-二氧化物衍生物的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于獸藥合成技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及具有抗菌活性的喹噁啉-N1，#-二氧化物 衍生物。本發(fā)明還包括該衍生物的制備及其抗菌活性測(cè)試。其中新合成的化合物是以N-氧 化苯并呋咱為原料，與丙二腈在堿性條件下發(fā)生貝魯特反應(yīng)，得到3-氨基-2-氰基-喹噁啉-N 1，N4-二氧化物之后再與合適的酰氯反應(yīng)得到一系列具有2-氰基-3-酰胺基喹噁啉-N1，#-二氧化物。體外抑菌活性測(cè)試結(jié)果顯示:對(duì)人結(jié)核分支桿菌和牛結(jié)核分枝桿菌具有較好的 抑菌活性;對(duì)金黃色葡萄球菌，肺炎鏈球菌，大腸桿菌和巴氏桿菌具有抑菌活性。
【背景技術(shù)】
[0002] 喹噁啉類(lèi)化合物是一類(lèi)重要的苯并吡嗪類(lèi)雜環(huán)化合物，這類(lèi)化合物在許多生物領(lǐng) 域表現(xiàn)出良好的活性。喹噁啉化合物具有較好的抗菌活性，并能提高飼料轉(zhuǎn)化率，所以作為 豬、雞等動(dòng)物的飼料添加劑等用于抗菌促生長(zhǎng)(Novacek et al.，1982;Cihak et al·， 1985)。近些年研究發(fā)現(xiàn)該類(lèi)化合物還具有抗腫瘤(Rajkumar et al .,2012; Unia et al·， 2012)、抗病毒(Vijay et al.，2011)、抗寄生蟲(chóng)(Dinorah et al.，2011)、抗真菌作用、缺氧 選擇性細(xì)胞毒性作用(Gali-Muhtasibet al. ,2001)，抗結(jié)核桿菌作用也有許多報(bào)道(Andr6 s et al.，2005)。喹乙醇和卡巴氧的國(guó)外早期上市的用于抗菌促生長(zhǎng)的藥物，在我國(guó)除了 喹乙醇以外還自主開(kāi)發(fā)了乙酰甲喹和喹烯酮這兩個(gè)一類(lèi)新獸藥，用于豬的抗菌促生長(zhǎng)。但 是近幾年毒理學(xué)研究結(jié)果表明喹噁啉類(lèi)化合物存在一定的毒副作用，如致突變(Voogd et al.，1980;Cihak et al .,1983)，光敏毒性(De Vries H et al .,1990)，致癌（Ferrando et al.，1978)及腎上腺皮質(zhì)損壞等毒副作用。其中，乙酰甲喹、卡巴氧和喹乙醇均具有遺傳毒 性，喹烯酮在高劑量時(shí)對(duì)哺乳動(dòng)物細(xì)胞存在一定的遺傳毒性(涂宏剛，2007)，喹乙醇對(duì)禽類(lèi) 的危害比較大，禁止其在禽類(lèi)中的使用。鑒于它們的遺傳毒性風(fēng)險(xiǎn)，卡巴氧與喹乙醇于1998 年起被歐盟禁用，在美國(guó)卡巴氧作為治療藥物使用。從上可以看出，喹噁啉類(lèi)藥物做為獸用 抗菌促生長(zhǎng)具有獨(dú)特的效果，曾經(jīng)廣泛應(yīng)用于獸醫(yī)臨床，但是其潛在的毒性作用又限制其 使用，因此尋找療效更好而毒性更低的藥物具有十分重要的意義。如對(duì)同類(lèi)藥物中較新的 喹賽多研究表明，其促進(jìn)豬、雞和魚(yú)的生長(zhǎng)效果優(yōu)于同類(lèi)藥物，可以有效的預(yù)防豬葡萄球 菌、豬丹毒、豬巴氏桿菌、雞巴是桿菌、雞大腸桿菌等畜禽常見(jiàn)病原菌感染(范盛先，2000)， 同時(shí)毒理學(xué)研究結(jié)果表明明顯低于同類(lèi)其他藥物。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于合成一類(lèi)具有抗菌活性的喹噁啉-N1，.二氧化物衍生物。本發(fā) 明還包括該衍生物的制備及其抗菌活性測(cè)試。所述的喹噁啉類(lèi)化合物可以用于獸醫(yī)臨床抗 菌促生長(zhǎng)，同時(shí)由于最近幾年報(bào)道該類(lèi)化合物在抗結(jié)核桿菌活性是研究熱點(diǎn)，因此本發(fā)明 中報(bào)道的新化合物的也進(jìn)行了抗結(jié)核桿菌活性篩選。其中新合成的化合物是以N-氧化苯并 呋咱為原料，與丙二腈在堿性條件下發(fā)生貝魯特反應(yīng)，得到3-氨基-2-氰基-喹噁啉-N 1，#-二氧化物之后再與合適的酰氯反應(yīng)得到一系列具有2-氰基-3-酰胺基喹噁啉-N1，#-二氧化 物。體外抑菌活性測(cè)試結(jié)果顯示:對(duì)人結(jié)核分支桿菌(H37Rv，ATCC27294)和牛結(jié)核分枝桿菌 ATCC19210具有較好的抑菌活性；對(duì)金黃色葡萄球菌（ATCC29213 )，肺炎鏈球菌 (ATCC49619)，大腸桿菌(ATCC25922，CVCC2943)和巴氏桿菌(CVCC2083)具有抑菌活性。
[0004] 具體地，本發(fā)明所述的具有抗菌活性的喹噁啉類(lèi)化合物是在2-氰基-3-胺基喹噁 啉-N1，#-二氧化物的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上修飾喹噁啉環(huán)以及側(cè)鏈基團(tuán)，合成了一類(lèi)新的2-氰基-3-酰胺基喹噁啉-N 1，#-二氧化物衍生物。通過(guò)藥敏試驗(yàn)證明其對(duì)結(jié)核分枝桿菌、部分革蘭氏 陽(yáng)性菌以及革蘭氏陰性菌具有較好的抑制作用。
[0005] 本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：
[0006] -類(lèi)具有抗菌活性(對(duì)結(jié)核分枝桿菌、革蘭氏陽(yáng)性菌、革蘭氏陰性菌具有抑制（抗 菌)作用）的喹噁啉-N 1，N4-二氧化物衍生物，其化學(xué)分子結(jié)構(gòu)通式如下所示：
[0007]
[0008] 通式中：
[0009] R6是氫，氯或者氟原子取代;R7是氫，氯或者氟原子取代。C-3位具有酰胺基團(tuán)，其中 R是苯，取代苯，或者芳雜環(huán)如吡啶等；
[0010] 本發(fā)明涉及上述通式化合物2-氰基-3-酰胺-喹噁啉衍生物的制備方法，其包括以 下步驟:取代的N-氧化苯并呋咱溶解于DMF，以三乙胺做催化，與丙二腈在室溫(25°C)下發(fā) 生Beirut反應(yīng)，析出產(chǎn)物C6和C7位取代的3-氨基-2-氰基一喹噁啉-N 1，#-二氧化物，再與不 同的酰氯進(jìn)行縮合即得到的C6和C7位取代的2-氰基-3-酰胺喹噁啉-1，4-二氧化物類(lèi)衍生 物。
[0011] C6和C7位取代的2-氰基-3-酰胺喹噁啉-1,4-二氧化物類(lèi)衍生物的合成的反應(yīng)式 如下所示：
[0012]
[0013] 具體制備步驟：
[0014]取代的N-氧化苯并呋咱溶解于N，N-二甲基甲酰胺(DMF)，加入N-氧化苯并呋咱的 物質(zhì)的量1~1.2倍的丙二腈，再加入N-氧化苯并呋咱質(zhì)量數(shù)的10 %的三乙胺，在25 °C下反 應(yīng)4小時(shí)，有紅色固體析出，經(jīng)抽濾并以乙醇洗滌，固體即為C6和C7位取代的2-氰基-3-胺 基一喹噁啉-N 1，#-二氧化物。將得到的C6和C7位取代的2-氰基-3-胺基-喹噁啉-N1，#-二 氧化物溶于二氯甲烷，加入與其物質(zhì)量比為1:1的各種酰氯，在25°C~40°C攪拌反應(yīng)2小時(shí)， 將反應(yīng)溶劑蒸干后以甲醇，乙醇或乙酸乙酯重結(jié)晶即得到目標(biāo)化合物。
[0015]本發(fā)明還涉及上述制備的3-酰胺基-2-氰基一喹噁啉-N1，#-二氧化物衍生物在抗 微生物中的應(yīng)用。所述的靶標(biāo)病原菌為牛結(jié)核分枝桿菌(例如菌株號(hào)ATCC19210)、人型結(jié)核 分支桿菌(例如菌株號(hào)H37Rv，ATCC27294)，金黃色葡萄球菌（例如菌株號(hào)ATCC29213)，肺炎 鏈球菌例如菌株號(hào)(ATCC49619)，大腸桿菌(例如菌株號(hào)ATCC25922，CVCC2943)和巴氏桿菌 (例如菌株號(hào)CVCC2083)等。
[00?6] 本發(fā)明對(duì)上述制備的2-氰基-3-酰胺-喹噁啉-N1，N4-二氧化物衍生物，用Alamar b 1 ue方法（簡(jiǎn)稱(chēng)MABA法）對(duì)牛結(jié)核分枝桿（ATCC19 21)和人型結(jié)核分支桿菌（H37Rv， ATCC27294)進(jìn)行了體外抑菌試驗(yàn)，結(jié)果表明該類(lèi)化合物對(duì)結(jié)核分支桿菌具有抑制作用(MIC < 4yg/mL)〇
[0017]其中Alamar blue方法的操作如下：于96孔板的四周各孔加入無(wú)菌蒸餾水，以防止 培養(yǎng)過(guò)程中各實(shí)驗(yàn)孔的成分蒸發(fā)。將培養(yǎng)好的結(jié)核分枝桿菌工作液等量的加入含1〇〇此的 藥敏孔中，每板設(shè)置2個(gè)不含藥的生長(zhǎng)對(duì)照孔，將96孔板于37°C孵育。5d后向生長(zhǎng)對(duì)照孔加 入20yL Alamar blue和10%濃度的Tween-8012yL的混合液，37°C孵育24h，期間觀(guān)察對(duì)照孔 顏色，如果由藍(lán)色變?yōu)榉凵?gt;J在各實(shí)驗(yàn)藥物孔內(nèi)加入上述的Alamar blue和Tween-80混合 液，37°C孵育24h，將粉紅色孔定義為陽(yáng)性生長(zhǎng)。最小抑菌濃度(MIC)為阻止顏色變?yōu)榉奂t色 的最低藥物濃度。
[0018] 本發(fā)明對(duì)上述制備的2-氰基-3-酰胺-喹噁啉-N1，#-二氧化物衍生物采用肉湯稀 釋法（常規(guī)方法），對(duì)金黃色葡萄球菌（ATCC29213)，肺炎鏈球菌（ATCC49619)，大腸桿菌 (ATCC25922，CVCC2943)和巴氏桿菌(CVCC2083)進(jìn)行體外抑菌試驗(yàn)，結(jié)果表明該類(lèi)化合物對(duì) 結(jié)核分支桿菌具有抑制作用。
[0019] 本發(fā)明通過(guò)制備得到如附圖10所述的具有抗菌作用的結(jié)構(gòu)化合物，這些結(jié)構(gòu)化合 物可用于作為靶標(biāo)藥物抑制劑在結(jié)核分枝桿菌、金黃色葡萄球菌、肺炎鏈球菌、大腸桿菌和 巴氏桿菌中的應(yīng)用。
[0020] 顯然，本發(fā)明的一類(lèi)喹噁啉-N1，N4-二氧化物衍生物可在抑制結(jié)核分枝桿菌中的應(yīng) 用。
[0021 ]所述的一類(lèi)喹噁啉-N1，N4-二氧化物衍生物在抑制金黃色葡萄球菌，肺炎鏈球菌， 大腸桿菌和巴氏桿菌中的應(yīng)用。
[0022] 更詳細(xì)的技術(shù)方案參見(jiàn)《【具體實(shí)施方式】》。
【附圖說(shuō)明】
[0023] 圖1:具有2-氰基-3-酰胺基喹噁啉-N1，#-二氧化物衍生物結(jié)構(gòu)的化合物通式。
[0024] 圖2 :C6和C7位取代的2-氰基-3-酰胺喹噁啉-1,4-二氧化物類(lèi)衍生物的合成反應(yīng) 式。
[0025] 圖3:2-氰基-3-苯甲酰胺基-喹噁啉-N1，N4-二氧化物（1)的合成反應(yīng)式。
[0026] 圖4:2-氰基-3-對(duì)甲基苯甲酰胺基-喹噁啉-N1，#-二氧化物(2)的合成反應(yīng)式。
[0027] 圖5:2-氰基-3-對(duì)氟苯甲酰胺基-喹噁啉-N1，N4-二氧化物(3)的合成反應(yīng)式。
[0028] 圖6:2-氰基-3-對(duì)甲氧基苯甲酰胺基-喹噁啉-N1，#-二氧化物(4)的合成反應(yīng)式。
[0029] 圖7:2-氰基-3-(3'，4'，5'_三甲氧基苯甲酰胺基)-喹噁啉-N1，#-二氧化物(5)的 合成反應(yīng)式