酰胺类T3SS抑制剂的合成和生物活性研究

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铜绿假单胞菌PAO1是一种革兰氏阴性机会性人类病原菌,易感染免疫受损的人群。III型分泌系统(Type three secretion system, T3SS)是其主要的致病因子。T3SS抑制剂的策略是抑制铜绿假单胞菌表达及分泌毒力蛋白,阻止其对宿主细胞的侵染。本文在一种已知T3SS抑制剂MBX1641的结构基础上,设计和合成了28种α-苯氧基酰胺新衍生物,系统研究了它们的构效关系。研究表明有五种新衍生物对铜绿假单胞菌的一个效应子编码基因exoS的表达具有明显抑制作用。其中N-[3,4-(次甲基二氧)苄基]-2-(2,4-二氯苯氧)-丁酰胺(5e)、N-[3,4-(二甲氧基)苄基-1-甲基]-2-(2,4-二氟苯氧)-丁酰胺(8b)和N-[3,4-(次甲基二氧)苄基]-(R)-2-(2,4-二氯苯氧)-丁酰胺(12b)的活性强于MBX1641;N-(2-吡啶基甲基)-2-(2,4-二氯苯氧)-丁酰胺(5p)和N-[3,4-(次甲基二氧)苄基]-2-(2,4-二氯苯氧)-硫代丁酰胺(33)的抑制活性与MBX1641的相当,并且5p具有很好的水溶性。抗感染实验结果表明,衍生物N-[3,4-(次甲基二氧)苄基]-2-(2,4-二氯苯氧)-丁酰胺(5e)的浓度为50μM和100μM时能抑制绿脓杆菌感染HeLa细胞。目标衍生物5a-5s、8a和8b的合成,采用了三步简单的反应:首先是取代苯酚1与不同的α-溴代酯2在碳酸钾存在下反应,将酚羟基醚化得到相应的α-苯氧基酯3a-3l;接着经过氢氧化锂水解,产生相应的羧酸4a-4l;最后在EDC/HOBt作用下,4a-4l分别同相应的胺缩合,则得到一系列α-苯氧基酰胺5a-5s、8a和8b。其中合成8a和8b的胺是由3,4-(亚甲二氧基)苯乙酮经氰基硼氢化钠还原得到。当用2,4-二氯苄氧基取代2,4-二氯苯氧基后,相应的产物N-[3,4-(次甲基二氧)苄基]-2-(2,4-二氯苄氧)-丁酰胺32同样可以经过这三步反应得到。而当2,4-二氯苯氧基与3,4-(次甲二氧基)苄基换位后,也可以通过类似的方法合成相应产物N-[2-(2,4-二氯苄基]-2-[(3,4-(次甲基二氧)苯基)-丁酰胺26。衍生物20的合成也可以采用类似的方法,但是反应中的α-溴代酯需自己制备。5l在氢气和钯碳条件下被还原成相应的胺21。5e在劳森试剂作用下得到硫代酰胺衍生物33。另外,MBX1641的酯类似物28是由2-(2,4-二氯苯氧)-丁酸4e与3,4-(次甲基二氧)苄醇缩合得到。化合物5e对应的手性化合物12a和12b则是由手性的2-羟基丁酸与胺偶联,再经Mitsunobu反应得到的。所有中间体的结构经1H NMR确证,所有目标产物的结构都经1H NMR,13C NMR和MS确证。
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