一种四氢异吲哚酮类化合物及其制备方法和应用

技术领域

本发明属于医药领域，特别涉及一类四氢异吲哚酮类化合物及其制备方法在抗菌药物中的应用。

背景技术

20世纪40年代，抗生素的发现，无疑是人类对抗病原微生物的一场胜利，数以万计的生命得以拯救。抗生素优异的杀菌功效和较强的选择性一度使人们认为感染性疾病将成为过去，但是，由于抗生素的滥用和过量使用，病原微生物的变异和进化速度加剧，并不断增强耐药性，从而出现具有多重耐药性的“超级细菌”。细胞耐药的频繁发生导致感染性疾病的治疗失败，因此对人类健康和生存构成了重大威胁。

随着细菌耐药危机的出现和恶化，常用的传统抗生素已经不能有效抗感染，导致治疗失败。其中，耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)是医院和社区感染的主要原因。治疗金黄色葡萄球菌感染的两大难题，一是耐药菌的出现，二是休眠的、不生长的持留菌，这两大难题都使得传统的抗生素无法发挥疗效。持留菌是一种缓慢生长、甚至不生长，一旦撤去致命因素又恢复生长的细菌状态。细菌形成生物膜与持留菌息息相关，这些生物膜是富集种群的表面附着群落，其中包含持留菌，从而导致慢性和反复出现的抗生素感染。生物膜可以抵抗免疫系统，在生物膜的天然庇护下，持留菌更难被清除，目前临床上没有针对持留菌的有效药物。与浮游细菌相比，持留菌需要高剂量的抗生素来治疗，这进一步加剧了细菌耐药。研究新型抗持留菌药物对于克服抗生素耐药具有重要意义。

藁本内酯(ligustilide)是从传统伞形科中药当归中分离获得的具有抗菌活性的中药提取物，但藁本内酯中C-3位连接的丁烯基易被环境中的光、热以及酶等氧化或降解，导致该化合物的化学性质不稳定，成药性较差，因此本发明从藁本内酯结构出发，发明了一类新型高效稳定的四氢异吲哚酮类化合物，该类化合物或其药学上可接受的盐，可作为潜在抗菌药物的应用，提升临床抗菌治疗效果。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点与不足，本发明的找到了一类四氢异吲哚酮类化合物，该类化合物化学结构稳定，经过活性实验证明，其具有抗菌作用，具有新型抗菌药物的潜力。

本发明另一目的在于提供上述四氢异吲哚酮类化合物的制备方法。

本发明再一目的在于提供上述四氢异吲哚酮类化合物或其药学上可接受的盐作为抗菌药物的应用。

本发明的目的通过下述方案实现：

一类四氢异吲哚酮类化合物或其药学上可接受的盐，具有如式I所示的化学结构：

其中R

优选的，本发明所述的四氢异吲哚酮类化合物或其药学上可接受的盐，具有如表1所示的化学结构：

表1.化合物的结构与命名

/>

/>

/>

一种上述四氢异吲哚酮类化合物的制备方法，具体包括以下步骤：

(1.1)将苯酞、含正丁基锂的环己烷水溶液在溶剂中进行反应，反应结束后得到的反应液经纯化即得化合物Ia；

(1.2)将化合物Ia、液氨和Na置于溶剂中反应，得到的反应液经纯化所得到化合物Ib；

(1.3)将化合物Ib、吡啶、甲磺酰氯置于溶剂中反应，得到的反应液经纯化所得到化合物Ic；

(1.4)化合物Ic与胺在溶剂中加热回流反应，得到的反应液经纯化得到式I化合物。

此合成路线为：

上述的四氢异吲哚酮类化合物或其药学上可接受的盐，主要指其在制备抗菌药物中的应用。尤其是在制备抗耐甲氧西林的金黄色葡萄球菌药物中的应用。

所述的药物指包含四氢异吲哚酮类化合物或其药学上可接受的盐和溶剂化物中的至少一种。

所述的药物还包含一种或多种药学上可接受的载体或赋形剂。

本发明相对于现有技术，具有如下的优点及有益效果：

(1)本发明从具有抗炎活性的藁本内酯结构出发，经结构改造，发明了一种化学性质稳定的四氢异吲哚酮类化合物，经Griess试剂法MIC(Minimum InhibitoryConcentration)检测化合物对抗耐甲氧西林的金黄色葡萄球菌杀菌作用，测定本发明所述的一种具有抗耐甲氧西林的金黄色葡萄球菌的四氢异吲哚酮类化合物对细菌的抑制效果，结果显示部分化合物对抗耐甲氧西林的金黄色葡萄球菌具有一定抗菌效果。

以下结合具体实施方式对本发明作进一步说明。

具体实施方式

实施例中所用试剂如无特殊说明均可从市场常规购得。

实施例1：3-丁基-2-乙基-3-羟基-2，3，4，5-四氢-1H-异吲哚-1-酮(化合物1)的制备

步骤一：3-丁基-3-羟基异苯并呋喃-1(3H)-酮(中间体Ia)的制备

把二异丙胺溶入于四氢呋喃中，-78℃，用Ar保护，并保持搅拌，然后慢慢地滴加含正丁基锂的环己烷水溶液(含正丁基锂0.015mol)，待溶剂滴加完成后，以继续反应约10min，制备了二异丙基氨基铵的水溶液。减温至-70℃，然后慢慢地滴加含苯酞(C

步骤二：3-丁基-3-羟基-4,5-二氢异苯并呋喃-1(3H)-酮(中间体Ib)的制备

将中间体Ia置于三口烧杯中，用少许四氢呋喃溶化后，接着加液氨。-50℃用Ar保护，先一边搅拌一边加异丙醇，接着再慢慢加切碎的Na(0.15mol)，此时溶液颜色呈深蓝色，随后保持在室温下继续反应6h。缓慢加入NH

步骤三：(Z)-3-丁烯-4,5-二氢异苯并呋喃-1(3H)-酮(中间体Ic，即藁本内酯)的制备

将中间体Ib用CH

步骤四：3-丁基-2-(4-氯苄基)-3-羟基-2，3，4，5-四氢-1H-异吲哚-1-酮(化合物1)的制备

以中间体Ic(即藁本内酯)(100mg，0.53mmol)和对氯苄胺(211mg，1.5mmol)原料，于室温下，用5mL的无水四氢呋喃溶解0.53mmol的藁本内酯，接着加入用2mL的无水四氢呋喃溶解对氯苄胺(1.5mmol)。混合物在60℃下反应12h，反应结束后，将混合物在真空下浓缩成残渣，加入50mL石油醚，混合成均相溶液。放置12h后，产物结晶过滤。粗品在石油醚和丙酮(5：1)的混合溶剂进行重结晶，得白色固体为化合物1，产率：65％。

实施例2：制备3-丁基-3-羟基-2-丙基-2，3，4，5-四氢-1H-异吲哚-1-酮(化合物2)

以中间体Ic(100mg，0.53mmol)和丙胺(0.026mL，1.5mmol)原料，制备方法参考实施例1步骤四，得白色固体为化合物2，产率：56％。

实施例3：制备2，3-二丁基-3-羟基-2，3，4，5-四氢-1H-异吲哚-1-酮(化合物3)

以中间体Ic(100mg，0.53mmol)和丁胺(0.03mL，1.5mmol)原料，制备方法参考实施例1步骤四，得白色固体为化合物3，产率：65％。

实施例4：制备3-丁基-3-羟基-2-戊基-2，3，4，5-四氢-1H-异吲哚-1-酮(化合物4)

以中间体Ic(100mg，0.53mmol)和戊胺(0.03mL，1.5mmol)原料，制备方法参考实施例1步骤四，得黄色油状物为化合物4，产率：36％。

实施例5：制备3-丁基-3-羟基-2-丙-2-炔基-2，3，4，5-四氢-1H-异吲哚-1-酮(化合物5)

以中间体Ic(100mg，0.53mmol)和丙炔(60mg，1.5mmol)原料，制备方法参考实施例1步骤四，得白色固体为化合物5，产率：58％。

实施例6：制备3-丁基-2-环丙基-3-羟基-2，3，4，5-四氢-1H-异吲哚-1-酮(化合物6)

以中间体Ic(100mg，0.53mmol)和环己胺(64.5mg，1.5mmol)原料，制备方法参考实施例1步骤四，得白色固体为化合物6，产率：62％。

实施例7：制备3-丁基-2-环戊基-3-羟基-2，3，4，5-四氢-1H-异吲哚-1-酮(化合物7)

以中间体Ic(100mg，0.53mmol)和环戊胺(127mg，1.5mmol)原料，制备方法参考实施例1步骤四，得白色固体为化合物7，产率：36％。

实施例8：制备3-丁基-2-环己基-3-羟基-2，3，4，5-四氢-1H-异吲哚-1-酮(化合物8)

以中间体Ic(100mg，0.53mmol)和环己胺(136mg，1.5mmol)原料，制备方法参考实施例1步骤四，得白色固体为化合物8，产率：25％。

实施例9：制备3-丁基-3-羟基-2-苯基-2，3，4，5-四氢-1H-异吲哚-1-酮(化合物9)

以中间体Ic(100mg，0.53mmol)和苯胺(139mg，1.5mmol)原料，制备方法参考实施例1步骤四，得白色固体为化合物9，产率：23％。

实施例10：制备2-苄基-3-丁基-3-羟基-2，3，4，5-四氢-1H-异吲哚-1-酮(化合物10)

以中间体Ic(100mg，0.53mmol)和苄胺(160mg，1.5mmol)原料，制备方法参考实施例1步骤四，得白色固体为化合物10，产率：62％。

实施例11：制备3-丁基-3-羟基-2-苯乙基-2，3，4，5-四氢-1H-异吲哚-1-酮(化合物11)

以中间体Ic(100mg，0.53mmol)和2-苯基乙胺(181mg，1.5mmol)原料，制备方法参考实施例1步骤四，得白色固体为化合物11，产率：37％。

实施例12：制备3-丁基-3-羟基-2-(3-苯基丙基)-2，3，4，5-四氢-1H-异吲哚-1-酮(化合物12)

以中间体Ic(100mg，0.53mmol)和3-苯基丙胺(202mg，1.5mmol)原料，制备方法参考实施例1步骤四，得白色固体为化合物12，产率：36％。

实施例13：制备3-丁基-3-羟基-2-(4-苯基丁基)-2，3，4，5-四氢-1H-异吲哚-1-酮(化合物13)

以中间体Ic(100mg，0.53mmol)和苯基-4-丁胺(223mg，1.5mmol)原料，制备方法参考实施例1步骤四，得白色固体为化合物13，产率：42％。

实施例14：制备3-丁基-3-羟基-2-噻吩-2-基甲基-2，3，4，5-四氢-1H-异吲哚-1-酮(化合物14)

以中间体Ic(100mg，0.53mmol)和2-噻吩乙胺(190mg，1.5mmol)原料，制备方法参考实施例1步骤四，得白色固体为化合物14，产率：42％。

实施例15：制备3-丁基-2-呋喃-2-基甲基-3-羟基-2，3，4，5-四氢-1H-异吲哚-1-酮(化合物15)

以中间体Ic(100mg，0.53mmol)和2-呋喃乙胺(166mg，1.5mmol)原料，制备方法参考实施例1步骤四，得白色固体为化合物15，产率：53％。

实施例16：制备3-丁基-3-羟基-2-吡啶-3-基甲基-2，3，4，5-四氢-1H-异吲哚-1-酮(化合物16)

以中间体Ic(100mg，0.53mmol)和β-氨基吡啶(220mg，1.5mmol)原料，制备方法参考实施例1步骤四，得白色固体为化合物16，产率：63％。

实施例17：制备3-丁基-3-羟基-2-嘧啶-2-基-2，3，4，5-四氢-1H-异吲哚-1-酮(化合物17)

以中间体Ic(100mg，0.53mmol)和2-氨基嘧啶(142mg，1.5mmol)原料，制备方法参考实施例1步骤四，得白色固体为化合物17，产率：42％。

实施例18：制备3-丁基-3-羟基-2-(5-羟基-3H-吲哚-2-基)乙基)-2，3，4，5-四氢-1H-异吲哚-1-酮(化合物18)

以中间体Ic(100mg，0.53mmol)和5-羟色胺(264mg，1.5mmol)原料，制备方法参考实施例1步骤四，得黄色固体为化合物18，产率：27％。

实施例19：制备3-丁基-3-羟基-2-(5-甲氧基-3H-吲哚-2-基)乙基)-2，3，4，5-四氢-1H-异吲哚-1-酮(化合物19)

以中间体Ic(100mg，0.53mmol)和5-甲氧基色胺(285mg，1.5mmol)原料，制备方法参考实施例1步骤四，得黄色固体为化合物19，产率：31％。

实施例20：最低抑菌浓度(MIC)实验

(1)实验方法：用MH肉汤培养基配制化合物浓度为128μg/ml，取96孔板，孔板B、C行加入化合物100μL，每个化合物三个复孔，B及至G行加入100μL的MH肉汤培养基，B行混匀后用排枪取100μL置于C行，混匀然后取100μL置于D行，依次类推至G行；G行混匀后取出100μL弃去。将细菌密度调节为5×10^5CFU/ml，每孔再加入100μL含细菌新鲜培养基。边缘孔用200μL无菌PBS填充以防培养基蒸发导致的边缘效应。37℃培养24小时后记录细菌生长情况，以无菌落生长的最小化合物浓度对应即为该化合物最小抑菌浓度(MIC)。以氨苄西林(Ampicillin)和诺氟沙星(Norfloxacin)为阳性对照，实验结果见表1。

表1实施例制备的四氢异吲哚酮类化合物的抑菌活性

a Staphylococcus aureus ATCC25923.

b MRSA ATCC43300.

e～g为5株临床MRSA分离株，由广州军区广州总医院赠送

实验结果：当蒿本内酯的内酯环变为内酰胺环时，所得四氢异吲哚酮类化合物稳定性增加，活性得到增强。其中，于N-1位上引入六元环可以提高化合物的抗菌活性。并且，当N-1位的连接基团为苄基时，所得到化合物10的抗菌活性最佳。这表明苄基可以作为提高四氢异吲哚酮类化合物抗菌活性的有效基团。该系列四氢异吲哚酮类化合物呈现优秀的金黄色葡萄球抗菌活性。