CN103193770B

CN103193770B - 取代苯并噻唑类抗真菌化合物及其制备方法与应用

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Publication number: CN103193770B
Application number: CN201310090710.3A
Authority: CN
Inventors: 盛春泉; 朱杰; ***; 刘杨; 张玲; 缪震元; 姚建忠; 董国强
Original assignee: Second Military Medical University SMMU
Current assignee: Second Military Medical University SMMU
Priority date: 2013-03-20
Filing date: 2013-03-20
Publication date: 2015-10-28
Anticipated expiration: 2033-03-20
Also published as: CN103193770A

Abstract

本发明属于医药技术领域。本发明提供了一种取代苯并噻唑类化合物及其药学上可接受的盐，其结构通式如式（Ⅰ）所示：

Description

取代苯并噻唑类抗真菌化合物及其制备方法与应用

技术领域

本发明涉及医药技术领域，具体涉及一种新的取代苯并噻唑类化合物——顺-N-{2-[(环戊烷基羰基)氨基]苯并噻唑-6-基}-3-[(取代)氨基]环己基甲酰胺类化合物和其盐类以及制备方法，以及作为抗真菌药物的应用。

背景技术

近年来，随着抗菌素、肿瘤放化疗和器官移植等治疗手段的广泛应用，以及艾滋病患病率的急剧增涨，白念菌、烟曲霉菌和新生隐球菌等深部真菌感染的患病群体大幅度增加。因此，深部真菌感染现已成为艾滋病、肿瘤等重大疾病致死的主要原因。然而，临床上理想的抗深部真菌药物还是十分缺乏，现有药物普遍存在以下各种各样的问题。唑类药物(例如氟康唑)是作用于羊毛甾醇14α-去甲基化酶(CYP51)的一种得到广泛应用的抗真菌药物，但是该类药物由于对人体细胞色素P450酶系有抑制作用，会引发明显的药物-药物相互作用，并且抗菌谱有限，对耐药菌株无效。多烯类抗生素（例如两性霉素B）是作用于真菌细胞膜脂质的一类首选治疗药物，但是其因毒副作用大而使应用受很大限制。脂肽类药物(例如卡泊芬净)是作用于真菌细胞壁β-1,3葡聚糖合成酶的一类抗真菌药物，但其结构复杂，价格昂贵，生物利用度较低，并且有溶血毒性。因此，除了针对上述主要药物进行结构优化和制剂改进外，寻找抗真菌药物研究新策略和新型靶点显得十分迫切和必要，以获取具有全新作用机制和全新结构类型的小分子药物。

N-肉豆蔻酰基转移酶(NMT)是白念菌和新型隐球菌等生长和存活所必须的酶，近年来已经被验证是抗真菌药物作用的新靶标。报道的部分真菌NMT抑制剂显示出较好的抗真菌活性，有望发展成为具有全新作用机制的新型抗真菌药物。FTR1335是目前报道的抑酶活性较好的一类苯并噻唑类NMT抑制剂，结构式如下所示。然而，FTR1335抗菌谱较窄，只对白念菌有体外抑制作用（K.Yamazaki,Y.Kaneko,K.Suwa,S.Ebara,K.Nakazawa,K.Yasuno,Synthesis ofpotent and selective inhibitors of Candida albicans N-myristoyltransferase based onthe benzothiazole structure,Bioorg Med Chem,13(2005)2509-2522.）,并且目前尚无文献报道通过结构改造来扩展FTR1335的抗菌谱和改善其抗真菌活性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种取代苯并噻唑类化合物及其盐类。本发明的另一目的在于提供所述的取代苯并噻唑类化合物及其盐类的制备方法。本发明的第三目的在于提供所述的取代苯并噻唑类化合物及其盐类在制备抗真菌药物、拓扑异构酶抑制剂、抗肿瘤药物、抗病毒药物、抗高血压药物或抗血栓药物中的应用。

本发明的技术方案是：为了扩展FTR13335的抗菌谱和改善其抗真菌活性，主要集中在FTR13335的萘环部分进行结构改造，得到一类顺-N-{2-[(环戊烷基羰基)氨基]苯并噻唑-6-基}-3-[(取代)氨基]环己基甲酰胺类化合物，可以作为真菌N-肉豆蔻酰基转移酶(NMT)的抑制剂。

本发明的第一方面，是提供一种取代苯并噻唑类化合物，即顺-N-{2-[(环戊烷基羰基)氨基]苯并噻唑-6-基}-3-[(取代)氨基]环己基甲酰胺类化合物，及其药学上可接受的盐，其结构通式如式（Ⅰ）所示：

式（Ⅰ）中，R表示取代萘环或取代芳香杂环，

a)取代萘环或取代芳香杂环中的各种取代基位置是位于除去连接位置的其它任何位置，可以是单取代，也可以多取代，取代基指：氢、羟基、甲基、乙基、甲氧基、乙氧基、硝基、氰基、三氟甲基或卤素，所述的卤素包括F、Cl、Br、I；

b)取代芳香杂环独立地表示：喹啉、四氢喹啉、异喹啉、四氢异喹啉、吡啶、噻吩、噻唑、吡唑、呋喃、噁唑、异噁唑、哒嗪或吡嗪等。

式（Ⅰ）化合物，R基团优选自：

（1）R基团为1-溴-2-萘；

（2）R基团为6-甲氧基-2-萘；

（3）R基团为1-萘；

（4）R基团为2-甲氧基-1-萘；

（5）R基团为4-甲氧基-1-萘；

（6）R基团为2-乙氧基-1-萘；

（7）R基团为2-喹啉；

（8）R基团为3-喹啉；

（9）R基团为2-氯-3-喹啉；

（10）R基团为1,2,3,4-四氢喹啉-3-基；

（11）R基团为4-喹啉；

（12）R基团为6-喹啉；

（13）R基团为1,2,3,4-四氢喹啉-6-基；

（14）R基团为8-喹啉；

部分优选化合物是：

顺-N-{2-[(环戊基羰基)氨基]苯并噻唑-6-基}-3-[(3-喹啉甲基)氨基]环己基甲酰胺（8）、

顺-N-{2-[(环戊基羰基)氨基]苯并噻唑-6-基}-3-[(6-喹啉甲基)氨基]环己基甲酰胺(12)，或

顺-N-{2-[(环戊基羰基)氨基]苯并噻唑-6-基}-3-[(1,2,3,4-四氢喹啉-6-基)甲氨基]环己基甲酰胺（13）。

上述苯并噻唑类化合物可按照常规方法制备位药用盐的形式。包括其有机酸盐及无机酸盐：无机酸包括（但不限于）盐酸、硫酸、磷酸、二磷酸、氢溴酸、硝酸等，有机酸包括（但不限于）乙酸、马来酸、富马酸、酒石酸、琥珀酸、乳酸、对甲苯磺酸、水杨酸、草酸等。

本发明的第二方面，是提供一种取代苯并噻唑类化合物及其药学上可接受的盐的制备方法。

本发明化合物的合成反应流程如下：

具体步骤为：

（A）制备N-(6-硝基苯并噻唑-2-基)环戊甲酰胺（Ⅱ）

2-氨基-6-硝基苯并噻唑（Ⅰ）和环戊烷甲酸在二氯甲烷中，经1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐和4-二甲氨基吡啶缩合作用，室温搅拌反应16小时，生成N-(6-硝基苯并噻唑-2-基)环戊甲酰胺（Ⅱ）；

（B）制备N-(6-氨基苯并噻唑-2-基)环戊甲酰胺（Ⅲ）

化合物N-(6-硝基苯并噻唑-2-基)环戊甲酰胺（Ⅱ）和氯化亚锡于乙醇中，加热回流反应2小时，得到N-(6-氨基苯并噻唑-2-基)环戊甲酰胺（Ⅲ）；

（C）制备叔丁基-N-顺-3-[(2-[(环戊基羰基)氨基]苯并噻唑-6-氨基)羰基]环己基氨基甲酸酯（Ⅳ）

N-(6-氨基苯并噻唑-2-基)环戊甲酰胺（Ⅲ）和顺-3-(叔丁氧羧氨基)环己基甲酸于二氯甲烷中，加入1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐和1-羟基苯并***，室温搅拌反应18小时，得到叔丁基-N-顺-3-[(2-[(环戊基羰基)氨基]苯并噻唑-6-氨基)羰基]环己基氨基甲酸酯（Ⅳ）；

（D）制备顺-3-氨基-N-[2-(环戊基羰基)氨基]苯并噻唑-6-基-环己基甲酰胺（Ⅴ）

叔丁基-N-顺-3-[(2-[(环戊基羰基)氨基]苯并噻唑-6-氨基)羰基]环己基氨基甲酸酯（Ⅳ）与二氯甲烷中，加入三氟乙酸，室温搅拌反应1小时,得到顺-3-氨基-N-[2-(环戊基羰基)氨基]苯并噻唑-6-基-环己基甲酰胺（Ⅴ）；

(E)制备目标化合物顺-N-{2-[(环戊基羰基)氨基]苯并噻唑-6-基}-3-[(取代)氨基]环己基甲酰胺（Ⅵ）

化合物顺-3-氨基-N-[2-(环戊基羰基)氨基]苯并噻唑-6-基-环己基甲酰胺（Ⅴ）和取代萘甲醛或取代喹啉甲醛于甲醇中，混合液室温搅拌反应2小时；加入氰基硼氢化钠和3-5滴醋酸，继续搅拌反应10小时，生成制备目标化合物顺-N-{2-[(环戊基羰基)氨基]苯并噻唑-6-基}-3-[(取代)氨基]环己基甲酰胺（Ⅵ）。

本发明的第三方面，是提供所述的取代苯并噻唑类化合物及其药学上可接受的盐在制备抗真菌药物、拓扑异构酶抑制剂、抗肿瘤药物、抗病毒药物、抗高血压药物或抗血栓药物中的应用。

本发明的化合物经体外抑菌实验，证明大部分化合物具有较好的抗真菌活性和较广的抗菌谱，尤其是化合物广谱性得到了较大的提高，说明本类化合物可用于制备治疗抗真菌感染的药物。

本发明的化合物为深入研究和开发新结构类型抗真菌药物开辟了新的途径。

具体实施方式

以下结合具体实施例，对本发明作进一步说明。应理解，以下实施例仅用于说明本发明而非用于限定本发明的范围。

实施例1：N-(6-硝基苯并噻唑-2-基)环戊甲酰胺（Ⅱ）的制备

取2-氨基-6-硝基苯并噻唑(4.00g,0.02mol,1equiv)和环戊烷甲酸(2.28g,0.02mol,1equiv)溶于50mL二氯甲烷中，加入1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐(5.75g,0.03mol,1.5equiv)和4-二甲氨基吡啶(0.40g,2mmol，0.1equiv)，室温搅拌反应16h。反应结束后，反应液用5%盐酸洗(3×30mL),5%碳酸氢钠洗(3×30mL),饱和氯化钠溶液洗(3×30mL),用无水Na₂SO₄干燥.过滤，减压蒸干溶剂，残余物经硅胶柱层析纯化（展开剂:hexane:EtOAc=10:1,v/v），得到淡黄色固体5.66g，收率97.3%。¹H-NMR(300MHz,CDCl₃):9.15(brs,1H),8.76(d,1H,J=2.4Hz),8.34(dd,1H,J=9.0,2.4Hz),7.82(d,1H,J=9.0Hz),2.80-2.96(m,1H),1.90-2.11(m,2H),1.54-1.90(m,6H).ESI-MS(m/z):290[M-1].

实施例2：N-(6-氨基苯并噻唑-2-基)环戊甲酰胺（Ⅲ）的制备

取化合物Ⅱ(1.00g,3.4mmol,1equiv)和氯化亚锡(2.30g,10.2mmol，3equiv)溶于50mL乙醇中，加热回流反应2h。反应结束后，蒸干反应液，加入5%氢氧化钠溶液50mL和100mL乙酸乙酯充分混合振荡，水层用乙酸乙酯(2×100mL)萃取。有机相合并，用饱和氯化钠溶液洗(3×30mL)，无水Na₂SO₄干燥。过滤，减压蒸干溶剂，残余物用乙酸乙酯20mL重结晶，得到白色固体0.45g，收率50.6%。¹H-NMR(300MHz,DMSO-d₆):11.97(s,1H),7.37(d,1H,J=8.5Hz),6.97(d,1H,J=1.5),6.68(dd,1H,J=8.5,1.5Hz),5.14(s,2H),2.83-2.97(m,1H),1.78-1.95(m,2H),1.45-1.95(m,6H).ESI-MS(m/z):262[M+1].

实施例3：叔丁基-N-顺-3-[(2-[(环戊基羰基)氨基]苯并噻唑-6-氨基)羰基]环己基氨基甲酸酯（Ⅳ）的制备

取Ⅲ(1.00g,3.83mmol,1equiv)和顺-3-(叔丁氧羧氨基)环己基甲酸(0.93g,3.83mmol,1equiv)溶于25mL二氯甲烷中，加入1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐(1.10g,5.75mmol,1.5equiv)和1-羟基苯并***(0.78g,5.75mmol，0.1equiv)，室温搅拌反应18h。反应结束后，过滤出白色沉淀物，用20mL二氯甲烷洗涤，得到淡黄色固体0.91g，收率54.2%。1H-NMR(300MHz,DMSO-d6):12.45(s,1H),10.21(s,1H),8.50(d,1H,J=1.8Hz),7.83(d,1H,J=8.7Hz),7.68(dd,1H,J=8.7,1.8Hz),7.04(s,1H),3.07-3.22(m,1H),2.72-2.81(m,1H),2.55-2.66(m,1H),1.67-2.17(m,12H),1.57(s,9H),1.20-1.53(m,4H).ESI-MS(m/z):485[M-1].

实施例4：顺-3-氨基-N-[2-(环戊基羰基)氨基]苯并噻唑-6-基-环己基甲酰胺（Ⅴ）的制备

取Ⅳ(0.35g,0.72mmol,1equiv)溶于3mL二氯甲烷中，加入三氟乙酸3mL，室温搅拌反应1h,减压蒸干溶剂，加入5%碳酸钠水溶液30mL和乙酸乙酯50mL，充分混合振荡。水层用乙酸乙酯(2×20mL)萃取。合并有机相，用饱和氯化钠溶液洗(3×30mL)，无水Na₂SO₄干燥。过滤，减压蒸干溶剂，得到白色固体0.27g，收率92.59%。¹H-NMR(300MHz,DMSO-d₆):10.08(s,1H),8.41(s,1H),7.73(d,1H,J=8.7Hz),7.62(d,1H,J=8.7Hz),4.58-5.52(brs,2H),2.99-3.16(m,1H),2.43-2.69(m,2H),1.60-2.16(m,12H),0.99-1.60(m,4H).ESI-MS(m/z):385[M-1].

实施例5：顺-N-{2-[(环戊基羰基)氨基]苯并噻唑-6-基}-3-[(1-溴-2-萘甲基)氨基]环己基甲酰胺（表中化合物1）的制备

取化合物顺Ⅴ(0.15g,0.39mmol,1equiv)和1-溴-2-萘甲醛(0.091g,0.39mmol,1equiv)溶于甲醇10mL中，混合液室温搅拌反应2h。向反应液加入氰基硼氢化钠(0.025g,0.39mmol,1equiv)和3-5滴醋酸，继续搅拌反应10h。反应结束后，反应液直接硅胶拌样，快速制备色谱纯化(展开剂:CH₂Cl₂-MeOH=10:1,v/v)，得到淡黄色固体0.081g，收率33.9%。

实施例6：顺-N-{2-[(环戊基羰基)氨基]苯并噻唑-6-基}-3-[(3-喹啉甲基)氨基]环己基甲酰胺（表中化合物8）的制备

取化合物顺Ⅴ(0.15g,0.39mmol,1equiv)和3-喹啉甲醛(0.061g,0.39mmol,1equiv)溶于甲醇10mL中，混合液室温搅拌反应2h。向反应液加入氰基硼氢化钠(0.025g,0.39mmol,1equiv)和3-5滴醋酸，继续搅拌反应10h。反应结束后，反应液直接硅胶拌样，快速制备色谱纯化(展开剂:CH₂Cl₂-MeOH=10:1,v/v)，得到淡黄色固体0.015g，收率7.14%。¹³C-NMR(75MHz,CD₃OD):177.51,175.78,159.40,152.23,148.37,146.62,138.70,136.00,133.85,131.65,129.97,129.28,129.28,129.07,128.68,121.64,120.42,113.54,57.33,47.74,46.10,45.30,34.05,31.34,31.34,31.21,30.07,27.05,27.05,24.67.ESI-MS(m/z):528[M+1].HR ESI-MS[M+1]:528.2443.

实施例7：顺-N-{2-[(环戊基羰基)氨基]苯并噻唑-6-基}-3-[(6-喹啉甲基)氨基]环己基甲酰胺（表中化合物12）的制备

取化合物顺Ⅴ(0.15g,0.39mmol,1equiv)和6-喹啉甲醛(0.061g,0.39mmol,1equiv)溶于甲醇10mL中，混合液室温搅拌反应2h。向反应液加入氰基硼氢化钠(0.025g,0.39mmol,1equiv)和3-5滴醋酸，继续搅拌反应10h。反应结束后，反应液直接硅胶拌样，快速制备色谱纯化(展开剂:CH₂Cl₂-MeOH=10:1,v/v)，得到淡黄色固体0.022g，收率10.59%。¹³C-NMR(75MHz,CD₃OD):177.49,176.36,159.42,151.17,148.18,146.52,138.86,138.27,136.17,133.82,131.99,129.81,129.32,128.53,122.78,121.62,120.46,113.53,56.57,50.58,46.10,45.82,35.85,31.34,31.34,30.73,30.20,27.05,27.05,25.14.ESI-MS(m/z):528[M+1].HR ESI-MS[M+1]:528.2443.

实施例8：顺-N-{2-[(环戊基羰基)氨基]苯并噻唑-6-基}-3-[(1,2,3,4-四氢喹啉-6-基)甲氨基]环己基甲酰胺（表中化合物13）的制备

取化合物顺Ⅴ(0.15g,0.39mmol,1equiv)和6-喹啉甲醛(0.061g,0.39mmol,1equiv)溶于甲醇10mL中，混合液室温搅拌反应2h。向反应液加入氰基硼氢化钠(0.025g,0.39mmol,1equiv)和3-5滴醋酸，继续搅拌反应10h。反应结束后，反应液直接硅胶拌样，快速制备色谱纯化(展开剂:CH₂Cl₂-MeOH=10:1,v/v)，得到淡黄色固体0.014g，收率8.11%。化合物13是制备化合物12过程中得到的副产物。

实施例中所用试剂均为市售分析纯。

表1中其他化合物以不同的取代萘环或喹啉环为合成原料，如表1所列，重复实施例5中的步骤，便能合成所需的取代苯并噻唑类化合物。

表1优选化合物的化学结构和¹H-NMR和MS数据

实施例9：本发明合成的顺-N-{2-[(环戊烷基羰基)氨基]苯并噻唑-6-基}-3-[(取代)氨基]环己基甲酰胺类化合物的抗真菌作用

(一)实验方法：采用常规的体外抑菌实验方法(详见：Antimicrob AgentsChemother1995,39(5):1169)

1.材料与方法

(1)实验菌株

本实验选用了以下6种重要的人体致病标准真菌菌株作为筛选对象，真菌菌株由第二军医大学长海医院真菌室（或购自中科院药物研究所）提供。

1）白色念珠菌(Candida albicans,标准株SC5314)；

2）***滑念珠菌（Candida parapsilosis，临床株0306392）；

3）光滑假丝酵母菌（Candida glabrata，标准株537）

4）新型隐球菌(Cryptococcus neoformans,标准株BLS108)；

5）红色毛癣菌（Trichophyton rubrum，临床株0501124）；

6）石膏状小孢子菌（Microsporum gypseum，临床株Cmccfmza）。

(2)试验方法

菌悬液配制：a.新型隐球菌和念珠菌经YEPD液体培养基35℃培养16小时，两次活化，用血细胞计数板计数，以RPM1640液体培养基调整浓度至1×10³～5×10³个/mL。b.丝状菌（红色毛癣菌）经SDA斜面分别培养（35℃）一周和（28℃）两周，两次活化，加RPM1640液体培养基并用吸管吹打，使孢子游离于RPM1640液中，经四层纱布过滤，计数，调整浓度至1×10³～5×10³个/mL。

药液配制：取本发明待测化合物溶于二甲亚砜，配成3.2mg/mL的药物储存液，实验前用RPM1640稀释成320μg/mL。

接种：96孔板1号孔加RPM1640200μl作空白对照，3-12号孔各加菌悬液100μl，2号孔加菌悬液180μl和药液20μl，2-11号孔的药物浓度作9级2倍比稀释，各孔药物浓度分别为32、16、8、4、2、1、0.5、0.25、0.125μg/mL。12号孔不加药液，作阳性对照。

培养及检测：设阳性对照孔光密度值(OD值)为100%，以光密度值比阳性对照孔低于80%的最低药物浓度为最小抑菌浓度值(MIC)。

(二)实验结果

体外抑菌实验结果见表2。

表2部分优选目标化合物体外抗真菌最小抑菌浓度值(MIC₈₀,μg/mL)

上述实验结果表明，与阳性对照药相比，本发明所述化合物中大部分具有较好的抗真菌活性和较广的抗菌谱，尤其是化合物广谱性得到了较大的提高，说明本类化合物可用于制备治疗抗真菌感染的药物。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims

1.一种取代苯并噻唑类化合物及其药学上可接受的盐，所述的苯并噻唑类化合物为：

顺-N-{2-[(环戊基羰基)氨基]苯并噻唑-6-基}-3-[(3-喹啉甲基)氨基]环己基甲酰胺、

顺-N-{2-[(环戊基羰基)氨基]苯并噻唑-6-基}-3-[(6-喹啉甲基)氨基]环己基甲酰胺，或

顺-N-{2-[(环戊基羰基)氨基]苯并噻唑-6-基}-3-[(1,2,3,4-四氢喹啉-6-基)甲氨基]环己基甲酰胺。

2.根据权利要求1所述的一种取代苯并噻唑类化合物及其药学上可接受的盐，其特征在于，所述的药学上可接受的盐为有机酸盐或无机酸盐。

3.根据权利要求2所述的一种取代苯并噻唑类化合物及其药学上可接受的盐，其特征在于，所述的无机酸为盐酸、硫酸、磷酸、二磷酸、氢溴酸，或硝酸；有机酸为乙酸、马来酸、富马酸、酒石酸、琥珀酸、乳酸、对甲苯磺酸、水杨酸，或草酸。

4.一种如权利要求1所述的取代苯并噻唑类化合物及其药学上可接受的盐在制备抗真菌药物中的应用。