技术领域
本发明涉及药物化学领域，具体涉及一类麝香草酚酯类化合物，可用于治疗治疗或预防细菌引起的疾病或真菌引起疾病，本发明还公开了其制备方法还有它们的药物组合物。
背景技术
青霉素的问世开创了抗生素的神奇时代，人类多种因细菌感染的疾病在一段时间内都可有通过抗生素完全治疗。20世纪以来随着科学技术的发展，磺胺类、青霉素类、氨基糖苷类、氯霉素、四环素类、大环内酯类等抗菌药物的研究得到飞速的发展，特别是半合成青霉素、头孢菌素、新型β-内酰胺、喹诺酮类等抗菌药问世，使有效地治疗各种细菌感染成为可能，为保障人类健康，延长寿命作出了卓越贡献，并对生物学、化学等基础科学进展亦有重要的反馈影响。然而，由于人类对于抗生素的滥用耐药性细菌越来越多，临床现象表明：抗菌药物应用不当，不仅会造成巨大浪费，而且会诱导细菌耐药性的发生和增多，以及许多药物性疾患的发生。
氢醌类化合物(Quinonoid) 是目前在中药活性成分研究过程中发现的有别于目前临床常用抗菌药物作用机制的一类新型化合物。它表现出多方面的生理活性，如抗氧化、清除自由基、抑制或杀灭细菌生长及抗病毒等作用，在医药、农药、化妆品原料和食品添加剂等方面有着广泛的用途[7,8,9]。因此，醌类成分也已逐渐被重视。
麝香草酚(Thymol)最初是从唇形科中草药植物百里香 （Thymus serpyllum L.）中提取分离到的抗菌有效成分，是一种有代表性的氢醌类化合物。现代药理实验证明[，麝香草酚抗菌效果较强，抗菌谱广，毒性低，对金黄色葡萄球菌、伤寒杆菌、绿脓杆菌、变形杆菌等都有抑制或杀灭作用，其杀菌作用比苯酚强，且毒性低，对口腔咽喉粘膜有杀菌、杀真菌作用，对龋齿腔有防腐、局麻作用，用于口腔、咽喉的消毒杀菌、皮肤癣菌病、放射菌病及耳炎也均有疗效。体外药效学试验结果也表明，麝香草酚对肠炎常见菌均有不同程度的杀菌和抑菌作用，其中对金黄色葡萄球菌的抑菌作用最强，其次是伤寒杆菌、各型副伤寒杆菌及致病性大肠杆菌、产毒性大肠杆菌和侵袭性大肠杆菌、绿脓杆菌均有一定的抑菌作用。在畜牧业，麝香草酚作为动物饲料添加剂中的抗菌活性成分目前已经推广使用；在医疗食品卫生中，麝香草酚也可用于杀菌、调味、控制蜂螨、杀死霉菌孢子。
但是中药活性成分麝香草酚在药效学和药物代谢动力学方面或多或少的存在一定的缺陷，主要有药效不高、毒性太大或在体内代谢速度过快及过慢等。利用药物设计前药原理等，设想将麝香草酚基本化学结构中的酚羟基进行酰化保护，合成系列麝香草酚酰基化合物、醚类衍生物，使其进入体内后，经血清酯酶和其他酶系的降解，缓慢释放出母体药物麝香草酚和其他化学基团或活性成分而发挥抗菌作用，在预期达到理想的体内抗菌药效的同时，还可降解释放一些其他的药效基团，发挥其他基团的药物疗效作用。体内外实验表明麝香草酚酯类衍生物具有良好的抗菌、杀菌活性，显示出良好的开发前景。
发明内容
麝香草酚分子中的活性基团酚羟基是其进行化学结构修饰改造的首先考虑的靶点，酚羟基可以与羧酸生成酯。利用药物设计前药原理等，将麝香草酚基本化学结构中的酚羟基进行酰化保护，合成系列麝香草酚酰基化合物，使其进入体内后，经血清酯酶和其他酶系的降解，缓慢释放出母体药物麝香草酚和其他化学基团或活性成分而发挥抗菌作用，在预期达到理想的体内抗菌药效的同时，还可降解释放一些其他的药效基团，发挥其他基团的药物疗效作用。体内外实验表明麝香草酚酯类衍生物具有良好的抗菌、杀菌活性，显示出良好的开发前景。
本发明结构式的化合物（Ⅰ）或其药学上可以接受的盐：
其中药学上可接受的盐是指上述化合物与金属、氨基酸、含氨基的碱性化合物、含羧基的酸性化合物、无机酸或有机酸形成的盐。
其中药学上可接受的盐是指上述化合物的钠盐、钾盐、钙盐、镁盐、精氨酸盐、盐酸盐、硫酸盐、磷酸盐、马来酸盐、富马酸盐、枸橼酸盐、甲磺酸盐、对甲苯磺酸盐或酒石酸盐。
本发明化合物的用途指上述化合物或其药学上可接受的盐用于制备治疗或预防细菌引起的疾病或真菌引起疾病药物。
其中细菌、真菌包括：金黄色葡萄球菌、伤寒杆菌、绿脓杆菌、变形杆菌、皮肤癣菌、放射菌、霉菌孢子。
用途指上述化合物或其药学上可接受的盐用于制备治疗、减轻或预防因痢疾杆菌、梭状芽孢杆菌、产气荚膜梭状芽孢杆菌引起坏死性肠炎的动物饲料添加剂或饮用水补剂。
本发明还公开了一种药物组合物，其中含有治疗有效量的上述结构式化合物和药学上可接受的载体，这种药物组合物还可以是含有治疗有效量的结构式Ⅰ化合物的药学上可接受的盐和药学上可接受的载体。所述药物组合物可以是普通片剂或胶囊、缓释片剂或胶囊、控释片剂或胶囊、口服液、注射剂等制剂学上常规的制剂形式。
一般地，本发明的结构式Ⅰ化合物用于治疗时，人用剂量范围为0.5mg～2000mg/天。也可根据剂型的不同和疾病严重程度，使用剂量超出该范围。
同时本发明的结构式Ⅰ或其药学上可接受的盐用于制备治疗、减轻或预防因痢疾杆菌、梭状芽孢杆菌、产气荚膜梭状芽孢杆菌引起坏死性肠炎的动物饲料添加剂或饮用水补剂。
上述结构式Ⅰ或其药学上可接受的盐在实际药效学实验中显示了较强的生理活性，具有良好的开发价值。
具体实施方式
实施例1
麝香草酚琥珀酰酯的制备：
称取麝香草酚（0.52 g，3.4 mmol），丁二酸酐（0.92 g，8.37 mmol）加入装有搅拌装置的100 mL三口烧瓶中，加入吡啶（20 mL），75℃反应6h，TLC检测反应程度[V(乙酸乙酯)：V(石油醚)=4：1为展开剂]，待反应基本结束后，冷却至室温。减压旋转蒸发除去吡啶，加入20 mL水，用乙醚50 mL×3萃取，合并乙醚层用水(10mL×3)洗涤后，用无水硫酸钠干燥，减压回收乙醚后得得黄色油状液体，加入50 mL乙醚和20 mL l冰水，放置30min，分液收集有机相，水相用20ml乙醚萃取两次，合并有机相，加入无水Na2SO4（5g）干燥过夜。减压回收有机溶剂，得黄色油状液体，经硅胶柱分离，洗脱剂为V(石油醚)：V(乙酸乙酯)＝3:8，收集产物，减压回收溶剂后，得白色固体0.77g，收率91.2%。1H-NMR (CDCl3, 400 MHz) δ: 7.22 (d, J=4.6 Hz, 1H, Ar-H), 7.05 (d, J=12.0 Hz,1H, Ar-H),6.82(s,1H,Ar-H),2.99(m,1H,ArCH(CH3)2),2.93(t,J=8.0Hz,2H,CH2CH2COOH),1.84(t,2H,H2CH2COOH),2.33(s,3H,Ar-CH3),1.21(d,J=2.8Hz,6H,ArCH(CH3)2);IR(KBr)υ:2970,2924,1764,1704,1506,1440,1420,1403,1357,1281,1260,1137,1087,1057,900,830cm-1. ESI-MS: m/z(M++H) 250.12(calcd:250.98).
实施例2
麝香草酚甘氨酰酯的制备
在带尾气吸收装置的100 mL圆底烧瓶中,加芴甲氧羰酰甘氨酸 (4.9 g, 16.4 mmol)加入二氯甲烷（30 mL），草酰氯(15 mL)。加热回流搅拌反应3h，减压蒸发除去剩余草酰氯，得芴甲氧羰酰甘氨酰氯（F-moc-甘氨酰氯）黄色固体。
在150 mL三颈烧瓶中加麝香草酚 (0.5 g, 3.3 mmol)，吡啶 (20.0 mL)，DMAP (0.05g),搅拌条件下室温滴加上步反应生成F-moc-甘氨酰氯与甲苯(20mL)混合液,滴加完毕后,加热至55℃，继续反应6 h，TLC监控反应［展开剂：石油醚-乙酸乙酯 = 6:1, V/V］。待原料基本反应完全后，减压蒸出甲苯，残留物用乙酸乙酯（100 mL）溶解，加饱和NaHCO3溶液50 mL搅拌20 min，分出乙酸乙酯层，用冰水 (30 mL×3) 洗涤，乙酸乙酯层用无水硫酸钠（5g）干燥，减压回收乙酸乙酯，残留物用硅胶G层析柱分离纯化，石油醚:乙酸乙酯（V:V = 6:1）为洗脱液，收集产物,减压回收溶剂后得白色固体（F-moc-甘氨酰麝香草酚酯）0.87g，收率61.2%.1H-NMR(CDCl3,400MHz)δ:7.87(d,J=7.6Hz,2H,Ar-H),7.64(d,J=7.6Hz,2H,Ar-H),7.42(t,J=14.8Hz,2H,Ar-H),7.33(t,J=14.8Hz,2H,Ar-H),7.23(d,J=7.6Hz,1H,Ar-H),7.08(d,J=7.6Hz,1H,Ar-H),6.86(s,1H,Ar-H),5.37(s,1H,N-H),4.47(d,J=7.2Hz,2H,Ar-CH2OCO), 4.32(d,J=7.6Hz,2H,Ar-OCOCH2NH),4.27(d,J=7.8Hz,1H,Ar-CH-Ar),2.97(m,1H,ArCH(CH3)2),2.34(s,3H,Ar-CH3),1.21(d,J=6.8Hz,6H,ArCH(CH3)2);IR(KBr)υ:3349.15,3037.79,2962.25,2867.74,1955.30,1909.68,1776.18,1700.93,1619.35,1541.42,1505.69,1450.49,1273.25,1167.32,1084.98,1052.66,988.94,947.47,905.99,758.40,735.47cm-1. ESI-MS: m/z(M++H) 431.20(calcd:430.20).
在50 mL圆底烧瓶中,加入加F-moc-甘氨酰麝香草酚酯（0.5g,1.17 mmol）, DMF(10 mL)和哌啶(2 mL )。40℃条件继续搅拌反应0.5小时，TLC监控反应［展开剂：石油醚-乙酸乙酯 = 20:1, V/V］。待原料基本反应完全后，减压蒸出有机溶剂，残留物用乙酸乙酯（60 mL）溶解,用冰水 (30 mL×3) 洗涤,乙酸乙酯层用无水硫酸钠（5g）干燥,减压回收乙酸乙酯,残留物用硅胶G层析柱分离纯化,石油醚:乙酸乙酯（V:V = 20:1）为洗脱液，收集产物，减压回收溶剂后得黄色固体（甘氨酰麝香草酚酯）0.16g，收率65.1%。1H-NMR(CDCl3,400MHz)δ:4.19（2H,N-H2）7.26-7.28(3H,Ar-H),3.14(1H,ArCH(CH3)2),1.91(3H,Ar-CH3),1.74(2H,CH2NH2)1.66(6H,ArCH(CH3)2);IR(KBr)υ:3442,3053,3001,2914,2889,2848,1716,1614,1470,1448,1286,1204,999,902,846,756,728 cm-1. ESI-MS: m/z 207.16.
实施例3
实施例1和实施例2化合物在体外抗菌实验中显示良好的抗菌活性：
菌种：金黄色葡萄球菌1株（标准株ATCC6538），大肠杆菌1株（标准菌株ATCC8099），伤寒杆菌1株，副伤寒杆菌1株，志贺氏痢疾杆菌1株以上5种菌株。培养基：营养琼脂（NA）批号：20101216；营养肉汤（NB）批号：20100806；产品编号：HB1019，生产厂家青岛商科园海博生物有限公司。供试菌液的配制：将5种细菌株分别接种营养琼脂培养基。37℃培养24小时选择标准菌落移种于液体营养肉汤培养基中，37℃培养6小时后，麦氏比浊调整细菌浓度为108 cFu/ml后备用。受试药物的溶解：2个固体化合物单体分别进行溶解，称取1g药物+1ml甲醇（总浓度g/ml）为母液,取母液配置成0.78mg/ml、 1.56mg/ml、3.125mg/ml、6.25mg/ml、12.5mg/ml、25mg/ml、50mg/ml、100mg/ml药物浓度的培养基。含药培养基的制备：取无菌的小试管10支置于试管架上，在以无菌操作分别吸取药物（原液）1ml放入第一管中，混匀后吸取1ml放入第2管中，混匀后吸取1ml放入第3管中，如此做逐倍量稀释到第10管，混匀后，分别吸取每中的的不同稀释浓度药物1ml 加入无药平皿中后，倾注9ml营养琼脂培养基最终使培养基中的药物浓度分别为：100mg, 50mg, 12.5mg, 6.25mg, 3.125mg, 1.56mg和0.78mg/ml倾注平板凝固后备用；另设一个不含药的正常对照用培养基，本底甲醇对照同上述方法平行进行。供试菌种接种：将调整细菌浓度为108cFu/ml,稀释1000倍后，用标准接种环分别取供试菌液1标准环（含菌量约为104cFu/ml）,接种于不同药物浓度的培养基平板表面。多点接种不同细菌形成直径为5-8mm的菌斑，37℃温箱培养24h后，观察结果，在前后2个不同浓度梯度药物的平板上，使细菌量突然减少80-90‰的浓度即为MIC，完全无细菌生长，并每次在液体营养肉汤（NB）中培养，证实无细菌生长的浓度为MBC。结果如下：
实施例4：动物饲料添加剂具体实施方式
毒性试验。材料：受试药品：麝香草酚琥珀酰酯、麝香草酚甘氨酰酯，自制，纯度98.5%，用前加水稀释。动物健康家兔（新西兰种）6只。由安徽医科大学实验中心提供。
实验方法：取健康家兔6只，随机分为3组，分别给予使用含麝香草酚琥珀酰酯、麝香草酚甘氨酰酯的饮用水进行喂养三十天。
结果和讨论：急性毒性试验结果喂养30天后，家兔均未发生中毒或死亡。剖检肉眼观察心、肝、脾、肾等主要脏器均未见异常现象。
动物喂养实施方案
测定本发明混合物降低痢疾杆菌、梭状芽胞杆菌，特别是产气荚膜梭状芽胞杆菌的出现以及增加动物生长率的效能。对幼禽进行试验，给其喂养含有下列基本组成的市售食物：
喂养程序 先期饲料 生长饲料 后期饲料 未经加工的蛋白质，% 23.10 21.40 21.00 未经加工的脂肪，% 9.00 10.40 10.40 未经加工的纤维，% 3.00 3.20 3.40 未经加工的灰分，% 5.40 5.10 4.80 对照，kg 13.00 13.40 13.40
提供将适宜量的小麦、大豆粉、豌豆、菜籽粉、骨粉和油混合，配制这些食物。在给对照组施用的食物中，还以22mg/kg饲料的比例加入杆菌肽锌，其是一种传统的生长促进剂，并且向给实验组施用的食物中添加50mg/kg饲料的混合物，所说的混合物由3mg甲酚、38 mg 麝香草酚琥珀酰酯（实验组1）、38 mg 麝香草酚甘氨酰酯（实验组2）、3.5 mg丁子香酚、0.5mg辣椒碱和10mg鞣质组成，该混合物中的主要组分是麝香草酚琥珀酰酯、麝香草酚甘氨酰酯。将禽分成两组，并且按两种饲料组合物喂养49天。获得以下结果：
实验组1 实验组2 对照组 动物数 1200 1275 1400 鸭，开始平均重量，g 35.1 35.2 35.3 49天平均重量，g 2060 2070 2055 每天生长量，g 51.76 51.77 51.78 饲料转换率 1.71 1.72 1.74
结果明显说明本发明带来的优势。