CN109847067A - 一种双氯芬酸-甘氨酸-白藜芦醇偶联物、制备方法及应用 - Google Patents
一种双氯芬酸-甘氨酸-白藜芦醇偶联物、制备方法及应用 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种双氯芬酸‑甘氨酸‑白藜芦醇偶联物、制备方法及应用。该偶联物是以甘氨酸为连接臂，分别与双氯芬酸和白藜芦醇偶联；双氯芬酸与甘氨酸通过酰胺键相连；双氯芬酸‑甘氨酸偶联物与白藜芦醇通过酯键多位点相连。由于甘氨酸的引入，使偶联物溶解度增加，双氯芬酸和白藜芦醇的引入使偶联物抗关节炎作用显著增强，不良反应降低，安全性更高；该偶联物合成方法简单，适合工业化生产。
Description
技术领域
本发明属于制药领域，涉及一种具备更强药性和较高溶解度的双氯芬酸与白藜芦醇合成的偶联物，本发明还涉及该偶联物的合成方法和应用。
背景技术
双氯芬酸钠(Diclofenac sodium)是一种衍生于苯乙酸类的非甾体抗炎药，主要用于治疗骨关节炎、类风湿关节炎、多发性肌炎、皮肌炎、脊柱关节病、强直性脊柱炎、痛风，以及偏头痛、牙痛、胆结石和肾结石等需要急性止痛的情况。药用双氯芬酸常使用钠盐或钾盐，在中国主要以钠盐为主，即双氯芬酸钠。但双氯芬酸钠刺激性较大，主要不良反应为胃肠道反应,表现为胃肠道刺激症状，如恶心、呕吐、腹泻、腹部痉挛、消化不良、胀气和厌食等，少数患者可出现胃或肠道溃疡、胃黏膜出血。双氯芬酸钠水溶性低，胃肠副作用明显，因而临床应用受到了很大的的限制。
白藜芦醇，一种亲脂疏水性物质，易溶于多数有机溶剂。存在于多种植物中的多酚类物质，其中在葡萄皮、虎杖和坚果中的含量较多，是肿瘤的化学预防剂，具有抗炎、抗氧化和调控细胞凋亡等作用。
新近研究表明，固醇调节元件结合蛋白2及基质金属蛋白酶13在骨关节炎软骨细胞中表达上调，白藜芦醇可抑制小鼠软骨细胞固醇调节元件结合蛋白2和基质金属蛋白酶13的表达。白藜芦醇可通过抑制软骨细胞的凋亡、减少滑膜炎症而起到预防骨关节炎、降低类风湿性关节炎复发的作用。
近年来，降低双氯芬酸钠胃肠道副作用，提高生物利用度成为研究和开发的热点，如Kumar S等合成了纤维素前药、木聚糖前药，双氯芬酸的羧基与纤维素/木聚糖的C-2和C-3碳原子形成酯键，在体外释放研究表明合成的前体药物对上消化道有保护作用，并且有望靶向结肠。但是其反应步骤复杂，反应时间长，不利于工业化生产。
发明内容
本发明的目的就是提供一种双氯芬酸-甘氨酸-白藜芦醇偶联物，可显著提高双氯芬酸钠的水溶性、降低其胃肠道毒副作用，又能在药性上具有相加或相乘作用的一个新的前药化合物。
本发明另一个目的是提供上述偶联物的合成方法。
本发明还有一个目的是提供上述偶联物在制备抗关节炎药物中的应用。
本发明可由如下方式来实现：
一种双氯芬酸-甘氨酸-白藜芦醇偶联物，其特征在于该偶联物是以甘氨酸为连接臂，分别与双氯芬酸和白藜芦醇偶联；双氯芬酸与甘氨酸通过酰胺键相连；双氯芬酸-甘氨酸偶联物与白藜芦醇通过酯键多位点相连。
所述的双氯芬酸-甘氨酸-白藜芦醇偶联物，其中双氯芬酸与甘氨酸通过酰胺键相连形成双氯芬酸-甘氨酸偶联物，其分子结构如下：
所述的双氯芬酸-甘氨酸-白藜芦醇偶联物，其中双氯芬酸-甘氨酸偶联物与白藜芦醇通过酯键多位点相连，形成双氯芬酸-甘氨酸-白藜芦醇偶联物，其分子结构如下：
所述的双氯芬酸-甘氨酸-白藜芦醇偶联物，其白藜芦醇选用反式结构，即反式白藜芦醇。
所述双氯芬酸-甘氨酸-白藜芦醇的合成方法，包括下列步骤：
a.将双氯芬酸钠转化成双氯芬酸，在第一催化剂存在下活化羰基；活化后双氯芬酸与甘氨酸混合，在第一有机溶剂中与第一脱水剂存在下进行反应，得到双氯芬酸-甘氨酸偶联物。反应在常温下进行。
b.将双氯芬酸-甘氨酸偶联物溶于第二有机溶剂中，在第二催化剂和第二脱水剂存在下与白藜芦醇进行反应，得到双氯芬酸-甘氨酸-白藜芦醇偶联物。反应在常温下进行。
双氯芬酸通过甘氨酸接枝白藜芦醇形成前述的双氯芬酸-甘氨酸-白藜芦醇偶联物，具有协同抗关节炎作用。
所述的第一催化剂为N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)，可以多种；所述的第一有机溶剂为N，N-二甲基甲酰胺，第一、第二脱水剂为N，N二环己基碳酰亚胺(DCC)；第二催化剂为4-二甲基氨基吡啶(DMAP)，第二有机溶剂为二氯甲烷，双氯芬酸、甘氨酸、白藜芦醇的摩尔比为1：1：1。
甘氨酸增加化合物的溶解度，同时，甘氨酸加速两者(双氯芬酸、白藜芦醇)水解速度。所述的双氯芬酸-甘氨酸-白藜芦醇可制成注射剂，减少胃肠道毒副作用。
所述的双氯芬酸-甘氨酸-白藜芦醇的应用，其可用于注射、口服或外用给药。
所述的双氯芬酸-甘氨酸-白藜芦醇偶联物在制备治疗类风湿性关节炎(RA)和骨关节炎(OA)药物中的应用。
相对于现有技术，本发明的有益效果：
1、本发明以甘氨酸作为制药的化学中间体，用一种简单经济和适于工业化生产的方法将白藜芦醇与双氯芬酸钠反应，制备了一种新型前体药物，反应条件温和，步骤少，产率高；
2、本发明将白藜芦醇与双氯芬酸钠在适宜介质中加入催化剂反应，制备了一种新型前体药物，反应条件温和，步骤少，产率高；
3、本发明在室温下进行，节约能源，所用介质毒性小，污染少；
4、本发明利用双氯芬酸与白藜芦醇在治疗学方面的相加互补特性，将它们合成一种新型前体药物，增强双氯芬酸钠的抗关节炎作用，本发明提供的化合物水溶性增加，可制成注射剂减少药物对胃肠的有毒刺激，疗效显著提高，且水解速度快，能够迅速发挥药效。
具体实施方式
实施例1：双氯芬酸的制备
20g双氯芬酸钠加入400ml蒸馏水中，加热搅拌使其全部溶解，缓慢滴加3mol/LHCl溶液，有白色固体析出。冷却至室温，抽滤，沉淀物用水洗涤，干燥，得双氯芬酸。
实施例2：双氯芬酸-甘氨酸的制备
将双氯芬酸(5g)溶于N，N-二甲基甲酰胺，完全溶解后，加115mgN-羟基琥珀酰亚胺(NHS)，100mgN，N二环己基碳酰亚胺(DCC)，室温反应2h。将1.27g甘氨酸溶于10mL饱和碳酸氢钠溶液中，然后将其滴加到反应溶液中，继续反应6h。反应完毕后旋蒸除去溶剂，向残余物中加入50mL乙醚，冷却至沉淀完全析出，过滤得到沉淀，即为双氯芬酸-甘氨酸产物。
实施例3：双氯芬酸-甘氨酸-白藜芦醇的制备
双氯芬酸-甘氨酸(3.0g)，溶于20mL二氯甲烷中。向上述溶液中加入84mg4-二甲基氨基吡啶(DMAP)和310mgN，N-二环己基碳二亚胺(DCC)。搅拌0.5h后，加入1.94g白黎芦醇，反应6h。反应完毕后旋蒸除去溶剂，将水溶液进行冻干处理，得到双氯芬酸-甘氨酸-白黎芦醇产物。
实施例4：双氯芬酸-甘氨酸-白藜芦醇用于治疗类风湿性关节炎
1、以实施例1～3为例，观察其对佐剂性关节炎大鼠的影响
将SD雄性大鼠40只按体重随机分为4组，每组10只，设为空白对照组(ig生理盐水10ml/kg)、模型组(ig生理盐水10ml/kg)、包含双氯芬酸钠组、包含双氯芬酸-甘氨酸-白藜芦醇组。其中除空白组以外其余各组均以弗氏完全佐剂于每鼠右后足趾皮内注射0.1ml致炎。
双氯芬酸钠的给药剂量设定为10mg/kg(3.14×10-2mmol/kg),由人用剂量换算而来。双氯芬酸-甘氨酸-白藜芦醇的给药剂量根据预实验结果设为双氯芬酸钠剂量的五分之一，即0.63×10-2mmol/kg。
观察指标：A:体重观察：从实验第一天起，以后每周称重一次；B:肿胀率测定：测定大鼠右后踝关节以下的容积变化(Δml)，以致炎后-致炎前的差值表示其肿胀度，于致炎前及至炎后连续测定21天；C:关节炎指数(AI)计算：致炎后第12天开始观察并记录全身关节病变程度，1次/3d。全身病变按5级评分法评价。根据未注射佐剂的其余3只肢体的病变程度累计积分，计算出AI。无红肿为0分；小趾关节红肿为1分；趾关节和足拓肿胀为2分；踝关节以下的足爪肿胀为3分；包括踝关节在内的全部足爪肿胀为4分。把各个关节的累计起来，即为每只大鼠的AI。
2、结果：
化合物对大鼠体重的影响：与空白对照组比较，双氯芬酸钠组总体体重下降，双氯芬酸-甘氨酸-白藜芦醇组大鼠的体重在3周时有增长，表明化合物组对佐剂性关节炎大鼠体重增长缓慢有明显的改善；
化合物对大鼠足肿胀病变的影响：结果见表1，与模型对照组比较，双氯芬酸组和化合物组的大鼠右足趾肿胀值在12-21天内均有明显降低，以化合物组作用更为显著；化合物组为双氯芬酸-甘氨酸-白藜芦醇偶联物；
化合物对大鼠关节炎指数评分的影响：结果见表2，与模型对照组比较，双氯芬酸钠组和五分之一剂量的化合物组的大鼠关节炎指数(AI)比较差异显著(P＜0.01),化合物组抑制佐剂性关节炎大鼠的关节病变更为显著，抗炎作用提高五倍以上。
表1化合物对大鼠足肿胀病变的影响(n＝10，)
与正常组比较:ΔΔP＜0.01；与模型组比较:*P＜0.05，＊＊P＜0.01
表2化合物对大鼠关节炎指数评分的影响(n＝10，)
与正常组比较:ΔΔP＜0.01；与模型组比较:*P＜0.05，＊＊P＜0.01
实施例5：溶血实验
取除去纤维蛋白的兔血5ml，移入刻度离心管内，加入生理盐水5～lOml,混匀后离心5分钟(2000～2500r/min),去除上清液，再加生理盐水混匀离心，反复洗3～4次，至上清呈无色透明方可用于试验。将所得红细胞按其容积，用生理盐水稀释成2％的混悬液(红细胞2mL,加生理盐水至lOOmL)。按表3在各试管中加入1.66×10-3mol/l的双氯芬酸-甘氨酸-白藜芦醇的生理盐水溶液，轻轻摇匀后置37℃水浴保温。6号管和7号管分别为0％溶血和100％溶血。37℃孵育3h后，3000rpm离心lOmin,取上清液，于416nm紫外分光光度计测定其吸收值，以空白样品为对照。按公式(1)计算溶血百分数。
公式(1)：
表3溶血实验设计
注：供试品为：①双氯芬酸钠生理盐水溶液，浓度为8.33×10-3mmol/ml。
②双氯芬酸-甘氨酸-白藜芦醇的生理盐水溶液，浓度为1.66×
10-3mmol/ml,为双氯芬酸钠剂量的五分之一。
实验结果见表4。
表4各化合物孵育3h后溶血百分数
将双氯芬酸-甘氨酸-白藜芦醇与双氯芬酸钠进行对照实验，实验结果发现双氯芬酸钠的溶血作用强，第四管已溶血17.8％,第五管高达79.6％,刺激性较大，不宜静脉注射。双氯芬酸-甘氨酸-白藜芦醇3h内无任何溶血作用，无刺激性，有望供静脉注射。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种双氯芬酸-甘氨酸-白藜芦醇偶联物，其特征在于，该偶联物是以甘氨酸为连接臂，分别与双氯芬酸和白藜芦醇偶联；双氯芬酸与甘氨酸通过酰胺键相连；双氯芬酸-甘氨酸偶联物与白藜芦醇通过酯键多位点相连。
2.根据权利要求l中所述的双氯芬酸-甘氨酸-白藜芦醇偶联物，其特征在于，双氯芬酸与甘氨酸通过酰胺键相连形成双氯芬酸-甘氨酸偶联物，其分子结构如下：
3.根据权利要求2中所述的双氯芬酸-甘氨酸-白藜芦醇偶联物，其特征在于，双氯芬酸-甘氨酸偶联物与白藜芦醇通过酯键多位点相连，形成双氯芬酸-甘氨酸-白藜芦醇偶联物，其分子结构如下：
4.根据权利要求3中所述的双氯芬酸-甘氨酸-白藜芦醇偶联物，其特征在于，白藜芦醇选用反式结构。
5.根据权利要求l-4任意一项所述双氯芬酸-甘氨酸-白藜芦醇偶联物的合成方法，其特征在于，包括下列步骤：
a.将双氯芬酸钠转化成双氯芬酸，第一催化剂存在下活化双氯芬酸的羰基；活化后双氯芬酸与甘氨酸混合，在第一有机溶剂中与第一脱水剂存在下进行反应，得到双氯芬酸-甘氨酸偶联物；
b.将双氯芬酸-甘氨酸偶联物溶于第二有机溶剂中，在第二催化剂和第二脱水剂存在下与白藜芦醇进行反应，得到双氯芬酸-甘氨酸-白藜芦醇偶联物。
6.根据权利要求5所述双氯芬酸-甘氨酸-白藜芦醇偶联物的合成方法，其特征在于，步骤a、b均在室温下进行。
7.权利要求l-4任意一项所述的双氯芬酸-甘氨酸-白藜芦醇偶联物的应用，其特征在于，双氯芬酸通过甘氨酸接枝白藜芦醇，用于制备具有协同抗关节炎作用的药物。
8.根据权利要求1-4任意一项所述的双氯芬酸-甘氨酸-白藜芦醇偶联物的应用，其特征在于，双氯芬酸-甘氨酸-白藜芦醇偶联物作为注射剂。
9.根据权利要求1-4任意一项所述的双氯芬酸-甘氨酸-白藜芦醇偶联物的应用，其特征在于，所述的偶联物用于注射、口服或外用给药。
10.根据权利要求1-4任意一项所述的双氯芬酸-甘氨酸-白藜芦醇偶联物在制备治疗类风湿性关节炎(RA)和骨关节炎(OA)药物中的应用。
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