CN107043373B

CN107043373B - 一种噁三唑类no供体型他汀衍生物及其制备方法和应用

Info

Publication number: CN107043373B
Application number: CN201710206965.XA
Authority: CN
Inventors: 陈宇瑛; 薛雨; 艾林; 王式跃
Original assignee: Zhejiang Haisen Pharmaceutical Ltd By Share Ltd; Sichuan Industrial Institute of Antibiotics
Current assignee: Zhejiang Haisen Pharmaceutical Ltd By Share Ltd; Sichuan Industrial Institute of Antibiotics
Priority date: 2017-03-31
Filing date: 2017-03-31
Publication date: 2020-04-28
Anticipated expiration: 2037-03-31
Also published as: CN107043373A

Abstract

本发明主要提供了一种噁三唑类NO供体型他汀衍生物及其制备方法。本发明提供的NO供体型他汀衍生物在体内释放少量的NO，通过NO的生物活性，有望增强他汀类药物的非调脂活性，降低不良反应，对NO供体型药物研究具有重要的研究价值。本发明提供的NO供体型他汀衍生物的结构通式如式(Ⅰ)所示：

Description

一种噁三唑类NO供体型他汀衍生物及其制备方法和应用

技术领域

本发明属于制药和药物化学领域，具体涉及一种噁三唑类NO供体型他汀衍生物及其制备方法和应用。

背景技术

20世纪90年代以来，由于NO在医学方面所显示的巨大潜力而逐渐成为生命科学和医药研究的热点和前沿之一，为新药的发现开辟了一条新途径。

NO供体是指那些在生理条件下能释放NO的化合物。NO作为信使物质和效应分子，在心血管、神经及免疫等系统中发挥着极其重要的作用。如舒张血管平滑肌、抑制血小板黏附和聚集、抑制血管平滑肌的增生和迁移、抗炎抗氧化等作用。

迄今为止，有数百个NO供体被研发出来，并广泛用于各种生物学研究。其结构主要有：有机硝酸酯类、亚硝基硫醇类、呋咱氮氧类、偶氮鎓二醇盐类、N-芳基-N，-羟基胍类、噁三唑类、金属卟啉配合物类、FK409衍生物类等。

目前，NO供体研究的热点主要在以下五个方面：新型NO供体的发现、NO供体新的应用、NO供体与已知药物的偶联、NO供体释放系统的设计、具有组织特异性即靶向性的NO供体的研发。近些年来噁三唑类NO供体的研究显得尤为活跃。文献N.G.Finnegan etal.J. Org.Chem.1965,30,567～5753首次报道了环己基-1,2,3,4-噁三唑-5- 亚胺盐酸盐，然而相关生物活性未见报道。文献C.Christophersen et al. Acta ChemicaScandinavica,1971,25,625～630.、K.Masuda etal.Chem. Pharm.Bull.1971,19(3):559～563和Hanley etal.J.C.S,Perkin Trans I,1979,736～740。述及了3-芳基-1,2,3,4-噁三唑-5-亚胺类似物，其中，芳基被甲基、卤素、丙基或环己基取代的衍生物，有望能够成为新的降血压药物，但是有关其生物活性未见报道。专利JP2090470和 JP2110270报道了3位被芳基、氯或甲基取代的1,2,3,4-噁三唑-5-亚胺盐以及酰基衍生物，该专利首次描述了相关化合物的血管舒张和降血压活性。专利GB2015878描述了3-苯基-1,2,3,4-噁三唑-5-亚胺化合物作为农药、杀虫或除草的活性。专利US4329355报道了5-亚胺-1,2,3,4- 噁三唑的氢氧化物或3、5位取代的衍生物在抗癌活性中具有一定的研究价值。专利WO9403442报道了以上文献或专利描述的具有抗血小板聚集、舒张血管等生物活性的3、5位取代的1,2,3,4-噁三唑-5- 亚胺结构衍生物以及药学可接受的盐或立体异构体。有机化学杂志，2008，28(5)：819～824，一篇“3-芳基-1,2,3,4-噁三唑-5-亚胺与阿司匹林偶联物的合成和抗血栓活性的研究”，报道了具有降低胃肠道副作用、舒张血管、抗血栓活性较强的噁三唑类NO供体型阿司匹林衍生物。

然而，至今未见噁三唑类NO供体型他汀衍生物的报道。

NO供体型药物就是将某一药物与NO供体化合物通过成酯、酰胺等形式连接而成的一类前药，以期能兼具两者的性质，强化药理作用，降低毒副作用，或能协同地完成治疗作用。NO供体型他汀药物就是其中较典型的例子。

国外对NO供体型他汀类降血脂药物进行研究的机构主要是法国的NicOx S.A.公司。该公司申请的中国专利CN1794987A，题为“具有提高抗炎、抗血栓形成和抗血小板活性的作为降胆固醇药的氟伐他汀、普伐他汀、西立伐他汀、阿托伐他汀和瑞舒伐他汀的硝基氧基衍生物”于2010年9月29日获得了SIPO的授权。该公司于2006年3 月与美国Merck公司达成一项合作协议，以19.2百万美元用于NO 供体型心脑血管药物的研发，其中，研发的硝酸酯类NO供体型阿托伐他汀偶联药物NCX6560目前已完成一期临床试验，临床结果显示该偶联药物NCX6560具有良好的安全性与耐受性，同剂量条件下具有比阿托伐他汀更强的调脂活性，且通过供体部分释放的NO有效地增强了阿托伐他汀多效的药理活性，诸如抗炎，抗血小板聚集、抗血栓形成等。

在国内，四川抗菌素工业研究所长期从事他汀类降血脂药物的研究，紧随国际新药创新研发思路，2006年在国内率先开展NO供体型他汀类降血脂药物的研究。目前已对有机硝酸酯类、呋咱氮氧类、 N-芳基-N，-羟基胍类等NO供体型他汀衍生物进行了研究，并申请了相关专利，一篇题为“他汀类降血脂药物呋咱氮氧基衍生物及其制备方法”已获得发明专利权，专利号CN200910059783.X。此外，北京润德康医药技术有限公司报道了硝酸酯类NO供体型匹伐他汀衍生物以及降血脂和抗血栓的药理活性，并对其知识产权进行了保护，详见专利CN101270084A。

发明内容

针对现有技术的缺点和技术空白，本发明的目的之一在于提供一种噁三唑类NO供体型他汀衍生物，其结构式如式(Ⅰ)所示：

其中：

n＝0～3；当n非0时，R¹分别独立地选自具有C₁～C₁₀的烷基或烷氧基、卤素、三氟甲基、硝基、氰基、芳香基或烷基磺酰基；优选的，当n非0时，所述R¹分别独立地选自具有C₁～C₃的直链或支链的烷基或烷氧基、氧基、卤素、三氟甲基、硝基、氰基、芳香基或烷基磺酰基；

Z为-O-、-S-、-NH-或-NR²-；

R²为C₁～C₁₀的直链或支链烷基，优选甲基。

X包括-C(O)-、-C(O)NH-、-C(O)O-、-SO₂-、-SO₂NH-或-SO₂O- 中的一种；

Y为具有如下任一含义的二价基团：

(a)不被取代基取代的或被任意个取代基取代直链或支链C₁-C₁₀亚烷基，所述取代基包括烃基、卤素原子或羟基；优选为不被取代基取代的或被任意个取代基取代的直链或支链C₁～C₆亚烷基，所述取代基包括烃基、卤素原子或羟基；

(b)-R³-R⁴-；其中，R⁴为羰基或磺酰基，R³的定义同a；

(c)

其中，m为0或者1～10中的整数，n为1～10中的整数；R³定义同(a)，R⁴定义同(b)；T为苯环、或者包含至少一个杂原子的五元或六元的饱和、不饱和或芳香杂环，所述杂原子包括氮、氧或硫；T 上的R⁵取代为任意单取代、二取代或三取代，取代基为卤素、甲基或烷氧基；

优选的，所述T包括如下结构中的一种：

R为他汀残基。

本发明所述的NO供体型药物是将他汀类药物与噁三唑类似物通过成酯、酰胺等形式连接而成的一类前药，能兼具两者的性质，强化药理作用，降低毒副作用，或能协同地完成治疗作用。

所述的“C1～C10的烷基或烷氧基”，是指含有一个到十个碳原子的直链或支链的烷基或烷氧基。

所述的“C1～C10的亚烷基”，是指直链或支链的C1～C10碳氢化合物。

具体举例而言，R是洛伐他汀、辛伐他汀、普伐他汀、氟伐他汀、阿托伐他汀、西立伐他汀、瑞舒伐他汀或匹伐他汀的残基，结构式为：

具体举例而言，所述化合物的结构式为

为方便理解，将式(Ⅰ)分解为如下结构：

通式(Ⅰ)化合物是由A、B、C三部分组成，A代表噁三唑类NO 供体类似物结构，C代表他汀类药物结构，B代表连接A与C的中间连接链。

本发明还提供了具有结构式(Ⅰ)化合物的制备方法，所述方法包括步骤：

噁三唑类NO供体化合物(Ⅱ)与中间连接链反应得中间体(Ⅲ)，中间体(Ⅲ)与他汀盐(Ⅳ)在惰性有机溶剂反应即得可以目标化合物(Ⅰ)；

其中，不同的A分别独立的为Cl、Br或I；M为碱金属或碱土金属，优选Ca²⁺/2；R、R¹、X、Y和Z的定义同在所述具有结构式(Ⅰ)化合物中的定义一致。

所述惰性有机溶剂包括DMF、DMSO、THF、苯、甲苯或多卤代脂肪族的碳氢化合物；中间体(Ⅲ)与他汀盐(Ⅳ)反应时，反应温度为0℃～80℃，反应时间为0.5-50小时。

上述路线中，重氮盐酸盐在合适的溶剂如水、醇中，采用亚硫酸氢钠、亚硫酸钠或氯化亚锡等还原剂进行反应，制得取代的芳香肼盐酸盐中间体，然后与硫氰酸的钠盐、钾盐或铵盐在合适溶剂如醇或水中，回流反应5～20小时制得芳香基取代的氨基硫脲衍生物，参考文献Houben-Weyl：“Methoden Der Organischen Chemie E4”,page 513.，该衍生物在醇溶剂中，与亚硝酸异戊酯反应，制得化合物(Ⅱ)。

式(Ⅱ)化合物的部分合成反应可参考WO9403442、JP2090470、 GB2015878、US4329355、N.G.Finnegan etal.J.Org.Chem. 1965,30,567～575、PerkinTrans I,fromJ.C.S,1979,747～751、有机化学杂志2008年第28卷第5期819～824等。

中间体(Ⅲ)的制备：以弱碱性溶剂如吡啶、三乙胺等，或以二氯甲烷为溶剂(用碳酸氢钠水溶液调碱性)，将原料(Ⅱ)溶于上述溶剂中，冷却至0℃，缓慢滴加入氯乙酰氯，反应1～3小时后处理即得中间体(Ⅲ)。

目标化合物(Ⅰ)的制备：上述制得的中间体(Ⅲ)与他汀盐(Ⅳ) 在惰性有机溶剂如DMF、DMSO、THF、苯、甲苯、多卤代脂肪族的碳氢化合物中，于0℃-80℃的范围内反应0.5-50小时制得目标化合物(Ⅰ)：

式(Ⅳ)化合物为已知化合物，可从市场购买或根据文献自己合成得到。

本发明的另外一个目的在于提供本发明上述化合物的药学意义上可接受的盐，所述盐包括将所述化合物与无机碱、有机碱、无机酸或者有机酸结合形成的盐，所述盐包括碱金属盐、碱土金属盐或铵盐，所述无机酸包括盐酸、硫酸、硝酸或磷酸，所述有机酸包括乙酸、三氟乙酸、乳酸、马来酸、富马酸、酒石酸、柠檬酸、对甲苯磺酸或甲磺酸。

本发明的另外一个目的在于提供上述化合物的异构体或立体异构体或者它们的混合物，所述立体异构体包括纯的对映体、纯的非对映体、对映体混合物、非对映体混合物、内消旋体或外消旋体。

本发明的另外一个目的在于提供包含上述本发明化合物或者所述盐或者所述化合物的异构体或立体异构体或者它们的混合物的药物组合物，该药物组合物还包含药学意义上可接受的载体。通过知晓本发明化合物的药学特性，本领域人员可知，将其与药学意义上可接受的载体组合后所得的药物组合物是非常容易的。

本发明上述药物组合物的剂型包括片剂、丸剂、胶囊、颗粒剂、散剂、注射剂或栓剂中的一种。

附图说明

图1为本发明实施例7和例9化合物释放NO总量随时间变化图。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明进行具体描述，有必要在此指出的是以下实施例只是用于对本发明进行进一步的说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的技术熟练人员根据上述发明内容所做出的一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。

实施例1

3-(4-氯苯基)-1,2,3,4-噁三唑-5-氯乙酰亚胺的合成

氮气保护下，于100ml三颈瓶中，将3-(4-氯苯基)-1,2,3,4-噁三唑 -5-亚胺盐酸盐(0.3496g，1.5mmol)溶解于25ml二氯甲烷，加入碳酸氢钠(0.33g，4.0mmol)和水8ml，搅拌均匀后冷却至0℃，滴加入氯乙酰氯(0.2259g，2.0mmol)的二氯甲烷(25ml)溶液，反应1.5 小时后(薄层色谱检查反应进程，EA：PE＝3:1)，分出有机层，水洗 (3*20ml)后用无水硫酸镁干燥，过滤，浓缩得黄色固体，加入15ml 乙醚，搅拌10分钟，过滤，干燥得淡黄色具有光泽的固体粉末 311.3mg，收率76％。

ESI-MS：274.1(M+1)⁺

¹H-NMR(400MHz，DMSO，25℃)：

8.18(2H，d)；7.87(2H，d)；4.39(2H，s)。

实施例2

3-(4-甲苯基)-1,2,3,4-噁三唑-5-氯乙酰亚胺的合成

制备方法参照实施例1

ESI-MS：253.6(M+1)⁺

¹H-NMR(400MHz，DMSO，25℃)：

8.05(2H，d)；7.59(2H，d)；4.38(2H，s)；2.47(3H，s)。

实施例3

3-(2,4-二甲苯基)-1,2,3,4-噁三唑-5-氯乙酰亚胺的合成

制备方法参照实施例1

ESI-MS：267.7(M+1)⁺

¹H-NMR(400MHz，CDCl₃，25℃)：

7.74(1H，d)；7.28(2H，d)；4.29(2H，s)；2.53(3H，s)； 2.47(3H，s)。

实施例4

3-(4-氟苯基)-1,2,3,4-噁三唑-5-氯乙酰亚胺的合成

制备方法参照实施例1

ESI-MS：257.6(M+1)⁺

¹H-NMR(400MHz，DMSO，25℃)：

8.16(2H，d)；7.66(2H，d)；4.69(2H，s)；

实施例5

3-(2,4-二氯苯基)-1,2,3,4-噁三唑-5-氯乙酰亚胺的合成

制备方法参照实施例1

ESI-MS：308.5(M+1)⁺

¹H-NMR(400MHz，DMSO，25℃)：

8.25(1H，d)；8.13(1H，d)；7.90(1H，dd)；4.42(2H，s)。

实施例6

3-(4-氯苯基)-1,2,3,4-噁三唑-5-{(3R,5R)-7-[2-(4-氟苯基)-5-异丙基 -3-苯基-4-(苯胺羰基)吡咯-1-基]-3,5-二羟基庚酸酯基}乙酰亚胺的合成

室温条件下，将3-(4-氯苯基)-1,2,3,4-噁三唑-5-氯乙酰亚胺(0.1g，0.366mmol)的N,N-二甲基甲酰胺5ml溶液滴加入阿托伐他汀钙 (0.423g，0.366mmol)的N,N-二甲基甲酰胺5ml溶液中，搅拌均匀，加入适量碘化钾催化反应，薄层色谱检测反应(EA：PE＝2：1)，反应约50小时后，加入乙醚萃取，水洗有机层，无水硫酸镁干燥，过滤，浓缩得223.3mg黄色固体，收率为76.7％。

ESI-MS：796.3(M+1)⁺

¹H-NMR(400MHz，DMSO，25℃)：

9.81(1H，s)；8.16(2H，d)；7.85(2H，d)；7.50(2H，d)； 7.27～7.16(6H，m)；7.07～7.06(4H，m)；7.02～6.98(2H，m)；4.82 (1H，d)；4.69(2H，s)；4.66(1H，d)；3.99～3.90(2H，m)；3.80～3.73 (1H，m)；3.61～3.50(1H，m)；3.27～3.19(1H，m)；2.48～2.38(2H， m)1.65～1.51(2H，m)；1.50～1.42(2H，m)；1.36(6H，d)。

实施例7

3-(2,4-二甲苯基)-1,2,3,4-噁三唑-5-{(3R,5R)-7-[2-(4-氟苯基)-5-异丙基-3-苯基-4-(苯胺羰基)吡咯-1-基]-3,5-二羟基庚酸酯基}乙酰亚胺的合成

制备方法参照实施例6

ESI-MS：789.9(M+1)⁺

¹H-NMR(400MHz，DMSO，25℃)：

9.80(1H，s)；7.77(1H，d)；7.51(2H，d)；7.43(1H，s)； 7.37(1H，d)；7.27～7.16(6H，m)；7.07～7.06(4H，m)；7.02～6.96 (2H，m)；4.81(1H，d)；4.74(2H，d)；4.64(1H，d)；3.99～3.90 (2H，m)；3.80～3.73(1H，m)；3.61～3.50(1H，m)；3.27～3.19(1H， m)；2.48～2.38(2H，m)；2.39(6H，d)；1.65～1.51(2H，m)；1.50～1.42 (2H，m)；1.37(6H，d)。

实施例8

3-(2,4-二氯苯基)-1,2,3,4-噁三唑-5-{(3R,5R)-7-[2-(4-氟苯基)-5-异丙基-3-苯基-4-(苯胺羰基)吡咯-1-基]-3,5-二羟基庚酸酯基}乙酰亚胺的合成

制备方法参照实施例6

ESI-MS：830.7(M+1)⁺

¹H-NMR(400MHz，DMSO，25℃)：

9.81(1H，s)；8.22(1H，d)；8.11(1H，d)；7.88(1H，dd)； 7.50(2H，d)；7.27～7.16(6H，m)；7.08～7.06(4H，m)；7.02～6.96 (2H，m)；4.80(1H，d)；4.71(2H，s)；4.65(1H，d)；3.99～3.90 (2H，m)；3.80～3.73(1H，m)；3.61～3.50(1H，m)；3.27～3.19(1H， m)；2.48～2.38(2H，m)1.65～1.51(2H，m)；1.50～1.42(2H，m)； 1.36(6H，d)。

实施例9

3-(4-氟苯基)-1,2,3,4-噁三唑-5-{(3R,5R)-7-[(1S,2S,6R,8S,8aR)-8-(2,2-二甲基丁酰氧基)-1,2,6,7,8,8a-六氢-2,6-二甲基-1-萘基]-3,5-二羟基庚酸酯基}乙酰亚胺的合成

室温条件下，将3-(4-氟苯基)-1,2,3,4-噁三唑-5-氯乙酰亚胺(0.5g， 1.95mmol)的N,N-二甲基甲酰胺20ml溶液滴加入辛伐他汀钠(1.0g， 2.18mmol)的N,N-二甲基甲酰胺20ml溶液中，搅拌均匀，加入适量碘化钾催化反应，薄层色谱检测反应(EA：PE＝2:1)，反应约40小时后，用乙醚萃取，水洗，无水硫酸镁干燥，过滤,浓缩得黄色固体。

ESI-MS：657.7(M+1)⁺

¹H-NMR(400MHz，DMSO，25℃)：

8.25～8.21(2H，m)；7.67～7.62(2H，m)；5.95(1H，d)；5.79～5.75 (1H，m)；5.48(1H，s)；5.17(1H，d)；4.78(1H，d)；4.69(2H， d)；4.48(1H，d)；4.10～4.02(1H，m)；3.54～3.44(1H，m)；2.64～2.50 (1H，m)；2.50～2.37(1H，m)；2.50～2.37(2H，m)；2.32(1H，d)；2.05～1.98(1H，m)；1.94～1.86(1H，m)；1.65～1.42(2H，m)；1.65～1.42 (2H，m)；1.65～1.42(2H，m)；1.36～1.26(2H，m)；1.22～1.12(1H， m)；1.05(6H，s)；1.01(3H，d)；0.83(3H，d)；0.77(3H，t)。

实施例10

3-(4-甲苯基)-1,2,3,4-噁三唑 -5-{(3R,5R)-7-[(1S,2S,6R,8S,8aR)-8-(2,2-二甲基丁酰氧基)-1,2,6,7,8,8a-六氢-2,6-二甲基-1-萘基]-3,5-二羟基庚酸酯基}乙酰亚胺的合成

制备方法参照实施例9

ESI-MS：653.8(M+1)⁺

¹H-NMR(400MHz，DMSO，25℃)：

8.11(2H，d)；7.64(2H，d)；6.01(1H，d)；5.86～5.81(1H， m)；5.55(1H，s)；5.24(1H，d)；4.85(1H，d)；4.74(2H，d)； 4.54(1H，d)；4.14～4.06(1H，m)；3.60～3.50(1H，m)；2.53(3H， s)；2.64～2.50(1H，m)；2.50～2.37(1H，m)；2.50～2.37(2H，m)； 2.32(1H，d)；2.05～1.98(1H，m)；1.94～1.86(1H，m)；1.65～1.42 (2H，m)；1.65～1.42(2H，m)；1.65～1.42(2H，m)；1.36～1.26(2H， m)；1.22～1.12(1H，m)；1.11(6H，s)；1.07(3H，d)；0.89(3H，d)；0.83(3H，t)。

实验例

NO释放活性测定

噁三唑类NO供体的结构是一个内盐形式，在生物体内经代谢，伴随着他汀药物释放的同时，游离的1，2，3，4-噁三唑-5-亚胺3位 N上正电荷暴露容易经水解开环；另一方面游离的NH^-被氧化，同时释放NO，其释放NO的机制如下：

所以，该类供体型他汀衍生物的设计主要是在3位引用取代芳香环来连接噁三唑杂环，在5位亚胺上引用磺酰基或酰胺基团以便与他汀连接成供体药物。

目标化合物通过亚硝酸盐-硝酸盐法进行NO释放活性测定。在含巯基化合物如L-半胱氨酸或谷胱甘肽等的参与下，该类供体NO释放可明显加速。释放出的NO化学性质活泼，在水溶液或富氧条件下很容易被氧化成亚硝酸盐，再发生重氮化、偶合反应产生玫瑰红色的化合物，该偶联产物在548nm波长处具有特定强吸收峰，通过紫外吸收测定，从而间接测定目标化合物释放NO的量。

分别测试实施例7、例9目标化合物，化合物测试浓度为 0.1mmol/l，测得紫外吸收数据，通过标准溶液回归方程换算成NO浓度见下表：

表1：不同时间(min)测定目标化合物释放NO的浓度(C/10^-5mol/l)

从表1可以看出：噁三唑类NO供体型他汀衍生物释放NO半衰期较短，基本在一小时内NO释放总量达到峰值。

实施例7、实施例9化合物的NO释放随时间变化如图1所示，从图1可看出该类供体型化合物NO释放随时间变化情况相似。以实施例7、例9的2个化合物在3小时内释放NO的总量计算释放百分率见下表2：

表2：目标化合物体外释放NO百分率(％)

该类NO供体型他汀衍生物在体内释放少量的NO，通过NO的生物活性，有望增强他汀类药物的非调脂活性，降低不良反应，对 NO供体型药物研究具有重要的研究价值。