CN101074190B - 一种α-取代的3,5-二取代苯丙烯酸及其衍生物,其制备方法及用途 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及α-取代的3，5-二取代苯丙烯酸及其衍生物(I)，本发明还包括化合物(I)的制备方法。这些化合物经小鼠和大鼠模型筛选，显示很高的抗炎活性，其中一些与临床应用的阿司匹林相比，活性相当或增强，但胃肠道副作用显著小于阿司匹林。因此，化合物(I)可能具有良好的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及苯丙烯酸衍生物及其制备方法与抗炎作用，尤其是α-取代的3，5-二取代苯丙烯酸及其衍生物，其合成方法以及在抗炎、镇痛方面的应用。
背景技术
炎症是一类极其复杂的病理生理过程，由多种炎性介质介导产生。非甾体抗炎药(NSAIDs)可抑制前列腺素(PGs)、白三烯(LTs)等炎性介质，具有优良的抗炎、镇痛和解热作用，其临床应用极为广泛：NSAIDs可用于各种风湿病；还可用于外伤、牙痛及肿瘤等造成的疼痛；尚可以用于退热；小剂量阿司匹林还可以抗血小板聚集而抗凝；此外，有报道称非甾体抗炎药可以显著降低老年性痴呆的发病率，是仅次于抗感染药的第二大类药。
但NSAIDs的不良反应也相当常见，使用非甾体抗炎药的患者中约1/3发生持续的药物相关不良反应，10％患者需停药。其中以胃肠道(GI)副作用居多，内窥镜证实，NSAIDs引发胃肠溃疡的发生率占15％～30％，其中不乏并发穿孔或出血者。非甾体抗炎药常见的不良反应还包括肾脏、肝脏、心血管毒性和过敏反应等。
NSAIDs引起GI损伤的主要原因是其在抑制炎症部位PGs合成的同时，也抑制了GI具有粘膜保护性质的PGs的生成。因此选择性地抑制炎症部位PGs的产生，降低NSAIDs的GI不良反应是近年来研究和开发新型NSAIDs的基本出发点之一。20世纪90年代以来，这方面的工作已取得了一系列突破性的进展，如环氧酶-2(COX-2)选择性抑制剂、COX/5-脂氧酶(5-LOX)双重抑制剂、一氧化氮供体型NSAIDs(NO-NSAIDs)以及细胞因子抑制剂等。
白藜芦醇(化学名为3，4’，5-三羟基-二苯乙烯)具有显著的抗炎、抗突变、抗氧化、抗自由基以及抑制血小板聚集的作用，它不仅能抑制COX作用产物(血栓烷等)的形成，还可抑制LOX的作用产物5-羟基二十碳四烯酸的形成。另有研究发现，一些α-取代的对甲磺酰基苯丙烯酸及其酰胺、异羟肟酸、酰脲和一氧化氮供体酯具有较强的活性，抗炎作用与双氯芬酸相当，胃溃疡显著小于双氯芬酸。Anne Moreau的研究显示，部分α-取代的对甲磺酰基苯丙烯酸衍生物抗炎机制在于其同时具有抑制COX-2和5-LOX的作用。本发明采用拼合原理，将白藜芦醇的3，5-二羟基苯基替换对甲磺酰基苯丙烯酸衍生物的对甲磺酰基苯基，设计了一系列目标化合物，并对其进行抗炎活性筛选和GI不良反应观察。本发明目的是要获得抗炎活性强、GI副作用小的新型NSAIDs，用于治疗风湿性类风湿性关节炎、骨关节炎等自身免疫性疾病。本发明的目的还在于提供新型NSAIDs的可工业化生产的制备方法。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：如何应用药物设计的基本理论，结合计算机辅助药物设计手段，设计并合成一系列α-取代的3，5-二取代苯丙烯酸及其衍生物，并检测其抗炎活性和观察GI不良反应，以获得抗炎活性强、GI副作用小的新型NSAIDs，用于治疗风湿性类风湿性关节炎、骨关节炎等自身免疫性疾病。本发明还需要提供新型NSAIDs的可工业化生产的制备方法。
为解决上述问题，本发明提供如下技术方案：
通式(I)：
α-取代的3，5-二取代苯丙烯酸及其衍生物(I)：R1代表羟基、甲氧基；R2代表苯基、4-甲基苯基、4-氟苯基、2-氯苯基、4-氯苯基、4-羟基苯基、4-硝基苯基、4-甲氧基苯基、2，4-二氯苯基、4-氨基苯基、4-乙酰氨基苯基。
本发明还涉及通式(I)化合物的制备方法，其特征在于：通式(Ia)与通式(Ib)化合物在乙酸酐、无水碳酸钾存在下按常规进行缩合：
通式Ia 3，5-R1R1PhCHO
式中，R1＝OCH3
通式Ib R2CH2COOH
式中，R2同通式(I)中R2的定义。
本发明还提供当时通式(I)(R1＝OH)化合物的另一种制备方法，即：R1＝OCH3的通式(I)化合物在三溴化硼催化下脱去甲基生成通式(I)(R1＝OH)的化合物。
通式(I)化合物具有抗炎镇痛作用。
通式(I)化合物在制备抗炎镇痛药物组合物中的应用。
一种药物组合物，其含有权利要求1的化合物作为活性成分，以及可药用载体。
本发明应用药物设计的基本理论，结合计算机辅助药物设计手段，设计并合成一系列α-取代的3，5-二取代苯丙烯酸及其衍生物，抗炎活性检测和GI不良反应观察发现，其抗炎活性强、GI副作用小，可用于治疗风湿性类风湿性关节炎、骨关节炎等自身免疫性疾病。
本发明还提供了新型NSAIDs的可工业化生产的制备方法。
通式(I)的化合物的药理实验如下：
1.抗炎活性及镇痛作用
1.1对二甲苯致小鼠耳肿胀的影响
实验方法见：
(1)徐叔云，卞如濂，陈修主编，《药理实验方法学》第三版，北京人民卫生出版社，2002版，911.
(2)中华人民共和国卫生部药政局编.《新药(西药)临床前研究指导原则汇编》(药学药理学毒理学)，1993，121-124.
(3)邓钢，季晖，张奕华，敖桂珍，蔡曼玲，冯晓春.α-取代的对甲磺酰基苯丙烯酸的抗炎活性及对胃肠道影响的实验研究.药学进展，2003，27(2)：103-107.
阿司匹林(Aspirin)购自sigma公司，下同。
所有药物均用0.5％羧甲基纤维素钠(CMC-Na，下同)配制成1.59×10-3mol/l的混悬液(参照上述文献3)。阿司匹林给药剂量设定为200mg/kg，此剂量由参考文献获得。
每组10只小鼠，给药前禁食12小时，自由饮水。对小鼠灌胃给药，给药容量为0.2ml/10g。给药1小时后将小鼠右耳廓两侧用微量进样器均匀涂布二甲苯20μl致炎，左耳廓做对照。致炎1小时后将小鼠脱颈椎处死，沿耳廓基线取下两耳，用打孔器(直径7mm)于同一部位各取下一耳片用电子天平称重，致炎耳片重量减去对照侧耳片重量即为肿胀度。将各组数据进行t检验，比较组间差异的显著性。
由表1可见，化合物I6、I9、I11与阴性对照组CMC-Na相比表现明显的抗炎活性(P＜0.05，P＜0.01)，与Aspirin相比，也显示出显著性差异(P＜0.05，P＜0.01)，表明其抗炎活性比Aspirin更强。
表1目标化合物对二甲苯致炎小鼠耳肿胀的影响(n＝10，x±s)
注：*P＜0.05，**P＜0.01，vs CMC-Na；#P＜0.05，##P＜0.01，vs Aspirin.
1.2对角叉菜胶致大鼠足跖肿胀的影响
实验方法见：
(1)徐叔云，卞如濂，陈修主编，《药理实验方法学》第三版，北京人民卫生出版社，2002版，911。
(2)中华人民共和国卫生部药政局编.《新药(西药)临床前研究指导原则汇编》(药学药理学毒理学)，1993，121-124
(3)Winter CA，Risley EA，Nuss GW.Carrageenin-induced edema in hindpaw of the rat as an assay for antiinflammatory drugs.Proc Soc ExpBiol Med，1962，111：544-547
(4)Van Arman CG，Begany AJ，Miller LM，et al.Some details of theinflammatiohs caused by yeast and carrageenin(with appendix onkinetics of the reaction).Pharmacol Exp Ther，1965，150：328-334
选择化合物I9和I11用0.5％CMC-Na配制成3.19×10-3mol/l的混悬液(见1.1项下文献3)。阿司匹林给药剂量设定为100mg/kg，此剂量由小鼠剂量换算而来。
每组9只大鼠，给药前禁食12小时，自由饮水。对大鼠灌胃给药，给药容量为5ml/kg。给药1小时后给大鼠右后足跖腱膜下注射1％角叉菜胶(灭菌生理盐水配制)0.05ml。测定致炎前和致炎后1、2、3、4、5和6小时大鼠右后足跖体积，以其致炎前后的足跖体积差值为肿胀度。将各组数据进行统计分析检验，比较组间差异的显著性。
注射角叉菜胶致炎后，大鼠右后足跖容积随时间延长而逐渐增加，预先给予Aspirin的大鼠足跖容积3小时内随给药时间延长而增加，4小时后随给药时间延长而逐渐减少。从表2可看出，与阴性对照组CMC-Na相比，I9，I11在致炎4小时后能明显减轻大鼠足跖肿胀程度(P＜0.05，P＜0.01)，其抗炎作用与Aspirin相当(P＞0.05)。
表2受试化合物在给药后对角叉菜胶致大鼠足跖肿胀的影响(n＝9，x±s)
注：*P＜0.05，**P＜0.01，vs CMC-Na.
1.3对热板所致小鼠疼痛的影响
实验方法见：
(1)徐叔云，卞如濂，陈修主编，《药理实验方法学》第三版，北京人民卫生出版社，2002版，882.
(2)中华人民共和国卫生部药政局编.《新药(西药)临床前研究指导原则汇编》(药学药理学毒理学)，1993，50-52.
(3)J.
V.Moscatelli，O.Hnatyszyn，S.Gorzalczany，C.Acevedo，，G.Ferraro。Antino-ciceptive and antiinflammatoryactivities of Artemisia copa extracts.Pharmacological Research，2004，50(1)59-63.
选择化合物I9、I11作为受试药物。给药剂量及药物配制同1.1。
昆明种雄性小鼠，体重19.3±1.6g，55.0±0.5℃热板，以舔后足反应为指标，预选痛阈在5～15s内小鼠40只，随机分成4组，每组10只，给药前禁食12小时，自由饮水，按设定的剂量灌胃给药，给药容量为0.2ml/10g。测定给药后0.5，1和2h的痛阈，60s内不发生舔足反应者按60s计算。
从表3可看出，化合物I9、I11在给药后1小时都能显著提高小鼠的热痛阈(P＜0.05，P＜0.01)，1.5小时此作用仍然存在(P＜0.01)；Aspirin给药后1和1.5小时也显示了强大的抗痛能力(P＜0.05)，但与受试化合物无明显差别(P＞0.05)。
表3受试化合物对热板法小鼠疼痛的影响(n＝10，x±s)
注：*P＜0.05，**P＜0.01，vs CMC-Na.
2.对大鼠胃肠道的影响
实验方法见：夏敏，陶嘉泳.乙醇对小鼠胃粘膜的损伤机制，新消化病学杂志，1997，5(4)：211-212
Bandarage UK，Chen LQ，Fang XQ，et.al.Nitrosothiol Esters ofDiclofenac：Synthesis and Pharmacological Characterization asGastrointestinal-Sparing Prodrug.J Med Chem，2000，43：4005-4016
选择化合物I9、I11作为受试药物。给药剂量及药物配制同1.2。对大鼠连续灌胃给药7天，并于末次给药后观察并比较药物对大鼠胃肠道的影响。
所有大鼠禁食12小时，给药1小时后颈椎脱臼处死大鼠，立即打开腹腔，在距幽门2cm处结扎，从贲门注入10％甲醛10ml，固定10分钟后沿胃大弯剪开，取出胃及十二指肠，以0.9％生理盐水冲洗，展平，置解剖显微镜下测溃疡面积。
从表4可看出，化合物I9、I11的GI副作用显著小于Aspirin(P＜0.01)，与CMC-Na无显著性差异(P＞0.05)。
表4化合物对大鼠胃肠道的影响(n＝9，x±s)
注：*P＜0.05，**P＜0.01，vs CMC-Na；#P＜0.05，##P＜0.01，vs Aspirin.
具体实施方式
以下为本发明部分化合物的实施例，这些实施例并不意味着对本发明的限制。
实施例1：
E-2-(苯基)-3-(3，5-二甲氧基苯基)-丙烯酸(I1)
3，5-二甲氧基苯甲醛(1.66g，0.01mol)，苯乙酸(1.50g，0.011mol)，重蒸乙酸酐(5ml，0.053mol)和无水K2CO3(0.7g，0.005mol)，搅拌回流5h。稍冷，加水至混浊，放置，析出棕红色油状物，倾去水层，加入2NNaOH溶液6ml，室温搅拌1h，过滤。滤液酸化，析出固体，过滤，滤饼用80％乙醇重结晶，干燥得到白色晶体1.52g，收率53.6％，mp198～200℃。
IR(KBr，cm-1)：3300～2700(OH)，2945(CH3)，1671(C＝O)，1624，1588，1465，1426(C＝C)，679(C＝C-H)；
1HNMR(400MHz，CDCl3)，δ(ppm)：3.52(s，6H，CH3)，6.24(s，2H，ArH)，6.34(s，1H，ArH)，7.35(s，1H，ArH)，7.38(d，2H，J＝7.6Hz，ArH)，7.42(d，2H，J＝6.4Hz，ArH)，7.87(s，1H，＝CH)；
HR-MS(FAB)：Calcd.for C17H16O4：284.1049，Found：284.1039.
实施例2：
E-2-(4-甲基苯基)-3-(3，5-二甲氧基苯基)-丙烯酸(I2)的合成
参照I1的制备方法由4-甲基苯乙酸制得，为白色针状晶体，收率59.5％，mp：183～184℃。
IR(KBr，cm-1)：3200～2500(OH)，2955(CH3)，1672(C＝O)，1588，1465，1425，1426(C＝C)，679(C＝C-H)；
1HMR(400MHz，CDCl3)，δ(ppm)：2.36(s，3H，CH3)，3.53(s，6H，CH3)，6.24(s，2H，ArH)，6.34(s，1H，ArH)，7.15(d，2H，J＝7.6Hz，ArH)，7.21(d，2H，J＝8.8Hz，ArH)，7.83(s，1H，＝CH)；
HR-MS(FAB)：Calcd.for C18H18O4：298.1205，Found：298.1196.
实施例3：
E-2-(4-氟苯基)-3-(3，5-二甲氧基苯基)-丙烯酸(I3)的合成
参照I1的制备方法由4-氟苯乙酸制得，为白色针状晶体，收率68.4％，mp：198～199℃。
IR(KBr，cm-1)：3200～2400(OH)，2955(CH3)，1670(C＝O)，1625，1589，1511，1426(C＝C)，652(C＝C-H)；
1HMR(400MHz，CDCl3)，δ(ppm)：3.57(s，6H，CH3)，6.23(s，2H，ArH)，6.36(s，1H，ArH)，7.11(d，2H，J＝8.4Hz，ArH)，7.24(d，2H，J＝7.6Hz，ArH)，7.88(s，1H，＝CH)；
HR-MS(FAB)：Calcd.for C17H15O4F：302.0954，Found：302.0943.
实施例4：
E-2-(2-氯苯基)-3-(3，5-二甲氧基苯基)-丙烯酸(I4)的合成
参照I1的制备方法由2-氯苯乙酸制得，为淡黄色晶体，收率63.2％，mp：151～152℃。
IR(KBr，cm-1)：3300～2500(OH)，2836(CH3)，1678(C＝O)，1589，1461，1424，1426(C＝C)，679(C＝C-H)，649(C＝C-H)；
1HMR(400MHz，CDCl3)，δ(ppm)：3.54(s，6H，CH3)，6.23(s，2H，ArH)，6.37(s，H，ArH)，7.21(d，1H，J＝7.4Hz，ArH)，7.38(m，2H，ArH)，7.49(d，H，J＝8.0Hz，ArH)，7.94(s，1H，＝CH)；
HR-MS(FAB)：Calcd.for C17H15ClO4：318.0659，Found：318.0638.
实施例5：
E-2-(4-氯苯基)-3-(3，5-二甲氧基苯基)-丙烯酸(I5)的合成
参照I1的制备方法由4-氯苯乙酸制得，为淡黄色针状晶体，收率66.3％，mp：202～203℃。
IR(KBr，cm-1)：3200～2600(OH)，2951(CH3)，1670(C＝O)，1624，1588，1457，1426(C＝C)，677(C＝C-H)；
1HMR(400MHz，CDCl3)，δ(ppm)：3.57(d，6H，CH3)，6.22(s，2H，ArH)，6.35(s，1H，ArH)，7.21(d，2H，J＝8.0Hz，ArH)，7.38(d，2H，J＝8.0Hz，ArH)，7.88(s，1H，＝CH)；
HR-MS(FAB)：Calcd.for C17H15ClO4：318.0659，Found：318.0578；
实施例6：
E-2-(4-羟基苯基)-3-(3，5-二甲氧基苯基)-丙烯酸(I6)的合成
参照I1的制备方法由4-羟基苯乙酸制得，为白色针状晶体，收率66.8％，mp：215～216℃。
IR(KBr，cm-1)：3429(OH)，3100～2500(OH)，2985(CH3)，1669(C＝O)，1622，1588，1513，1458，1426(C＝C)，679(C＝C-H)；
1HMR(400MHz，CDCl3)，δ(ppm)：3.59(s，6H，CH3)，6.22(s，2H，ArH)，6.39(s，1H，ArH)，7.14(d，1H，J＝8.0Hz，ArH)，7.27(d，2H，J＝8.0Hz，ArH)，7.52(s，1H，ArH)，7.94(s，1H，＝CH)；
HR-MS(FAB)：Calcd.for C17H16O5：300.0998，Found：300.0930.
实施例7：
E-2-(4-硝基苯基)-3-(3，5-二甲氧基苯基)-丙烯酸(I7)的合成
参照I1的制备方法由4-硝基苯乙酸制得，为黄色固体，收率72.2％，mp：179～180℃。
IR(KBr，cm-1)：3225～2500(OH)，2967(CH3)，1671(C＝O)，1589，1521，1426(C＝C)，698(C＝C-H)；
1HMR(400MHz，CDCl3)，δ(ppm)：3.57(s，6H，CH3)，6.18(s，2H，ArH)，6.38(s，1H，ArH)，7.46(d，2H，J＝8.4Hz，ArH)，7.99(s，1H，＝CH)，8.26(d，2H，J＝8.4Hz，ArH)；
HR-MS(FAB)：Calcd.for C17H15NO6：329.0899，Found：329.0813.
实施例8：
E-2-(4-甲氧基苯基)-3-(3，5-二甲氧基苯基)-丙烯酸(I8)的合成
参照I1的制备方法由4-甲氧基苯乙酸制得，为白色固体，收率64.8％，mp：189～190℃。
IR(KBr，cm-1)：3500～2800(OH)，2996(CH3)，1672(C＝O)，1621，1589，1467，1426(C＝C)，652(C＝C-H)；
1HMR(400MHz，CDCl3)，δ(ppm)：3.65(s，6H，CH3)，3.83(s，3H，CH3)，6.28(s，2H，ArH)，6.62(s，1H，ArH)，6.95(d，2H，J＝6.4Hz，ArH)，7.20(d，2H，J＝8.4Hz，ArH)，7.84(s，1H，＝CH)；
HR-MS(FAB)：Calcd.for C18H18O5：314.1154，Found：314.1087.
实施例9：
E-2-(2，4-二氯苯基)-3-(3，5-二甲氧基苯基)-丙烯酸(I9)的合成
参照I1的制备方法由2，4-二氯苯乙酸制得，为白色晶体，收率50.0％，mp：170～171℃。
IR(KBr，cm-1)：3200～2800(OH)，3003(CH3)，1674(C＝O)，1623，1604，1583，1455，1426(C＝C)，677(C＝C-H)；
1HMR(400MHz，CDCl3)，δ(ppm)：3.59(s，6H，CH3)，6.22(s，2H，ArH)，6.40(s，H，ArH)，7.14(d，1H，J＝8.0Hz，ArH)，7.28(d，1H，J＝8.0Hz，ArH)，7.52(s，1H，ArH)，7.96(s，1H，＝CH)；
HR-MS：Calcd.for C17H14Cl2O4：352.0269，Found：352.0258.
实施例10：
E-2-(4-羟基苯基)-3-(3，5-二羟基苯基)-丙烯酸(I12)的合成
在50ml的圆底烧瓶中，将I6(0.30g，1mmol)溶于8ml无水二氯甲烷中，冰盐浴冷却到0℃以下，搅拌下缓慢滴加BBr3(2g，6mmol)的二氯甲烷溶液6ml，在0℃以下搅拌0.5h，然后在室温下搅拌3h。将反应混合物倾入冰水中，用乙酸乙酯萃取，浓缩，得白色固体0.23g，收率83％，mp：150～151℃。
IR(KBr，cm-1)：3700～2400(OH)，3365(OH)，1671(C＝O)，1616，1509，1518，1427(C＝C)，675(C＝C-H)；
1HNMR(400MHz，DMSO-d6)，δ(ppm)：5.95(s，2H，ArH)，6.18(s，1H，ArH)，6.72(d，2H，J＝8.8Hz，ArH)，6.92(d，2H，J＝8.4Hz，ArH)，7.43(s，1H，＝CH)；
HR-MS(FAB)：Calcd.for C15H12O5：272.0685，Found：272.0680.
实施例11：
E-2-(2，4-二氯苯基)-3-(3，5-二羟基苯基)-丙烯酸(I13)的合成
参照II1的制备方法由I9与BBr3反应制得，得白色固体，收率71％，mp：109～110℃。
IR(KBr，cm-1)：3600～2500(OH)，3388(OH)，1681(C＝O)，1626，1585，1473，1420(C＝C)，673(C＝C-H)；
1HNMR(300MHz，DMSO-d6)，δ(ppm)：5.94(s，2H，ArH)，6.18(s，1H，ArH)，7.19(d，1H，J＝8.1Hz，ArH)，7.41(d，1H，J＝8.4Hz，ArH)，7.64(s，1H，ArH)，7.68(s，1H，＝CH)；
HR-MS(FAB)：Calcd.for C15H10Cl2O4：323.9956，Found：323.9955.
Claims (3)
1.具有通式(I)结构的化合物：
其中，R1代表羟基、甲氧基；R2代表苯基、4-甲基苯基、4-氟苯基、2-氯苯基、4-氯苯基、4-硝基苯基、2，4-二氯苯基、4-氨基苯基。
2.权利要求1中通式(I)化合物在制备抗炎镇痛药物组合物中的应用。
3.一种药物组合物，其含有权利要求1的化合物作为活性成分和可药用载体。
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| CN200710024702A CN101074190B (zh) | 2007-06-27 | 2007-06-27 | 一种α-取代的3,5-二取代苯丙烯酸及其衍生物,其制备方法及用途 |
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