新的塞克尔曼酮季铵盐类抗真菌化合物

摘要

本发明涉新的塞克尔曼酮季铵盐类抗真菌化合物，现有技术中抗真菌化合物很少，毒性大。本发明是合成新的化合物，合成方法详见说明书，优点是原料易得，合成方法简单，收率较高，抑制真菌，良好杀菌活性，毒性很小或无毒。本发明产品应用于抗真菌药物。

说明书

技术领域

本发明涉及含硫的杂环化合物，特别涉及一种塞克尔曼酮Mannich衍生季铵盐系列抗真菌合成药物。

背景技术

真菌是一种与宿主细胞有相似结构和生理代谢过程的真核细胞生物，按照真菌引起的感染部位不同，分为浅部菌感染和深部菌感染。浅部真菌感染主要由各种癣菌引起，如手足癣，头癣、体癣等，目前常以灰黄霉素、制霉菌素、酮康唑等作为治疗药物。深部真菌感染危害大，甚至危及生命，它主要由致病性真菌引起，包括白色念珠菌、新型隐球菌，曲霉菌，毛霉菌等等，这些真菌属于正常机体内菌群成员，正常情况下不引起疾病，但是，长期大量使用广谱抗生素、激素和免疫抑制剂等可以导致发病。近年来，深部真菌感染的发病率有逐年上升的趋势。

由于真菌的生物特性，一般抗菌药物往往在破坏真菌细胞同时，又会损伤宿主细胞，再加上耐药菌株的不断出现，使得真菌感染疾病的治疗陷于两难之境。截至目前，可应用于临床的疗效好、毒副作用小、安全系数(Safety Index，LD₅/ED₉₅)高的药物寥寥无几。两性霉素B和三唑类氟康唑类药物也因其毒副作用大而在应用方面受限。因此，开发和探求一种高效低毒、具有治疗预防双重功效的广谱和窄谱抗真菌活性新化合物成为当前一项具有重要意义的研究工作。

发明内容

本发明的目的在于弥补上述现有技术中的不足之处，而提供合成方法简单、效果好的塞克尔曼酮衍生季铵盐系列抗真菌合成药物。

本发明目的可以通过如下措施来达到：抗真菌塞克尔曼酮季铵盐类化合物，其特征在于用通式(I)表示化合物：

其中：

1、n＝1、2

2、m＝0、2

3、x＝0，1/2，1，2，3

4、R₁＝H、-Me，-Et；

5、当R₂、R₃、R₄中有一个或两个为H时，另外两个或一个分别为：

   R₂＝X卤素取代基、-Me  -OMe，OH

   R₃＝X卤素取代基、-Me；

   R₄＝X卤素取代基、-Me；

6、Y₁或Y₂＝-Me，-Et，取代苯基，氨基酸基

7、A^-＝HSO₄^-，H₂PO₄^-，Cl^-，Br^-，CH₃SO₃^-甲磺酸，CH₃CH₂SO₃^-乙磺酸

卤素取代基是指氟、氯、溴、碘；取代苯基是指对氯苯基、对氟苯基、对磺胺苯基、对乙氧基苯基、对硝基苯基、邻硝基苯基；氨基酸基是指甘氨酸基、谷氨酸基等。

塞克尔曼酮衍生季铵盐系列药物的合成方法是(详见附表1)将苯磺酰氯(或取代苯磺酰氯)加入金属锌，然后向其中滴加4MH₂SO₄，边滴加边搅拌，分离纯化得到苯硫酚(或取代苯硫酚)，再将该产物溶于2MNaOH溶液中(可加入适量的乙醇)。另将β-氯丙酸(或其甲基酯、乙基酯)溶于计算量的Na₂CO₃溶液中，然后与上述溶液混合，超声，回流6-8小时，除尽醇后抽滤，滤液用4MH₂SO₄酸化，减压蒸馏，抽滤，水洗干燥，得β-(取代苯硫)-丙酸，再用聚磷酸(或浓硫酸)缩合，分离纯化得到取代塞克尔曼酮(Thiochromanone)粗品。另将氨基化合物(伯胺、仲胺和氨基酸)溶解于酸性介质(除硫酸，盐酸外，甲磺酸、乙磺酸、谷氨酸，乳酸，磷酸，柠檬酸和取代苯磺酸等也有不同的良好的效果)，与简单的脂肪醛(甲醛、乙醛)和上述取代塞克尔曼酮混合，超声，加热回馏6-8小时。反应产物经冰解、分离、纯化，来合成II和III：若将之再与其他氨基化合物、氨基酸反应后得到产物(II)；若将之与部分过氧化物(如稀过月桂酸，H₂O₂)反应后再与其它氨基化合物、氨基酸进行胺交换反应，则反应生成产物(III)。R₁、R₂、R₃、R₄、n、Y₁、Y₂、A^-定义同上。

                        附表1赛克尔曼酮Mannich衍生季铵盐II和III的合成方法

本发明相比现有技术具有如下优点：塞克尔曼酮衍生季铵盐化合物是含有硫原子的杂环化合物，具有广泛生物活性的β-氨基酮化合物有较强的抑菌活性，在3位引入-(CH₂)_nNy₁y₂(n＝1，2)基团后，能使其抗菌活性显著增强。从分子药理学水平看，胺苯基上的N原子能与真菌内细胞色素P-450分子中的亚铁血红素上的Fe²⁺离子络合，抑制P-450羟化酶的作用，而使真菌细胞膜上的麦角甾醇的生物合成受阻，因此，它不但对常见浅表真菌感染具有较好的抑制活性，而且对深部真菌具有良好的杀菌活性，药理毒理学试验证明该化合物毒性很小或无毒。本发明原料常见易得、合成方法简单、收率较高，有很好的研究价值和应用前景。

具体实施方式

下面列举制备例和实施例，结合附表2对本发明加以进一步说明。

制备例1

附表2中化合物1苯硫酚的制备：取0.2mol苯磺酰氯置于三颈瓶中，另称取27g金属锌粉加入，搅拌均匀，0℃冰水浴滴加4M H₂SO₄，边滴加边搅拌，反应6-8小时后，过滤分离，洗涤，干燥，重结晶纯化。产率为89.8-92.1％，熔点为70.7℃。

若合成取代苯硫酚，可用取代苯磺酰氯合成，方法与上述步骤基本相同；例如卤代苯磺酰氯收率一般在77％-89％之间。

制备例2

附表2中化合物2[6-氟-塞克尔曼酮]的制备：将上述制得的氟代苯硫酚0.05mol溶于2MNaOH溶液中(可加入适量的乙醇)。另将8.2gβ-氯丙酸(或10g其甲基酯)溶于计算量的Na₂CO₃溶液中，然后与上述溶液混合，超声，回馏6-8小时，除尽醇后抽滤，滤液用4MH₂SO₄酸化搅拌1-2小时后抽滤，水洗干燥，得β-(取代苯硫)-丙酸，再用聚磷酸(或浓硫酸)缩合24小时，分离纯化得到6-氟-塞克尔曼酮。产率37.8-39.6％，熔点92-93℃。测得的理化常数见附表2。

实施例1

附表1中化合物3[6-氟-3-(二甲氨基)甲基塞克尔曼酮乙磺酸盐]的制备：将上述制取得到的6-氟-塞克尔曼酮0.02mol、甲醛0.03mol(过量)溶于50mL苯中，超声混匀，然后在电磁搅拌下加热回流1小时。另将二甲胺0.02mol加入到0.2mol乙磺酸中，搅拌半小时后，加入到上述反应混合物当中，再次加热回流8小时。反应完全后，抽滤，滤饼用苯洗，再用无水乙醇重结晶得白色固体，产率48.2％。

实施例2

化合物4[6-氯-3-(二甲氨基)甲基塞克尔曼酮乙磺酸盐]制备：将对氯苯硫酚2.0克(0.014mol)，β-氯丙酸1.6克(0.014mol)，2M NaOH溶液10毫升和1.6g Na₂CO₃加入反应瓶中，加适量乙醇，使原料完全溶解。100℃回流6-8小时，冷却，滤除结晶。滤液减压蒸去乙醇，浓缩液用硫酸调PH为2-3，有白色固体析出，抽滤，石油醚洗，干燥，然后加入7毫升浓硫酸，室温搅拌6小时，冰解，抽滤，Na₂CO₃溶液洗，水洗，干燥，得2.1g 6-氯塞克尔曼酮，1.2g(0.04mol)多聚甲醛，0.04mol二甲胺和0.2mol乙磺酸，另取20毫升苯加入反应瓶中，搅拌调节PH为3，回流6小时，冷却，将苯倾出，无水甲醇重结晶，产率37.4％。

化合物6[2-甲基-6-氟-3-(二甲氨基)甲基塞克尔曼酮硫酸盐]和7[2-甲基-6-氯-3-(二甲氨基)甲基塞克尔曼酮硫酸盐]的合成方法中使用α-甲基-β-氯丙酸，并用硫酸代替乙磺酸，基本合成步骤也于上述方法类似。

实施例3

化合物5[6-甲基-3-(二甲氨基)甲基塞克尔曼酮乙磺酸盐]的合成方法。将对甲基苯硫酚0.02mol，β-氯丙酸0.02mol，2M NaOH溶液10毫升和1.6g Na₂CO₃加入反应瓶中，加适量乙醇，使原料完全溶解后100℃回流6-8小时，浓缩液用硫酸调PH为2-3，抽滤洗涤，干燥，然后加浓硫酸，室温搅拌6小时，6-甲基塞克尔曼酮，加入1.2g(0.04mol)多聚甲醛，0.04mol二甲胺和0.2mol乙磺酸，回流6-8小时，冷却，无水甲醇重结晶，产率40-42.4％。

化合物21[8-甲基-3-(二甲氨基)甲基塞克尔曼酮乙磺酸盐]合成方法与之相同。

实施例4

附表1中化合物8[6-氟-7-氯-3-(二甲氨基)甲基塞克尔曼酮硫酸盐]的制备：6-氟-7-氯-塞克尔曼酮0.02mol、甲醛0.03mol(过量)溶于苯中加热回馏1小时后，加入0.02mol二甲胺和0.2mol乙磺酸的混合溶液，一起混匀，加热回馏8小时。分离纯化得白色晶体3.46g，产率45.5％。

实施例5

附表2中化合物9[6-氟-3-(对氟苯胺基)甲基塞克尔曼酮硫酸盐]的制备：取制得的化合物3的晶体0.01mol用硫酸处理后重新得到硫酸盐，溶于50mL50％乙醇溶液中，再加入0.01mol对氟苯胺，40℃水浴12小时，冷却，抽滤，粗品用无水乙醇重结晶后得到黄色针状固体，收率34.1％。

化合物10[6-氟-3-(对氯苯胺基)甲基塞克尔曼酮硫酸盐]的合成方法同上类似。各自的理化常数参见附表2。

实施例6

附表2中化合物11[6-氟-3-(对磺胺苯胺基)甲基塞克尔曼酮硫酸盐]的制备：取制得的化合物3的晶体0.01mol，溶于50mL50％乙醇溶液中，40℃水浴0.5小时再然后缓缓加入0.01mol苯磺胺继续水浴24小时，冷却，抽滤，粗品用无水乙醇-丙酮重结晶后得到黄色针状固体，收率63.1％，熔点189-191℃。

实施例7

附表2中化合物12的制备：取制得的化合物8固体0.01mol加入到80毫升50％乙醇中，40℃水浴0.5小时，然后缓缓加入0.01mol对甲基苯胺，继续水浴12小时，冷却后加入5mL 17％的氨水，充分搅拌后静置，抽滤，水洗至中性，得黄色固体粗品，用无水乙醇重结晶，产率为86.6％。

化合物13的合成与之类似，产率为69.4％。

实施例8

附表2中化合物14[6-氟-7-氯-3-(对乙氧苯氨基)甲基塞克尔曼酮]的制备：取化合物8固体0.01mol加入到80毫升50％乙醇中，40℃水浴0.5小时，然后缓缓加入0.01mol对乙氧苯胺，继续水浴12小时，冷却后加入5mL 17％的氨水，充分搅拌后静置，抽滤，水洗至中性，粗品用无水乙醇重结晶得黄色晶体，产率为63.6％。

化合物15[6-氟-7-氯-3-(邻硝基苯氨基)甲基塞克尔曼酮]合成方法与之类似。

利用这种胺交换反应，还可以合成一系列的取代苯胺基塞克尔曼酮Mannich季铵盐化合物，如6-氟-7-氯-3-(哌啶基)甲基塞克尔曼酮、6-氟-7-氯-3-(对硝基苯氨基)甲基塞克尔曼酮等等。

实施例9

附表2中化合物16[6-氟-3-(甘氨酸氨基)甲基塞克尔曼酮]的制备：取化合物3晶体0.01mol和0.01mol甘氨酸加入到50毫升50％乙醇中，加入5mL的17％的氨水，充分搅拌，40℃水浴12小时，冷却后抽滤，水洗至中性，得黄色固体粗品，产率为42-48％。

化合物17[6-氟-3-(谷氨酸氨基)甲基塞克尔曼酮]采用谷氨酸，加入7.5mL17％氨水，40℃水浴24小时，产率为33-37％。

实施例10

附表2中化合物18[6-氟-3-(二甲氨基)甲基氧化塞克尔曼酮硫酸盐]的制备：将化合物3晶体0.005mol溶解40毫升冰乙酸中，加入0.012mol的过月桂酸(或者3.0g 30％H₂O₂)在60-80℃反应4小时，冰解，抽滤，滤饼用甲醇-水重结晶，得到黄色晶体，产率44-50％。

化合物19[6-氯-3-(二甲氨基)甲基氧化塞克尔曼酮硫酸盐]和20[6-氟-3-(对氯苯氨基)甲基氧化塞克尔曼酮硫酸盐]的合成方法与化合物18相似。各自的理化常数参见附表2。

实施例11

附表2中化合物22[6-氟-3-(二甲氨基)乙基塞克尔曼酮硫酸盐]的合成。将对氟苯硫酚0.05mol，β-氯丙酸0.05mol，溶于2M NaOH溶液10毫升和1.6g Na₂CO₃加入反应瓶中，100℃回流6-8小时，浓缩液用硫酸调PH为2-3，抽滤洗涤，干燥，然后加浓硫酸，室温搅拌6小时，得到6-氟塞克尔曼酮，加入0.07mol乙醛，0.04mol二甲胺和4M硫酸，回流6-8小时，冷却，无水甲醇重结晶，产率36-40％。

化合物23[6-氯-3-(二甲氨基)乙基塞克尔曼酮硫酸盐]的合成方法类似。

实施例12

附表2中化合物22[6-氟-3-(二甲氨基)乙基塞克尔曼酮硫酸盐]水合物的合成。将实例13制得的6-氟-3-(二甲氨基)乙基塞克尔曼酮硫酸盐再用甲醇水(80∶20)进行重结晶，分离得到该化合物的水合物结晶。产率为94-96％。

化合物24、25、26以及其它化合物的水合物的制备方法与上述方法类似。

实施例13

附表2中化合物27[6-甲氧基-3-(二甲氨基)甲基塞克尔曼酮乙磺酸盐]的合成方法。将对甲氧基苯硫酚0.05mol，β-氯丙酸0.05mol，2M NaOH溶液25毫升和3.8g Na₂CO₃加入反应瓶中，加适量乙醇，使原料完全溶解后90-100℃回流6-8小时，浓缩液用硫酸调PH为2-3，抽滤洗涤，干燥，然后加浓硫酸，室温搅拌6小时，得到6-甲氧基塞克尔曼酮，加入0.12mol多聚甲醛，0.1mol二甲胺和0.5mol乙磺酸，回流6-8小时，冷却，无水甲醇重结晶，产率37-40％。

实施例14

附表2中化合物28[6-羟基-3-(二甲氨基)甲基塞克尔曼酮硫酸盐]的合成方法。将对羟基苯硫酚0.01mol，β-氯丙酸0.01mol，溶于2M NaOH溶液和计算量的Na₂CO₃溶液中，加适量乙醇，使原料完全溶解后70-90℃回流6-8小时，浓缩液用硫酸调PH为2，抽滤洗涤，干燥，然后加浓硫酸，室温搅拌6小时，得到6-羟基塞克尔曼酮，加入0.02mol多聚甲醛，0.02mol二甲胺适量的2M硫酸，回流6-8小时，冷却，重结晶，产率47-50％。

                                                              附表2部分合成化合物的理化常数抑菌试验

本发明塞克尔曼酮Mannich衍生季铵盐系列药物通过对10属、18种l8株真菌，采用二倍浓度稀释法进行体外抑菌实验，结果参见附表3。

供试菌株：白色念珠菌(C.albicans)、热带念珠菌(C.tropicalis)、啤酒酵母菌(S.cererisiae)、新生隐球菌(C.neoformans)、絮状表皮癣菌(E.floccosum)、石膏样毛癣菌(T.gypsoum)、红色毛癣菌(T.vubrum)、断发毛癣菌(T.tonsurans)、石膏样小孢子菌(M.gypseum)、木霉菌(Trichoderum)、黑曲霉菌(A.niger)灰绿曲菌(A.glaucus)、普通青霉菌(P.commune)、裴氏瓶霉菌(P.pedrosoi)、卡氏枝孢霉菌(C.carionii)、紧密瓶霉菌(P.comaitum)、疣状瓶霉菌(P.verrucosa)和申克孢子丝菌(S.schenekn)。

菌液配制：将充分发育的供试菌种移至5ml无菌生理盐水内，捣碎后超声充分震荡，去除块状不溶物质，混匀，作为原菌液，测试时调整其浓度为10⁶个细胞/ml后使用。

实验方法：供试化合物用适量二甲亚砜溶解，再用无菌蒸馏水稀释，加入灭过菌的1％(热)的葡萄糖蛋白胨琼脂培养基中，样品浓度为200，100，50，25，12.5，6.25，3.12，1.60mg/mL。接种供试菌以后，置恒温烘箱培养5-7日以无真菌生长的最高稀释浓度为最小抑菌浓度MIC。

从实验结果可以看出，塞克尔曼酮Mannich衍生季铵盐系列化合物对真菌都有不同程度的抑制活性，其中化合物(3)、(5)、(8)、(11)等对深部真菌感染抑制作用最为显著，与对照品克霉唑相当。

总之，本发明涉及到的药物，都是以苯磺酰氯(或取代苯磺酰氯)作为原料合成出来的，合成反应过程中用到的各种化学试剂都是常见和简单易得的，反应的收率也比较理想。

通过药理毒理学实验，表明塞克尔曼酮Mannich衍生季铵盐系列化合物对真菌都有不同程度的抑制活性，部分乙磺酸、氨基酸类的塞克尔曼酮Mannich衍生季铵盐毒性非常的小，甚至无毒。

本发明化合物广泛应用于抗真菌领域，有广阔的研究价值和应用前景。

                                                              附表3体外抑菌实验结果表                                                                                        MIC(mg·L^-1)

                                                                                                                               clotrimazole      DMSO2    3     4     5     6     7     8     9     10   11   12   13   14   15   16    17   18   19   20   21   22   23   27   28                                                                                                                                 (克莓唑)       (20％)    1    2    3    4    5    6    7    8    9    10    1l    12    13    14    15    16    17    18A.glaucusA.nigerC.albicansC.carrioniiC.trcpicalisC.neoformaE.floccosumM.gypseumP.communeP.compaituP.pedrosoiP.verrucosaS.cererisiaeS.scheneknT.ferugineuT.gypsoumT.tonguransT.vubrum200  50    200   100   100   200   100   200   50   25   200  200  100  100  100   100  200  200  50   100  100  200  100  100      25             -200  50    200   100   50    200   50    100   200  200  200  200  100  100  100   100  100  200  200  100  100  100  100  100      25             -100  6.25  12.5  6.25  12.5  50    6.25  25    50   25   50   50   100  100  12.5  25   50   100  50   25   25   25   12.5 25       12.5           -50   6.25  12.5  6.25  6.25  50    12.5  50    200  100  50   100  100  100  25    50   50   100  200  25   25   25   25   25       12.5           -50   3.12  6.25  6.25  6.25  12.5  3.12  6.25  25   12.5 25   50   50   50   12.5  12.5 100  100  25   25   12.5 12.5 25   25       2.12           -100  25    6.25  6.25  25    50    3.12  6.25  6.25 6.25 50   100  100  100  50    50   50   50   12.5 6.25 50   100  50   50       12.5           -100  12.5  12.5  12.5  6.25  25    25    12.5  50   50   100  100  100  100  25    50   25   25   50   50   59   50   50   50       12.5           -25   6.25  50    25    6.25  50    3.12  12.5  100  100  100  100  100  50   25    25   50   100  100  25   25   25   100  25       6.25           -100  50    200   200   50    200   100   200   200  200  200  200  100  100  100   200  100  100  200  200  100  100  100  100      50             -25   12.5  12.5  12.5  12.5  50    525   25    200  100  50   100  100  100  50    100  50   50   200  50   50   59   25   50       12.5           -25   6.25  12.5  25    12.5  50    12.5  50    100  100  50   100  50   100  25    25   50   100  100  50   25   25   25   25       12.5           -50   12.5  25    12.5  25    25    6.25  25    100  100  100  100  100  100  50    50   100  100  100  25   50   50   25   50       12.5           -50   3.12  6.25  6.25  6.25  12.5  3.12  6.25  12.5 12.5 50   100  50   50   25    50   50   50   25   12.5 25   12.5 12.5 25       2.12           -50   6.25  25    6.25  25    25    5.25  25    50   50   100  100  100  100  50    50   100  100  50   50   6.25 6.25 6.25 12.5     25             -100  25    100   50    25    200   25    50    25   25   100  100  100  100  50    100  200  200  25   100  50   50   50   50       25             -25   12.5  50    25    12.5  50    6.25  25    12.5 6.25 100  100  100  100  25    25   50   50   25   50   25   50   50   25       12.5           -100  12.5  25    25    12.5  50    12.5  50    25   50   100  100  100  50   50    50   100  100  50   25   50   25   25   50       25             -100  6.25  25    12.5  25    25    6.25  50    100  50   100  100  100  100  50    25   50   50   100  12.5 25   25   12.5 25       12.5           -