一种抗球虫化合物及其制备方法和应用

摘要

本发明涉及一种抗球虫化合物，其结构如下式(I)所示；本发明还涉及该抗球虫化合物的制备方法；本发明的抗球虫化合物，可以有效解决现有抗球虫药的耐药性问题，在治疗家畜特别是鸡球虫感染方面可以发挥重要作用。本发明使用的主要原料在市场上都非常易得，价廉，且工艺操作简单，不具有危险性，同时具有成本低，收率高等特点，适合于放大，工业生产，具有工业化价值。

权利要求

1.一种制备抗球虫化合物的方法，所述抗虫球化合物结构如下式（Ⅰ）所示：

所述方法包括下述步骤：

1）以4-哌啶甲酸为起始原料合成N-苄氧羰基-4-哌啶羧酸，进而依次合成得到N-苄氧羰基-4-(N-甲氧基-N-甲基)哌啶甲酰胺、N-苄氧羰基-4-乙酰基哌啶和N-苄氧羰基-4-溴代乙酰基哌啶；

2）由4-醛基吡啶合成的4-二甲氧基甲基吡啶和由1-甲基-4-氟苯合成的1-溴甲基-4-氟苯反应合成得到4-(2-(4-氟苯基)-1,1-二甲氧基乙基)吡啶，进而合成得到

2-(4-氟苯基)-1-（4-吡啶基）乙酮；

3）将步骤1得到的N-苄氧羰基-4-溴代乙酰基哌啶与步骤2得到的2-(4-氟苯基)-1-（4-吡啶基）乙酮反应得到1-(4-吡啶基)-2-(4-氟苯基)-4-(N-苄氧羰基-4-哌啶基)-1，4-丁二酮，进而合成出2-(4-吡啶基)-3-(4-氟苯基)-5-(N-苄氧羰基-4-哌啶基)吡咯，最后合成得到2-(4-吡啶基)-3-(4-氟苯基)-5-(N-甲基-4-哌啶基)吡咯。

说明书

一种抗球虫化合物及其制备方法和应用

技术领域

[0001] 本发明涉及兽药领域，特别是畜禽寄生虫的防治，更具体地是，涉及一种抗球虫化合物及其制备方法和应用。

背景技术

[0002] 球虫病是导致家禽畜禽发病死亡的主要原因之一，不能有效地控制球虫病将对畜禽养殖业带来巨大的损失。从80年代起，畜禽对现有抗球虫药物逐渐产生很大的抗药性，新的低价格的广谱药物的需求变的非常迫切。

[0003] 球虫病是一种寄生虫病，可以导致家禽肉和蛋生产出现严重损失。寄生虫在小肠内成倍增殖导致阻止损伤，降低采食量和饲料中养分的吸收率，脱水和血液损失。在鸡采食卵囊后，球虫在肠道内着床，嵌合在肠细胞之间几个成倍繁殖后，损害组织。鸡球虫病以柔嫩艾美耳球虫的致病力最强，寄生于盲肠，俗称盲肠球虫病。21～50日龄雏鸡多发。病初羽毛竖立，缩颈、呆立，后期由于肠上皮细胞的大量破坏和机体中毒，病情转重，出现共济失调，腹泻带血等症状，死亡率高，甚至全群覆没。

[0004] 几十年来，我国抗动物寄生虫药物的研究应用主要是化学药物，且主要以仿制为主，例如盐酸锥双净、地克珠利、三氮脒、伊维菌素、莫能菌素和妥曲珠利等，这些药物目前均是我国动物寄生虫病防治的主体产品。但这些药物的长期使用，容易造成寄生虫的耐药性，因此迫切需要有新型的药物出现，随着畜牧水产业和公共卫生安全的发展需要，市场对新的抗寄生虫药物需求将会增加，在全球范围内一些病毒和细菌导致的传染病发生的同时，寄生虫病将是下一个必须引起重视和解决的问题。

发明内容

[0005] 本发明的目的是提供一种新型抗球虫化合物，以治疗家禽特别是鸡球虫感染。 [0006] 本发明另一个目的是提供制备所述抗球虫化合物的方法。

[0007] 本发明提供一种抗球虫化合物，其结构如下式(I)所示：

[0008]

[0009] 本发明抗球虫化合物的合成路线如下所示：

[0010]

[0011] 本发明还提供制备上述抗球虫化合物的方法，包括如下步骤：

[0012] 1)以4-哌啶甲酸为起始原料合成N-苄氧羰基-4-哌啶羧酸，进而依次合成得到N-苄氧羰基-4-(N-甲氧基-N-甲基)哌啶甲酰胺、N-苄氧羰基-4-乙酰基哌啶和N-苄氧羰基-4-溴代乙酰基哌啶；

[0013] 2)由4-醛基吡啶合成的4-二甲氧基甲基吡啶和由1-甲基-4-氟苯合成的1-溴甲基-4-氟苯反应合成得到4-(2-(4-氟苯基)-1，1-二甲氧基乙基)吡啶，进而合成得到2-(4-氟苯基)-1-(4-吡啶基)乙酮；

[0014] 3)将步骤1得到的N-苄氧羰基-4-溴代乙酰基哌啶与步骤2得到的2-(4-氟苯基)-1-(4-吡啶基)乙酮反应得到1-(4-吡啶基)-2-(4-氟苯基)-4-(N-苄氧羰基-4-哌啶基)-1，4-丁二酮，进而合成出2-(4-吡啶基)-3-(4-氟苯基)-5-(N-苄氧羰基-4-哌啶基)吡咯，最后合成得到2-(4-吡啶基)-3-(4-氟苯基)-5-(N-甲基-4-哌啶基)吡咯。 [0015] 本发明还提供上述化合物在用于制备抗畜禽中球虫的药物中的应用。

[0016] 优选地，所述家畜为兔。

[0017] 优选地，所述家禽为鸡。

[0018] 但不限于兔和鸡，也包括其它畜禽等易感动物。

[0019] 本发明抗球虫化合物及其制备方法具有如下有益效果：

[0020] 1)本发明提供了一种新型的抗球虫药物，可以有效解决现有抗球虫药的耐药性问题，在治疗家畜特别是鸡球虫感染方面可以发挥重要作用。

[0021] 2)本发明使用的主要原料在市场上都非常易得，价廉，且工艺操作简单，不具有危险性，同时具有成本低，收率高等特点，适合于放大，工业生产，具有工业化价值。 具体实施方式

[0022] 以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

[0023] 下述实施例所用的所有原料均购于国内，溶剂购于北京化工试剂公司。 [0024] 实施例1

[0025] 第一步：合成N-苄氧羰基-4-哌啶羧酸

[0026]

[0027] 1000mL三颈瓶装置温度计和加料漏斗的1L三口瓶中，加入200mL水，然后加入4-哌啶甲酸(30g，0.232mol)，再缓慢加入NaOH(27.9g，0.697mol)，反应30分钟后，再滴加入CbzCl(79.1g，0.464mol)反应室温过夜。

[0028] 后处理：

[0029] 往反应液里加入300mL饱和氯化铵水溶液，乙酸乙酯萃取两遍(300mL×2)，水相用HCL调至酸性后，再用乙酸乙酯萃取两遍(300mL×2)，有机相干燥，蒸干，得产物53g，收率86.8％。

[0030] 1HNMR(CDCl3)：10.2(br，1H)，7.4(m，5H)，5.17(s，2H)，4.1(m，2H)2.85(m，2H)，1.6-1.7(m，4H)。

[0031] 第二步：合成N-苄氧羰基-4-(N-甲氧基-N-甲基)哌啶甲酰胺

[0032]

[0033] 操作：

[0034] 500mL三口瓶中将2(44.7g，0.17mol)溶于二氯甲烷(500ml)然后反应液降温至0度，缓慢滴加入三乙胺(51g，0.51mol)，然后再分批加入EDC.HCL(38g，0.2mol)，反应液搅拌0.5h后再滴加入HNCH3(OCH3)(19.2g，0.2mol)，反应升温到室温搅拌过夜。

[0035] 后处理：

[0036] 反应液用5％的HCL洗一遍，再用5％Na2CO3洗一遍，饱和食盐水洗一遍，有机相用硫酸钠干燥，过滤，蒸干，过柱分析得产物37g，收率71％。

[0037] 1HNMR(CDCl3)：7.3-7.5(m，5H)，5.17(s，2H)，4.2(m，2H)，3.71(s，3H)，3.19(s，3H)，2.85(m，2H)，1.69-1.74(m，4H)。

[0038] 第三步：合成N-苄氧羰基-4-乙酰基哌啶

[0039]

[0040] 操作：

[0041] 氮气保护下250mL的三口瓶中加入20mL无水THF，加入Mg(1.45g，0.06mol)反应液降至0℃，然后缓慢滴加入溴甲烷(5.7g，0.061mol)，0℃下搅拌一小时。化合物3(15.3g，0.05mol)溶于50mL无水THF中，降温到5℃，然后再滴加入新制备的甲基溴化镁，反应升温到室温，搅拌过夜。

[0042] 后处理：

[0043] 反应先用饱和NH4Cl水溶液洗一遍，水相再用乙酸乙酯萃取一遍(120mL)，有机相蒸干过层析柱，得产品5.3g，收率40.7％。

[0044] 1HNMR(CDCl3)：7.27-7.39(m，5H)，5.17(s，2H)，4.18(m，2H)，2.89(m，2H)，2.51(m，1H)，2.17(s，3H)，1.86(m，2H)，1.51-1.62(m，2H)。

[0045] 第四步：合成N-苄氧羰基-4-溴代乙酰基哌啶

[0046]

[0047] 操作：

[0048] 化合物4(4g，0.015mol)溶于50ml甲醇中，反应液降温到0℃，然后缓慢滴加入溴素(3.2g，0.02mol)所得混合物在室温下搅拌过夜，点板检测原料消失，溶剂蒸干，所得粗品过层析柱分离。所 得产物2.5g，收率48％。1

[0049] HNMR(CDCl3)：7.26-7.39(m，5H)，5.11(s，2H)，4.21(m，2H)，3.95(s，2H)，2.92(m，2H)，1.87(m，2H)，1.56-1.67(m，2H)。

[0050] 第五步：合成4-二甲氧基甲基吡啶

[0051]

[0052] 操作：

[0053] 250mL三颈瓶，配置滴液漏斗，冷凝管。瓶中将4-吡啶甲醛(11g，0.1mol)溶于100ml甲醇中，再加入对甲苯磺酸(30g，0.15mol)，缓慢滴加原甲酸三甲酯(30ml)，所得混合物加热回流3h。

[0054] 后处理：

[0055] 反应液蒸干后加水200mL，用碳酸钠调PH值至碱性，用乙酸乙酯萃取，有机相干燥，蒸干。加入些乙醚，有固体析出，过滤，滤液蒸干，即为产物，得产品11.3g，收率72％。 [0056] 1HNMR(CDCl3)：8.58-8.60(m，2H)，7.36(m，2H)，5.26(d，1H)，3.30(d，6H)。 [0057] 第六步：合成1-溴甲基-4-氟苯

[0058]

[0059] 操作：

[0060] 250mL三颈瓶，配置滴液漏斗，回流冷凝管，化合物8(22g，0.2mol)溶于CCL4(100ml)中，加入NBS(46.5g，0.26mol)，然后再加入1g过氧化苯甲酰，反应混合物加热回流过夜。

[0061] 后处理：

[0062] 用碳酸钠水溶液洗一次，再用饱和氯化钠洗一次，硫酸钠干燥后，过滤蒸干。得产物31g，收率82.4％。

[0063] 1HNMR(CDCl3)：7.06(m，2H)，7.37(m，2H)，4.49(s，2H)。

[0064] 第七步：合成4-(2-(4-氟苯基)-1，1-二甲氧基乙基)吡啶

[0065]

[0066] 操作：

[0067] 250mL三颈瓶，配置滴液漏斗，低温温度计。化合物7(9.6g，0.063mol)溶于120ml无水THF中，降温到-80℃，然后缓慢滴加正丁基锂(40ml，0.1mol)滴加过程中反应液温度保持在-78℃，滴完后，在-78℃搅拌半小时。然后将化合物9(13g，0.069mol)溶于20mL无水THF中，于-76℃滴加进入上述反应液中，加完毕后反应液升至室温搅拌过夜。 [0068] 后处理：

[0069] 倒入300ml碳酸钠，有机层分离，然后水相用乙酸乙酯萃取两遍，有机层合并，用硫酸钠干燥，过滤，蒸干，得产物12.6g，收率76.8％。

[0070] 1HNMR(CDCl3)：8.48-8.50(dd，2H)，7.04-7.10(dd，2H)，6.72-6.81(m，4H)，3.30(s，6H)。

[0071] 第八步：合成2-(4-氟苯基)-1-(4-吡啶基)乙酮

[0072]

[0073] 操作：

[0074] 250mL三颈瓶，配置滴液漏斗，回流冷凝管。将化合物(10.6g，0.04mol)溶于130mL甲酸中，90℃回流2小时，反应液冷却，蒸干溶剂，所得粗品过层析柱纯化得产物4.5g，收率51.7％。

[0075] 1HNMR(CDCl3)：8.81-8.91(dd，2H)，7.76-7.77(dd，2H)，7.22(m，2H)，7.64(t，2H)，7.21(s，2H)。

[0076] 第九步：合成1-(4-吡啶基)-2-(4-氟苯基)-4-(N-苄氧羰基-4-哌啶基)-1，4-丁二酮

[0077]

[0078] 操作：

[0079] 250mL三颈瓶，配置滴液漏斗，低温温度计。将化合物11(2.2g，0.01mol)溶于30mL二氯甲烷中，降温至-78℃，然后再加入DBU(1.67g)搅拌5分钟。化合物5(3.7g，0.01mol)溶于20ml二氯甲烷中，缓慢滴加到上述溶液中，然后缓慢升温至室温，搅拌过夜， [0080] 后处理：

[0081] 加入20ml饱和氯化钠溶液，分液，水相用乙酸乙酯萃取，有机相用无水硫酸钠干燥，过滤，蒸干。粗品过层析柱。所得产物2g，收率42.1％。

[0082] 1HNMR(CDCl3)：8.72(d，2H)，7.48(d，2H)，7.16(m，5H)，7.19(m，2H)，6.92(t，2H)，5.11(s，2H)，5.03(dd，1H)，4.16(m，2H)，3.61(q，1H)，2.89(m，3H)，2.57(m，1H)，
1.48-1.58(m，4H)。

[0083] 第十步：合成2-(4-吡啶基)-3-(4-氟苯基)-5-(N-苄氧羰基-4-哌啶基)吡咯 [0084]

[0085] 操作：

[0086] 100mL三颈瓶，配置滴液漏斗，回流冷凝管。化合物12(2.4g，0.005mol)溶于20ml醋酸中，然后再加入NH4OAC(0.1g，0.01mol)反应混合物加热回流5小时。

[0087] 后处理：

[0088] 冷却后，除掉过量的醋酸，然后加入30ml水，用乙酸乙酯萃取，合并有机相，用无水硫酸钠干燥，过滤，蒸干得产物1.8g，收率79％。

[0089] 1HNMR(CDCl3)：9.8(bs，1H)，8.14(d，2H)，7.26-7.38(m，7H)，7.19(d，2H)，6.99-7.04(t，2H)，6.06(d，1H)，5.14(s，2H)，4.29(m，2H)，2.79-2.89(m，3H)，1.96-2.05(m，
3H)，1.45(bs，2H)，1.25-1.28(m，2H)。

[0090] 第十一步：合成2-(4-吡啶基)-3-(4-氟苯基)-5-(N-甲基-4-哌啶基)吡咯 [0091]

[0092] 操作：

[0093] 100mL三颈瓶，配置滴液漏斗，回流冷凝管。化合物13(0.45g，0.001mol)溶于20mL无水四氢呋喃中，降温到5℃，然后缓慢加入四氢铝锂(0.15g，0.004mol)，控制温度在5℃以下。加完后，反应混合物升温回流3小时。

[0094] 后处理：

[0095] 将反应液冷却到0℃，然后缓慢加入5mL10％NaOH溶液萃取，未反应的四氢铝锂，过滤，滤液蒸干，粗品过层析柱，纯化得产物0.23g，收率(63.4％)。1

[0096] HNMR(CDCl3)：9.15(bs，1H)，8.36-8.38(d，2H)，7.27-7.31(m， 2H)，7.15-7.16(d，2H)，6.98-7.03(t，2H)，6.07(d，1H)，2.95-2.97(d，2H)，2.58-2.64(m，2H)，2.32(s，3H)，
1.80-2.09(m，6H)，1.19-1.21(d，1H)。

[0097] 实验例1本发明化合物预防人工感染肉仔鸡球虫病的药效试验

[0098] 一、试验材料

[0099] 1、受试药物与剂量：实施例1所得化合物A，50ppm。

[0100] 2、动物：刚出壳AA肉鸡10只，自由饮水、采食，试验期为1～10日龄。 [0101] 3、饲料：肉鸡全价饲料。饲料中除试验需添加药物外，不含任何其他抗球虫药物或抗菌药物。

[0102] 4、球虫株：柔嫩艾美耳球虫北京株，购自中国农业大学动物医学院寄生虫学教研组。

[0103] 5、试剂与器材：用于球虫培养、计数的常规试剂和器材。

[0104] 二、试验方法

[0105] 1、动物分组：选择体重均匀、健康的鸡6只，分成2组(药物组和对照组)，每组3只鸡，试验药物采用混饲法给药，连续饲喂药物至试验结束。

[0106] 2、感染球虫卵囊：药物组和对照组鸡只在3日龄时用滴管经口滴服柔嫩艾美耳球4
虫卵囊(2.5×10 个/只)。

[0107] 3、临床观察与记录：感染后，每日3次观察鸡只的健康状况、饮水和采食情况，记录各组鸡的发病和死亡情况，并进行血便记分。于感染后第7天，全部剖杀试验鸡，观察并记录各组鸡只的盲肠病变。计算粪便中卵囊排出量和盲肠内容物卵囊数。

[0108] 4、药效评价：

[0109] (1)血便记分：按Morehouse和Baron(1977)方法记分。

[0110] (2)病变记分：按Johnson和Reid(1970)的5分制记分。

[0111] (3)克粪便卵囊数：取感染后第6、7天每个组的全部粪便，碾碎，并搅匀，然后称取2克，加入60毫升饱和盐水，经充分搅匀 后，用McMaster法计数。

[0112] (4)盲肠内容物卵囊数：取出每个重复的盲肠，加定量饱和盐水，匀浆后，取1mL，