含鹵素或苯并咪唑類功能基團的香豆素類衍生物及其制備方法和應用
【專利摘要】本發明公開了含鹵素或苯并咪唑類功能基團的香豆素類衍生物及其制備方法和應用，該香豆素類衍生物具體化合物包括7?(6?溴/苯并咪唑己氧基)香豆素，通過7?羥基香豆素與相應溴代烷烴發生烷基化反應制備7?(6?溴己氧基)香豆素，由7?(6?溴己氧基)香豆素與苯并咪唑類化合物發生取代反應制得到7?(6?苯并咪唑己氧基)香豆素，該類化合物對中型指環蟲等水產寄生蟲具有良好的殺滅作用。
【專利說明】
含鹵素或苯并咪唑類功能基團的香豆素類衍生物及其制備方 法和應用
技術領域
[0001] 本發明涉及水產用殺滅魚類單殖吸蟲活性物質領域，涉及含鹵素或苯并咪唑類功 能基團的香豆素類衍生物，具體涉及7-(6-溴/苯并咪唑己氧基)香豆素類衍生物及其制備 和殺蟲活性的應用。
【背景技術】
[0002] 香豆素類化合物是一類重要的有機雜環化合物，具有抗凝血、抗腫瘤、殺蟲、抑菌、 抗病毒等廣泛的生物學活性，廣泛的應用于醫藥和農藥領域。目前國內水產養殖行業通常 使用獸用藥劑用于防治魚類單殖吸蟲病害，主要有吡喹酮、甲苯咪唑等，超劑量、頻繁使用 這些化合物使得寄生蟲的耐藥性逐漸增加，并且極易造成藥物殘留、環境污染等食品及環 境安全問題。因此，開發高效、低毒、易降解的新型殺蟲藥物是保障水產行業持續高速發展 亟待解決的問題。香豆素類化合物作為殺蟲劑，具有高效和環保等優點，因而備受人們關 注。本實驗室前期從中藥蛇床子中分離得到一種香豆素類化合物一一蛇床子素，該化合物 具有良好的殺滅魚類單殖吸蟲的生物活性。但是該化合物提取分離手段復雜，且化學合成 成本過高，嚴重限制了其在水產病害防治中的應用。
【發明內容】
[0003] 本發明的目的在于提供含鹵素或苯并咪唑類功能基團的香豆素類衍生物及其制 備方法和應用。
[0004] 為達到上述目的，本發明采用了以下技術方案：
[0005] 含鹵素或苯并咪唑類功能基團的香豆素類衍生物，該香豆素類衍生物的結構如式 1所示：
[0006]
[0007] 其中，R為溴原子或苯并咪唑。
[0008] 上述含鹵素或苯并咪唑類功能基團的香豆素類衍生物的制備方法，包括以下步 驟：
[0009] 將4.8-5.0g 7-羥基香豆素以及13.8-14.0g無水碳酸鉀加入溶劑中后于室溫下攪 拌2-3h得物料A，向物料A中加入22-24g 1，6_二溴己烷后于60-65°C下回流反應20-24h，反 應后減壓蒸除溶劑得物料B，向物料B中加水后用氯仿進行萃取，萃取得到的有機相用無水 硫酸鈉干燥后減壓濃縮得固體粗品，固體粗品經過柱層析分離純化，得到7-(6-溴己氧基） 香豆素，結構如式2所示：
[0010]
[0011]或者，
[0012] 將ο. 6-0.7g所述7-( 6-溴己氧基）香豆素以及1.3-1.5g無水碳酸鉀加入溶劑中后 于室溫下攪拌l_2h得物料C，向物料C中加入0.7-0.8g苯并咪唑后于室溫下攪拌20-24h，然 后減壓蒸除溶劑得物料D，向物料D中加水后用氯仿進行萃取，萃取得到的有機相用無水硫 酸鈉干燥后減壓濃縮得固體粗品，固體粗品經過柱層析分離純化，得到7-(6-苯并咪唑己氧 基)香豆素，結構如式3所示：
[0013:
[0014] 上述含鹵素或苯并咪唑類功能基團的香豆素類衍生物在制備用于防治水產品寄 生蟲病的藥物中的應用。
[0015] 所述寄生蟲為單殖吸蟲。
[0016] 上述含鹵素或苯并咪唑類功能基團的香豆素類衍生物在制備用于殺滅單殖吸蟲 的藥物中的應用。
[0017] 上述含鹵素或苯并咪唑類功能基團的香豆素類衍生物在制備用于殺滅魚類單殖 吸蟲的藥物中的應用。
[0018] 本發明的有益效果體現在：
[0019] 本發明公開的含鹵素或苯并咪唑類功能基團的香豆素類衍生物具體包括7-(6- 溴/苯并咪唑己氧基)香豆素兩種目標化合物，通過7-羥基香豆素與相應溴代烷烴發生烷基 化反應制備7-(6-溴己氧基)香豆素，由7-(6-溴己氧基)香豆素與苯并咪唑類化合物發生取 代反應制得7-(6-苯并咪唑己氧基)香豆素，產率較高，該類化合物對單殖吸蟲等水產寄生 蟲具有良好的殺滅作用，可應用于水產行業上以防治水產品寄生蟲病害。
【附圖說明】
[0020] 圖1為本發明所述香豆素類衍生物的合成路線示意圖；
[0021] 圖2為7-(6-溴己氧基)香豆素(化合物1)的合成路線示意圖；
[0022]圖3為7-(6-苯并咪唑己氧基)香豆素(化合物2)的合成路線示意圖。
【具體實施方式】
[0023]下面結合附圖和實施例對本發明做詳細說明。
[0024]本發明提供了一類化學合成的香豆素衍生物，其中幾種香豆素類衍生物與先前發 現的蛇床子素相比，殺蟲效果接近，且合成過程相對簡單、合成成本大大低于蛇床子素的合 成。
[0025]
【申請人】在合成篩選7-取代香豆素類衍生物的研究過程中，發現7-(6-溴己氧基)香 豆素及7-(6-苯并咪唑己氧基)香豆素對魚類單殖吸蟲具有良好的殺滅活性，具有防治水產 單殖吸蟲病害的應用價值。這兩種化合物可按照如圖1所示的合成路線制備。
[0026](一)化合物的制備
[0027] (1)7-(6-溴己氧基)香豆素(化合物1)的制備
[0028] 參見圖2,將4.86g(30mmol)購買得到的7-羥基香豆素、13.8g無水K2⑶3(100mmol) 以及120mL無水丙酮加入到250mL圓底燒瓶中，室溫攪拌2h后，向所述圓底燒瓶中再加入22g (90mmol) 1，6-二溴己烷，60 °C下回流反應24h。減壓蒸除反應體系中的無水丙酮（45 °C， 0.05MPa負壓），向所述圓底燒瓶中加入100mL蒸餾水，得混合液，混合液用氯仿萃取（150mL X4)，合并下層有機相；向有機相中加入20-30g無水硫酸鈉靜置過夜，過濾除去硫酸鈉固 體、減壓濃縮(45°C，0.05MPa負壓)得固體化合物粗品。粗品經硅膠柱層析(4: 1)分離純化，TLC檢測收集含有目標化合物的洗脫部分，減壓濃縮除去洗脫試劑（55°C， 0.05MPa負壓），得6.63g白色針狀固體。
[0029] (2)7-(6-苯并咪唑己氧基)香豆素(化合物2)的制備
[0030] 參見圖3，向含有40mL乙腈的1 OOmL圓底燒瓶中加入0.65g(2mmo 1) 7-(6-溴己氧基） 香豆素以及1.38g( lOmmol)無水K2⑶3，室溫攪拌lh后向所述圓底燒瓶中再加入0.71g (6mmol)苯并咪唑，繼續室溫下攪拌24h，反應完畢，減壓蒸除反應溶劑（70°C，0.07MPa負 壓），向所述圓底燒瓶中加入30mL去離子水并用氯仿萃取(50mLX3)，合并下層有機相；向有 機相中加入20-30g無水硫酸鈉靜置過夜，過濾除去硫酸鈉固體、減壓濃縮(45°C，0.05MPa負 壓)得固體化合物粗品。粗品經硅膠柱層析分離純化，TLC檢測收集含有目 標化合物的洗脫部分，減壓濃縮除去洗脫試劑(55°C，0.05MPa負壓），得0.589g白色膠狀固 體。
[0031] (3)化合物1和2結構數據列于表1、2中：
[0032]表1化合物1和2的性狀
[0033]
[0034] 表2化合物1和2的1H NMR、13C NMR與ESI-MS數據
[0035]
[0036] 從表1可以看出，本發明提供的化合物1和2的制備方法具有較高的產率，從表2可 以確定化合物1和2的結構，即通過Williamson反應合成化合物1，表2中氫譜中4.03-1.46， 碳譜中的33.87-25.32為烷烴側鏈的化學位移，這證明反應的正確性。化合物1與咪唑類衍 生物通過取代反應生成化合物2，表2中氫譜的8.16，7.76-7.73和144.59-116.15等為咪唑 衍生物的化學位移，這證明反應產物結構的正確性。
[0037] (二)化合物1和2殺滅魚類單殖吸蟲（中型指環蟲)活性測定
[0038] (1)試驗材料
[0039] 寄生蟲模型：魚類寄生中型指環蟲(Dactylogyrus intermedius)，為西北農林科 技大學水產實驗室活體保種;寄主模型：鯽魚(Carassius auratus)，購自于陜西省咸陽市 某漁場，體質健康、體格均一，體重為3 ± 0.5g。
[0040] 待測藥液的配制
[0041 ] 準確稱取待測化合物1和2各200mg，分別置于10mL容量瓶中，加二甲基亞砜(DMS0) 溶解并定容，即得濃度為20mg/mL的待測藥液，4°C冰箱保存，備用。
[0042] 感染魚的準備
[0043] 購買的鯽魚從漁場常溫下運抵實驗室，用1.5mg/L的甲苯咪唑對其進行藥浴，48小 時后，隨機抽取10尾魚、取鰓制片鏡檢，待無寄生蟲后，暫養于體積為180升的水族箱中，充 氣增氧，水溫控溫在21 ± 1°C。在實驗室條件下暫養7天后，上述健康的鯽魚按照5:1 (健康的 魚:活體保種魚）的比例與實驗室活體保種的感染有中型指環蟲的金魚混養，15天后，隨機 抽取10尾魚、處死、取鰓、制片、光學顯微鏡下鏡檢(放大倍數為10X4)、記錄試驗魚鰓部中 型指環蟲感染的數量，當鯽魚的感染率達到100%，每尾魚感染蟲數量平均達30~50個時可 進行藥效試驗。
[0044] (2)體內驅蟲活性測定
[0045] 參照Wang等體內殺滅魚類寄生蟲的方法進行合成化合物的殺蟲活性測定(Wang et al. 2008; 2010)。根據預實驗結果，設定一系列藥物濃度梯度。實驗在體積為2升的盆中 進行，每盆中分別加入1升充分暴氣pH = 7.0的地下水，同時加入相應體積的藥液，混勻，即 得一個濃度;隨機撈取已感染好的試驗魚放入各盆中，每盆5尾；同時設置溶劑和空白對照 組，溶劑對照組只加入相應體積的純溶劑，不加藥液；空白對照組既不加溶劑也不加藥液。 每個濃度設置3個重復組。實驗期間，隨時觀察試驗魚死亡或中毒情況。死亡的判斷標準為 鰓蓋停止運動或用玻璃棒、鑷子等鈍器輕擊魚的尾柄部不產生任何應激反應即為死亡；中 毒的判斷標準為出現浮頭、沉底、側游、反應遲鈍。在實驗期間，死亡的魚及時撈出來，以免 影響水質。同時，對死亡的魚鏡檢、記錄下鰓上蟲子數。48小時后，所有魚斷頸處死、取鰓制 片、放大倍數為10X4的光學顯微鏡下觀察，統計鰓上中型指環蟲的數量。同時，記錄下空白 對照組試驗魚鰓部的中型指環蟲的數量，通過以下公式計算出寄生蟲平均殺滅率。
[0046]
[0047] 按照Bliss兒率分析法（Bliss 1934)，根據濃度與汆蟲率之丨0」的夫糸，求出汆蟲半 數有效濃度(EC5Q)及其95 %置信區間。
[0048] 化合物殺1和2殺滅中型指環蟲活性數據如表3所示：
[0049]表3化合物1、2對中型指環蟲的半數有效濃度值(EC50)
[0050]
[00511化合物1、2均具有殺滅中型指環蟲活性，從表3可以看出，化合物1對指環蟲的殺滅 活性低于對照藥品甲苯咪唑，而化合物2的殺蟲活性高于對照藥品。
[0052](三)化合物1和2的安全性評價 [0053]試驗動物材料
[0054] 鯽魚(Carassius auratus)，體質健康、體格均一，體重為3±0.5g。
[0055] 以鯽魚為指示生物，對化合物1和2對水生動物的安全性進行評價。實驗期間，隨時 觀察試驗魚死亡或中毒情況。死亡的判斷標準為鰓蓋停止運動或用玻璃棒、鑷子等鈍器輕 擊魚的尾柄部不產生任何應激反應即為死亡；中毒的判斷標準為出現浮頭、沉底、側游、反 應遲鈍。在實驗期間，死亡的魚及時撈出，以免影響水質。
[0056] 在48小時后，記錄下存活魚數量，通過以下公式計算出魚死亡率。
[0057]
[0058] 化合物1和2對鯽魚的半數致死濃度值(LC5Q)如表4中所示。
[0059] 表4化合物1和2對鯽魚的半數致死濃度值(LC50)
[0060]
[0061 ] 從表4可以看出，化合物1對鯽魚的毒性遠低于對照藥品甲苯咪唑，而化合物2對鯽 魚的毒性高于對照藥品，但根據化合物2半數有效濃度值，仍具有應用前景。
【主權項】
1. 含面素或苯并咪挫類功能基團的香豆素類衍生物，其特征在于：該香豆素類衍生物 的結構如式1所示：其中，R為漠原子或苯并咪挫。2. 制備如權利要求1所述含面素或苯并咪挫類功能基團的香豆素類衍生物的方法，其 特征在于:包括W下步驟： 將4.8-5.Og 7-徑基香豆素 W及13.8-14.Og無水碳酸鐘加入溶劑中后于室溫下攬拌2- 化得物料A，向物料A中加入22-24g 1,6-二漠己燒后于60-65°C下回流反應20-2地，反應后 減壓蒸除溶劑得物料B，向物料B中加水后用氯仿進行萃取，萃取得到的有機相用無水硫酸 鋼干燥后減壓濃縮得固體粗品，固體粗品經過柱層析分離純化，得到7-(6-漠己氧基）香豆 素，結構如式2所示：或者， 將0.6-0.7g所述7-(6-漠己氧基）香豆素 W及1.3-1.5g無水碳酸鐘加入溶劑中后于室 溫下攬拌1-化得物料C，向物料C中加入0.7-0.8g苯并咪挫后于室溫下攬拌20-2地，然后減 壓蒸除溶劑得物料D，向物料D中加水后用氯仿進行萃取，萃取得到的有機相用無水硫酸鋼 干燥后減壓濃縮得固體粗品，固體粗品經過柱層析分離純化，得到7-(6-苯并咪挫己氧基） 香豆素，結構如式3所示：3. 如權利要求1所述含面素或苯并咪挫類功能基團的香豆素類衍生物在制備用于防治 水產品寄生蟲病的藥物中的應用。4. 根據權利要求3所述的應用，其特征在于:所述寄生蟲為單殖吸蟲。5. 如權利要求1所述含面素或苯并咪挫類功能基團的香豆素類衍生物在制備用于殺滅 單殖吸蟲的藥物中的應用。6. 如權利要求1所述含面素或苯并咪挫類功能基團的香豆素類衍生物在制備用于殺滅 魚類單殖吸蟲的藥物中的應用。
【文檔編號】A61P33/14GK105837545SQ201610204223
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年4月1日
【發明人】王高學, 劉廣路, 凌飛, 朱斌
【申請人】西北農林科技大學