CN106967143A

CN106967143A - 结构新颖的pyxinol衍生物及其制备方法和用途

Info

Publication number: CN106967143A
Application number: CN201710298318.6A
Authority: CN
Inventors: 杨刚强; 王洪波; 江永涛; 傅风华; 姚雷; 余飞; 李阳; 杨延婷; 杨青
Original assignee: Yantai University
Current assignee: Yantai University
Priority date: 2017-05-01
Filing date: 2017-05-01
Publication date: 2017-07-21
Anticipated expiration: 2037-05-01
Also published as: CN106967143B

Abstract

本发明提供了pyxinol衍生物、其药学可接受的盐，这些化合物的抗IRI活性属于首次发现，且为首次合成新化合物。本发明的另一目的是提供一种pyxinol衍生物的制备方法。本发明的再一目的是提供一种pyxinol衍生物在制备预防或治疗IRI疾病药物中的应用。

Description

结构新颖的pyxinol衍生物及其制备方法和用途

技术领域

本发明涉及结构新颖的pyxinol衍生物及其半合成方法，和其在心肌缺血/再灌注损伤中的应用，属于医药技术领域。

背景技术

心肌缺血/再灌注损伤(myocardial ischemia-reperfusion injury,IRI)是冠心病心肌损伤的重要原因，主要是指心肌组织在较长时间缺血后通过手术或药物等手段恢复血液灌流，产生比再灌流前更显著的功能障碍和损伤，如冠状动脉血流量下降、心脏收缩功能降低等心脏病态症状。目前，临床上使用的药物虽有一定疗效，但均存在局限性，因此，亟须寻求新的结构类型的抗IRI活性药物。

人参皂苷作为人参的主要活性成分，具有广泛的药理作用，在中医里，人参作为保护心脏的首选补药，其主要的活性成分--人参皂苷在抗心血管疾病的研究上，极为引人瞩目，尤其是20(S)原人参二醇型皂苷，具有较强的抗心肌缺血作用，更受关注。pyxinol作为天然产物，早在1972年从苔藓植物--地衣中分离出来，然而其活性研究，鲜有进展。近年来，研究发现pyxinol为20(S)原人参二醇型皂苷在体内的关键代谢产物之一，因此在抗心肌缺血作用上具有较高的研究价值。然而，体内外代谢研究显示，pyxinol生物利用度较差，几乎不溶于水，影响用药。其中，药物脂水分配系数是其生物利用度高低的关键指标之一。因此，我们对pyxinol母核结构进行结构修饰和改造，希望获得具有更优抗IRI活性的、具有较理想脂水分配系数的、结构新颖的pyxinol衍生物。

发明内容

为寻找结构新颖、具有较理想脂水分配系数的、制备方便的pyxinol衍生物，并进一步提供一种治疗相应疾病或病症的药物及其组合物。本发明提供了一系列具有通式(I)结构特征的衍生物、其药学可接受的盐。这些化合物的抗IRI活性属于首次发现，且为首次合成新化合物。

本发明要解决的技术问题是寻找新结构类型的具有优良抗IRI活性的化合物。本发明的另一目的是提供一种pyxinol衍生物的制备方法。

本发明的再一目的是提供一种pyxinol衍生物在制备预防或治疗IRI疾病药物中的应用。

为了实现本发明目的，本发明提供一种具有结构式I的pyxinol衍生物，其结构式为：

其中，R为甘胺酰甘胺酰基、甘胺酰甘胺酰甘胺酰基、6-氨基己酰基或{2-[2-(2-氨基)乙氧基]乙氧基}乙酰基中的任意一种。

本发明中化合物1为(20S,24R)-环氧-12β,25–二羟基–(3β–O–甘胺酰基)-达玛烷，化合物2为(20S,24R)-环氧-12β,25–二羟基–(3β–O–甘胺酰甘胺酰基)-达玛烷，化合物3为(20S,24R)-环氧-12β,25–二羟基–(3β–O–甘胺酰甘胺酰甘胺酰基)-达玛烷，化合物4为(20S,24R)–环氧–12β,25–二羟基–(3β–O–6–氨基己酰基)–达玛烷，化合物5为(20S,24R)–环氧–12β,25–二羟基–(3β–O–{2-(2-(2-氨基)乙氧基]乙氧基}乙酰基)–达玛烷。本发明所述的结构式I的pyxinol衍生物采用如下方法步骤制备：

1)以(20S,24R)-环氧达玛烷-3β,12β,25-三醇(pyxinol)为原料，在有机碱、缩合剂存在下与羧酸反应获得酯化衍生物；

2)然后将步骤(1)得到的酯化衍生物在酸或胺的条件下，氨基脱保护直接得到化合物1、化合物4或化合物5；化合物1在缩合剂HBTU(O-苯并三氮唑-四甲基脲六氟磷酸酯)的存在下与氨基酸衍生物缩合，然后在酸或胺的条件下氨基脱保护可得到化合物2或化合物3。

步骤1)中所述有机碱为EDCI(1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐)、DCC(二环己基碳二亚胺)、DIC(N,N'-二异丙基碳二亚胺)中的任意一种或几种混合，缩合剂为DMAP(4-二甲氨基吡啶)。

步骤2)中所述酸为TFA(三氟乙酸)等，胺为二乙胺、二乙胺等任意一种或几种混合。

其中，原料(20S,24R)-环氧达玛烷-3β,12β,25-三醇可以通过天然产物分离得到或者通过20(S)原人参二醇在间氯过氧苯甲酸氧化作用下氧化环化方式合成获得；所述有机碱、缩合剂、酸、胺、氨基酸衍生物直接由市售购得。

pyxinol衍生物在制备预防或治疗IRI疾病药物中的应用。

所述结构式(I)的pyxinol衍生物用于制备抗IRI药物。

药理试验证明，本发明的pyxinol衍生物具有抗IRI活性，可以用于制备抗IRI药物。

下面是本发明化合物的药理实验数据。

试验方法：

构建体外心肌细胞缺氧再复氧模型,采用MTT法检测pyxinol衍生物对心肌细胞活力的影响。

实验步骤：

1)实验分组：实验设立正常对照组、缺氧-复氧损伤(H/R)模型组和H/R+试验药物组。

2)细胞培养：选用H9C2细胞体外培养，3-4天后，H9C2细胞大部分贴壁，培养皿中的细胞一般可以占到80％，可以进行实验。

3)心肌细胞缺氧再复氧损伤模型建立：将H9C2细胞其按照3×10³～5×10³/孔种于96孔板中，每组4个复孔；在常氧培养箱(37℃5％的CO₂培养箱)中孵育24h后，将正常对照组外的各组更换为缺氧支持液(含Na₂S₂O₄的无糖无血清DMEM培养基)，使其继续在常氧培养箱中孵育一段时间。造成细胞缺氧后，再次更换为同体积含10％胎牛血清的DMEM培养基，模拟再灌注，建立体外心肌细胞缺氧复氧损伤模型。

经缺氧复氧损伤处理后，正常对照组和缺氧-复氧损伤(H/R)模型组加正常培养基，其余各组分别加相应的药物，在常氧培养箱中继续培养24h。

4)MTT检测心肌细胞活力：经(3)处理后，每孔加入5mg/mL的MTT(全称四甲基偶氮唑蓝溶液)20μL,常氧培养箱孵育2h后小心移除培养液,每孔中加入150μL DMSO(全称二甲基亚砜),微孔板震荡器震荡10min使甲攒结晶充分溶解,用微孔板扫描酶标仪测其吸光度值(OD值)。

5)结果分析：以细胞的存活率(细胞存活率％＝加药组细胞OD值/对照组细胞OD值×100％)为主要评价指标，以缺氧-复氧模型组的细胞存活率低于正常对照组作为模型成功的评价标准。加pyxinol衍生物处理后细胞活性增加，提示pyxinol衍生物有抗心肌缺血/再灌注损伤的活性。

6)实验结果如附图1所示，附图1显示化合物2、化合物3、化合物4和化合物5具有显著的抗IRI活性，可以用于制备抗IRI药物。化合物脂溶性测定

实验步骤：将化合物加入到正辛醇-水体系中，调至pH7.4，在25℃的恒温水浴中摇匀1h，离心分离为两相，用HPLC测定药物在两相中的浓度。

结果分析：化合物在正辛醇-水体系分配系数对数值(log P)的结果如下，pyxinol的Log P＝5.80±0.12，化合物2的Log P＝4.70±0.11，化合物3的Log P＝4.00±0.09。log P是药物生物利用度的一个中重要指标，通常药物的log P在-2到5之间有较好的生物利用度，本实验结果提示：这些pyxinol衍生物提高了其生物利用度。

附图说明

图1为pyxinol衍生物抗心肌缺血/再灌注损伤作用的体外活性实验结果图。

具体实施方式

下面结合具体实例对本发明作进一步阐述，但本发明不局限于这些实例。

实施例1

(20S,24R)-环氧-12β,25–二羟基–(3β–O–甘胺酰甘胺酰基)-达玛烷

将(20S,24R)-环氧达玛烷-3β,12β,25-三醇(42mg，0.088mmol)，Boc-甘氨酸(26mg，0.148mmol)和EDCI(51mg，0.266mmol)溶于无水二氯甲烷(1mL)中，加入DMAP(3mg，0.024mmol)，室温搅拌1h。氯仿稀释，加水猝灭反应，有机相依次用水、饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，过滤，浓缩，柱层析(石油醚：乙酸乙酯＝3/1-2/1)，得到无色粘液N-Boc-1(56mg，0.088mmol，100％)。

将上述得到的N-Boc-1(52mg，0.082mmol)溶于三氟乙酸(0.3mL)，室温搅拌1h，浓缩，柱层析(氯仿：甲醇＝10/1-6/1)，得化合物1(43mg，0.081mmol，98％)。

将化合物1(36mg，0.067mmol)和Boc-甘氨酸(26mg，0.148mmol)溶于无水二甲基甲酰胺(1mL)中，加入HBTU(59mg，0.156mmol)和三乙胺4滴，室温搅拌4h。乙酸乙酯稀释，加饱和碳酸氢钠水溶液猝灭反应，用乙酸乙酯萃取，有机相无水硫酸钠干燥，过滤，浓缩，柱层析(氯仿：甲醇＝30/1-20/1)，得到无色粘液N-Boc-2(43mg，0.062mmol，93％)。

将上述得到的N-Boc-2(30mg，0.043mmol)溶于三氟乙酸(0.3mL)，室温搅拌30min，浓缩，柱层析(氯仿：甲醇＝10/1-6/1)，得化合物2(20S,24R)-环氧-12β,25–二羟基–(3β–O–甘胺酰甘胺酰基)-达玛烷(21mg,0.036mmol,83％)。

¹H NMR(400MHz,CD₃OD)δ4.47(dd,J＝10.9,5.5Hz,1H),3.89(t,J＝7.4Hz,1H),3.49(td,J＝10.5,4.4Hz,1H),2.91(t,J＝7.6Hz,2H),2.35(t,J＝7.3Hz,2H),2.19(td,J＝11.0,3.4Hz,1H),2.06–0.82(m,21H),1.27(s,3H),1.21(s,3H),1.13(s,3H),1.02(s,3H),0.93(s,3H),0.93(s,3H),0.88(s,3H),0.85(s,3H)；HRMS(ESI,positive)m/z 591.4362[M+H]⁺.

实施例2

(20S,24R)-环氧-12β,25–二羟基–(3β–O–甘胺酰甘胺酰甘胺酰基)-达玛烷

将化合物1(24mg，0.045mmol)和Boc-甘胺酰甘氨酸(15mg，0.065mmol)溶于无水二甲基甲酰胺(0.8mL)中，加入HBTU(29mg，0.076mmol)，室温搅拌4h。乙酸乙酯稀释，加饱和碳酸氢钠水溶液猝灭反应，用乙酸乙酯萃取，有机相无水硫酸钠干燥，过滤，浓缩，柱层析(氯仿：甲醇＝30/1-20/1-6/1)，得到无色粘液N-Boc-3(27mg，0.036mmol，80％)。

将上述得到的N-Boc-3(22mg，0.029mmol)溶于三氟乙酸(0.3mL)，室温搅拌30min，浓缩，柱层析(氯仿：甲醇＝10/1-6/1)，得化合物3(20S,24R)-环氧-12β,25–二羟基–(3β–O–甘胺酰甘胺酰甘胺酰基)-达玛烷(18mg,0.028mmol,96％)。

¹H NMR(400MHz,CD₃OD)¹H NMR(400MHz,CD₃OD)δ4.53(dd,J＝11.3,5.2Hz,1H),3.99(s,2H),3.95(d,J＝1.4Hz,2H),3.90(t,J＝7.4Hz,1H),3.72(s,2H),3.48(dt,J＝10.4,5.2Hz,1H),2.23–2.17(m,1H),2.07–0.89(m,21H),1.27(s,3H),1.21(s,3H),1.13(s,3H),1.03(s,3H),0.94(s,6H),0.89(s,3H),0.87(s,3H).MS(ESI,positive)m/z 648.5[M+H]⁺

实施例3

(20S,24R)–环氧–12β,25–二羟基–(3β–O–6–氨基己酰基)–达玛烷

将(20S,24R)–环氧达玛烷–3β,12β,25–三醇(44mg，0.092mmol)，Boc–6–氨基己酸(66mg，0.28mmol)和EDCI(90mg，0.047mmol)溶于无水二氯甲烷(1mL)中，加入DMAP(3mg，0.024mmol)，室温搅拌2h。氯仿稀释，加水猝灭反应，有机相依次用水、饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，过滤，浓缩，柱层析(石油醚：乙酸乙酯＝5/1–4/1–3/1–2/1)，得到无色粘液N-Boc-4(45mg，0.065mmol，71％)。

将上述得到的N-Boc-4(27mg，0.039mmol)溶于三氟乙酸(0.7mL)，室温搅拌1h，浓缩，柱层析(氯仿：甲醇＝20/1-10/1)，得化合物4(20S,24R)–环氧–12β,25–二羟基–(3β–O–6–氨基己酰基)–达玛烷(23mg,0.039mmol,100％)。

¹H NMR(400MHz,CDCl₃)δ4.45(dd,J＝8.0,8.4Hz,1H),3.86(m,1H),3.54(m,1H),2.93(m,2H),2.30(t,J＝7.2Hz,2H),2.21(m,1H),2.04–1.78(m,5H),1.70–0.93(m,22H),1.27(s,6H),1.11(s,3H),0.98(s,3H),0.90(s,3H),0.87(s,3H),0.84(s,3H),0.82(s,3H).HRMS(ESI,positive)m/z 590.4768[M+H]⁺.

实施例4

(20S,24R)–环氧–12β,25–二羟基–(3β–O–{2-(2-(2-氨基)乙氧基]乙氧基}乙酰基)–达玛烷

将(20S,24R)–环氧达玛烷–3β,12β,25–三醇(40mg，0.084mmol)，{2-[2-(Fmoc-氨基)乙氧基]乙氧基}乙酸(39mg，0.101mmol)和EDCI(48mg，0.25mmol)溶于无水二氯甲烷(1.0mL)中，加入DMAP(2mg，0.016mmol)，室温搅拌48h。氯仿稀释，加水猝灭反应，有机相依次用水、饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，过滤，浓缩，柱层析(石油醚：乙酸乙酯＝5/1–3/1–2/1–1/1–1/2)，得到白色固体N-Fmoc-5(58mg，0.069mmol，82％，99％brsm)，有7mg原料回收。

将上述得到的N-Fmoc-5(16mg，0.019mmol)溶于二氯甲烷(0.5mL)中，加入二乙胺(0.5mL)，室温搅拌1天，浓缩，柱层析(氯仿：甲醇＝20/1-10/1)，得化合物5(20S,24R)–环氧–12β,25–二羟基–(3β–O–{2-(2-(2-氨基)乙氧基]乙氧基}乙酰基)–达玛烷(10mg,0.016mmol,85％)。

¹H NMR(400MHz,CD₃OD)δ4.59(dd,J＝10.9,5.5Hz,1H),4.20(d,J＝16.4Hz,1H),4.15(d,J＝16.4Hz,1H),3.90(t,J＝7.4Hz,1H),3.73–3.69(m,6H),3.49(td,J＝10.6,4.6Hz,1H),3.13–3.11(m,2H),2.23–2.17(m,1H),2.07–0.88(m,21H),1.27(s,3H),1.21(s,3H),1.13(s,3H),1.03(s,3H),0.94(s,6H),0.88(s,3H),0.87(s,3H).HRMS(ESI,positive)m/z 622.4665[M+H]⁺.

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。

本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的但不限于具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims

1.一种具有结构式(I)的pyxinol衍生物，其特征在于结构式为：

2.权利要求1所述结构式(I)的pyxinol衍生物制备方法，制备方法中化合物1为(20S,24R)-环氧-12β,25–二羟基–(3β–O–甘胺酰基)-达玛烷，化合物2为(20S,24R)-环氧-12β,25–二羟基–(3β–O–甘胺酰甘胺酰基)-达玛烷，化合物3为(20S,24R)-环氧-12β,25–二羟基–(3β–O–甘胺酰甘胺酰甘胺酰基)-达玛烷，化合物4为(20S,24R)–环氧–12β,25–二羟基–(3β–O–6–氨基己酰基)–达玛烷，化合物5为(20S,24R)–环氧–12β,25–二羟基–(3β–O–{2-(2-(2-氨基)乙氧基]乙氧基}乙酰基)–达玛烷；其特征在于包括以下步骤，

2)将步骤(1)得到的酯化衍生物在酸或胺的条件下，氨基脱保护直接得到化合物1、化合物4或化合物5；化合物1在O-苯并三氮唑-四甲基脲六氟磷酸酯的存在下与氨基酸衍生物缩合，在酸或胺的条件下氨基脱保护得到化合物2或化合物3。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于步骤1)中所述有机碱为1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、二环己基碳二亚胺、N,N'-二异丙基碳二亚胺中的任意一种或几种混合，缩合剂为4-二甲氨基吡啶；步骤2)中所述酸为三氟乙酸，所述胺为二乙胺、二乙胺中任意一种或两种混合。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于原料(20S,24R)-环氧达玛烷-3β,12β,25-三醇通过天然产物分离得到或者通过20(S)原人参二醇在间氯过氧苯甲酸氧化作用下氧化环化方式合成获得，所述有机碱、缩合剂、酸、胺、氨基酸衍生物由市售购得。

5.权利要求1所述结构式(I)的pyxinol衍生物的用途，其特征在于所述结构式(I)的pyxinol衍生物用于制备抗IRI药物。