苯并h色烯类化合物及其作为AcrB外排泵抑制剂在抗菌中的应用

摘要

本申请提供一种苯并[h]色烯类化合物及其作为AcrB外排泵抑制剂在抗菌中的应用，该类化合物具有式(I)所示结构：

说明书

技术领域

本发明涉及医药化学领域，具体涉及一种苯并[h]色烯类化合物及其作为AcrB外排泵抑制剂在抗菌中的应用。

背景技术

抗菌药物在防治细菌感染方面发挥着关键作用，也对器官移植、肿瘤化疗与放疗等新技术的成功应用起着保障作用。然而，细菌耐药性在全球范围内的广泛流行和传播，已对人类健康构成了严重威胁，特别是肠杆菌、铜绿假单胞菌、肺炎克雷伯菌和鲍曼不动杆菌等革兰阴性菌引起的感染，已导致临床上可选用的有效药物越来越少。其中大肠埃希菌在ICU病房的分离率高达34％，多重耐药率高达44％，常引起人体各部位如呼吸道、消化道、泌尿生殖道、血液、皮肤等的严重感染，更为严重的是，新世纪以来仅有少数几个新结构类型的抗菌药物在全球上市。鉴于此种形势，世界卫生组织(WHO)警告：在不远的将来，在治疗多药耐药革兰阴性菌引起的严重感染方面将面临无药可用的局面。因此，革兰阴性菌的多重耐药性以及耐药菌引起的感染已成为日益严重的全球性公共卫生问题，迫切需要研究全新作用机制的抗菌新药来应对细菌多重耐药性的挑战。

外排泵是一类广泛存在于微生物细胞膜上的转运蛋白，它可以通过主动外排作用，将对自身有害的物质从菌体内排出，从而起到一种自我保护的作用。外排泵的过度表达会使得进入菌体内的抗菌药物不断地被泵出细胞外，细胞内的药物浓度不断降低，使到达作用靶位的药量减少，不足以起到抑制或杀灭细菌的作用，从而导致细菌耐药性的产生。外排泵不仅外排底物范围非常广泛：抗菌剂，染料，洗涤剂，重金属、有机溶剂和毒力因子等，而且几乎存在于所有生物体中，除了细菌病原体之外，还包括人类细胞和真核生物病原体(例如白色念珠菌或恶性疟原虫)。研究表明，AcrAB-TolC是革兰氏阴性菌中最重要的外排泵，可以介导格兰阴性菌的高水平耐药。在AcrAB-TolC外排系统中，AcrB蛋白主要负责底物的识别及能量的转导，这使其在外排系统中发挥决定性作用，因此抑制AcrB的相关功能似乎是增强现有抗抗菌剂效能的有效方法。

外排泵抑制剂是新兴的替代疗法，它可以恢复或提高现有抗生素的活性并控制抗生素耐药性的传播，这为多重耐药菌的感染治疗提供了一条新的思路。研究证明，外排泵抑制剂可以提高细菌细胞内药物积聚浓度从而降低细菌的固有耐药性，逆转获得性耐药水平，扩大抗菌谱，而且外排泵抑制剂能够显著降低耐药突变菌株的发生率，对细菌的存活、毒力和感染性具有重要作用。因此，寻找新的有效的AcrB外排泵抑制剂对克服多药耐药革兰氏阴性菌感染具有重要意义。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一类新颖的能够有效抑制细菌外排泵的苯并[h]色烯类化合物及其制备方法，本发明对过表达AcrB的革兰阴性菌做了体外抗菌增敏活性研究，发现目标化合物显示出较好的抗菌增敏活性和外排抑制活性。本发明是通过以下技术方案实现的：

一方面，本申请提供了一种式(I)所示化合物或其异构体或溶剂化物或可药用盐：

其中，X选自C、O；n取自0-8的整数；R¹选自其中，m取自0-1；R⁵选自H或羰基；R₆选自羟基、肼基、取代或未被取代的具有至少1个杂原子的C₅-C6脂肪杂环或芳杂环，所述杂原子选自N和O；R²、R³各自独立地选自氢和烷基；R⁴选自苯基、取代苯基和芳杂基。

进一步地，所述式(I)化合物中，X选自C、O；n取自0-5的整数；R¹选自其中，m取自0-1；R⁵选自H或羰基；R⁶选自羟基、肼基、取代或未被取代的具有至少2个杂原子的C₅-C₆脂肪杂环或芳杂环，所述杂原子选自N和O；R²、R³各自独立地选自氢和C₁-C₈直链或支链烷基；

R⁴选自苯基、取代苯基和芳杂基；其中，所述取代苯基含有1个或多个取代基，所述取代基选自甲基、甲氧基、叔丁基、氰基、氨基、硝基、三氟甲基、三氟甲氧基、卤素、乙酰氨基、烯丙基酰胺基、N-甲基氨基甲酰基和N-异丙基氨基甲酰基。

进一步地，所述式(I)化合物中，X选自C、O；n取自0-5的整数；R¹选自其中，m取自0-1；R⁵选自H或羰基；R₆选自羟基、肼基、取代或未被取代的具有至少2个杂原子的C₅-C₆脂肪杂环或芳杂环，所述杂原子选自N和O；R²、R³各自独立地选自氢和C₁-C₅直链或支链烷基；

R⁴选自苯基、取代苯基和芳杂基；其中，所述取代苯基含有1个或多个取代基，所述取代基选自甲基、甲氧基、叔丁基、氰基、氨基、硝基、三氟甲基、三氟甲氧基、卤素、乙酰氨基、烯丙基酰胺基、N-甲基氨基甲酰基和N-异丙基氨基甲酰基。

进一步地，所述式(I)化合物中，X选自C、O；n取自0-3的整数；R¹选自其中，m取自0-1；R⁵选自H或羰基；R⁶选自羟基、肼基、取代或未被取代的具有至少2个杂原子的C₅-C₆脂肪杂环或芳杂环，所述杂原子选自N和O；R²、R³各自独立地选自氢和C₁-C₃直链或支链烷基；

R⁴选自苯基、取代苯基和芳杂基；其中，所述取代苯基含有1个或多个取代基，所述取代基选自甲基、甲氧基、叔丁基、氰基、氨基、硝基、三氟甲基、三氟甲氧基、卤素、乙酰氨基、烯丙基酰胺基、N-甲基氨基甲酰基和N-异丙基氨基甲酰基；

进一步地，所述取代或未被取代的具有至少2个杂原子的C₅-C₆脂肪杂环或芳杂环选自吗啉基、2,6-二甲基吗啉基、四氮唑和1,3,4-恶二唑；

进一步地，所述R₆选自羟基、肼基、吗啉基、2,6-二甲基吗啉基、四氮唑和1,3,4-恶二唑。

进一步地，所述式(I)化合物中，X选自C、O；n取自0-2的整数；

R¹选自其中，m取自0-1；R⁵选自H或羰基；R⁶选自羟基、肼基、吗啉基、2,6-二甲基吗啉基、四氮唑和1,3,4-恶二唑；R²、R³各自独立地选自氢和C₁-C₃直链或支链烷基；R⁴选自苯基、取代苯基和芳杂基；其中，所述取代苯基含有1或2个取代基，所述取代基选自甲基、甲氧基、叔丁基、氰基、氨基、硝基、三氟甲基、三氟甲氧基、卤素、乙酰氨基、烯丙基酰胺基、N-甲基氨基甲酰基和N-异丙基氨基甲酰基。

进一步地，所述式(I)化合物中，X选自C、O；n选自0、1或2；R¹选自R⁶选自羟基、肼基、吗啉基、2,6-二甲基吗啉基、四氮唑和1,3,4-恶二唑；R²、R³各自独立地选自氢和C₁-C₃直链或支链烷基；R⁴选自苯基、取代苯基和芳杂基；其中，所述取代苯基含有1或2个取代基，所述取代基选自甲基、甲氧基、叔丁基、氰基、氨基、硝基、三氟甲基、三氟甲氧基、卤素、乙酰氨基、烯丙基酰胺基、N-甲基氨基甲酰基和N-异丙基氨基甲酰基。

进一步地，所述式(I)化合物中，X选自C、O；n为0、1或2；R¹选自其中，R⁶选自羟基、肼基、吗啉基、2,6-二甲基吗啉基和四氮唑；R²、R³各自独立地选自氢和C₁-C₃直链或支链烷基；R⁴选自苯基、取代苯基和芳杂基；其中，所述取代苯基含有1或2个取代基，所述取代基选自甲基、甲氧基、叔丁基、氰基、氨基、硝基、三氟甲基、三氟甲氧基、卤素、乙酰氨基、烯丙基酰胺基、N-甲基氨基甲酰基和N-异丙基氨基甲酰基；

进一步地，R¹为R⁶为1,3,4-恶二唑；

进一步地，所述R¹选自

进一步地，所述式(I)化合物中，X为O，n为0、1或2；R¹选自R⁶选自羟基、肼基、吗啉基和2,6-二甲基吗啉基；R²、R³各自独立地选自氢和甲基；R⁴选自苯基、取代苯基和芳杂基；其中，所述取代苯基含有1或2个取代基，所述取代基选自甲基、甲氧基、叔丁基、氰基、氨基、硝基、三氟甲基、三氟甲氧基、卤素、乙酰氨基、烯丙基酰胺基、N-甲基氨基甲酰基和N-异丙基氨基甲酰基；

进一步地，R¹为

进一步地，所述式(I)化合物中，X为O，n为0、1或2；R¹选自其中，R⁶选自2,6-二甲基吗啉基和四氮唑；R²、R³各自独立地为氢或甲基；R⁴为苯基或取代苯基；其中，所述取代苯基含有1或2个取代基，所述取代基选自甲基、甲氧基、叔丁基、氰基、氨基、硝基、三氟甲基、三氟甲氧基、卤素、乙酰氨基、烯丙基酰胺基、N-甲基氨基甲酰基和N-异丙基氨基甲酰基；

进一步地，R¹选自

进一步地，所述式(I)化合物中，X为O，n为0、1或2；进一步地，R¹为R²、R³各自独立地为氢或甲基；R⁴为苯基或取代苯基；其中，所述取代苯基含有1或2个取代基，所述取代基选自甲基、甲氧基、叔丁基、氰基、氨基、硝基、三氟甲基、三氟甲氧基、卤素、乙酰氨基、烯丙基酰胺基、N-甲基氨基甲酰基和N-异丙基氨基甲酰基。

进一步地，所述式(I)化合物中，X为C，n为0、1或2；R¹选自R⁶选自羟基、肼基、吗啉基和2,6-二甲基吗啉-1-基；R²、R³各自独立地选自氢和甲基；R⁴为苯基或取代苯基；其中，所述取代苯基含有1或2个取代基，所述取代基选自甲基、甲氧基、叔丁基、氰基、氨基、硝基、三氟甲基、三氟甲氧基、卤素、乙酰氨基、烯丙基酰胺基、N-甲基氨基甲酰基和N-异丙基氨基甲酰基；

进一步地，R¹为

进一步地，式(I)化合物中，当X为O时，所述化合物具有式(II)所示结构(表示为式(II)结构)：

其中，R¹、R²、R³、R⁴的定义如上所述；

进一步地，所述式(II)化合物中，n为0、1或2；R¹选自R²、R³各自独立地选自氢和C₁-C₃直链或支链烷基；R⁴选自苯基、取代苯基和芳杂基；其中，所述取代苯基含有1或2个取代基，所述取代基选自甲基、甲氧基、叔丁基、氰基、氨基、硝基、三氟甲基、三氟甲氧基、卤素、乙酰氨基、烯丙基酰胺基、N-甲基氨基甲酰基和N-异丙基氨基甲酰基。

进一步地，式(II)化合物中，所述R⁴选自

进一步地，式(II)化合物中，n为0、1或2；R¹选自R⁶选自羟基、肼基、吗啉基和2,6-二甲基吗啉基；(R¹选自)；R²、R³各自独立地选自氢和甲基；R⁴选自苯基、取代苯基和芳杂基；其中，所述取代苯基含有1或2个取代基，所述取代基选自甲基、甲氧基、叔丁基、氰基、氨基、硝基、三氟甲基、三氟甲氧基、卤素、乙酰氨基、烯丙基酰胺基、N-甲基氨基甲酰基和N-异丙基氨基甲酰基；

进一步地，式(II)化合物中，所述R⁴选自

进一步地，式(II)化合物中，所述R⁴为

进一步地，式(I)化合物中，当X＝O、n为0时，所述化合物具有式(III)所示结构：

其中，R¹、R⁴的定义如上所述；

进一步地，式(III)化合物中，R¹选自R²、R³各自独立地选自氢和C₁-C₃直链或支链烷基；R⁴选自苯基、取代苯基和芳杂基；其中，所述取代苯基含有1或2个取代基，所述取代基选自甲基、甲氧基、叔丁基、氰基、氨基、硝基、三氟甲基、三氟甲氧基、卤素、乙酰氨基、烯丙基酰胺基、N-甲基氨基甲酰基和N-异丙基氨基甲酰基。

进一步地，式(III)化合物中，所述R⁴选自

进一步地，所述式(III)化合物中，R¹为其中，R⁶选自2，6-二甲基吗啉基和四氮唑(R¹选自)；R²、R³各自独立地选自氢和甲基；R⁴选自苯基和取代苯基；其中，所述取代苯基含有1或2个取代基，所述取代基选自甲基、甲氧基、叔丁基、氰基、氨基、硝基、三氟甲基、三氟甲氧基、卤素、乙酰氨基、烯丙基酰胺基、N-甲基氨基甲酰基和N-异丙基氨基甲酰基。

进一步地，式(III)化合物中，所述R⁴选自

进一步地，式(III)化合物中，所述R⁴为

进一步地，式(I)化合物中，当X为O，n为0，R¹为R²、R³均为甲基时，所述化合物具有式(IV)所示结构：

其中，R⁴的定义如上所述；

进一步地，所述式(IV)化合物中，R⁴选自苯基和取代苯基；其中，所述取代苯基含有1或2个取代基，所述取代基选自甲基、甲氧基、叔丁基、氰基、氨基、硝基、三氟甲基、三氟甲氧基、卤素、乙酰氨基、烯丙基酰胺基、N-甲基氨基甲酰基和N-异丙基氨基甲酰基。

进一步地，式(IV)化合物中，所述R⁴选自

进一步地，式(IV)化合物中，所述R⁴为

进一步地，式(I)化合物中，当X为C，n为0，R¹为R²和R³均为甲基时，所述化合物具有式(V)所示结构：其中，R⁴的定义如上所述；

进一步地，所述式(V)化合物中，R⁴选自苯基、取代苯基和芳杂基；其中，所述取代苯基含有1或2个取代基，所述取代基选自甲基、甲氧基、叔丁基、氰基、氨基、硝基、三氟甲基、三氟甲氧基、卤素、乙酰氨基、烯丙基酰胺基、N-甲基氨基甲酰基和N-异丙基氨基甲酰基。

进一步地，所述式(V)化合物中，R⁴选自苯基和取代苯基。

进一步地，式(V)化合物中，所述R⁴选自进一步地，所述R⁴为

进一步地，式(I)所示化合物包括以下结构：

另一方面，本申请提供了多种制备式(I)所示化合物的方法。

在一种方法中，所述方法以水杨醛为起始原料，经苄基化反应、Stobbe缩合反应、环化反应、脱乙酰基反应、[3+3]环加成反应、水解反应、酰化反应、脱苄基反应、醚化反应得到式(I)化合物；

进一步地，式(I)化合物具有式(II)所示结构；进一步地，所述方法按如下反应路线1进行：

其中，R²、R³、R⁴、R⁶以及n的定义如上方式(II)中所述；

进一步地，所述方法包括以水杨醛(化合物1)为起始原料，化合物1经苄基保护得化合物2；化合物2与琥珀酸二乙酯经Stobbe缩合反应制得化合物3；化合物3在乙酸酐和乙酸钠的条件下环合得化合物4；化合物4继而在弱碱条件下脱去乙酰保护基得化合物5；化合物5与经[3+3]环加成反应制得化合物6；化合物6在碱性条件下水解得化合物7；化合物7与HR⁶反应制得化合物8；化合物8在氢气下脱去苄基保护基得化合物9；化合物9与经取代反应制得得到式(II)化合物。

进一步地，所述方法包括以下步骤：

(1)以水杨醛为起始原料，在碱性条件下，以DMF为溶剂，与氯化苄得到化合物2；

(2)化合物2与琥珀酸二乙酯经Stobbe缩合反应制得到化合物3；

(3)化合物3在乙酸酐和乙酸钠的条件下环合得到化合物4；

(5)化合物4在碳酸钾做为碱脱去乙酰保护基得到化合物5；

(6)化合物5与经[3+3]环加成反应制得到化合物6；

(7)化合物6在氢氧化钠作用下水解得到化合物7；

(8)化合物7与HR⁶发生酰化反应制得化合物8；

(9)化合物8在氢气下脱去苄基保护基得到化合物9；

(10)化合物9与经取代反应制得相应的式(II)化合物。

进一步地，在另一种方法中，所述制备式(I)化合物的方法以乙基7-(苄氧基)-2,2-二甲基-2H-苯并[h]色烯-5-羧酸酯为起始原料，经还原反应、溴代反应、N-烷基化反应、脱苄基反应、醚化反应得到式(I)化合物；

进一步地，式(I)化合物具有式(III)所示结构；进一步地，所述方法按如下反应路线2进行：

其中，R⁴、R⁶的定义如上方式(III)中所述；

进一步地，所述方法包括以化合物6为原料，化合物6经氢化锂铝还原制得化合物11，然后化合物11依次经过溴代、氨基取代、氢气还原反应得到化合物14，化合物14与反应得到式(III)化合物。

进一步地，所述方法包括以下步骤：

(i)化合物6经氢化锂铝还原制得到化合物11，

(ii)化合物11与三苯基膦、四溴化碳作用下发生溴代反应得到化合物12；

(iii)化合物12与HR⁶在DMF中，以碳酸钾为碱发生N-烷基化反应得到化合物13；

(iv)化合物13经氢化脱苄得到化合物14；

(v)化合物14与反应得到式(III)化合物。

进一步地，又一种方法中，所述制备式(I)化合物的方法以乙基7-(苄氧基)-2,2-二甲基-2H-苯并[h]色烯-5-羧酸酯为起始原料，经N-酰化反应、环化反应、脱苄基反应、醚化反应得到式(I)化合物；

进一步地，式(I)化合物具有式(IV)所示结构；进一步地，所述方法按如下反应路线3进行：

其中，R⁴的定义如上方式(IV)结构中所述；

进一步地，所述方法包括以化合物6为起始原料，化合物6与水合肼经酰胺缩合制得化合物16；化合物16与原甲酸三乙酯环合制得化合物17；化合物17脱去苄基及双键得到化合物18；化合物18与反应制得式(IV)化合物。

进一步地，所述方法包括以下步骤：

(a)化合物6与水合肼经N-酰化反应制得到化合物16；

(b)化合物16与原甲酸三乙酯经环合反应得到化合物17；

(c)化合物17经氢化脱苄基及氢化加氢反应得到化合物18；

(d)化合物18与反应制得式(IV)化合物。

进一步地，又一种制备方法中，所述制备式(I)化合物的方法以2-溴苯甲醛为起始原料，经Stobbe缩合反应、环化反应、去乙酰化反应、[3+3]环加成反应、水解反应、氢化还原反应、酰化反应、偶联反应得到式(I)化合物；

进一步地，式(I)化合物具有式(V)所示结构；进一步地，所述方法按如下反应路线4进行：

其中，R⁴的定义如上方式(V)结构中所述；

进一步地，所述方法包括：以2-溴苯甲醛(化合物20)为起始原料，化合物20与琥珀酸二乙酯经Stobbe缩合反应制得化合物21；化合物21在乙酸酐和乙酸钠的条件下环合得化合物22；化合物22继而在弱碱条件下脱去乙酰保护基得化合物23；化合物23与3-甲基-2-丁烯醛经[3+3]环加成反应制得化合物24；化合物24在碱性条件下水解得化合物25；化合物25在氢气下还原双键得化合物26；化合物26与吗啉经酰胺缩合反应得化合物27；化合物27与经偶联反应后再经氢气还原制得得式(V)化合物。

进一步地，所述方法包括以下步骤：

(A)化合物20与琥珀酸二乙酯经Stobbe缩合反应制得到化合物21；

(B)化合物21在乙酸酐和乙酸钠的条件下环合得到化合物22；

(C)化合物22在碳酸钾做为碱脱去乙酰保护基得到化合物23；

(D)化合物23与3-甲基-2-丁烯醛经[3+3]环加成反应制得到化合物24；

(E)化合物24在氢氧化钠作用下水解得到化合物25；

(F)化合物25经还原反应得到化合物26；

(G)化合物26与吗啉发生酰化反应制得化合物27；

(H)化合物27与经偶联反应后再经氢气还原制得式(V)化合物。

另一方面，本申请还提供了一种药物组合物，其包含上述式(I)化合物或其异构体或溶剂化物或可药用盐。所述式(I)化合物可以是具有式(I)、(II)、(III)、(IV)或(V)结构的化合物。

再一方面，本申请还提供了上述式(I)化合物或其异构体或溶剂化物或可药用盐，或权利要求6所述的药物组合物在制备治疗细菌感染的药物中的应用；所述式(I)化合物可以是具有式(I)、式(II)、(III)、(IV)或(V)结构的化合物。

进一步地，上述式(I)化合物或其异构体或溶剂化物或可药用盐或包含式(I)化合物的药物组合物具有抗菌增敏活性；进一步地，所述细菌为携带AcrB的细菌，进一步为过表达AcrB的革兰阴性菌，更进一步为过表达AcrB的大肠埃希菌。

又一方面，本申请还提供上述式(I)化合物或其异构体或溶剂化物或可药用盐或包含式(I)化合物的药物组合物在制备AcrB外排泵抑制剂中的应用。所述式(I)化合物可以是具有式(I)、式(II)、(III)、(IV)或(V)结构的化合物。进一步地，所述式(I)化合物或其异构体或溶剂化物或可药用盐对细菌具有外排抑制活性；优选地，所述细菌为携带AcrB的细菌，优选为过表达AcrB的格兰阴性菌。

此外，本申请还提供了一种治疗细菌感染的联合用药组合，所述联合用药组合包含上述式(I)化合物或其异构体或溶剂化物或可药用盐或包含式(I)化合物的药物组合物和抗菌药物的联用；所述式(I)化合物可以是具有式(I)、式(II)、(III)、(IV)或(V)结构的化合物。进一步地，所述抗菌药物选自红霉素、氯霉素、四苯基氯化膦和左氧氟沙星。

本申请的苯并[h]色烯类化合物具有抗菌增敏作用，与现有抗菌药物联合应用对革兰氏阴性菌抗菌增效作用明显，尤其对过表达AcrB的耐药大肠埃希菌的抑制活性良好，可以用于制备治疗细菌感染的药物，具体制备时，该药物含有治疗量的苯并[h]色烯类化合物，以及其他常规的药用辅料或载体。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件或按照制造厂商所建议的条件。

除非另行定义，文中所使用的所有专业与科学用语与本领域熟练人员所熟悉的意义相同。此外，任何与所记载内容相似或均等的方法及材料皆可应用于本发明方法中。文中所述的较佳实施方法与材料仅作示范之用。

式II化合物的制备

式II化合物如下反应路线制备：

合成通法为：(1)以水杨醛为起始原料，在碱性条件下，以DMF为溶剂，与氯化苄得到化合物2；(2)化合物2与琥珀酸二乙酯经Stobbe缩合反应制得到化合物3；(3)化合物3在乙酸酐和乙酸钠的条件下环合得到化合物4；(5)化合物4在碳酸钾做为碱脱去乙酰保护基得到化合物5；(6)化合物5与经[3+3]环加成反应制得到化合物6；(7)化合物6在氢氧化钠作用下水解得到化合物7；(8)化合物7与HR⁶发生酰化反应制得化合物8；(9)化合物8在氢气下脱去苄基保护基得到化合物9；(10)化合物9与经取代反应制得相应的式(II)目标产物，即化合物II-1～II-33，结构确证信息如表1所示。

实施例1>

称取水杨醛(10.00g,81.88mmol)，苄氯(15.55g,122.83mmol)和碳酸钾(22.63g,163.77mmol)溶解于50mL DMF中，70℃反应6h，TLC监测反应完全后，加入300mL水，乙酸乙酯(60mL×3)萃取，合并有机相，盐水洗涤，减压蒸干得粗品，硅胶柱层析(石油醚/乙酸乙酯＝60:1)纯化得类白色固体13.52g，产率：78％，mp：48-50℃。

实施例2(E)-4-(2-(苄氧基)苯基)-3-(甲氧基羰基)-3-丁烯酸的制备

将钠屑(2.25g,98.00mmol)溶解于100mL乙醇溶液中，回流反应0.5h，加入琥珀酸二乙酯(13.87g,79.62mmol)后，缓慢滴加实施例1得到的化合物2(13.00g,61.25mmol)的乙醇溶液50mL，继续回流反应4h。TLC监测反应完全后，减压蒸干溶剂，加入300mL水，用浓盐酸调节pH<2，乙酸乙酯(100mL×3)萃取，合并有机相，饱和氯化钠水溶液洗涤，干燥，过滤，减压蒸干得棕色油状物15.72g，产率：75％。

实施例3乙基4-乙酰氧基-8-(苄氧基)-2-萘甲酸酯(化合物4)的制备

称实施例2得到的化合物3(15.00g,44.07mmol)和乙酸钠(3.62g,44.07mmol)溶解于乙酸酐(118.18g,881.38mmol)中，回流反应6h，TLC监测反应完全后，减压蒸干溶剂，加入300mL水，乙酸乙酯(100mL×3)萃取，合并有机相，依次用饱和碳酸氢钠溶液、饱和食盐水洗涤，减压蒸干得粗品，经石油醚/乙酸乙酯重结晶得淡黄色固体14.57g，产率：91％，mp：96-98℃。

实施例4乙基8-(苄氧基)-4-羟基-2-萘甲酸酯(化合物5)的制备

称取实施例3得到的化合物3(10.00g,27.40mmol)和碳酸钾(5.70g,41.20mmol)溶解于150mL甲醇中，室温反应2h，TLC监测反应完全后，减压蒸干溶剂，加入200mL水，用盐酸调节pH＝6，析出大量白色沉淀，0℃下搅拌1h，抽滤，烘干得白色粗品，经石油醚/乙酸乙酯重结晶得白色固体8.32g，产率：94％，mp：181-183℃。

实施例5乙基7-(苄氧基)-2,2-二甲基-2H-苯并[h]色烯-5-羧酸酯(化合物6)的制备

称取实施例4得到的化合物5(5.00g,15.51mmol)，(1.57g,18.61mmol)和苯硼酸(2.08g,17.06mmol)置于一个带有分水器的反应装置中，加入10mL乙酸和120mL甲苯溶液，氮气保护，回流反应34h，TLC监测反应完全后，减压蒸干溶剂，加入150mL水，乙酸乙酯(50mL×3)萃取，合并有机相，依次用饱和碳酸氢钠和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，过滤，减压蒸干得粗品，硅胶柱层析(石油醚/乙酸乙酯＝100:1)纯化得式6化合物3.50g，黄色固体，产率：58％，mp:100-102℃。

实施例6>

称取实施例5得到的化合物6(4.00g,10.30mmol)溶解于40mL甲醇和水的混合溶液(1:1)中，加入氢氧化钠(2.06g,51.50mmol)，70℃反应6h，TLC监测反应完全，减压蒸干甲醇溶剂，用浓盐酸调节pH<2，析出大量固体，过滤，水洗两次，烘干得3.56g黄色固体式7化合物，产率：96％，mp:161-163℃。

实施例7>

称取实施例6得到的化合物7(3.50g,9.71mmol)和TBTU(3.12g,9.71mmol)溶解于50mL乙腈中，室温搅拌30min，加入HR⁶(9.71mmol,1.0eq)和N,N-二异丙基乙胺(2.49g,19.42mmol)，室温反应2h，减压蒸干溶剂，加水50mL，用乙酸乙酯(40mL×3)萃取，合并有机相，依次用1N盐酸、5％碳酸氢钠、盐水洗涤，无水Na₂SO₄干燥，过滤，减压蒸干得粗品，硅胶柱层析(石油醚/乙酸乙酯)纯化得黄色固体3.23g，产率:77％，mp：160-162℃。

实施例8(2,6-二甲基吗啉)(7-羟基-2,2-二甲基-3,4-二氢-2H-苯并[h]色烯-5-基)甲酮(化合物9)的制备

将实施例7得到的化合物8(5.00mmol)溶解于50mL甲醇和乙酸乙酯混合溶液(1:1)中，加入Pd/C 100mg，加氢气球，室温反应12h，反应完全后，过滤，滤液减压蒸干得白色粗品2.21g，不经纯化直接用于下一步。

实施例9式II化合物的制备

称取实施例8得到的化合物9(0.44mmol，1.0eq)、(0.66mmol,1.5eq)和碳酸钾(0.88mmol,2.0eq)溶解于20mL乙腈中，55℃反应4-8h，反应完全后，加入25mL水，乙酸乙酯(15mL×3)萃取，合并有机相，饱和氯化钠洗涤，无水Na₂SO₄干燥，过滤，减压蒸干得粗品，硅胶柱层析(石油醚/乙酸乙酯)纯化，所得固体用石油醚/乙酸乙酯重结晶得目标产物。

式III化合物的制备

式III化合物如下反应路线制备：

合成通法为：(1)化合物6经氢化锂铝还原制得到化合物11；(2)化合物11与三苯基膦、四溴化碳作用下发生溴代反应得到化合物12；(3)化合物12与有机胺在DMF中，以碳酸钾为碱发生N-烷基化反应得到化合物13；(4)化合物13经氢化脱苄得到化合物14；(5)化合物14与反应得到式(III)化合物，即化合物III-1～III-10，结构确证信息详见表1。

实施例10(7-(苄氧基)-2,2-二甲基-2H-苯并[h]色烯-5-基)甲醇(化合物11)的制备

将实施例5得到的化合物6(3.00g,7.72mmol)溶解于20mL DMF中，冰浴下分批加入氢化锂铝(0.59g,15.44mmol)，0℃反应2h，TLC监测反应完全后，加入10mL水淬灭，加入20mL1N盐酸，乙酸乙酯(20mL×3)萃取，合并有机相，盐水洗涤，无水Na₂SO₄干燥，过滤，减压蒸干得粗品，硅胶柱层析(石油醚/乙酸乙酯＝30:1)纯化得黄色固体2.07g，产率：77％，mp：96-98℃。

实施例11>

称取实施例10得到的化合物11(2.00g,5.77mmol)和四溴化碳(2.11g,6.35mmol)，溶解于二氯甲烷(15mL)中，冰浴条件下缓慢滴加三苯基膦(1.67g,6.35mmol)的二氯甲烷(5mL)溶液，滴毕，反应4h,TLC监测反应完全，加入30mL水，二氯甲烷(20mL×3)萃取，合并有机相，盐水洗涤，干燥，过滤，减压蒸干得粗品，经硅胶柱层析(石油醚：乙酸乙酯＝80:1)纯化得到黄色固体1.63g。产率：69％，mp：89-91℃。

实施例12>

称取实施例11得到的化合物12(3.80g,9.28mmol)、HR⁶(0.78g,11.14mmol)和碳酸钾(2.57g,18.56mmol)溶解于15mL>

实施例13>

将实施例12得到的化合物13(5.00mmol)溶解于50mL甲醇和乙酸乙酯混合溶液(1:1)中，加入Pd/C 100mg，加氢气球，室温反应12h，反应完全后，过滤，滤液减压蒸干得类白色固体，产率78％，不经纯化直接用于下一步。

实施例14式III化合物的制备

称取实施例13制备得到的化合物14(0.44mmol，1.0eq)、(0.66mmol,1.5eq)和碳酸钾(0.88mmol,2.0eq)溶解于20mL乙腈中，55℃反应4-8h，反应完全后，加入25mL水，乙酸乙酯(15mL×3)萃取，合并有机相，饱和氯化钠洗涤，无水Na₂SO₄干燥，过滤，减压蒸干得粗品，硅胶柱层析(石油醚/乙酸乙酯)纯化，所得固体用石油醚/乙酸乙酯重结晶得目标产物。

式IV化合物的制备

式IV化合物按如下反应路线制备：

合成通法为：(1)化合物6与水合肼经N-酰化反应制得到化合物16；(2)化合物16与原甲酸三乙酯经环合反应得到化合物17；(3)化合物17经氢化脱苄基及氢化加氢反应得到化合物18；(4)化合物18与反应制得式(IV)化合物，即化合物IV-1～IV-9，结构确证信息详见表1。

实施例15>

称取实施例5得到的化合物6(5.00g,12.87mmol)溶解于30mL水合肼中，回流反应8h，反应完全后，蒸干溶剂得黄色油状物4.87g，产率：98％。

实施例16>

称取实施例15制备得到的化合物16(4.87g,13.01mmol)溶解于原甲酸三乙酯(9.64g,65.05mmol)中，回流反应12h，TLC监测反应完全后，减压蒸干得粗品，硅胶柱层析(石油醚/乙酸乙酯＝30:1)纯化得黄色固体2.98g，产率：60％，mp：198-200℃。

实施例17>

将实施例16得到的化合物17(2.50g,6.50mmol)溶解于50mL甲醇和乙酸乙酯混合溶液(1:1)中，加入Pd/C 100mg，加氢气球，室温反应12h，反应完全后，过滤，滤液减压蒸干得黄色固体，产率：91％，mp：203-205℃，不经纯化直接用于下一步。

实施例18式IV化合物的制备

称取实施例17得到的化合物18(0.44mmol，1.0eq)、(0.66mmol,1.5eq)和碳酸钾(0.88mmol,2.0eq)溶解于20mL乙腈中，55℃反应4-8h，反应完全后，加入25mL水，乙酸乙酯(15mL×3)萃取，合并有机相，饱和氯化钠洗涤，无水Na₂SO₄干燥，过滤，减压蒸干得粗品，硅胶柱层析(石油醚/乙酸乙酯)纯化，所得固体用石油醚/乙酸乙酯重结晶得目标产物。

式V化合物的制备

式V化合物按如下反应路线制备：

合成通法为：化合物20与琥珀酸二乙酯经Stobbe缩合反应制得到化合物21；(2)化合物21在乙酸酐和乙酸钠的条件下环合得到化合物22；(3)化合物22在碳酸钾做为碱脱去乙酰保护基得到化合物23；(4)化合物23与3-甲基-2-丁烯醛经[3+3]环加成反应制得到化合物24；(5)化合物24在氢氧化钠作用下水解得到化合物25；(6)化合物25经还原反应得到化合物26；(7)化合物26与吗啉发生酰化反应制得化合物27；(8)化合物27与经偶联反应后再经氢气还原制得式(V)化合物，即化合物V-1～V-4，结构确证信息详见表1。

其中，式V化合物的制备方法与式II化合物相同，其区别在于式V化合物的最后一步为化合物27经偶联反应再经氢气还原得到式V化合物。

实施例19式V化合物的制备

称取根据实施例1-8的方法制备得到的27化合物(3.56mmol,1.0eq)、Pd_Cl₂(PPh₃)₂(0.178mmol,0.05eq)、CuI(0.356mmol,0.1eq)溶解于30mL三乙胺中，缓慢滴加(1.0eq)的三乙胺溶液，氮气保护，70℃反应2h，加入25mL水，乙酸乙酯(15mL×3)萃取，合并有机相，饱和氯化钠洗涤，无水Na₂SO₄干燥，过滤，减压蒸干，加入醋酸15mL，Pd(OH)₂(3.92mmol,1.1eq)，室温搅拌30min，过滤，加入25mL水，乙酸乙酯(15mL×3)萃取，合并有机相，饱和碳酸氢钠洗涤，无水Na₂SO₄干燥，过滤，减压蒸干得粗品，硅胶柱层析(石油醚/乙酸乙酯)纯化，所得固体用石油醚/乙酸乙酯重结晶得目标产物。

结构确证：

实施例20苯并[h]色烯类化合物的抗菌增敏活性测定

通过测定目标化合物对E.coli BW25113(野生型，AcrB蛋白过度表达)和E.coliBW25113(ΔAcrB，AcrB缺失菌株)的最低抑菌浓度(MIC)，排除联合用药时目标化合物本身对工程菌的影响，并确定联合用药时目标化合物的浓度范围。

采用连续微孔二倍稀释法确定本申请各个苯并[h]色烯类化合物(即化合物II-1～II-33、III-1～III-10、IV-1～IV-9和V-1～V-4)及红霉素(ERY)、氯霉素(CAM)、三苯基膦(TPP)和左氧氟沙星(LEV)的MIC，根据MIC的结果，确定红霉素、氯霉素、三苯基膦、左氧氟沙星分别与化合物II-1～II-33、III-1～III-10、IV-1～IV-9和V-1～V-4联合应用时的药物浓度范围，测定了化合物II-1～II-33、III-1～III-10、IV-1～IV-9和V-1～V-4在8μg/mL，16μg/mL，32μg/mL，64μg/mL，128μg/mL浓度下的抗菌增敏作用。

运用棋盘微孔二倍稀释法，根据上述联合应用的结果，筛选出具有较强抗菌增效作用的化合物。

表1.本申请化合物分别联合4种抗菌剂的体外抗菌活性考察结果

由实验结果可知，本发明的苯并[h]色烯类化合物对过表达AcrB的大肠埃希菌具有良好的抗菌增效活性。这在此类化合物中是第一次被发现。

实施例12苯并[h]色烯类化合物的外排抑制活性测定

有效的AcrB抑制剂必须能够降低外排底物的转运水平，尼罗红是AcrB蛋白的外排底物，因此我们可以通过测定尼罗红在AcrB介导的外排菌体细胞中的减少量来评估化合物对AcrB底物的外排抑制能力。尼罗红通常在水溶性介质中显示极弱的荧光，可以忽略，但是在非极性环境如细胞膜中，其荧光水平将迅速增强，根据这一特点，选取抗菌增效活性较好的目标化合物(III、IV系列化合物)，将尼罗红与离子载体CCCP混合并预先装载菌体细胞中，使细胞失去能量来源，加入葡萄糖使细胞回复能量，尼罗红的外排将会使其在细胞内的浓度下降，导致荧光强度下降。通过荧光计观察不同时间相应的荧光强度，判断目标化合物对尼罗红的外排抑制程度，从而确定其外排抑制活性。

实验结果表明，在浓度为50μM浓度时，化合物IV-8和IV-9表现出较强的尼罗红外排抑制活性,可以完全抑制尼罗红的外排；化合物III-1、III-2、III-3、III4、III-5、III-6、III-7、IV-1、IV-10在浓度为100μM时也可以完全抑制尼罗红的外排；化合物IV-7和IV-10对尼罗红显示出一般的外排抑制活性。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。