一种三氮唑类化合物、制备方法及其在抗真菌药物中的应用技术

本发明专利技术公开了一种基于三氮唑类药物骨架与多样性的亲脂性阳离子通过不同的链偶联，得到一系列新型三氮唑类化合物，还公开了这些化合物的制备方法以及在抗真菌方面的应用。研究发现，本发明专利技术所述的三氮唑类药物骨架与亲脂性阳离子偶联，能够克服外排泵对唑类药物的外排作用，从而克服唑类药物的耐药问题。

【技术实现步骤摘要】
一种三氮唑类化合物、制备方法及其在抗真菌药物中的应用
本专利技术属于药物化学
，具体涉及一系列结构新颖的三氮唑类衍生物、其制备方法以及此类化合物在抗真菌药物的应用。技术背景三氮唑类药物具有生物利用度高、不良反应少、价格适中等特点，对深部真菌感染疗效显著，是治疗系统性真菌感染的最主要药物，在临床上广泛应用。其代表药物有氟康唑、伊曲康唑、伏立康唑、泊沙康唑等。该类药物的作用机制是通过与CYP51结合，竞争性阻断真菌麦角甾醇的生物合成，致使羊毛甾醇蓄积，从而破坏真菌细胞膜，发挥抑菌作用。由于哺乳动物细胞不存在麦角甾醇合成途径，因此可以避免药物对人体正常细胞的毒性，具有高选择性。但是，随着三氮唑类药物的长期大量使用甚至滥用，出现越来越多的耐药菌，成为临床抗真菌治疗失败的主要原因之一。因此，基于三氮唑类药物骨架设计合成能够克服耐药的新型抗真菌药物具有重要研究意义和开发应用价值。
技术实现思路
针对唑类药物的耐药问题，本专利技术基于三氮唑类药物骨架与多样性的亲脂性阳离子通过不同的链偶联，提供一系列新型三氮唑类衍生物及其制备方法和此类化合物在抗真菌方面的应用。本专利技术的目的之一在于提供一种如式I所示的三氮唑类化合物，其中，R1选自R2选自碳、氧或羧基；R3选自不同的亲脂性阳离子，优选：罗丹明123、其中，与X相连的表示邻位、间位或对位一个或多个位置的取代，X选自甲基、乙基、丙基、叔丁基、甲氧基或苯基，Y选自甲基、乙基、丙基或叔丁基，Z选自氟、氯、溴或碘；m、n各自单独选自0-15任意数值。进一步地，m、n各自单独选自0-10任意数值式I所示的三氮唑类化合物优选为：本专利技术的另一目的在于提供式I所示的三氮唑类化合物的制备方法，包括以下步骤：哌嗪系列衍生物的制备：以2’4’-二氟-2-[1-(1H-1,2,4-三唑基)]苯乙酮为初始原料，在三甲基碘化亚砜及碱性条件下，发生Johnson–Corey–Chaykovsky反应，将酮羰基转化为三元氧环；哌嗪亲核进攻环氧基团，使得环氧开环，引入哌嗪基团；进一步与不同链长、饱和碳链或聚乙二醇链形式的二溴代物连接，形成溴代物；三苯基膦首先与多样性的溴代羧酸形成羧基化合物，再与溴代物以酯键形式连接，形成双亲性的阳离子化合物。合成路线为：三氮唑系列衍生物的制备：环氧化合物在叠氮化钠作用下，环氧开环，生成叠氮化合物；叠氮化合物进一步在抗坏血酸钠、硫酸铜、叔丁醇等作用下，与炔基发生click反应生成1,2,3-三氮唑；进一步与三苯基膦等亲脂性阳离子偶联，形成双亲性的阳离子化合物。本专利技术的另一目的在于提供式I所示的三氮唑类化合物在制备抗真菌药物中的应用。进一步地，所述真菌为耐药真菌。真菌外排泵过度表达是最常见的耐药机制之一。外排泵活性增高会阻止药物进入细胞并且可将更多的药物由细胞内排出胞外，从而导致药物的胞内浓度降低，使得念珠菌产生耐药性。本专利技术所述的化合物基于三氮唑药物骨架偶联亲脂性阳离子，电子移位亲脂性阳离子是一类具有亲油和亲水双亲性的阳离子化合物，能够在膜电位的推动下，透过细胞膜进入细胞，其能够避免外排泵的外排作用。研究发现，将本专利技术所述的三氮唑类药物骨架与该亲脂性阳离子偶联，能够克服外排泵对唑类药物的外排作用，从而克服唑类药物的耐药问题。本专利技术的有益效果：(1)由于动物细胞不存在的麦角甾醇合成通路，因此唑类药物对人体副作用小、选择性高，基于唑类药物骨架进行药物开发，经济快捷，成药性强；(2)通过引入多样性的芳环、杂环等侧链，改善整个分子的空间构象，增强与酶活性口袋的作用力，提高活性；(3)唑类药物作为真菌外排泵的底物，对外排泵敏感。通过与亲脂性阳离子偶联，能够克服外排泵对唑类药物的外排作用，解决唑类药物易耐药的问题；(4)不同长度的烷基碳链及聚乙二醇链，能够改变整个分子的电性性质、脂水分配系数等，影响与靶点的结合力。其中聚乙二醇链中的氧原子可以参与氢键的形成，从而增强分子的生物活性。具体实施方式应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本申请的技术方案，以下将结合具体的实施例与详细说明本申请的技术方案。实施例1：化合物I-1的制备步骤1：双亲性阳离子化合物的制备称取三苯基膦(5g)溶于甲苯(30ml)，加入8-溴辛酸(3g)，在110℃下回流反应12h。反应结束后，直接将反应瓶中液体倒掉，用乙酸乙酯洗瓶中固体3遍，敞口挥干乙酸乙酯后，得淡黄色油状物质1。称取三苯基膦(5g)溶于甲苯(30ml)，加入3-溴丙酸(2g)，在110℃下回流反应12h。反应结束后，直接将反应液倒掉，用乙酸乙酯洗3遍，敞口挥干乙酸乙酯后，得淡黄色油状物质2。步骤2：化合物4的制备称取2,4-二氟-2-(1H-1,2,4-三唑-1-基)苯乙酮(5g)置于圆底烧瓶中，甲苯溶解，加入三甲基碘化亚砜(5.4g)、十六烷基三甲基溴化铵(815mg)和氢氧化钠水溶液(20％(v/v),7.5ml)，反应混合物在60℃下反应。反应结束后，加乙酸乙酯用水萃取乙酸乙酯层，合并有机相，硫酸镁干燥。减压蒸去溶剂，柱层析得淡黄色固体3。取化合物3(1g)，溶于无水乙醇，加入哌嗪(3.6g)、三乙胺(3ml)，80℃反应，反应结束直接旋干溶剂，得黄色固体，二氯甲烷溶解之后，用水萃取，合并有机相，用盐水洗涤，无水硫酸镁干燥之后，减压蒸去溶剂，柱层析得黄色固体4。步骤3：化合物5-1的制备向化合物1(50mg)的DMF溶液中，添加1,3-二溴丙烷(102μL)和K2CO3(28.55mg)用薄层色谱法对反应进行了监测。将反应混合物在室温下搅拌24小时，用二氯甲烷稀释反应混合物并用水洗涤，合并有机相，用盐水洗涤，无水硫酸镁干燥，真空旋干溶剂得到粗产物，通过快速层析法纯化得到白色固体化合物5-1。1HNMR(500MHz,Methanol-d4)δ7.90(t,J＝7.3Hz,3H),7.84–7.75(m,12H),4.18(t,J＝5.5Hz,2H),3.42(dt,J＝14.6,8.2Hz,2H),2.31(t,J＝7.1Hz,2H),1.72–1.65(m,2H),1.30(s,4H).步骤4：化合物I-1的制备向化合物4(13mg)的DMF溶液中添加化合物5-1(30mg本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种如式I所示的三氮唑类化合物，/n

【技术特征摘要】
1.一种如式I所示的三氮唑类化合物，



其中，R1选自
R2选自碳、氧或羧基；
R3选自不同的亲脂性阳离子；
m、n各自单独选自0-15任意数值。


2.如权利要求1所述的三氮唑类化合物，其特征是，所述亲脂性阳离子选自罗丹明123、
其中，与X相连的/表示邻位、间位或对位一个或多个位置的取代，X选自甲基、乙基、丙基、叔丁基、甲氧基或苯基，Y选自甲基、乙基、丙基或叔丁基，Z选自氟、氯、溴或碘。


3.如权利要求1或2所述的三氮唑类化...

【专利技术属性】
技术研发人员：娄红祥，王鑫，刘军，
申请(专利权)人：青岛大学，
类型：发明
国别省市：山东;37