CN101899004A

CN101899004A - 青藤碱衍生物、制备方法及其医药用途

Info

Publication number: CN101899004A
Application number: CN 201010209446
Authority: CN
Inventors: 汤建; 刘瑞江; 徐秀泉; 于小凤
Original assignee: Jiangsu University
Current assignee: Jiangsu University
Priority date: 2010-06-24
Filing date: 2010-06-24
Publication date: 2010-12-01

Abstract

本发明提供了青藤碱衍生物、制备方法及其用途，涉及药物化学领域。具体涉及的结构通式I青藤碱衍生物。同时公开了该青藤碱衍生物的制备方法。本发明选用转染pNF-κB-luc的293细胞测试化合物对NF-κB信号通路的抑制作用，结果显示多数化合物具有良好的抑制作用。可以用于制备抗炎免疫药物。

Description

青藤碱衍生物、制备方法及其医药用途

技术领域

本发明涉及药物化学领域，具体涉及青藤碱衍生物及其制备方法，本发明还公开了上述化合物在制备抗炎免疫药物中的应用。

背景技术

青藤碱(Sinomenine，结构式1)为中药青藤中提取的生物碱单体(国家中医药管理局《中华本草》编委会，中华本草，1999.1966-1968)，药用多为其盐酸盐。中医用其治疗风湿性疾病已有一千多年的历史。青藤碱疗效确切，目前已有注射液、胶囊、片剂、贴片等多种剂型用于临床，主要用于治疗风湿、类风湿性关节炎、强直性脊柱炎和肾小球疾病。现代药理学研究表明，青藤碱具有抗炎、免疫抑制、镇痛、抗肿瘤、戒毒等生物活性。由于青藤碱在抗炎免疫方面的确切疗效，研究青藤碱衍生物，将其开发为治疗类风湿关节炎药物成为众多药学工作者的目标之一(Yan，LC，et al.，Biochem.Biophys.Res.Commun.2010，391(1)，1093-1098)。

结构式1青藤碱

NF-κB作为一种多向性核转录调节因子，在抗炎免疫方面具有重要的调控作用。青藤碱可能通过下调单核/巨噬细胞NF-κB的活性而发挥抗炎作用；浓度依赖性的抑制树突状细胞核内NF-κB的活性，从而导致树突状细胞的成熟受阻以及细胞因子IL-12表达降低，阻断树突状细胞对T细胞的异常活化以及Th1细胞介导的免疫反应(Zhao，Y，et al.，Int.Immunopharmacol.2007，29(7)：637-645)，以此发挥治疗RA的作用。青藤碱对NF-κB的调节是其发挥抗炎免疫作用的重要机制。

但是青藤碱作为药物使用具有释放组胺致皮疹、过敏性休克等副作用，并且生物半衰期较短，用药剂量偏大，起效较慢。本发明旨在发现生物半衰期较长、使用剂量较小的高效低毒的、具有新的化学结构的青藤碱衍生物。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种新的青藤碱衍生物和它们的制备方法及其在抗炎免疫方面的应用。

本发明目的之一是提供了一类青藤碱衍生物或其药学可接受的盐，其结构通式如下所示：

其中R₁为CH₃或H，

当R₁是CH₃时，X代表卤素F、Cl、Br、I或CF₃；

R₂和R₃各是H或共同形成双键，

且R₄和R₅共同形成羰基或R₄是H的同时R₅是β-OH。

当R₁是H时，X代表卤素F、Cl、Br、I；

R₂和R₃共同形成双键，且R₄和R₅共同形成羰基。

其中1-氯青藤碱(1)，1-溴青藤碱(2)，1-碘青藤碱(3)为已知化合物。本发明保护的化合物分别是以青藤碱的结构类似物为原料，经过1-卤代或1-三氟甲基取代得到的化合物结构；其中化合物4和21是青藤碱的1-氟代和1-三氟甲基衍生物。

本发明目的之二是提供了上述化合物的制备方法。

其中所述1-卤代青藤碱衍生物中，1-Cl，1-Br，1-I取代的青藤碱类衍生物的制备方法，选用青藤碱或青藤碱结构类似物：N-去甲基青藤碱、6β-羟基青藤碱、7，8-二氢青藤碱或6β-羟基-7，8-二氢青藤碱为原料，以氯代丁二酰亚胺(NCS)、溴代丁二酰亚胺(NBS)或碘代丁二酰亚胺(NIS)为卤代试剂，在0℃～50℃条件下搅拌2～10h。其中卤代试剂与青藤碱类化合物的质量比为1∶1～2∶1，优选1.1∶1～1.2∶1；选用二氯甲烷、氯仿、四氯化碳、二氯乙烷或者它们任意两种的混合液，或上述溶剂中任意一种与甲醇不同比例的混合溶液为反应溶媒，固液比为1∶10～1∶50(w/v)，优选四氯化碳或氯仿单一溶剂或其任意比例的混合液。固液比为1∶20～1∶30(w/v)。其中所述的N-去甲基青藤碱、6β-羟基青藤碱、7，8-二氢青藤碱或6β-羟基-7，8-二氢青藤碱的结构式如下：

N-去甲青藤碱 6β-羟基青藤碱 7，8-二氢青藤碱 6β-羟基-7，8-二氢青藤碱

其中所述1-F取代的青藤碱类衍生物的制备，以1-Cl，1-Br，1-I取代的青藤碱类衍生物为原料，在极性溶剂中，在相转移催化剂存在及加热条件下，经F-卤交换制得。选用N，N-二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基亚砜(DMSO)、乙腈、四氢呋喃为溶剂，优选N，N-二甲基甲酰胺(DMF)或二甲基亚砜(DMSO)；其固液比1∶10～1∶50(w/v)，优选1∶20～1∶30(w/v)。反应中使用的催化剂为18-冠醚-6、四甲基氯化铵、四丁基溴化铵、四苯基膦盐、聚乙二醇及任意两种催化剂任一比例的两两组合，优选18-冠醚-6、四甲基氯化铵或四丁基溴化铵；催化剂用量为原料1-卤代青藤碱类化合物的0.5％～5％，优选0.5％～1.5％。其反应温度为80℃～160℃，优选105℃～135℃。反应时间为6～12h，优选8～10h。使用的含氟试剂为氟化钾或氟化钠，与1-卤代青藤碱类化合物的物质的量比为1∶1～8∶1，优选2∶1～5∶1。

其中所述1-CF₃取代的青藤碱类衍生物的制备，以1-碘取代的青藤碱类衍生物为原料，在极性溶剂中，与三氟甲基铜试剂反应制得。选用的极性溶剂有二甲基乙酰胺(DMA)、DMF或DMSO，优选DMF；三氟甲基铜试剂选用ICF₂SO₂F/Cu、ClCF₂CO₂Me/KF/CuI或FSO₂CF₂CO₂Me/CuI，优选FSO₂CF₂CO₂Me/CuI；反应温度选择50℃～90℃，优选60℃～80℃。

其中所述用以成盐的可药用酸可以选用盐酸、氢溴酸、硫酸、酒石酸、柠檬酸、草酸等，优选盐酸、氢溴酸或硫酸，其药用盐的制备，以甲醇、丙酮、乙醇及其任意比例的混合液或其与水的混合液为溶剂，优选乙醇或甲醇

本发明目的之三是提供了上述青藤碱衍生物在制备抗炎免疫药物中的用途。

本发明选用将稳定转染pNF-κB-luc的293细胞，以脂多糖(LPS)刺激，检测荧光素酶活性。以雷公藤甲素作阳性对照。结果显示所有化合物都有显著的抑制NF-κB通路活性，尤其化合物1，2，6，7，10，14，21的活性最为显著，在50μg/mL和12.5μg/mL剂量下抑制率分别为83.0％，87.7％，85.5％，70.7％，82.4％，77.4％，79.5％和29.4％，38.1％，27.9％，33.0％，23.3％，23.5％，29.2％/。说明这些化合物具有显著的抗炎免疫潜力。

具体实施方式

通过以下实施例对本发明进一步说明。以下所列举的实施例不以任何方式构成限制。

实施例1：

将青藤碱(660mg，2mmol)溶于20mL四氯化碳，搅拌状态下加入溴代丁二酰亚胺(NBS)(445mg，2.5mmol)，继续搅拌2h左右，滤除不溶物，滤液蒸干上硅胶柱，以二氯甲烷∶甲醇(20∶1～10∶1)洗脱，得淡黄色固体1-溴青藤碱2(384mg)，收率47.2％，熔点148-153℃。

化合物2的结构确证：

淡黄色粉末，ESI-MS：m/z 408.1[M+H]⁺，¹H-NMR(300MHz，CDCl₃)：δ6.93(1H，s，H-2)，5.44(1H，d，J＝2.1Hz，H-8)，4.34(1H，d，J＝15.6Hz，H-5a)，3.82(3H，s，3-OCH ₃)，3.50(3H，s，7-OCH ₃)，3.43(1H，m，H-9)，3.16(1H，br s，H-14)，3.02(1H，d，J＝19.2Hz，H-10a)，2.72(1H，d，J＝11.4Hz，H-16a)，2.58(1H，dd，J＝18.9，6.0Hz，H-10b)，2.51(3H，s，N-CH ₃)，2.50(1H，d， J＝15.6Hz，H-5b)，2.11(1H，m，H-16b)，1.97-1.99(2H，m，2×H-15).

实施例2：

参照实施例1，以青藤碱为原料，选用氯代丁二酰亚胺(NCS)为卤化试剂，制得化合物1。白色粉末，

ESI-MS：m/z 364.1[M+H]⁺。

实施例3：

参照实施例1，以青藤碱为原料，选用碘代丁二酰亚胺(NIS)为卤化试剂，制得化合物3。黄色粉末，

ESI-MS：m/z 456.1[M+H]⁺。

实施例4：

参照实施例1，以N-去甲基青藤碱为原料，选用氯代丁二酰亚胺(NCS)为卤化试剂，制得化合物5。白色粉末，ESI-MS：m/z 350.1[M+H]⁺。

实施例5：

参照实施例1，以N-去甲基青藤碱为原料，选用溴代丁二酰亚胺(NBS)为卤化试剂，制得化合物6。淡黄色粉末，ESI-MS：m/z 394.1[M+H]⁺。

实施例6：

参照实施例1，以N-去甲基青藤碱为原料，选用碘代丁二酰亚胺(NIS)为卤化试剂，制得化合物7。黄色粉末，ESI-MS：m/z 442.0[M+H]⁺。

实施例7：

参照实施例1，以6β-羟基青藤碱为原料，选用溴代丁二酰亚胺(NBS)为卤化试剂，制得化合物10。其结构确证：

淡黄色粉末，ESI-MS：m/z 410.1[M+H]⁺，¹H-NMR(300MHz，CDCl₃)：δ6.94(1H，s，H-2)，4.48(1H，d，J＝1.5Hz，H-8)，4.18(1H，dd，J＝3.9，1.5Hz，H-6)，3.82(3H，s，3-OCH ₃)，3.69(1H，dd，J＝15.0，1.5Hz，H-5a)，3.49(3H，s，7-OCH ₃)，3.12(1H，m，H-9)，2.97(1H，d，J＝18.3Hz，H-10a)，2.56(1H，m，H-14)，2.56(1H，m，H-16a)，2.49(1H，dd，J＝18.6，5.4Hz，H-10b)，2.40(3H，s，N-CH ₃)，2.01(1H，dd，J＝12.3，3.3Hz，H-16b)，1.93(1H，dd，J＝11.1，3.6Hz，H-5b)，1.68-1.77(2H，m，2×H-15).

实施例8：

参照实施例1，以7，8-二氢青藤碱为原料，选用溴代丁二酰亚胺(NBS)为卤化试剂，制得化合物14。其结构确证：

淡黄色粉末，ESI-MS：m/z 410.1[M+H]+，¹H-NMR(300MHz，CDCl₃)：δ6.83(1H，s，H-2)，4.29(1H，d，J＝7.8Hz，H-5a)，4.09(1H，dd，J＝12.0，6.9Hz，H-7)，3.85(3H，s，3-OCH ₃)，3.50(3H，s，7-OCH ₃)，3.17(1H，d，J＝9.3Hz，H-10a)，3.12(1H，dt，J＝13.2，3.3Hz，H-9)，2.95(2H，m，H-14，10b)，2.82(3H，s，N-CH ₃)，2.42(1H，d，J＝8.4Hz，H-5b)，2.40(1H，m，H-16a)，2.38(1H，m，H-16b)，2.30(1H，m，H-8a)，2.10(1H，d，J＝12.0，1.5Hz，H-8b)，1.27-1.55(2H，m，2×H-15).

实施例9：

参照实施例1，以6β-羟基-7，8-二氢青藤碱为原料，选用溴代丁二酰亚胺(NBS)为卤化试剂，制得化合物18。其结构确证：

黄色粉末，ESI-MS：m/z 412.1[M+H]+，¹H-NMR(300MHz，CDCl₃)：δ7.07(1H，s，H-2)，4.17(1H，m，H-6)，4.05(1H，dd，J＝15.0，6.5Hz，H-5a)，3.87(3H，s，3-OCH ₃)，3.43(3H，s，7-OCH ₃)，3.26-3.48(3H，m，H-9，10a，10b)，3.24(1H，m，H-7)，3.17(1H，d，J＝9.3Hz，H-10a)，2.71(1H，d，J＝10.2Hz，H-16a)，2.65(3H，s，N-CH ₃)，2.10(1H，m，H-16b)，1.88-2.06(3H，m，H-14，2×H-8)，1.55-1.77(2H，m，2×H-15)，1.31(1H，d，J＝15.0，2.1Hz，H-5b).

实施例10：

参照实施例1，以6β-羟基青藤碱为原料，选用氯代丁二酰亚胺(NCS)为卤化试剂，制得化合物9。淡

黄色粉末，ESI-MS：m/z 366.1[M+H]⁺。

实施例11：

参照实施例1，以6β-羟基青藤碱为原料，选用碘代丁二酰亚胺(NIS)为卤化试剂，制得化合物11。黄

色粉末，ESI-MS：m/z 458.1[M+H]⁺。

实施例12：

参照实施例1，以7，8-二氢青藤碱为原料，选用氯代丁二酰亚胺(NCS)为卤化试剂，制得化合物13。

淡黄色粉末，ESI-MS：m/z 366.1[M+H]⁺。

实施例13：

参照实施例1，以7，8-二氢青藤碱为原料，选用碘代丁二酰亚胺(NIS)为卤化试剂，制得化合物15。黄色粉末，ESI-MS：m/z 458.1[M+H]⁺。

实施例14：

参照实施例1，以6β-羟基-7，8-二氢青藤碱为原料，选用氯代丁二酰亚胺(NCS)为卤化试剂，制得化合物17。黄色粉末，ESI-MS：m/z 368.2[M+H]⁺。

实施例15：

参照实施例1，以6β-羟基-7，8-二氢青藤碱为原料，选用碘代丁二酰亚胺(NIS)为卤化试剂，制得化合物19，黄色粉末，ESI-MS：m/z 460.1[M+H]⁺。

实施例16：

将KF 290mg(5mmol)加到干燥的DMSO中，搅拌下加入730mg(2mmol)1-氯青藤碱和15mg 18-冠醚-6，加毕升温至135℃反应8h。反应液加入100mL水中，用50mL×3CH₂Cl₂萃取，有机层合并浓缩后经硅胶柱纯化，得淡黄色固体1-氟青藤碱(4)351mg，收率50.4％，熔点133-136℃。

化合物4的结构确证：

淡黄色粉末，ESI-MS：m/z 348.2[M+H]⁺，¹H-NMR(300MHz，CDCl₃)：δ6.72(1H，s，H-2)，5.46(1H，d，J＝2.4Hz，H-8)，4.30(1H，d，J＝15.9Hz，H-5a)，3.80(3H，s，3-OCH ₃)，3.49(3H，s，7-OCH ₃)，3.25(1H，m，H-9)，3.05(1H，d，J＝15.0Hz，H-10a)，3.02(1H，br s，H-14)，2.54(1H，2m，H-16a)，2.53(1H，m，H-10b)，2.46(1H，d，J＝15.9Hz，H-5b)，2.43(3H，s，N-CH ₃)，1.92(1H，m，H-16b)，1.88-2.06(2H，m，2×H-15).

实施例17：

参照实施例16，以1-氯N-去甲基青藤碱为原料，与KF发生氟卤交换得化合物8。黄色粉末，ESI-MS：m/z

334.1[M+H]⁺。

实施例18：

参照实施例16，以1-氯-6β-羟基青藤碱为原料，与KF发生氟卤交换得化合物12。黄色粉末，ESI-MS：m/z 350.2[M+H]⁺。

实施例19：

参照实施例16，以1-氯-7，8-二氢青藤碱为原料，与KF发生氟卤交换得化合物16。黄色粉末，ESI-MS：m/z 350.2[M+H]⁺。

实施例20：

参照实施例16，以1-氯-6β-羟基-7，8-二氢青藤碱为原料，与KF发生氟卤交换得化合物20。黄色粉末，ESI-MS：m/z 352.2[M+H]⁺。

实施例21：

氮气保护条件下，将催化剂量的CuI(40mg，0.1eq)加入5mL干燥DMF中，加入FSO₂CF₂CO₂Me 800mg(4.1mmol)和1-碘青藤碱912mg(2mmol)，于75℃左右搅拌6h，反应液加入30mL水中，用20mL×3CH₂Cl₂萃取，合并有机相，干燥，浓缩后经硅胶柱纯化，得黄色固体1-三氟甲基青藤碱(21)320mg，收率40.3％。黄色粉末，ESI-MS：m/z 398.1[M+H]⁺。

实施例22：

参照实施例21，以6β-羟基青藤碱为原料，与FSO₂CF₂CO₂Me/CuI三氟甲基化试剂反应，得化合物22。黄色粉末，ESI-MS：m/z 400.2[M+H]⁺。

实施例23：

参照实施例21，以7，8-二氢青藤碱为原料，与FSO₂CF₂CO₂Me/CuI三氟甲基化试剂反应，得化合物23。黄色粉末，ESI-MS：m/z 400.2[M+H]⁺。

实施例24：

参照实施例21，以6β-羟基-7，8-二氢青藤碱为原料，与FSO₂CF₂CO₂Me/CuI三氟甲基化试剂反应，得化合物24。黄色粉末，ESI-MS：m/z 402.2[M+H]⁺。

实施例25：

将1-氯青藤碱(365mg，1mmol)溶于8mL乙醇中，搅拌条件下通入干燥的HCl气体，静置，析出结晶性固体，过滤干燥得350mg结晶，得率87.6％。熔点：＞250℃。

实施例26：

本发明中化合物对NF-κB信号通路的抑制作用试验

1)试剂与材料

选用青藤碱和24个本发明中的1位取代青藤碱衍生物；

DMEM培养液，小牛血清(Gibeco公司)，青霉素(100U/mL)+链霉素(100μg/mL)，脂多糖(LPS)，稳定转染NF-κB质粒的293细胞株(中科院细胞所)。

2)试验方法

将稳定转染pNF-κB-luc的293细胞，以1×10⁵cells/孔接种96孔板，加入不同浓度的药液或DMSO，加药15min后再加入LPS 10μg/mL刺激6h，荧光素酶活性用试剂盒(Promega公司)测定。上机检测(Berthold公司，Sirius单管光检测系统)发光值。雷公藤甲素(LGT，中国药品生物制品鉴定所，纯度≥99％)作阳性对照。

试验结果：数据见表1。高剂量条件下，所有化合物都表现良好的抑制NF-κB通路的活性，其中化合物1，2，4，6，8-14，17，18，21和24的抑制率高于青藤碱。在低剂量时化合物2，4，7，9，11-13，16，22和24的抑制作用强于青藤碱。这些化合物在抗炎免疫方面的应用具有很大的潜力。

表1 25种化合物对NF-κB信号通路的抑制作用

^**p＜0.01，^*p＜0.05；

^a)Blank control；

^b)Pos.control；

^c)高剂量组：化合物1，2，6，7，10，14，21浓度是50μg/mL；

^d)低剂量组：化合物1，2，6，7，10，14，21浓度是12.5μg/mL。

本发明中化合物对NF-κB信号通路的抑制作用试验中，NF-κB信号通路在抗炎免疫方面具有重要的调控作用，对该通路表现出良好抑制作用的化合物具有抗炎免疫应用的潜力。本发明得到的化合物的具体结构式及其编号如下：

Claims

1.通式I的青藤碱衍生物或其药学可接受的盐，

其中R₁为CH₃或H，

当R₁是CH₃时，X代表卤素F、Cl、Br、I或CF₃；

R₂和R₃各是H或共同形成双键，

且R₄和R₅共同形成羰基或R₄是H的同时R₅是β-OH；

当R₁是H时，X代表卤素F、Cl、Br、I；

R₂和R₃共同形成双键，且R₄和R₅共同形成羰基。

2.权利要求1所述的青藤碱衍生物的制备方法，其中所述1-Cl，1-Br，1-I取代的青藤碱类衍生物的制备方法如下：选用青藤碱或青藤碱结构类似物为原料，以氯代丁二酰亚胺、溴代丁二酰亚胺或碘代丁二酰亚胺为卤代试剂，在0℃～50℃条件下搅拌2～10h，其中卤代试剂与青藤碱类化合物的质量比为1∶1～2∶1，选用二氯甲烷、氯仿、四氯化碳、二氯乙烷或者它们任意两种的混合液，或上述溶剂中任意一种与甲醇不同比例的混合溶液为反应溶媒，固液比以质量与体积计为1∶10～1∶50，其中所述青藤碱结构类似物为N-去甲基青藤碱、6β-羟基青藤碱、7，8-二氢青藤碱或6β-羟基-7，8-二氢青藤碱。

3.根据权利要求2所述的青藤碱衍生物的制备方法，其中卤代试剂与青藤碱类化合物的质量比为1.1∶1～1.2∶1；所述的卤代试剂为四氯化碳或氯仿单一溶剂或其任意比例的混合液，固液比以质量与体积计为1∶20～1∶30。

4.权利要求1所述的青藤碱衍生物的制备方法，其中所述1-F取代的青藤碱类衍生物的制备，以1-Cl，1-Br，1-I取代的青藤碱类衍生物为原料，在极性溶剂中，在相转移催化剂存在及加热条件下，经F-卤交换制得，选用N，N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、乙腈、四氢呋喃为溶剂，；其固液比以质量与体积比计为1∶10～1∶50；反应中使用的催化剂为18-冠醚-6、四甲基氯化铵、四丁基溴化铵、四苯基膦盐、聚乙二醇及任意两种催化剂任一比例的两两组合；催化剂用量为原料1-卤代青藤碱类化合物的0.5％～5％；其反应温度为80℃～160℃；反应时间为6～12h；使用的含氟试剂为氟化钾或氟化钠，与1-卤代青藤碱类化合物的物质的量比为1∶1～8∶1。

5.根据权利要求4所述的青藤碱衍生物的制备方法，其中所述1-F取代的青藤碱类衍生物的制备，以1-Cl，1-Br，1-I取代的青藤碱类衍生物为原料，在极性溶剂中，在相转移催化剂存在及加热条件下，经F-卤交换制得，选用N，N-二甲基甲酰胺或二甲基亚砜为溶剂；其固液比以质量与体积比计为1∶20～1∶30；反应中使用的催化剂为18-冠醚-6、四甲基氯化铵或四丁基溴化铵；催化剂用量为原料1-卤代青藤碱类化合物的0.5％～1.5％；其反应温度105℃～135℃；反应时间为8～10h；使用的含氟试剂为氟化钾或氟化钠，与1-卤代青藤碱类化合物的物质的量比为2∶1～5∶1。

6.权利要求1所述的青藤碱衍生物的制备方法，其中所述1-CF₃取代的青藤碱类衍生物的制备，以1-碘取代的青藤碱类衍生物为原料，在极性溶剂中，与三氟甲基铜试剂反应制得；选用的极性溶剂有二甲基乙酰胺、DMF或DMSO；三氟甲基铜试剂选用ICF₂SO₂F/Cu、ClCF₂CO₂Me/KF/CuI或FSO₂CF₂CO₂Me/CuI；反应温度选择50℃～90℃。

7.根据权利要求6所述的青藤碱衍生物的制备方法，其中所述1-CF₃取代的青藤碱类衍生物的制备，以1-碘取代的青藤碱类衍生物为原料，在极性溶剂中，与三氟甲基铜试剂反应制得；选用的极性溶剂有DMF；三氟甲基铜试剂选用FSO₂CF₂CO₂Me/CuI；反应温度选择60℃～80℃。

8.权利要求要求1青藤碱衍生物用于制备抗炎免疫药物的用途。