CN108084233B - 一种糖基修饰的丁苯酞开环衍生物的制备方法及医药用途 - Google Patents

Abstract

本发明涉一种糖基修饰的丁苯酞开环衍生物的制备方法及医药用途，属于糖化学、药物化学和药物治疗学领域。本发明得到的丁苯酞开环衍生物，以及含有这些化合物的药用组合物以及其医药用途，特别是在预防和治疗心脑缺血性疾病、抗血小板聚集药物、抗血栓药物、抗脑缺血药物、抗痴呆药物及抗动脉粥样硬化药物中的应用。药理实验结果表明，该类化合物具有良好的抗血小板聚集活性，临床上可用于制备预防或治疗与血小板聚集有关的疾病的药物。

Description

一种糖基修饰的丁苯酞开环衍生物的制备方法及医药用途

技术领域

本发明涉一种糖基修饰的丁苯酞开环衍生物的制备方法及医药用途，属于糖化学、药物化学和药物治疗学领域。

背景技术

血小板在动脉血栓性疾病的发病过程中具有重要作用，阻断血小板在动脉粥样斑块上的沉着和随后的血栓形成，是抗血小板药物应用的主要目的。临床研究表明，抗血小板药物能够有效降低常见的心脑血管疾病(如心肌梗死、心绞痛、心律失常、冠心病、脑缺血、中风、脑梗死及外用血管性疾病)的发病率。

丁苯酞，又称3-丁基-1(3H)-异苯并呋喃酮(3-n-Butylphthalide，NBP)是从芹菜籽中分离提纯的一种化合物。经人工合成的NBP消旋体(商品名“恩必普”)于2002年上市，是我国脑血管病领域第一个拥有自主知识产权的国家一类新药，并获9项国内和国际专利。研究表明，NBP具有抗血小板聚集、抗血栓、抑制炎症反应、减轻脑水肿、减缓脑梗死及明显地改善脑微循环等多种生物活性。NBP分子中含有一个手性碳原子，故具有两种对用异构体，即(S)-NBP和(R)-NBP。据报道，(S)-NBP在抗血栓、改善脑微循环、改善线粒体功能以及神经细胞保护作用等方面较(R)-NBP突出，不仅能用于治疗急性脑缺血，而且可用于脑缺血的二级预防。因此，以单一构型的NBP为母核进行结构改造，获得洁性更好的化合物必将成为当前这一领域药物研发的热点。研究发现NBP开环衍生物2-(α-羟正戊基)苯甲酸(HPBA)钾盐是一种水溶性NBP前药，在体内、外均能经酶或化学作用转变成NBP而发挥药效(转化率达90％以上)，具有与NBP类似的生物活性和药代动力学特征，且口服后的生物利用度较NBP提高近一倍。因此，HPBA是一个具有良好开发前景的先导物。

自20世纪80年代以来，经糖类修饰的药物不断出现，并已成为新药研究和开发的活跃领域。糖类化合物独特的结构是构成其药理活性的重要基础。糖基的引入一方面可以赋予分子重要的性状特征和空间电子性质，增加其结构多样性，从而增强水溶性，提高生物利用度；另一方面，可以提高药物分子的靶向性、增强药效、降低副作用、改善其代谢的动力学参数并调节分子的药理活性，但是，糖修饰存在一些问题，比如糖基化合物合成复杂及稳定性不好等。因此，药物的糖基化改造是开发新药的有效途径之一。

发明内容

本发明公开了一种糖基修饰的丁苯酞开环衍生物、其制备方法及医药用途。药理实验证明，该类化合物具有良好的抗血小板聚集活性。因此，它们可用于预防和治疗与血小板聚集相关的疾病，这类疾病包括心肌梗死、心绞痛、心律失常、冠心病、脑缺血、中风、脑梗死或缺血性神经返行性疾病。

本发明首先提供了一种糖基修饰的丁苯酞开环衍生物，是在丁苯酞开环化学物HPBA的羧基上引入了糖基分子。

在本发明的一种实施方式中，所述糖基修饰的丁苯酞开环衍生物通式I所示：

其中：

R¹代表α-OH，β-OH，β-NH₂，β-NHAc；

R²代表C₁-C₆直链或支链硝酸酯、NR³R⁴；

R³和R⁴可相同或不同，并各自独立地代表氢原子、C₁-C₄直链或支链烷基硝酸酯或R³和R⁴与其所连接的氮原子一起形成5至7元脂肪杂环或芳杂环类硝酸酯，该环基可任意地由下述相同或不同的取代基单取代至五取代，所述取代基包括：C₁-C₆直链或支链烷基、C₁-C₆直链或支链烷氧基、羟基或卤素；

式I中一个手性中心*1表示S构型或R构型。

在本发明的一种实施方式中，所述R²代表硝酸酯、甲基硝酸酯、乙基硝酸酯、正丙基硝酸酯、异丙基硝酸酯、正丁基硝酸酯、异丁基硝酸酯、叔丁基硝酸酯、甲胺基硝酸酯、乙胺基硝酸酯、丙胺基硝酸酯、正丁胺基硝酸酯、3-甲基硝酸酯-吡咯基、3-乙基硝酸酯-吡咯基、3-正丙基硝酸酯-吡咯基、3-正丁基硝酸酯-吡咯基、4-甲基硝酸酯-哌啶基、4-乙基硝酸酯-哌啶基、4-正丙基硝酸酯-哌啶基、4-正丁基硝酸酯-哌啶基、N-甲基硝酸酯-哌嗪基、N-乙基硝酸酯-哌嗪基、N-正丙基硝酸酯-哌嗪基、N-正丁基硝酸酯-哌嗪基。

在本发明的一种实施方式中，所述糖基修饰的丁苯酞开环衍生物为I₁-I₁₂任意一种：

本发明优选化合物的对映体和非对映异构体以及其与可药用酸的加合盐构成了本发明的完整部分；在可药用酸中有盐酸、氢溴酸、硫酸、磷酸、乙酸、三氟乙酸、乳酸、丙酮酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、富马酸、酒石酸、马来酸、柠檬酸、抗坏血酸、甲磺酸、樟脑酸、草酸等。

下面药理实验中化合物的代号等同于此处代号所对应的化合物。

本发明的另一目的在于提供本发明通式I化合物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)(S)-或(R)-NBP在溶剂中经皂化、酸化反应制得内酯开环物(S)或(R)-HPBA，然后与氯乙酰氯反应成酯得到酯类化合物1；

(2)单糖分别经几步反应得到选择性保护的化合物5；

(3)化合物5与1在溶剂中，加入缩合剂后进行酯化反应得到关键中间体6；

(4)化合物6再经脱保护、S_N2取代反应得到目标化合物I；

合成路线如下：

其中，

R¹代表α-OH，β-OH，β-NH₂，β-NHAc；

R²代表C₁-C₆直链或支链硝酸酯、NR³R⁴。

在本发明的一种实施方式中，所述步骤(1)反应条件为碱性条件，反应温度为负20℃至回流，所述碱为碳酸钾、碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钠、氢氧化钾或吡啶或三乙胺或。

在本发明的一种实施方式中，所述步骤(1)中溶剂为乙腈、乙酸乙酯、丙酮、二氯甲烷、氯仿、四氢呋喃、N,N-二甲基甲酰胺、二甲亚砜或二氧六环中的一种或多种。

在本发明的一种实施方式中，所述步骤(2)中的糖为葡萄糖、甘露糖或氨基葡萄糖及N-乙酰氨基葡萄糖。

在本发明的一种实施方式中，所述步骤(3)反应条件为碱性条件，反应温度为负20℃至回流，所述碱为三乙胺、吡啶、4-二甲氨基吡啶或N,N-二异丙基甲胺。

在本发明的一种实施方式中，所述步骤(3)溶剂为乙腈、乙酸乙酯、丙酮、二氯甲烷、氯仿、四氢呋喃、N,N-二甲基甲酰胺、二甲亚砜或二氧六环中的一种或多种。

在本发明的一种实施方式中，所述步骤(3)缩合剂为N,N’-二环己基碳二亚胺、N-羟基琥珀酰亚胺、1-羟基苯并三唑或1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐。

这些中间体或目标化合物均可按照常规分离技术加以纯化，并且根据需要将其转化为与可药用酸的加成盐。

本发明的进一步目的在于提供一种含有有效量的通式I化合物或其旋光异构体、对映体、非对映体、外消旋体或外消旋混合物，或其药学上可接受的盐及可药用的载体的药物组合物。

本发明的再一目的是提供本发明通式I化合物在制备预防或治疗与血小板聚集有关的疾病的药物中的应用，尤其可用于制备预防和治疗心脑缺血性疾病及改善心脑循环障碍药物、抗血小板聚集药物、抗血栓药物、抗痴呆药物。

本发明中，在给予哺乳动物通式I化合物及其药学上可接受的盐，以及这些化合物的溶剂化物(这里统称为“治疗药物”)时，可以单独使用，或者最好是按照规范的制药方法将其与适于药用的载体或稀释剂配合后使用。给药方式可以经各种途径，包括口服、非胃肠道给药或局部给药。这里所指的非胃肠道给药包括但并不限于静脉注射、肌肉注射、腹腔注射、皮下注射和透皮给药。

本发明的有益效果：

(1)本发明的提供的糖基修饰的丁苯酞开环衍生物安全有效，对血小板聚义抑制活性(0.06mM)分别可达(S)-NBP(0.42mM)和ASP(0.14mM)的7.0倍和2.3倍。

(2)本发明的提供的糖基修饰的丁苯酞开环衍生物简单易行，所需药品价格低廉。

具体实施方式

为了进一步阐述本发明，以下给出一系列实施例。这些实施例完全是例证性的，它们仅用来对本发明进行具体描述，不应当理解为对本发明的限制。

实施例1化合物I₁的制备

将化合物7(2.0mmol)溶于20mL无水乙腈中，加入硝酸银(3.0mmol)，60-70℃下避光反应2-6h。反应毕，冷却至室温，过滤，减压浓缩，将浓缩物溶于乙酸乙酯，室温搅拌10min，过滤，减压浓缩，快速柱层析(PE/EtOAc＝5/1–1/1，v/v)得淡黄色油状物851mg，收率90％。ee＝99.1％.MS(ESI):m/z 474.4[M+H]⁺.¹H NMR(300Hz,CDCl₃):δ0.89(t,3H,J＝6.8Hz),1.24–1.36(m,4H),1.52–1.64(m,2H),3.38–3.42(m,1H),3.45–3.50(m,1H),3.62–3.68(m,2H),3.70–3.78(m,1H),4.00–4.06(m,1H),4.49(s,2H),6.18(s,1H),6.25–6.32(m,1H),7.30–7.35(m,2H),7.42(m,1H),7.90(d,1H,J＝7.8Hz).¹³C NMR(75MHz,CDCl₃):δ171.2,167.9,140.8,132.6,130.6,129.7,128.2,125.8,99.1,75.4,73.1,72.2,70.1,68.8,68.2,59.5,36.6,26.4,23.3,14.0.HRMS(ESI):m/z calcd for C₂₀H₂₇NO₁₂,[M+H]⁺474.4279；found 474.4321.

实施例2药理试验

体外抗血小板聚集活性研究，实验步骤如下：

实验方法：雄性家兔10只，体重2.0～2.5kg。动物于25℃、相对湿度60～75％的条件下饲养1周后用于实验。取家兔2只，用利多卡因局部麻醉，手术分离颈总动脉取血，采取3.8％拘橡酸钠1:9抗凝，以500r/min离心10min，制备富血小板血浆(PRP)，剩余部分再以3000r/min离心，制备贫血小板血浆(PPP)，按比浊法进行血小板聚集实验。测定管中加入PRP 240μL和不同浓度受试药物30μL，温孵5min，分别以30μL二磷酸腺苷(ADP)(终浓度为10μmol/L)，30μL凝血酶(终浓度为0.5U/mL)和30μL花生四烯酸(AA)(终浓度为1mmol/L)为诱导剂，观察记录5min内最大聚集率。用生理盐水(NS)作对照，计算各受试化合物的抑制率(％)或IC₅₀值。

抑制率(％)＝[对照组5min内最大聚集率-待测样品组5min内最大聚集率]/[对照组5min内最大聚集率]×100％。

测试结果：表1中列出了本发明部分化合物对ADP、AA诱导家兔血小板聚集活性数据，阳性对照药为(S)-NBP、阿司匹林(ASP)及噻氯吡啶(Ticlid)。

表1为本发明部分化合物对ADP、AA诱导的家兔血小板聚集的抑制活性

以上药理学数据显示，本发明涉及的糖基化修饰的丁苯酞开环衍生物能够不同程度地抑制血小板聚集，大部分化合物的体外抑制血小板聚集作用总体上均强于(S)-NBP。值得注意的是，化合物I₄的抑制活性最为突出，对于ADP诱导的抗血小板聚集，I₄的抑制活性(0.08mM)分别是(S)-NBP(0.70mM)和Ticlid(0.36mM)的8.8倍和4.5倍；同样，对于AA诱导的抗血小板聚集，I₄的抑制活性(0.06mM)分别是(S)-NBP(0.42mM)和ASP(0.14mM)的7.0倍和2.3倍。

虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可做各种的改动与修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。

Claims (8)

1.一种糖基修饰的丁苯酞开环衍生物，其特征在于，所述糖基修饰的丁苯酞开环衍生物通式I所示：

其中：

R¹代表α-OH，β-OH，β-NH₂，β-NHAc；

R²为NR³R⁴；其中，R³和R⁴与其所连接的氮原子一起形成5至7元脂肪杂环类硝酸酯，该环基可任意地由下述相同或不同的取代基单取代至五取代，所述取代基选自：C₁-C₆直链或支链烷基、C₁-C₆直链或支链烷氧基、羟基或卤素；

式I中一个手性中心*1表示S构型或R构型。

2.根据权利要求1所述的丁苯酞开环衍生物，其特征在于，所述糖基修饰的丁苯酞开环衍生物为I₄、I₈、I₁₂任意一种：

3.一种权利要求1中所述的通式I化合物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)(S)-或(R)-NBP在溶剂中经皂化、酸化反应制得内酯开环物(S)或(R)-HPBA，然后与氯乙酰氯反应成酯得到酯类化合物1；

(2)单糖分别经几步反应得到选择性保护的化合物5；

(3)化合物5与1在溶剂中，加入缩合剂后进行酯化反应得到关键中间体6；

(4)化合物6再经脱保护、S_N2取代反应得到目标化合物I；

合成路线如下：

其中，

R¹代表α-OH，β-OH，β-NH₂，β-NHAc；

R²为NR³R⁴；其中，R³和R⁴与其所连接的氮原子一起形成5至7元脂肪杂环类硝酸酯，该环基可任意地由下述相同或不同的取代基单取代至五取代，所述取代基选自：C₁-C₆直链或支链烷基、C₁-C₆直链或支链烷氧基、羟基或卤素。

4.根据权利要求3所述方法，其特征在于，所述步骤(1)反应条件为碱性条件，反应温度为负20℃至回流，所述碱为碳酸钾、碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钠、氢氧化钾或吡啶或三乙胺。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)中的单糖为葡萄糖、甘露糖或氨基葡萄糖及N-乙酰氨基葡萄糖。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤(3)反应条件为碱性条件，反应温度为负20℃至回流，所述碱为三乙胺、吡啶、4-二甲氨基吡啶或N,N-二异丙基甲胺。

7.根据权利要求3所述方法，其特征在于，所述步骤(1)和步骤(3)中的溶剂为乙腈、乙酸乙酯、丙酮、二氯甲烷、氯仿、四氢呋喃、N,N-二甲基甲酰胺、二甲亚砜或二氧六环中的一种或多种。

8.权利要求1所述丁苯酞开环衍生物在制备预防或治疗血小板聚集有关的疾病的药物、为预防和治疗心脑缺血性疾病的药物、改善心脑循环障碍的药物、抗血小板聚集药物、抗血栓药物、抗脑缺血药物、抗痴呆药物、抗动脉粥样硬化药物、或抗糖尿病及其并发症药物上的应用。