新型芳醛并苯甲酰腙類(lèi)化合物的合成及其抗結(jié)核活性*

盧久富，白躍飛，周 鵬

［1.陜西理工學(xué)院 化學(xué)學(xué)院，陜西 漢中 723001;2.東北制藥集團(tuán)股份有限公司，遼寧沈陽(yáng)110026 3.東北制藥(沈陽(yáng))施德藥業(yè)有限公司，遼寧沈陽(yáng) 110026］

目前臨床上常用的抗結(jié)核藥物有異煙肼、利福霉素、吡嗪酰胺和乙胺丁醇等?，F(xiàn)有的抗結(jié)核藥物存在著活性較差、多重耐藥性、治療周期長(zhǎng)且需聯(lián)合用藥等問(wèn)題，臨床效果越來(lái)越不能滿足人類(lèi)需要，尋求更好的抗結(jié)核藥物具有重要的意義［1－2］。

本文以2-氨基-5-取代苯甲酸甲酯(1a，1g，1i)為起始原料，與芳酰氯(2a～2e)經(jīng)?；磻?yīng)后再與R-Br(4a，4b，4d，4f～4i)經(jīng)胺基化反應(yīng)制得中間體(5a～5i);5與水和肼反應(yīng)后再與芳醛(7a，7d，7g和7h)經(jīng)縮合反應(yīng)合成了一系列新型的芳醛并苯甲酰腙類(lèi)化合物(8a～8i，Scheme 1);2-氨基-5-哌啶基苯磺酰胺(Ⅰ)經(jīng)3步反應(yīng)合成了新化合物(Ⅳ，Scheme 2)，其結(jié)構(gòu)經(jīng)1H NMR和ESI-MS表征。分別采用MABA和紙片法初步測(cè)定了8a～8i和Ⅳ對(duì)結(jié)核分枝桿菌H37Rv和草分枝桿菌1180的抑制活性。

Scheme 1

Scheme 2

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器與試劑

ARX-300型核磁共振儀(DMSO-d6為溶劑，TMS為內(nèi)標(biāo));Shimadzu GC-MS2010(EI)型質(zhì)譜儀。

薄層色譜硅膠GF254，青島海洋化工廠;柱層層析硅膠，試劑級(jí)，160目～200目，安徽良臣硅源材料有限公司;2-氨基-5-哌啶苯甲酸甲酯，上海邦成化工有限公司;3-甲酰胺基苯甲酰氯(2a)，東北制藥集團(tuán)股份有限公司;其余所用試劑均為分析純或化學(xué)純。

1.2 合成［3－4］

(1)3a～3i和Ⅱ的合成(以3a為例)

在圓底燒瓶中加入2a 1.1 g(6.00 mmol)和二氯甲烷30 mL，攪拌使其溶解;加入吡啶1.55 g(19.62 mmol)，于室溫反應(yīng)10 min;滴加1a 4.591 g(3.93 mmol)，滴畢，于室溫反應(yīng)30 min。真空濃縮除掉二氯甲烷，殘余物加入乙酸乙酯100 mL，用水(3×100 mL)洗滌，有機(jī)相真空濃縮后經(jīng)硅膠柱色譜［洗脫劑:V(石油醚)∶V(乙酸乙酯)=1∶100］純化得白色粉末2-(3-苯甲酰胺基)-5-哌啶基苯甲酸甲酯(3a)958.2 mg，產(chǎn)率 64%，m.p.105℃ ～107 ℃;ESI-MS m/z:382.2{［M+H］+}。

用類(lèi)似的方法合成3b～3i和Ⅱ。

(2)5a～5i的合成(以5a為例)

在反應(yīng)瓶中加入3a 76.2 mg(0.2 mmol)和丙酮10 mL，攪拌使其溶解;加入碳酸鉀104 mg(0.7 mmol)和1-疊氮基-2-{［2-(2-溴乙氧基)乙氧基］乙氧基}乙烷(4a)59.2 mg(0.21 mmol)，于 0 ℃反應(yīng)1 h［TLC跟蹤:展開(kāi)劑:A=V(二氯甲烷)∶V(甲醇)=20∶1］。過(guò)濾，濾液真空濃縮后經(jīng)硅膠柱色譜(洗脫劑:A=30∶1)純化得白色粉末2-【3-【2-{2-［2-(2-疊氮乙氧基)乙氧基］乙氧基}乙基羰基】苯甲?；?5-(哌啶基-1)苯甲酸甲酯(5a)54.7 mg，產(chǎn)率 47%，m.p.130 ℃ ～132 ℃;ESI-MS m/z:583.2{［M+H］+}。

用類(lèi)似的方法合成5b～5i和Ⅲ。

(3)6a～6i的合成(以6a為例)

在圓底燒瓶中加入5a 116.4 mg(0.2 mmol)和乙醇15 mL，攪拌使其溶解;加入水合肼500.1 mg(9.98 mmol)，于室溫反應(yīng)20 min。滴加水6 mL猝滅反應(yīng)，用乙酸乙酯(3×100 mL)萃取，合并有機(jī)相，用無(wú)水硫酸鈉干燥，真空濃縮得淡黃色固體6a 111.1 mg，產(chǎn)率 95.0%，m.p.127 ℃ ～129 ℃;ESI-MS m/z:583.2{［M+H］+}。

用類(lèi)似的方法合成6b～6i和Ⅲ。

(4)8a～8i和Ⅳ的合成(以8a為例)

在圓底燒瓶中加入6a 116.4 mg(0.2 mmol)和乙醇10 mL，攪拌使其溶解;加入4-氯-3-三氟甲基苯甲醛(7a)41 mg(0.21 mmol)，于50℃反應(yīng)2 h。真空濃縮后經(jīng)硅膠柱色譜(洗脫劑:A=30∶1)純化得類(lèi)白色固體8a。

用類(lèi)似的方法合成類(lèi)白色固體8b～8i和Ⅳ。

8a:產(chǎn)率 35.0%，m.p.141 ℃ ～143 ℃;1H NMR δ:12.24(s，1H)，11.19(s，1H)，8.70(s，1H)，8.50(s，1H)，8.40(s，1H)，8.17(s，2H)，8.05(m，3H)，7.83(s，J=8.4 Hz，1H)，7.67(t，1H)，7.43(s，1H)，7.34(s，1H)，3.58 ～3.52(m，12H)，3.47 ～3.29(m，8H)，1.70 ～1.58(m，6H);ESI-MS m/z:773.2{［M+H］+}。

8b:產(chǎn)率 29%，m.p.137℃ ～139℃;1H NMR δ:12.25(s，1H)，1.19 ～1.00(s，1H)，9.04(s，1H)，8.51(s，1H)，8.19 ～8.16(d，J=8.4 Hz，2H)，8.07 ～8.04(d，J=8.7 Hz，1H)，7.95 ～ 7.81(m，4H)，7.58(s，2H)，7.35(s，2H)，7.26 ～7.23(d，J=9.0 Hz，1H)，4.44(s，2H)，3.43 ～3.39(m，5H)，3.23(s，6H)，3.14 ～3.09(m，2H)，3.01 ～2.93(m，2H)，2.07 ～2.04(d，J=6.6 Hz，2H)，1.85 ～1.80(d，J=13.5 Hz，3H)，1.68 ～1.59(d，J=2.7 Hz，5H)，1.39 ～1.34(d，J=13.5 Hz，2H);ESI-MS m/z:882{［M+H］+}。

8c:產(chǎn)率 34%，m.p.121℃ ～123℃;1H NMR(CDCl3)δ:12.22(s，1H)，11.20(s，1H)，8.54 ～8.51(d，J=9.0 Hz，1H)，8.44(s，1H)，8.36(s，1H)，8.06 ～8.00(m，2H)，7.94 ～7.92(d，J=7.5 Hz，1H)，7.77 ～ 7.71(m，2H)，7.63～ 7.58(m，2H)，7.56 ～ 7.52(m，3H)，7.29(s，1H)，4.49(s，2H)，3.84 ～ 3.67(m，2H)，3.65 ～3.44(m，17H)，3.25 ～3.21(m，2H)，2.99(s，3H)，1.91 ～1.73(m，6H);ESI-MS m/z:884{［M+H］+}。

8d:產(chǎn)率 24%，m.p.122℃ ～124℃;1H NMR δ:11.79(s，1H)，10.39(s，1H)，8.38 ～8.35(d，J=6.0 Hz，1H)，8.08(s，1H)，7.89 ～7.87(d，J=7.2 Hz，1H)，7.75 ～7.64(m，4H)，7.59 ～ 7.50(m，2H)，7.22 ～ 7.18(m，2H)，4.44 ～4.34(s，2H)，4.11(s，2H)，3.46(s，4H)，3.22 ～3.15(m，8H)，2.64(s，2H)，1.65 ～1.55(m，6H)，1.24 ～1.19(m，6H);ESI-MS m/z:639.2{M+H］+}。

8e:產(chǎn)率 28%，m.p.134℃ ～136℃;1H NMR δ:12.24(s，1H)，11.21(s，1H)，8.49(s，1H)，8.17(d，J=6.0 Hz，1H)，8.04(d，J=6.3 Hz，1H)，7.82(d，J=3.6 Hz，3H)，7.77(s，1H)，7.72(m，3H)，7.51(d，J=3.3 Hz，2H)，7.31(s，1H)，7.26(s，1H)，3.59(m，2H)，3.56(m，7H)，3.40(m，8H)，3.20(m，6H)，2.76(d，J=8.4 Hz，2H)，1.92(m，2H)，1.67(m，6H)，1.66(m，4H)，1.20(m，2H);ESI-MS m/z:884.2{［M+H］+}。

8f:產(chǎn)率 28%，m.p.126℃ ～128℃;1H NMR δ:12.22(s，1H)，11.19(s，1H)，8.49(s，1H)，8.40(s，1H)，8.17 ～8.05(m，5H)，7.91 ～ 7.82(m，1H)，7.69(s，1H)，7.30(s，1H)，7.24 ～7.21(d，J=9.0 Hz，1H)，4.00(s，1H)，3.61(s，8H)，3.22(s，6H)，1.66 ～1.58(m，6H);ESI-MS m/z:685{［M+H］+}。

8g:產(chǎn)率 25%，m.p.139℃ ～141℃;1H NMR δ:12.21(s，1H)，11.17(s，1H)，8.50(s，1H)，8.40(s，1H)，8.38(s，1H)，8.35 ～8.14(m，2H)，7.91 ～ 7.82(m，7H)，4.01(s，3H)，3.68 ～ 3.61(m，2H)，3.26 ～ 3.22(m，2H)，2.46 ～2.44(m，8H)，2.38(s，6H);ESIMS m/z:611.2{［M+H］+}。

8h:產(chǎn)率 27%，m.p.122℃ ～124℃;1H NMR δ:12.18(s，1H)，11.15(s，1H)，8.51(s，1H)，8.40(s，1H)，8.35(s，1H)，8.34 ～8.10(m，2H)，7.80 ～ 7.72(m，7H)，3.98(s，3H)，3.67 ～ 3.62(m，2H)，3.25 ～3.20(m，2H)，2.32(s，6H);ESI-MS m/z:506.2{［M+H］+}。

8i:產(chǎn)率 22%，m.p.130℃ ～132℃;1H NMR δ:12.20(s，1H)，11.19(s，1H)，8.52(s，1H)，8.41(s，1H)，8.36(s，1H)，8.32 ～8.13(m，2H)，7.91 ～ 7.82(m，8H)，3.66 ～3.63(m，2H)，3.24 ～3.20(m，2H)，2.46 ～2.42(m，4H)，1.58 ～ 1.51(s，6H);ESI-MS m/z:516.2{［M+H］+}。

Ⅳ:產(chǎn)率 25%，m.p.135℃ ～137℃;1H NMR δ:12.02(s，1H)，11.53(s，1H)，8.70(s，1H)，8.69(m，1H)，8.45(m，1H)，8.42(m，1H)，8.21(s，1H)，7.94(m，1H)，7.75(m，2H)，7.66(m，1H)，7.54(m，2H)，3.18(s，4H)，1.61(m，6H);ESI-MS m/z:566{［M+H］+}。

1.3 抗結(jié)核活性測(cè)定

采用MABA法測(cè)定8a～8i和Ⅳ對(duì)結(jié)核分枝桿菌H37Rv的抑制作用。以DMSO為溶劑，配制c為64 mg·mL－1溶液，經(jīng)稀釋加入到接種結(jié)核分枝桿菌H37Rv細(xì)胞株(在37℃，5%的CO2條件下孵化24 h)的96孔板中，測(cè)定化合物對(duì)結(jié)核分枝桿菌H37Rv的MIC值［5－6］。以異煙肼和利福平為陽(yáng)性對(duì)照藥進(jìn)行測(cè)定。

采用紙片法測(cè)定8a～8i和Ⅳ對(duì)草分枝桿菌M.phlei 1180的抗結(jié)核抑制作用。在斜面培養(yǎng)基上取一環(huán)M.phlei 1180接種于液體檢定培養(yǎng)基中，于37℃恒溫振蕩培養(yǎng)48 h。分別取等量的菌懸液接種于一系列含有不同濃度化合物的液體檢定培養(yǎng)基試管中，于37℃恒溫震蕩培養(yǎng)20 h，觀察菌體生長(zhǎng)是否受到抑制。利用所構(gòu)建的以DNA回旋酶B亞基為靶點(diǎn)的抗結(jié)核藥物篩選模型進(jìn)行三次初篩測(cè)定化合物對(duì)M.phlei 1180的MIC值。以異煙肼和利福平為陽(yáng)性對(duì)照藥［5－6］。

2 結(jié)果與討論

2.1 合成

本研究的目的在于提供一類(lèi)新型抗結(jié)核藥物結(jié)構(gòu)，通過(guò)對(duì)其生物活性篩選，研究其構(gòu)效關(guān)系，對(duì)尋找新型抗結(jié)構(gòu)藥物的結(jié)構(gòu)具有重要的開(kāi)發(fā)應(yīng)用前景。

2.2 抗結(jié)核活性

8a～8i和Ⅳ對(duì)H37Rv和M phler 1180的MIC結(jié)果見(jiàn)表1。從表1可見(jiàn)，8c對(duì)H37Rv的抑制活性最佳，幾乎達(dá)到對(duì)照藥的抑菌效果;8d和8e稍次之，其余化合物對(duì)H37Rv的抑制作用較弱。原因可能是化合物中有較多的堿原子如N或O原子更有利。

表1 化合物的抗結(jié)構(gòu)活性Table 1 Antituberculous activities of compounds

從表1還可見(jiàn)，8d抑制M phler 1180的活性最佳。其余化合物對(duì)M phlei 1180的抑制作用較弱。原因可能是化合物中R2和R3為短側(cè)鏈的含N結(jié)構(gòu)，有利于抑制M phlei 1180。

3 結(jié)論

本文分別以2-氨基-5-取代苯甲酸甲酯或2-氨基-5-哌啶基苯磺酰胺為原料，經(jīng)4步或3步反應(yīng)合成了10個(gè)新型的芳醛并苯甲酰腙類(lèi)衍生物。通過(guò)生物活性的測(cè)定來(lái)研究化合物的結(jié)構(gòu)與生物活性的關(guān)系，為尋找新的抗結(jié)核藥物提供參考。

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