噁二唑-肌苷型化合物作為TyrRS抑制劑及其制法和用途
【專利摘要】一類噁二唑-肌苷型化合物，它們具有如下結(jié)構(gòu)通式：它們對(duì)多種病菌有較好的抑制和殺滅作用，且部分化合物比陽(yáng)性對(duì)照青霉素G，卡拉霉素和酮康唑有更高抑菌活性，可用于制備抗感染藥物，本發(fā)明公開了其制法與抗病原微生物活性。
【專利說(shuō)明】噁二唑-肌苷型化合物作為TyrRS抑制劑及其制法和用途

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一類具有TyrRS抑制作用的噁二唑-肌苷型化合物的制法以及它們?cè)?制備抗感染藥物中的應(yīng)用。 技術(shù)背景
[0002] 自從20世紀(jì)40年代青霉素應(yīng)用于臨床以來(lái)，抗生素挽救了無(wú)數(shù)人的生命，青霉 素也因此成為20世紀(jì)人類最偉大的發(fā)現(xiàn)之一，并開創(chuàng)了抗生素研究的新紀(jì)元，涌現(xiàn)了頭孢 菌素、氟喹諾酮、大環(huán)內(nèi)酯、氨基糖苷等多種類型的抗生素。然而由于抗生素的廣泛使用以 及濫用，細(xì)菌的耐藥問題日益突出，研究表明細(xì)菌耐藥性對(duì)臨床上使用的幾乎所有抗菌藥 物都構(gòu)成了威脅，如20世紀(jì)80年代末至90年代，革蘭氏陰性桿菌如肺炎克雷伯菌和大 腸埃希菌產(chǎn)生的超廣譜β-內(nèi)酰胺酶（ESBLs)，可水解包括氧亞氨基抗生素（頭孢他啶、 頭孢噻肟、氨曲南等）在內(nèi)的大多數(shù)β-內(nèi)酰胺類抗菌藥物，從而獲得了對(duì)β-內(nèi)酰胺類 抗菌藥物的耐藥性。更嚴(yán)重的是產(chǎn)生ESBLs的菌株往往為多重耐藥株，對(duì)許多其他抗生 素也具有耐藥性。多藥耐藥菌的出現(xiàn)，特別是甲氧西林耐藥的金黃色葡萄球菌（MRSA)、萬(wàn) 古霉素耐藥的腸球菌（VRE)、多藥耐藥的革蘭氏陰性菌（MDR-GNB)等，使人類健康面臨了 巨大的威脅，有數(shù)據(jù)表明，MRSA導(dǎo)致的死亡率比HIV的還要高。新型抗菌藥物在臨床上 應(yīng)用是緩解這一危機(jī)的有力手段，然而，目前抗菌藥物的研發(fā)正在呈萎縮態(tài)勢(shì)，20世紀(jì)90 年代有18家大型制藥公司致力于抗菌藥物的研究與開發(fā)，到2010年僅剩4家還在堅(jiān)持 (AstraZeneca, Novartis, GSK 和 Sanofi-Aventis)，遺憾的是其中的 AstraZeneca 也于 2013 年宣布中止抗菌藥物的研究與開發(fā)項(xiàng)目。新型抗菌藥物的需求與供給的矛盾因耐藥菌蔓延 而日益尖銳，對(duì)抗耐藥菌已成為臨床醫(yī)學(xué)上的一個(gè)重大和刻不容緩的世界性難題，如不采 取有效措施，我們將陷入重返"抗生素前時(shí)代"的危機(jī)。
[0003] 面對(duì)微生物耐藥問題帶來(lái)的巨大壓力，我們一直致力于新型抗菌化合物的研究。 氨酰tRNA合成酶（aaRS)是病原微生物蛋白合成過(guò)程中必須的酶系，是設(shè)計(jì)抗感染藥物比 較新型的祀點(diǎn)。目前，在aaRS抑制劑中，只有莫匹羅星（mupirocin，作用于異亮氨酰tRNA 合成酶，IleRS)應(yīng)用于臨床，因此對(duì)aaRS抑制劑的研究容易發(fā)現(xiàn)新型的抗菌化合物，對(duì)緩 解細(xì)菌耐藥問題具有重要的意義。考慮到IleRS和酪氨酰tRNA合成酶（TyrRS)顯著的結(jié) 構(gòu)差異，因此基于結(jié)構(gòu)的藥物設(shè)計(jì)方法發(fā)現(xiàn)的TyrRS抑制劑與莫匹羅星出現(xiàn)交叉耐藥的可 能性非常小。本發(fā)明在對(duì)酪氨酰tRNA合成酶（TyrRS)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行深入分析的基礎(chǔ)上，考慮 配體分子與靶點(diǎn)結(jié)構(gòu)的互補(bǔ)關(guān)系，借助計(jì)算機(jī)輔助藥物設(shè)計(jì)的方法，設(shè)計(jì)并合成出了具有 TyrRS抑制劑活性的噁二唑-肌苷型化合物。目前尚無(wú)以TyrRS為靶點(diǎn)的類似結(jié)構(gòu)的抗菌 化合物出現(xiàn)。實(shí)驗(yàn)表明，這些結(jié)構(gòu)新穎的抗菌化合物具有良好的抗菌活性和安全性。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
[0005] -類作用于TyrRS的惡二唑-肌苷型抗菌化合物，它們具有如下結(jié)構(gòu)通式：
[0006]
[0007] 式 I 中：

【權(quán)利要求】
1. 一類以TyrRS為靶點(diǎn)的噁二唑-肌苷型抗菌化合物，它們具有如下結(jié)構(gòu)通式：

R2=H、F、Cl 或 R3=H、Me 或 Et。
2. -種制備上述以TyrRS為靶點(diǎn)的噁二唑-肌苷型抗菌化合物的方法，它包括下列步 驟： 步驟1 :稱取鹽酸氨基脲和無(wú)水乙酸鈉于燒瓶中，攪拌下加水使其溶解，每g鹽酸氨基 脲用水4-1311^，再將1?1-〇10(11)溶解于乙醇，每8 11用乙醇4-91^，將化合物11的乙醇 溶液滴入燒瓶中，物質(zhì)的量之比：鹽酸氨基脲：無(wú)水乙酸鈉：Π =1: (2-3) :1，室溫反應(yīng)l-5h， 反應(yīng)完畢，抽濾，用乙醇淋洗濾渣，得白色固體粉末，硅膠柱層析，洗脫劑為石油醚-AcOEt， 石油醚與AcOEt的體積比為8:1-2:1，得R 1甲醛縮氨基脲（III); 步驟2 :將R1甲醛縮氨基脲（III)和無(wú)水乙酸鈉置于燒瓶中，加入冰醋酸使其溶 解，每g III用冰醋酸6-14mL，溶解后滴入溴，物質(zhì)的量之比：111:無(wú)水乙酸鈉：溴 =1: (1. 5-4) : (1-2)，滴加完畢，室溫反應(yīng)4-8h，反應(yīng)完畢，加入碎冰塊，有固體析出，抽濾，干 燥，乙醇重結(jié)晶，得2_氛基H1-I, 3, 4_卩惡二唑（IV); 步驟3:將2-R3-8-R2-2'，3'-異丙叉肌苷（V)和鄰苯二甲酰亞胺溶于THF中，每g V用THF 6-15mL，溶解后滴入偶氮二甲酸二異丙酯（DIAD)，物質(zhì)的量之比：V:PPh3:鄰苯二 甲酰亞胺：DIAD=I: (1. 5-2) : (1. 5-3) : (2-3. 5)，滴加完畢于室溫下反應(yīng)4-7h，反應(yīng)完畢，濃 縮，用含5%-10%的無(wú)水肼的乙醇溶解，物質(zhì)的量之比：V:無(wú)水肼=1: (1. 5-8)，回流30min， 冷卻至室溫，過(guò)濾，用乙醇淋洗濾渣，濾液濃縮，硅膠柱層析，洗脫劑為石油醚-AcOEt，石油 醚與八(：(^的體積比為1 :3-1:10，得白色固體2-1?3-8-1?2-5'-氨甲基-2'，3'-異丙叉 肌苷（VI); 步驟4:將2-R3-8-R2-5'-氨甲基-2'，3'-異丙叉肌苷（VI)加入到DMF中，每g VI用DMF 3-10mL，溶解后加入三乙胺和溴乙酸乙酯，物質(zhì)的量之比：VI:三乙胺：溴乙酸乙 酯=1: (1-3. 5) : (2-3)，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下反應(yīng)8-1 lh，反應(yīng)完畢，加入5倍DMF體積的蒸餾水，用 AcOEt萃取3次，飽和食鹽水洗滌，無(wú)水MgSO4干燥，濃縮，得到2- (((3a/?，4/?，67?，6a/P) -6- (2 -1?3-8-1?2-6-氧代-1^-嘌呤-9(6功-基）-2,2-二甲基四氫呋喃[3,4-(1][1，3]二氧雜環(huán)戊 烷-4-基）甲氨基）乙酸乙酯（VII)，將化合物（VII)溶于THF中，每g VII用THF 8-15mL， 待溶解后，加入10%氫氧化鈉水溶液，物質(zhì)的量之比：VII:氫氧化鈉=1: (1-1. 5)，室溫反應(yīng) 2-6h，反應(yīng)結(jié)束后，加入稀鹽酸中和，用AcOEt萃取3次，濃縮，硅膠柱層析，洗脫劑為石油 醚-AcOEt，石油醚與 AcOEt 的體積比為 1:2-1:6,得 2- (((3a/?，4/?，67?，6a/P) -6- (2-R3-8-R2-6 -氧代-1"-嘌呤-9 (6功-基）-2, 2-二甲基四氫呋喃[3, 4-d] [1，3]二氧雜環(huán)戊烷-4-基） 甲氨基）乙酸（VIII); 步驟 5:將 2-(((3a7?，47?，67?，6a7?)-6-(2-R3-8-R2-6-氧代-1 沒-嘌 呤-9(6功-基）-2,2_二甲基四氫呋喃[3,4-d][l，3]二氧雜環(huán)戊烷-4-基）甲氨基） 乙酸（VIII)、2-氨基-S-R 1-I, 3, 4-噁二唑（IV)加入到二氯甲烷中，每g VIII用二氯 甲烷5-10mL，待溶解后加入TBTU和三乙胺，物質(zhì)的量之比為：VIII: IV: TBTU:三乙胺 =1: (1. 2-1. 5) : (1. 5-2) : (2-2. 5)，室溫回流5-8h，反應(yīng)完畢后，濃縮，柱層析，洗脫劑為含 〇· 3%醋酸的氯仿-甲醇，氯仿與甲醇的體積比為83:1-41:1，得2-(((3a/?，4/?，67?，6a/P)-6-( 2-1? 3-8-1?2-6-氧代-1"-嘌呤-9(6功-基）-2,2-二甲基四氫呋喃[3,4-(1][1，3]二氧雜環(huán)戊 烷-4-基）甲氨基3, 4-噁二唑-2-基）乙酰胺（IX); 步驟 6:將 2-(((3a7?，47?，67?，6a7?)-6-(2-R3-8-R2-6-氧代-1 沒-嘌 呤-9(6功-基）-2, 2-二甲基四氫呋喃[3, 4-d][l，3]二氧雜環(huán)戊烷-4-基）甲氨 基）3, 4-噁二唑-2-基）乙酰胺（IX)溶于二氯甲烷中，每g IX用二氯甲烷 6-12mL，待溶解后，加入80%三氟乙酸水溶液，物質(zhì)的量之比：IX:三氟乙酸=1: (1.5-3)，室 溫反應(yīng)4-7h,完畢后,加飽和碳酸氫鈉溶液中和,用AcOEt萃取3次,飽和食鹽水洗漆,無(wú)水 MgSO4干燥，濃縮，硅膠柱層析，洗脫劑為含0. 3%醋酸的氯仿-甲醇，氯仿與甲醇的體積比為 61:1-37:1，得產(chǎn)物噁二唑-肌苷型化合物（I); 其中所述的R1、R2和R3的定義與上述的定義相同。
3.權(quán)利要求1所述的一類噁二唑-肌苷型化合物在制備抗感染藥物中的應(yīng)用。
【文檔編號(hào)】C07H1/00GK104231024SQ201410534360
【公開日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2014年10月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月11日
【發(fā)明者】肖竹平, 魏偉, 林肖依, 彭彬 申請(qǐng)人:吉首大學(xué)