本發(fā)明屬于藥物化合物領(lǐng)域，具體涉及一種香草醛異羥肟酸類(lèi)衍生物及其應(yīng)用。

背景技術(shù)：

肽脫甲?；?peptidedeformylase，pdf)是一類(lèi)廣泛存在于真核生物和原核生物體內(nèi)的含鐵金屬蛋白酶，在體內(nèi)蛋白質(zhì)合成中脫去新生成的n-甲酰甲硫氨酸多肽的n-甲?；?，是原核生物蛋白質(zhì)合成過(guò)程中必不可少的一種酶。在過(guò)去的幾十年，由于抗生素的大量使用，導(dǎo)致越來(lái)越多的微生物產(chǎn)生了耐藥性，甚至有些微生物產(chǎn)生了多重耐藥，因此尋找全新的靶點(diǎn)是如今抗菌藥物研究的首要問(wèn)題，而pdf也被認(rèn)為是極具潛力的抗菌靶標(biāo)和抗腫瘤靶標(biāo)。放線酰胺素是天然存在已被報(bào)道的pdf抑制劑，盡管它的生物學(xué)活性低，但卻為后來(lái)pdf結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)提供了框架，基于放線酰胺素的結(jié)構(gòu)，大量的抗菌，抗腫瘤和抗癌類(lèi)的pdf抑制劑已經(jīng)被報(bào)道。

肽脫甲?；缸鳛樾碌目股匕袠?biāo)，具有全新的抗菌機(jī)理。它存在微生物體內(nèi)且易于進(jìn)行體外檢測(cè)，因此是一個(gè)很有潛力的靶點(diǎn)。抗菌類(lèi)的pdf抑制劑有肽類(lèi)，擬肽類(lèi)和非肽類(lèi)抑制劑，肽脫甲酰基酶抑制劑按照不同結(jié)構(gòu)骨架分為異羥肟酸類(lèi)、n-甲酰羥胺類(lèi)、甲狀丙酸類(lèi)、聯(lián)芳酸類(lèi)和其他類(lèi)型。異羥肟酸類(lèi)和n-甲酰羥胺類(lèi)與酶結(jié)合是二齒螯合，具有結(jié)合強(qiáng)度大、穩(wěn)定性高的特點(diǎn)，是目前最具研究潛力的兩種金屬螯合基團(tuán)。典型的有bb-3497，作為大腸桿菌體內(nèi)pdf酶的抑制劑，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)bb-3497在體內(nèi)和體外都有良好的抗菌活性。肽脫甲?；敢种苿┳鳛榭咕鷦┚哂袕V譜性，對(duì)革蘭氏陽(yáng)性菌和革蘭氏陰性菌也顯示出了良好的抗菌活性。目前已經(jīng)有g(shù)sk-1322322，bb-83698和lbm-415三種具有抗菌活性的pdf抑制劑進(jìn)入了臨床試驗(yàn)階段。gsk-1322322是擬肽類(lèi)的新型pdf抑制劑，在菌類(lèi)引起的皮膚感染的靜脈治療方面有作用。gsk-1322322在臨床第一階段已顯示出了良好的活性指標(biāo)，目前也進(jìn)入了臨床第二階段。bb-83698目前還在臨床第一階段，正在調(diào)查其對(duì)抗細(xì)菌感染的靜脈治療方面療效。臨床研究發(fā)現(xiàn)它對(duì)肺炎鏈球菌引起的感染顯示出較高的活性，而對(duì)葡萄球菌的活性則較低。lbm-415是擬肽類(lèi)的新型pdf抑制劑，在大多數(shù)細(xì)菌體內(nèi)都存在它的靶點(diǎn)，具有廣泛的殺菌作用。lbm-415對(duì)肺炎鏈球菌和葡萄球菌都顯示出了良好的活性，目前正處于臨床第一階段。目前應(yīng)用于臨床的抗生素對(duì)肽脫甲?；妇鶝](méi)有抑制作用，即其抑制劑與其他抗生素不產(chǎn)生交叉耐藥。綜上可知，肽脫甲酰基酶是一個(gè)理想的新一代廣譜抗生素藥物篩選的靶點(diǎn)，對(duì)肽脫甲?；敢种苿┑慕Y(jié)構(gòu)優(yōu)化和全新活性骨架篩選將是今后該類(lèi)抗生素的發(fā)展趨勢(shì)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上，提供一類(lèi)具有抑菌活性的香草醛異羥肟酸類(lèi)衍生物。

本發(fā)明的另一目的是提供上述香草醛異羥肟酸類(lèi)衍生物在醫(yī)藥方面的用途。

本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下措施達(dá)到：

式(i)所示的化合物或其藥學(xué)上可接受的鹽，

其中，

r1為氫或羥基；

r2為c1～4烷基；

x為c1～4亞烷基或共價(jià)鍵；

y為取代或非取代的如下基團(tuán)：苯基、吡嗪基、苯并咪唑基或吡啶-2-基，其取代基選自c1～4烷基、c1～4鹵代烷基、鹵素、氨基、羧基中的一種或幾種。

在一種優(yōu)選方案中，r1為羥基。

在一種優(yōu)選方案中，r2為甲基、乙基、正丙基或異丙基。

在一種優(yōu)選方案中，x為亞甲基、亞乙基、亞丙基或共價(jià)鍵。

在一種優(yōu)選方案中，y為取代或非取代的如下基團(tuán)：苯基、吡嗪基、苯并咪唑基或吡啶-2-基，其取代基選自甲基、乙基、正丙基、異丙基、三氟甲基、氟、氯、溴、氨基、羧基中的一種或幾種。

在一種更優(yōu)選方案中，y為苯基、鹵代苯基、氨基苯基、甲酸基苯基、吡嗪基、鹵代吡嗪基、氨基吡嗪基、苯并咪唑基、鹵代苯并咪唑基或吡啶-2-基。

在一種更優(yōu)選方案中，當(dāng)x為共價(jià)鍵時(shí)，y不含有吡啶-2-基基團(tuán)。

本發(fā)明的化合物或其藥學(xué)上可接受的鹽，具體化合物可選自：

本發(fā)明的化合物，當(dāng)x為共價(jià)鍵時(shí)，其結(jié)構(gòu)為式(ii)所示，

本發(fā)明進(jìn)一步提供了一種藥物組合物，該組合物以上述的化合物或其藥學(xué)上可接受的鹽為活性成分或主要活性成分，輔以藥學(xué)上可接受的輔料。

本發(fā)明中的吡嗪基為基團(tuán)。

本發(fā)明中的苯并咪唑基為含有的基團(tuán)，其具體可以為苯并咪唑-1-基、苯并咪唑-2-基、苯并咪唑-3-基、苯并咪唑-4-基、苯并咪唑-5-基、苯并咪唑-6-基、苯并咪唑-7-基。

本發(fā)明中的吡啶-2-基為

本發(fā)明中的c1～4烷基是指含有1～4個(gè)碳原子的直鏈或支鏈的飽和烴基，具體可選自甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、叔丁基。

本發(fā)明中的鹵素是指氟、氯、溴和碘。

本發(fā)明中的鹵代烷基是指含有至少一個(gè)鹵素取代基的烷基。

本發(fā)明中的氨基是指-nh2基團(tuán)。

本發(fā)明中的羧基是指-cooh基團(tuán)。

本發(fā)明中的藥學(xué)上可接受的鹽表示保留母體化合物的生物有效性和性質(zhì)的那些鹽。這類(lèi)鹽包括：

(1)與酸成鹽，通過(guò)母體化合物的游離堿與無(wú)機(jī)酸或有機(jī)酸的反應(yīng)而得，無(wú)機(jī)酸包括鹽酸、氫溴酸、硝酸、磷酸、偏磷酸、硫酸、亞硫酸和高氯酸等，有機(jī)酸包括乙酸、三氟乙酸、丙酸、丙烯酸、己酸、環(huán)戊烷丙酸、羥乙酸、丙酮酸、草酸、(d)或(l)蘋(píng)果酸、富馬酸、馬來(lái)酸、苯甲酸、羥基苯甲酸、γ-羥基丁酸、甲氧基苯甲酸、鄰苯二甲酸、甲磺酸、乙磺酸、萘-1-磺酸、萘-2-磺酸、對(duì)甲苯磺酸、水楊酸、酒石酸、檸檬酸、乳酸、肉桂酸、十二烷基硫酸、葡糖酸、谷氨酸、天冬氨酸、硬脂酸、扁桃酸、琥珀酸或丙二酸等。

(2)存在于母體化合物中的酸性質(zhì)子被金屬離子代替或者與有機(jī)堿配位化合所生成的鹽，金屬例子例如堿金屬離子、堿土金屬離子或鋁離子，有機(jī)堿例如乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、氨丁三醇、n-甲基葡糖胺、奎寧等。

本發(fā)明中的藥物組合物是指將本發(fā)明中的化合物中的一個(gè)或多個(gè)或其藥學(xué)上可接受的鹽、溶劑化物、水合物或前藥與別的化學(xué)成分，例如藥學(xué)上可接受的載體，混合。藥物組合物的目的是促進(jìn)給藥給動(dòng)物的過(guò)程。

本發(fā)明中的化合物或其藥學(xué)上可接受的鹽可應(yīng)用于抗菌劑或由細(xì)菌感染所引起的疾病的治療方面，為抗生素藥物提供了新的選擇。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的內(nèi)容做進(jìn)一步說(shuō)明，但本發(fā)明的范圍并不局限于以下所提供的各實(shí)施例。

制備實(shí)施例

化合物2a和2b按下式合成。

化合物1的合成

香蘭素(1000mg,6.58mmol)，溴乙酸乙酯(1649mg,9.87mmol)，無(wú)水碳酸鉀(1816mg,13.18mmol)，無(wú)水dmf(10ml)作溶劑，60℃加熱攪拌5h。反應(yīng)結(jié)束后，向反應(yīng)液中加入適量蒸餾水(100ml)，混合物用乙酸乙酯萃取，有機(jī)層再用無(wú)水硫酸鎂干燥，溶劑低壓濃縮得到白色固體1(90％)。

¹hnmr(400mhz,cdcl3):δ9.87(s,1h),7.45(dd,j1＝1.6,j2＝4.4,1h),7.42(s,1h),6.89(d,j＝8,1h),4.79(s,2h),4.29(q,j＝7.2,2h),3.97(s,3h),1.30(t,j＝7.2,3h).ms(esi)m/z＝239[m+1]⁺.

化合物2的合成

化合物1(500mg,2.10mmol)，色胺(370mg,2.31mmol)，加入1,2-二溴乙烷10ml，攪拌溶解，再加入三乙酰氧基硼氫化鈉(668mg,3.15mmol)。反應(yīng)混合物在氮?dú)獗Ｗo(hù)下常溫?cái)嚢?2h。反應(yīng)結(jié)束后，反應(yīng)液用飽和碳酸氫鈉溶液淬滅，再用乙酸乙酯萃取(3次)，取乙酸乙酯層用無(wú)水硫酸鎂干燥，再減壓濃縮得到黃色固體；粗品用硅膠柱層析分離純化得到2(60％)，tlc：(乙酸乙酯—乙酸乙酯：甲醇＝10:1)。

¹hnmr(400mhz,dmso):δ10.81(s,1h),7.50(d,j＝7.6,1h),7.33(d,j＝8.4,1h),7.13(s,1h),7.06(t,j＝7.2,1h),7.01(s,1h),6.96(t,j＝7.2,1h),6.83-6.81(m,2h),4.70(s,2h),4.16(q,j＝7.2,3h),2.89-2.83(m,4h),1.86(s,4h),1.20(t,j＝7.2,3h).ms(esi)m/z＝383[m+1]⁺.

化合物2a的合成

金屬鈉(101mg,4.4mmol)溶解于無(wú)水甲醇3ml，鹽酸羥胺(140mg,2.0mmol)溶解于無(wú)水甲醇5ml，將上述兩種溶液混合，混合物室溫下攪拌10min，出現(xiàn)白色渾濁，過(guò)濾除去白色固體，濾渣用無(wú)水甲醇洗滌，取濾液；將2(382mg,1.0mmol)加入到濾液中，混合物70℃下回流反應(yīng)2h。反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)液低壓濃縮，殘?jiān)米钌倭康恼麴s水溶解，再用乙酸酸化溶液至ph4，出現(xiàn)黃色渾濁，過(guò)濾，取濾渣，再用硅膠柱層析分離純化得到2a(75％)，tlc(二氯甲醇：甲醇＝2:1)。

¹hnmr(400mhz,dmso):δ10.79(s,1h),7.50(d,j＝7.6,1h),7.32(d,j＝8.0,1h),7.11(s,1h),7.05(t,j＝7.6,1h),6.97-6.88(m,4h),4.34(s,2h),3.72(s,3h),3.67(s,2h),2.87-2.83(m,2h),2.80-2.77(m,2h).ms(esi)m/z＝370[m+1]⁺.mp:104.1-106.8℃.

化合物2b的合成

化合物2(382mg,1.0mmol)，過(guò)量濃氨水(d＝0.88kg﹒dm^-3)5ml，乙醇3ml，反應(yīng)液室溫?cái)嚢?4h。反應(yīng)結(jié)束后將反應(yīng)液低壓濃縮，得到殘?jiān)制酚霉枘z柱層析分離純化得到2b(78％)，tlc(乙酸乙酯：甲醇＝2:1)。

¹hnmr(400mhz,dmso):δ10.78(s,1h),7.50(d,j＝8.0,1h),7.38-7.29(m,3h),7.12(s,1h),7.05(t,j＝7.6,1h),6.98-6.86(m,4h),4.38(s,2h),3.75(s,3h),3.68(s,2h),3.19(s,1h),2.86-2.84(m,2h),2.81-2.79(m,2h).ms(esi)m/z＝354[m+1]⁺.mp:117.3-118.5℃.

化合物4a、5a、6a和8a可按下述反應(yīng)式，并采用與合成化合物2a相同的方法進(jìn)行合成。

化合物3的合成

乙基香蘭素(5000mg,30.12mmol)，溴乙酸乙酯(7545mg,45.18mmol)，無(wú)水碳酸鉀(8313mg,60.24mmol)，得到3(86％)。

¹hnmr(400mhz,dmso):δ9.85(s,1h),7.51(d,j＝2.0,1h),7.49(s,1h),7.07(d,j＝8.4,1h),4.94(s,2h),4.18(q,j＝7.2,2h),4.12(q,j＝7.2,2h),1.37(t,j＝7.2,3h),1.23(t,j＝7.2,3h).ms(esi)m/z＝253[m+1]⁺.

化合物4的合成

化合物3(500mg,1.98mmol)，色胺(348mg,2.18mmol)，三乙酰氧基硼氫化鈉(631mg,2.97mmol)，得到4(51％)。

¹hnmr(400mhz,dmso):δ10.79(s,1h),7.50(d,j＝8.0,1h),7.33(d,j＝8.0,1h),7.13(s,1h),7.06(t,j＝7.4,1h),6.97-6.94(m,2h),6.81-6.73(m,2h),4.73(s,2h),4.00(q,j＝7.2,2h),3.71-3.69(m,4h),3.18(s,3h),2.87-2.82(m,4h),1.32(t,j＝7.2,3h).ms(esi)m/z＝397[m+1]⁺.

化合物4a的合成

化合物4(200mg,0.52mmol)，金屬鈉(101mg,4.4mmol)，nh2oh·hcl(140mg,2.0mmol)，得到4a(80％)。

¹hnmr(400mhz,dmso):δ10.78(s,1h),7.49(d,j＝7.6,1h),7.32(d,j＝8.0,1h),7.11(s,1h),7.05(t,j＝7.2,1h),6.97-6.93(m,4h),4.30(s,2h),3.96(q,j＝7.2,2h),3.65(s,2h),2.84-2.83(m,2h),2.79-2.78(m,2h),1.31(t,j＝6.0,3h).ms(esi)m/z＝382[m-1]⁺.mp:103.3-105.3℃.

化合物5的合成

化合物3(500mg,1.98mmol)，2-(2-氨基乙基)吡啶(266mg,2.18mmol)，三乙酰氧基硼氫化鈉(631mg,2.97mmol)，得到5(56％)。

¹hnmr(400mhz,dmso):δ8.45(d,j＝4.8,1h),7.67(t,j＝7.6,1h),7.25(d,j＝8.0,1h),7.19(t,j＝6.4,1h),6.93(s,1h),6.76(m,2h),4.72(s,2h),4.15(q,j＝7.2,2h),3.99(q,j＝7.2,2h),3.63(s,2h),2.89-2.81(m,4h),1.32(t,j＝6.8,3h),1.21(t,j＝6.8,3h).ms(esi)m/z＝359[m+1]⁺.

化合物5a的合成

化合物5(200mg,0.56mmol)，金屬鈉(101mg,4.4mmol)，nh2oh·hcl(140mg,2.0mmol)，得到5a(76％)。

¹hnmr(400mhz,dmso):δ8.46(d,j＝4.8,1h),7.67(t,j＝7.6,1h),7.25(d,j＝7.6,1h),7.18(t,j＝6.4,1h),6.93(s,1h),6.87(d,j＝8.0,1h),6.78-6.76(s,1h),4.40(s,2h),4.00(q,j＝6.8,2h),3.64(s,2h),2.89-2.82(m,4h),1.77(s,2h),1.33(t,j＝6.8,3h).ms(esi)m/z＝346[m+1]⁺.

化合物6的合成

化合物3(500mg,1.98mmol)，對(duì)氨基苯甲酸(299mg,2.18mmol)，三乙酰氧基硼氫化鈉(631mg,2.97mmol)，得到6(60％)。

¹hnmr(400mhz,dmso):δ7.65(d,j＝8.8,2h),6.99(s,1h),6.89(m,1h),6.83-6.82(m,2h),6.60(d,j＝8.8,2h),4.72(s,2h),4.24(d,j＝5.6,2h),4.15(q,j＝7.2,2h),4.02(q,j＝7.2,2h),1.32(t,j＝7.2,3h),1.20(t,j＝7.2,3h).ms(esi)m/z＝372[m-1]⁺.

化合物6a的合成

化合物6(200mg,0.54mmol)，金屬鈉(101mg,4.4mmol)，nh2oh·hcl(140mg,2.0mmol)，得到6a(76％)。

¹hnmr(400mhz,dmso):δ7.61(d,j＝7.6,2h),6.97-6.91(m,2h),6.83-6.81(m,1h),6.46(d,j＝8.4,2h),6.20(s,1h),4.34(s,2h),4.17(d,j＝5.6,2h),4.01(q,j＝7.2,2h),1.32(t,j＝7.2,3h).ms(esi)m/z＝359[m-1]⁺.mp:139.9-141.4℃.

化合物8的合成

化合物3(500mg,1.98mmol)，氨基吡嗪(207mg,2.18mmol)，三乙酰氧基硼氫化鈉(631mg,2.97mmol)，得到8(71％)。

¹hnmr(400mhz,dmso):δ7.96(d,j＝1.2,1h),7.92(d,j＝1.6,1h),7.66(d,j＝2.8,1h),7.44(s,1h),6.98(s,1h),6.81(d,j＝1.2,2h),4.7(s,2h),4.39(d,j＝5.6,2h),4.15(q,j＝7.2,2h),4.02(q,j＝6.4,2h),1.32(t,j＝7.2,3h),1.23(t,j＝7.2,3h).ms(esi)m/z＝332[m+1]⁺.

化合物8a的合成

化合物8(200mg,0.60mmol)，金屬鈉(101mg,4.4mmol)，nh2oh·hcl(140mg,2.0mmol)，得到8a(63％)。

¹hnmr(400mhz,dmso):δ10.68(s,1h),8.95(s,1h),7.96(d,j＝1.2,1h),7.92(d,j＝1.2,1h),7.66(d,j＝2.8,1h),7.46(s,1h),6.98(s,1h),6.90-6.81(m,2h),4.40-4.38(m,4h),4.0(q,j＝6.8,2h),1.33(t,j＝7.2,3h).ms(esi)m/z＝319[m+1]^+.mp:105.2-106.9℃.

抑菌活性實(shí)驗(yàn)實(shí)施例

用含有四種不同微生物的培養(yǎng)基分別測(cè)試這些樣品。本次實(shí)驗(yàn)的菌種由中國(guó)科學(xué)院微生物研究所提供，分別為大腸桿菌(escherichiacoli，atcc8739)、金黃色葡萄球菌(staphylococcusaureus，atcc25923)、米曲霉菌(aspergillusoryzae，atcc42149)、臭曲霉菌(aspergillusfoetidus,atcc14916)。取大腸桿菌和金黃色葡萄球菌在luria-bertani培養(yǎng)基的營(yíng)養(yǎng)瓊脂中37℃恒溫培養(yǎng)24小時(shí)，另取米曲霉菌和臭曲霉菌在察氏培養(yǎng)基的營(yíng)養(yǎng)瓊脂中28℃恒溫培養(yǎng)48小時(shí)。

最低抑菌濃度(mic)測(cè)試

最低抑菌濃度測(cè)試參考了基準(zhǔn)法(duraipandiyanetal.,2009)。向96孔板的各孔內(nèi)加入100μlluria-bertani培養(yǎng)基培養(yǎng)液或察式培養(yǎng)基培養(yǎng)液以分別培養(yǎng)細(xì)菌和真菌。被測(cè)樣品被事先用10％dmso溶解于肉湯培養(yǎng)液中。將這些被測(cè)樣品的兩倍稀釋溶液和100μl統(tǒng)一配制成濃度為10⁶cfu/ml的真菌或細(xì)菌溶液一并加入每個(gè)孔中。裝有細(xì)菌溶液的96孔板被放入搖床分別在37℃培養(yǎng)24小時(shí)以充分混合和培養(yǎng)，裝有真菌溶液的則放入搖床在28℃培養(yǎng)48小時(shí)。某樣品最低抑菌濃度即使孔內(nèi)未出現(xiàn)明顯變化的最低樣品濃度，在此濃度下，微生物已停止增殖。所有以上測(cè)試均有三份實(shí)驗(yàn)組。

最低殺菌濃度(mbc)測(cè)試

最低殺菌濃度測(cè)試參考了基準(zhǔn)法(clsi2003)。最低殺菌濃度指當(dāng)以卡那霉素作為陽(yáng)性對(duì)照組時(shí)使99.9％微生物死亡的樣品濃度。所有以上測(cè)試均有三份實(shí)驗(yàn)組。

表1對(duì)不同菌株的體外抗菌活性

*化合物5a用水溶解.

"-"表示無(wú)數(shù)值，殺菌活性幾乎沒(méi)有。

從表1可知，6個(gè)小分子化合物對(duì)大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、米曲霉菌和臭曲霉菌都具有明顯的抗菌活性。其中，化合物5a的抗菌活性要強(qiáng)于其他5個(gè)化合物，而化合物6a顯示出稍弱的抗菌活性，這可能是由于其本身的低溶解性。化合物5a對(duì)大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的抗菌活性要弱于放線酰胺素，但其對(duì)米曲霉菌和臭曲霉菌的抗菌活性要強(qiáng)于放線酰胺素。本發(fā)明的化合物有望成為一類(lèi)基于肽脫甲酰基酶的新型抗菌藥物。