硝基咪唑类化合物、药物组合物及应用的制作方法

：
1.本发明涉及药物化学技术领域，具体涉及一种硝基咪唑类化合物、药物组合 物及应用。


背景技术：

2.厌氧菌是在无氧环境中才能生存和繁殖的细菌，在机体抵抗力下降的情况下 可引起严重感染。其在临床腹腔感染、盆腔感染、胆道感染、复杂性皮肤软组织 感染及血流感染中较为常见，通常与其他病原菌共同引起混合感染。根据形态、 革兰染色和芽胞形成等情况，可将其分为革兰阳性球菌、革兰阳性无芽胞杆菌、 革兰阳性芽胞杆菌和革兰阴性杆菌等。当前临床分离频度较高的有类杆菌属、普 雷沃菌属、叶琳单胞菌属和梭杆菌属4个菌属细菌。近年来，临床分离的厌氧菌 对抗菌药物的敏感谱有许多变化，对β-内酰胺类抗生素、β-内酰胺酶抑制剂、甲 硝唑等的耐药菌明显增加。所有的这些耐药菌株的形成与发展，为临床治疗带来 极大的困难，现在的抗菌药物已不能满足临床上的需要，因此开发新型的抗菌药 物显得尤为重要。
3.自1957年第一个5-硝基咪唑类药物甲硝唑开始研发后，硝唑类药物 (nitroimidazole)在治疗各种原虫感染及厌氧菌感染方面得到了迅速的发展。硝唑 类药物具有抗厌氧菌谱广、杀菌作用强、价格低、疗效好的优点，与其他抗菌药 物广泛联合应用于临床各个系统的厌氧菌与需氧菌混合感染。美国食品药品监督 管理局于1963年首次批准甲硝唑片上市，主要用于治疗幽门螺旋杆菌感染、阿 米巴病、贾第虫病、毛滴虫病、细菌性阴道病、克罗恩病以及作为腹部盆腔外科 手术的预防性应用等，并广泛应用于牙周疾病的治疗。替硝唑作为第二代的5
‑ꢀ
硝基咪唑类药物，fda于2004年批准其作为治疗滴虫病、贾第虫病、阿米巴病 和阿米巴肝脓肿的药物上市。奥硝唑是一种相对较新的5-硝基咪唑类衍生物，在 一些国家被应用于治疗一些特殊的原虫感染，因为其半衰期较长而使患者表现出 更好的依从性。与替硝唑一样，奥硝唑对甲硝唑耐药的菌株具有很好的活性，并 且相对于甲硝唑表现出更好的耐受性以及更少的副作用。
[0004][0005]
因此，研究和开发新的抗菌化合物，对于临床上微生物感染的治疗具有重要 意义。


技术实现要素：

[0006]
基于此，本发明的研究者在参考文献的基础上，设计并合成了一系列硝唑类 衍生物，并对其进行抗菌活性测试，结果表明绝大部分衍生物具有抗菌活性。
[0007]
为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：
[0008]
一种具有式i的化合物、立体异构或其药学上可接受的盐、水合物、溶剂化 物或前药，
[0009][0010]
其中，
[0011]
x为o或s；
[0012]
r1选自氢、(c
1-c6)烷基；
[0013]
r2和r3相同或不同，分别独立地选自氢、(c
1-c
10
)烷基、(c
3-c7)环烷基、(c
2-c
10
) 烯基和(c
2-c
10
)炔基，它们可以任选被1-3个相同或不同的r4取代；
[0014]
或r2和r3与和它们所连接的氮原子一起形成4-10元杂环基，所述杂环基 除了与r2和r3连接的氮原子外，任选含有0-4个选自n、o和s的杂原子、0-2 个碳碳双键或叁键，任选被1-3个相同或不同的r4取代；
[0015]
r4为(c
1-c6)烷基、(c
3-c7)环烷基、(c
1-c6)烷氧基、羟基、(c
1-c4)取代的羟 基、氨基、单或双(c
1-c6)取代的氨基、未取代或单或双(c
1-c6)取代的的氨基甲酰 基、未取代或单或双(c
1-c6)取代的氨基磺酰基、(c
1-c6)磺酰基、羧基或成酯的羧 基。
[0016]
优选的，所述具有式i的化合物、立体异构或其药学上可接受的盐、水合物、 溶剂化物或前药，
[0017]
其中，
[0018]
r1为甲基、乙基；
[0019]
r2和r3相同或不同，分别独立地选自氢、(c
1-c6)烷基、(c
3-c6)环烷基、(c
2-c6) 烯基和(c
2-c6)炔基，它们可以任选被1-3个相同或不同的r4取代，
[0020]
或r2和r3与和它们所连接的氮原子一起形成4-6元杂环基，所述杂环基除 了与r2和r3连接的氮原子外，任选含有0-4个选自n、o和s的杂原子、0-2 个碳碳双键或叁键，任选被1-3个相同或不同的r4取代；
[0021]
更优选的，所述化合物具有式ⅱ，
[0022][0023]
其中，
[0024]
r2和r3相同或不同，分别独立地选自氢、(c
1-c4)烷基、(c
3-c6)环烷基，它 们可以任
选被1-3个相同或不同的r4取代，
[0025]
或r2和r3与和它们所连接的氮原子一起形成4-6元杂环基，所述杂环基除 了与r2和r3连接的氮原子外，任选含有0-2个选自n、o和s的杂原子，任选 被1-3个相同或不同的r4取代。
[0026]
优选的，所述具有式ⅱ的化合物、立体异构或其药学上可接受的盐、水合物、 溶剂化物或前药，
[0027]
其中，
[0028]
r2和r3相同或不同，分别独立地选自
[0029]
h、h、
[0030]
或r2和r3与和它们所连接的氮原子一起形成
[0031][0032]
更优选的，所述具有式ⅱ的化合物、立体异构、或其药学上可接受的盐、水 合物、溶剂化物或前药，选自下述化合物：
[0033]
(5z)-2-(1-哌啶基)-5-[(1-甲基-5-硝基-1h-咪唑-2-基)亚甲基]噻唑-4(5h)-酮；
[0034]
(5z)-2-(4-甲基-1-哌嗪基)-5-[(1-甲基-5-硝基-1h-咪唑-2-基)亚甲基]噻唑
ꢀ‑
4(5h)-酮；
[0035]
(5z)-2-(1-吗啉基)-5-[(1-甲基-5-硝基-1h-咪唑-2-基)亚甲基]噻唑-4(5h)-酮；
[0036]
(5z)-2-(二甲氨基)-5-[(1-甲基-5-硝基-1h-咪唑-2-基)亚甲基]噻唑-4(5h)-酮；
[0037]
(5z)-2-(二乙氨基)-5-[(1-甲基-5-硝基-1h-咪唑-2-基)亚甲基]噻唑-4(5h)-酮；
[0038]
(5z)-2
‑‑
[(2,3-二羟丙基)氨基]-5-[(1-甲基-5-硝基-1h-咪唑-2-基)亚甲基]噻唑
ꢀ‑
4(5h)-酮；
[0039]
(5z)-2-[(3-羟丙基)氨基]-5-[(1-甲基-5-硝基-1h-咪唑-2-基)亚甲基]噻唑
ꢀ‑
4(5h)-酮；
[0040]
(5z)-2-[(2-羟乙基)氨基]-5-[(1-甲基-5-硝基-1h-咪唑-2-基)亚甲基]噻唑
ꢀ‑
4(5h)-酮；
[0041]
(5z)-2-{[2-(二甲基氨基)乙基]氨基}-5-[(1-甲基-5-硝基-1h-咪唑-2-基)亚甲基] 噻唑-4(5h)-酮；
[0042]
(5z)-2-[(3-氨基-2,2-二甲基丙基)氨基]-5-[(1-甲基-5-硝基-1h-咪唑-2-基)亚甲 基]噻唑-4(5h)-酮；
[0043]
(5z)-2-{甲基[3-(甲基氨基)丙基]氨基}-5-[(1-甲基-5-硝基-1h-咪唑-2-基)亚甲 基]噻唑-4(5h)-酮；
[0044]
(5z)-2-(3-甲基-1-哌嗪基)-5-[(1-甲基-5-硝基-1h-咪唑-2-基)亚甲基]噻唑-4(5h)-酮；
[0045]
(5z)-2-(1-硫代吗啉基)-5-[(1-甲基-5-硝基-1h-咪唑-2-基)亚甲基]噻唑-4(5h)
‑ꢀ
酮；
[0046]
(5z)-2-(1-哌嗪基)-5-[(1-甲基-5-硝基-1h-咪唑-2-基)亚甲基]噻唑-4(5h)-酮；
[0047]
(5z)-2-{[3-(二乙氨基)丙基]氨基}-5-[(1-甲基-5-硝基-1h-咪唑-2-基)亚甲基] 噻唑-4(5h)-酮；
[0048]
(5z)-2-(4-异丙基-1-哌嗪基)-5-[(1-甲基-5-硝基-1h-咪唑-2-基)亚甲基]噻唑
ꢀ‑
4(5h)-酮；
[0049]
(5z)-2-[4-(3-羟丙基)-1-哌嗪基]-5-[(1-甲基-5-硝基-1h-咪唑-2-基)亚甲基]噻 唑-4(5h)-酮；
[0050]
(5z)-2-(3-氨基-1-氮杂环丁烷基)-5-[(1-甲基-5-硝基-1h-咪唑-2-基)亚甲基]噻 唑-4(5h)-酮。
[0051]
进一步的，所述药学上可接受的盐是按照本发明所属领域的一些通常方法， 可以由具有式i的化合物与酸形成。优选的，所述酸为盐酸、氢溴酸、氢氟酸、 硫酸、磷酸、硝酸、甲酸、乙酸、丙酸、草酸、丙二酸、琥珀酸、富马酸、马来 酸、乳酸、苹果酸、酒石酸、柠檬酸、苦味酸、甲磺酸、乙磺酸、甲苯磺酸、苯 磺酸、萘磺酸、三氟乙酸和天冬氨酸。
[0052]
本发明所述的前药是指具有式i的化合物的衍生物，它们自身可能具有较弱 的活性甚至没有活性，但是在给药后，在生理条件下(例如通过代谢、溶剂分解 或另外的方式)被转化成相应的生物活性形式。
[0053]
除非另外指出，本发明所用的术语“卤素”是指氟、氯或溴代；“烷基”是指 直链或支链的烷基；“环烷基”是指取代或未取代的环烷基；“烷氧基”是指直链或 支链的烷氧基；“烯基”是指直链或支链的烯基；“炔基”是指直链或支链的炔基；
ꢀ“
芳基”是指无取代基或连有取代基的苯基；“杂芳基”是指含有一个或多个选自 n、o、s杂原子的单环或多环的环状体系，环状体系是芳香性的，如咪唑基、 吡啶基、吡唑基、呋喃基、噻吩基、吡咯基，噻唑基，苯并噻唑基，噁唑基，异 噁唑基，萘基，喹啉基，异喹啉基，苯并咪唑基，苯并噁唑基等；“饱和或部分 饱和的杂环基”是指含有一个或多个选自n、o、s的杂原子的单环或多环的环状 体系，如吡咯烷基、吗啉基、哌嗪基、哌啶基、吡唑烷基、咪唑烷基和噻唑啉基 等。
[0054]
本发明还提供了一种药物组合物，包括所述的具有式i的化合物、立体异构 或其药学上可接受的盐、水合物、溶剂化物或前药作为活性成分以及药学上可接 受的赋形剂；
本发明的化合物可以与其他活性成分组合使用，只要它们不产生其 他不利的作用，例如过敏反应。
[0055]
用于本发明药物组合物的赋形剂是药学领域中可得到的常见类型，包括：可 供口服制剂用的粘合剂、润滑剂、崩解剂、助溶剂、稀释剂、稳定剂、悬浮剂、 无色素、矫味剂等；可供注射制剂用的ph调节剂、渗透压调节剂、增溶剂、稳 定剂等；可供局部制剂用的基质、稀释剂、润滑剂、防腐剂等。药物制剂可以经 口服、胃肠外方式(例如静脉内、皮下、腹膜内等)或局部(例如眼部、鼻腔、舌 下、皮肤等)给药，如果某些药物在胃部条件下是不稳定的，可将其配制成肠溶 制剂，例如肠溶片或肠溶胶囊等。
[0056]
所述的具有式i的化合物、立体异构或其药学上可接受的盐、水合物、溶剂 化物或前药在制备用于预防和/或治疗微生物感染的药物中的应用。用药方式包 括口服、肠胃外、透皮或局部给药等。所述微生物包括细菌或寄生虫；所述寄生 虫包括阿米巴虫、毛滴虫、贾第虫等。所述细菌可以是厌氧菌，如厌氧消化链球 菌和产气荚膜梭菌等。因此，所述的具有式i的化合物、立体异构或其药学上可 接受的盐、水合物、溶剂化物可作为制备治疗细菌或寄生虫等微生物引起哺乳动 物感染的药物。哺乳动物表示人或其他动物。
[0057]
给药量将因受治疗者而异，依赖于受治疗者的种类、年龄与一般条件、所 治疗疾病的严重性、所用特定化合物和给药方式，例如给药的途径和频率等等。 本领域普通技术人员仅仅利用常规实验方法即可确定适当的有效量。一般的，给 药量为0.1～100mg/kg体重/天，优选的，1～50mg/kg体重/天。可以理解的是， 剂量可以因患者的需求，所治疗的细菌感染的严重性和所使用的特定化合物而 异。而且，可以理解的是，所给药的最初剂量可以增加超出上限，目的是迅速达 到所需血液水平，或者最初剂量可以小于最佳值，每日剂量可以在治疗期间逐渐 增加，这依赖于具体的情况。如果需要的话，每日剂量也可以分为多剂量给药， 例如每天2-4次。
[0058]
活性成分，也就是根据本发明的化合物在药物组合物及其单位剂型中的量 可以各不相同，依赖于特定应用、特定化合物的效力和所需浓度。一般而言，活 性成分的含量将在0.5％～90％之间，按组合物的总重量计。
[0059]
在联合疗法中，本发明化合物和其它化合物可以被同时或间隔给药，在同 时给药时，本发明化合物和其他化合物可以被结合在单一的药物组合物中或者在 分开的组合物中。
[0060]
下文中提供的实施例和制备例进一步阐明和举例说明本发明化合物及其制 备方法。应当理解，下述实施例和制备例的范围并不以任何方式限制本发明的范 围。
[0061]
下面的合成路线描述了本发明的通式i衍生物的制备，所有的原料都是通过 描述的方法、通过有机化学领域普通技术人员熟知的方法制备的或者可商购。本 发明的全部最终化合物都是通过合成路线中描述的方法或通过与其类似的方法 制备的，这些方法是有机化学领域普通技术人员熟知的。合成路线中应用的全部 可变因数如下文的定义或如权利要求中的定义。
[0062]
按照本发明的通式i化合物，在路线a～路线c中，以如下化合物为例，取 代基r2、r3、r4的定义同权利要求书。
[0063]
路线a中，以1,2-二甲基-5-硝基咪唑(a)为起始原料，与dmf-dma发生缩 合反应得到中间体b，继而在naio4的条件下发生氧化反应得到关键中间体c； 以罗丹宁(d)为起始原
料，以naoh作碱与碘甲烷发生甲基化反应得到中间体e， 继而与r2，r3取代的胺发生亲核取代反应生成中间体f，继而在哌啶的催化下 与中间体c发生克脑文格尔缩合反应得到通式i的化合物i-i。
[0064][0065]
路线a化合物i-i的合成
[0066]
路线b中，中间体e与n-boc哌嗪发生亲核取代反应得到中间体g，继而 在三氟乙酸条件下进行脱boc保护反应得到中间体h，继而在三乙胺作碱的条 件下与r4取代的氯代物进行亲核取代反应得到中间体i，继而在哌啶的催化下与 中间体c发生克脑文格尔缩合反应得到通式i的化合物i-ii。
[0067][0068]
路线b化合物i-ii的合成
[0069]
路线b中，以氨基氮杂环烷基-1-羧酸叔丁酯(j)为起始原料，以na2co3作 碱与fmoc-cl进行fmoc保护反应得到中间体k，继而在三氟乙酸条件下进行脱 boc保护反应得到中间体l；中间体e与中间体l发生亲核取代反应得到中间 体m，继而在哌啶的催化下与中间体c发生克脑文格尔缩合反应得到通式i的 化合物i-iii。
[0070][0071]
路线c化合物i-iii的合成
具体实施方式：
[0072]
在以下的实施例中，描绘了制备部分所述化合物的方法。应了解，以下方法 及所属领域的普通技术人员已知的其他方法均可以适用于本发明所述的所有化 合物的制备。实施例旨在阐述而不是限制本发明的范围。化合物的核磁共振氢谱 用brukerarx-400或brukerarx-600测定，质谱用agilent1100lc/msd测定； 所用试剂均为分析纯或化学纯。
[0073]
实施例1：(5z)-2-(1-哌啶基)-5-[(1-甲基-5-硝基-1h-咪唑-2-基)亚甲基]噻唑
ꢀ‑
4(5h)-酮
[0074]
1.1(e)-n,n-二甲基-2-(1-甲基-5-硝基-1h-咪唑-2-基)乙烯-1-胺(b)的合成
[0075]
室温下，将1,2-二甲基-5-硝基咪唑(a)50.0g(354.6mmol)和dmf-dma75.9 g(638.3mmol)溶于dmf(500ml)中，升温至145℃反应4h。反应完毕，将反应 液冷却至室温，向体系中加入石油醚(150ml)，析出紫色针状晶体，抽滤，滤饼 依次用石油醚(500ml)和水(500ml)洗，干燥，得到紫色固体45g，即为中间体 b。收率65.2％。ms(esi)m/z:197.1[m+h]
+
。
[0076]
1.2 1-甲基-5-硝基-1h-咪唑-2-甲醛(c)的合成
[0077]
室温下，将中间体b20.0g(102.0mmol)和naio465.5g(306.0mmol)溶于 thf-h2o(1:1＝800ml)的混合溶剂中，室温反应2h。反应完毕，抽滤，收集滤 液并减压蒸出thf，反应液用二氯甲烷(3
×
200ml)萃取，收集有机相，有机相用 饱和食盐水(200ml)洗，有机相通过硅藻土除色，收集滤液并减压蒸出有机溶剂， 干燥，得橙黄色固体10.5g，即为中间体c。收率66.1％。ms(esi)m/z:155.0 [m+h]
+
。
[0078]
1.3 2-甲硫基噻唑-4(5h)-酮(e)的合成
[0079]
室温下，将罗丹宁(d)20g(150.4mmol)溶于2％naoh水(400ml)溶液中， 搅拌20min后，向反应体系中缓慢滴加ch3i25.6g(180.5mmol)，室温反应10h。 反应完毕，反应液用二氯甲烷(3
×
200ml)萃取，收集有机相，有机相依次用饱和 nahco3水溶液(2
×
200ml)洗，水(200ml)洗，用饱和食盐水(200ml)洗。减压 蒸出有机溶剂，甲醇(20ml)打浆，抽滤，少量无水甲醇(10ml)洗涤滤饼，干燥， 得橙黄色固体13.0g，即为中间体e。收率59.1％。ms(esi)m/z:147.9[m+h]
+
。
[0080]
1.4 2-(1-哌啶基)噻唑-4(5h)-酮(f)的合成
[0081]
室温下，将中间体e10.0g(68.0mmol)和哌啶8.7g(102.0mmol)溶入无水甲 醇(100ml)中，室温反应1.5h。反应完毕，减压蒸出有机溶剂，加水(50ml)， 水相用二氯甲烷(3
×
50ml)萃取，收集有机相，有机相依次用水(50ml)洗，饱和 食盐水(50ml)洗，减压蒸出有机溶剂，干燥，得橙色固体11.5g，即为中间体f。 收率92.0％。ms(esi)m/z:185.0[m+h]
+
。
[0082]
1.5(5z)-2-(1-哌啶基)-5-[(1-甲基-5-硝基-1h-咪唑-2-基)亚甲基]噻唑-4(5h)
‑ꢀ
酮(i-i)的制备
[0083]
室温下，将中间体f5.0g(27.2mmol)和中间体c4.6g(29.9mmol)溶于无水 乙醇(50ml)中，向反应体系中滴加六氢吡啶(7ml)，升温至回流反应4h。反应 完毕，抽滤，少量无水乙醇(10ml)洗涤滤饼，干燥，得黄色固体7.6g，即为i-i。 收率87.0％。
[0084]
ms(esi)m/z:322.0[m+h]
+
；
[0085]1h-nmr(600mhz,dmso-d6)δ8.31(s,1h),7.51(s,1h),4.04(s,3h), 3.92-3.90(m,2h),3.67-3.60(m,2h),1.71-1.66(m,4h),1.65-1.60(m,2h)。
[0086]
实施例2：(5z)-2-(4-甲基-1-哌嗪基)-5-[(1-甲基-5-硝基-1h-咪唑-2-基)亚甲基] 噻唑-4(5h)-酮
[0087]
以n-甲基哌嗪为原料，按照实施例1中的1.4的合成方法合成关键中间体f， 再按照实施例1中的1.5的合成方法合成(5z)-5-[(1-甲基-5-硝基-1h-咪唑-2-基)亚 甲基]-2-(4-甲基哌嗪-1-基)-4(5h)噻唑酮。收率85.3％。
[0088]
ms(esi)m/z:337.1[m+h]
+
；
[0089]1h-nmr(600mhz,cdcl3)δ8.16(s,1h),7.54(s,1h),4.14-4.11(m,2h),4.10 (s,3h),3.75-3.70(m,2h),2.62-2.55(m,4h),2.38(s,3h)。
[0090]
实施例3：(5z)-2-(1-吗啉基)-5-[(1-甲基-5-硝基-1h-咪唑-2-基)亚甲基]噻唑
ꢀ‑
4(5h)-酮
[0091]
以吗啉为原料，按照实施例1中的1.4的合成方法合成关键中间体f，再按 照实施例1中的1.5的合成方法合成(5z)-5-[(1-甲基-5-硝基-1h-咪唑-2-基)亚甲 基]-2-(吗啉-1-基)-4(5h)噻唑酮。收率86.4％。
[0092]
ms(esi)m/z:324.0[m+h]
+
；
[0093]1h-nmr(400mhz,dmso-d6)δ8.33(s,1h),7.56(s,1h),4.04(s,3h),3.96
–ꢀ
3.91(m,2h),3.77-3.73(m,4h),3.72-3.70(m,2h)。
[0094]
实施例4：(5z)-2-(二甲氨基)-5-[(1-甲基-5-硝基-1h-咪唑-2-基)亚甲基]噻唑
ꢀ‑
4(5h)-酮
[0095]
以二甲胺为原料，按照实施例1中的1.4的合成方法合成关键中间体f，再 按照实施例1中的1.5的合成方法合成(5z)-5-[(1-甲基-5-硝基-1h-咪唑-2-基)亚甲 基]-2-(二甲氨基)-4(5h)噻唑酮。收率88.5％。
[0096]
ms(esi)m/z:282.0[m+h]
+
；
[0097]1h-nmr(400mhz,dmso-d6)δ8.33(s,1h),7.52(s,1h),4.04(s,3h),3.28(s, 3h),2.49(s,3h)。
[0098]
实施例5：(5z)-2-(二乙氨基)-5-[(1-甲基-5-硝基-1h-咪唑-2-基)亚甲基]噻唑
ꢀ‑
4(5h)-酮
[0099]
以二乙胺为原料，按照实施例1中的1.4的合成方法合成关键中间体f，再 按照实施例1中的1.5的合成方法合成(5z)-5-[(1-甲基-5-硝基-1h-咪唑-2-基)亚甲 基]-2-(二乙氨基)-4(5h)噻唑酮。收率86.7％。
[0100]
ms(esi)m/z:310.0[m+h]
+
；
[0101]1h-nmr(400mhz,dmso-d6)δ8.34(s,1h),7.52(s,1h),4.04(s,3h),3.74(q, j＝7.1hz,2h),3.61(q,j＝7.1hz,2h),1.28(t,j＝7.1hz,3h),1.22(t,j＝7.1hz, 3h)。
[0102]
实施例6：(5z)-2-[(2,3-二羟丙基)氨基]-5-[(1-甲基-5-硝基-1h-咪唑-2-基)亚 甲基]噻唑-4(5h)-酮
[0103]
以2,3-二羟基丙胺为原料，按照实施例1中的1.4的合成方法合成关键中间 体f，再按照实施例1中的1.5的合成方法合成(5z)-5-[(1-甲基-5-硝基-1h-咪唑-2
‑ꢀ
基)亚甲基]-2-[(2,3-二羟丙基)氨基]-4(5h)噻唑酮。收率82.3％。
[0104]
ms(esi)m/z:328.1[m+h]
+
；
[0105]1h-nmr(400mhz,dmso-d6)δ10.27(s,1h),8.34(s,1h),7.47(s,1h),5.18 (d,j＝
5.1hz,1h),4.81(d,j＝5.4hz,1h),4.02(s,3h),3.69-3.66(m,2h),3.45
–ꢀ
3.40(m,1h),3.37
–
3.20(m,2h)。
[0106]
实施例7：(5z)-2-[(3-羟丙基)氨基]-5-[(1-甲基-5-硝基-1h-咪唑-2-基)亚甲基] 噻唑-4(5h)-酮
[0107]
以3-羟基丙胺为原料，按照实施例1中的1.4的合成方法合成关键中间体f， 再按照实施例1中的1.5的合成方法合成(5z)-5-[(1-甲基-5-硝基-1h-咪唑-2-基)亚 甲基]-2-[(3-羟丙基)氨基]-4(5h)噻唑酮。收率86.4％。
[0108]
ms(esi)m/z:312.1[m+h]
+
；
[0109]1h-nmr(400mhz,dmso-d6)δ9.73(s,1h),8.33(s,1h),7.49(s,1h),4.59(t, j＝5.0hz,1h),4.03(s,3h),3.58(t,j＝5.0hz,2h),3.51
–
3.44(m,2h),1.78
–ꢀ
1.71(m,2h)。
[0110]
实施例8：(5z)-2-[(2-羟乙基)氨基]-5-[(1-甲基-5-硝基-1h-咪唑-2-基)亚甲基] 噻唑-4(5h)-酮
[0111]
以2-羟基乙胺为原料，按照实施例1中的1.4的合成方法合成关键中间体f， 再按照实施例1中的1.5的合成方法合成(5z)-5-[(1-甲基-5-硝基-1h-咪唑-2-基)亚 甲基]-2-[(2-羟乙基)氨基]-4(5h)噻唑酮。收率84.6％。
[0112]
ms(esi)m/z:298.1[m+h]
+
；
[0113]1h-nmr(400mhz,dmso-d6)δ9.89(s,1h),8.33(s,1h),7.46(s,1h),4.99(s, 1h),4.03(s,3h),3.95-3.85(m,1h),3.57
–
3.28(m,3h)。
[0114]
实施例9：(5z)-2-{[2-(二甲基氨基)乙基]氨基}-5-[(1-甲基-5-硝基-1h-咪唑-2
‑ꢀ
基)亚甲基]噻唑-4(5h)-酮
[0115]
以n,n-二甲基乙烷-1,2-二胺为原料，按照实施例1中的1.4的合成方法合成 关键中间体f，再按照实施例1中的1.5的合成方法合成(5z)-5-[(5-氨基-1-甲基
ꢀ‑
1h-咪唑-2-基)亚甲基]-2-{[2-(二甲基氨基)乙基]氨基}-4(5h)噻唑酮。收率81.6％。
[0116]
ms(esi)m/z:325.1[m+h]
+
；
[0117]1h-nmr(400mhz,dmso-d6)δ10.07(s,1h),8.33(s,1h),7.46(s,1h),4.03 (s,3h),3.72
–
3.55(m,3h),2.19(s,7h)。
[0118]
实施例10：(5z)-2-[(3-氨基-2,2-二甲基丙基)氨基]-5-[(1-甲基-5-硝基-1h-咪 唑-2-基)亚甲基]噻唑-4(5h)-酮
[0119]
以2,2-二甲基丙烷-1,3-二胺为原料，按照实施例1中的1.4的合成方法合成 关键中间体f，再按照实施例1中的1.5的合成方法合成(5z)-5-[(1-甲基-5-硝基
ꢀ‑
1h-咪唑-2-基)亚甲基]-2-[(3-氨基-2,2-二甲基丙基)氨基]-4(5h)噻唑酮。收率 87.7％。
[0120]
ms(esi)m/z:339.1[m+h]
+
；
[0121]1h-nmr(400mhz,dmso-d6)δ8.33(s,1h),7.47(s,1h),4.04(s,3h),3.53(t, j＝7.0hz,2h),3.45
–
3.33(m,1h),2.27(t,j＝6.9hz,2h),2.14(s,6h),1.79
–
1.67 (m,2h)。
[0122]
实施例11(5z)-2-{甲基[3-(甲基氨基)丙基]氨基}-5-[(1-甲基-5-硝基-1h-咪唑
ꢀ‑
2-基)亚甲基]噻唑-4(5h)-酮
[0123]
以n,n
’‑
二甲基丙烷-1,3-二胺为原料，按照实施例1中的1.4的合成方法合 成关键中间体f，再按照实施例1中的1.5的合成方法合成(5z)-5-[(1-甲基-5-硝 基-1h-咪唑-2-基)亚甲基]-2-{甲基[3-(甲基氨基)丙基]氨基}-4(5h)噻唑酮。收率 87.7％。
[0124]
ms(esi)m/z:339.1[m+h]
+
；
[0125]1h-nmr(400mhz,dmso-d6)δ8.32(s,1h),7.46(s,1h),4.02(s,3h),3.54(t, j＝6.9hz,2h),3.46
–
3.36(m,1h),2.32(t,j＝6.7hz,2h),2.17(s,6h),1.81
–
1.68 (m,2h)。
[0126]
实施例12：(5z)-2-(3-甲基-1-哌嗪基)-5-[(1-甲基-5-硝基-1h-咪唑-2-基)亚甲 基]噻唑-4(5h)-酮
[0127]
以3-甲基哌嗪为原料，按照实施例1中的1.4的合成方法合成关键中间体f， 再按照实施例1中的1.5的合成方法合成(5z)-5-[(1-甲基-5-硝基-1h-咪唑-2-基)亚 甲基]-2-(3-甲基哌嗪-1-基)-4(5h)噻唑酮。收率84.6％。
[0128]
ms(esi)m/z:337.1[m+h]
+
；
[0129]1h-nmr(400mhz,dmso-d6)δ8.31(s,1h),7.52(s,1h),4.46(d,j＝12.4hz, 1h),4.04(s,3h),3.73(t,j＝10.4hz,1h),3.19(t,j＝12.2hz,1h),3.03(dt,j＝ 21.1,12.6hz,2h),2.91
–
2.79(m,1h),2.70(dd,j＝23.9,11.2hz,2h),1.04(dd,j ＝15.0,6.2hz,3h)。
[0130]
实施例13：(5z)-2-(1-硫代吗啉基)-5-[(1-甲基-5-硝基-1h-咪唑-2-基)亚甲基] 噻唑-4(5h)-酮
[0131]
以硫代吗啉为原料，按照实施例1中的1.4的合成方法合成关键中间体f， 再按照实施例1中的1.5的合成方法合成(5z)-5-[(1-甲基-5-硝基-1h-咪唑-2-基)亚 甲基]-2-(硫代吗啉-1-基)-4(5h)噻唑酮。收率85.5％。
[0132]
ms(esi)m/z:340.1[m+h]
+
；
[0133]1h-nmr(400mhz,dmso-d6)δ8.32(s,1h),7.56(s,1h),4.22
–
4.16(m,2h), 4.04(s,3h),3.97
–
3.91(m,2h),2.85
–
2.76(m,4h)。
[0134]
实施例14(5z)-2-(1-哌嗪基)-5-[(1-甲基-5-硝基-1h-咪唑-2-基)亚甲基]噻唑
ꢀ‑
4(5h)-酮
[0135]
以无水哌嗪为原料，按照实施例1中的1.4的合成方法合成关键中间体f， 再按照实施例1中的1.5的合成方法合成(5z)-5-[(1-甲基-5-硝基-1h-咪唑-2-基)亚 甲基]-2-(哌嗪-1-基)-4(5h)噻唑酮。收率85.0％。
[0136]
ms(esi)m/z:323.1[m+h]
+
；
[0137]1h-nmr(400mhz,dmso-d6)δ8.32(s,1h),7.53(s,1h),4.04(s,3h),3.90
–ꢀ
3.83(m,2h),3.64
–
3.57(m,2h),2.85-2.82(m,4h)。
[0138]
实施例15：(5z)-2-{[3-(二乙氨基)丙基]氨基}-5-[(1-甲基-5-硝基-1h-咪唑-2
‑ꢀ
基)亚甲基]噻唑-4(5h)-酮
[0139]
以n,n-二乙基丙烷-1,3-二胺为原料，按照实施例1中的1.4的合成方法合成 关键中间体f，再按照实施例1中的1.5的合成方法合成(5z)-5-[(5-氨基-1-甲基
ꢀ‑
1h-咪唑-2-基)亚甲基]-2-{[3-(二乙氨基)丙基]氨基}-4(5h)噻唑酮。收率86.2％。
[0140]
ms(esi)m/z:367.1[m+h]
+
；
[0141]1h-nmr(400mhz,dmso-d6)δ8.32(s,1h),7.49(s,1h),4.04(s,3h),3.54(t, j＝7.0hz,2h),3.42(t,j＝6.9hz,1h),2.49
–
2.41(m,6h),1.76
–
1.66(m,2h), 0.94(t,j＝7.1hz,6h)。
[0142]
实施例16：(5z)-2-(4-异丙基-1-哌嗪基)-5-[(1-甲基-5-硝基-1h-咪唑-2-基)亚 甲基]噻唑-4(5h)-酮
[0143]
16.1 4-(4-氧代-4,5-二氢噻唑-2-基)哌嗪-1-甲酸叔丁酯(g)的合成
[0144]
室温下，将中间体e10.0g(68.0mmol)和n-boc哌嗪19.0g(102.0mmol)溶入 无水甲醇(100ml)中，室温反应1.5h。反应完毕，减压蒸出有机溶剂，加水(50 ml)，水相用二氯甲烷(3
×
50ml)萃取，收集有机相，有机相依次用水(50ml)洗， 饱和食盐水(50ml)洗，减压蒸出有机溶剂，干燥，得橙色固体17.5g，即为中间 体g。收率90.2％。
[0145]
ms(esi)m/z:286.0[m+h]
+
。
[0146]
16.2 2-(1-哌嗪基)噻唑-4(5h)-酮(h)的合成
[0147]
室温下，将中间体g15.0g(52.6mmol)溶于二氯甲烷(75ml)中，冰浴下，向 反应液中加入三氟乙酸(75ml)，在室温下反应2h。反应完毕，将反应液浓缩， 加水(50ml)，用饱和碳酸氢钠溶液调节ph至8，抽滤，干燥，得黄色固体8.37 g，即为中间体h。收率86.0％。
[0148]
ms(esi)m/z:186.0[m+h]
+
。
[0149]
16.3 2-(4-异丙基-1-哌嗪基)噻唑-4(5h)-酮(i)的合成
[0150]
室温下，将中间体h8.0g(43.2mmol)，氯乙烷4.2g(65.6mmol)溶于乙腈(80 ml)中，加入三乙胺8.7g(86.4mmol)，升温至80℃反应4h。反应完毕，减压蒸 出有机溶剂，加水(50ml)，水相用二氯甲烷(3
×
50ml)萃取，收集有机相，有机 相依次用水(50ml)洗，饱和食盐水(50ml)洗，减压蒸出有机溶剂，干燥，得橙 色固体6.8g，即为中间体i。收率73.4％。
[0151]
ms(esi)m/z:214.0[m+h]
+
。
[0152]
16.4 (5z)-2-(4-异丙基-1-哌嗪基)-5-[(1-甲基-5-硝基-1h-咪唑-2-基)亚甲基] 噻唑-4(5h)-酮(i-ii)的制备
[0153]
室温下，将中间体i5.0g(23.4mmol)和中间体c4.4g(28.0mmol)溶于无水乙 醇(50ml)中，向反应体系中滴加六氢吡啶(7ml)，升温至回流反应4h。反应完 毕，抽滤，少量无水乙醇(10ml)洗涤滤饼，干燥，得黄色固体6.9g，即为i-ii。 收率87.2％。
[0154]
ms(esi)m/z:365.1[m+h]
+
；
[0155]1h-nmr(400mhz,dmso-d6)δ8.32(s,1h),7.53(s,1h),4.04(s,3h),3.91(s, 2h),3.65(s,2h),2.81
–
2.69(m,1h),2.59(s,4h),0.99(d,j＝5.8hz,6h)。
[0156]
实施例17：(5z)-2-[4-(3-羟丙基)-1-哌嗪基]-5-[(1-甲基-5-硝基-1h-咪唑-2
‑ꢀ
基)亚甲基]噻唑-4(5h)-酮
[0157]
以3-氯丙醇为原料，按照实施例16中的16.3的合成方法合成关键中间体i， 再按照实施例16中的16.4的合成方法合成(5z)-5-[(1-甲基-5-硝基-1h-咪唑-2-基) 亚甲基]-2-[4-(3-羟丙基)哌嗪-1-基]-4(5h)噻唑酮。收率85.2％。
[0158]
ms(esi)m/z:381.1[m+h]
+
；
[0159]1h-nmr(400mhz,dmso-d6)δ8.33(s,1h),7.55(s,1h),4.50-4.40(m,1h), 4.04(s,3h),3.95-3.87(m,2h),3.74-3.66(m,2h),3.46(t,j＝11.3hz,4h), 2.43-2.33(m,2h),1.63-1.60(m,2h),1.25-1.21(m,2h)。
[0160]
实施例18：(5z)-2-(3-氨基-1-氮杂环丁烷基)-5-[(1-甲基-5-硝基-1h-咪唑-2
‑ꢀ
基)亚甲基]噻唑-4(5h)-酮
[0161]
18.1 3-({[(9h-芴-9-基)甲氧基]羰基}氨基)氮杂环丁烷-1-羧酸叔丁酯(k)的 合成
[0162]
室温下，将中间体j1g(5.8mmol)、fmoc-cl1.7g(6.4mmol)和na2co33.1 g
(29.1mmol)溶于1,4-二氧六环-水(2:1＝30ml)的混合溶剂中，室温反应8h。反 应完毕，抽滤，滤饼用少量水(20ml)洗，减压蒸出有机溶剂，得白色固体粗品， 柱层析[硅胶，v(石油醚)/v(乙酸乙酯)＝10:1]纯化粗品，得白色固体1.8g，即为 中间体k。收率78.3％。ms(esi)m/z:395.2[m+h]
+
。
[0163]
18.2(9h-芴-9-基)-3-氮杂环丁烷基氨基甲酸酯(l)的合成
[0164]
室温下，将中间体k1.5g(3.8mmol)溶于二氯甲烷(15ml)中，冰浴下，向反 应液中加入三氟乙酸(15ml)，在室温下反应2h。反应完毕，将反应液浓缩，加 水(20ml)，用饱和碳酸氢钠溶液调节ph至8，抽滤，干燥，得白色固体0.8g， 即为中间体l。收率72.7％。ms(esi)m/z:295.1[m+h]
+
。
[0165]
18.3(9h-芴-9-基)甲基[1-(4-氧代-4,5-二氢噻唑-2-基)-3-氮杂环丁烷基]氨基 甲酸酯(m)的合成
[0166]
室温下，将中间体e0.2g(1.4mmol)和中间体l0.6g(2.0mmol)溶入无水甲 醇(2ml)中，室温反应1.5h。反应完毕，减压蒸出有机溶剂，加水(10ml)，水 相用二氯甲烷(3
×
10ml)萃取，收集有机相，有机相依次用水(30ml)洗，饱和食 盐水(30ml)洗，减压蒸出有机溶剂，干燥，得白色固体0.43g，即为中间体m。 收率82.0％。ms(esi)m/z:394.1[m+h]
+
。
[0167]
18.4(5z)-2-(3-氨基-1-氮杂环丁烷基)-5-[(1-甲基-5-硝基-1h-咪唑-2-基)亚 甲基]噻唑-4(5h)-酮(i-iii)的制备
[0168]
室温下，将中间体m0.2g(0.5mmol)和中间体c0.09g(0.58mmol)溶于无水 乙醇(2ml)中，向反应体系中滴加六氢吡啶(5滴)，升温至回流反应8h。反应完 毕，抽滤，少量无水乙醇(2ml)洗涤滤饼，干燥，得黄色固体0.12g，即为i-iii。 收率72.0％。ms(esi)m/z:309.1[m+h]
+
。
[0169]
实施例1-18所制备化合物的具体结构见表1。
[0170]
表1
[0171]
[0172]
[0173][0174]
实验例1体外抗菌活性研究
[0175]
1.1增菌过程
[0176]
(1)向无菌的brainheartinfusion肉汤琼脂培养基中加入适量无菌脱纤维羊 血，使其含量达到5％，然后每支试管内加入4ml制成斜面。
[0177]
(2)点燃酒精灯，将全部接种环在外焰上灼伤，然后将接种杆在外焰内缓慢 通过，如此反复三次；待接种环冷却后，挑取4℃保存平板的菌落一环，在斜面 上划线，完成传代接种。
[0178]
1.2试验操作
[0179]
(1)将阳性对照药奥硝唑标准品和实施例1-18在制备的待测化合物用100％ 二甲基亚砜充分溶解至2560μg/ml浓度，过滤除菌。
[0180]
(2)向96孔板中的1#孔内加入180μl的肉汤培养液及20μl的步骤(1)制 备的化合物原液，混匀；向2-11#孔内分别加入100μl的肉汤培养液，再用移 液枪取100μl1#孔内的液体至2#孔内，混匀，3-10#孔依次用移液枪吸取前一孔 的液体100μl加入后一孔，直至第10孔后弃去最后的100μl，11#孔作为菌株生 长情况对照，12#孔中加入200μl肉汤培养液留作空白对照。
[0181]
(3)用3-5ml生理盐水稀释培养的菌体，使校正浓度至0.5麦氏比浊标准， 再用含10％脱纤维羊血肉汤稀释1:100(含菌量约为106cfu/ml)，涡旋混匀。然后 在96孔板的1-11#孔中加入100μl菌液，采用二倍稀释的方法，使待测化合物 终浓度分别为128μg/ml、64μg/ml、32μg/ml、16μg/ml、8μg/ml、4μg/ml、2μg/ml、1μg/ml、0.5μg/ml和0.25μg/ml。11号孔用来检测菌是否生长，12号孔用来检 测肉汤是否被污染。
[0182]
(4)所有待测化合物均按以上步骤稀释。96孔板密封于厌氧袋中放置在37℃ 培养24h，用酶标仪测吸光度，结果见表2。
[0183]
表2待测化合物对厌氧消化链球菌和产气荚膜梭菌的活性mic
[0184][0185]
由表2可知，实施例1-18所制备的化合物具有比阳性对照替硝唑、奥硝唑 和甲硝唑更为优良的抗菌活性。
[0186]
实验例2临床分离菌株的活性药敏研究
[0187]
实验方法：将临床分离所得的脆弱拟杆菌、厌氧消化链球菌、艰难梭菌分别 接种在血琼脂培养皿中，于厌氧培养箱(h210％，n280％，co210％，37℃)中培 养。传代2～3次，以生理盐水冲洗琼脂表面收集菌落制备成菌液至od值为1.708， 备用。
[0188]
具体实验方法同1.1，结果见表3-表5。
[0189]
表3对脆弱拟杆菌的药敏试验(mg/l)
[0190][0191]
表4对消化链球菌的药敏试验(mg/l)
[0192][0193]
表5对艰难梭菌的药敏试验(mg/l)
[0194][0195]
由表3-5可知，实施例1-4所制备的化合物对所测临床分离的脆弱拟杆菌、 厌氧消化链球菌、艰难梭菌均有一定的抑制作用，且比阳性对照替硝唑和甲硝唑 具有更为优良的抗菌活性。
[0196]
实验例3体内药效学试验
[0197]
取50只健康balb/c小鼠，随机分为对照组、甲硝唑(0.6g/kg)组、实施例 1.8g/kg组、0.6g/kg组、0.2g/kg组，每组10只，雌雄各半。按照实验例2方法 制备脆弱拟杆菌菌液(od＝1.708)，分别腹腔注射感染菌株9mld的90％菌量， 0.2ml/只，感染后立即灌胃给药，对照组给予等体积去离子水，给药体积 20ml/kg，连续给药3天。规定0-24h为第1天，24-48h为第2天，以此类推， 72-96h为第4天。观察记录各组小鼠4天内的状态及死亡数，结果见表6。
[0198]
死亡率/％＝死亡动物数/该组动物总数
×
100％。
[0199]
表6实施例1对小鼠死亡数与死亡率的影响
[0200][0201]
由表6可知，实施例1制备的化合物在24h内具有一定的体内抗菌活性， 且活性优于阳性对照甲硝唑。
[0202]
本发明中具有式i的化合物可单独使用，但通常是和药用载体混合物给予， 所述药用载体的选择要根据所需用药途径和标准药物实践，下面以片剂、胶囊剂、 注射剂和栓剂为例说明其在制药领域中的新应用。
[0203]
实施例19：片剂
[0204]
用具有式i的化合物(以实施例2为例)10g，采用湿法制粒，按照药剂学 一般压片法加辅料20g混匀后，压制成150片，每片重200mg。
[0205]
实施例20：胶囊剂
[0206]
用具有式i的化合物(以实施例3为例)10g，按照药剂学胶囊剂的要求加 辅料20g混匀后，装入100个空心胶囊，每个胶囊重300mg。
[0207]
实施例21：注射剂
[0208]
用具有式i的化合物(以实施例4为例)2g，按照药剂学一般法，经0.25μ m微孔滤膜过滤后，填入氮气罐制成水针制剂，每支装0.4ml，共罐装100瓶。
[0209]
实施例22：栓剂
[0210]
用具有式i的化合物(以实施例4为例)1g，将之研细加入甘油适量，研匀 后加入已融化的甘油明胶，研磨均匀，倾入已涂抹润滑剂的模型中，制得栓剂 5g。
[0211]
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细， 但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普 通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进， 这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求 为准。