7-脫氮嘌呤衍生物的合成及抗菌活性研究

鄧 軍，郜 琪，何海強(qiáng)，謝鑫榮，蘇紹烊

（1.北流市人民醫(yī)院，廣西 北流 537400；2.廣西民族大學(xué)，廣西 南寧 530008；3.廣西農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)大學(xué)，廣西 南寧 530007）

發(fā)現(xiàn)新的抗菌活性先導(dǎo)化合物一直是藥物化學(xué)的重點(diǎn)研究方向之一。7-脫氮嘌呤是由嘧啶和吡咯組成的雜環(huán)芳香族有機(jī)化合物，是抗腫瘤、抗病毒、抗菌和抗炎等藥物分子的藥效基團(tuán)，臨床上用于治療女性激素相關(guān)乳腺癌的瑞博西尼 (ribociclib)[1-2]，治療類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎的巴瑞克替尼，治療潰瘍性結(jié)腸炎的托法替尼[3-4]等，均含7-脫氮嘌呤結(jié)構(gòu)單元。Shi等人[5]合成了一系列新的瑞博西尼的衍生物，其中的2,6,7-取代7-脫氮嘌呤類的化合物作為CDK4/6抑制劑時，與母體瑞博西尼相比，它們的抗胰腺癌細(xì)胞增殖活性增加數(shù)十倍。Mohamed等人[6]合成了系列含有7-脫氮嘌呤結(jié)構(gòu)的化合物，并進(jìn)行了抗丙型肝炎病毒的活性評價，部分化合物對肝炎病毒的抑制率達(dá)到90%，同時他們還發(fā)現(xiàn)，此類化合物對柯薩奇病毒和輪狀病毒表現(xiàn)出優(yōu)良的抑制作用[7]。Katz等人[8]采用分子對接技術(shù)，設(shè)計(jì)并合成了系列具有7-脫氮嘌呤結(jié)構(gòu)的化合物，研究結(jié)果表明，此類化合物通過抑制MARKs來減少神經(jīng)原纖維的纏結(jié)，進(jìn)而延緩阿爾茲海默癥的病程。劉偉等人[9]發(fā)現(xiàn)，5-碘代殺結(jié)核菌素 (5-iodotubercidin ) 對白念珠菌、SC5314耐藥白念珠菌103、克柔念珠菌和新生隱球菌等多種真菌均表現(xiàn)出較好的抑制活性，MICs在2～4μg·mL-1之間。

目前，關(guān)于7-脫氮嘌呤衍生物抗菌性能的報道較少。本研究以6-氯-7-脫氮嘌呤為原料合成了7-脫氮嘌呤類似物，以期能發(fā)現(xiàn)新的具有良好抗菌活性的先導(dǎo)化合物。

1 儀器與試劑

1.1 主要儀器

BRUKER-400-AVANCE Ⅲ核磁共振儀、Agilent 6540 UHD accurate-Mass Q-TOF LC/MS、鼓風(fēng)干燥箱、隔膜真空泵、磁力攪拌器、三用紫外分析儀、旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀等。

1.2 主要試劑

6-氯-7-脫氮嘌呤，N-碘代丁二酰亞胺，2-(三甲基硅烷基)乙氧甲基氯，3-氯苯硼酸，四三苯基膦鈀，N-哌啶-4-基-乙酰胺，四氫噻唑，1-(3-(甲基磺?；? 丙基)哌嗪二鹽酸鹽等（均為分析純）。

2 實(shí)驗(yàn)方法

7-脫氮嘌呤類似物的合成路線如下：

2.1 7-脫氮嘌呤的衍生物的合成

2.1.1 化合物2的合成

將6-氯-7-脫氮嘌呤 (10.00g，65.10mmol) 和NIS (17.60g，78.10mmol) 溶于100mL的DMF中，室溫下攪拌反應(yīng)2h，然后將反應(yīng)液倒入900mL水中，抽濾，濾餅用水洗滌2次，真空干燥，得產(chǎn)物18.20 g，產(chǎn)率95.0%。1H NMR (400MHz，DMSO-d6，J in Hz)，δ×10-6：12.93(s，1H)，8.58(s，1H)，7.92(d，J=2.4Hz，1H)。

2.1.2 化合物3的合成

在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，將化合物2 (25.00g，89.60mmol)溶于300mL無水四氫呋喃中，0℃下分批加入60%的NaH(4.30g，107.50mmol)，繼續(xù)在0℃下反應(yīng)30min。加入2-(三甲基硅基)乙氧基甲基氯 (17.80g，107.50mmol)，反應(yīng)液升溫至室溫，反應(yīng)過夜。用冰水淬滅反應(yīng)，用乙酸乙酯(3×200mL)萃取，有機(jī)層用飽和食鹽水洗滌1次，用無水Na2SO4干燥，濃縮，硅膠柱層析純化(洗脫劑為PE∶EtOAc=15∶1)，得到產(chǎn)物19.00g，產(chǎn)率52.0%。1H NMR(400 MHz，DMSO-d6，J in Hz)，δ×10-6：8.79(s，1H)，8.23(s，1H)，5.70(s，2H)，3.62(t，J=8.0Hz，2H)，3.44(s，9H)，0.97～0.86(m，2H) 。

2.1.3 化合物4的合成

將化合物3 (10.00g，24.40mmol)、3-氯苯硼酸(4.60g，29.30mmol)、四三苯基膦鈀 (1.00g，0.04mmol)和碳酸鈉 (5.20g，58.90mmol) 溶于1,4-二氧六環(huán)及水中(100 mL，Vdioxane∶V水=4∶1)，氮?dú)獗Ｗo(hù)下加熱至90℃，反應(yīng)過夜。反應(yīng)完成后，冷卻并加入乙酸乙酯200mL，有機(jī)層用水、飽和食鹽水洗滌，無水Na2SO4干燥，濃縮，硅膠柱層析純化(洗脫劑為PE∶EtOAc=20∶1)， 得到目標(biāo)產(chǎn)物，產(chǎn)率78.0%，1H NMR(400MHz，DMSO-d6，J in Hz)，δ×10-6：8.81(s，1H)，8.16(s，1H)，7.68～7.66(m，1H)，7.59～7.54(m，3H)，5.68(s，2H)，3.58(t，J=7.9Hz，2H)，0.84(t，J=7.9Hz，2H)。

2.1.4 化合物5的合成

將化合物4(100.00mg，0.22mmol)、DIPEA(0.12g，0.89mmol)和相應(yīng)的胺 (0.66mmol)溶于20mL正丁醇中，加熱至110℃反應(yīng)18h。反應(yīng)結(jié)束后，用二氯甲烷萃取，有機(jī)層依次用水、飽和食鹽水各洗滌1次，無水Na2SO4干燥，濃縮，產(chǎn)物不經(jīng)純化，直接用于下一步反應(yīng)。

2.1.5 化合物6的合成

將化合物5(140.00mg，0.28mmol) 溶于二氯甲烷和三氟乙酸的混合溶劑中(VDCM∶VTFA= 4∶1)，室溫攪拌反應(yīng)2h，用TLC監(jiān)測反應(yīng)。反應(yīng)結(jié)束，減壓濃縮除去溶劑，再加入二氯甲烷(5mL)、甲醇(5mL)、氨水(2mL)，室溫下攪拌反應(yīng)18h。用二氯甲烷(100mL)萃取，有機(jī)層用水、飽和食鹽水各洗滌1次(20mL)，無水Na2SO4干燥，濃縮，硅膠柱層析純化。

化合物6a：產(chǎn)率60%，1H NMR(400MHz，DMSO-d6，J in Hz)，δ×10-6：8.27(s，1H)，7.57～7.51(m，1H)，7.49(s，1H)，7.44～7.40(m，2H)，7.35～7.30(m，1H)，5.75(s，1H)，2.75 (s，6H)。13C NMR(100MHz，DMSO-d6)，δ×10-6：160.0，153.0，150.3，138.3，133.1，130.1，127.4，126.8，125.7，122.2，114.8，101.4，40.7。

化合物6b：產(chǎn)率47.8%，1H NMR(400MHz，chloroform-d，J in Hz)，δ×10-6：11.69(s，1H)，8.48(s，1H)，7.54～7.57(m,1H)，7.44～7.28(m，4H)，4.34(s，2H)，3.88(t，J=6.3Hz，2H)，2.91(t，J=6.3Hz，2H)。13C NMR(100MHz，chloroform-d)，δ×10-6：158.65，153.28，150.36，136.93，134.42，129.79，128.67，126.96，126.74，121.85，116.21，103.62，54.35，52.12，30.22。HRMS：calcd for C15H12ClN4S，[M+H]+317.0436，found 317.0392。

化合物6c：產(chǎn)率83.7%，1H NMR(400MHz，chloroform-d，J in Hz)，δ×10-6：11.90(s，1H)，8.49(s，1H)，7.53～7.51(m，1H)，7.42～7.29(m，3H)，3.40～3.28(m，4H)，3.17～3.04(m，2H)，2.91(s，3H)，2.45(t，J=6.8Hz，2H)，2.34～2.32(m，4H)，2.02～1.96(m，2H)。13C NMR(100MHz，Chloroform-d)，δ×10-6：160.32，153.34，150.44，137.20，134.25，129.86，128.88，126.56，125.98，121.63，116.18，77.25，56.04，52.60，52.51，52.28，49.11，40.74，19.54。HRMS：calcd for C15H12ClN4S，[M+H]+434.1412，found 434.1432。

2.2 抗菌活性評價

采用微量肉湯稀釋法評價了新衍生物的抗菌活性，酮康唑?yàn)殛栃詫φ战M，DMSO為空白對照組，所選菌種分別為白色念珠菌(C.albicans)、新隱球菌(C.neoformans)、大腸埃希氏菌(E.coli)、耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(MRSA)和紅色毛癬菌(T.rubrum)，結(jié)果見表1。當(dāng)化合物濃度為50 μg·mL-1時，只有化合物6b對新隱球菌有抑制，抑制率為94.51%，化合物6C對所篩選的菌種均沒有活性。

表1 7-脫氮嘌呤類衍生物的抗菌活性

3 結(jié)果與討論

本文以6-氯-7-脫氮嘌呤為原料，經(jīng)過Suzuki偶聯(lián)、SN2反應(yīng)等步驟，以較高的收率合成了3個7-脫氮嘌呤類似物?？咕钚匝芯拷Y(jié)果表明，當(dāng)7-脫氮嘌呤的6位被四氫噻唑取代后，化合物有較好的抗菌活性。本文的實(shí)驗(yàn)結(jié)果為進(jìn)一步開展具有抗菌作用的7-脫氮嘌呤類似物的研究提供了新的線索。