CN102086192A - 次声损伤防护药物 - Google Patents

Abstract

本发明公开了结构通式（I）表示的可用于次声损伤防护的药物，该类药物合成方法简便，分子中含有氮氧自由基结构单元，能有效清除次声损伤后机体产生的有害自由基，对次声损伤具有防护和治疗作用。

Description

次声损伤防护药物

技术领域

本发明涉及一类新型次声防护药物，可用于多种民用领域以及军事领域的次声防护，属于医药技术领域。

背景技术

次声是由物体机械振动产生的频率为0.0001~20 Hz的“无声”声波。次声波频率低，波长长，穿透力极强，甚至连坦克、飞机、装甲车也无法阻挡其传播。次声广泛地存在于自然界（如雷鸣电闪、地震等）、军事环境、航空航天（如载人航天器运载火箭的升空和运行中伴有高强度的次声）工农业生产等领域。不同强度的次声可引起生物体多系统、多脏器损伤（包括中枢神经系统、心血管系统、生殖系统、视听系统等），高强度的次声作用使人迅速死亡。

随着社会工业化程度的进步，次声已成为环境污染的主要因素之一，被冠以“隐形杀手”之称。例如，冶金、建筑、交通运输、港口等生产环境产生的次声强度达90~135dB / 8~16Hz，造成众多从业人员的累积性损伤，严重威胁其身体健康。因此，研究次声防护药物具有重要实用价值。但目前国内外有关次声防护药物研究的报道甚少，中药“安体欣”、“加味补阳还五汤”和人参皂苷对次声损伤有一定防护作用，尚无次声防护药物上市。本发明提供一类新型次声防护药物结构，具有重要的军用、民用意义。

发明内容

本发明的目的是提供一类对次声损伤有明显防治或治疗作用的新型次声防护药物。

通式（I）表示的药物结构：

R1至R5独立的选自H、NO₂、OH、卤素；一种优选的方案是：R1至R5中任意四个取代基为氢，例如R2为OH，R1、R3、R4、R5均为H。另一种优选的方案是：R1至R5中任意三个取代基为氢，例如R1为OH，R2为NO₂，R3、R4、R5均为H。所述的卤素为F、Cl或Br。

一种药物组合物，其含有通式（I）表示的药物结构，以及一种或多种药物载体或赋形剂，该药物可以制成片剂、胶囊剂、散剂、丸剂、颗粒剂或乳剂。

上述化合物的合成以R₁~R₅取代的苯甲酸为原料，与脯胺醛氮氧自由基进行缩合而成，其中R3为硝基，其余为氢的化合物1的合成路线如下：

 

 依据类似的合成途径，可以合成得到下述结构药物：

通过初步的药效学试验证明：该类药物对次声损伤有保护作用，能显著升高次声损伤后大鼠脑组织SOD的活力、降低MDA的含量，明显提高机体的抗氧化能力。

具体实施方式

实施例1：化合物1的合成

在250 mL的三颈瓶中加入3.0 g（30 mmol）脯氨醇，CH₂Cl₂ 100 mL，三乙胺4.4 mL在冰浴下磁力搅拌，然后滴加入含有5.57 g（30 mmol）对硝基苯甲酰氯的50 mL CH₂Cl₂溶液。滴加完毕后除去冰浴，室温搅拌24 h，分离出有机相，有水洗涤两次，有机相干燥、柱层析纯化得产物6.4 g。

上述产物1.0 g（4.0 mmol），0.93 g（4.0 mmol）TCCA和20 mL CH₂Cl₂， 0 ℃搅拌5 min，然后加入0.006 g（0.04 mmol）TEMPO。室温下继续搅拌反应20 min。滤过，合并有机相，用饱和Na₂CO₃液洗涤，用0.1 mol·L^-1 HCl和饱和食盐水洗涤有机相。有机相干燥、柱层析纯化得产物0.69 g。

将上述产物（0.62 g, 2.5 mmol）、2,3-二羟胺-2,3-二甲基丁烷0.37 g（2.5 mmol）加入到20mL甲醇中，室温下搅拌反应6 h。停止反应，减压除去甲醇，残余物悬浮于40 mL CH₂Cl₂中，冰浴，滴加含有NaIO₄（0.53 g, 2.5 mmol）的20 mL水溶液。分离出有机相，干燥、柱层析纯化，得到产物478 mg，产率50%。MS（m/z）: 376.28 [M+H]⁺; IR（KBr）: 1368, 1343, 1160, 1403, 1380, 2890, 2981, 1696, 1282, 1251 1112, 780; EPR(DMF): 五重峰，g =2.0066, |aN| =7.48G。元素分析: Found: C, 57.60; H, 6.16; N, 15.00 Calc. for C₁₈H₂₃N₄O₅, C, 57.59; H, 6.18; N, 14.92%。

实施例2：化合物2的合成

在250 mL的三颈瓶中加入3.0 g（30 mmol）脯氨醇，CH₂Cl₂ 100 mL，三乙胺4.4 mL在冰浴下磁力搅拌，然后滴加入含有4.74 g（30 mmol）对氟苯甲酰氯的50 mL CH₂Cl₂溶液。滴加完毕后除去冰浴，室温搅拌24 h，分离出有机相，有水洗涤两次，有机相干燥、柱层析纯化得产物5.5 g。

上述产物0.89g（4.0 mmol），0.93 g（4.0 mmol）TCCA和20 mL CH₂Cl₂， 0 ℃搅拌5 min，然后加入0.006 g（0.04 mmol）TEMPO。室温下继续搅拌反应20 min。滤过，合并有机相，用饱和Na₂CO₃液洗涤，用0.1 mol·L^-1 HCl和饱和食盐水洗涤有机相。有机相干燥、柱层析纯化得产物0.69 g。

将上述产物（0.55 g, 2.5 mmol）、2,3-二羟胺-2,3-二甲基丁烷0.37 g（2.5 mmol）加入到20mL甲醇中，室温下搅拌反应6 h。停止反应，减压除去甲醇，残余物悬浮于40 mL CH₂Cl₂中，冰浴，滴加含有NaIO₄（0.53 g, 2.5 mmol）的20 mL水溶液。分离出有机相，干燥、柱层析纯化，得到产物0.49g，产率56%。MS（m/z）: 349.41 [M+H]⁺;元素分析: Found: C, 62.07; H, 6.61; N, 12.07; Calc. for C₁₈H₂₃FN₃O₃, C, 62.05; H, 6.65; N, 12.06%。

实施例3：化合物3的合成

在250 mL的三颈瓶中加入3.0 g（30 mmol）脯氨醇，CH₂Cl₂ 100 mL，三乙胺4.4 mL在冰浴下磁力搅拌，然后滴加入含有4.68 g（30 mmol）对氯苯甲酰氯的50 mL CH₂Cl₂溶液。滴加完毕后除去冰浴，室温搅拌24 h，分离出有机相，有水洗涤两次，有机相干燥、柱层析纯化得产物5.8 g。

上述产物0.88g（4.0 mmol），0.93 g（4.0 mmol）TCCA和20 mL CH₂Cl₂， 0 ℃搅拌5 min，然后加入0.006 g（0.04 mmol）TEMPO。室温下继续搅拌反应20 min。滤过，合并有机相，用饱和Na₂CO₃液洗涤，用0.1 mol·L^-1 HCl和饱和食盐水洗涤有机相。有机相干燥、柱层析纯化得产物0.78g。

将上述产物（0.55 g, 2.5 mmol）、2,3-二羟胺-2,3-二甲基丁烷0.37 g（2.5 mmol）加入到20mL甲醇中，室温下搅拌反应6 h。停止反应，减压除去甲醇，残余物悬浮于40 mL CH₂Cl₂中，冰浴，滴加含有NaIO₄（0.53 g, 2.5 mmol）的20 mL水溶液。分离出有机相，干燥、柱层析纯化，得到产物0.54g，产率62%。MS（m/z）: 365.31 [M+H]⁺;元素分析: Found: C, 59.30; H, 6.33; N, 11.54；Calc. for C₁₈H₂₃ClN₃O₃, C, 59.26; H, 6.35; N, 11.52%。

实施例4：化合物1的药效学实验

（1）实验方案

研究对象：SD雄性大鼠，体质量200~250g，由第四军医大学实验动物中心提供；超物歧化酶活力（SOD）及丙二醛（MDA）试剂盒为南京建成公司产品。

次声强度： 16Hz/90dB。

实验分组：正常组、次声对照组、药物组（高1.0mM/kg、中0. 5mM/kg、低0.25mM/kg三个剂量组）、阳性药物组（姜黄素）。

次声作用时间和给药方式：药物组先将小鼠放入次声仓(第四军医大学研制)中次声暴露2h/天，次声暴露结束后按照高、中、低剂量给药（给药体积0.5-1.0mL，5%DMSO溶解），阳性药物为姜黄素按照剂量80mg/kg, d给药，上述处理连续进行7d。正常组动物放入次声压力仓内不施加次声作用，放置时间及处理时间同药物组，次声对照组不给药，次声作用方式及时间同药物组。

（2）测试指标及结果

次声作用后学习能力评定：

学习的评定：第7天实验操作完后，采用Y型电迷宫法，测定小鼠的学习能力。凡受刺激后从起步区直接奔向安全区(即灯亮处)为正确反应，否则为错误反应；以10次训练中连续有9次反应正确为学会标准，记录每只小鼠达到学会标准所需的训练次数。记忆力测试：第7天实验操作完后，采用Y型电迷宫法测试记忆保持能力，用10次训练中的正确百分率代表；同时记录每次跑到安全区所需的时间，10次中每次到达安全区的平均时间作为该大鼠跑到安全区所需要的时间。

实验前各组大鼠的成绩差异无显著性意义（P>0.05)。实验后，次声组较正常对照组学习成绩下降，表现为错误反应增多，建立条件反射所需训练次数增多(P<0.05)，记忆能力下降，表现为10次训练中的正确百分率降低，同时记录每次跑到安全区所需的时间增加；次声+药物组与次声组比较，其学习成绩提高，表现为训练次数减少(P<0.05)，见表1。

大鼠脑组织超物歧化酶活力（SOD）及丙二醛（MDA）含量的测定：实验结果显示：次声组与空白比较，SOD活力显著降低和MDA含量明显升高，这提示次声暴露后可以使组织产生过量的自由基而损害细胞功能。阳性对照药姜黄素，能够降低脂质过氧化物浓度，但天小鼠的用药量较大。相比而言，氮氧自由基1的使用剂量仅为远低于姜黄素的给药剂量，其防护效果更加优异，能显著升高SOD的活力、降低MDA的含量，减轻次声对机体作用后的不良反应（表2）。

实施例5：化合物2-5的药效学实验

（1）实验方案：同实施例1。

（2）测试指标及结果

次声作用后学习能力评定，实验结果见表3。

大鼠脑组织超物歧化酶活力

（SOD）及丙二醛（MDA）含量的测定，实验结果见表4。

Claims (7)

1.通式（I）表示的药物结构，

R1至R5独立的选自H、NO₂、OH、卤素。

2.根据权利要求1所述的药物结构，其特征在于：R1至R5中任意四个取代基为氢。

3.根据权利要求1所述的药物结构，其特征在于：R1至R5中任意三个取代基为氢。

4.根据权利要求1至3任意之一所述的药物结构，其特征在于：卤素为F、Cl或Br。

5.权利要求1所述化合物在制备防治或治疗次声损伤药物中的应用。

6.一种药物组合物，其含有权利要求1至3任意之一所述的药物结构，以及一种或多种药物载体或赋形剂。

7.根据权利要求6所述药物组合物，其特征在于：该药物是片剂、胶囊剂、散剂、丸剂、颗粒剂或乳剂。