CN105287522B

CN105287522B - 双苯并咪唑胺类化合物在制备抗微生物药物中的用途

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Publication number: CN105287522B
Application number: CN201510835522.8A
Authority: CN
Inventors: 张慧珍; 王慧; 刘凤志
Original assignee: Linyi University
Current assignee: Linyi University
Priority date: 2015-11-25
Filing date: 2015-11-25
Publication date: 2017-12-15
Anticipated expiration: 2035-11-25
Also published as: CN105287522A

Abstract

本发明提供了一种双苯并咪唑胺化合物在制备抗微生物药物中的用途，所述双苯并咪唑胺类化合物具有如式(I)所示的结构，该类化合物的结构简单，具有较强的体外抗微生物活性，尤其是对金黄色葡萄球菌、耐甲氧西林金黄色葡萄球菌、枯草杆菌、藤黄微球菌等革兰阳性菌、大肠杆菌、变形杆菌、铜绿假单胞菌、伤寒沙门菌等革兰阴性菌、以及产朊假丝酵母菌、黄曲霉菌、啤酒酵母菌、白色念珠菌、假丝酵母菌等真菌都表现出很高的抑制活性，能够用于制备抗细菌和/或抗真菌药物。

Description

双苯并咪唑胺类化合物在制备抗微生物药物中的用途

技术领域

本发明属于药物化学技术领域，尤其涉及一种新型药物小分子化合物双苯并咪唑胺在制备抗微生物药物中的用途。

背景技术

苯并咪唑作为咪唑与苯环的稠环，具有大的共轭结构和强的分子内电子转移能力，其特殊的结构使其可以与生物体内的酶和受体等形成氢键，与金属离子配位以及发生疏水作用、π-π堆积、静电作用等。因此，苯并咪唑类化合物可发生多种非共价键相互作用，表现出某些特殊的性能，在医药、农药、化学、物理等众多领域显示出宽广的应用前景和巨大的开发价值。

近年来，以苯并咪唑环构筑的药物分子呈现出广泛的生物活性，如抗菌、抗真菌、抗病毒、抗癌、消炎镇痛，作为组胺受体拮抗剂、质子泵抑制剂、抗高血压、抗寄生虫等。目前，已有众多含有苯并咪唑结构片段的药物应用于临床，如用于治疗胃溃疡的药物奥美拉唑和雷贝拉唑等；治疗过敏性鼻炎等过敏性炎症的阿司咪唑和咪唑斯汀等；抗高血压药坎地沙坦和替米沙坦等；抗寄生虫药阿苯达唑、奥苯达唑和甲苯达唑等。由于苯并咪唑类化合物具有潜在的宽广应用，吸引和鼓励着无数科研工作者从事苯并咪唑类化合物的研发，使得含有苯并咪唑结构片段的药物的研究已成为当前医药研发十分活跃的领域之一。特别是由于苯并咪唑具有与嘌呤类似的结构，能够有效抑制细菌内核酸或蛋白质的合成，从而杀死或抑制细菌生长，因此，如何对苯并咪唑类化合物进行结构优化以期获得具有不同于传统药物作用机理的新型苯并咪唑类衍生物，这对于本领域技术人员而言依然是一个尚未解决的技术难题。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的苯并咪唑类化合物所存在的抗菌、抗真菌活性较低的缺陷，进而提供一种具有较高抗菌、抗真菌活性的新型双苯并咪唑胺类化合物。

本发明实现上述目的的技术方案为：

一种双苯并咪唑胺类化合物或其可药用盐在制备抗细菌和/或抗真菌药物中的用途，所述双苯并咪唑胺类化合物具有如式(I)所示的结构：

其中，所述R₁为C₁～C₆烃基或R₃取代的苯基，所述R₃选自氢、2-氟、3-氟、4-氟、2，3-二氟、2，4-二氟、2，5-二氟、2，6-二氟、3，4-二氟、3，5-二氟、2-氯、3-氯、4-氯、2，3-二氯、2，4-二氯、2，5-二氯、2，6-二氯、3，4-二氯、3，5-二氯、2-甲基、3-甲基、4-甲基、2，3-二甲基、2，4-二甲基、2，5-二甲基、3，4-二甲基、3，5-二甲基、2-甲氧基、3-甲氧基、4-甲氧基、2，3-二甲氧基、2，4-二甲氧基、2，5-二甲氧基、3，4-二甲氧基、3，5-二甲氧基、4-碘、4-硝基、3-三氟甲基或3，5-二(三氟甲基)；

所述R₂为-(CH₂)_n-或R₄单取代的对二苄基，所述R₄选自氢、氟、氯、甲基、甲氧基、三氟甲基或硝基，所述n为2～9的正整数。

优选地，式(I)中，所述R₁为C₁～C₄烷基或R₃取代的苯基，所述R₃选自氢、4-氟、2，4-二氟、3，5-二氟、4-氯、2，4-二氯、3，5-二氯、4-甲基、2，4-二甲基、3，5-二甲基、4-甲氧基、2，4-二甲氧基、3，5-二甲氧基或3-三氟甲基。

优选地，式(I)中，所述R₂为-(CH₂)₂-、-(CH₂)₅-、-(CH₂)₉-、或R₄单取代的对二苄基，所述R₄选自氢、氟、甲基、三氟甲基或硝基。

优选地，所述双苯并咪唑胺类化合物具有式(II)～(V)所示结构中的任意一种：

进一步地，所述双苯并咪唑胺类化合物的制备方法包括，在50～70℃的极性有机溶剂中，在无机碱的催化作用下，摩尔比为(2.0～2.5)∶1的仲胺化合物VI与二溴化合物VII发生反应，制得所述双苯并咪唑胺类化合物I；

反应方程式如下所示：

优选地，所述极性有机溶剂为甲醇、乙醇或乙腈中的一种或多种；所述无机碱为碳酸钾、碳酸钠、碳酸氢钠或氢氧化钠中的一种或多种。

优选地，所述二溴化合物VII与所述无机碱的摩尔比为1∶(2.2～2.4)。

优选地，向所述极性有机溶剂中加入仲胺化合物VI和无机碱，搅拌下发生反应形成反应液，再向所述反应液中加入所述二溴化合物VII进行反应。

优选地，所述细菌为金黄色葡萄球菌、耐甲氧西林金黄色葡萄球菌、枯草杆菌、藤黄微球菌、大肠杆菌、变形杆菌、铜绿假单胞菌或伤寒沙门菌中的一种或多种；所述真菌为产朊假丝酵母菌、黄曲霉菌、啤酒酵母菌、白色念珠菌或假丝酵母菌中的一种或多种。

本发明中，所述抗细菌和/或抗真菌药物既可以是双苯并咪唑胺化合物或其可药用盐的单方制剂，也可以是是双苯并咪唑胺化合物或其可药用盐与其他具有药理活性的化合物的复方制剂。所述制剂类型包括但不限于片剂、胶囊剂、散剂、颗粒剂、滴丸剂、注射剂、粉针剂、溶液剂、混悬剂、乳剂、栓剂、软膏剂、凝胶剂、膜剂、气雾剂、透皮吸收贴剂等剂型，以及各种缓释、控释制剂和纳米制剂。

本发明的上述技术方案具有如下优点：

本发明提供的双苯并咪唑胺类化合物的结构简单，具有较强的体外抗微生物活性，尤其是对金黄色葡萄球菌、耐甲氧西林金黄色葡萄球菌、枯草杆菌、藤黄微球菌等革兰阳性菌、大肠杆菌、变形杆菌、铜绿假单胞菌、伤寒沙门菌等革兰阴性菌、以及产朊假丝酵母菌、黄曲霉菌、啤酒酵母菌、白色念珠菌、假丝酵母菌等真菌都表现出很高的抑制活性，能够用于制备抗细菌和/或抗真菌药物，从而为临床抗微生物治疗提供更多高效、安全的候选药物，有助于解决日趋严重的耐药性、顽固的致病性微生物以及新出现的有害微生物等临床治疗问题。

具体实施方式

下面将对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

本实施例中的双苯并咪唑胺化合物具有式II所示的结构，其制备方法包括如下步骤：

向100mL圆底烧瓶中加入5.701g的N-((1H-苯并咪唑-2-基)甲基)-4-甲基苯胺VI-1、碳酸钾3.312g和乙腈60mL，控温50℃搅拌0.5小时后，再加入2.621g的1，4-双(溴甲基)苯VII-1，升温至70℃进行反应，薄层色谱跟踪至反应结束，冷却至室温，减压蒸馏除去乙腈，残留物用体积比为5∶1的石油醚与乙酸乙酯的混合液作为洗脱剂进行硅胶柱层析纯化，干燥，即得3.118g白色固体状的双苯并咪唑胺化合物II-1，收率54％；熔点167-168℃；¹H NMR(300MHz，CDCl₃)δppm：2.23(s，6H，4，4’-CH₃Ph)，4.59(s，4H，benzimidazole-CH₂)，4.99(s，4H，Ph-CH₂)，6.62(d，4H，J＝6.0Hz，4-CH₃Ph-2，2’，6，6’-H)，6.96(d，4H，J＝6.0Hz，4-CH₃Ph-3，3’，5，5’-H)，7.18-7.22(m，4H，benzimidazole-6，6’，7，7’-H)，7.26(s，4H，benzene-2，3，5，6-H)，7.49-7.55(m，4H，benzimidazole-5，5’，8，8’-H)。

其中，原料N-((1H-苯并咪唑-2-基)甲基)-4-甲基苯胺VI-1是参照文献方法(Zhang H.Z.；Damu G.L.V.；Cai G.X.；Zhou C.H.Design，synthesis and antimicrobialevaluation of novel benzimidazole type of fluconazole analogues and theirsynergistic effects with chloromycin，norfloxacin and fluconazole.EuropeanJournal of Medicinal Chemistry，2013，64：329-344)，由4-甲基苯胺和氯甲基苯并咪唑发生N-烷基化反应制得。

实施例2

本实施例所述的双苯并咪唑胺化合物，具有式III所示的结构，其制备方法包括如下步骤：

向100mL圆底烧瓶中加入4.068g的仲胺化合物VI-2、碳酸氢钠1.935g和乙醇50mL，控温60℃搅拌0.5小时后，再加入3.312g的二溴化合物VII-2，搅拌下继续进行反应，薄层色谱跟踪至反应结束，冷却至室温，减压蒸馏除去乙醇，残留物用体积比为6∶1的石油醚与乙酸乙酯的混合液作为洗脱剂进行硅胶柱层析纯化，干燥，即得2.591g糖浆状的双苯并咪唑胺化合物III，收率47％；¹H NMR(300MHz，CDCl₃)δppm：0.88-0.93(t，6H，J＝7.5Hz，((CH₂)₃CH₃)₂)，1.22-1.48(m，8H，(CH₂C₂H₄CH₃)₂)，2.41-2.47(t，4H，J＝9.0Hz，(CH₂C₂H₄CH₃)₂)，3.60(s，2H，Ph-CH₂)，3.66(s，2H，Ph-CH₂)，4.43(s，4H，benzimidazole-CH₂)，7.13-7.19(m，4H，benzimidazole-6，6’，7，7’-H)，7.27-7.30(m，3H，benzene-3，5，6-H)，7.50-7.56(m，4H，benzimidazole-5，5’，8，8’-H)。

实施例3

本实施例所述的双苯并咪唑胺化合物，具有式V所示的结构，其制备方法包括如下步骤：

向100mL圆底烧瓶中加入6.335g的仲胺化合物VI-3、氢氧化钠2.010g和甲醇60mL，控温50℃搅拌0.5小时后，再加入2.351g的二溴化合物VII-3，控温60℃继续进行反应，薄层色谱跟踪至反应结束，冷却至室温，减压蒸馏除去甲醇，残留物用体积比为5∶1的石油醚与乙酸乙酯的混合液作为洗脱剂进行硅胶柱层析纯化，干燥，即得3.213g白色固体状的双苯并咪唑胺化合物V，收率49％；熔点167-168℃；¹H NMR(300MHz，CDCl₃)δppm：3.67-3.69(m，4H，CH₂CH₂)，3.72(s，6H，3，3’-OCH₃Ph)，4.58(s，4H，benzimidazole-CH₂)，6.12-6.16(m，2H，benzene-4，4’-H)，6.34-6.36(m，2H，benzene-2，2’-H)，6.57-6.61(m，2H，benzene-6，6’-H)，7.06-7.16(m，6H，benzene-5，5’-H，benzimidazole-6，6’，7，7’-H)，7.46-7.53(m，4H，benzimidazole-5，5’，8，8’-H)。

实施例4

采用符合1993年美国国家委员会制定的临床实验标准(National Committee forClinical Laboratory Standards，NCCLS)的96孔微量稀释法，对实施例1-3制得的双苯并咪唑胺化合物进行体外抗微生物活性测试，检测这些化合物对金黄色葡萄球菌、MASR、藤黄微球菌、枯草杆菌、大肠杆菌、铜绿假单胞菌、变形杆菌、产朊假丝酵母菌、黄曲霉菌、啤酒酵母菌、白色念珠菌和假丝酵母菌的最低抑菌浓度(MIC)。

具体测试方法为：将待测化合物用少量二甲亚砜溶解，再加水稀释制成浓度为1.28mg/mL的溶液，再用培养液稀释至1024μg/mL，35℃培养24-72小时，将培养板置于振荡器上充分搅匀后，在波长490nm处测定MIC值，结果见表1和表2。

表1 双苯并咪唑胺化合物II、III、V的抗细菌活性(MIC，μg/mL)

化合物	金黄色葡萄球菌	MASR	藤黄微球菌	枯草杆菌	大肠杆菌	铜绿假单胞菌	变形杆菌
								II	16	32	16	16	8	16	16
III	16	32	32	8	16	16	8
								V	32	32	16	32	8	8	16
氯霉素	16	32	8	32	32	32	32
								诺氟沙星	1	8	2	4	2	2	4

表2 双苯并咪唑胺化合物II、III、V的抗真菌活性(MIC，μg/mL)

化合物	产朊假丝酵母菌	黄曲霉菌	啤酒酵母	白色念珠菌	假丝酵母菌
						II	16	64	8	16	8
III	8	32	16	8	16
						V	16	32	8	16	8
氟康唑	8	256	16	4	8

从表1可以看出，双苯并咪唑胺化合物对金黄色葡萄球、MASR、枯草杆菌等革兰阳性菌表现出与参照药物氯霉素相当的抑菌效果，并对所测的革兰阴性菌均表现优于氯霉素的抑制作用，而对藤黄微球菌的抑制能力略低于氯霉素，但与参照药物诺氟沙星相比，双苯并咪唑胺化合物对所测细菌的抑制活性还有待于提高。表2示出了双苯并咪唑胺化合物对待测真菌的抑制作用基本与参照药物氟康唑相当，由此说明本发明所述的双苯并咪唑胺化合物具有很强的抗微生物活性，能够用于制备抗细菌和/或抗真菌药物。

实施例5：片剂的制备

处方：双苯并咪唑胺化合物II 100g，淀粉40g，微晶纤维素80g，硬脂酸镁3.0g，羟丙基甲基纤维素E-30(质量分数为40％的溶液)适量，共制成4000片。

制法：配制质量分数为4％的羟丙基甲基纤维素E-30溶液，备用；称取淀粉20g，105℃干燥5小时，得干淀粉，备用；称取淀粉20g和处方量的双苯并咪唑胺化合物II、微晶纤维素，混匀，粉碎过80目筛，用质量分数为4％的羟丙基甲基纤维素E-30溶液制软材，20目筛制粒，50-60℃干燥至水份约3％，过20目筛整粒，在干颗粒中加入干淀粉20g和处方量的硬脂酸镁，混匀，压片，即得。

用法和用量：根据患者的病情及个体差异，建议每天服用量为3-6片，相当于0.075-0.15g双苯并咪唑胺化合物II/60kg体重/天，分3次于饭后服用，服用时饮一满杯水；或遵医嘱。

实施6：胶囊剂的制备

处方：双苯并咪唑胺化合物III 100g，改性淀粉(120目)50g，微晶纤维素(100目)30g，低取代羟内纤维素(100目)10g，滑石粉(100目)10g，甜味剂5g，橘子香精1g，色素适量，水适量，制成4000粒。

制法：将处方量的双苯并咪唑胺化合物III微粉化粉碎成极细粉末后，与处方量的改性淀粉、微晶纤维素、低取代羟丙纤维素、滑石粉、甜味剂、橘子香精和色素混匀，用水制软材，12-14目筛制粒，40-50℃干燥，过筛整粒，装入空胶囊，即得。

用法和用量：根据患者的病情及个体差异，建议每天服用量为3～6粒，相当于0.075-0.15g双苯并咪唑胺化合物III/60kg体重/天，分3次于饭后服用，服用时饮一满杯水；或遵医嘱。

实施例7：气雾剂的制备

处方：双苯并咪唑胺化合物V 2.5g，Span20 3g，滑石粉(100目)4g，三氯一氟甲烷加至适量。

制法：将双苯并咪唑胺化合物V、Span20和滑石粉分别置真空干燥箱内干燥数小时，置干燥器内冷却至室温，用气流粉碎机粉碎成微粉，再按处方量混匀，灌入密闭容器内，加入三氯一氟甲烷至规定量。

用法和用量：根据患者的病情及个体差异，建议每天使用3-4次。

实施例8：软膏的制备

处方：双苯并咪唑胺化合物II 2g，硬脂酸12g，凡士林3g，单甘油酯3g，尼泊金乙酯0.5g，蒸馏水60mL，硼砂1g，氢氧化钾0.5g，山梨酸钾0.3g，甘油0.5g，液体石蜡0.5g，共制成85g。

制法：取处方量的硬脂酸、凡士林、单甘脂和尼泊金乙酯，加热融化，过100目筛，保温80℃，作为油相，备用；取处方量的蒸馏水、硼砂、氢氧化钾、山梨酸钾、甘油和液体石蜡，加热煮沸，作为水相；将水相降温至85℃，在不断搅拌下加入油相，乳化后，再加入处方量的双苯并咪唑胺化合物II，冷却搅拌，即得。

用法和用量：涂于患处，反复摩擦至皮肤发热，每日2次。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims

1.一种双苯并咪唑胺类化合物或其可药用盐在制备抗细菌和/或抗真菌药物中的用途，其特征在于，所述双苯并咪唑胺类化合物具有式(II)、(III)、(V)所示结构中的任意一种：

2.根据权利要求1所述的用途，其特征在于，所述双苯并咪唑胺类化合物的制备方法包括，在50～70℃的极性有机溶剂中，在无机碱的催化作用下，摩尔比为(2.0～2.5)：1的仲胺化合物VI与二溴化合物VII发生反应，制得所述双苯并咪唑胺类化合物I；

反应方程式如下所示：

其中，R₁为对甲基苯基、正丁基、间甲氧基苯基；

R₂为-(CH₂)₂-、对二苄基、或三氟甲基单取代的对二苄基。

3.根据权利要求2所述的用途，其特征在于，所述极性有机溶剂为甲醇、乙醇或乙腈中的一种或多种。

4.根据权利要求2所述的用途，其特征在于，所述无机碱为碳酸钾、碳酸钠、碳酸氢钠或氢氧化钠中的一种或多种。

5.根据权利要求2所述的用途，其特征在于，所述二溴化合物VII与所述无机碱的摩尔比为1：(2.2～2.4)。

6.根据权利要求2-5任一项所述的用途，其特征在于，向所述极性有机溶剂中加入仲胺化合物VI和无机碱，搅拌下发生反应形成反应液，再向所述反应液中加入所述二溴化合物VII进行反应。

7.根据权利要求1-5任一项所述的用途，其特征在于，所述细菌为金黄色葡萄球菌、耐甲氧西林金黄色葡萄球菌、枯草杆菌、藤黄微球菌、大肠杆菌、变形杆菌、铜绿假单胞菌或伤寒沙门菌中的一种或多种；所述真菌为产朊假丝酵母菌、黄曲霉菌、啤酒酵母菌、白色念珠菌或假丝酵母菌中的一种或多种。

8.根据权利要求6所述的用途，其特征在于，所述细菌为金黄色葡萄球菌、耐甲氧西林金黄色葡萄球菌、枯草杆菌、藤黄微球菌、大肠杆菌、变形杆菌、铜绿假单胞菌或伤寒沙门菌中的一种或多种；所述真菌为产朊假丝酵母菌、黄曲霉菌、啤酒酵母菌、白色念珠菌或假丝酵母菌中的一种或多种。