-二氧化物衍生物的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于獸藥合成技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及具有抗菌活性的喹噁啉-N1，#-二氧化物 衍生物。本發(fā)明還包括該衍生物的制備及其抗菌活性測試。其中新合成的化合物是以N-氧 化苯并呋咱為原料，與丙二腈在堿性條件下發(fā)生貝魯特反應(yīng)，得到3-氨基-2-氰基-喹噁啉-N 1，N4-二氧化物之后再與合適的酰氯反應(yīng)得到一系列具有2-氰基-3-酰胺基喹噁啉-N1，#-二氧化物。體外抑菌活性測試結(jié)果顯示:對人結(jié)核分支桿菌和牛結(jié)核分枝桿菌具有較好的 抑菌活性;對金黃色葡萄球菌，肺炎鏈球菌，大腸桿菌和巴氏桿菌具有抑菌活性。
【背景技術(shù)】
[0002] 喹噁啉類化合物是一類重要的苯并吡嗪類雜環(huán)化合物，這類化合物在許多生物領(lǐng) 域表現(xiàn)出良好的活性。喹噁啉化合物具有較好的抗菌活性，并能提高飼料轉(zhuǎn)化率，所以作為 豬、雞等動物的飼料添加劑等用于抗菌促生長(Novacek et al.，1982;Cihak et al·， 1985)。近些年研究發(fā)現(xiàn)該類化合物還具有抗腫瘤(Rajkumar et al .,2012; Unia et al·， 2012)、抗病毒(Vijay et al.，2011)、抗寄生蟲(Dinorah et al.，2011)、抗真菌作用、缺氧 選擇性細胞毒性作用(Gali-Muhtasibet al. ,2001)，抗結(jié)核桿菌作用也有許多報道(Andr6 s et al.，2005)。喹乙醇和卡巴氧的國外早期上市的用于抗菌促生長的藥物，在我國除了 喹乙醇以外還自主開發(fā)了乙酰甲喹和喹烯酮這兩個一類新獸藥，用于豬的抗菌促生長。但 是近幾年毒理學研究結(jié)果表明喹噁啉類化合物存在一定的毒副作用，如致突變(Voogd et al.，1980;Cihak et al .,1983)，光敏毒性(De Vries H et al .,1990)，致癌（Ferrando et al.，1978)及腎上腺皮質(zhì)損壞等毒副作用。其中，乙酰甲喹、卡巴氧和喹乙醇均具有遺傳毒 性，喹烯酮在高劑量時對哺乳動物細胞存在一定的遺傳毒性(涂宏剛，2007)，喹乙醇對禽類 的危害比較大，禁止其在禽類中的使用。鑒于它們的遺傳毒性風險，卡巴氧與喹乙醇于1998 年起被歐盟禁用，在美國卡巴氧作為治療藥物使用。從上可以看出，喹噁啉類藥物做為獸用 抗菌促生長具有獨特的效果，曾經(jīng)廣泛應(yīng)用于獸醫(yī)臨床，但是其潛在的毒性作用又限制其 使用，因此尋找療效更好而毒性更低的藥物具有十分重要的意義。如對同類藥物中較新的 喹賽多研究表明，其促進豬、雞和魚的生長效果優(yōu)于同類藥物，可以有效的預防豬葡萄球 菌、豬丹毒、豬巴氏桿菌、雞巴是桿菌、雞大腸桿菌等畜禽常見病原菌感染(范盛先，2000)， 同時毒理學研究結(jié)果表明明顯低于同類其他藥物。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于合成一類具有抗菌活性的喹噁啉-N1，.二氧化物衍生物。本發(fā) 明還包括該衍生物的制備及其抗菌活性測試。所述的喹噁啉類化合物可以用于獸醫(yī)臨床抗 菌促生長，同時由于最近幾年報道該類化合物在抗結(jié)核桿菌活性是研究熱點，因此本發(fā)明 中報道的新化合物的也進行了抗結(jié)核桿菌活性篩選。其中新合成的化合物是以N-氧化苯并 呋咱為原料，與丙二腈在堿性條件下發(fā)生貝魯特反應(yīng)，得到3-氨基-2-氰基-喹噁啉-N 1，#-二氧化物之后再與合適的酰氯反應(yīng)得到一系列具有2-氰基-3-酰胺基喹噁啉-N1，#-二氧化 物。體外抑菌活性測試結(jié)果顯示:對人結(jié)核分支桿菌(H37Rv，ATCC27294)和牛結(jié)核分枝桿菌 ATCC19210具有較好的抑菌活性；對金黃色葡萄球菌（ATCC29213 )，肺炎鏈球菌 (ATCC49619)，大腸桿菌(ATCC25922，CVCC2943)和巴氏桿菌(CVCC2083)具有抑菌活性。
[0004] 具體地，本發(fā)明所述的具有抗菌活性的喹噁啉類化合物是在2-氰基-3-胺基喹噁 啉-N1，#-二氧化物的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上修飾喹噁啉環(huán)以及側(cè)鏈基團，合成了一類新的2-氰基-3-酰胺基喹噁啉-N 1，#-二氧化物衍生物。通過藥敏試驗證明其對結(jié)核分枝桿菌、部分革蘭氏 陽性菌以及革蘭氏陰性菌具有較好的抑制作用。
[0005] 本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：
[0006] -類具有抗菌活性(對結(jié)核分枝桿菌、革蘭氏陽性菌、革蘭氏陰性菌具有抑制（抗 菌)作用）的喹噁啉-N 1，N4-二氧化物衍生物，其化學分子結(jié)構(gòu)通式如下所示：
[0007]
[0008] 通式中：
[0009] R6是氫，氯或者氟原子取代;R7是氫，氯或者氟原子取代。C-3位具有酰胺基團，其中 R是苯，取代苯，或者芳雜環(huán)如吡啶等；
[0010] 本發(fā)明涉及上述通式化合物2-氰基-3-酰胺-喹噁啉衍生物的制備方法，其包括以 下步驟:取代的N-氧化苯并呋咱溶解于DMF，以三乙胺做催化，與丙二腈在室溫(25°C)下發(fā) 生Beirut反應(yīng)，析出產(chǎn)物C6和C7位取代的3-氨基-2-氰基一喹噁啉-N 1，#-二氧化物，再與不 同的酰氯進行縮合即得到的C6和C7位取代的2-氰基-3-酰胺喹噁啉-1，4-二氧化物類衍生 物。
[0011] C6和C7位取代的2-氰基-3-酰胺喹噁啉-1,4-二氧化物類衍生物的合成的反應(yīng)式 如下所示：
[0012]
[0013] 具體制備步驟：
[0014]取代的N-氧化苯并呋咱溶解于N，N-二甲基甲酰胺(DMF)，加入N-氧化苯并呋咱的 物質(zhì)的量1~1.2倍的丙二腈，再加入N-氧化苯并呋咱質(zhì)量數(shù)的10 %的三乙胺，在25 °C下反 應(yīng)4小時，有紅色固體析出，經(jīng)抽濾并以乙醇洗滌，固體即為C6和C7位取代的2-氰基-3-胺 基一喹噁啉-N 1，#-二氧化物。將得到的C6和C7位取代的2-氰基-3-胺基-喹噁啉-N1，#-二 氧化物溶于二氯甲烷，加入與其物質(zhì)量比為1:1的各種酰氯，在25°C~40°C攪拌反應(yīng)2小時， 將反應(yīng)溶劑蒸干后以甲醇，乙醇或乙酸乙酯重結(jié)晶即得到目標化合物。
[0015]本發(fā)明還涉及上述制備的3-酰胺基-2-氰基一喹噁啉-N1，#-二氧化物衍生物在抗 微生物中的應(yīng)用。所述的靶標病原菌為牛結(jié)核分枝桿菌(例如菌株號ATCC19210)、人型結(jié)核 分支桿菌(例如菌株號H37Rv，ATCC27294)，金黃色葡萄球菌（例如菌株號ATCC29213)，肺炎 鏈球菌例如菌株號(ATCC49619)，大腸桿菌(例如菌株號ATCC25922，CVCC2943)和巴氏桿菌 (例如菌株號CVCC2083)等。
[00?6] 本發(fā)明對上述制備的2-氰基-3-酰胺-喹噁啉-N1，N4-二氧化物衍生物，用Alamar b 1 ue方法（簡稱MABA法）對牛結(jié)核分枝桿（ATCC19 21)和人型結(jié)核分支桿菌（H37Rv， ATCC27294)進行了體外抑菌試驗，結(jié)果表明該類化合物對結(jié)核分支桿菌具有抑制作用(MIC < 4yg/mL)〇
[0017]其中Alamar blue方法的操作如下：于96孔板的四周各孔加入無菌蒸餾水，以防止 培養(yǎng)過程中各實驗孔的成分蒸發(fā)。將培養(yǎng)好的結(jié)核分枝桿菌工作液等量的加入含1〇〇此的 藥敏孔中，每板設(shè)置2個不含藥的生長對照孔，將96孔板于37°C孵育。5d后向生長對照孔加 入20yL Alamar blue和10%濃度的Tween-8012yL的混合液，37°C孵育24h，期間觀察對照孔 顏色，如果由藍色變?yōu)榉凵?，?gt;J在各實驗藥物孔內(nèi)加入上述的Alamar blue和Tween-80混合 液，37°C孵育24h，將粉紅色孔定義為陽性生長。最小抑菌濃度(MIC)為阻止顏色變?yōu)榉奂t色 的最低藥物濃度。
[0018] 本發(fā)明對上述制備的2-氰基-3-酰胺-喹噁啉-N1，#-二氧化物衍生物采用肉湯稀 釋法（常規(guī)方法），對金黃色葡萄球菌（ATCC29213)，肺炎鏈球菌（ATCC49619)，大腸桿菌 (ATCC25922，CVCC2943)和巴氏桿菌(CVCC2083)進行體外抑菌試驗，結(jié)果表明該類化合物對 結(jié)核分支桿菌具有抑制作用。
[0019] 本發(fā)明通過制備得到如附圖10所述的具有抗菌作用的結(jié)構(gòu)化合物，這些結(jié)構(gòu)化合 物可用于作為靶標藥物抑制劑在結(jié)核分枝桿菌、金黃色葡萄球菌、肺炎鏈球菌、大腸桿菌和 巴氏桿菌中的應(yīng)用。
[0020] 顯然，本發(fā)明的一類喹噁啉-N1，N4-二氧化物衍生物可在抑制結(jié)核分枝桿菌中的應(yīng) 用。
[0021 ]所述的一類喹噁啉-N1，N4-二氧化物衍生物在抑制金黃色葡萄球菌，肺炎鏈球菌， 大腸桿菌和巴氏桿菌中的應(yīng)用。
[0022] 更詳細的技術(shù)方案參見《【具體實施方式】》。
【附圖說明】
[0023] 圖1:具有2-氰基-3-酰胺基喹噁啉-N1，#-二氧化物衍生物結(jié)構(gòu)的化合物通式。
[0024] 圖2 :C6和C7位取代的2-氰基-3-酰胺喹噁啉-1,4-二氧化物類衍生物的合成反應(yīng) 式。
[0025] 圖3:2-氰基-3-苯甲酰胺基-喹噁啉-N1，N4-二氧化物（1)的合成反應(yīng)式。
[0026] 圖4:2-氰基-3-對甲基苯甲酰胺基-喹噁啉-N1，#-二氧化物(2)的合成反應(yīng)式。
[0027] 圖5:2-氰基-3-對氟苯甲酰胺基-喹噁啉-N1，N4-二氧化物(3)的合成反應(yīng)式。
[0028] 圖6:2-氰基-3-對甲氧基苯甲酰胺基-喹噁啉-N1，#-二氧化物(4)的合成反應(yīng)式。
[0029] 圖7:2-氰基-3-(3'，4'，5'_三甲氧基苯甲酰胺基)-喹噁啉-N1，#-二氧化物(5)的 合成反應(yīng)式