本发明属于药物化学领域，具体涉及一种加替沙星衍生物及其制备方法和用途。
背景技术：
结核病(tuberculosis,tb)是一种由结核分支杆菌(mycoabcteriumtuberculosis,mtb)引起的以呼吸道传播为主的慢性传染性疾病。结核分枝杆菌主要致肺结核之外，还能累及人体其他全部的器官，是严重危害人类健康的重大疾病之一，也是全球长久共同关注的公共卫生问题和社会问题。在抗结核药物的用药过程中，由于治疗方案不合理等原因，结核分枝杆菌发生基因突变，耐药结核病(drug-resistanttuberculosis,dr-tb)尤其是耐多药结核病产生并在逐渐增多，甚至于不少国家与地区出现了耐药结核病的流行。遏制耐药结核病已经成为非常迫切的研究课题。
普遍认为，耐药性结核病的治疗只能采用组合治疗法。耐药性结核病的盛行，使得抗结核病的组合治疗法越来越重要，组合治疗的方案也越来越多。《who耐药结核病治疗指南(2016更新版)》推荐的耐药结核病的治疗方案含5种有效抗结核药物的方案。虽然该治疗方法的治愈率可达到95％以上，但是由于治疗疗程长、药物不良反应大等弊端，加上患者自行停药、服药依从性差、缺乏必要的支持措施等原因，这一标准方案的使用面临着诸多挑战。此外，耐药结核病不断出现，给结核病的治疗带来更大的挑战。因此，研发新型的抗菌药物，优化治疗方案，提高疗效并缩短治疗周期，提高治疗依从性，对结核病和其他疾病的防御及治疗具有重大意义。
加替沙星(gatifloxacin，gat)，是日本杏林制药株式会社研制开发的第四代喹诺酮类(fqs)合成抗菌药，是fqs的7位用3-甲基哌嗪基取代的衍生物，其抗菌作用是通过抑制细菌的dna旋转酶和拓扑异构酶iv，从而抑制细菌dna复制、转录和修复过程。加替沙星1999年用于呼吸道感染的治疗，具有较长的半衰期，之后发现加替沙星具有很强的抗结核活性，对mdr-tb有效。临床试验还发现，加替沙星与异烟肼联用时可增强异烟肼的效果。但是临床发现加替沙星会引起严重的血糖异常现象，作为抗菌药物于2006年在美国被撤市。
肺结核患者大多数营养不良，长期受免疫抑剂治疗影响，患者体质变弱，机体免疫能力下降，易并发多种常规细菌感染性疾病。加替沙星不但具有很强抗结核活性，还具有广谱的抗革兰氏阴性和阳性微生物的活性，若能降低加替沙星的副作用并增强其抗菌活性，则有望获得新的先导分子或候选药物，在成药性研究方面迈上新台阶。
技术实现要素：
本发明选取第四代喹诺酮类中具有超广谱抗菌及抗结核分枝杆菌活性的加替沙星(gat)作为结构改造对象，以得到抗菌活性增强、毒副作用降低的活性分子，能够同时对肺结核及继发的普通细菌感染进行治疗，从而减少用药剂量和组合种类，缩短治疗周期，提高患者依从性。让人惊喜的是，在对本申请设计并制备的化合物进行药物的多靶点筛选过程中，意外的还发现这些化合物对细菌持留菌、柑桔致病菌、烟酰胺n-甲基转移酶(nnmt)、白细胞介素il-17ppi及前蛋白转化酶枯草溶菌素9(pcsk9)具有抑制作用，具有进一步的研究价值。
本发明的技术方案如下：一种如式i所示化合物、其消旋体、立体异构体、互变异构体、氮氧化物或它们的药学可接受盐：
其中：
q1选自
n选自0-4中的任意整数；
r1和r2各自独立选自：h；c1-c6烷基；c1-c6卤代烷基；c1-c6烷氧基；卤素；羟基；氨基或氰基；
q2选自键或羰基；
y选自h；卤素；
r3或r4各自独立选自h；c1-c6烷基，所述c1-c6烷基可任选被羟基；氨基；卤素；氰基；脲基；硫脲基取代；
或者r3，r4与n共同形成3-8元杂环，所述杂环可任选被一个或多个如下取代基取代：氨基；羟基；叔丁氧羰基；苄基；c1-c6烷基，所述c1-c6烷基可任选被羟基；氨基；卤素；c1-c4烷氧基取代；或c1-c6烷氧基，所述c1-c6烷氧基可任选被卤素取代；
a1，a2，a3，a4独立选自c-r5或n，且a1，a2中至少有一个为n；
r5选自h；c1-c4烷基；c1-c4烷氧基；氨基；酰氨基；羟基；卤素；苯基或苄基；
r6为1-4个，独立选自h，c1-c6烷基，所述c1-c6烷基可任选被羟基；氨基；卤素或氰基；
b1选自s或nh。
本发明还公开如式ii所示化合物、其消旋体、立体异构体、互变异构体、氮氧化物或它们的药学可接受盐，
n选自0-4中的任意整数；
q2选自键或羰基；
r1和r2各自独立选自：h；c1-c6烷基；
y选自
r3或r4各自独立选自h；c1-c6烷基，所述c1-c6烷基可任选被羟基；氨基；卤素；氰基；脲基；硫脲基取代；
或者r3，r4与n共同形成5-6元饱和杂环，所述饱和杂环选自：四氢吡咯环；哌啶环；哌嗪环或吗啉环，所述饱和杂环可任选被一个或多个如下取代基取代：氨基；羟基；叔丁氧羰基；苄基或c1-c6烷基，所述c1-c6烷基可任选被羟基；氨基；卤素；c1-c4烷氧基取代；
a1，a2，a3，a4独立选自c-r5或n，且a1，a2中至少有一个为n；
r5选自h；c1-c4烷基；c1-c4烷氧基；氨基；酰氨基；羟基；卤素；苯基或苄基；
r6为1-4个，独立选自h，c1-c6烷基，所述c1-c6烷基可任选被羟基；氨基；卤素或氰基；
b1选自s或nh。
本发明还公开了式ⅲ，式iv或式v所示的化合物、其消旋体、立体异构体、互变异构体、氮氧化物或它们的药学可接受盐：
其中m选自cl或h；y1选自
本发明还公开如式vii所示化合物、其消旋体、立体异构体、互变异构体、氮氧化物或它们的药学可接受盐：
其中n选自0-3的整数，r1-r4参照式ii所定义。
本发明还公开如式viii所示化合物、其消旋体、立体异构体、互变异构体、氮氧化物或它们的药学可接受盐：
其中n选自1或2；r1-r4参照式ii所定义。
本发明还公开如式ⅸ所示化合物、其消旋体、立体异构体、互变异构体、氮氧化物或它们的药学可接受盐：
其中n选自1-3的整数；r1,r2参照式ii所定义；y选自：
a1，a2，a3，a4独立选自c-r5或n，且a1，a2中至少有一个为n；
r5选自h；c1-c4烷基；c1-c4烷氧基；氨基；酰氨基；羟基；卤素；苯基或苄基；
r6为1-4个，独立选自h，c1-c6烷基，所述c1-c6烷基可任选被羟基；氨基；卤素或氰基；
b1选自s、n-r5或c-r5。
作为式ix取代基y的进一步优选，y选自如下基团：
作为式ix取代基y的另一种进一步优选，y选自如下基团：
本发明还公开了制备例和实施例所涉及的具体化合物、其消旋体、立体异构体、互变异构体、氮氧化物或它们的药学可接受盐。
本发明还提供式ii化合物、其消旋体、立体异构体、互变异构体、氮氧化物或它们的药学可接受盐的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
式vi化合物与y-h反应生成式ii化合物；
或加替沙星与式vii化合物反应生成式ii化合物；
其中lg为离去基团。
本发明还请求保护一种药物组合物，包括上述化合物、其消旋体、立体异构体、互变异构体、氮氧化物或它们的药学可接受盐。
作为优选，本发明的化合物、其消旋体、立体异构体、互变异构体、氮氧化物或它们的药学可接受盐，可以制成药学可接受的任意剂型，即本发明的药物组合物还可以包括药学可接受的载体和/或助剂。
作为优选，本发明的化合物、其消旋体、立体异构体、互变异构体、氮氧化物或它们的药学可接受盐可以制成临床诊断试剂(盒)。
作为优选，可以根据需要将一种或多种其他活性成分与本发明的化合物、其消旋体、立体异构体、互变异构体、氮氧化物或它们的药学可接受盐制成复方药物。
本发明还请求保护上述化合物、其消旋体、立体异构体、互变异构体、氮氧化物或它们的药学可接受盐在制备治疗疾病的药物中的用途，所述疾病选自细菌感染所致疾病，柑橘致病菌感染所致疾病，炎性疾病，肿瘤或心血管疾病。所述细菌包括：结核分支杆菌；金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌、大肠杆菌、沙门菌，或细菌的持留菌；所述柑橘致病菌选自：柑橘溃疡病菌；柑橘褐斑病菌或柑橘绿霉菌；所述炎性疾病为il-17相关的炎性疾病；所述心血管疾病为高脂血症、冠状动脉疾病、急性心肌梗塞。
本发明还请求保护上述化合物、其消旋体、立体异构体、互变异构体、氮氧化物或它们的药学可接受盐在制备肿瘤诊断试剂中的应用。
术语定义和解释：
除非另有说明，本申请说明书和权利要求书中记载的基团和术语定义，包括其作为实例的定义、示例性的定义、优选的定义、表格中记载的定义、实施例中具体化合物的定义等，可以彼此之间任意组合和结合。这样的组合和结合后的基团定义及化合物结构，应当属于本申请说明书记载的范围内。
除非另有说明，当本文中使用“本发明化合物”或“本发明的化合物”时，至少旨在涵盖式(i)所示的化合物、其消旋体、立体异构体、互变异构体、氮氧化物或它们的药学可接受盐。
术语“互变异构体”是指因分子中某一原子在两个位置迅速移动而产生的官能团异构体。本发明化合物可表现出互变异构现象。互变异构的化合物可以存在两种或多种可相互转化的种类。质子移变互变异构体来自两个原子之间共价键合的氢原子的迁移。互变异构体一般以平衡形式存在，尝试分离单一互变异构体时通常产生一种混合物，其理化性质与化合物的混合物是一致的。平衡的位置取决于分子内的化学特性。例如，在很多脂族醛和酮如乙醛中，酮型占优势；而在酚中，烯醇型占优势。本发明包含化合物的所有互变异构形式。
术语“卤素”指f、cl、br和i。换言之，f、cl、br和i在本说明书中可描述为“卤素”。
术语“c1-c6”应理解为优选表示具有1-6个碳原子的直连或支链饱和一价烃基，例如甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、异丙基、异丁基、仲丁基、叔丁基、异戊基、2-甲基丁基、1-甲基丁基、1-乙基丙基、1,2-二甲基丙基、新戊基、1,1-二甲基丙基、4-甲基戊基、3-甲基戊基、2-甲基戊基、1-甲基戊基、2-乙基丁基、1-乙基丁基、3,3-二甲基丁基、2,2-二甲基丁基、1,1-二甲基丁基、2,3-二甲基丁基、1,3-二甲基丁基或1,2-二甲基丁基等或它们的异构体。
本申请说明书和权利要求书记载的数值范围，当该数值范围被定义为“整数”时，应当理解为记载了该范围的两个端点以及该范围内的每一个整数。例如，“0-4中的任意整数”应当理解为记载了0、1、2、3、4的每一个整数。
本发明所提及的化合物药学上可接受的盐可以是酸性盐，也可以是碱性盐。药学上可接受的盐可以是例如在链或环中具有氮原子的具有足够碱性的本发明的化合物的酸加成盐，例如与如下无机酸形成的酸加成盐：例如盐酸、氢氟酸、氢溴酸、氢碘酸、硫酸、焦硫酸、磷酸或硝酸，或硫酸氢盐、或者与如下有机酸形成的酸加成盐：例如甲酸、乙酸、乙酰乙酸、丙酮酸、三氟乙酸、丙酸、丁酸、己酸、庚酸、十一烷酸、月桂酸、苯甲酸、水杨酸、2-(4-羟基苯甲酰基)苯甲酸、樟脑酸、肉桂酸、环戊烷丙酸、葡糖酸、3-羟基-2-萘甲酸、烟酸、扑酸、果胶酯酸、过硫酸、3-苯基丙酸、苦味酸、特戊酸、2-羟基乙磺酸、衣康酸、氨基磺酸、三氟甲磺酸、十二烷基硫酸、乙磺酸、苯磺酸、对甲苯磺酸、甲磺酸、2-萘磺酸、萘二磺酸、樟脑磺酸、柠檬酸、酒石酸、硬脂酸、乳酸、草酸、丙二酸、琥珀酸、苹果酸、己二酸、藻酸、马来酸、富马酸、d-葡糖酸、扁桃酸、抗坏血酸、葡庚酸、甘油磷酸、天冬氨酸、磺基水杨酸、半硫酸或硫氰酸。
另外，具有足够酸性的本发明的化合物的另一种适合的药学上可接受的盐是碱金属盐(例如钠盐或钾盐)、碱土金属盐(例如钙盐或镁盐)、铵盐，或与提供生理学可接受的阳离子的有机碱形成的盐，例如与如下物质形成的盐：钠离子、钾离子、n-甲基葡糖胺、二甲基葡糖胺、乙基葡糖胺、赖氨酸、二环己基胺、1,6-己二胺、乙醇胺、葡糖胺、葡甲胺、肌氨酸、丝氨醇、三羟基甲基氨基甲烷、氨基丙二醇、1-氨基-2,3,4-丁三醇。
除非另外指明，否则本文所用的术语“离去基团”应意指在取代或置换反应过程中脱离的带电或不带电的原子或基团，合适的例子包括但不限于oh、f、br、cl、i、甲磺酸酯基、甲苯磺酸酯基、乙酰氧基、苯氧基、硝基苯氧基、多卤苯氧基等。
本发明中所提及的制备方法，除非特别强调，本领域技术人员不难理解，例如反应溶剂，本领域技术人员根据所掌握的本领域的专业知识及常规实验手段即可对本发明实施例公开的溶剂进行替换，例如，在已经提及chcl3作为溶剂时，本领域技术人员容易想到对chcl3用dcm，ea或thf或ch3cn代替，只要所得实验结果能够得到产物，其区别仅仅是收率和纯度的差异，本领域技术人员也必然知晓将替换后无法得到产品的溶剂排除在外；同样，反应过程中使用的碱也是本领域技术人员容易想到替代方案的，例如：合成中所用到的碱nahco3或k2co3能被有机碱(如et3n或dipea或吡啶)代替，其区别仅仅是收率和纯度的差异，本领域技术人员也必然知晓将替换后无法得到产品的碱排除在外；在合成投料顺序方面，伯胺参与反应时，任何投料顺序，反应都能发生；但仲胺参与的反应，为了让反应顺利进行，本领域技术人员容易想到让胺组分和碱先反应后再加入另一种反应原料，使反应顺利进行。
本发明化合物优选以未修饰的形式或优选与本领域制剂中常规使用的辅助剂一起内部和外部应用，因此可以以已知的方法加工，得到例如液体制剂(喷射剂、乳剂、混悬剂、溶液剂、可乳化的浓缩物、溶液浓缩物)、半固体制剂(例如霜剂、软膏剂、贴剂、凝胶剂、脂质体制剂)和固体制剂(例如散剂、颗粒剂、片剂等)。
术语药学上可接受的载体和/或助剂的实例为：糖类，例如乳糖、蔗糖、甘露醇和山梨醇；淀粉类，例如玉米淀粉、木薯淀粉和土豆淀粉；纤维素及其衍生物，例如羧甲基纤维素钠，乙基纤维素和甲基纤维素；磷酸钙类，例如磷酸二钙和磷酸三钙；硫酸钠；硫酸钙；聚乙烯吡咯烷酮；聚乙烯醇；硬脂酸；硬脂酸碱土金属盐，例如硬脂酸镁和硬脂酸钙；植物油类，例如花生油、棉籽油、芝麻油、橄榄油和玉米油；非离子、阳离子和负离子表面活性剂；聚乙二醇；脂肪醇类；和谷物水解固形物以及其它无毒的可相容的填充剂、粘合剂、崩解剂、缓冲剂、防腐剂、抗氧剂、润滑剂、着色剂等在药物制剂中常用到的辅料。
本发明的有益效果在于：
本发明对加替沙星进行了结构改进，得到抗菌活性增强、毒副作用降低的新的活性分子。本发明的化合物显示了很好的体外抑菌活性，对结核分支杆菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌的抑菌活性与加替沙星相当，对铜绿假单胞菌和沙门菌等的抗菌活性强于加替沙星。本发明的化合物用于药物中有望减少用药剂量和组合种类，缩短治疗周期，提高患者依从性，为结核病药物和其他疾病研究提供新的分子类型与研究思路。
本发明的化合物还对细菌持留菌、柑桔致病菌、烟酰胺n-甲基转移酶(nnmt)、白细胞介素il-17ppi及前蛋白转化酶枯草溶菌素9(pcsk9)具有抑制作用，具有进一步的研究价值。
具体实施方式
以下将对本发明的优选实施例进行详细描述。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，所举实施例是为了更好地对本发明的内容进行说明，但并不是本发明的内容仅限于所举实施例。所以熟悉本领域的技术人员根据上述发明内容对实施方案进行非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。
中间体制备例
制备例1：im1的制备
向100ml圆底烧瓶中依次加入gat5mmol、dcm15ml、nahco37.5mmol，搅拌均匀后，冰浴下缓慢滴加固体光气2.5mmol的二氯甲烷(dcm)5ml溶液。滴加完毕后，移入室温搅拌反应，tlc监测反应进程。反应结束后，加入10ml冰冷的饱和nacl溶液，2nhcl溶液调ph值4～5，分液。饱和nacl溶液10ml洗涤，分液，有机相无水na2so4干燥，旋蒸除去溶剂得纯品im1。
制备例2：im2的制备
向100ml圆底烧瓶中依次加入原料gat1mmol、nahco32.5mmol、dcm5ml，在冰浴下滴加氯乙酰氯2mmol与dcm2ml的混合溶液。滴毕，冰浴下持续搅拌反应，tlc监测反应进程。反应结束后，加入少许冰冷饱和nacl溶液使固体溶解，冰冷2nhcl溶液调ph为4-5，搅拌均匀后移入分液漏斗分液，dcm萃取两次，合并有机相，饱和nacl溶液洗涤，无水na2so4干燥，旋蒸除去溶剂。重结晶或柱层析得纯品，干燥，称重，得im2。制备例3：im3的制备
向100ml圆底烧瓶中依次加入原料gat1mmol、nahco32.5mmol、dcm5ml，在冰浴下滴加氯丙酰氯2mmol与dcm2ml的混合溶液。滴毕，冰浴下持续搅拌反应，tlc监测反应进程。反应结束后，加入少许冰冷饱和nacl溶液使固体溶解，冰冷2nhcl溶液调ph为4-5，搅拌均匀后移入分液漏斗分液，dcm萃取两次，合并有机相，饱和nacl溶液洗涤，无水na2so4干燥，旋蒸除去溶剂。重结晶或柱层析得纯品，干燥，称重，得im3。制备例4：im4的制备
向100ml圆底烧瓶中依次加入原料gat1mmol、nahco32.5mmol、dcm4ml，在冰浴下滴加4-氯丁酰氯2.5mmol与2mldcm的混合溶液。滴毕，冰浴下持续搅拌反应，tlc监测反应进程。反应结束后，加入少许冰冷饱和nacl溶液使固体溶解，冰冷2nhcl溶液调ph为4-5，搅拌均匀后移入分液漏斗分液，dcm萃取两次，合并有机相，饱和nacl溶液洗涤，无水na2so4干燥，旋蒸除去溶剂。重结晶得纯品，干燥，称重，得im4。
制备例5：im5的制备
100ml圆底烧瓶依次加入gat1.880g(5mmol)、dcm20ml、丁二酸酐0.601g(6mmol)。30min后加入na2co30.635g(6mmol)。室温搅拌反应，tlc监测反应进程。反应结束后反应瓶底有大量黄色油状物。旋蒸除去溶剂dcm，加入h2o20ml，不溶物溶解。用2nhcl溶液调ph值为2，，瓶底又出现大量黄色油状物，放入冰箱冷藏，油状物变为固体，抽滤，得黄色固体。自然干燥得中间体im5。
制备例6：im2-1的制备
100ml圆底烧瓶中加入乙酸(1.5mmol)、dcm2ml。依次加入hobt0.203g(1.5mmol)、tea0.152g(1.5mmol)、dcc0.309g(1.5mmol)。室温搅拌1h，加入gat1mmol，tlc监测反应进程。反应完成后，加10mldcm，依次用10％柠檬酸6ml、饱和na2co36ml、nacl6ml洗涤；有机相无水na2so4干燥，旋蒸除去dcm，柱层析(dcm:ch3oh＝30:1)，得纯品，收率70％。
制备例7：im3-1的制备
100ml圆底烧瓶中加入丙酸(1.5mmol)、dcm2ml。依次加入hobt0.203g(1.5mmol)、tea0.152g(1.5mmol)、dcc0.309g(1.5mmol)。室温搅拌1h，加入gat1mmol，tlc监测反应进程。反应完成后，加10mldcm，依次用10％柠檬酸6ml、饱和na2co36ml、nacl6ml洗涤；有机相无水na2so4干燥，旋蒸除去dcm，柱层析(dcm:ch3oh＝30:1)，得纯品，收率65％。
目标化合物的制备
tm1系列化合物的合成
通用合成路线及方法：im1在碱性条件下(nahco3或k2co3)与hnr3r4(下文简称胺)反应生成tm1系列化合物。其中，im1与胺的摩尔比为1:1.5～2。反应结束后，若产物易溶于水，抽滤，滤饼用dcm与ch3oh混合液洗。滤液用hcl-ea溶液调ph值7～8，na2so4干燥；若产物的水溶性较小，加入适量dcm和h2o，用2nhcl溶液调ph值7～8，分液。饱和nacl溶液洗涤，分液，有机相无水na2so4干燥；旋蒸除去溶剂得粗品，柱层析(dcm/ch3oh)得纯品。
实施例1
向100ml圆底烧瓶中依次加入2-氨基乙醇2mmol、chcl33ml、k2co32mmol，室温搅拌30min。加入中间体im11mmol，并移于35℃水浴反应，tlc监测反应进程。反应结束后，若产物易溶于水，抽滤，滤饼用dcm与ch3oh混合液洗。滤液用hcl-ea溶液调ph值7～8，na2so4干燥；若产物的水溶性较小，加入15mldcm、10mlh2o，2nhcl溶液调ph值7～8，分液。饱和nacl溶液10ml洗涤，分液，有机相无水na2so4干燥；旋蒸除去溶剂得粗品，柱层析(dcm/ch3oh)得纯品0.374g，收率81％。
参照实施例1及通用的制备方法，成功合成了tm1系列的另外14个目标化合物。产物结构经物理常数测定，hr-ms表征。实验结果列于表1。
表1tm1系列化合物合成结果hrms绿色字体为实测结果
tm2系列化合物的合成
通用合成路线及方法：im2在碱性条件下(nahco3或k2co3)与胺反应生成tm2系列化合物。其中，im2与胺的摩尔比为1:2。反应结束后，加入适量dcm和h2o，用1nhcl溶液调ph值7～8，分液。饱和nacl溶液洗涤，分液，有机相无水na2so4干燥，旋蒸得粗品，柱层析得纯品tm2。
实施例16
向100ml圆底烧瓶中依次加入2-氨基乙醇2mmol、chcl33ml、k2co32mmol，室温搅拌30min。加入中间体im21mmol，并移于35℃水浴反应，tlc监测反应进程。反应结束后，加入dcm15ml、h2o10ml，1nhcl溶液调ph值7～8，分液。饱和nacl溶液10ml洗涤，分液，有机相无水na2so4干燥，旋蒸得粗品，柱层析得纯品0.228g，收率48％。
参照实施例16及通用制备方法，成功合成了tm2系列的另外14个目标化合物。产物结构经物理常数测定，hr-ms表征。实验结果列于表2。
表2tm2系列化合物合成结果
tm3系列化合物的合成
通用合成路线及方法：im3在碱性条件(nahco3或k2co3)下与胺反应生成tm3系列化合物，其中im3与胺的摩尔比为1:2～3。反应结束后，加入dcm和h2o，用2nhcl溶液调ph值7～8，分液。饱和nacl溶液洗涤，分液，无水na2so4干燥，旋蒸得粗品，柱层析得纯品。
实施例31
向100ml圆底烧瓶中依次加入2-氨基乙醇2mmol、chcl33ml、nahco35mmol，室温搅拌30min。加入中间体im31mmol，并移于50℃水浴反应，tlc监测反应进程。反应结束后，加入dcm15ml、h2o10ml，2nhcl溶液调ph值7～8，分液。饱和nacl溶液10ml洗涤，分液，无水na2so4干燥，旋蒸得粗品，柱层析得纯品0.343g，收率70％。
参照实施例31及通用制备方法，成功合成了tm3系列的另外14个目标化合物。产物结构经物理常数测定，hr-ms表征。实验结果列于表3。表3tm3系列化合物的合成结果
tm4系列化合物的合成
通用合成路线及方法：
路线一：中间体im4与胺在碱性条件下回流反应，tlc监测反应进程。待中间体im4不再减少时，停止反应。旋蒸除去溶剂，柱层析得纯品tm4。
路线二：胺与4-溴丁酸甲酯在碱性条件下反应生成化合物1；化合物1与lioh.h2o反应生成化合物2；化合物2在hobt、et3n、dcc的存在下与gat反应，tlc监测反应进程。反应完成后，若产物水溶性较小，加dcm适量，依次用10％柠檬酸、饱和na2co3、饱和nacl洗涤；若产物易溶于水，抽滤，滤饼用dcm与ch3oh混合液洗；有机相无水na2so4干燥，旋蒸除去dcm，柱层析(dcm:ch3oh＝30:1)得纯品。
实施例46
向100ml圆底烧瓶中依次加入2-氨基乙醇1mmol、chcl33ml，加入中间体im41.2mmol，并移于60℃水浴回流反应，tlc监测反应进程。待中间体im4不再减少时，停止反应。旋蒸除去溶剂，柱层析得纯品0.151g，收率30％。参照实施例46的制备方法，成功合成了tm4系列的另外8个目标化合物。产物结构经物理常数测定，hr-ms表征。实验结果列于表4-1与表4-2。
表4-1tm4系列化合物的合成结果(路线一)
实施例55
向100ml的圆底烧瓶中加入哌啶-4-醇3mmol、dmf1ml、nahco32mmol，室温搅拌30min，加入4-溴丁酸甲酯3mmol。移入油浴锅100℃控温反应，tlc检测反应进程(茚三酮显色)。反应结束后，加入饱和nacl溶液10ml、10mldcm，冰冷1nhcl溶液调ph为8～9，分液。有机相无水na2so4干燥，旋蒸除去溶剂得无色油状物1。向无色油状物1中加入ch3oh/h2o＝1:1的混合溶剂2ml，lioh.h2o0.63g(15mmol)，室温搅拌反应。tlc检测反应进程(磷钼酸显色)，反应结束后，旋蒸除去溶剂。加入10mldcm、2nhcl溶液调ph为2，分液。有机相无水na2so4干燥，旋蒸除去溶剂得无色油状物2。
100ml圆底烧瓶中加入油状物2、dcm2ml，依次加入hobt0.203g(1.5mmol)、et3n0.152g(1.5mmol)、dcc0.309g(1.5mmol)。室温搅拌1h，加入gat0.375g(1mmol)，tlc监测反应进程。反应完成后，若产物水溶性较小，加dcm10ml，依次用10％柠檬酸6ml、饱和na2co36ml、nacl6ml洗涤；若产物易溶于水，抽滤，滤饼用dcm与ch3oh混合液洗；有机相无水na2so4干燥，旋蒸除去dcm，柱层析(dcm:ch3oh＝30:1)得纯品，收率39％。
表4-2tm4系列化合物合成结果(路线二)
tm5系列化合物的合成
通用合成路线及方法：im5在hobt、tea、dcc的存在下与胺反应，tlc监测反应进程。反应完成后，若产物水溶性较小，加适量dcm，依次用10％柠檬酸、饱和na2co3、饱和nacl洗涤；若产物易溶于水，抽滤，滤饼用dcm与ch3oh混合液洗；有机相无水na2so4干燥，旋蒸除去dcm，柱层析(dcm:ch3oh＝30:1)，得纯品。
实施例61
100ml圆底烧瓶中加入酸组分im50.475g(1mmol)、dcm2ml，固体完全溶解。依次加入hobt0.203g(1.5mmol)、tea0.152g(1.5mmol)、dcc0.309g(1.5mmol)。室温搅拌1h，加入2-氨基乙醇1.5mmol，tlc监测反应进程。反应完成后，若产物水溶性较小，加10mldcm，依次用10％柠檬酸6ml、饱和na2co36ml、nacl6ml洗涤；若产物易溶于水，抽滤，滤饼用dcm与ch3oh混合液洗；有机相无水na2so4干燥，旋蒸除去dcm，柱层析(dcm:ch3oh＝30:1)，得纯品，收率67％。
参照实施例61和通用制备方法，成功合成了另外14个其他目标化合物。产物结构经物理常数测定，hr-ms表征。合成结果见表5。
表5tm5系列化合物合成结果
tm6系列化合物的合成
通用合成路线及方法：hy在nah存在下与im2反应，hy与im2的摩尔比为1.5～5:1，nah与im2的摩尔比为2～3:1。tlc监测反应进程。反应结束后，加入冰冷的饱和nacl溶液，2nhcl溶液调ph值5～6，有大量固体析出。抽滤，滤饼用冰冷的饱和nacl溶液洗涤，冰水洗，干燥得粗品，柱层析及薄层层析得纯品tm6。
实施例76
向100ml圆底烧瓶中依次加入1h-咪唑5mmol、n,n-二甲基甲酰胺(dmf)3ml，室温搅拌，加入nah3mmol，室温搅拌30min，加入中间体im21mmol，并移于50℃水浴反应。tlc监测反应进程。反应结束后，加入冰冷的饱和nacl溶液，2nhcl溶液调ph值5～6，有大量固体析出。抽滤，滤饼用冰冷的饱和nacl溶液洗涤，冰水洗，干燥得粗品，柱层析及薄层层析得纯品，收率83％。
参照实施例61和通用制备方法，成功合成了另外23个目标化合物。产物结构经物理常数测定，hr-ms表征。实验结果列于下表6。
表6tm6系列化合物的合成结果
tm7系列化合物的合成
通用合成路线及方法：hy在nah的存在下与im3反应，后处理得到tm7系列化合物。hy与im3的摩尔比为3～5:1，nah与im3的摩尔比为3～5:1。
实施例98
向100ml圆底烧瓶中依次加入1h-咪唑3mmol、dmf2ml，室温搅拌，加入nah4mmol，室温搅拌30min，加入中间体im31mmol，并移于80℃水浴反应。tlc监测反应进程。反应结束后，加入冰冷的饱和nacl溶液20ml，2nhcl溶液调ph值5～6，有大量固体析出。抽滤，滤饼用冰冷的饱和nacl溶液洗涤，冰水洗次，干燥得粗品，柱层析及薄层层析得纯品。
参照实施例98和通用制备方法，成功合成了另外23个目标化合物。产物结构经物理常数测定，hr-ms表征。合成结果见表7。
表7tm7系列化合物合成结果
tm8系列化合物的合成
通用合成路线及方法：im4与hy在有机溶剂中反应，im4与hy的摩尔比为1:2～3。反应结束，旋蒸除去溶剂，固体柱层析及薄层层析(dcm:ch3oh＝30:1)得纯品。
实施例119
100ml圆底烧瓶中加入1h-咪唑0.204g(3mmol)、甲苯10ml、中间体im40.484g(1mmol)。控温反应，tlc检测反应进程。反应结束，旋蒸除去溶剂甲苯，固体柱层析及薄层层析(dcm:ch3oh＝30:1)得纯品，收率36％。
参考实施例119和通用制备方法，成功合成了另外23个目标化合物。产物结构经物理常数测定，hr-ms表征。合成结果见表8。
表8tm8系列化合物的合成结果
效果实施例：化合物体外活性测试
1.结核分枝杆菌的抑制活性测试
结核分枝杆菌(m.tuberculosis)，俗称结核杆菌或结核菌，是引起结核病的病原菌。可侵犯全身各器官，但以肺结核为最多见(因为喜氧性)。结核病至今仍为重要的传染病。估计世界人口中1/3感染结核分枝杆菌。据who报道，每年约有800万新病例发生，至少有300万人死于该病。
结核分枝杆菌的抑制活性测试：选用结核标准菌株h37rv，进行了单浓度全细胞活性测试(primarysp)，测定tm1～tm8系列的化合物在20μm的样品浓度下的抑制率，对活性较高的测试样品稀释(多浓度,crc)后进行复筛(secondaryassays)，测定抑制h37rv生长的最低药物浓度(mic)和对hela细胞的细胞毒性，以半数抑制浓度(ic50)表示。
通过
抗结核活性筛选结果显示，tm1～tm8的系列化合物在20μm的样品浓度下的抑制率在68.9％～95.5％，有50个目标化合物对h37rv的抑制活性超过80％，其中24个目标化合物的抑制活性超过90％。对24个抑制率超过90％的化合物，进行了多浓度mic值与细胞毒性的测定。24个化合物的mic值在0.32～16.0μm之间，尤其是实施例17的化合物mic值低至0.32μm；23个化合物的细胞毒性ic50值均大于20μm，表明毒性很低。实验结果见表9：
表9化合物对结核分枝杆菌抑菌活性结果
2.常规细菌的抑菌活性研究
细菌感染是致病菌或条件致病菌侵入血循环中生长繁殖，产生毒素和其他代谢产物所引起的急性全身性感染，临床上以寒战、高热、皮疹、关节痛及肝脾肿大为特征，部分可有感染性休克和迁徙性病灶。结核患者肺结核患者大多数营养不良，长期受免疫抑剂治疗影响，患者体质变弱，机体免疫能力下降，易并发多种常规细菌感染性疾病。为了验证本发明的化合物是否具有多靶点活性，本发明进行了抑菌活性实验。
最小抑菌浓度(mic)测定：无菌条件下打开灭好菌的96孔板，第1孔加入200μl含药物的m-h肉汤，终浓度为32μg/ml。剩余11孔均加入100μl空白培养基。用移液枪从第1孔精确吸取100μl加入第二孔，吹打混匀，然后再从第2孔吸取100μl到第3孔，依此类推，直到第10孔，混匀后吸100μl弃去。此时每孔的药物浓度为64、32、16、8、4、2、1、0.5μg/ml。最后2孔不含药物，一个作为细菌生长对照，一个作为阴性对照。
在上述96孔板中，前11孔均加入108cfu/ml的菌悬液0.5μl，使最终接种量约为105cfu/ml。每个菌株同时做3个平行试验。将接种好的96孔板放入37℃恒温培养箱培养培养16-20h，然后观察和记录结果。实验结果显示，本发明的化合物对沙门菌的抗菌活性优于gat，少数化合物还显示出广谱的抗菌活性。绝大部分化合物对大肠杆菌、铜绿假单胞菌和金色葡糖菌的抗菌活性与gat相当或者弱于gat。抗菌实验结果(μg/ml)参见表10。
表10化合物的抗菌实验结果
3.大肠杆菌持留菌的抑制活性测定
持留菌(bacterialpersister)是某个细菌群体中一定比例表型异化的小亚群，表现为缓慢生长状态或临时休眠状态，可耐受致死浓度抗生素作用。目前尚未发现可完全清除持留菌的抗菌药物和治疗手段，它的出现为现代医学研究带来了巨大挑战。研究表明，持留菌与许多微生物难题有关，包括细菌感染、慢性感染及细菌生物膜的多药耐受性，因此有效的清除持留菌是治疗这些微生物难题的的关键手段。本发明对部分目标分子进行以大肠杆菌为研究对象的抗持留菌活性研究，以获得具有杀灭持留菌能力的化学小分子。
目标化合物的初步筛选：将化合物按需称量后用dmso溶解。将保种的大肠杆菌按1:100接种至已灭菌的lb培养基中，放入摇床37℃培养至对数中期(od600＝0.2)，每孔100μl滴加至96孔板中，按照实验设计每孔加入终浓度为100μg/ml的氨苄青霉素amp，在该浓度下，持留菌模型形成，随后每孔加入终浓度为30μm的化合物，并设置只加入dmso的菌液作为阴性对照。将96孔板放入37℃培养箱培养9h后，每孔取10μl菌液滴板，将固体lb平板培养过夜，观察菌落生长情况。实验结果表明，本发明的化合物对大肠杆菌持留菌有抑制作用，其中有13个化合物体现出较强的杀灭持留菌的能力。
表11-1部分化合物杀灭大肠杆菌持留菌的实验结果
化合物对正常生长状态下细菌的影响：将保种的大肠杆菌按1:100接种至已灭菌的lb培养基中，放入摇床37℃培养至对数中期(od600＝0.2)，每孔100μl滴加至96孔板中，分别加入终浓度为30μm的上述实验筛选出的活性较好的13个化合物，并设置只加入dmso的菌液作为阴性对照。将96孔板放入37℃培养箱培养9h后，每孔取10μl菌液滴板，将固体lb平板培养过夜，观察菌落生长情况。并对菌液梯度稀释(稀释梯度为10-1)滴板，进一步观察菌落生长情况。当稀释100倍即n＝2时，稀释液中几乎观察不到菌落，表明药物将细菌杀灭殆尽，药物的杀菌能力很强；当稀释1000倍即n＝3时，稀释液中菌落数极少，表明药物有杀菌能力；当稀释1百万倍即n＝6时，稀释液中仍能观察到菌落的存在，表明药物几乎无杀菌作用。
实验结果表明，实施例86-1的化合物不仅具有杀灭持留菌株的能力，也有较强的杀灭正常大肠杆菌的能力；实施例92、实施例88-1、实施例104、实施例108-1、im3-1、im2-1、实施例18、实施例23和实施例24的化合物杀灭持留菌株能力较强，也有杀灭正常大肠杆菌的能力；而制备例2、实施例109-1和实施例118的化合物虽有杀灭持留菌株的能力，但杀灭正常大肠杆菌的能力与阴性对照dmso相当，几乎无杀菌活性。实验结果见下表。
表11-2部分化合物对正常生长状态下细菌的影响实验结果
4.柑桔致病菌抑菌活性测定
柑桔溃疡病(citruscanker)是影响世界柑桔生产的重大检疫性病害，可为害几十种芸香科植物。该病害对柑桔苗木、幼树为害严重，造成落叶，树势衰退；也可对成年果树造成为害，严重时可引起大量落果，病斑极大降低了柑桔果品经济价值。
柑桔褐斑病的病原为链格孢菌(alternatiaalternate)，属半知菌亚门丝孢纲丝孢目暗色菌科链格孢属(alternarianees)。柑橘褐斑病循环周期相对简单，目前尚未发现链格孢菌的有性态。植株感病后叶片易脱落，地上的落叶可作为初侵染源，导致病害传播蔓延。分生孢子主要在感病的成熟叶片表面，通过风力传播，随后停留在敏感的幼果或嫩叶上。湿度条件满足时，分生孢子很快萌发，开始产生毒素，直接或通过气孔侵染叶片。
柑桔溃疡病菌抑菌活性测定：称取1mg化合物样品于50μldmso中溶解，用超纯水定容至550μl作为样品母液(1.82mg/ml)。取10μl母液于1ml超纯水(0.02％吐温)中作为样品溶液a(0.0182mg/ml)，然后采用倍比稀释法依次配制样品溶液b(0.0091mg/ml)或c(0.00455mg/ml)。
将已在pda培养基上培养3d的溃疡病菌用5mllb液体培养基洗下，加至195mllb液体培养基中，振荡混匀备用。在各2ml离心管中分别加入450μl柑桔溃疡病菌菌液和上述各不同浓度(a～c)样品溶液50μl，使得各混合菌液中样品最终浓度分别为a(0.00182mg/ml)、b(0.00091mg/ml)、c(0.000455mg/ml)，28℃、200r·min-1恒温振荡培养14h后测定od600下各混合菌液od值并计算抑制率(抑制率％＝(od空白-od样品)/od空白×100％)。每个处理三次重复。
柑桔褐斑病菌抑菌活性测定：用0.05％吐温80将已在pda培养基上培养7d的褐斑病菌分生孢子洗下，四层无菌擦镜纸过滤后备用；称取1mg化合物样品于50μldmso中溶解，用超纯水定容至550μl作为样品母液(1.82mg/ml)。取2μl母液于1mlpda(0.02％吐温)中作为样品溶液a(0.00364mg/ml)，采用倍比稀释法依次配制样品溶液b(0.00182mg/ml)。并于48孔板每孔中加入0.5ml样品溶液及1.5mlpda培养基，使得测试终浓度分别为a(0.000910mg/ml)及b(0.000455mg/ml)后，接种2μl分生孢子悬浮液，28℃光照培养3d后测量菌落直径。以接种在不加样品溶液的pda培养基上的菌落为空白对照，计算不同样品对病原真菌的抑制率(抑制率％＝(菌落直径空白-菌落直径样品)/菌落直径空白×100％)。
对柑桔致病菌的抑制活性研究结果表明：本发明tm1～tm8的化合物对柑橘溃疡病有一定的抑制作用，实施例17、实施例46、实施例47和实施例87-2这4个化合物表现出较好的抗柑桔溃疡病的作用，在1.82μg/ml浓度下，它们的抑制率分别达到84.80％，84.98％，85.36％和62.02％；在0.36μg/ml和0.182μg/ml浓度下，实施例120的化合表现出较好的抗柑桔褐斑病菌的作用，其抑制率分别为45.9％和42.3％，远强于加替沙星(9.9％，16.8％)。
表12部分化合物对柑桔致病菌的抑菌实验结果
5.肿瘤靶点烟酰胺n-甲基转移酶(hnnmt)抑制活性研究
烟酰胺n-甲基转移酶(nicotinamiden-methyltransferase,nnmt)是近年利用蛋白组学和基因芯片技术比较不同癌组织和癌旁(或正常)组织之间差异表达分子时筛选出的在肿瘤组织中异常表达的蛋白质酶。其在多种肿瘤组织中差异表达，且研究发现它与肿瘤细胞增殖、转移及耐放化疗等多种特征性生物学功能密切相关，提示nnmt可作为潜在的肿瘤辅助诊断、个体化和靶向治疗的标志物。
hnnmt靶点的抑制活性测定：通过检测hnnmt表达通路中的产物mnan(methyl-n-amylnitrosamine)和sah(s-adenosylhomocysteine)的10μm单浓度(sp)抑制活性测试和多浓度(crc)抑制活性测试来表示目标化合物对hnnmt靶点的抑制活性。
通过
活性数据显示有2个化合物表现出很好的抑制活性，分别是实施例95(57.88％)、实施例132(83.05％)。这2个化合物的ic50测试数据显示，实施例132化合物的活性更好，其ic50低至0.8466μm，其测定结果见表13。
表13部分化合物对hnnmt靶点的抑制活性结果
6.白细胞介素il-17ppi抑制活性研究
il-17是一种主要由活化的t细胞产生的致炎细胞因子，可以促进t细胞的激活和刺激上皮细胞、内皮细胞、成纤维细胞产生多种细胞因子如il-6、il-8、粒细胞-巨噬细胞刺激因子(gm-csf)和化学增活素及细胞黏附分子1(cellularadhesionmolecule1,cam-1),导致炎症的产生。il-17是t细胞诱导的炎症反应的早期启动因子，可以通过促进释放前炎性细胞因子来放大炎症反应。il-17与受体结合后，可通过map激酶途径和核转录因子κb(nuclearfactorκb,nf-κb)途径发挥其生物学作用。th17细胞产生的il-17能有效地介导中性粒细胞动员的兴奋过程，从而有效地介导组织的炎症反应。
il-17的抑制活性测定：对培养的基因重组il-17a刺激细胞通过目标化合物100μm单浓度(sp)抑制活性测试和多浓度(crc)抑制活性测试，通过
活性结果显示：tm1～tm8系列的化合物在100μm的样品浓度下对il-17具备一定的抑制作用，其中有10个化合物的抑制率大于70％，3个化合物的抑制率大于100％(实施例44、实施例89和实施例132化合物的抑制率分别为102.2％、100.3％、106.1％)。分析高活性化合物的结构，发现化合物实施例89(100.3％)、实施例111(97.62％)、实施例132(106.1％)是5-甲氧基-2-巯基苯并咪唑通过不同linker连接的gat衍生物，实施例132(83.36％)与实施例117(90.96％)是2-甲基-5-巯基-1,3,4,-噻二唑通过不同linker连接的gat衍生物，实施例113(92.9％)与实施例134(83.93％)是3-氨基-5-巯基-1,2,4,-三氮唑通过不同linker连接的gat衍生物；可以看出，这类化合物的活性强弱与linker的种类相关性不大。高活性的化合物进行了ic50测定，化合物实施例132的ic50小于10μm(ic50＝2.243μm)，有进一步研究的价值。
表14部分化合物的il17ppi抑制活性结果
7.降血脂靶点pcsk9抑制活性研究
前蛋白转化酶枯草溶菌素9(proproteinconvertasesubtilisin/kexin9,pcsk9)是由肝脏合成的蛋白酶。该酶经分子内自身催化切开后分泌入血，与肝细胞表面低密度脂蛋白受体(ldl-r)结合，促进ldl-r降解，致使低密度脂蛋白胆固醇(ldl-c)水平升高。
由于pcsk9的主要生理作用是降解肝脏ldl-r，因此抑制pcsk9理论上不会对机体产生副作用。然而，据报道pcsk9抑制肝脏cd81表达，而cd81主要介导乙型肝炎病毒进入肝细胞内。这表明pcsk9具有抗病毒的作用，可抑制乙型肝炎病毒的易感性。因此，在使用pcsk9抑制剂时，对合并乙型肝炎的患者应进行风险评估。此外，pcsk9可调节肝脏的再生功能，因此对合并肝脏损害的患者，如肝炎和肝硬化，在使用pcsk9抑制剂时应谨慎小心。目前pcsk9抑制剂主要通过静脉或皮下注射，一般不能采用口服。据报道他汀类药物治疗第1年大约有50％的患者由于不能坚持服药而中断治疗，所以，pcsk9抑制剂治疗最关键的问题是许多患者，尤其是无症状的高脂血症患者，是否能每2周或4周长期接受皮下或静脉注射治疗。
pcsk9抑制活性测定：用40μm(单浓度(sp)抑制活性测试)浓度下的目标化合物对培养的huh7(人肝癌细胞系)进行处理24～48小时，处理后通过
表14部分目标化合物的pcsk9抑制活性结果
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。