芳基连接甲硝唑-酰胺型尿素酶抑制剂及其合成和用图
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一类芳基连接甲硝唑-酰胺型尿素酶抑制剂的制法以及它们在制备 抗胃炎、胃溃疡药物中的应用。 技术背景
[0002] 幽门螺旋杆菌（Helicobacter pylori)会引发胃炎、胃溃疡、十二指肠溃疡、胃萎 缩、肠上皮化生、胃癌、胃淋巴瘤等多种疾病。1994年世界卫生组织和国际癌症研究中心将 H. pylori列为第一类致癌因子。据统计，世界人口大约有一半感染了 H. pylori，在发展中 国家中感染率高达80-90%。我国的感染率为60%左右。胃炎患者的H. pylori检出率为 80-90 %，消化性溃疡患者更高，达95 %以上。超过90 %的十二指肠溃疡和80 %左右的胃 溃疡是H. pylori所致。根除H. pylori是治疗上述疾病以及防止复发的前提。目前根除 H. pylori最常用的是三联法：一种质子栗抑制剂（奥美拉唑或兰索拉唑）和两种抗生素 (阿莫西林、氧氟沙星或甲硝唑）。但是，奥美拉唑有明显的副作用：除会引起腹痛、呕吐、胀 气等副作用外，还会引起肝重量增大等；还有诱发胃类癌、引起肾衰等危险。此外H. pylori 对所用的抗生素容易产生耐药性，因此，这一方法的有效率正逐年下降。
[0003] 众所周知，胃内是一个强酸环境，幽门螺旋杆菌能在胃内存活的最主要原因是它 的尿素酶活性。尿素酶水解尿素释放出来的氨能提高pH值，并且最新研究显示，受体结 构中尿素分子是幽门螺旋杆菌感知和避免胃酸环境的关键因素。因此尿素酶的作用为 H. pylori营造了一个适宜的微环境。其他一些病菌，如普通变形杆菌（Proteus vulgaris)、 奇异变形杆菌（Proteus mirabilis)、解脲脲原体（Ureaplasma urealyticum)等，当它们感 染尿路系统后，因为尿素酶的作用引起尿的pH升高，导致磷酸铵镁等物质的沉淀，进而发 展成尿路结石。具有尿素酶活性的病原菌要么靠尿素酶水解尿素产生氨为自身的生命活动 提供氮源，要么利用氨的碱性为其生存提供一个适宜的微环境。故阻断了尿素酶活性，就能 有效的杀灭这类病菌。因此，尿素酶抑制剂必将成为治疗这类疾病的一线药物。但现有的 尿素酶抑制剂存在一些不足，比如乙酰氧肟酸由于活性低，用量大，导致了一些副作用，而 高活性的磷酸二酰胺类尿素酶抑制剂在酸性环境中不稳定，阻碍了其在临床上的应用。因 此新型高效低毒尿素酶抑制剂的筛选是开发这类药物的关键。
[0004] 利用计算机模拟技术，基于骨架迀越原理，设计并合成了具有I所示结构的新型 尿素酶抑制剂。试验表明，有些化合物对尿素酶表现出了优良的抑制活性。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于设计并合成一系列芳基连接甲硝唑-酰胺型尿素酶抑制剂 (I)，在深入研究构效关系的基础上，发现了活性更高、毒副作用更低的新型尿素酶抑制剂， 并提供芳基连接甲硝唑-酰胺型化合物的制法。
[0006] 本发明的技术方案如下：
[0007] -类芳基连接甲硝唑-酰胺型尿素酶抑制剂系列化合物，它们具有如下结构通 式：
[0009] 式I中X、Y和Z的定义如下：
[0010] X = OH、N02、Cl、Br、F、OMe、OEt、匪e2、NEt2, Y = CH0H、0、S、NH，Z = 0H、
[0011] -种制备上述的芳基连接甲硝唑-酰胺型化合物的方法，其特征是它包括下列步 骤：
[0012] 步骤1.将二取代苯酚（II)、NaOH、溴乙酸乙酯置于圆底烧瓶中，物质的量之比： II:NaOH:溴乙酸乙酯=1: (1~5) : (1~8)，以丙酮为溶剂，每克II加丙酮7~20mL，50~ 80°C搅拌12~48h后，倒入蒸馏水，AcOEt萃取，无水MgS04干燥，蒸去溶剂，用硅胶柱层析 纯化，洗脱剂体积比：AcOEt:石油醚=1:3~1:10,得到苯酚的侧链羧酸酯衍生物（III);
[0014] 步骤2.将苯酚的侧链羧酸酯衍生物（III)溶于无水THF，每克III加 THF 8~ 20mL，加入氯代甲硝唑后，加入适量无水碳酸钾，搅拌5~10h，物质的量之比为：111:氯代 甲硝唑：无水碳酸钾=1: (2~7) : (1~3)，蒸去THF，加入蒸馏水，用AcOEt萃取，合并有机 层，MgS04干燥，蒸去溶剂，用硅胶柱层析纯化，洗脱剂体积比：AcOEt:石油醚=1:4~2:1， 得到芳基连接的甲硝唑-羧酸酯衍生物（IV);
[0016] 步骤3.将芳基连接的甲硝唑-羧酸酯衍生物（IV)溶于无水甲醇，每克IV加无水 甲醇3~10mL，加入HZ，搅拌5~10h，物质的量之比为：IV:HZ = 1: (2~7)，蒸去甲醇，加 蒸馏水，用AcOEt萃取，合并有机层，MgS04干燥，蒸去溶剂，用硅胶柱层析纯化，洗脱剂体积 比：AcOEt:石油醚=1:8~5:1，得到芳基连接甲硝唑-酰胺衍生物⑴；
[0017]
[0018] 其中所述的X、Y和Z的定义与上述通式中的定义相同。
[0019] 本发明所述的芳基连接甲硝唑-酰胺衍生物系列化合物对尿素酶有较好的抑制 活性，其中多数比阳性对照乙酰氧肟酸的活性更好。因此可以用于制备抗胃炎、胃溃疡或抗 尿路结石的药物。
【具体实施方式】
[0020] 通过以下实施例进一步详细说明本发明，但应注意本发明的范围并不受这些实施 例的任何限制。
[0021] 实施例1 :2-(5-(0-甲硝唑-2' -基）-3-羟基苯硫基）乙酰氧肟酸（5)的制备
[0022] 将28. 5g 3, 5-二羟基硫酚、10gNa0H、15mL溴乙酸乙酯置于100mL圆底烧瓶中，加 入50mL DMS0,在60°C下搅拌16h，倒入20mL蒸馏水后，用AcOEt萃取，将有机层用饱和食 盐水洗涤3次，无水MgS04干燥，蒸去溶剂，硅胶柱层析纯化，洗脱剂体积比：AcOEt:石油醚 = 1:6,得黄色油状液体2-(3,5-二羟基苯硫基）乙酸乙酯21. 5g。将2-(3,5-二羟基苯硫 基）乙酸乙酯10. 5g、氯代甲硝唑10g溶于50mL无水乙醇，无水碳酸钾8g，室温搅拌0. 5h， 加热至60 °C反应5h，蒸去乙醇后加30mL蒸馏水，AcOEt萃取，合并有机层，无水MgSfVT1燥， 蒸去溶剂，硅胶柱层析纯化，洗脱剂体积比：AcOEt:石油醚=4:1，得黄色固体2-(5-(0-甲 硝唑-2' -基）-3-羟基苯硫基）乙酸乙酯IV5. 5g。将2-(5-(0-甲硝唑-2' -基）-2-羟基 苯硫基）乙酸乙酯1. 5g、盐酸羟胺1. 5g、甲醇钠3g溶于25ml无水甲醇，室温搅拌反应15h， 蒸去甲醇，调节pH为中性，用AcOEt萃取，合并有机层，无水MgS04干燥，蒸去溶剂，硅胶柱层 析纯化，洗脱剂体积比：AcOEt:石油醚=7:1，得白色固体2-(5-(0-甲硝唑-2'-基）-3-羟 基苯硫基）乙酰氧肟酸（5)0.68g，产率55%，熔点：268~269°C;E頂S m/z:197[M+] NMR(400MHz，DMS0, δ ) :7· 87 ~8. 0((s，1H)，7. 81(s，1H)，6· 15 ~6. 32(m，3H)，5. 35(s，1H)， 4. 45 ~4. 60 (m，4H)，3. 97 ~4. 03 (s，1H)，3. 84 (s，2H)，2. 51 (s，3H)，1. 98 ~2. 08 (s，1H)。
[0023] 实施例2:
[0024] 按实施例1相似的方法，用不同的取代形式的苯甲醛为原料，合成了表1所列的芳 基连接甲硝唑-酰胺衍生物系列化合物1~72。
[0025] 表1通式I中芳基连接甲硝唑-酰胺衍生物系列化合物的各X、Y、Z基团
[0030] 注：初始原料均购自于aldrich公司
[0031] 实施例3 :化合物的抑酶活性
[0032] 往96孔板中加入25 μ LJack bean (刀豆）尿素酶（4U)和25 μ L (ImM)被测化合物 的溶液，在37°C下培育2h，然后加入含有100mM尿素和100mM的磷酸缓冲液55 μ L，在30°C 下培育15min，加入45 μ L酚试剂（含苯酚1 %与含硝普钠0.005%的混合溶液）和70 μ L 碱试剂（含NaOHO. 5%与0. 1 %活性氯的NaOCl的混合溶液），在室温下放置50min后，用酶 标仪测定630nm下的0D值，百分抑制率按下式计算：
[0034] 所有的试验都在pH为7. 8的溶液中进行（0· 01M的K2HP04, ImM的EDTA，0· 01M的 LiCl)，活性的高低以半抑制率IC5。来表示，1C 5。越小，此化合物的活性越高，结果见表2。
[0035] 结果表明：本发明所述的部分芳基连接甲硝唑-酰胺衍生物系列化合物对尿素酶 有较好的抑制活性，一些比阳性对照乙酰氧肟酸的活性更高。
[0036] 表2芳基连接甲硝唑-酰胺衍生物系列化合物刀豆尿素酶的抑制作用（IC5。）
[0039] 结果表明，化合物 6、12、29、30、35、36、37、38、39、41、46、49、53、58、68、70、71、72 对刀豆尿素酶有显著的抑制作用，且抑制作用较乙酰氧肟酸更高，活性最好的达到乙酰氧 肟酸的170倍。
[0040] 本发明的上述实施例表明：在合成的芳基连接甲硝唑-酰胺衍生物系列化合物 中，一部分的尿素酶抑制作用高于阳性对照物乙酰氧肟酸，对大鼠的急毒实验表明，化合物 6、 12、29、58、41、46、53、58的剂量达到58/1^(此剂量为药典规定的无毒剂量）时，没有发现 大鼠有中毒迹象，因此在正常剂量下，它们作为药物应用是安全的。
[0041] 化合物1~72的熔点、质谱及氢谱数据：
[0042] 2-(5-(0-甲硝唑-2' -基）-2_羟基苄氧基）丙酰氧肟酸（1):
[0043] Mp 214 ~215°C ;EMS m/z :365[M+] JH NMR(400MHz，DMS0, δ ) :7· 87 ~8. 0((s， 1H)，7· 81 (s，1H)，6· 65 ~6· 72 (m，2H)，6· 45 ~6· 51 (s，1H)，5· 35 (s，1H)，4· 70 ~4· 75 (m， 4H)，4· 45 ~4· 60 (m，1H)，3· 65 (s，1H)，2· 49 ~2· 53 (m，5H)，1· 98 ~2· 08 (s，1H)。
[0044] 2-(5-(0-甲硝唑-2' -基）-3-羟基苄氧基）丙酰氨基脲（2):
[0045] Mp 221 ~223Γ ;EMS m/z :407[M+]NMR(400MHz，DMS0, δ ) :7· 87 ~8. 0((s， 1H)，7· 81 (s，1H)，6· 65 ~6· 72 (m，2H)，6· 45 ~6· 51 (s，1H)，5· 96 ~6· 03 (s，3H)，4· 45 ~ 4· 60 (m，4Η)，5· 35 (s，1Η)，4· 70 ~4· 75 (m，4Η)，3· 65 (s，1Η)，2· 49 ~2· 53 (m，5Η)。
[0046] 2-(5-(0-甲硝唑-2'-基）-3-羟基苯酚基）乙酰酰氨基硫脲（3):
[0047] Mp 232 ~233 °C ;EMS m/z :409[M+] JH NMR(400MHz，DMS0，δ ) :8. 56(s，1H)， 7. 87