二取代雙環衍生物及其作為外排泵抑制劑在抗菌中的應用
【專利摘要】本發明公開一種二取代雙環衍生物及其作為外排泵抑制劑在抗菌中的應用。實驗證明，本發明所涉及的二取代雙環衍生物對攜帶AcrB外排泵的多藥耐藥細菌具有較好的抑制作用，能夠有效的恢復或增強現有抗生素的抗菌效能。所述的二取代雙環衍生物的化學結構式如式Ι所示，式中R1，R2，X，Y，Z，W如說明書所定義，
【專利說明】
二取代雙環衍生物及其作為外排泵抑制劑在抗菌中的應用
技術領域
[0001] 本發明涉及一類二取代雙環衍生物及其制備方法，以及作為抗菌增效劑在抗菌中 的應用。
【背景技術】
[0002] 由于抗生素的廣泛使用甚至濫用，細菌耐藥性問題日趨嚴重，已成為嚴重威脅人 類健康的重要因素之一。近些年來革蘭陰性菌對抗菌藥物的多重耐藥性日益增加，多重耐 藥的革蘭陰性菌感染已成為造成臨床病人死亡的主要原因。臨床最常見多重耐藥革蘭陰性 菌包括大腸埃希菌、銅綠假單胞、產氣腸桿菌、鮑曼不動桿菌等，其中大腸埃希菌在ICU病房 的分離率高達34%，多重耐藥率高達44%，常引起人體各部位如呼吸道、消化道、泌尿生殖 道、血液、皮膚等的嚴重感染。
[0003] 外排栗是一類廣泛存在于細菌細胞膜上的蛋白質，在正常的生理條件下，它可以 將自身細胞內的有害物質栗出細胞外，達到一種自我保護的作用。外排栗的過度表達導致 細菌細胞內的抗菌藥物被排出胞外，使菌體內的藥物濃度降低，以致不足以發揮抗菌藥物 的抗菌作用，從而導致細菌多藥耐藥的產生。一些外排栗選擇性的栗出一些特定的抗生素， 如四環素；然而一些外排栗能夠轉運結構各異的一系列不相關化合物，如抗生素(氟喹諾 酮、大環內酯類、四環素、氯霉素等）、金屬離子、染料等，從而產生多藥耐藥表型。研究表明， AcrAB-TolC是革蘭陰性菌中最重要的外排栗，其可以介導革蘭陰性菌的高水平耐藥。其中 Acr AB-Το 1C對介導革蘭陰性菌的多藥耐藥關系最為密切。在Acr AB-Το 1C中，AcrB外排蛋白 負責底物的識別及能量的轉導，這使其在外排系統中發揮決定性作用，因此抑制AcrB外排 栗的過表達似乎是恢復或增強現有抗生素效能的有效方法。
[0004] 外排栗抑制劑可以降低細菌固有耐藥水平，逆轉獲得性耐藥，擴大抗菌譜，降低耐 藥突變菌株的發生率。外派栗抑制劑不僅可以抑制耐藥細菌和腫瘤細胞對藥物的外排作 用，恢復或提高抗生素效能，提高耐藥細菌感染和腫瘤的臨床治療效果，而且在改善某些藥 物的藥動學特性(如提高口服藥物的吸收，改善肝、腎清除率)方面也有廣泛的用途。同時， 外排栗抑制劑對改善細菌的感染性和毒力也有一定的作用。目前，針對細菌AcrB外排栗而 進行的外排栗抑制劑的研究是目前國內外研究的熱點、焦點與難點，近些年來新型AcrB外 排栗抑制劑的發現鮮有報道。因此，尋找新的有效的AcrB外排栗抑制劑對克服多藥耐藥革 蘭陰性菌感染具有重要意義。
【發明內容】
[0005] 為解決上述問題，本發明提供了一類新穎的能夠有效抑制細菌外排栗的二取代雙 環(雜環)衍生物，其對過表達AcrB的革蘭陰性菌做了體外抗菌活性研究及外排底物抑制研 究，發現目標化合物顯示出較好的外排抑制活性。
[0006] 本發明是通過以下技術方案實現的：
[0007] 本發明的第一個目的是提供一種具有通式I結構的二取代雙環(雜環)化合物或其 藥學上可接受的鹽。
[0008]
[0009] X 優選 C、N;Y 優選 CH、N;Z 選自 CH、N;W 優選 0、NH;n = 0，l，2;
[0010] 選自酰胺基、-C0NHR3、氰基；
[0011 ] R3選自Ci-Cs烷基、炔基、環烷基、芳基、取代芳基；
[0012]其中：
[0013] 所述的&-C8烷基優選乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、叔丁基、異戊基、正己 基；
[0014] 炔基優選丙炔基；
[0015] 環烷基優選環戊基、環己基；
[0016] 芳基優選苯基、芐基；
[0017] 取代芳基優選含有1-2個取代基苯基，取代基為甲基、甲氧基、氨基、硝基、三氟甲 基、鹵素；
[0018] R2選自氫、Ci-Cs烷基、c3-c8環烷基、c3-c8環雜烷基、酯基、0R4、NHR4、SR4、芳基、取代 芳基；
[0019] 其中：
[0020] 所述的&-C8烷基優選甲基、乙基、正丙基、異丙基、異丁基、叔丁基、異戊基、3-甲基 丙基、4-乙基戊基；
[0021] C3-C8環烷基優選環戊基、環己基；
[0022] C3_C8雜環烷基優選四氫吡咯-1 -基、嗎啉-1基、哌啶-1 -基、哌嗪-1 -基、4-乙酰基哌 嗪-1-基、4-苯基哌嗪-1-基；
[0023]酯基優選甲酸甲酯基、乙酸甲酯基、乙酸乙酯基、丙酸乙酯基；
[0024] 芳基優選苯基、芐基；
[0025] 取代芳基優選含有1-2個取代基的苯基，取代基為甲基、氨基、羥基、硝基、甲氧基、 三氟甲基、氨基甲酰基、鹵素，且不限定其在苯環上取代的位置；
[0026] R4選自氫、直鏈或支鏈烷基、炔基、環烷基、芳基、雜芳基、取代的芳基、取代的雜芳 基；
[0027] 其中：
[0028] 所述的直鏈或支鏈烷基優選甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、叔丁基、 異戊基、正己基、異己基；
[0029]炔基優選丙炔基；
[0030] 環烷基優選環戊基、環己基；
[0031] 芳基優選苯基、芐基；
[0032] 雜芳基優選呋喃基、吡咯基、吡啶基、咪唑基、噻唑基、1，2,3_三氮唑基、1，2,3,4- 四氮唑基、吲哚基、苯并咪唑基、苯并噻唑基；
[0033] 取代芳基或取代雜芳基優選含有1-2個取代基的苯基或雜芳基，取代基為甲基、甲 氧基、羥基、氨基、羧基、硝基、氨基甲酰基、鹵素、或三氟甲基，且不限定其在芳環上取代的 位置。
[0034] 更優選的是，所述化合物I是下列之一：
[0035]
[0036]
[0037]
[0038]
1234 本發明的第二個目的是提供一種通式I結構的二取代雙環(雜環)化合物的制備方 法，如下： 2 當式I結構式中，X為C，Y為CH，Z為CH，W為0，辦為酰胺基，R2選自氫烷基、C 3_C8 環烷基、C3_C8環雜烷基、酯基、芳基、取代芳基時，其制備方法為： 3
[0041]
4 如合成路線所示，具體地，苯甲醛與琥珀酸二甲酯在堿性條件下發生Stobbe縮合 反應得到式2化合物;式2化合物在酸性條件下環合得到式3化合物;式3化合物的羥基經乙 酰化保護得到式4化合物;式4化合物經酰氯化、氨化得到式6化合物;然后式6化合物與1，2-二溴乙烷在堿性條件下發生取代反應得到式7化合物;最后式6化合物與溴代試劑反應得到 A系列化合物（當式I結構式中，X為C，Y為CH，Z為CH，W為0，η = 0或1，h為酰胺基，1?2選自氫、 CrCs烷基、C3-C8環烷基、C3-C8環雜烷基、酯基、芳基、取代芳基）；式7與相應的H0R4、NH 2R4、 HSR4在堿性條件下發生反應得到B系列化合物（當式I結構式中，X為C，Y為CH，Z為CH，W為0，n =2，R!為酰胺基，R2選自 0R4、NHR4、SR4)。
[0043] 當式I結構式中，X為C，Y為CH，Z為CH，W為0,11 = 0,?為-⑶NHR3，R2為異戊基或芐基 時，其制備方法為：
[0044]
[0045] 如合成路線所示，具體地，式3化合物在堿性條件下與鹵代物反應分別得到式10， 13化合物;式10，13化合物在強堿作用下水解分別得到式11，14化合物;最后式11，14化合物 與NH 2R3縮合分別得到C系列化合物和D系列化合物。
[0046] 當式I結構式中，X為C，Y為CH，Z為N，W為0，η = 0、1或2，心為酰胺基，R2選自取代的 &-C8烷基、C3-C8環烷基、C 3-C8環雜烷基、取代芳基時，其制備方法為：
[0047]
[0048]如合成路線所示，具體地，式16化合物的羥基經乙酰基保護、酰氯化、氨化得到式 18化合物，最后式18化合物在堿性條件下與溴代試劑反應得到E系列化合物。
[0049]當式I結構式中，X為C，Y為N，Z為N，W為ΝΗ，η = 0、1或2，Ri為酰胺基或氰基，R2選自取 代的&-C8烷基、c3-c8環烷基、c3-c8環雜烷基、取代芳基或雜芳基時，其制備方法為：
[0050]
[0051 ]如合成路線所示，具體地，式20化合物與草酸二乙酯經縮合反應得到式21化合物； 式21化合物經酰胺化得到式22化合物;式22化合物在五氧化二磷的二甲苯溶液中選擇性脫 水得到式25化合物;然后式22，25化合物在S0C12回流條件下分別得到式23,26化合物;式 23,26化合物在堿性條件下與NH2(CH2)nR2反應分別得到F系列化合物和G系列化合物。
[0052]更具體地，所述合成方法包括以下步驟：
[0053] (1)將金屬Na溶于無水乙醇等醇類物質中（也可以直接用甲醇鈉、乙醇鈉、叔丁醇 鉀代替），在回流狀態下，依次緩慢滴加琥珀酸二甲酯和苯甲醛，在80~120°C反應2~8h，蒸 出乙醇，加入15 %NaOH水溶液回流反應2~3h，冷至20~30 °C，乙酸乙酯萃取，留取水相，調 pH= 1-2,析出固體，即式2化合物；
[0054] (2)將式2化合物溶于濃硫酸或磷酸中，氮氣保護，常溫反應8~72h，倒入冰水中析 出，過濾，收集濾餅，干燥得式3化合物；
[0055] (3)將式3化合物溶于吡啶中，加入適量乙酸酐，常溫反應1~6h，蒸出吡啶，加水調 pH=3-4，經萃取，干燥，蒸出溶劑得式4化合物；
[0056] (4)將上述得到的式4化合物溶解于四氫呋喃中，加入適量氯化亞砜，回流反應3~ 6h，蒸出溶劑，在-10~0°C條件下，緩慢滴加到飽和濃氨水中，滴畢，室溫反應3~8h，蒸出溶 劑，萃取，干燥，經硅膠柱層析得到式6化合物；
[0057] (5)將式6化合物溶于有機溶劑中，依次加入碳酸鉀、1，2_二溴乙烷，于50~150°C 反應4~15h，生成式7化合物；
[0058] (6)將式6化合物溶于DMF中，依次加入碳酸鉀、鹵代試劑，于50~100°C反應3~ 24h，后處理經柱層析得到化合物A;
[0059] (7)將式7化合物與相應的H0R4、NH2R4或HSR4在堿性試劑碳酸鉀的DMF溶液中混合， 于60~100°C反應6~24h，后處理經柱層析得到化合物B;
[0060] (8)式3化合物與芐氯或溴代環戊烷在堿性試劑碳酸鉀的DMF溶液中，于50~120°C 反應5~8h，蒸出溶劑，經50 %氫氧化鉀水溶液水解分別得到式11，14化合物；
[0061 ] (9)將上述式11或14化合物溶解于四氫呋喃中，加入適量Ν，ΓΤ-二環己基碳二亞胺 (DCC)和1-羥基苯并三唑(HOBt)，于-5~5°C反應1~6h，然后將順此與之混合，常溫下反應2 ~8h，經柱層析得到化合物C和D。
[0062] (10)將式16化合物溶于乙酸酐中，常溫反應1~6h，向反應液中緩慢滴加冰水，直 至有大量黃色固體析出，用布氏漏斗抽濾，干燥得式17化合物；
[0063] (11)將上述得到的式17化合物溶解于四氫呋喃中，加入適量氯化亞砜，回流反應2 ~8h，蒸出溶劑，在-10~0°C條件下，緩慢滴加到飽和濃氨水中，滴畢，室溫反應4~10h，蒸 出溶劑，萃取，干燥，經硅膠柱層析得到式18化合物；
[0064] (12)將式18化合物溶于DMF中，依次加入碳酸鉀、鹵代試劑，于25~100°C反應4~ 24h，經柱層析得到化合物E;
[0065] (13)將式20化合物與草酸二甲酯混合回流反應3~10h，減壓蒸出溶劑，經乙醇重 結晶得到式21化合物；
[0066] (14)將式21化合物溶于適量氨水中，于50~120°C反應1~8h，然后室溫攪拌過夜， 用醋酸調節pH=7產生大量沉淀，過濾，濾餅用水和乙醇洗滌，干燥，得式22化合物；
[0067] (15)將式22化合物和過量的P2〇5溶于適量甲苯中，于50~150°C反應2~10h，減壓 蒸出溶劑，加入適量水，Na2C03水溶液調節pH至中性，氯仿萃取，飽和食鹽水洗滌，干燥，減壓 旋干溶劑，經乙酸乙酯/正己烷重結晶得式25化合物；
[0068] (16)將式22,25化合物溶于S0C12中，加入兩滴DMF，回流反應2~10h，減壓蒸出溶 劑，加入適量二氯甲烷依次用NaHC03水溶液和飽和食鹽水洗滌，，干燥，蒸干溶劑分別得式 23,26化合物；
[0069] (17)將式23,26化合物溶于四氫呋喃中，依次加入三乙胺、NH2R4,于25~100°C反應 0.5~12h，經柱層析分別得到化合物F和G。
[0070]上述步驟（1)中，堿性試劑為甲醇鈉、乙醇鈉、叔丁醇鉀，優選乙醇鈉;溶劑為甲醇、 乙醇、叔丁醇，優選乙醇；苯甲醛、琥珀酸二甲酯和乙醇鈉的摩爾比為1:(1.0~2) :(1.5~ 5)，優選 1:1.5:2.0;
[0071 ] 上述步驟(2)中，酸性溶劑為濃硫酸、磷酸，優選濃硫酸;優選25°C下反應48h;
[0072] 上述步驟(3)中，溶劑為二氯甲烷、N，N_二甲基甲酰胺、吡啶、四氫呋喃，優選吡啶； 式3化合物與乙酸酐的摩爾比為1:2.0~10.0，優選1:4.0;優選25 °C下反應3h;
[0073] 上述步驟(4)中，溶劑為二氯甲烷、N，N_二甲基甲酰胺、乙酸乙酯、四氫呋喃，優選 四氫呋喃;式4化合物與氯化亞砜的摩爾比為1:1.2~10.0，優選1:2.0;優選25°C下反應5h;
[0074] 上述步驟(5)中，溶劑為二氯甲烷、N，N_二甲基甲酰胺、5%Na0H水溶液、乙腈、四氫 呋喃，優選乙腈;堿性試劑為氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鉀、碳酸鈉、三乙胺，優選碳酸鉀;式6 化合物與1，2-二溴乙烷的摩爾比為1:1.5~10，優選1:2.0;優選80 °C反應8h;
[0075] 上述步驟(6)中，溶劑為二甲基亞砜、N，N-二甲基甲酰胺、二氯甲烷、乙腈、乙酸乙 酯、四氫呋喃，優選N，N-二甲基甲酰胺;堿性試劑為氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鉀、碳酸鈉、三 乙胺，優選碳酸鉀;式6化合物與鹵代試劑的摩爾比為1:1.0~10.0,優選1:1.2;優選70°C反 應8h;
[0076] 上述步驟(7)中，溶劑為二甲基亞砜、N，N_二甲基甲酰胺、二氯甲烷、乙酸乙酯、四 氫呋喃，優選N，N-二甲基甲酰胺;堿性試劑為氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鉀、碳酸鈉、三乙胺， 優選碳酸鉀；式7化合物與取代試劑的摩爾比為1:1.0~10.0,優選1: 2.0 ;優選70 °C反應 10h；
[0077] 上述步驟(8)中，堿性試劑為氫氧化鈉、氫氧化鉀、叔丁醇鉀、氫化鈉、碳酸鉀、碳酸 鈉、三乙胺，優選碳酸鈉;式3化合物與鹵代試劑的摩爾比為1: 2.0~10.0，優選1: 2.0;優選 70°C 反應 6h;
[0078] 上述步驟(9)中，溶劑為二氯甲烷、N，N_二甲基甲酰胺、乙酸乙酯、四氫呋喃，優選 四氫呋喃;相應的取代萘甲酸與Mfch的摩爾比為1:1.0~4.0，優選1:1.2;取代苯甲酸與DCC 的摩爾比為1:1.0~3.0,優選1:1.4;取代苯甲酸與HOBt的摩爾比為1:1.0~3.0,優選1: 1.4;優選0°(：反應411 ;
[0079] 上述步驟（10)中，式3化合物與乙酸酐的摩爾比為1:2.0~20.0，優選1:10.0;優選 25°C下反應4h;
[0080] 上述步驟（11)中，溶劑為二氯甲烷、N，N-二甲基甲酰胺、乙酸乙酯、四氫呋喃，優選 四氫呋喃;式16化合物與氯化亞砜的摩爾比為1:1.2~10.0，優選1:2.5;
[0081] 上述步驟（12)中，溶劑為N，N-二甲基甲酰胺、二氯甲烷、乙腈、四氫呋喃，優選N，N-二甲基甲酰胺;堿性試劑為氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鉀、碳酸鈉、三乙胺，優選碳酸鉀;式18 化合物與鹵代試劑的摩爾比為1:1. 〇~10. 〇，優選1:1.2;優選65 °C反應6h;
[0082] 上述步驟（13)中，式20化合物與草酸二乙酯的摩爾比為1:1.0~20.0，優選1:5;優 選 185°C 反應 4.5h;
[0083] 上述步驟（14)中，優選70°C反應2h;
[0084] 上述步驟（15)中，溶劑為甲苯、N，N_二甲基甲酰胺、二氯甲烷、乙酸乙酯、四氫呋 喃，優選甲苯;式22化合物與P2〇 5的摩爾比為1:1.0~5.0，優選1:3;優選110 °C反應3h;
[0085] 上述步驟（16)中，優選85°C反應3h;
[0086] 上述步驟（17)中，溶劑為N，N_二甲基甲酰胺、二氯甲烷、乙腈、乙酸乙酯、四氫呋 喃，優選四氫呋喃；堿性試劑為氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鉀、碳酸鈉、三乙胺，優選三乙胺； 式23，26化合物與NH 2R4和三乙胺的摩爾比為1:1.0~10.0:1.0~10，優選1:1.1:1.5;優選30 °C 反應 0.5h。
[0087] 本發明的第三目的是提供一種通式I結構的二取代雙環(雜環)化合物或其藥學上 可接受的鹽或含有它們中任何一種的藥物組合物在制備治療細菌感染的藥物中的應用。
[0088] 進一步，通式I結構的二取代雙環（雜環)化合物或其藥學上可接受的鹽和溶劑化 物或含有它們中任何一種的藥物組合物在制備抑制攜帶AcrB外排栗的細菌感染的藥物中 的應用。
[0089] 進一步，所述的化合物或其藥學上可接受的鹽或其溶劑化物或含有它們中任何一 種的藥物組合物與其他抗菌產品（例如抗菌藥物，紅霉素、氯霉素、三苯金粦)相互配合使 用。
[0090] 本發明的第四個目的是提供一種外排栗抑制劑，它的活性成分為上述通式I結構 的二取代雙環(雜環)化合物或其藥學上可接受的鹽。
[0091] 本發明的第五個目的是提供所述的外排栗抑制劑在制備治療細菌感染的藥物中 的應用。
[0092] 本發明的有益效果是:本發明的二取代雙環(雜環)衍生物，具有抗菌增效作用，與 現有抗菌藥物聯合應用對革蘭陰性耐藥菌抗菌增效作用明顯，可以用于制備治療細菌感染 的藥物，具體制備時，該藥物含有治療量的二取代雙環(雜環)衍生物或其藥學上可接受的 鹽，以及其他常規的藥用輔料或載體。
【具體實施方式】
[0093] 下面結合實施例對本發明作進一步詳細的描述，但本發明的實施方式不限于此。 [0094] 實施例1.
[0095]亞芐基琥珀酸的的制備(式2化合物）
[0096] 將苯甲醛（15.0g, 141mmol)和琥珀酸二甲酯（25.8g, 17.6mmol)溶解到乙醇 (100mL)中，將上述混合液緩慢滴加到乙醇鈉（19 · 2g，282 · Ommo 1)的乙醇（150mL)溶液中，回 流4h。反應完畢后，減壓蒸干，所得固體溶解到15 %的NaOH水溶液（100mL)中，加熱回流3h， 將反應液冷卻至室溫，用乙酸乙酯(60mL)萃取一次，留取水相。用濃HC1調節pH〈2,析出白色 固體，抽濾，濾餅用水洗兩次。濾餅烘干得白色固體21.75g，收率75 %。
[0097] 實施例2.
[0098] 4-羥基-2-萘甲酸的制備(式3化合物）
[0099]將亞芐基琥珀酸（20.68，100!11111〇1)在低溫下緩慢加入到攪拌的濃硫酸（147 8， 1500mmol)中，氮氣保護，然后轉移到室溫反應48h。將反應液緩慢滴加到攪拌的冰水 (300mL)中，析出黃色固體。用布氏漏斗抽濾，冰水洗滌三次，得到棕黃色固體粗品。最后用 乙醇/水重結晶，得到黃色固體12.2g，收率65 %。
[0100] 實施例3.
[0101] 4-乙酰氧基-2-萘甲酸的制備(式4化合物）
[0102] 將4-羥基-2-萘甲酸（12.2g，65mmo 1)溶解到吡啶（80mL)中，常溫下緩慢滴加乙酸 酐（26.5g，260mmol)，常溫下反應3h。反應完畢后減壓蒸干，向所得殘余物中加水（120mL)， 用IN HC1調節pH= 3，用乙酸乙酯(3 X 80mL)萃取三次，合并有機相，有機相用飽和食鹽水洗 滌，無水Na2S〇4干燥，過濾，減壓蒸干得棕黃色固體13.3g，收率89 %。
[0103] 實施例4.
[0104] 4-羥基-2-萘甲酰胺的制備(式6化合物）
[01 05] 將4-乙酰氧基-2-萘甲酸(5 · 0g，22 · Ommol)溶解于無水四氫呋喃(60mL)中，室溫攪 拌下緩慢加入氯化亞砜(5.2g，44. lmmo 1)，加熱回流(約90°C)5h。將反應液冷卻至室溫并減 壓旋干。殘留物溶解于無水四氫呋喃(約15mL)中，冷卻至-8°C，低溫浴下將溶液攪拌下緩慢 逐滴滴加至飽和濃氨水(約60mL)中。轉移至室溫攪拌5h，反應完成后將反應液真空濃縮，向 所得殘余物中加水(60mL)中，用乙酸乙酯（3 X 30mL)萃取三次，合并有機相，有機相用飽和 食鹽水洗滌，無水Na2S04干燥，過濾，蒸出溶劑，剩余物硅膠柱層析(洗脫劑為二氯甲烷/甲 醇，30:1)得4-羥基-2-萘甲酰胺(3.1 g，16. Ommo 1)，收率75 %。
[0106] 實施例5.
[0107] 4-(2-溴乙氧基)-2_萘甲酰胺的制備(式7化合物）
[0108] 將4-羥基-2-萘甲酰胺(2.0g，10.7mmol)溶解于乙腈(60mL)中，常溫下依次加入碳 酸鉀（2.96g，21.4mmol)、1，2-二溴乙烷(8.0g，42.7mmol)，加熱至80°C反應8h，將反應液冷 卻至室溫，過濾除去不溶物，向溶液中加水(40mL)，用乙酸乙酯(3 X 30mL)萃取三次，合并有 機相，有機相用飽和食鹽水洗滌，無水NaS〇4干燥，過濾，減壓蒸干得淡黃色固體2.2g。收率 67%〇
[0109] 實施例6.
[0110] 4-(異戊氧基)-2-萘甲酰胺的制備(化合物A1)
[0111] 將4-羥基-2-萘甲酰胺（0.13g，0.70mmol)溶解于DMF( 10mL)中，加入無水K2⑶3 (0.30g，2. lOmmol)，將上述混合液在室溫攪拌5min，加入氯代異丁燒(0.12g，0.84mmol)。將 反應液在氮氣保護下于70 °C攪拌8h。停止加熱，將反應液冷卻至室溫，加水(30mL)，用乙酸 乙酯（3 X 20mL)提取三次，合并有機層。然后用飽和氯化鈉溶液（2 X 1 OmL)洗兩次，用無水 Na2S04干燥。過濾，減壓蒸干，得粗品。硅膠柱層析(洗脫劑為二氯甲烷/甲醇，30:1)，得白色 固體0.09 8，收率66%。
[0112] 化合物A2~A14的制備方法同實施例6,原料用量的摩爾比與實施例6相同，各產物 的收率范圍為52%~88%。
[0113] 實施例7.
[0114] 4-(2-(丙基氨基）乙氧基)-2_萘甲酰胺的制備(化合物B1)
[0115] 將4-(2-溴乙氧基)-2-萘甲酰胺（0 · 20g，0 · 68mmo 1溶解于DMF(1 OmL)中，依次加入 無水K2C03(0 · 28g，2 · 04mmol)、正丙胺（0 · 08g，1 · 36mmol)，將反應液在氮氣保護下于70°C攪 拌l〇h。反應完畢后向溶液中加水(40mL)，用乙酸乙酯（3 X 20mL)提取三次，合并有機層。然 后用飽和氯化鈉溶液(2 X lOmL)洗兩次，用無水Na2S〇4干燥。過濾，減壓蒸干，得粗品。硅膠柱 層析(洗脫劑為二氯甲烷/甲醇，15:1)，得白色固體0.14g，收率78%。
[0116] 化合物B2~B28的制備方法同實施例7,原料用量的摩爾比與實施例7相似，各產物 的收率范圍為37%~85%。
[0117] 實施例8.
[0118] 4_(芐氧基)-2_萘甲酸的制備(式11化合物）
[0119] 將4-羥基-2-萘甲酸（1.22g，6.5mmol)溶解于DMF( 10mL)中，緩慢加入加入無水 K2C03(2 · 7g，19 · 5mmol)。將上述混合液常溫攪拌20min，緩慢加入芐氯（1 · 65g，13 ·Ommol)，氮 氣保護下于70 °C攪拌6h。將反應液冷卻至室溫，加水(40mL)，用乙酸乙酯（3 X 20mL)提取三 次，合并有機層。蒸干溶劑，向剩余物加入50 %氫氧化鉀水溶液(25mL) 90 °C反應5h，用濃HC1 調節p Η〈 2，緩慢析出棕色固體，用布氏漏斗抽濾，水洗兩次，濾餅用乙酸乙酯：石油醚=1: 5 重結晶，得淡黃色固體1.28g，產率71 %。
[0120] 實施例9.
[0121] 4_(芐氧基)-N_丙基-2-萘甲酰胺(化合物C1)
[0122] 將4-(芐氧基）-2-萘甲酸（0· 15g，0.54mmol)及H0Bt(0. lg，0.76mmol)加入THF (10mL)中，0°C攪拌，加入DCC(0.16g，0.76mmol)繼續攪拌6h，之后加入正丙胺（0.04g， 0.65 111111〇1)，移至室溫反應411，反應完畢后減壓蒸干溶劑，加入適量乙酸乙酯，過濾，留取濾 液，濾液依次用飽和碳酸氫鈉溶液、飽和食鹽水洗滌。無水Na 2S04干燥，過濾，減壓蒸干得粗 品。硅膠柱層析(洗脫劑為石油醚/乙酸乙酯，10:1)，得白色固體〇.14g，產率81%。
[0123] 化合物C2~C12的制備方法同實施例9,原料用量的摩爾比與實施例9相同，各產物 的收率范圍為63 %~86 %。
[0124] 實施例10.
[0125] 4_(異戊氧基)-2_萘甲酸的制備(式14化合物）
[0126] 將4-羥基-2-萘甲酸（1.5g，8.Ommo 1)溶解于DMF(lOmL)中，緩慢加入加入無水K2C〇3 (3.3g，24mmol)。將上述混合液常溫攪拌20min，緩慢加入溴代異戊燒(2.4g，16. Ommol)，于 70°C反應6h。反應完畢后向溶液中加水(40mL)，用乙酸乙酯（3 X 20mL)提取三次，合并有機 層。蒸干溶劑，向剩余物加入50 %氫氧化鉀水溶液(20mL) 90 °C反應5h，用濃HC1調節pH〈2，緩 慢析出淡黃色固體，抽濾，濾餅水洗兩次，濾餅用乙酸乙酯:石油醚= 1:4重結晶，得淡黃色 固體1.61g，產率78%。
[0127] 實施例11.
[0128] 4_(異戊氧基)-N-異丙基-2-萘甲酰胺的制備(化合物D1)
[0129] 將4-(芐氧基）-2-萘甲酸（0· 15g，0.54mmol)及H0Bt(0. lg，0.76mmol)加入THF (10mL)中，0°C攪拌，加入DCC(0.16g，0.76mmol)繼續攪拌6h，之后加入異丙胺（0.038g, 0.65mmol)，移至室溫反應5h，反應完畢后減壓蒸干溶劑，加入適量乙酸乙酯，過濾，留取濾 液，濾液依次用飽和碳酸氫鈉溶液、飽和食鹽水洗滌。無水Na 2S04干燥，過濾，減壓蒸干得粗 品。硅膠柱層析(洗脫劑為石油醚/乙酸乙酯，15:1)，得白色固體0.12g，產率75%。
[0130]化合物D2~D13的制備方法同實施例11，原料用量的摩爾比與實施例11相同，各產 物的收率范圍為58 %~89 %。
[0131] 實施例12.
[0132] 4-乙酰氧基喹啉-2-羧酸的制備(式17化合物）
[0133] 將4-羥基-2-萘甲酸（1.89g，1 Ommo 1)溶解到乙酸酐(20mL)中，常溫下攪拌4h。低溫 下向反應液中緩慢滴加冰水，直至有大量黃色固體析出，用布氏漏斗抽濾，干燥得黃色固體 1.79g，產率 82%。
[0134] 實施例13.
[0135] 4-羥基喹啉-2-甲酰胺的制備(式18化合物）
[0136] 將4-乙酰氧基喹啉-2-羧酸（1.5g，6.9mmol)溶解于無水四氫咲喃（20mL)中，室溫 攪拌下緩慢加入氯化亞砜(5.28，13.7!11111〇1)，加熱回流(約90°(：)41 1。將反應液冷卻至室溫并 減壓旋干。殘留物溶解于無水四氫呋喃(約10mL)中，冷卻至-8°C，低溫浴下將溶液攪拌下緩 慢逐滴滴加至飽和濃氨水(約20mL)中。轉移至室溫攪拌5h，反應完成后將反應液真空濃縮， 向所得殘余物中加水(30mL)中，用乙酸乙酯（3 X 20mL)萃取三次，合并有機相，有機相用飽 和食鹽水洗滌，無水Na2S04干燥，過濾，蒸出溶劑，剩余物硅膠柱層析(洗脫劑為二氯甲烷/甲 醇，25:1)得4-羥基喹啉-2-甲酰胺0.96g，收率74 %。
[0137] 實施例14.
[0138] 4-丙氧基喹啉-2-甲酰胺的制備(化合物E1)
[0139] 將4-羥基喹啉-2-甲酰胺（0.18g，1.0mmol)溶解于DMF(lOmL)中，加入無水K2⑶3 (0 · 28g，3 · Ommol)，將上述混合液在室溫攪拌lOmin，加入溴代正丙烷(0 · 14g, 1 · lmmol)。將 反應液在氮氣保護下于65 °C攪拌6h。停止加熱，將反應液冷卻至室溫，加水(30mL)，用乙酸 乙酯（3 X 20mL)提取三次，合并有機層。然后用飽和氯化鈉溶液（2 X 10mL)洗兩次，無水 Na2S04干燥，過濾，減壓蒸干，得粗品。硅膠柱層析(洗脫劑為二氯甲烷/甲醇，25:1)，得白色 固體0.15g，收率63%。
[0140] 化合物E2~E6的制備方法同實施例14,原料用量的摩爾比與實施例14相同，各產 物的收率范圍為49 %~82 %。
[0141] 實施例15.
[0142] 4-氧代-3，4-二氫喹唑啉-2-甲酸乙酯的制備(式21化合物）
[0143] 將鄰氨基苯甲酰胺(5g，36.7mmol)溶于15mL草酸二乙酯中，將反應液在氮氣保護 下于185°C攪拌4.5h，停止反應，減壓蒸出多余的溶劑，殘余物經乙醇純結晶得到白色固體 6.3g，產率 78%。
[0144] 實施例16.
[0145] 4-氧代-3,4-二氫喹唑啉-2-甲酰胺的制備(式22化合物）
[0146] 將化合物4-氧代-3,4-二氫喹唑啉-2-甲酸乙酯(48，18.31111]1〇1)溶于濃氨水(2〇11^) 中，加熱至70°C反應2h，停止加熱，將反應液冷卻至室溫攪拌過夜。用冰醋酸調節pH = 7，析 出大量沉淀，過濾，濾餅用水和冷的乙醇洗滌，干燥得白色固體3.4g，產率98 %。
[0147] 實施例17.
[0148] 2-氰基-4-氧代-3,4-二氫喹唑啉的制備(式25化合物）
[0149] 將化合物4-氧代-3,4-二氫喹唑啉-2-甲酰胺（1.898，10臟〇1)溶于甲苯（1〇!1^)中， 然后加入過量的五氧化二磷(4.23g，30mmol)，加熱至110°C反應3h，停止反應，減壓蒸干溶 劑，加水20mL，碳酸鈉水溶液調節pH至中性，用乙酸乙酯（3 X 20mL)提取三次，合并有機層。 然后用飽和氯化鈉溶液(2X10mL)洗兩次，無水Na2S04干燥，過濾，活性炭脫色，減壓蒸干，得 粗品。經乙酸乙酯/正己烷重結晶得固體1.60g，產率84%。
[0150] 實施例18.
[0151] 4-氯-喹唑啉-2-甲酰胺的制備(式23化合物）
[0152] 將化合物4-氧代-3,4-二氫喹唑啉-2-甲酰胺（1.898，1〇111111 〇1)溶于氯化亞砜 (20mL)中，回流反應2h，反應完全后蒸干溶劑，加入20mL二氯甲烷，依次用碳酸氫鈉水溶液 (20mL)、飽和氯化鈉溶液(20mL)洗滌，無水Na 2S〇4干燥，過濾，減壓蒸干得白色固體1.82g，產 率 88 %。
[0153] 式26化合物的制備方法同實施例18,原料用量的摩爾比與實施例18相同，式26化 合物的收率為82 %。
[0154] 實施例19.
[0155] 4_(異丁基氨基)喹唑啉-2-甲酰胺的制備(化合物F1)
[0156] 將化合物4-氯-喹唑啉-2-甲酰胺(0.2lg，lmmo 1)溶于四氫呋喃（20mL)中，依次加 入三乙胺(0.15g，1.5mmol)、溴代異丁燒(0.14g，lmmol)，室溫反應30min，減壓蒸出溶劑，娃 膠柱層析(洗脫劑為二氯甲烷/甲醇，15:1)，得固體1.95g，產率81%。
[0157] 化合物F2~F6、G1~G5的制備方法同實施例19,原料用量的摩爾比與實施例19相 同，各產物的收率范圍為52 %~92 %。
[0158] 結構確證：
[0159]
[0173]
[0174] 實施例20.
[0175] 二取代雙環(雜環)衍生物的抗菌增效活性測定
[0176] 測定的化合物為A、B、C、D系列。
[0177] 采用連續微孔二倍稀釋法確定各個二取代雙環（雜環)衍生物及紅霉素(ERY)、氯 霉素(CAM)和三苯金粦(TPP)的MIC，根據MIC的結果，確定紅霉素、氯霉素、三苯金粦及二取 代雙環(雜環)衍生物的聯合作用藥物濃度范圍；運用棋盤微孔二倍稀釋法，根據二取代雙 環(雜環)衍生物與抗菌藥物(紅霉素、氯霉素和三苯金粦)聯合應用的結果，篩選出具有較 強抗菌增效作用的二取代雙環(雜環)衍生物，結果如表1所示：
[0178] 表1.目標化合物聯合抗菌藥物的體外抗菌活性
[0179]
[0180]
[0181] 實施例21.
[0182] 二取代雙環(雜環)衍生物的外排抑制活性測定
[0183] 測定的化合物為A、B、C、D系列化合物。
[0184] 外排栗抑制劑必須能夠降低外排底物的外排水平，尼羅紅是過表達AcrB的大腸埃 希菌的外排底物，我們用抑制尼羅紅的外排來評價二取代雙環(雜環)衍生物作為外排栗抑 制劑降低外排水平的能力。尼羅紅在水溶性溶液中顯示極弱的熒光，但在非極性溶液中如 細胞膜中其熒光強度迅速增強，在含有和不含有二取代雙環(雜環)衍生物的細胞中預裝尼 羅紅，當細胞被激活時，通過觀察熒光強度的變化來評價二取代雙環（雜環)衍生物外排抑 制活性的尚低。
[0185] 實驗結果表明，在濃度為200μΜ時，43^5^12、89、810、03、04、03、06能夠完全抑制 尼羅紅的外排;濃度為500μΜ時，41^7^8、83、813、814328、05、(：11、02、011能夠完全抑制 尼羅紅的外排;濃度為500μΜ時，42^9^10^11315、(：12能夠部分抑制尼羅紅的外排。
[0186] 由實驗結果可知，本發明的二取代雙環(雜環)衍生物對攜帶AcrB的細菌具有良好 的抗菌增效活性及外排抑制活性。這在此類化合物中是第一次被發現。
[0187] 除實施例20和21測定的A、B、C和D，經過實驗驗證和分析，本發明中的其他具有通 式I的化合物對攜帶AcrB的細菌也具有良好的抗菌增效活性及外排抑制活性，在此不再贅 述。
[0188]上述實施例為本發明較佳的實施方式，但本發明的實施方式并不受上述實施例的 限制，其他的任何未背離本發明的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化， 均應為等效的置換方式，都包含在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1. 一種具有通式I結構的化合物或其藥學上可接受的鹽，其特征是，通式I如下所示：其中，X選自 C、N;Y選自 CH、N;Z選自 CH、N;W選自 0、NH;n = 0，l，2; Ri選自酰胺基、-CONHR3、氰基； R3選自C1-C8烷基、炔基、環烷基、芳基、取代芳基； R2選自氫、C1-C8烷基、C3-C8環烷基、C 3-C8環雜烷基、酯基、OR4、NHR4、SR4、芳基、取代芳基； R4選自氫、C1-Ciq直鏈或支鏈烷基、炔基、環烷基、雜芳基、芳基、取代的芳基、取代的雜芳 基。2. 如權利要求1所述的化合物或其藥學上可接受的鹽，其特征是:R2所代表的&-(：8烷基 為甲基、乙基、正丙基、異丙基、異丁基、叔丁基、異戊基、3-甲基丙基、4-乙基戊基;R 2所代表 的C3-C8環烷基為環戊基、環己基;辦所代表的C3-C 8雜環烷基為四氫吡咯-1-基、嗎啉-1-基、 哌啶-1 -基、哌嗪-1 -基、4-乙酰基哌嗪-1 -基、4-苯基哌嗪-1 -基;R2所代表的酯基為甲酸甲 酯基、乙酸甲酯基、乙酸乙酯基、丙酸乙酯基；心所代表的取代芳基為苯基含有1-2個取代 基，取代基為甲基、氨基、羥基、硝基、甲氧基、三氟甲基、氨基甲酰基、鹵素，且不限定其在苯 環上取代的位置;R 3所代表的&-(：8烷基為乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、叔丁基、異 戊基、正己基;R 3所代表的炔基為丙炔基;R3所代表的環烷基為環戊基、環己基;R3所代表的 芳基為苯基、芐基;R 3所代表的取代芳基為苯基含有1-2個取代基，取代基為甲基、甲氧基、 氨基、硝基、三氟甲基、鹵素;R4所代表的直鏈或支鏈烷基為甲基、乙基、正丙基、異丙基、正 丁基、異丁基、叔丁基、異戊基、正己基、異己基;R 4所代表的炔基為丙炔基;R4所代表的環烷 基為環戊基、環己基;1?4所代表的芳基為苯基;R4所代表的雜芳基為咲喃基、吡略基、吡陡基、 咪唑基、噻唑基、1，2，3_三氮唑基、1，2,3，4_四氮唑基、吲哚基、苯并咪唑基、苯并噻唑基;R4 所代表的取代芳基或取代雜芳基為苯基或雜芳基含有1-2個取代基，取代基為甲基、甲氧 基、羥基、氨基、羧基、硝基、氨基甲酰基、鹵素、三氟甲基，且不限定其在芳環上取代的位置。3. 如權利要求1所述的化合物或其藥學上可接受的鹽，其特征是，選自具有下述所示結 構的化合物：4.權利要求1或2所述化合物的制備方法，其特征是： (1) 當式1結構式中4為(：，￥為01，2為01，1為0，11 = 0或1，1?1為酰胺基，1?2選自氫、(：1-(：8烷 基、C 3-C8環烷基、C3-C8環雜烷基、酯基、芳基、取代芳基時，該式I化合物的制備方法包括以 下步驟： 苯甲醛與琥珀酸二甲酯在堿性條件下發生Stobbe縮合反應得到式2化合物;式2化合物 在酸性條件下環合得到式3化合物;式3化合物的羥基經乙酰化保護得到式4化合物;式4化 合物經酰氯化、氨化得到式6化合物;然后式6化合物與1，2_二溴乙烷在堿性條件下發生取 代反應得到式7化合物;最后式6化合物與溴代試劑反應得到該式I化合物； (2) 當式I結構式中，X為C，Y為CH，Z為CH，W為0，n = 2，RA_KS，R：^g0R4、NHR4、SR4 時，該式I化合物的制備方法包括以下步驟： 所述式7與HOR4、NH2R4或HSR4在堿性條件下發生反應得到該式I化合物； (3) 當式I結構式中，X為C，Y為CH，Z為CH，W為OA = Oj1為-⑶NHR3 ,R2為異戊基或芐基 時，該式I化合物的制備方法包括以下步驟： 所述式3化合物在堿性條件下與鹵代物反應分別得到式10化合物;式10化合物在強堿 作用下水解分別得到式11化合物;最后式11化合物與NH2R3縮合得到該式I化合物； (4) 當式I結構式中，X為C，Y為CH，Z為CH，W為0，11 = 0，1?1為-〇)見^3，1?2為芐基時，該式1化 合物的制備方法包括以下步驟： 所述式3化合物在堿性條件下與鹵代物反應分別得到式13化合物;式13化合物在強堿 作用下水解分別得到式14化合物;最后式14化合物與NH2R3縮合得到該式I化合物； (5) 當式1結構式中4為(：，￥為01，2為11為0，11 = 0、1或2，1?1為酰胺基，1?2選自取代的(：1-C8烷基、C 3-C8環烷基、C3-C8環雜烷基、取代芳基時，該式I化合物的制備方法包括以下步驟： 所述式16化合物的羥基經乙酰基保護、酰氯化、氨化得到式18化合物，最后式18化合物 在堿性條件下與溴代試劑反應得到該式I化合物； (6) 當式I結構式中，X為C，Y為N，Z為N，W為ΝΗ，η = 0、1或2，R1為酰胺基，R2選自取代的C1-C8烷基、C 3-C8環烷基、C3-C8環雜烷基、取代芳基或雜芳基時，該式I化合物的制備方法包括以 下步驟： 所述式20化合物與草酸二乙酯經縮合反應得到式21化合物;式21化合物經酰胺化得到 式22化合物;然后式22化合物在SOCl2回流條件下得到式23化合物;式23化合物在堿性條件 下與NH 2 (CH2) nR2反應得到該式I化合物； (7) 當式1結構式中4為(：，￥為12為11為順，11 = 0、1或2，1?1為酰胺基或氰基，1?2選自取 代的C1-C 8烷基、C3-C8環烷基、C3-C8環雜烷基、取代芳基或雜芳基時，該式I化合物的制備方 法包括以下步驟： 所述式22化合物在五氧化二磷的二甲苯溶液中選擇性脫水得到式25化合物;然后式25 化合物在SOCl2回流條件下得到式26化合物;式26化合物在堿性條件下與NH2(CH 2)nR2反應分 別得到該式I化合物。5. 權利要求1~3中任一項所述的化合物或其藥學上可接受的鹽或其溶劑化物或含有 它們中任何一種的藥物組合物在制備治療細菌感染的藥物中的應用。6. 如權利要求5所述的應用，其特征是:所述的化合物或其藥學上可接受的鹽或其溶劑 化物或含有它們中任何一種的藥物組合物在制備抑制攜帶AcrB外排栗的細菌感染的藥物 中的應用。7. 如權利要求5所述的應用，其特征是:所述的化合物或其藥學上可接受的鹽或其溶劑 化物或含有它們中任何一種的藥物組合物與其他抗菌產品相互配合使用。8. -種外排栗抑制劑，其特征是：它的活性成分為權利要求1~3中任一項所述的化合 物或其藥學上可接受的鹽。9. 權利要求8所述的外排栗抑制劑在制備治療細菌感染的藥物中的應用。
【文檔編號】A61K31/165GK106008373SQ201610408309
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年6月12日
【發明人】馬淑濤, 漢麗埃塔·文特爾, 王印虎, 郭麗威, 魯瑪納·莫拉
【申請人】山東大學, 南澳大學