C(3)-酯基取代的1,5-苯并硫氮杂卓的合成、晶体结构及抑菌和构效关系的研究

2009年第67卷

第23期, 2732～2738

化 学 学 报

ACTA CHIMICA SINICA

Vol. 67, 2009 No. 23, 2732～2738

* E-mail: yuanli@http://

Received May 1, 2009; revised July 21, 2009; accepted August 10, 2009.

河北省自然科学基金(No. B2009000255)、国家自然科学基金(No. 20972040)资助项目.

No. 23

李文红 等：C(3)-酯基取代的1,5-苯并硫氮杂卓的合成、晶体结构及抑菌和构效关系的研究

2733

structure-activity relationship

1,5-苯并硫氮杂卓是一类重要的杂环化合物, 具有抑多种潜在的生物活性, 如: 钙离子通道拮抗作用[1,2] 、制胆碱酯酶及抗肿瘤活性[3]、缓激肽B1受体的拮抗作用[4]等. 抑菌活性也是此类化合物极具发展潜力的特性之一[5

～9]

司); PE-M-1730红外光谱仪(美国BIO-RAD); Brukerac- P500核磁共振仪(美国瓦里安); MT-3型元素分析仪(日本柳本); Agilent 1100高效液相色谱仪; 色谱柱: AT LICHROM 0602023 C18.

所用试剂为化学纯或分析纯, 全部加干燥剂处理. 1.2 合成 1.2.1 合成原理

标题化合物的合成路线见Scheme 1. 1.2.2 目标化合物的合成

2和3的合成见文献[11]. (1) 4a～4h和5a～5d的合成通法

以合成4a为例. 1.4 g中间体3 (3.7 mmol)溶解在30 mL无水甲醇中, 逐滴加入冰醋酸, 室温搅拌1 h, 浓缩结晶, 产物用无水甲醇重结晶, 得到1.0 g 白色固体4a.

以合成5a为例. 1.4 g中间体3 (3.7 mmol)溶解在30 mL无水甲醇中, 逐滴加入冰醋酸, 加热回流2 h, 浓缩结晶, 产物用无水甲醇重结晶, 得1.1 g白色晶体5a.

(2) 6a～6e的合成通法

以合成6b为例. 在100 mL三颈瓶中, 在0 ℃下, 0.16 g (0.41 mmol) 5b溶解在干燥的8 mL四氢呋喃和甲醇的混合溶剂中(VTHF∶VMeOH＝1∶1), 加入少量的溴甲酚绿做指示剂, 加入0.05 g (0.23 mmol) NaBH3CN, 在搅拌下, 滴加冰醋酸和甲醇的混合物(VHAC∶VMeOH＝

．本课题组在研究中发现, C(2)位酯基取代的 , 是迄今为止发现的一类抗真菌活性最好的

1,5-苯并硫氮杂卓抑菌活性强, 尤其对真菌有特异性抑制作用

[10]

苯并硫氮杂卓类化合物. 这一发现促使我们对其它位置酯基取代的同类化合物开展研究并探索其结构与活性的关系. 为此, 本文合成了一系列C(3)位酯基取代的 1,5-苯并硫氮杂卓衍生物——2,3-二氢-1,5-苯并硫氮杂 卓-3-甲酸乙酯; 同时, 围绕对杂卓分子中亚胺官能团活性作用的研究, 又合成了2,5-二氢和2,3,4,5-四氢-1,5-苯并硫氮杂卓-3-甲酸乙酯．研究表明, 2,3-二氢-1,5-苯并硫氮杂卓-3-甲酸乙酯对细菌和真菌都有明显的抑菌活性, 尤其是对新生隐球菌具有突出的抑菌效果, 亚胺和酯基是此类化合物抑真菌的关键结构; 2,3-二氢和2,5-二氢- 1,5-苯并硫氮杂卓-3-甲酸乙酯是一对互变异构体, 二者分别为速度控制产物和平衡控制产物.

1 实验部分

1.1 仪器和试剂

PXT-4双显微熔点测定仪(北京泰克仪器有限公

A: ethyl acetoacetate, piperidine; B: 2-aminobenzenethiols; C: acetic acid, r.t.; D: acetic acid, reflow; E: sodium cyanoborohydride, pH＝4 4a: X＝Cl, R＝H; 4b: X＝Cl, R＝4-F; 4c: X＝H, R＝H; 4d: X＝Cl, R＝4-OH; 4e: X＝Cl, R＝4-CH3; 4f: X＝Cl, R＝4-Cl; 4g: X＝Cl, R＝4-Br; 4h: X＝Cl, R＝2-Cl; 5a: X＝Cl, R＝H; 5b: X＝Cl, R＝4-F; 5c: X＝H, R＝H; 5d: X＝Cl, R＝2-Cl; 6a: X＝Cl, R＝H; 6b: X＝Cl, R＝4-F; 6c: X＝H, R＝H; 6d: X＝Cl, R＝4-OH; 6e X＝Cl, R＝4-CH3

图式1 化合物的合成路线 Scheme 1 Synthetic routes of compounds

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1∶1), 反应 2.5 h, 此过程中反应液一直保持黄色. 加碱中和, 用二氯甲烷萃取, 洗涤, 干燥, 减压下去除溶剂, 得到产物 6b[12].

4a: 白色固体, 产率75.1%, m.p. 118～120 ℃; 1H NMR (500 MHz, CDCl3) δ: 7.13～7.45 (m, 8H, C6H4), 5.09 (d, J＝11.75 Hz, 1H, SCH), 3.96～4.00 (m, 2H, COOCH2), 3.90 (d, J＝11.75 Hz, 1H, CHCO), 2.43 (s, 3H, NCCH3), 1.05 (t, J＝7.0 Hz, 3H, CH2CH3); IR (KBr) ν: 1718.5, 1643.2 cm－

1; MS 359.9 [M＋

]. Anal. calcd for

C19H18NO2SCl: C 63.42, H 5.01, N 3.89; found C 63.46, H 5.09, N 3.85.

4b: 白色固体, 产率67.5%, m.p. 116～118 ; ℃1H NMR (500 MHz, DMSO-d6) δ: 6.95～7.48 (m, 7H, C6H4, C6H3), 5.11 (d, J＝12.0 Hz, 1H, SCH), 3.99～4.02 (m, 2H, COOCH2), 3.84 (d, J＝12.0 Hz, 1H, CHCO), 2.52 (s, 3H, NCCH3), 1.08 (t, J＝7.0 Hz, 3H, CH2CH3); IR (KBr) ν: 1720.4, 1651.0 cm－

1; MS 377.9 [M＋

]. Anal. calcd for

C19H17NO2SClF: C 60.39, H 4.50, N 3.70; found C 60.43 H 4.57, N 3.68.

4c: 白色固体, 产率78.5%, m.p. 100～102 ℃; 1H NMR (500 MHz, CDCl3) δ: 7.13～7.54 (m, 9H, C6H4, C6H5), 5.08 (d, J＝12.0 Hz, 1H, SCH), 3.96～3.99 (m, 2H, COOCH2), 3.95 (d, J＝12.0 Hz, 1H, CHCO), 2.42 (s, 3H, NCCH3), 1.04 (t, J＝7.0 Hz, 3H, CH2CH3); IR (KBr) ν: 1718.5, 1637.5 cm－

1; MS 326.1 [M＋H＋

]. Anal. calcd for

C19H19NO2S: C 70.15, H 5.85, N 4.31; found C 70.20, H 5.80, N 4.28.

4d: 白色固体, 产率75.0%, m.p. 169～171 ; ℃1H NMR (500 MHz, DMSO-d6) δ: 9.46 (s, 1H, Ph-OH), 6.64～7.46 (m, 7H, C6H4, C6H3), 5.26 (d, J＝11.5 Hz, 1H, SCH), 3.91～3.94 (m, 2H, COOCH2), 3.78 (d, J＝11.5 Hz, 1H, CHCO), 2.31 (s, 3H, NCCH3), 0.98 (t, J＝7.0 Hz, 3H, CH2CH3); IR (KBr) ν: 1714.6, 1639.4 cm－

1; MS 375.9

[M＋

]. Anal. calcd for C19H18NO3SCl: C 60.72, H 4.79, N 3.73; found C 60.66, H 4.83, N 3.76.

4e: 浅黄色固体, 产率70.5%, m.p. 109～113 ; ℃1H NMR (500 MHz, CDCl3) δ: 7.02～7.43 (m, 7H, C6H4, C6H3), 5.06 (d, J＝11.5 Hz, 1H, SCH), 3.95～4.03 (m, 2H, COOCH2), 3.88 (d, J＝11.5 Hz, 1H, CHCO), 2.39 (s, 3H, NCCH3), 2.32 (s, 3H, PhCH3), 1.08 (t, J＝7.0 Hz, 3H, CH2CH3); IR (KBr) ν: 1733.9, 1645.2 cm－

1; MS 373.9

[M＋

]. Anal. calcd for C20H20NO2SCl: C 64.25, H 5.35, N 3.75; found C 64.19, H 5.38, N 3.79.

4f: 白色晶体, 产率69.5%, m.p. 126～128 ; ℃1H NMR (500 MHz, CDCl3) δ: 7.08～7.42 (m, 7H, C6H4,

C6H3), 5.04 (d, J＝12.0 Hz, 1H, SCH), 3.95～4.06 (m, 2H, COOCH2), 3.84 (d, J＝12.0 Hz, 1H, CHCO), 2.39 (s, 3H, NCCH3), 1.10 (t, J＝7.0 Hz, 3H, CH2CH3); IR (KBr) ν: 1735.8, 1637.5 cm－

1; MS 393.8 [M＋

]. Anal. calcd for

C19H17NO2SCl2: C 57.87, H 4.31, N 3.55; found C 57.84, H 4.40, N 3.57.

4g: 白色晶体, 产率63.5%, m.p. 125～127 ; ℃1H NMR (500 MHz, CDCl3) δ: 7.02～7.42 (m, 7H, C6H4, C6H3), 5.02 (d, J＝12.0 Hz, 1H, SCH), 3.97～4.05 (m, 2H, COOCH2), 3.83 (d, J＝12.0 Hz, 1H, CHCO), 2.39 (s, 3H, N＝CCH3), 1.10 (t, J＝7 Hz, 3H, CH2CH3); IR (KBr) ν: 1739.7, 1641.3 cm－

1; MS 439.8 [M＋H＋

]. Anal. calcd for

C19H17NO2SClBr: C 51.99, H 3.88, N 3.19; found C 52.05, H 4.05, N 3.14.

4h: 白色固体, 产率72.5%, m.p. 98～100 ; ℃1H NMR (500 MHz, CDCl3) δ: 6.97～7.28 (m, 7H, C6H4, C6H3), 5.69 (d, J＝12.0 Hz, 1H, SCH), 3.98～4.06 (m, 2H, COOCH2), 3.97 (d, J＝12.0 Hz, 1H, CHCO), 2.40 (s, 3H, NCCH3), 1.08 (t, J＝7.0 Hz, 3H, CH2CH3); IR (KBr) ν: 1737.7, 1647.1 cm－

1; MS 394.1 [M＋

]. Anal. calcd for

C19H17NO2SCl2: C 57.87, H 4.31, N 3.55; found C 57.81, H 4.40, N 3.60.

5a: 白色晶体, 产率80.6%, m.p. 172～174 ; ℃1H NMR (500 MHz, CDCl3) δ: 6.67～7.14 (m, 8H, C6H5, C6H3), 6.17 (s, 1H, NH), 5.91 (s, 1H, SCH), 4.03～4.14 (m, 2H, COOCH2), 2.60 (s, 3H, CCH3), 1.19 (t, J＝7.0 Hz, 3H, CH2CH3); IR (KBr) ν: 1569.9, 1629.7, 3340.5 cm－

1;

MS 359.9 [M＋

]. Anal. calcd for C19H18NO2SCl: C 63.42, H 5.01, N 3.89; found C 63.37, H 5.09, N 3.94.

5b: 白色晶体, 产率79.6%, m.p. 166～168 ; ℃1H NMR (500 MHz, CDCl3) δ: 6.71～7.13 (m, 8H, C6H4, C6H3), 6.18 (s, 1H, NH), 5.88 (s, 1H, SCH), 4.06～4.15 (m, 2H, COOCH2), 2.59 (s, 3H, CCH3), 1.19 (t, J＝7.0 Hz, 3H, CH2CH3); IR (KBr) ν: 1569.9, 1629.7, 3340.5 cm－

1;

MS 377.9 [M＋

]. Anal. calcd for C19H17NO2ClF: C 60.39, H 4.50, N 3.71; found C 60.34, H 4.56, N 3.75.

5c: 浅黄色晶体, 产率45.8%, m.p. 118～120 ; ℃1H NMR (500 MHz, CDCl3) δ: 6.53～7.24 (m, 9H, C6H5, C6H4), 6.22 (s, 1H, NH), 5.93 (s, 1H, SCH) , 4.02～4.11 (m, 2H, COOCH2), 2.61 (s, 3H, CCH3), 1.16 (t, J＝7.0 Hz, 3H, CH2CH3); IR (KBr) ν: 1573.8, 1676.0, 3323.1 cm－

1;

MS 326.1 [M＋H＋

]. Anal. calcd for C19H19NO2S: C 70.15, H 5.85, N 4.31; found C 70.10, H 5.92, N 4.36.

5d: 浅黄色晶体, 产率65.0%, m.p. 144～146 ; ℃1H NMR (500 MHz, CDCl3) δ: 6.53～7.24 (m, 8H, C6H4,

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C6H3), 6.26 (s, 1H, NH), 6.09 (s, 1H, SCH), 3.95～4.09 (m, 2H, COOCH2), 2.60 (s, 3H, CCH3), 1.14 (t, J＝7.25 Hz, 3H, CH2CH3); IR (KBr) ν: 1569.9, 1678.0, 3338.6 cm－

1; MS 394.1 [M＋

]. Anal. calcd for C19H17NO2SCl2: C

57.87, H 4.31, N 3.55; found C 57.82, H 4.36, N 3.60.

6a: 浅黄色固体, 产率44.0%, m.p. 98～100 ; ℃1H NMR (500 MHz, CDCl3) δ: 6.53～7.33 (m, 8H, C6H3, C6H5), 5.14 (d, J32＝11.0 Hz, 1H, SCH), 5.00～5.05 (m, 1H, CHCH3), 3.94～4.04 (m, 2H, COOCH2), 3.41 (s, 1H, NH), 3.16 (q, J23＝11.0 Hz, J43＝4.25 Hz, 1H, CHCO), 1.28 (d, J＝7.0 Hz, 3H, CHCH3), 1.03 (t, J＝7.0 Hz, 3H, CH2CH3); IR (KBr) ν: 1714.1 (C＝O), 3385.2 (N—H) cm－1

; MS 362.1 [M＋

]. Anal. calcd for C19H20NO2SCl: C 63.07, H 5.53, N 3.87; found C 63.13, H 5.58, N 3.81.

6b: 浅黄色固体, 产率67.5%, m.p. 96～100 ; ℃1H NMR (500 MHz, CDCl3) δ: 6.45～7.19 (m, 7H, C6H4, C6H3), 5.07 (d, J32＝11.5 Hz, 1H, SCH), 4.92～4.93 (m, 1H, CHCH3), 3.92～3.95 (m, 2H, COOCH2), 3.29 (s, 1H, NH), 3.04 (q, J23＝11.5 Hz, J43＝4 Hz, 1H, CHCO), 1.20 (d, J＝7 Hz, 3H, CHCH3), 0.99 (t, J＝7.25 Hz, 3H, CH2CH3); IR (KBr) ν: 1718.5, 3408.0 cm－1

; MS 380.2 [M＋

]. Anal. calcd for C19H19NO2SClF: C 60.08, H 5.01, N 3.69; found C 60.01, H 5.06, N 3.62.

6c: 白色固体, 产率72.0%, m.p. 112～116 ; ℃1H NMR (500 MHz, CDCl3) δ: 6.52～7.33 (m, 9H, C6H4, C6H5), 5.22 (d, J32＝11.5 Hz, 1H, SCH), 5.01～5.04 (m, 1H, NHCH), 3.97～4.04 (m, 2H, COOCH2), 3.34 (s, 1H, NH), 3.19 (q, J23＝11.5 Hz, J43＝4.5 Hz, 1H, CHCO), 1.28～1.30 (m, J＝7.0 Hz, 3H, CHCH3), 1.04 (t, J＝7.0 Hz, 3H, CH2CH3); IR (KBr) ν: 1708.8, 3377.1 cm－

1; MS

328.2 [M＋H＋

]. Anal. calcd for C19H21NO2S: C 69.72, H 6.42, N 4.28; found C 69.76, H 6.38, N 4.32.

6d: 白色晶体, 产率75.0%, m.p. 216～220 ; ℃1H NMR (500 MHz, DMSO-d6) δ: 9.45 (s, 1H, PhOH), 6.51～7.10 (m, 8H, C6H4), 4.93 (d, J32＝11.5 Hz, 1H, SCH), 4.87～4.88 (m, 1H, CHCH3), 3.89～3.99 (m, 2H, COOCH2), 3.32 (s, 1H, NH), 3.15 (d, J23＝11.5 Hz, J43＝3.75 Hz, 1H, CHCO), 1.17 (d, J＝7.0 Hz, 3H, CHCH3), 1.01 (t, J＝7.0 Hz, 3H, CH2CH3); IR (KBr) ν: 1687.6, 3383.9 cm

－1

; MS: 399.9 [M＋Na＋

]. Anal. calcd for

C19H20NO3SCl: C 60.40, H 5.30, N 3.71; found C 60.36, H 5.35, N 3.73.

6e: 白色固体, 产率66.3%, m.p. 132～135 ; ℃1

H NMR (500 MHz, CDCl3) δ: 6.52～7.26 (m, 7H, C6H4, C6H3), 5.12 (d, J32＝11.5 Hz, 1H, SCH), 4.98～5.03 (m,

1H, CHCH3), 3.94～4.06 (m, 2H, COOCH2), 3.41 (s, 1H, NH), 3.16 (q, J32＝11.5 Hz, J43＝4.25 Hz, 1H, CHCO), 2.31 (s, 3H, PhCH3), 1.27 (d, J＝7.0 Hz, 3H, CHCH3), 1.06 (t, J＝7.0 Hz, 3H, CH2CH3); IR (KBr) ν: 1715.9, 3406.9 cm

－

1

; MS 376.1 [M

＋

]. Anal. calcd for

C20H22NO2SCl: C 63.91, H 5.86, N 3.73; found C 63.96, H 5.90, N 3.70.

1.2.3 晶体结构的测定

选取大小为0.20 mm×0.18 mm×0.14 mm的单晶 5b, 将其置于rigaku saturn衍射仪, 经石墨单色器单色化的Mo Kα辐射(λ＝0.071073 nm), 采用ω方式扫描, 在113(2) K温度下, 1.79°＜θ＜25.02°范围内收集数据, 从衍射区－11≤h≤24, －17≤k≤17, －16≤l≤16收集到10137个数据, 其中独立衍射点3141个(Rint＝0.0259), 单晶结构用 SHELXL 97结构解析程序直接法解出, 采用全矩阵最小二乘法进行结构修正, 用直接法得到全部非氢原子坐标, 所有非氢原子坐标采用各向异性热参数修正, 所有氢原子均为理论加氢. 晶体结构分析表明, 该化合物属于单斜晶系, C2/c空间群. 化合物的分子式为C19H17NO2SClF, 相对分子质量是376.84, 晶胞参数为: a＝2.0319(4) nm, b＝1.4985(3) nm, c＝1.3659(3) nm, α＝90°, β＝120.49(3)°, γ＝90°, V＝3.5840(12) nm3, Z＝8, Dc＝1.397 g/cm3, μ＝0.351 mm－

1,

F(000)＝1560, 最后一致性因子 [I＞2σ(I)] R＝0.0478, Rw＝0.1304, 最大和最小残留电子密度峰分别为0.976 e/nm3和－0.643 e/nm3

.

图1 化合物5b的晶体结构

Figure 1 Crystal structure of compound 5b

2 结果与讨论

2.1 2,3/2,5-二氢-1,5-苯并硫氮杂卓的合成研究

合成目标化合物时, 无论在低温还是在室温下反应, 产物都是2,3-二氢-1,5-苯并硫氮杂卓(4, 亚胺型)和2,5-二氢-1,5-苯并硫氮杂卓(5, 烯胺型)的混合物．经过

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反复研究发现, 以甲醇作溶剂, 低温且控制甲醇的用量, 亚胺型杂卓可以从溶剂中析出; 延长反应时间或升高温度有利于合成烯胺型杂卓．但是, 由于烯胺型杂卓在甲醇中的溶解度较大, 只有5a, 5b, 5c, 5d能够从溶液中析出．我们试图用柱层析的方法分离其它烯胺型异构体, 但没有成功．原因是, 在柱层析过程中不仅烯胺型和亚胺型杂卓相互转化, 而且开环得到中间体3 (Scheme 2)．

图式2 化合物3～5的相互转化

Scheme 2 The interconversion of compounds 3～5

为了认识烯胺型和亚胺型杂卓的变化规律, 我们以 4a～4c, 5a～5c为模型, 研究了温度、时间对化合物4、5产率的影响, 结果见图2～7. 研究表明, 反应初期主产物是亚胺杂卓, 随着反应时间的延长, 亚胺型杂卓逐渐转化成烯胺型杂卓, 低温有利于生成亚胺(图2～4), 较高温度有利于生成烯胺(图5～7), 可见, 亚胺型杂卓和烯胺型杂卓分别为速度控制产物和平衡控制产物; 中间体3c在室温下反应2 h基本达到平衡, 而3a和3b在同样温度下反应, 7 h尚未达到平衡, 只能在更高的温度下(＞45 ℃)才能快速达到平衡, 由此可见, 中间体3a, 3b (X＝Cl)环合反应的活化能大于3c (X＝H)反应的活化能. 同时还发现, 在本文所述的4个温度中, 45 ℃下反应最有利于生成烯胺, 不利于生成亚胺. 2.2 晶体结构讨论

晶体结构分析表明, 化合物5b由1个硫氮七元杂环、2个苯环、1个乙氧羰基和1个甲基组成, 其组成与元素分析结果一致.

通常, 孤立的C—N和C＝N键的键长分别是 0.1443和0.1269 nm、C—C和C＝C键的键长分别为0.154和0.134 nm. 从表1可以看出, 化合物5b中N(1)—C(18)键长介于C—N单双键之间, C(14)—C(18)键长介于C—C单双键之间, 说明烯胺型杂卓中存在着由苯环、N原子、C＝C和C＝O双键组成的大的共轭体系, 5b比4b更稳定. 晶体结构分析结果与烯胺型杂卓为热力学控制产物的事实相吻合.

图2 反应时间对4a产率的影响

Figure 2 Effect of reaction time on yield of 4a ■ R.Temp; ● Reflow Temp; ▲ －10 ℃～－5 ℃; ▼ 45 ℃

图3 反应时间对4b产率的影响

Figure 3 Effect of reaction time on yield of 4b ■ R.Temp; ● Reflow Temp; ▲ －10 ℃～－5 ℃; ▼ 45 ℃

图4 反应时间对4c产率的影响

Figure 4 Effect of reaction time on yield of 4c ■ R.Temp; ● Reflow Temp; ▲ －10 ℃～－5 ℃; ▼ 45 ℃

No. 23

李文红 等：C(3)-酯基取代的1,5-苯并硫氮杂卓的合成、晶体结构及抑菌和构效关系的研究

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图5 反应时间对5a产率的影响

Figure 5 Effect of reaction time on yield of 5a ■ R.Temp; ● Reflow Temp; ▲ －10 ℃～－5 ℃; ▼ 45 ℃

图6 反应时间对5b产率的影响

Figure 6 Effect of reaction time on yield of 5b ■ R.Temp; ● Reflow Temp; ▲ －10 ℃～－5 ℃; ▼ 45 ℃

图7 反应时间对5c产率的影响

Figure 7 Effect of reaction time on yield of 5c ■ R.Temp; ● Reflow Temp; ▲ －10 ℃～－5 ℃; ▼ 45 ℃

表1 化合物5b的部分键长(nm)

Table 1 Selected bond lengths (nm) for the compound 5b

C(1)—C(6) 1.396(4)N(1)—C(6) 1.409(3) N(1)—C(18)

1.379(3)

C(14)—C(18)

1.367(4)C(7)—C(14) 1.512(3) S(1)—C(1) 1.754(3)

S(1)—C(7) 1.841(3)

2.3 抑菌活性及构效关系研究

以合成的17个目标化合物4a～4h, 5a～5d, 6a～6f 作为供试样品, 分别用DMSO将其配成不同浓度的溶液, 用微量加样器加到滤纸片上, 使每片含量分别为

100, 50, 25, 12.5 μg. 用滤纸片法测定其对C. albicans (ATCC10231), S. aureus (ATCC 25923), S. epidermidis (ATCC 26069), E. coli (ATCC 44752) and C. neoformans (Clinical strains)的抑菌活性, 部分结果见表2和图

8.

图8 a～c对新生隐球菌的抑菌活性

Figure 8 Antifungal activities of a～c Against C.neoformans

实验表明, 化合物4a～4h对细菌均无明显的抑制作用, 对真菌的抑制作用较强, 尤其对新生隐球菌(C.neoformans)的抑菌效果突出. 如, 化合物4a的浓度为100 μg/disc时, 抑菌圈直径为18.0 mm, 即使在较低的浓度下(12.5 μg/disc), 抑菌圈直径仍能达到16.0 mm. 可见, 4a属于新生隐球菌高度敏感的化合物; 4a～4h C(2)位芳环上分别连有给电子基团(4-OH, 4-CH3)和吸电子基团(4-F, 4-Cl, 2-Cl, 4-Br)以及H原子, 化合物的抑菌活性与C(2)芳环上取代基的关系尚不明显, 有待进一步研究; 与本课题组以前的研究结果相比, 我们发现, C(2)位酯基取代的1,5-苯并硫氮杂卓对白色念珠菌有很

强的抑菌活性[10], 而C(3)位酯基取代此类化合物对新生隐球菌的抑制效果明显. 以上事实说明, 酯基是此类化合物抗真菌的关键结构之一, C(2)/C(3)酯基取代的2,3-二氢-1,5-苯并硫氮杂卓有可能成为一类具有良好开发前景的抗真菌先导化合物.

2738

化 学 学 报

表2 化合物4a～4h的抑菌试验结果a

Table 2 Antimicrobial activity of compounds 4a～4h

－

Dose/(µg disc1)

Vol. 67, 2009

Compd 4a 4b 4c 4d 4e 4f 4g 4h

a

100 50 25 12.5 100 50 2512.5 1005025 12.5 100 50 25

8.08.06.09.08.07.07.08.0

S.epidermidis

12.5

Zone of inhibitiona/mm

C.abicans C. neoformans 12.0 10.0 9.0 6.08.0 7.5 7.0 6.012.0 9.5 6.0 6.011.0 10.0 8.5 7.06.5 6.0 6.0 6.010.0 7.0 7.0 6.07.0 6.0 6.0 6.06.0 6.0 6.0 6.0

18.0 18.0 18.0 18.0 18.0 15.0 18.5 16.0 13.0 20.0 18.0 15.0 16.0 15.0 13.0 13.0 13.0 11.0 13.0 13.0 12.0 15.0 8.5 6.5

16.0 12.0 6.0 11.0 11.0 10.0 11.0 10.0

10.09.08.012.09.09.08.09.0

S.aureus 9.59.07.012.08.59.08.010.0

9.59.06.010.08.58.07.59.0

10.0 9.5 9.5 9.0 9.0 9.0 11.0 12.0 12.0 12.0 11.0 10.0 9.0 9.0 9.0 9.0 9.0 8.5 9.0 8.0 8.0 8.0 8.0 8.0

8.08.010.59.08.08.07.57.0

滤纸片的直径是6.0 mm, 抑菌圈为6.0 mm, 视为无抑菌活性; 4a～4h对大肠杆菌均无抑制作用.

为了了解4a～4h的亚胺结构与化合物抑真菌活性之间的关系, 我们同时研究了不具有亚胺官能团的2,5-二氢和2,3,4,5-四氢-1,5-苯并硫氮杂卓-3-甲酸乙酯(5a～5d, 6a～6e)对新生隐球菌的抑菌活性, 结果见图8和图9. 实验表明, 4a～4h的抑菌活性都大于5a～5d和6a～6e, 烯胺型杂卓(5a～5d)只有轻度抑菌活性, 6a～6e则基本没有活性. 以上研究结果说明, 亚胺官能团是 4a～4h的药效团.

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图9 d～h对新生隐球菌的抑菌活性

Figure 9 Antifungal activities of d～h Against C.neoformans