CN102838651A - 一类齐墩果酸的衍生物及其制备方法和用途 - Google Patents

Abstract

本发明属于降糖作用药物技术领域，提供具有式Ⅰ结构的齐墩果酸衍生物及其盐，其中n=1、2、3或4；R¹，R²为氢，C₁-C₄直连或支链烷基，羧基，苯基，卤素，卤代甲基或

其中R³为C₁-C₄直连或支链烷基。本发明还涉及上述化合物及其盐的制备方法，并同时公开了以该化合物作为活性有效成分的药物组合物，以及它们在作为降糖药物方面的应用。

Description

一类齐墩果酸的衍生物及其制备方法和用途

技术领域

本发明属于医药技术领域，更确切地说，是涉及一类具有降糖作用的化合物及其盐的制备方法和用途。

背景技术

齐墩果酸（Oleanic acid，OA）别名土当归酸，庆四素。以游离形式或结合成苷的形式广泛存在于自然界中。特别是在青叶胆全草、女贞子果实、白花蛇舌草、山楂、丁香、大枣、枇杷叶、夏枯草等植物中含量较高。OA是一种齐墩果烷型五环三萜类化合物，白色针状结晶，不溶于水，可溶于乙醇、氯仿、乙醚、丙酮、由于其在自然界分布广泛且结构较为复杂人工合成困难，目前主要从中药植物中提取。国内外的大量研究表明OA具有护肝降酶、解肝毒、降糖、降脂、治疗胃溃疡、抗炎、抗HIV、强心利尿、抗肿瘤、抗突变抗氧化等药理作用（昌盛，李龙.齐墩果酸药理作用研究进展，广州化工，2011，39（14）：30-32），尤其对急性黄疸型肝炎和慢性病毒性肝炎疗效显著，又因其毒性低，副作用小应用安全广泛应用于临床。

OA临床制剂主要以片剂和滴丸剂为主，由于其水溶性很差（20℃时0.11461g，为了提高生物利用度近几年来新剂型的研究和开发成为了一个热点。例如将其制备成脂质体（王梅，高晓黎.齐墩果酸新型前体脂质体的制备和性质研究，2007,42（11）：839-843）。

此外，还有研究表明可以通过将OA成盐（CN1248583）或进行结构修饰的方法来提高OA的水溶性进而改善其生物利用度。陈莉等将其3和28位进行结构改造，得到了一种新型的NO供体型具有协同保肝活性的新化合物（陈莉，许昌胜，孟飞，等.单／双硝酸酯类齐墩杲酸衍生物的合成及生物活性，药学进展，2010,34（12）：559-564）。赵龙铉等研究了28位酯化后化合物的抗癌活性（赵龙铉，贺兴隆，金礼吉，等.齐墩果酸和甘草次酸衍生物的合成与表征及抗癌活性研究，辽宁师范大学学报，2010,33（4）：474-479）。李群林等在3位或28位引入取代基以提高其抗HIV活性（李群林，顾军，李灵芝.齐墩果酸衍生物的合成，合成化学，2010,18，（3）：290-296），Yoshikawa等对连接不同糖基后OA降糖活性的改变进行了研究（Ma Chaomei，Nakamura Norio，Miyashiro Hirotsugu，et a1．Inhibitory effects of constituents from Cynomoriumsongaricum and related triterpene derivatives on HIV-1Protease．Chem Pharm Bul1．1999．47(2)：141），还有在其母核上引入羰基、羟基和双键等官能团。还有一些专利文献中也涉及了OA结构改造方面的工作：CN1414012，CN101235071，CN1715291，CN1724556，CN102286056A，CN101402667，CN101525366，CN101724007A，CN102070697A。

目前临床使用的抗糖尿病药物主要有胰岛素类、磺酰脲类、双胍类、α-葡萄糖苷酶抑制剂、噻唑烷二酮类和新型促胰岛素分泌剂（格列奈类）等。这些药物具有良好的疗效，但仍存在耐受性差的缺点，同时很多药物存在最大的副作用就是低血糖，另外长期服用对胃肠道损伤大，易造成消化不良，还有体重增加和肝毒性等诸多不良反应。因此将植物来源的毒副作用较小的成分进行结构改造得到新型的抗糖尿病药正逐渐成为新的研究热点。

发明内容

本发明的一个目的在于，公开一类齐墩果酸的衍生物及其药用盐。

本发明的另一个目的在于，公开了以一类齐墩果酸的衍生物及其药用盐为主要活性成分的药物组合物。

本发明的再一个目的在于，公开了一类齐墩果酸的衍生物类化合物及其药用盐的制备方法。

本发明还有一个目的在于，公开了一类齐墩果酸的衍生物类化合物及其药用盐，作为治疗糖尿病药物方面的应用。

本发明具体涉及式Ⅰ结构的化合物及其盐：

其中：

n=1、2、3或4；

R¹，R²为氢，C₁-C₄直连或支链烷基，羧基，苯基，卤素，卤代甲基或

其中R³为C₁-C₄直连或支链烷基。

本发明所述的C₁-C₄直连或支链烷基具体代表甲基，乙基，丙基，异丙基，丁基，仲丁基，叔丁基等；卤素具体代表氟、氯、溴等。

本发明涉及的具有式Ⅰ结构的化合物，其中部分化合物为：

本发明中的具有式Ⅰ结构的化合物其药学上可接受的盐系指：本发明化合物与无机酸、有机酸所成的盐。其中特别优选的盐是：盐酸盐、氢溴酸盐、氢碘酸盐、硫酸盐、硫酸氢盐、磷酸盐、磷酸氢盐、乙酸盐、丙酸盐、丁酸盐、乳酸盐、甲磺酸盐、对甲苯磺酸盐、马来酸盐、苯甲酸盐、琥珀酸盐、酒石酸盐、柠檬酸盐、富马酸盐、牛磺酸盐、葡萄酸盐等等。作为所述的盐，它们还可以是与碱金属或碱土金属所成的盐。其中特别优选的盐是：钠盐、钾盐、钙盐、镁盐。

式Ⅰ化合物的制备路线：

其中n，R¹、R²的定义如前所述。

将齐墩果酸溶于二氯亚砜氯，回流反应，即可得到中间体Ⅱ；将中间体Ⅱ在浓硫酸催化作用下与脂肪酸发生酯化反应得到中间体Ⅲ；将中间体Ⅲ溶解在二氯甲烷或三氯甲烷中，于-10～5℃下，加入缚酸剂，并分批加入相应的取代2-氨基噻唑，反应得到目标化合物Ⅰ。

所述缚酸剂可以为三乙胺、吡啶、碳酸钾、碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钠、氢氧化钾。

反应制得各种化合物或将所得产物溶于DMF、丙酮、甲醇、乙醇或DMSO中滴加无机酸、有机酸、碱金属、碱土金属的氧化物或氢氧化物制成药学上可接受的盐。

具体是将所得产物溶于DMF、丙酮、甲醇、乙醇或DMSO中，滴加盐酸乙醇至pH2，制成盐酸盐。或将所得产物溶于DMF、丙酮、甲醇或乙醇，加入等摩尔乳酸，得其乳酸盐。也可将该化合物溶于DMF或乙醇中，滴加氢氧化钾的水溶液，调pH9，制得其钾盐等等。

此类化合物对于治疗高血糖引起的疾病是有效的。尽管本发明的化合物可以不经任何配制直接给药，但所述的各种化合物优选以药物制剂的形式使用，给药途径可以是非肠道途径（如静脉、肌肉给药）及口服给药。

本发明化合物的药物组合物制备方法如下：使用标准和常规的技术，使本发明化合物与制剂学上可接受的固体或液体载体结合，以及使之任意地与制剂学上可接受的辅助剂和赋形剂结合制备成微粒或微球。固体剂型包括片剂、分散颗粒、胶囊、缓释片、缓释微丸等等。固体载体可以是至少一种物质，其可以充当稀释剂、香味剂、增溶剂、润滑剂、悬浮剂、粘合剂、崩解剂以及包裹剂。惰性固体载体包括磷酸镁、硬脂酸镁、滑粉糖、乳糖、果胶、丙二醇、聚山梨酯80、糊精、淀粉、明胶、纤维素类物质例如甲基纤维素、微晶纤维素、低熔点石蜡、聚乙二醇、甘露醇、可可脂等。液体剂型包括溶剂、悬浮液例如注射剂、粉剂等等。

药物组合物以及单元剂型中含有的活性成份（本发明化合物）的量可以根据患者的病情、医生诊断的情况特定地加以应用，所用的化合物的量或浓度在一个较宽的范围内调节。通常，活性化合物的量范围为组合物的0.5%～90%（重量），另一优选的范围为0.5%～70%。

本发明的具有式Ⅰ结构的化合物或其药学上可接受的盐，在降血糖方面有明显的作用。

下面通过药效学实验进一步说明本发明化合物的抗糖尿病活性。

A.体外胰岛素增敏活性测试

将3T3-L1细胞培养于含10%NBS的DMEM培养液中，每3天传代一次。细胞置于24孔培养板中，长满后用0.5mmol/LIBMX和lμmol/LDEX及1.0μmol/L胰岛素处理48h，同时加入不同剂量(0.01、0.1和lμmol/L)的受试化合物，继续培养至实验结束。收集细胞，用比色法测定细胞中的甘油三酯和蛋白质含量，计算出给药后细胞内甘油三酯的增加量。阳性对照组选用Rosiglitazone。空白对照组为含0.1%二甲基亚砜的培养液。

表1.目标化合物刺激前脂肪细胞分化成脂肪细胞的活性

B.小鼠体内口服糖耐量模型(oral glucose tolerance test，OGTT)测定

样品以质量分数1%的羧甲基纤维素钠配制成1mg/mL的混悬液，给药容量为每20g体质量0.1mL，相当于5mg/kg剂量。健康ICR小鼠，雌雄各半，体质量20～24g。动物禁食16h，给药后2h腹腔注射2g/kg的葡萄糖盐水溶液[阳性对照药西他列汀(Sitagliptin)药后1.5h注射葡萄糖]，于造模后0.5h、1h、2h、3h、4h定时用毛细管自小鼠球后静脉丛取血，离心分离血清，用葡萄糖氧化酶法测定各时间点血清葡萄糖含量。化合物的降血糖活性通过抑制率(inhibitory rate，IR%)来衡量。

IR%={1-[AUC(Ⅰ-1～Ⅰ-5)/AUC(模型)]}×100%，其中，AUC为“血糖浓度－时间”曲线的曲线下面积(area under carve)。

表2.目标化合物和西他列汀的抑制活性

由以上药理实验可见，本发明的化合物能明显抑制血糖升高。因此，它们可以用来预防或治疗因血糖升高而引起的胰腺功能衰竭、失水、电解质紊乱、营养缺乏、抵抗力下降、肾功能受损、神经病。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步地说明，实施例仅为解释性的，决不意味着它以任何方式限制本发明的范围。所述的化合物经高效液相色谱（HPLC），薄层色谱（TLC）进行检测。随后可以采用诸如红外光谱（IR），核磁共振谱（¹H NMR，¹³C NMR），质谱（MS）等更进一步确证其结构。

参考实施例1：中间体Ⅱ的合成

在装有搅拌、冷凝器、温度计的反应瓶中加入齐墩果酸4.57g（0.01mol），再加入20mL二氯亚砜将其溶解，升温至回流反应，待不放出酸性气体后停止反应。减压蒸尽二氯亚砜，得中间体Ⅱ。

实施例1：化合物Ⅰ-1的合成

在装有搅拌、冷凝器、温度计的反应瓶中加入4.75g中间体Ⅱ，加入丙酸20mL将其溶解，并加入浓硫酸适量，回流反应，TLC控制反应进程。反应结束后将反应液冷却至-10℃，加入三乙胺中和反应体系中的酸，至反应液呈碱性。加入二氯甲烷30mL，于搅拌下分批加入2-氨基-4-羧基噻唑1.44g（0.01mol），加毕升温至回流继续反应2h（板层显示反应完全）。用3×30mL水洗涤反应液，分取二氯甲烷层，用无水硫酸钠充分干燥，过滤，减压蒸尽二氯甲烷，即得黄色固体产物，以乙酸乙酯-石油醚精制，最终得白色固体产物2.4g（HPLC：99.3%），收率37.4%。Rf＝0.21[单点，展开剂：v(石油醚)∶v(乙酸乙酯)=4∶1]。MS，m/Z：638.4（M+）。

实施例2：中间体Ⅰ-2的合成

在装有搅拌、冷凝器、温度计的反应瓶中加入4.75g中间体Ⅱ，加入丁酸20mL将其溶解，并加入浓硫酸适量，回流反应，TLC控制反应进程。反应结束后将反应液冷却至-5℃，加入吡啶中和反应体系中的酸，至反应液呈碱性。加入三氯甲烷30mL，于搅拌下分批加入2-氨基-4-苯基-5-甲基噻唑1.90g（0.01mol），加毕升温至回流继续反应1.5h（板层显示反应完全）。用3×30mL水洗涤反应液，分取三氯甲烷层，用无水硫酸钠充分干燥，过滤，减压蒸尽三氯甲烷，即得浅黄色固体产物，以乙酸乙酯-石油醚精制，最终得白色固体产物2.5g（HPLC：99.7%），收率35.8%。Rf＝0.48[单点，展开剂：v(石油醚):v(乙酸乙酯)=4:1]。MS，m/Z：699.5（M+1）。

实施例3：中间体Ⅰ-3的合成

参照参考实施例1、2的方法，用中间体Ⅱ和正戊酸发生酯化反应。反应结束后将反应液冷却至0℃，加入吡啶和二氯甲烷并于搅拌下分批加入2-氨基-5-三氟甲基噻唑反应完后用水洗涤反应液，分取三氯甲烷层，用无水硫酸钠充分干燥，过滤，减压蒸尽三氯甲烷，即得黄色固体产物，以乙酸乙酯-石油醚精制，得白色固体产物2.4g（HPLC：99.6%），收率34.7%。Rf＝0.44[单点，展开剂：v(石油醚):v(乙酸乙酯)=4:1]。MS，m/Z：691.4（M+1）。

实施例4：中间体Ⅰ-4的合成

参照参考实施例1、2的方法，用中间体Ⅱ和正己酸发生酯化反应。反应结束后将反应液冷却至5℃，加入三乙胺和二氯甲烷并于搅拌下分批加入2-氨基-4-溴-5-甲基羰基噻唑反应完后用水洗涤反应液，分取二氯甲烷层，用无水硫酸钠充分干燥，过滤，减压蒸尽二氯甲烷，即得黄色固体产物，以乙酸乙酯-石油醚精制，得白色固体产物2.5g（HPLC：99.0%），收率33.2%。Rf＝0.45[单点，展开剂：v(石油醚):v(乙酸乙酯)=4:1]。MS，m/Z：757.4（M+1）。

实施例5：化合物Ⅰ-1的钾盐

取Ⅰ-1白色固体产物1.0g，溶于40mL无水乙醇。冰水浴冷却至5℃，搅拌下滴加20%的氢氧化钾水溶液至pH为9，继续于冰水浴下搅拌约1h。于室温下静置24h。析出白色结晶，过滤。

实施例6：化合物Ⅰ-2的盐酸盐

取Ⅰ-2白色固体产物1.0g，溶于10mL无水乙醇。冰水浴冷却至5℃，滴加11.1%盐酸乙醇溶液至pH为2，继续于冰水浴下搅拌约1h。过滤，得白色固体。

实施例7：化合物Ⅰ-3的硫酸盐

取Ⅰ-3白色固体产物2.0g，溶于15mL丙酮。冰水浴冷却至5℃，滴加9.8%硫酸丙酮溶液至pH为3，继续于冰水浴下搅拌约1h。过滤，得白色固体。

为了更充分地说明本发明的齐墩果酸的衍生物的药物组合物，下面提供下列制剂实施例，所述实施例仅用于说明，而不是用于限制本发明的范围。所述制剂可以使用本发明化合物中的任何活性化合物及其盐，优选使用实施例1~7中所描述的化合物。

实施例8：

用下述成分制备硬明胶胶囊：

制备工艺：将原辅料预先干燥，过100目筛备用。按处方量将上述成分混匀，过60目筛三次，加适量10%聚维酮乙醇（95%）溶液制软材，过18目筛制粒，40℃干燥，过16目筛整粒，填充入硬明胶胶囊中。

实施例9：

用下述成分制备片剂：

制备工艺：将原辅料预先干燥，过100目筛备用。先将处方量的辅料充分混匀。将原料药以递增稀释法加到辅料中，每次加时充分混匀2－3次，保证药与辅料充分混匀，过20目筛，在55℃通风烘箱中干燥2h，干颗粒过16目筛整粒，测定中间体含量，混合均匀，在压片机上压片。

实施例10：

注射液的制备：

制备方法：取活性成分加入到已溶解山梨醇和丙二醇的注射用水中，加入药用碱调节pH值至4~8使其溶解。加入活性炭，搅拌吸附30min，除炭、精滤、灌封、灭菌。

实施例11：

注射用冻干粉的制备：

化合物Ⅰ-2的盐酸盐50mg

药用碱0.1-7.0%

甘露醇55－80%

制备方法：取活性成分加入注射用水，用药用碱调节pH值至4~8使其溶解。再加入甘露醇，按注射剂的要求进行高压灭菌，加入活性炭，采用微孔滤膜过滤，滤液进行分装，采用冷冻干燥法，制得疏松块状物，封口，即得。

Claims (9)

1.具有式Ⅰ结构的化合物或其药学上可接受的盐：

其中：

n=1、2、3或4；

R¹，R²为氢，C₁-C₄直连或支链烷基，羧基，苯基，卤素，卤代甲基或

其中R³为C₁-C₄直连或支链烷基。

2.如权利要求1中所述的具有式Ⅰ结构的化合物或其药学上可接受的盐：

其中：

n=1、2、3或4；

R¹，R²为氢，甲基，乙基，丙基，异丙基，丁基，仲丁基，叔丁基，羧基，苯基，氟、氯、溴，卤代甲基或其中R³为甲基，乙基，丙基，异丙基，丁基，仲丁基，叔丁基。

3.如权利要求2中所述的具有式Ⅰ结构的化合物，选自：

4.如权利要求1-3任一项所述的具有式Ⅰ结构的化合物或其药学上可接受的盐，其药学上可接受的盐为：式Ⅰ化合物与无机酸、有机酸所成的盐，或与碱金属或碱土金属所成的盐。

5.如权利要求4所述的具有式Ⅰ结构的化合物或其药学上可接受的盐，其药学上可接受的盐为：盐酸盐、氢溴酸盐、氢碘酸盐、硫酸盐、硫酸氢盐、磷酸盐、磷酸氢盐、乙酸盐、丙酸盐、丁酸盐、乳酸盐、甲磺酸盐、对甲苯磺酸盐、马来酸盐、苯甲酸盐、琥珀酸盐、酒石酸盐、柠檬酸盐、富马酸盐、牛磺酸盐、葡萄酸盐、钠盐、钾盐、钙盐、镁盐。

6.权利要求1-3任一项所述的具有式Ⅰ结构的化合物的制备方法，其特征在于：将中间体Ⅱ在浓硫酸催化作用下与脂肪酸发生酯化反应得到中间体Ⅲ；将中间体Ⅲ溶解在二氯甲烷或三氯甲烷中，于-10～5℃下，加入缚酸剂，并分批加入相应的取代2-氨基噻唑，反应得到目标化合物Ⅰ，

其中n，R¹、R²的定义如权利要求1所述。

7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于：所述缚酸剂包括三乙胺、吡啶、碳酸钾、碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钠、氢氧化钾。

8.一种具有降血糖作用的药物组合物，它包含治疗有效量的如权利要求1所述的式Ⅰ化合物或其盐及一种或多种药用赋形剂。

9.如权利要求1中具有式Ⅰ结构的化合物或其药学上可接受的盐在用于制备具有降糖作用药物方面的应用。