一种1，3茚满二酮衍生物及其晶型.pdf

本发明公开了一种式I所示1，3-茚满二酮衍生物及其晶型，该晶型属于单斜晶系，空间群为C2，晶胞参数为a＝26.781(9)，b＝7.497(3)，c＝10.095(4)，β＝90.227(11)°，V＝2027.0(13)3，ρcalc＝1.296g/cm3。本发明还提供了它们的制备方法和用途。本发明式I化合物的晶型，制备工艺简单，具有一定的抗菌活性，稳定性良好，能够有效避免化合物吸湿潮解，为后期产品运输、贮藏或者制剂过程提供了极大便利。

权利要求书
1.  如式I所示的化合物：

其中R1选自C1-C8的烷基，R2选自苯基或取代苯基。

2.  根据权利要求1所述的化合物，其特征在于：所述R1为甲基，R2为苯基，结构如式II所示：


3.  制备权利要求2所述化合物的方法，包括以下步骤：

(1)以茚三酮和β-硝基苯乙烯为原料，经MBH反应得到式Ⅳ化合物；
(2)以式Ⅳ化合物为原料，在缚酸剂的存在下，与酰化剂发生乙酰化反 应得到式Ⅴ化合物；
(3)以式Ⅴ化合物和丙醛为原料，在酸和催化剂的存在下，反应得到式 Ⅴ化合物；
(4)将式III化合物溶解于溶剂中，70-80℃下反应完全，分离纯化得式 II化合物。

4.  根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：在所述步骤(1)中， 所述MBH反应以4-二甲氨基吡啶为催化剂，以乙腈为溶剂，反应的温度为 20-25℃。

5.  根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：在所述步骤(2)中， 反应温度为0-25℃；酰化剂为醋酸酐；缚酸剂为碳酸钾。

6.  根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：在所述步骤(3)中， 反应温度为20-25℃；所述酸为冰乙酸，催化剂为(2S)-2-[二苯基[(三甲基硅酯) 氧基]甲基]-吡咯烷；反应溶剂为乙腈。

7.  根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：在所述步骤(4)中， 反应的温度为70℃；所述溶剂选自甲苯。

8.  式II所示化合物的晶型，其特征在于：
该晶型属于单斜晶系，空间群为C2，晶胞参数为β＝90.227(11)°，ρcalc＝1.296 g/cm3。

9.  根据权利要求8所述的晶型，其特征在于：所述晶型的熔点为 174-176℃；所述晶型中式II化合物的ee值>98％。

10.  制备权利要求8或9所述晶型的方法，其特征在于：它包括以下步 骤：将式II化合物溶解在二氯甲烷-甲醇体系中结晶，分离出晶体即得；所述 二氯甲烷-甲醇体系中，二氯甲烷含量为96-98％v/v。

11.  权利要求1或2或8或9任一一项所述的化合物或晶型在制备抗菌 药物中的用途。

12.  根据权利要求11所述的用途，其特征在于：所述抗菌药物是指对嗜 麦芽单胞菌、诺菲不动杆菌、金黄色葡萄球菌、表皮葡萄球菌中的任意一种 或多种具有抗菌活性的抗菌药物。

说明书一种1,3-茚满二酮衍生物及其晶型
技术领域
本发明涉及一种1，3-茚满二酮衍生物及其晶型。
背景技术
1，3-茚满二酮衍生物是一种重要的抗凝血类杀鼠剂，目前商业化的品种 包括敌鼠、杀鼠酮、异杀鼠酮和氯鼠酮等。该方面代表性的专利有：
专利CN107489A公开了一种1，3-茚满二酮衍生物，该化合物是双取代 芳基乙酰基1，3-茚满二酮化合物。
专利CN1083752A公开了一种双氯敌鼠及其铵(或钠)的制备方法和应 用，该杀鼠剂中茚满二酮类化合物也是双取代芳基乙酰基1，3-茚满二酮化 合物。
此外，1，3-茚满二酮衍生物也在光学材料领域有着许多应用。
专利CN1376661A公开了一种1，3-茚满二酮衍生物，该化合物是茚满 二羟基二酮类化合物，可以作为光致磁性与光致变色材料。
但是目前，未见有1，3-茚满二酮衍生物用于抗细菌药物的报道，也未 见有2位被酯基和酰基双取代的1，3-茚满二酮衍生物的报道。可见，目前 对1，3-茚满二酮衍生物的新用途及新结构缺乏新的探索。
此外，对于同一种化合物来说，通常会有两种或多种不同的结晶状态， 而不同的晶型则通常会表现出不同的生物利用度、溶出度、溶解速率、稳定 性、熔点、颜色、可滤性、密度和流动性等。因此，对于药物而言，研制出 溶解性和稳定性更好的晶型同样具有非常重要的意义。
发明内容
为了探索出1，3-茚满二酮衍生物的新用途，本发明的目的在于提供一 种1，3-茚满二酮衍生物及其晶型。本发明的另一目的在于提供一种该化合 物及其晶型的制备方法。
本发明了提供了式I所示化合物：
其中R1选自C1-C8的烷基，R2选自苯基或取代苯基。
上述C1-C8的烷基是指具有1-8个碳原子的直链或支链的烷基，例如甲 基、乙基、丙基、异丙基、丁基、叔丁基、戊基、新戊基、己基、庚基和辛 基等。
优选地，所述R1为甲基，R2为苯基，结构如式II所示：

本发明还提供了一种制备式II所示化合物的方法，它包括以下步骤：
制备权利要求2所述化合物的方法，包括以下步骤：

(1)以茚三酮和β-硝基苯乙烯为原料，经MBH反应得到式Ⅳ化合物； 所述MBH反应的溶剂包括乙腈、四氢呋喃、二氯甲烷等。其中，乙腈的收 率较高，二氯甲烷的收率较低。所述MBH反应的催化剂包括4-二甲氨基吡 啶以及下述化学结构的催化剂：

(2)以式Ⅳ化合物为原料，在缚酸剂的存在下，与酰化剂发生乙酰化反 应得到式Ⅴ化合物；所述反应的溶剂包括乙腈、二氯甲烷等，其中乙腈较佳； 所述缚酸剂包括三乙胺、哌啶、醋酸钠或碳酸钾等，其中碳酸钾效果较佳；所 述酰化剂包括乙酰氯、醋酸酐、冰醋酸等，其中醋酸酐较佳。
(3)以式Ⅴ化合物和丙醛为原料，在酸和催化剂的存在下，反应得到式 Ⅴ化合物；所述酸包括冰醋酸、三氟乙酸、苯甲酸等，其中冰醋酸效果较佳； 所述催化剂包括(2S)-2-[二苯基[(三甲基硅酯)氧基]甲基]-吡咯烷以及下述化 学结构的催化剂：

(4)将式III化合物溶解于溶剂中，70-80℃下反应完全，分离纯化得式 II化合物。
本发明对各种试剂所选范围的具体说明并不代表对本发明选择的限制
进一步优选地，在所述步骤(1)中，所述MBH反应以4-二甲氨基吡啶 为催化剂，以乙腈为溶剂，反应的温度为20-25℃。
进一步优选地，在所述步骤(2)中，反应温度为0-25℃；酰化剂为醋 酸酐；缚酸剂为碳酸钾。
进一步优选地，在所述步骤(3)中，反应温度为20-25℃；所述酸为冰 乙酸，催化剂为(2S)-2-[二苯基[(三甲基硅酯)氧基]甲基]-吡咯烷；反应溶剂为 乙腈。
进一步优选地，在所述步骤(4)中，反应的温度为70℃；所述溶剂选 自甲苯。
本发明还提供了式II所示化合物的晶型，其特征在于：
该晶型属于单斜晶系，空间群为C2，晶胞参数为β＝90.227(11)°，ρcalc＝1.296g/cm3。
进一步优选地，所述晶型的熔点为174-176℃；所述晶型中式II化合物 的ee值>98％。
本发明还提供了一种制备所述晶型的方法，它包括以下步骤：将式II化 合物溶解在二氯甲烷-甲醇体系中结晶，分离出晶体即得；所述二氯甲烷-甲 醇体系中，二氯甲烷含量为96-98％v/v。
进一步优选地，所述结晶是挥发结晶。
进一步优选地，所述挥发结晶是常温下自然挥发缓慢结晶。
本发明还提供了所述的化合物或晶型在制备抗菌药物中的用途。
进一步优选地，所述抗菌药物是指对嗜麦芽单胞菌、诺菲不动杆菌、金 黄色葡萄球菌、表皮葡萄球菌中的任意一种或多种具有抗菌活性的抗菌药物。
进一步优选地，所述嗜麦芽单胞菌为嗜麦芽单胞菌S1；所述诺菲不动杆 菌为诺菲不动杆菌N2或诺菲不动杆菌N3；所述金黄色葡萄球菌为金黄色葡 萄球菌J4；所述表皮葡萄球菌为表皮葡萄球菌BP8或表皮葡萄球菌BP4。
本发明还提供了一种药物组合物，它是所述的化合物或晶型作为活性成 分，加上药学上可以接受的辅料或辅助性成分制备而成的制剂。
本发明所述的MBH反应是指森田-贝里斯-希尔曼反应 (Morita–Baylis–Hillman reaction)，是α,β-不饱和化合物与亲电试剂(醛、酮) 在合适的催化剂作用下，生成烯烃α-位加成产物的反应。
本发明中的关键中间体和化合物进行分离和纯化，所使用的方式是有机 化学中常用的分离和纯化方法且所述方法的实例包括过滤、萃取、干燥、旋 干和各种类型的色谱。可选择地，可以使中间体不经纯化即进行下一步反应。
在某些实施方式中，本发明的一种或多种化合物可以彼此联合使用。也 可选择将本发明的化合物与任何其它的活性试剂结合使用，用于制备调控细 胞功能或治疗疾病的药物或药物组合物。如果使用的是一组化合物，则可将 这些化合物同时、分别或有序地对受试对象进行给药。
本发明化合物或药物组合物的施用方式没有特别限制，代表性的施用方 式包括(但并不限于)：口服、肠胃外(静脉内、肌肉内或皮下)、和局部给药。
用于口服给药的固体剂型包括胶囊剂、片剂、丸剂、散剂和颗粒剂。在 这些固体剂型中，活性化合物与至少一种常规惰性赋形剂(或载体)混合，如 柠檬酸钠或磷酸二钙，或与下述成分混合：(a)填料或增容剂，例如，淀粉、 乳糖、蔗糖、葡萄糖、甘露醇和硅酸；(b)粘合剂，例如，羟甲基纤维素、 藻酸盐、明胶、聚乙烯基吡咯烷酮、蔗糖和阿拉伯胶；(c)保湿剂，例如， 甘油；(d)崩解剂，例如，琼脂、碳酸钙、马铃薯淀粉或木薯淀粉、藻酸、 某些复合硅酸盐、和碳酸钠；(e)缓溶剂，例如石蜡；(f)吸收加速剂，例如， 季胺化合物；(g)润湿剂，例如鲸蜡醇和单硬脂酸甘油酯；(h)吸附剂，例如， 高岭土；和(i)润滑剂，例如，滑石、硬脂酸钙、硬脂酸镁、固体聚乙二醇、 十二烷基硫酸钠，或其混合物。胶囊剂、片剂和丸剂中，剂型也可包含缓冲 剂。
固体剂型如片剂、糖丸、胶囊剂、丸剂和颗粒剂可采用包衣和壳材制备， 如肠衣和其它本领域公知的材料。它们可包含不透明剂，并且，这种组合物 中活性化合物或化合物的释放可以延迟的方式在消化道内的某一部分中释 放。可采用的包埋组分的实例是聚合物质和蜡类物质。必要时，活性化合物 也可与上述赋形剂中的一种或多种形成微胶囊形式。
用于口服给药的液体剂型包括药学上可接受的乳液、溶液、悬浮液、糖 浆或酊剂。除了活性化合物外，液体剂型可包含本领域中常规采用的惰性稀 释剂，如水或其它溶剂，增溶剂和乳化剂，例知，乙醇、异丙醇、碳酸乙酯、 乙酸乙酯、丙二醇、1,3-丁二醇、二甲基甲酰胺以及油，特别是棉籽油、花 生油、玉米胚油、橄榄油、蓖麻油和芝麻油或这些物质的混合物等。
除了这些惰性稀释剂外，组合物也可包含助剂，如润湿剂、乳化剂和悬 浮剂、甜味剂、矫味剂和香料。
除了活性化合物外，悬浮液可包含悬浮剂，例如，乙氧基化异十八烷醇、 聚氧乙烯山梨醇和脱水山梨醇酯、微晶纤维素、甲醇铝和琼脂或这些物质的 混合物等。
用于肠胃外注射的组合物可包含生理上可接受的无菌含水或无水溶液、 分散液、悬浮液或乳液，和用于重新溶解成无菌的可注射溶液或分散液的无 菌粉末。适宜的含水和非水载体、稀释剂、溶剂或赋形剂包括水、乙醇、多 元醇及其适宜的混合物。
用于局部给药的本发明化合物的剂型包括软膏剂、散剂、贴剂、喷射剂 和吸入剂。活性成分在无菌条件下与生理上可接受的载体及任何防腐剂、缓 冲剂，或必要时可能需要的推进剂一起混合。
本发明所述药学上可接受的辅料，是指除活性成分以外包含在剂型中的 物质。
本发明所述药学上可接受的辅助性成分，它具有一定生理活性，但该成 分的加入不会改变上述药物组合物在疾病治疗过程中的主导地位，而仅仅发 挥辅助功效，这些辅助功效仅仅是对该成分已知活性的利用，是医药领域惯 用的辅助治疗方式。若将上述辅助性成分与本发明药物组合物配合使用，仍 然应属于本发明保护的范围。
显然，根据本发明的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段， 在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，还可以做出其它多种形式的修改、 替换或变更。
以下通过实施例形式的具体实施方式，对本发明的上述内容再作进一步 的详细说明。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实例。 凡基于本发明上述内容所实现的技术均属于本发明的范围。
附图说明
图1本发明晶型通过单晶X-射线衍射分析得到的分子立体结构图。
具体实施方式
本发明具体实施方式中使用的原料、设备均为已知产品，通过购买市售 产品获得。
实施例1本发明式Ⅲ化合物的制备

(1)向溶解有茚三酮(1mmol)和硝基烯烃(1.1mmol)的乙腈6mL溶 液中滴加经3mL乙腈稀释后的4-二甲氨基吡啶(0.2mmol)，常温(20～25℃) 下搅拌2～4小时,薄层色谱监测直至反应完毕；
(2)溶解含式Ⅳ化合物(1mmol)的乙腈10mL溶液中依次加入醋酸酐 3mmol和碳酸钾0.5mmol，常温下搅拌(20～25℃)2～4小时，薄层色谱监测 直至反应完全；
(3)取10mL反应试管，加入式Ⅳ化合物409.4mg(1mmol)、丙醛116.0 (2mmol)，(2S)-2-[二苯基[(三甲基硅酯)氧基]甲基]-吡咯烷48.8m(0.15mmol， CAS号：848821-58-9)、冰乙酸12.0mg(0.2mmol)，以乙腈4mL作为溶剂， 于常温下(20℃～25℃)反应，薄层色谱监测反应完全后，得到反应液；
减压除去反应液中的溶剂，得到残留物；残留物上硅胶柱，经洗脱剂洗 脱(洗脱剂为石油醚：乙酸乙酯＝4：1，体积比)，薄层跟踪，合并洗脱液， 除去溶剂，即得式Ⅲ所示茚酮内盐衍生物白色固体，产率90％。式Ⅲ所示茚 酮内盐衍生物的检测数据如下：熔点(mp):144℃～146℃，[α]D20:+43， ESI HRMS：432.1057(+Na)。
实施例2本发明式Ⅱ化合物的制备
(1)向溶解有茚三酮(1mmol)和硝基烯烃(1.1mmol)的乙腈8mL溶 液中滴加经3mL乙腈稀释后的4-二甲氨基吡啶(0.2mmol)，常温(20～25℃) 下搅拌2～4小时,薄层色谱监测直至反应完毕；
(2)溶解含式Ⅳ化合物(1mmol)的乙腈(10～12mL)溶液中依次加入 醋酸酐2mmol和碳酸钾0.8mmol，常温下搅拌(20～25℃)2～4小时，薄层色 谱监测直至反应完全；
(3)取10mL反应试管，加入式Ⅳ化合物409.4mg(1mmol)、丙醛116.0 (2mmol)，(2S)-2-[二苯基[(三甲基硅酯)氧基]甲基]-吡咯烷48.8m(0.15mmol， CAS号：848821-58-9)、冰乙酸12.0mg(0.2mmol)，以乙腈6mL作为溶剂， 于常温下(20℃～25℃)反应，薄层色谱监测反应完全后，得到反应液；
减压除去反应液中的溶剂，得到残留物；残留物上硅胶柱，经洗脱剂洗 脱(洗脱剂为石油醚：乙酸乙酯＝4：1，体积比)，薄层跟踪，合并洗脱液， 除去溶剂，即得式Ⅲ所示茚酮内盐衍生物白色固体。
实施例3本发明式Ⅱ化合物的制备
取10mL反应试管，加入式Ⅲ所示的茚酮内盐产物204.5mg(0.5mmol)， 以甲苯(4mL)为溶剂，油浴70℃下反应，待反应结束后，减压除去反应溶 剂，残留物上硅胶柱，石油醚：乙酸乙酯＝5：1洗脱，薄层色谱跟踪，合并 洗脱液，除去溶剂，所得纯化物即为式Ⅱ化合物，收率70％，白色固体。检 测结果如下：mp:174-176℃，[α]D20：+50，ESI-HRMS:418.0901(+Na)。

实施例4本发明晶型的制备
取实施例3制备的式Ⅱ化合物，在二氯甲烷-甲醇(96％：4％v/v)中常 温下缓慢挥发结晶，得到本发明式I所示化合物的晶型，ee值>98％，该晶型 通过X-射线单晶衍射，其分子立体结构图如图1所示，证明化合物的分子结 构和空间构型没有在晶型制备中发生变化，其晶体结构数据如下：
单晶X射线衍射条件为：于296K的温度下收集这些单晶的X射线衍射 数据，波长为结果如表1所示。
表1本发明晶型的单晶衍射数据

实施例5本发明晶型的制备
取实施例3制备的式Ⅱ化合物，在二氯甲烷-甲醇(98％：2％v/v)中常 温下缓慢挥发结晶，得到本发明的晶型。
以下用试验例的方式说明本发明的有益效果：
试验例1本发明晶型的抗菌活性
采用倍比稀释法测定本发明晶型的抗菌活性。
实验菌株的获得：
本发明实验菌株均为由四川省人民医院、四川省妇幼保健院收集鉴定的 临床分离致病菌。标本主要来源于血液、痰、尿液等，在收集单位经法国梅 里埃(BioMeriruk)VITEK-32、VITEK-60自动微生物鉴定分析仪进行鉴定， 并经四川抗菌素工业研究所用Biolog细菌鉴定仪(美国)API 20E、20NE、 Staph系列和常规方法再次鉴定，分别命名为：嗜麦芽单胞菌S1、诺菲不动 杆菌N2、诺菲不动杆菌N3、金黄色葡萄球菌J4、表皮葡萄球菌BP8、表皮 葡萄球菌BP4，用于抗菌试验。
首先将精确称量的本发明晶型30mg用2mL DMSO(二甲基亚砜)溶解， 按倍比稀释法分别做10个浓度梯度，每一个梯度向MH(水解酪蛋白Mueller- Hinton)培养皿中加入1mL含药溶液，并用14mL MH固体培养基混匀，做 成含药不同的培养皿。然后用27孔的打孔器将含菌量为106的菌液接种于培 养皿上，放入37℃的恒温培养箱，培养18-24h，观察接种部位是否有细菌生 长，以判断其抑菌效果。结果如表2所示，以左氧氟沙星作为参照。
抗菌活性是指抗菌药抑制或杀灭病原微生物的能力；可用体外抑菌试验 和体内实验治疗法测定；体外抑菌实验对临床用药具有重要参考意义。能够 抑制培养基内细菌生长的最低浓度为最小抑菌浓度MIC(minimal inhibitory  concentration)。抗菌药的抑菌作用和杀菌作用是相对的，有些抗菌药在低浓 度时呈抑菌作用，而高浓度呈杀菌作用。
表2本发明晶型的抗菌活性MIC(mg/mL)的测定

由表2的结果可知，本发明提供的晶型可以抑制嗜麦芽单胞菌、诺菲不 动杆菌、金黄色葡萄球菌以及表皮葡萄球菌的生长，具有一定的抗菌活性。
试验例2本发明晶型的稳定性和吸湿性
1、稳定性：
将本发明式Ⅱ化合物的晶型30mg放入稳定性试验箱中进行加速试验， 试验条件为：温度，40℃±2℃；湿度，RH75％±5％，时间为3个月。结果： 采用TLC(薄层色谱)和HPLC(高效液相色谱)测定，均发现该化合物未 发生明显变化，说明本发明晶型稳定性良好。
2、吸湿性：
采用中华人民共和国药典2010版第二部附录XIX J药物引湿性试验指导 原则，测定结果如下：
表3稳定性和吸湿性考察
用时(天) 0 5 10 15 化合物引湿增重 0.0％ 1.3％ 1.3％ 1.3％
表3的结果表明，本发明晶型在潮湿环境下放置15天，其引湿增重率极 低，说明本发明晶型能够有效避免化合物吸湿潮解。
综上所述，本发明的1，3-茚满二酮衍生物可以制备得到具有药物活性 的晶型，拓展了1，3-茚满二酮衍生物的用途。该晶型制备工艺简单，具有 一定的抗菌活性，可用于抗菌药物的制备；稳定性良好，能够有效避免化合 物吸湿潮解，为后期产品运输、贮藏或者制剂过程提供了极大便利。