CN109369771A

CN109369771A - 一种丹参酮iia衍生物的合成及应用

Info

Publication number: CN109369771A
Application number: CN201811174011.6A
Authority: CN
Inventors: 谭回; 李维平; 唐爱发
Original assignee: Shenzhen Second Peoples Hospital
Current assignee: Shenzhen Second Peoples Hospital
Priority date: 2018-10-09
Filing date: 2018-10-09
Publication date: 2019-02-22
Anticipated expiration: 2038-10-09
Also published as: CN109369771B

Abstract

本发明公开了一种含有氨基酸片段的丹参酮IIA衍生物及其合成与应用。丹参酮IIA经氨基酸修饰后，化合物具有良好的水溶性、稳定性，以及对于氯化钙诱发的室颤和心律失常导致的死亡的动物试验中，被证实具有与丹参酮IIA磺酸钠(STS)相当的抑制效果。

Description

一种丹参酮IIA衍生物的合成及应用

技术领域

本申请属于医药化学技术领域，具体涉及一种含有氨基酸片段的丹参酮IIA衍生物及其合成与应用。

背景技术

丹参酮IIA(TSIIA)是中草药丹参的主要生物活性成分，其已经被验证了具有广泛的药理作用，在临床上广泛应用于治疗冠心病，脑血管疾病，高血压，肿瘤和脑梗塞和促进血管生成等。然而，由于其水溶性差，难以制备成注射剂，TSIIA的临床应用受到限制。此外，由于其易受肠道P-糖蛋白外流的影响，其口服给药的生物利用度仅为2.9％-3.4％。因此，对丹参酮IIA进行结构改造和修饰，以解决其溶解度问题、改善TSIIA的肠道吸收以及便于制备成各种药物剂型是很有必要的。

为了增加丹参酮IIA的水溶性，现有技术中已经对广泛报道了水溶性化合物丹参酮IIA磺酸钠(STS)，其已被广泛用作心血管疾病患者的注射剂。STS已被证明具有多种生物学特性，包括冠状动脉扩张，抗氧化，抗炎和抗凋亡。然而，该化合物仍然具有一些不良反应，如头晕，头痛，呼吸困难，身体麻木，高烧，斑丘疹等，并且该化合物的稳定性较差，药品放置过程中容易脱磺酸基，形成丹参酮IIA，在注射剂中析出，在实际使用过程中容易出现安全问题。专利CN104341450A报道了将丹参酮IIA通过磷酸肌酸结构单元进行修饰，改善了丹参酮IIA的水溶性和稳定性，以及避免了丹参酮IIA磺酸钠由于其强酸性所带来的刺激性。Wanli Shen等则是合成了TSIIA和N-甲基-D-葡萄糖胺合成的新型水溶性化合物丹参酮IIA衍生物(TD)，并验证了其对于MIR损伤的保护作用(J.Chin.Pharm.Sci.2018,27(1),1–13)。

众所周知，氨基酸是重要的生理活性物质，是生物体内合成肽、蛋白质、激素、酶及抗体的原料，参与多种生物化学过程活动。基于片段的药物设计原理，发明人设想，用氨基酸对丹参酮IIA进行结构修饰，设计一类全新的氨基酸片段修饰的丹参酮IIA类化合物并进行药理活性研究，具有很好的前景。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种全新的氨基酸片段修饰的丹参酮IIA类化合物及其制备方法和应用。

氨基酸片段修饰的丹参酮IIA类化合物，或其药学上可接受的酸加成盐，具有如下式(I)所示的结构：

其中，R₁＝H,C_1-6的烷基、苄基。

优选地，R₁＝H,甲基、苄基。

其中，所述药学上可接受的酸加成盐包括无机酸加成盐和有机酸加成盐，无机酸包括盐酸、氢氟酸、氢溴酸、硫酸、硝酸、磷酸；有机酸包括醋酸、三氟醋酸、酒石酸、马来酸、对甲苯磺酸、苯磺酸、柠檬酸、富马酸中的任意一种。

本发明的另一个目的在于提供一种制备上述式(I)所示的化合物的制备方法，其通过如下步骤制备得到：

其中，R₁＝H,C_1-6的烷基、苄基。

优选地，R₁＝H,甲基、苄基。

具体步骤如下：

(1)TSIIA与DMF在POCl₃催化下经Vilsmeier-Haack甲酰化反应，制备得到式A所示的中间体；

(2)式A所示的中间体经NaBH₄还原，制备得到式B所示的中间体；

(3)R₁取代甘氨酸与氨基保护试剂二碳酸二叔丁酯((BOC)₂O)反应，制备获得BOC保护的R₁取代甘氨酸；

(4)式B所示的中间体与BOC保护的R₁取代甘氨酸缩合反应，再经酸解脱除BOC保护基制备得到式(I)所示的化合物或其酸加成盐。

其中，步骤(1)的Vilsmeier-Haack甲酰化反应中，TSIIA、DMF与POCl₃的投料比为1mmol:(1～20mL):(1-20mmol)，反应温度为室温。

步骤(2)中，NaBH₄还原的投料量为式A所示的中间体的2～5摩尔当量。

步骤(3)中，R₁取代甘氨酸与BOC)₂O的投料摩尔比为1:(1～5)，反应条件包括溶剂为二氧六环/H2O(V/V＝1:1～5)，碱为三乙胺、碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钠。

步骤(4)中，所述缩合反应在缩合剂存在的条件下进行，所述缩合剂为缩合剂DCC/DMAP或EDCI/DMAP或HBTU/DIPEA，优选为EDCI/DMAP；所述酸解所用的酸为三氟醋酸、盐酸、硫酸、醋酸中的任意一种。

对于本领域技术人员而言，可以理解的是，步骤(4)的酸解反应完成之后，可以另外的加入碱使化合物的氨基游离、和/或进一步酸化制备不同的酸加成盐。

作为本发明的另一目的，本发明提供一种包含上述式(I)所示的化合物或其酸加成盐的药物组合物，及药学上可接受的载体、赋形剂、稀释剂、辅剂、媒介物或它们的组合。

本发明的式(I)所示的化合物或其酸加成盐在制备用于防护、处理、治疗和/或减轻患者心脑血管疾病的药物中的用途。

本发明所述心脑血管疾病包括高血压、冠心病、心肌梗死、动脉粥样硬化、心绞痛、血栓、心肌炎、脑中风、心律失常、心力衰竭、脑出血、脑栓塞、风湿性心脏病、感染性心脏病、贫血性心脏病等病症。

有益效果：

(1)本发明首次提供一种全新的氨基酸片段修饰的丹参酮IIA类化合物，该化合物未见现有技术报道。

(2)本发明的式(I)化合物或其药学上可接受的酸加成盐具有良好的水溶性、稳定性，以及对于氯化钙诱发的室颤和心律失常导致的死亡的动物试验中，被证实具有与丹参酮IIA磺酸钠(STS)相当的抑制效果。

具体实施方式

以下结合具体实施例，对本发明作进一步详述。

实施例1

向装有10mLDMF的25mL圆底烧瓶中，加入294mg(1mmol)TSIIA，室温下缓慢滴加POCl₃(1.53g,10mmol)，在30min内滴加完毕后，继续室温搅拌2小时。经TLC监测反应完成，随后将反应液倒入冰水混合物中，搅拌，析出固体。经过滤、蒸馏水洗涤，干燥，得到式A所示的丹参酮IIA-2-甲醛，收率97.3％。

实施例2

向25mL圆底烧瓶中，加入实施例1制备的丹参酮IIA-2-甲醛，随后加入10mL甲醇，在室温及搅拌条件下分批次加入3摩尔当量的NaBH₄，继续室温搅拌1小时。经过滤、饱和食盐水洗涤(100mL*3)，真空浓缩得到残余物，再经硅胶柱层析分离(洗脱剂为乙酸乙酯/正己烷)得到式B所示的丹参酮IIA-2-甲醇，收率98.1％。

实施例3

在50mL圆底烧瓶中，将10mmol甘氨酸溶于10mL四氢呋喃，在冰浴条件下加入三乙胺20mmol(2当量)，然后缓慢加入15mmol的(BOC)₂O的四氢呋喃(10mL)溶液，搅拌30分钟后，升至室温继续反应过夜(12小时)，反应完毕后，经乙酸乙酯萃取，1N盐酸调节pH值，再用二氯甲烷萃取2-3次。合并下层有机相，真空浓缩，得到BOC保护的甘氨酸。

实施例4

按照实施例3的方法，以L-苯丙氨酸为原料，制备BOC保护的L-苯丙氨酸。

实施例5

按照实施例3的方法，以L-丙氨酸为原料，制备BOC保护的L-丙氨酸。

实施例6

在25mL圆底烧瓶中，以摩尔比1:1加入式B所示的丹参酮IIA-2-甲醇和BOC保护的甘氨酸，再加入DMAP(1.1当量)和无水二氯甲烷(10mL)，在冰水浴条件下，用恒压滴液漏斗缓慢滴加EDCI(1.1当量，10mL无水二氯甲烷溶解)，滴加完毕后，室温反应过夜。反应完成后，经过滤除去不溶物，真空浓缩除去溶剂得到残余物，再将残余物经硅胶柱层析分离(乙酸乙酯/正己烷为洗脱剂)，得到N-Boc保护的中间体。随后以二氧六环(10mL)为溶剂，将N-Boc保护的中间体用1N盐酸脱去保护基，得到甘氨酸修饰的丹参酮IIA(化合物I-1，收率86.5％)。1H NMR(500MHz,CDCl₃):δ0.96～1.12(s,6H),1.48～1.72(m,4H),1.85～1.97(s,3H),2.83～2.92(m,2H)，4.15～4.28(s,2H),5.01～5.12(s,2H),7.23～7.35(m,2H),8.52～8.81(s,2H)。

实施例7

按照实施例6的方法，以实施例4制备的BOC保护的L-苯丙氨酸为反应原料，制备获得L-苯丙氨酸修饰的丹参酮IIA(化合物I-2，收率82.1％)。

实施例8

按照实施例6的方法，以实施例5制备的BOC保护的L-丙氨酸为反应原料，制备获得L-丙氨酸修饰的丹参酮IIA(化合物I-3，收率83.8％)。

实施例9

分别将化合物I-1、化合物I-2、化合物I-3溶于二氯甲烷中，加入三氟乙酸，析晶、过滤、干燥，分别制备得到三氟乙酸盐形式的化合物I-4、化合物I-5、化合物I-6。

实施例10

目标化合物溶解度测试

将目标化合物定量加之于纯水中，超声观察考察其溶解性，结果如表1所示。

表1目标化合物溶解度比较

化合物	溶解性mg/mL
		I-4	>5
I-5	>5
		I-6	>5
丹参酮IIA	0

由表1可以看出，本发明式(I)化合物的三氟乙酸盐形式相对于丹参酮IIA具有显著改善的溶解性。

实施例11

目标化合物稳定性测试

将目标化合物I-4、I-5、I-6以及丹参酮IIA磺酸钠(STS)分别溶解于5mL去离子水中，于室温及自然光下保存，用色谱法测定随着时间的延长(0-48h)化合物的降解情况，结果如表2所示。

表2目标化合物稳定性比较

化合物	0h	12h	24h	48h
					I-4	98.38％	98.35％	98.27％	98.29％
I-5	98.55％	98.49％	98.51％	98.47％
					I-6	98.26％	98.24％	98.26％	98.21％
丹参酮IIA	98.32％	93.14％	86.57％	81.22％

由表2可以看出，本发明式(I)化合物的三氟乙酸盐形式相对于丹参酮IIA磺酸钠(STS)稳定性更好。

实施例12目标化合物药理活性评价

实验方法

取50只220-260g雄性SD大鼠，随机分为5组，每组10只，分别静脉注射生理盐水，I-4、I-5、I-6、丹参酮IIA磺酸钠的生理盐水溶液。戊巴比妥钠麻醉，仰卧固定于手术台上，经舌静脉注射给药。5分钟后，快速静脉推注100mg/kg剂量2.5％氯化钙，记录出现室颤和死亡的大鼠数量。结果见表3。

表3目标化合物药理活性评价

由表3可以看出，本发明式(I)化合物的三氟乙酸盐形式能显著地抑制由氯化钙诱发的室颤和心律失常导致的死亡，与丹参酮IIA磺酸钠(STS)效果基本相当。

以上所述实施例仅为本发明的优选实施例，而并非本发明可行实施的穷举。对于本领域技术人员而言，在不背离本发明原理和精神的前提下，对其所作出的任何显而易见的改动，都应当被认为包含在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims

1.一种氨基酸片段修饰的丹参酮IIA类化合物，或其药学上可接受的酸加成盐，具有如下式(I)所示的结构：

其中，R₁＝H,C_1-6的烷基、苄基。

2.根据权利要求1所述的化合物，其中R₁＝H,甲基、苄基。

3.根据权利要求1所述的化合物，其中所述药学上可接受的酸加成盐为有机酸加成盐和无机酸加成盐；其中，无机酸选自盐酸、氢氟酸、氢溴酸、硫酸、硝酸、磷酸；有机酸选自醋酸、三氟醋酸、酒石酸、马来酸、对甲苯磺酸、苯磺酸、柠檬酸、富马酸中的任意一种。

4.一种制备如权利要求1中所述的式(I)化合物的方法，其特征在于，制备路线如下：

其中，R₁＝H,C_1-6的烷基、苄基；制备步骤如下：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤(1)的Vilsmeier-Haack甲酰化反应中，TSIIA、DMF与POCl₃的投料比为1mmol:(1～20mL):(1-20mmol)，反应温度为室温；

步骤(2)中，NaBH₄还原的投料量为式A所示的中间体的2～5摩尔当量；

步骤(3)中，R₁取代甘氨酸与BOC)₂O的投料摩尔比为1:(1～5)，反应条件包括溶剂为二氧六环/H2O(V/V＝1:1～5)，碱为三乙胺、碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钠；

6.根据权利要求4或5任意一项的方法，其特征在于，所述方法在步骤(4)的酸解脱除BOC保护基之后，任选地包含加入碱游离，和进一步酸化制备药学上可接受的酸加成盐的步骤。

7.一种药物组合物，其特征在于，包含如权利要求1中所述的式(I)所示的化合物或其酸加成盐，及药学上可接受的载体、赋形剂、稀释剂、辅剂、媒介物或它们的组合。

8.根据权利要求1中所述的式(I)所示的化合物或其酸加成盐、或权利要求7所述的药物组合物在制备用于防护、处理、治疗和/或减轻患者心脑血管疾病的药物中的用途。