CN102140079A

CN102140079A - 新乌碱及其制备方法和以该化合物为活性成分的药物组合物及用途

Info

Publication number: CN102140079A
Application number: CN 201110040005
Authority: CN
Inventors: 王锋鹏; 简锡贤; 何平; 陈巧鸿; 陈东林
Original assignee: Sichuan University
Current assignee: Sichuan University
Priority date: 2011-02-18
Filing date: 2011-02-18
Publication date: 2011-08-03
Anticipated expiration: 2031-02-18
Also published as: CN102140079B

Abstract

本项发明涉及具有作为抗心律活性的C₁₈-二萜生物碱新乌碱(I)及其药物上可接受的盐，其制备方法，含有它们的药物以及使用其作为抗心律失常药物的用途。

Description

新乌碱及其制备方法和以该化合物为活性成分的药物组合物及用途

技术领域：

本发明涉及一种C₁₈-二萜生物碱新乌碱、它由高乌甲素(lappaconitine)为原料，半合成制备而成。

同时，公开其制备方法和以该化合物为活性成分的药物组合物。本发明属于天然药物有效成分制备技术领域。

背景技术：

前苏联学者Dzhakhangirov等(Dokl.Akad.Nauk.USSR，1977，(3)：50)首次报告C₂₀-二萜生物碱纳派啉(napelline)和海特冉特生(heteratisine)具有抗心律失常作用。由此引起人们对许多二萜生物碱抗心律失常活性的筛选与评价(Dzhakhangirov，et al，Chem.Nat.Compd，1997，33：190；Salimov，et al，Chem.Nat.Compd，1996，32：366；Wang，et al，Chin.Pharmacol.Bull，1997，13：265)。研究结果发现，包括C₁₈-二萜生物碱高乌甲素和N-去乙酰高乌甲素在内的数种二萜生物碱均具有显著的抗心律失常作用。同时，中国学者(Wang，et al，Chin.Pharmacol.Bull，1997，13：265)也报告高乌甲素确有预防乌头碱和氯化钡诱发的大鼠心律失常的作用。最后，前苏联学者将氢溴酸高乌甲素开发成新类型的抗心律失常药物用于临床治疗中(Dzhakhangirov，et al，″Allapinin-A New Antiarrythmic Drug of Plant Origin″(Russ.)，Fan，Tashkent，1993)。研究还表明，就抗心律失常和抗纤颤的作用强度和持久性方面，氢溴酸高乌甲素均超过临床上应用的许多抗心律失常药物，如奎尼丁、普鲁卡胺、利多卡因、阿马林、乙酰噻嗪、阿马林和美西律等。为了寻找更好更安全，且有知识产权保护的抗心律失常药物，我们以高乌甲素为先导物，对其再进行结构修饰和构效关系研究时，结果发现氢溴酸新乌碱(homolappaconitine)具有显著的抗心律失常作用，其强度与持久性与氢溴酸高乌甲素相当。更重要的是，低剂量时，其对乌头碱和氯化钡诱发的心律失常作用的拮抗作用更强于氢溴酸高乌甲素和利多卡因。加上新乌碱是新结构化合物，这就为其进一步地研究开发提供条件。

国内高乌甲素是从高乌头(Aconitum sinomontanum Nakai)根中分离制得。而新乌碱则直接以高乌甲素为原料，一步反应半合成制备。制备方法简单、易于工业化生产。所以，上述研究就为新化合物新乌碱或其药用盐，如氢溴酸新乌碱等作为新的I类抗心律失常后选药物的研究开发奠定基础。

发明内容：

本发明提供了以新乌碱(I)为活性成分的药物组合物，用于制备抗心律失常用途的药物。

同时，提供了以高乌甲素为原料，半合成制备新乌碱的方法。

本发明制备新乌碱的原料高乌甲素分自高乌头(Aconitum sinomontanum Nakai)根中，有厂家生产出售。高乌甲素和新乌碱均属于C₁₈-二萜生物碱化合物。

如前所述，在国外氢溴酸高乌甲素业已作为抗心律失常药物，而国内至今尚未见用于临床治疗中。考虑到需要更好的专利保护和寻找更高活性、更加安全的抗心律失常药物的需要，我们在高乌甲素的基础上，对其进行结构修饰和抗心律失常活性-结构关系研究。研究结果发现新化合物新乌碱具有显著的抗心律失常作用，其特点是低剂量(0.283mg/kg)下，对大鼠由乌头碱和氯化钡诱发的心律失常的作用的拮抗更强于氢溴酸高乌甲素和阳性对照药利多卡因。

本发明所述新乌碱具有下述结构式(I)。

本发明新乌碱的制备方法，包括以下步骤：

(1)高乌甲素与3当量的N-溴代丁二酰亚胺和冰醋酸混合，室温反应3-6小时，抽干，得白色固体物；

(2)将此白色固体物溶于乙腈中，依次加入NaHCO₃和等当量正溴丙烷，回流反应6-10小时，常法处理，得白色固体物。

(3)硅胶柱层析分离，以环己烷-丙酮-二乙胺(5∶1∶0.1→5∶2∶0.1)洗脱，得所需化合物。

化合物新乌碱具有以下理化特性：

新乌碱：白色无定形粉末。比旋度为

分子式为C₃₃H₄₆N₂O₈；不溶于水。溶于甲醇、乙醇、丙酮、氯仿，其氢溴酸盐溶于水。

通过光谱分析，确定其结构式为(I)式。新乌碱的光谱数据如下：

IR(KBr)cm^-1：3540，3450，1699，1684，1587，1524，1444，1234，1087，760；

¹H NMR(CDCl₃)δ：7.01-8.67(4H，m，Ar-H)，3.41(3H，s，OCH₃)，3.32(3H，s，OCH₃)，3.29(3H，s，OCH₃)，2.23(3H，s，NHCOCH₃)，0.94(3H，t，J＝7.2Hz，NCH₂CH₂CH₃)；

¹³C NMR(CDCl₃)δ：169.0(s)，167.4(s)，141.6(s)，134.3(d)，131.0(d)，122.3(d)，120.2(d)，115.7(s)，90.1(d)，84.6(s)，83.9(d)，82.6(d)，78.5(s)，75.8(s)，61.4(d)，57.9(q)，56.7(t)，56.3(t)，56.1(q)，56.0(q)，51.0(s)，49.7(d)，48.5(d)，47.5(d)，44.8(t)，36.2(d)，31.7(t)，28.7(t)，26.7(t)，25.5(q)，24.1(t)，21.0(t)，11.8(q)；

ESI-MS m/z(％)：599[M+H]⁺(100)。

HR-MS m/z：准分子量测定值为599.3322[M+H]⁺，计算值为：599.3332。

本发明所用方法简单易行，适于扩大规模，易于实现工业化生产目的。

通过观察对由乌头碱或氯化钡诱发的大鼠心律失常的作用，证实新乌碱具有显著的抗心律失常作用。

下述的药理试验证实了本发明化合物新乌碱的抗心律失常药理活性。

实验例1：新乌碱对乌头碱和氯化钡诱发的大鼠心律失常的拮抗作用

1材料与仪器

1.1药物氢溴酸新乌碱、氢溴酸高乌甲素、乌头碱由四川大学华西药学院提供；盐酸利多卡因注射液(四川科伦医药贸易公司出品，批号20090718)；氯化钡(四川科龙化工试剂厂出品，批号GB652-65)。实验时各种药物均用灭菌0.9％氯化钠溶液配制。

1.2动物大鼠，SD种，一级，体重180～215g，雌雄兼用，由成都中医药大学实验动物研究中心提供。动物质量合格证：SCXK(川)2008-11。

1.3仪器 BLE420⁺型生物机能仪成都泰盟生物科技有限公司制造。

实验例2：新乌碱对氯化钡诱发的大鼠心律失常的拮抗作用

1方法用乌头碱或氯化钡诱发大鼠心律失常模型。大鼠随机分组，雌雄兼用，腹腔注射25％乌拉坦溶液1.25g/kg(5ml/kg)麻醉。用标准肢体Ⅱ导联记录给药前动物心电图曲线(淘汰有心律失常病变者)。由大鼠舌静脉注射氢溴酸新乌碱溶液或氢溴酸高乌甲素溶液或盐酸利多卡因注射液。三种药物高、中、低三种剂量见表1和表2(注：三种药物的高剂量均为1/3000克分子浓度，中剂量均为1/6000克分子浓度；低剂量均为1/12000克分子浓度)以及盐酸利多卡因注射液特高剂量(5mg/kg)。三种药物各剂量组大鼠均静脉注射相同体积的药液(均为0.5ml/100g体重)。10分钟后由大鼠另侧舌下静脉一次性注射乌头碱溶液60.5μg/kg(12.1μg/ml，0.5ml/100g体重)(快速注射，5秒钟内注完)诱发心律失常模型；或者一次性静脉注射氯化钡溶液14.25mg/kg(4.0705mg/ml，0.35ml/100g体重)(快速注射，5秒钟内注完)诱发心律失常模型。记录动物是否发生心律失常、发生心律失常的潜伏期及心律失常发作的持续时间。

2结果

2.1氢溴酸新乌碱对乌头碱诱发大鼠心律失常的影响：结果见表1。

表1 氢溴酸新乌碱对乌头碱诱发大鼠心律失常的影响

注：(1)与模型组比较，*P＜0.05，**；P＜0.01；(2)与氢溴酸新乌碱组比较，▲P＜0.05，▲▲P＜0.01；(3)括号内百分率为与模型组比较。

从表1可见，对乌头碱诱发大鼠心律失常模型，氢溴酸新乌碱高、中、低三种剂量(1.132、0.566、0.283mg/kg)与氢溴酸高乌甲素高、中、低三种剂量(1.108、0.554、0.277mg/kg)均有显著的抗心律失常作用，而盐酸利多卡因仅在高剂量(0.452mg/kg)和特高剂量(5mg/kg)才具有显著的抗心律失常作用。经比较，在高剂量时氢溴酸新乌碱的抗心律失常作用较氢溴酸高乌甲素略差，在中剂量时氢溴酸新乌碱的抗心律失常作用强度与氢溴酸高乌甲素相近，在低剂量时氢溴酸新乌碱的抗心律失常作用略优于氢溴酸高乌甲素。而氢溴酸新乌碱中剂量和低剂量的抗心律失常作用均显著优于盐酸利多卡因中剂量和低剂量的作用。

2.2氢溴酸新乌碱对氯化钡诱发大鼠心律失常的影响：结果见表2。

表2 氢溴酸新乌碱对氯化钡诱发大鼠心律失常的影响

注：(1)与模型组比较，*P＜0.05，**P＜0.01；(2)与氢溴酸新乌碱组比较，▲P＜0.05，▲▲P＜0.01；(3)括号内百分率为与模型组比较。

从表2可见，对氯化钡诱发大鼠心律失常模型，氢溴酸新乌碱中剂量(0.566mg/kg)与低剂量(0.283mg/kg)，氢溴酸高乌甲素中剂量(0.554mg/kg)，以及盐酸利多卡因高剂量(0.452mg/kg)、中剂量(0.226mg/kg)和特高剂量(5mg/kg)均具有显著的抗心律失常作用。经比较，在高剂量时氢溴酸新乌碱与氢溴酸高乌甲素均无显著的抗心律失常作用，在中剂量时氢溴酸新乌碱的作用略优于氢溴酸高乌甲素，在低剂量时氢溴酸新乌碱的抗心律失常作用显著优于氢溴酸高乌甲素。在高剂量时氢溴酸新乌碱的抗心律失常作用较盐酸利多卡因略差，但氢溴酸新乌碱中剂量和低剂量的抗心律失常作用均显著优于盐酸利多卡因中剂量和低剂量的作用。

综上所述，氢溴酸新乌碱对乌头碱或氯化钡诱发大鼠心律失常模型，均具有显著的抗心律失常作用；高、中、低三种剂量对乌头碱诱发大鼠心律失常模型的作用均较好，但对氯化钡诱发大鼠心律失常模型仅中剂量和低剂量有效。氢溴酸新乌碱在低剂量时抑制上述两种大鼠心律失常模型的作用均优于氢溴酸高乌甲素及盐酸利多卡因低剂量的作用。

本发明同时提出含有本发明化合物新乌碱或其药用盐的药物。将所述化合物转化为适宜的给药剂型，在必要时使用惰性助剂和赋形剂制成药物。同时，提出了应用化合物新乌碱或其药用盐作为抗心律失常药物应用于临床治疗。

本发明的药物组合可以是油膏、凝胶、糊剂、霜剂、喷雾剂、洗剂、悬浮剂，活性成分在水和非水稀释剂中的溶剂或乳剂、糖浆、颗粒或粉剂。

应用本发明化合物或其药用盐的药物，可以采用的剂型是惯用的盖伦给药剂型，例如：药膏、片剂、丸剂、胶囊剂、栓剂、乳剂、输入液和注射液。这些制剂按众所周知的方法，使用传统的添加剂和赋形剂制得。由此制得药物根据需要可以按局部，非肠道、口服、注射等途径给药。

用于药物组合物的稀释剂(如颗粒)，适用于形成片剂、糖衣丸、胶囊、丸剂和注射剂的包括：

(a)填充剂，如玉米淀粉、糖和硅酸；

(b)粘合剂，如纤维素衍生物、藻酸盐、明胶和聚乙烯吡咯烷酮；

(c)湿润剂，如甘油；

(d)崩解剂，如琼脂、碳酸钙和碳酸氢钠；

(e)吸收促进剂，如季铵化合物；

(f)表面活性剂，如十六烷醇；

(g)吸附载体，如高岭土和皂粘土；

(h)润滑剂，如滑石粉、硬脂酸钙、镁和固体聚乙二醇；

(i)pH调节剂，如盐酸、碳酸氢钠、氢氧化钠；

(j)等渗剂，如枸椽酸、枸椽酸钠、乳酸和乳酸钠；

(k)助溶剂，如尼泊金甲酯、尼泊金乙酯、吐温-80；

(l)抗氧化剂，如焦亚硫酸钠、硫代硫酸钠、亚硫酸钠和维生素C。

由本发明药用组合物形成的药片、糖衣丸、胶囊和药丸，能持有通常的包衣、包膜和保护性基质，它可含有避光剂。它们可以配成这样的组成，使它们在一定时期内将活性成分仅在或优先在体内特殊部分释放。包衣、包膜和保护性基质可用如多聚物质或蜡之类制成。

活性成分亦可用一种或多种上述稀释剂一起制成微胶囊包形式。

上述药物组合物或药物的生产可用在该技术中的任何已知方法进行，例如将一种或几种活性成分与一种或几种稀释剂混合形成药用组合物，再将组合物制成药物。

按照本发明化合物新乌碱作为临床药品中的剂量，最好是在以0.0001至5毫克/公斤体重的范围内，优选在0.01-5毫克/公斤体重范围内。

通过本发明所作的实验发现，化合物新乌碱(I)或其药用盐可作为临床上抗心律失常使用。

具体实施方式：

下面所给出的实施例，旨在进一步阐明本发明的化合物新乌碱及其制备方法以及有代表的药物剂型。即使说通过这些实施例所述的方法可很容易地制得化合物新乌碱及其相关的药物剂型。

实施例1：新乌碱的制备(I)

称取12摩尔高乌甲素，盛入三口瓶中，另加入36摩尔N-溴代-丁二酰亚胺和冰醋酸250毫升，搅拌，室温反应5小时后，按常规方法处理，得白色固体物。

于白色固体物中依次加入乙腈120毫升和NaHCO₃2克，再滴加11摩尔正溴丙烷，回流，搅拌反应6小时后，用浓氨水碱化至pH9，按常规方法处理，得白色固体物。

经硅胶柱层析(环己烷-丙酮-二乙胺二5∶1∶0.1)，得所需化合物。

收率：54％。无色针状晶体。C₃₃H₄₆N₂O₈。

光谱(IR、¹H NMR、¹³C NMR、ESI-MS、HR-MS)数据见前述。

实施例2：制备新乌碱抗心律失常片剂

上述处方均匀混合后，压片，每片200毫克。其中含本发明化合物新乌碱20毫克。成人1日3-10片，分次服用。

实施例3：制备新乌碱抗心律胶囊剂

①玉米淀粉 89.5克

②轻质硅酸 0.5克

③本发明化合物新乌碱 10克

合计 100克

上述处方均匀混合后，按每个胶囊200毫克。装填入2号胶囊，每个胶囊含本发明化合物新乌碱20毫克。成人1日2-4粒，分次服用。

实施例4：制备新乌碱抗心律失常注射剂

将上述处方中②和③用适量注射用蒸馏水和氢溴酸溶解，过滤，装入2毫升安瓶，121℃高压灭菌15分钟，即得。每安瓶含本发明化合物新乌碱5毫克。

Claims

1.式(I)所示的新乌碱(homolappaconitine)或其药用盐。

2.按照权利要求1的C₁₈-二萜生物碱新乌碱或其药用盐的药物组合物。

3.制备权利要求1或2的药物组合物的方法，包括权利要求1或2所述化合物转化成适宜的给药剂型，如有必要，使用惰性辅加剂和赋形剂。

4.权利要求1或2的化合物新乌碱用于制备抗心律失常剂的用途。

5.根据权利要求1或2新乌碱的制备方法，包括以下步骤：1)高乌甲素(lappaconitine)与1-6当量的N-丁二酰亚胺和冰醋酸，10-80℃反应1-18小时，常法处理得白色固体物；2)将上述白色固体物溶于乙腈，依次加入NaHCO₃和等当量正溴丙烷，回流反应3-24小时，常法处理得白色固体物；3)硅胶层析分离，以环己烷、石油醚、氯仿、二氯乙烷、乙酸乙酯、丙酮、甲醇或它们的混合溶剂为洗脱液进行洗脱，得所需化合物。