CN104725332B - 一种查尔酮噻唑酰胺类化合物及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种查尔酮噻唑酰胺类化合物，具有如下结构通式：，其中，R1～R5各自独立的为H、卤素原子、C1‑C4烷基、C1‑C4卤代烷基、硝基或C1‑C4烷氧基。该查尔酮噻唑酰胺类化合物对艰难梭菌具有良好的抑制作用，可用于防治由艰难梭菌感染或引起的疾病，以替代甲硝唑和万古霉素。

Description

一种查尔酮噻唑酰胺类化合物及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于药物合成领域，具体涉及一种查尔酮噻唑酰胺类化合物及其制备方法，以及其用于防治由艰难梭菌感染或引起的疾病。
背景技术
艰难梭菌（Clostridium difficile）为革兰阳性产芽孢厌氧杆菌，是人和动物肠道中的正常菌群，对氧极为敏感，很难分离培养。艰难梭菌本身没有侵袭性，但该菌可产生毒素A、毒素B以及二元毒素，从而引起抗生素相关性腹泻、结肠炎甚至致死性假膜性肠炎，统称为艰难梭菌感染(Clostridium difficile infection，CDI)。艰难梭菌对氨苄青霉素、头孢菌素、氯林可霉素、红霉素等抗生素均耐药。医院获得感染性腹泻所明确的病原中，以艰难梭菌最为常见；在抗生素相关性腹泻病因中，艰难梭菌亦占20%～30%；而假膜性肠炎则几乎100%由艰难梭菌所致。
上世纪后期，CDI的发病率较低（1‰～15‰），死亡率亦比较低，约为2%。但是近十年来CDI的流行病学发生了显著变化。自2002年以来，在欧洲和北美相继发生100多次的CDI暴发流行，流行期间死亡率迅速上升。除此之外，近年来发现，CDI感染已经从住院患者逐渐蔓延至既往身体健康、未曾住院而且未用过抗菌药物的人群，例如儿童和孕妇。研究报道显示，CDI在我国并不少见，重症感染亦有报道。研究结果显示，2007-2009年医院获得性CDI发病率为13‰～17‰入院患者，CDI占医院感染性腹泻的30.7%。因此，抗生素使用不当与艰难梭菌腹泻密切相关，也是住院病人最常见的肠道感染的病因。
甲硝唑和万古霉素为治疗CDI的主要临床用药。为预防万古霉素耐药性，美国疾病预防控制中心推荐仅在严重危及生命的病例及甲硝唑治疗无效时口服万古霉素。艰难梭菌可形成芽孢，耐药芽孢的存在可能是CDI复发的根源，有大约30%的患者经理多重复发并且今年来已发现万古霉素耐药菌株。因此，必须寻找新的对艰难梭菌敏感的药物来预防和治疗CDI。
发明内容
本发明的目的是提供一种查尔酮噻唑酰胺类化合物，该化合物对艰难梭菌具有抑制作用，可用于防治由艰难梭菌感染或引起的疾病。
本发明实现上述目的所采用的技术方案如下：
一种查尔酮噻唑酰胺类化合物，具有如下结构通式：
，
其中，R1～R5各自独立的为H、卤素原子、C1-C4烷基、C1-C4卤代烷基、硝基或C1-C4烷氧基。
进一步，所述R1～R5各自独立的为H、卤素原子、C1-C4卤代烷基或C1-C4烷氧基；优选地，R1～R5中至少有一个取值为卤素原子、C1-C4卤代烷基或C1-C4烷氧基；更优选地，R1～R5中有1-2个取值为卤素原子、C1-C4卤代烷基或C1-C4烷氧基，其余的取值为H。
优选地，所述卤素为F或Cl。
优选地，所述查尔酮噻唑酰胺类化合物为：
(E)-4-[3-(2-氟苯基)丙烯酰基]-N-(5-硝基噻唑)苯甲酰胺；
(E)-4-[3-(3-氟苯基)丙烯酰基]-N-(5-硝基噻唑)苯甲酰胺；
(E)-4-[3-(4-氟苯基)丙烯酰基]-N-(5-硝基噻唑)苯甲酰胺；
(E)-4-[3-(4-三氟甲基苯基)丙烯酰基]-N-(5-硝基噻唑)苯甲酰胺；
(E)-4-[3-(2-氯苯基)丙烯酰基]-N-(5-硝基噻唑)苯甲酰胺；
(E)-4-[3-(3-氯苯基)丙烯酰基]-N-(5-硝基噻唑)苯甲酰胺；
(E)-4-[3-(4-氯苯基)丙烯酰基]-N-(5-硝基噻唑)苯甲酰胺；
(E)-4-[3-(3-硝基苯基)丙烯酰基]-N-(5-硝基噻唑)苯甲酰胺；
(E)-4-[3-(4-硝基苯基)丙烯酰基]-N-(5-硝基噻唑)苯甲酰胺；
(E)-4-[3-(4-甲氧基苯基)丙烯酰基]-N-(5-硝基噻唑)苯甲酰胺；
(E)-4-[3-(2,4-二氟苯基)丙烯酰基]-N-(5-硝基噻唑)苯甲酰胺。
更优选地，所述查尔酮噻唑酰胺类化合物为：
(E)-4-[3-(3-氟苯基)丙烯酰基]-N-(5-硝基噻唑)苯甲酰胺；
(E)-4-[3-(4-氟苯基)丙烯酰基]-N-(5-硝基噻唑)苯甲酰胺；
(E)-4-[3-(4-三氟甲基苯基)丙烯酰基]-N-(5-硝基噻唑)苯甲酰胺；
(E)-4-[3-(3-氯苯基)丙烯酰基]-N-(5-硝基噻唑)苯甲酰胺；
(E)-4-[3-(4-氯苯基)丙烯酰基]-N-(5-硝基噻唑)苯甲酰胺；
(E)-4-[3-(4-甲氧基苯基)丙烯酰基]-N-(5-硝基噻唑)苯甲酰胺；
(E)-4-[3-(2,4-二氟苯基)丙烯酰基]-N-(5-硝基噻唑)苯甲酰胺。
制备上述查尔酮噻唑酰胺类化合物的方法，包括：
（1）在碱性条件下，与4-乙酰基苯甲酸反应得到；
（2）在1-羟基苯并三唑（以下简称HOBt）、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐（以下简称EDCI）和N,N-二异丙基乙胺（以下简称DIPEA）的作用下，与反应，得到所述查尔酮噻唑酰胺类化合物。
进一步，步骤（1）所述的碱为氢氧化钠。
上述查尔酮噻唑酰胺类化合物在制备艰难梭菌抑制剂中的应用。
上述查尔酮噻唑酰胺类化合物在制备防治由艰难梭菌感染或引起的疾病的药物中的应用。
所述疾病为腹泻、结肠炎或假膜性肠炎。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明做进一步详细说明。
实施例1
(E)-4-[3-(4-氟苯基)丙烯酰基]-N-(5-硝基噻唑)苯甲酰胺的制备
(E)-4-[3-(4-氟苯基)丙烯酰基]苯甲酸的合成：将985mg（6mmol）的4-乙酰基苯甲酸和819mg（6.6mmol）的2-氟苯甲醛溶于30ml无水甲醇，加入浓度为4wt%的氢氧化钠溶液15ml，室温搅拌反应12小时后，抽滤，依次用大量水、甲醇洗后得微黄色固体1.13g，产率70%。
(E)-4-[3-(4-氟苯基)丙烯酰基]-N-(5-硝基噻唑)苯甲酰胺的合成：将270mg（1mmol）的(E)-4-[3-(4-氟苯基)丙烯酰基]苯甲酸、270mg（2mmol）的HOBt、383.42mg（2mmol）的EDCI、388mg（3mmol）的DIPEA溶于20ml无水四氢呋喃（简称THF）中，搅拌15分钟后加入145mg（1mmol）的2-氨基-5-硝基噻唑，室温搅拌20小时后停止反应，体系浓缩后用二氯甲烷：丙酮=9：1～4：1柱层析纯化，得浅黄色固体102mg，产率26%。
实施例 2
(E)-4-[3-(4-甲氧基苯基)丙烯酰基]-N-(5-硝基噻唑)苯甲酰胺的制备
(E)-4-[3-(4-甲氧基苯基)丙烯酰基]苯甲酸的合成：将985mg（6mmol）的4-乙酰基苯甲酸和899mg（6.6mmol）的4-甲氧基苯甲醛溶于30ml无水甲醇，加入浓度为4wt%的氢氧化钠溶液15ml，搅拌反应17小时后，抽滤，依次用大量水、甲醇洗后得微黄色固体860mg，产率50%。
(E)-4-[3-(4-甲氧基苯基)丙烯酰基]-N-(5-硝基噻唑)苯甲酰胺的合成：将282mg（1mmol）的(E)-4-[3-(4-甲氧基苯基)丙烯酰基]苯甲酸、270mg（2mmol）的HOBt、383.42mg（2mmol）的EDCI、388mg（3mmol）的DIPEA溶于20ml无水THF中，搅拌15分钟后加入145mg（1mmol）的2-氨基-5-硝基噻唑，室温搅拌20小时后停止反应，体系浓缩后用二氯甲烷：丙酮=9：1～4：1柱层析纯化，得浅黄色固体295mg，产率72%。
实施例 3
(E)-4-[3-(2,4-二氟苯基)丙烯酰基]-N-(5-硝基噻唑)苯甲酰胺的制备
(E)-4-[3-(2,4-二氯苯基)丙烯酰基]苯甲酸的合成：将985mg（6mmol）的4-乙酰基苯甲酸和938mg（6.6mmol）的2,4-二氟苯甲醛溶于30ml无水甲醇，加入浓度为4wt%的氢氧化钠溶液15ml，搅拌反应23小时后，抽滤，依次用大量水、甲醇洗后得微黄色固体1.35g，产率78%。
(E)-4-[3-(2,4-二氟苯基)丙烯酰基]-N-(5-硝基噻唑)苯甲酰胺的合成：将288mg（1mmol）的(E)-4-[3-(2,4-二氯苯基)丙烯酰基]苯甲酸、270mg（2mmol）的HOBt、383.42mg（2mmol）的EDCI、388mg（3mmol）的DIPEA溶于20ml无水THF中，搅拌15分钟后加入145mg（1mmol）的2-氨基-5-硝基噻唑，室温搅拌20小时后停止反应，体系浓缩后用二氯甲烷：丙酮=9：1～4：1柱层析纯化，得浅黄色固体118mg，产率28%。
利用上述合成方法，制备了一系列查尔酮噻唑酰胺类化合物，各化合物的结构式、分子式及化学名称如表1所示，对应的核磁共振氢谱及高分辨质谱数据如表2所示。
表1：查尔酮噻唑酰胺类化合物的结构、分子式及相应的化学名称
表2. 查尔酮噻唑酰胺类化合物的核磁共振氢谱及高分辨质谱数据
实施例4：查尔酮噻唑酰胺类化合物的体外抑菌活性试验
厌氧菌艰难梭菌（ATCC 43593）和产气荚膜梭菌（CICC 22949）采用琼脂稀释法测定其最小抑菌浓度。艰难梭菌和产气荚膜梭菌在厌氧培养基上厌氧培养过夜，然后将其接种到新的厌氧培养基上，在37℃下厌氧培养5小时。将化合物按照0.5～64μg/ml的浓度稀释到琼脂培养基中，倒板，加入10μl的标准菌液，将平板在厌氧环境下培养18~24小时，目测有无菌落生长。没有加入化合物的平板作为空白对照组，加入硝唑尼特和甲硝唑的平板作为药物对照组，结果见表3。
革兰氏阳性菌金黄色葡萄球菌（ATCC 27217）和革兰氏阴性菌大肠杆菌（CICC10899）采用微量肉汤稀释法测定其最小抑菌浓度。将用MH肉汤稀释的不同浓度化合物DMSO溶液100μl依次加入96孔板中，接种经MH肉汤1：500稀释后的菌悬液，恒温培养18~24小时后，在黑暗背景下肉眼观察混合物澄清度，孔底无菌落形成的最低浓度即为化合物的最小抑菌浓度。没有加入化合物的平板作为空白对照组，加入氨苄西林和环丙沙星的组作为药物对照组，结果见表3。
表3：查尔酮噻唑酰胺类化合物对四种菌的最小抑菌浓度（MIC）
。
由表3可见，本发明制备的各查尔酮噻唑酰胺类化合物A2、A3、A4、A6、A7、A10和A11对艰难梭菌的抑制作用相对较强，其中A10和A11的最小抑菌浓度与对照药物甲硝唑、硝唑尼特相当；部分化合物对产气荚膜梭菌有中等抑制作用，化合物A3最小抑菌浓度与对照药物甲硝唑、硝唑尼特相当；本发明的各查尔酮噻唑酰胺类化合物对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌最小抑菌浓度均大于64μg/ml，无明显抑制作用。

Claims (8)

1.一种查尔酮噻唑酰胺类化合物的制备方法，包括：
（1）在碱性条件下，与4-乙酰基苯甲酸反应得到；
（2）在1-羟基苯并三唑、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐和N,N-二异丙基乙胺的作用下，与反应得到所述查尔酮噻唑酰胺类化合物；
所述查尔酮噻唑酰胺类化合物具有如下结构通式：
，
其中，R1～R5各自独立的为H、卤素原子、C1-C4烷基、C1-C4卤代烷基、硝基或C1-C4烷氧基。
2.根据权利要求1所述查尔酮噻唑酰胺类化合物的制备方法，其特征在于，所述R1～R5各自独立的为H、卤素原子、C1-C4卤代烷基或C1-C4烷氧基。
3.根据权利要求1或2所述查尔酮噻唑酰胺类化合物的制备方法，其特征在于，所述R1～R5中，有1-2个取值为卤素原子、C1-C4卤代烷基或C1-C4烷氧基，其余的取值为H。
4.根据权利要求1所述查尔酮噻唑酰胺类化合物的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述的碱性条件为在氢氧化钠存在下。
5.一种查尔酮噻唑酰胺类化合物，所述查尔酮噻唑酰胺类化合物的化学名称为：(E)-4-[3-(2,4-二氟苯基)丙烯酰基]-N-(5-硝基噻唑)苯甲酰胺，结构式为：
；
或者，化学名称为：(E)-4-[3-(4-氟苯基)丙烯酰基]-N-(5-硝基噻唑)苯甲酰胺，结构式为：。
6.权利要求5所述查尔酮噻唑酰胺类化合物在制备艰难梭菌抑制剂中的应用。
7.权利要求5所述查尔酮噻唑酰胺类化合物在制备防治由艰难梭菌感染或引起的疾病的药物中的应用。
8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述疾病为腹泻、结肠炎或假膜性肠炎。
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