CN104725347A - 一类烷氧基取代的含甲氧苯基噻吩酰胺类结构的化合物及用途 - Google Patents

一类烷氧基取代的含甲氧苯基噻吩酰胺类结构的化合物及用途 Download PDF

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    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D333/00—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one sulfur atom as the only ring hetero atom
    • C07D333/02—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one sulfur atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings
    • C07D333/04—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one sulfur atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings not substituted on the ring sulphur atom
    • C07D333/26—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one sulfur atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings not substituted on the ring sulphur atom with hetero atoms or with carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals, directly attached to ring carbon atoms
    • C07D333/38—Carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals

Abstract

本发明涉及与2型糖尿病相关的药物领域。具体而言，本发明涉及一类烷氧基取代的含甲氧苯基噻吩酰胺类结构的SGLT2/SGLT1双靶点抑制剂、其制备方法、以及它们在制备2型糖尿病药物中的应用。其中，R1选自C1-C3的烷基、C3-C6基。

Description

一类烷氧基取代的含甲氧苯基噻吩酰胺类结构的化合物及用途
技术领域
本发明涉及2型糖尿病的治疗的药物领域。具体而言，本发明涉及对2型糖尿病有治疗作用的一类烷氧基取代的含甲氧苯基噻吩酰胺类结构的SGLT2/SGLT1双靶点抑制剂、其制备方法，以及在医药上的用途。
背景技术
糖尿病是一种以高血糖为特征的代谢性疾病。高血糖则是由于胰岛素分泌缺陷或其生物作用受损，或两者兼有引起。糖尿病时长期存在的高血糖，导致各种组织，特别是眼、肾、心脏、血管、神经的慢性损害、功能障碍。目前尚无根治糖尿病的方法，但通过多种治疗手段可以对糖尿病进程进行适当控制。主要包括几个方面：糖尿病患者的教育，自我监测血糖，饮食治疗，运动治疗和药物治疗。口服降血糖药物由很多种，如磺酰脲类、双胍类、噻唑烷二酮类、糖苷酶抑制剂类，等等，但是这些药物普遍具有各种不同的副作用，如肝脏毒性、低血糖、腹胀、心脏病风险，等等。因此全新作用靶点的药物在临床上是迫切需求的。
钠-葡萄糖共转运体(sodium-glucose linked transporter,SGLT)是一种葡萄糖转运蛋白，有两种亚型即SGLT1和SGLT2，两者在肾脏近曲小管中均有分布，对肾脏中葡萄糖重吸收的贡献分别为10％和90％，除此之外SGLT1也分布在肠道中，与GLUT一起负责肠道中葡萄糖的吸收。抑制SGLT2能使肾小管中的葡萄糖不能顺利重吸收进入血液而随尿液排出，从而降低血糖浓度，目前上市的SGLT2抑制剂有多个，如dapagliflozin、canagliflozin和empagliflozin等。
这些上市的抑制剂均是选择性的SGLT2抑制剂，对SGLT1抑制作用很弱。在SGLT2抑制剂研发的初期，SGLT2/SGLT1的选择性曾经被认为是很重要的指标，因为抑制SGLT1在理论上可能引起肠胃道副反应。但是近几年的研究表明，这种理论上的担心是没有必要的，且已经被LX4211的临床试验所证实(Zambrowicz B,et al.Effects of LX4211,a dual sodium-dependent glucose cotransporters 1and 2inhibitor,on postprandial glucose,insulin,glucagon-like  peptide 1,and peptide tyrosine in a dose-timing study in healthy subjects,Clin Ther.,2013,35(8),1162-1173.e8)。由于SGLT2/SGLT1抑制剂能够在抑制SGLT2的基础上进一步抑制SGLT1，而这种抑制能够增加肾脏中尿糖的排出并减少肠道中葡萄糖的吸收，因此这类抑制剂被认为是一种全新的控制血糖的选择。
本发明公开了一类烷氧基取代的含甲氧苯基噻吩酰胺类结构的SGLT2/SGLT1双靶点抑制剂，这些化合物可用于制备治疗2型糖尿病的药物。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种具有良好的SGLT2/SGLT1双靶点抑制活性，具有通式I的一类非糖苷类化合物。
本发明的另一个目的是提供制备具有通式I的化合物的方法。
本发明的再一个目的是提供含有通式I的化合物在制备治疗2型糖尿病药物方面的应用。
现结合本发明的目的对本发明内容进行具体描述。
本发明具有通式I的化合物具有下述结构式：
其中，R1选自C1-C3的烷基、C3-C6基。
优选以下通式I的化合物具有以下结构，
本发明所述通式I化合物通过以下路线合成：
化合物II转变为其对应的酰氯III；酰氯III在碱存在下与化合物IV反应，得到化合物V；化合物V在碱存在下与环戊二烯发生缩合反应，得到化合物I；其中R1的定义如前所述。
本发明所述通式I化合物具有SGLT2/SGLT1的双重抑制作用，可作为有效成分用于制备2型糖尿病的治疗药物。本发明所述通式I化合物的活性是通过受体结合试验来验证的。
本发明的通式I化合物在相当宽的剂量范围内是有效的。例如每天服用的剂量约在1mg-1000mg/人范围内，分为一次或数次给药。实际服用本发明通式I化合物的剂量可由医生根据有关的情况来决定。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明。需要说明的是，下述实施例仅是用于说明，而并非用于限制本发明。本领域技术人员根据本发明的教导所做出的各种变化均应在本申请权利要求所要求的保护范围之内。
实施例1化合物I-1的合成
A.化合物V-1的合成
4.68g(20mmol)化合物II-1溶于10mL干燥的二氯甲烷中，室温下搅拌，慢慢滴加3.81g(30mmol)新蒸馏的草酰氯，而后滴加2滴DMF，然后反应混合物在室温下搅拌过夜。反应混合物在旋转蒸发仪上蒸干，而后在真空油泵上干燥5分钟，再以10mL二氯甲烷溶解，冰水浴冷却下搅拌，而后慢慢滴加3.02g(20mmol)IV-1和6.07g(60mmol)三乙胺，滴加完毕后反应混合物在室温下搅拌过夜，TLC检查反应完成。反应完成后，往反应混合物倾倒入100mL冰水中，搅拌，使用50mL×3的CH2Cl2萃取，合并萃取相，依次用1％稀盐酸和盐水洗涤，无水硫酸钠干燥。抽滤除去干燥剂，滤液在旋转蒸发仪上蒸干，得到的残余物使用柱层析纯化，得到化合物V-1，白色固体，ESI-MS,m/z＝368([M+H]+)。
B.化合物I-1的合成
3.67g(10mmol)化合物V-1和1.32g(20mmol)新蒸馏的环戊二烯溶于20mL无水乙醇中，搅拌，加入3.40g(50mmol)固体乙醇钠，室温下继续搅拌过夜，TLC检查反应完成。反应混合物倾倒入100mL冰水中，搅拌，使用50mL×3的CH2Cl2萃取，合并萃取相，盐水洗涤，无水硫酸钠干燥。抽滤除去干燥剂，滤液在旋转蒸发仪上蒸干，得到的残余物使用柱层析纯化，得到化合物I-1,白色固体，ESI-MS,m/z＝416([M+H]+)。
实施例2化合物I-2的合成
A.化合物V-1的合成
4.68g(20mmol)化合物II-1溶于10mL干燥的二氯甲烷中，室温下搅拌，慢慢滴加3.81g(30mmol)新蒸馏的草酰氯，而后滴加2滴DMF，然后反应混合物在室温下搅拌过夜。反应混合物在旋转蒸发仪上蒸干，而后在真空油泵上干燥5分钟，再以10mL二氯甲烷溶解，冰水浴冷却下搅拌，而后慢慢滴加3.30g(20mmol)IV-2和6.07g(60mmol)三乙胺，滴加完毕后反应混合物在室温下搅拌过夜，TLC检查反应完成。反应完成后，往反应混合物倾倒入100mL冰水中，搅拌，使用50mL×3的CH2Cl2萃取，合并萃取相，依次用1％稀盐酸和盐水洗涤，无水硫酸钠干燥。抽滤除去干燥剂，滤液在旋转蒸发仪上蒸干，得到的残余物使用柱层析纯化，得到化合物V-2，白色固体，ESI-MS,m/z＝270([M+H]+)。
B.化合物I-2的合成
2.69g(10mmol)化合物V-2和1.32g(20mmol)新蒸馏的环戊二烯溶于20mL无水乙醇中，搅拌，加入3.40g(50mmol)固体乙醇钠，室温下继续搅拌过夜，TLC检查反应完成。反应混合物倾倒入100mL冰水中，搅拌，使用50mL×3的CH2Cl2萃取，合并萃取相，盐水洗涤，无水硫酸钠干燥。抽滤除去干燥剂，滤液在旋转蒸发仪上蒸干，得到的残余物使用柱层析纯化，得到化合物I-2,白色固体，ESI-MS,m/z＝430([M+H]+)。
实施例3化合物体外对人SGLT2和人SGLT1的抑制
人SGLT2表达载体制备
将表达人SGLT2的全长cDNA克隆(购自GenScript公司)(在cDNA两端置了Hind III和Not I位点)亚克隆至pEAK15表达载体(美国Theracos公司)的Hind III和Not I位点之间。含有目标基因的克隆用限制性内切酶酶切的方法确定。
人SGLT2稳定转染细胞系制备
利用限制性内切酶Nsi I消化含有人SGLT2的质粒，使之线性化，用琼脂糖凝胶电泳对线性DNA进行纯化。用转染试剂Lipofectamine2000(Invitrogen公司)将纯化后的DNA转入HEK293细胞(美国Theracos公司)。将转染后的细胞在含10％胎牛血清的DMEM培养基中于37℃，5％CO2条件下培养24小时后，在相同的生长培养基中加入呤霉素(Invitrogen公司)继续培养2周，将经过筛选后具有嘌呤霉素抗性的细胞接种于新的96孔板中(每孔一个细胞)，在含有嘌呤酶素的培养基中培养，直至细胞长至汇合状态。具有嘌呤霉素抗性的细胞克隆通过反映SGLT2活性的甲基-α-D-[U-14C]吡喃糖苷摄取试验进一步筛选(实验方法在下文中有详述)。选择具有最高信噪比的细胞克隆用于后续的甲基-α-D-[U-14C]吡喃糖苷摄取试验。
人SGLT1表达细胞制备
含有全长人SGLT1cDNA的pDream2.1表达载体购于GenScript公司。质粒在大肠杆菌DH5α中进行扩增，该菌株培养于含有氨苄青霉素的Luria-Bertani(LB)培养基中。用QIAGEN Plasmid Midi试剂盒(QIAGEN公司)抽 提质粒。用Lipofectamine 2000转染试剂，按照操作手册的方法将人SGLT1表达载体质粒转入COS-7细胞(购自美国典型培养物保藏中心)。转染细胞在含有10％DMSO的DMEM中于-80℃保存。
甲基-α-D-[U-14C]吡喃糖苷摄取试验
试验前，将分别表达SGLT1和SGLT2的细胞用含有10％FBS的DMEM接种于96孔ScintiPlate液闪板(PerkinElmer公司)(每孔加入100μL培养液，含1×105个细胞)，并于37℃、5％CO2条件下培养48小时。细胞用150μL含钠缓冲液(137mM NaCl，5.4mM KCl，2.8mM CaCl2，1.2mM MgCl2，10mM三羟甲基氨基甲烷/N-2-羟乙基哌嗪-N’-乙烷磺酸[Tris/Hepes]，pH7.2)或者无钠缓冲液(137mM N-甲基-葡糖胺，5.4mM KCl，2.8mM CaCl2，1.2mM MgCl2，10mM Tris/Hepes，pH7.2)洗两次。将待测化合物溶于含25％人血浆和40μCi/mL甲基-α-D-[U-14C]吡喃糖苷(Amersham Biosciences/GE Healthcare)的含钠或无钠缓冲液中，制备成一系列合适浓度的待测化合物溶液。96孔板每孔加入50μL待测化合物溶液，振荡培养2小时(SGLT1分析)或1.5小时(SGLT2分析)。细胞用150μL清洗缓冲液(137mM N-甲基葡糖胺，10mM Tris/Hepes，pH7.2)洗两次，用TopCount液闪计数仪(Perkin Elmer公司)对甲基-α-D-[U-14C]吡喃糖苷摄取进行定量分析。钠依赖性吡喃糖苷摄取量即为用含钠缓冲液处理得到的摄取量减去无钠缓冲液处理得到的摄取量的差值(三复孔的平均值)。
结果如下列表所示。
本发明的部分化合物对人SGLT2和人SGLT1抑制的IC50值 
化合物 IC50(hSGLT2,nM) IC50(hSGLT1,nM)
dapagliflozin 1.4 1339
实施例1化合物 19.3 14.1
实施例2化合物 26.6 17.8
上述IC50的测定结果表明，本发明的化合物为强的SGLT2/SGLT1双靶点抑制剂，可以用来制备治疗2型糖尿病的药物。

Claims (4)

1.具有通式I结构的化合物，
其中，R1选自C1-C3的烷基、C3-C6基。
2.权利要求1所定义的通式I化合物，选自下列化合物，
3.合成权利要求1-2任一所定义的属于通式I的化合物的方法：
化合物II转变为其对应的酰氯III；酰氯III在碱存在下与化合物IV反应，得到化合物V；化合物V在碱存在下与环戊二烯发生缩合反应，得到化合物I；其中R1的定义如权利要求1-2任一所述。
4.权利要求1-2之一所定义的通式I化合物在制备治疗2型糖尿病药物方面的应 用。
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