CN103159755B

CN103159755B - 一种α-糖苷酶抑制剂的制备方法和用途

Info

Publication number: CN103159755B
Application number: CN201310070542.1A
Authority: CN
Inventors: 霍丽妮; 陈睿; 李培源; 苏炜
Original assignee: Guangxi University of Chinese Medicine
Current assignee: Guangxi University of Chinese Medicine
Priority date: 2013-03-06
Filing date: 2013-03-06
Publication date: 2015-05-13
Anticipated expiration: 2033-03-06
Also published as: CN103159755A

Abstract

本发明公开了一种α-糖苷酶抑制剂2，3，4-三羟基苯甲醛-9’-O-小檗碱酰腙的制备方法，可用于制备治疗糖尿病的药物。该化合物的结构式为：

Description

一种α-糖苷酶抑制剂的制备方法和用途

技术领域

本发明涉及2，3，4-三羟基苯甲醛-9’-O-小檗碱酰腙制备方法，该衍生物可作为α-糖苷酶抑制剂，可用于治疗糖尿病。

背景技术

糖尿病是一种糖、蛋白以及脂肪的代谢障碍性疾病，它的病因及发病机制尚未完全阐明，主要是因为胰岛素的分泌或者生产异常，临床上表现为多饮、多尿、多食、消瘦等。2型糖尿病是成人发病型糖尿病，多在35～40岁之后发病，占糖尿病患者90％以上。2型糖尿病是一种慢性的内分泌疾病，主要由于胰岛素抵抗或者胰岛素分泌不足引起，2型糖尿病患者主要有3种代谢异常：胰岛素分泌异常、肝血糖释放增多、胰岛素敏感性的降低。慢性高血糖可以导致机体多脏器功能损伤，特别是肾脏、心血管等。糖尿病在目前的医疗水平下尚无法根治，但是控制血糖在一个良好的水平可以有效的减少糖尿病患者的并发症。

研究表明，α-葡萄糖苷酶属于低聚糖水解酶类，是人体对淀粉等糖类物质水解的关键酶，是治疗2型糖尿病的一个重要靶点。α-葡萄糖苷酶抑制剂(α-glucosidase inhibitor)是一类新型的降血糖药物，它可通过抑制人小肠刷状缘细胞表面的α-葡萄糖苷酶活性，减缓葡萄糖的生成及吸收，同时增加肝脏及周围组织对胰岛素的敏感性，减少胰腺刺激的作用，从而起到降糖及治疗糖尿病的目的，目前已被开发成一类新型的口服降糖药，作为治疗2型糖尿病的一线药物。已进人临床运用的三种人工合成的α-葡萄糖苷酶抑制剂分别为阿卡波糖，米格列醇和伏格列波糖。但是国内糖尿病药物市场中应用的α-葡萄糖苷酶抑制剂主要是进口药物，价格较贵，对于多数长期服药的糖尿病患者，经济压力较大。因此，充分开发中药资源或合成具有一定活性的小分子化合物，研发既经济又有良好治疗效果的国产α-葡萄糖苷酶抑制剂类药物势在必行。

盐酸小檗碱(Berberine Hydrochloride，BBR)，为毛茛科黄连属植物黄连、黄柏的根茎中提取的异喹啉类生物碱，属季铵类化合物，小檗碱具有很好的生物活性，具有抗肿瘤、抗菌、抗病毒、抗高血压、抗凝血等多种药理作用。中药黄连中的主要有效成分BBR在国内已经开发成为近来治疗2型糖尿病的降压药物。动物实验和临床研究表明，BBR有较好的降血糖作用，对于改善糖尿病及其并发症的各种症状具有明显效果。本发明在天然盐酸小檗碱母核的基础上，在9-O位置上通过酰腙连接上2，3，4-三羟基苯甲醛，结果发现该化合物对α-葡萄糖苷酶具有很好的抑制活性，对α-葡萄糖苷酶抑制性比对照品阿卡波糖高1.2倍，具有发展成为治疗糖尿病等疾病药物的良好应用前景。

发明内容

本发明的目的是提供2，3，4-三羟基苯甲醛-9'-O-小檗碱酰腙的合成方法和在抑制α-葡萄糖苷酶活性方面的应用。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

1.一种具有抑制α-葡萄糖苷酶活性的化合物

(1)该化合物的化学名称是2，3，4-三羟基苯甲醛-9'-O-小檗碱酰腙；

(2)结构式：

分子式：C₂₈H₂₄ClN₃O₈

相对分子量：565.96

(3)理化性质：M.P.＞300℃，为红棕色固体，易溶于有机溶剂，其核磁共振氢谱数据为¹H NMR：(DMSO-d^-6，400MHz)：δ9.37(s，1H，)，9.17(s，1H，-CH)，8.88(s，1H，H-13)，8.64(1H，s，-NH)，8.16(d，1H，J＝9.2，H-12)，8.01(d，1H，J＝9.2，H-11)，7.75(s，1H，H-1)，7.68(d，1H，J＝8.4，H-19)，7.06(s，1H，H-4)，6.89(d，1H，J＝9.0，H-18)，6.13(s，2H，-CH₂)，4.90(t，2H，H-9)，4.83(s，2H，-CH₂)，4.31(t，2H，H-8)，4.04(3H，s，-OCH₃)；¹³C NMR(CDCl₃，100MHz)δ：173，147.6，147.5，147.3，145.3，129.2，113.5，132.0，115.0，142.5，52.7，28.2，129.0，148.4，129.0，142.5，121.8，115.1，91.3，56.3，78.9，154.7，112.4，146.4，131.8；FAB-MS m/z：566.23[M-Cl]⁺.

本发明研究的合成路线如下：

本发明2，3，4-三羟基苯甲醛-9’-O-小檗碱酰腙制备方法包括如下步骤：

制备方法包括如下步骤：(1)以盐酸小檗碱为起始原料，减压190℃条件下脱甲基，产物不经分离，得到小檗红碱(I)，将所得化合物I与α-溴代乙酸乙酯通过亲核取代反应桥联形成小檗碱乙酸乙酯衍生物(II)；

(2)将化合物II与水合肼经肼解反应得到小檗碱酰肼(III)；

(3)化合物III与2，3，4-三羟基苯甲醛进行亲核加成-脱水反应得到2，3，4-三羟基苯甲醛-9’-O-小檗碱酰腙(TM)，产物经过重结晶的方法进行纯化。

产物用核磁共振和质谱检测，其数据为¹H NMR：(DMSO-d^-6，400MHz)：δ9.37(s，1H，)，9.17(s，1H，-CH)，8.88(s，1H，H-13)，8.64(1H，s，-NH)，8.16(d，1H，J＝9.2，H-12)，8.01(d，1H，J＝9.2，H-11)，7.75(s，1H，H-1)，7.68(d，1H，J＝8.4，H-19)，7.06(s，1H，H-4)，6.89(d，1H，J＝9.0，H-18)，6.13(s，2H，-CH₂)，4.90(t，2H，H-9)，4.83(s，2H，-CH₂)，4.31(t，2H，H-8)，4.04(3H，s，-OCH₃)；¹³C NMR(CDCl₃，100MHz)δ：173，147.6，147.5，147.3，145.3，129.2，113.5，132.0，115.0，142.5，52.7，28.2，129.0，148.4，129.0，142.5，121.8，115.1，91.3，56.3，78.9，154.7，112.4，146.4，131.8；FAB-MS m/z：566.23[M-Cl]⁺.。

2.通过体外α-葡萄糖苷酶的抑制实验，证明了本发明的2，3，4-三羟基苯甲醛-9’-O-小檗碱酰腙对α-葡萄糖苷酶具有很强的抑制活性，对α-葡萄糖苷酶抑制的IC₅₀值为5.88μM。以上实验结果表明，本发明的新化合物2，3，4-三羟基苯甲醛-9’-O-小檗碱酰腙有望用于治疗糖尿病，肿瘤等以α-葡萄糖苷酶为靶点的相关疾病，该药物可以制成药学上的常见剂型，包括制成注射剂、片剂、丸剂、胶囊、悬浮剂或乳剂。

具体实施方式

以下通过实施例对本发明作进一步说明。

实施例一：小檗红碱(I)的合成

盐酸小檗碱10g(50mmol)于真空干燥箱中减压至20-30mmHg，加热至190℃反应2h得到目标产品，产率78％。m.p.169～172℃。

实施例二：9’-O-小檗碱乙酸乙酯杂合体(II)的合成

取精制的小檗红碱5.4g(15mmol)，置于干燥的带有磁子的250mL圆底烧瓶中，加入100mL DMF，将其完全溶解后，加入3g的无水K₂CO₃，在室温下搅拌0.5h，缓慢滴加溴乙酸乙酯3g(18mmol)，继续搅拌反应，并用TLC追踪反应。待反应完全后，将反应液过滤，滤饼用少量DMF洗涤后，用甲醇-氯仿为洗脱剂，对滤液用柱层析硅胶进行柱层析分离，得淡黄色固体2.77g，收率为42％。m.p.189～191℃。

实施例三：9’-O-小檗碱酰肼(III)的合成

1.54g(3.46mmol)化合物II，0.24g(4.16mmol)85％水合肼，40mL乙醇，在100mL的三口烧瓶里搅拌回流2h，TLC跟踪反应至结束。冷却结晶，过滤，得到1.16g粗品，用无水乙醇重结晶，干燥得到125g白色固体，收率为78.0％，m.p.210～212℃。

实施例四：2，3，4-三羟基苯甲醛-9’-O-小檗碱酰腙的合成

在50mL三颈瓶中，把0.43g(1mmol)化合物III加入到18mL乙醇中溶解备用；然后将0.15g(1mmol)2，3，4-三羟基苯甲醛的乙醇溶液缓慢滴加到上述备用液中，在95℃的油浴中回流。并采用TLC跟踪反应进程。反应结束后冷却至室温，析出结晶、抽滤、洗涤、干燥后得粗品，再以DMSO重结晶得到红棕色晶体。m.p.＞300℃产物用核磁共振和质谱检测，其数据为¹H NMR：(DMSO-d^-6，400MHz)：δ9.37(s，1H，)，9.17(s，1H，-CH)，8.88(s，1H，H-13)，8.64(1H，s，-NH)，8.16(d，1H，J＝9.2，H-12)，8.01(d，1H，J＝9.2，H-11)，7.75(s，1H，H-1)，7.68(d，1H，J＝8.4，H-19)，7.06(s，1H，H-4)，6.89(d，1H，J＝9.0，H-18)，6.13(s，2H，-CH₂)，4.90(t，2H，H-9)，4.83(s，2H，-CH₂)，4.31(t，2H，H-8)，4.04(3H，s，-OCH₃)；¹³CNMR(CDCl₃，100MHz)δ：173，147.6，147.5，147.3，145.3，129.2，113.5，132.0，115.0，142.5，52.7，28.2，129.0，148.4，129.0，142.5，121.8，115.1，91.3，56.3，78.9，154.7，112.4，146.4，131.8；FAB-MS m/z：566.23[M-Cl]⁺.。

实施例五：2，3，4-三羟基苯甲醛-9’-O-小檗碱酰腙体外α-葡萄糖苷酶活性的测定

所有测试都是用Microplate reader ELX808^TM型酶标仪(美国BioTek公司)，在37℃条件下测定。数据分析软件使用Origin软件进行数据处理，使用阿卡波糖作为对照品。

(1)抑制剂储备液的配制：所测试的抑制剂配成10mM的DMSO溶液。

(2)酶储备液的配制：α-葡萄糖苷酶购自美国Sigma公司；用pH＝6.8的磷酸盐缓冲液分别配成1mg/mL。

(3)底物储备液的配制：对硝基苯葡萄糖苷(PNPG)为底物，购自Sigma公司；用pH＝6.8的磷酸盐缓冲液分别配成10mg/mL。

(4)终止液的配制：碳酸钠(Na₂CO₃)购自上海国药；用pH＝6.8的磷酸盐缓冲液分别配成0.1M Na₂CO₃溶液。

(5)测试：每次测试的体积都为200μL的pH＝6.8的磷酸盐缓冲液。

往96孔酶标板中加入分别加入10μL不同浓度抑制剂溶液(用pH＝6.8磷酸盐缓冲溶液稀释抑制剂储备液)，用pH＝6.8磷酸盐缓冲溶液补齐至170μL，然后加入10μL酶储备液，在37℃的酶标仪中保温10min，立即加入20μL底物储备液，混匀后立即测其在λ＝405nm处一分钟吸光度变化(斜率)。参比液为pH＝6.8磷酸盐缓冲溶液。

(6)结果判断：以未加样品所测得的吸光度变化(斜率)作为100个活力单位；相对酶活力＝(加入抑制剂的吸光度变化(斜率)/没有加入抑制剂的吸光度变化(斜率)×100，当酶的相对活力为50时的抑制剂的浓度即为抑制剂的IC₅₀值，结果见表1：

表1.化合物2，3，4-三羟基苯甲醛-9’-O-小檗碱酰腙对α-葡萄糖苷酶抑制活性

的IC₅₀值

从实施例5的结果可以看出2，3，4-三羟基苯甲醛-9’-O-小檗碱酰腙对α-葡萄糖苷酶的抑制活性(IC₅₀＝5.88μM)大约是对照品阿卡波糖(IC₅₀＝7.01μM)的1.2倍。实验表明，该化合物具有强的抑制α-葡萄糖苷酶活性。本发明为研究开发新的抗糖尿病药物提供了新的思路。

Claims

1.一种具有α-葡萄糖苷酶抑制活性的化合物，其结构式如下所示，化学名称为2，3，4-三羟基苯甲醛-9’-O-小檗碱酰腙，

。

2.根据权利要求1所述的一种具有α-葡萄糖苷酶抑制活性的化合物的制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

(1)以盐酸小檗碱为起始原料，减压190℃条件下脱甲基，产物不经分离，得到小檗红碱(I)，将所得化合物I与α-溴代乙酸乙酯通过亲核取代反应桥联形成小檗碱乙酸乙酯衍生物(II)；

(2)将化合物II与水合肼经肼解反应得到小檗碱酰肼(III)；

(3)化合物III与2，3，4-三羟基苯甲醛进行亲核加成-脱水反应得到2，3，4-三羟基苯甲醛-9’-O-小檗碱酰腙，产物经过重结晶的方法进行纯化。