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氮杂环乙烯基取代的巯基杂环碳青霉烯化合物
1、技术领域
本发明涉及氮杂环乙烯基取代的巯基杂环碳青霉烯化合物、其药学上可接受的盐、其易水解的酯、其异构体、其水合物，及其盐或酯的水合物，这些化合物的制备方法，含有这些化合物的药物组合物，以及这些化合物在制备用于治疗和/或预防感染性疾病的药物中的用途，属于医药技术领域。
2、背景技术
1974年由发酵介质中分离出了碳代青霉烯并且发现其具有广谱抗菌活性，可用于治疗包括革兰阳性和阴性、需氧和厌氧菌感染的传染性疾病。
目前已经上市的该类药品有亚胺培南、美罗培南、多尼培南、比阿培南、厄他培南等。第一个上市的是亚胺培南，对革兰氏阳性菌、阴性菌、需氧菌、厌氧菌均有很强的活性，对各种β-内酰胺酶稳定，与其它抗生素无交叉耐药性，但在体内易被肾脱氢肽酶-I(DHP-I)迅速降解，临床上必须与肾肽酶抑制剂-西司他丁合用。进一步研究发现，引入1β-甲基，可增强碳青霉烯的化学稳定性和对DHP-I的稳定性，第一个上市的1β-甲基碳青霉烯类是美罗培南。
由于抗生素的滥用导致细菌耐药性的不断增加，以及由于消化道吸收的局限性，目前上市的碳青霉烯类在临床上只能作为注射剂给药，临床利用度不高，并且对MRSA的抗菌活性较弱，已经不能满足临床需要。正处于临床前研究阶段的培南类化合物P-91022，其结构式如下。研究发现，P-91022的DHP-I稳定性得到很大提高，但是其抗菌谱和抗菌活性与上市药物相比没有明显的进步。

在这种情况下，急需开发具有良好的化学稳定性和DHP-I稳定性的，具有优异的抗MRSA活性的新广谱抗菌药。
3、发明内容
本发明人经过大量的研究和实践，合成了新的碳青霉烯化合物，对革兰阳性和阴性、需氧和厌氧细菌尤其是耐药菌包括MRSA具有很好的抗菌活性，对β-内酰胺酶和DHP-I具有良好的稳定性，并且具有较长的抗生素后效应，给临床用药提供了一条新的渠道。同最接近的现有技术相比更有创新性和优越性。
本发明的技术方案如下：
本发明提供了通式(I)所示的化合物、其药学上可接受的盐、其易水解的酯、其异构体、其水合物，及其盐或酯的水合物：

其中：R¹代表氢原子或低级烷基；
R²代表羧基，-COOR⁵或易水解的酯，所述的R⁵代表羧基保护基；
R³表示氢原子，卤素原子，氰基，羟基，羧基，氨基，氨基甲酰基，低级烷氧基，低级烷基氨基甲酰基，低级烷基磺酰基，被卤素原子、氰基、羟基、羧基、氨基、低级烷氧基取代或未被取代的低级烷基；
R⁴表示氢原子，被卤素原子、氰基、羟基、羧基、氨基、低级烷氧基取代或未被取代的低级烷基；
X表示CH₂、NH、O或S；
Y表示CH或N；
n表示0、1或2。
优选的化合物为：
其中：R¹代表氢原子，甲基或乙基；
R²代表羧基，-COOR⁵或易水解的酯，
所述的R⁵代表羧基保护基，选自甲基、甲氧基甲基、甲硫甲基、苄氧甲基、苯甲酰甲基、乙基、叔丁基、烯丙基、苄基、对硝基苄基、对甲氧基苄基或二苯基甲基，
所述的易水解的酯选自烷酰氧烷基酯、烷氧基酰氧烷基酯、环烷酰氧烷基酯、环烷氧基酰氧烷基酯或(5-甲基-2-氧代-1，3-间二氧杂环戊烯-4-基)甲酯；
R³表示氢原子，卤素原子，羟基，羧基，氨基或未被取代的低级烷基；
R⁴表示氢原子或未被取代的低级烷基；
X表示CH₂、NH、O或S；
Y表示CH或N；
n表示0或1。
进一步优选的化合物为：
其中：R¹代表甲基；
R²代表羧基，-COOR⁵或易水解的酯，
所述的R⁵代表羧基保护基，选自甲基、叔丁基、烯丙基或苄基，
所述的易水解的酯选自丙酰氧甲酯、丁酰氧甲酯、叔丁基甲酰氧甲酯、异丙氧甲酰氧甲酯或(5-甲基-2-氧代-1，3-间二氧杂环戊烯-4-基)甲酯；
R³表示氢原子，甲基，乙基，丙基或异丙基；
R⁴表示氢原子；
X表示O或S；
Y表示CH或N；
n表示0或1。
本发明的部分化合物

  序号  R¹  R²  R³  R⁴  X  Y  n  1  -CH₃  -COOH  H  H  S  N  0  2  -CH₃  -COOH  H  H  O  N  0  3  -CH₃  -COOH  H  H  O  CH  0  4  -CH₃  -COOH  H  H  S  N  1  5  -CH₃  -COOH  H  H  O  N  1  6  -CH₃  -COOH  H  H  O  CH  1  7  -CH₃  -COOH  -CH₃  H  S  N  0  8  -CH₃  -COOH  -CH₃  H  O  N  0  9  -CH₃  -COOH  -CH₃  H  O  CH  0  10  -CH₃  -COOH  -CH₃  H  S  N  1  11  -CH₃  -COOH  -CH₃  H  O  N  1  12  -CH₃  -COOH  -CH₃  H  O  CH  1  13  -CH₃  -COOH  -CH₂CH₃  H  S  N  0  14  -CH₃  -COOH  -CH₂CH₃  H  O  N  0  15  -CH₃  -COOH  -CH₂CH₃  H  O  CH  0  16  -CH₃  -COOH  -CH₂CH₃  H  S  N  1  17  -CH₃  -COOH  -CH₂CH₃  H  O  N  1  18  -CH₃  -COOH  -CH₂CH₃  H  O  CH  1
上文所述的低级烷基为C_1-6直链或支链的烷基，包括甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、仲丁基、戊基、新戊基、己基等。
上文所述的卤素原子包括氟原子、氯原子、溴原子。
上文所述的低级烷氧基为C_1-6直链或支链的烷氧基，包括甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、叔丁氧基、正戊氧基、正己氧基等。
上文所述的低级烷基氨基甲酰基为C_1-6烷基氨基甲酰基，包括甲基氨基甲酰基、乙基氨基甲酰基等。
上文所述的低级烷基磺酰基为C_1-6烷基磺酰基，包括甲磺酰基、乙磺酰基等。
上文所述的羧基保护基是指常规用于取代羧酸性质子的保护基团。此基团的实例包括：甲基、甲氧基甲基、甲硫甲基、四氢吡喃基、四氢呋喃基、甲氧乙基甲基、苄氧甲基、苯甲酰甲基、对溴苯甲酰甲基、α-甲基苯甲酰甲基、对甲氧基苯甲酰甲基、二酰基甲基、N-邻苯二甲酰亚氨基甲基、乙基、2，2，2-三氯乙基、2-卤代乙基、ω-氯代烷基、2-(三甲基甲硅烷基)乙基、2-甲硫基乙基、2-(对硝基苯硫基)乙基、2-(对甲苯硫基)乙基、1-甲基-1-苯乙基、烯丙基、叔丁基、环戊基、环己基、二(邻硝基苯基)甲基、9-芴基甲基、2-(9，10-二氧代)芴基甲基、5-二苯硫基、苄基、2，4，6-三甲基苄基、对溴苄基、邻硝基苄基、对硝基苄基、对甲氧基苄基、胡椒基、4-吡啶甲基、三甲基甲硅烷基、三乙基甲硅烷基、叔丁基二甲基甲硅烷基、异丙基二甲基甲硅烷基、二苯基甲基、苯基二甲基甲硅烷基、S-叔丁基、S-苯基、S-2-吡啶基、N-羟基哌啶基、N-羟基琥珀酰亚氨基、N-羟基邻苯二甲酰亚氨基、N-羟基苯并三唑基、O-酰基肟、2，4-二硝基苯硫基、2-烷基-1，3-噁唑啉、4-烷基-5-氧代-1，3-噁唑烷、5-烷基-4-氧代-1，3-二噁烷、三乙基锡烷、三正丁基锡烷；N，N’-二异丙基酰肼。
更进一步优选的化合物的其化学名称和结构式如下：
化学名称：(4R，5S，6S)-3-[(R，E)-3-[2-(5-甲基-2，5-二氢-1H-吡咯-3-基)乙烯基]-1，2，4-噻二唑-5-基]硫基-6-[(1R)-1-羟乙基]-4-甲基-7-氧-1-氮杂双环-[3，2，0]庚-2-烯-2-羧酸。以下简称化合物1：
结构式：

化学名称：(4R，5S，6S)-3-[(R，E)-3-[2-(5-甲基-2，5-二氢-1H-吡咯-3-基)乙烯基]-1，2，4-噁二唑-5-基]硫基-6-[(1R)-1-羟乙基]-4-甲基-7-氧-1-氮杂双环-[3，2，0]庚-2-烯-2-羧酸。以下简称化合物2：
结构式：

化学名称：(4R，5S，6S)-3-[(R，E)-3-[2-(5-甲基-2，5-二氢-1H-吡咯-3-基)乙烯基]-噁唑-5-基]硫基-6-[(1R)-1-羟乙基]-4-甲基-7-氧-1-氮杂双环-[3，2，0]庚-2-烯-2-羧酸。以下简称化合物3：
结构式：

化学名称：(4R，5S，6S)-3-[(R，E)-3-[2-(2-甲基-1，2，5，6-四氢吡啶-4-基)乙烯基]-1，2，4-噻二唑-5-基]硫基-6-[(1R)-1-羟乙基]-4-甲基-7-氧-1-氮杂双环-[3，2，0]庚-2-烯-2-羧酸。以下简称化合物4：
结构式：

化学名称：(4R，5S，6S)-3-[(R，E)-3-[2-(2-甲基-1，2，5，6-四氢吡啶-4-基)乙烯基]-1，2，4-噁二唑-5-基]硫基-6-[(1R)-1-羟乙基]-4-甲基-7-氧-1-氮杂双环-[3，2，0]庚-2-烯-2-羧酸。以下简称化合物5：
结构式：

化学名称：(4R，5S，6S)-3-[(R，E)-3-[2-(2-甲基-1，2，5，6-四氢吡啶-4-基)乙烯基]-噁唑-5-基]硫基-6-[(1R)-1-羟乙基]-4-甲基-7-氧-1-氮杂双环-[3，2，0]庚-2-烯-2-羧酸。以下简称化合物6：
结构式：

本发明还提供了制备上述化合物的制备方法，但不仅限于下述制备方法，也可以通过其他方法制得：
实验步骤：

反应方程式中R¹、R³、X、Y和n代表的基团如上面所述。本发明化合物母核上的羧基也可以被羧基保护基保护，或者可以成体内易水解的酯。
步骤1：于反应瓶中，加入物质1，DMF，搅拌溶解后，加入三苯膦、碘化钾，室温搅拌。反应毕，滴加异丙醚，析出固体，过滤，滤饼干燥。将滤饼溶于二氯甲烷溶液中，搅拌溶解后，分批加入物质2，用10％氢氧化钠溶液调节溶液pH，于室温下保温搅拌，减压回收溶剂，剩余物中加入乙酸乙酯适量，析出固体，过滤，干燥，即得中间体A。
步骤2：于反应瓶中加入中间体A的二氯甲烷溶液，冰浴冷却，加入三乙胺，搅拌后滴加(Boc)₂O的二氯甲烷溶液，搅拌。冰水冷却下加入水，分出水层，水层再加入二氯甲烷提取，合并有机层，无水硫酸钠干燥、浓缩，即得中间体B。
步骤3：于干燥反应瓶中，加入物质3的乙腈溶液，冷却，加入二异丙基乙胺和上步所得中间体B的乙腈溶液，搅拌。反应完毕后，加乙酸乙酯稀释，依次用水、饱和盐水洗，有机层干燥、浓缩，即得中间体C。
步骤4：将上步所得中间体C溶于二氯甲烷溶液中，加入苯甲醚和硝基甲烷，于低温下滴加1mol/L三氯化铝的硝基甲烷溶液，搅拌，加入水，析出固体，过滤，将滤饼溶于THF和水的混合液中，加入10％钯-炭，室温下搅拌反应，滤除钯炭，滤液中加入THF，分层，收集水层。再向THF中加入5％氯化镁水溶液，静置，分出水层，重复操作1次。水相合并，慢慢滴入甲醇，搅拌，过滤，滤饼用水-异丙醇重结晶，即得本发明化合物。
本发明上述任一化合物药学上可接受的盐，包括乙酸盐、甲磺酸盐、马来酸盐、琥珀酸盐、酒石酸盐、柠檬酸盐、富马酸盐，盐酸盐、氢溴酸盐、硝酸盐、硫酸盐、磷酸盐，钠盐、钾盐、钙盐、镁盐、锌盐；优选甲磺酸盐、盐酸盐和钠盐。
本发明要求保护的化合物易水解的酯，包括烷酰氧烷基酯，例如乙酰氧甲酯、丙酰氧甲酯、丁酰氧甲酯、异丙基甲酰氧甲酯、叔丁基甲酰氧甲酯、新戊基甲酰氧甲酯、异丁基甲酰氧甲酯、新戊乙酰氧甲酯、辛酰氧甲酯、癸酰氧甲酯等；烷氧羰氧基烷基酯，例如甲氧基甲酰氧甲酯、乙氧基甲酰氧甲酯、异丙氧基甲酰氧-1-乙酯、己氧基甲酰氧-1-乙酯、辛氧基甲酰氧-1-乙酯、癸氧基甲酰氧-1-乙酯、十二烷氧基甲酰氧-1-乙酯等；烷氧基甲酯，例如甲氧甲酯、1-异丙氧甲酯等；烷酰氨基甲酯，例如甲酰氨基甲酯、乙酰氨基甲酯等；环烷酰氧烷基酯，例如环己烷基甲酰氧甲酯、环己烷基甲酰氧-1-乙酯、1-甲基-环己烷基甲酰氧-1-乙酯、4-甲基-环己烷基甲酰氧甲酯等；环烷氧基酰氧烷基酯，例如环戊烷氧基甲酰氧-1-乙酯、环己烷氧基甲酰氧-1-乙酯等；(5-甲基-2-氧代-1，3-间二氧杂环戊烯-4-基)甲基酯，2-[(2-甲基丙氧基)羰基]-2-戊烯酯等。优选为丙酰氧甲基酯、丁酰氧甲基酯、叔丁基甲酰氧甲基酯、异丙氧甲酰氧甲基酯、异丙氧甲酰氧-1-乙基酯、环己烷氧甲酰氧-1-乙基酯、(5-甲基-2-氧代-1，3-间二氧杂环戊烯-4-基)甲基酯等。
本发明所述异构体是指其所有差向立体异构、非对映异构及互变异构形式。当一个键用一个楔表示时，这表明在三维上该键将从纸面出来，而当一个键是阴影时，这表明在三维上该键将返入纸面中。式(I)化合物具有许多立体中心，例如在4-位上、在5-位上、在6-位上等。
通式(I)所示的化合物、其药学上可接受的盐、其易水解的酯、其异构体可以是水合物形式。水合作用可以在制备过程中完成或者可以利用原始无水产物的吸湿性逐渐进行。
本发明进一步要求保护包括上面所述的任一化合物、其药学上可接受的盐、其易水解的酯、其异构体、其水合物、或其盐或酯的水合物与其它药用活性成分的药物组合物，如西司他丁及其钠盐、倍他米隆等。
本发明进一步要求保护包括上面所述的任一化合物、其药学上可接受的盐、其易水解的酯、其异构体、其水合物、或其盐或酯的水合物与一种或多种药用载体和/或稀释剂的药物组合物，为临床上或药学上可接受的任一剂型，优选为口服制剂或注射剂。其中含有生理有效量的通式(I)所示的化合物0.05g～5g，可以为0.05g、0.1g、0.125g、0.2g、0.25g、0.3g、0.4g、0.5g、0.6g、0.75g、1g、1.25g、1.5g、1.75g、2g、2.5g、3g、4g、5g等。
本发明任一化合物、其药学上可接受的盐、其易水解的酯、其异构体、其水合物，及其盐或酯的水合物，可以口服或肠胃外给药等方式施用于需要这种治疗的患者。
用于肠胃外给药时，可制成注射剂。注射剂系指药物制成的供注入体内的溶液、乳液或混悬液及供临用前配制或稀释成溶液或混悬液的粉末或浓溶液的无菌制剂，注射剂可分为注射液、注射用无菌粉末与注射用浓溶液。注射液系指药物制成的供注射入体内用的无菌溶液型注射液、乳液型注射液或混悬型注射液，可用于肌内注射、静脉注射、静脉滴注等；其规格有1ml、2ml、5ml、10ml、20ml、50ml、100ml、200ml、250ml、500ml等，其中供静脉滴注用的大体积(一般不小于100ml)注射液也称静脉输液。注射用无菌粉末系指药物制成的供临用前用适宜的无菌溶液配制成澄清溶液或均匀混悬液的无菌粉末或无菌块状物，可用适宜的注射用溶剂配制后注射，也可用静脉输液配制后静脉滴注；无菌粉末用溶媒结晶法、喷雾干燥法或冷冻干燥法等制得。注射用浓溶液系指药物制成的供临用前稀释供静脉滴注用的无菌浓溶液。
制成注射剂时，可采用现有制药领域中的常规方法生产，可选用水性溶剂或非水性溶剂。最常用的水性溶剂为注射用水，也可用0.9％氯化钠溶液或其他适宜的水溶液；常用的非水性溶剂为植物油，主要为供注射用大豆油，其他还有乙醇、丙二醇、聚乙二醇等的水溶液。配制注射剂时，可根据药物的性质加入适宜的附加剂，如渗透压调节剂、pH值调节剂、增溶剂、填充剂、抗氧剂、抑菌剂、乳化剂、助悬剂等。常用的渗透压调节剂包括氯化钠、葡萄糖、氯化钾、氯化镁、氯化钙、山梨醇等，优选氯化钠或葡萄糖；常用的pH值调节剂包括醋酸-醋酸钠、乳酸、枸橼酸-枸橼酸钠、碳酸氢钠-碳酸钠等；常用的增溶剂包括聚山梨酯80、丙二醇、卵磷脂、聚氧乙烯蓖麻油等；常用的填充剂包括乳糖、甘露醇、山梨醇、右旋糖酐等；常用的抗氧剂有亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、焦亚硫酸钠等；常用抑菌剂为苯酚、甲酚、三氯叔丁醇等。注射剂常用容器有玻璃安瓿、玻璃瓶、塑料安瓿、塑料瓶等。
用于口服时，可制成常规的固体制剂，如片剂、胶囊剂、丸剂、颗粒剂等；也可制成口服液体制剂，如口服溶液剂、口服混悬剂、糖浆剂等。片剂系指药物与适宜的辅料混匀压制而成的圆片状或异形片状的固体制剂，以口服普通片为主，另有含片、舌下片、口腔贴片、咀嚼片、分散片、可溶片、泡腾片、缓释片、控释片与肠溶片等。胶囊剂系指药物或加有辅料充填于空心胶囊或密封于软质囊材中的固体制剂，依据其溶解与释放特性，可分为硬胶囊(通称为胶囊)、软胶囊(胶丸)、缓释胶囊、控释胶囊和肠溶胶囊等。丸剂系指药物与适宜的辅料均匀混合，以适当方法制成的球状或类球状固体制剂，包括滴丸、糖丸、小丸等。颗粒剂系指药物与适宜的辅料制成具有一定粒度的干燥颗粒状制剂，可分为可溶颗粒(通称为颗粒)、混悬颗粒、泡腾颗粒、肠溶颗粒、缓释颗粒和控释颗粒等。口服溶液剂系指药物溶解于适宜溶剂中制成供口服的澄清液体制剂。口服混悬剂系指难溶性固体药物，分散在液体介质中，制成供口服的混悬液体制剂，也包括干混悬剂或浓混悬液。糖浆剂系指含有药物的浓蔗糖水溶液。
制成口服制剂时，可以加入适宜的填充剂、粘合剂、崩解剂、润滑剂等。常用填充剂包括淀粉、糖粉、磷酸钙、硫酸钙二水物、糊精、微晶纤维素、乳糖、预胶化淀粉、甘露醇等；常用粘合剂包括羧甲基纤维素钠、PVP-K30、羟丙基纤维素、淀粉浆、甲基纤维素、乙基纤维素、羟丙甲纤维素、胶化淀粉等；常用崩解剂包括干淀粉、交联聚维酮、交联羧甲基纤维素钠、羧甲基淀粉钠、低取代羟丙基纤维素等；常用润滑剂包括硬脂酸镁、滑石粉、十二烷基硫酸钠、微粉硅胶等。
本发明进一步要求保护本发明的任一化合物、其药学上可接受的盐、其易水解的酯、其异构体、其水合物，及其盐或酯的水合物在制备用于治疗和/或预防感染性疾病的药物中的用途，本发明的氮杂环乙烯基取代的巯基杂环碳青霉烯化合物对临床分离的革兰阳性、阴性等需氧或厌氧菌均有良好的抗菌活性，可用于治疗和/或预防哺乳动物(包括人)的由病原微生物引起的各种疾病，如呼吸道感染和泌尿道感染，也可以用于败血症、脑膜炎等。
已经发现碳青霉烯类对温血动物来说是无毒的，而这个通则也适用于本发明化合物。将本发明的优选化合物以能预防细菌感染所需要的过量剂量对小鼠给药，未观察到由本发明化合物所引起的明显的中毒病兆或副作用。
本发明的氮杂环乙烯基取代的巯基杂环碳青霉烯化合物与最接近的现有技术相比，具有以下优点：
(1)本发明式(I)化合物具有优的抗菌活性、广的抗菌谱并且显示低毒性，所以它能被安全的用于治疗和/或预防各种哺乳动物(例如小鼠、大鼠、兔、狗、猫、牛、猪等)包括人类由病菌所引起的各种疾病，如肺部感染和尿路感染等。
(2)本发明式(I)化合物用作抗菌剂时，靶细菌没有特别的限制，只要化合物(I)对其显示抗菌活性即可，各种各样的革兰阳性菌和革兰阴性菌以及需氧菌和厌氧菌等都可以作为靶细菌。
(3)本发明式(I)化合物对葡萄球菌属、链球菌属等具有良好的活性，尤其是对临床上分离的MRSA具有特别优良的抗菌效果。
(4)本发明式(I)化合物稳定性好，对β-内酰胺酶和DHP-I具有特别优良的稳定性，尤其是本发明化合物1-6及其衍生物。
(5)本发明式(I)化合物具有较长的半衰期和抗生素后效应，抗菌持久，用药方便。
(6)本发明式(I)化合物在消化道内具有优良的活性，可以经消化道系统给药。
(7)本发明式(I)化合物的制备工艺简单，药品纯度高、收率高、质量稳定易于进行大规模工业生产。
以下通过体外抗菌实验进一步阐述本发明的氮杂环乙烯基取代的巯基杂环碳青霉烯化合物的有益效果，但不应将此理解为本发明的氮杂环乙烯基取代的巯基杂环碳青霉烯化合物仅具有下列有益效果。
实验例本发明化合物的抗菌谱及抗菌活性
供试菌种：临床分离菌株
革兰氏阳性菌：甲氧西林敏感金黄色葡萄球菌(MSSA)15株、耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)16株、甲氧西林敏感表皮葡萄球菌(MSSE)15株、耐甲氧西林表皮葡萄球菌(MRSE)12株、青霉素敏感肺炎链球菌(PSSP)17株、青霉素耐药肺炎链球菌(PRSP)13株、无乳链球菌12株、化脓链球菌13株；
革兰氏阴性菌：大肠埃希菌18株、肺炎克雷伯菌20株、奇异变形杆菌15株、阴沟肠杆菌12株、粘膜炎莫拉菌13株；革兰氏阴性厌氧菌：脆弱拟杆菌11株。
供试品：
美罗培南：市购；
亚胺培南：市购；
P-91022，自制；
化合物1-6，自制。
实验方法：琼脂稀释法。
实验结果和结论：
表1本发明化合物对临床分离革兰氏阳性菌的抗菌活性

由表1实验结果可见，与美罗培南、亚胺培南和P-91022相比，本发明优选化合物1-6对临床分离的供试革兰氏阳性菌均有很好的抗菌活性。
表2本发明化合物对临床分离革兰氏阴性菌的抗菌活性

由表2实验结果可见，与美罗培南、亚胺培南和P-91022相比，本发明优选化合物1-6对临床分离的供试革兰氏阴性菌，包括革兰氏阴性厌氧菌均具有很好的抗菌活性。
实验结果表明，本发明化合物对革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌及其耐药菌和厌氧菌均具有较强的抗菌作用，同最接近的现有技术相比，抗菌谱广，抗菌活性相当或更好，临床应用前景广阔。
4、具体实施方式
以下通过实施例形式的具体实施方式，对本发明的上述内容作进一步的详细说明。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下实施例。凡基于本发明上述内容所实现的技术均属于本发明的范围。以下实施例中各剂型的辅料可以用药学上可接受的辅料替换，或者减少、增加。
实施例1：(R，E)-3-[2-(5-甲基-2，5-二氢-1H-吡咯-3-基)乙烯基]-5-巯基-1，2，4-噻二唑的制备
在反应瓶中，加入5-乙酰硫基-3-氯甲基-1，2，4-噻二唑20.9g(100mmol)，DMF100ml，搅拌溶解后，加入三苯膦39.3g(150mmol)，碘化钾18g，室温搅拌1.5h。反应毕，滴加异丙醚2L，析出固体，过滤，滤饼干燥。将滤饼溶于200ml二氯甲烷溶液中，搅拌溶解后，分批加入(R)-5-甲基-3-甲酰基-2，5-二氢-1H-吡咯10g(90mmol)，用10％氢氧化钠溶液调节溶液pH9-10，于室温下保温搅拌6h，减压回收溶剂，剩余物中加入乙酸乙酯适量，析出固体，过滤，干燥得产物8.8g，收率：43.6％。
实施例2：(R，E)-3-[2-(5-甲基-2，5-二氢-1H-吡咯-3-基)乙烯基]-5-巯基-1，2，4-噁二唑的制备
按照实施例1的制备方法，投5-乙酰硫基-3-氯甲基-1，2，4-噁二唑19.3g(100mmol)，(R)-5-甲基-3-甲酰基-2，5-二氢-1H-吡咯10g(90mmol)。得产物7.4g，收率：39.4％。
实施例3：(R，E)-3-[2-(5-甲基-2，5-二氢-1H-吡咯-3-基)乙烯基]-5-巯基-噁唑的制备
按照实施例1的制备方法，投5-乙酰硫基-3-氯甲基-噁唑19.2g(100mmol)，(R)-5-甲基-3-甲酰基-2，5-二氢-1H-吡咯10g(90mmol)。得产物8.9g，收率：47.3％。
实施例4：(R，E)-3-[2-(2-甲基-1，2，5，6-四氢吡啶-4-基)乙烯基]-5-巯基-1，2，4-噻二唑的制备
按照实施例1的制备方法，投5-乙酰硫基-3-氯甲基-1，2，4-噻二唑20.9g(100mmol)，(R)-2-甲基-4-甲酰基-1，2，5，6-四氢吡啶11.3g(90mmol)。得产物9.7g，收率：45.1％。
实施例5：(R，E)-3-[2-(2-甲基-1，2，5，6-四氢吡啶-4-基)乙烯基]-5-巯基-1，2，4-噁二唑的制备
按照实施例1的制备方法，投5-乙酰硫基-3-氯甲基-1，2，4-噁二唑19.3g(100mmol)，(R)-2-甲基-4-甲酰基-1，2，5，6-四氢吡啶11.3g(90mmol)。得产物9.7g，收率：48.3％。
实施例6：(R，E)-3-[2-(2-甲基-1，2，5，6-四氢吡啶-4-基)乙烯基]-5-巯基-噁唑的制备
按照实施例1的制备方法，投5-乙酰硫基-3-氯甲基-噁唑19.2g(100mmol)，(R)-2-甲基-4-甲酰基-1，2，5，6-四氢吡啶11.3g(90mmol)。得产物8.6g，收率：42.8％。
实施例7：(R，E)-3-[2-(5-甲基N-叔丁氧羰基-2，5-二氢-1H-吡咯-3-基)乙烯基]-5-巯基-1，2，4-噻二唑的制备
于反应瓶中加入(R，E)-3-[2-(5-甲基-2，5-二氢-1H-吡咯-3-基)乙烯基]-5-巯基-1，2，4-噻二唑9g(40mmol)的二氯甲烷50ml溶液冰浴冷至0℃，加入三乙胺7ml，搅拌5min后滴加10.9g(Boc)₂O(50mmol)的二氯甲烷50ml溶液，搅拌1h。冰水冷却下加入100ml水，分出水层，水层再加入100ml二氯甲烷提取，合并有机层，无水硫酸钠干燥、浓缩，得白色固体11.9g，收率：91.3％。
实施例8：(R，E)-3-[2-(5-甲基-N-叔丁氧羰基-2，5-二氢-1H-吡咯-3-基)乙烯基]-5-巯基-1，2，4-噁二唑的制备
参照实施例7制备方法，投(R，E)-3-[2-(5-甲基-2，5-二氢-1H-吡咯-3-基)乙烯基]-5-巯基-1，2，4-噁二唑8.4g(40mmol)。得产物10.8g，收率：87.6％。
实施例9：(R，E)-3-[2-(5-甲基-N-叔丁氧羰基-2，5-二氢-1H-吡咯-3-基)乙烯基]-5-巯基-噁唑的制备
参照实施例7制备方法，投(R，E)-3-[2-(5-甲基-2，5-二氢-1H-吡咯-3-基)乙烯基]-5-巯基-噁唑8.3g(40mmol)。得产物11.4g，收率：92.7％。
实施例10：(R，E)-3-[2-(2-甲基-N-叔丁氧羰基-1，2，5，6-四氢吡啶-4-基)乙烯基]-5-巯基-1，2，4-噻二唑的制备
参照实施例7制备方法，投(R，E)-3-[2-(2-甲基-1，2，5，6-四氢吡啶-4-基)乙烯基]-5-巯基-1，2，4-噻二唑9.6g(40mmol)。得产物11.7g，收率：85.8％。
实施例11：(R，E)-3-[2-(2-甲基-N-叔丁氧羰基-1，2，5，6-四氢吡啶-4-基)乙烯基]-5-巯基-1，2，4-噁二唑的制备
参照实施例7制备方法，投(R，E)-3-[2-(2-甲基-1，2，5，6-四氢吡啶-4-基)乙烯基]-5-巯基-1，2，4-噁二唑8.9g(40mmol)。得产物11.3g，收率：87.6％。
实施例12：(R，E)-3-[2-(2-甲基-N-叔丁氧羰基-1，2，5，6-四氢吡啶-4-基)乙烯基]-5-巯基-噁唑的制备
参照实施例7制备方法，投(R，E)-3-[2-(2-甲基-1，2，5，6-四氢吡啶-4-基)乙烯基]-5-巯基-噁唑8.9g(40mmol)。得产物11.6g，收率：89.8％。
实施例13：(4R，5S，6S)-3-[(R，E)-3-[2-(5-甲基-N-叔丁氧羰基-2，5-二氢-1H-吡咯-3-基)乙烯基]-1，2，4-噻二唑-5-基]硫基-6-[(1R)-1-羟乙基]-4-甲基-7-氧-1-氮杂双环-[3，2，0]庚-2-烯-2-羧酸对硝基苄酯的制备
于干燥反应瓶中，加入(4R，5S，6S)-3-二苯氧磷酰氧基-6-[(1R)-1-羟乙基]-4-甲基-7-氧-1-氮杂双环-[3，2，0]庚-2-烯-2-羧酸对硝基苄酯17.9g(30mmol)的乙腈180ml溶液冷至-10℃以下，加入二异丙基乙胺8ml和(R，E)-3-[2-(5-甲基N-叔丁氧羰基-2，5-二氢-1H-吡咯-3-基)乙烯基]-5-巯基-1，2，4-噻二唑11.4g(35mmol)的乙腈120ml溶液，0℃搅拌15h。反应完毕后，加乙酸乙酯400ml稀释，依次用水、饱和盐水洗，有机层干燥、浓缩，得黄色固体13.1g，收率：65.4％。
实施例14：(4R，5S，6S)-3-[(R，E)-3-[2-(5-甲基-N-叔丁氧羰基-2，5-二氢-1H-吡咯-3-基)乙烯基]-1，2，4-噁二唑-5-基]硫基-6-[(1R)-1-羟乙基]-4-甲基-7-氧-1-氮杂双环-[3，2，0]庚-2-烯-2-羧酸对硝基苄酯的制备
具体制备方法参考实施例13。投(4R，5S，6S)-3-二苯氧磷酰氧基-6-[(1R)-1-羟乙基]-4-甲基-7-氧-1-氮杂双环-[3，2，0]庚-2-烯-2-羧酸对硝基苄酯17.9g(30mmol)，(R，E)-3-[2-(5-甲基-N-叔丁氧羰基-2，5-二氢-1H-吡咯-3-基)乙烯基]-5-巯基-1，2，4-噁二唑10.8g(35mmol)。得产物12.8g，收率：65.1％。
实施例15：(4R，5S，6S)-3-[(R，E)-3-[2-(5-甲基-N-叔丁氧羰基-2，5-二氢-1H-吡咯-3-基)乙烯基]-噁唑-5-基]硫基-6-[(1R)-1-羟乙基]-4-甲基-7-氧-1-氮杂双环-[3，2，0]庚-2-烯-2-羧酸对硝基苄酯的制备
具体制备方法参考实施例13。投(4R，5S，6S)-3-二苯氧磷酰氧基-6-[(1R)-1-羟乙基]-4-甲基-7-氧-1-氮杂双环-[3，2，0]庚-2-烯-2-羧酸对硝基苄酯17.9g(30mmol)，(R，E)-3-[2-(5-甲基-N-叔丁氧羰基-2，5-二氢-1H-吡咯-3-基)乙烯基]-5-巯基-噁唑10.8g(35mmol)。得产物13.6g，收率：69.3％。
实施例16：(4R，5S，6S)-3-[(R，E)-3-[2-(2-甲基-N-叔丁氧羰基-1，2，5，6-四氢吡啶-4-基)乙烯基]-1，2，4-噻二唑-5-基]硫基-6-[(1R)-1-羟乙基]-4-甲基-7-氧-1-氮杂双环-[3，2，0]庚-2-烯-2-羧酸对硝基苄酯的制备
具体制备方法参考实施例13。投(4R，5S，6S)-3-二苯氧磷酰氧基-6-[(1R)-1-羟乙基]-4-甲基-7-氧-1-氮杂双环-[3，2，0]庚-2-烯-2-羧酸对硝基苄酯17.9g(30mmol)，(R，E)-3-[2-(2-甲基-N-叔丁氧羰基-1，2，5，6-四氢吡啶-4-基)乙烯基]-5-巯基-1，2，4-噻二唑11.9g(35mmol)。得产物12.7g，收率：62.1％。
实施例17：(4R，5S，6S)-3-[(R，E)-3-[2-(2-甲基-N-叔丁氧羰基-1，2，5，6-四氢吡啶-4-基)乙烯基]-1，2，4-噁二唑-5-基]硫基-6-[(1R)-1-羟乙基]-4-甲基-7-氧-1-氮杂双环-[3，2，0]庚-2-烯-2-羧酸对硝基苄酯的制备
具体制备方法参考实施例13。投(4R，5S，6S)-3-二苯氧磷酰氧基-6-[(1R)-1-羟乙基]-4-甲基-7-氧-1-氮杂双环-[3，2，0]庚-2-烯-2-羧酸对硝基苄酯17.9g(30mmol)，(R，E)-3-[2-(2-甲基-N-叔丁氧羰基-1，2，5，6-四氢吡啶-4-基)乙烯基]-5-巯基-1，2，4-噁二唑11.9g(35mmol)。得产物11.9g，收率：59.2％。
实施例18：(4R，5S，6S)-3-[(R，E)-3-[2-(2-甲基-N-叔丁氧羰基-1，2，5，6-四氢吡啶-4-基)乙烯基]-噁唑-5-基]硫基-6-[(1R)-1-羟乙基]-4-甲基-7-氧-1-氮杂双环-[3，2，0]庚-2-烯-2-羧酸对硝基苄酯的制备
具体制备方法参考实施例13。投(4R，5S，6S)-3-二苯氧磷酰氧基-6-[(1R)-1-羟乙基]-4-甲基-7-氧-1-氮杂双环-[3，2，0]庚-2-烯-2-羧酸对硝基苄酯17.9g(30mmol)，(R，E)-3-[2-(2-甲基-N-叔丁氧羰基-1，2，5，6-四氢吡啶-4-基)乙烯基]-5-巯基-噁唑11.3g(35mmol)。得产物11.5g，收率：57.6％。
实施例19：(4R，5S，6S)-3-[(R，E)-3-[2-(5-甲基-2，5-二氢-1H-吡咯-3-基)乙烯基]-1，2，4-噻二唑-5-基]硫基-6-[(1R)-1-羟乙基]-4-甲基-7-氧-1-氮杂双环-[3，2，0]庚-2-烯-2-羧酸(化合物1)的制备
将(4R，5S，6S)-3-[(R，E)-3-[2-(5-甲基-N-叔丁氧羰基-2，5-二氢-1H-吡咯-3-基)乙烯基]-1，2，4-噻二唑-5-基]硫基-6-[(1R)-1-羟乙基]-4-甲基-7-氧-1-氮杂双环-[3，2，0]庚-2-烯-2-羧酸对硝基苄酯13.4g(20mmol)的100ml二氯甲烷中，加入苯甲醚20ml和硝基甲烷30ml，于-50℃下滴加1mol/L三氯化铝的硝基甲烷溶液200ml，-40℃搅拌2h，加入水300ml，析出固体，过滤，将滤饼溶于800mlTHF和水50ml的混合液中，加入10％钯-炭4g，室温5MPa氢压下搅拌反应2h，滤除钯炭，滤液中加入THF300ml，分层，收集水层。再向THF中加入5％氯化镁水溶液40ml，静置，分出水层，重复操作1次。水相合并，0℃慢慢滴入甲醇50ml，-10℃搅拌1h，过滤，滤饼用水-异丙醇重结晶，得白色晶体4.0g，收率：46.2％。
分子式：C₁₉H₂₂N₄O₄S₂
分子量：434.53
元素分析：C，52.35％；H，5.31％；N，12.77％；S，14.54％
计算：C，52.52％；H，5.10％；N，12.89％；S，14.76％
实施例20：(4R，5S，6S)-3-[(R，E)-3-[2-(5-甲基-2，5-二氢-1H-吡咯-3-基)乙烯基]-1，2，4-噁二唑-5-基]硫基-6-[(1R)-1-羟乙基]-4-甲基-7-氧-1-氮杂双环-[3，2，0]庚-2-烯-2-羧酸(化合物2)的制备
具体制备方法参考实施例19。投(4R，5S，6S)-3-[(R，E)-3-[2-(5-甲基-N-叔丁氧羰基-2，5-二氢-1H-吡咯-3-基)乙烯基]-1，2，4-噁二唑-5-基]硫基-6-[(1R)-1-羟乙基]-4-甲基-7-氧-1-氮杂双环-[3，2，0]庚-2-烯-2-羧酸对硝基苄酯13.1g(20mmol)。得目标产物3.6g，收率：43.2％。
分子式：C₁₉H₂₂N₄O₅S
分子量：418.47
元素分析：C，54.38％；H，5.52％；N，13.15％；S，7.47％
计算：C，54.53％；H，5.30％；N，13.39％；S，7.66％
实施例21：(4R，5S，6S)-3-[(R，E)-3-[2-(5-甲基-2，5-二氢-1H-吡咯-3-基)乙烯基]-噁唑-5-基]硫基-6-[(1R)-1-羟乙基]-4-甲基-7-氧-1-氮杂双环-[3，2，0]庚-2-烯-2-羧酸(化合物3)的制备
具体制备方法参考实施例19。投(4R，5S，6S)-3-[(R，E)-3-[2-(5-甲基-N-叔丁氧羰基-2，5-二氢-1H-吡咯-3-基)乙烯基]-噁唑-5-基]硫基-6-[(1R)-1-羟乙基]-4-甲基-7-氧-1-氮杂双环-[3，2，0]庚-2-烯-2-羧酸对硝基苄酯13.1g(20mmol)。得目标产物3.8g，收率：45.4％。
分子式：C₂₀H₂₃N₃O₅S
分子量：417.48
元素分析：C，57.39％；H，5.71％；N，9.97％；S，7.49％
计算：C，57.54％；H，5.55％；N，10.07％；S，7.68％
实施例22：(4R，5S，6S)-3-[(R，E)-3-[2-(2-甲基-1，2，5，6-四氢吡啶-4-基)乙烯基]-1，2，4-噻二唑-5-基]硫基-6-[(1R)-1-羟乙基]-4-甲基-7-氧-1-氮杂双环-[3，2，0]庚-2-烯-2-羧酸(化合物4)的制备
具体制备方法参考实施例19。投(4R，5S，6S)-3-[(R，E)-3-[2-(2-甲基-N-叔丁氧羰基-1，2，5，6-四氢吡啶-4-基)乙烯基]-1，2，4-噻二唑-5-基]硫基-6-[(1R)-1-羟乙基]-4-甲基-7-氧-1-氮杂双环-[3，2，0]庚-2-烯-2-羧酸对硝基苄酯13.7g(20mmol)。得目标产物4.0g，收率：44.6％。
分子式：C₂₀H₂₄N₄O₄S₂
分子量：448.56
元素分析：C，53.37％；H，5.58％；N，12.30％；S，14.15％
计算：C，53.55％；H，5.39％；N，12.49％；S，14.30％
实施例23：(4R，5S，6S)-3-[(R，E)-3-[2-(2-甲基-1，2，5，6-四氢吡啶-4-基)乙烯基]-1，2，4-噁二唑-5-基]硫基-6-[(1R)-1-羟乙基]-4-甲基-7-氧-1-氮杂双环-[3，2，0]庚-2-烯-2-羧酸(化合物5)的制备
具体制备方法参考实施例19。投(4R，5S，6S)-3-[(R，E)-3-[2-(2-甲基-N-叔丁氧羰基-1，2，5，6-四氢吡啶-4-基)乙烯基]-1，2，4-噁二唑-5-基]硫基-6-[(1R)-1-羟乙基]-4-甲基-7-氧-1-氮杂双环-[3，2，0]庚-2-烯-2-羧酸对硝基苄酯13.4g(20mmol)。得目标产物3.4g，收率：39.4％。
分子式：C₂₀H₂₄N₄O₅S
分子量：432.49
元素分析：C，55.35％；H，5.72％；N，13.05％；S，7.23％
计算：C，55.54％；H，5.59％；N，12.95％；S，7.41％
实施例24：(4R，5S，6S)-3-[(R，E)-3-[2-(2-甲基-1，2，5，6-四氢吡啶-4-基)乙烯基]-噁唑-5-基]硫基-6-[(1R)-1-羟乙基]-4-甲基-7-氧-1-氮杂双环-[3，2，0]庚-2-烯-2-羧酸(化合物6)的制备
具体制备方法参考实施例19。投(4R，5S，6S)-3-[(R，E)-3-[2-(2-甲基-N-叔丁氧羰基-1，2，5，6-四氢吡啶-4-基)乙烯基]-噁唑-5-基]硫基-6-[(1R)-1-羟乙基]-4-甲基-7-氧-1-氮杂双环-[3，2，0]庚-2-烯-2-羧酸对硝基苄酯13.3g(20mmol)。得目标产物3.7g，收率：42.8％。
分子式：C₂₁H₂₅N₃O₅S
分子量：431.51
元素分析：C，58.28％；H，6.01％；N，9.59％；S，7.30％
计算：C，58.45％；H，5.84％；N，9.74％；S，7.43％
实施例25：本发明化合物无菌粉针的制备
1、处方：
处方1：
化合物1-6或其衍生物中的任意一种    250g(以化合物计)
                                                 
共制备                             1000支
处方2：
化合物1-6或其衍生物中的任意一种    500g(以化合物计)
                                                
共制备                             1000支
处方3：
化合物1-6或其衍生物中的任意一种    1000g(以化合物计)
                                                     
共制备                             1000支
处方4：
化合物1-6或其衍生物中的任意一种    2000g(以化合物计)
                                                      
共制备                             1000支
2、制备工艺：
(1)将制备所用的抗生素玻璃瓶、胶塞等进行无菌处理；
(2)按处方称取原料(折算后投料)，将无菌粉末置于分装机中分装，随时检测装量；
(3)加塞，压盖，成品全检，包装入库。
实施例26：本发明化合物片剂的制备
1、处方：
处方1：
化合物1-6或其衍生物中的任意一种    250g(以化合物计)
预胶化淀粉                         50g
低取代羟丙基纤维素                 40g
微晶纤维素                         40g
2％HPMC水溶液                      适量
微粉硅胶                           4.0g
硬脂酸镁                           4.0g
羧甲淀粉钠                         2.0g
                                          
共制备                             1000片
处方2：
化合物1-6或其衍生物中的任意一种    500g(以化合物计)
预胶化淀粉                         50g
低取代羟丙基纤维素                 40g
微晶纤维素                         40g
2％HPMC水溶液                      适量
微粉硅胶                           4.0g
硬脂酸镁                           4.0g
羧甲淀粉钠                         2.0g
                                             
共制备                             1000片
2、制备工艺：
(1)将原料粉碎过100目筛，其余辅料分别过100目筛，备用。
(2)按照处方量称取原料和辅料。
(3)将羟丙甲纤维素溶于水中制成2％的水溶液备用。
(4)将本发明化合物1-6或其衍生物中的任意一种、预胶化淀粉、低取代羟丙基纤维素、微晶纤维素混合均匀，加入2％HPMC水溶液适量，搅拌均匀，制成适宜软材。
(5)过20目筛制颗粒。
(6)颗粒在60℃的条件下烘干。
(7)干燥好的颗粒加入硬脂酸镁、微粉硅胶和羧甲淀粉钠，过18目筛整粒，混合均匀。
(8)取样，半成品化验。
(9)按照化验确定的片重压片。
(10)成品全检，包装入库。