CN104557743A

CN104557743A - 一类包含不饱和脂肪酸结构的抗白色念珠菌药物及其制备方法

Info

Publication number: CN104557743A
Application number: CN201410718613.9A
Authority: CN
Inventors: 汪联辉; 何聪; 傅妮娜; 翁丽星; 伍开翔
Original assignee: Nanjing Post and Telecommunication University
Current assignee: Nanjing Post and Telecommunication University; Nanjing University of Posts and Telecommunications
Priority date: 2014-12-02
Filing date: 2014-12-02
Publication date: 2015-04-29

Abstract

本发明公开了一种快速制备、筛选包含不饱和脂肪酸结构抗白色念珠菌药物的方法。该类抗白色念珠菌药物类似物或衍生物的结构由通式(II) 表示，通过抑菌实验对药物特性进行筛选。本发明公开了合成药物的制备方法和筛选方法，不仅能够减少新药的开发成本，还能有效提高新药检测的效率。其中，R₁表示直链烷基、末端羟基或巯基取代的烷基、寡聚乙二醇或1,4-烷基哌嗪中的一种，R₂是羟基，氨基，甲氧基中的一种。

Description

一类包含不饱和脂肪酸结构的抗白色念珠菌药物及其制备方法

技术领域

本发明属于药物设计及药物筛选领域，具体涉及一类抗白色念珠菌药物制备领域。

背景技术

白色念珠菌(Candida albicans)是一种人类常见的条件致病真菌，也是临床获得性感染的主要病原菌之一。在通常情况下，它以共生菌的形式存在于人体的皮肤、口腔、胃肠道和粘膜表面。在人体免疫系统正常时，白色念珠菌作为共生菌，与体内其他微生物菌群保持平衡，不会引起疾病感染。但是当免疫能力下降或抗菌药物过度使用的时候，它就可能在粘膜表面迅速扩增，而引发念珠菌病(Candidiasis)。临床上最常见的是口腔念珠菌病和念珠菌性阴道炎。此外，念珠菌还能通过组织损伤进入内皮细胞，或者形成生物膜定植在内置医疗器械商，如各种导管、人造关节、假牙等，而由此进入血液，导致严重的念珠菌血症。

随着临床抗生素、抗癌药物及免疫抑制剂的大量使用，现在念珠菌病的发病率呈现大幅度上升趋势，对人体的威胁日益增大，尤其是对重症患者及骨髓移植受者来说，念珠菌感染很可能有生命威胁。因此，对念珠菌病的有效治疗显得尤为迫切。在过去的十几年里，抗真菌药物的研制不断发展，各种药物相继应用于临床，取得了很好的成效，如两性霉素B等抗真菌药的应用，挽救了无数真菌病患者的生命。但同时也产生了严重问题，长期使用可产生菌株耐药性增强的致命性问题。因此，寻找天然、低毒、高效、特别具有克服临床耐药的新抗真菌药物以及提出新的防治策略显得尤其迫切和重要。

三氮唑类抗真菌药是近年发展起来的一类合成型抗真菌药，其作用机制是通过抑制催化羊毛甾醇14α-去甲基生成麦角甾醇的细胞色素P450,使得麦角甾醇缺乏,从而使得细胞膜结构和功能消失和破坏。近年来，该类药物的研究发展较快，由早期的咪康唑类药物如酮康唑、益康唑等发展到三氮唑类药物，如伊曲康唑、氟康唑等，但部分三氮唑类药物存在长期服用耐受性以及相当的毒副作用等。

近年来，一些具有调控或抑制白色念珠菌形态转变活性的天然小分子化合物，因有望成为潜在的新型抗真菌药物而备受关注。Oh等在2001年报道了一种白色念珠菌分泌的形态调控物质(ARS)---法呢酸，该物质不影响白色念珠菌的生长和繁殖，但能调控念珠菌形态转变和抑制菌丝生长。白色念珠菌群体效应的一种化学信号分子---法呢醇也能有效抑制白色念珠菌菌丝的生长。此外，从铜绿假单胞菌产生的一种群体感应信号分子---3-氧代-十二酰基高丝氨酸环内酯，在高浓度下能干扰白色念珠菌的形态转变。最近几年，从黄单胞杆菌和洋葱伯克氏菌中先后发现两种新的信号分子---α，β-顺式不饱和脂肪酸顺11-甲基十二碳-2-烯酸(DSF)和顺十二碳-2-烯酸(BDSF)，能够调控和抑制白色念珠菌形态转变的活性，降低其致病率。尽管目前人们对这些小分子的作用机理还了解甚少，但其调控白色念珠菌形态转变的能力，给我们治疗真菌感染带来新的启示。因此，根据此类小分子化合物及三氮唑类药物的结构特点，设计合成一系列类似物，研究其对白色念珠菌的抑制活性显得尤为重要。

但是，DSF类药物的合成至少需要三步(如III)，所选用原料脂肪酸需要工业生产得到，甲基锂价格昂贵，溴化试剂液溴毒性较大，对环境污染严重，不仅成本高，而且操作繁琐。本发明所选用合成方法路线精短，操作简单，原料选用硫酸铜等廉价易得，大大减少了新药的开发成本。

发明内容

技术问题：本发明的目的在于设计合成出一类新的药物，给出它的制备过程，并形成一种快速的药物筛选方法。

技术方案：本发明的一类包含不饱和脂肪酸结构的抗白色念珠菌药物，其结构可由式(II)表示:

其中，R₁表示直链烷基、末端羟基或巯基取代的烷基、寡聚乙二醇或1,4-烷基哌嗪中的任一种，R₂是羟基、氨基、甲氧基中的任一种。

式(II)结构中的不饱和脂肪酸(酯，酰胺)在生物体内能起到抑菌的效果；咪唑环是一个有效的抑菌药效团。

制备方法包括以下合成步骤：

步骤i.在氮气保护下，卤代物R₁X，催化剂和叠氮钠在有机溶剂中20～100℃密闭反应12～24h，得到如式(I)所示的叠氮化合物R₁N₃；

步骤ii.将抗坏血酸钠溶于溶剂中，依次加入水合二价铜离子盐的水溶液，丙炔酰基R₂ 化合物和叠氮化合物R₁N₃，在氮气保护下室温密闭反应5～10h，分离提纯得如式(II)所示的目标化合物。

步骤i所述的R₁所代表的是直链烷基、末端羟基或巯基取代的烷基、寡聚乙二醇或1,4-烷基哌嗪中的一种；所述的X代表的是Cl,Br,I或三氟甲磺酰基，所述的催化剂是碘化钾，所述的有机溶剂为四氢呋喃，N,N-二甲基甲酰胺，二甲亚砜中的一种；步骤ii所述的水合二价铜离子盐为五水合硫酸铜或二水合氯化铜；所述的R₂为羟基，氨基，甲氧基中的一种；所述的溶剂为甲醇，乙醇或叔丁醇与水体积比1:1或2:1的混合物。

有益效果

1、本发明所提出的药物结构既包含了杀菌结构，也包含了抑菌结构，对白色念珠菌的治疗有一定的效果。

2、本发明所提出的药物合成路线短、原料廉价易得，能够大大减少新药的开发成本。

3、本发明方法路线精短，操作简单，合成了一系列结构不同的抗真菌药物类似物或衍生物，通过抑菌实验进行药物特性筛选，形成了一种快速筛选抗真菌药物的方法。

附图说明

图1.白色念珠菌(C.albicans)菌丝生长状况(对照，菌丝态，表明白色念珠菌处于活跃状态)；

图2.30μM抗真菌药物作用下白色念珠菌(C.albicans)菌丝生长状况(酵母态，表明白色念珠菌处于族群静默状态)；

图3.300μM抗真菌药物作用下白色念珠菌(C.albicans)菌丝生长状况(酵母态，表明白色念珠菌处于族群静默状态)。

图4.白色念珠菌(C.albicans)在100μM抗真菌药物作用下0-24h生长曲线。

具体实施方式

为了更好地理解本发明的内容，下面通过具体的实例来进一步说明本发明的技术方案。但这些实施实例并不限制本发明。

实施例1：

Step 1.在两口圆底烧瓶(100mL)中，加入叠氮化钠(0.975g,15mmol)，碘化钾(0.083g,0.5mmol)，氮气保护，加入二甲亚砜15mL，氮气保护，50℃下搅拌。然后，将溴辛烷(1.92g，10mmol)加入到反应体系中。滴加完毕后，继续50℃搅拌10h。用冰水淬灭反应，石油醚萃取，有机相用水、饱和氯化钠溶液洗涤，无水硫酸钠干燥，浓缩，得叠氮化辛烷1.3g，产率87％。

Step 2.在两口圆底烧瓶(100mL)中加入抗坏血酸钠(0.17g,0.85mmol)，氮气保护。然后加入乙醇3mL。鼓氮气，再加入硫酸铜(0.1g，4mmol)的水溶液3mL，之后滴入丙炔酸(0.73g，10mmol)和叠氮化辛烷(1.35g，8.7mmol)反应5h。加入冰水萃灭反应。用稀盐酸酸化，乙酸乙酯萃取，浓缩，硅胶色谱柱分离纯化。得1.27g产物(1)，产率65％。¹HNMR(400MHz,DMSO)δ(ppm):11.0(s,1H),8.67(s,1H),4.37(t,J＝7.1Hz,2H),1.90–1.73(m,2H),1.34–1.10(m,10H),0.83(t,J＝6.9Hz,3H).

实例2-实例6，方法同实例1，具体实验用量如下表：

Step 1

	R₁	R₁Br(g,mmol)	NaN₃(g,mmol)	KI(g,mmol)	DMSO(mL)	R₁N₃(g)	产率(％)
								2	C₆H₁₃	1.64,10	0.975,15	0.083,0.5	15	0.9	70
3	C₆H₁₂OH	1.80,10	0.975,15	0.083,0.5	15	0.9	63
								4	C₁₂H₂₅	2.50,10	0.975,15	0.083,0.5	15	1.4	70
5	C₈H₁₇	1.92,10	0.975,15	0.083,0.5	15	1.4	90
								6	C₈H₁₇	1.92,10	0.975,15	0.083,0.5	15	1.3	84

Step 2

表征数据

产物2：

¹H NMR(400MHz,DMSO)δ(ppm):11.0(s,1H),8.68(s,1H),4.45–4.31(m,2H),1.87–1.73(m,2H),1.22(pd,J＝8.0,5.0Hz,6H),0.82(t,J＝7.0Hz,3H).

产物3：

¹H NMR(400MHz,DMSO)δ(ppm):11.2(s,1H),8.27(s,1H),4.34(t,J＝14.1,7.2Hz,2H),1.80(m,J＝31.2,23.7Hz,2H),1.43(m,J＝45.5,6.9Hz,1H),1.21(d,J＝8.8Hz,13H),0.82(m,J＝ 8.0,5.6Hz,3H).

产物4：

¹H NMR(400MHz,DMSO)δ(ppm):11.3(s,1H),8.27(s,1H),4.34(t,J＝14.1,7.1Hz,2H),1.76(m,J＝14.4,7.1Hz,2H),1.21(d,J＝6.3Hz,18H),0.82(t,J＝6.7Hz,3H).

产物5：

¹H NMR(400MHz,DMSO)δ(ppm):8.67(s,1H),4.37(t,J＝7.1Hz,2H),4.26(m,2H),1.90–1.73(m,2H),1.34–1.10(m,10H),1.09(t,3H)0.83(t,J＝6.9Hz,3H).

产物6：

¹H NMR(400MHz,DMSO)δ(ppm):8.79(s,2H)8.67(s,1H),4.37(t,J＝7.1Hz,2H),1.90–1.73(m,2H),1.34–1.10(m,10H),0.83(t,J＝6.9Hz,3H).

Claims

1.一类包含不饱和脂肪酸结构的抗白色念珠菌药物，其特征在于该类药物为下述式(II)的化合物:

其中，其中，R₁表示直链烷基、末端羟基或巯基取代的烷基、寡聚乙二醇或1,4-烷基哌嗪中的任一种，R₂是羟基、氨基、甲氧基中任一种。

2.权利要求1所述的包含不饱和脂肪酸结构的抗白色念珠菌药物的制备方法，其特征在于，该类药物的制备方法包括以下合成步骤:

步骤i.在氮气保护下，卤代物R₁X，催化剂和叠氮钠在有机溶剂中20～100℃密闭反应12～24h，得到如式(I)所示的叠氮R₁N₃化合物；

步骤ii.将抗坏血酸钠溶于溶剂中，依次加入水合二价铜离子盐的水溶液，丙炔酰基R₂化合物和叠氮化合物R₁N₃，在氮气保护下室温密闭反应5～10h，分离提纯得如式(II)所示的目标化合物。

3.根据权利要求2所述的一类包含不饱和脂肪酸结构的抗白色念珠菌药物的制备方法，其特征在于步骤i所述的R₁所代表的是直链烷基、末端羟基或巯基取代的烷基、寡聚乙二醇或1,4-烷基哌嗪中的任一种；所述的X代表的是Cl,Br,I或三氟甲磺酰基,所述的催化剂是碘化钾，所述的有机溶剂为四氢呋喃，N,N-二甲基甲酰胺，二甲亚砜中的一种。

4.根据权利要求2所述的一类包含不饱和脂肪酸结构的抗白色念珠菌药物的制备方法，其特征在于步骤ii所述的水合二价铜离子盐为五水合硫酸铜或二水合氯化铜；所述的R₂为羟基、氨基、甲氧基中的一种；所述的溶剂为甲醇或乙醇或叔丁醇，溶剂与水体积比1:1或2:1的混合物。