一种含香豆素与硫脲嘧啶的酯类衍生物及其制备方法和应用

本发明涉及抗菌类药物领域，具体地说是一种含香豆素与硫脲嘧啶的酯类衍生物及其制备方法和应用。

背景技术：

1、在临床治疗中出现的细菌耐药性问题给人类生命健康造成了严重危害，被世界卫生组织(who)看作是21世纪最大的公共安全卫生问题之一，在全世界引起了广泛关注。近些年在印度、英国等地发现了一种“超级细菌”(ndm-1)，可抵御几乎所有抗生素，并很可能向全球蔓延。中国细菌耐药性监测报告显示，近些年在医院临床治疗中耐甲氧西林金黄色葡萄球(mrsa)、耐多药肺炎链球菌(mdrsp)、耐万古霉素肠球菌(vre)及多重耐药鲍曼不动杆菌(mrab)等都有很高的检出率，并且不同人群、不同标本分离的细菌对抗菌药物的敏感性相差较大。可见目前细菌耐药性问题非常严重。为了有效应对细菌耐药性带来的挑战，迫切需要针对细菌耐药产生机制研发新型的抗菌药物。

技术实现思路

1、本发明的目的就是提供一种含香豆素与硫脲嘧啶的酯类衍生物，同时提供该类衍生物的合成方法以及该类衍生物在制备抗菌制剂中的应用，以期为临床治疗细菌感染提供更多的用药选择。

2、与现有技术相比，本发明提供了一种含香豆素与硫脲嘧啶的酯类衍生物及其制备方法和应用，本发明提供的具有式(i)结构的衍生物，通过活性基团拼接法，将香豆素药效团引入到硫脲嘧啶结构之中，得到一系列被特定基团取代的含香豆素和硫脲嘧啶的具有式(i)结构的酯类衍生物。该类化合物可能具有更多的抗菌靶点，提高药物的靶向性，且抗菌活性较好。实验结果表明，该类化合物具有很好的抗菌活性。本发明提供的含香豆素与硫脲嘧啶的酯类衍生物作为抗菌剂是行业内的首次报道，该抑菌剂活性成分的成功研发，大大扩展了抑菌药物的选择范围，为新型抗菌药物的研发提供了新的思路。

3、本发明提供了一种含香豆素与硫脲嘧啶的酯类衍生物，它的化学通式如i所示：

4、

5、其中，r1为氢、烷基、卤素或苯基；r2为氢或卤素；r3为氢或卤素；

6、所述r1优选为氢、c1～c6的烷基、氟、氯、溴或苯基，更优选为氢、4-甲基、2-氯、4-氯、2,4-二氯或4-苯基；r2为氢或氯；r3为氢或氯。

7、本发明所述的通式i所示化合物中所含香豆素与硫脲嘧啶的结构中都含有多个杂原子(如氧原子、氮原子)，它们的衍生物往往具有广泛的生物活性，如杀虫、抗病毒、杀菌、抗癌等。杀菌机制研究表明香豆素类衍生物可以和细菌拓扑异构酶ii中的多种氨基酸残基之间产生不同类型的分子间作用，通过抑制该类酶而产生杀菌作用；而硫脲嘧啶衍生物可以有效抑制细菌体内分泌途径的关键蛋白seca，通过抑制seca可以抑制细菌体内毒性蛋白的分泌，有望克服产生多药耐药性的“外排泵”的影响，降低多药耐药性。将香豆素以及硫脲嘧啶设计在一个分子中得到的新化合物有希望对上述两种酶都产生抑制作用，有助于发现多靶点抗菌药物。目前没有以seca为靶点的抗菌药物问世，本发明有助于发现具有多靶点的高效抗菌先导化合物，有助于解决目前日益严重的细菌耐药性问题以及开发下一代抗菌药物。同时，化学通式i所示的化合物也可作为中间体原料，用于合成具有抗菌活性的化合物，继而在制备抗菌药物制剂中得到应用。

8、本发明还提供了一种所述含香豆素与硫脲嘧啶的酯类衍生物的制备方法，包括以下步骤：

9、(a)以苯二酚1、乙酰乙酸甲酯2为原料，在硫酸中常温反应，得中间体香豆素衍生物3；所述间苯二酚、乙酰乙酸甲酯的摩尔比为1：1，硫酸用量为1ml/mol；化合物3的结构式为：

10、

11、r2为氢或卤素；r3为氢或卤素；

12、(b)香豆素类中间体3溶解于四氢呋喃中，加入dipea，搅拌均匀后滴加对氯甲基苯甲酰氯，常温反应4小时左右，反应结束后，向反应溶液加入2倍溶剂体积的纯水后出现沉淀，过滤得固体，真空干燥得到中间体5，所述中间体3、对氯甲基苯甲酰氯、dipea的摩尔比为1∶1.1∶2；化合物5的结构式为：

13、

14、(c)将芳香醛6、氰乙酸乙酯7、硫脲8溶于乙醇中，加入哌啶作催化剂，加热回流反应大约8小时，冷却后出现大量固体，抽滤得粗品9，该粗品9加入0.5mol/l氢氧化钠水溶液溶解，溶液用乙酸乙酯洗涤三次，水相用0.1mol/l盐酸调ph＝2析出晶体，过滤，滤饼于100℃烘干得产物9，所述的芳香醛6、氰乙酸乙酯7、硫脲8的摩尔比为1∶1∶1；化合物9的结构式为：

15、

16、化合物9中r1为氢、烷基、卤素或苯基；

17、(d)将化合物9和化合物5在k2co3催化下在乙腈中反应得到化合物i，所述的化合物5与化合物9的摩尔比为1∶1.1；化合物i的结构式为：

18、

19、其中r1为氢、烷基、卤素或苯基；r2为氢或卤素；r3为氢或卤素。

20、其总反应通式如下：

21、

22、化合物i的合成步骤

23、本发明步骤(a)所述的香豆素衍生物中的r2为氢或卤素；r3为氢或卤素。

24、优选地，本发明步骤(a)所述的香豆素衍生物中的r2为氢或氯；r3为氢或氯。

25、本发明步骤(c)所述的硫脲嘧啶衍生物中的r1为氢、烷基、卤素或苯基。

26、优选地，本发明步骤(c)所述的硫脲嘧啶衍生物中的r1为氢、4-甲基、2-氯、4-氯、2,4-二氯或4-苯基。

27、本发明以苯二酚1、乙酰乙酸甲酯2为原料，在硫酸溶剂中，常温反应，得中间体化合物香豆素3，进一步与对氯甲基苯甲酰氯在四氢呋喃中反应得到中间体5，芳香醛6、氰乙酸乙酯7、硫脲8溶于乙醇中，加入哌啶作催化剂，回流反应8小时左右，冷却出现沉淀，抽滤得固体，固体加入0.5mol/l氢氧化钠水溶液溶解，溶液用乙酸乙酯洗涤三次，水相用0.1mol/l盐酸调ph＝2析出晶体，过滤，滤饼于100℃烘干得中间体9，化合物5和化合物9在碳酸钾催化作用下在乙腈溶剂中反应，成功合成了目标产物i。

28、本发明提供的含香豆素与硫脲嘧啶的酯类衍生物的制备方法操作简单、操作容易、易于规模化生产，制备的化合物i经过试验验证，其具有较强的抑菌活性，可以在抑菌药物制剂中广泛应用。

29、本发明还提供了一种本发明所述的含香豆素与硫脲嘧啶的酯类衍生物在制备抗菌药物制剂中的应用。本发明对所述抗菌制剂中的药物载体没有特殊要求，本领域公知的可以与该化合物配伍的辅剂均可，如本发明合成的化合物为活性成份，可与水、蔗糖、山梨醇糖、果糖等组分组合制备成口服液体制剂；与赋形剂(乳糖、葡萄糖、蔗糖、甘露醇糖)、崩解剂(淀粉)、润滑剂(硬脂酸、滑石粉)、粘合剂(明胶、聚乙烯醇)等组分组合制备成片剂或胶囊剂。本发明合成的化合物作为活性成份还可与生理盐水、葡萄糖溶液或盐水与葡萄糖组成的混合载体制备成注射液。

30、本发明化合物与药理允许使用的载体均匀混合，按照常规的制剂方法可以制备成用于抗菌剂的各种形式的药物制剂。

31、本发明在用于临床时可参考的有效剂量是10～20mg/人/日，每日2～3次。医师也可依据患者个体差异，拟定服用剂量。

32、本发明提供的含香豆素与硫脲嘧啶的酯类衍生物采用活性基团拼接法，将香豆素药效团引入到硫脲嘧啶结构之中，得到一系列被特定基团取代的含香豆素和硫脲嘧啶的酯类衍生物。同时考虑到香豆素和硫脲嘧啶中都含有多个s，n等杂原子，在生物体中与靶点蛋白结合时有望产生强的氢键作用，使化合物发挥更好的生物活性。试验结果表明该类化合物具有很好的抗菌活性。本发明提供的含香豆素与硫脲嘧啶的酯类衍生物作为抗菌剂是行业内的首次报道，该抑菌剂活性成分的成功研发，大大扩展了抑菌药物的选择范围，为新型抗菌药物的研发提供了新的思路。