一种NO供体型抗真菌化合物及其制法和应用

本发明涉及一种抗真菌化合物，尤其涉及一种no供体型抗真菌化合物，还涉及上述化合物的制法和应用。

背景技术：

1、侵入性真菌感染(ifis)日愈成为影响人类健康的重要因素(science,2012,336(6082):647)。例如新生隐球菌作为全球范围内广泛存在的病原性真菌，能在人体内造成败血症、多器官衰竭和真菌性脑膜炎等众多危及生命的疾病(nat.rev.drug.discov.,2017,16(9):603-616；fungal genet.biol.,2015,(78):16-48)。而引起ifis致死率居高不下的原因之一是病原性真菌对抗真菌药物的耐受(antimicrob.agents chemother.,2015,59(8):4982-4989；antimicrob.agents chemother.,1999,43(8):1856-1861)。

2、在众多的耐药因素中，真菌生物被膜是不可忽视的。真菌生物被膜的产生为真菌提供了一个安全的庇护所，会阻挡抗生素的浸入并降解抗生素，生物被膜内细胞显示出更高水平的耐药性更强(cell chem.biol.,2016,23(11):1383-1394)。由于其固有的耐药性，生物膜感染是一个正在出现的严重健康问题。生物膜是真菌致病过程中重要的毒力因子。一般来说，生物被膜被嵌入由多糖、蛋白质和微量edna组成的自产细胞外基质中(antimicrob.agents chemother.2001,45(9),2475-2479；nat.rev.drug.disc.2003,2(2),114-122)。生物被膜的结构促进了养分和气体的交换。因此，真菌细胞能够抵抗环境、免疫细胞和药物的入侵。特别是，生物被膜中的细胞表现出与自由漂浮的浮游细胞截然不同的表型特征。因此，与生物被膜相关的感染本身就难以完全根除(antimicrob.agentschemother.2001,45(9),2475-2479；nat.rev.drug.disc.2003,2(2),114-122)。据报道，真菌生物被膜的形成可以有效防御经典抗真菌药物如唑、两性霉素b等的入侵(antimicrob.agents chemother.2002,46(11),3634-3636；rev.iberoam.micol.2014,31(1),22-29)。由于唑类药物的广泛应用和长期的治疗方案，导致其由于生物被膜的耐药而面临潜在的治疗失败(cold spring harbor perspect.med.2014,5(7),a019752；futuremicrobiol.2014,9(4),523-542)。因此，迫切需要开发新的ifis治疗策略，特别是克服与生物被膜相关的耐药性。

3、驱散生物被膜使真菌细胞重回浮游状态成为近年来备受关注的抗菌策略之一。然而，驱散后细胞重回自由状态的同时也存在着重新定殖、重新形成生物被膜的可能性，这会造成更加严重的二次感染，如何安全驱散真菌细胞被膜以及高效抑制真菌生长在抗真菌药物的研究中亟待解决。

技术实现思路

1、发明目的：本发明的目的是提供一种在释放no的同时发挥唑类片段达到高效抑制真菌生长的no供体型抗真菌化合物，并提供上述化合物的制法和应用。

2、技术方案：本发明的一种no供体型抗真菌化合物如通式v所示：

3、

4、其中，a为

5、

6、当a为其中为4-羟基哌啶基二乙胺基d-脯氨醇基n-甲基哌嗪基四氢吡咯基或n-甲基乙醇胺基

7、当a为其中n＝2，3，5；

8、当a为x为脂肪烃或芳香烃。

9、优选的，当a为x为

10、优选的，当a为x为或

11、优选的，所述化合物具体如下：

12、1a：5-(2-(2，4-二氟苯基)-2-羟基-3-(1h-1，2，4-三唑-1-基)丙基)(甲基)氨基-o)-2，4-二硝基苯氧基-1-(4-羟基哌啶-1-基)二氮杂环形-1-鎓-1，2-二氢酸酯；

13、1b：5-(2-(2，4-二氟苯基)-2-羟基-3-(1h-1，2，4-三唑-1-基)丙基)(甲基)胺-邻)-2，4-二硝基苯氧基-1-(s)-2-羟甲基吡咯烷-1-基)二氮杂环己烷-1-鎓-1，2-二氢酸酯；

14、1c：5-(2-(2，4-二氟苯基)-2-羟基-3-(1h-1，2，4-三唑-1-基)丙基)(甲基)氨基-o)-2，4-二硝基苯氧基-1-(吡咯烷-1-基)二氮杂环己烷-1-鎓-1，2-二氢酸酯；

15、1d：5-(2-(2，4-二氟苯基)-2-羟基-3-(1h-1，2，4-三唑-1-基)丙基(甲基)氨基-邻)-2，4-二硝基苯；

16、1e：5-(2-(2，4-二氟苯基)-2-羟基-3-(1h-1，2，4-三唑-1-基)丙基)(甲基)氨基-o)-2，4-二硝基苯氧基-1-(4-甲基哌嗪-1-基)二氮杂环己烷-1-鎓-1，2-二氢酸酯；

17、1f：5-(2-(2，4-二氟苯基)-2-羟基-3-(1h-1，2，4-三唑-1-基)丙基(甲基)胺邻)-2，4-二硝基苯氧基-3-(2-羟乙基)-3-甲基二氮杂环戊烯-1-鎓-1，2-二氢酸酯；

18、2a：4-(2-(2，4-二氟苯基)-2-羟基-3-(1h-1，2，4-三唑-1-基)丙基)(甲基)氨基)甲基)苄基)氨基)乙氧基)-3-(苯磺酰基)-1，2，5-恶二唑2-氧化物；

19、2b：4-(3-(4-(2，4-二氟苯基)-2-羟基-3-(1h-1，2，4-三唑-1-基)丙基)(甲基)氨基)甲基)苄基)氨基丙氧基)-3-苯磺酰基-1，2，5-恶二唑2-氧化物；

20、2c：4-((5-(4-((2-(2，4-二氟苯基)-2-羟基-3-(1h-1，2，4-三唑-1-基)丙基)(甲基氨基)甲基)苄基)氨基)戊基)氧基)-3-(苯磺酰基)-1，2，5-恶二唑2-氧化物；

21、2d：4-(4-(2-(4-(2-(2，4-二氟苯基)-2-羟基-3-(1h-1，2，4-三唑-1-基)丙酰基)(甲基氨基)甲基)苯氧基)丙氧基)苯基)乙酰氧基)丁氧基)-3-(苯磺酰基)-1，2，5-恶二唑2-氧化物；

22、2e：4-(5-(2-(4-(3-(2-(2，4-二氟苯基)-2-羟基-3-(1h-1，2，4-三唑-1-基)丙酰基)(甲基氨基)甲基)苯氧基)丙氧基)苯基)乙酰氧基)戊基)氧基)-3-(苯基磺酰基)-1，2，5-恶二氮-2-氧化物；

23、2f：4-(2-(2-(4-(2-(2，4-二氟苯基)-2-羟基-3-(1h-1，2，4-三唑-1-基)丙酰基(甲基)氨基)甲基)苯氧基)丙氧基)苯基)乙酰氨基)乙氧基)-3-(苯磺基尼龙基)-1，2，5-恶二唑2-氧化物；

24、2g：4-(2-(2-(4-(3-(2-(2，4-二氟苯基)-2-羟基-3-(1h-1，2，4-三唑-1-基)丙酰基(甲基氨基)甲基)苯氧基)丙氧基)苯基)乙酰氨基)乙氧基)-3-(仅苯基磺)-1，2，5-氧杂二氮唑-2-氧化物；

25、2h：4-(4-(4-(4-(2-(2，4-二氟苯基)-2-羟基-3-(1h-1，2，4-三唑-1-基)丙酰基(甲基)氨基)甲基)苯氧基)丙氧基)苯基)乙酰氧基)丁-2-炔基-1-基)氧基)-3-(ph-烯基磺酰基)-1，2，5-恶二唑2-氧化物；

26、2i：4-(2-(2-(2-(4-(2-(2，4-二氟苯基)-2-羟基-3-(1h-1，2，4-三唑-1-基)丙基)(甲基)氨基)甲基)苯氧基)丙氧基)苯基)乙酰氧基)乙氧基)乙氧基)-3-(苯丙氨酸-尼龙磺酰基)-1，2，5-恶二唑2-氧化物；

27、3a：2-(二羟氧基)乙基-2-(4-((2-(2，4-二氟苯基)-2-羟基-3-(1h-1，2，4-三唑-1-基)丙基)(甲基)氨基)甲基)苯氧基)丙氧基)苯基)乙酸酯；

28、3b：3-(硝氧基)丙基-2-(4-((2-(2，4-二氟苯基)-2-羟基-3-(1h-1，2，4-三唑-1-基)丙基)(甲基)氨基)甲基)苯氧基)丙氧基)苯基)乙酸酯；

29、3c：4-(硝氧基)丁基-2-(4-((2-(2，4-二氟苯基)-2-羟基-3-(1h-1，2，4-三唑-1-基)丙基)(甲基)氨基)甲基)苯氧基)丙氧基)苯基)乙酸酯；

30、3d：5-(硝氧基)戊基-2-(4-(2-(2，4-二氟苯基)-2-羟基-3-(1h-1，2，4-三偶氮-l-1-基)丙基)(甲基)氨基)甲基)苯氧基)丙氧基)苯基)乙酸酯；

31、3e：4-((硝氧基)甲基)苄基-2-(4-(2-(2，4-二氟苯基)-2-羟基-3-(1h-1，2，4-三唑-1-基)丙基)(甲基)氨基)甲基)苯氧基)丙氧基)苯基)乙酸酯；

32、3f：2-((硝氧基)甲基)苄基-2-(4-(2-(2，4-二氟苯基)-2-羟基-3-(1h-1，2，4-三唑-1-基)丙基)(甲基)氨基)甲基)苯氧基)丙氧基)苯基)乙酸酯；

33、3g：(3s，3ar，6r，6as)-6-(硝氧基)六氢呋喃[3，2-b]呋喃-3-基-2-(4-((2-(2，4-二氟苯基)-2-羟基-3-(1h-1，2，4-三唑-1-基)丙基(甲基)氨基)甲基-基苯氧基)丙氧基)氢烯基)乙酸酯；

34、3h：2-(2-(2-(2，4-二氟苯基)-2-羟基-3-(1h-1，2，4-三唑-1-基)丙基)(甲基)氨基)甲基)苯氧基)丙氧基)苯基)乙酰基)-l2-氮杂基)乙基硝酸酯。

35、上述化合物的制法，具体如下：以仲胺类化合物4a-f为原料，高压下与no气体反应得到偶氮鎓二醇钠盐类化合物5a-f，在过弱碱的作用下与2,4-二硝基氟苯发生亲核取代反应生成化合物6a-f；同时，取三甲基碘化亚砜在强碱环境加热生成碳负离子中间体c-h3，再与原料az-1发生环氧化反应得到az-2，az-2在碱性条件下被胺类化合物开环得到az-3，最后化合物6a-f在az-3的碱性进攻下制得目标化合物；

36、

37、上述化合物的制法，具体如下：以苯硫酚钠7为原料，与氯乙酸反应得到苯硫基乙酸8，然后8氧化得到化合物9，除去溶剂后在高温下与发烟硝酸反应得到呋咱氮氧化物10，呋咱氮氧化物在碱性条件下与boc保护的氨基醇反应得到11a-c，脱保护后即得到中间体12a-c；同时，中间体az-3与4-溴甲基苯甲醛发生亲核加成反应得到az-4；最后，12a-c和az-4通过弱还原剂腈基硼氢化钠的还原胺化得到目标化合物；

38、

39、上述化合物的制法，具体如下：以对羟基苯乙酸甲酯14为原料与1,3-二溴丙烷在碱性条件下发生亲核加成得到15，15进一步与对羟基苯甲醛反应得到16，纯化后与甲胺盐酸盐在无水条件、三乙胺的催化下得到亚胺中间体，直接还原得到化合物17；将az-2溶于乙腈中并加入过量三乙胺游离，后加入17在碱性环境下开环得到化合物az-5，脱去乙酯部分即得到中间体az-6；同时，由10与二醇在碱性环境下发生亲核取代得到13d-h；最后，az-6和13d-h在催化剂的作用下缩合得到目标化合物；

40、

41、上述化合物的制法，具体如下：以端基溴醇为原料，在高温避光条件下与硝酸银反应生成羟基硝酸酯类化合物，后与az-6一步酯缩合得到目标化合物；

42、

43、本发明还公开了一种药物组合物，由通式v的化合物或其医学上可接受的盐与药学上可接受的载体或辅料的药物组成。

44、上述的化合物在制备抗真菌的药物中的应用。

45、发明原理：本发明的no供体型抗真菌化合物，通过在活性唑类抗菌片段的基础上引入一氧化氮no供体片段，到达在体外含巯基的亲核试剂存在下可剂量依赖性地缓慢释放no的效果，no可通过降低胞内第二信使环二鸟苷酸(c-di-gmp)水平抑制真菌生物被膜的形成与促使生物被膜的驱散，进而影响真菌的生长；化合物稳定性较高，通过将化合物3a中的酯键替换为酰胺键，即化合物3h，显著提高了化合物3h在大鼠血浆和肝微粒中的稳定性。

46、no供体型抗真菌化合物3a-3h通过穿透真菌细胞，破坏真菌细胞膜的完整性，在体内缓慢释放并产生有效浓度的no，发挥显著的抗真菌活性，达到有效抑制新生隐球菌生长的效果，并且具有广谱抗菌活性；其中，化合物3a由于其一氧化氮供体部分空间结构更小而更有利于与cyp51(甾醇14α-去甲基化酶)相结合，低浓度下也能高效抑制新生隐球菌生长，通过抑制新生隐球菌生物膜形成，远优于阳性药氟康唑(flc)，也可以抑制新生隐球菌麦角甾醇的生物合成，从而发挥抗菌功能。化合物3b可以有效抑制新生隐球菌生长，优于flc；化合物3e，3g能有效抑制白念珠菌生长。同时，滴鼻给予化合物3a和3h，可以显著降低小鼠脑组织和肺组织荷菌量，化合物3a和3h可显著减轻小鼠脑组织病理损伤程度。

47、有益效果：与现有技术相比，本发明具有如下显著优点：

48、(1)本发明的no供体型唑类衍生物在释放no的同时发挥唑类片段的抗真菌作用，达到发挥多个靶点之间的协同作用的效果，避免单靶点药物联合使用时因药代动力学性质复杂而造成的治疗窗变窄和给药剂量难以设置等问题；

49、(2)通过体外抗真菌活性测试，筛选出高活性的硝酸酯唑类衍生物3a和3e，其对新生隐球菌h99具有优秀的体外抑制活性，可以在﹤1μg/ml的低浓度时即可达到极高的抗隐球菌活性，显著优于现有抗真菌药物；

50、(3)硝酸酯类no供体型唑类衍生物同时能够抑制新生隐球菌细胞膜上的麦角甾醇的生成从而发挥抗真菌活性；

51、(4)由于本技术的化合物优越的体内外抗新生隐球菌活性，可作为一类治疗隐球菌性脑膜炎的抗真菌新骨架，应对侵袭性真菌感染。