CN101585860A - 4’,5,6-三甲氧基灯盏花乙素、其制备方法及其药物组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了4’，5，6－三甲氧基灯盏花乙素、其制备方法及其药物组合物。本发明化合物可以灯盏花素作为起始原料，经甲醚化反应后再经硅胶柱分离得到。本发明化合物及其药物组合物可用于心脑血管疾病、炎症和肿瘤的治疗，具有溶解性能好、生物利用度高及疗效显著的优点。

Description

4’，5，6-三甲氧基灯盏花乙素、其制备方法及其药物组合物
技术领域
本发明涉及灯盏花乙素衍生物，具体涉及一种新颖的灯盏花乙素衍生物，其制备方法及含有该化合物的药物组合物，以及它们在心、脑血管疾病等方面的应用。
背景技术
灯盏花又名灯盏细辛，属菊豆科短亭飞蓬类植物。灯盏花素是从灯盏花全株植物中分离提取出的以含灯盏花乙素为主(＞90％)，还含有少量灯盏花甲素的混合物(有效部位)，灯盏花乙素又称野黄芩苷。灯盏花素具有活血化瘀、散寒解表、舒筋活络、祛风除湿之功效，临床上常用于治疗心脑血管疾病。目前临床中使用的灯盏花制剂，其有效成分一般都是利用乙醇和乙酸乙酯进行提取的主要含灯盏花乙素的制剂，灯盏花乙素在心脑血管疾病治疗方面已有许多文献报道。临床应用表明灯盏花乙素具有增加心脑血管血流量，降低血管阻力，抗血小板、红细胞凝聚，降低血液粘稠度等作用，疗效确切。
由于灯盏乙素难溶于水，口服生物半衰期短，绝对生物利用度低，限制了它在医药领域中的应用。为了克服上述不利因素以及扩大其应用范围，人们对其进行改造，旨在寻找新型的活性化合物。文献报道(Eur.J.Pharm.Sci，2006，29，5，385-393)，在灯盏花乙素糖甙羧基上进行乙酯、苄酯和羟乙酰胺酯的前药合成，发现灯盏花乙素羟乙酰胺酯在缓冲溶液(PH＝4.2)和水中的溶解度比灯盏花乙素分别提高了近10倍和35倍。
然而，现有的灯盏花乙素或其衍生物的溶解性能不好，生物利用度不高，治疗效果也不够理想。
发明内容
本发明的目的在于提供一新的灯盏花乙素衍生化合物，该化合物溶解性能好，生物利用度高，疗效确切，可用于心脑血管等疾病的预防和治疗。
本发明的另一目的在于提供一种本发明新的化合物的制备方法。
本发明进一步的目的在于提供一种改善或治疗心脑血管、炎症和肿瘤的药物组合物。
本发明提供了一种新的灯盏花乙素衍生化合物，是在灯盏花乙素黄酮结构的酚羟基上引入甲基，获得一新结构的灯盏花乙素衍生物，其化学命名为4’，5，6-三甲氧基灯盏花乙素，为了描述上的便利，下文中该化合物简称为A1，其结构用式(I)表示：
Figure A20081009768000051
式(I)所示的新的灯盏花乙素衍生化合物还可以其盐的形式出现，包括与无机碱或有机碱形成的盐。
本发明的4’，5，6-三甲氧基灯盏花乙素(A1)的制备方法简便，它是用工业化植物提取原料灯盏花素作为起始原料，经甲醚化反应后经硅胶柱分离得到化合物A1。A1的具体的制备方法包括如下步骤：
a、将灯盏花素溶于有机溶剂中；
b、向上述有机溶剂中加入甲醚化反应试剂和碱，于室温下搅拌；
c、步骤b反应得到的产物经分离提取得到A1。
其中，步骤a具体为：将灯盏花素溶于DMF(N，N-二甲基甲酰胺)和二氯甲烷按体积比10∶0-10∶5得到的混合溶剂中。其中，所述混合溶剂用量为10-100毫升/克。混合溶剂的用量是按照每克灯盏花素所需要的混合溶剂的毫升量计算。其中用二甲基亚砜(DMSO)可替代N，N-二甲基甲酰胺(DMF)，二氯乙烷可替代二氯甲烷，其它类似的替换也是可以的。
其中，步骤b中所述甲醚化反应试剂优选碘甲烷，其用量按摩尔比相对于反应底物为3-5∶1。
其中，步骤b中所述的碱为M2CO3或MHCO3，其中M为钠Na，K，Li，用量按摩尔比相对于反应底物为3-10∶1。
其中，步骤c具体为：步骤b反应得到的产物以乙酸乙酯/甲醇为1-10∶1(V/V)用硅胶柱分离提取得到A1。
上述制备A1的方法具有反应条件温和、成本较低、易于操作及适宜于工业化生产等优点。
发明人采用两种与人类疾病相近的动物模型，测定多种药效学指标，综合评价A1对急性心脑缺血的影响。动物实验结果表明，A1在实验条件下，对心肌缺血有明显保护作用，A1高剂量组40mg/kg显示出了比40mg/kg灯盏花素片和50mg/kg的尼莫地平片还要好的作用。本发明化合物大剂量的使用，也没有发现该化合物的毒副作用，证明其用药安全。
本发明还提供了含有A1的药物组合物，其中A1作为活性组分，还包含药学上可接受的载体。
本发明的化合物A1和药物组合物可用于制备治疗心脑血管疾病、炎症或肿瘤的药物。
所述药学上可接受的载体是指药学领域常规的药物载体，如赋形剂、填充剂、粘合剂、崩解剂、润滑剂、抗氧化剂、包衣剂、着色剂、芳香剂、表面活性剂等。
以A1作为活性组分，加入药学上常规的载体，按照制剂的常规制备方法可制成包括口服剂、注射制剂、鼻喷雾剂的常规剂型。
本发明的药物组合物可按照各种制剂类型的常规方法使用，使用剂量可根据用药途径、患者年龄、体重、所治疗疾病的类型和严重程度等变化，如口服途径每次服用剂量在10mg-100mg，每天剂量在20mg-300mg；注射途经每次5mg-80mg，每天1-2次。按照患者个体情况用药，通常每天治疗剂量口服50mg-200mg、注射剂量：20mg-100mg、预防口服用药为：15mg-60mg。
具体实施方式
下面具体描述A1的制备方法，A1的药理学作用以及本发明药物组合物的常规制剂的制备方法。
制备实施例4’，5，6-三甲氧基灯盏花乙素(A1)的制备
5克(10.8mmol)灯盏花素溶解于100毫升DMF和二氯甲烷混合溶剂中，加入4.6克碘甲烷和7.5克(54mmol)碳酸钾，于室温下搅拌2天，TLC(薄层层析法)显示反应原料已完全，加入50毫升1N盐酸，并用50毫升乙酸乙酯萃取3次，合并有机相，用无色硫酸钠干燥，旋干有机溶剂，并用硅胶过柱(乙酸乙酯∶甲醇＝10∶1)，得淡黄色固体3.1克，产率为60％。H1NMR(400MHz，CDCl3)δ7.78(d，2H)，6.92(d，2H)，6.60(s，1H)，6.50(s，1H)，4.94(d，1H)，4.01(d，1H)，3.83(s，3H)，3.81(s，3H)，3.71(s，3H)，3.47-3.67(m，5H)；C13NMR(100MHz，CDCl3)δ181.76，181.68，168.14，163.59，163.54，161.79，155.15，152.38，152.10，151.62，132.25，127.28，122，17，113.62，105.97，102.82，100.13，93.63，75.02，74.77，71.90，70.31，60.00，54.63，51.54；MS(ESI)M+504
实验例一  A1对心脑血管缺血保护作用的药理学研究
大量的药理研究证明，灯盏花素具有扩张脑血管，降低脑血管阻力，增加脑血流量，改善微循环，提高血脑屏障通透性，增强机体巨噬细胞吞噬免疫作用，对抗垂体后叶素所至脑缺血缺氧，并能对抗由二磷酸腺苷(ADP)引起的血小板凝聚作用。灯盏花素在临床上广泛用于治疗脑血栓、脑梗塞以及类型未定的中风后瘫痪、高血压、脑栓塞、多发性神经炎、慢性蛛网膜等脑血管意外所致瘫痪以及冠心病、心绞痛、治疗痛风性关节炎等症。
下面通过动物药理学实验来说明本发明化合物A1的活性，并且通过与灯盏花素及尼莫地平的对比研究来说明其显著的治疗效果。
选择与人类疾病相近且重复性好的动物模型，是评价药物治疗效果的基础。下面生物实验中采用两种与人类疾病相近的动物模型，测定多种药效学指标，综合评价A1对心脑缺血的作用。
1材料
1.1药品与试剂
实施例合成A1纯品。市售灯盏花素片，20mg/片，批号20070418，由云南省药物研究所制药厂生产。尼莫地平(尼达尔片)，20mg/片，天津市中央药业有限公司生产，批号070301。以上样品均用0.5％羧甲基纤维素钠(CMC-Na)配制成所需浓度的混悬液供大鼠灌胃用。
红四氮唑(TTC)，进口，AMRESCO分装，批号0765，上海生工出品。腺苷二磷酸钠(ADP)，批号A2754，Sigma公司生产，进口分装，北京鼎国生物技术发展中心出品。
AST(紫外动力学法，批号0704151)、LDH(紫外动力学法，批号0704102、CK-MB(选择性抑制动力学法，批号100412)、TT(批号0504052)、PT(批号0604161)、APTT(批号0604131)及FIB(批号060405)测定试剂盒，均为四川迈克科技有限公司出品。
1.2动物
清洁级SD大鼠，雄性，体重240～385g，合格证号：SCXK(沪)2003-0002，来源于上海西普尔-必凯实验动物有限公司，由昆明医学院实验动物中心代购。
1.3仪器
TM1024全自动生化分析仪，日本东京株式会社；Centrifuge 5810R型冷冻离心机，德国eppendoff公司；BS110型电子分析天平，赛多利斯公司；Millipore超纯水处理系统，美国Millipore公司；6951D型心电机，上海光电公司；C2000-4血凝仪及LBY-NS血小板聚集仪，北京普利生集团。
1.4统计
结果以X±SD表示，正态分布数据用t检验，偏态分布数据用秩和检验。
2方法
2.1大鼠冠状动脉结扎心肌缺血实验
2.1.1实验分组及造型：
雄性SD大鼠，330～385g，按体重随机分为：空白组、模型组、灯盏花素片40mg/kg组、A120mg/kg组及A140mg/kg组。各组动物按剂量每日灌胃给药一次，连续5天，空白组和模型组给予等容量0.5％CMC-Na10ml/kg体重。末次给药后30min，用12％水合氯醛腹腔注射350mg/kg麻醉动物，行开胸手术暴露心脏，于肺动脉圆锥及左心房间找出冠状动脉左前降支，距根部2～3mm处结扎，快速心脏复位关闭胸腔。假手术组仅置线头而不结扎。
2.1.2检测指标：
分别记录结扎前及结扎后5分、30分、1h、2h、4h和24h肢体II导联心电图，测量S-T段(J点)变化值。待记录24h心电图后，颈动脉插管取血二份：一份分离血清按试剂盒方法测定AST、LDH及CK-MB的活性；一份用3.8％枸橼酸钠以1∶9抗凝，1000rpm离心5min制备富血小板血浆(PRP)，3500rpm离心10min制备贫血小板血浆(PPP)。按比浊法测定ADP-2Na诱导的血小板聚集率，ADP的终浓度为6mol/L；按试剂盒方法分别测定TT、PT、APTT及FIB。取血后迅速摘出心脏，置于冰生理盐水中泵出心腔内积血，去掉心房及脂肪组织，吸干水分称取心室重，随后沿冠状切成5片，在1％TTC溶液中避光于37℃孵育染色10min。经染色后，正常心肌组织呈红色，而梗死组织呈白色，将梗塞部位剪下称重，计算坏死部分占心室重的百分比为心肌梗塞范围。
2.2大鼠MCAO局灶性脑缺血实验
2.2.1实验分组及造型：
雄性SD大鼠，体重240-290g，分组及剂量同前，另设一阳性对照药尼莫地平50mg/kg组。各组动物每日按剂量灌胃给药一次，连续5天。末次灌胃后30min，用12％水合氯醛腹腔注射350mg/kg麻醉动物，左侧卧位，沿右耳眼线中点切开皮肤，分离颞肌，绞断颧骨，在颧骨根前方用牙科钻钻孔，暴露MCA，在大脑下静脉和嗅束间用针挑起，断之，棉球压迫止血后，分层缝合肌肉和皮肤。假手术组除了不挑断MCA外，其余步骤相同。
2.2.2观察指标：
动物于造模后6h及24h根据运动等行为表现进行神经功能评分，以此作为脑功能障碍指标。评分采用盲法，即评分者不知道给药的情况，评分标准如下：
Figure A20081009768000101
Figure A20081009768000111
以上标准满分为12分，分数越高，表明动物行为障碍越严重。
造模24h，经神经功能评分后，颈动脉插管取血，一份分离血清按试剂盒方法测定AST及LDH的活性；一份用3.8％枸橼酸钠以1∶9抗凝，1000rpm离心5min制备富血小板血浆(PRP)，3500rpm离心10min制备贫血小板血浆(PPP)。按比浊法测定ADP-2Na诱导的血小板聚集率，ADP的终浓度为6mo l/L；按试剂盒方法分别测定TT、PT、APTT及FIB。取血后快速断头取脑，放入冰生理盐水中去除嗅球、小脑和低位脑干，吸干水分称取脑重，沿冠状切成5片，置入5ml含有4％TTC及1mol/LK2HPO40.1ml的溶液中，避光于37℃温孵30min，其间每隔7-8min翻动一次，经染色后，正常脑组织呈玫瑰红色，而梗死组织呈白色，将梗塞部位剪下称重，以重量求面积法计算梗死组织重量占双侧大脑半球重的百分比作为脑梗塞范围。
3结果
3.1对大鼠冠状动脉结扎心肌缺血的影响
3.1.1对心肌缺血心电图S-T段的影响：
模型组大鼠结扎冠状动脉后，心电图上S-T段(J点)明显升高或下降，而假手术组则变化不大，表明实验造模成功。A1高剂量组能明显减少各时间点S-T段的变化，表明对心肌缺血时的心电图有明显改善作用；A1低剂量组仅对缺血5min、30min和24h的心电图有改善作用。结果见表1。
表1  A1对心肌缺血大鼠心电图S-T段的影响
Figure A20081009768000112
Figure A20081009768000121
与假手术组相比：△△P＜0.01；与模型组相比：*P＜0.05，**P＜0.01。
3.1.2对心肌缺血大鼠心肌酶学的影响：
模型组大鼠血清AST、LDH及CK-MB活性有不同程度的增高，尤以CK-MB及LDH活性增高更明显，表明心肌损伤造模成功。A1两种剂量均能明显降低CK-MB和LDH的释放，并具有降低AST的趋势，表明减轻心肌细胞损伤作用显著；两个给药组大鼠的心肌梗塞范围均显著小于模型对照组，与模型组相比分别缩小60.87％和45.65％。结果见表2。
表2  A1对大鼠心肌梗塞范围和酶学的影响
Figure A20081009768000122
Figure A20081009768000131
与假手术组相比：△P＜0.05，△△P＜0.01；与模型组相比：*P＜0.05，**P＜0.01。
3.1.3对冠状动脉结扎心肌缺血大鼠血小板聚集及凝血的影响：
大鼠冠状动脉结扎致心肌缺血造模后，血小板聚集率明显升高，ATPP时间有缩短趋势，纤维蛋白原的含量明显增加。各给药组能明显抑制ADP诱导的血小板聚集，并有延长TT、APTT时间的趋势，A1还具有降低纤维蛋白原含量的趋势。结果见表3。
表3  A1对冠状动脉结扎致心肌缺血大鼠血凝及血小板聚集的影响
Figure A20081009768000132
Figure A20081009768000141
与假手术组相比：△P＜0.05，△△P＜0.01；与模型组相比：*P＜0.05，**P＜0.01。
3.2对MCAO致局灶性脑缺血大鼠的影响
3.2.1对MCAO大鼠神经功能障碍及脑梗塞范围的影响：
大鼠MCAO造模后，活动减少，出现不同程度的运动障碍，模型组与假手术组相比差异显著。各给药组均能明显改善MCAO大鼠的神经功能障碍，缩小脑梗塞的范围，A1分别缩小64.64％、59.10％。结果见表4。
表4  A1对MCAO大鼠神经功能障碍及脑梗塞范围的影响
Figure A20081009768000142
Figure A20081009768000151
与假手术组相比：△△P＜0.01；与模型组相比：*P＜0.05，**P＜0.01。
3.2.2对ADP诱导的MCAO大鼠血小板聚集及凝血的影响
大鼠MCAO造模后，血小板聚集率明显增加，凝血时间有所缩短而纤维蛋白原的含量有增加的趋势。两种样品均能明显抑制由ADP诱导的血小板聚集，并具有降低纤维蛋白原含量的趋势，A1有延长APTT时间、有延长TT时间的趋势。结果见表5。
表5  A1对MCAO大鼠血凝及血小板聚集的影响(X±SD)
Figure A20081009768000152
Figure A20081009768000161
与假手术组相比：△P＜0.05，△△P＜0.01；与模型组相比：*P＜0.05，**P＜0.01。
3.2.3对MCAO大鼠血清AST、LDH及体重的影响
模型组大鼠血清AST及LDH活性明显增高而手术后24h体重显著下降，两给药组均能明显降低LDH的释放，A1还能明显降低AST活性，能明显对抗造模大鼠的体重减轻，表明两样品减轻脑组织损伤作用显著。结果见表6。
表6  A1对MCAO大鼠血清AST、LDH及体重的影响
与假手术组相比：△P＜0.05，△△P＜0.01；与模型组相比：*P＜0.05，**P＜0.01。
4.结论
发明人采用两种与人类疾病相近的动物模型，测定多种药效学指标，综合评价两种样品对急性心脑缺血的影响。结果表明，A1能明显改善冠状动脉结扎致心肌缺血大鼠的心电图变化，降低血清CK-MB及LDH的活性，缩小心肌梗死范围，抑制血小板聚集，并具有延长凝血时间和降低纤维蛋白原的趋势，提示其对心肌缺血有明显保护作用。A1不仅可以减少MCAO大鼠脑梗塞范围，使行为障碍程度得到明显改善，血清中LDH及AST的活性明显降低；同时还能明显抑制ADP诱导的血小板聚集，并有一定的抗凝趋势，从而抑制血栓形成。研究结果表明，A1对心脑缺血具有显著保护作用。
在所采用的两种缺血性心脑血管疾病模型上，A1在实验条件下，对心肌缺血有明显保护作用，A1高剂量组显示出了比40mg/kg灯盏花素片和50mg/kg的尼莫地平片还好的作用。
实验例二  本发明化合物A1和灯盏花乙素的溶解性比较研究
表7  本发明化合物A1和灯盏花乙素的溶解性比较
Figure A20081009768000171
注：按2005CP规定，极易溶解、易溶、溶解、略溶、微溶、极微溶解、几乎不溶和不溶的定义。
从表7可以看出，本发明化合物A1较之灯盏花乙素，生物理化性质明显改善，即水溶性和脂溶性都有明显的改善，进而可以明显提高其生物利用度，提高疗效。
通过下面的实施例说明本发明化合物在制备药物制剂上的应用。
制剂制备实施例1：A1冻干粉针剂的制备
原料配方：(制备1000支，产品规格：50mg/支)
4’，5，6-三甲氧基灯盏花乙素    50g
甘露醇                          100g
制备方法具体如下：
按处方称取4’，5，6-三甲氧基灯盏花乙素，加注射用水1000ml，搅拌、并用0.01NNaOH调节使溶解，溶解后加入甘露醇100g，搅拌使溶解完全，加注射用水至总配液量2000ml，加入总配液量1％的针用活性炭，吸附30分钟，先用滤纸加砂棒过滤除去活性炭，滤液经过0.45μm的滤膜过滤等处理后，在100级条件下，用0.2μm以下的滤膜精滤。精滤液送入灌装机，灌装2.0ml/支，半压塞，送入冷冻真空干燥机，快速冷至零下40℃，保持2小时，抽真空至约1Pa以下，逐步缓慢升温至30℃，保持2小时。压塞，取出制品，扎盖、包装、检验合格得成品1000支。
制剂制备实施例2  A1滴丸的制备
成份            1000丸
A1              40克
聚乙二醇-6000   200克
制备方法具体如下：
包括a)称取粉碎过的(A1)40克。b)200克聚乙二醇(6000)于100℃左右水浴中熔化，熔化后65-75℃恒温。c)将上述药物在搅拌下逐渐加入到聚乙二醇-6000恒温液中，充分搅拌使其混合均匀，送至滴丸机的贮药罐内。于65-80℃恒温、搅拌混合均匀后即可滴制。二甲硅油或液体石蜡为冷凝液，冷却液液温为3.5-11℃，滴速控制在60-80滴/分钟。滴制完毕，取出，吸去表面硅油或石蜡油，在室温条件下自然干燥定型后，在50±2℃干燥制得A1口服滴丸。
制备实施例3  A1片剂的制备
成份                      1000片
A1                        10克
乳  糖                    18克
低取代羟丙基纤维素(L-HPC) 50克
羧甲基淀粉钠(CMS-Na)      5克
乙醇                      30毫升
水                        54毫升
微粉硅胶                  5克
制备方法具体如下：
按比例称取粉碎过的A1、乳糖、低取代羟丙基纤维素、羧甲基淀粉钠等，按常规工艺处理后，混合均匀，加入适宜乙醇作润湿剂制备软材，制粒，干燥，整粒，取颗粒检查合格后，加入助流剂微粉硅胶，混合均匀后压片。质量检查合格后分装，贴签，包装即得A1口腔崩解片。
以上实施例只是用于进一步说明本发明，而不是用来限制本发明的保护范围。凡是在本发明保护范围内所做出的具体实施方式及应用范围上的些许变动，也属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1、一种新的灯盏花乙素衍生物，其化学名称为4’，5，6-三甲氧基灯盏花乙素，其结构如式(I)所示：
Figure A2008100976800002C1
2、权利要求1所述的灯盏花乙素衍生物的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
a、将灯盏花素溶于有机溶剂中；
b、向上述有机溶剂中加入甲醚化反应试剂和碱，于室温下搅拌；
c、步骤b反应得到的产物经分离提取得到4’，5，6-三甲氧基灯盏花乙素。
3、根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于步骤a具体为：将灯盏花素溶于N，N-二甲基甲酰胺和二氯甲烷按体积比10∶0-10∶5得到的混合溶剂中。
4、根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于混合溶剂的用量为10-100毫升/克。
5、根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于步骤b中所述甲醚化反应试剂为碘甲烷，其用量按摩尔比相对于反应底物为3-5∶1。
6、根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于步骤b中所述碱为M2CO3或MHCO3，其中M为钠Na，K，Li，其用量按摩尔比相对于反应底物为3-10∶1。
7、根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于步骤c具体为：以乙酸乙酯/甲醇为1-10∶1(V/V)用硅胶柱分离得到产物4’，5，6-三甲氧基灯盏花乙素。
8、一种用于治疗心脑血管疾病、炎症或肿瘤的药物组合物，其特征在于以4’，5，6-三甲氧基灯盏花乙素为活性组分，还包含药学上可接受的载体。
9、根据权利要求8所述的药物组合物，其特征在于按照制剂的常规制备方法制成包括口服剂、注射制剂或鼻喷雾剂的常规制剂。
10、4’，5，6-三甲氧基灯盏花乙素在制备治疗心脑血管疾病、炎症或肿瘤的药物中的应用。
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