一類甲硝唑衍生物尿素酶抑制劑及其合成和用圖
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一類甲硝唑衍生物尿素酶抑制劑的制法以及它們在制備抗胃炎、胃潰 瘍藥物中的應用。 技術(shù)背景
[0002] 幽門螺旋桿菌(Helicobacterpylori)會引發(fā)胃炎、胃潰瘍、十二指腸潰瘍、胃萎 縮、腸上皮化生、胃癌、胃淋巴瘤等多種疾病。1994年世界衛(wèi)生組織和國際癌癥研究中心將 H.pylori列為第一類致癌因子。據(jù)統(tǒng)計，世界人口大約有一半感染了H.pylori，在發(fā)展中國 家中感染率高達80-90%。我國的感染率為60%左右。胃炎患者的H.pylori檢出率為80-90%，消化性潰瘍患者更高，達95%以上。超過90%的十二指腸潰瘍和80%左右的胃潰瘍是 H.pylori所致。根除H.pylori是治療上述疾病以及防止復發(fā)的前提。目前根除H.pylori最 常用的是三聯(lián)法:一種質(zhì)子栗抑制劑(奧美拉唑或蘭索拉唑)和兩種抗生素(阿莫西林、氧氟 沙星或甲硝唑）。但是，奧美拉唑有明顯的副作用：除會引起腹痛、嘔吐、脹氣等副作用外，還 會引起肝重量增大等;還有誘發(fā)胃類癌、引起腎衰等危險。此外H.pylori對所用的抗生素容 易產(chǎn)生耐藥性，因此，這一方法的有效率正逐年下降。眾所周知，胃內(nèi)是一個強酸環(huán)境，幽門 螺旋桿菌能在胃內(nèi)存活的最主要原因是它的尿素酶活性。尿素酶水解尿素釋放出來的氨能 提高pH值，并且最新研究顯示，受體結(jié)構(gòu)中尿素分子是幽門螺旋桿菌感知和避免胃酸環(huán)境 的關(guān)鍵因素。因此尿素酶的作用為H.pylori營造了一個適宜的微環(huán)境。其他一些病菌，如普 通變形桿菌（Proteusvulgaris)、奇異變形桿菌（Proteusmirabilis)、解脲脲原體 (Ureaplasmaurealyticum)等，當它們感染尿路系統(tǒng)后，因為尿素酶的作用引起尿的pH升 高，導致磷酸銨鎂等物質(zhì)的沉淀，進而發(fā)展成尿路結(jié)石。具有尿素酶活性的病原菌要么靠尿 素酶水解尿素產(chǎn)生氨為自身的生命活動提供氮源，要么利用氨的堿性為其生存提供一個適 宜的微環(huán)境。故阻斷了尿素酶活性，就能有效的殺滅這類病菌。因此，尿素酶抑制劑必將成 為治療這類疾病的一線藥物。但現(xiàn)有的尿素酶抑制劑存在一些不足，比如乙酰氧肟酸由于 活性低，用量大，導致了一些副作用，而高活性的磷酸二酰胺類尿素酶抑制劑在酸性環(huán)境中 不穩(wěn)定，阻礙了其在臨床上的應用。因此新型高效低毒尿素酶抑制劑的篩選是開發(fā)這類藥 物的關(guān)鍵。
[0003]利用計算機模擬技術(shù)，基于骨架迀越原理，設(shè)計并合成了具有I所示結(jié)構(gòu)的新型尿 素酶抑制劑。試驗表明，有些化合物對尿素酶表現(xiàn)出了優(yōu)良的抑制活性。
[0004]


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于設(shè)計并合成一系列甲硝唑衍生物尿素酶抑制劑（I)，在深入研 究構(gòu)效關(guān)系的基礎(chǔ)上，發(fā)現(xiàn)了活性更高、毒副作用更低的新型尿素酶抑制劑，并提供甲硝唑 衍生物系列化合物的制法。
[0006] 本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
[0007]-類甲硝唑衍生物系列化合物(I)，它們具有如下結(jié)構(gòu)通式：
[0008]
[0009] 式I中X和Y的定義如下：
[0010] X= 0、NH、SY=SH、0H、NH2。 f
[0011] -種制備上述甲硝唑衍生物系列化合物(I)的方法，其特征是它包括下列步驟：
[0012] 將甲硝唑-2'-XH(II)與三乙胺溶于THF，每克II用THF6~12mL，在冰浴下滴入氯 乙酰氯，物質(zhì)的量之比：I:氯乙酰氯:三乙胺=1: (1.5~2): (2~6)，室溫反應5~24h，蒸去THF，加入5~10倍HY，室溫攪拌0.5~2h，加入2~5倍于反應液體積的蒸餾水，用AcOEt萃取， 無水MgS〇4干燥，蒸去溶劑，用硅膠柱純化，洗脫劑體積比:AcOEt:石油醚=1: 2~1:10，得到 甲硝唑衍生物（I);
[0013]
[0014]其中所述的X和Y的定義與上述式(I)中的定義相同。
[0015]本發(fā)明所述的甲硝唑衍生物系列化合物對尿素酶有較好的抑制活性，其中有些比 陽性對照乙酰氧肟酸的活性更好。因此可以用于制備抗胃炎、胃潰瘍或抗尿路結(jié)石的藥物。
【具體實施方式】
[0016]通過以下實施例進一步詳細說明本發(fā)明，但應注意本發(fā)明的范圍并不受這些實施 例的任何限制。
[0017] 實施例1:2 ' _(羥基乙酰氧基）甲硝唑（1)的制備
[0018]將34.2g甲硝唑、23mL氯乙酰氯、5mL三乙胺和50mL無水THF，室溫反應12h，蒸干 THF，加入30mL蒸餾水，室溫反應lh，用AcOEt萃取，無水MgS〇4干燥，蒸去溶劑，硅膠柱層析純 化，洗脫劑體積比：AcOEt:石油醚=1:4,得白色固體2'-(羥基乙酰氧基）甲硝唑20g，產(chǎn)率 44%，熔點：114~116°C;E頂Sm/z:228[M+]JHNMR(400MHz，DMS0，S):7.81(s，lH)，4.44~ 4.56(m，6H)，3.65(s，lH)，2.51(s，3H)〇
[0019] 實施例2:
[0020] 按實施例1相似的方法，用不同的取代形式的苯甲醛為原料，合成了表1所列的甲 硝唑衍生物系列化合物1~27。
[0021 ]表1通式I中甲硝唑衍生物系列化合物的X、Y基團
[0022]
[0024] 注:初始原料均購自于aldrich公司
[0025]實施例3:化合物的抑酶活性
[0026] 往96孔板中加入25yLJackbean(刀豆)尿素酶(4U)和25yL(lmM)被測化合物的溶 液，在37°C下培育2h，然后加入含有100mM尿素和100mM的磷酸緩沖液55yL，在30°C下培育 15min，加入45yL酚試劑（含苯酚1%與含硝普鈉0.005%的混合溶液）和7(^1^堿試劑（含 NaOHO. 5 %與0.1 %活性氯的NaOCl的混合溶液），在室溫下放置50min后，用酶標儀測定 620nm下的0D值，百分抑制率按下式計算：
[0027]
[0028]所有的試驗都在pH為7.8的溶液中進行（0.01Μ的K2HPO4，1 mM的EDTA，0.01Μ的 LiCl)，活性的高低以半抑制率IC5Q來表示，IC5Q越小，此化合物的活性越高，結(jié)果見表2。
[0029]結(jié)果表明：本發(fā)明所述的部分甲硝唑衍生物系列化合物對尿素酶有較好的抑制活 性，一些比陽性對照乙酰氧肟酸的活性更高。
[0030]表2甲硝唑衍生物系列化合物刀豆尿素酶的抑制作用（IC50)
[0031]
[0033] 結(jié)果表明，化合物12、13、17、20、22、23、26對刀豆尿素酶有顯著的抑制作用，且抑 制作用較乙酰氧肟酸更高，活性最好的達到乙酰氧肟酸的170倍。
[0034]本發(fā)明的上述實施例表明：在合成的甲硝唑衍生物系列化合物中，一部分的尿素 酶抑制作用高于陽性對照物乙酰氧肟酸，對大鼠的急毒實驗表明，化合物12、17、20的劑量 達到5g/kg(此劑量為藥典規(guī)定的無毒劑量)時，沒有發(fā)現(xiàn)大鼠有中毒跡象，因此在正常劑量 下，它們作為藥物應用是安全的。
[0035]化合物1~27的熔點、質(zhì)譜及氫譜數(shù)據(jù)：
[0036] 2'-(羥基乙酰氧基）甲硝唑（1):
[0037]Mp114~116°C;EmS111/^:228^+1?NMR(400MHz，DMS0，S):7.81(s，lH)，4.44~ 4.56(m，6H)，3.65(s，lH)，2.51(s，3H)〇
[0038] 2'-(氨基乙酰氧基）甲硝唑(2):
[0039]Mp121~122°C;EmS111/^:227^+1?NMR(400MHz，DMS0，S):7.81(s，lH)，4.44~ 4.56(m，4H)，4.26(s，2H)，3.65(s，lH)，2.51(s，3H)，1.53(s，2H)。
[0040] 2'-(巰基乙酰氧基）甲硝唑（3):
[0041]Mp132~134°C;EmS111/^:244^+1?NMR(400MHz，DMS0，S):7.81(s，lH)，4.44~ 4.56(m，4H)，3.52(s，2H)，2.51(s，3H)，1.49~1.53(s，lH)。
[0042] 2'-(羥基乙酰胺基）甲硝唑(4):
[0043]Mp165~167°C;EMS111/^:227^+1?匪R(400MHz，DMS0，S):8.03(s，lH)，7.81 (s，lH)，4.56(m，2H)，4.42(s，2H)，3.65~3.68(m，3H)，2.51(s，3H)。
[0044] 2'-(氨基乙酰胺基）甲硝唑（5):
[0045] Mp168~169°C;EMS 匪R(400MHz，DMS0，S):8.03(s，lH)，7.81 (s，lH)，4.56(m，2H)，3.68~3.80(m，3H)，2.51(s，3H)，1.53(s，2H)。
[0046] 2'-(巰基乙酰胺基）甲硝唑(6):
[0047] Mp 124~126°C;EmS 匪R(400MHz，DMS0，S):8.03(s，lH)，7.81 (s，lH)，4.56(m，2H)，3.68(m，2H)，3.45(s，2H)，2.51(s，3H)，1.49~1.53(