CN107814787A - 一种他克林‑吲哚乙酸杂联体化合物及其制备方法和应用 - Google Patents

一种他克林‑吲哚乙酸杂联体化合物及其制备方法和应用 Download PDF

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张华�
江成世
朱孔凯
成志强
宋佳丽
李越
费艳
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王溪
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Abstract

本发明公开了一种他克林‑吲哚乙酸杂联体及其制备方法和应用，属于药物合成领域。该化合物结构式如式(I)所示：

Description

一种他克林-吲哚乙酸杂联体化合物及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及一系列他克林-吲哚乙酸杂联体及其制备方法和应用，属于药物合成领域。
背景技术
阿尔茨海默症(Alzheimer’s Disease，AD)是一种进行性发展的致死性神经退行性疾病，临床表现为认知障碍、日常生活能力减退并伴有各种神经精神症状，然而目前临床上尚无有效治疗药物。根据世界阿尔茨海默病协会统计，2015年全球约有四千六百万AD患者，随着老龄化日益严重，到2050年AD患者人数将达1.38亿。
AD病因及发病机制极其复杂，而胆碱能神经元损伤是较早被公认的AD发病机制。而胆碱酯酶可水解神经递质乙酰胆碱(ACh)，进而导致乙酰胆碱的合成、释放和摄取减少，从而造成学习和记忆力衰退。与丁酰胆碱酯酶(BChE)相比，乙酰胆碱酯酶(AChE)活性更强，可水解脑中约80％的乙酰胆碱。因此，AChE抑制剂可增加中枢神经系统的乙酰胆碱含量，有助于改善AD病人的认识和记忆能力。目前，AChE抑制剂是被研究的最多且临床上最为普遍认同的一线治疗AD药物。美国FDA曾批准或4种AChE抑制剂，包括他克林、多奈哌齐、雷司替明和加兰他敏。然而，这些AChE抑制剂治疗效果均不佳，只能在病情发展的特定阶段有限的缓解或稳定病情且伴有严重副作用。另有大量证据表明，重度AD患者脑中
AChE的活性降低，而BChE的活性增强。例如，AChE敲出的小鼠仍然能够生存且乙酰胆碱处于正常水平。这些实验表明，抑制BChE可弥补胆碱酯酶的缺陷。因此，AChE/BChE双重抑制剂在治疗预防AD方面具有良好的应用前景。
他克林作为第一个批准治疗AD的药物，是一个AChE/BChE双重抑制剂。然而，其肝毒副作用较大，已经退出了临床使用。但科学家对他克林衍生物的研究没有停止，采用挛药的设计方法，设计、合成出一批他克林二联体或杂联体，以望求得效能更高，副作用更小的新型胆碱酯酶抑制剂。例如，Pang等报道了烷烃偶联的“他克林二联体”衍生，其毒性比他克林低近10000倍，治疗效果约是他克林的100倍(Pang YR,et al.J.Bio.Chem.,1996,271,23646)；最近Nepovimova等报道的他克林-Trolox杂联体具有胆碱酯酶抑制活性强，体内毒性低且易通过血脑屏障等优点(Nepovimova E,et al.J.Med.Chem.,2015,58,8985)。文献调研表明，吲哚化合物广泛分布在自然资源中，其中吲哚乙酸属于生长素类的天然植物激素，与细胞增值、分化相关。吲哚乙酸被报道具有抗微生物、抗癌、抗炎，以及较弱的BChE抑制活性(Yue Q,et al.J.Agric.Food Chem.,2000,48,4687；Kim SY,et al.AnticancerRes.,2010,30,4607；Dileep KV,et al.J.Mol.Simulat.,2013,40,418；Bodur E,etal.Chem.Biol.Interact.,2005,157-158,375.)。
基于此，我们课题组设计合成了一类新的他克林-吲哚乙酸杂联体，经活性筛选发现该类化合物具有较好的AChE和BChE双重抑制活性，部分化合物与阳性对照药物他克林活性相当，因此有望在AD治疗药物的研发中得到应用。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种新的他克林-吲哚乙酸杂联体化合物。该化合物未见文献报道，具有较好的AChE和BChE双重抑制活性，对治疗AD具有潜在的应用前景。
本发明还提供了一种他克林-吲哚乙酸杂联体化合物的制备方法。
本发明还提供了一种他克林-吲哚乙酸杂联体化合物的应用。
本发明采用以下技术方案：
一种他克林-吲哚乙酸杂联体化合物，其具有AChE和BChE双重抑制活性，该化合物的结构式如式(I)所示：
式中n＝1～7。
一种他克林-吲哚乙酸杂联体化合物的制备方法，它包括以下步骤：
(1)将1a.q.的吲哚乙酸完全溶解于溶剂中，然后向其中加入缩合剂室温搅拌3h，向上述反应液中加入已经溶解于溶剂中的1a.q.的他克林衍生物，室温搅拌反应3h，TLC检测反应完全，减压浓缩反应液，硅胶色谱分离纯化即得到相应的式I化合物。
所述缩合剂为N,N'-二环己基碳二亚胺、N,N'-二异丙基碳二亚胺、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐、偶氮二甲酸二乙酯、偶氮二甲酸二异丙酯、1-羟基-7-偶氮苯并三氮唑、1-羟基苯并三氮唑、O-(7-氮苯并三氮唑)-N,N,N',N'-四甲基脲六氟磷酸酯和苯并三氮唑-N,N,N',N'-四甲基脲六氟磷酸酯中的一种或两种以上的组合。
所述溶剂为四氢呋喃、乙腈、1,4-二氧六环、氯仿、二氯乙烷、三乙胺和N,N-二异丙基乙胺的一种或一种以上。
合成路线如下：
上述的他克林-吲哚乙酸杂联体化合物可以用于制备治疗AChE和/或BChE介导疾病的药物。AChE和/或BChE介导的疾病包括认知障碍如老年痴呆症、轻度认知损伤和/或神经变性损伤，如阿尔茨海默病等。上述的他克林-吲哚乙酸杂联体化合物具有AChE/BChE双重抑制活性，可与常规药剂学上可接受的辅料制备相应的药物。
本发明的有益效果如下：
(1)本发明的他克林-吲哚乙酸杂联体具有AChE和BChE双重抑制活性，部分化合物活性与阳性对照药物他克林活性相当，对AChE和BChE的抑制活性(IC50值)达到了纳摩尔水平。
(2)本发明的他克林-吲哚乙酸杂联体制备方法简单、原料易得，作为AChE和BChE双重抑制剂在制备抗AD药物中具有潜在的应用前景和临床意义。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步的详细说明。这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例1：式I化合物的制备
5ml二氯甲烷溶解175mg吲哚乙酸(1，1当量)，加入103mg N,N-二异丙基乙胺和304mg 2-(7-偶氮苯并三氮唑)-四甲基脲六氟磷酸酯，室温搅拌3h，TLC检测反应完全。向上述反应液中加入溶解于二氯甲烷中的相应的他克林衍生物(2，1当量)，室温搅拌三小时，TLC检测反应完全，减压浓缩反应液，硅胶色谱分离纯化得到相应的式I化合物，其中n＝1～7。具体化合物如下：
式I-1化合物
白色固体(172mg，43.3％)，熔点202.1–203.5℃。1H NMR(600MHz,MeOD)δ8.32(d,J＝8.4Hz,1H),7.82(t,J＝8.4Hz 1H),7.70(d,J＝8.4Hz,1H),7.51(t,J＝7.8Hz 1H),7.31–7.27(m,2H),7.14(s,1H),6.93(t,J＝7.8Hz,1H),6.50(t,J＝7.8Hz,1H),5.49(s,1H),4.09(t,J＝5.4Hz 2H),3.68(t,J＝5.4Hz 2H),3.62(s,2H),2.80(t,J＝6.6Hz 2H),2.21(t,J＝6.6Hz 2H),1.74–1.59(m,4H).13C NMR(150MHz,MeOD)δ176.77,157.84,151.07,139.93,138.01,133.86,128.09,126.71,125.96,125.24,122.35,120.04,119.51,118.99,116.78,112.86,112.35,109.24,40.11,34.18,29.18,24.15,22.62,21.62.ESI-MS m/z 399.2[M+H]+.
式I-2化合物
黄色油体(259mg，62.9％)。1H NMR(600MHz,MeOD)δ8.23(d,J＝8.4Hz,1H),7.81(t,J＝8.4Hz,1H),7.72(d,J＝8.4Hz,1H),7.48(t,J＝7.8Hz,2H),7.28(d,J＝8.4Hz,1H),7.15(s,1H),7.01(t,J＝7.8Hz,1H),6.88(t,J＝7.8Hz,1H),3.64(s,2H),3.38–3.34(m,2H),3.04(q,J＝7.8Hz,2H),2.98–2.94(m,2H),2.63–2.59(m,2H),1.97–1.92(m,2H),1.92–1.87(m,4H).13C NMR(150MHz,MeOD)δ175.79,158.02,139.69,138.12,133.98,128.36,126.33,126.26,125.05,122.51,120.08,119.90,119.20,117.21,117.11,113.10,112.40,109.31,43.50,37.20,34.17,31.52,29.31,22.94,21.79.ESI-MS m/z 413.2[M+H]+.
式I-3化合物
黄色油体(256mg，62.3％)。1H NMR(600MHz,MeOD)δ8.09(d,J＝8.4Hz,1H),7.73(d,J＝8.4Hz,1H),7.62(t,J＝8.4Hz,1H),7.47(d,J＝7.8Hz,1H),7.39(t,J＝7.8Hz,1H),7.29(d,J＝8.4Hz,1H),7.13(s,1H),7.02(t,J＝7.8Hz,1H),6.90(t,J＝7.8Hz,1H),5.47(s,1H),3.59(s,2H),3.30–3.29(m,2H),3.16(t,J＝6.6Hz,2H),2.95(t,J＝6.0Hz,2H),2.61(t,J＝6.0Hz,2H),1.84–1.90(m,4H),1.63–1.57(m,2H),1.54–1.48(m,2H).13C NMR(151MHz,MeOD)δ175.00,156.55,154.69,145.10,138.13,131.20,128.43,125.27,125.24,125.07,125.00,122.53,119.87,119.30,115.52,112.35,109.42,64.31,40.00,34.13,32.51,29.23,27.73,25.63,23.68,23.03.ESI-MS m/z 427.9[M+H]+.
式I-4化合物
黄色固体(316mg，72.2％)，熔点65.4–67.6℃。1H NMR(600MHz,MeOD)δ8.10(d,J＝8.4Hz,1H),7.74(d,J＝8.4Hz,1H),7.63(t,J＝8.4Hz,1H),7.48(d,J＝7.8Hz,1H),7.39(t,J＝7.8Hz,1H),7.31(d,J＝8.4Hz,1H),7.14(s,1H),7.03(t,J＝7.8Hz,1H),6.91(t,J＝7.8Hz,1H),3.60(s,2H),3.60–3.55(m,2H),3.17(t,J＝6.6Hz,2H),2.96(t,J＝6.6Hz,2H),2.63(t,J＝5.4Hz,2H),1.93–1.84(m,4H),1.63–1.57(m,2H),1.54–1.47(m,2H),1.30–1.26(m,2H).13C NMR(150MHz,MeOD)δ174.99,164.85,156.61,154.65,145.17,138.14,131.16,128.44,125.28,125.06,125.03,122.54,119.87,119.30,115.56,112.35,109.42,64.31,40.01,34.13,32.56,29.24,27.74,25.64,23.69,23.05.ESI-MS m/z 441.9[M+H]+.
式I-5化合物
黄色油体(282mg，62.3％)，熔点70.5–72.3℃。1H NMR(600MHz,CDCl3)δ8.61(s,1H),7.93(d,J＝7.8Hz,2H),7.55(d,J＝7.8Hz,1H),7.53(d,J＝7.8Hz,1H),7.40(d,J＝8.4Hz,1H),7.20(t,J＝8.4Hz,1H),7.11(t,J＝7.8Hz,1H),7.09(t,J＝7.8Hz,1H),5.68(s,1H),3.72(s,2H),3.42(t,J＝7.2Hz,2H),3.17–3.12(m,2H),3.09–3.04(m,2H),2.70–2.64(m,2H),1.93–1.91(m,4H),1.59–1.51(m,2H),1.37–1.31(m,2H),1.31–1.27(m,2H),1.20–1.12(m,2H).13C NMR(150MHz,CDCl3)δ171.60,158.37,151.05,147.27,136.56,128.62,128.52,127.12,123.94,123.81,123.05,122.69,120.18,120.12,118.82,115.85,111.59,109.12,49.37,39.26,33.58,31.64,29.47,26.53,26.51,24.87,23.13,22.84.ESI-MS m/z455.3[M+H]+.
式I-6化合物
黄色油体(196mg，％)。1H NMR(600MHz,MeOD)δ8.30(d,J＝7.8Hz,1H),7.83(t,J＝7.8Hz,1H),7.75(d,J＝7.8Hz 1H),7.54(d,J＝8.4Hz,1H),7.50(d,J＝8.4,1H),7.29(t,J＝7.8Hz,1H),7.16(s,1H),7.01(t,J＝8.4Hz,1H),6.92(t,J＝8.4Hz,1H),3.79(t,J＝6.0,2H),3.62(s,2H),3.23–3.16(m,2H),3.03–2.96(m,2H),2.67–2.56(m,2H),2.00–1.86(m,4H),1.81–1.71(m,2H),1.57–1.47(m,2H),1.42–1.28(m,6H).13C NMR(150MHz,MeOD)δ174.97,157.92,151.66,139.83,138.14,134.05,128.46,126.51,126.41,125.03,122.50,120.11,119.82,119.37,117.08,112.86,112.34,109.52,55.83,43.80,39.92,34.18,31.01,30.01,29.32,24.81,22.91,21.83.ESI-MS m/z 469.2[M+H]+.
式I-7化合物
黄色固体(256mg，53.2％)，熔点70.9–71.6℃。1H NMR(600MHz,CDCl3)δ8.88(s,1H),8.16(d,J＝8.4Hz,1H),8.04(d,J＝8.4Hz,1H),7.58(t,J＝8.4Hz,1H),7.52(d,J＝7.8Hz,1H),7.40(d,J＝7.8Hz,1H),7.37(t,J＝8.4Hz,1H),7.18(t,J＝7.8Hz,1H),7.12(s,1H),7.09(d,J＝7.8Hz,1H),5.75(t,J＝5.4Hz,1H),3.71(s,2H),3.64(t,J＝10.8Hz,2H),3.16–3.12(m,4H),2.64(t,J＝6.6Hz,2H),1.91–1.85(m,4H),1.71–1.64(m,2H),1.35–1.29(m,4H),1.23–1.17(m,4H),1.15–1.10(m,2H).13C NMR(150MHz,CDCl3)δ174.85,155.34,143.99,138.00,131.67,128.48,125.43,125.41,124.97,124.28,122.49,119.90,119.35,114.93,112.33,109.52,49.19,39.47,33.60,31.47,29.84,29.45,29.01(d,J＝16.4Hz),26.62(d,J＝12.6Hz),24.36,22.66,21.97.ESI-MS m/z 483.3[M+H]+.
实施例2：胆碱酯酶抑制活性
试剂：乙酰胆碱酯酶(AChE)或丁酰胆碱酯酶(BChE)、作为底物的碘化硫代乙酰胆碱(ATC)或碘化硫代丁酰胆碱(BUC)，和作为显色剂的5,5-二硫双(2-硝基苯甲酸)(DTNB)均购自Sigma。AChE及BChE抑制活性测定参考Ellan等报道的方法进行(Ellman,G.L.etal.Biochem.Pharmacol.1961,7,88.)。96孔板每孔加入40μL的磷酸缓冲液(pH＝8.0)，然后将0.39、0.78、1.56、3.125、6.25、12.5、25、50和100M的10μL待式I溶液或空白对照加入到对应的空中，随后加入10μL的AChE，置于37℃摇床孵育5min。加入20μL的DTNB溶液，再置于37℃摇床孵育5min，随后加入10μL的底物ATC或BUC置于37℃摇床孵育3min后，酶标仪测定412nm处的吸光度，计算待测化合物对AChE、BChE的抑制率。根据抑制曲线求得化合物的IC50值(抑制酶活力50％时的抑制剂浓度)，如表1所示。
表1.式I化合物对AChE、BChE抑制活性的IC50值
从上述结果看出，该类他克林-吲哚乙酸杂联体具有较好的AChE、BChE双重抑制活性，其中如式I-4、I-5化合物在两种活性评价模型中，表现出与阳性对照药物他克林相当的活性。因而，本发明所制备的他克林-吲哚乙酸杂联体在制备抗AD药物中具有广阔的应用前景。本发明所述化合物作为活性成分再添加常规药剂学辅料制备出抗AD药物，可制备成常规药剂学上的片剂、颗粒剂、胶囊剂、口服液等任一种剂型。
以上以具体的实施例来举例说明本发明化合物的制备步骤、鉴定过程和活性测试实验过程，但对本领域的技术人员来说可以对此作出多种修改和变化，在不背离本发明的精神和范围的情况下，所附的权利要求书覆盖本发明范围内的所有这些修改。

Claims (6)

1.一种他克林-吲哚乙酸杂联体化合物，其特征在于，具有AChE和BChE双重抑制活性，该化合物的结构式如式(I)所示：
式中n＝1～7。
2.一种权利要求1所述的他克林-吲哚乙酸杂联体化合物的制备方法，其特征在于，它包括以下步骤：
(1)将1a.q.的吲哚乙酸完全溶解于溶剂中，然后向其中加入缩合剂室温搅拌3h，向上述反应液中加入已经溶解于溶剂中的1a.q.的他克林衍生物，室温搅拌反应3h，TLC检测反应完全，减压浓缩反应液，硅胶色谱分离纯化即得到相应的式I化合物。
3.根据权利要求2所述的他克林-吲哚乙酸杂联体化合物的制备方法，其特征在于，所述缩合剂为N,N'-二环己基碳二亚胺、N,N'-二异丙基碳二亚胺、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐、偶氮二甲酸二乙酯、偶氮二甲酸二异丙酯、1-羟基-7-偶氮苯并三氮唑、1-羟基苯并三氮唑、O-(7-氮苯并三氮唑)-N,N,N',N'-四甲基脲六氟磷酸酯和苯并三氮唑-N,N,N',N'-四甲基脲六氟磷酸酯中的一种或两种以上的组合。
4.根据权利要求2所述的他克林-吲哚乙酸杂联体化合物的制备方法，其特征在于，所述溶剂为四氢呋喃、乙腈、1,4-二氧六环、氯仿、二氯乙烷、三乙胺和N,N-二异丙基乙胺的一种或一种以上。
5.一种权利要求1所述的他克林-吲哚乙酸杂联体化合物的应用，其特征在于，所述他克林-吲哚乙酸杂联体化合物在制备治疗AChE和/或BChE介导疾病药物中的应用。
6.根据权利要求5所述的他克林-吲哚乙酸杂联体化合物的应用，其特征在于，所述AChE和/或BChE介导疾病为阿尔茨海默病。
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