CN110878113A - 一种具有抗菌活性的胆酸衍生物及其药用组合物 - Google Patents

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CN110878113A CN201911084229.7A CN201911084229A CN110878113A CN 110878113 A CN110878113 A CN 110878113A CN 201911084229 A CN201911084229 A CN 201911084229A CN 110878113 A CN110878113 A CN 110878113A
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Abstract

本发明提供了式(I)所示的化合物、或其立体异构体、或其盐、或其溶剂合物、或其前体药物、或其代谢产物。该类化合物能够有效抑制艰难梭菌菌体的生长，具有显著的抑菌活性，在制备预防和/或治疗艰难梭菌感染性疾病、艰难梭菌感染性疾病的复发、或艰难梭菌感染性疾病并发症的药物中具有非常好的应用前景。

Description

一种具有抗菌活性的胆酸衍生物及其药用组合物
技术领域
本发明属于医药技术领域，具体涉及一种具有抗菌活性的胆甾烷衍生物及其药用组合物。
背景技术
艰难梭菌(Clostridium difficile)是梭菌属的一种专性厌氧菌，对氧十分敏感，很难分离培养，故得名，一般寄生在人的肠道内。通常艰难梭菌感染是由于过度服用某些抗生素，打破了肠内菌群的平衡，使得艰难梭菌的菌群生长速度加快，引发炎症。艰难梭菌会产生外毒素A和B，并在不同时期产生不同的作用。毒素A为肠毒素，在初期首先与黏膜细胞绑定，造成初级的破坏，可使肠壁出现炎症，细胞侵润，肠壁通透性增加，出血及坏死。毒素B为细胞毒素，损害细胞骨架，致细胞固缩坏死，直接损伤肠壁细胞导致腹泻。
艰难梭菌感染性疾病是由艰难梭菌菌体和/或艰难梭菌芽孢的感染引起的一种疾病。伪膜性肠炎是一种常见的艰难梭菌感染性疾病，临床表现为腹泻、腹痛、伴有全身中毒症状。症状突然开始，并伴随血压低，通常还伴有发烧，白细胞增多，甚至可导致死亡。此外，艰难梭菌菌体和/或艰难梭菌芽孢的感染还可能引起艰难梭菌感染性疾病并发症，常见的并发症包括肾盂肾炎、脑膜炎、腹腔及阴道感染、菌血症和气性坏疽等。近年来，艰难梭菌已成为引起医院内感染性疾病的重要病原菌，日益被人们所重视。
对于艰难梭菌感染性疾病的治疗目前主要的手段是采用抑菌剂。甲硝唑和万古霉素是最常用的两种抑菌剂，但是，经过甲硝唑和万古霉素治疗后的艰难梭菌感染性疾病患者有出现复发的可能，复发之后往往预后极差。更重要的是，考虑到细菌在进化压力下的耐药性迟早会对治疗构成重大挑战，并且临床已经观察到耐甲硝唑和耐万古霉素的难治菌株出现，因此开发具有高活性的、抑制艰难梭菌的新机理或新结构的抑菌剂是刻不容缓的。
胆酸类化合物是一类结构类似的、一般含有24个碳原子的四环稠环甾体化合物。如其侧链降解1个碳原子从而总碳数为23个的为失碳(nor)胆酸，增加一个碳原子的总碳数为25个则为同型(homo)胆酸。胆酸类化合物或在其结构基础上进行化学改造的衍生物具有较多生物活性的报道，熊去氧胆酸是目前已经批准上市治疗胆淤型肝硬化的内源性胆酸化合物；其它胆酸类衍生物有报道具有抑制艰难梭菌芽孢萌发的活性，例如公开文献TheJournal of Infectious Diseases 2013；207:1498-504报道的化合物CamSA(系统命名为：3-[(3α,7α,12α-trihydroxy-24-oxo-5β-cholan-24-yl)amino]benzenesulfonic acid)以及文献J.Med.Chem.2018,61,6759-6778报道的化合物12a(系统命名为：N- (Phenyl)-3α,7α,12α-trihydroxy-5β-cholan-24-amide)，但是迄今为止未见报道具有抑制艰难梭菌菌体作用的胆酸类衍生物。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有高活性的、能够抑制艰难梭菌菌体的新胆酸类化合物及其药用组合物。
本发明提供了式(I)所示的化合物、或其立体异构体、或其盐、或其溶剂合物、或其前体药物、或其代谢产物：
Figure RE-GDA0002360057800000021
其中，m＝0或1，n＝0、1或2；
Figure RE-GDA0002360057800000022
表示单键或双键，
Figure RE-GDA0002360057800000023
各自独立的选自-H、-OH、-NH2、＝O、＝NOH、C1-5的烷基；
R7选自-NO2、卤素、-OH、-NH2、C1-5的烷基、C1-5的烷氧基；
R8选自H、-NO2、卤素、-OH、-NH2、C1-5的烷基、C1-5的烷氧基；
Y为无，或Y选自如下Y-1或Y-2所示的结构：
Figure RE-GDA0002360057800000024
其中，R6选自-H、C1-4的烷基、-OH、-OCH3、-COOCH3；
R9选自H、C1-3的烷基、苄基、C1-3的羟烷基、C1-3的巯烷基。
进一步地，所述化合物的结构如式(II)所示：
Figure RE-GDA0002360057800000031
其中，n＝0、1、2；
Figure RE-GDA0002360057800000032
各自独立的选自-H、-OH、-NH2、＝O、＝NOH、C1-5的烷基；
R7选自-NO2、Cl；R8选自H，-NO2、Cl。
进一步地，所述化合物的结构如式(II-a)所示：
Figure RE-GDA0002360057800000033
其中，R5为氢或羟基；
n＝0、1、2；
Figure RE-GDA0002360057800000034
各自独立的选自-H、-OH、-NH2、＝O、＝NOH、 C1-2的烷基；
R7选自-NO2、Cl；R8选自H，-NO2、Cl。
进一步地，所述化合物的结构如式(III)所示：
Figure RE-GDA0002360057800000041
其中，n、
Figure RE-GDA0002360057800000042
如上所述；
R7选自-NO2、Cl；R8选自H、-NO2、Cl；
R9选自-H、C1-3的烷基、苄基、被羟基或巯基取代的C1-3的烷基；
优选地，所述化合物的结构如式(IIIa)、式(IIIb)或式(IIIc)所示：
Figure RE-GDA0002360057800000043
其中，n、
Figure RE-GDA0002360057800000044
如上所述；
R7选自-NO2、Cl；R8选自H，-NO2、Cl。
进一步地，所述化合物的结构如式(IV)所示：
Figure RE-GDA0002360057800000045
优选地，所述化合物的结构如式(IVa)或式(IVb)所示：
Figure RE-GDA0002360057800000051
其中，n、
Figure RE-GDA0002360057800000052
R6如上所述；
R7选自-NO2、Cl；R8选自H、-NO2、Cl。
进一步地，所述化合物的选自以下结构：
Figure RE-GDA0002360057800000053
Figure RE-GDA0002360057800000061
Figure RE-GDA0002360057800000071
Figure RE-GDA0002360057800000081
Figure RE-GDA0002360057800000091
Figure RE-GDA0002360057800000101
Figure RE-GDA0002360057800000111
Figure RE-GDA0002360057800000121
Figure RE-GDA0002360057800000131
Figure RE-GDA0002360057800000141
Figure RE-GDA0002360057800000151
Figure RE-GDA0002360057800000161
本发明还提供了上述化合物在制备抑菌剂中的用途。
进一步地，所述抑菌剂为抑制艰难梭菌菌体的药物。
进一步地，所述药物能够预防和/或治疗艰难梭菌感染性疾病、艰难梭菌感染性疾病的复发、或艰难梭菌感染性疾病并发症。
进一步地，所述艰难梭菌感染性疾病、艰难梭菌感染性疾病的复发、或艰难梭菌感染性疾病并发症是由艰难梭菌菌体的感染引起的；所述艰难梭菌感染性疾病并发症是由艰难梭菌菌体感染引起的消化道感染综合征。
进一步地，所述消化道感染综合征包括但不限于伪膜性肠炎、憩室炎、抗生素相关性腹泻、不全或完全性肠梗阻。
本发明还提供了一种抑制艰难梭菌菌体的药物，所述药物是以上述化合物为活性成分，加上药学上可接受的辅料制备而成的制剂。
进一步地，所述药学上可接受的辅料选自稀释剂、填充剂、着色剂、助流剂、润滑剂、粘合剂、稳定剂、助悬剂或缓冲剂的任一种或两种以上。
进一步地，所述制剂为口服制剂；优选地，所述口服制剂选自颗粒剂、胶囊剂、片剂、丸剂。
进一步地，所述药物单位制剂中包含的活性成分的用量为5-2500mg。
本发明中，“盐”是将化合物或其立体异构体，与无机和/或有机酸和/或碱形成的酸式和/或碱式盐，也包括两性离子盐(内盐)，还包括季铵盐，例如烷基铵盐。这些盐可以是在化合物的最后分离和纯化中直接得到。也可以是通过将化合物，或其立体异构体，与一定数量的酸或碱适当(例如等当量) 进行混合而得到。这些盐可能在溶液中形成沉淀而以过滤方法收集，或在溶剂蒸发后回收而得到，或在水介质中反应后冷冻干燥制得。本发明中所述盐可以是化合物的盐酸盐、硫酸盐、枸橼酸盐、苯磺酸盐、氢溴酸盐、氢氟酸盐、磷酸盐、乙酸盐、丙酸盐、丁二酸盐、草酸盐、苹果酸盐、琥珀酸盐、富马酸盐、马来酸盐、酒石酸盐或三氟乙酸盐。
前缀(Ca-b)的烷基表明任何含“a”至“b”个碳原子的烷基。例如，C1-5的烷基是指包含1～5个碳原子的直链或支链的烷基。
实验证明，本发明提供的化合物能够有效抑制艰难梭菌菌体的生长，具有显著的抑菌活性，在制备预防和/或治疗艰难梭菌感染性疾病、艰难梭菌感染性疾病的复发、或艰难梭菌感染性疾病并发症的药物中具有非常好的应用前景。
显然，根据本发明的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更。
以下通过实施例形式的具体实施方式，对本发明的上述内容再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以下的实例。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。
具体实施方式
本发明所用原料与设备均为已知产品，通过购买市售产品或参考公开文献的制备方法所得。
其中胆酸类化合物原料均来自市售(HPLC纯度大于98％)，包括CA (cholic acid胆酸)、CDCA(chenodeoxycholic acid鹅去氧胆酸)、 DCA(deoxycholic acid去氧胆酸)、LCA(lithocholic acid石胆酸)、 UDCA(ursodeoxycholic acid熊去氧胆酸)、HCA(hyocholic acid猪胆酸)、 HDCA(hyodeoxycholic acid猪去氧胆酸)、OCA(obeticholicacid奥贝胆酸)、 PCA(phocaecholic acid鸭胆酸)，以及7-ketoLCA(7-羰基石胆酸)、DHCDCA (脱氢鹅去氧胆酸)、DHCA(脱氢胆酸)、7-ketoDCA(7-羰基去氧胆酸)、 3-DHDCA(3-脱氢去氧胆酸)以及3-DHCA(3-脱氢胆酸)等分别对应上述天然来源胆汁酸羟基氧化为羰基结构的化合物。各化合物缩写及对应的结构如下：
Figure RE-GDA0002360057800000181
其中脱碳(nor)胆酸类原料结构与代号如下所示，分别为nor-CA(失碳胆酸)、nor-CDCA(失碳鹅去氧胆酸)、nor-UDCA(失碳熊去氧胆酸)、 nor-7DHCA(失碳7-脱氢胆酸)、7-keto-norLCA(失碳7-羰基石胆酸)，合成方法参照文献Journal of Lipid Research,1988,29:1387的方法进行：
Figure RE-GDA0002360057800000191
实施例1：化合物I-1的合成：
Figure RE-GDA0002360057800000192
在100毫升单口瓶中加入1克nor-CDCA、15毫升DMF(N,N-二甲基甲酰胺)、0.86克TBTU(苯并三唑四甲基四氟硼酸)、1克DIPEA(N,N-二异丙基乙胺)以及0.35克2-氨基-5-硝基噻唑,室温搅拌5-6小时，TLC监控反应进度直至nor-CDCA反应完全，加入50毫升水以及50毫升乙酸乙酯，搅拌之后静置，分出有机相，水相用乙酸乙酯萃取2次并合并，有机相依次用10毫升2％稀盐酸、1％碳酸钾水溶液、饱和食盐水洗涤，干燥，真空浓缩，残余物硅胶柱层析，石油醚/乙酸乙酯体系冲洗，得淡黄色固体0.8克。
1HNMR(400MHz,CDCl3)δppm:8.33(s,1H),3.90(s,1H),3.61-3.46(m,2H), 2.71(d,J＝13.9Hz,1H),2.30-2.18(m,1H),2.17-2.08(m,1H),2.05-1.98(m,2H), 1.90-1.81(m,3H),1.76-1.68(m,3H),1.48-1.20(m,8H),1.12-0.90(m,1H),1.07(d, J＝6.4Hz,3H),0.94(s,3H),0.75(s,3H)；
ESI-MS m/z:504.06[M-1]-。
实施例2：化合物I-2的合成：
Figure RE-GDA0002360057800000201
改变原料，采用与实施例1相同的方法合成。
1HNMR(400MHz,CD3OD)δppm:8.40(s,1H),4.01-3.95(m,1H),3.82(q, J＝3.0Hz,1H),3.46-3.33(m,1H),2.61(ddd,J＝14.6,9.9,4.7Hz,1H),2.48(ddd, J＝15.1,8.8,6.4Hz,1H),2.38-2.23(m,2H),2.09-1.74(m,8H),1.73-1.30(m, 7H),1.26(t,J＝7.1Hz,1H),1.22-0.95(m,2H),1.08(d,J＝5.8Hz,3H),0.94(s,3H), 0.74(s,3H)；
ESI-MS m/z:534.01[M-1]-。
实施例3：化合物I-3的合成：
Figure RE-GDA0002360057800000202
改变原料，采用与实施例1相同的方法合成。
1HNMR(400MHz,CD3OD)δppm:8.39(s,1H),3.82(q,J＝2.8Hz, 1H),3.46-3.34(m,1H),2.60(ddd,J＝15.0,9.8,5.1Hz,1H),2.47(ddd,J＝15.3,9.3, 6.6Hz,1H),2.29(d,J＝11.5Hz,1H),2.08-1.94(m,3H),1.92-1.81(m,3H), 1.73-1.37(m,8H),1.37-1.09(m,4H),1.02(d,J＝6.4Hz,3H),1.05-1.96(m,1H), 0.90(s,3H),0.72(s,3H)；
ESI-MS m/z:518.01[M-1]-。
实施例4：化合物I-4的合成：
Figure RE-GDA0002360057800000211
改变原料，采用与实施例1相同的方法合成。
1HNMR(400MHz,d6-DMSO)δppm:13.05(s,1H),8.63(s,1H),4.50(brs,1H), 2.91(dd,J＝12.2,5.9Hz,1H),2.62-2.40(m,2H),1.98-1.89(m,1H),1.84-1.63(m, 4H),1.53-1.16(m,8H),1.14(s,3H),1.14-0.99(m,7H),0.99-0.86(m,2H),0.92(d, J＝6.2Hz,3H),0.62(s,3H)；
ESI-MS m/z:516.05[M-1]-。
实施例5：化合物I-5的合成：
Figure RE-GDA0002360057800000212
改变原料，采用与实施例1相同的方法合成。
1HNMR(400MHz,d6-DMSO)δppm:13.05(s,1H),8.62(s,1H),4.45(brs,1H), 3.93-3.85(m,1H),3.31-3.26(m,1H),2.63-2.38(m,1H),1.99(s,1H),1.94(d, J＝10.8Hz,1H),1.90-1.60(m,4H),1.52-1.36(m,3H),1.40-1.26(m,6H), 1.24-1.00(m,5H),1.00-0.95(m,1H),0.91(d,J＝5.9Hz,3H),0.87(s,3H),0.62(s,3H)；
ESI-MS m/z:518.05[M-1]-。
实施例6：化合物I-6的合成：
Figure RE-GDA0002360057800000221
改变原料，采用与实施例1相同的方法合成。
1HNMR(400MHz,d6-DMSO)δppm:8.57(s,1H),4.50(brs,2H),3.08(s,1H), 2.96-2.86(m,2H),2.62-2.41(m,3H),2.21-2.01(m,2H),2.00-1.88(m,4H), 1.84-1.63(m,5H),1.53-1.43(m,2H),1.42-1.17(m,6H),1.13(d,J＝6.4Hz,3H), 0.91(d,J＝6.4Hz,3H),0.67(s,3H)；
ESI-MS m/z:502.05[M-1]-。
实施例7：化合物I-7的合成：
Figure RE-GDA0002360057800000222
改变原料，采用与实施例1相同的方法合成。
1HNMR(400MHz,d6-DMSO)δppm:13.03(brs,1H),8.62(s,1H),4.33(d, J＝4.6Hz,1H),4.21(d,J＝5.8Hz,1H),3.91(d,J＝2.9Hz,1H),3.64-3.54(m,2H), 3.19-3.07(m,1H),2.62-2.40(m,2H),2.10(d,J＝12.5Hz,1H),1.95-1.88(m,1H), 1.84-1.59(m,6H),1.50-1.35(m,5H),1.22-1.00(m,3H),1.00-0.82(m,1H),0.92(d, J＝6.2Hz,3H),0.83(s,3H),0.61(s,3H)；
ESI-MS m/z:534.01[M-1]-。
实施例8：化合物I-8的合成：
Figure RE-GDA0002360057800000231
改变原料，采用与实施例1相同的方法合成。
1HNMR(400MHz,d6-DMSO)δppm:13.05(s,1H),8.62(s,1H),4.43(d,J＝ 4.2Hz,1H),4.25(d,J＝3.9Hz,1H),3.87-3.77(m,1H),3.33-3.28(m,1H),2.62-2.38 (m,2H),1.97-1.89(m,1H),1.88-1.73(m,3H),1.69-1.60(m,1H),1.53-1.27(m, 7H),1.27-1.10(m,4H),1.09-0.92(m,2H),0.91(d,J＝6.1Hz,3H),0.84(s,3H), 0.61(s,3H)；
ESI-MS m/z:518.01[M-1]-。
实施例9：化合物I-9的合成：
Figure RE-GDA0002360057800000232
改变原料，采用与实施例1相同的方法合成。
1HNMR(400MHz,d6-DMSO)δppm:12.94(s,1H),8.65(s,1H),5.64(brs,1H), 4.31(d,J＝10.6Hz,1H),4.12(brs,1H),3.62(s,1H),3.25-3.15(m,1H),2.19(q, J＝12.7Hz,1H),2.02-1.92(m,1H),1.81-1.62(m,7H),1.53-1.32(m,6H), 1.30-1.03(m,9H),0.96(d,J＝6.1Hz,3H),0.84(s,3H),0.63(s,3H)；
ESI-MS m/z:534.04[M-1]-。
实施例10：化合物I-10的合成：
Figure RE-GDA0002360057800000241
改变原料，采用与实施例1相同的方法合成。
1HNMR(400MHz,d6-DMSO)δppm:13.05(s,1H),8.63(s,1H),4.45(brs,1H), 2.62-2.38(m,1H),1.98-1.89(m,1H),1.84-1.73(m,3H),1.72-1.46(m,3H), 1.40-1.24(m,9H),1.24-1.01(m,7H),0.95-0.85(m,1H),0.91(d,J＝6.3Hz,3H), 0.88(s,3H),0.62(s,3H)；
ESI-MS m/z:502.05[M-1]-。
实施例11：化合物I-11的合成：
Figure RE-GDA0002360057800000242
改变原料，采用与实施例1相同的方法合成。
1HNMR(400MHz,CDCl3)δppm:8.33(s,1H),3.76-3.70(m,1H),3.58-3.44(m, 1H),2.99(brs,1H),2.63(ddd,J＝14.9,10.7,4.5Hz,1H),2.49(ddd,J＝15.5,9.8, 6.1Hz,1H),2.07(s,1H),1.99-1.80(m,5H),1.79-1.66(m,2H),1.54-1.23(m,9H), 1.21-1.09(m,2H),1.09-0.83(m,6H),0.99(d,J＝6.0Hz,3H),0.91(s,3H),0.67(s, 3H)；
ESI-MS m/z:546.09[M-1]-。
实施例12：化合物I-12的合成：
Figure RE-GDA0002360057800000251
改变原料，采用与实施例1相同的方法合成。
1HNMR(400MHz,CD3OD)δppm:8.39(s,1H),4.02-3.95(m,1H), 3.61-3.49(m,1H),2.58(ddd,J＝14.4,10.1,4.6Hz,1H),2.45(ddd,J＝15.0,9.1, 6.4Hz,1H),1.98-1.75(m,9H),1.71-1.44(m,9H),1.44-0.97(m,5H),1.07(d, J＝5.9Hz,3H),0.95(s,3H),0.73(s,3H)；
ESI-MS m/z:518.14[M-1]-。
实施例13：化合物I-13的合成：
Figure RE-GDA0002360057800000252
改变原料，采用与实施例1相同的方法合成。
1HNMR(400MHz,CD3OD)δppm:8.40(s,1H),4.01(brs,1H),3.61-3.49(m, 1H),3.00(dd,J＝12.4,6.0Hz,1H),2.67-2.42(m,3H),2.37-2.25(m,1H), 2.24-2.12(m,1H),2.08-1.74(m,5H),1.68-1.44(m,3H),1.40-1.14(m,9H),1.24(s, 3H),1.08(d,J＝5.9Hz,3H),1.06-0.97(m,1H),0.90-0.89(m,1H),0.75(s,3H)；
ESI-MS m/z:532.00[M-1]-。
实施例14：化合物I-14的合成：
Figure RE-GDA0002360057800000261
改变原料，采用与实施例1相同的方法合成。
ESI-MS m/z:528.00[M-1]-。
实施例15：化合物I-15的合成：
Figure RE-GDA0002360057800000262
改变原料，采用与实施例1相同的方法合成。
ESI-MS m/z:514.05[M-1]-。
实施例16：化合物I-16的合成：
Figure RE-GDA0002360057800000263
改变原料，采用与实施例1相同的方法合成。
ESI-MS m/z:520.19[M-1]-。
实施例17：化合物I-17及其盐的合成：
Figure RE-GDA0002360057800000264
将1g I-13溶解于15mL无水甲醇中，加入1.5克氰基硼氢化钠以及3克醋酸铵,室温搅拌16小时直至原料消失完全，反应体系中加入100毫升3％碳酸钾水溶液、50毫升乙酸乙酯，混合物搅拌后分层，有机相用水洗涤，干燥后浓缩至小体积，析出晶体，过滤得到淡黄色固体。即为0.3g I-17。I-17 的合成过程中如采用稀盐酸淬灭反应，得到I-17的盐酸盐。除盐酸外，I-17 的游离氨基还可以与多种酸根成盐，包括对甲苯磺酸、硫酸、酒石酸等。
1HNMR(400MHz,d6-DMSO)δppm:8.42(s,1H),4.59-4.50(m,1H),4.22(t, J＝5.8Hz,1H),3.86-3.79(m,1H),3.58(s,1H),3.17-3.07(m,1H),2.41-2.18(m,2H), 2.12-1.97(m,1H),1.91(s,1H),1.85-1.63(m,9H),1.51-1.42(m,4H),1.33-1.10(m, 8H),1.21-0.79(m,2H),1.96(d,J＝5.9Hz,3H),0.85(d,J＝3.5Hz,3H),0.61(d, J＝5.4Hz,3H)；
ESI-MS m/z:533.05[M-1]-。
实施例18：化合物I-18及其盐的合成：
Figure RE-GDA0002360057800000271
改变原料，采用与实施例17相同的方法合成。
ESI-MS m/z:517.15[M-1]-。
实施例19：化合物I-19的合成：
Figure RE-GDA0002360057800000272
将1g I-13溶解于20mL乙醇中，加入盐酸羟胺，滴入1N氢氧化钠10滴，加热回流，直至反应原料消失，浓缩乙醇至干，析出淡黄色固体。即为I-19。
1HNMR(400MHz,CD3OD)δppm:8.39(s,1H),4.01(s,1H),3.54(m,1H), 3.09(dd,J＝13.0,2.1Hz,1H),2.61(ddd,J＝14.7,10.2,4.8Hz,1H),2.48(ddd,J＝15.2, 8.9,6.5Hz,1H),2.37-2.22(m,2H),2.22-1.98(m,4H),1.97-1.75(m,3H), 1.79-1.28(m,7H),1.31(s,3H),1.28-1.19(m,1H),1.16-0.98(m,4H),1.08(d, J＝7.3Hz,3H),0.73(s,3H)；
ESI-MS m/z:547.16[M-1]-。
实施例20：化合物I-20的合成：
Figure RE-GDA0002360057800000281
改变原料，采用与实施例19相同的方法合成。
1HNMR(400MHz,CD3OD)δppm:8.39(s,1H),3.55(tt,J＝11.1,4.6Hz,1H), 3.10(dd,J＝13.0,2.2Hz,1H),2.60(ddd,J＝14.9,9.5,5.0Hz,1H),2.47(ddd,J＝15.3, 9.2,6.5Hz,1H),2.43-2.19(m,2H),2.11-2.01(m,2H),1.99-1.77(m,4H), 1.75-1.58(m,3H),1.55-1.37(m,4H),1.37-1.23(m,2H),1.23-0.96(m,3H),1.11(s, 3H),1.03(d,J＝6.3Hz,3H),0.98-0.84(m,2H),0.74(s,3H)；
ESI-MS m/z:531.01[M-1]-。
实施例21：化合物I-21的合成：
Figure RE-GDA0002360057800000282
改变原料，采用与实施例1相同的方法合成。
ESI-MS m/z:518.19[M-1]-。
实施例22：化合物I-22的合成：
Figure RE-GDA0002360057800000291
改变原料，采用与实施例1相同的方法合成。
ESI-MS m/z:504.23[M-1]-。
实施例23：化合物I-23的合成：
以鹅去氧胆酸(CDCA)为原料，如下述路线所示：
Figure RE-GDA0002360057800000292
步骤1：在单口瓶中加入1克胆酸CDCA、30毫升DMF溶解，加入0.86 克TBTU，1克DIPEA以及0.5克间氨基苯甲酸甲酯。混合物在20-30℃搅拌 5-6小时，直至CDCA反应原料消失，加入50毫升水、100毫升乙酸乙酯，搅拌之后分层，有机相依次用10毫升2％稀盐酸、1％碳酸钾水溶液洗涤，干燥、浓缩，硅胶柱层析，得固体1.2克中间体1。
步骤2：将上述中间体1用20毫升THF溶解之后，加入2-3毫升水、0.9 克氢氧化钾，35-40度搅拌10小时，TLC点板，监测原料反应完全，减压浓缩THF，加入50毫升水、50毫升乙酸乙酯，搅拌后分层，水层加入5％稀盐酸30毫升，50毫升乙酸乙酯，搅拌后分层，有机相干燥浓缩至小体积后，析出白色晶体0.8克，得到中间体2。
步骤3：上述入0.8克中间体2用30毫升DMF溶解，加入0.6克TBTU、 1.5克DIPEA、0.35克2-氨基-5-硝基噻唑，20-30℃搅拌5-6小时直至反应完全，加入50毫升水、100毫升乙酸乙酯，搅拌后分层，有机相依次用10毫升 2％稀盐酸、1％碳酸钾水溶液洗涤，干燥后浓缩，残余物硅胶柱层析，得固体 0.5克。即为I-23。
ESI-MS m/z:637.06[M-1]-。
实施例24：化合物I-24的合成：
以胆酸CA为原料，如下述路线所示
Figure RE-GDA0002360057800000301
改变原料，采用与实施例23相同的方法合成。
ESI-MS m/z:653.19[M-1]-。
实施例25：化合物I-25的合成：
以熊去氧胆酸UDCA为原料，如下述路线所示：
Figure RE-GDA0002360057800000311
改变原料，采用与实施例23相同的方法合成。
1HNMR(400MHz,d6-DMSO)δppm:13.62(brs,1H),10.15(s,1H),8.73(s, 1H),8.36-8.30(m,2H),7.90-7.79(m,2H),7.50(t,J＝8.0Hz,1H),4.38(brs,2H), 3.89(brs,2H),2.45-2.32(m,1H),2.32-2.19(m,1H),1.96(d,J＝10.6Hz,1H), 1.90-1.73(m,3H),1.74-1.61(m,3H),1.53-1.30(m,7H),1.29-1.02(m,7H), 0.98-0.81(m,2H),0.95(d,J＝6.3Hz,3H),0.88(s,3H),0.63(s,3H)；
ESI-MSm/z:637.06[M-1]-。
实施例26：化合物I-26的合成：
Figure RE-GDA0002360057800000312
改变原料，采用与实施例1相同的方法合成。
ESI-MSm/z:516.23[M-1]-
实施例27：化合物I-27的合成：
Figure RE-GDA0002360057800000321
改变原料，采用与实施例1相同的方法合成。
ESI-MSm/z:532.23[M-1]-
实施例28：化合物I-28的合成：
Figure RE-GDA0002360057800000322
改变原料，采用与实施例1相同的方法合成。
ESI-MSm/z:514.19[M-1]-
实施例29：化合物I-29的合成：
以胆酸CA为原料，如下述路线所示：
Figure RE-GDA0002360057800000323
步骤1：在单口瓶中加入1克胆酸CA、30毫升DMF溶解，加入0.86克 TBTU，1克DIPEA以及0.5克甘氨酸甲酯。混合物在20-30℃搅拌5-6小时，直至CA反应原料消失，加入50毫升水、100毫升乙酸乙酯，搅拌之后分层，有机相依次用10毫升2％稀盐酸、1％碳酸钾水溶液洗涤，干燥、浓缩，硅胶柱层析，得固体1.2克中间体1’。
步骤2：将上述中间体1’用20毫升THF溶解之后，加入2-3毫升水、0.9 克氢氧化钾，35-40度搅拌10小时，TLC点板，监测原料反应完全，减压浓缩THF，加入50毫升水、50毫升乙酸乙酯，搅拌后分层，水层加入5％稀盐酸30毫升，50毫升乙酸乙酯，搅拌后分层，有机相干燥浓缩至小体积后，析出白色晶体0.8克，得到中间体2’。
步骤3：上述入0.8克中间体2’用30毫升DMF溶解，加入0.6克TBTU、 1.5克DIPEA、0.35克2-氨基-5-硝基噻唑，20-30℃搅拌5-6小时直至反应完全，加入50毫升水、100毫升乙酸乙酯，搅拌后分层，有机相依次用10毫升 2％稀盐酸、1％碳酸钾水溶液洗涤，干燥后浓缩，残余物硅胶柱层析，得固体 0.5克。即为I-29。
1HNMR(400MHz,CD3OD)δppm:8.40(s,1H),4.14(d,J＝2.6Hz,2H), 4.02-3.89(m,1H),3.86-3.78(m,1H),3.46-3.33(m,1H),3.23(s,1H),2.45-2.20(m, 4H),2.08-1.70(m,4H),1.70-1.29(m,6H),1.21(s,4H),1.08(d,J＝6.5Hz, 3H),1.03-0.90(m,1H),0.94(s,3H),0.75(s,3H)；
ESI-MS m/z:591.00[M-1]-。
实施例30：化合物I-30的合成：
以胆酸CA为原料，如下述路线所示：
Figure RE-GDA0002360057800000341
改变原料，采用与实施例29相同的方法合成。
ESI-MSm/z:681.18[M-1]-。
实施例31：化合物I-31的合成：
以胆酸CA为原料，如下述路线所示：
Figure RE-GDA0002360057800000342
改变原料，采用与实施例29相同的方法合成。
ESI-MSm/z:637.19[M-1]-。
实施例32：化合物I-32的合成：
Figure RE-GDA0002360057800000351
在100毫升单口瓶中加入1克CA、15毫升DMF、0.9克TBTU、1克 DIPEA以及0.35克2-氨基-5氯噻唑,室温搅拌5-6小时，TLC监控反应进度直至CA反应完全，加入50毫升水以及50毫升乙酸乙酯，搅拌之后静置，分出有机相，水相用乙酸乙酯萃取2次并合并，有机相依次用10毫升2％稀盐酸、1％碳酸钾水溶液、饱和食盐水洗涤，干燥，真空浓缩，残余物硅胶柱层析，石油醚/乙酸乙酯体系冲洗，得淡黄色固体0.77克。即为I-32。
ESI-MS m/z:。523.13[M-1]-。
实施例33：化合物I-33的合成：
Figure RE-GDA0002360057800000352
以CDCA为原料，采用与实施例32相同的方法合成。
ESI-MS m/z:507.10[M-1]-。
实施例34：化合物I-34的合成：
Figure RE-GDA0002360057800000353
以UDCA为原料，采用与实施例32相同的方法合成。。
ESI-MS m/z:507.10[M-1]-。
实施例35：化合物I-35的合成：
Figure RE-GDA0002360057800000361
以7-ketoLCA为原料，采用与实施例32相同的方法合成。。
ESI-MS m/z:505.00[M-1]-。
实施例36：化合物I-36的合成：
Figure RE-GDA0002360057800000362
以7-ketoDCA为原料，采用与实施例32相同的方法合成。
ESI-MS m/z:521.19[M-1]-。
实施例37制备本发明化合物的药用片剂组合物
化合物I-1的药用片剂组合物，包含化合物I-1为1重量份，乳糖0.1-0.3 重量份，淀粉0.4-0.2重量份，羧甲基淀粉钠0.008-0.014重量份，聚维酮K30 适量，硬脂酸镁0.01-0.05重量份，40％乙醇0.5重量份；按照上述比例制备成片剂，即得本发明化合物I-1药用片剂，每片含化合物1-1为50-1500毫克。
采用上述相同的方法，分别制得化合物I-2、I-3、I-4、I-5、I-7、I-12、I-13、 I-17、I-19、I-20、I-25、I-29的药用片剂组合物。
实施例38本发明化合物药用胶囊剂组合物
化合物I-3的药用胶囊剂组合物，含有300克化合物I-3、193克微晶纤维素、7克微粉硅胶，共计500克及2号空心胶囊；或者含有1200克化合物I-3、 279克微晶纤维素、21克微粉硅胶，共计1500克及00号空心胶囊。制备方法为：
a，将化合物I-3，微晶纤维素和微粉硅胶混合，得混合粉末；
b，将混合粉末过120目筛后装填入胶囊并封口，共制1000粒。
每粒胶囊含有化合物I-3300毫克或者1200毫克。
采用上述相同的方法，分别制得化合物I-1、I-2、I-4、I-5、I-7、I-12、I-13、 I-17、I-19、I-20、I-25、I-29的药用胶囊剂组合物。
以下通过实验例证明本发明化合物的有益效果。
实验例1、本发明化合物对艰难梭菌体外活性的抑制
(1)实验方法
实验选取ATCC BBA1870、ATCC 700057、ATCC 630共3种艰难梭菌菌株，以添加补充剂的布式琼脂培养基测试。-80℃甘油冻存的菌株接到固体琼脂培养基上。放置37℃培养箱厌氧培养24～48h。本发明化合物的测试范围为 32μg/ml-0.0156μg/ml，共11个两倍稀释浓度梯度；采用两种胆酸类衍生物化合物CamSA(采用文献Journal of MedicinalChemistry2017,60(8):3451-3471 方法制备)、化合物12a(采用文章Journal ofMedicinal Chemistry2018,61,6759-6778方法制备)，以及胆酸CA(cholic acid)作为对照化合物，万古霉素作为阳性对照药物。对照化合物CamSA、12a的测试范围为128μg/ml-0.0625μg/ml，CA的测试范围为2048μg/ml-1μg/ml，阳性对照药物万古霉素测试范围为32μg/ml-0.0156μg/ml，所有对照化合物共11个两倍稀释浓度梯度。本发明化合物分别配置成一百倍测试浓度的高浓度工作液，当天使用，溶剂为100％DMSO。对于每个稀释浓度琼脂板的准备，20μl高浓度工作液与2ml的熔化的、添加补充剂的布氏琼脂(45-55℃)混合并加入到六孔板里，待凝固。1％的DMSO作为生长控制。实验当天，挑取适量单菌落悬浮于生理盐水，使用浊度仪将菌液浊度调节至OD600＝0.2，含约1×108cfu/ml。将此2μl菌液直接点在化合物固体稀释琼脂板中。因此六孔板每个孔含约105 cfu艰难梭菌。此为测试板。将准备好的所有测试板置于35±2℃厌氧培养48h。培养48h后，通过肉眼观察，完全或显著抑制菌体生长的最低药物浓度为MIC。
(2)实验结果
实验结果记录如下表1所示。结果表明，与对照化合物CamSA、12a、 CA相比，本发明的化合物对3种艰难梭菌菌体的抑制作用明显提高，部分化合物的抑菌活性甚至高于阳性对照药物万古霉素。本发明化合物均能够有效抑制艰难梭菌菌体的生长，其MIC≤16μg/ml，特别是化合物I-2、I-3、I-4、I-5、 I-7、I-8、I-9、I-13、I-19、I-20、I-29，其对3种艰难梭菌菌体的MIC≤1μg/ml，表现出了显著的抑菌活性。
表1本发明化合物抑制艰难梭菌菌体活性MIC值(μg/ml)
Figure RE-GDA0002360057800000381
Figure RE-GDA0002360057800000391
综上，本发明提供了式I所示的胆甾烷类衍生物，该类化合物能够有效抑制艰难梭菌菌体的生长，具有显著的抑菌活性，在制备预防和/或治疗艰难梭菌感染性疾病、艰难梭菌感染性疾病的复发、或艰难梭菌感染性疾病并发症的药物中具有非常好的应用前景。

Claims (15)

1.式(I)所示的化合物、或其立体异构体、或其盐、或其溶剂合物、或其前体药物、或其代谢产物：
Figure FDA0002264882640000011
其中，m＝0或1，n＝0、1或2；
Figure FDA0002264882640000012
表示单键或双键，
Figure FDA0002264882640000013
各自独立的选自-H、-OH、-NH2、＝O、＝NOH、C1-5的烷基；
R7选自-NO2、卤素、-OH、-NH2、C1-5的烷基、C1-5的烷氧基；
R8选自H、-NO2、卤素、-OH、-NH2、C1-5的烷基、C1-5的烷氧基；
Y为无，或Y选自如下Y-1或Y-2所示的结构：
Figure FDA0002264882640000014
其中，R6选自-H、C1-4的烷基、-OH、-OCH3、-COOCH3；
R9选自H、C1-3的烷基、苄基、C1-3的羟烷基、C1-3的巯烷基。
2.根据权利要求1所述的化合物、或其立体异构体、或其盐、或其溶剂合物、或其前体药物、或其代谢产物，其特征在于：所述化合物的结构如式(II)所示：
Figure FDA0002264882640000021
其中，n＝0、1、2；
Figure FDA0002264882640000022
各自独立的选自-H、-OH、-NH2、＝O、＝NOH、C1-5的烷基；
R7选自-NO2、Cl；R8选自H，-NO2、Cl。
3.根据权利要求2所述的化合物、或其立体异构体、或其盐、或其溶剂合物、或其前体药物、或其代谢产物，其特征在于：所述化合物的结构如式(II-a)所示：
Figure FDA0002264882640000023
其中，R5为氢或羟基；
n＝0、1、2；
Figure FDA0002264882640000024
各自独立的选自-H、-OH、-NH2、＝O、＝NOH、C1-2的烷基；
R7选自-NO2、Cl；R8选自H，-NO2、Cl。
4.根据权利要求1所述的化合物、或其立体异构体、或其盐、或其溶剂合物、或其前体药物、或其代谢产物，其特征在于：所述化合物的结构如式(III)所示：
Figure FDA0002264882640000031
其中，n、
Figure FDA0002264882640000032
如权利要求1所述；
R7选自-NO2、Cl；R8选自H、-NO2、Cl；
R9选自-H、C1-3的烷基、苄基、被羟基或巯基取代的C1-3的烷基；
优选地，所述化合物的结构如式(IIIa)、式(IIIb)或式(IIIc)所示：
Figure FDA0002264882640000033
其中，n、
Figure FDA0002264882640000034
如权利要求1所述；
R7选自-NO2、Cl；R8选自H，-NO2、Cl。
5.根据权利要求1所述的化合物、或其立体异构体、或其盐、或其溶剂合物、或其前体药物、或其代谢产物，其特征在于：所述化合物的结构如式(IV)所示：
Figure FDA0002264882640000041
优选地，所述化合物的结构如式(IVa)或式(IVb)所示：
Figure FDA0002264882640000042
其中，n、
Figure FDA0002264882640000043
R6如权利要求1所述；
R7选自-NO2、Cl；R8选自H、-NO2、Cl。
6.根据权利要求1-5任一项所述的化合物、或其立体异构体、或其盐、或其溶剂合物、或其前体药物、或其代谢产物，其特征在于：所述化合物的选自以下结构：
Figure FDA0002264882640000044
Figure FDA0002264882640000051
Figure FDA0002264882640000061
Figure FDA0002264882640000071
Figure FDA0002264882640000081
Figure FDA0002264882640000091
Figure FDA0002264882640000101
Figure FDA0002264882640000111
Figure FDA0002264882640000121
Figure FDA0002264882640000131
Figure FDA0002264882640000141
Figure FDA0002264882640000151
Figure FDA0002264882640000161
7.权利要求1-6任一项所述化合物在制备抑菌剂中的用途。
8.根据权利要求7所述的用途，其特征在于：所述抑菌剂为抑制艰难梭菌菌体的药物。
9.根据权利要求8所述的用途，其特征在于：所述药物能够预防和/或治疗艰难梭菌感染性疾病、艰难梭菌感染性疾病的复发、或艰难梭菌感染性疾病并发症。
10.根据权利要求9所述的用途，其特征在于：所述艰难梭菌感染性疾病、艰难梭菌感染性疾病的复发、或艰难梭菌感染性疾病并发症是由艰难梭菌菌体的感染引起的；所述艰难梭菌感染性疾病并发症是由艰难梭菌菌体感染引起的消化道感染综合征。
11.根据权利要求10所述的用途，其特征在于：所述消化道感染综合征包括但不限于伪膜性肠炎、憩室炎、抗生素相关性腹泻、不全或完全性肠梗阻。
12.一种抑制艰难梭菌菌体的药物，其特征在于：所述药物是以权利要求1-6任一项所述化合物为活性成分，加上药学上可接受的辅料制备而成的制剂。
13.根据权利要求12所述的药物组合物，其特征在于：所述药学上可接受的辅料选自稀释剂、填充剂、着色剂、助流剂、润滑剂、粘合剂、稳定剂、助悬剂或缓冲剂的任一种或两种以上。
14.根据权利要求12或13所述的药物，其特征在于：所述制剂为口服制剂；优选地，所述口服制剂选自颗粒剂、胶囊剂、片剂、丸剂。
15.根据权利要求12-14任一项所述的药物，其特征在于：所述药物单位制剂中包含的活性成分的用量为5-2500mg。
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