含卤素或苯并咪唑类功能基团的香豆素类衍生物及其制备方法和应用
【专利摘要】本发明公开了含卤素或苯并咪唑类功能基团的香豆素类衍生物及其制备方法和应用，该香豆素类衍生物具体化合物包括7?(6?溴/苯并咪唑己氧基)香豆素，通过7?羟基香豆素与相应溴代烷烃发生烷基化反应制备7?(6?溴己氧基)香豆素，由7?(6?溴己氧基)香豆素与苯并咪唑类化合物发生取代反应制得到7?(6?苯并咪唑己氧基)香豆素，该类化合物对中型指环虫等水产寄生虫具有良好的杀灭作用。
【专利说明】
含卤素或苯并咪唑类功能基团的香豆素类衍生物及其制备方 法和应用
技术领域
[0001] 本发明涉及水产用杀灭鱼类单殖吸虫活性物质领域，涉及含卤素或苯并咪唑类功 能基团的香豆素类衍生物，具体涉及7-(6-溴/苯并咪唑己氧基)香豆素类衍生物及其制备 和杀虫活性的应用。
【背景技术】
[0002] 香豆素类化合物是一类重要的有机杂环化合物，具有抗凝血、抗肿瘤、杀虫、抑菌、 抗病毒等广泛的生物学活性，广泛的应用于医药和农药领域。目前国内水产养殖行业通常 使用兽用药剂用于防治鱼类单殖吸虫病害，主要有吡喹酮、甲苯咪唑等，超剂量、频繁使用 这些化合物使得寄生虫的耐药性逐渐增加，并且极易造成药物残留、环境污染等食品及环 境安全问题。因此，开发高效、低毒、易降解的新型杀虫药物是保障水产行业持续高速发展 亟待解决的问题。香豆素类化合物作为杀虫剂，具有高效和环保等优点，因而备受人们关 注。本实验室前期从中药蛇床子中分离得到一种香豆素类化合物一一蛇床子素，该化合物 具有良好的杀灭鱼类单殖吸虫的生物活性。但是该化合物提取分离手段复杂，且化学合成 成本过高，严重限制了其在水产病害防治中的应用。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于提供含卤素或苯并咪唑类功能基团的香豆素类衍生物及其制 备方法和应用。
[0004] 为达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：
[0005] 含卤素或苯并咪唑类功能基团的香豆素类衍生物，该香豆素类衍生物的结构如式 1所示：
[0006]
[0007] 其中，R为溴原子或苯并咪唑。
[0008] 上述含卤素或苯并咪唑类功能基团的香豆素类衍生物的制备方法，包括以下步 骤：
[0009] 将4.8-5.0g 7-羟基香豆素以及13.8-14.0g无水碳酸钾加入溶剂中后于室温下搅 拌2-3h得物料A，向物料A中加入22-24g 1，6_二溴己烷后于60-65°C下回流反应20-24h，反 应后减压蒸除溶剂得物料B，向物料B中加水后用氯仿进行萃取，萃取得到的有机相用无水 硫酸钠干燥后减压浓缩得固体粗品，固体粗品经过柱层析分离纯化，得到7-(6-溴己氧基） 香豆素，结构如式2所示：
[0010]
[0011]或者，
[0012] 将ο. 6-0.7g所述7-( 6-溴己氧基）香豆素以及1.3-1.5g无水碳酸钾加入溶剂中后 于室温下搅拌l_2h得物料C，向物料C中加入0.7-0.8g苯并咪唑后于室温下搅拌20-24h，然 后减压蒸除溶剂得物料D，向物料D中加水后用氯仿进行萃取，萃取得到的有机相用无水硫 酸钠干燥后减压浓缩得固体粗品，固体粗品经过柱层析分离纯化，得到7-(6-苯并咪唑己氧 基)香豆素，结构如式3所示：
[0013:
[0014] 上述含卤素或苯并咪唑类功能基团的香豆素类衍生物在制备用于防治水产品寄 生虫病的药物中的应用。
[0015] 所述寄生虫为单殖吸虫。
[0016] 上述含卤素或苯并咪唑类功能基团的香豆素类衍生物在制备用于杀灭单殖吸虫 的药物中的应用。
[0017] 上述含卤素或苯并咪唑类功能基团的香豆素类衍生物在制备用于杀灭鱼类单殖 吸虫的药物中的应用。
[0018] 本发明的有益效果体现在：
[0019] 本发明公开的含卤素或苯并咪唑类功能基团的香豆素类衍生物具体包括7-(6- 溴/苯并咪唑己氧基)香豆素两种目标化合物，通过7-羟基香豆素与相应溴代烷烃发生烷基 化反应制备7-(6-溴己氧基)香豆素，由7-(6-溴己氧基)香豆素与苯并咪唑类化合物发生取 代反应制得7-(6-苯并咪唑己氧基)香豆素，产率较高，该类化合物对单殖吸虫等水产寄生 虫具有良好的杀灭作用，可应用于水产行业上以防治水产品寄生虫病害。
【附图说明】
[0020] 图1为本发明所述香豆素类衍生物的合成路线示意图；
[0021] 图2为7-(6-溴己氧基)香豆素(化合物1)的合成路线示意图；
[0022]图3为7-(6-苯并咪唑己氧基)香豆素(化合物2)的合成路线示意图。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图和实施例对本发明做详细说明。
[0024]本发明提供了一类化学合成的香豆素衍生物，其中几种香豆素类衍生物与先前发 现的蛇床子素相比，杀虫效果接近，且合成过程相对简单、合成成本大大低于蛇床子素的合 成。
[0025]
【申请人】在合成筛选7-取代香豆素类衍生物的研究过程中，发现7-(6-溴己氧基)香 豆素及7-(6-苯并咪唑己氧基)香豆素对鱼类单殖吸虫具有良好的杀灭活性，具有防治水产 单殖吸虫病害的应用价值。这两种化合物可按照如图1所示的合成路线制备。
[0026](一)化合物的制备
[0027] (1)7-(6-溴己氧基)香豆素(化合物1)的制备
[0028] 参见图2,将4.86g(30mmol)购买得到的7-羟基香豆素、13.8g无水K2⑶3(100mmol) 以及120mL无水丙酮加入到250mL圆底烧瓶中，室温搅拌2h后，向所述圆底烧瓶中再加入22g (90mmol) 1，6-二溴己烷，60 °C下回流反应24h。减压蒸除反应体系中的无水丙酮（45 °C， 0.05MPa负压），向所述圆底烧瓶中加入100mL蒸馏水，得混合液，混合液用氯仿萃取（150mL X4)，合并下层有机相；向有机相中加入20-30g无水硫酸钠静置过夜，过滤除去硫酸钠固 体、减压浓缩(45°C，0.05MPa负压)得固体化合物粗品。粗品经硅胶柱层析(4: 1)分离纯化，TLC检测收集含有目标化合物的洗脱部分，减压浓缩除去洗脱试剂（55°C， 0.05MPa负压），得6.63g白色针状固体。
[0029] (2)7-(6-苯并咪唑己氧基)香豆素(化合物2)的制备
[0030] 参见图3，向含有40mL乙腈的1 OOmL圆底烧瓶中加入0.65g(2mmo 1) 7-(6-溴己氧基） 香豆素以及1.38g( lOmmol)无水K2⑶3，室温搅拌lh后向所述圆底烧瓶中再加入0.71g (6mmol)苯并咪唑，继续室温下搅拌24h，反应完毕，减压蒸除反应溶剂（70°C，0.07MPa负 压），向所述圆底烧瓶中加入30mL去离子水并用氯仿萃取(50mLX3)，合并下层有机相；向有 机相中加入20-30g无水硫酸钠静置过夜，过滤除去硫酸钠固体、减压浓缩(45°C，0.05MPa负 压)得固体化合物粗品。粗品经硅胶柱层析分离纯化，TLC检测收集含有目 标化合物的洗脱部分，减压浓缩除去洗脱试剂(55°C，0.05MPa负压），得0.589g白色胶状固 体。
[0031] (3)化合物1和2结构数据列于表1、2中：
[0032]表1化合物1和2的性状
[0033]
[0034] 表2化合物1和2的1H NMR、13C NMR与ESI-MS数据
[0035]
[0036] 从表1可以看出，本发明提供的化合物1和2的制备方法具有较高的产率，从表2可 以确定化合物1和2的结构，即通过Williamson反应合成化合物1，表2中氢谱中4.03-1.46， 碳谱中的33.87-25.32为烷烃侧链的化学位移，这证明反应的正确性。化合物1与咪唑类衍 生物通过取代反应生成化合物2，表2中氢谱的8.16，7.76-7.73和144.59-116.15等为咪唑 衍生物的化学位移，这证明反应产物结构的正确性。
[0037] (二)化合物1和2杀灭鱼类单殖吸虫（中型指环虫)活性测定
[0038] (1)试验材料
[0039] 寄生虫模型：鱼类寄生中型指环虫(Dactylogyrus intermedius)，为西北农林科 技大学水产实验室活体保种;寄主模型：鲫鱼(Carassius auratus)，购自于陕西省咸阳市 某渔场，体质健康、体格均一，体重为3 ± 0.5g。
[0040] 待测药液的配制
[0041 ] 准确称取待测化合物1和2各200mg，分别置于10mL容量瓶中，加二甲基亚砜(DMS0) 溶解并定容，即得浓度为20mg/mL的待测药液，4°C冰箱保存，备用。
[0042] 感染鱼的准备
[0043] 购买的鲫鱼从渔场常温下运抵实验室，用1.5mg/L的甲苯咪唑对其进行药浴，48小 时后，随机抽取10尾鱼、取鳃制片镜检，待无寄生虫后，暂养于体积为180升的水族箱中，充 气增氧，水温控温在21 ± 1°C。在实验室条件下暂养7天后，上述健康的鲫鱼按照5:1 (健康的 鱼:活体保种鱼）的比例与实验室活体保种的感染有中型指环虫的金鱼混养，15天后，随机 抽取10尾鱼、处死、取鳃、制片、光学显微镜下镜检(放大倍数为10X4)、记录试验鱼鳃部中 型指环虫感染的数量，当鲫鱼的感染率达到100%，每尾鱼感染虫数量平均达30~50个时可 进行药效试验。
[0044] (2)体内驱虫活性测定
[0045] 参照Wang等体内杀灭鱼类寄生虫的方法进行合成化合物的杀虫活性测定(Wang et al. 2008; 2010)。根据预实验结果，设定一系列药物浓度梯度。实验在体积为2升的盆中 进行，每盆中分别加入1升充分暴气pH = 7.0的地下水，同时加入相应体积的药液，混匀，即 得一个浓度;随机捞取已感染好的试验鱼放入各盆中，每盆5尾；同时设置溶剂和空白对照 组，溶剂对照组只加入相应体积的纯溶剂，不加药液；空白对照组既不加溶剂也不加药液。 每个浓度设置3个重复组。实验期间，随时观察试验鱼死亡或中毒情况。死亡的判断标准为 鳃盖停止运动或用玻璃棒、镊子等钝器轻击鱼的尾柄部不产生任何应激反应即为死亡；中 毒的判断标准为出现浮头、沉底、侧游、反应迟钝。在实验期间，死亡的鱼及时捞出来，以免 影响水质。同时，对死亡的鱼镜检、记录下鳃上虫子数。48小时后，所有鱼断颈处死、取鳃制 片、放大倍数为10X4的光学显微镜下观察，统计鳃上中型指环虫的数量。同时，记录下空白 对照组试验鱼鳃部的中型指环虫的数量，通过以下公式计算出寄生虫平均杀灭率。
[0046]
[0047] 按照Bliss儿率分析法（Bliss 1934)，根据浓度与汆虫率之丨0」的夫糸，求出汆虫半 数有效浓度(EC5Q)及其95 %置信区间。
[0048] 化合物杀1和2杀灭中型指环虫活性数据如表3所示：
[0049]表3化合物1、2对中型指环虫的半数有效浓度值(EC50)
[0050]
[00511化合物1、2均具有杀灭中型指环虫活性，从表3可以看出，化合物1对指环虫的杀灭 活性低于对照药品甲苯咪唑，而化合物2的杀虫活性高于对照药品。
[0052](三)化合物1和2的安全性评价 [0053]试验动物材料
[0054] 鲫鱼(Carassius auratus)，体质健康、体格均一，体重为3±0.5g。
[0055] 以鲫鱼为指示生物，对化合物1和2对水生动物的安全性进行评价。实验期间，随时 观察试验鱼死亡或中毒情况。死亡的判断标准为鳃盖停止运动或用玻璃棒、镊子等钝器轻 击鱼的尾柄部不产生任何应激反应即为死亡；中毒的判断标准为出现浮头、沉底、侧游、反 应迟钝。在实验期间，死亡的鱼及时捞出，以免影响水质。
[0056] 在48小时后，记录下存活鱼数量，通过以下公式计算出鱼死亡率。
[0057]
[0058] 化合物1和2对鲫鱼的半数致死浓度值(LC5Q)如表4中所示。
[0059] 表4化合物1和2对鲫鱼的半数致死浓度值(LC50)
[0060]
[0061 ] 从表4可以看出，化合物1对鲫鱼的毒性远低于对照药品甲苯咪唑，而化合物2对鲫 鱼的毒性高于对照药品，但根据化合物2半数有效浓度值，仍具有应用前景。
【主权项】
1. 含面素或苯并咪挫类功能基团的香豆素类衍生物，其特征在于：该香豆素类衍生物 的结构如式1所示：其中，R为漠原子或苯并咪挫。2. 制备如权利要求1所述含面素或苯并咪挫类功能基团的香豆素类衍生物的方法，其 特征在于:包括W下步骤： 将4.8-5.Og 7-径基香豆素 W及13.8-14.Og无水碳酸钟加入溶剂中后于室溫下揽拌2- 化得物料A，向物料A中加入22-24g 1,6-二漠己烧后于60-65°C下回流反应20-2地，反应后 减压蒸除溶剂得物料B，向物料B中加水后用氯仿进行萃取，萃取得到的有机相用无水硫酸 钢干燥后减压浓缩得固体粗品，固体粗品经过柱层析分离纯化，得到7-(6-漠己氧基）香豆 素，结构如式2所示：或者， 将0.6-0.7g所述7-(6-漠己氧基）香豆素 W及1.3-1.5g无水碳酸钟加入溶剂中后于室 溫下揽拌1-化得物料C，向物料C中加入0.7-0.8g苯并咪挫后于室溫下揽拌20-2地，然后减 压蒸除溶剂得物料D，向物料D中加水后用氯仿进行萃取，萃取得到的有机相用无水硫酸钢 干燥后减压浓缩得固体粗品，固体粗品经过柱层析分离纯化，得到7-(6-苯并咪挫己氧基） 香豆素，结构如式3所示：3. 如权利要求1所述含面素或苯并咪挫类功能基团的香豆素类衍生物在制备用于防治 水产品寄生虫病的药物中的应用。4. 根据权利要求3所述的应用，其特征在于:所述寄生虫为单殖吸虫。5. 如权利要求1所述含面素或苯并咪挫类功能基团的香豆素类衍生物在制备用于杀灭 单殖吸虫的药物中的应用。6. 如权利要求1所述含面素或苯并咪挫类功能基团的香豆素类衍生物在制备用于杀灭 鱼类单殖吸虫的药物中的应用。
【文档编号】A61P33/14GK105837545SQ201610204223
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年4月1日
【发明人】王高学, 刘广路, 凌飞, 朱斌
【申请人】西北农林科技大学