新型胆酸不对称双缩二氨基硫脲类衍生物的合成及其抗菌活性*

张丽娜，赵志刚，谭 炯，李 晖

(西南民族大学化学与环境保护工程学院，四川成都610041)

近年来，席夫碱由于其广泛的生物化学性质，已成为越来越多研究人员关注的热点［2］。然而双席夫碱结构类化合物却鲜有报道［3］。含有硫脲基的席夫碱显示出良好的生物活性［4］，如抗肿瘤［5－6］、抗癌［7－8］、抗病毒［9－10］、抗细菌［11－13］、抗真菌［14－15］、抗疟疾［16－17］及抗细胞增殖［18－19］等，具有潜在的药用价值。

甾体是一类广泛存在于生物体中并具有重要功能的化合物［20］，由于其独特的化学结构，在母体上引入不同官能团能使其生物活性发生变化［21－22］。另外，在微波辐射条件下进行的有机反应，具有速率快、效率高和产物易纯化等特点［23－25］。

Scheme 1

本文根据活性叠加原理，在微波辐射条件下，甾酮(1)与取代单缩二氨基硫脲(2a～2l)经缩合反应合成了12个新型的胆酸不对称双缩二氨基硫脲衍生物(3a～3l，Scheme 1)，其结构经1H NMR，IR，ESI-MS和元素分析表征。并测试了3a～3l对枯草芽孢杆菌(ATCC 6633)，金黄色葡萄球菌(ATCC 6538)，大肠杆菌(ATCC 35218)和绿脓杆菌(ATCC 27853)的抑菌活性。

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

WRS-1B型数字显微熔点仪(温度未校正);Wzz-2B型自动旋光仪(CH2Cl2为溶剂);Agilent-400 MHz型核磁共振仪(DMSO-d6为溶剂，TMS为内标);PERKIN-ELMER1700型红外光谱仪(KBr压片);FINNIGAN-LCQ型质谱仪;VarioMICRO型自动元素分析仪;锐品-ECA-9272型电热恒温培养箱;东联-DL-CJ-1N型垂直层流洁净工作台。

1 和 2 按文献［26－28］方法合成;ATCC 6633，ATCC 6538，ATCC 35218和 ATCC 27853，中国普通微生物菌种保藏管理中心;其余所用试剂均为分析纯。

1.2 合成

(1)3a～3l的常规合成通法

在圆底烧瓶中加入乙醇15 mL，1 0.42 g(1 mmol)，2 1 mmol及浓盐酸2滴，搅拌下回流(80℃)反应9 h～12 h(TLC监测)。冷却(析出固体)，过滤，滤饼用乙醇重结晶得白色固体3a～3l。

(2)3a～3l的微波合成通法

在圆底烧瓶中加入中性氧化铝0.2 g，1 0.42 g(1 mmol)，2 1 mmol和浓盐酸2滴，搅拌下微波辐射(500 W)反应4.0 min ～7.0 min(TLC 监测)。反应液用DMSO(3×10 mL)萃取，合并萃取液，加水20 mL(析出固体)，过滤，滤饼用乙醇重结晶得白色固体3a～3l。

3a:产率88%，m.p.142℃ ～143℃，［α］20D－87.73 °(c 0.57);1H NMR δ:11.72(s，1H，NH)，10.57(s，1H，NH)，8.10(s，1H，CH)，7.72～7.60(m，2H，ArH)，7.47～7.39(m，3H，ArH)，3.58(s，3H，OCH3)，1.31(s，3H，19-H)，1.01(s，3H，18-H)，0.77(d，J=6.4 Hz，3H，21-H);IR ν:3 327，3 230，2 950，2 876，1 738，1 704，1 635，1 519，1 450，1 386，1 267，1 181，1 015，761 cm－1;ESI-MS m/z:615{［M+Na］+};Anal.calcd for C33H44N4O4S:C 66.86，H 7.48，N 9.45;found C 66.97，H 7.46，N 9.47。

3d:产率91%，m.p.205℃ ～206℃，［α］20D－98.47 °(c 0.58);1H NMR δ:11.78(s，1H，NH)，10.66(s，1H，NH)，8.51(s，1H，CH)，8.09(s，1H，ArH)，7.52 ～7.50(m，1H，ArH)，7.44 ～ 7.42(m，2H，ArH)，3.59(s，3H，OCH3)，1.31(s，3H，19-H)，1.01(s，3H，18-H)，0.76(d，J=6.4 Hz，3H，21-H);IR ν:3 327，3 185，2 949，2 881，1 740，1 702，1 520，1 435，1 387，1 275，1 172，803 cm－1;ESI-MS m/z:649{［M+Na］+};Anal.calcd for C33H43N4O4SCl:C 63.19，H 6.91，N 8.93;found C 63.28，H 6.90，N 8.95。

3e:产率85%，m.p.168℃ ～169℃，［α］20D－126.96 °(c 0.60);1H NMR δ:11.74(s，1H，NH)，10.62(s，1H，NH)，8.08(s，1H，CH)，7.75 ～7.62(m，2H，ArH)，7.51(d，J=8.4 Hz，2H，ArH)，3.58(s，3H，OCH3)，1.31(s，3H，19-H)，1.01(s，3H，18-H)，0.76(d，J=6.4 Hz，3H，21-H);IR ν:3 320，3 188，2 942，2 876，1 737，1 695，1 591，1 443，1 315，1 228，1 096，830 cm－1;ESI-MS m/z:649{［M+Na］+};Anal.calcd for C33H43N4O4SCl:C 63.19，H 6.91，N 8.93;found C 63.07，H 6.92，N 8.91。

3g:产率87%，m.p.216℃ ～217℃，［α］20D－81.08 °(c 0.59);1H NMR δ:11.67(s，1H，NH)，10.55(s，1H，NH)，9.62(d，J=6.4 Hz，1H，OH)，8.01(s，1H，CH)，7.25(t，J=8.0 Hz，7.6 Hz，1H，ArH)，7.14(s，2H，ArH)，6.82(d，J=7.6 Hz，1H，ArH)，3.58(s，3H，OCH3)，1.27(s，3H，19-H)，1.01(s，3H，18-H)，0.76(d，J=6.0 Hz，3H，21-H);IR ν:3 318，3 200，2 949，2 873，1 740，1 704，1 613，1 513，1 436，1 329，1 222，1104，690 cm－1;ESI-MS m/z:631{［M+Na］+};Anal.calcd for C33H44N4O5S:C 65.10，H 7.28，N 9.20;found C 65.19，H 7.30，N 9.22。

3i:产率86%，m.p.234℃ ～235℃，［α］20D－107.52 °(c 0.60);1H NMR δ:11.76(s，1H，NH)，11.55(s，1H，OH)，10.78(s，1H，NH)，9.91(s，1H，OH)，8.56(s，1H，CH)，7.13(d，J=6.0 Hz，1H，ArH)，6.34(d，J=8.4 Hz，1H，ArH)，6.29(s，1H，ArH)，3.58(s，3H，OCH3)，1.27(s，3H，19-H)，1.00(s，3H，18-H)，0.76(d，J=6.4 Hz，3H，21-H);IR ν:3 316，3 225，2 951，1 732，1 713，1 628，1 582，1 511，1 462，1 332，1 211，1 109，811 cm－1;ESI-MS m/z:647{［M+Na］+};Anal.calcd for C33H44N4O6S:C 63.44，H 7.10，N 8.97;found C 63.52，H 7.08，N 8.95。

1.3 抗菌活性测试

以阿莫西林为阳性对照，DMSO为阴性对照，测定3a～3l对两种革兰氏阳性细菌(ATCC 6633和ATCC 6538)和两种革兰氏阴性细菌(ATCC 35218和ATCC 27853)的抗菌活性。采用二倍稀释法与纸片扩散法进行抗菌活性筛选，每个测试重复三次，分别计算IC50及MIC值。

(1)IC50

对3，阿莫西林和环丙沙星分别用无菌DMSO溶解定容得浓度为640 μg·mL－1的母液。将母液依次稀释为(640，320，160，80，40，20，10，5)μg·mL－1;0 μg·mL－1作为空白对照。将活化后的细菌接种在培养基中，菌液浓度配成0.5麦氏比浊标准，约含(1～2)×108CFU·mL－1，用 MH肉汤将菌液进行1∶100稀释后，用无菌棉沾取菌液在营养琼脂培养基平板表面均匀涂抹3次，室温干燥10 min，将含有400 μL各梯度浓度药液的无菌干燥滤纸片(直径6 mm)贴放于培养基平板表面。于37℃恒温孵化18 h测得抑菌圈直径，计算IC50值。

(2)MIC

将活化后的细菌接种在培养基中，菌液浓度为0.5麦氏比浊标准，用MH肉汤将菌液进行1∶100稀释后备用。将3和阿莫西林分别用无菌DMSO溶解定容得母液浓度为1 280 μg·mL－1。采用二倍稀释法依次稀释至浓度为(256，128，64，32，16，8，4，2，1，0.5，0.25)μg·mL－1;0 μg·mL－1作为空白对照。将1 mL菌液加入各梯度浓度药物原液，于37℃恒温孵化18 h，观察结果并记录MIC值。

2 结果与讨论

2.1 微波辐射合成与常规合成对比

3a～3l的微波辐射合成法与常规合成法的对比结果见表1。

表1 微波辐射法与常规加热法合成3a～3l的比较*Table 1 Comparison between microwave irradiation and conventional heating for synthesizing 3a～3l

由表1可见，微波辐射合成法具有以下优点:(1)反应速率增大了94～150倍，大大缩短了反应时间;(2)反应收率大大提高，从常规法的38%～62%提高至82%～91%。可见，微波合成法是一种高效、快捷的合成胆酸不对称双缩二氨基硫脲类衍生物的好方法。

2.2 表征

在1H NMR 谱图中，δ 11.78～11.55 处的宽单峰和 δ 11.64 ～10.42处的单峰均为NH质子吸收峰;δ 8.69 ～8.00 处的单峰为CH=N上的活泼质子峰;δ 8.09～6.29处的吸收峰为苯环与噻吩环上的质子峰;δ 3.59 ～3.58处单峰为 CO2CH3质子峰;δ 1.31 ～1.27和 δ 1.01 ～1.00 处单峰与 δ 0.77 ～0.76处双峰分别为甾体上19-位，18-位与21-位氢的特征峰。

在IR 谱图中，3 413 cm－1～3 147 cm－1处的强吸收峰为N－H伸缩震动的特征峰;1 650 cm－1～1 506 cm－1与1 297 cm－1～1 236 cm－1处的强吸收峰分别为C=N与C=S的特征峰;1 742 cm－1～1 732 cm－1处的强吸收峰为CO2CH3中C=O吸收峰;1 713 cm－1～1 695 cm－1处的吸引峰则为甾酮中C=O基团的特征峰。

2.3 抗菌活性

3a～3l的抗菌活性结果见表2。由表2可见，3b，3f和3g对ATCC 6633显示出良好的抑制效果，3g效果最佳;3b，3e，3f和 3j对 ATCC 6538显示出抑制效果，3b与3e的活性优于3f与3j;3b，3e，3f和3k对ATCC 35218显示出抑制效果，3f的活性明显优于其他化合物，与标准对照药物阿莫西林相当;3b，3e，3f和3k均对ATCC 27853显示出抑制效果。由表2还可见，氨基硫脲上的取代基团为噻吩时只对革兰氏阴性细菌有抑制作用。

3 结论

本文以甾酮为起始原料，在无溶剂条件下，微波促进合成了12个新型的胆酸不对称双缩二氨基硫脲衍生物，产率高达91%。该合成方法具有反应时间短、产率高、绿色环保等优点。

表2 3a～3l的抗菌活性*Table 2 Antibacterial activities of 3a～3l

抗菌活性测试结果表明:部分目标化合物具有良好的抗菌活性，其中，1-(2-羟基苯苄叉基)-5-［3-(3，7-二氧代-24-胆烷酸甲酯)亚甲基］二氨基硫脲(3f)的抗菌效果尤为显著。该研究工作对该类新药研发提供了一定的研究依据。

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