晋 睿
1,2,3-三唑类化合物抗菌活性的研究
晋 睿
1,2,3-三唑类化合物具有独特的化学性质,在药物化学方面显示了多种多样的生物活性,特别是其在抗菌领域的应用一直以来备受医药学研究工作者的重视。本文对1,2,3-三唑类化合物在抗菌活性方面的研究进展加以简要概述,为更好的寻找和筛选新型1,2,3-三唑类抗菌药物提供理论指导。
1,2,3-三唑类化合物;抗菌;活性
1,2,3-三唑类化合物是一类重要的杂环化合物,对其的研究已经有百年之久,自其首次被合成至今,国内外对这类化合物进行了大量的研究。研究结果表明,该类化合物具有广泛的生物活性,在医药学方面的应用有着广阔的前景。
近年来,随着对“一价铜催化的叠氮-末端炔环加成反应”(CuAAC)研究的不断深入,使得1,2,3-三唑类化合物能够在温和而且环境友好的的反应条件下,通过模块反应被快速合成[1],从而可以在短时间内得到大量具有结构多样性的目标分子,因而1,2,3-三氮唑类化合物的活性受到了医药学专家更广泛的关注。本文对不同结构的1,2,3-三氮唑类化合物的抗菌活性进行了简要综述。
在医药学领域,1,2,3-三氮唑类化合物最早被广泛应用于改善药物的药代动力学特性,1993年,Kume等人[2]通过将1,2,3-三氮唑连接到头孢菌素类母核上得到了一系列新型的头孢菌素类衍生物。实验表明,与原型药物相比,这类化合物具有良好的生物利用度。
具有良好活性的1,2,3-三唑类化合物他唑巴坦,是日本大鹏制药公司开发的一个新型的青霉烷砜类β-内酰胺酶抑制剂。研究表明,具有比舒巴坦和克拉维酸钾更好的β-内酰胺酶抑制活性,其中三唑环发挥了重要作用[3]。
Charansingh等人[4]通过在氟取代的苯并咪唑类化合物中引入1,2,3-三氮唑,并对这些化合物进行了抗结核分枝杆菌H37Rv活性评价。一些化合物比现今的一线抗结核药物利福平的活性还要好,目前关于这些化合物进一步的构效关系研究以及细胞毒性评价正在进行当中。
Oludotun等人[5]将1,2,3-三氮唑引入到唑烷酮上得到了一系列新的化合物。研究表明,其中的一个化合物对于所选择的革兰氏阳性菌具有比利奈唑胺以及万古霉素更好的活性,更重要的是这个化合物对于万古霉素的耐药菌株也显示了良好的活性。目前,作者正在进行关于这些化合物对单胺氧化酶的抑制活性以及在人血浆中活性降低这两个问题的研究。
2010年,K.D.Thomas等人[6]首次报道,通过将4位胺取代的1,2,3-三氮唑引入到喹啉环上得到了一系列活性可以与一线抗微生物药物,比如环丙沙星、环吡酮胺等相当的化合物。同时,作者还提出,哌嗪衍生物可能在活性的增强过程中起了很重要的作用。
在此基础上,2011年,K.D.Thomas等人[7]又对上述骨架进行了进一步研究,通过将上述4位的胺基替换为磺胺、酰胺基胺或者酰基哌嗪得到了一系列新的喹啉类1,2,3-三氮唑衍生物。研究表明这其中的很多化合物都显示了很好的抗菌活性,同时构效关系研究表明,分子中含有酰基,氟基,甲氧基,三氟甲基,环丙基等是底物活性较高。在抗菌试验的基础上,作者又对这些新合成的化合物的抗结核分枝杆菌的活性进行了研究,结果表明,其中的一些化合物的活性比现今常用的抗结核药物异烟肼还要好。
综上所述,近年来,1,2,3-三氮唑在抗菌方面的研究正在引起医药学工作者越来越多的关注,并取得了巨大的进展。医药学工作者通过将1,2,3-三氮唑基团引入到已知的具有抗菌活性的药效基团上,得到了一系列活性很好的化合物,其中很多化合物的活性甚至超过了目前的一线抗菌药物。相信在不久的将来,随着CuAAC反应研究的不断深入以及1,2,3-三氮唑类化合物抗菌活性机理的阐明,1,2,3-三氮唑一定能在抗菌药物的研发方面发挥越来越重要的作用。
[1]Morten M,Christian WT.Cu-Catalyzed Azide-Alkyne Cycloaddition[J]. Chem. Rev.2008(108):2952–3015.
[2]Kume M, Kubota T, Kimura Y, et al. Synthesis and structure-activity relationship of new 7-beta-[(Z)-2-(2-aminothiazol-4-y1)- 2-hydroxyminoa cetamido]-phalosporinswith 1,2,3-triazole in C-3 side chain.[J].J Antibiotics,1993(46):177-192.
[3]Bennet IS, Brooks G, Broom N, et al.6-(Substituted methylene)penems, potent broad spectrum inhibitors of bacterial beta- lactamas[J]. J Antibiotic, 1991(44): 969-977.
[4]Charansingh Gill, Ganesh Jadhav, Mohammad Shaikh, et al. Clubbed [1,2,3] triazoles by fluorine benzimidazole: a novel approach to H37Rv inhibitors as a potential treatment for tuberculosis[J].Biorg. Med. Chem. Lett. 2008(18): 6244-6247.
[5]Oludotun A, Phillips, Edet E. Udo, Mohammed E. et al. Synthesis and antibacterial activity of novel 5-(4-methyl-1H-1,2,3-triazole)methyl oxazolidinones [J]. Eur. J. Org. Chem. 2009(44): 3217-3227.
[6]K.D.Thomas,Airody Vasudeva Adhikari,N. Suchetha Shetty. Synthesis and antibacterial activities of some new quinoline derivatives carrying 1,2,3-triazole moiety [J].Eur.J.Org. Chem.Design,2010(45):3803-3810.
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