本发明涉及有机化学领域，具体为一种蛇床子素酰胺类化合物及其应用。
背景技术：
蛇床子素(osthole)，化学名为7-甲氧基-8-异戊烯基香豆素，又称为甲氧基欧芹酚或欧芹酚甲醚，可以从多种植物中提取得到，因从伞形科植物蛇床的干燥成熟果实蛇床子中提取的含量最多，被称为蛇床子素。
研究表明，蛇床子素具有多种生物活性，如抗骨质疏松、抗痴呆、抗癫痫、镇疼、治疗肝炎、抗癌、止痒、抗氧化等作用。除此之外，蛇床子素在农业方面也有多种应用，如杀灭寄生虫、抗病毒等作用。
为此，国内外的学者开始对天然产物蛇床子素进行结构修饰与改造，目的是为得到生物活性好、有研究价值的蛇床子素衍生物。通过分析已有研究文献，发现蛇床子素在抗菌方面的应用研究报道较少，仅有研究报道蛇床子及提取物有抗菌活性([1]李宁,杨小红.蛇床子有效成分对金黄色葡萄球菌凝固酶活性的影响[j].广东医学,2007,28(6):876-877；[2]李晶红,谷继伟,王曦.蛇床子提取物的抗菌作用研究[j].黑龙江医药科学,2013,36(4):87-87,89.)。因此，为了寻找结构新颖的抗菌候选化合物，本发明以中药蛇床子中提取分离的单体化合物蛇床子素为先导化合物，运用药物化学、有机合成等理论知识，对蛇床子素8位异戊烯基进行结构改造和修饰，设计合成一种蛇床子素酰胺类化合物，进行抗菌活性研究。
技术实现要素：
本发明以蛇床子素为先导化合物，运用现代药物设计理念与有机合成技术等知识，对蛇床子素8位异戊烯基进行结构改造和修饰，设计合成了一类蛇床子素酰胺类化合物，进行抗菌活性研究。
本发明的主要目的在于提供蛇床子素酰胺类化合物，如通式ⅲ所示：
其中，r为1～5个碳的烷基；或r为苯基；或r为含n、o、s原子中的1个或2个或3个杂原子的五元芳香杂环基；或r为含n、o、s原子中的1个或2个或3个杂原子的六元芳香杂环基；或r为苯甲基、苯乙基中的一种。
本发明通式ⅲ所述活性蛇床子素酰胺类化合物可与临床抗菌药物或与抗菌活性成分组合使用。
本发明通式ⅲ所述蛇床子素酰胺类化合物可用于制备抗金黄色葡萄球菌(s.aureus)的药物或药物组合物。
本发明通式ⅲ所述蛇床子素酰胺类化合物可用于制备耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(mrsa)的药物或药物组合物。
下面的合成路线描述了本发明通式ⅲ化合物的制备方法，为有机化学领域的常规和熟知方法。
其中，seo2为二氧化硒，dmso为二甲亚砜，nah2po4为磷酸二氢钠，naclo2为亚氯酸钠，dcc为二环己基碳二亚胺。
部分通式ⅲ中蛇床子素酰胺类化合物的化学结构表示如下所示：
化合物ⅲ-1：r为邻氟苯基，化学结构式为：
化合物ⅲ-2：r为间氟苯基，化学结构式为：
化合物ⅲ-3：r为对氟苯基，化学结构式为：
化合物ⅲ-4：r为邻三氟甲基苯基，化学结构式为：
化合物ⅲ-5：r为间三氟甲基苯基，化学结构式为：
化合物ⅲ-6：r为对三氟甲基苯基，化学结构式为：
化合物ⅲ-7：r为邻硝基苯基，化学结构式为：
化合物ⅲ-8：r为间硝基苯基，化学结构式为：
化合物ⅲ-9：r为对硝基苯基，化学结构式为：
化合物ⅲ-10：r为邻甲基苯基，化学结构式为：
化合物ⅲ-11：r为间甲基苯基，化学结构式为：
化合物ⅲ-12：r为对甲基苯基，化学结构式为：
化合物ⅲ-13：r为邻氟苯甲基，化学结构式为：
化合物ⅲ-14：r为对氟苯甲基，化学结构式为：
化合物ⅲ-15：r为对三氟甲基苯甲基，化学结构式为：
对本发明所提供的蛇床子素酰胺类化合物进行抗菌活性研究，结果表明：部分目标化合物的具有显著的抗菌活性，尤其是对金黄色葡萄球菌和耐甲氧西林金黄色葡萄球菌的抗菌活性远远优于蛇床子素及对照药磺胺嘧啶。该发明表明对蛇床子素8位进行结构改造和修饰，能有效改善其抗菌活性。
具体实施方式
下面结合实施例进一步介绍本发明，但本发明不仅限于下述实施例，可以预见本领域技术人员在结合现有技术的情况下，实施情况可能产生种种变化。
本发明通式ⅲ化合物的制备：
其中，seo2为二氧化硒，dmso为二甲亚砜，nah2po4为磷酸二氢钠，naclo2为亚氯酸钠，dcc为二环己基碳二亚胺。
实施例1：化合物ⅲ-1的制备
首先，称取1mmol(0.244g)蛇床子素溶解于装有dmso(10ml)的圆底烧瓶中，油浴下搅拌(100℃)，并缓慢滴加3mmol(0.330g)seo2溶液(用10mldmso溶解)。用薄层层析法[v(乙酸乙酯):v(石油醚)＝1:3]检测是否反应完全。反应完成后，趁热抽滤。测其滤液的ph，用30ml乙酸乙酯萃取并用适量去离子水洗涤滤液至ph为5.5～6，无水硫酸钠干燥，抽滤，滤液旋蒸至少许，硅胶柱色谱分离纯化[v(乙酸乙酯):v(石油醚)＝1:3]，旋蒸，真空干燥，得白色固体，即中间体ⅰ。
其次，称取1mmol(0.258g)中间体ⅰ、叔丁醇(5ml)，加入装有2-甲基-2-丁烯(5ml)的圆底烧瓶中，油浴下搅拌(40℃)，并缓慢滴加9mmol(0.810g)naclo2溶液(用10ml去离子水溶解)、7mmol(0.839g)nah2po4溶液(用10ml去离子水溶解)，搅拌过夜。用薄层层析法[v(乙酸乙酯):v(石油醚)＝2:1]检测是否反应完全。反应完成后，旋蒸除去叔丁醇，用正己烷(10ml)、去离子水萃取。用ph试纸测水层ph，并用1mol/l的盐酸溶液调至ph为1，用二氯甲烷少量多次萃取，旋蒸，真空干燥，得白色固体，即中间体ⅱ。
最后，称取1mmol(0.274g)中间体ⅱ、1.2mmol邻氟苯胺溶于装有无水二氯甲烷(10ml)的圆底烧瓶中，冰浴下搅拌(0～5℃)，并缓慢滴加2mmol(0.412g)dcc溶液(用10ml无水二氯甲烷溶解)。滴加完成，撤去冰浴，自然升温至室温，搅拌过夜。用薄层层析法[v(乙酸乙酯):v(石油醚)＝3:1]检测是否反应完全。反应完成后，滤液旋蒸至少许。(200～300目)硅胶色谱柱分离[v(乙酸乙酯):v(石油醚)＝1:1]，旋蒸，真空干燥，得白色固体，即化合物ⅲ-1。
实施例2：化合物ⅲ-4的制备
首先，称取1mmol(0.244g)蛇床子素溶解于装有dmso(10ml)的圆底烧瓶中，油浴下搅拌(100℃)，并缓慢滴加3mmol(0.330g)seo2溶液(用10mldmso溶解)。用薄层层析法[v(乙酸乙酯):v(石油醚)＝1:3]检测是否反应完全。反应完成后，趁热抽滤。用30ml乙酸乙酯萃取并用适量去离子水洗涤滤液至ph为5.5～6，无水硫酸钠干燥，抽滤，滤液旋蒸至少许，硅胶柱色谱分离纯化[v(乙酸乙酯):v(石油醚)＝1:3]，旋蒸，真空干燥，得白色固体，即中间体ⅰ。
其次，称取1mmol(0.258g)中间体ⅰ、叔丁醇(5ml)，加入装有2-甲基-2-丁烯(5ml)的圆底烧瓶中，油浴下搅拌(40℃)，并缓慢滴加9mmol(0.810g)naclo2溶液(用10ml去离子水溶解)、7mmol(0.839g)nah2po4溶液(用10ml去离子水溶解)，搅拌过夜。用薄层层析法[v(乙酸乙酯):v(石油醚)＝2:1]检测是否反应完全。反应完成后，旋蒸除去叔丁醇，用正己烷(10ml)、去离子水萃取。用ph试纸测水层ph，并用1mol/l的盐酸溶液调至ph为1，用二氯甲烷少量多次萃取，旋蒸，真空干燥，得白色固体，即中间体ⅱ。
最后，称取1mmol(0.274g)中间体ⅱ、1.2mmol邻三氟甲基苯胺溶于装有无水二氯甲烷(10ml)的圆底烧瓶中，冰浴下搅拌(0～5℃)，并缓慢滴加2mmol(0.412g)dcc溶液(用10ml无水二氯甲烷溶解)。滴加完成，撤去冰浴，自然升温至室温，搅拌过夜。用薄层层析法[v(乙酸乙酯):v(石油醚)＝3:1]检测是否反应完全。反应完成后，滤液旋蒸至少许。(200～300目)硅胶色谱柱分离[v(乙酸乙酯):v(石油醚)＝1:2]，旋蒸，真空干燥，得白色固体，即化合物ⅲ-4。
实施例3：化合物ⅲ-8的制备首先，称取1mmol(0.244g)蛇床子素溶解于装有dmso(10ml)的圆底烧瓶中，油浴下搅拌(100℃)，并缓慢滴加3mmol(0.330g)seo2溶液(用10mldmso溶解)。用薄层层析法[v(乙酸乙酯):v(石油醚)＝1:3]检测是否反应完全。反应完成后，趁热抽滤。用30ml乙酸乙酯萃取并用适量去离子水洗涤滤液至ph为5.5～6，无水硫酸钠干燥，抽滤，滤液旋蒸至少许，硅胶柱色谱分离纯化[v(乙酸乙酯):v(石油醚)＝1:3]，旋蒸，真空干燥，得白色固体，即中间体ⅰ。
其次，称取1mmol(0.258g)中间体ⅰ、叔丁醇(5ml)，加入装有2-甲基-2-丁烯(5ml)的圆底烧瓶中，油浴下搅拌(40℃)，并缓慢滴加9mmol(0.810g)naclo2溶液(用10ml去离子水溶解)、7mmol(0.839g)nah2po4溶液(用10ml去离子水溶解)，搅拌过夜。用薄层层析法[v(乙酸乙酯):v(石油醚)＝2:1]检测是否反应完全。反应完成后，旋蒸除去叔丁醇，用正己烷(10ml)、去离子水萃取。用ph试纸测水层ph，并用1mol/l的盐酸溶液调至ph为1，用二氯甲烷少量多次萃取，旋蒸，真空干燥，得白色固体，即中间体ⅱ。
最后，称取1mmol(0.274g)中间体ⅱ、1.2mmol间硝基苯胺溶于装有无水二氯甲烷(10ml)的圆底烧瓶中，冰浴下搅拌(0～5℃)，并缓慢滴加2mmol(0.412g)dcc溶液(用10ml无水二氯甲烷溶解)。滴加完成，撤去冰浴，自然升温至室温，搅拌过夜。用薄层层析法[v(乙酸乙酯):v(石油醚)＝3:1]检测是否反应完全。反应完成后，滤液旋蒸至少许。(200～300目)硅胶色谱柱分离[v(乙酸乙酯):v(石油醚)＝1:3]，旋蒸，真空干燥，得白色固体，即化合物ⅲ-8。
实施例4：化合物ⅲ-14的制备首先，称取1mmol(0.244g)蛇床子素溶解于装有dmso(10ml)的圆底烧瓶中，油浴下搅拌(100℃)，并缓慢滴加3mmol(0.330g)seo2溶液(用10mldmso溶解)。用薄层层析法[v(乙酸乙酯):v(石油醚)＝1:3]检测是否反应完全。反应完成后，趁热抽滤。用30ml乙酸乙酯萃取并用适量去离子水洗涤滤液至ph为5.5～6，无水硫酸钠干燥，抽滤，滤液旋蒸至少许，硅胶柱色谱分离纯化[v(乙酸乙酯):v(石油醚)＝1:3]，旋蒸，真空干燥，得白色固体，即中间体ⅰ。
其次，称取1mmol(0.258g)中间体ⅰ、叔丁醇(5ml)，加入装有2-甲基-2-丁烯(5ml)的圆底烧瓶中，油浴下搅拌(40℃)，并缓慢滴加9mmol(0.810g)naclo2溶液(用10ml去离子水溶解)、7mmol(0.839g)nah2po4溶液(用10ml去离子水溶解)，搅拌过夜。用薄层层析法[v(乙酸乙酯):v(石油醚)＝2:1]检测是否反应完全。反应完成后，旋蒸除去叔丁醇，用正己烷(10ml)、去离子水萃取。用ph试纸测水层ph，并用1mol/l的盐酸溶液调至ph为1，用二氯甲烷少量多次萃取，旋蒸，真空干燥，得白色固体，即中间体ⅱ。
最后，称取1mmol(0.274g)中间体ⅱ、1.2mmol对氟苯甲胺溶于装有无水二氯甲烷(10ml)的圆底烧瓶中，冰浴下搅拌(0～5℃)，并缓慢滴加2mmol(0.412g)dcc溶液(用10ml无水二氯甲烷溶解)。滴加完成，撤去冰浴，自然升温至室温，搅拌过夜。用薄层层析法[v(乙酸乙酯):v(石油醚)＝3:1]检测是否反应完全。反应完成后，滤液旋蒸至少许。(200～300目)硅胶色谱柱分离[v(乙酸乙酯):v(石油醚)＝1:1]，旋蒸，真空干燥，得白色固体，即化合物ⅲ-14。
目标化合物ⅲ的相关数据如表1所示：
表1
本发明的抗菌活性测试：以蛇床子素、磺胺嘧啶为对照药物，采用微量稀释法测定通式ⅲ蛇床子素酰胺类化合物对金黄色葡萄球菌(s.aureus)、大肠杆菌(e.coli)和耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(mrsa)的最小抑菌浓度(mic),数据如表2所示。
表2
从上述实验结果可以清楚的看出，本发明所要保护的通式ⅲ的化合物具有潜在抗菌活性。大多数化合物对金黄色葡萄球菌(s.aureus)、大肠杆菌(e.coli)和耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(mrsa)的抗菌活性优于对照品蛇床子素和对照药磺胺嘧啶，尤其对金黄色葡萄球菌(s.aureus)和耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(mrsa)的抗菌活性更显著。其中，化合物ⅲ-9、ⅲ-15对金黄色葡萄球菌(s.aureus)的mic远远小于对照品蛇床子素和对照药磺胺嘧啶；化合物ⅲ-3、ⅲ-9、ⅲ-12、ⅲ-15对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(mrsa)的mic也远远小于对照品蛇床子素和对照药磺胺嘧啶，表现出显著的抗菌活性。其潜在的抗菌活性可用于抗金黄色葡萄球菌(s.aureus)和抗耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(mrsa)的应用。同时，也可与其他抗菌活性物质组合使用。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。