CN106866656A

CN106866656A - 一类麦角碱衍生物及其在预防和治疗精神疾病的用途

Info

Publication number: CN106866656A
Application number: CN201710111106.2A
Authority: CN
Inventors: 陆群; 李杨; 宋卫强; 谭超; 阳海
Original assignee: Guang'an Kate Pharmaceutical Co Ltd; Southwest Jiaotong University
Current assignee: Guang'an Kate Pharmaceutical Co Ltd; Southwest Jiaotong University
Priority date: 2017-02-28
Filing date: 2017-02-28
Publication date: 2017-06-20

Abstract

本发明公开了尼麦角林衍生物及其制备方法和在医药领域中的应用，属于医药化工领域。10‑甲氧基麦角醛或10‑甲氧基麦角醇为关键中间体，以尼麦角林母体，对其C‑8位侧链进行修饰。尼麦角林水解得10α‑甲氧基‑1‑甲基‑9，10‑二氢麦角醇，后将其氧化成醛，然后通过对醇或醛的衍生化得到式I结构的化合物，最后对所得的式I结构的化合物进行活性筛选。

Description

一类麦角碱衍生物及其在预防和治疗精神疾病的用途

技术领域

本发明属于医药化工，具体地讲，对尼麦角林碱进行结构改造所得到的衍生物的制备方法，及这类衍生物在医药领域中的应用。

背景技术

随着全球经济的高速发展，工作、生活竞争的加剧和外部环境压力的加大，在人格因素、社会心理及慢性疾病等诸多亚健康因素的影响下，抑郁症及精神与抑郁混合型疾病的发生和发展呈现出逐年上升的趋势。据世界卫生组织发布的最新报告显示，在全球已有超过3.5亿人患有抑郁性疾病。而且治愈率与发病率的落差，导致了抑郁症呈现出逐年增长的态势。随着抑郁症群体的不断扩大，这一疾病已成为人类继癌症、卒中和慢性阻塞性肺病之后的第四大慢性疾病。

从天然来源的化合物中，麦角碱是作为5-羟色胺受体、多巴胺受体和肾上腺素受体的配体。麦角碱的四环结构包含有单胺类神经递质5-羟色胺、多巴胺和去甲肾上腺素等的结构特征，所以许多天然产生的和(半)合成的麦角碱在神经传递的受体上显示出激动剂、部分激动剂和抗激动剂的活性。

天然产生的麦角生物碱的主要缺点是它们对每个单独的5-HT受体亚型缺乏选择性。有研究表明麦角林环中苯环上取代基的存在与否对麦角生物碱和多巴胺受体的相互作用有巨大的影响，空间位阻越大，亲和力越低。苯环上引入具有较大位阻且代谢稳定的基团能有效地阻止麦角生物碱与多巴胺受体结合位点的接触，故而增加对5-HT受体结合位点的亲和力和选择性。

研究发现，5-HT₆受体仅存在于中枢神经系统，主要分布在纹状体、伏核、嗅结节和大脑皮层，在杏仁核、下丘脑、小脑和海马区也有分布。有证据显示，5-HT₆受体可调控部分神经递质的分泌，如乙酰胆碱、去甲肾上腺素、γ-氨基丁酸和多巴胺。5-HT₆受体具有广泛的生理学作用，有报道称精神病、抑郁症、肥胖、焦虑、认知功能障碍、帕金森症等均与5-HT₆受体有关。部分安定药物(氯氮平、奥氮平、喹硫平)和抗痴呆药物(氯米帕明、阿米替林、多虑平)均为5-HT₆受体的拮抗剂，但并无选择性。啮齿类动物实验表明，选择性的5-HT₆受体的激动剂和拮抗剂均可增强其认知功能，这可能会显著改善选择性血清素再摄取抑制剂的临床效果。虽然目前已研制出许多选择性5-HT₆受体拮抗剂，但选择性5-HT₆受体激动剂仍较少。

麦角生物作为高活性的药物，具有很好的开发价值。且有研究表明，高度选择性的单靶点药物不能有效的调节复杂的人体系统。在抗精神病领域，选择性多巴胺拮抗剂氟哌啶醇现已逐步被具有更广泛受体亲和性的非典型抗精神病药物代替。研发适度调节多靶点具有更好疗效和更少副作用的药物已成为药物化学的趋势。由于麦角生物碱可与多受体作用，是设计与合成多靶点药物的非常好的原料。尼麦角林N-1、N-6位甲基和C-10位甲氧基可显著影响其对单胺受体的选择性和亲和力。其对α1肾上腺素能受体和血清素5-HT1A受体具有高亲和力，对α2肾上腺素能受体和5-HT2受体具有中等亲和力，对多巴胺D2、D1和毒蕈碱M1、M2受体几乎无亲和力。研究表明，正常剂量下服用尼麦角林是非常安全的，尚无报道表明尼麦角林会导致纤维化病变；且具有治疗抑郁症的潜的临床应用。

发明内容

本发明设计以10-甲氧基麦角醛或10-甲氧基麦角醇为关键中间体，以尼麦角林母体，对其C-8位侧链进行修饰。尼麦角林水解得10α-甲氧基-1-甲基-9，10-二氢麦角醇，后将其氧化成醛。合成路线如下所示。

关键中间体合成路线

本发明建立了适合10α-甲氧基-1-甲基-9，10-二氢麦角醇的温和高效的氧化方法，即通过Swern氧化将麦角醇氧化成醛。然后通过对醇或醛的衍生化得到式I结构的新化合物，最后对所得的式I结构的化合物进行活性筛选。

本发明的目的是提供一类新的具有选择性5-HT6激动剂活性的麦角碱类衍生物及其制备方法。建立适合10α-甲氧基-1-甲基-9，10-二氢麦角醇的温和高效的氧化方法，然后通过对醇或醛的衍生化得到式I结构的化合物，并对式I结构的新化合物进行活性筛选，指出其在疾病的预防或治疗上的用途。具有显著的市场和社会价值。

附图说明

图1为(二、化合物活性测定：1.4拮抗剂制备)拮抗剂浓度连续稀释示意图

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。

一：化合物的制备

实施例1：麦角醇和醛的制备

1、10α-甲氧基-1-甲基-9，10-二氢麦角醇

取尼麦角林(1g，2.06mmol)置于反应瓶中，加入30mL的12％氢氧化钾的甲醇和水的溶液(KOH 3.6g，甲醇15mL，水15mL)，72℃加热回流反应0.5h，TLC[V(甲醇)∶V(二氯甲烷)＝1∶16，，Van Urk试剂显色]监测反应完全。二氯甲烷萃取(10mL×3)，水洗(10mL×3)，无水硫酸钠干燥，减压浓缩得白色固体，后丙酮结晶得白色粉末565mg。¹H NMR(CDCl₃，400MHz)δ：7.24～7.17(m，2H，H-14，H-13)，7.07～7.05(d，J＝6.8Hz，1H，H-12)，6.79(s，1H，H-2)，3.77(s，3H，N-1-CH₃)，3.68～3.58(m，2H，H-17)，3.21～3.14(m，2H，H-4a，H-7a)，3.05～3.01(m，2H，H-4b，H-9a)，2.98(s，3H，OCH₃)，2.97～2.96(m，1H，H-8)，2.45(s，3H，N-6-CH₃)，2.32～2.28(m，1H，H-5)，1.98～1.93(t，1H，H-7b)，1.28～1.21(t，1H，H-9b)；¹³C NMR(CDCl₃，100MHz)δ：135.2，130 3，126.5，123.3，121.5，115.1，110.6，108.9，73.8，70.4，66.5，60.8，49.6，44.1，34.6，32.9，30.3，22.5；ESI-MS m/z：301.37[M+H]⁺。

2、10α-甲氧基-1-甲基-9，10-二氢麦角醛

取干燥的反应瓶，密封后反复抽真空充氮气三次，置于-78℃恒温浴槽中。加入无水二氯甲烷(1mL)和无水二甲基亚砜(0.4mL，5.36mmol)，当混合液温度降到-78℃后缓慢滴加三氟乙酸酐(0.6mL，4.31mmol)的无水二氯甲烷(1mL)溶液，滴加完毕后此温度下搅拌10min。后缓慢滴加10α-甲氧基-1-甲基-9，10-二氢麦角醇(282mg，0.94mmol)的无水二氯甲烷(2mL)和无水二甲基亚砜(1mL)溶液，滴加完毕后保持温度搅拌30min。加入二异丙基乙胺(2mL，11.50mmol)，保温搅拌10min后，缓慢升至室温，避光反应3h，TLC[V(甲醇)∶V(二氯甲烷)＝1∶10，Van Urk试剂显色]监测反应完全。加入饱和食盐水(40mL)稀释反应液，二氯甲烷萃取(20mL×3)，饱和食盐水洗涤(20mL×3)，无水硫酸钠干燥，减压浓缩得二氢麦角醛粗产物406mg，棕色油状物。液-质联用分析ESI-MS m/z：299.2[M+H]⁺，317.3[M+NH₄]⁺。

3、10α-甲氧基-8β-(1-羟基)乙基-1，6-二甲基麦角林

取干燥的反应瓶，密封后反复抽真空充氮气三次，置于-40℃恒温浴槽中，加入二氢麦角醛粗产物(170mg，0.57mmol)的无水四氢呋喃(16mL)溶液。当反应液温度降至-40℃后缓慢滴加3.0M甲基碘化镁四氢呋喃溶液(0.57mL)，滴毕后保温反应30min，后移至室温避光搅拌反应4h。TLC[V(甲醇)∶V(二氯甲烷)＝1∶10，Van Urk试剂显色]监测反应完全。冰浴下滴加饱和氯化铵至反应液变澄清，二氯甲烷萃取(10mL×3)，无水硫酸钠干燥，减压浓缩得棕色油状物。层析分离[V(甲醇)∶V(二氯甲烷)＝1∶13]得棕黄色固体28mg。¹H NMR(CDCl₃，400MHz)δ：7.24～7.17(m，2H)，7.11～7.05(m，1H)，6.78(s，1H)，3.77(s，3H)，3.74～3.72(m，1H)，3.29～3.16(m，2H)，3.04～3.02(m，2H)，2.98(s，3H)，2.48(s，3H)，2.34～2.30(m，1H)，2.07～2.03(m，1H)，1.38～1.25(m，5H)；HR-ESI-MS m/z：315.2072[M+H]⁺。

实施例2：麦角醛的醚类衍生化

1、10α-甲氧基-8β-(二乙氧基)甲基-1，6-二甲基麦角林(衍生物1)

取二氢麦角醛粗产物(120mg，0.40mmol)和乙醇(5mL)置于反应瓶中，室温搅拌，缓慢滴加1mol/L的硫酸乙醇溶液(3.36mL)，TLC[V(甲醇)∶V(二氯甲烷)＝1∶8，Van Urk试剂显色]监测反应进程，2h后反应完全。冰浴下加饱和碳酸氢钠溶液(20mL)稀释反应液，二氯甲烷萃取(10mL×3)，饱和食盐水洗涤(10mL×3)，无水硫酸钠干燥，减压浓缩得黄色油状物，层析分离[V(甲醇)∶V(二氯甲烷)＝1∶13]得淡黄色油状物42mg。¹H NMR(CDCl₃，400MHz)δ：7.23～7.17(m，2H，H-14，H-13)，7.10～7.08(d，J＝6.8Hz，1H，H-12)，6.78(s，1H，H-2)，4.32～4.30(d，J＝6.8Hz，1H，H-17)，3.77(s，3H，N-1-CH₃)，3.75～3.69(m，2H，OCH₂ CH₃)，3.61～3.54(m，2H，OCH₂ CH₃)，3.20～3.15(m，1H，H-4a)，3.08～3.00(m，4H，H-7a，H-4b，H-9a，H-8)，2.98(s，3H，OCH₃)，2.45(s，3H，N-6-CH₃)，2.30～2.26(m，1H，H-5)，2.04～1.98(t，1H，H-7b)，1.31～1.27(t，1H，H-9b)，1.25～1.21(t，6H，OCH₂ CH₃ )；HR-ESI-MS m/z：373.2491[M+H]⁺。

2、10α-甲氧基-8β-([1，3]二硫戊环)甲基-1，6-二甲基麦角林(衍生物2)

取二氢麦角醛粗产物(120mg，0.40mmol)和乙硫醇(5mL)置于反应瓶中，室温搅拌，滴加浓硫酸1滴，TLC[V(甲醇)∶V(二氯甲烷)＝1∶8，Van Urk试剂显色]监测反应进程，至反应完全。冰浴下加饱和碳酸氢钠溶液(20mL)稀释反应液，二氯甲烷萃取(10mL×3)，饱和食盐水洗涤(10mL×3)，无水硫酸钠干燥，减压浓缩得黄色油状物，层析分离[V(甲醇)∶V(二氯甲烷)＝1∶13]得淡黄色油状物42.2mg。¹H NMR(CDCl₃，400MHz)δ：7.23～7.17(m，2H)，7.10～7.08(d，1H)，6.78(s，1H)，3.82(s，3H)，3.66(m，1H)，3.31(m，1H)，3.00～2.82(m，4H)，2.98(s，3H)，2.52～2.44(m，2H)，2.20(m，2H)，2.28(s，3H)，2.04～1.88(m，3H)；ESI-MS m/z：375.16[M+H]⁺。

实施例3：麦角醛的胺类衍生化

1、10α-甲氧基-8β-(异丙基氨基)甲基-1，6-二甲基麦角林(衍生物3)

二氢麦角醛粗产物(122mg，0.41mmol)、异丙胺(80μL，0.92mmol)和四氢呋喃(10mL)置于反应瓶中，室温搅拌反应20min，冰浴下分批加入醋酸硼氢化钠(125mg，0.60mmol)，升至室温反应4h，TLC[V(甲醇)∶V(二氯甲烷)＝1∶8，Van Urk试剂显色]监测反应完全。加入饱和碳酸氢钠溶液(15mL)淬灭反应，二氯甲烷萃取(10mL×3)，无水硫酸钠干燥，减压浓缩得棕黄色油状物。层析分离[V(甲醇)∶V(二氯甲烷)＝1∶10]得淡黄色油状物45mg。¹H NMR(CDCl₃，400MHz)δ：7.23～7.17(m，2H)，7.08～7.06(d，1H)，6.78(s，1H)，3.77(s，3H)，3.20～3.12(m，2H)，3.04～3.00(m，2H)，2.98(s，3H)，2.90～2.83(m，1H)，2.61～2.54(m，2H)，2.44(s，3H)，2.31～2.27(m，1H)，1.92～1.86(t，1H)，1.29～1.15(m，2H)，1.10～1.09(d，6H)；HR-ESI-MS m/z：342.2545[M+H]⁺。

2、10α-甲氧基-8β-(4-甲基哌嗪基)甲基-1，6-二甲基麦角林(衍生物4)

二氢麦角醛粗产物(122mg，0.45mmol)、N-甲基哌嗪(100μL，0.91mmol)和四氢呋喃(10mL)置于反应瓶中，室温搅拌反应20min，后冰水浴下分批加入醋酸硼氢化钠(122mg，0.59mmol)。加完醋酸硼氢化钠后至室温反应4h，TLC[V(甲醇)∶V(二氯甲烷)＝1∶8，Van Urk试剂显色]监测反应完全。加入饱和碳酸氢钠溶液(15mL)淬灭反应，二氯甲烷萃取(15mL×3)，无水硫酸钠干燥，减压浓缩得棕黄色油状物。层析分离[V(甲醇)∶V(二氯甲烷)＝1∶10]得淡黄色油状物50mg。¹H NMR(CDCl₃，400MHz)δ：7.27～7.20(m，2H)，7.00～6.96(d，1H)，6.72(s，1H)，3.67(s，3H)，3.30(m，1H)，3.14～3.00(m，2H)，2.99(s，3H)，2.87～2.74(m，1H)，2.65～2.56(m，2H)，2.50～2.34(tt，8H)，2.32～2.27(s，s，6H)，2.27～2.14(m，1H)，2.02～1.96(m，1H)，1.63～1.57(m，2H)；ESI-MS m/z：382.25[M+H]⁺。

3、10α-甲氧基-8β-(4-氟苄甲氨基)甲基-1，6-二甲基麦角林(衍生物5)

二氢麦角醛粗产物(126mg，0.43mmol)、4-氟苄胺(55μL，0.60mmol)和四氢呋喃(10mL)置于反应瓶中，室温搅拌反应20min，后冰水浴下分批加入醋酸硼氢化钠(130mg)。加完醋酸硼氢化钠后至室温反应5h，TLC[V(甲醇)∶V(二氯甲烷)＝1∶8，Van Urk试剂显色]监测反应完全。加入饱和碳酸氢钠溶液(15mL)淬灭反应，二氯甲烷萃取(10mL×3)，无水硫酸钠干燥，减压浓缩得油状物，加入甲胺醇溶液10ml，冰浴下分批加入醋酸硼氢化钠(120mg)至室温反应5h，TLC[V(甲醇)∶V(二氯甲烷)＝1∶8，Van Urk试剂显色]监测反应完全。加入饱和碳酸氢钠溶液(15mL)淬灭反应，二氯甲烷萃取(10mL×3)，无水硫酸钠干燥，减压浓缩得棕色油状物。层析分离[V(甲醇)∶V(二氯甲烷)＝1∶10]得黄色油状物52mg。¹H NMR(CDCl₃，400MHz)δ：7.23～7.21(m，2H)，7.08～7.0(m，3H)，6.88～6.8(m，3H)，3.80(s，3H)，3.65(s，2H)，3.25～3.16(m，1H)，3.04～3.00(m，2H)，2.95(s，3H)，2.90～2.85(m，1H)，2.73～2.64(m，2H)，2.53(s，3H)，2.42(s，3H)，2.35～2.21(m，1H)，2.03～2.00(m，1H)，1.52～1.45(m，2H)；HR-ESI-MS m/z：422.2538[M+H]⁺。

实施例4：麦角醇的酯类衍生化

1、10α-甲氧基-1，6-二甲基麦角林-8β-间三氟甲基苯甲酸酯(衍生物6)

取3-三氟甲基苯甲酸(100mg，0.64mmol)、10α-甲氧基-1-甲基-9，10-二氢麦角醇(70mg，0.16mmol)和无水四氢呋喃(10mL)置于反应瓶中，室温搅拌，后加入二环己基碳二亚胺(36.1mg，0.18mmol)。TLC[V(甲醇)∶V(二氯甲烷)＝1∶16，Van Urk试剂显色]监测反应进程，10h后停止反应。反应液冷至0℃，过滤，35℃下减压浓缩蒸干滤液，二氯甲烷(30mL)溶解残余物，依次用饱和碳酸氢钠(10mL×3)和水(10mL×3)洗涤，无水硫酸钠干燥，减压浓缩得黄色油状物。层析分离[V(甲醇)∶V(二氯甲烷)＝1∶20]得淡黄色油状物54mg。¹HNMR(CDCl₃，400MHz)δ：8.06～8.02(m，2H)，7.59～7.52(m，1H)，7.35～7.22(m，2H)，7.04～6.88(m，2H)，6.67(s，1H)，4.01～3.96(m，2H)，3.75(s，3H)，3.67～3.60(m，1H)，3.45～3.33(m，2H)，3.01(s，3H)，2.44(s，3H)，1.69～1.55(m，5H)；ESI-MS m/z：473.21[M+H]⁺

二、化合物活性测定：

由美国DiscoverX公司的β-Arresn assay高通量荧光测试，发现样品S-146-A(10uM)对DRD2，5-HT2A，5-HT5A受体没有抑制作用，对DRD4，DRD5有微弱的抑制作用，但是显示了对5-HT6受体有很强的激动作用，比serotonin EC80的激动作用还要强33％。由于5-HT6受体对5-HT亲和力是最高的，提示S-146-A有较强的受体亚型选择性。5-HT受体和多巴胺受体亚型众多，与抑郁症、精神分裂症等疾病有密切关系。采用美国DiscoveRx公司的Pathβ-Arrestin Assay高通量荧光测试技术进行受体结合实验，测试衍生物1对多巴胺D_2S、D₄和D₅受体，及5-HT_2A、5-HT_5A和5-HT₆受体的作用。

1.实验方法

1.1细胞解冻

首先将AssayComplete^TM复活培养液(下称复活培养液)置于37℃水浴中回温15分钟。后将Path Hunter β-Arrestin GPCR细胞冻管从-80℃冰箱或液氮中取出并迅速转移到干冰中解冻1min，在无菌条件下将冻管放入37℃水浴中短暂振摇，直至细胞团块已完全解冻仅剩余小冰晶。70％乙醇擦拭冻管外部，将解冻后的细胞转移到15mL的无菌离心管中，加满回温的复活培养液，300×g离心力下离心4min使细胞成团，吸出并弃去上清液，后加入15mL复活培养液并使细胞重悬。将细胞转移到T 75培养瓶中，37℃、5％CO₂条件下培养24h。24h将复活培养液换成细胞培养液，并在第一个24h到48h时加入抗生素。

1.2细胞传代培养

若培养瓶中有多于75％的细胞融合则开始传代培养。将培养瓶从培养箱移至组织培养罩中，吸出培养瓶中的上清液。加入10mL磷酸缓冲液(PBS)，振摇冲洗，后吸出PBS弃去。加入1.5mL细胞分离剂，并轻轻振摇以确保完全覆盖培养瓶内表面，放回培养箱培养，直至细胞已完全分离。加入8～10mL细胞培养液冲洗培养瓶内表面的细胞，并转移到15mL离心管中。300×g离心力下离心4min使细胞沉聚，吸出并弃去上清液，后加入15mL复活培养液并使细胞重悬，稀释三倍并分装到新的培养瓶中。每2～3天重复上述过程一次。

1.3细胞接种

收集对数期重悬贴壁细胞，在最适密度时向白色384孔板的每孔中加入20μL细胞，37℃、5％CO₂的湿润培养箱中培养24～48h。

1.4拮抗剂制备(图1)

在一块新的孔板上用细胞分析缓冲液对样品进行连续稀释，相邻两孔的稀释倍数为3倍。在孔板上标注1～7号。在2～7号孔中加入60μL细胞分析缓冲液。1号孔中加入90μL最大工作浓度的拮抗剂/细胞分析缓冲液，后取出30μL加入到2号孔中，混合均匀；从2号孔取30μL加入到3号孔中，混合均匀，重复上述过程到5号孔，6号和7号孔为阴性对照，不加入拮抗剂。

1.5拮抗剂和激动剂的加入

取5μL连续稀释的拮抗剂加入分析板的相应孔中，每孔细胞数量为5000个。37℃下培养分析板30分钟，后1～6号孔中均加入5μL EC₈₀浓度的激动剂来激活细胞。后37℃或室温下培养90或180min。

1.6信号检测

分析板的所有孔中均加入12.5或15μL(50％v/v)的Path Hunter检测试剂。室温避光下培养分析板1小时，PerkinElmer Envision^TM仪器读取化学荧光信号。

2.实验结果

对部分合成的醚、胺、酯7个麦角碱衍生物，实验结果如表-1所示。

表-1麦角碱衍生物受体结合实验数据

表中数据可知，衍生物1(10μM)对DRD_2S，5-HT_2A，5-HT_5A受体没有抑制作用；对DRD₄，DRD₅有微弱的抑制作用；对5-HT₆受体有很强的激动作用，比serotonin EC80的激动作用还要强33％。由于serotonin EC80已基本接近其最大激动作用，但衍生物1还可进一步激活受体，表明衍生物1是较好的激动剂或正向调节剂，且具有较强的受体亚型选择性，具有抗抑郁活性。

Claims

1.结构式如I的化合物，

或其药学上可接受的盐，其中，V1＝H或者V1，V2＝N，O，S取代基团或V1，V2形成的环状结构。

2.根据权利要求1所述结构，V1，V2所示的双取代基团包括甲基、乙基、丙基、异丙基、取代苄基、取代芳基。环状结构包括4，5，6元环。

3.根据权利要求1所述结构，其制备方法包括尼麦角林水解得到醇，通过对其衍生化得到。

4.根据权利要求1所述结构，其制备方法包括尼麦角林水解得到醇，然后氧化为醛，通过对醛的衍生化得到。

5.根据权利要求3所述的醛的制备方法，高效的氧化方法，通过Swern氧化实现将麦角醇氧化成醛。

6.根据权利要求1所述结构，在疾病的预防或治疗上的用途。