíduo absorvido em água e acetato de etila. A camada a-quosa foi extraída com acetato de etila, e os orgânicos combinados foram' lavados com salmoura, secados (MgS04) e evaporados. O cru 103 (0,80 g,74%) foi empregado na etapa seguinte. 1H RMN (400 MHz, CDCI3) 5 0,73 -0,83 (m, 1 H), 0,88 - 1,12 (m, 2H), 1,18 - 1,29 (m, 1 H), 1,48 (s, 9H), 1,58 -1,85 (m,4H), 2,19-2,28 (m, 1 H), 2,82 -2,93 (m, 1 H), 3,15-3,26 (m, 1 H),3,30 - 3,40 (m, 1 H), 3,56 (s, 3H), 3,78 - 3,92 (m, 2H), 3,99 - 4,11 (m, 2H),4,70 - 4,90 (m, 3H), 5,27 (dd, J = 10,4, 1,3, 1 H), 5,48 (dd, J = 17,2, 1,5, 1 H),6,00 - 6,11 (m, 1 H), 7,84 (d, J = 14,3, 1 H), 8,56 (s, 1 H).
1-Ciclopropil-6-fluoro-1.4-diidro-7-((4aS,7aS)-octaidropirrolor3.4-b1piridin-6-il)-8-metóxi-4-oxoquinolina-3-carboxilato de alila (104):
A uma solução de amine protegida 103 (0,80 g, 1,5 mmol) emmetanol seco (25 mL) resfriado a 0 BC foi adicionado cloreto de acetila (5,33mL, 74,6 mmol). A solução resultante foi deixada aquecer a temperaturaambiente durante 1,5 horas, concentrada, e o resíduo absorvido em NaH-C03 saturado gelado e CH2CI2. Após agitação e concentração o cru 104 foiobtido (0,62 g, 95%) suficientemente puro para empregar diretamente napróxima etapa. 1H RMN (400 MHz, CDCI3) 5 0,75 - 0,85 (m, 1 H), 0,95 -1,10(m, 2H), 1,14-1,24 (m, 1 H), 1,53 - 1,68 (m, 1 H), 1,72 - 1,90 (m, 3H), 2,38(bs, 1 H), 2,73 - 2,87 (m, 1 H), 3,12 - 3,24 (m, 1 H), 3,35 - 3,64 (m, 3H), 3,55(s, 3H), 3,82-4,02 (m, 3H), 4,74-4,88 (m, 2H), 5,26 (dd, J= 10,6, 1,1, 1 H),5,46 (dd, J= 17,2, 1,5, 1H), 5,98 - 6,11 (m, 1H), 7,61 (d, J= 13,9, 1H), 8,53(s,1H).
7-((4aS,7aS)-1-(3,3-bis(dietilfosfono)propionil)-octaidropirrolof3.4-blpiridin-6-il)-1 -ciclopropil-6-f luoro-1,4-diidro-8-metóxi-4-oxoquinolina-3-carboxilato dealila (105):
A uma solução de amina cru 104 (0,624 g, 1,41 mmol), trietila-mina (0,24 mL, 1,69 mmol) e DMAP (17 mg, 0,14 mmol) em CH2CI2 (20 mL)resfriada a 0 9C foi adicionado em gotas uma solução de CH2CI2 de cloretode acila cru 102 (1,76 mmol em 12,5 mL). A mistura resultante foi deixadaaquecer a temperatura ambiente durante a noite, diluída com CH2CI2, lavadacom NaHC03 saturado, o aquoso re-extraído com CH2CI2, os orgânicoscombinado lavados com salmoura, secados (MgS04) e concentrados. A a-mida pura 105 (0,80 g, 74%) foi obtida através de cromatografia flash (5% demetanol/CH2CI2). 1H RMN (400 MHz, CDCI3, mistura de rotâmeros) 5 0,72 -0,81 (m, 1 H), 0,93- 1,10 (m, 2H), 1,15 - 1,26 (m, 1 H), 1,28 - 1,38 (m, 12H),1,43 - 1,64 (m, 2H), 1,78 - 1,90 (m, 2H), 2,18 - 2,36 (m, 1H), 2,75 - 3,10 (m,3H), 3,13 - 3,29 (m, 2H), 3,34 - 3,66 (m, 2H), 3,55 (s, 3H, rotâmero principal),3,59 (s, 3H, rotâmero secundário), 3,74 - 4,26 (m, 12H), 4,53 - 4,66 (m, 1 H),4,76 - 4,88 (m, 2H), 5,17 - 5,35 (sobreposição de dubletos de dubletos, 1H),5,42 - 5,54 (sobreposição de dubletos de dubletos, 1 H), 5,98 - 6,10 (m, 1 H),7,82 (d, J = 13,9, 1 H, rotâmero principal), 7,84 (d, J= 14,3, 1H, rotâmerosecundário), 8,54 (s, 1 H, rotâmero principal), 8,55 (s, 1 H, rotâmero secun-dário).
Ácido 7-((4aS.7aS)-1-(3,3-bis(dietilfosfono)propionin-octaidropirrolof3.4-blpi-ridin-6-il)-1-ciclopropil-6-fluoro-1.4-diidro-8-metóxi-4-oxoquinolina-3-carboxílico (106):
A uma solução de éster de alila 105 (0,80 g, 1,04 mmol) em THF(20 ml_) foi adicionado Pd(PPh3)4 (24 mg, 0,02 mmol) e uma solução de á-gua (2 ml_) de toluenossulfinato de sódio (204 mg, 1,14 mmol). A mistura foiagitada a temperatura ambiente durante 1,25 horas, evaporada e purificadaatravés de cromatografia flash (aluição gradiente de 5% de metanol/CH2CI2 -10% de metanol/CH2CI2) para produzir o 106 (0,60 g, 79%). 1H RMN (400MHz, CDCI3, mistura de rotâmeros) 5 0,76 - 0,85 (m, 1 H), 1,02 - 1,19 (m,2H), 1,25 - 1,40 (m, 13H), 1,46 - 1,67 (m, 2H), 1,80 - 1,93 (m, 2H), 2,33 -2,40 (m, 1 H), 2,72 - 3,10 (m, 3H), 3,12 - 3,36 (m, 2H), 3,40 - 3,65 (m, 1 H),3,56 (s, 3H, rotâmero principal), 3,60 (s, 3H, rotâmero secundário), 3,78 -4,28 (m, 11 H), 4,57 - 4,70 (m, 1H), 5,20 - 5,30 (m, 1 H), 7,81 (d, J= 13,9, 1H, rotâmero principal), 7,84 (d, J= 13,6, 1H, rotâmero secundário), 8,78 (s,1H, rotâmero principal), 8,79 (s, 1H, rotâmero secundário).Ácido 7-((4aS,7aS)-1-(3,3-bisfosfonopropionil)-octaidropirroloí3.4-b1piridin-6-il)-1-ciclopropil-6-fluoro-1,4-diidro-8-metóxi-4-oxoquinolina-3-carboxílico(107):
A uma solução do 107 (0,60 g, 0,82 mmol) em CH2CI2 (40 ml_)foi adicionado TMSBr (1,1 ml_, 8,2 mmol). A mistura de reação foi agitadadurante 38 horas, o solvente foi removido sob pressão reduzida e o sólido foi' secado sob vácuo elevado durante 1 hora. O sólido foi suspenso em H20(80 mL) e o pH foi ajustado imediatamente para pH 7 pela adição de NaOH a1 M, com dissolução concomitante do produto. A solução de produto foi con-centrada, e purificada através de cromatografia de fase reversa (aluição gra-diente, 100% de água - 25% de metanol/água). O produto puro 107 foi obtidocomo um sólido amarelo (189 mg, 32% de recuperação baseado em sal detetrasódio do produto). 1H RMN (400 MHz, D20, mistura de rotâmeros) ô0,73 - 0,83 (m, 1H), 0,95 - 1,16 (m, 2H), 1,17 - 1,28 (m, 1H), 1,46 - 1,73 (m,2H), 1,76 - 1,89 (m, 2H), 2,30 - 2,62 (m, 2H), 2,67 - 4,48 (m, 8H), 3,60 (s,3H), 4,87 - 4,98 (m, 0.43H), 5,08 - 5,18 (m, 0,57H), 7,64 (d, J= 14,3, 1 H),8,47 (s, 1 H). 19F (376 MHz, D20) 5 - 96,88 - 96,73 (m, 1 F). 31P (162 MHz,D20) 5 19,94 - 20,26 (m, 2P). MS: (MH+) 618,1.
Esquema 35. Preparação de conjugado de Gatifloxacino-bisfosfonato 112
<formula>formula see original document page 127</formula>
7-(4-( terc-Butoxicarbonil)-3-metilpiperazin-1 -il)-1 -ciclopropil-6-fluoro-1.4-diidro-8-metóxi-4-oxoauinolina-3-carboxilato de alila (108):
A uma solução de ácido 16 (0,60 g, 1,3 mmol) em DMF seco (14mL) foi adicionado K2C03 (221 mg, 1,6 mmol) e brometo de alila (140 |iL, 1,6mmol). A mistura de reação foi aquecida a 75 - 80 qC durante 24 horas, eva-porada, e o resíduo absorvido em água e acetato de etila. A camada aquosafoi extraída com acetato de etila, e os orgânicos combinado lavados comsalmoura, secados (MgS04) e evaporados. O cru 108 (0,51 g, 78%) foi em-pregado na etapa seguinte. 1H RMN (400 MHz, CDCI3) 5 0,83 - 0,98 (m, 2H),1,07 - 1,20 (m, 2H), 1,33 (d, J = 6,6, 1H), 1,49 (s, 9H), 3,15 - 3,49 (m, 5H),3,72 (s, 3H), 3,84 - 3,99 (m, 2H), 4,34 (bs, 1H), 4,83 (d, J = 5,9, 2H), 5,28(dd, J= 10,4, 1,3, 1H), 5,48 (dd, J= 17,2, 1,5, 1 H), 6,00-6,11 (m, 1H), 7,90(d, J = 12,5, 1 H), 8,59 (s, 1 H).
7-(3-Metilpiperazin-1 -il)-1 -ciclopropil-6-fluoro-1,4-diidro-8-metóxi-4-oxoquinolina-3-carboxilato de alila (109):
A uma suspensão de amina protegida 108 (0,51 g, 0,99 mmol)em metanol seco (20 ml_) resfriada a 0 QC foi adicionado cloreto de acetila(4,3 ml_, 60,5 mmol). A solução resultante foi deixada aquecer a temperaturaambiente durante 40 minutos, evaporada, e o resíduo absorvido em NaHC03saturado gelado e CH2CI2. Após secagem e evaporação o cru 109 foi obtido(0,38 g, 92%) suficientemente puro para empregar diretamente na próximaetapa. 1H RMN (400 MHz, CDCI3) ô 0,86 - 1,00 (m, 2H), 1,08 - 1,18 (m, 5H),2,87 - 2,97 (m, 1 H), 3,00 - 3,14 (m, 3H), 3,21 - 3,39 (m, 3H), 3,77 (s, 3H),3,86 - 3,95 (m, 1 H), 4,80 - 4,86 (m, 2H), 5,25 - 5,30 (m, 1 H), 5,45 - 5,51 (m,1 H), 6,00 - 6,10 (m, 1 H), 7,88 (d, ,J = 12,5, 1 H), 8,58 (s, 1H).7-(4-(3,3-bis(dietilfosfono)propionil)-3-metilpiperazin-1-il)-1-ciclopropil-6-fluoro-1.4-diidro-8-metóxi-4-oxoguinolina-3-carboxilato de alila (110):
A uma solução de amina crua 109 (0,378 g, 0,910 mmol), trieti-lamina (0,15 mL, 1,09 mmol) e DMAP (11 mg, 0,09 mmol) em CH2CI2 (15ml_) resfriada a 0 9C foi adicionado em gotas uma solução de CH2CI2 de clo-reto de acila cru 102 (1,13 mmol em 8,5 mL). A mistura resultante foi deixadaaquecer a temperatura ambiente durante a noite, diluída com CH2CI2, lavadacom NaHCÜ3 saturado, o aquoso re-extraído com CH2CI2, os orgânicoscombinado lavados com salmoura, secados (MgS04) e evaporados. A amidapura 110 (0,55 g, 81%) foi obtida através de cromatografia fíash (5% deme-tanol/CH2CI2). 1H RMN (400 MHz, CDCI3, mistura de rotâmeros) 8 0,87 - 0,99(m, 2H), 1,10- 1,21 (m, 2H), 1,29- 1,43 (m, 15H), 2,78-3,05 (m, 2H), 3,16-3,82 (m, 6H), 3,72 (s, 3H), 3,85 - 3,95 (m, 1H), 4,12 - 4,30 (m, 9H), 4,47 -4,59 (m, 0,5H), 4,80 - 4,92 (m, 2,5H), 5,28 (dd, J = 10,4, 1,3, 1 H), 5,45 -5,55 (m, 1 H), 6,00 - 6,12 (m, 1 H), 7,91 (d, J= 12,5, 1 H), 8,59 (s, 1 H).
Ácido 7-(4-(3.3-bis(dietilfosfono)propionil)-3-metilpiperazin-1 -il)-1 -ciclopropil-6-fluoro-1.4-diidro-8-metóxi-4-oxoquinolina-3-carboxílico (111):
A uma solução de éster de alila 110 (0,55 g, 0,74 mmol) em THF(20 ml_) foi adicionado Pd(PPh3)4 (20 mg, 0,02 mmol) e uma solução de á-gua (1,6 mL) de toluenossulfinato de sódio (158 mg, 0,89 mmol). A misturafoi agitada a temperatura ambiente durante 45 minutos, tornada ligeiramenteacídica por adição de HCI a 1 M (0,95 mL, 0,95 mmol) e evaporada. O resí-duo foi re-dissolvido em CHCI3, secado (MgS04) e evaporado, seguido atra-vés de cromatografia flash (5% de metanol/CHCI3) para produzir o 111 (0,35g, 67%). 1H RMN (400 MHz, CDCI3) mistura de rotâmeros) ô 0,93 - 1,06 (m,2H), 1,16 - 1,28 (m, 2H), 1,30 - 1,40 (m, 15H), 2,81 - 3,05 (m, 2H), 3,18 -3,84 (m, 6H), 3,73 (s, 3H), 3,97 - 4,05 (m, 1 H), 4,12 - 4,28 (m, 9H), 4,49 -4,61 (m, 0,5H), 4,84 - 4,94 (m, 0,5H), 7,91 (d, J= 12,5, 1H), 8,83 (s, 1H).
Ácido 7-(4-(3,3-bisfosfonopropionil)-3-metilpiperazin-1 -il)-1 -ciclopropil-6-fluoro-1,4-diidro-8-metóxi-4-oxoauinolina-3-carboxílico (112):
A uma solução do 111 (0,35 g, 0,50 mmol) em CH2CI2 (30 mL)foi adicionado TMSBr (0,66 mL, 5,0 mmol). A mistura de reação foi agitadadurante 22 horas, o solvente foi removido sob pressão reduzida e o sólido foisecado sob vácuo elevado durante 1 hora. O sólido foi suspenso em H20(120 mL) e o pH foi imediatamente ajustado para pH 7,5 pela adição de Na-OH a 1 M, com dissolução concomitante do produto. A solução de produtoeluindo com água. O produto puro 112 foi obtido como um sólido amareloclaro (108 mg, 34% de recuperação baseado em sal de tetrasódio do produ-to). 1H RMN (400 MHz, D20, mistura de rotâmeros) ô 0,88 - 1,04 (m, 2H),1,06- 1,22 (m, 2H), 1,38 (d, J= 7,0,1,7H), 1,51 (d, J=6,6, 1,3H), 2,39-2,62(m, 1 H), 2,78 - 3,08 (m, 2H), 3,27 - 3,48 (m, 4H), 3,77 (s, 3H), 3,98 - 4,78(m, 3H), 7,75 (d, J = 12,8, 1H), 8,53 (s, 1H). 19F (376 MHz, D20) 8 - 95,77 -95,63 (m, 1F). 31P (162 MHz, D20) ô 19,76 - 20,16 (m, 2P). MS: (M - H)590,0.
Esquema 36. Preparação de conjugado de Moxifloxacino-bisfosfonato 117
<formula>formula see original document page 129</formula>7- ((4aSyaS)-1-(ferc-butoxicarbonil)-octaidropirrolo[3.4-blpiridin-6-il)-1-ciclo-propil-6-fluoro-1,4-diidro-8-metóxi-4-oxoquinolina-3-carboxilato de benzila (113):
carbonato de Potássio (749 mg, 5,42 mmol) foi adicionado auma solução agitada do 12 (2,267 g, 4,52 mmol) em DMF (40 mL). Depoisde 10 minutos, benzilbrometo (4,32 g, 20,0 mmol) foi adicionado e a misturaresultante foi agitada a temperatura ambiente durante 20 horas. A mistura foiconcentrada sob pressão reduzida, em seguida extraída com EtOAc (4 X150 mL) e salmoura (200 mL). As camadas orgânicas combinadas foramsecadas sobre MgS04> filtradas e concentradas em pressão reduzida paraproduzir o 113 como um sólido branco (2,366 g, 89%) que foi empregadosem purificação. 1H RMN (400 MHz, CDCI3) ô 0,74 (m, 1 H), 1,02 (m, 2H),1,23 (m, 1 H), 1,48 (s, 11 H), 1,77 (m, 2H), 2,22 (m, 1 H), 2,88 (s, 1 H), 3,21(m, 1 H), 3,35 (m, 1 H), 3,54 (s, 3H), 3,86 (m, 2H), 4,03 (m, 2H), 4,76 (s, 1H), 5,39 (dd, J= 12,6, 20,6, 2H), 7,33 (m, 3H), 7,51 (d, J= 8,4, 2H), 7,83 (d,J= 14,1, 1 H), 8,54 (s, 1 H).
1-ciclopropil-6-fluoro-1,4-diidro-7-((4aS.7aS)-octaidropirrolor3,4-blpiridin-6-il)-8- metóxi-4-oxoquinolina-3-carboxilato de benzila (114):
Cloreto de acetila (5,33 ml, 74,95 mmol) foi adicionado em gotasa 25 mL de metanol seco em um banho gelado. Depois de 15 minutos, o 113(2,668 g, 4,52 mmol) foi adicionado àquela solução de HCI a 3 M em meta-nol e a mistura resultante tornou-se amarelo. Após 30 minutos a reação foiconcluída, em seguida a mistura foi concentrada sob pressão reduzida, ex-traída com EtOAc (4 X 150 mL) e uma solução saturada de bicarbonato desódio (200 mL). As camadas orgânicas combinadas foram secadas sobreMgS04, filtradas e concentradas a pressão reduzida para produzir o 114como um sólido branco (1,791 g, 80%) que foi empregado sem purificação.1H RMN (400 MHz, CDCI3) 5 0,77 (m, 1 H), 1,01 (m, 2H), 1,14 (m, 1 H), 1,52(m, 1 H), 1,77 (m, 3H), 2,29 (m, 1 H), 2,68 (t, J= 10,3, 1 H), 3,05 (d, J= 12,1,1 H), 3,35 (m, 3H), 3,54 (s, 3H), 3,86 (m, 3H), 5,36 (dd, J= 12,6, 20,6, 2H),7,36 (m, 3H), 7,51 (d, J= 8,4, 2H), 7,78 (d, J= 14,1, 1 H), 8,52 (s, 1 H).7-((4aS,7aS)-1-(((4-(2,2-bis(dietilfosfono)etil)fenilcarbamoil)metóxi)carbonil)-octaidropirroloí3,4-b1piridin-6-il)-1-ciclopropil-6-fluoro-1.4-diidro-8-metóxi-4-oxoquinolina-3-carboxilato de benzila (115):
dióxido de carbono foi borbulhado durante 1 hora por uma solu-ção do 114 (100 mg, 0,203 mmol) e carbonato de césio (200 mg, 0,610mmol) em 25 mL de DMF seco a temperatura ambiente. Em seguida o 60b(104 mg, 0,203 mmol) foi adicionado àquela solução e a adição de dióxidode carbono foi continuada durante outros 30 minutos. Após 20 horas a rea-ção foi concluída, em seguida a mistura foi concentrada sob pressão reduzi-da, extraída com CH2CI2 (3 X 100 mL) e salmoura (100 mL). As camadasorgânicas combinadas foram secadas sobre MgS04, filtradas e concentra-das a pressão reduzida. O óleo cru foi purificado através de cromatografia desílica gel (5% de metanol em CH2CI2), resultando no 115 como um óleo ama-relo claro (101 mg, 51%). 1H RMN (400 MHz, CDCI3) 5 0,74 (m, 1 H), 0,99(m, 2H), 1,23 (m, 13H), 1,52 (m, 2H), 1,78 (m, 2H), 2,28 (m, 1H), 2,57 (tt, J =6,3, 23,8, 1 H), 3,19 (m, 4H), 3,42 (t, J=9,2, 1H), 3,54 (s, 3H), 3,84 (m, 2H),4,12 (m, 9H), 4,71 (m, 2H), 4,84 (q, J = 8,8, 1 H), 5,34 (dd, J = 12,6, 20,6,2H), 7,30 (m, 5H), 7,46 (d, J= 7,3, 4H), 7,78 (d, J= 14,1, 1H), 8,52 (S, 2H).31P RMN (162 MHz, CDCI3) Ô 23,964 (s, 2P).
Ácido 7-((4aS,7aS)-1-(((4-(2,2-bis(dietilfosfono)etil)fenilcarbamoil)metóxi)car-bonil)-octaidropirrolof3.4-blpiridin-6-il)-1-ciclopropil-6-fluoro-1,4-diidro-8-metóxi-4-oxoquinolina-3-carboxílico (116):
A uma mistura do 115 (101 mg, 0,104 mmol) e Pd/C a 10% (50mg) em EtOH (10 mL) foi adicionado cicloexeno (2 mL, 20 mmol). A misturaé refluxada durante 20 horas. Em seguida o catalisador foi removido atravésde filtragem por papel de filtro de fibra de vidro e o solvente foi removido sobpressão reduzida para produzir o 116 como um óleo incolor (88 mg, 96%)que foi empregado sem purificação. 1 H RMN (400 MHz, CDCI3) ô 0,81 (m, 1H), 1,11 (m, 2H), 1,25 (m, 15H), 1,53 (m, 2H), 1,83 (m, 2H), 2,33 (m, 1H),2,59 (tt, J= 23,8, 6,3, 1 H), 3,22 (m, 4H), 3,48 (t, J= 9,2, 1 H), 3,57 (s, 3H),3,95 (m, 2H), 4,09 (m, 8H), 4,74 (s, 2H), 4,88 (q, J= 8,8, 1 H), 7,25 (m, 3H),7,46 (d, J= 7,3, 1H), 7,78 (d, J = 14,1, 1H), 8,10 (s, 1 H), 8,76 (s, 2H). 31PRMN (162 MHz, CDCI3) 5 23,949 (s, 2P).
Ácido 7-((4aS,7aS)-1-(((4-(2.2-bisfosfonoetil)fenilcarbamoil)metóxi)carbonil)-octaidropirrolof3,4-blDiridin-6-il)-1-ciclopropil-6-fluoro-1.4-diidro-8-metóxi-4-oxoauinolina-3-carboxílico (117)
A uma solução do composto 116 (200 mg, 0,227 mmol) em 25ml_ de CH2CI2 foi adicionado 0,35 ml_ (2,724 mmol) de bromotrimetilsilano. Amistura foi agitada durante a noite a temperatura ambiente antes de ser con-centrada. O resíduo foi mantido em vácuo elevado durante pelo menos 30minutos e em seguida dissolvido em água. A solução resultante foi conduzi-da para pH 7,1 com solução aquosa hidróxido de sódio a 1 N e o solvente foiremovido sob pressão reduzida. O sólido obtido foi submetido a uma colunaWaters C18 de Sep-Pak™ (20cc) com eluição gradiente de água pura a 2:1de água/metanol para fornecer o produto 117 (75 mg, 43%) como um sólidoquase branco depois da liofilização. 1H RMN (400 MHz, CDCI3) ô 0,61 (m,1H), 0,84 (m, 1H), 0,95 (m, 1 H), 1,03 (m, 1 H), 1,43 (m, 2H), 1,70 (m, 2H),2,03 (tt, J= 23,8, 6,3, 1 H), 2,21 (m, 1 H), 2,95 (t, J= 15,3, 3H), 3,17 (d, J =9,8, 1H), 3,38 (s, 1 H), 3,45 (s, 3H), 3,85 (t, J= 9,4, 1 H), 3,93 (m, 3H), 4,65(q, J= 10,3, 2H), 4,77 (s, 1 H), 7,18 (d, J= 8,6, 2H), 7,26 (d, J= 8,6, 2H),7,49 (d, J= 14,5, 1 H), 8,31 (s, 1 H), 31P RMN (162 MHz, CDCI3) õ 20,279 (s,2P).
Esquema 37. Preparação de conjugado de Gatifloxacino-bisfosfonato 121
<formula>formula see original document page 132</formula>
1-(4-hidroxifenil)prop-2-en-1-ona (118):
Uma mistura de 4'-hidroxiacetofenona (2,70 g, 19,9 mmol), para-formaldeído (2,68 g, 89,3 mmol) e trifluoroacetato de /V-metilanilínio (6,51 g,29,4 mmol) em THF (20 ml_) foi refluxada durante 3 horas. A mistura foi res-friada e adicionada a éter de dietila (200 ml_), enxaguando o frasco com éterde dietila adicional (100 ml_). A solução de produto foi decantada da gomavermelha e filtrada. Evaporação produziu o cru 118 (2,0 g, 68%) que foi dire-tamente empregado na próxima etapa. 1H RMN (400 MHz, CDCI3) 5 5,69(bs, 1 H), 5,92 (dd, J= 10,4, 1,7, 1 H), 6,44 (dd, J= 17,0, 1,7, 1 H), 6,93 (d, J= 8,8, 2H), 7,18 (dd, J= 17,2, 10,6, 1 H), 7,93 (d, J= 8,8, 2H).
1 -(4-(4,4-bis(dietilfosfono)butóxi)fenil)prop-2-en-1 -ona (119):
Uma mistura de iodeto 11 (3,1 g, 6,8 mmol), fenol 118 (1,21 g,8,17 mmol) e K2C03 (1,033 g, 7,47 mmol) em acetona (75 mL) foi refluxadadurante 6,5 horas. A mistura foi resfriada, filtrada e evaporada. O resíduo foire-dissolvido em CH2CI2 (170 mL), filtrado através de Celita e evaporado pa-ra produzir o cru 119 (3,2 g, 99%) que foi diretamente empregado na próxi-ma etapa. 1H RMN (400 MHz, CDCI3) õ 1,28 - 1,39 (m, 12H), 1,89 - 2,25 (m,4H), 2,26 - 2,48 (m, 1 H), 4,05 (t, J= 5,7, 2H), 4,12 - 4,26 (m, 8H), 5,87 (dd, J= 10,6, 1,8, 1 H), 6,42 (dd, J= 16,9, 1,8, 1 H), 6,93 (d, J= 8,8, 2H), 7,17 (dd,J = M,0, 10,4, 1 H), 7,95 (d, J = 8,8, 2H).
Ácido 1 -ciclopropil-6-fluoro-1,4-diidro-7-(4-(3-(4-(4,4-bis(dietilfosfono)butóxi)-fenil)-3-oxopropil)-3-metilpiperazin-1-il)-8-metóxi-4-oxoquinolina-3-carboxílico(120):
Uma mistura de enona crua 119 (3,2 g, 6,7 mmol), gatifloxacino(3,07 g, 8,18 mmol) DMAP (200 mg, 1,64 mmol) e trietilamina (1,4 mL,10,0 mmol) em CH2CI2 (200 mL) foi agitada a temperatura ambiente durante20 horas. A mistura foi evaporada, seguido através de cromatografia flash(aluição gradiente, 5% de metanol/CH2CI2 - 10% de metanol/CH2CI2) paraproduzir o 120 (3,6 g, 63%). 1H RMN (400 MHz, CDCI3) õ 0,94 - 1,04 (m,2H), 1,12 - 1,28 (m, 5H), 1,30 - 1,37 (m, 12H), 2,06 - 2,24 (m, 4H), 2,27 -2,45 (m, 1 H), 2,55 - 3,50 (m, 10 H), 3,74 (s, 3H), 3,97 - 4,08 (m, 3H), 4,13 -4,24 (m, 8H), 6,92 (d, J= 8,8, 2H), 7,86 (d, J= 12,1 ,1 H), 7,94 (d, J= 8,8,2H), 8,80 (s, 1 H).
Ácido 1 -ciclopropil-6-fluoro-1,4-diidro-7-(4-(3-(4-(4,4-bisfosfonobutóxi)fenil)-3-oxopropil)-3-metilpiperazin-1 -il)-8-metóxi-4-oxoquinolina-3-carboxílico (121):
A uma solução do 120 (3,6 g, 4,3 mmol) em CH2CI2 (150 mL) foiadicionado TMSBr (5,6 mL, 42 mmol). A mistura de reação foi agitada duran-te 26,5 horas, o solvente foi removido sob pressão reduzida e o sólido foisecado sob vácuo elevado durante 1 hora. O sólido foi suspenso em H20(800 mL) e o pH foi ajustado imediatamente para pH 8 pela adição de KOH a1 M, com dissolução lenta concomitante do produto. A solução de produto foievaporada a 30 eC, e purificaca através de cromatografia de fase reversa(aluição gradiente, 100% de água - 30% de metanol/água). O produto puro121 foi obtido como um sólido macio branco (1,26 g, 33% de recuperaçãobaseado em sal de tetrapotássio do produto). RMN (400 MHz, D20) õ 0,88 -1,02 (m, 2H), 1,08 - 1,22 (m, 2H), 1,17 (d, J= 6,2, 3H), 1,77 - 2,1.4 (m, 5H),2,72 - 3,30 (m, 10 H), 3,79 (s, 3H), 4,06 - 4,14 (m, 1 H), 4,21 (t, J = 6,4, 2H),7,14 (d, J=8,8, 2H), 7,73 (d, J= 12,8, 1 H), 8,05 (d, J=8,8, 2H), 8,52 (s, 1H). 19F (376 MHz, D20) õ - 122,44 (d, J= 12,0, 1 F). 31P (162 MHz, D20) õ20,88 (s, 2P). MS: (MH+) 740,2.
Esquema 38. Preparação de conjugado de Gatifloxacino-bisfosfonato 129
<formula>formula see original document page 134</formula>
Formiato de 1-(4-bromofenil)-1-oxopropan-2-ila (123):
Uma solução de ácido fórmico (1,6 mL, 43 mmol) em acetonitrilo(20 mL) foi resfriado em um banho gelado seguido pela adição em gotas emseqüente de TEA (6,0 mL, 43 mmol) em seguida 2,4'-dibromopropriofenona(10,0 g, 34,2 mmol) em 10 mL de THF/acetonitrilo (1 :1). A solução resultan-te foi agitada enquanto aquecendo a temperatura ambiente durante 18 ho-ras. O precipitado incolor resultante foi filtrado e os orgânicos foram removi-dos em pressão reduzida. O resíduo foi re-dissolvido em EtOAc, re-filtrado econcentrado para produzir o 123 como óleo amarelo que foi empregado sempurificação adicional: 1H RMN (400 MHz, CDCI3) õ 1,56 (d, J = 7,0, 3H), 6,02(q, J=7,0, 1 H), 7,63 (d, J= 8,7, 2H), 7,80 (d, J= 8,7, 2H), 8,11 (s, 1 H).1 -(4-Bromofenil)-2-hidroxipropan-1 -ona (124):
O cru 123 foi dissolvido em MeOH (100 mL) em seguida NaOH a1 M (1,5 mL) foi adicionado e a solução resultante foi agitada durante 18 ho-ras. Aproximadamente metade no metanol foi removido a pressão reduzida ea reação foi extinguida pela adição de NH4CI aquoso saturado e o produtofoi extraído com EtOAc. A camada orgânica foi lavada com salmoura, seca-da sobre Na2S04 e concentrada a um resíduo amarelo que foi purificado a-través cromatografia flash em sílica gel (10% a 50% de EtOAc em hexanos)resultando no 124 como um óleo amarelo (5,27 g, 68% durante 2 etapas): 1HRMN (400 MHz, CDCI3) õ 1,44 (d, J = 7,0, 3H), 3,7 (bs, 1 H), 5,11 (bq, J =6,9, 1 H), 7,65 (d, J = 8,5, 2H), 7,79 (d, J = 8,5, 2H).
4-(4-Bromofenil)-5-metil-1.3-dioxol-2-ona (125):
Uma solução do 124 em 1 ,2-dicloroetano (DCE, 60 ml_) foi res-friada em um banho de gelo seguido pela adição de fosgênio a 20% (23,5ml_, 40,1 mmol) em tolueno. Depois de agitar durante 15 minutos uma solu-ção de N,N-dimetilanilina (4,0 ml_, 79 mmol) em DCE (10 ml_) foi adicionadaem gotas durante um período de uma hora na mesma temperatura. O banhode gelo foi removido e a reação foi aquecida a 70eC durante 20 horas. A so-lução foi diluída com CH2CI2 lavada com água, HCI aquoso a 10%, água,salmoura em seguida secada sobre Na2S04 e filtrada. Depois da remoçãodo solvente o produto foi recristalizado de EtOAc/Hexanos para fornecer o125 (6,07 g, 63%) como um sólido verde claro: 1H RMN (400 MHz, CDCI3) õ2,36 (s, 3H), 7,33 (d, J= 8,7, 2H), 7,58 (d, J= 8,7, 2H).
(dietilfosfonometil)(4-(5-metil-2-oxo-1.3-dioxol-4-il)fenil)fosfinato de etila (126):
Uma mistura do 125 (0,323 g, 1,27 mmol), dietil(etoxifosfinil)me-tilfosfonato (0,325 g, 1,33 mmol), TEA (0,530 ml_, 3,80 mmol) e Pd(PPh3)4(0,146 g, 0,127 mmol) em acetonitrilo (3 ml_) foi aquecida a 90SC durante 3horas. O solvente foi removidos em pressão reduzida e o produto foi purifi-cado através de cromatografia de coluna flash em sílica gel (0% a 6% deMeOH em CH2CI2) resultando no 126 (0,368 g, 70%) como um sólido amare-lo: 1H RMN (400 MHz, CDCI3) õ 1,15 - 1,23 (m, 3H), 1,27 - 1,36 (m, 6H), 2,42(s, 3H), 2,54 - 2,72 (m, 2H), 3,93 - 4,21 (m, 6H), 7,58 (dd, J= 2,8, 8,5, 2H),7,94 (dd, J= 8,3, 12,2, 2H): 31P (162 MHz, CDCI3) õ 17,41 - 17,54 (m, 1 P),30,86-31,08 (m, 1 P).
(dietilfosfonometil)(4-(5-(bromometil)-2-oxo-1.3-dioxol-4-il)fenil)fosfinato deetila (127):
Uma mistura do 126 (1,79 g, 4,28 mmol), NBS (0,761 g, 4,28mmol) e 1,1'-azobis(cicloexanocarbonitrilo) (0,11 g, 0,43 mmol) em CCI4 foiaquecida ao refluxo sob uma luz visível forte durante 4 horas em cujo tempotodo o 126 tinha sido consumidos como foi evidente por 1H-RMN. O solventefoi removidos em pressão de aspirador e o produto cru foi purificado atravésde cromatografia de coluna flash em sílica gel (0% a 5% de MeOH emCH2CI2) para fornecer o 127 (1,26 g, 60%) como um óleo amarelo: 1H RMN(400 MHz, CDCI3) õ 1,22 (t, J = 7,1, 3H), 1,31 (t, J = 7,1, 3H), 1,35 (t, J = 7,1,3H), 2,64 (ddd, J= 2,8, 18,0, 20,4, 2H), 3,95 - 4,23 (m, 6H), 4,44 (s, 2H),7,66 (dd, J= 2,9, 8,4, 2H), 8,02 (dd, J= 8,4, 12,2, 2H): 31P (162 MHz, CDCI3)õ 19,63 (d, J= 5,6, 1 P), 32,93 (d, J= 5,6, 1 P).
Ácido 1 -ciclopropil-6-fluoro-1,4-diidro-8-metóxi-7-(3-metil-4-((2-oxo-5-(4-(Q-etil(dietilfosfonometil)fosfonoil)fenil)-1,3-dioxol-4-il)metil)piperazin-1-il)-4-oxoquinolina-3-carboxílico (128):
Uma solução do 15 e 127 em DMF foi agitada a temperaturaambiente durante 16 horas. A reação foi extinguida pela adição de NH4CIaquoso saturado e o produto foi extraído com acetato de etila. A camadaorgânica foi lavada com salmoura e secada sobre Na2S04, filtrada e concen-trada em pressão reduzida. O produto cru foi purificado através de HPFC emsílica gel (10% de MeOH em EtOAc em seguida 5% de MeOH em CH2CI2)para produzir o 128 (44 mg, 28%) como sólido amarelo claro: 1H RMN (400MHz, CDCI3) õ 0,97 - 1,03 (m, 2H) 1,17 - 1,38 (m, 14H), 2,61 - 2,70 (m, 3H),2,79 (bs, 1H), 2,97 (bd, J= 3,0, 1 H), 3,16 (bt, J= 9,2, 1 H), 3,39 - 3,47 (m,3H), 3,58 (d, J= 14,7, 1H), 3,77 (s, 3H), 3,99 - 4,23 (m, 8H), 7,79 (dd, J =2,1, 8,3, 2H), 7,89 (d, J= 7,9, 1H), 8,00 (dd, J= 8,3, 11,4, 2H), 8,82 (s, 1H).
Ácido 1 -ciclopropil-6-fluoro-1.4-diidro-8-metóxi-7-(3-metil-4-((2-oxo-5-(4-(fos-fonometilfosfinoil)fenil)-1.3-dioxol-4-il)metil)piperazin-1-il)-4-oxoguinolina-3-carboxílico (129):
TMSBr (0,175 ml_, 1,33 mmol) foi adicionado a uma solução emagitação do 128 (70 mg, 0,088 mmol) em CH2CI2 (4 ml_). A solução resultan-te foi agitada em seguida a temperatura ambiente durante 15 horas o solven-te foi removidos em pressão reduzida. O sólido foi suspenso em tampão dede bicarbonato de trietilamônio a 30 mM (2 ml_) em seguida o pH foi ajustadopara cerca de 6 pela adição de trietilamina. A solução foi submetida em se-guida a C18 HPFC (5% a 50% de CH3CN em bicarbonato de trietilamônio a30 mM). O produto isolado foi também purificado por C18 HPFC (5% a 50%de CH3CN em água) para produzir o 129 (20 mg, 32%) como o sal de mono-trietilamônio: 1H RMN (400 MHz, D20) 6 1,03 - .1,08 (m, 2H) 1,23 (d, J = 7,6,2H), 1,36 (d, J = 5,8, 2H), 2,33 (d, J = 18,2, 2H), 3,05 - 3,25 (m, 2H), 3,32 -3,44 (m, 2H), 3,55 - 3,70 (m, 3H), 3,81 (s, 3H), 4,23 - 4,33 (m, 2H), 4,58 (d, J= 14,8, 1 H), 7,74 - 7,77 (m, 3H), 7,93 (dd, J= 8,3, 11,1, 2H), 8,92 (s, 1H):31P (162 MHz, D20) õ 12,82 (s, 1P), 29,37 (s, 1P): LCMS: 87,4% (254 nm),87,1% (220 nm), 88,5% (290 nm). MS: (MH+) 708,2.
Esquema 39. Preparação de conjugado de bisfosfonato de Gatifloxacino 134
<formula>formula see original document page 137</formula>
1 -(N-(N-ge-di-(f-butoxicarbonil)lisinoil)amino)metilenobisfosfonato de tetraeti-Ia (130):
A uma solução de sal de dicicloexilamina de Boc-Lys(Boc)-oh(1,57 g, 2,97 mmol) em CH2CI2 (12 ml_) foi adicionado amina 30 (900 mg,2,97 mmol), EDCI (626 mg, 3,26 mmol) e DMAP (36 mg, 0,30 mmol). A mis-tura foi agitada durante 18 horas, depois do que o precipitado foi removidosatravés de filtragem e lavado com uma porção de CH2CI2. Os filtrados com-binados foram lavados com HCI a 1 M, solução de NaHC03 saturada e sal-moura. A camada orgânica foi secada sobre Na2S04, filtrada e concentradaaté a secura. O resíduo foi purificado através de cromatografia flash em síli-ca gel empregando um gradiente de 0 -15% de MeOH / EtOAc. A amida 130foi obtida como uma espuma branca (1,35 g, 72%). 1H RMN (400 MHz, CD- C.l3) õ 1,30 - 1,34 (m, 12H), 1,43 (s, 18H), 1,38 - 1,53 (m, 4H), 1,59 - 1,69 (m,1H), 1,79 - 1,87 (m, 1H), (3,07 - 3,12 (m, 2H), 4,11 - 4,24 (m, 8H), 4,71 (bs,1H), 4,97 (dt, J= 21,4, 10,1 Hz, 1 H), 5,11 (bs, 1 H), 6,76 (d, J= 10,0 Hz, 1H).
1-(N-lisinoilamino)metilenobisfosfonato de tetraetila (131):
Ao carbamato 130 (1,35 g, 2,14 mmol) foi adicionado uma solu-ção de TFA / CH2CI2 (11 mL, 40% v/v). Após agitação durante 18 horas, amistura de reação foi concentrada até a secura e co-evaporada várias vezescom Et20. O material desprotegido resultante, um óleo amarelado (2,1 g, >quant), foi empregado sem purificação adicional. 1H RMN (400 MHz, DMSO-d6) õ 1,22 - 1,28 (m, 12H), 1,34 - 1,40 (m, 2H), 1,48 - 1,54 (m, 2H), 1,68 -1,74 (m, 2H), 2,71 - 2,76 (m, 2H), 3,93 - 3,97 (m, 1 H), 4,03 - 4,15 (m, 8H),4,82 (dt, J= 22,4, 9,8 Hz, 1H), 7,77 (bs, 3H), 8,25 (bd, J= 4,2 Hz, 3H), 9,27(d, J= 9,8 Hz, 1 H).
1 -(N-(N-ae-di-(bromoacetil)lisinoil)amino)metilenobisfosfonato de tetraetila (132):
Ao sal de TFA 131 (max 2,14 mmol) em CH2CI2 (27 mL) a 0 9Cfoi adicionado piridina (1,73 mL, 21,4 mmol) e brometo de bromoacetila (390I^L, 4,49 mmol). A mistura foi agitada durante 1,5 horas a 0 eC depois do queela foi diluída com CH2CI2 e lavada com HCI a 5%, solução de NaHC03 satu-rada e salmoura. A camada orgânica foi secada sobre MgS04, filtrada econcentrada até a secura. A purificação através de cromatografia flash emsílica gel, empregando-se um gradiente de 0 - 20% de MeOH / EtOAc forne-ceu o 132 como uma espuma branca (574 mg, 40%). 1H RMN (400 MHz,CDCI3) 5 1,30 - 1,37 (m, 12 H), 1,38 - 1,46 (m, 2H), 1,53 -1,61 (m, 2H), 1,72- 1,81 (m, 1 H), 1,86 - 1,93 (m, 1 H), 3,25 - 3,34 (m, 2H), 3,87 (s, 2H), 3,88(s, 2H), 4,13 - 4,25 (m, 8H), 4,53 (q, J = 6,2 Hz, 1 H), 4,97 (dt, J = 21,7, 9,9Hz, 1H), 6,96 (bs, 1H), 7,01 (bd, J=9,8 Hz, 1H), 7,17 (d, J= 7,8 Hz, 1H).
Conjugado de Bis(éster de Gatifloxacino) 133:
A uma solução de dibrometo 133 (311 mg, 0,46 mmol) em DMF(5 mL) foi adicionado carbonato de césio (187 mg, 0,97 mmol) e BocGatiflo-xacino 16 (439 mg, 0,92 mmol). A mistura foi agitada a temperatura ambien-te durante 18 horas. Ela foi em seguida despejada em H20 e extraída com 3x EtOAc. As camadas orgânicas combinadas foram lavadas com solução deNaHC03 saturada, salmoura, secada sobre MgS04) filtrada e concentradaaté a secura. O produto cru foi purificado através de cromatografia flash defase reversa em uma coluna C18, empregando-se um gradiente de 20 -100% de MeCN / H20, seguido através de cromatografia flash em sílica gelempregando um gradiente de 0 -10% de MeOH / CH2CI2., produzindo o con-jugado 133 como um sólido rosa claro (316 mg, 47%). 1H RMN (400 MHz,CDCI3) 5 0,93 - 0,99 (m, 4H), 1,14 - 1,19 (m, 4H), 1,25 - 1,34 (m, 18H), 1,49(s, 9H), 1,50 (s, 9H), 1,55 - 1,61 (m, 1H), 1,65 - 1,77 (m, 3H), 1,99 - 2,06 (m,2H), 3,20 - 3,35 (m, 9H), 3,39 - 3,47 (m, 4H), 3,74 (s, 6H), 3,91 - 3,98 (m,4H), 4,11-4,18 (m, 8H), 4,34 (bs, 2H), 4,49 - 4,68 (m, 5H), 5,03 (dt, J= 21,9,10,2 Hz, 1 H), 7,12 (d, J= 10,2 Hz, 1 H), 7,86 (d, J= 12,3 Hz, 2H), 8,47 -8,50 (m, 2H), 8,72 (t, J= 5,6 Hz, 1H), 9,51 (d, J= 8,2 Hz, 1 H). LCMS: 92,6%(254 nm), 95,2% (220 nm), 96,7% (320 nm), massa (ES) calculado paraCeyHgsFgNgC^IPz 1461, encontrado 1460 (M-H)".
Conjugado de Bis(ésterde Gatifloxacino) 134:
A uma solução do conjugado protegido 133 (391 mg, 0,27 mmol)em CH2CI2 (5 ml_) foi adicionado 2,6-lutidina (1,55 mL, 13,4 mmol). A misturafoi resfriada a -78 9C e trimetilsililbrometo (882 |iL, 6,68 mmol) foi adicionadolentamente. A mistura foi conduzida a temperatura ambiente e agitada du-rante 18 horas, em seguida foi concentrada até a secura. O produto cru foipurificado através de 2 cromatografias flash de fase reversa consecutiva emuma coluna C18, empregando-se um gradiente de 5 - 60% de MeCN / tam-pão de Et3NH2C03 a 50 mM, pH 7 para a primeira coluna, em seguida umgradiente de 5 - 50% de MeCN / tampão de Et3NH2C03 a 50 mM, pH 7 paraa segunda coluna. Liofilização das frações puras combinadas forneceu oconjugado 134 como um sólido branco (.16 mg, 5%). 1H RMN (400 MHz,DMSO-de + TFA) õ 0,97 (bs, 4H), 1,07 - 1,10 (m, 4H), 1,17 (t, J= 7,4 Hz,9H), 1,26 (d, J = 6,4 Hz, 6H), 1,34 - 1,49 (m, 4H), 1,61 -1,64 (m, 1 H), 1,72 -1,76 (m, 1 H), 3,10 (q, J= 7,4 Hz, 6H), 3,17 - 3,26 (m, 4H), 3,38 - 3,52 (m,10H), 3,81 (s, 6H), 4,01, 4,06 (m, 2H), 4,45 - 4,64 (m, 5H), 7,67 (d, J= 12,1Hz, 1 H), 7,68 (d, J = 12,1 Hz, 1 H), 8,52 (s, 1 H), 8,53 (s, 1 H). LCMS:98,1% (254 nm), 97,6% (220 nm), 99,1% (320 nm), massa (ES") calculadopara C49H63F2N9Oi7P2 1149, encontrado 1148,2 (M-H)'.Esquema 40. Preparação de conjugado de bisfosfonato de Gatifloxacino 141
<formula>formula see original document page 140</formula>
6-(Etóxi(dietilfosfonometil)fosfinoil)-3.4-diidro-4,4-dimetilcromen-2-ona (135):Uma mistura de 6-bromo-4,4-dimetilcroman-2-ona (3,5 g, 9,7mmol), dietil(etoxifosfinil)metilfosfonato (1,7 g, 9,7 mmol), trietilamina (4,1ml_, 29 mmol) e Pd(PPh3)4 (0,56 g, 0,48 mmol) em acetonitrilo (20 ml_) foiaquecida a 100QC durante 18 horas. A mistura de reação foi resfriada e dilu-ída com acetonitrilo (50 ml_) seguida lavagem com HCI aquoso (10%), águae NaCI aquoso saturado. A fase orgânica foi secada sobre Na2S04, filtrada econcentrada. O produto cru foi purificado através de cromatografia de sílicagel (0 - 10% de MeOH em CH2CI2) em um sistema de cromatografia flashBiotage™, resultando no 135 como óleo amarelo claro (3,0 g, 73%): 1H RMN(400 MHz, CDCI3) õ 1,21 (t, J= 7,2, 3H), 1,30 - 1,37 (m, 6H), 1,40 (s, 6H),2,61 (dd, J= 1,7, 17,2, 20,7, 2H), 2,66 (s, 2H), 3,95 - 4,08 (m, 2H), 4,11 -4,21 (m, 4H), 7,16 (dd, J= 3,1, 8,3, 2H), 7,73 (dd, J= 3,1, 8,3, 2H): 31P (162MHz, CDCI3) õ 20,07 (d, J= 7,7,1 P), 33,74 (d, J= 7,7, 1P).
Ácido 3-(2-hidróxi-5-(etóxi(dietilfosfonometil)fosfinoil)fenil)-3-metilbutanóico(136):
Uma solução do 135 (0,99 g, 2,4 mmol) e KOH (0,095 g, 2,4mmol) em MeOH foi agitada a temperatura ambiente durante 2 horas. O sol-vente foi removido sob pressão reduzida e o produto foi resuspenso em á-gua, o pH foi ajustado para 4 pela adição de HCI, e o produto foi extraídocom CH2CI2. Os orgânicos foram secados sobre Na2S04, filtrados e concen-trados, resultando no 136 como um óleo amarelo claro (1,1 g, 105%) que foiempregado sem purificação. 1H RMN (400 MHz, CDCI3) õ 1,26 (t, J = 7,2,3H), 1,29 - 1,37 (m, 6H), 1,45 (s, 3H), 1,48 (s, 3H), 2,63 (dd, J = 17,7, 20,9,2H), 2,93 (AB q, J= 14,2, 2H), 4,00 - 4,20 (m, 6H), 6,74 (bs, 1H), 7,56 (ddd,J = 1,6,.8,5, 12,2, 2H), 7,63 (d, J=_13,3, 1 H).3-(2-hidróxi-5-(etóxi(dietilfosfonometil)fosfinoil)fenil)-3-metilbutanoato de ben-zila(137):
Uma solução de KOH aquosa (0,14 g, 2,5 mmol) foi adicionada auma solução em agitação do 136 (1,1 g, 2,5 mmòl) em acetonitrilo (5 mL).
Depois de 10 minutos o solvente foi evaporado sob pressão reduzida e oresíduo foi secado sob vácuo durante 1 hora. O sólido amarelo claro foi res-suspenso em DMF (10 mL) seguido pela adição de benzilbrometo (330 \iL,2,8 eq). A solução resultante foi agitada a temperatura ambiente durante 2horas. A mistura foi diluída com EtOAC (80 mL) e lavada com H20 e NaCIaquoso saturado, seguido por secagem sobre Na2S04. O produto cru foi pu-rificado através de cromatografia em sílica gel (0 - 10% de MeOH emCH2CI2) em um sistema de cromatografia flash Biotage™, resultando no 137como um líquido amarelo claro (0,64 g, 48%): 1H RMN (400 MHz, CDCI3) õ1,23 (t, J = 7,1, 3H), 1,26 (t, J = 7,1, 3H), 1,30 (t, J = 7,1, 3H), 1,45 (s, 3H),1,49 (s, 3H), 2,60 (dd, J= 17,4, 20,9, 2H), 3,00 (AB q, J= 14,0, 2H), 3,78 -3,88 (m, 2H), 3,99 - 4,15 (m, 4H), 4,93 (s, 2H), 6,75 - 6,78 (m, 1 H), 7,14 (dd,J= 2,0, 7,5, 2H), 7,25 - 7,31 (m, 3H), 7,58 (ddd, J.= 1,4, 8,0, 11,9, 1 H), 7,64(d, J= 13,4, 1 H): 31P (162 MHz, CDCI3) õ 21,04 (d, J= 4,6, 1P), 36,00 (d, J= 4,6, 1P).
3-(2-acetóxi-5-(etóxi(dietilfosfonometil)fosfinoil)fenil)-3-metilbutanoato debenzila (138):
Uma solução do 137 (0,64 g, 1,2 mmol) e DMAP (cat) em piridi-na (10 mL) foi resfriada em um banho de gelo seguido pela adição em gotasde cloreto de acetila (94 |j,L, 1,3 mmol). A solução resultante foi agitada du-rante 2 horas naquela temperatura seguida por diluição com EtOAc (80 mL).Os orgânicos foram lavados com HCI aquoso (10%), água, e NaCI aquososaturado, seguido por secagem sobre Na2S04. O produto cru foi purificadoatravés de cromatografia em sílica gel (0 -10% de MeOH em CH2CI2) em umsistema de cromatografia flash de Biotage™, resultando no 138 como umlíquido amarelo claro (0,52 g, 75%): 1H RMN (400 MHz, CDCI3) õ 1,20 (t, J =7,1, 3H), 1,30 (t, J= 7,1, 6H), 1,49 (s, 3H), 2,33 (s, 3H), 2,56 (ddd, J= 6,8,17,3, 23,4, 2H), 2,84 (AB q, J= 14,4, 2H), 3,95 - 4,04 (m, 2H), 4,06 - 4,18 (m,4H), 4,95 (s, 2H), 7,14 - 7,20 (m, 3H), 7,28 - 7,34 (m, 3H), 7,73 (ddd, J= 1,9,8,2, 11,8, 1 H), 7,89 (dd, J= 1,9, 13,3, 1 H): 31P (162 MHz, CDCI3) õ 20,20(d, J= 9,9, 1 P), 33,88 (d, J= 9,9, 1 P).
Ácido 3-(2-acetóxi-5-(etóxi(dieti[fosfonorneti[)fosfinoi[)fenil)-3-metilbutanóico (139):
O composto 138 (0,50 g, 0,87 mmol) foi dissolvido em MeOH ehidrogenado sobre Pd/C (10%, 250 mg) sob H2 (1 atm) durante 2 horas. Ocatalisador foi filtrado e o solvente removido resultando no sólido amareloclaro 139 (0,41 g, 98%): 1H RMN (400 MHz, CDCI3) õ 1,21 (dt, J= 0,4, 7,1,3H), 1,28 (dt, J=0,4, 7,1, 3H), 1,31 (t, J= 7,1, 3H), 1,50 (s, 3H), 1,53 (s, 3H),2,37 (s, 3H), 2,62 (ddd, J= 5,4, 18,4, 22,4, 2H), 2,74 (AB q, J= 13,9, 2H),3,89 - 4,16 (m, 6H), 7,17 (dd, J= 3,6, 8,2, 1H), 7,69 (ddd, J= 1,9, 8,2, 11,9,1H), 7,86 (dd, J = 1,9, 13,7, 1H): 31P (162 MHz, CDCI3) õ 20,17 (d, J= 5,0, 1P), 34,51 (d, J=5,0, 1 P).
Ácido 7-(4-(3-(2-acetóxi-5-(etóxi(dietilfosfonometil)fosfinoil)fenil)-3-metilbuta-noil)-3-metilpiperazin-1 -il)-1 -ciclopropil-6-fluoro-1.4-diidro-8-metóxi-4-oxoquinolina-3-carboxílico (140):
Uma solução do 139 (400 mg, 0,836 mmol), 15 (310 mg, 0,84mmol) e diisopropiletilamina (291 uL, 1,67 mmol) em DMF (5 ml_) foi resfria-da em um banho de gelo seguido pela adição de HBTU (317 mg, 0,836mmol) em uma porção. A mistura resultante foi agitada enquanto aquecendolentamente a temperatura ambiente durante a noite. A mistura de reação foidiluída com EtOAc (100 ml_) e lavada com HCI aquoso (10%), água, e NaCIaquoso saturado, seguido por secagem sobre Na2S04. O sólido bege cru foipurificado através de cromatografia de sílica gel (0 - 10% MeOH em CH2CI2)em um sistema de cromatografia flash Biotage™, resultando no 140 comoum sólido amarelo claro (260 mg, 34%): 1H RMN (400 MHz, CDCI3) õ 0,92 -0,94 (m, 2H), 1,12 - 1,27 (m, 14H), 1,43 (s, 3H), 1,46 (s, 3H), 2,31 (s, 3H),2,53 - 5,63 (m, 1 H), 2,74 - 2,85 (m, 3H), 3,00 - 3,40 (m, 5H), 3,65 (s, 3H),3,88 - 4,08 (m, 6H), 4,27 (bs, 1 H), 4,66 (bs, 1 H), 7,07 (dd, J= 3,2, 8,1, 1 H),7,60 - 7,65 (m, IH), 7,75 (d, J= 12,0, 1H), 7,82 (dd, J= 5,2, 8,1, 1H), 8,72 (s,1 H): 31P (162 MHz, CDCI3) õ 20,07 (d, J= 8,7, 1 P), 33,90 (d, J= 8,7, 1 P).Ácido 7-(4-(3-(2-acetóxi-5-((fosfonometil)fosfonoil)fenil)-3-metilbutanoil)-3-metilpiperazin-1 -iQ-1 -ciclopropil-6-fluoro-1,4-diidro-8-metóxi-4-oxoquinolina-3-carboxílico (141):
TMSBr (355j^L, 2,69 mmol) foi adicionado a uma solução emagitação do 140 (150 mg, 0,179 mmol) e 2,6-lutidina (416 jiL, 3,59 mmol) emCH2CI2 (5 mL). A solução incolor amarela resultante foi agitada a temperatu-ra ambiente durante 23 horas em seguida o solvente foi removido a pressãoreduzida. O sólido de cor amarelo foi ressuspenso em água e a solução foiajustado para aproximadamente pH 6,5 pela adição de NaOH a 1 M. A solu-ção foi submetida em seguida a cromatografia de fase reversa (0% a 60% deCH3CN em água) em um sistema de cromatografia flash de Biotage™, paraproduzir o 141 como o sal de mono2,6-lutidina (80 mg, 60%): 1H RMN (400MHz, D20) õ 0,99 - 1,09 (m, 2H), 1,16-1,29 (m, 5H), 1,51 (s, 6H), 2,46 (s,3H), 2,70 (s, 6H), 2,98 - 3,10 (m,2H), 3,16 - 3,54 (m, 4H), 3,71 (s, 3H), 3,83(d, J= 12,7, 1H), 4,17 (d, j= 12,9, 1H), 4,21 - 4,27 (m, 1 H), 4,56 (bs, 1 H),7,20 (dd, J=2,9, 8,0, 1 H), 7,56 (dd, J=3,7, 12,2, 1 H), 7,62 (d, j= 8,0, 2H),7,71 (bd, j= 9,2, 1 H), 7,93 (dd, j= 3,8, 12,2, 1 H), 8,26 (t, J= 8,0, 1 H),8,89 (s, 1H): MS (MH) 750,1.
Esquema 41. Preparação de conjugados de bisfosfonato de Gatifloxacino 145
<formula>formula see original document page 143</formula>
3-(2-(2.2-dimetilacetóxi)-5-(etóxi(dietilfosfonometil)fosfinoil)fenil)-3-metilbuta-noato de benzila (142):
Cloreto de isobutirila (165 uL, 1,56 mmol) foi adicionado em gotaa uma solução agitada do 137 (825 mg, 1,56 mmol) e DMAP (cat) em piridi-na (10 mL) a temperatura ambiente. A solução resultante foi agitada durante2 horas seguida por diluição com EtOAc (80 mL). Os orgânicos foram lava-dos com HCI aquoso (5%), água, e NaCI aquoso saturado, em seguida se-cado sobre Na2S04. O produto cru foi purificado através de-cromatografia desílica gel (O -10% MeOH em CH2CI2) em um sistema de cromatografia flashde Biotage™, resultando no 142 como um líquido amarelo claro (728 mg,78%): 1H RMN (400 MHz, CDCI3) ô 1,18 - 1,22 (m, 6H), 1,29 - 1,33 (m, 9H),1,46 (s, 3H), 1,49 (s, 3H), 2,58 (ddd, J= 6,9, 17,5, 23,5, 2H), 2,79 - 2,90 (m,3H), 3,96 - 4,19 (m, 6H), 4,96 (s, 2H), 7,09 (dd, J= 3,4, 8,3, 1 H), 7,18 - 7,21(m, 2H), 7,28 - 7,32 (m, 3H), 7,72 (ddd, J= 1,9, 8,3, 11,8, 1H), 7,88 (dd, J =1,9, 13,3, 1H): 31P (162 MHz, CDCI3) ò" 20,28 (d, J= 9,8, 1P), 34,04 (d, J =9,8, 1P).
Ácido 3-(2-(2,2-dimetilacetóxi)-5-(etóxi(dietilfosfonometil)fosfinoil)fenil)-3-metilbutanóico (143):
O composto 142 (725 mg, 1,21 mmol) foi dissolvido em MeOH(20 ml_) e hidrogenado sobre Pd/C (10%, 500 mg) sob H2 (1 atm) durante 5horas. O catalisador foi filtrado e o solvente removido resultando no sólidoamarelo claro 143 (543 mg, 88%): 1H RMN (400 MHz, CDCI3) õ 1,21 (t, J =7,1, 3H), 1,29 (t, J = 7,3, 3H), 1,31 (t, J = 7,0, 3H), 1,36 (d, J = 7,0, 6H), 1,50(s, 3H), 1,52 (s, 3H), 2,63 (ddd, J= 3,9, 17,2, 22,2, 2H), 2,76 (AB q, J= 14,0,2H), 2,86 (septet, J= 7, 1 H), 3,91 - 4,16 (m, 6H), 7,10 (dd, J= 3,4, 8,2, 1H),7,69 (ddd, J = 1,8, 8,2, 11,7, 1 H), 7,86 (dd, J = 1,8, 13,6, 1 H).
Ácido 7-(4-(3-(2-(2.2-dimetilacetóxi)-5-(etóxi(dietilfosfonometil)fosfinoil)fenil)-3-metilbutanoil)-3-metilpiperazin-1 -il)-1 -ciclopropil-6-fluoro-1.4-diidro-8-metó-xi-4-oxoquinolina-3-carboxílico (144):
Uma solução contendo o 143 (398 mg, 0,790 mmol), 15 (296mg, 0,790 mmol) e diisopropiletilamina (275 nL, 1.58 mmol) em DMF (5 mL)foi resfriada em um banho de gelo seguido pela adição de HBTU (300 mg,0,790 mmol) em uma porção. A mistura resultante foi agitada enquanto a-quecendo a temperatura ambiente durante a noite. A mistura de reação foidiluída com EtOAc (100 mL) e lavada com HCI aquoso (10%), água, e NaCIaquoso saturado, seguido por secagem sobre Na2S04. O material cru foipurificado através de cromatografia em sílica gel (0 - 5% de MeOH em EtO-Ac) em um sistema de cromatografia flash de Biotage™ resultando no 144como um líquido amarelo claro (229 g, 34%): 1H RMN (400 MHz, CDCI3) õ0,97 - 1,00 (m, 2H), 1,18 - 1,36 (m, 14H), 1,38 (d, J= 7,1, 6H), 1,54 (s, 3H),1,56 (s, 3H), 2,63 (ddd, J= 5,6, 17,2, 22,0, 2H), 2,85 - 2,92 (m, 3H), 3,13 (bs,1 H), 3,27 - 3,51 (m, 5H), 3,71 (s, 3H), 3,98 - 4,19 (m, 6H), 4,43 (bs, 1 H),4,83 (bs, 1 H), 7,08 (dd, J= 3,5, 8,1, 1 H), 7,67 - 7,74 (m, 1 H), 7,89 (d, J =12,1, 1 H), 7,95 (dd, J= 1,7, 13,7, 1 H), 8,83 (s, 1 H): 31P (162 MHz, CDCI3)'0 20,1.(0, J= 9,0,1 P). 34,32 (d, J= 9,0,1 P)- .
Ácido 7-(4-(3-(2-(2,2-dimetilacetóxi)-5-((fosfonometil)fosfonoil)fenil)-3-metil-butanoil)-3-metilpiperazin-1 -il)-1 -ciclopropil-6-fluoro-1,4-diidro-8-metóxi-4-oxoquinolina-3-carboxílico (145):
TMSBr (1,29 mL, 9,89 mmol) foi adicionado a uma solução emagitação do 144 (565 mg, 0,654 mmol) e 2,6-lutidina (1,52 ml_, 13,1 mmol)em CH2CI2 (15 mL). A solução de cor verde claro resultante foi agitada atemperatura ambiente durante 18 horas e em seguida o solvente foi removi-do em pressão reduzida. O sólido de cor avermelhado foi ressuspenso emágua (5 mL) e a solução foi ajustada para aproximadamente pH 7 pela adi-ção de NaOH a 1 M. A solução foi submetida em seguida a duas cromato-grafias de fase reversa (0% a 60% de CH3CN em água) em um sistema decromatografia flash de Biotage™, para produzir o 145 como o sal de disódio(130 mg, 16%): 1H RMN (400 MHz, D20) õ 0,99 - 1,09 (m, 2H), 1,21 (d, J =7,3, 3H), 1,33 - 1,44 (m, 2H), 1,38 (d, J = 7,0, 6H), 1,51 (S, 6H), 2,29 (AB q, J= 16,4, 2H), 2,93 - 3,10 (m, 3H), 3,14 - 3,41 (m, 2H), 3,48 - 3,56 (m, 2H),3,71 (s, 3H), 3,85 (d, J= 13,1, 1 H), 4,18 (d, J= 13,1, 1 H), 4,25 (septet, J =3,6, 1H), 4,58 (bs, 1H), 7,10 - 7,15 (m, 1 H), 7,65 (d, J= 12,1, 1H), 7,70 (t, J= 9,4, 1 H), 7,93 (bd, J= 12,5, 1H), 8,89 (s, 1 H): MS (MH) 778,1.
Esquema 42. Preparação de conjugado de bisfosfonato de Gatifloxacino 149
<formula>formula see original document page 145</formula>
3-(2-Butiróxi-5-(etóxi(dietilfosfonometil)fosfinoil)fenil)-3-metilbutanoato debenzila(146):
Cloreto de butirila (127 uL, 1,21 mmol) foi adicionado em gotas auma solução agitada do 137 (640 mg, 1,21 mmol) e DMAP (cat) em piridina(5 ml_) a temperatura ambiente. A solução resultante foi agitada durante 2horas seguida por diluição com EtOAc (80 mL). Os orgânicos foram lavadoscom HCI aquoso (5%), água, e NaCI aquoso saturado, em seguida secadossobre Na2S04. O produto cru foi purificado através de cromatografia em síli-ca gel (0 - 20% de MeOH em EtOAc) em um sistema de cromatografia flashde Biotage™, resultando no 146 como um líquido incolor (360 mg, 49%): 1HRMN (400 MHz, CDCI3) õ 1,02 (t, J = 7,5, 3H), 1,20 (t, J = 7,1, 3H), 1,30 (t, J= 7,1, 3H), 1,31 (t, J= 7,1, 3H), 1,46 (s, 3H), 1,49 (s, 3H), 1,78 (sextet, J =7,3, 2H), 2,50 - 2,62 (m, 4H), 2,84 (AB q, J= 14,3, 2H), 3,88 - 4,19 (m, 6H),4,96 (s, 2H), 7,14 - 7,32 (m, 6H), 7,73 (ddd, J= 1,4, 8,7, 11,7, 1 H), 7,89 (dd,J=1,4, 13,1, 1 H): 31P(162 MHz, CDCI3) õ 20,22 (d, J=9,8, 1 P), 33,90 (d, J= 9,8, 1P).
Ácido 3-(2-butiróxi-5-(etóxi(dietilfosfonometil)fosfinoil)fenil)-3-metilbutanóicoÜ4Z):
O composto 146 (200 mg, 0,335 mmol) foi dissolvido em MeOH(20 mL) e hidrogenado sobre Pd/C (10%, 75 mg) sob H2 (1 atm) durante 3horas. O catalisador foi filtrado e o solvente foi removido resultando no sólidoamarelo claro 143 (165 mg, 98%): 1H RMN (400 MHz, CDCI3) õ 1,06 (t, J =7.3, 3H), 1,23 (t, J= 7,2, 3H), 1,29 (t, J= 7,0, 3H), 1,32 (t, J= 7,0, 3H), .1,51(s, 3H), 1,54 (s, 3H), 1,82 (sextet, J= 7,3, 2H), 2,57 - 2,68 (m, 4H), 2,73 (ABq, J= 13,8, 2H), 3,90 - 4,17 (m, 6H), 7,16 (d, J= 3,6, 1 H), 7,69 (ddd, J= 1,6,8.4, 11,7, 1H), 7,86 (dd, J= 1,6, 13,6, 1H): 31P (162 MHz, CDCI3) õ 20,05 (d,J = 3,7, 1 P), 34,35 (d, J = 3,7, 1P).
Ácido_7-(4-(3-(2-butiróxi-5-(etóxi(dietilfosfonometil)fosfinoil)fenil)-3-metilbutanoil)-3-metilpiperazin-1 -il)-1 -ciclopropil-6-fluoro-1,4-diidro-8-metóxi-4-oxoquinolina-3-carboxílico (148):
Uma solução contendo o 147 (163 mg, 0,322 mmol), 15 (121mg, 0,322 mmol) e diisopropiletilamina (112 jiL, 0,644 mmol) em DMF (4 mL)foi resfriada em um banho de gelo seguido pela adição de HBTU (122 mg,0,322 mmol). A mistura resultante foi agitada enquanto aquecendo a tempe-ratura ambiente durante a noite. A mistura de reação foi diluída com EtOAc(100 mL) e lavada com HCI aquoso (10%), água, e NaCI aquoso saturado,seguido por secagem sobre Na2S04. O líquido de cor marrom claro do 148(194 mg, 70%) foi empregado sem purificação.
Ácido 7-(4-(3-(2-butiróxi-5-((fosfonometil)fosfonoil)fenil)-3-metilbutanoil)-3-metilpiperazin-1 -il)-1 -ciclopropil-6-f luoro-1.4-diidro-8-metóxi-4-oxoauinolina-3-carboxílico (149):
TMSBr (1,29 mL, 9,89 mmol) foi adicionado a uma solução agi-tada crua 148 (194 mg, 0,225 mmol) e 2,6-lutidina (521 \iL, 4,49 mmol) emCH2CI2 (2 mL). A solução de cor amarela clara resultante foi agitada a tem-peratura ambiente durante 24 horas e em seguida o solvente foi removidoem pressão reduzida. O sólido de cor avermelhado foi ressuspenso em água(2 mL) e a solução foi ajustada para aproximadamente pH 7 pela adição deNaOH a 1 M. A solução foi submetida em seguida a cromatografia de fasereversa (0% a 60% de CH3CN em água) em um sistema de cromatografiaflash de Biotage™, para produzir o 149 como o sal de mono-2,6-lutidina (60mg, 30%): MS (MH+) 780,2.
Esquema 43. Preparação de conjugado de bisfosfonato de Gatifloxacino 153
<formula>formula see original document page 147</formula>
3-(2-(dietilfosforilóxi)-5-(etóxi(dietilfosfonometil)fosfinoil)fenil)-3-metilbutanoate benzila (150):
Clorofosfato de dietila (283 [±, 1,98 mmol) foi adicionado emgotas a uma solução em agitação do 137 (695 mg, 1,32 mmol) e trietilamina(368 u.L, 2,64 mmol) em THF. A mistura resultante foi agitada durante 24horas a temperatura ambiente seguida por diluição com EtOAc (80 mL). Osorgânicos foram lavados com HCI aquoso (5%), águia, e NaCI aquoso satu-rado, seguido por secagem sobre Na2SÜ4. O produto cru foi purificado atra-vés de cromatografia de sílica gel (0 - 20% de MeOH em EtOAc) em um sis-tema de cromatografia flash de Biotage™, resultando no 150 como um líqui-do amarelo claro (390 mg, 45%): 1H RMN (400 MHz, CDCI3) õ 1,21 (t, J =7,0, 3H), 1,24- 1,36 (m, 12H), 1,51 (s, 3H), 1,53 (s, 3H), 2,50-2,61 (m, 2H),2,94 (AB q, J = 14,1, 2H), 3,86 - 4,24 (m, 10 H), 4,93 (s, 2H), 7,13 - 7,17 (m,2H), 7,26 - 7,29 (m, 3H), 7,59 (dd, J = 2,9, 8,3, 1H), 7,71 (t, J = 9,8, 1H), 7,83(d, J= 13,1, 1H).
Ácido_3-(2-(dietilfosforilóxi)-5-(etóxi(dietilfosfonometil)fosfinoil)fenil)-3-metilbutanóico (151):
O composto 150 (430 mg, 0,335 mmol) foi dissolvido em MeOH(20 ml_) e hidrogenado sobre Pd/C (10%, 200 mg) sob H2 (1 atm) durante 2horas. O catalisador foi filtrado e o solvente removido resultando no óleo in-color 151 (165 mg, 98%): 1H RMN (400 MHz, CDCI3) õ" 1,19 - 1,39 (m, 15H),1,57 (s, 3H), 1,59 (s, 3H), 2,62 (bt, J= 19,4, 2H), 2,80 (AB q, J= 13,9, 2H),3,90 - 4,17 (m, 6H), 4,22 - 4,32 (m, 4H), 7,57 (dd, J = 3,4, 8,4, 1H), 7,69(ddd, J= 1,7, 8,4, 11,8, 1H), 7,81 (bd, J= 13,5, 1H).
Ácido 7-(4-(3-(2-(dietilfosforilóxi)-5-(etóxi(dietilfosfonometil)fosfinoinfenil)-3-metilbutanoil)-3-metilpiperazin-1 -il)-1 -ciclopropil-6-fluoro-1,4-diidro-8-metóxi-4-oxoquinolina-3-carboxílico (152):
HBTU (229 mg, 0,603 mmol) foi adicionado a uma solução con-tendo o 151 (345 mg, 0,603 mmol), 15 (226 mg, 0,603 mmol) e diisopropileti-lamina (210 uL, 1,21 mmol) em DMF (5 ml_) que foi resfriado em um banhode gelo. A mistura resultante foi agitada enquanto aquecendo a temperaturaambiente durante a noite. A mistura de reação foi diluída com EtOAc (100mL) e lavada com HCI aquoso (10%), água, e NaCI aquoso saturado, segui-do por secagem sobre Na2S04. O líquido de cor marrom claro do 152 (326mg, 58%) foi empregado sem purificação.
Ácido 7-(4-(3-(2-fosforilóxi-5-((fosfonometinfosfonoil)fenil)-3-metilbutanoil)-3-metilpiperazin-1 -il)-1 -ciclopropil-6-fluoro-1,4-diidro-8-metóxi-4-oxoquinolina-3-carboxílico (153):
TMSBr (1,29 mL, 9,89 mmol) foi adicionado em gotas a uma so-lução agitada do cru 152 (326 mg, 0,351 mmol) e 2,6-lutidina (814 uL, 7,01mmol) em CH2CI2 (3 mL). A solução de cor verde claro resultante foi agitadaa temperatura ambiente durante 24 horas e em seguida o solvente foi remo-vido em pressão reduzida. O sólido de cor amarronado foi ressuspenso emtampão de trietilamima/carbonato (30 mM, 2 mL) e a solução foi ajustadapara aproximadamente pH 6,5 pela adição de NaOH a 1 M. A solução foisubmetida em seguida a cromatografia de fase reversa (0% a 60% deCH3CN em água) em um sistema de cromatografia flash de Biotage™, paraproduzir o 152 como o sal de di-2,6-lutidina (110 mg, 31%): 1H RMN (400' MHz, D20) õ 0,97 - 1,09 (m, 2H), 1,26 - 1,36 (m, 5H), 1,56 (s, 6H), 2,34 (t, J= 16,7, 2H), 2,69 (s, 12H), 2,91 - 3,10 (m, 2H), 3,16 - 3,55 (m, 3H), 3,68 (s,3H), 3,90 (d, J= 13,5, 1 H), 4,14 (d, J= 13,5, 1 H), 4,22 - 4,27 (m, 1H), 4,32(bs, 1H), 4,57 (bs, 1H), 7,49 (bd, J= 8,5, 1H), 7,61 (d, J= 8,1, 4H), 7,64 -7,66 (m, 1H), 7,73 - 7,81 (m, 2H), 8,25 (t, J= 8,1, 2H), 8,94 (s, 1H): 19F RMN(376 MHz, D20): 5 119,15 (d, J= 12,8): MS (MH+) 790,2.
Esquema 43. Preparação de Ester de metila de moxifloxacino 154
<formula>formula see original document page 149</formula>
1-Ciclopropil-6-fluoro-1.4-diidro-7-((4aS,7aS)-octaidropirrolor3,4-blpiridin-6-il)-8-metóxi-4-oxoquinolina-3-carboxilato de metila (154):
Moxifloxacino (3, 113 mg, 0,2815 mmol) em 3 ml_ de metanol napresença de 2 gotas de ácido sulfúrico concentrado foi refluxado durante 5horas. Após a concentração, o resíduo foi absorvido em solução aquosa debicarbonato de sódio saturado e foi extraído com acetato de etila (3x) antesde ser secado sobre sulfato de sódio anidroso. Na remoção do solvente, amistura resultante foi submetida a um cartucho águas® C18 Sep-Pak™ (6cc) com eluição gradiente de água pura para 2:1 de água / metanol para 1:2para metanol para fornecer 12mg do éster 154 (10% de produção) como umpó quase branco. 1H RMN (400 MHz, CDCI3): õ 0,79 - 0,84 (m, 1 H), 0,99 -1,05 (m, 2H), 1,16 - 1,20 (m, 1 H), 1,69 -1,81 (m, 3 H), 2,26 - 2,32 (m, 1 H),2,67 - 2,72 (m, 1 H), 3,04 (dt, J = 4,1, 12,7, 1H), 3,29 - 3,32 (m, 1 H), 3,36 -3,42 (m, 2H), 3,56 (s, 3H), 3,86 - 3,98 (m, 3 H), 3,91 (s, 3 H), 7,82 (d, J =14,3, 1 H), 8,55 (s, 1 H).
Exemplo 2: Determinação de atividade anti-bacteriana in vitro e citotoxicidade
Atividade anti-bacteriana in vitroA suscetibilidade das cepas ATCC13709 e RN4220 de S. aureusaos antibióticos comerciais e compostos sintetizados foi determinada se-guindo-se as diretrizes estabelecidas pelo Clinicai and Laboratory StandardsInstitute (antigamente o National Committee for Clinicai Laboratory Stan-dards) (M26-A). Os compostos foram diluídos duas vezes consecutivamenteem DMSO e transferidos para caldo de Mueller-Hinton ajustado ao cátion(CAMHB; Becton Dickinson). 50 uL de compostos diluídos em CAMHB forammisturados com 100 uL de bactérias diluídos em CAMHB em placas de mi-cro-título de 96 cavidades. O número final de micro-organismos no ensaio foi5 x 105 c.f.u. por mL e a concentração final de DMSO no ensaio foi 1,25%.Os ensaios foram montados em duplicata e incubados a 37QC durante 18horas. A concentração de composto que inibiu o crescimento visível foi rela-tada como a concentração inibidora mínima (MIC).
Experimentos de teste de suscetibilidade também foram realiza-dos na presença de soro. Estes experimentos foram realizados similares aoteste de suscetibilidade com as seguintes modificações. 75 uL de compostosdiluídos em CAMHB foram misturados com 75 uL de bactérias diluídos emsoro a 100% de qualquer fonte dada (soro misturado de camundongos co-mercial (MS) e soro humano (HS), Equitech-Bio Inc.) ou diluídos em albumi-na de soro humano (HSA) purificada a 8% (Calbiochem). A concentraçãofinal de soro animal no ensaio foi 50% e a concentração final de albumina desoro humano purificada no ensaio foi 4%; as concentrações de todos os ou-tros componentes foram idênticas àquelas descritas para o teste de susceti-bilidade.
Embora não mostrado, os resultados mostram que os compos-tos podem ser categorizados em dois grupos. As fluoroquinolonas livres a-presentam alta potência em termos de atividades anti-bacterianas, comMICs geralmente menores que 0,5 a 1 ug/mL, como mostrado com Moxiflo-xacino 3, Gatifloxacino 15 e Ciprofloxacino 6. Os pró-fármacos compreen-dendo as fluoroquinolonas fosfonadas apresentam atividades muito maisfracas com MICs geralmente 10 a 100 vezes mais elevados, na faixa de 8 a>128 ug/mL, tal como para os compostos 44 (1 a 8 ug/mL), 49 (0,5 a 1ug/mL), 54 (4 a 16 ug/mL) e 141 (4 ug/mL).
A presença de soro teve pequeno impacto nos valores de MICassociados com os fármacos conjugados com bisfosfonato em seu estadodesprotegido e na ausência de mineral ósseo, o que sugere que a participa-ção de enzimas hidrolíticas de soro seja pelo menos não requerida para cli-vagem se a atividade anti-bacteriana for devida à porção de fluoroquinolonaliberada durante o curso do ensaio. Em essência, a liberação do fármaconão parece ser maior em tampão aquoso do que em soro. Em contraste, obisfosfonato 26 protegido (MIC 32 ug/mL muda para 0,5 ug/mL na presençade soro de camundongo a 50% no meio) aumenta nitidamente em atividade.De fato, a comparação de 26 com seu 25 origem desprotegido (MIC 32ug/mL inalterada em soro) claramente sugere que os bisfosfonatos livresnão são substratos de enzimas hidrolíticas de soro em solução se a ativida-de anti-bacteriana for devida à porção de fluoroquinolona liberada durante ocurso do ensaio.
Ensaios de citotoxicidade
Compostos selecionados também foram testados quanto à suacapacidade para inibir o crescimento de células de mamíferos a fim de verifi-car níveis de citotoxicidade para o hospedeiro mamífero, por meio de umensaio que mede a redução biológica do sal interno de 3-(4,5-dimetiltiazol-2-il)-5-(3-carboximetoxifenil)-2-(4-sulfofenil)-2H-tetrazólio (reagente de MTS).Os ensaios foram executados em placas de micro-título de 96 cavidades.Resumidamente, compostos em concentrações de 100, 50, 25, e 12,5 uMforam incubados com 2 x 104 células de Hela por cavidade em Meio de Ea-gle Modificado de Dulbecco (Invitrogen Corporation) contendo Soro de Cres-cimento Bovino a 1% (HyClone) durante 18 horas a 37SC sob C02 a 5%. Aotérmino da incubação, a quantidade de equivalentes redutores foi determi-nada pela redução do reagente de MTS (sal interno de 3-(4,5-dimetiltiazol-2-il)-5-(3-carboximetoxifenil)-2-(4-sulfofenil)-2H-tetrazólio) para seu produto deformazana origem ((4,5-dimetiltiazol-2-il)-3-(3-carboximetoxifenil)-5-(4-sulfo-fenil)-formazana) como revelado pela absorvência a 490 nm.
Os compostos 4, 5, 7, 8, 14, 18, 26, 28, 39, 53, 54, 64 e 154 fo-ram analisados sob as condições mencionadas acima e não exibiram ne-nhum sinal de qualquer citotoxicidade em concentrações até 100 uM (dadosnão mostrados).
Exemplo 3: Estabilidade de conjugados de fluoroquinolona-bisfosfonato
As estabilidades de conjugados de fluoroquinolona-bisfosfonatoselecionados em solução e em meios diferentes foram avaliadas empregan-do-se uma metodologia baseada em ou LC/MS (cromatografia líquida aco-plada com espectrometria de massa) ou detecção através de ensaio biológi-co. Para detecção através de LC/MS, uma alíquota de 5 uL de solução a 200uM do composto foi adicionada a 95 uL do meio (PBS a 100 mM (pH 7,5),Tris a 100 mM (pH 7,5) ou soro de plasma de rato). A mistura foi incubadapara pontos do tempo diferentes, e foi em seguida diluída com 500 uL demetanol. A mistura foi turbilhonada durante 15 minutos e centrifugada a 10000 g durante 15 minutos. O sobrenadante foi evaporado sob uma correntede argônio, e o resíduo resultante foi reconstituído em 100 uL de água. Amistura resultante foi turbilhonada durante 15 minutos e centrifugada a10000 g durante 10 minutos. Uma alíquota de 20 uL foi em seguida empre-gada para determinar a concentração do fármaco origem através de compa-ração com padrões de LC/MS. O método analítico de LC/MS foi baseado emuma armadilha de LC/MSD série Agilent 1100™ com uma coluna Zorbax™SB-Aq (2 x 30mm, 3,5 u) empregando-se ácido fórmico a 0,1% em água:ácido fórmico a 0,1% em acetonitrilo (85:15) como a fase móvel a uma taxade fluxo de 0,3ml/minuto. Para a detecção através de bioensaio, uma solu-ção do composto individual a 1 mg/mL em PBS foi diluída em um volumeigual do meio e incubada a temperatura ambiente. Nos momentos indicados,uma alíquota de 100 uL da solução foi adicionada a 100 uL de uma suspen-são de 20 mg/ml de farinha de osso em pó (Now Foods, Bloomingdale, Illi-nois, E.U.A.) em PBS. A suspensão de fármaco /pró-fármaco em farinha deosso em pó foi incubada a temperatura ambiente durante 10 minutos parapermitir ligação, e centrifugada a 16 000 g durante 2 minutos. O sobrenadan-te foi avaliado com relação ao conteúdo de fluoroquinolona através de en-saio microbiológico como segue: colônias isoladas da cepa indicadora (E.coliLBB925 tolC) foram ressuspensas em salina a 0,85% a OD6oo = 0,2 e dis-seminadas sobre placas de ágar de Miller Hinton ajustado ao cátion (CA-MHA). Volumes conhecidos do sobrenadantes foram aplicados a discos esecados. Os discos foram em seguida colocados nas placas de CAMHA se-meadas. As placas foram incubadas a 379C durante 18 horas depois dasquais os diâmetros das zonas de inibição geradas pelos discos foram medi-dos. A quantidade de pró-fármaco foi deduzida de curvas padrões de quanti-dades conhecidas de gatifloxacino 15 livre que foram empregadas como re-ferência para cada experimento. Os resultados estão expostos na Tabela 1.
Tabela 1. regeneração de fármaco origem de pró-fármacos em soluçãoComposto N°
<table>table see original document page 153</column></row><table>PBS: PBS a 100 mM (pH 7,5); RS: Soro de plasma de rato; Tris: Tris a 100mM (pH 7,5).
Os dados coletados e apresentados na Tabela 1 fornecem su-porte para duas tendências. Primeiramente, em solução, há regeneração dofármaco origem do pró-fármaco, e esta regeneração parece ser um poucoindependente de soro hidrolases quando comparando soros de ratos ativa-dos e inativados (compostos 49, 54 e 121). Secundariamente, as taxas ob-servadas para os pró-fármacos 18, 28 e 54 de gatifloxacino 15 são inespe-radamente acentuadamente mais rápidas do que aquelas medidas para ospró-fármacos origem, respectivamente 14, 25, e 52 de moxifloxacino 3 em-pregando-se os mesmos ligadores de bisfosfonato.
Exemplo 4: Ligação de compostos ao pó de osso in vitro e subseqüente re-generação do fármaco origem.
Ligação de dó de osso
A capacidade das moléculas do exemplo para ligarem-se ao póde osso foi estabelecida de dois modos paralelos, empregando-se ou LC/MSou detecção fluorométrica. Para detecção através de LC/MS, uma soluçãode matéria-prima (5 mM) do composto a ser testado foi adicionada a tampãode Tris-HCI a 0,1 M pH 7, NaCI a 0,15 M para obter uma concentração finalde 100 uM. Amostras em triplicata (1 mL) das soluções de composto foramintensivamente agitadas durante 10 minutos com ou sem 25 mg de osso detíbia de rato fresco ou 20 mg moído secado a vácuo. As amostras foram emseguida centrifugadas durante 15 minutos a 10 000 g. A presença de com-posto não ligado foi medida por injeção de 30 uL de cada um dos sobrena-dantes em um sistema de LC/UV Agilent 1100™. Para detecção fluorométri-ca, um composto individual foi dissolvido em PBS ou água (composto 52) eressuspenso a uma concentração de 1 mg/ml em uma suspensão de farinhade osso em pó (Now Foods, Bloomingdale, Illinois, E.U.A.) em PBS a 10mg/ml. A suspensão de fármaco/pró-fármaco em farinha de osso em pó foiincubada a 37gC durante 1 hora para permitir a ligação, e centrifugada a 13000 rpm durante 2 minutos, antes de recuperar o sobrenadante. A pelota defarinha de osso em pó foi em seguida lavada três vezes com 1 ml de PBS.Todos os sobrenadantes foram guardados e avaliados quanto ao conteúdode fluoroquinolona através de medições de fluorescência a comprimentos deonda de excitação/e missão de 280/465 nm. A quantidade de fluoroquinolonafoi determinada a partir de curvas padrões geradas para cada experimento.A quantidade de fármaco/pró-fármaco ligado ao pó de osso foi deduzida dadiferença entre a quantidade consumida (tipicamente 1 mg) e a quantidaderecuperada nos sobrenadantes após a ligação. Em todos os experimentosde ligação, >99% de fármaco consumido foram recuperados no sobrenadan-te para os fármacos origem. Os resultados estão expostos na Tabela 2.
Tabela 2. Níveis de Ligação de Osso in vitro
<table>table see original document page 155</column></row><table><table>table see original document page 156</column></row><table><table>table see original document page 157</column></row><table><table>table see original document page 158</column></row><table><table>table see original document page 159</column></row><table><table>table see original document page 160</column></row><table>perado.
Regeneração de fármaco de pró-fármaco ligado à osso em pó
A capacidade do pró-fármaco para liberar a entidade ativa nolocal de infecção é suprema para emprego in vivo. Esta pode ser parcial-mente predeterminada medindo-se a liberação do fármaco de pró-fármacoligado a material ósseo in vitro.
As quantidades de fármaco "regenerado" do pró-fármaco origemfosfonado foram medidas como segue. Pró-fármacos ligados a osso em pólavados da seção anterior foram ressuspensos em 400 uL de PBS ou em400 uL de soro humano ou de rato a 50% (v/v em PBS). A suspensão foiincubada ou durante a noite, três dias ou seis dias a 372C, centrifugada a 13000 rpm durante 2 minutos e o sobrenadante foi recuperado. Metanol (volu-me de 5X relativo ao sobrenadante) foi adicionado a cada sobrenadante e amistura foi turbilhonada em um vórtice de modelo de chão durante 15 minu-tos para extrair a fluoroquinolona liberada. A mistura foi em seguida centrifu-gada a 10 000 rpm durante 15 minutos para pelotizar o material insolúvel. Osobrenadante contendo a fluoroquinolona extraída foi recuperado e evapo-rado até a secura em um speed vac. As pelotas secadas foram ressuspen-sas em PBS e a quantidade de fluoroquinolona foi determinada através demedições de fluorescência como descrito acima. A porcentagem de fármacoregenerado foi deduzida da diferença entre a quantidade de pró-fármacoligado e a quantidade de fármaco regenerado. A identidade de fármaco re-generado foi deduzida por determinação da MIC; MICs de material regene-rado foram iguais a aquelas de fármacos origem mas não aquelas de pró-fármacos.Tabela 3: regeneração de farmaco origem de pró-fármaco ligado à osso invitro
<table>table see original document page 162</column></row><table><table>table see original document page 163</column></row><table><table>table see original document page 164</column></row><table><table>table see original document page 165</column></row><table><table>table see original document page 166</column></row><table>ambos os dados de regeneração da fase de solução e dados de regenera-ção ligada a pó de osso para os compostos 52 e 54: estes dois compostoscompartilham o mesmo ligador de bisfosfonato e o mesmo ponto de ligação(carboxila) a fluoroquinolona origem deles. Entretanto, gatifloxacino 15 é li-berado do pró-fármaco 54 a duas vezes a taxa que para moxifloxacino 3 dopró-fármaco 52, seja em solução (Tabela 1) ou ligado à pó de osso (Tabela3). Por conseguinte o ligador de bisfosfonato adequado deve ser configuradoempiricamente para o fármaco origem selecionado a fim de liberá-lo do pró-fármaco a uma taxa adequada para atividade in vivo. Finalmente, o efeito domeio pode ser desprezível, com taxas bastante similares independente dapresença ou ausência de soro. Este é o caso para os compostos 36, 39, 44,52, 64, 73, 82, 85, 87 e 141. Embora isto não impeça um papel para sorohidrolases na liberação da entidade ativa de pró-fármaco ligado à osso, de-monstra que o processo nas necessidades muito mínimas não dependem desua catalise. Por outro lado, para alguns compostos, tais como 49, 57, 62,80, 99, 121, 129, 134, 145, 149 e 153 há uma aceleração de taxa considerá-vel na presença de soro, com fluoroquinolona regenerada 2 a 4 vezes maisregenerada depois de 24 horas, ao passo que para 54 uma desaceleraçãode taxa é observada. Este impacto é evidência insuficiente para concluir quehá catalise biomolecular envolvida. De fato, alguém não pode impedir certosefeitos de meio, tais como o impacto de força iônica, ou o papel de certosíons de metal que ajudam a clivagem através de quelação. De fato, o com-portamento de 54 é indicativo da predominância de uma clivagem induzidaquimicamente, em vez de bioquimicamente. Além disso, os pró-fármacosque envolvem ligadores de glicolamida apresentam comportamentos bastan-te irregulares, altamente dependentes dos substituintes no ligador e da fluo-roquinolona particular envolvida. Em conseqüência, dentro deste grupo decompostos, 52, 64, 73 e 82 não são impactados pela mudança de meio. Oscompostos 57, 62, 80, e 99 exibem maior regeneração na presença de soroe o composto 54 exibe menor regeneração. Os padrões de substituição noligador não são prenunciadores deste comportamento, o qual somente podeser determinado experimentalmente.Exemplo 5: Determinação de níveis de conjugado de moxifloxacino-bisfos-fonato N° 52 e conjugados de gatifloxacino-bisfosfonato Nos 49 e 54 em tíbiade rato in vivo.
A fim de investigar a ligação de osso e a taxa de decomposiçãode pró-fármacos de fluoroquinolona bisfosfonada in vivo, ratos foram trata-dos com pró-fármaco de moxifloxacino bisfosfonado 52 ou pró-fármaco degatifloxacino bisfosfonado 49 ou 54 e o conteúdo de fármaco de suas tíbiasfoi analisado em diferentes momentos depois de injeção. À ratos CD fêmeas(idade, 57 a 70 dias; n = 5/grupo; Charles River, St-constante, Canadá) foiadministrada uma dose intravenosa (veia da calda) de bolo única do com-posto 49, 52 ou 54 (dissolvido em NaCI a 0,85%) em respectivamente 18,8mg/kg (equivalente a 9 mg/kg de 15), 15,8 mg/kg (equivalente a 10 mg/kg de3) e 17,4 mg/kg (equivalente a 10 mg/kg de 15) de peso corporal. Os ani-mais foram sacrificados humanamente em momentos especificados depoisda dosagem i.v para avaliar os níveis de 49, 52 ou 54 no osso. As tíbias fo-ram recuperadas por dissecação, limpadas de tecidos moles, moídas em-pregando-se um moinho de bola de metal (Retsch MM301 ™) e mantidas a -80°C antes da determinação da concentração de fármaco do osso.
Determinação das concentrações dos compostos bisfosfonados 49. 52 e 54 nas tíbias
O pó de osso moído experimentalmente obtido foi suspenso emácido fórmico a 5% em metanol (500 mg/1,6 ml_). A mistura foi turbilhonadadurante 10 minutos e centrifugada durante 10 minutos a 10 000 g. A pelotaresultante foi secada, pesada e empregada para a determinação da quanti-dade de pró-fármaco bisfosfonado.
Para a dosagem do pró-fármaco na tíbia, os padrões, QCs (Con-troles de qualidade) e blanks foram preparados (em duplicata) como segue:a 20 mg de pó de tíbia blank seco foi adicionada uma solução de (10 uL) depró-fármaco e 990 uL de tampão (tris-HCI a 0,1 M, pH 7, NaCI a 0,15 M); amistura foi turbilhonada durante 10 minutos (temperatura ambiente), centri-fugada durante 15 minutos a 10 000 g (temperatura ambiente), o sobrena-dante descartado e a pelota guardada para o procedimento de clivagem. Afaixa dos padrões (6 níveis) foi de 0,05 a 10 uM e os níveis de QC foram0,075 0,75 e 7,5 uM.
Para cada padrão, QC, Blank e pelota de osso de tíbia de amos-tra experimental (20 mg de peso seco) foram adicionados 500 uL de NaOH a6N para a clivagem do pró-fármaco no fármaco (moxifloxacino 3 ou gatiflo-xacino 15). Depois de uma incubação a 509C durante 1 hora (para 49) ou 2horas (para 52 e 54), a mistura foi acidificada com HCI a 6N (500 uL) e opadrão interno (gatifloxacíno 15 para 52 e moxifloxacino 3 para 49 e 54) foiadicionado. Depois de uma centrifugação de 15 minutos a 10 000 g (tempe-ratura ambiente), o sobrenadante foi extraído em um cartucho de Strata™(30 mg/1 mL), empregando-se metanol a 100% como o eluente. O eluentefoi evaporado até a secura sob uma corrente de argônio e o resíduo secadofoi reconstituído em 200 uL da fase móvel empregada na análise de LC/ MSatravés de turbilhonamento durante 15 minutos. Depois de centrifugaçãodurante 15 minutos a 10 000 g, 20 uL do sobrenadante foram injetados noanalisador de LC/MS.
A quantidade de fármaco resultante da clivagem do pró-fármacofoi analisada em um armadilha de LC/MSD série Agilent 1100™ . O sobre-nadante foi injetado em uma coluna Zorbax™ SB-Aq (2 x 30 mm, 3,5 u ),empregando-se ácido fórmico a 0,1% em água: ácido fórmico a 0,1% emacetonitrilo (85:15) como a fase móvel a uma taxa de fluxo de 0,3 mL/ minu-to. A MS foi estabelecida como segue: sonda de ESI, polaridade positiva,nebulizador 3,1638 kg/cm2, temperatura de gás seco 350 SC, fluxo de gásseco 10 U minuto, saída capilar 140 V e escumadeira 37 V. Para os com-postos 52 e 54, um tempo de execução de 8 minutos com a válvula de des-vio regulada para o resíduos durante os primeiros 1,2 minutos foi seleciona-do. Para composto 49, um tempo de execução de 14 minutos com a válvuladesvio regulada resíduos para os primeiros 2 minutos foi selecionados. Osíons detectados foram determinados em modo de reação único (SRM).
Para a determinação de 52, moxifloxacino 3 foi analisado param/z 402,2 e o padrão interno (gatifloxacino 15) para m/z 376,1 -> 332,1.
Para a determinação de 49 e 54, gatifloxacino 15 foi analisadopara m/z 376,1 —► 332,1 e o padrão interno (moxifloxacino 3) foi analisadopara m/z 402,2.
Concentrações dos compostos bisfosfonados 52 e 54 nas tíbias em 7 a 28dias após a injeção
Os resultados da determinação de 52 e 54 em tíbias de rato sãoexibidos respectivamente nas Figuras 1 e 2.
Os dados indicam que altas concentrações dos pró-fármacos 49,52 e 54 estão presentes no osso, sustentando o emprego de porções bisfos-fonadas em pró-fármacos para transportar anti-bacterianos de fluoroquinolo-na para tecidos ósseos. Os compostos possuem meias vidas de 20 dias pa-ra 52 e 21 dias para 54. Os resultados estão bem de acordo com um de-créscimo exponencial das quantidades de pró-fármacos de osso (dados nãomostrados).
Concentração do composto bisfosfonado 52 nas tíbias em 5 minutos a 24horas após a injeção
Os resultados para a determinação de 52 em tíbias de rato du-rante um período curto de tempo são exibidos na Figura 3.
Os dados mostram que o pró-fármaco bisfosfonado acumula-seextremamente rápido em osso, com uma meia-vida para o processo de a-cumulação de menos que 1 hora.
Concentrações do composto bisfosfonado 49 nas tíbias em 0 a 120 horasapós a iniecão
Os resultados da determinação de 49 em tíbias de rato são exi-bidos na Figura 4. Os dados indicam que, embora alta, a concentração dopró-fármaco de clivagem rápida 49 presente no osso é mais baixa do queaquelas 52 e 54 de clivagem mais lenta. Esta ainda sustenta o emprego deporções de bisfosfonadas em pró-fármacos para transportar anti-bacterianosde fluoroquinolona para tecidos ósseos. O composto 49 com uma taxa muitoalta de regeneração em in vitro supostamente possui um tempo de vida mui-to curto. O desaparecimento de tíbias ocorre em duas fases, uma fase rápi-da inicial (meia vida de 11 horas) e uma segunda fase mais lenta (meia vidade 2 dias).Exemplo 6: Determinação de níveis de conjugado de moxifloxacino-bisfosfonato N° 52 em plasma de rato in vivo.
A fim de avaliar a cinética de depuração de pró-fármacos bisfos-fonados de fluoroquinolonas da circulação sangüínea, os níveis de pró-fármaco de moxifloxacino bisfosfonado 52 foram determinados em plasma, aintervalos de tempo curtos (5 minutos para 24 horas) após a injeção. À Ra-tos CD fêmeas (idade, 57 a 70 dias; n = 3/grupo; Charles River, St-Constante, Canadá) foi administrada um dose intravenosa (veia da cauda)de bolo única do composto 52 (dissolvido em NaCI a 0,85%) a 15,8 mg/ kgde peso corporal, correspondendo a 10 mg/ kg de moxifloxacino 3. os ani-mais foram sacrificados por inalação de CÓ2 nos momentos especificadosapós i.v. para avaliar os níveis de 52 em plasma. Amostras de sangue foramcoletadas através de punção cardíaca e transferidas em tubos BD Vacutai-ner (tampa verde) para isolamento de plasma. Os componentes do plasmaforam obtidos por centrifugação destas amostras e eles foram armazenadosa-80SC até análise.
Determinação das concentrações do composto bisfosfonado 52 em plasmaatravés de LC/MS
Para a dosagem de pró-fármaco no plasma, os padrões e QCsforam preparados (em duplicata) como segue: a 100 ul de plasma blank foiadicionada uma solução de reforço (5 ul) do pró-fármaco (52 em água). Afaixa dos padrões (8 níveis) foi de 0,06 a 25 uM e os níveis de QÇ foram0,18, 1,87 e 18,75 uM. Quatro amostras de plasma em blank sem pró-fármaco também foram preparados.
A cada padrão, QC, blank e plasma experimental (100 ul) foramadicionados 10 ul de suspensão de hidroxiapatita (Sigma #H02520) para aligação do pró-fármaco. Após turbilhonamento (10 minutos) e centrifugação(10 minutos, 10000 g, temperatura ambiente ), o sobrenadante foi descarta-do e a pelota foi lavada duas vezes com água (grau de HPLC) seguida porcentrifugação (10 minutos, 10000 g, temperatura ambiente). Hidróxido desódio a 6N (500 pi) foi adicionado à pelota lavada, e a mistura foi turbilhona-da e incubada 37QC durante uma hora em um banho de água para a cliva-gem do pró-fármaco no fármaco (moxifloxacino 3). Após o período de incu-bação, a mistura foi acidificada com ácido hidroclórico a 6N (500 ul) e o pa-drão interno (ciprofloxacino 6, 5 uL de uma solução de matéria-prima a 50uM em água) foi adicionado. O padrão interno foi adicionado às amostras de plasma blank mas não às amostras de plasma blank duplas. As amostrasforam turbilhonadas 10 minutos e extraídas em um cartucho de estratos (30mg/1 ml), empregando-se ácido fórmico : metanol (1:99) como o eluente. Oeluente foi evaporado até a secura, o resíduo seco foi reconstituído em 200uL de fase móvel (condições iniciais) e 20 uL foram injetados na LC/MS.
Moxifloxacino 3 resultante da clivagem do pró-fármaco foi anali-sado com o mesmo método em uma Armadilha de LC/MSD séries Agilent1100™. A amostra extraída foi injetada em uma coluna Zorbax™ SB-Aq (2 x30 mm, 3,5 u), empregando-se ácido fórmico a 0,1% em água (aq) e ácidofórmico a 0,1% em acetonitrilo (org) como a fase móvel, a uma taxa de fluxode 0,3 ml/minuto. O programa empregado foi: org a 12% durante os 2 primei-ro minutos, mudando em seguida para org a 20% em 0,01 minuto e manten-do estas condições durante 5 minutos, mudando em seguida para org a 50%em 0,01 minuto e mantendo estas condições durante 1 minuto, retornandodepois às condições iniciais e equilíbrio. A MS foi estabelecida como segue:sonda ESI, polaridade positiva, nebulizador 45 psi, temperatura de gás seco350eC, fluxo de gás seco 10 Uminuto, saída capilar 125 V (1,8 a 4 minutos)ou 140 V(4 a 13 minutos) e escumadeira 37 V. O tempo de execução foi 13minutos com a válvula de desvio regulada para os resíduos para os primei-ros 1,8 minutos. Moxifloxacino 3 foi analisado para m/z 402,2 -> 358,1 notempo de 7,1 minutos e o padrão interno (ciprofloxacino, 6) para m/z 332,1288,0 no tempo de 2,9 minutos, em modo de reação único (SRM).
Os resultados da determinação da concentração de 52 emplasma são apresentados na Figura 5. O pró-fármaco 52 é rapidamente de-purado da circulação com uma meia-vida de menos de uma hora, em com-pleta concordância com a taxa complementar de acumulação em osso exibi-da na Figura 3.
Exemplo 7: Uso profiláctico dos compostos pró-fármacos 39, 44, 49, 52, 54,107, 121, 129, 141, 145, 149 e 153 em ratos
Para determinar a atividade in vivo de pró-fármacos bisfosfona-dos de fluoroquinolonas, compostos 52 e 107, derivados dos composto ori-gem moxifloxacino 3 (para 52), e compostos 39, 44, 49, 54, 121, 129, 141,145, 149, derivados do composto origem gatifloxacino 15, foram emprega-dos em um modelo profiláctico para infecção. Especificamente, células de S.aureus ATCC 13709 foram cultivadas durante a noite a 37eC em caldo deinfusão cérebro coração (BHIB). As células foram subcultivadas em BHIBfresco e incubadas durante 4 a 5 horas a 37aC. As células foram lavadasduas vezes com salina tamponada por fosfato (PBS) e ressuspensas emBHIB suplementado com soro bovino fetal a 10% (vol. / vol.) a uma densida-de de aproximadamente 1010 unidades formadora de colônia (CFU)/ml (ba-seado na turbidimetria). A suspensão foi aliquotada e uma porção foi empre-gada para checar a contagem de CFU. A cultura foi armazenada congelada(-809C) e foi empregado sem subcultura. Para emprego como um inóculo acultura foi descongelada, diluída em PBS e mantida em um banho de geloaté que ela fosse empregada.
Os animais foram infetados como descrito por 0'Reilly e outros(Antimicrobial Agents and Chemotherapy (1992), 36(12): 2693-97) para ge-rar a infecção óssea. Ratos CD fêmeas (idade, 57 a 70 dias; n = 5/grupo;Charles River, St-Constant, Canadá) foram anestetisiados por isofluoranoantes e durante a cirurgia. Seguindo a completa indução de anestesia, o ratofoi colocado com o lado ventral para cima e o pêlo foi raspado do sítio cirúr-gico. A pele sobre a perna foi limpada e foi desinfectada (proviodina-etanol a70%). Uma incisão longitudinal abaixo da articilação do joelho foi feita noplano sagital. A incisão foi feita sobre o osso debaixo da "articulação do joe-lho" (cabeça da tíbia ou côndilo) mas não estendendo-se completamente atéo tornozelo. Uma furadeira de alta velocidade equipada com uma broca debulbo de 2 mm foi empregada para perfurar um buraco na cavidade medullarda tíbia. Os ratos foram injetados intra-tibialmente com 0,05 ml de morruatode sódio a 5% (agente de esclerosante) e em seguida com 0,05 ml de sus-pensão de S. aureus (aproximadamente 5 x 105 CFU/rat). O buraco foi la-crado aplicando-se uma pequena quantidade de cimento dentário que ime-diatamente absorve fluidos e adere ao sítio. O ferimento foi fechado empre-gando 3 clipes de pele de metal. Moxifloxacino 3 (como um controle positivo)foi injetado uma vez a 10 mg/kg intravenosamente 1 hora pós-infecção emsalina, enquanto os pró-fármacos de fluoroquinolona (preparados em salinaa 0,9%) foram injetados como uma dose de bolo intravenosa única em dife-rentes momentos antes da infecção. Para comparação, o fármaco origem(moxifloxacino 3 ou gatifloxacino 15) também foi injetado intravenosamenteuma vez a uma dose equivalente molar no mesmo momento antes da infec-ção.
Os ratos infectados foram sacrificados por asfixia com CO2 24horas pós-infecção para monitorar a contagem de CFU bacterianas. As tí-bias infectadas foram removidas, dissecadas livre de tecido mole, e pesa-das. Os ossos foram moídos empregando-se um moinho de bola de metal,ressuspensos em 5 ml NaCI a 0,9%, diluídos sucessivamente e processadospara culturas quantitativas. Para os compostos 39, 44, 49, 54, 141,145,149,1 ml da solução de NaCI a 0,9% foi adicionado a 50 mg de carvão vegetalantes das diluições consecutivas. As eficácias de tratamento foram medidasem termos de Log bactérias viáveis (Log CFU por grama de osso). Os resul-tados obtidos para cada grupo de ratos foram avaliados calculando-se o LogCFU médio e o desvio padrão. O limite de detecção é 2 Log CFU/g de osso.Comparações estatísticas de contagens bacterianas viáveis para os grupostratados e não tratados diferentes foram executadas com o teste de compa-ração múltipla de Dunnett. As diferenças foram consideradas significantesquando o valor de P foi < 0,05 quando comparando animais infetados trata-dos àqueles infetados não tratados.
O experimento foi realizado empregando-se o composto 52 (umpró-fármaco bisfosfonado de moxifloxacino) a 15,8 mg/kg (equivalentes a 10mg/kg de moxifloxacino 3) injetados intravenosamente em diferentes mo-mentos (até 30 dias) antes da infecção. O grupo não tratado e o grupo trata-do com moxifloxacino 3 1 hora após a infecção foram repetidos (ambos osgrupos são mostrados). A comparação com o segundo grupo não tratadodemonstrou decréscimo significante (p < 0,05) em título bacteriano para osgrupos tratados com o pró-fármaco 52 5, 10, 15 e 20 dias antes de infecçãoassim como os grupos tratados moxifloxacino 3 em 1 hora após. Os resulta-dos são exibidos na Figura 6. Um experimento paralelo conduzido empre-gando-se 52 a 32 mg/kg, correspondendo a 20 mg/kg de moxifloxacino 3.Neste caso, a comparação (p-valores) com o grupo não tratado mostrou umdecréscimo significante em título bacteriano em animais tratados com o 52quando administrados 7, 14, 21 e até mesmo 28 dias antes da infecção. A-queles tratados com 3 a 10 mg/kg 1 hora antes da infecção apresentaramtambém um decréscimo significante no título bacteriano, mas não aquelestratados com 3 a 20 mg/kg sete dias antes. Os resultados são exibidos naFigura 7.
O experimento também foi realizado empregando-se o composto54 (um pró-fármaco bisfosfonado de pró-fármaco de gatifloxacino) injetadointravenosamente 48 horas antes da infecção, mas em doses diferentes.Para comparação gatifloxacino 15 também foi administrado 48 horas antesda infecção, a 10 mg/Kg (equivalente a 17,3 mg/Kg de 54). A comparaçãocom o grupo não tratado demonstrou decréscimo significante valor dé p <0,0002) em título bacteriano para o grupo tratado com pró-fármaco 54 a 17,3mg/Kg 48 horas antes da infecção assim como o grupo tratado com moxiflo-xacino 3 (controle positivo) administrado 1 hora após. Os resultados são exi-bidos na Figura 8.
Os tratamentos profilácticos dos ratos com os outros pró-fármacos bisfosfonados de moxifloxacino e gatifloxacino 15 são exibidos naTabela 4.
Tabela 4: Títulos bacterianos recuperados em seguida a tratamento profilác-tico em modelo de rato de infecção óssea
<table>table see original document page 175</column></row><table><table>table see original document page 176</column></row><table>infecção, enquanto gatifloxacino 15 é sem efeito em uma dose equivalente(Figura 8). Similarmente, quando composto 52 é empregado a 32 mg/kg, oefeito profiláctico dura muito mais tempo, como mostrado na comparaçãodas Figuras 6 e 7. A relação clara entre doses e atividade profiláctica de-monstra a capacidade para modular um efeito in vivo dos compostos fosfo-nados da invenção mudando-se a sua dose. Ela também fornece outra evi-dência quanto a uma clara relação entre o compostos fosfonados da inven-ção como agentes de tratamento e o resultado de tratamento em um modeloin vivo.
O efeito profiláctico do pró-fármaco 121 e a ausência de efeitodo conjugado 107 na mesma dose molar destacam a importância da capaci-dade da entidade bisfosfonada para sofrer um processo de clivagem paraliberar o anti-bacteriano origem. A simples liberação para o osso não é sufi-ciente. Isto também demonstra que o processo de revestimento da superfícieóssea com uma entidade bisfosfonada é amplamente inadequada em simesmo para produzir profilaxia.
Mais inesperados são os resultados dos pró-fármacos 39, 44,129, 145, 149 e 153. Estes compostos regeneram (Tabela 3) bem in vitromas são incapazes de produzir um resultado positivo in vivo. Embora emalguns casos, possa ser demonstrado que o processo de regeneração re-quer biocatálise e que as enzimas adequadas não estão presentes em teci-dos ósseos, isto não pode ser demonstrado para os compostos 39 e 44 queregeneram a taxas que são similares a 54 e regeneram igualmente bem naausência e presença de soro (Tabela 3). Por outro lado, pode ser demons-trado que a ausência de atividade é devido a regeneração em plasma antesde ser capaz de alcançar o osso. Também o composto 49 com regeneraçãoextremamente rápida em solução, em plasma (Tabela 1) não fornece umresultado positivo.
As discrepâncias entre resultados in vitro e in vivo enfatizam anecessidade de determinar experimentalmente a adequabilidade do pró-fármaco particular.
Estes experimentos também demonstram que tratamentos efica-zes requerem igualmente liberação para o osso, que foi anteriormente de-monstrada ser extremamente eficiente como resultado da funcionalidade debisfosfonato e uma decomposição subseqüente da entidade bisfosfonadapara sua fluoroquinolona antimicrobiano origem.
Exemplo 8: Determinação da quantidade de mpxifloxacino 3 regenerado depró-fármaco de moxifloxacino bisfosfonado 52 em osso infetado e não infectado
A fim de medir o impacto da infecção sobre o acesso dos pró-fármacos bisfosfonados, em particular levando em conta a inflamação e acirculação diminuída no sítio da intervenção cirúrgica, os níveis de moxiflo-xacino regenerado nas tíbias dos membros traseiros infetado e não infecta-dos de ratos infetados foram determinados.
Os ratos foram infetados como no Exemplo 7, e tratados IV comou 15,8 ou 31,6 mg/kg de peso corporal do pró-fármaco 52 um dia depois dacirurgia. Um dia e seis dias em seguida ao tratamento, as tíbias foram cole-tadas conforme descrito anteriormente. Os níveis de moxifloxacino regene-rado 3 foram determinados como segue.
Determinação de moxifloxacino regenerado em tíbia através de LC/MS
A tíbia inteira obtida experimentalmente foi moída para um póque foi suspenso em ácido fórmico a 5% em metanol (500 mg/1,6 ml) paraextrair o moxifloxacino 3 liberado. A mistura foi turbilhonada durante 10 mi-nutos e centrifugada durante 20 minutos a 1250 g. O sobrenadante (160foi coletado e reforçado com o padrão interno (ciprofloxacino 6), turbilhonadoe evaporado até a secura sob uma corrente de nitrogênio.
Padrões (de 5 a 1000 ng), QCs (25 e 250 ng) e blanks forampreparados (em duplicata) como segue: à pó de tíbia blank (50 mg, não se-co) foi adicionado a solução de ácido fórmico a 5% em metanol (160 \x\) e asolução de reforço de moxifloxacino 3 em água (10 )j.l). As misturas foramturbilhonadas durante 10 minuto e centrifugadas durante 10 minuto a 2500 g.O sobrenadante foi transferido para outro frasco, reforçado com o padrãointerno, turbilhonada e evaporado até a secura. Em cada caso, os resíduossecos resultantes (amostras, padrões, QCs e blanks) foram reconstituído em200 uL de água, turbilhonados durante 15 minutos e centrifugados durante15 minutos a 10 000 g. A solução (20 nl) foi injetada na LC/MS. O método deLC/MS é tal como descrito no Exemplo 6. Os resultados são exibidos na Fi-gura 9.
Este experimento mostra que a diferença entre ossos infectado enão infectados é desprezíveis em termos de acessibilidade do tratamento daentidade química. A circulação reduzida e a inflamação aumentada no mem-bro infectado não interfere significantemente com a distribuição do pró-fármaco 52 uma vez que o nível de moxifloxacino 3 regenerado não é signi-ficantemente diferente entre tíbias não infectadas e infetadas, independenteda dose do pró-fármaco bisfosfonado ou a demora entre sua administração ea coleta das tíbias. Isto claramente realça a eficiência dos bisfosfonatos naliberação anti-bacterianos de fluoroquinolona nos locais onde sua atividadeterapêutica é requerida.
Exemplo 9: Distribuição em tecidos de fármacos origem regenerados de pró-fármaco de gatifloxacino 54 e pró-fármaco de moxifloxacino 52 bisfosfonadoOs níveis de moxifloxacino 3 regenerado do pró-fármaco bisfos-fonado 52 e aqueles de gatifloxacino 15 regenerado do pró-fármaco bisfos-fonado 54 em diferentes órgãos e ossos foram determinados para avaliar oimpacto das funcionalidades de bisfosfonato na distribuição em tecido. Estesexperimentos foram conduzidos empregando-se ratos infetados conformedescrito no Exemplo 6, e tratados com diferentes regimes de dosagem dospró-fármacos investigados.
Determinação de moxifloxacino 3 e gatifloxacino 15 através de ensaio mi-crobiológico
Amostras de osso moído e homogeneizados de tecido foramsuspensos em PBS, turbilhonados e centrifugados a 13000 rpm durante 2minutos. O sobrenadante foi coletado e foi aplicado no ensaio subseqüente-mente descrito para determinar a quantidade de fármaco 3 ou 15 regenera-do.
Os sobrenadantes obtidos das amostras de osso e dos homoge-neizados de tecido foram avaliados quanto a quantidade de pró-fármaco a-través de medições de ensaio microbiológico como segue: colônias isoladasda cepa indicadora (E. coli LBB925 tolC) foram ressuspensas em salina a0,85% a OD60o = 0,1 e esfriadas em placas de ágar de Miller Hinton ajusta-das ao cátion (CAMHA). Volumes conhecidos do sobrenadantes foram apli-cados a discos e secados. Os discos foram em, seguida colocados sobre asplacas de CAMHA semeadas. As placas foram incubadas a 37eC durante 18horas após as quais os diâmetros das zonas de inibição geradas pelos dis-cos foram medidos. A quantidade de pró-fármaco foi deduzida das curvaspadrões de quantidades conhecidas de moxifloxacino 3 livre ou gatifloxacino15 livre que foram empregadas como referência para cada experimento.
Este experimento foi aplicado a ratos tratados com pró-fármacode moxifloxacino bisfosfonado 52 a 32 mg/kg de peso corporal, em cada umdos 14s, 159, 169 e 17B dias depois da cirurgia para induzir infecção. Os ratosforam em seguida sacrificados 43 dias depois dacirurgiar os~tecidos deseja-dos coletados e o nível de moxifloxacino 3 determinado. Os resultados sãomostrados na Tabela 5.
Tabela 5. Concentração de moxifloxacino 3 (u.g/g de tecido) em ossos e ór-gãos selecionados
<table>table see original document page 180</column></row><table>
Este experimento também foi aplicada a ratos tratados com pró-fármaco de gatifloxacino bisfosfonado 54 a 34 mg/kg de peso corporal, em-pregando-se dois regimes de dosagem diferentes. O regime dosagem A en-volveu tratamento em cada um dos 14° 21° 28° e 35° dias depois da cirur-gia para induzir infecção. O regime de dosagem B envolveu tratamento emcada um dos 149, 159, 16° e 17° dias depois da cirurgia para induzir infecção.Em ambos os casos, os ratos foram em seguida sacrificados 43 dias depoisda cirurgia, os tecidos desejados coletados e o nível de gatifloxacino 15 de-terminado. Os resultados são mostrados na Tabela 6.Tabela 6. Concentração de gatifloxacino 15 (\ig/g de tecido) em ossos e órgãos selecionados
<table>table see original document page 181</column></row><table>
Várias tendências são observadas com os pró-fármacos 52 e 54-regenerado. Primeiro, a presença de fármaco regenerado é detectável emtodos os ossos selecionados, até mesmo semanas depois do tratamento.Segundo, a distribuição em ossos não é homogênea, com uma clara prefe-rência por tíbias, seguida por mandíbulas e fêmures. Esta tendência é ob-servada para ambos os pró-fármacos o que indica que a anatomia e a fisio-logia de cada osso são fatores fundamentais influenciando a distribuição dopró-fármaco. Terceiro, quantidades menores de fármacos origem são detec-tadas no fígado, baço e rins, mas não em tecidos imediatamente circunja-centes aos ossos. Isto seria consistente com um fenômeno que ocorre nomomento da injeção, em vez de como resultado de material regenerado deossos que difundindo nestes órgãos. Isto pode ser explicado pela formaçãode partículas insolúveis na injeção, pela complexação do bisfosfonatos, pelacirculação íons de metal (em particular cálcio) que tipicamente terminam nosrins, fígados e baços como descrito para outro bisfosfonatos (Adv. Drug De-livery Rev. (2000), 42:175-195).
Uma importante observação deste experimento in vivo é que asconcentrações em tecido e osso de gatifloxacino 15 resultante de 54 que sãoconsistentemente maiores do aquelas de moxifloxacino 3 resultante de 52,ainda que os pró-fármacos 52 e 54 envolvam o mesmo ligador. Embora estaobservação possa ser um resultado de taxas diferenciais de eliminação dofármaco do osso, também compara as taxas in vitro de regeneração obser-vadas anteriormente (Tabela 3).
Exemplo 10. Combinação de Rifampicina e pró-fármaco de Gatifloxacinobisfosfonado 54 no tratamento de osteomielite induzida em ratos.
A liberação relativamente lenta de gatifloxacino 15 do pró-fármaco 54 bisfosfonado impede a geração de uma grande concentração de15 em osso. Um vantagem deste mecanismo de liberação lenta é permitirexposição prolongada das bactérias ao agente terapêutico, tal como foi es-pecificamente mostrado nos Exemplos 5 e 7. A este respeito, o emprego deuma combinação de um anti-bacteriano e um pró-fármaco bisfosfonado deum anti-bacteriano poderia revelar-se atrativo no fornecimento de uma altadose inicial do agente terapêutico seguido por uma exposição prolongada ao-segundo. Esta combinação pode revelar-se particularmente atrativa no for-necimento de pacientes com uma freqüência reduzida de tratamento e osbenefícios de alvejamento de osso, desse modo permitindo poucos efeitoscolaterais associados com exposição sistêmica dos antibióticos.
A esse respeito, Rifampicina (US 3.342.810) foi escolhido comoum antibiótico co-administrado, dado ao seu registro de trilha comprovado notratamento de osteomielite, ainda com reservas relacionadas à alta freqüên-cia de resistência bacteriana associada com este antimicrobiano (Antimicrob.Agents Chemother. (1992), 36:2693-7; J. Antimicrob. Chemother. (2004),53:928-935).
Neste experimento, os ratos foram infectados conforme descritono Exemplo 7 e tratados com ou 20 mg/kg de peso corporal de Rifampicinasubcutaneamente, ou com uma combinação de 34 mg/kg de pró-fármaco 54(correspondendo a 20 mg/kg de gatifloxacino 15) intravenosamente e 20mg/kg de Rifampicina subcutaneamente em cada um dos 14a, 15° 16° e 17adias depois da cirurgia para induzir infecção. Os controles padrões não en-volvendo nenhum tratamento e um tratamento de 20 mg/kg de Rifampicinadiariamente também foram incluídos. Os ratos foram humanamente sacrifi-cados no 43â dia depois da cirurgia e o título bacteriano nas tíbias infectadasdeterminados. Os resultados estão descritos na Figura 10.
A combinação de Rifampicina e pró-fármaco 54, mas não Ri-fampicina sozinha sob o mesmo regime dosagem resultou em um decrésci-mo estatisticamente significante (p = 0,007) no título bacteriano. Isto forneceevidência do potencial dos pró-fármacos de fluoroquinolona bisfosfonada noprolongamento do efeito terapêutico de outras fármacos anti-bacterianos emcombinações que revelar-se-iam valiosas à comunidade médica no trata-mento de osteomielite.
Intende-se que os exemplos e modalidades descritos aqui sãopara propósitos ilustrativos apenas e que várias modificações ou mudançasa luz destes seriam sugeridos a pessoas versadas na técnica e devem serincluídas no espírito e esfera de ação deste pedido e escopo das reivindica-ções anexas.
Todos os documentos referidos aqui, incluindo patentes, pedidosde patente, publicações, livros, capítulos de livro, artigo de jornal, manuais,guias e literatura de produto, estão expressamente incorporados aqui porreferência.

Claims (29)

1. Composto de Fórmula (I) ou um sal, metabólito, solvato ou pró-fármaco farmaceuticamente aceitável destes:<formula>formula see original document page 184</formula> em que:f éOou 1; m é 0 ou 1;A é uma molécula de fluoroquinolona ou um análogo antibacteri-ano deste;B é um grupo fosfonado; eU e Lb são ligadores cliváveis para acoplamento de B a A.
2. Composto de acordo com a reivindicação 1, em que a molécula dé fluoroquinolona ou análogo A é representado pelas Fórmulas A1a e A1b:<formula>formula see original document page 184</formula> em que:o referido ligador U é ligado a A2 quando f = 1, e o ligador U é ligado a Ai quando m = 1;A2 é um radical de amino quando f = 1, e A2 é hidrogênio, halo-gênio, alquila, arila, piridinila, -O-alquila ou um radical de amino quando f = 0;Ai é O ou S quando m = 1, e Ai é OH quando m = 0;Zi é alquila, arila ou -O-alquila;Z2 é hidrogênio, halogênio ou um radical de amino;Xi é N ou -CYi-, em que Yi é hidrogênio, halogênio, alquila, -O-alquila, -S-alquila, ou X^ forma uma ponte com Z-i;X2 é N ou -CY2-, em que Y2 é hidrogênio, halogênio, alquila, -O-alquila, -S-alquila, ou X2 forma uma ponte com A2;X3 é N ou CH; e X4 é N ou CH.
3. Composto de acordo com a reivindicação 2, em que é ci-clopropila e X2 é-CY2-, em que Y2 é flúor.
4. Composto de acordo com a reivindicação 1, em que a molécula de fluoroquinolona ou análogo A é representado através da Fórmula A2:<formula>formula see original document page 185</formula>em que:o ligador U é ligado a A2 quando f = 1, e o ligador Lb é ligado a Ai quando m = 1;A2 é um radical de amino quando f = 1, e A2 é hidrogênio, halo-gênio, alquila, arila, piridinila, -O-alquila ou um radical de amino quando f = Ai é O ou S quando m = 1, e Ai é OH quando m = 0;Zi é alquila, arila ou -O-alquila;Z2 é hidrogênio, halogênio ou um radical de amino; Z3 é hidrogênio ou halogênio; eZ4 é hidrogênio, halogênio, alquila, -O-alquila ou -S-alquila ou formam uma ponte com Z^
5. Composto de acordo com a reivindicação 4, em que Zi é ciclopropila e Z3 é flúor.
6. Composto de acordo com a reivindicação 1, em que a molécula de fluoroquinolona ou análogo A é representado através da Fórmula A3:<formula>formula see original document page 185</formula>em que:o referido ligador U é ligado a A2 quando f = 1, e o ligador U é ligado a A, quando m = 1;A2 é um radical de amino quando f = 1, e A2 é hidrogênio, halo-gênio, alquila, arila, piridinila, -O-alquila ou um radical de amino quando f = 0;Ai é O ou S quando m = 1, e A1 é OH quando m = 0;Z5 é hidrogênio, halogênio, alquila ou -O-alquila.
7. Composto de acordo com a reivindicação 2, 4 ou 6, em que oradical de amino é um radical heterocíclico nitrogenoso substituído ligado a N.
8. Composto de acordo com a reivindicação 7, em que o radical heterocíclico nitrogenoso substituído ligado a N é um radical selecionado do grupo que consiste em pirróis, pirrolidinas, piperidinas, piperazinas, morfoli-nas, tiomorfolinas, 1,4-diazepanos, diidropirrolidinas, diidropiridinas e tetraidropiridinas.
9. Composto de acordo com a reivindicação 1, em que B é um bisfosfonato.
10. Composto de acordo com a reivindicação 9, em que cadabisfosfonato é independentemente 0 0<formula>formula see original document page 186</formula> em que: cada R2 é independentemente H, alquila inferior, cicloalquila, arila ou heteroarila, com a condição de que pelo menos dois R2 são H;cada X5 é independentemente H, OH, NH2, ou um grupo halo.
11. Composto de acordo com a reivindicação 1, em que U é um ligador clivável selecionado do grupo que consiste em:<formula>formula see original document page 186</formula><formula>formula see original document page 187</formula>e La é um ligador clivável selecionado do grupo que consiste em:<formula>formula see original document page 187</formula>em que: n é um número inteiro < 10;cada p é independentemente 0 ou um número inteiro < 10; RL é H, etila ou metila; Rx é S, NRL ou O;cada Z é independentemente selecionado do grupo que consiste em hidrogênio, halogênio, alquila, alcóxi, acila, acilóxi, carbóxi, carbamoíla,sulfurila, sulfinila, sulfenila, sulfonila, mercapto, amino, hidroxila, ciano e ni-tro, e s é 1, 2, 3 ou 4;q é 2 ou 3;cada Rw é independentemente H ou metila; Ry é CaHb tal que a é um número inteiro de 0 a 20 e b é um número inteiro entre 1 e 2a+1;X é CH2( CONRL-, -CO-0-CH2-, ou -CO-0-; e Y é O, S, S(O), S02, C(O), C02> CH2 ou ausente.
12. Composto de acordo com a reivindicação 11, em que cada n é independentemente 1 ou 2, cada p é independentemente 0 ou 1, Rl é H, e Rx é NH.
13. Composto de acordo com a reivindicação 1, em que a molécula de fluoroquinolona ou análogo A é ciprofloxacino ou um análogo anti-bacteriano deste.
14. Composto de acordo com a reivindicação 1, em que a molécula de fluoroquinolona ou análogo A é gatifloxacino ou um análogo antibac-teriano deste.
15. Composto de acordo com a reivindicação 1, em que a molécula de fluoroquinolona ou análogo A é moxifloxacino ou um análogo anti-bacteriano deste.
16. Composto de Fórmula (II) ou um sal, metabólito, solvato ou pró-fármaco farmaceuticamente aceitável destes:<formula>formula see original document page 188</formula>em que:as linhas tracejadas representam ligações à grupos opcionais B-U e L2-B, em que pelo menos um dentre B-U e L2-B está presente; Z5 é hidrogênio, halogênio, alquila ou -O-alquila; Ai é um O ou S quando L2-B é ligado a A^ e Ai é OH quando L2-B não é ligado a A^A2 é um radical de amino quando B-U é ligado a A2, e A2 é hidrogênio, halogênio, alquila, arila, piridinila, -O-alquila ou um radical de amino quando B-U não é ligado a A2;cada B é independentemente um grupo fosfonado da fórmula: <formula>formula see original document page 189</formula> em que: cada R2 é independentemente H, alquila inferior, ciclo-alquila, arila ou heteroarila, com a condição de que pelo menos dois R2 sejam H;cada X5 é independentemente H, OH, NH2, ou um grupo halo; e L2 é um ligador da fórmula: <formula>formula see original document page 189</formula> em que:n é um número inteiro < 10; p é 0 ou um número inteiro < 10; RL é H, etila ou metila; Rxé S, NRLouO; ecada Z é independentemente selecionado do grupo que consiste em hidrogênio, halogênio, alquila, alcóxi, acila, acilóxi, carbóxi, carbamoíla, sulfurila, sulfinila, sulfenila, sulfonila, mercapto, amino, hidroxila, ciano e ni-tro, e s é 1, 2, 3 ou 4;L3 é um ligador da fórmula:<formula>formula see original document page 190</formula>em que:n é um número inteiro < 10;cada p é independentemente 0 ou um número inteiro < 10;q é 2 ou 3;RL é H, etila ou metila;cada Rw é independentemente H ou metila;Ry é CaHb de modo que a seja um número inteiro de 0 a 20 e b seja um número inteiro entre 1 e 2a+1;X é CH2, -CONRL-, -CO-0-CH2-, ou CO-0-; eY é O, S, S(O), S02, C(O), C02, CH2 ou ausente
17. Composto de acordo com a reivindicação 16, em que paracada ligador n é 1 ou 2, cada p é independentemente 0 ou 1, RL é H, e Rx é NH.
18. Composto de acordo com a reivindicação 16, em que o radical de amino é um radical heterocíclico nitrogenoso substituído ligado a N.
19. Composto de acordo com a reivindicação 18, em que o radical heterocíclico nitrogenoso substituído ligado a N é um radical selecionado do grupo que consiste em pirróis, pirrolidinas, piperidinas, piperazinas, mor-folinas, tiomorfolinas, 1,4-diazepanos, diidropirrolidinas, diidropiridinas e te-traidropiridinas.
20. Composto representado por uma fórmula selecionada do grupo que consiste em: o o<formula>formula see original document page 191</formula><formula>formula see original document page 192</formula>ou sal, metabólito, solvato ou pró-fármaco farmaceuticamente aceitável deste.
21. Composição farmacêutica que compreende um composto selecionado das reivindicações 1, 16 e 20, e um portador ou excipiente farmaceuticamente aceitável.
22. Método para tratamento de uma infecção bacteriana em um paciente, o referido método compreendendo administração a um paciente com necessidade de tal tratamento de uma composição farmacêutica compreendendo uma quantidade farmaceuticamente eficaz de um primeiro composto antibiótico selecionado das reivindicações 1,16 e 20.
23. Método de a cordo com a reivindicação 22, em que um segundo composto antibiótico é incluído na referida composição farmacêutica.
24. Método de a cordo com a reivindicação 23, em que o referidosegundo composto antibiótico é um análogo de rifamicina.
25. Método de a cordo com a reivindicação 23, em que o referido segundo composto antibiótica é tetraciclina, tigeciclina, ou um análogo de tetraciclina, gliciciclina ou minociclina.
26. Método de a cordo com a reivindicação 22, em que o referido paciente é um ser humano.
27. Método para prevenção de uma infecção bacteriana em um paciente, o referido método compreendendo administração a um paciente com necessidade de prevenção de uma composição farmacêutica compreendendo uma quantidade farmaceuticamente eficaz de um composto antibiótico selecionado das reivindicações 1,16 e 20.
28. Método de acordo com a reivindicação 27, em que a referida composição farmacêutica é administrada ao referido paciente antes de, durante, ou depois de um tratamento médico invasivo.
29. Método para acumulação de uma molécula de fluoroquinolona ou análogo deste em um osso de um paciente, compreendendo administração a um paciente um composto de qualquer uma das reivindicações 1, 16e20.
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