CN101928240A - 益母草碱类似物及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属药物化学领域，具体涉及一种新的益母草碱类似物及其制备方法。本发明提供的益母草碱类似物具有式(1)的结构。本发明以益母草碱为先导化合物，利用计算机模拟辅助设计使中药单体和活性气体分子结合，在益母草碱的胍基上引入信号分子硫化氢释放基团，使在体内达到可控性释放，发挥传统中药单体和活性气体分子的独特的双重保护作用。制得的益母草碱，经初步试验显示，其在体外和体内均具有对心肌缺血保护作用，可进一步制备对心脑血管疾病有治疗作用药物。

Description

益母草碱类似物及其制备方法

技术领域

本发明属药物化学领域，具体涉及一种新的益母草碱类似物及其制备方法。

背景技术

益母草为唇形科益母草属植物Leonurus japonicus Houtt.的新鲜或干燥地上部分，原名茺蔚，始载于《神农本草经》，别名益母艾、苦草、坤草等，其味辛、微苦，性微寒，入心包、肝经，具有活血调瘀、利尿消肿之功效。在临床上用于月经不调、产后瘀痛、心脑血管疾病、血液病等疾病的治疗，素有“血家圣药”、“经产良药”之称。

现有技术公开了益母草中含有以下五类化学成分：1、生物碱：益母草碱、水苏碱、益母草啶及益母草宁；2、二萜类：前西班牙夏罗草酮、西班牙夏罗草酮、前益母草乙素；3、黄酮类衍生物：洋芹素、芫花素及其苷、槲皮素、山柰素及其苷、芦丁；4、脂肪酸类：主要有亚麻酸、亚油酸，延胡索酸、月桂酸等；5、挥发油类。还有多种微量元素、维生素以及胡萝卜苷、益母草酰胺、豆甾醇、4-胍基丁醇、4-胍基丁酸等其他化合物。益母草中的活性成分主要是生物碱，益母草全草含生物碱0.11％～2.09％，其中益母草碱为0.02％～0.12％。

益母草碱(Leonurine)是丁香酸的胍基丁醇酯，在体外和体内均具有对心肌缺血保护作用(YZ Zhu，Life Sci.，2005，76(26)：3043-56)。H₂S是继CO和NO后被发现的第三种气体信号分子，近年的研究表明内源性硫化氢对心肌具有保护作用。直接吸入硫化氢气体的最大局限在于摄入剂量的不可控性，硫化氢在体内剂量的安全上限是200mM，因此发展和研究通过体内酶(例如，CSE和CSB)调控的释放H₂S的药物，对于开辟安全有效的针对心脑血管疾病的新疗法具有潜在的应用价值。(YZ Zhu，J Applied Physiology，2007，102(1)：261-268)。

发明内容

本发明的目的是提供一类新的益母草碱类似物。

本发明的另一个目的是提供该益母草碱类似物的制备方法。

本发明以益母草碱为先导化合物，利用计算机模拟辅助设计使中药单体和活性气体分子结合，即在益母草碱的胍基上引入一系列信号分子硫化氢释放基团。

本发明提供的益母草碱类似物具有如下式(1)所示的结构：

式中，m为1～6，n为2～3。

本发明提供的式(1)所示益母草碱类似物采用但不限于下述方法制备。

本发明制备方法的流程例示如下：

步骤I：化合物2和氨基醇发生开环反应得到化合物3；

步骤II：化合物3用保护基保护胺基得到化合物4；

步骤III：化合物5用保护基保护羟基得到化合物6；

步骤IV：化合物4在缩合剂和催化剂的存在下，在没有溶剂条件下或在溶剂中与化合物6反应得到化合物7；

步骤V：化合物7与脱保护剂反应得到式(1)所示的益母草碱类似物。

步骤I中，化合物2先与酸生成盐，然后在没有溶剂条件下或在溶剂中与氨基醇反应得到化合物3。该制备方法中所使用的酸包括盐酸、氢溴酸、磷酸、醋酸、硫酸等。在该制备方法中所使用的溶剂可以是任何一种溶剂，只要该溶剂本身在反应中是惰性的，且不会抑制反应。所述的溶剂包括丙酮、乙腈，N，N-二甲基甲酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、二甲基亚砜、环丁砜、环丁亚砜、六亚甲基磷酰三胺、和水等，或这些溶剂的混合物。反应温度可在80℃至150℃之间，优选采用100℃至140℃。

步骤II中，化合物3在有碱存在下，在没有溶剂条件下或在溶剂中与二碳酸二叔丁酯反应得到化合物4。所述的碱可以是有机碱，如三乙胺、吡啶、N，N-二异丙基乙胺、4-二甲氨基吡啶、1，8-二氮杂双环[5.4.0]-7-十一碳烯和1，2，2，6，6-五甲基哌啶等，也可以是无机碱，如碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾等。在该制备方法中所使用的溶剂可以是任何一种溶剂，只要该溶剂本身在反应中是惰性的，且不会抑制反应。所述的溶剂包括丙酮、乙腈，N，N-二甲基甲酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、二甲基亚砜、环丁砜、环丁亚砜、六亚甲基磷酰三胺、四氢呋喃、乙醚、1，4-二噁烷和水等；或这些溶剂的混合物。该反应在-20℃至100℃温度范围进行，优选使用室温。

步骤III中，化合物5在有碱存在下，在没有溶剂条件下或在溶剂中与卤化苄反应得到化合物6。所述的碱可以是有机碱，如三乙胺、吡啶、N，N-二异丙基乙胺、4-二甲氨基吡啶、1，8-二氮杂双环[5.4.0]-7-十一碳烯和1，2，2，6，6-五甲基哌啶等，也可以是无机碱，如氢氧化钾、氢氧化钠、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾等。在该制备方法中所使用的溶剂可以是任何一种溶剂，只要该溶剂本身在反应中是惰性的，且不会抑制反应。所述的溶剂包括卤代烃溶剂，如二氯甲烷，氯仿，1，2-二氯乙烷等；芳族烃类溶剂，如苯和甲苯等；非质子传递性溶剂，如丙酮、乙腈，N，N-二甲基甲酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、二甲基亚砜、环丁砜、环丁亚砜和六亚甲基磷酰三胺等；酯类溶剂，如乙酸乙酯和乙酸甲酯等；醚类溶剂，如四氢呋喃、乙醚和1，4-二噁烷等；有机碱溶剂，如吡啶、甲基吡啶等；甲醇、乙醇等或这些溶剂的混合物。该反应在-20℃至100℃温度范围进行，优选使用50℃至100℃。

步骤IV中，化合物4在缩合剂和催化剂的存在下，在没有溶剂条件下或在溶剂中与化合物6反应得到化合物7。缩合剂可以是EDC·HCl或DCC等；催化剂可以是DMAP等。所述的溶剂包括卤代烃溶剂，如二氯甲烷，氯仿，1，2-二氯乙烷等；芳族烃类溶剂，如苯和甲苯等；非质子传递性溶剂，如丙酮、乙腈，N，N-二甲基甲酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、二甲基亚砜、环丁砜、环丁亚砜和六亚甲基磷酰三胺等；酯类溶剂，如乙酸乙酯和乙酸甲酯等；醚类溶剂，如四氢呋喃、乙醚和1，4-二噁烷等；有机碱溶剂，如吡啶、甲基吡啶等。该反应在-20℃至100℃温度范围进行，优选使用0℃至室温。

步骤V中，化合物7在没有溶剂条件下或在溶剂中与脱保护剂反应得到式(1)所示新的益母草碱类似物。该制备方法中所使用的脱保护剂包括甲酸、三氟乙酸等。在该制备方法中所使用的溶剂可以是任何一种溶剂，只要该溶剂本身在反应中是惰性的，且不会抑制反应。所述的溶剂包括卤代烃溶剂，如二氯甲烷，氯仿，1，2-二氯乙烷等；芳族烃类溶剂，如苯和甲苯等；非质子传递性溶剂，如丙酮、乙腈，N，N-二甲基甲酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、二甲基亚砜、环丁砜、环丁亚砜和六亚甲基磷酰三胺等；酯类溶剂，如乙酸乙酯和乙酸甲酯等；醚类溶剂，如四氢呋喃、乙醚和1，4-二噁烷等；有机碱溶剂，如吡啶、甲基吡啶等；或这些溶剂的混合物。

本发明以益母草碱为先导化合物，利用计算机模拟辅助设计使中药单体和活性气体分子结合，在益母草碱的胍基上引入一系列信号分子硫化氢释放基团，使在体内达到可控性释放，发挥传统中药单体和活性气体分子的独特的双重保护作用。本发明制得的益母草碱，经初步试验显示，其在体外和体内均具有对心肌缺血保护作用，可进一步制备对心脑血管疾病有治疗作用药物。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步阐述，但这些实施例绝不是对本发明的任何限制。

实施例1

先用氮气保护封管，后称取306mg(3.00mmol)2-氨基-2-噻唑啉放入封管中。加入5.0mL 60％的乙腈溶液使其溶解，然后加0.6mL 40％的氢溴酸溶液剧烈搅拌。5分钟后，加入1.1mL 3-氨基-1-丙醇，密闭封管。升温至110℃，反应2小时后，自然降温至室温。后冰浴冷却到0℃，打开封管，加入水5.0mL，二硫化碳0.5mL。0℃搅拌3小时后溶液浑浊。过滤后得固体用乙醇及石油醚洗涤。最后得到黄色有臭味固体245mg，氮气保护，避光储藏，产率为48％。¹H-NMR(CD₃OD，400MHz)δ：3.64(2H，t，J＝5.87Hz)，3.48(1H，m)，3.3(5H，被CD₃OD覆盖)，1.78(2H，m)。¹³C-NMR(CD₃OD，75MHz)δ：59.778，39.736，32.438。ESIMS(m/z)：178.1[M+1]⁺。IR(KBr)v_max：3216.13，3167.86，1665.95，1625.63，1600.64。

实施例2

取50mL单颈瓶，抽真空，通氮气，反复三次后加入94mg 3-(3-(2-巯乙基)胍基)丙醇和150mg无水碳酸钠，8.5mL 60％的二氧六环的水溶液使原料溶解，室温搅拌。5分钟后，加入294mg(1.35mmoL)二碳酸二叔丁酯。室温搅拌3天后，加少量水，使用乙酸乙酯萃取三次后，有机相用无水硫酸钠干燥过夜。浓缩溶剂，柱层析(CH₂Cl₂∶CH₃OH＝100∶1)得到黄色粘稠状产物134mg，产率为79％。¹H-NMR(CDCl₃，400MHz)δ：3.83(2H，t，J＝6.65Hz)，3.74(2H，t，J＝5.87，5.47Hz)，3.44(2H，t，J＝5.87，6.26Hz)，3.01(2H，t，J＝6.65Hz)，1.82(2H，q，J＝5.87Hz)，1.47(27H，s)。¹³C-NMR(CDCl₃，75MHz)δ：168.633，168.377，152.911，151.784，85.231，85.584，79.365，59.378，47.370，31.732，28.164。ESIMSm/z：478.3[M+1]⁺。IR(KBr)v_max：2980，1719.5，1621.3，1369.4，1131.2。

实施例3

在100mL两颈瓶中加入15g(75.76mmoL)丁香酸，加入35.0mL甲醇使之溶解。然后再加入15g氯化苄(118.57mmoL)，20.0mL甲醇、7.4g氢氧化钾搅拌。加热回流2小时后，将反应液浓缩，再加入25.0mL10％的氢氧化钠溶液回流1小时，然后加水溶解，用乙酸乙酯萃取，将水相酸化，过滤洗涤至中性，加水再次用乙酸乙酯萃取，后将有机相用无水硫酸钠干燥过夜，用乙酸乙酯重结晶得到白色粉末状产物12g，产率为55％。¹H-NMR(CDCl₃，400MHz)δ：7.48(2H，d，J＝7.05Hz)，7.38(1H，s)，7.36(2H，d，J＝7.04Hz)，7.29(2H，m)，5.12(2H，s)，3.89(6H，s)。¹³C-NMR(CDCl₃，75MHz)δ：171.861，153.282，141.736，137.260，128.436，128.192，128.032，124.233，107.358，74.980，56.198。ESIMS m/z：311.0[M+Na]⁺，289.1[M+1]⁺。IR(KBr)v_max：1682.36，733.67，722.68，697.15。

实施例4

取50mL单颈瓶，抽真空，通氮气，反复三次后加入96mg(0.21mmoL)3-(1，2，3-三叔丁氧羰基-3-(2-巯乙基)胍基)丙醇，加入二氯甲烷5.5mL使之溶解。用冰浴冷却至0℃后，分别加入73mg(0.25mmoL)4-苄氧基-3，5-二甲氧基苯甲酸、52mg(0.27mmoL)EDC·HCl、11mg(0.09mmoL)DMAP。0℃反应3小时后，自然升温至室温反应3天，浓缩溶剂后柱层析(CH₂Cl₂∶CH₃OH＝75∶1)，得到124mg黄色黏稠状物，产率为81％。¹H-NMR(CDCl₃，400MHz)δ：7.46(2H，d，J＝6.66Hz)，7.27(5H，m)，5.08(2H，s)，4.40(2H，t，J＝6.26Hz)，3.85(6H，s)，3.84(2H，m)，3.44(2H，m)，3.02(2H，m)，2.10(2H，m)，1.52(27H，s)。¹³C-NMR(CDCl₃，75MHz)δ：128.452，128.180，106.833，56.243，28.151。ESIMSm/z：748.5[M+1]⁺。IR(KBr)v_max：3397.13，2977.04，2934.03，1716.60，800.23，732.93。

实施例5

取50mL单颈瓶加入22mg(0.03mmoL)4-苄氧基-3，5-二甲氧基苯甲酸-3-(1，2，3-三叔丁氧羰基-3-(2-巯乙基)胍基)丙酯后，加入三氟乙酸1.0mL反应12小时后，加入二氯甲烷后减压浓缩，反复数次至无刺激的酸性气味为止。再加入二氯甲烷洗去溶于二氯甲烷的杂质，吸出二氯甲烷后将残余液体减压浓缩，反复数次至瓶壁出现白色晶体为止。将白色晶体称重，得到目标8mg 4-羟基-3，5-二甲氧基苯甲酸-3-(3-(2-巯乙基)胍基)丙酯，产率为77％。¹H-NMR(D₂O，400MHz)δ：7.00(2H，s)，4.11(2H，m)，3.62(6H，s)，3.10(2H，m)，2.91(2H，m)，2.22(2H，m)，1.81(2H，m)。ESIMS m/z：358[M+1]⁺。

Claims (8)

1.式(1)的益母草碱类似物：

式中，m为1～6，n为2～3。

2.如权利要求1所述的益母草碱类似物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤I：化合物2先与酸生成盐，然后在没有溶剂条件下或在溶剂中与氨基醇反应得到化合物3；

步骤II：化合物3用保护基保护胺基得到化合物4；

步骤III：化合物5用保护基保护羟基得到化合物6；

步骤IV：化合物4在缩合剂和催化剂的存在下，在没有溶剂条件下或在溶剂中与化合物6反应得到化合物7；

步骤V：化合物7与脱保护剂反应得到式(1)所示的益母草碱类似物。

3.如权利要求2所述的制备方法，其中步骤I中所述的酸选自盐酸、氢溴酸、磷酸、醋酸或硫酸。

4.如权利要求2所述的制备方法，其中步骤II中所述的胺基保护基选自苄氧羰基或叔丁氧羰基。

5.如权利要求2所述的制备方法，其中步骤III中所述的羟基保护基选自氯苄或溴苄。

6.如权利要求2所述的制备方法，其中步骤IV中所述的缩合剂是1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐或二环己基碳二亚胺。

7.如权利要求2所述的制备方法，其中步骤IV中所述的催化剂为4-二甲氨基吡啶。

8.如权利要求2所述的制备方法，其中步骤V中所述的脱保护剂是甲酸或三氟乙酸。