2-甲基哌嗪氟喹诺酮化合物及其制备方法和应用 【技术领域】
本发明涉及药物化学领域，具体地说，涉及2-甲基哌嗪氟喹诺酮化合物及其制备方法和其作为抗菌药物的应用。
背景技术
萘啶酸是20世纪60年代研制出来的喹诺酮酸型抗菌药，其中诺氟沙星、氧氟沙星、环丙沙星等对革兰氏阴性需氧菌有强抗菌活性。加替沙星(gatifloxacin，AM-1155)是日本杏林制药株式会社创新的6-氟-8-甲氧基喹诺酮化合物，它由于对革兰氏阴性菌、革兰氏阳性菌、厌氧菌、支原体、衣原体以及分支杆菌等均具有较好的抗菌活性，且几乎没有潜在的光敏副反应，于1999年在美国上市。
欧洲专利EP464823(公开日1992年1月8日)和中国专利CN1660838A(公开日为2005年8月31日)、CN 1616456A(公开日为2005年5月18日)公开了用2-甲基哌嗪与中间体M1(R1＝OCH3，R＝OAc)反应合成加替沙星的方法；WO2005047260(公开日2005年5月26日)和WO2005009970(2005年2月3日)公开了2-甲基哌嗪与中间体M1(R1＝OCH3，R＝F)反应合成加替沙星的方法；WO2004069825(公开日2004年8月19日)和CN 1257073A(公开日2000年6月21)公开了2-甲基哌嗪与中间体M2反应后，再与NaOCH3作用合成加替沙星的方法。
尽管如此，现有技术中仍然存在需要抗菌作用更强的喹诺酮类抗菌剂。
【发明内容】
本发明的目的是提供一种新的2-甲基哌嗪氟喹诺酮化合物或其药学上可接受酸的盐。
本发明的另一个目的是提供上述化合物的制备方法。
本发明的另一个目的是提供包含2-甲基哌嗪氟喹诺酮化合物或其药学上可接受酸盐的药物组合物。
本发明的另一个目的是提供2-甲基哌嗪氟喹诺酮化合物或其药学上可接受酸的盐、包含2-甲基哌嗪氟喹诺酮化合物或其药学上可接受酸盐的药物组合物的用途。
具体地说，本发明的目的是通过如下的技术方案实施的。
本发明提供了一种式I化合物，或其药学上可接受酸的盐，或溶剂化物，
式I
式中：Ra为低级的烷氧基，优选地，为-OCH3，-OCH2CH3，更优选地，为-OCH3；Rb选自氢、碱金属，碱土金属或其氢氧化物。
在本发明中，所述的低级烷氧基是指C1-C4的烷氧基。
所述的碱金属选自锂、钠、钾等，优选地为钾或钠。所述的碱土金属选自镁、钙等。所述的药学上可接受的酸选自无机酸或有机酸，所述的无机酸选自氢卤酸(盐酸、氢溴酸、氢碘酸)、磷酸、硫酸等；所述的有机酸选自甲磺酸、苯甲酸、乙烷二磺酸、甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、乳酸、羟基丁酸、苹果酸、酒石酸、柠檬酸、富马酸、马来酸、琥珀酸、或天然存在的氨基酸(例如谷氨酸、丙氨酸、精氨酸、赖氨酸、天门冬氨酸等)。所述的溶剂化物包括水合物、乙醇化物等。
优选地，本发明所提供的2-甲基哌嗪氟喹诺酮类化合物选自下列化合物：
1-环丙基-6-氟-1，4-二氢-8-甲氧基-7-(2-甲基-1-哌嗪基)-4-氧代-3-喹啉羧酸；或
1-环丙基-6-氟-1，4-二氢-8-甲氧基-7-(2-甲基-1-哌嗪基)-4-氧代-3-喹啉羧酸钠盐；或
1-环丙基-6-氟-1，4-二氢-8-甲氧基-7-(2-甲基-1-哌嗪基)-4-氧代-3-喹啉羧酸钾盐；或
1-环丙基-6-氟-1，4-二氢-8-甲氧基-7-(2-甲基-1-哌嗪基)-4-氧代-3-喹啉羧酸盐酸盐；或
1-环丙基-6-氟-1，4-二氢-8-甲氧基-7-(2-甲基-1-哌嗪基)-4-氧代-3-喹啉羧酸硫酸盐；或
1-环丙基-6-氟-1，4-二氢-8-甲氧基-7-(2-甲基-1-哌嗪基)-4-氧代-3-喹啉羧酸氢溴酸盐。
本发明还提供了上述化合物的制备方法，包括如下步骤：
i).式II化合物与式III化合物反应，得到式IV化合物；
这里，Rc选自乙酰氧基或F；
其中，式II化合物是由式V化合物在H3BO3和乙酸酐(或者BF3·(CH3CH2)2O)存在的条件下反应而得到的，
式III化合物是由2-甲基哌嗪与(BOC)2O(叔丁氧羧酸酐，BOC酸酐)反应而得到的，
式III；
这里，式II、式IV和式V化合物中Ra为F；
ii).式IV化合物在碱性条件下反应，得到式VI化合物，其中所述的碱性条件为在三乙胺或碱金属氢氧化物(例如，氢氧化钠或氢氧化钾)存在下，
式IV 式VI
这里，式IV和式VI化合物中Ra为F；Rc选自乙酰氧基或F；
iii).式VI化合物在酸性条件下反应脱去N上BOC保护基，得到式VII化合物；所述的酸性条件下可以选自在盐酸或三氟乙酸存在的条件下；
式VI 式VII
这里，式VI和式VII化合物中Ra为F；
iv).式VII化合物在非质子极性溶剂如DMSO或DMF存在下，与低级烷氧基碱金属盐如甲醇钠(或钾)、乙醇钠等反应，得到式I化合物，
式VII 式I
这里，式VII化合物中Ra为F；而式I化合物中的取代基Ra如式I化合物所定义的，Rb为H。
上述的制备方法进一步地包括，在iv)步骤后所得到的式I化合物进一步地与碱金属或碱土金属氧化物或者氢氧化物(如氢氧化钠或氢氧化钾)反应，从而得到Rb为碱金属或者碱土金属或其氢氧化物的式I化合物；
或者，在iv)步骤后或Rb为碱金属或者碱土金属或其氢氧化物的式I化合物之后，将所得到的式I化合物进一步地与药学上可接受的酸反应，从而得到式I化合物药学上可接受酸的盐。
本发明提供了上述2-甲基哌嗪氟喹诺酮类化合物或其药学上可接受酸盐可替换的制备方法，可选择地，包括如下步骤：
i′).式II化合物与式III化合物反应，得到式IX化合物；
这里，Rc选自乙酰氧基或F；
其中，式II化合物是由式V化合物在H3BO3和乙酸酐(或者BF3·(CH3CH2)2O)存在的条件下反应而得到的，
式III化合物是由2-甲基哌嗪与(BOC)2O(叔丁氧羧酸酐，BOC酸酐)反应而得到的，
式III；
这里，式V、II以及VIII化合物中的取代基Ra如式I化合物所定义的；
ii’).式VIII化合物在碱性条件下反应，得到式X化合物，其中所述的碱性条件物为在三乙胺或碱金属氢氧化物(例如，氢氧化钠或氢氧化钾)存在下，
式VIII 式X
这里，Rc选自乙酰氧基或F；式VIII、X化合物中的取代基Ra如式I化合物所定义的；
iii’).式X化合物在酸性条件下反应脱去N上BOC保护基，得到式I化合物；所述的酸性条件下可以选自在盐酸或三氟乙酸存在的条件下；
式X 式I
这里，式I化合物中地取代基Ra如式I化合物所定义的，Rb为H。
上述的制备方法进一步地包括，在iii’)步骤后所得到的式I化合物进一步地与碱金属或碱土金属氧化物或者氢氧化物(如氢氧化钠或氢氧化钾)反应，从而得到Rb为碱金属或者碱土金属或其氢氧化物的式I化合物；
或者，在iii’)步骤后或Rb为碱金属或者碱土金属或其氢氧化物的式I化合物之后，将所得到的式I化合物进一步地与药学上可接受的酸反应，从而得到式I化合物药学上可接受酸的盐。
另一方面，本发明提供了用于制备式I化合物的中间体化合物。
式II
式中：Ra＝F或-OCH3；Rc＝F，乙酰氧基。
另外，本发明提供了一种药物组合物，其包含治疗有效剂量的式I化合物，或其药学上可接受酸的盐，或溶剂化物，以及一种或多种药学上可接受的载体；
式I
式中：Ra为低级的烷氧基，优选地，为-OCH3，-OCH2CH3，更优选地，为-OCH3；Rb选自氢、碱金属，碱土金属或其氢氧化物。
所述的碱金属选自锂、钠、钾等，优选地为钾或钠。所述的碱土金属选自镁、钙等。所述的药学上可接受的酸选自无机酸或有机酸，所述的无机酸选自氢卤酸(盐酸、氢溴酸、氢碘酸)、磷酸、硫酸等；所述的有机酸选自甲磺酸、苯甲酸、乙烷二磺酸、甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、乳酸、羟基丁酸、苹果酸、酒石酸、柠檬酸、富马酸、马来酸、琥珀酸、或天然存在的氨基酸(例如谷氨酸、丙氨酸、精氨酸、赖氨酸、天门冬氨酸等)。所述的溶剂化物包括水合物、乙醇化物等。
本发明提供了上述药物组合物优选含有重量比为0.1％-99.5％的活性成分，最优选含有重量比为0.5％-99.5％的活性成分。
优选地，本发明的药物组合物包含选自任一下列的化合物：
1-环丙基-6-氟-1，4-二氢-8-甲氧基-7-(2-甲基-1-哌嗪基)-4-氧代-3-喹啉羧酸(化合物8)；或
1-环丙基-6-氟-1，4-二氢-8-甲氧基-7-(2-甲基-1-哌嗪基)-4-氧代-3-喹啉羧酸钠盐(化合物14)；或
1-环丙基-6-氟-1，4-二氢-8-甲氧基-7-(2-甲基-1-哌嗪基)-4-氧代-3-喹啉羧酸钾盐(化合物15)；或
1-环丙基-6-氟-1，4-二氢-8-甲氧基-7-(2-甲基-1-哌嗪基)-4-氧代-3-喹啉羧酸盐酸盐(化合物16)；或
1-环丙基-6-氟-1，4-二氢-8-甲氧基-7-(2-甲基-1-哌嗪基)-4-氧代-3-喹啉羧酸硫酸盐(化合物17)；或
1-环丙基-6-氟-1，4-二氢-8-甲氧基-7-(2-甲基-1-哌嗪基)-4-氧代-3-喹啉羧酸氢溴酸盐(化合物18)。
另一方面，本发明提供了本发明式I化合物，或其药学上可接受酸的盐，或溶剂化物，或者包含本发明式I化合物，或其药学上可接受酸的盐，或溶剂化物的药物组合物作为抗菌剂的用途。
本发明提供的上述药物组合物的各种剂型，例如片剂、胶囊剂、注射剂等，可以按照药学领域的常规生产方法制备，例如使活性成分与一种或多种载体混合，然后将其制成所需的剂型。
此外，本发明还进行了2-甲基哌嗪氟喹诺酮化合物的抗菌活性研究。体外试验研究结果表明，本发明化合物均表现出良好的抗菌活性，显著性地优于加替沙星，为今后深入研究与开发所述化合物的抗菌药物临床应用奠定了基础。
此外，按照以上所说合成路线和方法，都能够稳定、可重复行地合成得到本发明所述的化合物。
本发明的活性化合物可用于杀灭革兰氏阳性杆菌、革兰氏阴性杆菌衣原体、支原体、分枝杆菌和其它微生物，以及用于预防、改善和治疗由这些病原体引起的疾病。
【具体实施方式】
下面采用实施例对本发明作进一步说明，但不应理解为对本发明保护范围的限制。
实施例1——4-叔丁氧羰基-2-甲基哌嗪(式III化合物)的制备：
在250mL三颈瓶中，将7.5g(0.075mol)2-甲基哌嗪溶解于150mLCH2Cl2，用冰水将其冷却至0℃。搅拌反应，在保持反应温度为0℃的条件下将16.35g(0.075mol)(BOC)2O(叔丁氧羧酸酐)和50mL的CH2Cl2溶液加入到反应瓶中。加完后，保持0℃，继续搅拌1h。反应液用水洗涤(3×100mL)，有机相用无水硫酸钠干燥，过滤，减压蒸去溶剂，真空干燥得到14g式III化合物，产率93％。
MS(ESI)：m/z calcd for C10H20N2O2[M]+：200.1；found [M]+＝200.3
1H NMR(CDCl3，δ，ppm)：δ＝4.11-3.75(m，2H)，2.94-2.91(m，1H)，2.79-2.61(m，3H)，2.42-2.26(m，1H)，1.67-1.61(m，1H)，1.45(s，9H)，1.05(d，J＝8.4Hz，3H)
实施例2——1-环丙基-6，7，8-三氟-1，4-二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸二乙酸硼鳌合物(式II，Ra为F，Rc为乙酰氧基)的制备：
将2.11g(32mmol)硼酸、11.4mL(105mmol)醋酐和0.08g氯化锌置于100mL三颈瓶中，搅拌下升温至110℃反应1小时，降温至60℃，加入7.15g(23mmol)1-环丙基-6，7，8-三氟-1，4-二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸乙酯，(式V)升温至80℃反应2小时，冷却至室温，加入20mL水洗涤，过滤，水洗涤3次，真空干燥得到8.5g浅黄色固体式II化合物(Ra为F，Rc为乙酰氧基)，产率89.2％。
MS(ESI)：m/z calcd for C17H13BF3NO7 [M]+：411.1；found [M]+＝411.1
1H NMR(CDCl3，δ，ppm)：δ＝9.31(s，1H)，8.20(dd，J＝10.8Hz，8.4Hz，1H)，4.25-4.74(m，1H)，1.92(s，6H)，1.12-1.58(m，4H)
实施例3——1-环丙基-6，8-二氟-7-(2-甲基-4-叔丁氧羰基-1-哌嗪基)-1，4-二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸二乙酸硼鳌合物(式IV，Ra为F，Rc为乙酰氧基)的制备：
在250mL三颈瓶中，将8.3g(20.1mmol)式II化合物(Ra为F，Rc为乙酰氧基)、8.1g(40.3mmol)的式III化合物和8mL的三乙胺溶解于100mL乙腈中，然后将反应温度升至60℃，反应24小时。反应完毕，将反应液倒入400mL水中，产生黄褐色固体，过滤，真空干燥，得到4.2g式IV化合物(Ra为F，Re为乙酰氧基)，产率35.2％。
MS(ESI)：m/z calcd for C27H32BF2N3O9 [M]+：591.2；found [M]+＝591.3
1H NMR(CDCl3，δ，ppm)：δ＝8.91(s，1H)，8.01(d，J＝10.8Hz，1H)，4.10-4.06(m，1H)，3.66-3.62(m，1H)，3.27-3.24(m，3H)，3.11-3.03(m，3H)，1.92(s，6H)，1.45(s，9H)，1.32-1.25(m，2H)，1.21-1.09(m，2H)，1.05(d，J＝6.4Hz，3H)
实施例4——1-环丙基-6，8-二氟-1，4-二氢-7-(2-甲基-4-叔丁氧羰基-1-哌嗪基)-4-氧代-3-喹啉羧酸(式VI，Ra为F)的制备：
在250mL三颈瓶中，将4.0g(6.7mmol)式IV化合物(Ra为F，Rc为乙酰氧基)溶解于150mL 80％的乙醇中，加入5mL三乙胺，加热至回流，反应8h，减压蒸去溶剂，固体用200mL CH2Cl2溶解，用水洗涤(3×60mL)，有机相用无水硫酸钠干燥，过滤，减压蒸去溶剂，真空干燥得到2.39g式VI化合物(Ra为F)，产率76.4％。
MS(ESI)：m/z calcd for C23H27F2N3O5 [M]+：463.2；found [M]+＝463.4
1H NMR(CDCl3，δ，ppm)：δ＝13.82(s，1H)，8.90(s，1H)，7.98(d，J＝10.8Hz，1H)，4.08-4.05(m，1H)，3.56-3.52(m，1H)，3.23-3.19(m，3H)，3.11-3.05(m，3H)，1.46(s，9H)，1.31-1.25(m，2H)，1.22-1.10(m，2H)，1.04(d，J＝6.4Hz，3H)
实施例5——1-环丙基-6，8-二氟-1，4-二氢-7-(2-甲基-1-哌嗪基)-4-氧代-3-喹啉羧酸(式VII，化合物7)的制备：
在250mL三颈瓶中，将2.2g(4.7mmol)式VI化合物溶解于80mLCH2Cl2，用冰水将其冷却至0℃。搅拌下保持反应温度为0℃，将5mL的三氟乙酸缓慢的滴加到反应瓶中，滴加完毕后，升至室温反应6h，减压蒸去溶剂，加入饱和NaHCO3水溶液，用乙酸乙酯萃取(3×60mL)，再用CH2Cl2萃取数次，CH2Cl2溶液用无水硫酸钠干燥，过滤，减压蒸去溶剂。固体用无水乙醇重结晶，得到1.07g的化合物7，产率62.2％。
MS(ESI)：m/z calcd for C18H19F2N3O3 [M]+：363.1；found [M+1]+＝364.3
1H NMR(CDCl3，δ，ppm)：δ＝8.80(s，1H)，7.98(d，J＝10.8Hz，1H)，4.03-4.01(m，1H)，3.56-3.53(m，2H)，3.30-3.28(m，1H)，3.11-3.05(m，3H)，2.95-2.90(m，1H)，1.31-1.25(m，2H)，1.14(d，J＝6.4Hz，3H)，1.05-0.98(m，2H)
实施例6——1-环丙基-6-氟-1，4-二氢-8-甲氧基-7-(2-甲基-1-哌嗪基)-4-氧代-3-喹啉羧酸(化合物8)的制备：
在100mL三颈瓶中，将0.98g(2.7mmol)的化合物7、0.2g(2.9mmol)的甲醇钠溶解于30mL二甲基亚砜中，加热至120℃；稍冷再补加0.2g(2.9mmol)的甲醇钠，继续反应2小时。减压蒸去二甲基亚砜，加入40mL的2.0N盐酸溶液使之溶解，用饱和碳酸氢钠溶液调节pH至8.0，有白色固体析出，过滤，固体分别用无水乙醇重结晶，得0.28g白色晶体的化合物8，产率27％。熔点163-164℃。
HRMS(ESI)：m/z calcd for C19H23FN3O4 [M+1]+：376.1673；found[M+1]+：376.1661
1H NMR(400MHz，CDCl3，δ，ppm)：δ＝8.85(s，1H)，7.90(d，3JF-H＝12Hz，1H)，4.11-4.05(m，1H)，3.99(s，3H)，3.66-3.62(m，1H)，3.37-3.34(m，1H)，3.22-3.16(m，2H)，3.11-3.03(m，2H)，2.71(dd，J＝11.6Hz，8Hz，1H)，1.32-1.25(m，1H)，1.21-1.09(m，2H)，1.05(d，J＝6.4Hz，3H)，0.95-0.90(m，1H).13C NMR(100MHz，CDCl3)：δ＝177.1，166.8，158.8(d，1JC-F＝252Hz)，150.1，149.0，138.3(d，3JC-F＝12Hz)，133.4，124.3，124.2，107.8(d，3JC-F＝24Hz)，62.5，53.8，53.2，51.5，46.6，40.7，16.6，9.9，9.0
实施例7——1-环丙基-6，7-二氟-8-甲氧基-1，4-二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸二氟化硼鳌合物(式II，Ra为甲氧基，Rc为F)的制备：
在250mL三颈瓶中，将7.56g(23.4mmol)1-环丙基-6，7-二氟-8-甲氧基-1，4-二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸乙酯(式V，Ra为甲氧基)溶解于180mLTHF中，加入36mL三氟化硼乙醚，加热至回流，反应48h，减压蒸去溶剂，加入乙醚，析出白色固体，过滤，固体分别用乙醚、氯仿、水洗涤，得白色晶体，真空干燥得到4.5g式II化合物(Ra为甲氧基，Rc为F)，产率56％。熔点220-222℃。
MS(ESI)：m/z calcd for C14H10BF4NO4 [M]+：343.1；found [M]+＝343.2
1H NMR(CD3CN，δ，ppm)：δ＝9.17(s，1H)，8.18(dd，1H，J＝9.8Hz，8.1Hz)，4.47(m，1H)，4.18(s，3H)，1.23-1.35(m，4H)。
实施例8——1-环丙基-6-氟-1，4-二氢-8-甲氧基-7-(2-甲基-4-叔丁氧羰基-1-哌嗪基)-4-氧代喹啉-3-羧酸二氟化硼鳌合物(式VIII，Ra为甲氧基，Rc为F)的制备：
在250mL三颈瓶中，将4.32g(12.6mmol)式II化合物(Ra为甲氧基，Rc为F)溶解于90mL乙腈，冷却至0～5℃，在保持反应温度为0～5℃的条件下将5.4g(27mmol)式III化合物和90mL的乙腈溶液缓慢的滴加到反应瓶中。滴加完毕后，保持0～5℃，继续搅拌30min，然后将反应温度升至40℃，反应3天。反应完毕，将反应液倒入300mL水中，产生黄色固体，过滤，真空干燥，得到1.5g式VIII化合物(Ra为甲氧基，Rc为F)，产率23％。熔点198-200℃。
MS(ESI)：m/z calcd for C24H29BF3N3O6 [M]+：523.2；found [M]+＝523.3
1H NMR(CD3CN，δ，ppm)δ＝8.97(s，1H)，7.88(d，J＝10.8Hz，1H)，4.27(m，1H)，4.18(s，3H)，4.08-4.05(m，1H)，3.56-3.52(m，1H)，3.23-3.19(m，3H)，3.11-3.05(m，2H)，1.45(s，9H)，1.30-1.25(m，2H)，1.21-1.10(m，2H)，1.05(d，J＝6.4Hz，3H)
实施例9——1-环丙基-6-氟-1，4-二氢-8-甲氧基-7-(2-甲基-4-叔丁氧羰基-1-哌嗪基)-4-氧代-3-喹啉羧酸(式X化合物，Ra为甲氧基)的制备：
在250mL三颈瓶中，将3g(5.7mmol)式VIII化合物(Ra为甲氧基，Rc为F)溶解于120mL 80％的乙醇中，加入4.2mL三乙胺，加热至回流，反应8h，减压蒸去溶剂，固体用180mL CH2Cl2溶解，用水洗涤(3×60mL)，有机相用无水硫酸钠干燥，过滤，减压蒸去溶剂，真空干燥得到0.82g式X化合物(Ra为甲氧基)，产率31％。熔点182-184℃。
MS(ESI)：m/z calcd for C24H30FN3O6 [M]+：475.2；found [M]+＝475.1
1H NMR(CD3CN，δ，ppm)：δ＝12.8(s，1H)，8.87(s，1H)，7.86(d，J＝10.8Hz，1H)，4.23(m，1H)，4.16(s，3H)，4.08-4.05(m，1H)，3.56-3.52(m，1H)，3.36-3.32(m，1H)，3.23-3.19(m，2H)，3.11-3.05(m，2H)，1.45(s，9H)，1.29-1.25(m，2H)，1.21-1.09(m，2H)，1.05(d，J＝6.4Hz，3H)
实施例10——1-环丙基-6-氟-1，4-二氢-8-甲氧基-7-(2-甲基-1-哌嗪基)-4-氧代-3-喹啉羧酸的制备：
在100mL三颈瓶中，将2g(4.2mmol)式X化合物(Ra为甲氧基)溶解于45mL CH2Cl2，用冰水将其冷却至0℃。搅拌反应，在保持反应温度为0℃的条件下将4.5mL三氟乙酸缓慢的滴加到反应瓶中，滴加完毕后，升至室温反应6h，减压蒸去溶剂，用饱和NaHCO3水溶液溶解，首先用乙酸乙酯萃取(3×60mL)，再用CH2Cl2萃取数次，CH2Cl2溶液用无水硫酸钠干燥，过滤，减压蒸去溶剂。固体用无水乙醇重结晶，得到0.7g 1-环丙基-6-氟-1，4-二氢-8-甲氧基-7-(2-甲基-1-哌嗪基)-4-氧代-3-喹啉羧酸，产率为44％。
实施例11——1-环丙基-6-氟-1，4-二氢-8-甲氧基-7-(2-甲基-1-哌嗪基)-4-氧代-3-喹啉羧酸钠盐(化合物14)的制备：
将500mg的1-环丙基-6-氟-1，4-二氢-8-甲氧基-7-(2-甲基-1-哌嗪基)-4-氧代-3-喹啉羧酸溶于50ml的CH2Cl2中，慢慢加入55mg氢氧化钠溶于2ml水的溶液，室温搅拌30分钟；过滤，用少量无水乙醚洗涤，真空干燥8小时。得到358mg的白色化合物14，收率为63.8％。
1H NMR(D2O，δ，ppm)：δ＝8.78(s，1H)，7.92(d，J＝12Hz，1H)，4.05-4.01(m，1H)，3.96(s，3H)，3.68-3.54(m，1H)，3.32-3.29(m，1H)，3.22-3.18(m，2H)，3.13-3.06(m，2H)，2.75-2.66(m，1H)，1.34-1.28(m，1H)，1.21-1.08(m，2H)，1.04(d，J＝6.4Hz，3H)，0.93-0.90(m，1H)
实施例12——1-环丙基-6-氟-1，4-二氢-8-甲氧基-7-(2-甲基-1-哌嗪基)-4-氧代-3-喹啉羧酸钾盐(化合物15)的制备：
将500mg的化合物8溶于50ml的CH2Cl2中，慢慢加入55mg氢氧化钾溶于2ml水的溶液，室温搅拌30分钟；过滤，用少量丙酮、无水乙醚洗涤，真空干燥8小时。得到395mg的白色化合物15，收率为71.7％。
1H NMR(D2O，δ，ppm)：δ＝8.76(s，1H)，7.92(d，J＝12Hz，1H)，4.06-4.01(m，1H)，3.96(s，3H)，3.69-3.56(m，1H)，3.31-3.29(m，1H)，3.20-3.16(m，2H)，3.12-3.06(m，2H)，2.75-2.67(m，1H)，1.33-1.28(m，1H)，1.20-1.08(m，2H)，1.03(d，J＝6.4Hz，3H)，0.92-0.89(m，1H)
实施例13——1-环丙基-6-氟-1，4-二氢-8-甲氧基-7-(2-甲基-1-哌嗪基)-4-氧代-3-喹啉羧酸盐酸盐(化合物16)的制备：
将500mg的1-环丙基-6-氟-1，4-二氢-8-甲氧基-7-(2-甲基-1-哌嗪基)-4-氧代-3-喹啉羧酸溶于60ml的丙酮中，慢慢加入2M的0.67ml盐酸溶液，室温搅拌30分钟；过滤，用少量丙酮洗涤，真空干燥8小时。得到410mg的白色化合物16，收率为74.7％。
1H NMR(D2O，δ，ppm)：δ＝8.83(s，1H)，7.91(d，J＝12Hz，1H)，4.09-4.04(m，1H)，3.98(s，3H)，3.69-3.56(m，1H)，3.33-3.29(m，1H)，3.24-3.19(m，2H)，3.15-3.07(m，2H)，2.73-2.65(m，1H)，1.33-1.28(m，1H)，1.20-1.08(m，2H)，1.05(d，J＝6.4Hz，3H)，0.94-0.90(m，1H)
实施例14——1-环丙基-6-氟-1，4-二氢-8-甲氧基-7-(2-甲基-1-哌嗪基)-4-氧代-3-喹啉羧酸硫酸盐(化合物17)的制备：
将500mg的1-环丙基-6-氟-1，4-二氢-8-甲氧基-7-(2-甲基-1-哌嗪基)-4-氧代-3-喹啉羧酸溶于60ml的丙酮中，慢慢加入2M的0.67ml硫酸溶液，室温搅拌30分钟；过滤，用少量丙酮洗涤，真空干燥8小时。得到427mg的白色化合物17，收率为67.7％。
1H NMR(D2O，δ，ppm)：δ＝8.80(s，1H)，7.95(d，J＝12Hz，1H)，4.06-4.01(m，1H)，3.97(s，3H)，3.68-3.54(m，1H)，3.33-3.29(m，1H)，3.25-3.20(m，2H)，3.16-3.08(m，2H)，2.76-2.66(m，1H)，1.35-1.28(m，1H)，1.23-1.08(m，2H)，1.06(d，J＝6.4Hz，3H)，0.92-0.89(m，1H)
实施例15——1-环丙基-6-氟-1，4-二氢-8-甲氧基-7-(2-甲基-1-哌嗪基)-4-氧代-3-喹啉羧酸氢溴酸盐(化合物18)的制备：
将500mg的1-环丙基-6-氟-1，4-二氢-8-甲氧基-7-(2-甲基-1-哌嗪基)-4-氧代-3-喹啉羧酸溶于60ml的丙酮中，慢慢加入2M的0.67ml氢溴酸溶液，室温搅拌30分钟；过滤，用少量丙酮洗涤，真空干燥8小时。得到418mg的白色化合物18，收率为68.8％。
1H NMR(D2O，δ，ppm)：δ＝8.79(s，1H)，7.91(d，J＝12Hz，1H)，4.04-4.00(m，1H)，3.98(s，3H)，3.69-3.56(m，1H)，3.36-3.30(m，1H)，3.24-3.19(m，2H)，3.16-3.08(m，2H)，2.76-2.68(m，1H)，1.36-1.31(m，1H)，1.22-1.08(m，2H)，1.06(d，J＝6.4Hz，3H)，0.94-0.90(m，1H)
实施例16——抗菌活性的测定
抗菌活性的测定采用世界卫生组织推荐的琼脂稀释法测定最低抑菌浓度(MIC)，将八个被检菌同时接种在含定量浓度化合物和对照药物的平板上，测定抑制被测菌的最低药物浓度。带药培养基含药最高浓度12.5μg/ml，最低浓度为0.025μg/ml，为便于比较以DMF、乙醇作为助溶剂，用无菌生理盐水稀释，最终助溶剂浓度DMF≤5.0％，乙醇≤2.5％，经空白对照不影响各试验菌生长。部分化合物及加替沙星的体外抗菌活性(MIC，μg/ml)见表1：
表1部分化合物及加替沙星的抗菌活性(MIC，μg/ml)
实施例17——1-环丙基-6-氟-1，4-二氢-8-甲氧基-7-(2-甲基-1-哌嗪基)-4-氧代-3-喹啉羧酸(化合物8)片的制备：
处方量为：
(1).化合物8 100g
(2).羟丙甲基纤维素 15g
(3).微晶纤维素 18g
(4).8％聚维酮 适量
(5).硬脂酸镁 2g
1000片
取上述配方按常规制备方法制成片剂。
实施例18——1-环丙基-6-氟-1，4-二氢-8-甲氧基-7-(2-甲基-1-哌嗪基)-4-氧代-3-喹啉羧酸(化合物8)胶囊的制备：
处方量为：
(1).化合物8 100g
(2).羟丙甲基纤维素 38g
(3).微晶纤维素 8g
(4).8％聚维酮 适量
(5).硬脂酸镁 2g
1000粒
取上述配方，按常规方法制备。
实施例19——1-环丙基-6-氟-1，4-二氢-8-甲氧基-7-(2-甲基-1-哌嗪基)-4-氧代-3-喹啉羧酸(化合物8)氯化钠注射液的制备：
处方量为：
(1).化合物8 1.0g
(2).药用乳酸 适量
(3).氯化钠 8.5g
(4).注射用水 1000ml
具体制备方法如下：
称取处方量的1-环丙基-6-氟-1，4-二氢-8-甲氧基-7-(2-甲基-1-哌嗪基)-4-氧代-3-喹啉羧酸，将其加入到900ml的注射用水中，加入适量的药用乳酸，搅拌溶解，活性炭脱色，过滤，加入注射用水至足量，精滤、灌装后灭菌及得。