CN101787029A - 长链烷基黄连碱卤酸盐衍生物、合成方法及用途 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一类新的化学物质，其化学名称为长链烷基黄连碱盐衍生物(盐酸盐或者溴酸盐或者碘酸盐或氢氟酸盐)，其分子结构式如下：
其中，X＝F-、Cl-、Br-、I-；R为CnH2n+1，n＝1～20本类物质具有明显的降血脂和降血糖活性，其降血脂和降血糖活性明显高于黄连碱盐，是一种极有前途的降血脂和降糖等药用价值的新化合物。
Description
技术领域
本发明涉及一类新化合物及其医药用途，具体涉及一种长链烷基黄连碱盐的衍生物。
背景技术
黄连碱(Coptisine)黄连中的主要生物碱之一，也是黄连的主要活性成分。关于黄连碱的生物活性研究较少，郑洪艳等报道过黄连碱的抗菌、降糖等生物活性(郑洪艳，天津医科大学硕士学位论文，2004年)。但是，关于黄连碱衍生物，尤其是8-烷基黄连碱衍生物，目前尚未见文献报道，关于8-烷基黄连碱衍生物的降糖和降血脂活性，也未见文献报道。
发明内容
本发明的目的在于提出长链烷基黄连碱盐衍生物，公开其降血脂和降血糖方面的用途，该类化合物的降血糖和降血脂活性明显高于黄连碱盐酸盐，其活性随着烷基链长度的增加而增加。
本发明涉及一类新的化学物质，其化学名称为长链烷基黄连碱盐衍生物(盐酸盐或者溴酸盐或者碘酸盐或氢氟酸盐)，其分子结构式如下：
其中，X＝F-、Cl-、Br-、I-；R为CnH2n+1，n＝1～20。
所述长链8-烷基黄连碱盐的合成方法如下：
(1)以无水四氢呋喃、乙醚或二氧六环为反应溶剂，在氮气保护下用镁屑和卤代烷按(X-CnH2n+1，n＝1～20；X＝F-、Cl-、Br-、I)1～1.5∶1的摩尔比制备相应的格氏试剂，反应溶剂与卤代烷的重量体积比的5～100∶1；
(2)在盐酸黄连碱中加入无水四氢呋喃或乙醚或二氧六环，使成盐酸黄连碱悬液后在氮气保护下进行冰浴降温到-20～20℃；
(3)在氮气保护和冰浴下，将格氏试剂加入盐酸黄连碱悬液中，同时搅拌，加完以后去除冰浴，加热回流使其反应完毕。盐酸黄连碱中的黄连碱盐与卤代烷的摩尔比为1∶1～10，溶剂与盐酸黄连碱的重量体积比为1～500∶1。
(4)分离获得上清液，真空浓缩成固体后用甲醇结晶，得到8-烷基二氢黄连碱卤酸盐中间体；
(5)将8-烷基二氢黄连碱卤酸盐中间体在醋酸中用溴水氧化，二者的摩尔比为1∶1～2，得到8-烷基黄连碱卤酸盐产物；
(6)反应液冷却后过滤，沉淀用10％的Na2S2O5溶液洗涤，最后水洗沉淀，沉淀用甲醇结晶，即8-烷基黄连碱卤酸盐产物成品。
该产物可利用薄层层析鉴别是否为纯物质，薄层层析条件：硅胶G制板，展开剂为：苯∶乙酸乙酯∶异丙醇∶甲醇∶氨水(6∶3∶1.5∶1.5∶0.5)；所用试剂均为分析纯。
提纯后的样品采用Perkin Elmer one型红外分光光度仪测定IR光谱图(KBr压片)；UV分析采用Hitachi U-1800型紫外分光光度计测定紫外光谱；1HNMR，13CNMR分析采用Bruker 300型核磁共振仪测定化合物的氢谱和碳谱，溶剂均为DMSO-d6，1HNMR测定的内标为TMS。
以下是盐酸黄连碱的结构表征结果：
Rf＝0.43，UV(CH3OH)λmax：348(0.284)，266(0.322)nm；1HNMR(DMSO-d6)δ：3.21(t，2H，5-CH2)，4.12(s，2H，-OCH2O-)，4.93(d，2H，6-CH2)，6.12(s，2H，-OCH2O-)，7.091(s，1H，4-CH)，7.80(s，1H，1-CH)，8.00(d，1H，11-CH)，8.21(d，1H，12-CH)，8.94(s，1H，13-CH)，9.89(s，1H，8-CH)；13CNMR(DMSO-d6)δ：26.65，49.63，57.08，61.57，101.10，105.82，107.54，120.29，121.19，121.41，124.68，125.25，130.78，132.67，137.83，145.57，147.63，149.66，152.44，160.17.IR(KBr)v：3413，3017，3000，2946，2909，2846，1634，1619，1601，1567，1509，1480，1458cm-1。
上述获得的8-十四烷基黄连碱盐酸盐的结构表征结果如下：
黄色粉末状固体，溶于甲醇，Rf＝0.76，产率为65.6％。MP＝173～174℃；UV(CH3OH)λmax：348(0.295)，266(0.333)nm；1HNMR(DMSO-d6)δ：0.86(t，3H，-CH3)，1.31(m，8H，-(CH2)4-)，1.58(m，2H，-CH2-)，1.77(m，2H，Ar-CH2-)，3.15(t，2H，5-CH2)，3.75(t，2H，Ar-CH2-)，4.11(s，2H，-OCH2O-)，4.81(d，2H，6-CH2)，6.17(s，2H，-OCH2O-)，7.11(s，1H，4-CH)，7.73(s，1H，1-CH)，8.02(d，1H，11-CH)，8.19(d，1H，12-CH)，8.80(s，1H，13-CH)；13CNMR(DMSO-d6)δ：13.80，21.93，26.53，27.78，28.48，28.53，29.20，31.10，32.15，49.52，56.94，61.45，101.85，105.65，107.54，120.07，121.08，121.28，124.60，125.07，130.63，132.52，137.67，145.51，147.49，149.48，152.37，160.96.IR(KBr)v：3435，3036，3007，2953，2921，2852，1630，1617，1602，1550，1509，1485，1466cm-1。
对比盐酸黄连碱和8-十四烷基黄连碱盐酸盐的结构表征数据发现，修饰后的黄连碱分子中，除8位质子峰消失外，另外新出现烷基相应的峰。表明修饰的位点却是8-烷基黄连碱盐酸盐。
上述数据表明，得到的化合物确实为8-十四烷基黄连碱盐酸盐。利用同样的光谱数据，可以证明按照上述方法可以合成8-甲基黄连碱盐酸盐、8-乙基黄连碱盐酸盐、8-丁基黄连碱盐酸盐、8-己基黄连碱盐酸盐、8-辛基黄连碱盐酸盐、8-癸基黄连碱盐酸盐、8-十二烷基黄连碱盐酸盐、8-十六烷基黄连碱盐酸盐、8-十八烷基黄连碱盐酸盐、8-二十烷基黄连碱盐酸盐。
该类化合物具有以下几个特点：
1、全部为第一次合成的新物质。
2、随着衍生物的烷基链长度增加，其降血脂和降糖的活性增加；其降血脂和降糖活性明显高于黄连碱。
3、本化合物收率高，价格低，具有极好的开发利用价值。
黄连碱本身是一种效果很好的降血脂药物，患者可以直接口服黄连碱片达到降血脂效果。本发明发现，长链烷基黄连碱衍生物的降血脂功能明显高于黄连碱盐，而且是黄连碱的类似物，由于脂溶性增加，更有利于人体吸收，其分子作用机制与黄连碱相同，因此，将长链烷基黄连碱衍生物做成降血脂药物片剂等剂型单独使用，或者与其他降血脂药物同时使用，或者与其他中药和中成药同时使用，其降血脂效果将更好。因此长链烷基黄连碱衍生物可以作为一种降血脂的新原料药开发利用。
黄连碱本身是一种效果很好的降糖药物，患者可以直接口服黄连碱片达到降糖的效果，尤其是与其他降糖药如消渴丸同时使用或者降糖基本稳定后作为后续保持疗效的药物使用，效果很好。经申请人经研究表明，长链烷基黄连碱衍生物的降糖功能明显高于黄连碱盐，而且是黄连碱的类似物，由于脂溶性增加，更有利于人体吸收，其分子作用机制可能与黄连碱相同，因此，将烷基黄连碱衍生物做成片剂等剂型单独使用，或者与其他降糖药物同时使用，或者与其他中药和中成药同时使用，或者作为患者病情稳定后康复期间的用药，其降糖效果将更好。因此烷基黄连碱衍生物可以作为一种降糖的新原料药开发利用。
本发明化合物可以组合物的形式通过口服、注射或外用等给药的方式用于相关疾病的患者。用于口服时，可将其制成常规的固体制剂如片剂、粉剂、粒剂、胶囊等，制成液体制剂如水油悬浮剂或糖浆等；用于注射给药时，可将其制成注射用溶液或油悬浮剂等；用于外用可以制成贴膏或擦剂。以上各种剂型可以按照药学领域的常规生产方法制备。
本发明化合物的施用量可根据用药途径、患者的年龄、体重、所治疗疾病的类型和严重程度等变化。
具体实施方式
以下的实施例可以使本专业技术人员更全面地理解本发明，但不以此限制本发明。
实施例1：8-甲基黄连碱碘酸盐。
其制备如下：
①、干燥所有的反应玻璃仪器，称取干燥后的镁屑0.1mol置250mL三颈烧瓶中，以无水四氢呋喃40mL为反应溶剂，在氮气保护下加入0.1mol的碘代正丁烷，制备相应的格氏试剂。
②、称取0.1mol的干燥盐酸黄连碱置于500mL三颈烧瓶中，加入40mL无水四氢呋喃，使成盐酸黄连碱悬液后在氮气保护下冰浴到-10℃。
③、在氮气保护和冰浴下将制备的格氏试剂缓慢加入到盐酸黄连碱悬液中，同时搅拌，加完以后去除冰浴，使回到室温，加热回流2h后反应完毕。
④、将反应液离心，取上清液后，再加入四氢呋喃提取，反复多次，用薄层法监测反应产物的提取情况，至原料点很小为止。离心上清液真空浓缩成固体后用甲醇结晶，晶体即为8-丁基二氢黄连碱。
⑤、用移液管量取0.01mol Br2溶入10mL冰醋酸中，称取0.01mol 8-甲基二氢黄连碱溶入100mL冰醋酸后将两液混合，加热回流1h。
⑥、反应液冷却后过滤，沉淀用10％的Na2S2O5溶液洗涤，最后水洗沉淀，沉淀用甲醇结晶，即8-甲基黄连碱盐酸盐。
实施例2：8-丁基黄连碱盐酸盐。
其制备如下：
①、干燥所有的反应玻璃仪器，称取干燥后的镁屑0.15mol置250mL三颈烧瓶中，以无水四氢呋喃40mL为反应溶剂，在氮气保护下加入0.1mol的氯代正丁烷，制备相应的格氏试剂。
②、称取0.01mol的干燥盐酸黄连碱置于500mL三颈烧瓶中，加入500mL无水四氢呋喃，使成盐酸黄连碱悬液后在氮气保护下冰浴到-10℃。
③、在氮气保护和冰浴下将制备的格氏试剂缓慢加入到盐酸黄连碱悬液中，同时搅拌，加完以后去除冰浴，使回到室温，加热回流2h后反应完毕。
④、将反应液离心，取上清液后，再加入四氢呋喃提取，反复多次，用薄层法监测反应产物的提取情况，至原料点很小为止。离心上清液真空浓缩成固体后用甲醇结晶，晶体即为8-丁基二氢黄连碱。
⑤、用移液管量取0.01mol Br2溶入10mL冰醋酸中，称取0.01mol 8-丁基二氢黄连碱溶入100mL冰醋酸后将两液混合，加热回流1h。
⑥、反应液冷却后过滤，沉淀用10％的Na2S2O5溶液洗涤，最后水洗沉淀，沉淀用甲醇结晶，即8-丁基黄连碱盐酸盐。
实施例3：8-辛基黄连碱溴酸盐。
其制备如下：
①、干燥所有的反应玻璃仪器，称取干燥后的镁屑0.13mol置250mL三颈烧瓶中，以无水四氢呋喃40mL为反应溶剂，在氮气保护下加入0.1mol的溴代正辛烷，制备相应的格氏试剂。
②、称取0.05mol的干燥盐酸黄连碱置于500mL三颈烧瓶中，加入1000mL无水四氢呋喃，使成盐酸黄连碱悬液后在氮气保护下冰浴到-10℃。
③、在氮气保护和冰浴下将制备的格氏试剂缓慢加入到黄连碱悬液中，同时搅拌，加完以后去除冰浴，使回到室温，加热回流2h后反应完毕。
④、将反应液离心，取上清液后，再加入四氢呋喃提取，反复多次，用薄层法监测反应产物的提取情况，至原料点很小为止。离心上清液真空浓缩成固体后用甲醇结晶，晶体即为8-辛基二氢黄连碱。
⑤、用移液管量取0.01mol Br2溶入10mL冰醋酸中，称取0.01mol 8-辛基二氢黄连碱溶入100mL冰醋酸后将两液混合，加热回流1h。
⑥、反应液冷却后过滤，沉淀用10％的Na2S2O5溶液洗涤，最后水洗沉淀，沉淀用甲醇结晶，即8-辛基黄连碱溴酸盐。
实施例4：8-癸基黄连碱氟酸盐。
其制备如下：
①、干燥所有的反应玻璃仪器，称取干燥后的镁屑0.14mol置250mL三颈烧瓶中，以无水四氢呋喃40mL为反应溶剂，在氮气保护下加入0.1mol的氟代正癸烷，制备相应的格氏试剂。
②、称取0.01mol的干燥盐酸黄连碱置于500mL三颈烧瓶中，加入1000mL无水四氢呋喃，使成盐酸黄连碱悬液后在氮气保护下冰浴到-10℃。
③、在氮气保护和冰浴下将制备的格氏试剂缓慢加入到黄连碱悬液中，同时搅拌，加完以后去除冰浴，使回到室温，加热回流2h后反应完毕。
④、将反应液离心，取上清液后，再加入四氢呋喃提取，反复多次，用薄层法监测反应产物的提取情况，至原料点很小为止。离心上清液真空浓缩成固体后用甲醇结晶，晶体即为8-癸基二氢黄连碱。
⑤、用移液管量取0.01mol Br2溶入10mL冰醋酸中，称取0.01mol 8-癸基二氢黄连碱溶入100mL冰醋酸后将两液混合，加热回流1h。
⑥、反应液冷却后过滤，沉淀用10％的Na2S2O5溶液洗涤，最后水洗沉淀，沉淀用甲醇结晶，即8-癸基黄连碱氟酸盐。
实施例5：8-十二烷基黄连碱盐酸盐。
其制备如下：
①、干燥所有的反应玻璃仪器，称取干燥后的镁屑0.12mol置250mL三颈烧瓶中，以无水四氢呋喃40mL为反应溶剂，在氮气保护下加入0.1mol的氯代正十二烷，制备相应的格氏试剂。
②、称取0.1mol的干燥盐酸黄连碱置于500mL三颈烧瓶中，加入100mL无水四氢呋喃，使成盐酸黄连碱悬液后在氮气保护下冰浴到-10℃。
③、在氮气保护和冰浴下将制备的格氏试剂缓慢加入到黄连碱悬液中，同时搅拌，加完以后去除冰浴，使回到室温，加热回流2h后反应完毕。
④、将反应液离心，取上清液后，再加入四氢呋喃提取，反复多次，用薄层法监测反应产物的提取情况，至原料点很小为止。离心上清液真空浓缩成固体后用甲醇结晶，晶体即为8-十二烷基二氢黄连碱。
⑤、用移液管量取0.01mol Br2溶入10mL冰醋酸中，称取0.01mol 8-十二烷基二氢黄连碱溶入100mL冰醋酸后将两液混合，加热回流1h 。
⑥、反应液冷却后过滤，沉淀用10％的Na2S2O5溶液洗涤，最后水洗沉淀，沉淀用甲醇结晶，即8-十二烷基黄连碱盐酸盐。
实施例6：8-十六烷基黄连碱盐酸盐。
其制备如下：
①、干燥所有的反应玻璃仪器，称取干燥后的镁屑0.1mol置250mL三颈烧瓶中，以无水四氢呋喃40mL为反应溶剂，在氮气保护下加入0.13mol的氯代正十六烷，制备相应的格氏试剂。
②、称取0.1mol的干燥盐酸黄连碱置于500mL三颈烧瓶中，加入100mL无水四氢呋喃，使成盐酸黄连碱悬液后在氮气保护下冰浴到-10℃。
③、在氮气保护和冰浴下将制备的格氏试剂缓慢加入到黄连碱悬液中，同时搅拌，加完以后去除冰浴，使回到室温，加热回流2h后反应完毕。
④、将反应液离心，取上清液后，再加入四氢呋喃提取，反复多次，用薄层法监测反应产物的提取情况，至原料点很小为止。离心上清液真空浓缩成固体后用甲醇结晶，晶体即为8-十六烷基二氢黄连碱。
⑤、用移液管量取0.01mol Br2溶入10mL冰醋酸中，称取0.01mol 8-十六烷基二氢黄连碱溶入100mL冰醋酸后将两液混合，加热回流1h。
⑥、反应液冷却后过滤，沉淀用10％的Na2S2O5溶液洗涤，最后水洗沉淀，沉淀用甲醇结晶，即8-十六烷基黄连碱盐酸盐。
实施例7：8-二十烷基黄连碱溴酸盐
其制备过程如下：
①、干燥所有的反应玻璃仪器，称取干燥后的镁屑0.12mol置250mL三颈烧瓶中，以无水乙醚100mL为反应溶剂，在氮气保护下加入0.06mol的溴代正二十烷，制备相应的格氏试剂。
②、称取0.03mol的干燥盐酸黄连碱置于500mL三颈烧瓶中，加入100mL无水乙醚，使成盐酸黄连碱悬液后在氮气保护下冰浴到0℃。
③、在氮气保护和冰浴下将制备的格氏试剂缓慢加入到黄连碱悬液中，同时搅拌，加完以后去除冰浴，使回到室温，加热回流2h后反应完毕。
④、将反应液离心，取上清液后，再加入乙醚提取，反复多次，用薄层法监测反应产物的提取情况，至原料点很小为止。离心上清液真空浓缩成固体后用甲醇结晶，晶体即为8-二十烷基二氢黄连碱。
⑤、用移液管量取0.015mol Br2溶入10mL冰醋酸中，称取0.01mol 8-二十烷基二氢黄连碱溶入100mL冰醋酸后将两液混合，加热回流1h。
⑥、反应液冷却后过滤，沉淀用10％的Na2S2O5溶液洗涤，最后水洗沉淀，沉淀用甲醇结晶，即8-二十烷基黄连碱溴酸盐。
实施例8：8-二十烷基黄连碱盐的降血脂和降血糖的药物片剂：
取10克8-二十烷基黄连碱盐(药物)，加入球粒状乳糖(辅料)70克、硬脂酸镁(辅料)15克、微晶纤维素(辅料)5克，混合均匀后压制成为0.5克一片的片剂。即为每片含药50mg。口服，即可作为降血脂和降血糖的药物。
实施例9：8-十二烷氧基黄连碱盐的降血脂和降血糖的药物片剂：
取10克8-十二烷氧基黄连碱盐(药物)，加入球粒状乳糖(辅料)80克、硬脂酸镁(辅料)5克、微晶纤维素(辅料)5克，混合均匀后压制成为0.5克一片的片剂。即为每片含药50mg。口服，即可作为降血脂和降血糖的药物。
实施例10：8-甲基黄连碱盐的降血脂和降血糖的药物片剂：
取10克8-甲基黄连碱盐(药物)，加入球粒状乳糖(辅料)80克、硬脂酸镁(辅料)5克、微晶纤维素(辅料)5克，混合均匀后压制成为0.5克一片的片剂。即为每片含药50mg。口服，即可作为降血脂和降血糖的药物。
实施例11：长链烷基黄连碱盐衍生物的降血脂效果：
①、动物实验：健康成年雄性Wistar大鼠190只(每只150～220g)，在实验环境下大鼠喂饲基础饲料观察5～10天；然后取尾血，测定血清总胆固醇(TC)和甘油三酯(TG)水平。自正式实验开始各组动物换用高脂饲料(78.8％基础饲料、1％胆固醇、10％蛋黄粉和10％猪油、0.2％胆盐)喂饲7～10天，取尾血，在测定血清TC，TG水平，与喂饲高脂饲料前比以确定是否已形成高脂血症模型。已经建成高脂模型的大鼠，根据血清总胆固醇(TC)水平，进行随机分为19组，实验组在给予高脂饲料的同时，分别按照5mg/kg、15mg/kg、30mg/kg的剂量进行灌喂样品；高脂对照组给同体积的溶剂；连续喂养30天，于实验结束时禁食16小时，测血清TC，TG水平。
②、降血脂实验结果见表1和表2
表1、烷基黄连碱盐衍生物的降血脂(TC)实验结果
表2、烷基黄连碱盐衍生物的降血脂(TG)实验结果
从表中的结果可以看到，烷基黄连碱盐衍生物具有明显的降血脂活性，其降血脂活性明显高于黄连碱。
实施例12：烷基黄连碱盐衍生物的降血糖效果：
①、实验方法：取昆明小鼠200只，随机分为20组，每组10只，1组作为对照组，另外19组按200mg/Kg注射四氧嘧啶建立糖尿病模型，48h后选择造模成功的小鼠，平均分别为生理盐水组、低计量组、中计量和高计量组，各剂量组分别按照5mg/kg、15mg/kg、30mg/kg进行灌喂，连续灌喂30天后测定血糖，比较各组血糖。
②、结果见下表5
表5、十四烷基黄连碱盐衍生物的降血脂实验结果
| 日期组别 | 黄连碱盐 | 8-丁基黄连碱氟酸盐 | 8-辛基黄连碱盐酸盐 | 8-十二烷基黄连碱溴酸盐 | 8-十八烷基黄连碱碘酸盐 |
| 正常对照 | 6.4±2.3 | 6.4±2.3 | 6.4±2.3 | 6.4±2.3 | 6.4±2.3 |
| 高糖对照 | 14.8±3.8 | 14.8±3.8 | 14.8±3.8 | 14.8±3.8 | 14.8±3.8 |
| 低剂量 | 14.3±3.9 | 9.5±3.1 | 9.6±3.0 | 8.9±2.3 | 9.5±3.0 |
| 中剂量 | 12.1±3.4 | 8.7±2.8 | 7.9±2.5 | 7.8±2.1 | 9.0±2.9 |
| 高剂量 | 11.5±4.1 | 7.8±2.4 | 7.1±2.1 | 6.8±1.9 | 8.1±2.7 |
从降血糖的实验结果看，烷基黄连碱衍生物的降血糖能力均强于黄连碱盐。
Claims (3)
1.长链烷基黄连碱盐衍生物，其分子结构式如下：
其中，X＝F-、Cl-、Br-、I-；R为CnH2n+1，n＝1～20
2.权利要求1所述的衍生物的合成方法，其特征在于：其合成方法如下：
(1)以无水四氢呋喃、乙醚或二氧六环为反应溶剂，在氮气保护下用镁屑和卤代烷按1～1.5∶1的摩尔比制备相应的格氏试剂，反应溶剂与卤代烷的重量体积比为5～100∶1；
(2)在盐酸黄连碱中加入无水四氢呋喃或乙醚或二氧六环，使成盐酸黄连碱悬液后，在氮气保护下进行冰浴降温到-20～+20℃；
(3)在氮气保护和冰浴下，将格氏试剂加入盐酸黄连碱悬液中，同时搅拌，加完以后去除冰浴，加热回流使其反应完毕；其中盐酸黄连碱与卤代烷的摩尔比为1∶1～10，所述反应溶剂与盐酸黄连碱的重量体积比为1～500∶1；
(4)分离获得上清液，真空浓缩成固体后用甲醇结晶，得到8-烷基二氢黄连碱卤酸盐中间体；
(5)将8-烷基二氢黄连碱卤酸盐中间体在醋酸中用卤素氧化，8-烷基二氢黄连碱卤酸盐与卤素的摩尔比为1∶1～2，得到8-烷基黄连碱卤酸盐产物；
⑥、反应液冷却后过滤，沉淀用10％的Na2S2O5溶液洗涤，最后水洗沉淀，沉淀用甲醇结晶，即8-烷基黄连碱卤酸盐产物成品。
3.权利要求1所述的衍生物在制备降糖和降血脂药物方面的应用。
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| CN 201010118541 CN101787029A (zh) | 2010-03-05 | 2010-03-05 | 长链烷基黄连碱卤酸盐衍生物、合成方法及用途 |
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