CN108440278B

CN108440278B - 一种二羧基查尔酮类化合物及其在制备抗炎药物中的应用

Info

Publication number: CN108440278B
Application number: CN201810188542.4A
Authority: CN
Inventors: 刘冠男
Original assignee: China Jiliang University
Current assignee: China Jiliang University
Priority date: 2018-03-07
Filing date: 2018-03-07
Publication date: 2021-01-12
Anticipated expiration: 2038-03-07
Also published as: CN108440278A

Abstract

本发明公开了一种二羧基查尔酮类化合物及其在制备抗炎药物中的应用，还公开了一种包含新型二羧基查尔酮类化合物的新型药物组合物，所述的药物组合物包括治疗有效量的二羧基查尔酮类化合物或其药学上可接受的盐和至少一种药学上可接受的载体的药物组合物。这些二羧基查尔酮类化合物可以选择性拮抗CysLT₂受体的活性，并在体内实验中表现出良好的抗炎活性，因此，有望开发成为新型的抗炎药物。

Description

一种二羧基查尔酮类化合物及其在制备抗炎药物中的应用

技术领域

本发明属药物化学领域，具体涉及特定的二羧基查尔酮类化合物、该化合物在制备抗炎药物及与炎症相关疾病的治疗药物中的应用，以及此类化合物的制备方法。

背景技术

炎症过程中，花生四烯酸来源的炎症介质一直备受人们关注。研究表明花生四烯酸经过环氧合酶(cyclooxygenases,COX)和脂氧合酶(lipoxygenases,LOX)两条主要途径代谢后，主要生成前列腺素类和白三烯类等炎症介质。以阿司匹林、布洛芬等为代表的COX抑制剂的临床应用广泛，但长期使用易产生胃肠道、心血管等不良反应。另外，脂氧合酶途径及其产物白三烯类在炎症中的作用具有重要作用，包括支气管炎，哮喘以及脑损伤(脑缺血、脑外伤等)后的炎症过程，但临床有效药物不多，是一个亟待研究、开发的领域。半胱氨酰白三烯(cysteinyl leukotrienes,CysLTs)是花生四烯酸5-脂氧合酶的代谢产物，包括LTC₄，LTD₄和LTE₄，是一类重要的炎性介质，介导平滑肌收缩、微血管渗漏、炎症细胞激活、平滑肌增生和粘液分泌等炎症效应。CysLTs在某些疾病，如哮喘、过敏性鼻炎中起着关键作用，并且还可能参与到心脑血管和胃肠疾病的炎症发展进程中。CysLTs通过半胱氨酰白三烯受体(CysLT₁和CysLT₂受体)发挥作用。

基于CysLTs靶点的抗炎药物的研发激起了药物化学家浓厚的研究兴趣，通过对白三烯的结构修饰先后开发了十余种结构类型的CysLT₁选择性拮抗剂，其中一些CysLT₁受体选择性拮抗剂，如孟鲁司特、普仑司特和扎鲁司特等，已用于临床治疗支气管哮喘等过敏性疾病，社会意义和经济效益显著。相较之下，CysLT₂选择性拮抗剂的研究起步较晚，目前仍没有商品化的CysLT₂拮抗剂，仅有德国拜耳公司2010年首次报道的具有选择性CysLT₂拮抗活性的化合物HAMI3379。

发明内容

本发明的一个目的是提供了具有抗炎作用的新型二羧基查尔酮类化合物，及其药学上可接受的盐、溶剂合物或水合物，以及提供包含二羧基查尔酮类化合物的抗炎方面的应用的药物组合物。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明公开了一种新型二羧基查尔酮类化合物，其通式如以下(I)所示，

其中：

芳香基Ar为取代或未取代的苯基、萘基、联苯基、杂环芳基，其中取代基为1～4个选自氢、卤素、C₁～C₆直链、或支链饱和或不饱和烃基、氰基、硝基、氨基、羟基、羟甲基、三氟甲基、三氟甲氧基、羧基、C₁～C₄烷氧基、巯基、C₁～C₄酰基的基团。

作为进一步地改进，本发明所述的二羧基查尔酮类化合物包括其对映异构体、非对映异构体、外消旋体和混合物，及其药学上可接受的盐或其溶剂合物或水合物。

作为进一步地改进，本发明所述的化合物包括如下：

3-(4-苯氧基丁氧基)-2’-羧基乙氧基-5’-羧基甲基查尔酮、

3-(4-对氟苯氧基丁氧基)-2’-羧基乙氧基-5’-羧基甲基查尔酮、

3-(4-对氯苯氧基丁氧基)-2’-羧基乙氧基-5’-羧基甲基查尔酮、

3-(4-对甲基苯氧基丁氧基)-2’-羧基乙氧基-5’-羧基甲基查尔酮、

3-(4-对甲氧基苯氧基丁氧基)-2’-羧基乙氧基-5’-羧基甲基查尔酮中的任意一种。

本发明还公开了一种新型二羧基查尔酮类化合物的制备方法，具体制备化学式如下：

其中，Ar的定义同上，是以间羟基苯甲醛和甲氧基甲基(MOM)保护的2-羟基-5-溴苯乙酮为原料，经过烷基化、偶联、缩合、脱保护和酯水解反应制得具有通式I的化合物。

作为进一步地改进，本发明所述的具体制备步骤如下：

1)将间羟基苯甲醛经烷基化反应得到间位取代的苯甲醛M1；

将间羟基苯甲醛溶于丙酮、四氢呋喃、二氯甲烷或者乙醚中，加入4-芳香基取代的丁基溴，并加入碳酸钾或碳酸钠，加热回流，冷却，抽滤，滤液蒸去溶剂，残留物用硅胶柱层析得到间位取代的苯甲醛M1；

2)将甲氧基甲基保护的2-羟基-5-溴苯乙酮经偶联反应得到M2；

将甲氧基甲基保护的2-羟基-5-溴苯乙酮、乙酰乙酸乙酯、磷酸钾、醋酸钯或者氯化钯，以及三叔丁基膦或者三苯基膦溶于甲苯、对二甲苯或者均三甲苯，在氮气保护下封管加热，反应18-40小时，冷却至室温，有机溶剂萃取，硅胶柱层析分离得到M2；

3)将M1和M2进行缩合反应并脱掉羟基的保护基得到M4；

将M1、M2和氢氧化钾或者氢氧化钠溶于乙醇-水混合溶液中，室温搅拌36-72小时，将反应液倒入冰水中，酸化，有机溶剂萃取，蒸干溶剂后得M3粗产品，将其溶解于甲醇或者乙醇，加入盐酸或硫酸，加热回流后蒸干溶剂，硅胶柱层析分离得到M4；

4)将M4进行烷基化反应，并将酯水解得到化合物I；

将M4、溴乙酸乙酯和碳酸钾或者碳酸钠加入丙酮或者四氢呋喃中，加热回流8-20小时，冷却至室温，蒸干溶剂，有机溶剂萃取，蒸干溶剂后得M5粗产品，将其溶解于氢氧化钠或者氢氧化钾的乙醇或甲醇溶液中，室温反应2-8小时，蒸干溶剂，有机溶剂萃取，硅胶柱层析分离得到得化合物I。

本发明还公开了一种包含新型二羧基查尔酮类化合物的新型药物组合物，所述的药物组合物包括治疗有效量的式(I)所示二羧基查尔酮类化合物或其药学上可接受的盐和至少一种药学上可接受的载体的药物组合物。

作为进一步地改进，本发明所述的药学上可接受的载体包括离子交换剂、氧化铝、硬脂酸铝、卵磷脂、血清蛋白、缓冲物质如磷酸盐、甘油、山梨酸、山梨酸钾、饱和植物脂肪酸的部分甘油酯混合物、水、盐或电解质、磷酸氢二钠、磷酸氢钾、氯化钠、锌盐、胶态氧化硅、三硅酸镁、聚乙烯吡咯烷酮、纤维素物质、聚乙二醇、羧甲基纤维素钠、聚丙烯酸酯、蜂蜡和羊毛脂中的任意一种或几种。

作为进一步地改进，本发明所述的药物组合物包括治疗有效量的二羧基查尔酮类化合物、其对映异构体、外消旋体、药学上可接受的盐或它们的混合物，和药学上可接受的载体、赋形剂或缓释剂，所述药物组合物的形式为片剂、胶囊、粉末、糖浆、溶液状、悬浮液或气雾剂中的任意一种。

作为进一步地改进，本发明所述的二羧基查尔酮类化合物、其对映异构体、外消旋体、药学上可接受的盐或它们的混合物占所述药物组合物总重量的0.1-90重量％。

作为进一步地改进，本发明所述的新型二羧基查尔酮类化合物应用于制备抗炎药物及与炎症相关疾病的治疗药物中。

本发明化合物的药物组合物可以下面的任意方式施用：口服、喷雾吸入、直肠用药、鼻腔用药、颊部用药，局部用药、非肠道用药，如皮下、静脉、肌内、腹膜内、鞘内、心室内、胸骨内和颅内注射或输入，或借助一种外植储器用药。

如上所述的结构式(I)的化合物可对哺乳动物临床使用，包括人和动物，可以通过口、鼻、皮肤、肺、或者胃肠道等的给药途径。最佳优选为口服。最佳优选日剂量为0.01～200mg/kg体重，一次性服用，或0.01～100mg/kg体重分次服用。不管用何种服用方法，个人的最佳剂量应依据具体的治疗而定。通常情况下是从小剂量开始，逐渐增加剂量一直到找到最适合的剂量。

本发明的有益效果如下：

本发明公开的新型二羧基查尔酮类化合物为未见文献报道全新化合物。

本发明公开的新型二羧基查尔酮类化合物的抗炎的活性亦未见文献报道。

本发明公开的新型二羧基查尔酮类化合物对CysLT₂受体具有选择性抑制活性，是一类是具有开发前景的抗炎候选药物。

本发明公开的新型二羧基查尔酮类化合物在100μg/10g剂量条件下，对于二甲苯致小鼠耳廓肿胀有较为明显的抑制作用。该类化合物是一类有潜力的新型抗炎候选药物，具有进一步研究开发价值。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明的技术方案作进一步地说明，但这些实施例绝不是对本发明的任何限制。

第一部分：化合物实施例

实施例1 3-(4-苯氧基丁氧基)-2’-羧基乙氧基-5’-羧基甲基查尔酮(I-1)

合成路线：

合成化合物M1-1：

间羟基苯甲醛(41.0mmol)、4-苯氧基丁基溴(41.0mmol)和无水碳酸钾(82.0mmol)溶于200mL丙酮，加热回流8小时，冷却，抽滤除去碳酸钾，蒸去丙酮，残留物用硅胶柱层析(石油醚:乙酸乙酯＝10:1，v/v)分离得到淡黄色液体(80％)。MS:270[M]⁺。

合成化合物M2-1：

将2-甲氧基甲氧基-5-溴苯乙酮(38.8mmol)、乙酰乙酸乙酯(59.1mmol)、磷酸钾(116.4mmol)、醋酸钯(0.4mmol)和三叔丁基膦(0.08mmol)加入20mL甲苯中，在氮气保护下封管加热至150℃，反应24小时，冷却至室温，乙酸乙酯萃取，饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，蒸干溶剂后用硅胶柱层析(石油醚:乙酸乙酯＝8:1，v/v)分离得白色固体(23％)，MS：266[M]⁺。

合成化合物M4-1：

将M1-1(5mmol)、M2-1(5mmol)和氢氧化钾(15mmol)溶于20mL 80％(v/v)乙醇-水溶液中，室温搅拌48小时，将反应液倒入冰水中，用稀盐酸酸化至pH4～5，乙酸乙酯萃取(20mL，3次)，饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，蒸干溶剂后得M3-1粗产品，将其溶解于10mL甲醇中，加入1M盐酸2mL，加热回流1小时后蒸干溶剂，用硅胶柱层析(石油醚:乙酸乙酯＝10:1，v/v)得淡黄色固体(收率46％)，MS：474[M]⁺。

合成化合物I-1：

将M4-1(2mmol)、溴乙酸乙酯(2mmol)和碳酸钾(4mmol)加入10mL丙酮中，加热回流12小时，冷却至室温，蒸干溶剂后，残渣溶于乙酸乙酯，依次用水和饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，蒸干溶剂后得粗产品，将其溶解于5mL 5％氢氧化钠乙醇溶液中，室温反应三小时，蒸干溶剂后残渣溶于乙酸乙酯，依次用水和饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，蒸干溶剂后用乙醇重结晶，得淡黄色固体(收率57％)，MS:517[M-H]^-。¹H-NMR(400Hz，DMSO-d₆):δ7.89(s,1H),7.65(d,1H),7.55(d,1H),7.40(d,1H),7.35(d,2H),7.29(d,1H),7.15(d,1H),7.09(d,1H),7.04(d,1H),7.00(d,1H),6.94(d,1H),6.89(d,2H),4.35(t,2H),4.08(t,2H),4.01(t,2H),3.52(s,2H),2.81(t,2H),1.95(m,4H)。

实施例2 3-(4-对氟苯氧基丁氧基)-2’-羧基乙氧基-5’-羧基甲基查尔酮(I-2)

将1-(4-溴丁氧基)-4-氟苯替代实施例1中的4-溴丁氧基苯，合成方法参考实施例1，合成得到化合物I-2，MS:535[M-H]^-。¹H-NMR(400Hz，DMSO-d₆):δ7.91(s,1H),7.68(d,1H),7.51(d,1H),7.33(m,3H),7.27(d,1H),7.15(d,1H),7.04(m,2H),6.91(d,1H),6.86(d,2H),4.35(t,2H),4.00(t,2H),3.96(t,2H),3.51(s,2H),2.78(t,2H),1.93(m,4H)。

实施例3 3-(4-对氯苯氧基丁氧基)-2’-羧基乙氧基-5’-羧基甲基查尔酮(I-3)

将1-(4-溴丁氧基)-4-氯苯替代实施例1中的4-溴丁氧基苯，合成方法参考实施例1，合成得到化合物I-3，MS:551[M-H]^-。¹H-NMR(400Hz，DMSO-d₆):δ8.02(s,1H),7.87(d,1H),7.75(d,1H),7.62(d,1H),7.55(d,2H),7.46(d,1H),7.21(d,1H),7.17(m,2H),7.04(m,3H),4.54(t,2H),4.28(t,2H),4.21(t,2H),3.72(s,2H),3.00(t,2H),2.03(m,4H)。

实施例4 3-(4-对甲基苯氧基丁氧基)-2’-羧基乙氧基-5’-羧基甲基查尔酮(I-4)

将1-(4-溴丁氧基)-4-甲基苯替代实施例1中的4-溴丁氧基苯，合成方法参考实施例1，合成得到化合物I-4，MS:531[M-H]^-。¹H-NMR(400Hz，DMSO-d₆):δ7.78(s,1H),7.52(d,1H),7.49(m,2H),7.29(d,2H),7.20(d,1H),7.15(d,1H),7.00(d,1H),6.98(d,1H),6.84(d,1H),6.77(d,2H),4.29(t,2H),4.00(t,2H),3.89(t,2H),3.52(s,2H),2.80(t,2H),2.54(s,3H),1.93(m,4H)。

实施例5 3-(4-对甲氧基苯氧基丁氧基)-2’-羧基乙氧基-5’-羧基甲基查尔酮(I-5)

将1-(4-溴丁氧基)-4-甲氧基苯替代实施例1中的4-溴丁氧基苯，合成方法参考实施例1，合成得到化合物I-5，MS:547[M-H]^-。¹H-NMR(400Hz，DMSO-d₆):δ7.86(s,1H),7.66(d,1H),7.45(d,1H),7.38(d,1H),7.27(d,1H),7.11(d,1H),7.07(d,1H),6.99(d,1H),6.87(d,1H),6.76(m,4H),4.30(t,2H),4.04(t,2H),3.95(t,2H),3.87(s,3H),3.50(s,2H),2.78(t,2H),1.92(m,4H)。

第二部分：生物活性测试试验实施例

实施例1 二羧基查尔酮类化合物CysLT₁、CysLT₂拮抗活性测试

以CysLT₂选择性拮抗剂HAMI3379为阳性对照，对二羧基查尔酮类化合物进行CysLT₁、CysLT₂拮抗活性测试。结果表明本发明所述二羧基查尔酮类化合物具有较好的CysLT₂拮抗活性和CysLT₂/CysLT₁选择性，其中化合物I-4与对照化合物活性和选择性相当，值得继续开发。结果如表1所示。

CysLT₂拮抗活性的测定：将转染pcDNA3.1(+)-hCysLT₂的HEK293细胞接种在96孔板中经孵育、给药后放入Fluostar OPTIMA仪器中，在激发波长485nm和发射波长525nm，测定荧光吸光度，并用LTD₄诱导，检测钙信号变化。

CysLT₁拮抗活性的测定：将U937细胞经分化、离心、孵育、给药后，放入FluostarOPTIMA仪器中，在激发波长485nm和发射波长525nm，测定荧光吸光度，并用LTD₄诱导，检测钙信号变化。

表1二羧基查尔酮类化合物CysLT₁、CysLT₂拮抗活性测试结果^a

^a活性数据为两次独立实验数据的均值。

实施例2 二羧基查尔酮类化合物对二甲苯致小鼠耳廓肿胀抑制测试

测试二羧基查尔酮类化合物对二甲苯致小鼠耳廓肿胀的影响，并计算各组耳肿胀抑制率，以评价其体内抗炎作用。结果表明本发明所述二羧基查尔酮类化合物在100μg/10g剂量条件下，对于二甲苯致小鼠耳廓肿胀有较为明显的抑制作用，体内抗炎效果较好。结果如表2所示。

实验方法：用雄性小鼠作为实验动物，经7天连续灌胃后，观察化合物对二甲苯致小鼠耳廓肿胀的影响；n＝10。耳肿胀抑制率＝[(生理盐水组耳肿胀度-给药组耳肿胀度)/生理盐水组耳肿胀度]×100％(取10个样本测试结果的均值)。

表2二羧基查尔酮类化合物对二甲苯致小鼠耳廓肿胀抑制率

以上列举的仅是本发明的一些具体实施例，显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形，本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims

1.一种新型二羧基查尔酮类化合物，其特征在于，所述的化合物选自：

3-(4-苯氧基丁氧基)-2’-羧基乙氧基-5’-羧基甲基查尔酮、

2.一种包含权利要求1所述的新型二羧基查尔酮类化合物的新型药物组合物，其特征在于，所述的药物组合物包括治疗有效量的二羧基查尔酮类化合物或其药学上可接受的盐和至少一种药学上可接受的载体。

3.根据权利要求2所述的新型二羧基查尔酮类化合物的新型药物组合物，其特征在于，所述的药学上可接受的载体包括氧化铝、硬脂酸铝、卵磷脂、血清蛋白、磷酸盐、甘油、山梨酸、山梨酸钾、饱和植物脂肪酸的部分甘油酯混合物、水、磷酸氢二钠、磷酸氢钾、氯化钠、锌盐、胶态氧化硅、三硅酸镁、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、羧甲基纤维素钠、聚丙烯酸酯、蜂蜡和羊毛脂中的任意一种或几种。

4.根据权利要求2或3所述的新型二羧基查尔酮类化合物的新型药物组合物，其特征在于，所述的药物组合物包括治疗有效量的二羧基查尔酮类化合物、药学上可接受的盐或它们的混合物，和药学上可接受的载体，所述药物组合物的形式为片剂、胶囊、粉末、糖浆、溶液状、悬浮液或气雾剂中的任意一种。

5.根据权利要求3所述的新型二羧基查尔酮类化合物的新型药物组合物，其特征在于，所述的二羧基查尔酮类化合物、药学上可接受的盐或它们的混合物占所述药物组合物总重量的0.1-90重量％。

6.根据权利要求1所述的二羧基查尔酮类化合物，其特征在于，所述的新型二羧基查尔酮类化合物应用于制备抗炎药物及与炎症相关疾病的治疗药物中。