類三環(huán)二萜并吡唑衍生物及其制備方法和應用
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于醫(yī)藥及其制備和應用的技術領域，具體涉及一種類三環(huán)二萜并吡唑衍 生物及其制備方法和在制備抗菌藥物中的應用。
【背景技術】
[0002] 當今社會，抗生素的過度使用催生了很多耐藥性菌株，細菌的抗藥性被認為是對 人類健康的嚴重威脅。金黃色葡萄球菌（Staphylococcus aureus)是一種革蘭氏染色陽性 的球型細菌。它是院內和社區(qū)感染最流行的病原體之一，感染后可引起化膿、中耳炎、膿毒 病、腸炎、鼻竇炎、骨髓炎、肺炎甚至敗血癥等疾病。金黃色葡萄球菌中有很多抗藥性的變 種，例如耐甲氧西林金黃色葡萄球菌（Methicillin-resistent Staphylococcus aureus, MRSA)。MRSA可以抵抗β -內酰胺類、氟喹諾酮類、大環(huán)內酯類、氨基糖苷類以及四環(huán)素類等 抗生素，它的感染是世界范圍內最難解決的臨床問題。全世界每年在治療MRSA感染上額外 的花費達 30-40 億美兀（Journal of Medicinal Chemistry, 2014, 57,1609-1615)。少數抗 生素如萬古霉素（vancomycin)、利奈唑酮（Linezolid)、達托霉素（daptomycin)、頭孢洛林 (ceftaroline)是治療MRSA感染的最后一道防線。但是，目前已經出現(xiàn)對萬古霉素敏感性 下降甚至耐藥的金黃色葡萄球菌菌株，也出現(xiàn)了利奈唑酮以及達托霉素臨床治療失敗的病 例（Journal of Medicinal Chemistry, 2013, 56, 3257-3272·)。天然三環(huán)二廠化合物如桃 拓酚、鼠尾草酸以及彌羅松酚等的抗菌活性已經被證實，但是從植物中提取三環(huán)二萜化合 物往往含量少、純化困難。通過有機合成的方法構建新型的類三環(huán)二萜化合物用于抗菌藥 物的研發(fā)是一種更為有效的方法。

【發(fā)明內容】

[0003] 本發(fā)明的目的之一是提供一類類三環(huán)二萜并吡唑衍生物，其結構如式（I)所示：
[0004]
[0005] 其中，R=-H、-CH2CH3、-CH2CH2CH 3、-CH2CH2CH2CH3、-CH=CH 2、-C (CH3) =CH2、-CH (CH3) 2、-B r〇
[0006] 本發(fā)明中，與上述取代基分別對應的類三環(huán)二萜并吡唑衍生物為：化合物7、24、 25、26、36、37、38、42，其結構式分別如下。
[0007]
[0008] 本發(fā)明的另一目的在于提供式（I)類三環(huán)二萜并吡唑衍生物的制備方法，香葉醇 環(huán)氧醋酸酯（化合物1)與4-甲氧基芐基氯化鎂（化合物2)的偶聯(lián)產物（化合物3)發(fā)生 關環(huán)反應得到化合物4,其C環(huán)（苯環(huán)）引入溴或多種烷基取代基、A環(huán)經IBX氧化、C-2位 甲酰化、并吡唑環(huán)等步驟引入吡唑環(huán)，得到式（I)所示類三環(huán)二萜并吡唑衍生物。
[0009] 本發(fā)明式（I)類三環(huán)二萜并吡唑衍生物的制備方法包括以下合成路線：
[0010] 路線1、制備類三環(huán)二萜并吡唑衍生物7
[0011] 化合物1和化合物2在四氯銅鋰催化下經偶聯(lián)反應生成化合物3,化合物3在甲基 二氯化鋁催發(fā)下發(fā)生關環(huán)反應生成化合物4,化合物4經IBX氧化得化合物5,化合物5的 C-2位甲?；蟮没衔?,化合物6與水合肼反應得到類三環(huán)二萜并吡唑衍生物7,其中， R=-H0
[0012] 所述制備方法的反應路線如以下：
[0013]
[0014] 路線2、制備類三環(huán)二萜并吡唑衍生物24、25、26
[0015] 化合物4與乙酸酐反應得化合物8，化合物8分別與乙酰氯、丙酰氯、丁酰氯反應生 成化合物9、10、11，然后經Pd / C氫化分別得化合物12、13、14,化合物15、16、17由化合物 12、13、14經水解反應得到，然后經IBX氧化后得化合物18、19、20,與甲酸乙酯反應得化合 物21、22、23,分別由化合物21、22、23與水合肼反應得到類三環(huán)二萜并吡唑衍生物24、25、 26,其中，R 分別為-CH2CH3' -CH2CH2CH3' -CH2CH2CH2CH3。
[0016] 所述制備方法的反應路線如以下：
[0018] 路線3、制備類三環(huán)二萜并吡唑衍生物36、37、38
[0019] 化合物9經水解反應得化合物27,化合物27分別與硼氫化鈉和甲基氯化鎂反應得 化合物28、29，然后在對甲苯磺酸催化下脫水得化合物30、31，化合物32、33由化合物30、31 經IBX氧化得到，然后與甲酸乙酯反應得化合物34、35,化合物34、35分別與水合肼發(fā)生關 環(huán)反應得類三環(huán)二萜并吡唑衍生物36、37，其中，R分別為-CH=CH2、-C (CH3) =CH2。
[0020] 進一步地，化合物37經Pd / C氫化后得類三環(huán)二萜并吡唑衍生物38,其中，R 為-CH (CH3) 2。
[0021] 所述制備方法的反應路線如以下：
[0023] 路線4、制備類三環(huán)二萜并吡唑衍生物42
[0024] 化合物4與液溴反應得化合物39,然后經IBX氧化得化合物40,化合物40的 C-2位經甲酰化后得化合物41，然后與水合肼反應得類三環(huán)二萜并吡唑衍生物42,其中，R 為-Br0
[0025] 所述制備方法的反應路線如以下：
[0026]
[0027] 本發(fā)明制備方法中，所有反應全部用TLC來跟蹤測定反應的完成程度，反應完畢 后一股采用的后處理方法包括抽濾、重結晶、萃取、蒸餾、柱層析分離等。最終產物用核磁共 振譜來驗證。
[0028] 本發(fā)明類三環(huán)二萜并吡唑衍生物及其制備方法的優(yōu)點包括，所用原料廉價易得， 通過Li2CuCl4催化下的偶聯(lián)反應以及MeAlCl2催化下的關環(huán)反應高效的構建了類三環(huán)二萜 化合物4,苯環(huán)甲氧基鄰位引入不同取代基后在C-2、C_3位引入吡唑環(huán)，合成了一系列結構 新穎的類三環(huán)二萜并吡唑衍生物。本發(fā)明制備方法合成路線短、反應條件溫和、環(huán)境友好、 所用試劑價格便宜。
[0029] 本發(fā)明還提供了式（I)類三環(huán)二萜并吡唑衍生物在制備抗菌藥物中的應用。本 發(fā)明式（I)類三環(huán)二萜并吡唑衍生物有較好的抑菌活性，可用作抑菌劑。式（I)所示類 三環(huán)二廠并批唑衍生物對金黃色葡萄球菌newman菌株有較好的抑制活性，同時對一些耐 藥菌株如NRS-I菌株（耐氨基糖苷類抗生素和四環(huán)素的金黃色葡萄球菌）、NRS-271菌株 (耐甲氧西林和利奈唑胺的金黃色葡萄球菌）、NRS-70菌株（耐紅霉素和奇放線菌素的金 黃色葡萄球菌）、NRS-100菌株（耐苯唑青霉素和四環(huán)素的金黃色葡萄球菌）、NRS-108菌 株（耐慶大霉素的金黃色葡萄球菌）均有一定程度的抑制活性，如表1所示。其中，化合 物 24、25、26 對 newman 菌株的抑制效果顯著，MIC(minimum inhibitory concentration， 最低抑菌濃度）分別為I. 25-1. 5、1-1. 25、1-1. 25 μ g / mL ;化合物38和42對五種耐藥性 金黃色葡萄球菌NRS-1、NRS-271、NRS-70、NRS-100、NRS-108菌株有顯著的抑制活性，MIC 分別為 1. 56-3. 12、3· 12-6. 25、0· 7-1. 56、1· 56-3. 12、1· 56-3. 12μ g / mL 以及 1. 56-3. 12、 I. 56-3. 12、L 56-3. 12、L 56-3. 12、1· 56-3. 12μ g / mL。實驗表明，本發(fā)明式（I)類三環(huán)二 萜并吡唑衍生物可作為潛在的抗菌藥物，具有良好應用前景。
【具體實施方式】
[0030] 結合以下具體實施例，對本發(fā)明作進一步的詳細說明，本發(fā)明的保護內容不局限 于以下實施例。在不背離發(fā)明構思的精神和范圍下，本領域技術人員能夠想到的變化和優(yōu) 點都被包括在本發(fā)明中，并且以所附的權利要求書為保護范圍。實施本發(fā)明的過程、條件、 試劑、實驗方法等，除以下專門提及的內容之外，均為本領域的普遍知識和公知常識，本發(fā) 明沒有特別限制內容。下述實施例中，化合物結構由核磁共振儀測定；試劑主要由上海國藥 化學試劑公司提供；產品純化主要通過柱色譜，硅膠（200-300)由青島海洋化工廠生產。 [0031] 實施例1 :化合物7的制備
[0033] 將原料化合物 1(9. 04g，42. 6mmol)和 Li2CuCl4(34mL，0.1 M in THF)溶于 60mL THF中，冰鹽浴冷卻至0°C，然后緩慢滴加入格氏試劑2 (100mL，IM in THF)，約半個小時滴 完，滴完后繼續(xù)反應一個小時。反應結束往體系加入200mL半飽和氯化銨水溶液，分液后用 150mLEA分三次萃取水相，合并有機相用飽和食鹽水洗滌、無水硫酸鈉干燥后經減壓蒸餾 得粗產物。粗產物用硅膠柱層析（PE : EA=20 : 1)純化，得化合物3(無色油狀物，8. lg， 69% ) 〇
[0034] 取化合物3 (4. llg，15mmol)溶于200mL無水DCM后冷卻至-78°C，然后緩慢滴加 入MeAlCl2 (22. 5mL，IM in hexane，并用50mL DCM稀釋），約80分鐘左右滴完，滴完后繼續(xù) 在-78°C下反應一個小時。接著在-78°C下先后向體系中緩慢加入5mL Et3N以及IOmL H2O 和MeOH(體積比1 : 4)的混合液，待體系升至室溫后加入120mL飽和氯化銨水溶液。分液 后用90mL DCM分三次萃取水相,合并的有機相用飽和食鹽水洗滌、無水硫酸鈉干燥后經減 壓蒸餾得粗產物。粗產物用硅膠柱層析（PE : EA=5 : 1)純化，得產物4 (白色固體，2. 8g， 68% ) 〇 1H NMR(500MHz，CDCl3) δ 6. 97 (d，J=8. 4Hz，1H)，6. 79 (d，J=2. 6Hz，1H)，6. 67 (dd， J=8. 4,2. 7Hz, 1H) ,3. 77(s,3H) ,3. 31 (dd, J=IL 4,4. 8Hz, 1H) ,3. 00-2. 67 (m, 2H), 2. 28 (dt, J=13. 1,3. 5Hz, 1H), I. 93-1. 67(m,4H), I. 56 (td, J=13. 1,4. 1Hz, 1H), I. 45 (s, 1H), I. 32 (dd, J=12. 3,2. 3Hz，1H)，I. 23-1. 16(m，3H)，I. 07(s，3H)，0· 90(s，3H)。13C NMR(100MHz，CDCl3) δ 157. 78,150. 69, 129. 81,127. 30,111. 05,110. 27,78. 70,55. 31,49. 83,39. 08,37. 86,