CN104016935A - 一种苯并噁唑衍生物及其制备方法与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种苯并噁唑衍生物,所述苯并噁唑衍生物为(5-甲基苯并噁唑-2-苯基)-3’-对甲氧基苯甲酰胺,可以作为沉默信息调节因子激动剂SIRT1方面的运用、在制备减轻、改善、预防及治疗II型糖尿病或因糖尿病引起的高血糖、糖耐量异常和脂代谢异常以及上述疾患引起的并发症的药物中的运用。本发明SIRT1激活剂如苯并噁唑衍生物(5-甲基苯并噁唑-2-苯基)-3’-对甲氧基苯甲酰胺通过体外酵母菌实验证明促进了酵母菌的生长活性,增强了其代谢生长,并提高了果蝇体内SOD、Cu-ZnSOD和CAT的活性,降低了MDA的含量并增加了抗氧化基因CATmRNA的表达量。
Description
技术领域
本发明属于医药技术领域,尤其是一种苯并噁唑衍生物及其制备方法与应用。
背景技术
Ⅱ型糖尿病占总糖尿病的90%,其主要发病机制是胰岛素抵抗、胰岛β细胞功能衰竭和胰岛素分泌障碍。Ⅱ型糖尿病病人多伴随有肥胖、高血压、高甘油三脂或高胆固醇血症,高血脂是胰岛素抵抗和胰岛β细胞功能紊乱的主要原因之一。常用的降糖药有:胰岛素、磺脲类药物、非磺脲类胰岛素促分泌剂、双胍类降糖药、胰岛素增敏剂等,这几类降糖药作用快、疗效好、但毒副作用强,对肝、肾等器官损害,部分糖尿病人对胰岛素表现明显的抗药性。因此,通过合成新型化合物和发现新的蛋白作用靶点寻找新的安全有效的抗糖尿病药物是目前有效的重要方法。
Sirtuin蛋白家族是一类在进化过程中非常保守的蛋白酶。该家族中首先被发现并研究的酵母的Sir2蛋白,研究证明Sirt2被视为直接连接生物代谢状态与寿命的关键分子。而且在哺乳动物中SIRT1与Sir2的同源性最高。SIRT1广泛表达于哺乳动物组织中,在限制热量摄入或脑、肝脏、脂肪组织、肾脏和肌肉处于禁食状态下,SIRT1表达增加。SIRT1通过转录调控,调节肝脏的糖脂代谢,肌肉组织的分化,脂肪组织形成等多种与代谢调节有关的生理过程。
新型SIRT1小分子激动剂(如SRT1460、SRT1720、SRT2183和SRT2104),这些化合物化学结构与白藜芦醇完全无关,但激活SIRT1活性的能力高于白藜芦醇很多。其中SRT1720激活SIRT1的活性高于白藜芦醇1000倍,研究表明,研究表明SRT1720具有延长老鼠寿命的作用,延长肥胖老鼠的寿命约22%,正常老鼠的寿命约8.8%(数据来源于2014年3月一篇cellreport文献,TheSIRT1ActivatorSRT1720ExtendsLifespanandImprovesHealthofMiceFedaStandardDiet)。研究结果显示,这些小分子激动剂可以产生与限制饮食和加强锻炼的同等锻炼的同等效应,能改善胰岛素敏感性,降低葡萄糖浓度并增强线粒体功能。
通过检索,发现通过酵母Sir2基因筛选和果蝇测试苯并噁唑衍生物是否能过激活SIRT1从而发挥防治糖尿病及其并发症的作用,至今尚未见文献报道。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新型结构的苯并噁唑衍生物及其制备方法,该苯并噁唑衍生物可运用于制备减轻、改善、预防及治疗II型糖尿病或因糖尿病引起的高血糖、糖耐量异常和脂代谢异常以及上述疾患引起的并发症的候选药物。
本发明实现目的的技术方案如下:
一种苯并噁唑衍生物,所述苯并噁唑衍生物为(5-甲基苯并噁唑-2-苯基)-3’-对甲氧基苯甲酰胺,其结构如下:
苯并噁唑衍生物作为沉默信息调节因子Sir2激动剂的应用。
苯并噁唑衍生物作为抗氧化基因CAT、MTH、Cu-ZnSOD和MnSODmRNA的表达调控剂的应用。
苯并噁唑衍生物在制备减轻、改善、预防及治疗糖尿病的药物中的应用。
苯并噁唑衍生物在制备减轻、改善、预防及治疗糖尿病的药物中的应用,其特征在于:所述糖尿病为II型糖尿病。
苯并噁唑衍生物在制备治疗糖尿病的并发症的药物中的应用。
苯并噁唑衍生物在制备治疗糖尿病的并发症的药物中的应用,所述并发症为因糖尿病引起的高血糖、糖耐量异常和脂代谢异常。
苯并噁唑衍生物在制备抗癌药物中的应用。
一种如权利要求1所述的苯并噁唑衍生物的制备方法,步骤如下:
⑴制备(5-甲基苯并噁唑-2-苯基)-3’-胺;
⑵制备(5-甲基苯并噁唑-2-苯基)-3’-对甲氧基苯甲酰胺。
而且,步骤如下:所述⑴制备(5-甲基苯并噁唑-2-苯基)-3’-胺的制备步骤如下:
取反应容器内加入4-甲基邻氨基苯酚、间氨基苯甲酸,然后用玻璃棒搅拌均匀,然后放入强力转子,最后加入多聚磷酸,置于油浴锅内加热回流,开始加热时,设置温度为110℃,待转子开始很缓慢转动时,再慢慢升高温度至180℃,持续回流反应5h,TLC薄层监测至反应结束;
将反应液趁热缓缓倒入NaOH/NaHCO3的溶液中,倒反应液时加入冰块降低体系的温度,最后将体系的PH调到8~9,产生沉淀,用布氏漏斗抽滤,然后将得到的固体小圆饼捣碎,放入真空干燥箱进行干燥,待干燥完毕,再将干燥好的固体粉末溶于乙酸乙酯,过滤掉不溶物,蒸干乙酸乙酯,采用干法装柱,过硅胶柱分离纯化,用乙酸乙酯与石油醚的混合体系体积比1:10进行洗脱,减压浓缩除去溶剂,得到母核(5-甲基苯并噁唑-2-苯基)-3’-胺;
所述4-甲基邻氨基苯酚:间氨基苯甲酸:多聚磷酸摩尔比为91.7mmol:100.9mmol:32.5mmol;
所述⑵制备(5-甲基苯并噁唑-2-苯基)-3’-对甲氧基苯甲酰胺的制备步骤如下:
取50ml的反应瓶,加入无水乙腈20mL,对甲氧基苯甲酸,搅拌溶解后,依次向其中加入对甲苯磺酰氯、三乙胺,4-二甲氨基吡啶,充分搅拌10min后,加入(5-甲基苯并噁唑-2-苯基)-3’-胺,搅拌均匀后,在40℃条件下回流反应4h,TLC薄层监测反应至结束。反应结束后,在瓶内产生白色沉淀,过滤,TLC薄层监测滤液,滤液成分多为原料,将白色沉淀翻入真空干燥箱进行干燥,得到白色固体,即为(5-甲基苯并噁唑-2-苯基)-3’-对甲氧基苯甲酰胺;
所述甲氧基苯甲酸:对甲苯磺酰氯:三乙胺:4-二甲氨基吡啶:(5-甲基苯并噁唑-2-苯基)-3’-胺摩尔比为1.8mmol:1.8mmol:2.7mmol:0.25mmol:1.5mmol。
本发明取得的优点和有益效果是:
1、本发明SIRT1激活剂如苯并噁唑衍生物(5-甲基苯并噁唑-2-苯基)-3’-对甲氧基苯甲酰胺能够促进酵母菌生长,增大其最大生物量,可能影响SIRT1基因的表达,因此可将其应用于制备预防及治疗糖尿病及其并发症方面的药物中。
2、本发明SIRT1激活剂如苯并噁唑衍生物(5-甲基苯并噁唑-2-苯基)-3’-对甲氧基苯甲酰胺通过体外酵母菌实验证明促进了酵母菌的生长活性,增强了其代谢生长,并提高了果蝇体内SOD、Cu-ZnSOD和CAT的活性,降低了MDA的含量并增加了抗氧化基因CATmRNA的表达量。
3、本发明涉及的化合物(5-甲基苯并噁唑-2-苯基)-3’-对甲氧基苯甲酰胺可以作为沉默信息调节因子激动剂SIRT1方面的运用、在制备减轻、改善、预防及治疗II型糖尿病或因糖尿病引起的高血糖、糖耐量异常和脂代谢异常以及上述疾患引起的并发症的药物中的运用。
附图说明
图1为本发明化合物(5-甲基苯并噁唑-2-苯基)-3’-对甲氧基苯甲酰胺的合成路线示意图;
图2为本发明实施例1中(5-甲基苯并噁唑-2-苯基)-3’-胺核磁共振氢谱分析图;
图3为本发明实施例1中化合物(5-甲基苯并噁唑-2-苯基)-3’-对甲氧基苯甲酰胺核磁共振氢谱分析图;
图4为本发明化合物(5-甲基苯并噁唑-2-苯基)-3’-对甲氧基苯甲酰胺对BY4743酵母菌生长活性的影像图;
图5为本发明化合物(5-甲基苯并噁唑-2-苯基)-3’-对甲氧基苯甲酰胺对BY4743酵母菌生长曲线斜率的比较图;
图6为本发明化合物(5-甲基苯并噁唑-2-苯基)-3’-对甲氧基苯甲酰胺对果蝇体内SOD、Cu-Zn-SOD、CAT、MDA活性比较图:
图6-1为化合物对果蝇体内SOD活性的影响图;
图6-2为化合物对果蝇体内Cu-ZnSOD活性的影响图;
图6-3为化合物对果蝇体内CAT活性的影响图;图6-4为化合物对果蝇体内MDA活性的影响图;
图7为本发明化合物(5-甲基苯并噁唑-2-苯基)-3’-对甲氧基苯甲酰胺对果蝇体内CAT、MTH、Cu-ZnSOD、Mn-SOD基因mRNA的表达量比较图;
图7-1为化合物对果蝇体内CAT基因mRNA相对表达量影响图;
图7-2为化合物对果蝇体内MTH基因mRNA相对表达量影响图;
图7-3为化合物对果蝇体内Cu-ZnSOD基因mRNA相对表达量影响图;
图7-4为化合物对果蝇体内Mn-SOD基因mRNA相对表达量影响图。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步详述,以下实施例只是描述性的,不是限定性的,不能以此限定本发明的保护范围。
本实施例中所使用的试剂如无特殊说明,均为市售产品;所使用的方法如无特殊说明,均为常规方法;所使用的仪器如无特殊说明,均为常规仪器。
本发明的原理是基于酵母SIR2与哺乳动物SIRT1的高度同源,证明苯并噁唑衍生物能促进酵母菌的生长,并能显著提高果蝇体内SOD、Cu-ZnSOD和CAT的活性,降低MDA的含量,可能激活SIRT1并影响SIRT1极其相关基因的表达。
一、一种苯并噁唑衍生物及其制备方法,步骤如下:
1.制备(5-甲基苯并噁唑-2-苯基)-3’-胺
取100ml单口反应瓶,加入91.7mmol4-甲基邻氨基苯酚、100.9mmol间氨基苯甲酸,然后用玻璃棒搅拌均匀,然后放入强力转子,最后加入110g(32.5mmol)多聚磷酸,置于油浴锅内加热回流。开始加热时,设置温度为110℃,待转子开始很缓慢转动时,再慢慢升高温度至180℃,持续回流反应5h,TLC薄层监测至反应结束。
在1L烧杯内加入400ml10%NaOH的水溶液,然后加入9g(10.7mmol)NaHCO3,均匀搅拌,使其完全溶解。将反应液趁热缓缓倒入NaOH和NaHCO3的溶液中,边倒反应液边加入冰块降低体系的温度,最后将体系的PH调到8~9,产生沉淀,用布氏漏斗抽滤,然后将得到的固体小圆饼捣碎,放入真空干燥箱进行干燥。待干燥完毕。再将干燥好的固体粉末溶于乙酸乙酯,过滤掉不溶物,蒸干乙酸乙酯,采用干法装柱,过硅胶柱分离纯化,用乙酸乙酯与石油醚的混合体系进行洗脱,减压浓缩除去溶剂,得到白色固体(15.8g,产率66.4%)。
结果分析:进行核磁分析,得图2,结果如下:
1HNMR(400MHz,CDCl3/TMS)δ:7.635,7.614(d,J=8.4,HZ,1H),7.563,7.538(d,J=10.4,HZ,2H),7.444,7.423(d,J=8.4HZ,1H),7.313-7.274(t,J=8HZ,1H),7.160-7.137(dd,J1=8.4HZ,J2=1.2H,1H),6.849-6.824(dd,J1=8.4HZ,J2=1.2H,1H),3.843(s,2H),2.482(s,3H)。
以上结果表明,所得产物为(5-甲基苯并噁唑-2-苯基)-3’-胺。
2.制备化合物(5-甲基苯并噁唑-2-苯基)-3’-对甲氧基苯甲酰胺
取50ml的反应瓶,加入无水乙腈20mL,对甲氧基苯甲酸1.8mmol,良好搅拌溶解后,依次向其中加入0.342g(1.8mmol)对甲苯磺酰氯(TSCI)、0.28g(2.7mmol)三乙胺,0.03g(0.25mmol)4-二甲氨基吡啶(DMAP),充分搅拌10min后,加入1.5mmol(5-甲基苯并噁唑-2-苯基)-3’-胺,搅拌均匀后,在40℃条件下回流反应4h,TLC薄层监测反应至结束。反应结束后,在瓶内产生白色沉淀,过滤,TLC薄层监测滤液,滤液成分多为原料,将白色沉淀翻入真空干燥箱进行干燥,得到白色固体0.41g,产率76%,即为(5-甲基苯并噁唑-2-苯基)-3’-对甲氧基苯甲酰胺。
结果分析:
进行核磁分析,得图3,结果如下:
1HNMR(400MHz,CDCl3/TMS)δ:8.408(s,1H),8.047,8.007(d,J=8HZ,2H),7.894,7.872(d,J=8.8HZ,3H),7.788-7.766(m,1H),7.607-7.576(m,J=8.8HZ,1H),7.562-7.522(d,J=8.4HZ,1H),7.380-7.357(dd,J1=8.4HZ,J2=1.2HZ,2H),7.019,6.997(d,J=8.8HZ,2H),3.894(s,3H)。其结构式如下:
二、苯并噁唑类化合物对酵母菌生长活性的影响
利用自动微生物生长分析仪(GrowthCurvesUSA,Piscataway,NI)测定酵母菌的生长活性,在100孔蜂窝板中分为2组,分别为:①297μLYPD培养基、3μLYPD菌液、0.3μLDMSO溶液,作为空白对照组。②297μLYPD培养基、3μLYPD菌液、0.3μL浓度为0.1M的(5-甲基苯并噁唑-2-苯基)-3’-对甲氧基苯甲酰胺DMSO溶液。以上均为每孔加入的量,并进行三次平行实验。保持培养温度为30℃,每隔20min在600nm处测定各蜂窝孔中的OD值,连续测定23h。
结果分析:
实验结果如图4所示,加入化合物的BY4743酵母菌进入对数生长期的时间变化不明显,但生长速率明显增大,且达到的最大生物量明显提高,表明化合物对BY4743酵母菌的生长产生明显的促进作用。
三、苯并噁唑化合物(5-甲基苯并噁唑-2-苯基)-3’-对甲氧基苯甲酰胺对果蝇的影响
1.果蝇的分组、饲料配比及处理方法
分别取2d龄雄性成虫果蝇600只,随机平均分为3组:①空白组:喂食基础饲料。②空油组:喂食添加有溶剂(玉米油)的基础饲料。③给药组:喂食给药饲料(实验药品溶解于玉米油中)。所有实验组每3d更换一次新鲜培养基。
每组10管,每管20只果蝇。置于(25±1)℃、相对湿度(50-60)%的恒温恒湿培养箱中饲养30d后,用N2麻醉,放入-80℃冰箱中备用。每组5管取出果蝇,按1:49(mg/mL)加生理盐水,保持4℃、2500r/min离心20min进行匀浆,取上清液测定酶活性。
以配置750ml基础饲料为例,加入各组分量为:无水葡萄糖72g,玉米粉72g,干酵母粉10g,琼脂粉6g,加水至750ml,煮熟后晾2分钟,加防腐剂(含1%对羟基苯甲酸乙酯的75%酒精)40ml。
添加有溶剂的基础饲料:在基础饲料的基础上,加入0.05ml/ml玉米油。
给药饲料:在基础饲料的基础上,加入溶于玉米油(0.05ml/ml)的实验样品(0.2mg/ml)。
2.对果蝇体内SOD和Cu-ZnSOD活性的影响
利用相应试剂盒分别测定果蝇体内SOD和Cu-Zn-SOD活性。从表1、图6-1和图6-2中可见,给药30天后果蝇体内SOD和Cu-ZnSOD活性明显高于空油组。
表1果蝇体内SOD及Cu-ZnSOD活性
组别 | SOD(U/mgprot) | Cu-ZnSOD(U/mgprot) |
空白组 | 477.86±27.86 | 197.72±95.71 |
空油组 | 524.86±8.41 | 267.05±35.52 |
给药组 | 544.36±84.57 | 351.68±60.56 |
3.对果蝇体内CAT活性的影响
利用相应试剂盒测定果蝇体内CAT的活性。如表2、图6-3所见,给药30天后果蝇体内CAT活性高于空油组。
表2果蝇体内CAT活性
组别 | CAT(U/mgprot) |
空白组 | 54.53±5.55 |
空油组 | 65.25±8.17 |
给药组 | 72.05±7.92 |
4.对果蝇体内MDA活性的影响
利用相应试剂盒测定果蝇体内MDA的活性。如表3、图6-4所见,给药30天后果蝇体内MDA活性低于空油组。
表3果蝇体内MDA活性
组别 | MDA(U/mgprot) |
空白组 | 7.34±0.78 |
空油组 | 8.69±0.45 |
给药组 | 8.07±0.75 |
5.对果蝇基因表达水平的影响
取-80℃保存的果蝇,每组取五管,Trizol法提取mRNA,反转录得cDNA,-80℃备用。RealTime-PCR法检测抗氧化相关基因mRNA表达水平。对照RT49分析果蝇CAT、MTH、Cu-ZnSOD、Mn-SOD基因mRNA的表达量。
如图7所示,结果显示,给药组的果蝇体内CAT基因表达稍高于空油组;给药组的果蝇体内MTH、Cu-ZnSOD和Mn-SOD基因mRNA的表达量明显低于空油组。
Claims (10)
1.一种苯并噁唑衍生物,其特征在于:所述苯并噁唑衍生物为(5-甲基苯并噁唑-2-苯基)-3’-对甲氧基苯甲酰胺,其结构如下:
2.如权利要求1所述的苯并噁唑衍生物作为沉默信息调节因子Sir2激动剂的应用。
3.如权利要求1所述的苯并噁唑衍生物作为抗氧化基因CAT、MTH、Cu-ZnSOD和MnSODmRNA的表达调控剂的应用。
4.如权利要求1所述的苯并噁唑衍生物在制备减轻、改善、预防及治疗糖尿病的药物中的应用。
5.如权利要求4所述的苯并噁唑衍生物在制备减轻、改善、预防及治疗糖尿病的药物中的应用,其特征在于:所述糖尿病为II型糖尿病。
6.如权利要求1所述的苯并噁唑衍生物在制备治疗糖尿病的并发症的药物中的应用。
7.根据权利要求6所述的苯并噁唑衍生物在制备治疗糖尿病的并发症的药物中的应用,其特征在于:所述并发症为因糖尿病引起的高血糖、糖耐量异常和脂代谢异常。
8.根据权利要求1所述的苯并噁唑衍生物在制备抗癌药物中的应用。
9.一种如权利要求1所述的苯并噁唑衍生物的制备方法,其特征在于:步骤如下:
⑴制备(5-甲基苯并噁唑-2-苯基)-3’-胺;
⑵制备(5-甲基苯并噁唑-2-苯基)-3’-对甲氧基苯甲酰胺。
10.根据权利要求9所述的苯并噁唑衍生物的制备方法,其特征在于:步骤如下:所述⑴制备(5-甲基苯并噁唑-2-苯基)-3’-胺的制备步骤如下:
取反应容器内加入4-甲基邻氨基苯酚、间氨基苯甲酸,然后用玻璃棒搅拌均匀,然后放入强力转子,最后加入多聚磷酸,置于油浴锅内加热回流,开始加热时,设置温度为110℃,待转子开始很缓慢转动时,再慢慢升高温度至180℃,持续回流反应5h,TLC薄层监测至反应结束;
将反应液趁热缓缓倒入NaOH/NaHCO3的溶液中,倒反应液时加入冰块降低体系的温度,最后将体系的PH调到8~9,产生沉淀,用布氏漏斗抽滤,然后将得到的固体小圆饼捣碎,放入真空干燥箱进行干燥,待干燥完毕,再将干燥好的固体粉末溶于乙酸乙酯,过滤掉不溶物,蒸干乙酸乙酯,采用干法装柱,过硅胶柱分离纯化,用乙酸乙酯与石油醚的混合体系体积比1:10进行洗脱,减压浓缩除去溶剂,得到母核(5-甲基苯并噁唑-2-苯基)-3’-胺;
所述4-甲基邻氨基苯酚:间氨基苯甲酸:多聚磷酸摩尔比为91.7mmol:100.9mmol:32.5mmol;
所述⑵制备(5-甲基苯并噁唑-2-苯基)-3’-对甲氧基苯甲酰胺的制备步骤如下:
取50ml的反应瓶,加入无水乙腈20mL,对甲氧基苯甲酸,搅拌溶解后,依次向其中加入对甲苯磺酰氯、三乙胺,4-二甲氨基吡啶,充分搅拌10min后,加入(5-甲基苯并噁唑-2-苯基)-3’-胺,搅拌均匀后,在40℃条件下回流反应4h,TLC薄层监测反应至结束。反应结束后,在瓶内产生白色沉淀,过滤,TLC薄层监测滤液,滤液成分多为原料,将白色沉淀翻入真空干燥箱进行干燥,得到白色固体,即为(5-甲基苯并噁唑-2-苯基)-3’-对甲氧基苯甲酰胺;
所述甲氧基苯甲酸:对甲苯磺酰氯:三乙胺:4-二甲氨基吡啶:(5-甲基苯并噁唑-2-苯基)-3’-胺摩尔比为1.8mmol:1.8mmol:2.7mmol:0.25mmol:1.5mmol。
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
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