摘要

最近,結核分枝杆菌由於耐多藥(MDR)和極端耐藥(XDR) MTB, MTB菌株已經從即將被根除轉變為最耐藥的微生物。各種新方法正在探索中，包括抗突變劑，外排抑製劑等，可以作為輔助治療。但仍有必要開發出真正的抗分枝杆菌藥物。本研究報告的小分子抗感染是特別有效的抗幾種菌株和分離結核。被擊中的化合物7f也被證明對近25種臨床分離株具有活性，與市場上的抗結核藥物相當。

關鍵字

耐多藥結核病;結核分枝杆菌;吡啶;Oxadiazole;電阻

簡介

結核分枝杆菌(MTB),M.tuberculosis)，是結核病(TB)的病原體，是細菌病原體導致死亡的主要原因，每年奪去約200萬人的生命。抗結核藥物的發現領域在20世紀60年代達到頂峰，將利福平和吡嗪酰胺納入結核病藥物治療方案。這兩種抗菌劑與異煙肼、乙胺丁醇和/或鏈黴素聯合使用，是人類結核病治療的一個裏程碑，並導致了短期化療(SCC)的實施，將治療時間從18個月縮短到6個月[1-3]。短期化療有助於控製結核病負擔在未來20年。然而，由於艾滋病毒大流行的壓力以及耐多藥和極端耐藥結核病菌株的出現，結核病病例在1990年代又開始上升。MDR菌株至少對異煙肼(INH)和利福平(RIF)耐藥，而XDR菌株還對氟喹諾酮類藥物和三種注射藥物之一卷曲黴素、阿米卡星和卡那黴素耐藥。耐多藥和XDR分離株的出現和傳播，估計每年造成40多萬新病例，給結核病控製帶來了新的挑戰。事實上，目前對耐藥結核病的治療需要18-36個月，並且與不可接受的治療失敗率和複發率相關。因此，開發抗MDR和XDR結核的新化合物是抗結核藥物發現的主要目標。此外，理想情況下，新的抗細菌藥物應有助於將結核病治療縮短至2個月或更短[5,6]。 Few promising drug candidates fulfilling these criteria have been discovered in recent years [7-9]. Mainly, TMC207, which has been shown to be highly active in proof-of-concept trials, and shows the potential to shorten the duration of therapy [10,11].

近年來，有多篇報道指出吡啶和惡二唑是潛在的抗菌抗結核藥物[12-15]。受到引文的啟發，我們決定圍繞雜環進行設計，並評估其抗真菌活性。盡管如此，鑒於結核病病例的數量和耐藥的出現率，顯然需要更多的化合物來對抗結核病，並對控製和傳播結核病產生重大影響。因此，在繼續尋找新的候選藥物的同時，本文討論了一個先導分子的開發。

實驗

化學

¹用TMS作為內標，在Bruker Avance 500 MHz儀器上記錄H NMR譜;化學位移(δ)以ppm為單位，耦合常數(J)以赫茲為單位。信號的多重性由s(單線態)、d(雙線態)、t(三線態)、ds(雙單線態)、dd(雙雙線態)、m(多線態)和bs(寬單線態)表示。質譜記錄在Finnigan LCQ質譜計上。元素分析在Heracus chn快速分析儀上進行。用函數元素符號表示的分析值與理論值相差在±0.4%以內。在矽膠鍍膜Al板上檢查化合物的純度(Merck)(表1)。

表1:化合物5a-h, 6a-h, 7a-h和8a-h的初步構效關係。

抑製活性(MIC₅₀)被確定為抗結核分枝杆菌H₃₇房車。殺生活動(MBC₉₀)和細胞毒性(CC₅₀)在暴露於單劑量化合物5天後確定。化驗至少進行了兩次。麥克風₅₀:最低抑菌濃度50%;MBC₉₀:最低殺菌濃度90%，CC₅₀:細胞毒性濃度50%。未確定。

2-(5-(吡啶-4-基)-1,3,4-惡二唑-2-基硫)- n-(取代)苯乙酰胺5a-h, 2-(5-(吡啶-4-基)-1,3,4-惡二唑-2-基硫)- n-(取代)苯丙酰胺6a-h, 3-(5-(吡啶-4-基)-1,3,4-惡二唑-2-基硫)- n-(取代)苯丙酰胺7a-h和3-(5-(吡啶-4-基)-1,3,4-惡二唑-2-基硫)-2-甲基- n-(取代)苯丙酰胺8a-h。

金屬鈉(1mol)在無水乙醇中的冷卻溶液;加入5-(吡啶-4-基)-1,3,4-惡二唑-2-硫醇(1 mol)(4)，攪拌，約15°C。溶液經過過濾。抽吸去除多餘的溶劑，加入冷水，得到清澈的溶液。再次過濾溶液以去除懸浮顆粒。然後在室溫下攪拌加入少量n -取代氯烷基酰胺(1 mol)，在60 ~ 65℃繼續攪拌8小時，冷卻後用乙酸乙酯萃取。乙酸乙酯層用硫酸鈉幹燥，柱純化。

2 - (5 - (Pyridin-4-yl) 1, 3, 4-oxadiazol-2-ylthio) -N-phenylacetamide (5)．收益率76%;mp 187°C;¹H NMR (500 MHz, CDCl_3.δ 3.83 (s, 2H, CH₂)， 7.02-7.51 (m, 5H, ArH)， 7.60-7.63 (dd, 2H, J_{CH = CH}ArH = 1.8), 8.10 (br, 1 h, NH), 8.67 - -8.70 (dd, 2 h, J_{CH = CH}= 1.8, ArH);MS m/z (%) 313.41 (m⁺, 100);肛交。計算的。對於C₁₅H₁₂N₄O₂年代。

2 - (5 - (Pyridin-4-yl) 1, 3, 4-oxadiazol-2-ylthio) -N-benzylacetamide (5 b)。

收益率68%;mp 189°C;¹H NMR (500 MHz, CDCl_3.δ 3.87 (s, 2H, CH₂)， 4.45 (s, 2H, CH₂)， 7.01-7.15 (m, 5H, ArH)， 7.62-7.65 (dd, 2H, J_{CH = CH}ArH = 1.8), 8.13 (br, 1 h, NH), 8.62 - -8.65 (dd, 2 h, J_{CH = CH}= 1.8, ArH);MS m/z (%) 327.48 (m +， 100);肛交。計算的。對於C₁₆H₁₄N₄O₂年代。

N-(2-氯苯基)-2-(5-(吡啶-4-基)-1,3,4-惡二唑-2-基硫)乙酰胺(5c)。

收益率82%;mp 212°C;¹H NMR (500 MHz, CDCl_3.): δ 3.89 (s, 2H, CH₂)， 4.48 (s, 2H, CH₂)， 7.05-7.17 (m, 4H, ArH)， 7.61-7.64 (dd, 2H, J_{CH = CH}ArH = 1.8), 8.15 (br, 1 h, NH), 8.60 - -8.64 (dd, 2 h, J_{CH = CH}= 1.8, ArH);MS m/z (%) 362.88 (m⁺, 100);肛交。計算的。對於C₁₆H₁₃ClN₄O₂年代。

N-(4-氯苯基)-2-(5-(吡啶-4-基)-1,3,4-惡二唑-2-基硫)乙酰胺(5d)。

收益率68%;mp 208°C;1 H NMR (500 MHz, CDCl_3.): δ 3.84 (s, 2H, CH₂)， 4.43 (s, 2H, CH₂)， 7.03-7.05 (dd, 2H, J_{CH = CH}=2.4, ArH)， 7.12-7.14 (dd, 2H, J ._{CH = CH}=2.4, ArH)， 7.63-7.66 (dd, 2H, J ._{CH = CH}ArH = 1.8), 8.13 (br, 1 h, NH), 8.63 - -8.67 (dd, 2 h, J_{CH = CH}= 1.8, ArH);MS m/z (%) 362.88 (m⁺, 100);肛交。計算的。對於C₁₆H₁₃ClN₄O₂年代。

2-(5-(吡啶-4-基)-1,3,4-惡二唑-2-基硫)- n-(2-氯苯基)乙酰胺(5e)。

收益率82%;mp 112°C;1 H NMR (500 MHz, CDCl_3.δ 3.82 (s, 2H, CH₂)， 6.96-7.53 (m, 4H, ArH)， 7.64-7.68 (dd, 2H, J_{CH = CH}ArH = 1.8), 8.17 (br, 1 h, NH), 8.68 - -8.71 (dd, 2 h, J_{CH = CH}= 1.8, ArH);MS m/z (%) 348.90 (m +， 100);肛交。計算的。對於C₁₅H₁₁ClN₄O₂年代。

2-(5-(吡啶-4-基)-1,3,4-惡二唑-2-基硫)- n-(4-氯苯基)乙酰胺(5f)。

收益率69%;mp 198°C;¹H NMR (500 MHz, CDCl_3.): δ 3.85 (s, 2H, CH₂)， 7.24-7.27 (dd, 2H, J_{CH = CH}=2.6, ArH)， 7.55-7.58 (dd, 2H, J_{CH = CH}=2.6, ArH)， 7.62-7.67 (dd, 2H, J_{CH = CH}ArH = 1.8), 8.19 (br, 1 h, NH), 8.62 - -8.67 (dd, 2 h, J CH = CH = 1.8, ArH);MS m/z (%) 348.90 (m⁺, 100);肛交。計算的。對於C₁₅H₁₁ClN₄O₂年代。

2-(5-(吡啶-4-基)-1,3,4-惡二唑-2-基硫)- n-(2,6-二氯苯基)乙酰胺(5g)。

收益率73%;mp 216°C;¹H NMR (500 MHz, CDCl_3.): δ 3.86 (s, 2H, CH₂)， 6.94-7.24 (m, 3H, ArH)， 7.64-7.67 (dd, 2H, J_{CH = CH}ArH = 1.8), 8.12 (br, 1 h, NH), 8.69 - -8.72 (dd, 2 h, J_{CH = CH}= 1.8, ArH);MS m/z (%) 383.3 (m⁺, 100);肛交。計算的。對於C₁₅H₁₀C_l2N₄O₂年代。

2-(5-(吡啶-4-基)-1,3,4-惡二唑-2-基硫)- n-(2,4-二氯苯基)乙酰胺(5h)。

收益率81%;mp 227°C;¹H NMR (500 MHz, CDCl_3.δ 3.87 (s, 2H, CH₂)， 7.12-7.15 (dd, 2H, J_{CH = CH}ArH = 2.2), 7.24 (s, 1 h, ArH), 7.51 - -7.53 (dd, 2 h, J_{CH = CH}=2.2, ArH)， 7.64-7.69 (dd, 2H, J ._{CH = CH}ArH = 1.8), 8.13 (br, 1 h, NH), 8.67 - -8.70 (dd, 2 h, J_{CH = CH}= 1.8, ArH);MS m/z (%) 383.3 (m⁺, 100);肛交。計算的。對於C₁₅H₁₀C_l2N₄O₂年代。

2 - (5 - (Pyridin-4-yl) 1, 3, 4-oxadiazol-2-ylthio) -N-phenylpropanamide(6)。

收益率53%;mp 248°C;¹H NMR (500 MHz, CDCl_3.): δ 1.53 (d, 3H, CH_3.), 3.60 - -3.64 (q, 1 h, CH), 7.02 - -7.51 (m, 5 h, ArH), 7.62 - -7.64 (dd, 2 h, J_{CH = CH}ArH = 1.8), 8.14 (br, 1 h, NH), 8.62 - -8.70 (dd, 2 h, J_{CH = CH}= 1.8, ArH);MS m/z (%⁺, 100);肛交。計算的。對於C₁₆H₁₄N₄O₂年代。

2 - (5 - (Pyridin-4-yl) 1, 3, 4-oxadiazol-2-ylthio) -N-benzylpropanamide (6 b)。

收益率60%;mp 237°C;¹H NMR (500 MHz, CDCl_3.): δ 1.50 (d, 3H,CH_3.)， 3.61-3.65 (q, 1H, CH)， 4.45 (s, 2H, CH)₂)， 7.01-7.15 (m, 5H, ArH)， 7.61-7.64 (dd, 2H, J_{CH = CH}ArH = 1.8), 8.13 (br, 1 h, NH), 8.63 - -8.67 (dd, 2 h, J_{CH = CH}= 1.8, ArH);MS m/z (%) 341.5 (m⁺, 100);肛交。計算的。對於C₁₇H₁₆N₄O₂年代。

N-(2-氯苯基)-2-(5-(吡啶-4-基)-1,3,4-惡二唑-2-基硫)丙酰胺(6c)。

收益率68%;mp 227°C;¹H NMR (500 MHz, CDCl_3.): δ 1.52 (d, 3H, CH_3.)， 3.65-3.69 (q, 1H, CH)， 4.48 (s, 2H, CH)₂), 7.05 - -7.17 (m, 4 h, ArH), 7.63 - -7.66 (dd, 2 h, J CH = CH = 1.8, ArH), 8.16 (br, 1 h, NH), 8.62 - -8.66 (dd, 2 h, J_{CH = CH}= 1.8, ArH);MS m/z (%) 376.9 (m +， 100);肛交。計算的。對於C₁₇H₁₅ClN₄O₂年代。

N-(4-氯苯基)-2-(5-(吡啶-4-基)-1,3,4-惡二唑-2-基硫)丙酰胺(6d)

收益率56%;mp 208°C;¹H NMR (500 MHz, CDCl_3.): δ 1.54 (d, 3H, CH_3.)，3.63-3.67 (q, 1H, CH)， 4.43 (s, 2H, CH)₂)， 7.03-7.05 (dd, 2H, J_{CH = CH}=2.4, ArH)， 7.12-7.14 (dd, 2H, J ._{CH = CH}=2.4, ArH)， 7.64-7.67 (dd, 2H, J ._{CH = CH}ArH = 1.8), 8.12 (br, 1 h, NH), 8.65 - -8.70 (dd, 2 h, J_{CH = CH}= 1.8, ArH);MS m/z (%) 376.9 (m⁺, 100);肛交。計算的。對於C₁₇H₁₅ClN₄O₂年代。

2 - (5 - (Pyridin-4-yl) 1, 3, 4-oxadiazol-2-ylthio) - n - (2-chlorophenyl)丙酰胺(6 e)。

收益率63%;mp 215°C;¹H NMR (500 MHz, CDCl_3.): δ 1.55 (d, 3H, CH_3.), 3.63 - -3.66 (q, 1 h, CH), 6.96 - -7.53 (m, 4 h, ArH), 7.62 - -7.67 (dd, 2 h, J_{CH = CH}ArH = 1.8), 8.14 (br, 1 h, NH), 8.68 - -8.73 (dd, 2 h, J_{CH = CH}= 1.8, ArH);MS m/z (%) 362.9 (m⁺, 100);肛交。計算的。對於C₁₆H₁₃ClN₄O₂年代。

2-(5-(吡啶-4-基)-1,3,4-惡二唑-2-基硫)- n-(4-氯苯基)丙酰胺(6f)。

收益率84%;mp 235°C;¹H NMR (500 MHz, CDCl_3.): δ 1.52 (d, 3H, CH_3.)， 3.62-3.65 (q, 1H, CH)，7.24-7.27 (dd, 2H, J_{CH = CH}=2.6, ArH)， 7.55-7.58 (dd, 2H, J_{CH = CH}=2.6, ArH)， 7.65-7.68 (dd, 2H, J_{CH = CH}ArH = 1.8), 8.10 (br, 1 h, NH), 8.67 - -8.71 (dd, 2 h, J CH = CH = 1.8, ArH);MS m/z (%) 362.9 (m⁺, 100);肛交。計算的。對於C₁₆H₁₃ClN₄O₂年代。

2-(5-(吡啶-4-基)-1,3,4-惡二唑-2-基硫代)- n-(2,6-二氯苯基)丙酰胺(6g)。

收益率80%;mp 242°C;¹H NMR (500 MHz, CDCl_3.δ 1.57 (d, 3H, CH_3.), 3.63 - -3.67 (q, 1 h, CH), 6.94 - -7.24 (m, 3 h, ArH), 7.63 - -7.66 (dd, 2 h, J_{CH = CH}ArH = 1.8), 8.11 (br, 1 h, NH), 8.65 - -8.68 (dd, 2 h, J_{CH = CH}= 1.8, ArH);MS m/z (%⁺, 100);肛交。計算的。對於C₁₆H₁₂C_l2N₄O₂年代。

2-(5-(吡啶-4-基)-1,3,4-惡二唑-2-基硫代)- n-(2,4-二氯苯基)丙酰胺(6h)。

收益率64%;mp 236°C;¹H NMR (500 MHz, CDCl_3.): δ 1.56 (d, 3H, CH_3.), 3.60 - -3.63 (q, 1 h, CH), 7.12 - -7.15 (2 h, dd JCH = CH = 2.2, ArH), 7.24 (s, 1 h, ArH), 7.51 - -7.53 (dd, 2 h, J_{CH = CH}=2.2, ArH)， 7.60-7.63 (dd, 2H, J_{CH = CH}ArH = 1.8), 8.10 (br, 1 h, NH), 8.63 - -8.68 (dd, 2 h, J_{CH = CH}= 1.8, ArH);MS m/z (%⁺, 100);肛交。計算的。對於C₁₆H₁₂C_l2N₄O₂年代。

3 - (5 - (Pyridin-4-yl) 1, 3, 4-oxadiazol-2-ylthio) -N-phenylpropanamide(7)。

收益率68%;mp 203°C;¹H NMR (500 MHz, CDCl_3.): δ 2.63-2.67 (tt, 2H, J_{CH = CH}=2.7, ArH)， 3.32-3.36 (tt, 2H, J ._{CH = CH}= 2.7, ArH), 7.02 - -7.51 (m, 5 h, ArH), 7.61 - -7.64 (dd, 2 h, J_{CH = CH}ArH = 1.8), 8.15 (br, 1 h, NH), 8.60 - -8.76 (dd, 2 h, J_{CH = CH}= 1.8, ArH);MS m/z (%⁺, 100);肛交。計算的。對於C₁₆H₁₄N₄O₂年代。

3 - (5 - (Pyridin-4-yl) 1, 3, 4-oxadiazol-2-ylthio) -N-benzylpropanamide (7 b)。

收益率63%;mp 218°C;¹H NMR (500 MHz, CDCl_3.): δ 2.61-2.64 (tt, 2H, J ._{CH = CH}=2.7, ArH)， 3.31-3.36 (tt, 2H, J_{CH = CH}=2.7, ArH)， 4.45 (s, 2H, CH₂)， 7.01-7.15 (m, 5H, ArH)， 7.62-7.66 (dd, 2H, J_{CH = CH}ArH = 1.8), 8.16 (br, 1 h, NH), 8.67 - -8.73 (dd, 2 h, J CH = CH = 1.8, ArH);MS m/z (%) 341.5 (m⁺, 100);肛交。計算的。對於C₁₇H₁₆N₄O₂年代。

N - (2-Chlorobenzyl) 3 - (5 - (pyridin-4-yl) 1, 3, 4-oxadiazol-2-ylthio)丙酰胺(7)。

收益率60%;mp 213°C;¹H NMR (500 MHz, CDCl_3.): δ 2.62-2.65 (tt, 2H, J_{CH = CH}=2.7, ArH)， 3.30-3.35 (tt, 2H, J_{CH = CH}=2.7, ArH)， 4.48 (s, 2H, CH₂)， 7.05-7.17 (m, 4H, ArH)， 7.62-7.68 (dd, 2H, J_{CH = CH}ArH = 1.8), 8.12 (br, 1 h, NH), 8.63 - -8.68 (dd, 2 h, J_{CH = CH}= 1.8, ArH);MS m/z (%) 376.9 (m⁺, 100);肛交。計算的。對於C₁₇H₁₅ClN₄O₂年代。

N-(4-氯苯基)-3-(5-(吡啶-4-基)-1,3,4-惡二唑-2-基硫)丙酰胺(7d)。

收益率59%;mp 217°C;¹H NMR (500 MHz, CDCl_3.): δ 2.64-2.68 (tt, 2H, J_{CH = CH}=2.7, ArH)， 3.34-3.38 (tt, 2H, J ._{CH = CH}ArH = 2.7), 4.43 (2 h, CH2), 7.03 - -7.05 (dd, 2 h, J_{CH = CH}=2.4, ArH)， 7.12-7.14 (dd, 2H, J ._{CH = CH}=2.4, ArH)， 7.62-7.69 (dd, 2H, J ._{CH = CH}ArH = 1.8), 8.19 (br, 1 h, NH), 8.67 - -8.70 (dd, 2 h, J_{CH = CH}= 1.8, ArH);MS m/z (%) 376.9 (m⁺, 100);肛交。計算的。對於C₁₇H₁₅ClN₄O₂年代。

3-(5-(吡啶-4-基)-1,3,4-惡二唑-2-基硫代)- n-(2-氯苯基)丙酰胺(7e)。

收益率63%;mp 203°C;¹H NMR (500 MHz, CDCl_3.): δ 2.62-2.65 (tt, 2H, J_{CH = CH}=2.7, ArH)， 3.33-3.37 (tt, 2H, J ._{CH = CH}= 2.7, ArH), 6.96 - -7.53 (m, 4 h, ArH), 7.66 - -7.73 (dd, 2 h, J_{CH = CH}ArH = 1.8), 8.12 (br, 1 h, NH), 8.63 - -8.70 (dd, 2 h, J_{CH = CH}= 1.8, ArH);MS m/z (%) 362.9 (m^＋1, 100);肛交。計算的。對於C₁₆H₁₃ClN₄O₂年代。

3 - (5 - (Pyridin-4-yl) 1, 3, 4-oxadiazol-2-ylthio) - n -丙酰胺(4-chlorophenyl)(7)。

收益率64%;mp 211°C;¹H NMR (500 MHz, CDCl_3.): δ 2.62-2.66 (tt, 2H, J_{CH = CH}=2.7, ArH)， 3.35-3.38 (tt, 2H, J ._{CH = CH}=2.7, ArH)， 7.24-7.27 (dd, 2H, J ._{CH = CH}=2.6, ArH)， 7.55-7.58 (dd, 2H, J_{CH = CH}=2.6, ArH)， 7.65-7.69 (dd, 2H, J_{CH = CH}ArH = 1.8), 8.18 (br, 1 h, NH), 8.66 - -8.70 (dd, 2 h, J_{CH = CH}= 1.8, ArH);MS m/z (%) 362.9 (m^＋1, 100);肛交。計算的。對於C₁₆H₁₃ClN₄O₂年代。

3-(5-(吡啶-4-基)-1,3,4-惡二唑-2-基硫代)- n-(2,6-二氯苯基)丙酰胺(7g)。

收益率60%;mp 207°C;¹H NMR (500 MHz, CDCl_3.): δ 2.61-2.66 (tt, 2H, J_{CH = CH}=2.7, ArH)， 3.32-3.35 (tt, 2H, J_{CH = CH}= 2.7, ArH), 6.94 - -7.24 (m, 3 h, ArH), 7.64 - -7.69 (dd, 2 h, J_{CH = CH}ArH = 1.8), 8.12 (br, 1 h, NH), 8.65 - -8.72 (dd, 2 h, J_{CH = CH}= 1.8, ArH);MS m/z (%^＋1, 100);肛交。計算的。對於C₁₆H₁₂C_l2N₄O_{2 < S。}

3 - (5 - (Pyridin-4-yl) 1, 3, 4-oxadiazol-2-ylthio) - n - (2, 4-dichlorophenyl)丙酰胺(7小時)。

收益率61%;mp 209°C;¹H NMR (500 MHz, CDCl_3.): δ 2.64-2.67 (tt, 2H, J_{CH = CH}=2.7, ArH)， 3.30-3.33 (tt, 2H, J ._{CH = CH}=2.7, ArH)， 7.12-7.15 (dd, 2H, J ._{CH = CH}ArH = 2.2), 7.24 (s, 1 h, ArH), 7.51 - -7.53 (dd, 2 h, J_{CH = CH}=2.2, ArH)， 7.60-7.68 (dd, 2H, J ._{CH = CH}ArH = 1.8), 8.17 (br, 1 h, NH), 8.68 - -8.73 (dd, 2 h, J_{CH = CH}= 1.8, ArH);MS m/z (%^＋1, 100);肛交。計算的。對於C₁₆H₁₂C_l2N₄O₂年代。

3 - (5 - (Pyridin-4-yl) 1, 3, 4-oxadiazol-2-ylthio) 2-methyl-nphenylpropanamide (8 a)。

收益率62%;mp 205°C;¹H NMR (500 MHz, CDCl_3.): δ 1.25 (d, 3H, CH_3.)， 2.88-2.92 (m, 1H, CH)， 3.21-3.34 (d, 2H, CH)₂)， 7.02-7.51 (m, 5H, ArH)， 7.63-7.68 (dd, 2H, J_{CH = CH}ArH = 1.8), 8.12 (br, 1 h, NH), 8.68 - -8.77 (dd, 2 h, J_{CH = CH}= 1.8, ArH);MS m/z (%) 341.4 (m⁺, 100);肛交。計算的。對於C₁₇H₁₆N₄O₂年代。

3-(5-(吡啶-4-基)-1,3,4-惡二唑-2-基硫)- n-苄基-2-甲基丙酰胺(8b)。

收益率71%;mp187°C;¹H NMR (500 MHz, CDCl_3.δ 1.21 (d, 3H, CH_3.), 2.81 - -2.85 (m, 1 h, CH), 3.20 - -3.31 (d, 2 h, CH2), 4.45 (2 h, CH₂)， 7.01 ~ 7.15 (m, 5H, ArH)， 7.66 ~ 7.75 (dd, 2H, J_{CH = CH}ArH = 1.8), 8.10 (br, 1 h, NH), 8.67 - -8.76 (dd, 2 h, J_{CH = CH}= 1.8, ArH);MS m/z (%) 355.5 (m⁺, 100);肛交。計算的。對於C₁₈H₁₈N₄O₂年代。

N-(2-氯苯基)-3-(5-(吡啶-4-基)-1,3,4-惡二唑-2-基硫)-2-甲基丙酰胺(8c)。

收益率72%;mp186°C;¹H NMR (500 MHz, CDCl_3.): δ 1.26 (d, 3H, CH_3.)， 2.84-2.89 (m, 1H, CH)， 3.21-3.30 (d, 2H, CH)₂)， 4.48 (s, 2H, CH₂)， 7.05 ~ 7.17 (m, 4H, ArH)， 7.63 ~ 7.69 (dd, 2H, J_{CH = CH}ArH = 1.8), 8.17 (br, 1 h, NH), 8.64 - -8.71 (dd, 2 h, J_{CH = CH}= 1.8, ArH);MS m/z (%) 390.9 (m^＋1, 100);肛交。計算的。對於C₁₈H₁₇ClN₄O₂年代。

N-(4-氯苯基)-3-(5-(吡啶-4-基)-1,3,4-惡二唑-2-基硫)-2-甲基丙酰胺(8d)。

收益率73%;mp176°C;¹H NMR (500 MHz, CDCl_3.δ 1.22 (d, 3H, CH_3.)， 2.83-2.88 (m, 1H, CH)， 3.22-3.31 (d, 2H, CH)₂)， 4.43 (s, 2H, CH₂)， 7.03-7.05 (dd, 2H, J_{CH = CH}=2.4, ArH)， 7.12-7.14 (dd, 2H, J ._{CH = CH}=2.4, ArH)， 7.62-7.67 (dd, 2H, J ._{CH = CH}ArH = 1.8), 8.16 (br, 1 h, NH), 8.63 - -8.70 (dd, 2 h, J_{CH = CH}= 1.8, ArH);MS m/z (%) 390.9 (m^＋1, 100);肛交。計算的。對於C₁₈H₁₇ClN₄O₂年代。

3-(5-(吡啶-4-基)-1,3,4-惡二唑-2-基硫)- n-(2-氯苯基)-2-甲基丙酰胺(8e)。

收益率77%;mp 208°C;¹H NMR (500 MHz, CDCl_3.): δ 1.24 (d, 3H, CH_3.)， 2.84-2.87 (m, 1H, CH)， 3.23-3.35 (d, 2H, CH)₂)， 6.96-7.53 (m, 4H, ArH)， 7.62-7.69 (dd, 2H, J_{CH = CH}ArH = 1.8), 8.13 (br, 1 h, NH), 8.65 - -8.71 (dd, 2 h, J_{CH = CH}= 1.8, ArH);MS m/z (%) 376.9 (m^＋1, 100);肛交。計算的。對於C₁₇H₁₅ClN₄O₂年代。

3-(5-(吡啶-4-基)-1,3,4-惡二唑-2-基硫代)- n-(4-氯苯基)-2-甲基丙酰胺(8f)。

收益率73%;mp185°C;¹H NMR (500 MHz, CDCl_3.δ 1.27 (d, 3H, CH_3.)， 2.82-2.86 (m, 1H, CH)， 3.24-3.36 (d, 2H, CH)₂)， 7.24-7.27 (dd, 2H, J_{CH = CH}=2.6, ArH)， 7.55-7.58 (dd, 2H, J_{CH = CH}=2.6, ArH)， 7.61-7.68 (dd, 2H, J_{CH = CH}ArH = 1.8), 8.14 (br, 1 h, NH), 8.64 - -8.73 (dd, 2 h, J_{CH = CH}= 1.8, ArH);MS m/z (%) 376.9 (m^＋1, 100);肛交。計算的。對於C₁₇H₁₅ClN₄O₂年代。

3-(5-(吡啶-4-基)-1,3,4-惡二唑-2-基硫代)- n-(2,6-二氯苯基)-2-甲基丙酰胺(8g)。

收益率71%;mp 174°C;¹H NMR (500 MHz, CDCl_3.): δ 1.20 (d, 3H, CH_3.)， 2.83-2.90 (m, 1H, CH)， 3.23-3.37 (d, 2H, CH)₂)， 6.94-7.24 (m, 3H, ArH)， 7.62-7.68 (dd, 2H, J_{CH = CH}ArH = 1.8), 8.17 (br, 1 h, NH), 8.63 - -8.75 (dd, 2 h, J_{CH = CH}= 1.8, ArH);MS m/z (%) 411.3 (m^＋1, 100);肛交。計算的。對於C₁₇H₁₄C_l2N₄O₂年代。

3-(5-(吡啶-4-基)-1,3,4-惡二唑-2-基硫)- n-(2,4-二氯苯基)-2-甲基丙酰胺(8h)。

收益率78%;mp180°C;¹H NMR (500 MHz, CDCl_3.δ 1.23 (d, 3H, CH_3.)， 2.80-2.85 (m, 1H, CH)， 3.24-3.38 (d, 2H, CH)₂), 7.12 - -7.15 (dd, 2 h, JCH = CH = 2.2, ArH), 7.24 (s, 1 h, ArH), 7.51 - -7.53 (dd, 2 h, J_{CH = CH}=2.2, ArH)， 7.62-7.70 (dd, 2H, J ._{CH = CH}ArH = 1.8), 8.18 (br, 1 h, NH), 8.61 - -8.73 (dd, 2 h, J_{CH = CH}= 1.8, ArH);MS m/z (%) 411.3 (m_＋1, 100);肛交。計算的。對於C₁₇H₁₄C_l2N₄O₂年代。

抗細菌的活動

菌種及生長條件:肺結核;₃₇Rv (ATCC，貓。不。衍生株和臨床分離株在添加0.2%甘油、0.05% Tween 80和10% ADS的Middlebrook 7H9肉湯培養基中維持。培養基中添加潮黴素(50 μg ml)⁻¹)或卡那黴素(20 μg ml⁻¹)。

高通量細胞篩選:牛分枝杆菌卡介苗培養至OD₆₀₀在完全7H9肉湯培養基中添加0.5-0.6。在準備1536- well配藥時，將培養物稀釋到外徑₆₀₀使用完全的7H9培養基0.01。使用定製的Bottle Valve液體分配器(GNF)將體積為4 μl的完整7H9培養基分裝到底部1536孔的白色固體板中。然後使用定製的1536 Pintool (GNF)將100 nl的DMSO測試化合物(1 mM)轉移到每個檢測板中。隨後用Bottle Valve液體分配器(最終OD值)將稀釋的培養物(4 μl)加入檢測板中₆₀₀在8 μl中為0.005)。培養板在37°C下培養48小時。通過使用BacTiter-Glo微生物細胞活力測定法(Promega)測量ATP水平來評估生長。使用ViewLux平板閱讀器測量發光。

麥克風₅₀決心:麥克風₅₀與前麵描述的一樣，略有修改[17]。簡單地說，溶解在90% DMSO中的化合物被重複稀釋兩倍，並被蚊子HTS (TTP LabTech)檢測到384孔透明板上，導致每種化合物稀釋10次。體積為50 μl的結核分枝杆菌培養(最終外徑₆₀₀的0.02)添加到每個孔中，並在37℃下孵育5天。OD₆₀₀使用SpectraMax M2分光光度計記錄值，MIC₅₀使用GraphPad Prism 5軟件繪製曲線。在測定設置下，MIC₅₀值落在抑製曲線的線性部分，比MIC更具魯棒性和可重複性₉₀．因此，隻有MIC₅₀值被上報。臨床用於藥敏試驗的分離株采用IS6110分析分型，如[18]所示。

細胞毒性:對HepG2細胞係(ATCC, cat。不。HB-8065)和BHK21 (ATCC, cat。no.CCL-10)用於96孔微孔板。以每孔105個細胞的密度接種細胞，在37°C下孵育24小時，並暴露於2倍連續稀釋的化合物中3天。使用細胞增殖試劑盒II (Invitrogen)監測細胞活力。

細胞內ATP水平測定:細胞內ATP水平如前所述[19]定量。簡單地說，將25 μl結核分枝杆菌培養物與等體積的新鮮製備的BacTiter-Glo試劑混合在白色384平底板中，在黑暗中孵育5分鍾。使用Tecan Safire2平板閱讀器測量發光。

藥物準備:除非特別說明，所有化合物都從Sigma中獲得，並在無菌去離子水中製備。實驗化合物在二甲基亞碸(Sigma)中製備，用於體外藥敏試驗。

結果與討論

化學

在我們試圖合成具有成本效益的藥物時，惡二唑被認為是更好的靶點，易於合成且更便宜。合成路線如圖(圖1)[16]所示。簡而言之，在回流條件下，用水合肼在乙醇中進行了酯向肼的化學轉化。然後用通常的CS將肼轉化為硫氨基甲酸酯₂、KOH和乙醇法。然後使用質子供體(硫酸)在0到5°C的溫度範圍內循環產生的固體。吡啶基-惡二唑“母體”然後與各種氯代化合物反應，進一步合成類似物。這些反應使我們得到了硫取代的化合物5、6、7和8。

抗結核的活動

開發了一種細胞篩選方法來鑒定分枝杆菌生長抑製劑。幕布被擋住了牛結核分枝杆菌（牛分枝杆菌)卡介苗用細胞內ATP含量作為細菌生長的替代標記。複合命中與確認的活動對抗結核分枝杆菌我們的注意力被吸引到吡啶基-惡二唑化合物簇上。先導4之一，(在我們實驗室為另一個項目合成，未發表)與MIC₅₀範圍為0.21 μM(方案1)。該化合物在可接受範圍內具有殺菌作用和細胞毒譜。因此，為了獲得有效的抗結核活性，啟動了先導優化方案。

圖1:化合物的合成路線5a-h, 6a-h, 7a-h和8a-h。

化學轉化程序是從化合物開始的5．烷基鏈長度增加，酰胺鏈完整(5)已經顯示出更好的效力。另一個與Ar =Benzyl的取代，5 b具有相似的藥理活性。為了獲得更好的活性，我們使用苯基和苄基與氯取代。如果5 e而且5 f，如報告所述，觀察到活性改善。類似的苄基取代嚐試(5c和5d)的數據令人失望，市場活動沒有進一步增加。假設氯在取向和受體結合中起著重要作用，5克而且5 h是合成的，但未能反映增強。

仔細觀察SAR發現“小變化大”，因此懷疑一個碳的延伸或分支是否會帶來抑製的改善，進一步的係列6 a - 7 a -而且8 a -進行了合成和測試。在分支級數6a-h的情況下，注意到等能或減弱作用並不奇怪。這可能是由於分子的三維結構增加了體積。隻有化合物6 f已顯示出輕微的改善活動。試圖延伸鏈條，7 a -揭示了不同的SAR，除了二氯化合物7 g而且7小時，它們的藥效都有所增強。分子7 f與異煙肼的藥效幾乎相等。

當合成的分支類似物7係列，即8a-h係列，與我們的預期相反，沒有一種化合物像7 f．因此我們決定進一步評估7 f與標準藥異煙肼(INH)比較。

首先我們比較7 f對18種結核分枝杆菌臨床分離株(表2)的敏感性(結核分枝杆菌)，其中16株為泛敏菌株，2株為單利福平耐藥菌株。我們很高興地報告，我們的化合物7 f已被證明幾乎等同於INH。看到了它的潛力，我們決定評估一下7 f抗9株多藥耐藥(MDR)和2株多藥耐藥MTB(表3)。令人高興的是，該化合物對幾乎所有耐藥菌株都顯示出有希望的活性。複合7 f目前正處於進一步評估階段，將很快通知。

結論

繼續廣泛使用未來的抗細菌藥物，我們的目標是合成一種更便宜但更好的藥物來治療今天的XDR和MDR結核病。為了做到這一點，我們把吡啶-惡二唑歸零，這就得到了非常容易處理的小分子。對合成係列的評價顯示出一種強有力的化合物7 f與異煙肼對H₃₇房車。的有效性讓我們感到驚訝7 f針對25個不同的菌株。這種新的化合物顯示出很有希望的抗xdr和抗mdr結核病活性。進一步研究該化合物的毒素團的嚐試正在進行中，並在結果可用時簡短地通報。

表2:7 f結核分枝杆菌臨床分離株的藥物敏感性(泛敏感和單孔福平耐藥)。

複合7 f對16株泛敏感株和2株單利福平耐藥(星號)臨床分離株進行異煙肼類藥物敏感性測定。

表3:7f MTB (MDR和多耐藥)臨床分離株的藥敏性。

的7 f並對9株耐多藥(MDR)和2株耐多藥(MTB)菌株進行了藥敏試驗。(b)在測試的25個敏感和耐藥臨床分離株中，有20個以前通過IS6110基因分型確定具有遺傳差異。我,異煙肼;R,利福平;年代,鏈黴素;EM,乙胺丁醇;等、乙硫異煙胺;K,卡那黴素;P,吡嗪酰胺;Cl,環丙沙星; CA, capreomycin.

鳴謝

我們衷心感謝Mahendra Shiradkar博士在活動和描述方麵的所有支持。

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條信息

文章類型:研究文章

引用:Mahajan NS, Dhawale SC(2015)聯吡啶-惡二唑治療XDR和MDR結核病的設計、合成和評價-第二部分。J藥品開發1(2):http://dx.doi.org/10.16966/2470-1009.109

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出版的曆史:

收到日期:2015年9月24日

接受日期:2015年11月23日

發表日期:2015年11月28日