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作為抗分枝桿菌劑的取代的1,2,3?三唑?1?基?甲基?2,3?二氫?2?甲基?6?硝基咪唑并[2,1?b]噁唑及其制備方法與流程

文檔序號:11444615閱讀:262來源:國知局

本發明涉及作為抗分枝桿菌劑的取代的1,2,3-三唑-1-基-甲基-2,3-二氫-2-甲基-6-硝基咪唑并[2,1-b]唑。本發明具體涉及已經設計和合成的6-硝基-2,3-二氫咪唑并唑骨架的化合物,以及提供了所述化合物的抗結核病的生物學評價結果。本發明涉及通式i的新化合物、其制備方法以及其作為治療結核病的藥物的用途。



背景技術:

結核病仍然是世界上死亡的主要的感染性病因,并且感染約三分之一的世界人口。世界衛生組織(who)估計如果現狀保持不變,在2000年至2020年之間,tb會奪走多于3000萬人的生命。在2012年,估計860萬人患上tb,130萬人因該病而死亡(包括hiv陽性人群中的32萬死者)。因為癌癥和免疫低下患者(如感染了人免疫缺陷病毒的患者)中的繼發性感染和/或協同感染的增加,tb還已經被宣布為全球衛生緊急事件。現存的漫長的tb治療以及多重耐藥性tb(mdr-tb)和廣泛耐藥性tb(xdr-tb)的出現[bemermelchior,p.;bryskier,a.;drugeon,h.b.j.antimicrob.chemother.2000,46,571;abubaker,j.;schraufnagel,d.j.am.med.assoc.2000,283,54;dye.c.;scheele,s.;dolin,p.;pathania,v.;raviglione,m.c.j.am.med.assoc.1999,282,677]需要開發新的并且有效的抗結核病藥劑。

以該方向,我們開始了6-硝基-2,3-二氫咪唑并唑骨架的藥物化學項目,并且發現了新的有效的結構(2954/del/2013),進而在本發明中,合成了含有6-硝基-2,3-二氫咪唑并唑的新一代三唑官能團,并且對其抗tb活性進行了篩選。

發明目的

本發明的主要目的是提供用于治療結核病的含有6-硝基-2,3-二氫咪唑并唑藥劑的新一代三唑官能團。

本發明的另一個目的是提供用于制備含有6-硝基-2,3-二氫咪唑并唑的三唑官能團的方法。

本發明的又另一個目的是提供針對多重耐藥性(mdr)結核病和廣泛耐藥性(xdr)結核病的治療。



技術實現要素:

本發明涉及含有6-硝基-2,3-二氫咪唑并唑藥劑的新一代三唑官能團、其制備方法和其作為治療結核病的藥物的用途。

因此,本發明提供了具有式i的通用結構的化合物,

其中,

“x”選自基團(ch2)n或直接鍵,其中n是從0、1、2至6的任意數,

“y”選自基團o、s或直接鍵,

ri選自由h、烷基、取代的烷基、芳基、取代的芳基、聯芳基、取代的聯芳基、雜環和取代的雜環組成的組,其中取代的雜環選自由以下組成的環中的任意的環:哌嗪基、嗎啉基、哌啶基、吡啶基、三唑基、三嗪基、嘧啶基、噠嗪基、唑基、呋喃基、苯并呋喃基、苯硫基、吡咯基、咪唑基、噻唑基、喹啉基、異喹啉基、苯并唑基和苯并噻唑基,芳基和聯芳基上的取代基選自由f、cl、br、i、cf3、ocf3、ori1、no2和c1至c14的烷基鏈組成的組。

其中ri1選自由h、烷基、苯基和取代的苯基組成的組。

在本發明的一種實施方式中,通式i的代表性化合物包括:

(r)-2-{[4-(4-三氟甲氧基苯基)-1h-1,2,3-三唑-1-基]甲基}-2,3-二氫-2-甲基-6-硝基咪唑并[2,1-b]唑(化合物i1,表1)、

(r)-2-{[4-(4-三氟甲基苯基)-1h-1,2,3-三唑-1-基]甲基}-2,3-二氫-2-甲基-6-硝基咪唑并[2,1-b]唑(化合物i2,表1)、

(r)-2-{[4-(4-氟苯基)-1h-1,2,3-三唑-1-基]甲基}-2,3-二氫-2-甲基-6-硝基咪唑并[2,1-b]唑(化合物i3,表1)、

(r)-2-{[4-(4-氟-3-甲基苯基)-1h-1,2,3-三唑-1-基]甲基}-2,3-二氫-2-甲基-6-硝基咪唑并[2,1-b]唑(化合物i4,表1)、

(r)-2-{[4-(2,4-二氟苯基)-1h-1,2,3-三唑-1-基]甲基}-2,3-二氫-2-甲基-6-硝基咪唑并[2,1-b]唑(化合物i5,表1)、

(r)-2-{[4-(4-苯氧基苯基)-1h-1,2,3-三唑-1-基]甲基}-2,3-二氫-2-甲基-6-硝基咪唑并[2,1-b]唑(化合物i6,表1)、

(r)-2-[(4-戊基-1h-1,2,3-三唑-1-基)甲基]-2,3-二氫-2-甲基-6-硝基咪唑并[2,1-b]唑(化合物i7,表1)、

(r)-2-{[4-(4-三氟甲氧基苯氧基)甲基)-1h-1,2,3-三唑-1-基]甲基}-2,3-二氫-2-甲基-6-硝基咪唑并[2,1-b]唑(化合物i8,表1)、

(r)-2-{[4-(4-三氟甲基苯氧基)甲基)-1h-1,2,3-三唑-1-基]甲基}-2,3-二氫-2-甲基-6-硝基咪唑并[2,1-b]唑(化合物i9,表1)、

(r)-2-{[4-(3-氯苯氧基)甲基)-1h-1,2,3-三唑-1-基]甲基}-2,3-二氫-2-甲基-6-硝基咪唑并[2,1-b]唑(化合物i10,表1)、

(r)-2-{[4-(4-溴苯氧基)甲基)-1h-1,2,3-三唑-1-基]甲基}-2,3-二氫-2-甲基-6-硝基咪唑并[2,1-b]唑(化合物i11,表1)、

(r)-2-{[4-(4-甲基苯氧基)甲基)-1h-1,2,3-三唑-1-基]甲基}-2,3-二氫-2-甲基-6-硝基咪唑并[2,1-b]唑(化合物i12,表1)、

(r)-2-{[4-(3-甲基苯氧基)甲基)-1h-1,2,3-三唑-1-基]甲基}-2,3-二氫-2-甲基-6-硝基咪唑并[2,1-b]唑(化合物i13,表1)、

(r)-2-{[4-(2-甲基苯氧基)甲基)-1h-1,2,3-三唑-1-基]甲基}-2,3-二氫-2-甲基-6-硝基咪唑并[2,1-b]唑(化合物i14,表1)、

(r)-2-{[4-(4-乙基苯氧基)甲基)-1h-1,2,3-三唑-1-基]甲基}-2,3-二氫-2-甲基-6-硝基咪唑并[2,1-b]唑(化合物i15,表1)、

(r)-2-{[4-(3-氟苯氧基)甲基)-1h-1,2,3-三唑-1-基]甲基}-2,3-二氫-2-甲基-6-硝基咪唑并[2,1-b]唑(化合物i16,表1)、

(r)-2-{[4-(2-氟苯氧基)甲基)-1h-1,2,3-三唑-1-基]甲基}-2,3-二氫-2-甲基-6-硝基咪唑并[2,1-b]唑(化合物i17,表1)、

(r)-2-{[4-(4-異丙基苯氧基)甲基)-1h-1,2,3-三唑-1-基]甲基}-2,3-二氫-2-甲基-6-硝基咪唑并[2,1-b]唑(化合物i18,表1)、

(r)-2-甲基-6-硝基-2-((4-((吡啶-2-基氧基)甲基)-1h-1,2,3-三唑-1-基)甲基)-2,3-二氫咪唑并[2,1-b]唑(化合物i19,表1)、

(r)-2-甲基-6-硝基-2-((4-((對甲苯硫基)甲基)-1h-1,2,3-三唑-1-基)甲基)-2,3-二氫咪唑并[2,1-b]唑(化合物i20,表1)、

(r)-2-甲基-6-硝基-2-((4-(2-(對甲苯氧基)乙基)-1h-1,2,3-三唑-1-基)甲基)-2,3-二氫咪唑并[2,1-b]唑(化合物i21,表1)、

(r)-2-甲基-2-((4-(嗎啉代甲基)-1h-1,2,3-三唑-1-基)甲基)-6-硝基-2,3-二氫咪唑并[2,1-b]唑(化合物i22,表1)。

在本發明的一種實施方式中,其中通式i的化合物用于治療結核病。

在通式i的本發明的另一種實施方式中,其中所述化合物顯示了針對h37rv結核分枝桿菌(mycobacteriumtuberculosis)、mdr-tb(耐異煙肼和利福平)的體外抗結核病活性,其中mic值為0.12至32μg/ml。

在通式i的本發明的又另一種實施方式中,其中所述化合物顯示了針對xdr-tb(耐異煙肼、利福平、阿米卡星和莫西沙星)的體外抗結核病活性,其中mic值為0.12至32(μg/ml)。

在通式i的本發明的另一種實施方式中,其中所述化合物在巨噬細胞j774細胞系中高達40μg/ml不顯示任何細胞毒性。

式i的化合物顯示了針對結核分枝桿菌(mycobacteriumtuberculosis)的復制階段和非復制階段的體外抗結核病活性,其中mic值為0.12至32μg/ml。

式i的化合物顯示了針對xdr結核分枝桿菌(耐異煙肼、利福平、阿米卡星和莫西沙星)、mdr-tb(耐異煙肼和利福平)的體外抗結核病活性,其中mic值為0.12至32μg/ml,該化合物在巨噬細胞j774細胞系中高達40μg/ml不顯示任何細胞毒性。

本發明還提供用于制備式i的化合物的方法,其中所述方法包括以下步驟:

i)在25℃至80℃的溫度下,在存在選自疊氮化鈉、疊氮基三甲基硅烷和四丁基溴化銨的情況下,使式8的化合物在選自由甲苯、乙腈、dmf、二氯乙烷或其組合組成的組的有機溶劑中反應1小時至3小時的時間,以獲得希望的式9的化合物。

ii)在10℃至25℃的溫度下,使式9的化合物與選自由氫化鈉、碳酸銫、碳酸鉀或其任意組合組成的組的堿在選自由甲苯、乙腈、dmf、四氫呋喃或其任意組合組成的組的有機溶劑中反應1小時至12小時的時間,以獲得希望的式10的化合物。

iii)在10℃至25℃的溫度下,在存在抗壞血酸鈉和cuso4的情況下,使式10的化合物與選自由式13(a至k)或14(a至g)或15(a至d)組成的組的式的化合物在1:1的叔丁醇/h2o混合物中反應1小時至12小時,以獲得希望的式i的化合物。

縮寫清單

atcc:美國典型菌種保藏中心

acoh:乙酸

cfu:菌落形成單位

dmap:4-二甲基氨基吡啶

dcm:二氯甲烷

d:雙峰

dd:雙重雙峰

et:乙基

esi:電噴霧電離

fcs:胎牛血清

h37rv:良好表征的結核分枝桿菌強毒株

h:小時

ic50:半數最大抑制濃度

j:耦合常數

mic:最小抑制濃度

ms:質譜分析法

ml:毫升

mhz:兆赫

m:多重峰

mdr-tb:多重耐藥性結核病

me:甲基

min:分鐘

m/z:質荷比

mtb:結核分枝桿菌(mycobacteriumtuberculosis)

nmp:n-甲基吡咯烷酮

rifr:耐利福平結核病

rpmi:洛斯維帕克紀念研究所培養基(rosewellparkmemorialinstitutemedium)

rf:保留因子

s:單峰

tfa:三氟乙酸

tlc:薄層色譜

tb:結核病

tdr-tb:完全耐藥性結核病

t:三重峰

tert:叔

who:世界衛生組織

xdr-tb:廣泛耐藥性結核病

μg:微克

1hnmr:質子核磁共振

具體實施方式

本發明涉及含有6-硝基-2,3-二氫咪唑并唑藥劑的新一代三唑官能團、其制備方法和其作為治療結核病的藥物的用途。

本發明描述了具有式i的通用結構的化合物

其中

“x”選自基團(ch2)n或直接鍵,其中n是從0、1、2至6的任意數,

“y”選自基團o、s或直接鍵,

ri選自由h、烷基、取代的烷基、芳基、取代的芳基、聯芳基、取代的聯芳基、雜環和取代的雜環組成的組,其中取代的雜環選自由以下組成的環中的任意的環:哌嗪基、嗎啉基、哌啶基、吡啶基、三唑基、三嗪基、嘧啶基、噠嗪基、唑基、呋喃基、苯并呋喃基、苯硫基、吡咯基、咪唑基、噻唑基、喹啉基、異喹啉基、苯并唑基和苯并噻唑基,芳基和聯芳基上的取代基選自由f、cl、br、i、cf3、ocf3、ori1、no2和c1至c14的烷基鏈組成的組。

其中ri1選自由h、烷基、苯基和取代的苯基組成的組。

通式i的最優選的化合物是:

(r)-2-{[4-(4-三氟甲氧基苯基)-1h-1,2,3-三唑-1-基]甲基}-2,3-二氫-2-甲基-6-硝基咪唑并[2,1-b]唑(化合物i1,表1)、

(r)-2-{[4-(4-三氟甲基苯基)-1h-1,2,3-三唑-1-基]甲基}-2,3-二氫-2-甲基-6-硝基咪唑并[2,1-b]唑(化合物i2,表1)、

(r)-2-{[4-(4-氟苯基)-1h-1,2,3-三唑-1-基]甲基}-2,3-二氫-2-甲基-6-硝基咪唑并[2,1-b]唑(化合物i3,表1)、

(r)-2-{[4-(4-氟-3-甲基苯基)-1h-1,2,3-三唑-1-基]甲基}-2,3-二氫-2-甲基-6-硝基咪唑并[2,1-b]唑(化合物i4,表1)、

(r)-2-{[4-(2,4-二氟苯基)-1h-1,2,3-三唑-1-基]甲基}-2,3-二氫-2-甲基-6-硝基咪唑并[2,1-b]唑(化合物i5,表1)、

(r)-2-{[4-(4-苯氧基苯基)-1h-1,2,3-三唑-1-基]甲基}-2,3-二氫-2-甲基-6-硝基咪唑并[2,1-b]唑(化合物i6,表1)、

(r)-2-[(4-戊基-1h-1,2,3-三唑-1-基)甲基]-2,3-二氫-2-甲基-6-硝基咪唑并[2,1-b]唑(化合物i7,表1)、

(r)-2-{[4-(4-三氟甲氧基苯氧基)甲基)-1h-1,2,3-三唑-1-基]甲基}-2,3-二氫-2-甲基-6-硝基咪唑并[2,1-b]唑(化合物i8,表1)、

(r)-2-{[4-(4-三氟甲基苯氧基)甲基)-1h-1,2,3-三唑-1-基]甲基}-2,3-二氫-2-甲基-6-硝基咪唑并[2,1-b]唑(化合物i9,表1)、

(r)-2-{[4-(3-氯苯氧基)甲基)-1h-1,2,3-三唑-1-基]甲基}-2,3-二氫-2-甲基-6-硝基咪唑并[2,1-b]唑(化合物i10,表1)、

(r)-2-{[4-(4-溴苯氧基)甲基)-1h-1,2,3-三唑-1-基]甲基}-2,3-二氫-2-甲基-6-硝基咪唑并[2,1-b]唑(化合物i11,表1)、

(r)-2-{[4-(4-甲基苯氧基)甲基)-1h-1,2,3-三唑-1-基]甲基}-2,3-二氫-2-甲基-6-硝基咪唑并[2,1-b]唑(化合物i12,表1)、

(r)-2-{[4-(3-甲基苯氧基)甲基)-1h-1,2,3-三唑-1-基]甲基}-2,3-二氫-2-甲基-6-硝基咪唑并[2,1-b]唑(化合物i13,表1)、

(r)-2-{[4-(2-甲基苯氧基)甲基)-1h-1,2,3-三唑-1-基]甲基}-2,3-二氫-2-甲基-6-硝基咪唑并[2,1-b]唑(化合物i14,表1)、

(r)-2-{[4-(4-乙基苯氧基)甲基)-1h-1,2,3-三唑-1-基]甲基}-2,3-二氫-2-甲基-6-硝基咪唑并[2,1-b]唑(化合物i15,表1)、

(r)-2-{[4-(3-氟苯氧基)甲基)-1h-1,2,3-三唑-1-基]甲基}-2,3-二氫-2-甲基-6-硝基咪唑并[2,1-b]唑(化合物i16,表1)、

(r)-2-{[4-(2-氟苯氧基)甲基)-1h-1,2,3-三唑-1-基]甲基}-2,3-二氫-2-甲基-6-硝基咪唑并[2,1-b]唑(化合物i17,表1)、

(r)-2-{[4-(4-異丙基苯氧基)甲基)-1h-1,2,3-三唑-1-基]甲基}-2,3-二氫-2-甲基-6-硝基咪唑并[2,1-b]唑(化合物i18,表1)、

(r)-2-甲基-6-硝基-2-((4-((吡啶-2-基氧基)甲基)-1h-1,2,3-三唑-1-基)甲基)-2,3-二氫咪唑并[2,1-b]唑(化合物i19,表1)、

(r)-2-甲基-6-硝基-2-((4-((對甲苯硫基)甲基)-1h-1,2,3-三唑-1-基)甲基)-2,3-二氫咪唑并[2,1-b]唑(化合物i20,表1)、

(r)-2-甲基-6-硝基-2-((4-(2-(對甲苯氧基)乙基)-1h-1,2,3-三唑-1-基)甲基)-2,3-二氫咪唑并[2,1-b]唑(化合物i21,表1)、

(r)-2-甲基-2-((4-(嗎啉代甲基)-1h-1,2,3-三唑-1-基)甲基)-6-硝基-2,3-二氫咪唑并[2,1-b]唑(化合物i22,表1)。

通式i的化合物用于治療結核病。通式i的化合物顯示了針對h37rv結核分枝桿菌、mdr-tb(耐異煙肼和利福平)的體外抗結核病活性,其中mic值為0.12至32μg/ml。

通式i的化合物顯示了針對xdr-tb(耐異煙肼、利福平、阿米卡星和莫西沙星)的體外抗結核病活性,其中mic值為0.12至32(μg/ml)。

通式i的化合物在巨噬細胞j774細胞系中高達40μg/ml不顯示任何細胞毒性。

本發明的一種實施方式提供了用于制備式9的化合物的方法,其中方法步驟包括,在25℃至80℃的溫度下,在存在選自疊氮化鈉、疊氮基三甲基硅烷、四丁基溴化銨或其任意組合的情況下,使式8的化合物在選自由甲苯、乙腈、dmf、二氯乙烷或其任意組合組成的組的有機溶劑中反應1小時至3小時,以獲得希望的式9的化合物。

在本發明的另一種實施方式中,用于制備式10的化合物的方法,其中方法步驟包括,在10℃至25℃的溫度下,在選自由氫化鈉、碳酸銫、碳酸鉀或其任意組合的堿存在的情況下,使式9的化合物在選自甲苯、乙腈、dmf、四氫呋喃或其任意組合的有機溶劑中反應1小時至12小時,以獲得希望的式10的化合物。

在本發明的另一種實施方式中,用于制備通式i的化合物的方法,其中方法步驟包括,在10℃至25℃的溫度下,在存在抗壞血酸鈉和cuso4的情況下,使式10的化合物與選自由式13或14或15組成的組的式的化合物在1:1的叔丁醇/h2o混合物中反應1小時至12小時,以獲得希望的通式i的化合物。

本發明公開了片段a和b的合成的方法,其轉而可以用于通式i的化合物的合成。化合物i的完整合成通過如下給出的反應方案1至4來說明:

方案1:片段a的合成(式10的化合物):

片段a

方案1:試劑和條件:a)hno3,acoh,ac2o,5℃,2小時,然后在室溫下12小時;b)氯苯,120-125℃,50小時;c)濃hcl,90-95℃,12小時;d)et3n,acoet,60-65℃,6小時;e)k2co3,meoh,室溫,2小時;f)mscl,吡啶,<15℃,2小時;g)nan3,dmf,tbab,80℃,3小時;h)cs2co3,dmf,<15℃-室溫,12小時。

方案2:片段b的合成{式13(a-k)的化合物}

方案2:試劑和條件:a)k2co3,acn,室溫,12小時。

方案3:通過偶聯片段a(式10的化合物)與片段c(式14的化合物)來合成通式i的代表性化合物(i1至i7)

方案3:試劑和條件:a)cuso4,tbuoh,h2o,抗壞血酸鈉,室溫,12小時。

方案4:通過偶聯片段a(式10的化合物)與片段b{式13(a-k)的化合物}來合成通式i的代表性化合物(i8至i18)

方案4:試劑和條件:a)cuso4,tbuoh,h2o,抗壞血酸鈉,室溫,12小時。

方案5:通過偶聯片段a(式10的化合物)與式15(a-d)的化合物來合成通式i的代表性化合物(i9至i22)

方案5:試劑和條件:a)cuso4,tbuoh,h2o,抗壞血酸鈉,室溫,12小時。

實施例

化合物的合成:

通過說明本發明的方式給出以下實施例,并且以下實施例不應被解釋為限制本發明的范圍:

r)-3-(2-氯-4-硝基-1h-咪唑-1-基)-2-羥基-2-甲基丙基甲磺酸酯(8):通過以下已知的方法(sasaki,h.;haraguchi,y.;itotani,m.;kuroda,h.;hashizume,h.;tomishige,t.;kawasaki,m.;matsumoto,m.;komatsu,m.;tsubouchi,h.j.med.chem.2006,49,7854)由方案1中所示的起始物質4-硝基咪唑1成功合成化合物8。

實施例1:

(r)-1-疊氮基-3-(2-氯-4-硝基-1h-咪唑-1-基)-2-甲基丙-2-醇(9):

將疊氮化鈉(30mmol)和四丁基溴化銨(1mmol)添加至(r)-3-(2-氯-4-硝基-1h-咪唑-1-基)-2-羥基-2-甲基丙基甲磺酸酯(8)(10mmol)的dmf溶液(20ml)。在80℃下攪拌溶液3小時后,用乙酸乙酯萃取反應混合物兩次,用鹵水洗滌合并的有機層,在硫酸鈉上干燥,并且過濾。在減壓下濃縮濾液。通過硅膠柱色譜法在5%dcm/乙酸乙酯中純化殘余物,產生黃色固體的化合物9。

也可如下表給出的,使用如上所述的方法,在60至80℃下,在2至4小時的時間內,用不同的溶劑如甲苯、乙腈或二氯乙烷制備化合物9。

實施例2:

(r)-2-(疊氮基甲基)-2-甲基-6-硝基-2,3-二氫咪唑并[2,1-b]唑(10):

在15℃以下,將碳酸銫(30mmol)分批添加至(r)-1-疊氮基-3-(2-氯-4-硝基-1h-咪唑-1-基)-2-甲基丙-2-醇(9)(10mmol)的dmf溶液(20ml)。在25℃下攪拌溶液12小時后,將反應混合物傾倒至冰水中,并且用乙酸乙酯萃取兩次,用鹵水洗滌合并的有機層,在硫酸鈉上干燥,并且過濾。在減壓下濃縮濾液。通過硅膠柱色譜法純化殘余物,產生黃色固體的化合物10。

也可在25℃下,在6至12小時的時間內,通過使用不同的溶劑如甲苯、乙腈或四氫呋喃進行反應,以制備化合物10。

實施例3:

化合物(i1至i22)的制備的通用方法:

使(r)-2-(疊氮基甲基)-2-甲基-6-硝基-2,3-二氫咪唑并[2,1-b]唑(10)(1mmol)和13(a-k)或14(a-g)或15(a-d)懸浮于6ml的1:1叔丁醇/h2o混合物中。在攪拌混合物的同時,添加抗壞血酸鈉(0.1mmol),然后添加cuso4五水合物(0.02mmol)。在25℃下攪拌12小時,然后用水稀釋,濾出固體。通過硅膠柱色譜法純化粗產物,產生化合物i1至i22。

(r)-2-甲基-6-硝基-2-((4-(4-(三氟甲氧基)苯基)-1h-1,2,3-三唑-1-基)甲基)-2,3-二氫咪唑并[2,1-b]唑(i1,表1,方案3):

tlc(etoac∶dcm1∶9):rf=0.3;1hnmr(400mhz,丙酮)δ8.50(s,2h),8.01(t,j=4.5hz,7h),7.39(d,j=8.0hz,5h),5.10(q,j=14.9hz,6h),4.66(d,j=11.2hz,3h),4.42(d,j=11.2hz,3h),1.79(s,7h);ms(esi+):m\z410.0950.

(r)-2-甲基-6-硝基-2-((4-(4-(三氟甲基)苯基)-1h-1,2,3-三唑-1-基)甲基)-2,3-二氫咪唑并[2,1-b]唑(i2,表1,方案3):

tlc(etoac∶dcm1∶9):rf=0.45;1hnmr(400mhz,dmso)δ8.74(s,1h),8.07(t,j=4.0hz,3h),7.81(d,j=8.3hz,2h),5.05(d,j=14.8hz,1h),4.98(d,j=14.8hz,1h),4.44(d,j=11.3hz,1h),4.26(d,j=11.3hz,1h),1.63(s,3h);ms(esi+):m\z394.1001.

(r)-2-((4-(4-氟苯基)-1h-1,2,3-三唑-1-基)甲基)-2-甲基-6硝基-2,3-二氫咪唑并[2,1-b]唑(i3,表1,方案3):

tlc(etoac∶dcm1∶9):rf=0.35;1hnmr(400mhz,dmso)δ8.54(s,1h),8.05(s,1h),7.87(dd,j=8.7,5.5hz,2h),7.28(t,j=8.9hz,2h),5.01(d,j=14.8hz,1h),4.95(d,j=14.8hz,1h),4.42(d,j=11.3hz,1h),4.24(d,j=11.2hz,1h),1.63(s,3h);ms(esi+):m\z344.1033.

(r)-2-((4-(4-氟-3-甲基苯基)-1h-1,2,3-三唑-1-基)甲基)-2-甲基-6-硝基-2,3-二氫咪唑并[2,1-b]唑(i4,表1,方案3):

tlc(etoac∶dcm1∶9):rf=0.5;1hnmr(400mhz,dmso)δ8.47(s,1h),8.02(s,1h),7.72(d,j=7.0hz,1h),7.69-7.60(m,1h),7.19(t,j=9.1hz,1h),5.00(d,j=14.8hz,1h),4.93(d,j=14.8hz,1h),4.41(d,j=11.3hz,1h),4.23(d,j=11.3hz,1h),2.27(s,3h),1.63(s,3h);ms(esi+):m\z358.1190.

(r)-2-((4-(2,4-二氟苯基)-1h-1,2,3-三唑-1-基)甲基)-2-甲基-6-硝基-2,3-二氫咪唑并[2,1-b]唑(i5,表1,方案3):

tlc(etoac∶dcm1∶9):rf=0.25;1hnmr(500mhz,丙酮)δ8.35(d,j=3.6hz,2h),8.21(dd,j=15.5,8.8hz,2h),7.81(s,2h),7.20-7.11(m,4h),5.15(q,j=14.9hz,6h),4.68(d,j=11.1hz,3h),4.43(d,j=11.1hz,3h),1.79(s,8h);ms(esi+):m\z362.0939.

(r)-2-甲基-6-硝基-2-((4-(4-苯氧基苯基)-1h-1,2,3-三唑-1-基)甲基)-2,3-二氫咪唑并[2,1-b]唑(i6,表1,方案3):

tlc(etoac∶dcm1∶9):rf=0.25;1hnmr(400mhz,dmso)δ8.47(s,1h),8.02(s,1h),7.82(d,j=8.7hz,2h),7.41(t,j=7.9hz,2h),7.16(t,j=7.4hz,1h),7.05(dd,j=8.1,6.0hz,4h),5.00(d,j=14.8hz,1h),4.93(d,j=14.8hz,1h),4.42(d,j=11.3hz,1h),4.24(d,j=11.3hz,1h),1.63(s,3h);ms(esi+):m\z418.1390.

(r)-2-[(4-戊基-1h-1,2,3-三唑-1-基)甲基]-2,3-二氫-2-甲基-6-硝基咪唑并[2,1-b]唑(i7,表1,方案3):

tlc(etoac∶dcm1∶9):rf=0.5;1hnmr(400mhz,丙酮)δ8.18(s,1h),7.80(s,1h),4.62(d,j=11.2hz,2h),4.40(d,j=11.2hz,2h),2.25(t,2h),1.75(s,3h),1.21(m,4h),1.15(m,2h),0.91(m,3h);ms(esi+):m\z320.1579.

(r)-2-甲基-6-硝基-2-((4-((4-(三氟甲氧基)苯氧基)甲基)-1h-1,2,3-三唑-1-基)甲基)-2,3-二氫咪唑并[2,1-b]唑(i8,表1,方案4):

tlc(etoac∶dcm1∶9):rf=0.45;1hnmr(400mhz,丙酮)δ8.18(s,1h),7.79(s,1h),7.28(d,j=9.2hz,2h),7.14(d,j=9.2hz,2h),5.22(s,2h),5.08(q,j=14.9hz,2h),4.65(d,j=11.2hz,1h),4.42(d,j=11.2hz,1h),1.78(s,3h);ms(esi+):m\z440.1056.

(r)-2-甲基-6-硝基-2-((4-((4-(三氟甲基)苯氧基)甲基)-1h-1,2,3-三唑-1-基)甲基)-2,3-二氫咪唑并[2,1-b]唑(i9,表1,方案4):

tlc(etoac∶dcm1∶9):rf=0.15;1hnmr(400mhz,dmso)δ8.23(s,1h),8.05(s,1h),7.65(d,j=8.7hz,2h),7.20(d,j=8.5hz,2h),5.23(s,2h),4.97(q,j=14.8hz,2h),4.39(d,j=11.3hz,1h),4.23(d,j=11.3hz,1h),1.59(s,3h);ms(esi+):m\z424.1107.

(r)-2-((4-((3-氯苯氧基)甲基)-1h-1,2,3-三唑-1-基)甲基)-2-甲基-6-硝基-2,3-二氫咪唑并[2,1-b]唑(i10,表1,方案4):

tlc(etoac∶dcm1∶9):rf=0.25;1hnmr(400mhz,dmso)δ8.21(s,1h),8.05(s,1h),7.30(t,j=8.2hz,1h),7.11(t,j=2.0hz,1h),6.99(ddd,j=10.4,8.2,1.6hz,2h),5.14(s,2h),4.96(q,j=14.8hz,2h),4.39(d,j=11.3hz,1h),4.22(d,j=11.3hz,1h),1.59(s,3h);ms(esi+):m\z390.0843.

(r)-2-((4-((4-溴苯氧基)甲基)-1h-1,2,3-三唑-1-基)甲基)-2-甲基-6-硝基-2,3-二氫咪唑并[2,1-b]唑(i11,表1,方案4):

tlc(etoac∶dcm1∶9):rf=0.35;1hnmr(400mhz,dmso)δ8.20(s,1h),8.04(s,1h),7.44(d,j=8.6hz,2h),6.98(d,j=8.4hz,2h),5.11(s,2h),4.96(q,j=14.8hz,2h),4.38(d,j=11.3hz,1h),4.22(d,j=11.2hz,1h),1.58(s,3h);ms(esi+):m\z434.0338.

(r)-2-甲基-6-硝基-2-((4-((對甲苯氧基)甲基)-1h-1,2,3-三唑-1-基)甲基)-2,3-二氫咪唑并[2,1-b]唑(i12,表1,方案4):

tlc(etoac∶dcm1∶9):rf=0.3;1hnmr(400mhz,dmso)δ8.17(s,1h),8.05(s,1h),7.08(d,j=8.2hz,2h),6.88(d,j=8.4hz,2h),5.07(s,2h),5.02-4.88(m,2h),4.38(d,j=11.3hz,1h),4.22(d,j=11.3hz,1h),2.23(s,3h),1.59(s,3h);ms(esi+):m\z370.1390.

(r)-2-甲基-6-硝基-2-((4-((間甲苯氧基)甲基)-1h-1,2,3-三唑-1-基)甲基)-2,3-二氫咪唑并[2,1-b]唑(i13,表1,方案4):

tlc(etoac∶dcm1∶9):rf=0.3;1hnmr(400mhz,dmso)δ8.17(s,1h),8.03(s,1h),7.15(t,j=7.8hz,1h),6.77(dd,j=16.5,7.7hz,3h),5.07(s,2h),4.95(q,j=14.8hz,2h),4.38(d,j=11.3hz,1h),4.22(d,j=11.3hz,1h),2.26(s,3h),1.58(s,3h);ms(esi+):m\z370.1390.

(r)-2-甲基-6-硝基-2-((4-((鄰甲苯氧基)甲基)-1h-1,2,3-三唑-1-基)甲基)-2,3-二氫咪唑并[2,1-b]唑(i14,表1,方案4):

tlc(etoac∶dcm1∶9):rf=0.35;1hnmr(400mhz,丙酮)δ8.14(s,7h),7.78(s,6h),7.12(dt,j=22.2,7.9hz,26h),6.85(t,j=6.9hz,8h),5.17(s,21h),5.07(q,j=14.9hz,27h),4.62(d,j=11.2hz,12h),4.40(d,j=11.2hz,12h),2.13(s,20h),1.77(s,36h);ms(esi+):m\z370.1390.

(r)-2-((4-((4-乙基苯氧基)甲基)-1h-1,2,3-三唑-1-基)甲基)-2-甲基-6-硝基-2,3-二氫咪唑并[2,1-b]唑(i15,表1,方案4):

tlc(etoac∶dcm1∶9):rf=0.5;1hnmr(400mhz,丙酮)δ8.11(s,1h),7.79(s,1h),7.13(d,j=8.4hz,2h),6.92(d,j=8.5hz,2h),5.19-4.98(m,6h),4.63(d,j=11.2hz,2h),4.40(d,j=11.1hz,2h),2.58(dd,j=15.1,7.5hz,2h),1.76(s,3h),1.18(t,j=7.6hz,14h);ms(esi+):m\z384.1546.

(r)-2-((4-((3-氟苯氧基)甲基)-1h-1,2,3-三唑-1-基)甲基)-2-甲基-6-硝基-2,3-二氫咪唑并[2,1-b]唑(i16,表1,方案4):

tlc(etoac∶dcm1∶9):rf=0.2;1hnmr(400mhz,dmso)δ8.21(s,1h),8.03(s,1h),7.30(dd,j=15.3,7.7hz,1h),6.93-6.72(m,3h),5.12(s,2h),4.96(q,j=14.7hz,2h),4.38(d,j=11.1hz,1h),4.22(d,j=11.2hz,1h),1.59(s,3h);ms(esi+):m\z374.1139.

(r)-2-((4-((2-氟苯氧基)甲基)-1h-1,2,3-三唑-1-基)甲基)-2-甲基-6-硝基-2,3-二氫咪唑并[2,1-b]唑(i17,表1,方案4):

tlc(etoac∶dcm1∶9):rf=0.3;1hnmr(400mhz,丙酮)δ8.18(s,1h),7.80(s,1h),7.29(td,j=8.6,1.6hz,1h),7.17-7.09(m,2h),6.96(ddd,j=7.8,7.0,1.5hz,1h),5.26(s,3h),5.07(q,j=14.9hz,4h),4.62(d,j=11.2hz,2h),4.40(d,j=11.2hz,2h),1.75(s,5h);ms(esi+):m\z374.1139.

(r)-2-((4-((4-異丙基苯氧基)甲基)-1h-1,2,3-三唑-1-基)甲基)-2-甲基-6-硝基-2,3-二氫咪唑并[2,1-b]唑(i18,表1,方案4):

tlc(etoac∶dcm1∶9):rf=0.35;1hnmr(400mhz,dmso)δ8.18(s,1h),8.07(s,1h),7.14(d,j=8.5hz,2h),6.91(d,j=8.6hz,2h),5.07(s,2h),4.96(q,j=14.8hz,2h),4.39(d,j=11.3hz,1h),4.22(d,j=11.2hz,1h),2.83(dt,j=13.8,6.8hz,1h),1.58(s,3h),1.17(d,j=6.9hz,6h);ms(esi+):m\z398.1703.

(r)-2-甲基-6-硝基-2-((4-((吡啶-2-基氧基)甲基)-1h-1,2,3-三唑-1-基)甲基)-2,3-二氫咪唑并[2,1-b]唑(i19,表1,方案5):

tlc(etoac∶dcm1∶9):rf=0.4;1hnmr(400mhz,dmso)δ8.19(s,1h),8.04(s,1h),7.98(m,1h),7.25-7.38(m,3h),5.10(s,2h),4.95(q,j=14.8hz,2h),4.38(d,j=11.3hz,1h),4.22(d,j=11.3hz,1h),1.58(s,3h);ms(esi+):m\z357.1186.

(r)-2-甲基-6-硝基-2-((4-((對甲苯硫基)甲基)-1h-1,2,3-三唑-1-基)甲基)-2,3-二氫咪唑并[2,1-b]唑(i20,表1,方案5):

tlc(etoac∶dcm1∶9):rf=0.3;1hnmr(400mhz,dmso)δ8.17(s,1h),8.05(s,1h),7.08(d,j=8.2hz,2h),6.88(d,j=8.4hz,2h),5.07(s,2h),5.02-4.88(m,2h),4.38(d,j=11.3hz,1h),4.22(d,j=11.3hz,1h),2.23(s,3h),1.59(s,3h);ms(esi+):m\z386.1161.

(r)-2-甲基-6-硝基-2-((4-(2-(對甲苯氧基)乙基)-1h-1,2,3-三唑-1-基)甲基)-2,3-二氫咪唑并[2,1-b]唑(i21,表1,方案5):

tlc(etoac∶dcm1∶9):rf=0.35;1hnmr(400mhz,dmso)δ8.17(s,1h),8.05(s,1h),7.08(d,j=8.2hz,2h),6.88(d,j=8.4hz,2h),5.02-4.88(m,2h),4.38(d,j=11.3hz,1h),4.22(d,j=11.3hz,1h),4.12(d,j=4.8hz,2h),2.32(d,j=4.8hz,2h),2.23(s,3h),1.59(s,3h);ms(esi+):m\z384.1546.

(r)-2-甲基-2-((4-(嗎啉代甲基)-1h-1,2,3-三唑-1-基)甲基)-6-硝基-2,3-二氫咪唑并[2,1-b]唑(i22,表1,方案5):

tlc(etoac∶dcm1∶9):rf=0.25;1hnmr(400mhz,dmso)δ8.16(s,1h),8.06(s,1h),5.04(s,2h),5.02-4.88(m,2h),4.38(d,j=11.3hz,1h),4.22(d,j=11.3hz,1h),4.09-4.18(d,4h),3.36-3.48(m,4h),1.58(s,3h);ms(esi+):m\z349.1499.

生物學評價

實施例1:

化合物i1至i22抗結核分枝桿菌h37rv和兩種臨床分離株(結核分枝桿菌mdr和結核分枝桿菌xdr)的體外活性

mic確定:通過肉湯稀釋法確定針對結核分枝桿菌h37rv(atcc27294;美國典型菌種保藏中心,馬納薩斯,va)、結核分枝桿菌mdr(耐異煙肼和利福平)和結核分枝桿菌xdr(耐異煙肼、利福平、阿米卡星和莫西沙星)的mic。使細菌菌株在37℃下,在5%co2中,在補充了0.5%(v/v)甘油、0.25%(v/v)吐溫80(himedia,孟買,印度)和10%adc(白蛋白-葡萄糖-過氧化氫酶,bectondickinson,斯帕克斯,md)的米德爾布魯克7h9肉湯(difco實驗室,底特律,mich.)中于搖動條件下生長10至15天,以促進生物體的指數期生長。通過在含有0.5%吐溫80的生理鹽水中懸浮結核分枝桿菌培養物制備細菌懸液,將混濁度調整至等價于1.5×107cfu/ml的1麥氏比濁標準。以96孔u形底微量滴定板(tarson,孟買,印度)中每孔100μl來制備化合物i1至i22在結核分枝桿菌的米德爾布魯克7h9肉湯中的2倍連續稀釋液。將上述的細菌懸液進一步稀釋于生長培養基中,將100μl體積的該稀釋的接種物添加至板的每孔中,使得孔中的最終接種物為5×105cfu/ml,而化合物i1至i22的終濃度為0.015至32μg/ml(0.015、0.03、0.06、0.12、0.25、0.5、1、2、4、8、16、32)。在37℃下在5%co2中溫育板3周。可視化地對板讀數,將顯示無混濁度的化合物的最小濃度記錄為mic。

結果:

i)針對結核分枝桿菌的復制期和非復制期篩選了通式i的化合物(化合物i1至i22),其中7種化合物i10、i11、i13、i14、i17、i18和i21顯示了<1.0μg/ml的mic值(表2提供的結果)。3種化合物i11、i17和i21顯示了針對結核分枝桿菌的復制期的非常有效的mic為0.12、0.25和0.25μg/ml,針對結核分枝桿菌的非復制期的mic為0.25、0.5和0.25。表2給出了結果。

ii)針對結核分枝桿菌的多重耐藥性和廣泛耐藥性菌株篩選了通式i的化合物(化合物i1至i22),其中5種化合物i11、i17、i19、i20和i21顯示了<1.0μg/ml的mic值,3種化合物i11、i17和i21顯示了針對結核分枝桿菌的多重耐藥性和廣泛耐藥性菌株的非常有效的mic為0.12、0.5和0.25μg/ml。表2給出了結果。

實施例2

化合物i1至i22的細胞毒性測定

細胞培養:使用巨噬細胞j774細胞系(atcc-usa)進行研究。使細胞在37℃下在5%co2中于濕潤氣氛中,生長于含有10%胎牛血清(fcs)和補充了75mg/l青霉素、100mg/l鏈霉素、110mg/l丙酮酸鈉、2.38mg/lhepes、0.05mm2β-巰基乙醇和2mg/lnahco3的洛斯維帕克紀念研究所培養基(rpmi)中,每周以1:4的比例進行一次傳代培養(sub-cultured)。

細胞處理:以3×104個細胞/cm2的密度將細胞鋪板,并且使細胞在培養基中保持12小時。將細胞接種在96孔平底板上,對于實驗,fcs減少至5%。新鮮制備化合物9至37的儲備液以避免氧化。細胞與化合物(40μg/ml)溫育24小時。

細胞毒性測定:溫育完成后,移除培養基,通過測定功能線粒體催化由線粒體脫氫酶還原3-(4,5-二甲基噻唑-2-基)-2,5-二苯基四氮唑溴鹽(mtt)以形成甲鹽的能力來評價細胞生存力,通過elisa酶標儀(multiskanspectrum;thermo電子公司,美國)在450nm下確定細胞生存力。對于未處理的細胞,計算細胞毒性百分比。

結果:高達40μg/ml濃度的化合物i1至i22是無毒性的,表2顯示了細胞毒性測定結果。

表1:通式1的代表性化合物i1至i22的結構

表2:通式1的代表性化合物(i1至i22)的抗結核病活性和細胞毒性

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