CN104017029A - 氨基葡萄糖衍生物或其药学上可接受的盐 - Google Patents

Abstract

本发明提供了如式I所示的氨基葡萄糖衍生物或其药学上可接受的盐：其中，X、Y、Z三个基团中的相邻两个选自不同的杂原子，余下一个为C；R₁、R₂分别独立选自H、C1～C4烷基、苯基或取代苯基；所述取代苯基的取代基选自卤素；R₃为无；或者，R₂、R₃与其相连的原子共同组成五元或六元芳香环或芳杂环。本发明还提供给了所述氨基葡萄糖衍生物或其药学上可接受的盐的用途。本发明提供的氨基葡萄糖衍生物，能够有效抑制软骨细胞中糖胺聚糖(GAG)释放量，其生物活性甚至超过了目前临床一线用药氨基葡萄糖和乙酰氨基葡萄糖，为保护软骨细胞和治疗骨关节炎提供了新的用药选择。

Description

氨基葡萄糖衍生物或其药学上可接受的盐

技术领域

本发明涉及氨基葡萄糖衍生物或其药学上可接受的盐。

背景技术

骨关节炎(osteoarthfitis，OA)是骨关节疾病中最常见的一种，是以关节软骨退行性病变和骨质增生为特征的非炎症性疾病，并往往导致关节疼痛等症状。其中一般老年人患病几率较大，同时女性患病概率大于男性。近几年OA发病率呈逐年上升趋势，且患病平均年龄还明显趋向年轻化，因此严重影响人们的生活质量。

氨基葡萄糖(glucosamine)是一种氨基单糖，在人的软骨中能够大量存在，是组成蛋白多糖的重要成分。它作用于软骨细胞，可以恢复软骨细胞代谢，促使软骨细胞产生蛋白多糖，保护软骨基质；抑制破坏后的软骨基质II型胶原的超氧化自由基、胶原酶和磷脂酶A2的生成；抑制对前列腺素E2(prostaglandin E2，PGE2)的生成，保护皮质激素(Pgs)；抑制白介素-1(interleukin-1,IL-1)和基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinases，MMPs)的合成等；抑制多种有害物质和因子对软骨和骨的破坏，最终达到改善关节疼痛，治疗骨关节炎疾病的效果。目前它是临床治疗骨关节炎的首选药物，应用广泛，然而也还存在缺陷和副作用，例如恶心腹泻等胃肠道反应，皮疹红斑等过敏反应以及外周性水肿与心动过速等副作用，因此有必要对其结构进行更深入的研究和改进。

发明内容

本发明提供了一种氨基葡萄糖衍生物或其药学上可接受的盐。本发明还提供了该类化合物的用途。

本发明提供了如式I所示的氨基葡萄糖衍生物或其药学上可接受的盐：

其中，X、Y、Z三个基团中的相邻两个选自不同的杂原子，余下一个为C；

R₁、R₂分别独立选自H、C1～C4烷基、苯基或取代苯基；所述取代苯基的取代基选自卤素；

R₃为无；

或者，R₂、R₃与其相连的原子共同组成五元或六元芳香环或芳杂环。

进一步地，所述杂原子为N或O。

更进一步地，当X为C时，Y为O，Z为N；或者，当X为O或N时，Y为为N或O，Z为C。

进一步地，所述C1～C4烷基为甲基或乙基。

进一步地，所述卤素为F、Cl或Br。

进一步地，R₂、R₃与其相连的原子共同组成六元芳香环或芳杂环。

优选地，所述氨基葡萄糖衍生物为N-(5-异噁唑)-甲酰氨基-2-脱氧葡萄糖或N-(3-(2-氯苯基)-5-乙基-4-异噁唑)-甲酰氨基-2-脱氧葡萄糖。

本发明还提供了上述氨基葡萄糖衍生物或其药学上可接受的盐在制备治疗骨关节炎、保护软骨细胞的保健品或药物中的用途。

进一步地，所述保健品或药物是抑制软骨细胞中糖胺聚糖释放的保健品或药物。

本发明还提供了一种药物组合物，它含有有效剂量的上述氨基葡萄糖衍生物或其药学上可接受的盐。

除非另有说明，本文中基团或者术语提供的初始定义适用于整篇说明书的该基团或者术语。对于本文没有具体定义的术语，应该根据本发明公开内容和上下文，给出本领域技术人员能够给予它们的含义。

本发明化合物的所有立体异构体，以及外消旋混合物也都是本发明的一部分。另外，也包括所有的几何异构体或位置异构体。

本发明中，所述药学上可接受的盐，包括药学上常见的有机酸或无机酸盐，如盐酸盐、硫酸盐、枸橼酸盐、苯磺酸盐、氢溴酸盐、氢氟酸盐、磷酸盐、乙酸盐、丙酸盐、草酸盐、琥珀酸盐、富马酸盐、马来酸盐、酒石酸盐等。

除药学上可接受的盐外，式I化合物的前体药物也应包括在本发明保护范围内，它是指式I化合物化学结构修饰后得到的在体内经酶或非酶的转化释放出活性成分而发挥药效的化合物。

本发明的一种实施方式中，本发明包括了同位素标记的式I化合物，所述同位素标记化合物是指与本文中所列化合物相同，但是其中的一个或多个原子被另一个原子取代，该原子的原子质量或质量数不同于自然界中常见的的原子质量或质量数。可以引入式I化合物中的同位素包括氢、碳、氮、氧、硫，即2H,3H、13C、14C、15N、17O、18O、35S。含有上述同位素和/或其它原子同位素的式I的化合物及其立体异构体，以及该化合物、立体异构体的可药用的盐均应包含在本发明范围之内。

在某些实施方式中，本发明的一种或多种化合物可以彼此联合使用。也可选择将本发明的化合物与任何其它的活性试剂结合使用，用于制备调控细胞功能或治疗疾病的药物或药物组合物。如果使用的是一组化合物，则可将这些化合物同时、分别或有序地对受试对象进行给药。

本发明提供的氨基葡萄糖衍生物，能够有效抑制软骨细胞中糖胺聚糖(GAG)释放量，其生物活性甚至超过了目前临床一线用药氨基葡萄糖和乙酰氨基葡萄糖，为保护软骨细胞和治疗骨关节炎提供了新的用药选择。

显然，根据本发明的上述内容，按照本领域的普通技术知识和手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，还可以做出其他多种形式的修改、替换或变更。

以下通过具体实施例的形式，对本发明的上述内容再做进一步的详细说明。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例。凡基于本发明上述内容所实现的技术均属于本发明的范围。

具体实施方式

实施例1 本发明衍生物的合成

N-(3-乙基-5-甲基-4-异噁唑)甲酰氨基-2-脱氧-葡萄糖(a2)的合成：

在25mL的圆底瓶中，取3-乙基-5-甲基-4-异恶唑甲酸(0.1mmol,0.2g)溶于5mL DMF中，在冰浴条件下(-5℃)搅拌加入EDCI(1-(3-二甲胺基丙基)-3-乙基碳二亚胺(1.2mmol,0.22g)和HOBt(1-羟基苯并三氮唑)(1.2mmol,0.16g)并在此条件下活化1h,然后再加入氨基葡萄糖盐酸盐(2mmol,0.43g)和三乙胺(4mmol,0.4g)室温搅拌24h。TCL跟踪反应，待其反应完全后，用饱和食盐水洗，乙酸乙酯萃取，有机层用无水MgSO₄干燥，真空浓缩，以硅胶为固定相柱层析得到化合物分离得到产品a2。

按照上述方法，更换反应原料后制备a1、a3-a5。所得各化合物的鉴定数据如下：

N-(5-甲基-4-异噁唑)-甲酰氨基-2-脱氧葡萄糖(a1)：

白色粉末,熔点88-90℃，收率60％。

¹H NMR(400MHz,DMSO)δ6.28(s,1H),5.42(d,1H),4.53(m,H),3.79(m,1H),3.72(d,J＝33.6Hz,2H),3.45(d,J＝13.7Hz,1H),3.29(m,H),3.27(s,1H),2.43(s,3H),1.67(s,1H),1.35(s,1H),1.23(s,1H).

¹³C NMR(100MHz,DMSO-d6)δ170.11,165.57,152.96,118.38,93.90,75.23,71.19,69.81,61.95,56.05,13.27.

HRMS(ESI)calcd for C₁₁H₁₆N₂O₇[M+H]⁺：289.1044，found289.1050。

N-(3-乙基-5-甲基-4-异噁唑)-甲酰氨基-2-脱氧葡萄糖(a2)：

白色粉末，熔点90℃，收率65％。

¹H NMR(400MHz,DMSO)δ6.77(s,1H),6.12(s,1H),5.27(d,1H),4.13(m,1H),3.81(m,1H),3.69(s,1H),3.45(d,J＝12.0Hz,2H),3.22(m,1H),3.07(q,2H),2.43(s,3H),1.76(s,1H),1.44(s,1H),1.32(t,3H),1.24(s,1H).

¹³C NMR(100MHz,DMSO)δ169.67,165.81,165.46,114.72,93.90,75.23,71.19,69.81,61.95,56.05,20.54,14.04,11.54.

HRMS(ESI)calcd for C₁₃H₂₀N₂O₇[M+H]⁺:317.1360,found317.1365。

N-(5-异噁唑)-甲酰氨基-2-脱氧葡萄糖(a3)：

白色固体，熔点92℃，收率68％。

¹H NMR(400MHz,DMSO)δ6.13(s,1H),5.19(d,1H),3.84(m,1H),3.75(m,1H),3.65(d,J＝37.4Hz,2H),3.42(m,J＝16.0Hz,1H),2.02(s,1H),1.85(s,1H),1.51(s,1H),1.24(s,4H).

¹³C NMR(100MHz,DMSO)δ161.12,158.08,153.55,106.44,93.90,75.23,71.19,69.81,61.95,56.05.

HRMS(ESI)calcd for C₁₀H₁₄N₂O₇[M+H]⁺:275.0880,found275.0888。

N-(3苯并异噁唑)甲酰氨基-2-脱氧-葡萄糖(a4)：

淡黄色固体，熔点88℃，收率60％。

¹H NMR(400MHz,DMSO)δ8.42-7.72(m,4H),6.57(s,1H),5.58(d,1H),4.76(q,1H),3.73(q,J＝37.5Hz,1H),3.55(m1H),3.44(d,2H),3.39(d,2H),1.65(s,1H),1.29(s,1H),1.24(s,1H),1.05(s,1H).

¹³C NMR(100MHz,DMSO)δ162.52,161.57,150.60,133.55,124.14,121.90,117.28,111.20,93.90,75.23,71.19,69.81,61.95,56.05.

HRMS(ESI)calcd for C₁₄H₁₆N₂O₇[M+H]⁺:325.1037,found325.1045。

N-(3-(2-氯苯基)-5-乙基-4-异噁唑)-甲酰氨基-2-脱氧葡萄糖(a5)：

白色固体，熔点88℃，收率90％。

¹H NMR(400MHz,DMSO)δ8.15(m,H),7.55(m,3H),6.53(s,1H,NH-CO),5.04(m,1H),3.58(m,2H),3.30(d,2H),3.11(q,J＝7.3Hz,H),2.53(d,J＝3.6Hz,3H,CH₃),1.36(s,1H),1.29(s,1H),1.21(s,1H),1.18(s,4H,OH).

¹³C NMR(100MHz,DMSO)δ170.36,160.35,133.02,131.68,130.40,127.39,114.06,96.05,90.04,77.09,72.71,71.06,70.37,61.08,54.72,39.44,12.81.

HRMS(ESI)calcd for C₁₇H₁₉ClN₂O₇[M+H]⁺:399.0960,[M+Na]⁺：421.0779；found421.0720。

以下通过试验例具体说明本发明的有益效果。

试验例1生物活性实验：

1、兔软骨细胞的培养

细胞培养：用含10％小牛血清的DMEM培养基培养兔软骨细胞，37℃条件下培养，确认细胞生长情况稳定，将生长融合率为80％左右的细胞待用。

2、GAG(糖胺聚糖)含量测定

将软骨细胞移至24孔板中，培养基更换为含l％FBS的DMEM培养基，以每3孔为一组，加入不同药物(浓度为0.1mM)。每孔内加入10ng/mL人重组白介素-1(IL-lα)。继续在5％CO₂，37℃条件下培养96h后收集培养上清。将待检测上清用1μg/ml的木瓜蛋白酶(Sigma，US)在56℃消化16h，采用经典的1，9-二甲基亚甲蓝(DMMB)检测法。标准对照品为硫酸软骨素，其中软骨细胞消化用1微克/毫升木瓜蛋白酶的悬浮液，0.05M醋酸钠，0.025M的EDTA，pH值为5.6，含有5mM的半胱氨酸盐酸。木瓜蛋白酶和半胱氨酸是在使用前就添加的。适当浓度的样品稀释液在40μL体积中，加入200μL的DMMB溶液和读取在525nm处吸光度值。绘制标准曲线，检测各组上清吸光度，根据标准曲线算出GAG的浓度。GAG释放倍数计算式为{[(控制组GAG释放倍数)-(样品组GAG释放倍数)]/(对照组GAG释放倍数)}×100

3、实验结果：

表1 氨基葡萄糖盐酸盐，N-乙酰氨基葡萄糖和氨基葡萄糖衍生物a1-a7的

疗效数据

1-氨基葡萄糖，2-乙酰氨基葡萄糖

1,2为对照组，样品组为a1-a5；SE表示平行测定的误差，误差较大的是由于细胞突变所致。

结论：实验结果表明，化合物a3，a5均有较强的生物活性，即具有较强的抑制软骨细胞中糖胺聚糖(GAG)释放量的生物活性，甚至超过了目前临床一线用药氨基葡萄糖和乙酰氨基葡萄糖，具有较为重要的意义。

蛋白多糖大量存在于软骨细胞中，对骨和软骨有一定的保护作用，GAG是合成蛋白多糖的重要介质，抑制软骨细胞中糖胺聚糖的释放也就相当于补充了蛋白多糖，对骨和软骨有一定的保护作用。本发明中a3,a5能够有效抑制软骨细胞中糖胺聚糖的释放，表明该类化合物对骨或软骨有一定的保护作用，或可用于对骨关节炎的治疗。

Claims (10)

1.如式I所示的氨基葡萄糖衍生物或其药学上可接受的盐：

其中，X、Y、Z三个基团中的相邻两个选自不同的杂原子，余下一个为C；

R₁、R₂分别独立选自H、C1～C4烷基、苯基或取代苯基；所述取代苯基的取代基选自卤素；

R₃为无；

或者，R₂、R₃与其相连的原子共同组成五元或六元芳香环或芳杂环。

2.根据权利要求1所述的氨基葡萄糖衍生物或其药学上可接受的盐，其特征在于：所述杂原子为N或O。

3.根据权利要求2所述的氨基葡萄糖衍生物或其药学上可接受的盐，其特征在于：当X为C时，Y为O，Z为N；或者，当X为O或N时，Y为为N或O，Z为C。

4.根据权利要求1所述的氨基葡萄糖衍生物或其药学上可接受的盐，其特征在于：所述C1～C4烷基为甲基或乙基。

5.根据权利要求1所述的氨基葡萄糖衍生物或其药学上可接受的盐，其特征在于：所述卤素为F、Cl或Br。

6.根据权利要求1所述的氨基葡萄糖衍生物或其药学上可接受的盐，其特征在于：R₂、R₃与其相连的原子共同组成六元芳香环或芳杂环。

7.根据权利要求1所述的氨基葡萄糖衍生物或其药学上可接受的盐，其特征在于：所述氨基葡萄糖衍生物为N-(5-异噁唑)-甲酰氨基-2-脱氧葡萄糖或N-(3-(2-氯苯基)-5-乙基-4-异噁唑)-甲酰氨基-2-脱氧葡萄糖。

8.根据权利要求1～7任意一项所述的氨基葡萄糖衍生物或其药学上可接受的盐，其特征在于：所述药学上可接受的盐选自式I所示氨基葡萄糖衍生物的盐酸盐、硫酸盐、枸橼酸盐、苯磺酸盐、氢溴酸盐、氢氟酸盐、磷酸盐、乙酸盐、丙酸盐、草酸盐、琥珀酸盐、富马酸盐、马来酸盐或酒石酸盐。

9.权利要求1～8任意一项所述氨基葡萄糖衍生物或其药学上可接受的盐在制备治疗骨关节炎或保护软骨细胞的保健品或药物中的用途。

10.根据权利要求9所述的用途，其特征在于：所述保健品或药物是抑制软骨细胞中糖胺聚糖释放的保健品或药物。