CN106580953A

CN106580953A - 二聚炭皮烯炔a及其在制备预防和治疗神经退行性疾病药物中的应用

Info

Publication number: CN106580953A
Application number: CN201611101694.3A
Authority: CN
Inventors: 高昊; 陈国栋; 姚新生; 赵欢; 郭良栋; 胡丹; 王传喜; 秦盛莹; 邹剑
Original assignee: Jinan University
Current assignee: Jinan University
Priority date: 2016-12-02
Filing date: 2016-12-02
Publication date: 2017-04-26
Anticipated expiration: 2036-12-02
Also published as: CN106580953B

Abstract

本发明属于天然药物领域，具体涉及杂萜类化合物二聚炭皮烯炔A及其用途。所述二聚炭皮烯炔A具有式(I)所示的结构。本发明还提供了式(I)化合物在制备预防或治疗神经退行性疾病药物中的应用。

Description

二聚炭皮烯炔A及其在制备预防和治疗神经退行性疾病药物中的应用

技术领域

本发明属于天然药物领域，具体涉及二聚炭皮烯炔A及其预防和/或治疗神经退行性疾病的用途。

背景技术

老年痴呆是一种由脑部疾病引起的，以进行性认知功能障碍和记忆损害为特征的中枢神经系统退行性疾病综合征，其表现为智力(包括记忆力、学习能力、方向辨认能力、语言能力、理解能力以及判断力)上的减退。老年痴呆一般常见的有阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease，AD)、血管性痴呆病(Vascular dementia，VA)、路易体痴呆病(Dementia with Lewy bodies，DLB)以及额颞痴呆(Frontotemporal dementia，FTD)等。在所有的痴呆患者中，阿尔茨海默病患者占50～70％，是老年痴呆中最常见的类型。

目前已经上市治疗老年痴呆症的药物主要以乙酰胆碱酯酶抑制剂和N-甲基-D-天门冬氨酸受体拮抗剂(NMDA)为主，这些药物能在一定程度上改善患者的痴呆症状，但不能从根本上阻止病情的恶化、逆转病情，因此寻找抗老年痴呆症药物的研制已经引起全世界的重视，并已建立许多相关的生物活性筛选和评价体系。在现有众多整体动物模型中，果蝇是人们最为熟知的模式生物之一。果蝇有着其它模式动物不能比拟的优势，如：个体空间占位极小(一般一个试剂瓶中可以培养上千只果蝇)、饲养成本低、易培养、繁殖速度快且繁殖能力强(筛选通量高)、样品消耗量少(5-50mg)、寿命周期短(约50天，活性测试周期短)、与年龄相关的神经元退化明显，是老年痴呆症等神经退行性疾病研究和药物筛选的理想模型。

另外，神经损伤不可避免地给患者带来极大的经济及精神负担，与神经退行性疾病相似的是损伤区会存在明显神经细胞的凋亡现象，并且这种现象是不可逆的。因此周围神经缺损的修复与重建是当前周围神经损伤领域的一大难题。目前在临床治疗过程中解决神经缺损的手段依然以自体神经移植为标准手术，但由于自体神经来源有限且造成供区较多的并发症。

二聚炭皮烯炔素类化合物为一系列由二异戊烯环己烯杂萜通过DA等反应形成含有四环结构新骨架杂萜类化合物。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种二聚炭皮烯炔A或其药学上可接受的盐，具体结构式如下：

在一个实施方案中，式(I)的二聚炭皮烯炔A的药学上可接受的盐，为式(I)的二炭皮烯炔A与无机酸或有机酸形成的盐

在一个实施方案中，所述无机酸选自盐酸、氢溴酸、硫酸或硝酸等，所述有机酸选自乙酸、丙酸、丙二酸、丁酸、乳酸、甲磺酸、乙磺酸、苯磺酸、对甲苯磺酸、马来酸，苯甲酸、琥珀酸、苦味酸、酒石酸、柠檬酸、富马酸等。

本发明的另一个目的是提供上述化合物在制备预防或治疗神经退行性疾病药物中的应用。神经退行性疾病是指神经元的结构或功能的渐进性的丧失，包括神经元死亡。所述神经退行性疾病包括但不限于老年痴呆、帕金森氏症、多发性硬化症和亨廷顿氏病中一种或几种。

在一个实施方案中，所述神经退行性疾病优选为老年痴呆，所述老年痴呆为阿尔茨海默病、血管性痴呆病、路易体痴呆病以及额颞痴呆。

上述化合物是通过炭皮属真菌(Biscogniauxia sp.)(菌株编号：71-10-1-1)发酵、分离得到。。

本发明的另一个目的是提供一种治疗和/或预防神经退行性疾病的药物组合物，其包括式(I)所示的二聚炭皮烯炔A或其药学上可接受的盐及药学上可接受的载体。

在一个实施方式中药物组合物中含有的活性成份(即本发明化合物)的量可以根据患者的病情、医生诊断的情况特定的加以应用，活性化合物的量或浓度在一个较宽的范围内调节，通常，活性化合物的量范围为组合物的1％～90％(重量)。

尽管本发明的化合物可以不经任何配制直接给药，但所述的各种化合物优选以与药学上可接受的辅料制备成药物制剂使用。药学上可接受的辅料包括稀释剂、润滑剂、粘合剂、崩解剂、稳定剂、溶剂等。

本发明所述稀释剂包括但不限于淀粉、微晶纤维素、蔗糖、糊精、乳糖、糖粉、葡萄糖等；所述润滑剂包括但不限于硬脂酸镁、硬脂酸、氧化钠、油酸钠、月桂醇硫酸钠、泊洛沙母等；所述粘合剂包括但不限于水、乙醇、淀粉浆、糖浆、羟丙基甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、海藻酸钠、聚乙烯吡咯烷酮等；所述崩解剂包括但不限于淀粉泡腾混合物即碳酸氢钠和枸橼酸、酒石酸、低取代羟丙基纤维素等；所述稳定剂包括但不限于多糖如金合欢胶、琼脂、藻酸、纤维素醚和羧甲基甲壳酯等；所述溶剂包括但不限于水、平衡的盐溶液等。

在一个实施方案中，所述药物制剂包括口服制剂与注射制剂。

在一个实施方案中，所述口服制剂为固体口服制剂、液体口服制剂，药剂学可接受的口服剂固体制剂包括，但不限于普通片剂、分散片、肠溶片、颗粒、胶囊、滴丸、散剂等，口服液体制剂有口服液、乳剂。

在一个实施方案中，所述注射剂包括，但不限于小水针、输液、冻干粉针等。

所述制剂可以根据本领域常规的工艺制备而成。

本发明的有益效果：

本发明相对于现有技术，具有以下的优点和有益效果：本发明所示的二聚炭皮烯炔A是新骨架的杂萜类化合物；本发明通过生物活性测试实验表明二聚炭皮烯炔A具有抗老年痴呆症活性。二聚炭皮烯炔A可作为制备预防或治疗神经退行性疾病的药物。

具体实施方式

还可进一步通过实施例来理解本发明，其中所述实施例说明了一些制备或使用方法。然而，要理解的是，这些实施例不限制本发明。现在已知的或进一步开发的本发明的变化被认为落入本文中描述的和以下要求保护的本发明范围之内。

下列实施例中，质谱仪为美国Waters公司生产的Waters Synapt G2TOF质谱仪。超导核磁共振仪为Bruker AV-400。薄层色谱用硅胶GF254和柱色谱硅胶(200-300目)均为青岛海洋化工厂产品。反相ODS填料50μm为日本YMC公司产品。中低压液相色谱仪为上海利穗电子科技有限公司产品。液相分离所使用色谱柱为YMC-Pack ODS-A column(10.0×250mm，5μm)。液相色谱用乙腈为色谱纯，水为双重蒸馏水，其他试剂均为分析纯。

实施例1炭皮属真菌71-10-1-1大量发酵及其样品前处理方法

(1)炭皮属真菌71-10-1-1经PDA斜面活化后接种于PDB培养基，在25℃下以200r.min^-1震荡培养5d制备种子液，再按照5％接种量接种20个装有大米培养基的三角烧瓶中，25℃，静止培养49d，得到发酵物。所述大米培养基由以下组分组成：大米70g/瓶，纯净水105L/瓶。

(2)将发酵物加入乙酸乙酯进行浸泡提取3次，将提取液减压浓缩至干，得到粗提物(43.2g)。

实施例2二聚炭皮烯炔A的制备

粗提物经硅胶柱，经环己烷和甲醇洗脱，得到环己烷部分C(12.5g)和甲醇部分w(21.9g)；然后对甲醇部分M进行中低压ODS柱层析，依次用体积比为20∶80、50∶50、70∶30和100∶0的甲醇-水梯度洗脱得到4个馏分(w1、w2、w3、w4)；再将体积比70∶30甲醇-水洗脱得到的子馏分w3(3.1g)过中低压液相ODS柱层析，依次用体积比20∶80，30∶70，40∶60，45∶55，50∶50，55∶45，60∶40，100∶0的甲醇-水梯度洗脱，得到w3-1，w3-2，w3-3，w3-4，w3-5，w3-6，w3-7，w3-8和w3-9共9个子馏分。将体积比为100∶0的甲醇-水洗脱得到的子馏分w3-9(1.5g)进行硅胶柱层析，依次用体积比100∶0，97∶3，95∶5，93∶7，9∶1，8∶2，0∶100的环己烷-乙酸乙酯梯度洗脱，得到w3-9-1，w3-9-2，w3-9-3，w3-9-4，w3-9-5，w3-9-6，w3-9-7，w3-9-8，w3-9-9，w3-9-10，w3-9-11，w3-9-12和w3-9-13共13个子馏分。将体积比为95∶5的环己烷-乙酸乙酯洗脱得到的子馏分w3-9-9(31.1mg)经过反相HPLC制备，使用乙腈-水(50∶50，v/v)流速为3mL/min进行洗脱，得到式(I)化合物(t_R：21.1min，13.6mg)，所获得化合物纯度为95％。

所获得化合物的理化常数如下：

二聚炭皮烯炔A：无色块状结晶；mp 230.0-232.0℃；42.5(c 0.5，MeOH)；UV(MeOH)λ_max(logε)205(4.30)，225(4.18)，234(4.11)nm；IR(KBr)v_max 3441，2971，2915，2855，2330，1614，1445，1379，1025cm^-1；ESI-MS(positive)m/z 543[M+Na]⁺；HRESIMS(positive)m/z 543.2720[M+Na]⁺(calcd.for C₃₂H₄₀O₆Na，543.2723)确定该化合物的分子式为C₃₂H₄₀O₆；¹³C和¹H NMR见表1。

表1二聚炭皮烯炔A的¹³C NMR(100MHz)及¹H NMR(400MHz)数据和归属(CDCl₃为测试溶剂)

^a难以识别的置叠信号或多重峰信号均未在列表中标明

实施例3二聚炭皮烯炔A提高老年痴呆果蝇学习记忆能力及活性测试方法

(1)老年痴呆果蝇的培育

w¹¹¹⁸(isoCJ1)作为实验的对照组背景果蝇，简记为“2U”。成功转入致病性Aβ₄₂蛋白的果蝇为(UAS-Aβ₄₂；简记为“h29.3”)。该品系果蝇通过与全脑表达Gal4启动子果蝇进行杂交，获得携带elav-GAL4^c155(P35)与Aβ₄₂的果蝇品系。

(2)老年痴呆果蝇的给药

试验设置健康果蝇无药对照、疾病果蝇无药对照和疾病果蝇给药的三种组别。

所有测试果蝇的亲本均在恒温24℃，恒湿42％RH(Relative humidity)的蝇房饲养和繁殖。果蝇羽化后的第一天将对照组果蝇及疾病组果蝇和待喂药组果蝇通过二氧化碳麻醉之后，挑选正确性状的果蝇在含有食物的玻璃管中。在给药阶段，所有测试果蝇在28℃恒温和42％恒湿的保温箱内饲养，以保证果蝇吃药的效率。每日果蝇喂药4小时，从挑出果蝇的第二天一直喂药到第八天。

所喂药物在挑蝇第二天配制并与配制当天给果蝇喂药。100％DMSO溶解使其浓度为10mM。在配制工作液时，利用含有4％的蔗糖将10mM母液稀释至100μM。另外，对照组果蝇喂含有I％DMSO的糖水。对于每个行为指数(Performance Index)，需要有2管果蝇组，每管中含有约100只果蝇。

实验在恒温25℃、恒湿70％，避光的行为房中进行，方法可见参考文献^[1-3]。

1)在训练阶段，将大约100只左右的果蝇装入安置有铜网交叉电极的训练管，先后通入辛醇(OCT)和甲基环己醇(MCH)两种气味各60s，中间间隔45s的新鲜空气。在通入第一种气味(CS+)的同时给予果蝇60V的脉冲电击刺激(US，脉冲时长1.5s，间隔3.5s)。通入第二种气味(CS-)时不给予电击。如此完成一个训练周期。

2)在瞬时记忆(学习)能力测试中，完成一个训练周期的果蝇被立即转移到T-Maze的选择点，同时从相对的两个方向通入CS+和CS-。经过2min的选择后两侧的果蝇被分别收集，麻醉或处死后进行计数。行为指数(Performance index，PI)的计算公式如下：

PI＝[(CS-)-(CS+)]/[(CS-)+(CS+)]×100。

分别使用OCT和MCH作为CS+进行训练和测试，得到的两个PI的平均值作为一次实验的PI使用。PI＝0表示测试中果蝇对于两种气味的选择为50∶50，即没有形成记忆；PI＝100表示测试中果蝇全部逃避伴随电击的气味，即完美记忆。进行活性测试时，同时进行不喂药的同遗传背景健康蝇(P35＊2u)、不喂药的老年痴呆疾病蝇(P35＊h29.3)、喂测试药的老年痴呆疾病蝇的嗅觉短期记忆缺陷测试，分别计算它们的总学习记忆行为指数(PI)。将喂测试药的老年痴呆疾病蝇学习记忆行为指数与不喂药的同遗传背景健康蝇(P35＊2u)行为指数、不喂药的老年痴呆疾病蝇(P35＊h29.3)行为指数相比较，评价测试药物抗老年痴呆的作用。喂食测试物的老年痴呆疾病蝇学习记忆行为指数相对越高则说明测试物抗老年痴呆作用越强。采用T检验比较，喂食测试物的老年痴呆疾病蝇学习记忆行为指数和不喂药(仅给不含药样品的溶剂)的老年痴呆疾病蝇学习记忆行为指数，P＜0.05为有明显差别，P＜0.01为有显著差别，P＜0.001为有极显著差别。

数据分析和图形展示通过使用GraphPad Prism 5.03进行处理；具体结果见表2：

表2化合物提高老年痴呆果蝇学习记忆活性结果

P35＊2u代表健康果蝇；P35＊h29.3代表疾病果蝇；美金刚代表阳性对照药治疗组。药物治疗组给药浓度为100μM。与P35＊2u组比较，^＊＊P＜0.001；与P35＊h29.3组比较，^##P＜0.001；与P35＊h29.3组比较，^#P＜0.05；n＝6，t-test。

本发明内容仅仅举例说明了要求保护的一些具体实施方案，其中一个或更多个技术方案中所记载的技术特征可以与任意的一个或多个技术方案相组合，这些经组合而得到的技术方案也在本申请保护范围内，就像这些经组合而得到的技术方案已经在本发明公开内容中具体记载一样。

参考文献：

[1]Tully T，et al.J.Comp.Physiol.A1985，157，263-277.

[2]Tully T，et al.Cell1994，79，35-47.

[3]Yin JC，et al.Cell 1994，79，49-58.

Claims

1.一种如式(I)所示的杂萜类化合物二聚炭皮烯炔A或其药学上可接受的盐：

2.根据权利要求1所述的如式(I)所示的杂萜类化合物二聚炭皮烯炔A或其药学上可接受的盐，其特征在于，所述的二聚炭皮烯炔A药学上可接受的盐为式(I)所示的二聚炭皮烯炔A与无机酸或有机酸形成的盐。

3.根据权利要求2所述的如式(I)所示的杂萜类化合物二聚炭皮烯炔A或其药学上可接受的盐，其特征在于，所述无机酸选自盐酸、氢溴酸、硫酸或硝酸，所述有机酸选自乙酸、丙酸、丙二酸、丁酸、乳酸、甲磺酸、乙磺酸、苯磺酸、对甲苯磺酸、马来酸，苯甲酸、琥珀酸、苦味酸、酒石酸、柠檬酸或富马酸。

4.权利要求1-3任一项所述的如式(I)所示的杂萜类化合物二聚炭皮烯炔A或其药学上可接受的盐在制备预防和/或治疗神经退行性疾病药物中的应用。

5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，所述神经退行性疾病选自老年痴呆、帕金森氏症、多发性硬化症和亨廷顿氏病中一种或几种。

6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，所述老年痴呆选自阿尔茨海默病、血管性痴呆病、路易体痴呆病或额颞痴呆。

7.一种治疗和/或预防神经退行性疾病的药物组合物，其包括权利要求1-3任一项所述的式(I)所示的杂萜类化合物二聚炭皮烯炔A或其药学上可接受的盐及药学上可接受的载体。

8.如权利要求7所述的治疗和/或预防神经退行性疾病的药物组合物，其特征在于所述的式(I)所示的杂萜类化合物二聚炭皮烯炔A或其药学上可接受的盐的含量为组合物重量的1-90％。

9.如权利要求7所述的治疗和/或预防神经退行性疾病的药物组合物，其特征在于，其为口服制剂或注射剂。

10.如权利要求9所述的治疗和/或预防神经退行性疾病的药物组合物，其特征在于所述口服制剂选自普通片剂、分散片、肠溶片、颗粒、胶囊、滴丸、散剂、口服液或乳剂，所述注射剂为小水针剂、输液剂或冻干粉针。