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1 2005 年第 25 卷有机化学 Vol. 25, 2005 第 10 期, 1221~1226 Chinese Journl of Orgnic Chemistry No. 10, 1221~1226 研究论文 1- 环丙基 -6- 氟 -7-(4- 酰基 -1- 哌嗪基 )-1,4- 二氢 -4- 氧代喹啉 -3- 羧酸的合成及其抗菌活性研究 李英俊 *, 刘素娜 b 彭勤纪王 许永廷靳 营张治广 ( 辽宁师范大学化学化工学院大连 ) ( b 大连理工大学精细化学化工重点实验室大连 ) 焜 b 摘要以 1- 环丙基 -6- 氟 -7- 氯 -1, 4- 二氢 -4- 氧代喹啉 -3- 羧酸为原料经过两步反应合成出了 16 个新的 1- 环丙基 -6- 氟 -7-(4- 酰基 -1- 哌嗪基 )-1, 4- 二氢 -4- 氧代喹啉 -3- 羧酸, 并利用 IR, 1 H NMR, 13 C NMR, MS 谱及元素分析对其结构进行了表征. 初步体外抗菌活性研究表明, 大部分目标化合物对大肠杆菌有一定的抑菌活性, MIC 值在 0.312~20 µg/ml 之间, 但活性低于对照物环丙沙星和氧氟沙星 ; 目标化合物对绿脓杆菌无抑菌活性, 最低抑菌浓度 (MIC) 均大于 20 µg/ml. 关键词氟喹诺酮 ; 环丙沙星 ; 合成 ; 抗菌活性 Synthesis nd Antibcteril Activity of 1-Cyclopropyl-6-fluoro- 7-(4-cyl-1-piperzinyl)-1,4-dihydro-4-oxo-quinoline- 3-crboxylic Acid LI, Ying-Jun*, LIU, Su-N XU, Yong-Ting JIN, Kun b PENG, Qin-Ji b WANG, Ying ZHANG, Zhi-Gung ( School of Chemicl Engineering, Lioning Norml University, Dlin ) ( b Stte Key Lbortory of Fine Chemicls, Dlin University of Technology, Dlin ) Abstrct Sixteen new 1-cyclopropyl-6-fluoro-7-(4-cyl-1-piperzinyl)-1,4-dihydro-4-oxo-quinoline-3- crboxylic cids were synthesized from 1-cyclopropyl-6-fluoro-7-chloro-1,4-dihydro-4-oxo-quinoline-3- crboxylic cid. The structures of the new compounds were chrcterized by IR, 1 H NMR, 13 C NMR, MS spectr nd elementl nlysis. Antibcteril ctivity tests in vitro indicted tht most of the trget compounds possessed reltively high inhibiting ctivity ginst Escherichi coli, but lower thn ciprofloxcin nd ofloxcin. The trget compounds hd no inhibiting ctivity ginst Pseudomons eruginos. Keywords fluoroquinolone; ciprofloxcin; synthesis; ntibcteril ctivity 氟喹诺酮类化合物是广泛应用于临床的广谱 高效 低毒的抗感染药物, 是新型抗菌药物研究中的活跃领域 [1~5]. 但该类药物的共同缺点是生物利用度小, 血药浓度较低 [6], 影响体内疗效. 如何改善药代动力学性质, 以提高血药水平, 增强其体内活性是当前喹诺酮抗 菌药物研究的重点课题之一. 对已有品种进行结构修饰是寻找新的抗菌喹诺酮类化合物的方法之一 [7]. 氟喹诺酮类化合物的 7 位取代基对该类化合物的抗菌活性有很大影响 [8], 它与药物对细菌细胞膜的渗透能力及对 DNA 的亲和力有关, 改变 7- 位取代基有可能获得抗菌活性更 * E-mil: chemlb.lnnu@163.com Received Jnury 17, 2005; revised Mrch 28, 2005; ccepted April 15, 2005.

2 1222 有机化学 Vol. 25, 2005 理想的药物 [9]. 7 位上的改造尽管多种多样, 但最具临床应用价值的仍为哌嗪及取代哌嗪基团 [7,9,10]. 文献 [10] 报道选择不同结构的喹诺酮母体作为烷化剂的载体, 用酰胺键将喹诺酮母体和烷化剂连结起来所合成出的喹诺酮类化合物具有良好的抗菌 抗肿瘤活性. 为了改善氟喹诺酮类代表药物 - 环丙沙星的疗效, 本研究设想将具 [11] 有杀菌 抗肿瘤活性的芳氧乙酸转化为芳氧乙酰基, 对环丙沙星分子的哌嗪基进行修饰, 以期通过改造化合物结构来改变化合物的理化性质, 体内代谢途径, 获得血药浓度和活性高, 毒副作用小, 疗效更好的抗菌药物. 本工作以环丙羧酸为原料, 设计合成了 16 个新的 1- 环丙基 -6- 氟 -7-(4- 酰基 -1- 哌嗪基 )-1,4- 二氢 -4- 氧代喹啉 -3- 羧酸 (4~4p). 利用 IR, 1 H NMR, 13 C NMR, MS 及元素分析确认了新化合物的结构. 对目标化合物进行了初步的生物活性研究. 体外抗菌活性研究表明, 大部分目标化合物对大肠杆菌具有一定的抑菌活性, MIC 值在 0.312~20 µg/ml 之间, 但效果不如对照物环丙沙星和氧氟沙星 ; 目标化合物对绿脓杆菌无抑菌活性, 最低抑菌浓度 (MIC) 均大于 20 µg/ml. 关于目标化合物的体内活性实验研究正在进行之中. 合成路线见 Scheme 1. 1 实验部分 1.1 仪器与试剂 岛津 IR-408 红外光谱仪, KBr 压片 ; Vrin INOVA 400 MHz 核磁共振仪和 BRUKER AC-80 核磁共振仪, DMSO-d 6 为溶剂, TMS 为内标 ; HP 1100 型质谱仪 ; PE-2400 II CHNS/O 元素分析仪 ; X-5 显微熔点测定仪 ( 温度未校正 ). 所用药品均为分析纯试剂, 环丙羧酸由大连绿源新化学股份有限公司提供. 1.2 原料的合成芳氧基乙酸 [12] 芳氧基乙酰氯 [13] [14] 环丙沙星参考文献方法合成. 1.3 目标分子的合成 将 5 mmol 1- 环丙基 -6- 氟 -7-(1- 哌嗪基 )-1,4- 二氢 -4- 氧代喹啉 -3- 羧酸和 10 ml 1, 4- 二氧六环加入反应瓶, 然后再加入 2.3 ml 2.2 mol/l 氢氧化钠溶液, 待加热溶解后, 将此溶液冷却至 8, 搅拌下加入溶有 5 mmol 芳氧基乙酰氯的 5 ml 1, 4- 二氧六环溶液, 加完后继续于 8 下搅拌反应 2 h. 反应结束后, 向反应液中加适量的水, 用 0.1 mol/l 盐酸酸化至 ph 3~4, 静置待固体全部析出后抽滤, 水洗滤饼至中性, 干燥, 用 DMF 重结晶后即得到目标化合物 4~4p. 4: 淡黄色固体, 产率 87.6%. m.p ~193.5 ; 1 H NMR (80 MHz, DMSO-d 6 ) δ: 1.18~1.34 (m, 4H, cyclopropyl 2 CH 2 ), 3.29~3.71 (m, 8H, NCH 2 ; 1H, NCH), 4.89 (s, 2H, OCH 2 ), 6.85~7.40 (m, 5H, ArH), 7.56 (d, J=7.40 Hz, 1H, C 8 -H), 7.86 (d, J=13.54 Hz, 1H, C 5 -H), 8.65 (s, 1H, C 2 -H), (brs, 1H, COOH); IR (KBr) ν: 3072, 3016, 1722, 1658, 1628, 1494, 1476, 1336, 1264, 1022 cm -1. Anl. clcd for C 25 H 24 FN 3 O 5 : C 64.50, H 5.20, N 9.03; found C 64.21, H 5.43, N n=1, Ar: C 6H 5 (4), 2-CH 3C 6H 4 (4b), 3-CH 3C 6H 4 (4c), 4-CH 3C 6H 4 (4d), 2-O 2NC 6H 4 (4e), 3-O 2NC 6H 4 (4f), 4-O 2NC 6H 4 (4g), 2-CH 3OC 6H 4 (4h), 4-CH 3OC 6H 4 (4i), 3-ClC 6H 4 (4j), 4-ClC 6H 4 (4k), 2-BrC 6H 4 (4l), 4-IC 6H 4 (4m), 2,4-(CH 3) 2C 6H 3 (4n), 2,4-(Cl) 2C 6H 3 (4o) n=2, Ar: 4-CH 3C 6H 4 (4p) Scheme 1

3 No. 10 李英俊等 :1- 环丙基 -6- 氟 -7-(4- 酰基 -1- 哌嗪基 )-1,4- 二氢 -4- 氧代喹啉 -3- 羧酸的合成及其抗菌活性研究 b: 淡黄色固体, 产率 82.8%. m.p ~190.4 ; 1 H NMR (80 MHz, DMSO-d 6 ) δ: 1.19~1.38 (m, 4H, cyclopropyl 2 CH 2 ), 2.20 (s, 3H, CH 3 ), 3.34~3.78 (m, 8H, NCH 2 ; 1H, NCH), 4.92 (s, 2H, OCH 2 ), 6.81~7.21 (m, 4H, ArH), 7.59 (d, J=7.58 Hz, 1H, C 8 -H), 7.90 (d, J= Hz, 1H, C 5 -H), 8.68 (s, 1H, C 2 -H), (s, 1H, COOH); IR (KBr) ν: 3064, 3024, 1728, 1672, 1628, 1492, 1460, 1338, 1256, 1022 cm -1. Anl. clcd for C 26 H 26 F- N 3 O 5 : C 65.12, H 5.47, N 8.77; found C 65.43, H 5.22, N c: 淡黄色固体, 产率 82.2%. m.p ~189.7 ; 1 H NMR (400 MHz, DMSO-d 6 ) δ: 1.19 (s, 2H, cyclopropyl CH 2 ), 1.33 (s, 2H, cyclopropyl CH 2 ), 2.28 (s, 3H, CH 3 ), 3.33~3.72 (m, 8H, NCH 2 ), 3.81 (1H, NCH), 4.86 (s, 2H, OCH 2 ), 6.74~6.79 (m, 3H, ArH), 7.16 (t, J=7.59 Hz, 1H, ArH), 7.57 (d, J=6.80 Hz, 1H, C 8 -H), 7.89 (d, J=13.10 Hz, 1H, C 5 -H), 8.64 (s, 1H, C 2 -H), (s, 1H, COOH); IR (KBr) ν: 3084, 3024, 1720, 1666, 1628, 1494, 1468, 1338, 1258, 1024 cm -1. Anl. clcd for C 26 H 26 - FN 3 O 5 : C 65.12, H 5.47, N 8.77; found C 65.38, H 5.25, N d: 淡黄色固体, 产率 88.9%. m.p ~205.8 ; 1 H NMR (400 MHz, DMSO-d 6 ) δ: 1.18 (s, 2H, cyclopropyl CH 2 ), 1.34 (s, 2H, cyclopropyl CH 2 ), 2.23 (s, 3H, CH 3 ), 3.36~3.72 (m, 8H, NCH 2 ), 3.89 (s, 1H, NCH), 4.82 (s, 2H, OCH 2 ), 6.85 (d, J=7.98 Hz, 2H, ArH), 7.08 (d, J= 7.98 Hz, 2H, ArH), 7.54 (d, J=5.73 Hz, 1H, C 8 -H), 7.83 (d, J=13.10 Hz, 1H, C 5 -H), 8.61 (s, 1H, C 2 -H), (s, 1H, COOH); 13 C NMR (400 MHz, DMSO-d 6 ) δ: 7.43, 19.88, 35.67, 40.84, 43.88, 49.02, 49.36, 66.15, , , , , , , , , , , , , , ; IR (KBr) ν: 3064, 3012, 1722, 1658, 1628, 1512, 1460, 1336, 1260, 1024 cm -1. APCI-MS (100 CID) m/z: [M+H] +. Anl. clcd for C 26 H 26 FN 3 O 5 : C 65.12, H 5.47, N 8.77; found C 65.40, H 5.66, N e: 淡黄色固体, 产率 72.7%. m.p ~266.9 ; 1 H NMR (80 MHz, DMSO-d 6 ) δ: 1.13~1.38 (m, 4H, cyclopropyl 2 CH 2 ), 3.30~3.77 (m, 8H, NCH 2 ; 1H, NCH), 5.17 (s, 2H, OCH 2 ), 7.10~8.01 (m, 6H, C 5 -H, C 8 -H, ArH), 8.69 (s, 1H, C 2 -H), (brs, 1H, COOH); IR (KBr) ν: 3088, 3020, 1722, 1646, 1628, 1492, 1460, 1344, 1256, 1020 cm -1. Anl. clcd for C 25 H 23 FN 4 O 7 : C 58.82, H 4.54, N 10.98; found C 58.55, H 4.69, N f: 淡黄色固体, 产率 69.5%. m.p ~240.4 ; 1 H NMR (80 MHz, DMSO-d 6 ) δ: 1.18~1.39 (m, 4H, cyclopropyl 2 CH 2 ), 3.39~3.79 (m, 8H, NCH 2 ; 1H, NCH), 5.15 (s, 2H, OCH 2 ), 7.43~8.01 (m, 6H, C 5 -H, C 8 -H, ArH), 8.69 (s, 1H, C 2 -H), (brs, 1H, COOH); IR (KBr) ν: 3092, 3020, 1728, 1662, 1628, 1496, 1460, 1350, 1262, 1022 cm -1. Anl. clcd for C 25 H 23 FN 4 O 7 : C 58.82, H 4.54, N 10.98; found C 59.11, H 4.39, N g: 淡黄色固体, 产率 81.2%. m.p ~259.2 ; 1 H NMR (80 MHz, DMSO-d 6 ) δ: 1.18~1.37 (m, 4H, cyclopropyl 2 CH 2 ), 3.39~3.72 (m, 8H, NCH 2 ; 1H, NCH), 5.17 (s, 2H, OCH 2 ), 7.15 (d, J=9.35 Hz, 2H, ArH), 7.60 (d, J=7.15 Hz, 1H, C 8 -H), 7.92 (d, J=13.38 Hz, 1H, C 5 -H), 8.20 (d, J=9.35 Hz, 2H, ArH), 8.69 (s, 1H, C 2 -H), (s, 1H, COOH); IR (KBr) ν: 3084, 3024, 1724, 1674, 1628, 1500, 1460, 1342, 1242, 1022 cm -1. Anl. clcd for C 25 H 23 FN 4 O 7 : C 58.82, H 4.54, N 10.98; found C 58.51, H 4.66, N h: 淡黄色固体, 产率 86.0%. m.p ~187.6 ; 1 H NMR (80 MHz, DMSO-d 6 ) δ: 1.17~1.38 (m, 4H, cyclopropyl 2 CH 2 ), 3.30~3.71 (m, 8H, NCH 2, 1H, NCH), 3.80 (s, 3H, OCH 3 ), 4.85 (s, 2H, OCH 2 ), 6.92 (s, 4H, ArH), 7.56 (s, 1H, C 8 -H), 7.88 (d, J=13.56 Hz, 1H, C 5 -H), 8.62 (s, 1H, C 2 -H), (s, 1H, COOH); IR (KBr) ν: 3064, 3024, 1726, 1672, 1630, 1504, 1468, 1334, 1254, 1022 cm -1. Anl. clcd for C 26 H 26 FN 3 O 6 : C 63.02, H 5.29, N 8.48; found C 63.30, H 5.16, N i: 淡黄色固体, 产率 89.2%. m.p ~172.8 ; 1 H NMR (80 MHz, DMSO-d 6 ) δ: 1.19~1.38 (m, 4H, cyclopropyl 2 CH 2 ), 3.32~3.75 (m, 8H, NCH 2 ; 1H, NCH), 3.70 (s, 3H, OCH 3 ), 4.82 (s, 2H, OCH 2 ), 6.91 (s, 4H, ArH), 7.56 (d, J=7.70 Hz, 1H, C 8 -H), 7.90 (d, J= Hz, 1H, C 5 -H), 8.75 (s, 1H, C 2 -H), (brs, 1H, COOH); IR (KBr) ν: 3072, 3012, 1722, 1658, 1628, 1510, 1462, 1336, 1260, 1022 cm -1. Anl. clcd for C 26 H 26 - FN 3 O 6 : C 63.02, H 5.29, N 8.48; found C 63.28, H 5.08, N j: 淡黄色固体, 产率 71.2%. m.p ~194.5 ; 1 H NMR (80 MHz, DMSO-d 6 ) δ: 1.17~1.39 (m, 4H, cyclopropyl 2 CH 2 ), 3.36~3.89 (m, 8H, NCH 2 ; 1H, NCH), 5.00 (s, 2H, OCH 2 ), 6.94~7.15 (m, 4H, ArH), 7.62 (d, J=7.88 Hz, 1H, C 8 -H), 7.98 (d, J=13.20 Hz, 1H, C 5 -H), 8.70 (s, 1H, C 2 -H), (s, 1H, COOH); IR (KBr) ν: 3072, 3020, 1722, 1666, 1628, 1510, 1460, 1338, 1258, 1022 cm -1. Anl. clcd for C 25 H 23 FClN 3 O 5 : C 60.06, H 4.64, N 8.41; found C 60.14, H 4.75, N 8.32.

4 1224 有机化学 Vol. 25, k: 黄色固体, 产率 89.0%, m.p ~210.4 ; 1 H NMR (80 MHz, DMSO-d 6 ) δ: 1.19~1.36 (m, 4H, cyclopropyl 2 CH 2 ), 3.32~3.84 (m, 8H, NCH 2 ; 1H, NCH), 4.91 (s, 2H, OCH 2 ), 6.98 (d, J=8.80 Hz, 2H, ArH), 7.35 (d, J=8.80 Hz, 2H, ArH), 7.58 (d, J=7.33 Hz, 1H, C 8 -H), 7.90 (d, J=13.20 Hz, 1H, C 5 -H), 8.64 (s, 1H, C 2 -H), (s, 1H, COOH); IR (KBr) ν: 3072, 3012, 1720, 1658, 1628, 1494, 1460, 1336, 1262, 1022 cm -1. Anl. clcd for C 25 H 23 FClN 3 O 5 : C 60.06, H 4.64, N 8.41; found C 60.28, H 4.57, N l: 黄色固体, 产率 82.2%. m.p ~254.1 ; 1 H NMR (80 MHz, DMSO-d 6 ) δ: 1.18~1.39 (m, 4H, cyclopropyl 2 CH 2 ), 3.37~3.86 (m, 8H, NCH 2 ; 1H, NCH), 5.04 (s, 2H, OCH 2 ), 6.80~7.66 (m, 4H, ArH), 7.32 (d, J=7.22 Hz, 1H, C 8 -H), 7.91 (d, J=13.18 Hz, 1H, C 5 -H), 8.66 (s, 1H, C 2 -H), (s, 1H, COOH); IR (KBr) ν: 3084, 3012, 1722, 1648, 1628, 1508, 1470, 1334, 1256, 1028 cm -1. Anl. clcd for C 25 H 23 BrFN 3 O 5 : C 55.16, H 4.26, N 7.72; found C 54.98, H 4.41, N m: 淡黄色固体, 产率 68.7%. m.p ~180.7 ; 1 H NMR (80 MHz, DMSO-d 6 ) δ: 1.12~1.40 (m, 4H, cyclopropyl 2 CH 2 ), 3.32~3.84 (m, 8H, NCH 2 ; 1H, NCH), 4.90 (s, 2H, OCH 2 ), 6.76~7.65 (m, 5H, C 8 -H, ArH), 7.94 (d, J=12.83 Hz, 1H, C 5 -H), 8.66 (s, 1H, C 2 -H), (s, 1H, COOH); IR (KBr) ν: 3068, 3016, 1728, 1668, 1628, 1488, 1464, 1336, 1256, 1022 cm -1. Anl. clcd for C 25 H 23 FIN 3 O 5 : C 50.77, H 3.92, N 7.11; found C 51.10, H 3.88, N n: 淡黄色固体, 产率 71.0%. m.p ~173.1 ; 1 H NMR (80 MHz, DMSO-d 6 ) δ: 1.18~1.43 (m, 4H, cyclopropyl 2 CH 2 ), 2.20 (s, 6H, 2 CH 3 ), 3.40~3.89 (m, 8H, NCH 2 ; 1H, NCH), 4.87 (s, 2H, OCH 2 ), 6.85~7.00 (m, 2H, ArH), 7.61(d, J=7.51 Hz, 1H, C 8 -H), 7.86~8.03 (m, 2H, C 5 -H, ArH), 8.72 (s, 1H, C 2 -H), (s, 1H, COOH); IR (KBr) ν: 3056, 3012, 1734, 1674, 1630, 1508, 1460, 1340, 1256, 1024 cm -1. Anl. clcd for C 27 H 28 - FN 3 O 5 : C 65.71, H 5.72, N 8.52; found C 65.96, H 5.90, N o: 淡黄色固体, 产率 72.4%. m.p ~175.7 ; 1 H NMR (80 MHz, DMSO-d 6 ) δ: 1.21~1.40 (m, 4H, cyclopropyl 2 CH 2 ), 3.37~3.80 (m, 8H, NCH 2 ; 1H, NCH), 5.10 (s, 2H, OCH 2 ), 7.04~7.65 (m, 4H, C 8 -H, ArH), 7.92 (d, J=14.11 Hz, 1H, C 5 -H), 8.65 (s, 1H, C 2 -H), (s, 1H, COOH); IR (KBr) ν: 3052, 3028, 1722, 1674, 1628, 1508, 1460, 1338, 1258, 1022 cm -1. Anl. clcd for C 25 H 22 Cl 2 FN 3 O 5 : C 56.19, H 4.15, N 7.87; found C 56.11, H 4.27, N p: 淡黄色固体, 产率 85.5%. m.p ~214.9 ; 1 H NMR (80 MHz, DMSO-d 6 ) δ: 1.20~1.39 (m, 4H, cyclopropyl 2 CH 2 ), 2.21 (s, 3H, CH 3 ), 2.86 (t, J=5.87 Hz, 2H, CH 2 CO), 3.35~3.74 (m, 8H, NCH 2 ; 1H, NCH), 4.20 (t, J=6.42 Hz, 2H, OCH 2 ), 6.78 (d, J=8.80 Hz, 2H, ArH), 7.08 (d, J=8.80 Hz, 2H, ArH), 7.56 (d, J=7.33 Hz, 1H, C 8 -H), 7.89 (d, J=13.38 Hz, 1H, C 5 -H), 8.67 (s, 1H, C 2 -H), (s, 1H, COOH); IR (KBr) ν: 3040, 3012, 1720, 1692, 1628, 1510, 1460, 1334, 1262, 1022 cm -1. Anl. clcd for C 27 H 28 FN 3 O 5 : C 65.71, H 5.72, N 8.52; found C 65.92, H 5.88, N 结果与讨论 2.1 合成 3 的合成采用的是活化喹啉环法, 即在环上引入硼酸酯以形成螯合物 (Scheme 2), 这时硼原子上空轨道与 4 位羰基氧原子上孤对电子形成配位键, 从而降低了该羰基上的电子云密度, 加强了其吸电子效应, 活化了 7 位氯原子, 提高了反应活性与产率. 目标化合物 4~4p 的合成采用了简便易行的方法, 反应条件温和, 操作和后处理简单, 且收率较高. Scheme 谱图解析 IR 光谱目标产物在 3040~3092 cm -1 处的吸收峰为环丙基中 CH 2 的 C H 反对称伸缩振动吸收峰 ; 在 3012~3028 cm -1 出现的吸收峰为苯环的 C H 伸缩振动吸收峰 ; 在 1720~1734 cm -1 处出现的中等强度的吸收峰为羧酸的 C=O 伸缩振动吸收峰, 由于羧基上氢与 C-4 位酮基氧形成了分子内氢键, 故羧酸的 C=O 吸收峰强度减弱 ; 在 1646~1692 cm -1 处出现的强吸收峰为酰胺的 C=O 伸缩振动吸收峰 ; 在 1628 cm -1 左右出现的强吸收峰为环内 C=O 伸缩振动吸收峰, 由于 α,β- 不饱和酮羰基与邻位羧基形成了分子内氢键, 从而导致此酮羰基的吸收峰出现在较低波数 ; 在 1512~1488 和 1460~1476 cm -1 处出现的吸收峰为苯环骨架伸缩振动吸收峰 ; 在

5 No. 10 李英俊等 :1- 环丙基 -6- 氟 -7-(4- 酰基 -1- 哌嗪基 )-1,4- 二氢 -4- 氧代喹啉 -3- 羧酸的合成及其抗菌活性研究 ~1350 cm -1 处出现的吸收峰为 C 芳族 N 伸缩振动吸收峰 ; 在 1242~1264 cm -1 处出现的吸收峰为 C O C 反对称伸缩振动吸收峰 ; 在 1022 cm -1 左右出现的吸收峰为 C O C 对称伸缩振动吸收峰 ; 由于羧基上氢与 C-4 位酮基氧形成了分子内氢键, 故未看到 COOH 中的 OH 伸缩振动吸收峰 H NMR 和 13 C NMR 谱目标产物的 1 H NMR 和 13 C NMR 参照文献 [15] 归属. 目标产物在 δ 1.12~1.43 处出现的多重峰, 为环丙基中 CH 2 质子吸收峰 ; 在 δ 3.29~3.89 处出现的多重峰, 为哌嗪环上质子吸收峰和环丙基中 CH 质子吸收峰 ; 在 δ 4.20~5.17 处出现的吸收峰, 为 OCH 2 基中 CH 2 质子吸收峰 ; 在 δ 6.74~8.20 处出现的多重峰, 为苯环质子吸收峰 ; 在 δ 7.56 左右出现的双峰, 为喹啉环中 C 8 -H 质子的吸收峰 ; 在 δ 7.83~7.94 处出现的双峰, 为喹啉环中 C 5 -H 质子吸收峰 ; 在 δ 8.61~8.75 处出现的单峰, 为喹啉环中 C 2 -H 质子吸收峰 ; 在 δ 左右处出现的单峰, 为 COOH 质子吸收峰. 由于与分子内氟原子的偶合作用, C 5 -H 和 C 8 -H 裂分为双峰. 以化合物 4d 为例对 13 C NMR 进行了归属, 在 δ 7.43 处出现的吸收峰为环丙基中 CH 2 的碳吸收峰, 在 δ 出现的吸收峰为 CH 3 的碳吸收峰, δ 出现的吸收峰为环丙基中 CH 的碳吸收峰, δ 40.84, 43.88, 和 处出现的吸收峰为哌嗪环上碳的吸收峰, δ 处出现的吸收峰为 OCH 2 中的碳吸收峰, δ 出现的吸收峰为 C-8 的吸收峰, δ 出现的吸收峰为 C-3 的吸收峰, δ 处出现的双峰为 C-5 的吸收峰 (J= Hz), δ , 和 处出现的吸收峰为苯环碳的吸收峰, δ 处出现的双峰为 C-4 的吸收峰 (J=7.64 Hz), δ 出现的吸收峰为 C-8 的吸收峰, δ 处出现的双峰为 C-7 的吸收峰 (J=10.65 Hz), δ 出现的吸收峰为 C-2 的吸收峰, δ 处出现的双峰为 C-6 的吸收峰 (J= Hz), δ 出现的吸收峰为 COOH 中碳的吸收峰, δ 出现的吸收峰为酰胺中碳的吸收峰, δ 出现的吸收峰为环内 CO 的吸收峰. 由于受分子内氟原子的影响, C-4, C-5, C-6 和 C-7 裂分为双峰. 2.2 生物活性采用微量液体稀释法, 分别以环丙沙星 (Ciprofloxcin) 和氧氟沙星 (Ofloxcin) 为阳性对照物, 测定了目标化合物 4~4p 对大肠杆菌 (Escherichi coli) 和绿脓杆菌 (Pseudomons eruginos) 的抗菌活性. 本部分工作由国家新药筛选中心协助完成. 其结果见表 1. 表 1 目标化合物的体外抗菌活性 Tble 1 Antibcteril ctivities in vitro of compounds 4~4p MIC /(µg ml -1 ) MBC b /(µg ml -1 ) 化合物大肠杆菌绿脓杆菌大肠杆菌绿脓杆菌 4 20 >20 >20 >20 4b 10~20 >20 >20 >20 4c 1.25 > >20 4d >20 >20 >20 >20 4e 10~20 >20 20 >20 4f 20 >20 >20 >20 4g >20 >20 >20 >20 4h 1.25 > >20 4i > >20 4j 1.25 > >20 4k 2.5~5 >20 10 >20 4l >20 >20 >20 >20 4m 1.25 >20 5 >20 4n 2.5 >20 10 >20 4o 2.5 >20 5 >20 4p 20 >20 >20 >20 Ciprofloxcin ~ Ofloxcin 0.05~ MIC 为最低抑菌浓度 ; b MBC 为最低杀菌浓度. 从表 1 数据可以看出 : 大部分目标化合物对大肠杆菌具有较强的抑菌活性, MIC 值在 0.312~20 µg/ml 之间, 但活性低于对照物环丙沙星和氧氟沙星 ; 目标化合物对绿脓杆菌无抑制作用, 最低抑菌浓度 (MIC) 均大于 20 µg/ml. 同时, 目标化合物对大肠杆菌抑菌活性亦有差异, 其中化合物 4i 的活性最强, 其次为化合物 4c, 4h, 4j 和 4m. 生物活性实验结果表明, 在环丙沙星分子的哌嗪环上引入芳氧乙酰基后所得的化合物具有一定的抗菌活性, 但活性低于环丙沙星, 这一实验结果将为此类化合物的结构与活性关系的研究提供有力数据. 关于目标化合物的体内活性实验研究正在进行之中. References 1 Chu, D. T. W.; Plttner, J. J.; Ktz, L. J. Med. Chem. 1996, 39(7), Frosco, M. B.; Lwrence, L. E.; Brrett, J. F. Expert Opin. Invest. Drugs 1999, 8(12), Byrskier, A. Expert Opin. Invest. Drugs 1997, 6(4), Chu, D. T. W.; Fernndes, P. B. Adv. Drug Res. 1991, 21 (1), 39.

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