CN108558764A - N-[(6-卤-1h-吲唑-1-基)烷基]-2-氨基酸类化合物及其制备方法与应用 - Google Patents

N-[(6-卤-1h-吲唑-1-基)烷基]-2-氨基酸类化合物及其制备方法与应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了N‑[(6‑卤‑1H‑吲唑‑1‑基)烷基]‑2‑氨基酸类化合物及其制备方法与应用。结构通式为其中，X＝Cl或Br；n＝2～6；R1～R4＝‑H、‑CH3、‑CH(CH3)2、‑CH2Ph；R5＝‑CH3、‑C2H5。该类化合物的制备简单，操作安全、方便，化合物中含有氨基酸类结构，促进了化合物的脂溶性进而增加细胞对该系列化合物的吸收等，在体内经水解生成氨基酸类化合物，减轻了药物对细胞的毒性作用，适用于抗病毒、抗抑郁、抗高血压、抗疟疾、抗过敏等。

Description

N-[(6-卤-1H-吲唑-1-基)烷基]-2-氨基酸类化合物及其制备 方法与应用
技术领域
本发明属于N-[(6-卤-1H-吲唑-1-基)烷基]-2-氨基酸类化合物，具体涉及一种N-[(6-卤-1H-吲唑-1-基)烷基]-2-氨基酸类化合物及其制备方法与应用。
背景技术
氨基酸作为药物的有效载体，可以增加药物的脂溶性，促进细胞对药物的有效吸收。氨基酸引入药物分子以后，在生物体内水解可以释放出氨基酸。从某种程度上可以缓解药物对细胞的毒性。某些氨基酸自身就具有生物活性，可以辅助药物的活性母体，提高抑菌作用。文献报道，有的卤代苯胺及其与金属离子的络合物具有良好的杀菌、抗癌、抗病毒及除草等生物活性。1995年Marcel等研究发现，卤代咪唑类化合物的抗病毒与杀菌机理表明卤代咪唑对该类化合物抑杀病原菌的活性起关键作用。因此含有卤代咪唑类结构的化合物对新型杀菌、抗病毒的研制具有重要意义。与其相类似的杂环化合物卤代吲唑及其衍生物研究较少。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种N-[(6-卤-1H-吲唑-1- 基)烷基]-2-氨基酸类化合物及其制备方法与应用，该类化合物因具有卤代咪唑的类似结构，与病原菌的特异性酶具有良好的亲和性，因此具有良好的杀菌和抑菌活性；引入氨基酸侧链结构可以增强药物的脂溶性，促进细胞对药物的吸收。
为解决现有技术问题，本发明采取的技术方案为：
N-[(6-卤-1H-吲唑-1-基)烷基]-2-氨基酸类化合物，具有如下结构通式：其中，X＝Cl或Br；n＝2～6；R1～R4＝-H、-CH3、-CH(CH3)2、-CH2Ph；R5＝-CH3、-C2H5。
上述N-[(6-卤-1H-吲唑-1-基)烷基]-2-氨基酸类化合物的制备方法，以卤代苯胺及其衍生物为原料，经关环处理得卤代吲哚及其衍生物；再将氨基酸溶于醇后，在碱性条件下生成氨基酸盐类化合物；所得卤代吲哚及其衍生物在碱性条件下与氨基酸盐类化合物发生取代反应，再经过还原、酸化得N-[(6-卤-1H-吲唑-1-基)烷基]-2-氨基酸或继续酯化和纯化处理得N-[(6-卤-1H-吲唑-1-基)烷基]-2-氨基酸衍生物。
反应式如下：
作为改进的是，卤代吲哚及其衍生物与氨基酸盐类化合物的摩尔比为0.2-5： 1。
进一步改进的是，卤代吲哚及其衍生物与氨基酸盐类化合物的摩尔比为 1-1.1：1。
上述N-[(6-卤-1H-吲唑-1-基)烷基]-2-氨基酸(酯)类化合物的制备方法，先将氨基酸溶解，室温下转化成氨基酸盐类化合物，再在碱性条件下与卤代苯胺及其衍生物发生取代反应生成卤代苯胺的氨基酸盐类化合物，关环处理后、经还原反应、酸化得N-[(6-卤-1H-吲唑-1-基)烷基]-2-氨基酸或继续酯化和纯化处理得N-[(6-卤-1H-吲唑-1-基)烷基]-2-氨基酸衍生物。
反应式如下所示：
作为改进的是，所述卤代苯胺及其衍生物与氨基酸盐类化合物的摩尔比为 0.2-5：1。
进一步改进的是，所述卤代苯胺及其衍生物与氨基酸盐。类化合物的摩尔比为1-1.1：1。
作为改进的是，所述碱性条件为碱剂水溶液，所述碱剂为碳酸钾、碳酸钠、碳酸钙或碳酸铯中一种或多种混合而成，所述氨基酸盐类化合物与碱剂的摩尔比为0.2-5：1。
作为改进的是，所述还原反应的温度为-10℃-40℃。
基于上述N-[(6-卤-1H-吲唑-1-基)烷基]-2-氨基酸类化合物在抑菌杀菌领域上的应用。
有益效果：
与现有技术相比，本发明N-[(6-卤-1H-吲唑-1-基)烷基]-2-氨基酸类化合物，引入氨基酸侧链，可以增强该类化合物的的脂溶性，大大增加了细胞对该类化合物的吸收，通式可以作为辅助药物的活性母体，提高抑菌作用。
本发明N-[(6-卤-1H-吲唑-1-基)烷基]-2-氨基酸类化合物具有良好的抑菌活性，可作为杀菌剂及其前体化合物、生物制剂等的原料，适用于杀菌、抗病毒，除臭和去除皮肤表面的覆盖物等等，可用做抗菌、抗病毒药物、杀菌消毒剂以及日用化品、卫生整理剂等的杀菌成分，是对目前国内外缺乏靶向杀菌化合物及其制备方法的补充。
依据GB15979-2002《一次性使用卫生用品标准》，在样品0.05％与0.5％(以 10％DMF的水溶液溶解)浓度下，对N-[(6-卤-1H-吲唑-1-基)烷基]-2-氨基酸类化合物进行了抑杀菌活性测试，结果表明，其对金黄色葡萄球菌具有强烈的抑杀菌活性，对白色念珠菌与大肠杆菌具有不同程度的抑杀菌活性。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步详细介绍。
实施例1 N-[3-(6-氯-1H-吲唑-1-基)丙基]-2-氨基-3-甲基丁酸的合成
在100mL圆底烧瓶中加入10mmol缬氨酸和30mL乙醇溶解，室温下搅拌，并加入20mmol氢氧化钠使缬氨酸成盐，10分钟后加入N-(3-溴丙基)-5-氯-2- 甲基苯胺10mmol，室温下搅拌1.5h，反应过程需基本保持在pH＝8左右，然后在醋酸做溶剂的条件下加入亚硝酸钠，反应16h，再加入碳酸铯，用冰浴冷却，稳定后用稀盐酸将溶液体系调制pH＝6-7左右，分批加入11mmol硼氢化钠，反应0.5小时，溶液变为无色澄清，用稀盐酸调溶液pH＝3-4左右，调节过程中产生大量的白色沉淀。静置，过滤，粗品用水和乙醇混合溶剂重结晶得纯品，收率 81.2％，熔点173℃-174℃。
实施例2 N-[3-(6-溴-1H-吲唑-1-基)丙基]-2-氨基-3-甲基丁酸的合成
在100mL圆底烧瓶中加入N-(3-溴丙基)-5-溴-2-甲基苯胺10mmol，然后加入亚硝酸钠-醋酸溶液，室温反应16h后，经TLC检测显示反应完全，将10mmol 缬氨酸溶于30mL乙醇溶解，并加入20mmol氢氧化钠，室温下搅拌，室温下搅拌得缬氨酸钠盐溶液。
然后将缬氨酸钠盐溶液加入到上述反应液中，溶液的颜色立刻加深，并逐渐伴随有沉淀生成，室温下搅拌1.5h，反应过程维持pH为8左右，经TLC检测显示反应完全，再加入碳酸铯，冰浴冷却处理，稳定后用稀盐酸调节pH至6-7 左右，分批加入11mmol硼氢化钠，随着硼氢化钠的加入，溶液迅速消色，0.5 小时后，溶液变为无色澄清，经TLC检测显示反应完全，用稀盐酸调溶液pH 至3-4左右，调节过程中产生大量的白色沉淀。静置，过滤，粗品用水和乙醇的混合溶剂重结晶得纯品，收率72.7％，熔点197℃-198℃
实施例3 N-[3-(6-氯-4,5,7-三甲基-1H-吲唑-1-基)丙基]-2-氨基-3-甲基丁酸的合成
在100mL圆底烧瓶中加入10mmol缬氨酸和30mL乙醇，室温搅拌，加入 20mmol氢氧化钠使缬氨酸成盐，10分钟后加入N-(3-溴丙基)-3-氯-2,4,5,6-四甲基苯胺10mmol，室温下搅拌1.5h，反应整个过程需基本保持在pH＝8左右，然后在醋酸做溶剂的条件下加入亚硝酸钠，反应16h后，再加入碳酸铯，用冰浴冷却，稳定后用稀盐酸将溶液体系调制pH＝6～7左右，分批加入11mmol硼氢化钠，反应0.5小时，溶液变为无色澄清，用稀盐酸调溶液pH＝3～4左右，调节过程中产生大量的白色沉淀。静置，过滤，粗品用水和乙醇混合溶剂重结晶，收率82.3％，熔点185℃～186℃。
实施例4 N-[3-(6-溴-4,5,7-三甲基-1H-吲唑-1-基)丙基]-2-氨基-3-甲基丁酸的合成
在100mL圆底烧瓶中加入N-(3-溴丙基)-3-溴-2,4,5,6-四甲基苯胺10mmol，然后加入亚硝酸钠-醋酸溶液，室温反应16h后，经TLC检测显示反应完全，将 10mmol缬氨酸溶于30mL乙醇溶解，并加入20mmol氢氧化钠，室温下搅拌得缬氨酸钠盐溶液。
然后将然后将缬氨酸钠盐溶液加入到上述反应液中，溶液的颜色立刻加深，并逐渐伴随有沉淀生成，室温下搅拌1.5h，反应过程维持pH为8左右，经TLC 检测显示反应完全，再加入碳酸铯，冰浴冷却处理，稳定后用稀盐酸调节pH至 6-7左右，分批加入11mmol硼氢化钠，随着硼氢化钠的加入，溶液迅速消色， 0.5小时后，溶液变为无色澄清，经TLC检测显示反应完全，用稀盐酸调溶液 pH至3-4左右，调节过程中产生大量的白色沉淀。静置，过滤，粗品用水和乙醇的混合溶剂重结晶得纯品，收率88.4％，熔点200℃。
实施例5 N-[3-(6-氯-5,7-二甲基-1H-吲唑-1-基)丙基]-2-氨基-3-甲基丁酸的合成
在100mL圆底烧瓶中加入10mmol缬氨酸和30mL乙醇，室温搅拌，加入 20mmol氢氧化钠使缬氨酸成盐，10min后分批加入N-(3-溴丙基)-3-氯-2,4,6- 三甲基苯胺10mmol，室温搅拌1.5h，反应整个过程需基本保持在pH＝8左右，然后在醋酸做溶剂的条件下加入亚硝酸钠，反应16h，再加入碳酸铯，然后用冰浴冷却，用稀盐酸将溶液体系调制pH＝6～7左右，分批加入11mmol硼氢化钠， 0.5小时后溶液变为无色澄清，用稀盐酸调溶液pH＝3～4左右，用乙酸乙酯萃取 (3×100mL)，合并有机相，依次用水和饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，过滤减压蒸除溶剂得粗品，用石油醚/乙酸乙酯(8:1)作洗脱剂，柱层析分离后得纯品 N-[3-(6-氯-5,7-二甲基-1H-吲唑-1-基)丙基]-2-氨基-3-甲基丁酸，收率56.2％，熔点187℃。
实施例6 N-[3-(6-溴-5,7-二甲基-1H-吲唑-1-基)丙基]-2-氨基-3-甲基丁酸的合成
在100mL圆底烧瓶中加入10mmolN-(3-溴丙基)-3-溴-2,4,6-三甲基苯胺，用适量醋酸做溶剂，加入亚硝酸钠反应16h。将10mmol缬氨酸用30mL乙醇溶解，在溶液中加入20mmol氢氧化钠，室温下搅拌使缬氨酸成缬氨酸钠盐溶液。
然后将缬氨酸钠盐溶液加入到上述反应液中，溶液的颜色立刻加深，并逐渐伴随有沉淀生成，室温下搅拌1.5h，反应过程维持pH为8左右，经TLC检测显示反应完全，再加入碳酸铯，冰浴冷却处理，稳定后用稀盐酸调节pH至6-7 左右，分批加入11mmol硼氢化钠，随着硼氢化钠的加入，溶液迅速消色，0.5 小时后，溶液变为无色澄清，经TLC检测显示反应完全，用稀盐酸调溶液pH 至3-4左右，用乙酸乙酯萃取(3×100mL)，合并有机相，依次用水和饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，过滤，减压蒸除溶剂得粗品，用石油醚/乙酸乙酯(8:1)作洗脱剂，柱层析分离后得纯品N-[3-(6-溴-5,7-二甲基-1H-吲唑-1-基)丙基]-2-氨基-3-甲基丁酸，收率56.6％，熔点193℃。
实施例7 抑菌活性测试
实验检测依据以及菌悬液、活菌计数均参照GB15979-2002《一次性使用卫生标准》。本实验所用菌珠，包括白色念珠菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌，均由中国科学院微生物研究所提供，所用的培养基为沙氏琼脂培养基和营养琼脂培养基；试验样品浓度为0.05％；空白溶液浓度为DMF：水＝4:45。
具体操作如下：
将试验菌24h斜面培养物用PBS洗下，制成菌悬液(要求的浓度为：用100μL 滴于对5mL样液内，回收菌数为1×104～9×104cfu/mL)。
取被试样液(5mL)和对照样液(与试样同质材料、同样大小，但不含抗菌材料，且经菌处理)各4管。
取上述菌悬液，分别在每个被试样液和对照样液上各滴加100μL，均匀混合，开始计时，作用于20min，用无菌移液管分别取样液(0.5mL)投入含5mLPBS的试管内，充分混匀，做适当稀释，然后取其中2～3个稀释度，分别取样液(0.5mL)，置于两个培养皿，用40～45℃的沙氏琼脂培养基(酵母菌)15mL作倾注，转动平皿，使其充分混匀，琼脂凝固后翻转平板，35℃±2℃培养48h(细菌)。作活菌菌落计数，实验重复一次，按下式计算抑菌率：
X1＝(A-B)/A×100％
式中：X1……抑菌率，100％；
A······对照样品平均菌落数；
B······被试样品平均菌落数。
具体抑菌测试数据见表1。
表1 N-[(6-卤-1H-吲唑-1-基)烷基]-2-氨基酸(酯)类化合物的抑菌率统计表
实施例8 杀菌活性测试
试验检测依据以菌悬液、活菌计数均依照GB15979-2002《一次性使用卫生标准》。本实验所用菌珠，包括白色念珠菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌，均有中国科学院微生物研究所提供，所用的培养基为沙氏琼脂培养基和营养琼脂培养基；试验样品浓度为0.05％；空白溶液浓度为DMF：水＝4:45。
将试验菌24h斜面培养物用PBS洗下，制成菌悬液(要求的浓度为：用100μL 滴于对5mL样液内，回收菌数为1×104～9×104cfu/mL)。
取被试样液(5mL)和对照样液(与试样同质材料、同样大小，但不含抗菌材料，且经杀菌处理)各4管。
取上述菌悬液，分别在每个被试样液和对照样液上各滴加100μL，均匀混合，开始计时，作用于20min，用无菌移液管分别取样液(0.5mL)投入含5mL中和试管内，充分混匀，10min后，然后取其中1个稀释度，分别取样液(0.5mL)，置于两个培养皿，用40～45℃的沙氏琼脂培养基(酵母菌)15mL作倾注，转动平皿，使其充分混匀，琼脂凝固后翻转平板，35℃±2℃培养48h(细菌)。作活菌菌落计数，实验重复一次，按下式计算抑菌率：
X2＝(A-B)/A×100％
式中：X2······杀菌率，100％；
A······对照样品平均菌落数；
B······被试样品平均菌落数。
具体杀菌测试数据见表2。
表2 N-[(6-卤-1H-吲唑-1-基)烷基]-2-氨基酸(酯)类化合物的杀菌率统计表
注：杀菌率》90％，产品有杀菌作用。
通过上述实验可知，N-[(6-卤-1H-吲唑-1-基)烷基]-2-氨基酸类化合物的合成通过先在亚硝酸钠的条件下关环再与氨基酸盐类化合物在碱性条件下发生取代反应最后经过还原酸化得到目标化合物比卤代苯胺及其衍生物在碱性条件下与氨基酸盐类化合物发生取代反应再在亚硝酸钠条件下关环经还原酸化得到目标化合物操作简便，产率高，副产物少以及后处理简单等优点。
N-[(6-卤-1H-吲唑-1-基)烷基]-2-氨基酸类化合物对金黄色葡萄球菌具有优良的抑菌率，，对于白色念珠菌与大肠杆菌不同的化合物显示出不同的、低于金黄色葡萄球菌的抑菌率；N-[(6-卤-1H-吲唑-1-基)烷基]-2-氨基酸类化合物对金黄色葡萄球菌显示出优异的杀菌效果，对大肠杆菌没有杀菌效果，对于白色念球菌与化合物有关，总之化合物对白色念珠菌与大肠杆菌的杀菌性低于金黄色葡萄球菌。
综上所述，本发明N-[(6-卤-1H-吲唑-1-基)烷基]-2-氨基酸类化合物的制备不仅技术简单，操作安全、方便，且由于化合物中含有氨基酸类结构，从而大大的促进了化合物的脂溶性进而促进细胞对该系列化合物的吸收等。氨基酸引入药物分子中，在体内经过水解生成氨基酸类化合物，从某种程度上可以减轻了药物对细胞的毒性等作用。因此，该类化合物可以作为小分子生物制剂的原料，制备可用作抗病毒剂、抗抑郁剂、抗高血压剂、抗疟疾剂、抗过敏药物、杀菌剂或农药等。
另外，本发明不限于上述实施方式，只要在不超出本发明的范围内，可以采取各种方式实施本发明。

Claims (10)

1.N-[(6-卤-1H-吲唑-1-基)烷基]-2-氨基酸类化合物，其特征在于，具有如下结构通式： 其中，X＝Cl或Br；n＝2～6；R1～R4＝-H、-CH3、-CH(CH3)2、-CH2Ph；R5＝-CH3、-C2H5。
2.基于权利要求1所述的N-[(6-卤-1H-吲唑-1-基)烷基]-2-氨基酸类化合物的制备方法，其特征在于，以卤代苯胺及其衍生物为原料，在亚硝酸钠的作用下经关环处理得卤代吲哚及其衍生物；再将氨基酸溶于醇后，在碱性条件下生成氨基酸盐类化合物；所得卤代吲哚及其衍生物在碱性条件下与氨基酸盐类化合物发生取代反应，再经过还原、酸化得N-[(6-卤-1H-吲唑-1-基)烷基]-2-氨基酸或继续酯化和纯化处理得N-[(6-卤-1H-吲唑-1-基)烷基]-2-氨基酸衍生物。
3.根据权利要求2所述的N-[(6-卤-1H-吲唑-1-基)烷基]-2-氨基酸类化合物的制备方法，其特征在于，卤代吲哚及其衍生物与氨基酸盐类化合物的摩尔比为0.2-5：1。
4.根据权利要求3所述的N-[(6-卤-1H-吲唑-1-基)烷基]-2-氨基酸类化合物的制备方法，其特征在于，卤代吲哚及其衍生物与氨基酸盐类化合物的摩尔比为1-1.1：1。
5.基于权利要求1所述的N-[(6-卤-1H-吲唑-1-基)烷基]-2-氨基酸类化合物的制备方法，其特征在于，先将氨基酸溶解，室温下转化成氨基酸盐类化合物，再在碱性条件下与卤代苯胺及其衍生物发生取代反应生成卤代苯胺的氨基酸盐类化合物，关环处理后、经还原反应、酸化得N-[(6-卤-1H-吲唑-1-基)烷基]-2-氨基酸或继续酯化和纯化处理得N-[(6-卤-1H-吲唑-1-基)烷基]-2-氨基酸衍生物。
6.根据权利要求5所述的N-[(6-卤-1H-吲唑-1-基)烷基]-2-氨基酸类化合物的制备方法，其特征在于，所述卤代苯胺及其衍生物与氨基酸盐类化合物的摩尔比为0.2-5：1。
7.根据权利要求5所述的N-[(6-卤-1H-吲唑-1-基)烷基]-2-氨基酸类化合物的制备方法，其特征在于，所述卤代苯胺及其衍生物与氨基酸盐。类化合物的摩尔比为1-1.1：1。
8.根据权利要求2或3所述的N-[(6-卤-1H-吲唑-1-基)烷基]-2-氨基酸类化合物的制备方法，其特征在于，所述碱性条件为碱剂水溶液，所述碱剂为碳酸钾、碳酸钠、碳酸钙或碳酸铯中一种或多种混合而成，所述氨基酸盐类化合物与碱剂的摩尔比为0.2-5：1。
9.根据权利要求2或3所述的N-[(6-卤-1H-吲唑-1-基)烷基]-2-氨基酸类化合物的制备方法，其特征在于，所述还原反应的温度为-10℃-40℃。
10.基于权利要求1所述的N-[(6-卤-1H-吲唑-1-基)烷基]-2-氨基酸类化合物在抑菌或杀菌产品上的领域应用。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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ADEL A.-H. ABDEL-RAHMAN: "Amino Acid Derivatives,VII [1]:Synthesis and Antiviral Evaluation of α-Amino Acid Esters Bearing an Indazole Side Chain", 《MONATSHEFTE FUR CHEMIE》 *
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