二亚苄基丙酮类化合物及其制备方法和在抗菌中的应用

o-、5-14元杂芳基-o-；m选自为1-6的整数。
7.根据本发明的实施方案，x-可选自f-、cl-、br-、i-；x1、x2可独立地任选为o、s、nr；y可选自o、s、nr；a1、a2可选自n；r、r
1-r
11
可相同或不同，彼此独立地选自h、f、cl、br、i、c
1-6
烷基；m可选自1、2、3、4、5或6。z1、z2可选自ch、n
8.根据本发明的实施方案，r1、r2、r3、r4、r5、r6可相同或不同，彼此独立地选自h、ch3、ch2ch3、f、cl、br；
9.x1可选自o、nh或s；
10.x2可选自o或ch3n-；
11.y可选自o、s、ch2或nh；
12.根据本发明的实施方案，a1、a2选自n；
13.根据本发明的实施方案，z1选自n、z2选自ch；或者z1选自ch、z2选自n；
14.根据本发明的实施方案，r
7-r
11
可相同或不同，彼此独立地选自h、f、cl、br、i、ch3、ch2ch3、n(ch3)2或-nhch3；
15.m可选自1、2或3。
16.根据本发明的实施方案，q为2，4-二氟溴苄或不存在；r1、r2、r3、r4、r5、r6选自h；
17.x1可选自o；
18.x2可选自o；
19.y可选自o；
20.r7、r
11
可相同或不同，彼此独立地选自h或f；
21.m可选自1、2或3。
22.根据本发明的实施方案，式(i)所示化合物具有如下所示的结构：
[0023][0024]
本发明还提供了式(i)所示化合物的制备方法，包括如下的步骤：
[0025][0026]
其中，l、l1选自离去基团，例如为f、cl、br、i、oh、sh；q、x1、x2、y、a、a1、r1、r2、r3、r4、r5、r6、n1、n2、n3、n4、n5、m具有上文所述的定义；
[0027]
(a)将化合物(v)与进行反应，得到化合物(iv)；
[0028]
(b)将化合物(iv)与丙酮在碱性条件下进行反应，得到化合物(iii)；
[0029]
(c)当q不存在时，将化合物(iii)与反应得到式(i)所示化合物；
[0030]
(d)当q为时，将步骤(c)的产物进一步与反应，得到式(i)所示化合物；
[0031]
根据本发明的实施方案，步骤(a)中，所述反应在溶剂存在下进行，所述溶剂可以为有机溶剂，优选为乙腈；
[0032]
根据本发明的实施方案，步骤(a)中，所述反应在无机碱存在下进行，所述无机碱可以选自碳酸钠、碳酸钾、碳酸铯中的至少一种；
[0033]
根据本发明的实施方案，步骤(a)中，化合物(v)与的摩尔比为可以为1：(2-10)，优选1：5；
[0034]
根据本发明的实施方案，步骤(a)中，所述反应温度为40-120℃，例如80℃，所述反应时间为10-48h，例如24h。
[0035]
根据本发明的实施方案，步骤(b)中，所述反应在溶剂存在下进行，所述溶剂可以为有机溶剂和水的混合溶液；所述溶剂优选为乙醇和水构成的混合溶剂；
[0036]
根据本发明的实施方案，步骤(b)中，所述反应在无机碱存在下进行，所述无机碱可以选自氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂中的至少一种；
[0037]
根据本发明的实施方案，步骤(b)中，化合物(iv)与丙酮的摩尔比为可以为1：(2-10)，例如1：5，优选为1:3。
[0038]
根据本发明的实施方案，步骤(b)中，所述反应温度为10-40℃，例如常温，所述反应时间为6-24h，例如12h。
[0039]
根据本发明的实施方案，步骤(c)中，所述反应在溶剂存在下进行，所述溶剂可以为有机溶剂，优选为乙腈。
[0040]
根据本发明的实施方案，步骤(c)中，所述反应在无机碱存在下进行，所述无机碱可以选自碳酸钠、碳酸钾、碳酸铯中的至少一种；
[0041]
根据本发明的实施方案，步骤(c)中，化合物(iii)与提供环a的化合物的摩尔比可以为1：(1-5)，优选为1：2；
[0042]
根据本发明的实施方案，步骤(c)中，所述反应可以在催化剂存在下进行，所述催化剂可以选自四丁基溴化铵、四丁基碘化铵、四丁基氯化铵中的至少一种；
[0043]
根据本发明的实施方案，步骤(c)中，所述反应温度为40-80℃，例如60℃，所述反应时间为6-24h，例如12h，得到化合物(i)。
[0044]
根据本发明的实施方案，步骤(d)中，所述反应在溶剂存在下进行，所述溶剂可以为有机溶剂，优选为乙腈。
[0045]
根据本发明的实施方案，步骤(d)中，所述化合物(i)与的摩尔可以为1：(1-5)，优选比为1：2；
[0046]
根据本发明的实施方案，步骤(d)中，所述反应温度为60-120℃，例如80℃；所述反应时间为6-24h，例如12h。
[0047]
根据本发明的实施方案，步骤(a)、(b)、(c)和(d)中，所述有机溶剂可以选自下列的至少一种：醇类，如甲醇、乙醇、异丙醇、正丁醇；醚类，如乙基丙基醚、正丁醚、苯甲醚、苯乙醚、环己基甲基醚、二甲醚、乙醚、二甲基乙二醇、联苯醚、丙醚、异丙醚、异丁醚、异戊醚、乙二醇二甲基醚、异丙基乙基醚、甲基叔丁基醚、四氢呋喃、甲基四氢呋喃、二氧六环、二氯二乙基醚、以及环氧乙烷和/或环氧丙烷的聚醚；脂肪族、环脂肪族或芳香族烃类，如戊烷、己烷、庚烷、辛烷、壬烷，以及可能被氟和/或氯原子取代的烃类，如亚甲基氯化物、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、氟苯、氯苯或二氯苯；环己烷、甲基环己烷、石油醚、丙酮、辛烷、苯、甲苯、氯苯、溴苯、二甲苯；酯类如乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸异丁酯及碳酸二甲酯、碳酸二丁酯或碳酸乙烯酯。
[0048]
根据本发明的实施方案，所述反应的化合物(v)为商用化合物，上述反应得到的化合物(iii)、(iv)可以通过正相硅胶柱层析法进行分离提纯，上述反应得到的通式(i)所示化合物可以通过反相硅胶柱层析法进行分离提纯。
[0049]
本发明还提供式(i)所示化合物、其消旋体、立体异构体、互变异构体、同位素标记物、溶剂化物、多晶型物、药学上可接受的盐或其前药化合物在制备抗菌药物中的应用。
[0050]
根据本发明的实施方案，所述菌的种类可以为革兰氏阳性菌的金黄色葡萄球菌、
革兰氏阴性菌的大肠杆菌。
[0051]
本发明还提供一种药物组合物，其包含治疗有效量的式(i)所示的化合物、其消旋体、立体异构体、互变异构体、同位素标记物、溶剂化物、多晶型物、药学上可接受的盐或其前药化合物中的至少一种。
[0052]
根据本发明的实施方案，所述药物组合物还包括一种或多种药学上可接受的辅料。
[0053]
根据本发明的实施方案，所述药物组合物还可以进一步含有一种或多种额外的治疗剂。
[0054]
本发明还提供式(i)所示化合物在杀伤细菌中的应用，例如在体外光动力杀菌中的应用。
[0055]
根据本发明的实施方案，所述细菌可以为革兰氏阳性菌的金黄色葡萄球菌、革兰氏阴性菌的大肠杆菌。
[0056]
根据本发明的实施方案，所有检测在pbs缓冲溶液中进行。
[0057]
本发明还提供式(i)所示化合物在细菌成像中的应用。
[0058]
有益效果
[0059]
1)本发明所述通式(i)化合物，二亚苄基丙酮衍生化合物，具有近红外发射性能，可用于细菌成像。通过分子内电荷转移使得通式(i)化合物具有溶剂化效应。
[0060]
2)本发明所述通式(i)化合物在极低的浓度下可以靶向金黄色葡萄球菌的细菌壁。在该浓度下对革兰氏阴性菌无杀伤效果。该类化合物可用于光动力杀菌，对于细菌具有非常好的杀伤能力，且对细菌具有一定的选择性杀伤。离子液体化的式(i)化合物具有更优异的技术效果。
[0061]
3)本发明所述通式(i)化合物通过静电相互作用与细菌外壁结合，嵌入细菌外壁以达到破坏细菌壁的效果。给予光照后，通式(i)化合物通过吸收特定波长的光被激活到单线态激发态，然后通过系间窜越转化为激发态三重态。受激发的三重态光敏剂可通过两种方式与环境周边的分子氧发生相互作用，一种是经过电子转移，直接与底物反应生成自由基或者自由基离子等高活性基团(ros)，如羟基自由基(
·
oh)、超氧阴离子(o2–
)，另一种是处于三重态激发态的光敏剂分子与分子氧发生能量转移，形成单线态氧(1o2)。这些高活性的ros可以与邻近的氨基酸、脂肪酸、核酸相互反应，产生毒性光化学产物，从而进一步破坏细菌的结构，最终达到杀菌效果。同时避免了细菌耐药性的产生。
附图说明
[0062]
图1为实施例3和实施例4中制备的化合物(3)和化合物(4)在不同极性溶剂下的荧光光谱图；
[0063]
图2为实施例3和实施例4中制备的化合物(3)和化合物(4)在不同浓度下对于金黄色葡萄球菌的杀菌效果图；
[0064]
图3为实施例3和实施例4中制备的化合物(3)和化合物(4)靶向金黄色葡萄球菌的扫描电子显微镜形貌图。
[0065]
术语定义与说明
[0066]
除非另有定义，否则本文所有科技术语具有的涵义与权利要求主题所属领域技术
人员通常理解的涵义相同。应理解，上述简述和下文的详述为示例性且仅用于解释，而不对本技术主题作任何限制。在本技术中，除非另有说明，所用术语“包括”以及其它形式，例如“包含”、“含”和“含有”并非限制性。
[0067]
术语“c
1-6
烷基”表示具有1、2、3、4、5或6个碳原子的直链和支链烷基。所述烷基是例如甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、异丙基、异丁基、仲丁基、叔丁基、异戊基、2-甲基丁基、1-甲基丁基、1-乙基丙基、1,2-二甲基丙基、新戊基、1,1-二甲基丙基、4-甲基戊基、3-甲基戊基、2-甲基戊基、1-甲基戊基、2-乙基丁基、1-乙基丁基、3,3-二甲基丁基、2,2-二甲基丁基、1,1-二甲基丁基、2,3-二甲基丁基、1,3-二甲基丁基或1,2-二甲基丁基等或它们的异构体。
[0068]
术语“c
6-14
芳基”应理解为优选表示具有6～14个碳原子的一价芳香性或部分芳香性的单环、双环或三环烃环。术语“c
6-14
芳基”应理解为优选表示具有6、7、8、9、10、11、12、13或14个碳原子的一价芳香性或部分芳香性的单环、双环或三环烃环(“c
6-14
芳基”)，特别是具有6个碳原子的环(“c6芳基”)，例如苯基；或联苯基，或者是具有9个碳原子的环(“c9芳基”)，例如茚满基或茚基，或者是具有10个碳原子的环(“c
10
芳基”)，例如四氢化萘基、二氢萘基或萘基，或者是具有13个碳原子的环(“c
13
芳基”)，例如芴基，或者是具有14个碳原子的环(“c
14
芳基”)，例如蒽基。
[0069]
术语“5-14元杂芳基”应理解为含有5-14个环原子，或5-12个环原子，或5-10个环原子，或5-6个环原子的单环、双环和三环体系，其中至少一个环体系是芳香族的，且至少一个环体系包含一个或多个杂原子(例如n、o、s、se等)，其中每一个环体系包含5-7个原子组成的环，且有一个或多个连接点与分子其余部分相连。所述杂芳基基团任选地被一个或多个本发明所描述的取代基所取代。在一些实施方案中，5-10个原子组成的杂芳基包含1,2,3或4个独立选自o、s、se和n的杂原子。在另一些实施方案中，5-6个原子组成的杂芳基包含1,2,3或4个独立选自o、s、se和n的杂原子。杂芳基基团的单环实例包括，但并不限于，噻吩基、呋喃基、吡咯基、噁唑基、噻唑基、咪唑基、吡唑基、异噁唑基、异噻唑基、噁二唑基、三唑基、噻二唑基、噻-4h-吡唑基等以及它们的苯并衍生物，例如苯并呋喃基、苯并噻吩基、苯并噁唑基、苯并异噁唑基、苯并咪唑基、苯并三唑基、吲唑基、吲哚基、异吲哚基等；或吡啶基、哒嗪基、嘧啶基、吡嗪基、三嗪基等，以及它们的苯并衍生物，例如喹啉基、喹唑啉基、异喹啉基等；或吖辛因基、吲嗪基、嘌呤基等以及它们的苯并衍生物；或噌啉基、酞嗪基、喹唑啉基、喹喔啉基、萘啶基、蝶啶基、咔唑基、吖啶基、吩嗪基、吩噻嗪基、吩噁嗪基等。
[0070]
术语“3-12元杂环基”意指单环，双环或三环体系，其中环上一个或多个原子独立任选地被杂原子所取代，环可以是完全饱和的或包含一个或多个不饱和度，但不是芳香族类，有一个或多个连接点连接到其他分子上去，优选“3-8元杂环基”。一个或多个环上的氢原子可以独立地未被取代或被一个或多个本发明所描述的取代基所取代。其中一些实施例是，“杂环基”是3-7个原子组成的单环、或7-10个原子组成的双环，其包含1-5个，优选1-3个选自n、o、s和se的杂原子。特别地，所述杂环基可以包括但不限于：四元环，如氮杂环丁烷基、氧杂环丁烷基；五元环，如四氢呋喃基、二氧杂环戊烯基、吡咯烷基、咪唑烷基、吡唑烷基、吡咯啉基；或六元环，如四氢吡喃基、哌啶基、吗啉基、二噻烷基、硫代吗啉基、哌嗪基或三噻烷基；或七元环，如二氮杂环庚烷基。任选地，所述杂环基可以是苯并稠合的。所述杂环基可以是双环的，例如但不限于5,5元环，如六氢环戊并[c]吡咯-2(1h)-基环，或者5,6元双
环，如六氢吡咯并[1,2-a]吡嗪-2(1h)-基环。含氮原子的环可以是部分不饱和的，即它可以包含一个或多个双键，例如但不限于2,5-二氢-1h-吡咯基、4h-[1,3,4]噻二嗪基、4,5-二氢噁唑基或4h-[1,4]噻嗪基，或者，它可以是苯并稠合的，例如但不限于二氢异喹啉基、1,3-苯并噁唑基、1,3-苯并二氧杂环戊烯基。
[0071]
除非另有说明，杂环基、杂芳基包括其所有可能的异构形式，例如其位置异构体。因此，对于一些说明性的非限制性实例，吡啶基或亚吡啶基包括吡啶-2-基、亚吡啶-2-基、吡啶-3-基、亚吡啶-3-基、吡啶-4-基和亚吡啶-4-基；噻吩基或亚噻吩基包括噻吩-2-基、亚噻吩-2-基、噻吩-3-基和亚噻吩-3-基。
具体实施方式
[0072]
下文将结合具体实施例对本发明的技术方案做更进一步的详细说明。应当理解，下列实施例仅为示例性地说明和解释本发明，而不应被解释为对本发明保护范围的限制。凡基于本发明上述内容所实现的技术均涵盖在本发明旨在保护的范围内。
[0073]
除非另有说明，以下实施例中使用的原料和试剂均为市售商品，或者可以通过已知方法制备。
[0074]
实施例1
[0075]
制备化合物(1)
[0076][0077]
向烧瓶中加入4-二乙基氨基水杨醛(51.78mmol，10g)和碳酸钾(103.56mmol，14.31g)，在氩气保护下，用一次性注射器将无水乙腈溶剂(100ml)和1,2-二溴乙烷(0.259mol，22ml)依次加入至烧瓶中。在剧烈搅拌条件下，反应体系在80℃回流24h。反应完成后冷却至室温，通过抽滤将溶液中多余的固体碳酸钾除去，得到的溶剂在真空下蒸发。然后用乙酸乙酯(50ml)萃取三次，无水硫酸镁干燥，真空去除有机溶剂，粗产物用层析硅胶柱纯化，其中洗脱剂为石油醚/乙酸乙酯(6:1，v/v)，得到6.45g淡红色固体。esi(c
13h18
brno2):[m+1]
+
＝300.0594。1h-nmr(300mhz,cd3od),δ10.07(s,1h),7.65(d,j＝9.0hz,1h),6.41(d,j＝9.1hz,1h),6.16(d,j＝1.8hz,1h),4.45(t,j＝5.5hz,2h),3.79(t,j＝5.5hz,2h),3.50(q,j＝7.1hz,4h),1.23(t,j＝7.1hz,6h).
[0078]
实施例2
[0079]
制备化合物(2)
[0080][0081]
将化合物1(18.15mmol，5.45g)加入至烧瓶中，随后加入丙酮(40ml)并逐步滴加1m氢氧化钠(40ml)水溶液，室温搅拌16h。待反应完成后，真空下除去有机溶剂，用乙酸乙酯萃取三次，旋干后得到亮黄色液体中间产物，将得到的中间粗产物真空干燥12h，加入乙醇(50ml)溶解并转移至新的圆底烧瓶中。向圆底烧瓶中加入等当量的化合物4-二乙氨基-2-甲氧基-苯甲醛，随后滴加1m氢氧化钠水溶液。混合物室温搅拌1h，待反应结束后，向体系中乙酸乙酯萃取三次，无水硫酸镁干燥后真空去除有机溶剂。有机相旋干后得到的粗产物用层析硅胶柱纯化，展开剂为石油醚/乙酸乙酯(4:1，v/v)，最终得到0.80g红色化合物。esi(c
28h37
brn2o3):[m+1]
+
＝529.2060。1h-nmr(300mhz,cd3od),δ8.03(d,j＝10.5hz,1h),7.97(d,j＝10.6hz,1h),7.55
–
7.46(m,2h),7.15(d,j＝15.8hz,1h),7.00(d,j＝15.7hz,1h),6.39(t,j＝10.3hz,2h),6.23(s,2h),4.44(t,j＝5.3hz,2h),3.93(s,3h),3.87(t,j＝5.5hz,2h),3.48(dd,j＝7.0,2.6hz,8h),1.23(t,j＝6.2hz,12h).
[0082]
实施例3
[0083]
制备化合物(3)
[0084][0085]
将化合物2(0.75g，1.42mmol)、三氮唑(0.15g，2.12mmol)、碳酸钾(0.29g，2.12mmol)以及四丁基溴化铵(0.074g，0.23mmol)加入至100ml两口圆底烧瓶，抽换气三次以后加入67ml无水乙腈，60℃下回流12h。待反应结束后冷却至室温，真空移除乙腈，用乙酸乙酯(10ml)萃取三次，无水硫酸镁干燥，真空去除有机溶剂后用乙酸乙酯/乙醇(10:1，v/v)层析柱纯化，得到0.55g深红色固体化合物。esi(c
30h39
n5o3):[m+1]
+
＝518.3126。1h-nmr(300mhz,cd3od),δ8.64(s,1h),8.04(d,j＝16.2hz,2h),7.91(d,j＝15.6hz,1h),7.57(d,j＝8.8hz,1h),7.49(d,j＝8.7hz,1h),6.93(t,j＝16.0hz,2h),6.38(d,j＝8.5hz,2h),6.20(d,j＝20.4hz,2h),4.75(d,j＝3.9hz,2h),4.50(d,j＝4.3hz,2h),3.92(s,3h),3.57
–
3.37(m,8h),1.21(dd,j＝12.9,6.2hz,12h).
[0086]
实施例4
[0087]
制备化合物(4)
[0088][0089]
在圆底烧瓶中加入化合物3(0.50g，0.97mmol)。氩气保护下，依次加入无水乙腈(50ml)和2,4-二氟溴苄(0.40g，1.933mmol)。80℃回流12h，点板监测反应。反应结束后，真空移除乙腈，用乙酸乙酯(10ml)萃取三次，干燥，真空去除有机溶剂后用c18反相柱纯化，用水/甲醇(2:5，v/v)得到0.1326g深红色产物。esi(c
37h44
f2n5o3):[m]
+
＝644.3407。1h nmr(400mhz,dmso),δ10.45(s,1h),9.39(s,1h),7.84(d,j＝15.2hz,1h),7.66(d,j＝6.6hz,1h),7.57(d,j＝14.7hz,2h),7.44
–
7.07(m,3h),6.89(dd,j＝33.2,15.5hz,2h),6.29(d,j＝54.3hz,4h),5.65(s,2h),4.92(s,2h),4.57(s,2h),3.87(s,3h),3.42(s,8h),1.13(s,12h).
[0090]
实施例5
[0091]
将实施例3中得到的化合物3置于不同极性的溶剂中。分别得到含有10μm化合物3的四氢呋喃、乙腈、乙醇、甲醇和水溶液。然后测量不同溶剂下发射波长的变化。从图1a可以得出，该化合物具有优良的溶质变色效应。随着溶剂极性的增加，化合物的最大发射波长红移动了约120nm。
[0092]
实施例6
[0093]
将实施例3中得到的化合物3应用于体外抑制金黄色葡萄球菌。将处于指数生长期的细菌液离心(6000rpm，3min)，随后移除上清液。将细菌分散到30ml且ph＝7.4的pbs缓冲溶液中。使得离心管中细菌数量为108cfu ml-1
，各取1ml菌液加入1.5ml离心管中，随后加入不同浓度的药物(0μm、0.25μm、0.5μm、1μm、2μm)与细菌在37℃下共同孵育30min。药物与细菌相互作用后用520nm的光源(18mw cm-2
)照射4min。同时，没有药物作用或者光照处理的细菌作为对照组。最后将细菌用pbs稀释至可数(102cfu ml-1
)后滴加至细菌测试片上，并在37℃下培育24h。从图2a可以看出，化合物3对金色葡萄球菌具有一定的暗毒性，在0.25μm的药物浓度下约50％的细菌被杀死。随后通过520nm的光照射4min以后，接近85％的金色葡萄球菌被杀死。
[0094]
实施例7
[0095]
将实施例3中得到的化合物3置于扫描电子显微镜下以观察药物对金黄色葡萄球菌形貌的影响。取2ml指数生长期的细菌，随后用pbs(ph＝7.4)洗涤两次。加入含有不同药物浓度的pbs溶液1ml，在37℃和40rpm的摇床中培育30min。然后用520nm的光源(18mw cm-2
)照射4min。同时，将只有光照处理的细菌作为对照组。光照后离心得到相应的细菌，pbs洗涤两次后加入2.5％的戊二醛，随后放置于4℃冰箱中12h以固定细菌的表面形貌。最后将戊二
醛处理后的细菌依次用20％、50％、60％、70％、80％、90％、95％、100％的乙醇溶液(1ml)各脱水两次。取10μl菌液滴加到硅片上，干燥样品并喷金用于扫描电镜检测。从图3a可以看出，对照组拥有完整且非常清晰光滑的细菌壁。然而，加入药物且光照后，金黄色葡萄球菌的细菌壁表面被严重破坏。因此该化合物3破坏了细菌的形貌。
[0096]
实施例8
[0097]
将实施例4中得到的化合物4置于不同极性的溶剂中。分别得到含有10μm化合物4的四氢呋喃、乙腈、乙醇、甲醇和水溶液。随后测量各溶液下的发射波长的变化。从图1b可以看出，该化合物具有强的溶致变色性。随着溶剂极性的增加，化合物的发射分别往长波长方向移动了130nm。这主要是因为在极性溶剂中激发态分子的偶极矩增大导致发射红移。
[0098]
实施例9
[0099]
将实施例4中得到的化合物4应用于抑制体外金黄色葡萄球菌。将对数生长期的细菌液离心后(6000rpm，3min)移除上清液。然后将细菌分散到ph＝7.4的pbs缓冲溶液中。在透明塑料的离心管中加入1ml的细菌悬浮液(108cfu ml-1
)，随后加入不同浓度的药物(0μm、0.25μm、0.5μm、1μm、2μm)与细菌在37℃下共同孵育30min。药物与细菌相互作用后用520nm的光源(18mw cm-2
)照射4min。同时，没有药物作用或者光照处理的细菌作为对照组。最后将细菌用pbs稀释至可数(102cfu ml-1
)后滴加到相应细菌的测试片上，并在37℃下培育24h。从图2b可以看出，化合物4对金色葡萄球菌具有一定的暗毒性，只需要0.25μm即可灭活约60％的细菌。随后通过520nm的光照射4min以后，接近96％的金色葡萄球菌被杀死。说明光照产生活性氧进一步提升了抗菌活力。
[0100]
实施例10
[0101]
将实施例4中得到的化合物4置于扫描电子显微镜下以观察药物对金黄色葡萄球菌形貌的影响。取2ml对数生长期的细菌，随后用pbs(ph＝7.4)洗涤两次。加入含有不同药物浓度的pbs溶液1ml，在37℃和40rpm的摇床中培育30min。然后用520nm的光源(18mw cm-2
)照射4min。同时，将只有光照处理的细菌作为对照组。光照后离心得到相应的细菌，pbs洗涤两次后加入2.5％的戊二醛，随后放置于4℃冰箱中12h以固定细菌的表面形貌。最后将戊二醛处理后的细菌依次用20％、50％、60％、70％、80％、90％、95％、100％的乙醇溶液(1ml)各脱水两次。为了观察细菌的形貌，取10μl菌液滴加到硅片上，干燥样品并喷金用于扫描电镜检测。从图3b可以看出，对照组拥有完整且非常清晰光滑的细菌壁。然而，加入药物且光照后，金黄色葡萄球菌的细菌壁表面被严重破坏。因此该化合物4确实可以应用于光动力杀菌。
[0102]
以上，对本发明的实施方式进行了说明。但是，本发明不限定于上述实施方式。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种式i所示的化合物、其消旋体、立体异构体、互变异构体、同位素标记物、溶剂化物、多晶型物、药学上可接受的盐或其前药化合物：其中，q选自或不存在，当q不存在时，x也不存在；x-选自卤离子；x1、x2可独立地任选为o、s、nr；y选自为-chr、o、s、nr；r为h、c
1-6
烷基、c
6-14
芳基；a1、a2选自n、p；z1、z2选自ch、n、p；r1、r2、r3、r4、r5、r6、r7、r8、r9、r
10
、r
11
可相同或不同，彼此独立地选自h、f、cl、br、i、c
1-6
烷基、c
1-6
烷氧基、c
1-6
烷基-c(o)-、c
1-6
烷基-c(o)nh-、c
1-6
烷基-c(o)o-、c
6-14
芳基、3-12元杂环基-nh-、c
6-14
芳基-nh-、5-14元杂芳基-nh-、3-12元杂环基-o-、c
6-14
芳基-o-、5-14元杂芳基-o-；m选自为1-6的整数。2.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于，x-选自f-、cl-、br-、i-；x1、x2独立地任选为o、s、nr；y选自o、s、nr；a1、a2选自n；r、r
1-r
11
相同或不同，彼此独立地选自h、f、cl、br、i、c
1-6
烷基；m选自1、2、3、4、5或6；z1、z2可选自ch、n。3.根据权利要求1或2所述的化合物，其特征在于，r1、r2、r3、r4、r5、r6相同或不同，彼此独立地选自h、ch3、ch2ch3、f、cl、br；x1选自o、nh或s；x2选自o或ch3n-；y选自o、s、ch2或nh。4.根据权利要求1-3任一项所述的化合物，其特征在于，a1、a2选自n；z1选自n、z2选自ch；或者z1选自ch、z2选自n；r
7-r
11
相同或不同，彼此独立地选自h、f、cl、br、i、ch3、ch2ch3、n(ch3)2或-nhch3；m选自1、2或3。5.根据权利要求1-4任一项所述的化合物，其特征在于，q为2，4-二氟溴苄或不存在；r1、r2、r3、r4、r5、r6选自h；x1选自o；x2选自o；y选自o；r7、r
11
相同或不同，彼此独立地选自h或f；m可选自1、2或3；
优选地，式(i)所示化合物具有如下所示的结构：6.权利要求1-5任一项所述化合物的制备方法，包括如下的步骤：其中，l、l1选自离去基团，例如为f、cl、br、i、oh、sh；q、x1、x2、y、a、a1、r1、r2、r3、r4、r5、r6、n1、n2、n3、n4、n5、m具有权利要求1-6任一项所述的定义；(e)将化合物(v)与进行反应，得到化合物(iv)；(f)将化合物(iv)与丙酮在碱性条件下进行反应，得到化合物(iii)；(g)当q不存在时，将化合物(iii)与反应得到式(i)所示化合物；(h)当q为时，将步骤(c)的产物进一步与反应，得到式(i)所示化合物。7.权利要求1-5任一项所述化合物、其消旋体、立体异构体、互变异构体、同位素标记物、溶剂化物、多晶型物、药学上可接受的盐或其前药化合物在制备抗菌药物中的应用；优选地，所述菌的种类为革兰氏阳性菌的金黄色葡萄球菌、革兰氏阴性菌的大肠杆菌。8.一种药物组合物，其包含治疗有效量的权利要求1-5任一项所述化合物、其消旋体、立体异构体、互变异构体、同位素标记物、溶剂化物、多晶型物、药学上可接受的盐或其前药
化合物中的至少一种。9.权利要求1-5任一项所述化合物在杀伤细菌中的应用，例如在体外光动力杀菌中的应用；优选地，所述细菌为革兰氏阳性菌的金黄色葡萄球菌、革兰氏阴性菌的大肠杆菌。10.权利要求1-5任一项所述化合物在细菌成像中的应用。

技术总结
本发明涉及如下式I所示的二亚苄基丙酮类化合物的制备方法和应用。通过对该化合物的修饰，合成了一类可以在低浓度下选择性杀死金黄色葡萄球菌的化合物。光照以后化合物可进一步与环境周边的分子氧发生相互作用，生成自由基或者自由基离子等高活性基团(ROS)，提高了杀菌效率。该方式避免了耐药菌的生成，具有很好的应用价值。的应用价值。的应用价值。的应用价值。


技术研发人员：杨国强 王文韬 胡亦然 罗育红 胡睿 郭旭东 王双青
受保护的技术使用者：中国科学院化学研究所
技术研发日：2022.01.06
技术公布日：2023/7/22