黄连素苯并咪唑类化合物及其制备方法和应用
【技术领域】
[0001] 本发明属于化学领域，具体涉及黄连素苯并咪唑类化合物，还涉及该化合物的其 制备方法和在制药方面的应用。
【背景技术】
[0002] 黄连素是一类从黄连、黄柏等植物根茎中提取，具有显著的抑菌作用且大量应用 于临床的季胺类异喹啉生物碱。近年来，随着研究的不断深入，发现黄连素在治疗细菌性胃 肠炎、痢疾等消化道疾病等疾病方面具有潜在的医药研究价值，尤其是作为抗微生物药物 在治疗肠道感染疾病等方面效果显著。由于黄连素在水中溶解度小，直接应用于临床存在 吸收差、生物利用度低、患者用药次数多、耐受性差、疗效差等缺点，因此，科研工作者着力 于对黄连素进行结构改造，一方面增强其水溶性，提高生物利用度；另一方面力求研发出抗 微生物谱更广、活性更强、毒副作用更小的黄连素类衍生物。
[0003] 由黄连素结构特点可知，黄连素具有多个修饰位点，易于引入药效团或药效增效 团。其中二甲氧基是其发挥抗菌活性的必需基团，季铵结构也是其发挥抗疟和抗菌活性的 必需基团，而8-、9-、13-位等为可修饰位点，在9-位引入取代基，亲脂性增强则有助于抗菌 活性的增强。由于在9-位引入哌嗪环、吡咯环、哌啶环等杂环后，所得化合物的抗菌活性强 于现有的许多黄连素类抗菌药，显示出巨大的开发潜力，因此，目前对黄连素9-位的结构 修饰成为研究与开发的主要方向。
[0004]
【发明内容】
[0005] 有鉴于此，本发明的目的之一在于提供黄连素苯并咪唑类化合物及其可药用盐； 本发明的目的之二在于提供黄连素苯并咪唑类化合物及其可药用盐的制备方法；本发明的 目的之三在于提供黄连素苯并咪唑类化合物及其可药用盐的应用；本发明的目的之四在于 提供含有黄连素苯并咪唑类化合物及其可药用盐的制剂，为实现上述发明目的，经研究，本 发明提供如下技术方案：
[0006] 1、黄连素苯并咪唑类化合物，通式如I~III所示：
[0007]
[0008] 式中，
[0009] 通式I中，R为氢、甲基、硝基或卤素取代基；通式II中，n为大于或等于0的整数；
[0010] 作为本发明进一步优选的技术方案，R为氢或卤素；n为0~20的整数；X\X2和 X3为H、硝基或卤素。
[0011] 作为本发明进一步优选的技术方案，所述黄连素苯并咪唑类化合物为下述化合物 中的任一种：
[001?1
[0013]
[0014]
[0015] 2.权所述黄连素苯并咪唑类化合物及其可药用盐的制备方法，包括以下步骤：
[0016] a.通式I所示黄连素苯并咪唑类化合物的制备：合成通式V所示黄连素类化合 物，然后将通式V所示、邻苯二胺、盐酸溶剂在温度11(TC搅拌5小时后，冷却至18~25°C， 氨水中和调节pH值5-7,固体析出，水洗涤，柱层析即制得通式I所示黄连素苯并咪唑类化 合物；
[0017] b.通式II/III所示黄连素苯并咪唑类化合物的制备：将通式I黄连素类化合物、 碳酸钾、DMF在氮气保护下于0°C搅拌1小时后，滴加卤代烃，升温至60°C继续反应7小时 后，冷却至室温，过滤固体，乙醚洗涤，干燥，柱层析即制得通式II/III所示黄连素苯并咪 唑类化合物；
[0018] c.通式I所示黄连素苯并咪唑类化合物的可药用盐的制备：将通式I所示黄连 素苯并咪唑类化合物溶于有机溶剂中，加入可药用酸反应至无沉淀生成为止，即制得通式I 所示黄连素苯并咪唑类化合物的可药用盐；
[0019]
[0020] 本发明中通式V所示黄连素类化合物的制备：按照文献方法"LiuHaiyan,Wang Junbo,ZhangRui,CsirnsNicholas,LiuJingwen.Compounds,compositionsandmethods forreducinglipidlevels,wo2009/002873Al^〇
[0021] 3.所述黄连素苯并咪唑类化合物及其可药用盐在制备抗细菌和/或抗真菌药物 中的应用。
[0022] 作为本发明进一步优选的方案：所述细菌为藤黄微球菌、金黄色葡萄球菌、枯草杆 菌、铜绿假单胞菌、大肠杆菌、变形杆菌和伤寒沙门杆菌中的任一种或多种；所述真菌为产 朊假丝酵母菌、曲霉菌、啤酒酵母菌和白色念珠菌。
[0023] 4.含有所述黄连素苯并咪唑类化合物及其可药用盐的制剂。
[0024] 优选的，所述制剂为片剂、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、气雾剂或透皮吸收贴剂。
[0025] 本发明的有益效果在于：本发明利用药物设计拼合原理，首次将黄连素与苯并咪 唑类杂合，设计合成了一系列结构新颖的黄连素苯并咪唑类化合物，这些化合物经体外抗 微生物活性检测发现对革兰氏阳性菌（金黄色葡萄球菌、耐甲氧西林金黄色葡萄球菌、枯 草芽孢杆菌、藤黄微球菌）、革兰氏阴性菌（大肠杆菌、铜绿假单胞菌、痢疾志贺菌、变形杆 菌）和真菌（产朊假丝酵母菌、黄曲霉菌、啤酒酵母菌和白色念珠菌）都有一定抑制活性， 所有化合物的抗微生物活性均远远强于黄连素，其中部分化合物的抗细菌活性与氯霉素或 诺氟沙星相当甚至更强，部分化合物的抗真菌活性与氟康唑相当甚至更强，从而为临床抗 微生物治疗提供了抗微生物谱更广、活性更强的候选药物，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的临床治疗问题。此外，这些化合物的制备 方法简单，原料易得，成本较低。
【具体实施方式】
[0026] 下面将对本发明的优选实施例进行详细的描述。实施例中未注明具体条件的实验 方法，通常按照常规条件或按照制造厂商所建议的条件。
[0027] 代表性实施例中使用的原料系参照文献（AndingShi，et al.Synthesis,biologicalevaluationandmolecularmodelingofnovel triazole-containingberberinederivativesasacetylcholinesterase and0 -amy1oidaggregationinhibitors.Bioorganic&Medicinal Chemistry, 2011，19:2298-2305)所述方法，在无溶剂、压力10~15mmHg、温度190°C反应 1~2小时合成。
[0028] 通式V所示黄连素类化合物的制备：按照文献方法"LiuHaiyan,Wang Junbo,ZhangRui,CsirnsNicholas,LiuJingwen.Compounds,compositionsandmethods forreducinglipidlevels，wo2009/002873Al"。在DMF中、K0H为碱、温度 60°C反应 5 小时合成。
[0029]
【具体实施方式】
[0030]
[0031] 为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面对本发明的优选实施 例进行详细的描述。优选实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件，或按照 试剂制造厂商所建议的条件进行。
[0032] 实施例1、化合物1-1的制备
[0033]
[0034] 在100mL圆底烧瓶中，将黄连素V(3.845g，9.247mmol)、邻苯二胺 (lg，9. 247mmol)、碘化钾（0? 515g，0. 0031mol)和适量盐酸（4N，30mL)，控温 110°C搅拌反应 5h，薄层色谱跟踪至反应结束，冷却至室温（18~25°C)，加入氨水（30% )中和调节pH值 5-7,将析出的固体用水洗涤，柱层析分离干燥得到0. 94g化合物1-1，产率45%。
[0035] 化合物 1-1 :黄色粉末；熔点 178-179°CNMR(600MHz,DMS0-d6)S: 12. 74 (s, 1H), 9. 91 (s, 1H), 8. 94 (s, 1H), 8. 25 (d,J= 9. 2Hz, 1H), 8. 04 (d,J= 9. 1Hz, 1H), 7. 78(s, 1H), 7. 62(d,J= 7. 9Hz, 1H), 7. 55 (d,J= 7. 9Hz, 1H), 7. 23 (t,J= 7. 5Hz, 1H), 7. 18 (t,J= 7. 5Hz, 1H), 7. 10 (s, 1H), 6. 18 (s, 2H), 5. 59 (s, 2H), 4. 87 (t,J= 6. 2Hz, 2H), 4. 09 (s, 3H), 3. 20 - 3. 14 (m, 2H)ppm.
[0036] 实施例2、化合物1-2的制备
[0037]
[0038] 在lOOmL圆底烧瓶中，将黄连素V(3. 845g, 9. 247mmol)、4-氟邻苯二胺 (lg，9. 247mmol)、碘化钾（0? 515g，0. 0031mol)和适量盐酸（4N，30mL)，控温 110°C搅拌反应 5h，薄层色谱跟踪至反应结束，冷却至室温（18~25°C)，加入氨水（30% )中和调节pH值 5-7,将析出的固体用水洗涤，柱层析分离干燥得到0. 704g化合物1-2,产率42%。
[0039] 化合物 1-2 :黄色粉末；熔点 185-186°CNMR(600MHz,DMS0-d6)S: 12. 93 (s, 1H), 9. 96 (s, 1H), 8. 95 (s, 1H), 8. 24 (d,J= 9. 2Hz, 1H), 8. 05 (d,J= 9. 1Hz, 1H), 7. 79 (s, 1H), 7. 59 (d,J= 32. 0Hz, 1H), 7. 40 (d,J= 32. 1Hz, 1H), 7. 10 (s, 2H), 6. 18 (s, 2H), 5. 58 (s, 2H), 4. 91 (t,J= 6. 2Hz, 2H), 4. 08 (s, 3H), 3. 22 - 3. 17 (m, 2H)ppm.
[0040] 实施例3、化合物1-3的制备 [0041 ]
[0042] 在lOOmL圆底烧瓶中，将黄连素V(3. 845g，9. 247mmol)、4_氯邻苯二胺 (lg，9. 247mmol)、碘化钾（0? 515g，0. 0031mol)和适量盐酸（4N，30mL)，控温 110°C搅拌反应 5h，薄层色谱跟踪至反应结束，冷却至室温（18~25°C)，加入氨水（30% )中和调节pH值 5-7,将析出的固体用水洗涤，柱层析分离干燥得到0. 704g化合物1-3,产率49%。
[0043] 化合物 1-3 :黄色粉末；熔点 193-194°CNMR(600MHz,DMS0-d6)S: 12. 95 (d,J =25. 5Hz, 1H), 9. 96 (d,J= 11. 1Hz, 1H), 8. 95 (s, 1H), 8. 24 (d,J= 9. 2Hz, 1H), 8. 05 (d,J= 9. 1Hz, 1H),7. 79 (s, 1H),7. 72 - 7. 54 (m, 2H),7. 29 - 7. 18 (m, 1H),7. 10 (s, 1H),6. 18 (s, 2H), 5. 59 (s, 2H), 4. 982 - 4. 862 (m, 2H), 4. 08 (s, 3H), 3. 25 - 3. 15 (m, 2H)ppm.
[0044] 实施例4、化合物II-1的制备
[0045]
[0046] 在lOOmL圆底烧瓶中，将黄连素I(0? 5g, 1. 024mmol)、碳酸钾（0?llg, 0? 081mmol) 和适量干燥的DMF(2. 5mL)，在氮气保护下于0 °C搅拌1小时后，滴加溴乙烷 (0. 14g，1. 229mmol)，升温至60°C继续反应约7小时，薄层色谱跟踪至反应结束。冷却至室 温（18~25°C)，过滤固体，乙醚（10mL)洗涤，干燥，柱层析即制得0. 27g化合物11-1，产率 52%〇
[0047] 化合物II-1 :黄色粉末；熔点 168-169°CNMR(600MHz,DMS0-d6) 8 ：9. 78(s, 1H), 8. 96(s, 1H), 8. 24(d,J= 9. 2Hz, 1H),8. 06 (d,J= 9. 1Hz, 1H),7. 79 (s, 1H),7. 66 (dd,J= 12. 1