CN106491594B

CN106491594B - 土木香内酯衍生物及其盐在制备治疗肺纤维化药物中的应用

Info

Publication number: CN106491594B
Application number: CN201610880824.1A
Authority: CN
Inventors: 杨诚; 杨光; 孙涛; 周红刚; 刘双伟; 高险; 盛彭真; 王常骅; 卢聘
Original assignee: Nankai University
Current assignee: Nankai University
Priority date: 2016-10-09
Filing date: 2016-10-09
Publication date: 2019-10-08
Anticipated expiration: 2036-10-09
Also published as: CN106491594A

Abstract

土木香内酯衍生物及其盐在制备治疗肺纤维化药物中的应用，提供了如式(I‑II)或式(I‑III)所述土木香内酯衍生物及其盐在制备治疗肺纤维化药物中的应用；成盐的酸为无机酸或有机酸，所述的无机酸选自氢氟酸、盐酸、氢溴酸、氢碘酸、硫酸、硝酸、磷酸、碳酸，硼酸、亚硒酸、磷钼酸、亚磷酸、亚硫酸，所述有机酸选自柠檬酸、马来酸、D‑苹果酸、L‑苹果酸、DL‑苹果酸、L‑乳酸、D‑乳酸、DL‑酸、草酸、甲磺酸、戊酸、油酸、月桂酸、对甲基苯磺酸、1‑萘磺酸、2‑萘磺酸、酞酸、酒石酸、丙二酸、丁二酸、富马酸、乙醇酸、硫醇酸、甘氨酸、肌氨酸、磺酸、烟酸、甲基吡啶酸、异烟酸、苯甲酸或取代苯甲酸。

Description

土木香内酯衍生物及其盐在制备治疗肺纤维化药物中的应用

技术领域：

本发明属于涉及土木香内酯衍生物及其盐及其应用。

背景技术：

土木香(Inulahelenium)为菊科(Compositae)旋覆花属植物，多年生草本，根供药用。有健脾和胃、调气解郁、止痛安胎功能，用于胸胁、脘腹胀痛，呕吐泻痢，胸胁挫伤，岔气作痛，胎动不安等症。土木香挥发油中含有土木香内酯、异土木香内酯等成分，其化学结构与山道年类似，对猪、犬、猫均有驱虫作用，其疗效较山道年优，且毒性较低。

土木香内酯(CAS：546-43-0，)属于倍半萜类化合物，亦是土木香药材中含量较高的主要有效成分。其结构如下所示近年来研究发现土木香中的倍半萜-土木香内酯类成分有抗肿瘤细胞增值的作用和抗结核分支杆菌等新作用。分别在1999年和2002年，Charles和Konishi等人在对土木香内酯类化合物的药理作用进行研究后，提出α-亚甲基-γ-内酯可能是该类化合物抗肿瘤细胞增值和抗结核分支杆菌的必须功能基团。但由于土木香内酯的水溶性较差，难于以常规给药途径作用于人体，且经过进一步实验发现土木香内酯的毒性较大。

肺纤维化(pulmonaryfibrosis，PF)是许多病因各异的肺间质疾病的共同结局，是以肺泡持续性损伤、成纤维细胞(fi-broblast，FB)增殖及大量细胞外基质(extracellularmatrix，ECM)沉积，而导致肺组织反复破坏、修复，最终造成肺组织中大量胶原沉积为病理特点的一类疾病。

肺纤维化的治疗目前并没有特效药物，常用的药物包括糖皮质类固醇、硝基咪唑硫嘧啶、环孢霉素、霉酚酸酯，以及可以影响胶原形成的秋水仙碱和青霉胺等。糖皮质激素类药物用于治疗特发性肺纤维化已有超过50年的历史，对各项临床研究的结果汇总发现，糖皮质激素类药物对特发性肺纤维化患者的显效率最高不超过16％。硝基咪唑硫嘌呤用于治疗特发性肺纤维化已经超过20多年，其有效性仍存在争议。其他药物在临床上的有效性也存在不同程度上的争议。肺纤维化疾病维护严重、病死率高、临床治疗措施匮乏，因此在深入了解其发病机制的基础上开发新型的治疗肺纤维化的药物迫在眉睫。

发明内容

为解决前述问题，本发明提供如下的技术方案：

提供了一种如式(I)所示的土木香内酯衍生物，

式(I)中，其中Y为氧或单键；

R₁和R₂可以相同或不同，分别为氢、烷基、环烷基、羟基取代烷基、烯基、炔基、芳基、烷基芳基、芳基烷基、芳基烯基、芳基炔基、杂环基、三氟甲基、多氟取代烷基、腈基、腈基甲基、酰基、氨基甲酰基、磺酰基、磺酰胺基或芳氧烷基；R₁、R₂和N原子形成环状结构，环优选为3-9元环，环状结构上可以被一个或多个取代基取代，包括氢、烷基、环烷基、烯基、炔基、芳基、烷基芳基、芳基烷基、芳基烯基、芳基炔基或杂环基。其中R₁和R₂优选为氢或C₁-C₆的烷基或环烷基。更优选R₁和R₂均为甲基，即所述土木香内酯衍生物为式(I-II)或式(I-III)化合物。

本发明还提供了一种如式(I)所述土木香内酯衍生物的无机酸盐或有机酸盐，所述的无机酸选自氢氟酸、盐酸、氢溴酸、氢碘酸、硫酸、硝酸、磷酸、碳酸，硼酸、亚硒酸、磷钼酸、亚磷酸、亚硫酸，所述有机酸选自柠檬酸、马来酸、D-苹果酸、L-苹果酸、DL-苹果酸、L-乳酸、D-乳酸、DL-酸、草酸、甲磺酸、戊酸、油酸、月桂酸、对甲基苯磺酸、1-萘磺酸、2-萘磺酸、酞酸、酒石酸、丙二酸、丁二酸、富马酸、乙醇酸、硫醇酸、甘氨酸、肌氨酸、磺酸、烟酸、甲基吡啶酸、异烟酸、苯甲酸或取代苯甲酸。优选为式(I)所述土木香内酯衍生物的富马酸盐。更优选为式(II)或式(III)化合物

本发明还提供了如式(I)所述土木香内酯衍生物及其盐在制备抗炎药物中的应用；所述土木香内酯衍生物盐为式(II)化合物或式(III)化合物。

本发明还提供了如式(I)所述土木香内酯衍生物及其盐在制备治疗肺纤维化药物中的应用；所述土木香内酯衍生物盐为式(II)化合物或式(III)化合物，所述土木香内酯衍生物为式(I-II)化合物或式(I-III)化合物。

本发明还提供了一种吸入药物组合物，包括作为活性成分的化合物(I-II)、化合物(I-II)、化合物(I-II)或化合物(I-II)及至少一种适用于吸入制剂的药用辅料。

所述的吸入药物组合物优选为雾化吸入剂、气雾剂或粉雾剂。优选为气雾剂。

所述的吸入药物组合物，其特征是所述气雾剂的配方为：活性成分1～10重量份，抛射剂5000～10000重量份，溶剂100～500重量份，所述抛射剂选自1,1,1,2－四氟乙烷(HFA134a)、1,1,1.2,3,3,3－七氟丙烷中的一种或几种中，所述溶剂选自甘油，丙二醇、聚乙二醇、乙醇或油酸中的一种或几种。所述抛射剂优选为1,1,1,2－四氟乙烷。所述优选溶剂为乙醇。

本发明通过土木香内酯进行结构改造，提供了新型土木香内酯衍生物及其盐。尤其是本发明优选的化合物(I-II)、化合物(I-III)及作为其前体药物的化合物(II)、化合物(III)，在动物实验中能够产生对肺纤维化模型动物产生明显的治疗效果，尤其是将化合物(I-II)、化合物(I-III)分别制成富马酸盐得到的化合物(II)、化合物(III)，其治疗效果更为明显。

具体实施方式

为了理解本发明，下面以实施例进一步说明本发明，但不意于限制本发明的保护范围。

实施例1：

化合物(II)的制备

1)化合物(I-II)的制备

土木香内酯(300.0mg,1.29mmol)溶解在二氯甲烷(50mL)中，依次向上述混合体系中加入二甲胺盐酸盐(1.6g,19.4mmol)和碳酸钾(5.2g,37.4mmol)，体系加热回流反应3小时，过滤除去固体，滤液用水洗，干燥浓缩，柱层析纯化(石油醚：乙酸乙酯＝1:1)得到化合物(I-II)(白色固体，236.0g，产率：50％)。

2)化合物(II)的制备，将步骤1)得到化合物(I-II)(200.0mg,0.72mmol)溶解在甲醇(7mL)中，向上述混合体系中加入富马酸(86.7mg,0.74mmol)，搅拌反应0.5小时，旋除溶剂，加乙酸乙酯溶解，过滤得化合物(II)(白色固体，246.4mg，产率：87.3％)

元素分析测定化合物(II)分子式：C₂₁H₃₁NO₆

HMR数据：¹HNMR(400MHz,CDCl₃):δ6.69(s,2H),5.25(d,J＝2.8Hz,1H),3.56(dd,J＝14.7,6.9Hz,1H),3.41(dd,J＝13.4,6.4Hz,1H),3.33–3.27(m,3H),2.91(s,6H),2.60–2.50(m,1H),2.12(dd,J＝15.0,3.3Hz,1H),1.90–1.77(m,1H),1.66–1.55(m,4H),1.44(m,1H),1.22(d,J＝8.8Hz,3H),1.17(t,J＝6.0Hz,4H)；¹³C NMR(100MHz,CDCl₃)δ180.6,173.7,156.2,138.7,117.8,82.0,58.0,46.8,46.0,45.9,45.7,42.6,41.8,36.7,36.5,31.7,25.8,20.4.

实施例2：

化合物(III)的制备

1)化合物(I-III)的制备

土木香内酯(2.0g,8.6mmol)溶解在二氯甲烷(10mL)中，向上述体系中缓慢滴加过氧苯甲酸(2.1g,10.3mmol)的二氯甲烷(20mL)溶液，室温下反应3小时，饱和硫代硫酸钠水溶液淬灭反应，有机层用饱和碳酸氢钠水溶液洗涤(20mL×3)，干燥浓缩，柱层析纯化(石油醚：乙酸乙酯＝5：2)得化合物(白色固体，2.0g，收率94％)

将上步得到的化合物(300.0mg,1.29mmol)溶解在二氯甲烷(50mL)中，依次向上述混合体系中加入二甲胺盐酸盐(1.6g,19.4mmol)和碳酸钾(5.2g,37.4mmol)，体系加热回流反应3小时，过滤除去固体，滤液用水洗，干燥浓缩，得到的粗品化合物(I-III)

2)化合物(III)的制备

化合物(I-III)粗品溶解在甲醇(7mL)中，向上述混合体系中加入富马酸(130.1mg,1.11mmol)，搅拌反应0.5小时，旋除溶剂，加乙酸乙酯溶解，过滤得化合物(III)(白色固体，369.6mg，产率：87.3％)

元素分析测定化合物(II)分子式：C₂₁H₃₄NO₇

NMR谱图数据：¹HNMR(400MHz,CDCl₃):δ6.26(s,2H),4.59–4.53(m,1H),3.06(dd,J＝14.7,6.9Hz,1H),2.64(t,J＝12.5Hz,1H),2.46(d,J＝4.3Hz,1H),2.28(s,6H),2.60–2.50(m,1H),2.12(dd,J＝15.0,3.3Hz,1H),1.90–1.77(m,1H),1.66–1.55(m,4H),1.09–1.01(m,4H),0.89(d,J＝8.8Hz,3H),0.88(s,3H)；¹³C NMR(100MHz,DMSO)δ177.0,167.6,135.0,75.4,67.6,57.1,56.3,45.0,38.9,38.0,37.9,35.7,34.5,32.0,29.8,24.1,17.8,16.6.

药理实施例4：对百草枯诱导小鼠肺纤维化模型的治疗

1.实验方法

随机将70只小鼠分为2组，空白组10只，建模组60只，雌雄各半。建模组小鼠在建模前禁食16h，灌胃给予剂量100mg/Kg百草枯溶液，空白组用同体积生理盐水灌胃，建模当天记为第1天。

第7天(根据预实验对建模时间的探索结果，小鼠建模7天出现肺纤维化症状。)将建模组的60只小鼠随机分为6组，分别为：模型组10只、阳性药地塞米松组10只、化合物(II)组、化合物(III)组、化合物(I-II)组、化合物(I-III)组(每组10只)，雌雄各半。第8天小鼠给药治疗(给药前称重)，化合物(II)、化合物(III)、化合物(I-II)及化合物(I-III)按一定剂量灌胃给药治疗；阳性药地塞米松组按0.45mg/Kg剂量灌胃给药治疗，空白组及模型组小鼠按体重灌胃给予相应体积的生理盐水。每天上、下午各观察一次小鼠的一般状态，每天称重并给药一次，给药时间为28天。

2.实验结果

实验结束后，检测各组实验小鼠的体重、肺系数、羟脯氨酸及胶原含量，实验结果见下表(means±s，n＝10)

2.1体重监测结果：给药结束后，与空白组相比，模型组小鼠体重显著降低；而化合物(II)、化合物(III)、化合物(I-II)及化合物(I-III)体重增长情况均好于模型组，表明化合物(II)、化合物(III)、化合物(I-II)及化合物(I-III)均能改善小鼠体重情况，其中化合物(II)、化合物(III)效果更为明显。

2.2肺系数影响：与空白组相比，模型组小鼠肺系数显著升高，为空白组小鼠肺系数的124％，化合物(II)及化合物(II)组的小鼠肺系数分别为空白组小鼠肺系数的104％、102％，与模型组相比小鼠肺系数均显著减小。以上结果表明化合物(II)及化合物(III)可降低百草枯诱导肺纤维化小鼠的肺系数，能显著改善肺纤维化状态，化合物(I-II)及化合物(I-III)也能够一定程度上降低肺系数，改善肺纤维化状态。

2.3羟脯氨酸及胶原含量影响：与空白组相比，模型组小鼠肺组织羟脯氨酸及胶原百分比明显升高，羟脯氨酸及胶原含量均为空白组小鼠的131％。化合物(II)组小鼠的肺组织羟脯氨酸及胶原百分含量为空白组小组的117％，化合物(III)组小鼠的肺组织羟脯氨酸及胶原百分含量均为空白组小组的111％，与模型组比，化合物(II)、化合物(III)化合物(I-II)及化合物(I-III)的肺组织羟脯氨酸及胶原百分含量均显著降低。实验结果表明化合物(II)、化合物(III)化合物(I-II)及化合物(I-III)可降低百草枯诱导肺纤维化小鼠的羟脯氨酸及胶原百分含量。

综上所述：化合物(II)、化合物(III)、化合物(I-II)及化合物(I-III)均能改善肺纤维化小鼠肺部的胶原沉积，对肺纤维化有一定得治疗效果，有望开发为治疗肺纤维化的药物。

制剂实施例1～6，配方见下表(单位重量份)

制备工艺：将处方量活性成分加入乙醇，搅拌，分剂量灌装，封接剂量阀门系统，分别再加压注入HFA134a，即得。

Claims

1.如式(II)、式(III)、式(I-II)或式(I-III)所述土木香内酯衍生物及其盐在制备治疗肺纤维化药物中的应用；