熊果酸衍生物及其制备方法和在制备治疗MRSA感染药物中的应用技术

本发明专利技术公开了熊果酸衍生物及其制备方法和在制备治疗耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)感染药物中的应用。将熊果酸用沙瑞特试剂氧化得熊果酸的3‑羟基氧化产物，然后选用钛酸异丙酯和三乙酰氧基硼氢化钠，对熊果酸的3‑羟基氧化产物进行还原胺化法，制得本发明专利技术所述的熊果酸衍生物。抗MRSA活性试验证明：所得熊果酸衍生物对MRSA试验菌株的MIC为16～32μg/mL，较为熊果酸抗MRSA活性提高4～8倍，且可与等摩尔的盐酸成盐而显著改善其水溶性。显示本发明专利技术所述熊果酸衍生物具有显著的抗MRSA活性，且开发前景良好，可用于制备治疗MRSA感染的药物。

【技术实现步骤摘要】
熊果酸衍生物及其制备方法和在制备治疗MRSA感染药物中的应用
本专利技术涉及熊果酸衍生物及其制备方法和在制备治疗MRSA感染药物中的应用。
技术介绍
近年来，耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(Methicillin-resistantStaphylococcusaureus，MRSA)感染遍及全球各地，感染率呈持续上升趋势，并对多种结构类型的临床抗生素相继出现耐药，其速度已超过目前新抗生素的研发速度，成为超级广谱耐药菌，严重威胁着人类的生命健康。病原菌的耐药性是天生固有的，人们在抗生素药物的使用过程中，对这些耐药菌起到了富集作用，而使其变为优势病原菌进行广泛传播与感染。长期的临床和科研实践表明：很多抗菌药物对敏感病原菌具有杀灭或抑制作用，但却不能杀灭或抑制耐药菌，即使是从未接触过病原菌的抗菌药物，所以抗耐药菌药物的发现必需通过筛选，而无法根据现有抗生素的抗菌作用进行简单的推断。目前流行最广的耐药菌为MRSA，由于其对多种结构类型的抗生素耐药，已被人们称为“超级病原菌”。故抗MRSA药物的发现和研发显得尤为迫切(DanielA.Methods.Mol.Biol.,2014,1085:311-331)。熊果酸(UrsolicAcid)为植物来源的五环三萜类化合物，又名乌索酸、乌苏酸，分子式为：C30H48O3，化学命名为：3β-羟基乌苏-12-烯-28β-羧酸，广泛分布于多种植物的不同部位，如迷迭香叶、女贞子、枇杷叶和长春花叶等。研究表明，熊果酸具有抗肿瘤、抗菌、抗炎和抗HIV等功效。为增强其抗肿瘤、抗炎和抗HIV等生物活性，目前对熊果酸的结构修饰主要集中在C3位羟基、C28位羧基和A环的开环和骈和新环(MaCM,etal.BioorgMedChem,2009,17:848-854；GnoattoSCB,etal.EurJMedChem,2008,43:1865-1877)。未见有增强其抗菌活性的结构修饰，也未见有C3位羟基的胺化取代修饰。鉴于抗MRSA药物研发的迫切，通过对熊果酸抗革兰氏阳性菌(包括抗多重耐药菌)、阴性菌和真菌的系统研究，我们首次发现熊果酸具有一定的抗多重耐药菌MRSA活性，其对测试MRSA菌株的最低抑菌浓度(MIC)为64～128μg/mL，但活性有待进一步提高，且难溶于水，成药性尚有待加强。为此我们首次设计出C3羟基被氨基或脂肪氨基取代的熊果酸衍生物，并以市售和植物中提取的熊果酸为原料，通过氧化和还原胺化反应制备了上述设计的熊果酸衍生物，且通过试验证明所得熊果酸衍生物具有显著的抗MRSA活性，比修饰前的熊果酸的抗MRSA活性增强4～8倍；且水溶性得到显著改善，显示良好的应用前景和价值，可用应用于抗多重耐药菌MRSA药物的制备。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种新熊果酸衍生物及其制备方法和在制备抗MRSA药物中的应用。本专利技术的熊果酸衍生物，其分子结构如式Ⅰ所示：式中，R1为甲基或氢：当R1为甲基，R2为甲基时，式Ⅰ为3-二甲氨基乌苏-12-烯-28β-羧酸(1)；当R1为氢，R2为氢时，式Ⅰ为3-氨基乌苏-12-烯-28β-羧酸(2)；当R1为氢，R2为甲基时，式Ⅰ为3-甲氨基乌苏-12-烯-28β-羧酸(3)；当R1为氢，R2为乙基时，式Ⅰ为3-乙氨基乌苏-12-烯-28β-羧酸(4)。本专利技术所述熊果酸衍生物的制备方法是：取一定量的熊果酸溶于二氯甲烷中，搅拌下加入一定量的沙瑞特试剂，10～40℃下反应1～8h，反应混合物用二氯甲烷萃取，经硅胶柱层析分离纯化，得熊果酸的3-羟基氧化产物(UA-O)，然后用无水乙醇溶解，依次加入一定量含氨或脂肪胺的醇溶液、钛酸异丙酯，25～50℃下搅拌反应2～4h，降至室温后再加入三乙酰氧基硼氢化钠反应2～3h，随后用乙酸乙酯萃取，硅胶柱分离纯化，得本专利技术的熊果酸衍生物。本专利技术所述熊果酸衍生物制备方法中原料熊果酸的分子结构如式Ⅱ所示：式Ⅱ所示熊果酸可由商业购买获得，也可由商业可获得的含熊果酸的植物原料或植物提取物按照熟知的方法和技术，经提取、分离和纯化方法制备获得。本专利技术所述熊果酸衍生物制备的合成路线如下所示：本专利技术是在二氯甲烷中用沙瑞特试剂(Sarrettreagent)对熊果酸的C3位羟基进行氧化，得上述熊果酸的3-羟基氧化产物(UA-O)，其氧化温和，且较戴斯马丁氧化剂(Dess-Martinoxidationreagent)反应快速、且得率高，同时也可保持熊果酸结构中的双键和羧基不被氧化；而选用钛酸异丙酯和三乙酰氧基硼氢化钠(NaBH(OAc)3，Sodiumtriacetoxyborohydride)对熊果酸的3-羟基氧化产物(UA-O)进行C3位酮的还原胺化反应，具有操作简单安全、选择性强和收率高等特点。经实验证明：所得熊果酸衍生物1～4具有显著的抗MRSA作用，其对测试MRSA菌株的最低抑菌浓度(MIC)为16～32μg/mL，为熊果酸对测试MRSA菌株MIC的4～8倍，且可与等摩尔的盐酸成盐而显著改善其水溶性。显示其作为抗MRSA药物开发的良好前景，可用于制备治疗MRSA感染的药物。具体实施方式实施例1：称取熊果酸(98.6％)0.91g(2.0mmol)加入100mL圆底烧瓶中，加50mL二氯甲烷，充分搅拌至完全溶解，加入0.11g(5.0mmol)沙瑞特试剂，10℃搅拌反应8h，加入纯水猝灭反应，分液漏斗分液，水层用二氯甲烷再萃取一次，合并二氯甲烷萃取液，经硅胶层析柱(二氯甲烷﹕乙酸乙酯，5﹕1)分离纯化，得熊果酸C3位羟基的氧化产物(UA-O)0.74g，纯度98.2％。取0.14gUA-O(0.30mmol)置50mL三口烧瓶中，加入氨饱和的无水乙醇溶液充分溶解，在氩气保护下加入0.50mL钛酸异丙酯溶液，25℃下搅拌反应6h后，再加入0.063g(0.3mmol)三乙酰氧基硼氢化钠反应2h，然后用纯水猝灭反应，乙酸乙酯萃取，有机层水洗、无水硫酸钠脱水，过硅胶柱层析(甲醇﹕乙酸乙酯，10﹕1)，洗脱液减压浓缩、干燥，得熊果酸衍生物2：3-氨基乌苏-12-烯-28β-羧酸(0.09g)，纯度99.1％。取10mg熊果酸衍生物2，将其溶于70％乙醇溶液中，搅拌下用10％盐酸调pH5～6，然后减压回收乙醇，剩余水溶液冻干，得熊果酸衍生物2的盐酸盐(10.5mg)。取0.14gUA-O(0.3mmol)置50mL三口烧瓶中，加入无水乙醇溶解，在氩气保护下依次加入3倍当量的甲胺醇溶液、0.5mL钛酸异丙酯溶液，40℃下搅拌反应4h后降至室温，再加入0.063g(0.3mmol)三乙酰氧基硼氢化钠反应2h，然后用纯水猝灭反应，乙酸乙酯萃取，有机层水洗、无水硫酸钠脱水，过硅胶柱层析(甲醇﹕乙酸乙酯，10﹕1)，洗脱液减压浓缩、干燥，得熊果酸衍生物3：3-甲氨基乌苏-12-烯-28β-羧酸(0.11g)，纯度98.5％。取10mg熊果酸衍生物3，将其溶于70％乙醇溶液中，搅拌下用10％盐酸调pH5～6，然后减压回收乙醇，剩余水溶液冻干，得熊果酸衍生物3的盐酸盐(10.3mg)。取0.14gUA-O(0.3mmol)置50mL三口烧瓶中，加入无水乙醇溶解，在氩气保护下依次加入3倍当量的一乙胺醇溶液、0.5mL钛酸异丙酯溶液，35℃下搅拌反应6h后本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种熊果酸衍生物，其特征在于：其分子结构式如式I所示：

【技术特征摘要】
1.一种熊果酸衍生物，其特征在于：其分子结构式如式I所示：其中，R1为甲基或氢：当R1为甲基，R2为甲基时，式Ⅰ为3-二甲氨基乌苏-12-烯-28β-羧酸；当R1为氢，R2为氢时，式Ⅰ为3-氨基乌苏-12-烯-28β-羧酸；当R1为氢，R2为甲基时，式Ⅰ为3-甲氨基乌苏-12-烯-28β-羧酸；当R1为氢，R2为乙基时，式Ⅰ为3-乙氨基乌苏-12-烯-28β-羧酸。2.一种如权利要求1所述的熊果酸衍生物制备方法，其特征在于：取熊果酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁干军，李菌芳，王一旻，宋晓媛，许雪杰，
申请(专利权)人：江西农业大学，
类型：发明
国别省市：江西,36