本發(fā)明涉及抗真菌類藥物及其制備方法，具體地說是一種硫色滿酮衍生物及其制備方法和應用。
背景技術：
真菌是一種與宿主細胞有相似結(jié)構(gòu)和生理代謝過程的真核細胞生物。按照真菌引起的感染部位不同，分為淺部真菌感染和深部真菌感染。淺部真菌感染主要是由各種癬菌引起，如手足癬、頭癬、體癬等，其目前主要以灰黃霉素、制霉菌素、酮康唑等作為治療藥物。深部真菌感染危害大，甚至危及生命，其主要的致病真菌包括白色念珠菌、新型隱球菌、曲霉菌、毛霉菌等。正常情況下，這些真菌在機體內(nèi)不引起疾病的，但在長期大量使用廣譜抗生素、激素和免疫抑制劑等的情況下有可能引發(fā)疾病。近年來，真菌疾病的發(fā)病率和嚴重程度逐漸增加，特別是免疫功能低下的患者。真菌病在醫(yī)學界有相當大的警示，像癬和念珠菌病等皮膚真菌感染，雖然很少致命，但在世界范圍很普遍和常見，給廣大患者的生活造成很大痛苦和不便，尤其是在免疫力低下的患者中，致病真菌如白色念珠菌、新生隱球菌和曲霉菌引起了相當大的發(fā)病率和死亡率。
目前，行業(yè)內(nèi)的研發(fā)人員已經(jīng)針對真菌感染研制了一些抗生素，但是由于抗真菌藥物的大量使用甚至濫用使得真菌耐藥性快速增加，這對人類的健康已經(jīng)造成了嚴重不良的影響，也對抗真菌藥物的研發(fā)提出了嚴峻的考驗。與此同時，由于真菌的生物特性，一般抗真菌藥物在破壞真菌細胞的同時，會損傷宿主細胞，再加上耐藥菌株的不斷出現(xiàn)，使得真菌感染疾病的治療陷于兩難之境。而市面上現(xiàn)有的藥物普遍存在毒副作用大、抗菌譜窄、易復發(fā)以及耐藥性等問題。因此，這就需要我們繼續(xù)開發(fā)和探求更多安全、高效、廣譜的新型抗真菌活性藥物。
研發(fā)抗真菌藥物的關鍵和前提條件是新的抗真菌機理或是抗真菌靶點，而新靶點也是新藥研發(fā)的難點。N-肉豆蔻?；D(zhuǎn)移酶(N-Myristoyltransferase,NMT)是一種細胞溶質(zhì)單體酶，它催化將肉豆蔻?；鶑娜舛罐ⅤoA轉(zhuǎn)移至某些真核細胞蛋白或病毒蛋白N端的甘氨酸上，形成N-肉豆蔻?；鞍住５鞍踪|(zhì)的N-肉豆蔻?；磻遣豢赡娴牡鞍踪|(zhì)修飾反應，蛋白質(zhì)N端肉豆蔻酰基化后會導致親脂性增強，從而引發(fā)多種可逆的蛋白質(zhì)-細胞膜和蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用。大量臨床研究證明NMT是白色念珠菌、新型隱球菌等臨床重要致病真菌生存所必需的酶。到目前為止，行業(yè)內(nèi)還沒有發(fā)現(xiàn)關于特異性作用于致病真菌N-肉豆蔻?；D(zhuǎn)移酶靶點的相關藥物制劑的研究報道。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的就是提供一種硫色滿酮衍生物及其制備方法，同時提供該類衍生物在制備抗真菌藥物制劑中的應用，以期成為治療真菌疾病的藥物活性成分，為藥物活性更高、緩減耐藥性提供更多臨床用藥選擇。
本發(fā)明的目的是通過以下技術方案實現(xiàn)的：一種硫色滿酮衍生物，該衍生物的化學通式如I所示：
其中Ar選自芳環(huán)基中的一種；優(yōu)選為
R選自或乙烯基中一種；
m為0、2、3。
本發(fā)明還提供了硫色滿酮衍生物的制備方法，包括以下步驟：
(a)將對羥基苯硫酚、β-氯丙酸按摩爾比為1:1.2溶于堿性水溶液中，80℃下反應2-3h，TLC跟蹤反應至完全，冷卻至室溫，用濃鹽酸調(diào)節(jié)pH值為1-2，大量白色沉淀析出，靜置過夜，抽濾，濾餅用水洗滌，用乙醇水溶液重結(jié)晶，干燥，得3-對羥基苯基-3-硫代丙酸；其化學反應過程如下：
(b)按質(zhì)量體積比為1g:4mL將所述3-對羥基苯基-3-硫代丙酸溶于濃硫酸中，室溫放置冰解，有大量固體析出，抽濾后用乙醇水溶液重結(jié)晶，得6-羥基硫色滿酮；其化學反應方程式如下：
(c)將所述6-羥基硫色滿酮、按摩爾比為1:1.2溶于堿性醇溶液中，在25-30℃下反應2-3h，TLC跟蹤反應，當原料點或熒光消失時停止反應，冰箱中放置過夜，抽濾，濾餅用質(zhì)量比濃度為95％的乙醇溶液重結(jié)晶，得3-取代次芐基-6-羥基硫色滿酮；
其中Ar為
其中Base為KOH、NaOH、哌啶、K2CO3、Na2CO3中一種；
(d)將3-取代次芐基-6-羥基硫色滿酮、氫氧化鉀按摩爾比為1:1.2:1.5溶于1、4-二氧六環(huán)溶劑中，70℃反應6-7h，TLC監(jiān)測反應至完畢，后用硅膠柱純化，得3-次芐基-6-(3-溴丙氧基)硫色滿-4-酮；
其中m為2或3；
Ar為
(e)將3-次芐基-6-(3-溴丙氧基)硫色滿-4-酮、胺、堿按摩爾比1:1.2:1.5在1，4-二氧六環(huán)溶劑中，85-90℃反應5-12h，TLC跟蹤反應，當產(chǎn)物點不再變化時停止反應；減壓蒸餾除去溶劑，將得到的固體用硅膠柱純化，即得目標產(chǎn)物；
所述胺為中的一種；
其中R為或乙烯基中的一種；
Ar為
m為0、2或3。
本發(fā)明所提供的制備方法中步驟(a)所述堿性水溶液為以KOH、NaOH、哌啶、K2CO3或Na2CO3中的任意一種為溶質(zhì)，以水為溶劑得到的堿性水溶液，其pH值為10-12。
本發(fā)明所提供的制備方法中步驟(b)所述濃硫酸的質(zhì)量比濃度為98％。
本發(fā)明所提供的制備方法中步驟(c)所述堿性醇溶液為以KOH、NaOH、哌啶、K2CO3或Na2CO3中的任意一種為溶質(zhì)，以乙醇為溶劑得到的堿性醇溶液；所述溶質(zhì)和溶劑的摩爾體積比為1mol:2mL。
本發(fā)明提供的硫色滿酮衍生物，通過實驗證明其對真菌具有較強的抗性，所述真菌為新生隱球菌(Cryptococcus neoformans)、白色念珠菌(Canidia albicans)、絮狀表皮癬菌(Epidermophyton floccosum)、總狀毛霉(Mucor racemosus)、石膏樣小孢子菌(Microsporum gypseum)或黑曲霉菌(Aspergillus niger)，因此，其可作為抗真菌藥物中的活性成分，在制備抗真菌藥物制劑中得到應用。
本發(fā)明提供的化合物與藥理允許使用的載體均勻混合，按照常規(guī)的制劑方法可以制備成用于抗真菌的各種形式的藥物制劑。
如本發(fā)明合成的化合物為活性成份，可與水、蔗糖、山梨醇糖、果糖等組分組合制備成口服液體制劑；與賦形劑(乳糖、葡萄糖、蔗糖、甘露醇糖)、崩解劑(淀粉)、潤滑劑(硬脂酸、滑石粉)、粘合劑(明膠、聚乙烯醇)等組分組合制備成片劑或膠囊劑。
本發(fā)明合成的化合物作為活性成份還可與生理鹽水、葡萄糖溶液或鹽水與葡萄糖組成的混合載體制備成注射液。
本發(fā)明在用于臨床時可參考的有效劑量是30～60mg/人/日，每日2～3次。醫(yī)師也可依據(jù)患者個體差異，擬定服用劑量。
本發(fā)明根據(jù)對N-肉豆蔻酰基轉(zhuǎn)移酶(N-Myristoyltransferase,NMT)活性腔的結(jié)合位點分析，設計了一類結(jié)構(gòu)新穎的硫色滿酮衍生物，為抗真菌藥物的發(fā)展提供一個新的方向和新的研究路徑，同時經(jīng)過體外抗真菌活性研究表明，這些化合物可對多種致病真菌，包括白色念珠菌、新生隱球菌、絮狀表皮癬菌、總狀毛霉菌、石膏樣小孢子菌、黑曲霉菌等具有較強的抑制作用，因此可以作為抗真菌藥物制劑中的主要活性成分來推廣應用。本發(fā)明公開的藥物化合物的成功研制，將大大擴展了治療真菌感染疾病的藥物選擇，緩減現(xiàn)有藥物產(chǎn)生耐藥性的問題。
本發(fā)明提供的化合物具有抗菌譜廣、專一性高和無抗藥性等特點，其抗菌活性(最佳MIC＝0.5μg/mL)達到了較高水平，而且本發(fā)明提供的化合物所含有的硫色滿酮環(huán)具有較高脂溶性，改善了目前NMT抑制劑對細胞膜穿透力不足的問題，將其用于制備成由白色念珠菌、新生隱球菌、黑曲霉菌、總狀毛霉菌、石膏樣小孢子菌和絮狀表皮癬菌等致病菌引起的真菌病的抗菌藥物制劑將具有巨大的潛在經(jīng)濟效益和社會價值。此外，本發(fā)明研究了特定的制備方法，該方法工藝簡單，操作容易，產(chǎn)率高，適于大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)及應用。
具體實施方式
下面實施例用于進一步詳細說明本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。
實施例1
(1)將0.2mol的對羥基苯硫酚、0.24mol的β-氯丙酸溶于30mL堿性水溶液(pH值為12的KOH水溶液)中，80℃反應2.5h，TLC跟蹤反應至完全，冷卻至室溫，用濃鹽酸(質(zhì)量比濃度為36％)調(diào)節(jié)反應液的pH值為2，析出大量白色沉淀，靜置過夜，抽濾，濾餅用水洗滌，用50mL乙醇水溶液(V乙醇:V水＝1:1)重結(jié)晶，40℃真空干燥過夜，得3-對羥基苯基-3-硫代丙酸；其化學反應過程如下：
(2)將10g的3-對羥基苯基-3-硫代丙酸溶于40mL濃硫酸(質(zhì)量比濃度為98％)中，室溫放置冰解，有大量固體析出，抽濾后用20mL乙醇水溶液(V乙醇:V水＝1:1)重結(jié)晶，得6-羥基硫色滿酮；產(chǎn)率85％；其化學反應過程如下：
(3)將0.01mol的6-羥基硫色滿酮、0.012mol的0.015mol的氫氧化鉀溶于20mL的乙醇中，在30℃下反應2h，TLC跟蹤反應，當原料點或熒光消失時停止反應，冰箱過夜，抽濾，濾餅，用質(zhì)量比濃度為95％乙醇重結(jié)晶，過濾，得到固體3-取代次芐基-6-羥基硫色滿酮；產(chǎn)率為70-90％；其化學反應過程如下：
其中Ar為
(4)將5mmol的3-取代次芐基-6-羥基硫色滿酮、6mmol的7.5mmol的氫氧化鉀溶于20mL的1、4-二氧六環(huán)溶劑中，70℃反應7h，TLC監(jiān)測反應至完畢，后用硅膠柱(V石油醚：V乙酸乙酯＝5:1)純化，得3-次芐基-6-(3-溴丙氧基)硫色滿-4-酮；產(chǎn)率40-60％；其化學反應過程如下：
其中m為2或3；
Ar為
(5)將1mmol的3-次芐基-6-(3-溴丙氧基)硫色滿-4-酮、1.2mmol的胺、1.5mmol的氫氧化鉀溶于8mL的1，4-二氧六環(huán)溶劑中，85℃反應8h，TLC跟蹤反應，當產(chǎn)物點不再變化時停止反應；反應物冷卻至室溫后減壓蒸餾除去溶劑，將得到的固體用硅膠柱(V乙酸乙酯：V丙酮＝4:1)純化，即得目標產(chǎn)物3-取代芳亞基-6-取代烷氧基-硫色滿-4-酮；產(chǎn)率30-60％；化學反應過程為：
所述胺為中的一種；
其中R為中一種；
Ar為
m為2或3；
通過實施例1的方法得到了表1中的化合物1-25以及化合物27-46。
實施例2
步驟(1)-(4)同實施例1，中m為2，步驟(5)為：將1mmol的3-次芐基-6-(3-溴丙氧基)硫色滿-4-酮、1.2mmol的苯甲胺、1.5mmol的氫氧化鉀溶于8mL的1，4-二氧六環(huán)溶劑中，90℃反應12h，TLC跟蹤反應，當產(chǎn)物點不再變化時停止反應；反應物冷卻至室溫后減壓蒸餾除去溶劑，將得到的固體用硅膠柱(V乙酸乙酯：V丙酮＝4:1)純化，即得表1中化合物26；其產(chǎn)率為50％，在研究過程中發(fā)現(xiàn)當實施例1的第(5)步的反應條件為90℃反應9-12個小時時，原本為副產(chǎn)物的化合物26即成為主產(chǎn)物。
第(5)步的化學反應式為：
通過實施例1和實施例2的方法制備的化合物及檢測其理化常數(shù)如表1所示。
表1本發(fā)明制備的化合物及其理化常數(shù)
實施例3本發(fā)明制備的化合物的抗真菌活性檢測試驗
為了探索所合成化合物的體外抗真菌活性，本實驗分別測定了白色念珠菌(Canidia albicans，C.a)，新生隱球菌(Cryptococcus neoformans，C.n)，黑曲霉菌(Aspergillus niger，A.n)總狀毛霉(Mucor racemosus，M.r)，石膏樣小孢子菌(Microsporum gypseum，M.g)和絮狀表皮癬菌(Epidermophyton floccosum，E.f)等6種真菌的抗菌活性。受試真菌均來自于中國醫(yī)學科學院菌種保藏中心。
本實驗采用微量稀釋法對6種受試真菌進行抗真菌活性測試，實施例1制備的46個目標化合物8mg先用625μL的二甲基亞砜(DMSO)溶解，取50μL此溶液用2.5mL1640培養(yǎng)液稀釋，然后加入到已滅過菌的質(zhì)量比濃度為1％的葡萄糖蛋白胨瓊脂培養(yǎng)基中，并將樣品濃度分別配制為128、64、32、16、8、4、2、1、0.5、0.25、0.125、0.0625、0.03125μg·mL-1。之后接種供試菌(接種量：C.a、C.n、A.n、M.r為1×102個，M.g、E.f為1×103個)每種菌同時作一個空白對照，置恒溫烘箱中培養(yǎng)7天。以兩性霉素B(Amphotericin B)和氟康唑(Fluconazole)為陽性對照，檢測MIC值，以無菌生長的最低濃度為最小抑菌濃度(MIC值)。
檢測結(jié)果如表2所示。
表2本發(fā)明制備的化合物抗真菌性能
表中Fcz＝氟康唑；AmB＝兩性霉素B。
由表2可知，化合物2對白色念珠菌和新生隱球菌表現(xiàn)出了極強的抑菌活性(MIC＝0.5μg/mL、1μg/mL)，化合物5、12和14對石膏小孢子菌、化合物15對新生隱球菌、化合物23和30對絮狀表皮癬菌表現(xiàn)出了較強的抗菌活性(MIC＝2μg/mL)，還有大約三分之一的化合物對這幾種菌均有較明顯的抑菌活性(MIC＝4-16μg/mL)。這些化合物總體抑菌活性超過了氟康唑的水平，少數(shù)幾個更是達到甚至超過了兩性霉素B的抑菌水平。通過結(jié)構(gòu)可以看出，次芐基芳環(huán)上無取代基和帶非鹵素的親脂性取代基能提高化合物的抗真菌活性。連接苯環(huán)和胺之間的碳鏈，碳數(shù)為3時活性大于碳數(shù)為4時的活性。
目前臨床廣泛應用的氮唑類抗真菌藥物(氟康唑、伊曲康唑、伏立康唑等)是以羊毛甾醇14-去甲基化酶為靶點的，其對哺乳動物的CYP450酶系統(tǒng)有較強的抑制作用，易發(fā)生藥物之間的相互作用和肝毒性。本發(fā)明所制備的化合物是利用計算機輔助藥物技術設計的針對真菌的NMT酶的抗真菌藥物，其克服了目前苯并呋喃、苯并噻唑等經(jīng)典NMT酶抑制劑透膜性不足的缺陷。本發(fā)明所述化合物也表達出了與經(jīng)典NMT抑制劑同等或更強的抑制真菌的活性，總體抑菌活性超過了氟康唑的水平，有的更是達到甚至超過了兩性霉素B的抑菌水平。
對比例1
(1)將0.2mol的對羥基苯硫酚、0.24mol的β-氯丙酸溶于30mL堿性水溶液(pH值為12的KOH水溶液)中反應2.5h，TLC跟蹤反應至完全，冷卻至室溫，用濃鹽酸(質(zhì)量比濃度為37％)調(diào)節(jié)反應液的pH值為2，析出大量白色沉淀，靜置過夜，抽濾，濾餅用水洗滌，用50mL乙醇水溶液(V乙醇:V水＝1:1)重結(jié)晶，40℃干燥過夜，得3-對羥基苯基-3-硫代丙酸；
(2)將10g的3-對羥基苯基-3-硫代丙酸溶于40mL濃硫酸(質(zhì)量比濃度為98％)中，室溫放置冰解，有大量固體析出，抽濾后用20mL乙醇水溶液(V乙醇:V水＝1:1)重結(jié)晶，得6-羥基硫色滿酮；產(chǎn)率85％；其化學反應過程如下：
(3)將6mmol(m為2或3)、6-羥基硫色滿酮5mmol、KOH7.5mmol摩爾溶于20mL的1，4-二氧六環(huán)溶劑中，70℃反應9小時，TLC跟蹤反應，反應完全后減壓蒸餾除去溶劑，用硅膠柱(V石油醚：V乙酸乙酯＝5:1)純化，得到淡黃色結(jié)晶6-(3-溴丙氧基)硫色滿-4-酮(其產(chǎn)率30％)或6-(4-溴丁氧基)硫色滿-4-酮(產(chǎn)率20％)；
(4)將6-(3-溴丙氧基)硫色滿-4-酮或6-(4-溴丁氧基)硫色滿-4-酮、胺、KOH以摩爾比為1:1.2:1.5溶于8mL的1，4-二氧六環(huán)溶劑中70℃反應7小時，TLC跟蹤反應，當產(chǎn)物點不再變化時停止反應；減壓蒸餾除去溶劑，硅膠柱純化后得到中間產(chǎn)物，產(chǎn)率均低于20％；所述胺為中的一種；
(5)將第(4)得到的中間產(chǎn)物1mmol、1.2mmol、KOH1.5mmol溶于8mL的乙醇溶液中85℃反應2h，所述Ar為TLC跟蹤反應，反應結(jié)束后減壓蒸餾除去溶劑；加入20mL乙酸乙酯和10mL的水使其固體溶解，用濃鹽酸調(diào)pH值為1-2，分出有機層，減壓蒸餾除去溶劑后得到粗產(chǎn)物固體，重結(jié)晶，過濾，得到終產(chǎn)物，得到的部分產(chǎn)物的產(chǎn)率均低于10％，產(chǎn)物2、3、6、7、17、18、25、26、28、29無法通過該方法得到。
本發(fā)明列舉的實施例旨在闡明硫色滿酮衍生物的制備方法以及該類化合物對六類真菌的抑制作用，實施例不單是說明它本身所述的具體的化合物的合成方法及抗真菌活性，同時也可以用來說明改變原料的種類和數(shù)量，合成其同系物和類似物，而不對本發(fā)明的范圍構(gòu)成任何限制。