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编号:10214408
三氮唑醇苄胺类化合物的合成及其抗真菌活性
http://www.100md.com 《第二军医大学学报》 2000年第2期
     作者:张雷 张万年 周有骏 季海涛 朱杰

    单位:张雷(第二军医大学药学院药物化学教研室,上海 200433);张万年(第二军医大学药学院药物化学教研室,上海 200433);周有骏(第二军医大学药学院药物化学教研室,上海 200433);季海涛(第二军医大学药学院药物化学教研室,上海 200433);朱杰(第二军医大学药学院药物化学教研室,上海 200433)

    关键词:抗真菌药;合成;抗真菌活性

    第二军医大学学报000216 摘 要:目的:依据三氮唑醇类和烯丙胺类化合物的构效关系,合成出高效、低毒、广谱的新型抗真菌化合物。方法:设计合成方法并对所合成的化合物用沙氏液法测定其体外最低抑菌浓度。结果:合成了8个新的三氮唑醇苄胺类化合物(Ⅷ-1~Ⅷ-8),8个目标化合物对选用7种致病真菌都显示不同程度的抗真菌活性,抗深部真菌效果均较好。结论:从构效关系来看,取代苯环对位取代基立体因素和电负性对活性有利,化合物Ⅷ-1,Ⅷ-4,Ⅷ-5,Ⅷ-8具有很强的抗真菌活性,有进一步深入研究的价值。
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    分类号:R 978.5 文献标识码:A

    文章编号:0258-879X(2000)02-0149-04

    Synthesis and antifungal activity of 1-(1H-1,2,4-triazol

    -1-yl)-2-(2,4-difluorophenyl)-3-substituted-2-propanols

    ZHANG Lei

    (Department of Medical Chemistry, College of Pharmacy, Second Military Medical University, Shanghai 200433, China)

    ZHANG Wan-Nian
, 百拇医药
    (Department of Medical Chemistry, College of Pharmacy, Second Military Medical University, Shanghai 200433, China)

    ZHOU You-Jun

    (Department of Medical Chemistry, College of Pharmacy, Second Military Medical University, Shanghai 200433, China)

    JI Hai-Tao

    (Department of Medical Chemistry, College of Pharmacy, Second Military Medical University, Shanghai 200433, China)
, http://www.100md.com
    Zhu Jie

    (Department of Medical Chemistry, College of Pharmacy, Second Military Medical University, Shanghai 200433, China)

    ABSTRACT:Objective: Eight new fluconazole derivatives 1-(1H-1,2,4-triazol-1-yl)-2-(2,4-difluorophenyl)3-substituted-2-propanols were designed and synthesized in search for more potent, less toxic and broad spectrum antimycotics. Methods: All the compounds were synthesized and confirmed by elementary analysis, 1HNMR and IR spectra. The antifungal activities of the compounds were evaluated in vitro by Sabourand′s method. Results: The results of preliminary antifungal test showed that all of the compounds were of high activities against 7 common pathogenic fungi. Conclusion: Compounds Ⅷ-1,Ⅷ-4,Ⅷ-5,Ⅷ-8 have excellent antifungal activities and have potential prospect to be further developed.
, 百拇医药
    KEY WORDS:antifungal agents; synthesis; antifungal activity▲

    目前临床上使用的抗真菌药物主要包括两大类[1],一类是氮唑类药物,它们作用于真菌羊毛类固醇14α-去甲基化酶,代表药物氟康唑(fluconazole)高效、低毒,抗浅部和深部真菌均有效,是临床首选治疗深部真菌药物,但其抗菌谱窄,一些真菌对其易产生耐药性[2]。另一类是烯丙胺和苄胺类药物,它们作用于真菌角鲨烯环氧化酶,代表药物是丁萘芬(butenafine),其抗菌谱广,毒性很低,是目前已知抗浅部真菌活性最好的药物,但其对深部真菌活性不佳。为寻找高效、低毒、广谱的抗真菌药物,我们依据三氮唑醇类和烯丙胺苄胺类化合物的构效关系研究[3~6],以氟康唑为先导化合物,根据拼合原理,将以上两类药物的药效团拼合到一起,设计合成了8个三氮唑醇苄胺类化合物(Ⅷ-1~Ⅷ-8),并进行体外抗真菌试验研究。
, 百拇医药
    1 材料和方法

    1.1 原料及仪器 原料均购买于上海化学试剂公司,化学纯。熔点用毛细管法测定;元素分析仪为MD-1106型;红外光谱仪为Hitachi 270-50型,KBr压片;磁共振仪为Bruker Spectroprin AC-300p型,CDCl3为溶剂,TMS为内标。

    1.2 化学合成

    1.2.1 合成路线 见图1。

    1.2.2 2-氯-2′,4′-二氟苯乙酮(Ⅱ)的制备 间二氟苯(Ⅰ) 114 g (1.0 mol)与三氯化铝134 g (1.0 mol)室温下混合,加氯乙酰氯113 g (1.0 mol),搅拌4 h,冰水中析出结晶,用环己烷重结晶得(Ⅱ) 150 g (mp. 48℃,78.7%)。

    1.2.3 2′,4′-二氟-2-(1H-1,2,4-三唑-1-基)苯乙酮(Ⅲ)的制备 碳酸氢钠17 g (0.2 mol)与1,2,4-三唑28 g (0.41 mol)于甲苯200 ml中回流,滴加溶有(Ⅱ) 38 g(0.2 mol)的甲苯溶液50 ml,回流6 h,水洗分层,回收甲苯,产物乙酸乙酯-环己烷重结晶,得(Ⅲ) 18 g(mp. 105℃,40.4%)。
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    图1 目标化合物的合成路线

    Tab 1 Route of synthesis of the title compounds

    1.2.4 1-(2-(2,4-二氟苯基)-2,3-环氧丙基)-1H-1,2,4-三唑甲磺酸盐(Ⅳ)的制备 于400 ml甲苯中加入(Ⅲ) 52 g (0.23 mol)、三甲基亚硫酰碘化物45 g (0.2 mol)、三甲基十六烷基溴化铵2 g,再加入溶有NaOH 70 g的水溶液400 ml,60℃搅拌4 h,分离甲苯层,浓缩至150 ml,用乙醇150 ml稀释,加入溶有甲磺酸10 ml的乙醇溶液20 ml,析出结晶,过滤,干燥,甲醇重结晶,得(Ⅳ) 30 g (mp.131℃,39.2%)。

    1.2.5 4-氟-α-溴代甲苯(Ⅵ)的制备 对氟甲苯(Ⅴ) 5 ml (d=0.991,bp=115℃,Mr=110,45.0 mmol)和CCl4 25 ml,加热至回流,分批加入NBS 8 g (Mr=174,45.9 mmol)和少量的过氧化二苯甲酰,回流至液面漂浮有乳状固体,减压抽滤,CCl4洗涤滤饼3次,蒸干溶剂得产物8.2 g(Mr=189,96.4%)。
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    1.2.6 N-甲基-4-氟-苄胺(Ⅶ)的制备 冰浴下于甲胺的醇溶液200 ml中边搅拌边慢慢滴加4-氟-α-溴代甲苯(Ⅵ)8 g(0.042 mol),室温下搅拌2 h,回流2 h,蒸干溶剂,加水50 ml,加入NaOH 2 g,用乙醚分3次提取(50,25,25 ml),提取液用水洗,饱和食盐水洗,无水Na2SO4干燥,蒸干溶剂得产物5.0 g (Mr=139,85.6%)。

    1.2.7 1-(1H-1,2,4-三唑-1-基)-2-(2,4-二氟苯基)-3-(N-甲基-N-(4-氟苯甲基)-氨基)-2-丙醇(Ⅷ)的制备 (Ⅳ) 3 g (Mr=333,0.009 mol)和CH3OH 20 ml,加入NaOH 0.4 g),加入N-甲基-4-氟-苄胺(Ⅶ)3.0 g (0.022 mol),回流8 h,过滤,滤液蒸干溶剂,加水50 ml,用乙酸乙酯分3次提取(50,25,25 ml),提取液用水洗,饱和食盐水洗,无水Na2SO4干燥,蒸干溶剂,用乙酸乙酯-石油醚重结晶得产物2.7 g (Mr=376, 79.8%)。
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    其余各目标化合物的合成方法同上法。

    1.3 抑菌实验

    1.3.1 实验菌株 选用以下7种常见人体致病真菌,其中4个深部真菌,3个浅部真菌:(a)新型隐球菌(Cryptococcus neoformans);(b)白色念珠菌(Candida albicans); (c)熏烟色曲霉菌(Aspergillus fumigatus);(d)申克孢子丝菌(Sporothrix schenckii);(e)絮状表皮癣菌(Acrothesium floccosum); (f)石膏样毛癣菌(Trichophyton gypseum); (g)羊毛样小孢子菌(Microsporum lanosum)。

    1.3.2 实验方法 用沙氏(Sabourand′s)液法[7]测定目标化合物体外最低抑菌浓度(MIC):将化合物8 mg溶于5 ml二甲基亚砜(DMSO)中(1 600 μg/ml),取0.2 ml (含320 μg化合物)加入4 ml培养液中,使成80 μg/ml,取2 ml加入2 ml培养液中,使其稀释成40 μg/ml,用此法倍比稀释得到10个浓度,同时设溶剂对照和空白对照。实验菌种用生理盐水配成浓度为5×105个/ml的混悬液,取0.1 ml菌液加入2 ml培养液中,深部真菌34.8℃恒温培养,观察3 d的生长情况,浅部真菌25.9℃恒温培养,观察1周的生长情况,并与酮康唑和氟康唑进行对照。
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    2 结 果

    2.1 新化合物的基本数据 设计合成了8个新化合物(Ⅷ-1~Ⅷ-8),其结构、产率和IR,1HNMR等数据见表1。

    2.2 新化合物的抑菌活性 抑菌实验结果见表2。

    表1 目标化合物的结构、产率和IR,1HNMR数据

    Tab 1 Structure, yield, IR, and 1HNMR data of the title compounds Compounds*

    R

    Yield(%)
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    MP(t/℃)

    IR(KBr,cm-1)

    1HRMR(CDCl3/TMS)

    Ⅷ-1

    75.3

    58-59

    3150-3250,1600,1500,1280

    8.08(1H,s,triazole C5-H); 7.73

    (1H,s,triazole C3-H);7.53-6.82
, 百拇医药
    (7H,m,ArH);4.45-4.43

    (2H,m,Ar-N-CH2-C);3.50-3.38

    (2H,dd,J=12.41,12.99,C-CH2

    -N);3.11-2.79(2H,dd,J=

    13.34,13.74,N-CH2-Ar);2.03

    (3H,s,N-CH3);1.66-1.59[2H,m,(CH3)2C-CH2CH3];1.30[6H,s,C2H5
, 百拇医药
    -C-(CH3)2)];0.69-0.66[3H,q,(CH3)2C-CH2CH3]

    Ⅷ-2

    79.6

    90-94

    3200-3250,1600,1500,1280

    8.04(1H,s,triazole C5-H); 7.78

    (1H,s,triazole C3-H);7.51-6.76
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    (6H,m,Ar-H);4.55-4.36(2H,dd,J=

    14.18,14.3 4,Ar-N-CH2-C);3.56-

    3.47(2H,dd,J=13.30,13.32,C-CH2

    -N);3.14-2.76(2H,dd,J=

    13.52,13.54,N-CH2-Ar);2.04

    (3H,s,N-CH3)

    Ⅷ-3

    78.5
, 百拇医药
    78-81

    3150-3250,1600,1500,1280

    8.10(1H,s,triazole C5-H);7.73

    (1H,s.triazole C3-H);7.62-6.75

    (7H,m,Ar-H);4.46-4.39

    (2H,m,Ar-N-CH2-C);3.43-3.34

    (2H,m,C-CH2-N);3.05-2.82

    (2H,m,N-CH2-Ar);2.03
, 百拇医药
    (3H,s,N-CH3);1.25(3H,s,O-CH3)

    Ⅷ-4

    79.2

    63-64

    3150-3200,1600,1500,1280

    8.10(1H,s,triazole C5-H);7.73

    (1H,s,triazole C3-H);7.60-6.74

    (7H,m,Ar-H);4.47-4.34
, 百拇医药
    (2H,m,Ar-N-CH2-C);3.49-3.39

    (2H,m,C-CH2-N); 2.85-2.81

    (2H,dd,J=12.37,12.57,N-CH2

    -Ar);2.67-2.55 (2H,m,Ar-CH2-CH3)

    2.02 (3H,S,N-CH3) 1.16-1.12

    (3H,q,Ar-CH2-CH3)

    Ⅷ-5
, 百拇医药
    81.2

    65-67

    3150-3200,1600,1500,1260

    8.07(1H,s,triazole C5-H);7.76

    (1H,s,triazole C3-H);7.62-6.76

    (7H,m,Ar-H);4.50-4.45(2H,dd,J=

    14.20,14.38,Ar-N-CH2-C);3.48-3.43

    (2H,dd,J=13.61,13.62,C-CH2
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    -N);2.83-2.78(2H,dd,J=

    13.56,13.55,N-CH2-Ar);2.06

    (3H,s,N-CH3)

    Ⅷ-6

    79.8

    85-86

    3200-3250,1600,1500,1260

    8.09(1H,s,triazole C5-H);7.75

    (1H,s,triazole C3-H);7.63-6.75
, 百拇医药
    (7H,m,Ar-H);4.45-4.40(2H,dd,J=

    14.58,14.3 2,Ar-N-CH2-C);3.45-

    3.37(2H,m,C-CH2-N);2.84

    (1H,s,N-CH2-Ar);2.04(3H,s,N-CH3)

    Ⅷ-7

    75.1

    89-91

    3200-3250,1600,1500,1260
, 百拇医药
    8.12(1H,s,triazole C5-H);7.73

    (1H,s.triazole C3-H);7.64-6.75

    (7H,m,Ar-H);4.47-4.42(2H,dd,J=

    14.23,14.19,Ar-N-CH2-C);3.59

    (2H,s,C-CH2-N);3.05-2.81

    (2H,m,N-CH2-Ar);2.11(3H,s,N-CH3)

    Ⅷ-8
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    80.5

    60-63

    3150-3200,1600,1500,1280

    8.08(1H,s,triazole C5-H);7.79(1H,s,triazole C3-H);

    7.62-6.74(7H,m,Ar-H);

    4.45-4.40(2H,dd,J=

    14.19,14.25,Ar-N-CH2

    -C);3.35-3.30(2H,dd,J=13.48,13.07,C-CH2-N)2.82-2.77
, 百拇医药
    (2H,dd,J=13.51,13.80,N-CH2

    -Ar);2.03(3H,s,N-CH3)

    *Elemental analyses for C,H,N of all compounds are within 0.5% of calculated values表2 目标化合物的抗真菌活性

    Tab 2 Antifungal activity of the title compounds

    [ρB/(μg.ml-1)]

    Compounds

    Minimum inhibitory concentrations (MIC)
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    Cryptococcus

    neoformans

    Candida

    albicans

    Aspergillus

    fumigatus

    Sporothrix

    schenckii

    Acrothesium

    floccosum

    Trichophyton

, http://www.100md.com     gypseum

    Microsporum

    lanosum

    Ⅷ-1

    <0.16

    <0.16

    1.25

    10

    <0.16

    1.25

    <0.16

    Ⅷ-2

    0.16
, 百拇医药
    0.625

    10

    >80

    5

    20

    5

    Ⅷ-3

    <0.16

    0.312

    5

    >80

    0.625

    10
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    1.25

    Ⅷ-4

    <0.16

    0.16

    2.5

    40

    0.312

    5

    0.16

    Ⅷ-5

    <0.16

    <0.16

    1.25
, 百拇医药
    10

    0.16

    2.5

    <0.16

    Ⅷ-6

    <0.16

    0.625

    5

    40

    0.625

    5

    0.625

    Ⅷ-7
, 百拇医药
    0.16

    1.25

    20

    >80

    10

    20

    2.5

    Ⅷ-8

    <0.16

    0.16

    2.5

    20

    0.312
, 百拇医药
    2.5

    0.312

    Ketoconazole

    <0.16

    1.25

    0.625

    5

    0.312

    2.5

    2.5

    Fluconazole

    <0.16

    >80
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    >80

    >80

    >80

    >80

    >80

    3 讨 论

    对于7种常见致病真菌的体外抑菌试验表明:对照药物酮康唑的活性很高,氟康唑的体外抗真菌活性很差;目标化合物对所有真菌都显示不同程度的抗真菌活性,抗深部真菌效果均较好,对临床致病危害严重而目前无好的治疗药物的新型隐球菌活性都很好。从结构与活性关系来看,取代苯环对位取代基的立体因素和电负性对活性有利。化合物Ⅷ-1,Ⅷ-4,Ⅷ-5,Ⅷ-8具有很强的抗真菌活性,有进一步深入研究的价值。

    致谢 感谢本院测试中心杨根金老师、药理学教研室姜远英副教授与曹永兵同学及长海医院真菌室张丽娟老师的指导和帮助。
, 百拇医药
    作者简介:张雷(1972~),男(汉族),硕士,药师,现在解放军 总后勤部药检所

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    收稿日期:1999-08-25

    修稿日期:1999-12-19, http://www.100md.com