CN101391985B - 具抗微生物活性的三唑鎓类化合物及制备方法和医药用途 - Google Patents

Abstract

本发明公开了具有抗微生物作用化学名称为氯化(或溴化或六氟磷酸化)1-取代基-4-取代基-1-(1，2，4-三唑)-4鎓的单三唑鎓和双三唑鎓化合物以及1-取代基-4-取代基-1-(1，2，4-三唑)-1鎓的双三唑鎓化合物，发明还公开了这些新化合物的制备方法和医药用途。

Description

具抗微生物活性的三唑鎓类化合物及制备方法和医药用途

技术领域

本发明涉及具有抗微生物作用的新型三唑鎓类化合物，特别是涉及单三唑鎓和双三唑鎓类化合物及制备方法和医药用途。

背景技术

咪唑鎓在众多领域具有广泛的研究与应用，如用作离子液体、仿生模拟等，特别是在医药领域作为抗微生物药物的研究与开发倍受关注。最近一些有关唑鎓盐化合物抗菌活性的研究表明，唑环的正电性可使其对细胞膜的通透性增加，尤其是当唑环上连有合适长度的取代基时，更好的穿透细胞膜，从而达到抗菌作用。如有文献报道双苯并咪唑化合物对革兰氏阳性菌具有较强的抑制活性。另外也有文献报道，具有适当长链取代的咪唑鎓化合物也具有很强的抗微生物活性。

咪唑环中的一个碳原子被氮原子取代后得到的咪唑鎓类似物—三唑鎓化合物，也应有类似的抗菌活性。三唑鎓类化合物是近来兴起的一个新的热点研究领域之一。目前大多集中于三唑鎓的一些特殊物理和化学性质上，如三唑鎓作为含能化合物，三唑鎓作为某些反应的催化剂等，对于三唑鎓的生物活性研究较少。事实上早在20世纪70年代就有三唑鎓作为杀虫剂的报道，1998年，文献报道了一些三唑鎓盐具有抗微生物活性。最近有文献报道了三唑鎓用于一些前药的研究中，在雷夫康唑的4-位氮原子季铵化后得到的三唑鎓(BMS-315801)具有很好的水溶性，体内实验中可分解出原药雷夫康唑。雷夫康唑的另一个季铵化三唑鎓前药(RO0098557)不但具有很好的稳定性和水溶性，而且具有很强的抗真菌活性。目前对三唑鎓的研究中，对于三唑鎓生物活性领域的研究还较少，这一领域具有许多值得探索的空间。

发明内容

本发明的目的是提供一类新结构的、具有高效抗微生物作用的三唑鎓类化合物。

本发明的目的是要解决三唑类化合物的稳定性、水溶性问题。

本发明合成的三唑鎓类化合物是三唑类化合物的盐，成盐后不仅易吸收、纯度高、稳定性好，并且易实现工业化生产。

本发明的目的是通过下述方法实现的：本发明的具有抗微生物活性的三唑鎓类化合物的结构如下(I)、(II)或(III)：

式中，R¹和R²是碳原子数从1至16的烷基、碳原子数从1至16的羟烷基、取代的苄基或萘乙氧基；

R³可以是碳原子数从2至16的亚烷基、邻苯二苄基、间苯二苄基、对苯二苄基、联苯二苄基或2-(2，4-苯基)-2-羟基丙基；

X是溴离子、氯离子或六氟磷酸离子。

上述各化合物的化学名称分别为氯化(或溴化或六氟磷酸化)1-取代基-4-取代基-1-(1，2，4-三唑)-4鎓的单三唑鎓、双三唑鎓化合物、1-取代基-4-取代基-1-(1，2，4-三唑)-1鎓的双三唑鎓化合物。

本发明采用以1H-1，2，4-三唑为原料，乙腈为溶剂，与单卤代物在碳酸钾条件中于0℃～90℃反应得到中间产物1-取代-1，2，4-单三唑，在反应温度为80℃时再与单卤代物反应合成得到单三唑鎓化合物I，与双卤代物反应得到双三唑鎓化合物II；以1H-1，2，4-三唑为原料，乙腈为溶剂，与双卤代物在碳酸钾条件中于0℃～90℃反应得到中间产物1-取代-1，2，4-双三唑，在反应温度为80℃时再与单卤代物反应合成得到双三唑鎓化合物III。其合成路线如下：

所述双卤代物或单卤代物是指碳原子数从1至16的单卤代或双卤代烷烃、碳原子数从1至16的羟烷基卤代物、苄卤代物、卤代乙氧基萘、邻苯二苄卤代物、间苯二苄卤代物、对苯二苄卤代物、联苯二苄卤代物或2-(2，4-二氟苯基)-2-羟基-1，3-二卤代丙基，X是溴离子、氯离子或六氟磷酸离子。

本发明进一步还提供一种抗真菌、细菌的药物组合物，该药物组合物含有生理有效量的(I)、(II)或(III)所示的三唑鎓类化合物和药学上可接受的载体或稀释剂。所示的三唑鎓类化合物在药物中的重量比为0.1％-90％。

这里所述的药学上可接受的载体是指药学领域常规的药物载体，例如稀释剂、赋形剂如是等，填充剂如淀粉、蔗糖、微晶纤维素等；粘合剂如淀粉浆、羟丙纤维素、明胶、聚乙二醇等；湿润剂如硬脂酸镁、微粉硅胶、聚乙二醇类等；吸收促进剂聚山梨脂、卵磷脂等，表面活性剂伯洛沙姆、脂肪酸山梨坦、聚山梨脂等等，另外还可以在组合物中加入其它辅剂如香味剂、甜味剂等。

本发明的三唑鎓类化合物可以以单位剂量形式给药，给药途径可为肠道和非肠道，包括口服、肌肉、皮下和鼻腔。

本发明化合物给药途径可为静脉给药。注射包括静脉注射、肌肉注射、皮下注射和穴位注射。

本发明的药物组合物的各种剂型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。

给药剂型可以是片剂、胶囊剂、分散片、口服液、大输液、小针、冻干粉针、软膏、搽剂或栓剂。

本发明所述的三唑鎓类化合物对白色念珠菌、金黄色葡萄球菌、大肠杆菌表现出显著的抑菌活性，可以在制备抗真菌、细菌药物中获得应用。

具体实施方式

以下通过对若干具体化合物合成实例的实施方式再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下述的实例。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。

实施例1：1-(2，4-二氯苄基)-1H-1，2，4-三唑(简称化合物1)的制备

在100mL三颈瓶中依次加入1H-1，2，4-三氮唑6.98g(0.1mol)，2，4-二氯氯苄19.61g(0.1mol)，无水碳酸钾14.84g(0.11mol)，溴化四丁胺5mg，乙腈30mL，45℃搅拌，TLC跟踪至原料消失。冷却，抽滤，滤液蒸干，所得固体二氯甲烷溶解，用碳酸氢钠饱和溶液洗涤三次，分出下层液体，干燥，浓缩，经柱层析，得化合物(1)19.32g，产率85.1％；m.p.71～72℃(文献值：67℃)；IR(KBr)ν：3089(Ar-H)，2997(CH₃，CH₂)，1590，1511，1475，1442(芳环骨架)cm^-1；¹H NMR(300 MHz，CDCl₃)δ：8.28(s，1H，triazole 3-H)，8.08(s，1H，triazole 5-H)，7.23～7.55(m，3H，phenyl-H)，5.53(s，2H，CH₂)，ppm；¹³C NMR(300MHz，CDCl₃)δ：151.8(triazole 3-C)，143.0(triazole 5-C)，134.9，133.6，130.6，130.5，129.2，127.3，(phenyl-C)，49.8(CH₂)ppm；MS(m/z)：227[M]⁺.

实施例2：氯化1-(2，4-二氯苄基)-4-羟乙基-1H-1，2，4-三唑-4-鎓(简称化合物2)的制备

在50mL三颈瓶中加入0.91g(4mmol)化合物(1)，10mL氯乙醇，100℃搅拌，TLC跟踪至原料消失，减压蒸掉溶剂，得白色固体。用乙腈洗涤三次，滤饼干燥，得白色固体0.90g，即化合物2。产率：75.3％；m.p.195～197℃；IR(KBr)ν：3304(O-H)，3093，3023(Ar-H)，2951(CH₂)，1578，1520，1475，1439(芳环骨架)cm^-1；¹H NMR(300MHz，D₂O)δ：9.05(s，1H，triazole-H)，7.51～7.67(m，4H，Ar-H，triazole-H)，5.84(s，2H，2，4-Cl₂PhCH₂)，4.58(t，2H，CH₂-CH₂OH)，4.04(t，2H，CH₂-OH)ppm；¹³C NMR(300 MHz，D₂O)δ：142.6，140.3，140.1，139.6，133.6，132.5，130.7，127.3，125.5(phenyl-C，triazole-C)，56.6(CH₂OH)，50.7(CH₂-CH₂OH)，47.9(phenyl-CH₂)ppm；MS(m/z)：272.0[M-Br]⁺.

实施例3：氯化1，4-二(2，4-二氯苄基)-1H-1，2，4-三唑鎓(简称化合物3)的制备

在50mL三颈瓶中加入1.60g(7mmol)化合物(1)，2，4-二氯氯苄1.37g(7mmol)，乙腈25mL，81℃搅拌，TLC跟踪至原料消失。过滤，用石油醚洗涤三次，滤饼干燥，得白色固体2.48g，即化合物3。产率：83.5％；m.p.198～199℃；IR(KBr)ν：3126(Ar-H)，3095(Ar-H)，3054(Ar-H)，3008(Ar-H)，2957(CH₂)，1567，1517，1450，1425(芳环骨架)cm^-1；¹H NMR(300 MHz，MeOD)δ：9.10(s，1H，triazole-H)，7.44～7.67(m，7H，Ar-H，triazole-H)，5.76(s，2H，¹N-CH₂)，5.68(s，2H，⁴N-CH₂)ppm；¹³C NMR(300MHz，MeOD)δ：138.1，137.7，136.5，134.6，134.2，131.2，130.9，130.3，130.0，129.5，129.2(phenyl-C，triazole-C)，54.3(triazole ¹N-CH₂)，50.2(triazole ⁴N-CH₂)ppm；MS(m/z)：387.9[M-Br]⁺，158.8[2，4-Cl₂PhCH₂]⁺.

实施例4：溴化4，4′-(丁烷-1，4-二基)双[1-(2，4-二氯苄基)]-1H-1，2，4-三唑-4-鎓(简称化合物4)的制备

化合物4的合成按照化合物3的制备方法，起始原料为化合物(1)1.14g(5mmol)，1，4-二溴化丁烷0.54g(2.5mmol)，得产品为白色固体1.13g，即化合物4。产率：78.2％；m.p.264～265℃；IR(KBr)ν：3009(Ar-H)，2946(CH₂)，1589，1573，1477(芳环骨架)cm^-1；¹HNMR(300 MHz，DMSO-d₆)δ：9.33(s，2H，triazole-H)，7.53～7.76(m，8H，Ar-H，traizole-H)，5.75(s，4H，2，4-Cl₂PhCH₂)，4.36(s，4H，triazole-CH₂)，1.92(s，4H，triazole-CH₂CH₂)ppm；¹³CNMR(300MHz，DMSO-d₆)δ：145.1，143.4，135.1，134.7，133.6，129.6，129.4，128.1(phenyl-C，triazole-C)，52.3(2，4-Cl₂PhCH₂)，47.0(triazole-CH₂)，25.5(triazole-CH₂-CH₂)ppm；MS(m/z)：590.9[M-Br]⁺，511.19[M-2Br]⁺，255.9[2，4-Cl₂PhCH₂-triazole-CH₂CH₂]⁺.

实施例5：溴化4，4′-[1，4-苯基亚甲基(双亚甲基)]双[1-(2，4-二氯苄基)]-1H-1，2，4-三唑-4-鎓(简称化合物5)的制备

化合物5的合成按照化合物3的制备方法，起始原料为化合物(1)1.14g(5mmol)，对二苄溴0.66g(2.5mmol)，得产品为白色固体1.72g，即化合物5。产率：95.3％；m.p.＞270℃；IR(KBr)ν：3010(Ar-H)，2950(CH₂)，1578，1562，1475(芳环骨架)cm^-1；¹H NMR(300MHz，DMSO-d₆)δ：9.15(s，2H，traizole-H)，7.30～7.52(m，12H，Ar-H，traizole-H)，5.43～5.63(m，8H，CH₂)ppm；MS(m/z)：638.9[M-Br]⁺，559.0[M-2Br]⁺，m/z 411.9[2，4-Cl₂PhCH₂-triazole-benzyl-trizole]⁺.

实施例6：溴化4，4′-[二苯基-2，2′-二基(双亚甲基)]双[1-(2，4-二氯苄基)]-1H-1，2，4-三唑-4-鎓(简称化合物6)的制备

化合物6的合成按照化合物3的制备方法，起始原料为化合物(1)0.87g(3.8mmol)，联苯二苄溴0.64g(1.9mmol)，得产品为白色固体1.42g，即化合物6。产率：94.3％，m.p.226-228℃；IR(KBr)ν：3017(Ar-H)，2965(CH₂)，1589，1574，1476，1438(芳环骨架)cm^-1；¹HNMR(300 MHz，DMSO-d₆)δ：9.01(s，2H，traizole-H)，7.03～7.76(m，16H，Ar-H，traizole-H)，5.33～5.72(m，8H，CH₂)ppm；¹³C NMR(300 MHz，DMSO-d₆)δ：145.1，143.4，138.4，135.1，134.6，133.6，131.0，130.0，129.7，129.5，129.4，129.2，128.1(phenyl-C，triazole-C)，52.3(2，4-Cl₂PhCH₂)，49.4(CH₂-biphenyl-CH₂)ppm；MS(m/z)：714.9[M-Br]⁺，635.0[M-2Br]⁺，317.0[2，4-Cl₂PhCH₂-triazole-CH₂-Phenyl]⁺.

实施例7：氯化1，1′-{[2-羟基-2-(2，4-二氟苯基)]丙烷-1，3-二基}双[4-(2，4-二氯苄基)]-1H-1，2，4-三唑-4-鎓(简称化合物7)

在100mL三颈瓶中依次加入氟康唑1.002g(3.3mmol)，2，4-二氯氯苄1.279g(6.6mmol)，乙腈30mL，80℃搅拌，TLC跟踪至原料消失。冷却，过滤，依次用石油醚、二氯甲烷洗涤，干燥，得化合物1.971g，即化合物7。产率86.4％，m.p.217-218℃；IR(KBr)ν：3407.3(O-H)，3106.8(Ar-H)，2965(CH₂)，1624.3，1622.1，1577，1472.0(芳环骨架)cm^-1；¹H NMR(300 MHz，D₂O)δ：8.74(s，4H，triazole-H)，6.35-7.41(m，9H，Ar-H)，5.37(q，4H，2，4-Cl₂PhCH)，4.94(q，4H，CH₂)ppm；¹³C NMR(300 MHz，D₂O)δ：166.15，162.85，161.42，158.12，145.67，144.43，137.81，136.12，134.62，131.25，130.49，120.48，113.23，106.15，75.24，58.97，50.46，39.52 ppm；MS(m/z)：625[M-2Cl]⁺.

实施例8：氯化1，1′-{[2-羟基-2-(2，4-二氟苯基)]丙烷-1，3-二基}双[4-(3-二氯苄基)]-1H-1，2，4-三唑-4-鎓(简称化合物8)

化合物8的合成按照化合物7的制备方法，起始原料为氟康唑1.020g(3.3mmol)，3-氯氯苄1.073g(6.7mmol)，得黄色液体1.714g，即化合物8。产率81.9％；IR：(KBr)ν：3423.1(O-H)，3110.5(Ar-H)，1620.0，1575.1，1501.1，1430.0(芳环骨架)，1150.6cm^-1；¹HNMR(300MHz，D₂O)δ：8.82(s，4H，triazole-H)，6.60-7.46(m，11 H，Ar-H)，5.44(q，4H，3-ClPhCH)，5.12(q，4H，CH₂)；MS(m/z)：593[M-Cl]⁺，555[M-2Cl]⁺.

实施例9：溴化1，1′-{[2-羟基-2-(2，4-二氟苯基)]丙烷-1，3-二基}双(4-辛基)-1H-1，2，4-三唑-4-鎓(简称化合物9)

化合物9的合成按照化合物7的制备方法，起始原料为氟康唑0.992g(3.2mmol)，溴辛烷1.250g(6.4mmol)，得白色液体1.354g，即化合物9。产率78.5％；IR：(KBr)ν：3416.9(O-H)，2927.5(CH₂，CH₃)，1620.5，1574.7，1502.7，1454.1(芳环骨架)，1155.8cm^-1；¹H NMR(300MHz，D₂O)δ：8.84(s，4H，triazole-H)，6.68-7.65(m，3H，Ar-H)，5.23(q，4H，CH₂)，4.33(m，4H，CH₂)，1.75(m，4H，CH₂)，1.20(m，16H，CH₂)，0.97(m，4H，CH₂)，0.83(t，6H，CH₃)ppm；MS(m/z)：611[M-Br]⁺，531[M-2Br]⁺.

实施例10：溴化1，1′-{[2-羟基-2-(2，4-二氟苯基)]丙烷-1，3-二基}双(4-十二烷基)-1H-1，2，4-三唑-4-鎓(简称化合物10)的制备

化合物10的合成按照化合物7的制备方法，起始原料为氟康唑0.998g(3.3mmol)，溴代十二烷1.624g(6.5mmol)，得白色液体1.690g，即化合物10。产率80.4％；IR：(KBr)ν：3406.2(O-H)，2924.6(CH₂，CH₃)，1619.8，1575.0，1502.4，1462.4(芳环骨架)，1157.0cm^-1；¹H NMR(300 MHz，D₂O)δ：9.08(s，4H，triazole-H)，6.38-7.16(m，3H，Ar-H)，5.25(q，4H，CH₂)，4.49(m，4H，CH₂)，1.76(m，4H，CH₂)，1.23(m，36H，CH₂)，0.94(m，6H，CH₂)，0.83(t，6H，CH₃)ppm；MS(m/z)：643[M-2Br]⁺.

实施例11：氯化1，1′-{[2-羟基-2-(2，4-二氟苯基)]丙烷-1，3-二基}双[4-(β-萘基)]-1H-1，2，4-三唑-4-鎓(简称化合物11)

化合物11的合成按照化合物7的制备方法，起始原料为氟康唑1.009g(3.3mmol)，β-溴乙基萘1.457g(6.6mmol)，得白色液体1.026g，即化合物11。产率41.8％；IR：(KBr)ν：3426.0(O-H)，2924.4(CH₂，CH₃)，1624.2，1576.2，1503.7，1460.7(芳环骨架)，1155.7cm^-1；¹H NMR(300 MHz，D₂O)δ：8.29(s，4H，triazole-H)，6.73-7.90(m，17H，Ar-H)，5.21(q，4H，CH₂)，4.93(m，4H，CH₂)，4.23(m，4H，CH₂)ppm；MS(m/z)：727[M-Br]⁺，647[M-2Br]⁺.

实施例  12：体外抗微生物活性实验

本发明化合物使用倍比稀释法和标准微量滴定技术，针对真菌、革兰氏阴性和革兰氏阳性菌进行实验。实验结果以最低抑菌浓度(MIC)值判断。

最低抑菌浓度的测试采用符合1993年美国国家委员会制定的临床实验标准(NationalCommittee for Clinical Laboratory Standards，NCCLS)的96孔微量稀释法，用二甲亚砜(DMSO)溶解样品，水稀释配成浓度为1.28mg·mL^-1，用培养液稀释至128μg·mL^-1。在35℃下培养24～72小时。将培养板于振荡器上充分搅匀后，根据样品组的混浊度于分光光度计490nm处测定MIC₅₀。

试验结果：

化合物2～11的初步抗微生物活性结果见表1。

表1化合物2～11的抗微生物活性数据

化合物3、7、8、9、10、11对白色念珠菌具有抑制作用，化合物6～11对金黄色葡萄球菌具有抑制作用，化合物7～11对大肠杆菌具有抑制作用。而化合物9、10、11对白色念珠菌、金黄色葡萄球菌、大肠杆菌表现出显著的抑菌活性，与对照药物相当。这些化合物值得进一步深入研究开发。

实施例  13：所发明化合物3片剂的制备方法

处方：

制法：配制4％经丙基甲基纤维素(E-30)溶液，备用。称取10g淀粉置105℃干燥5小时备用。称取20g淀粉和处方量的所发明化合物3、微晶纤维素，混匀，粉碎过80目筛。用4％经丙基甲基纤维素(E-30)溶液将物料制软材，用20目筛制粒，于50℃～60℃干燥至颗粒中的水份3％左右。过20目筛整粒，加入处方量的干淀粉(105℃干燥5小时)、硬脂酸镁，终混，测中间体含量，定片重；压片。

实施例  14：所发明化合物3注射液的制备方法

处方：

制法：称取处方量的所发明化合物3和丙二醇，加注射用水500ml，搅拌溶解；向上述溶液中加入0.1％活性炭，搅拌，放置15分钟，5微米钛棒脱炭，再经筒式滤器0.45微米和0.22微米的微孔滤膜精滤；灌封于10ml安瓿瓶中，100℃流动蒸汽灭菌45分钟，即得所发明化合物3的注射液。

Claims (9)

1.一种如下式（Ⅲ）所示的三唑鎓类化合物：

        

式中，R¹是碳原子数为8 ~ 16的烷基，R³为2-（2,4-二氟苯基）-2-羟基丙基；X是溴离子、氯离子或六氟磷酸离子。

2.权利要求1所述的三唑鎓类化合物的制备方法，其特征在于以1H-1,2,4-三唑为原料，乙腈为溶剂，与双卤代物在碳酸钾条件中于0 ℃ ~ 90 ℃反应得到中间产物1-取代-1,2,4-双三唑，在反应温度为80 ℃时再与单卤代物反应合成得到双三唑鎓化合物（Ⅲ）：

。

3. 一种药物组合物，该药物组合物含有生理有效量的权利要求1所述的（Ⅲ）所示的三唑鎓类化合物和它们药学上可接受的载体或稀释剂，（Ⅲ）所示的三唑鎓类化合物在药物中的重量比为0.1 % - 90 %，组合物以以下药学上可接受的制剂形式存在：片剂、胶囊剂、口服液、大输液、小针、冻干粉针、软膏、搽剂和栓剂。

4. 根据权利要求3所述的药物组合物，所述片剂为分散片。

5. 按照权利要求3所述的药物组合物，其特征在于组合物以单位剂量形式给药，给药途径为肠道和非肠道。

6. 按照权利要求5所述的药物组合物，其特征在于所述给药途径包括口服、肌肉、皮下和鼻腔。

7. 按照权利要求4所述的药物组合物，其特征在于组合物给药途径为静脉给药。

8. 按照权利要求7所述的药物组合物，其特征在于静脉给药为静脉注射、肌肉注射、皮下注射和穴位注射。

9. 权利要求1所述的三唑鎓类化合物在制备抗真菌、细菌药物中的应用。