7-脱氮嘌呤衍生物的合成及抗菌活性研究

邓 军，郜 琪，何海强，谢鑫荣，苏绍烊

（1.北流市人民医院，广西 北流 537400；2.广西民族大学，广西 南宁 530008；3.广西农业职业技术大学，广西 南宁 530007）

发现新的抗菌活性先导化合物一直是药物化学的重点研究方向之一。7-脱氮嘌呤是由嘧啶和吡咯组成的杂环芳香族有机化合物，是抗肿瘤、抗病毒、抗菌和抗炎等药物分子的药效基团，临床上用于治疗女性激素相关乳腺癌的瑞博西尼 (ribociclib)[1-2]，治疗类风湿关节炎的巴瑞克替尼，治疗溃疡性结肠炎的托法替尼[3-4]等，均含7-脱氮嘌呤结构单元。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-脱氮嘌呤类的化合物作为CDK4/6抑制剂时，与母体瑞博西尼相比，它们的抗胰腺癌细胞增殖活性增加数十倍。Mohamed等人[6]合成了系列含有7-脱氮嘌呤结构的化合物，并进行了抗丙型肝炎病毒的活性评价，部分化合物对肝炎病毒的抑制率达到90%，同时他们还发现，此类化合物对柯萨奇病毒和轮状病毒表现出优良的抑制作用[7]。Katz等人[8]采用分子对接技术，设计并合成了系列具有7-脱氮嘌呤结构的化合物，研究结果表明，此类化合物通过抑制MARKs来减少神经原纤维的缠结，进而延缓阿尔兹海默症的病程。刘伟等人[9]发现，5-碘代杀结核菌素 (5-iodotubercidin ) 对白念珠菌、SC5314耐药白念珠菌103、克柔念珠菌和新生隐球菌等多种真菌均表现出较好的抑制活性，MICs在2～4μg·mL-1之间。

目前，关于7-脱氮嘌呤衍生物抗菌性能的报道较少。本研究以6-氯-7-脱氮嘌呤为原料合成了7-脱氮嘌呤类似物，以期能发现新的具有良好抗菌活性的先导化合物。

1 仪器与试剂

1.1 主要仪器

BRUKER-400-AVANCE Ⅲ核磁共振仪、Agilent 6540 UHD accurate-Mass Q-TOF LC/MS、鼓风干燥箱、隔膜真空泵、磁力搅拌器、三用紫外分析仪、旋转蒸发仪等。

1.2 主要试剂

6-氯-7-脱氮嘌呤，N-碘代丁二酰亚胺，2-(三甲基硅烷基)乙氧甲基氯，3-氯苯硼酸，四三苯基膦钯，N-哌啶-4-基-乙酰胺，四氢噻唑，1-(3-(甲基磺酰基) 丙基)哌嗪二盐酸盐等（均为分析纯）。

2 实验方法

7-脱氮嘌呤类似物的合成路线如下：

2.1 7-脱氮嘌呤的衍生物的合成

2.1.1 化合物2的合成

将6-氯-7-脱氮嘌呤 (10.00g，65.10mmol) 和NIS (17.60g，78.10mmol) 溶于100mL的DMF中，室温下搅拌反应2h，然后将反应液倒入900mL水中，抽滤，滤饼用水洗涤2次，真空干燥，得产物18.20 g，产率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

在氮气保护下，将化合物2 (25.00g，89.60mmol)溶于300mL无水四氢呋喃中，0℃下分批加入60%的NaH(4.30g，107.50mmol)，继续在0℃下反应30min。加入2-(三甲基硅基)乙氧基甲基氯 (17.80g，107.50mmol)，反应液升温至室温，反应过夜。用冰水淬灭反应，用乙酸乙酯(3×200mL)萃取，有机层用饱和食盐水洗涤1次，用无水Na2SO4干燥，浓缩，硅胶柱层析纯化(洗脱剂为PE∶EtOAc=15∶1)，得到产物19.00g，产率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

将化合物3 (10.00g，24.40mmol)、3-氯苯硼酸(4.60g，29.30mmol)、四三苯基膦钯 (1.00g，0.04mmol)和碳酸钠 (5.20g，58.90mmol) 溶于1,4-二氧六环及水中(100 mL，Vdioxane∶V水=4∶1)，氮气保护下加热至90℃，反应过夜。反应完成后，冷却并加入乙酸乙酯200mL，有机层用水、饱和食盐水洗涤，无水Na2SO4干燥，浓缩，硅胶柱层析纯化(洗脱剂为PE∶EtOAc=20∶1)， 得到目标产物，产率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

将化合物4(100.00mg，0.22mmol)、DIPEA(0.12g，0.89mmol)和相应的胺 (0.66mmol)溶于20mL正丁醇中，加热至110℃反应18h。反应结束后，用二氯甲烷萃取，有机层依次用水、饱和食盐水各洗涤1次，无水Na2SO4干燥，浓缩，产物不经纯化，直接用于下一步反应。

2.1.5 化合物6的合成

将化合物5(140.00mg，0.28mmol) 溶于二氯甲烷和三氟乙酸的混合溶剂中(VDCM∶VTFA= 4∶1)，室温搅拌反应2h，用TLC监测反应。反应结束，减压浓缩除去溶剂，再加入二氯甲烷(5mL)、甲醇(5mL)、氨水(2mL)，室温下搅拌反应18h。用二氯甲烷(100mL)萃取，有机层用水、饱和食盐水各洗涤1次(20mL)，无水Na2SO4干燥，浓缩，硅胶柱层析纯化。

化合物6a：产率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：产率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：产率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 抗菌活性评价

采用微量肉汤稀释法评价了新衍生物的抗菌活性，酮康唑为阳性对照组，DMSO为空白对照组，所选菌种分别为白色念珠菌(C.albicans)、新隐球菌(C.neoformans)、大肠埃希氏菌(E.coli)、耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)和红色毛癣菌(T.rubrum)，结果见表1。当化合物浓度为50 μg·mL-1时，只有化合物6b对新隐球菌有抑制，抑制率为94.51%，化合物6C对所筛选的菌种均没有活性。

表1 7-脱氮嘌呤类衍生物的抗菌活性

3 结果与讨论

本文以6-氯-7-脱氮嘌呤为原料，经过Suzuki偶联、SN2反应等步骤，以较高的收率合成了3个7-脱氮嘌呤类似物。抗菌活性研究结果表明，当7-脱氮嘌呤的6位被四氢噻唑取代后，化合物有较好的抗菌活性。本文的实验结果为进一步开展具有抗菌作用的7-脱氮嘌呤类似物的研究提供了新的线索。