CN110294738A - 硫辛酸衍生物及其制备方法和用途 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了硫辛酸衍生物及其制备方法和用途，属于药物合成领域。对硫辛酸的化学结构进行衍生化，在其结构中引入胺，其结构与硫辛酸相比有较大差异，且具有较好降糖作用。本发明还提供了硫辛酸衍生物的制备方法，即以硫辛酸和胺为原料、N'N‑羰基二咪唑为缩合剂，室温下加入硫辛酸、N'N‑羰基二咪唑、四氢呋喃活化0.5小时后加入胺，反应12小时柱层析即得。该制备方法操作简单，一步反应得到目标化合物，收率很高，环境友好。本发明公开的硫辛酸衍生物具有降糖活性。

Description

硫辛酸衍生物及其制备方法和用途
技术领域
本发明属于药物合成领域，即硫辛酸衍生物及其制备方法和用途。涉及以硫辛酸为原料制备硫辛酸衍生物的方法，还涉及到硫辛酸衍生物在降糖方面的应用。
背景技术
在现有技术中，硫辛酸，是一种含有硫醇键的短链脂肪酸，首先从牛肝中分离出来。 硫辛酸广泛分布于动物和植物组织中，硫辛酸的浓度在肝脏和心脏中最高，它可以穿过血脑屏障进入大脑。 硫辛酸同时在几个生化过程中起重要作用，并被认为是多酶复合物的重要辅助因子。 硫辛酸作为一种抗氧化剂来清除活性氧，包括过氧亚硝酸盐，单线态氧，羟基自由基，过氧自由基和次氯酸。而且由于硫辛酸既是水溶性的又是脂溶性的，对细胞的保护作用明显优于维生素C和维生素E。 硫辛酸还清除醛如丙烯醛，硫辛酸作为金属螯合剂可螯合重金属离子如Cu2+，Zn2+和Pb2+。 硫辛酸主要用于治疗糖尿病周围神经病变，阿尔茨海默氏病，炎症，和高血压。同时，硫辛酸几乎没有毒副作用，因此近年来受到广泛关注。尽管硫辛酸的口服吸收很快，但肝脏的首过效应是明显的，平均绝对生物利用度约为30％，其代谢迅速，平均血浆消除半衰期约为0.5小时，剂量为每天600毫克，这会造成浪费并增加身体负担。因此，有必要改变硫辛酸的结构，以延长血浆半衰期，提高生物活性。我们对硫辛酰胺衍生物进行了系统的合成研究，并评估了其降糖活性。
目前，硫辛酰胺主要由以下方式获得：（1）使用缩合剂二环己基碳二亚胺（DCC），DCC有一个最大的缺点就是反应的另一产物二环己基脲在一般的有机相溶解度很小但又都有一些微溶，因此通过一些常用的纯化方法，重结晶，柱层析等等很难将其除得很彻底；（2）利用1-(3-二甲胺基丙基)-3-乙基碳二亚胺(EDCI)与1-羟基苯并三氮唑(HOBt)，反应应在低温下进行，还得加入适量的碱，反应繁琐，收率偏低。（3）利用鎓盐类的缩合剂如：O-苯并三氮唑-四甲基脲六氟磷酸盐(HBTU)，也存在收率偏低问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种硫辛酸衍生物的制备方法和应用，提高了硫辛酸衍生物制备收率。
本发明是通过以下技术方案来实现的：
硫辛酸衍生物，其结构式如下：
式中R为包括H在内的各种取代基。
硫辛酸衍生物为：
5-（1,2-二硫戊环-3-基）戊酰胺、5-（1,2-二硫戊环-3-基）-N-甲基戊酰胺、5-（1,2-二硫戊环-3-基）-N-乙基戊酰胺、5-（1,2-二硫戊环-3-基）-N-丙基戊酰胺、5-（1,2-二硫戊环-3-基）-N-丁基戊酰胺、5-（1,2-二硫戊环-3-基）-N-戊基戊酰胺、5-（1,2-二硫戊环-3-基）-N-己基戊酰胺、5-（1,2-二硫戊环-3-基）-N-庚基戊酰胺、5-（1,2-二硫戊环-3-基）-N-异丙基戊酰胺、5-（1,2-二硫戊环-3-基）-N-异丁基戊酰胺、5-（1,2-二硫戊环-3-基）-N-异戊基戊酰胺、（E）-5-（1,2-二硫戊环-3-基）-N-（丙-1-烯-1-基）戊酰胺、5-（1,2-二硫戊环-3-基）-N-（丙-2-炔-1-基）戊酰胺、5-（1,2-二硫戊环-3-基）-N-（2-羟基乙基）戊酰胺、5-（1,2-二硫戊环-3-基）-N-（3-羟基丙基）戊酰胺、5-（1,2-二硫戊环-3-基）-N-（2-甲氧基乙基）戊酰胺、（5-（1,2-二硫杂环戊烷-3-基）戊酰基）甘氨酸甲酯、N-环丙基-5-（1,2-二硫戊环-3-基）戊酰胺、N-环丁基-5-（1,2-二硫戊环-3-基）戊酰胺、N-环戊基-5-（1,2-二硫戊环-3-基）戊酰胺、N-环己基-5-（1,2-二硫戊环-3-基）戊酰胺、N-环庚基-5-（1,2-二硫戊环-3-基）戊酰胺、N-（金刚烷-1-基）-5-（1,2-二硫戊环-3-基）戊酰胺、5-（1,2-二硫戊环-3-基）-N-苯基戊酰胺、5-（1,2-二硫戊环-3-基）-N-（对甲苯基）戊酰胺、5-（1,2-二硫戊环-3-基）-N-（4-氟苯基）戊酰胺、5-（1,2-二硫戊环-3-基）-N-（4-氯苯基）戊酰胺、5-（1,2-二硫戊环-3-基）-N-（4-溴苯基）戊酰胺、5-（1,2-二硫戊环-3-基）-N-（4-（三氟甲基）苯基）戊酰胺、5-（1,2-二硫戊环-3-基）-N-（4-（三氟甲氧基）苯基）戊酰胺、5-（1,2-二硫戊环-3-基）-N-（4-甲氧基苯基）戊酰胺、5-（1,2-二硫戊环-3-基）-N-（4-羟基苯基）戊酰胺、5-（1,2-二硫戊环-3-基）-N-（2-羟基苯基）戊酰胺、5-（1,2-二硫戊环-3-基）-N-（3-羟基苯基）戊酰胺、5-（1,2-二硫戊环-3-基）-N-（萘-1-基）戊酰胺、5-（1,2-二硫戊环-3-基）-N-（萘-2-基）戊酰胺、5-（1,2-二硫戊环-3-基）-N-（苄基）戊酰胺、5-（1,2-二硫戊环-3-基）-N-（苯乙基）戊酰胺、5-（1,2-二硫戊环-3-基）-N-（4-羟基苯乙基）戊酰胺、5-（1,2-二硫戊环-3-基）-N-（3，4-二羟基苯乙基）戊酰胺、5-（1,2-二硫戊环-3-基）-N，N-二甲基戊酰胺、5-（1,2-二硫戊环-3-基）-1-（吡咯烷-1-基）戊-1-酮、5-（1,2-二硫戊环-3-基）-1-（哌啶-1-基）戊-1-酮。
硫辛酸衍生物的制备方法，其特征在于步骤如下：
1）以硫辛酸和胺为原料，N'N-羰基二咪唑（CDI）为缩合剂，室温下加入硫辛酸、CDI、四氢呋喃活化0.5～2h后加入胺，室温下搅拌反应时间为5～20 h，反应完毕后蒸干反应液，乙酸乙酯溶解后用饱和碳酸氢钠水溶液洗涤3次，用饱和氯化钠水溶液洗涤3次，无水硫酸钠干燥、抽滤除盐、浓缩得浓缩物。
步骤1）中硫辛酸、CDI、胺的反应摩尔比为1:1:(0.5～1.5)。
2）将浓缩物经硅胶柱层析分离，展开剂为石油醚和乙酸乙酯按(1～10):1体积比配制而成，得硫辛酰胺类化合物。
硫辛酸衍生物在制备降糖药物或食品中的应用。
本发明有益效果是：
1、本发明的硫辛酸衍生物，对硫辛酸的化学结构进行衍生化，在其结构中引入胺，其结构与硫辛酸相比有较大差异，且具有较好的降糖作用。2、本发明的硫辛酸衍生物的制备方法，即以硫辛酸、CDI和胺为原料，室温加入硫辛酸、CDI、四氢呋喃活化0.5－2小时后加入胺，室温下搅拌反应5～20 h柱层析即得，该制备方法操作简单，一步反应得到目标化合物，收率很高，环境友好。3、本发明公开了硫辛酸衍生物在降糖中的应用，具有较好的效果，有望成为一类新型的α-葡萄糖苷酶抑制剂。
下面将结合实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。
附图说明
图1是本发明制备的5-（1,2-二硫戊环-3-基）-N-（4-羟基苯基）戊酰胺的1H-NMR图。
图2是本发明制备的5-（1,2-二硫戊环-3-基）-N-（4-羟基苯基）戊酰胺的13C-NMR图。
图3是本发明制备的5-（1,2-二硫戊环-3-基）-N-（4-羟基苯乙基）戊酰胺的1H-NMR图。
图4是本发明制备的5-（1,2-二硫戊环-3-基）-N-（4-羟基苯乙基）戊酰胺的13C-NMR图。
具体实施方式
实施例1
5-（1,2-二硫戊环-3-基）-N-（4-羟基苯基）戊酰胺的制备：
称取84.0 mg (0.4 mmol)硫辛酸置于10 mL反应管中，接着加入72.0 mg (0.44 mmol)CDI，再加入1 mL无水四氢呋喃，活化0.5h后加入4-羟基苯胺44mg(0.4 mmol)，室温反应12h，反应结束后蒸干反应液，加入15mL乙酸乙酯溶解后用45 mL饱和碳酸氢钠水溶液洗涤3次，45 mL饱和氯化钠水溶液洗涤3次，无水硫酸钠干燥，抽滤除盐，减压蒸除溶剂后用硅胶柱层析纯化(石油醚/乙酸乙酯为洗脱剂)，得到浅黄色固体目标物。收率为65%，熔点102.8-104.9℃。核磁共振波谱和质谱数据：1H-NMR (CDCl3，600 MHz，ppm): 9.58 (s, 1H), 9.11(s, 1H), 7.35 (d, J = 8.7 Hz, 2H), 6.67 (d, J = 8.7 Hz, 2H), 3.75 – 3.49 (m,1H), 3.18 (d, J = 5.7 Hz, 1H), 3.15 – 3.05 (m, 1H), 2.41 (d, J = 6.3 Hz, 1H),2.24 (t, J = 7.3 Hz, 2H), 1.87 (d, J = 6.3 Hz, 1H), 1.68 (s, 1H), 1.59 (d, J= 7.2 Hz, 3H), 1.40 (d, J = 7.5 Hz, 2H).. 13C-NMR(CDCl3，150 MHz，ppm): 170.3,153.1, 131.0, 120.8, 114.9, 114.9, 56.1, 39.8, 38.1, 36.0, 34.1, 28.3, 25.0.;MS m/z:298.0016 (M+H)+。
实施例2
5-（1,2-二硫戊环-3-基）-N-（4-羟基苯乙基）戊酰胺的制备：
称取84.0 mg (0.4 mmol)硫辛酸置于10 mL反应管中，接着加入72.0 mg (0.44 mmol)CDI，再加入1 mL无水四氢呋喃，活化0.5h后加入4-羟基苯乙胺55mg(0.4 mmol)，室温反应12 h，反应结束后蒸干反应液，加入15mL乙酸乙酯溶解后用45 mL饱和碳酸氢钠水溶液洗涤3次，45 mL饱和氯化钠水溶液洗涤3次，无水硫酸钠干燥，抽滤除盐，减压蒸除溶剂后用硅胶柱层析纯化(石油醚/乙酸乙酯为洗脱剂)，得到黄白色固体目标物，收率为75%。核磁共振波谱和质谱数据：1H-NMR (CDCl3，600 MHz，ppm): 9.14 (s, 1H), 7.79 (s, 1H), 6.97 (d,J = 8.4 Hz, 2H), 6.66 (d, J = 8.4 Hz, 2H), 3.59 (s, 1H), 3.25 – 3.15 (m, 3H),3.13 (s, 1H), 2.57 (s, 2H), 2.40 (d, J = 6.2 Hz, 1H), 2.03 (s, 2H), 1.94 –1.80 (m, 1H), 1.64 (s, 1H), 1.57 – 1.44 (m, 3H), 1.31 (d, J = 7.5 Hz, 2H)..13C-NMR(CDCl3，150 MHz，ppm): δ171.7, 155.6, 129.5, 129.4, 129.4,115.0, 115.0,56.1, 40.4, 39.9, 38.1, 35.2, 34.4, 34.1, 28.3, 25.0; MS m/z:326.0931(M+H) +。
实施例3
5-（1,2-二硫戊环-3-基）-N-（4-羟基苯基）戊酰胺降糖实验的测定：
取20 μL 5-（1,2-二硫戊环-3-基）-N-（4-羟基苯基）戊酰胺溶液加入到96孔板中，加入100 µL α-葡萄糖苷酶溶液，80μL 0.1M PBS，在25 ℃下孵化10分钟。然后加入50 µL对硝基苯-α-D-吡喃葡糖苷(pNPG)溶液，在25 ℃下孵化5分钟。使用酶标仪在405 nm下测量孵育前后的吸光度。使用阿卡波糖作为阳性对照。α-葡萄糖苷酶抑制活性表示为％抑制，计算公式如下：
所有实验均进行三次，并使用SPSS软件(版本22.0)和Origin软件(版本8.0)分析数据，计算出IC50为3.652±0.2 μM (同等浓度阿卡波糖IC50为60.9±1.0 μM)。
实施例4
5-（1,2-二硫戊环-3-基）-N-（4-羟基苯乙基）戊酰胺降糖实验的测定：
取20 μL 5-（1,2-二硫戊环-3-基）-N-（4-羟基苯乙基）戊酰胺溶液加入到96孔板中，加入100 µLα-葡萄糖苷酶溶液，80μL 0.1M PBS，在25 ℃下孵化10分钟。然后加入50 µL对硝基苯-α-D-吡喃葡糖苷(pNPG)溶液，在25 ℃下孵化5分钟。使用酶标仪在405 nm下测量孵育前后的吸光度。使用阿卡波糖作为阳性对照。α－葡萄糖苷酶抑制活性表示为％抑制，计算公式如下：
所有实验均进行三次，并使用SPSS软件(版本22.0)和Origin软件(版本8.0)分析数据，计算出IC50为55.2±0.4 μM (同等浓度阿卡波糖IC50为60.9±1.0 μM) 。可以参见图1－图4。
上面描述，只是本发明的具体实施方式，各种举例说明不对本发明的实质内容构成限制。

Claims (4)

1.硫辛酸衍生物，其结构式如下：
。
2.按照权利要求1所述的硫辛酸衍生物，其特征在于硫辛酸衍生物为：
5-（1,2-二硫戊环-3-基）戊酰胺、5-（1,2-二硫戊环-3-基）-N-甲基戊酰胺、5-（1,2-二硫戊环-3-基）-N-乙基戊酰胺、5-（1,2-二硫戊环-3-基）-N-丙基戊酰胺、5-（1,2-二硫戊环-3-基）-N-丁基戊酰胺、5-（1,2-二硫戊环-3-基）-N-戊基戊酰胺、5-（1,2-二硫戊环-3-基）-N-己基戊酰胺、5-（1,2-二硫戊环-3-基）-N-庚基戊酰胺、5-（1,2-二硫戊环-3-基）-N-异丙基戊酰胺、5-（1,2-二硫戊环-3-基）-N-异丁基戊酰胺、5-（1,2-二硫戊环-3-基）-N-异戊基戊酰胺、（E）-5-（1,2-二硫戊环-3-基）-N-（丙-1-烯-1-基）戊酰胺、5-（1,2-二硫戊环-3-基）-N-（丙-2-炔-1-基）戊酰胺、5-（1,2-二硫戊环-3-基）-N-（2-羟基乙基）戊酰胺、5-（1,2-二硫戊环-3-基）-N-（3-羟基丙基）戊酰胺、5-（1,2-二硫戊环-3-基）-N-（2-甲氧基乙基）戊酰胺、（5-（1,2-二硫杂环戊烷-3-基）戊酰基）甘氨酸甲酯、N-环丙基-5-（1,2-二硫戊环-3-基）戊酰胺、N-环丁基-5-（1,2-二硫戊环-3-基）戊酰胺、N-环戊基-5-（1,2-二硫戊环-3-基）戊酰胺、N-环己基-5-（1,2-二硫戊环-3-基）戊酰胺、N-环庚基-5-（1,2-二硫戊环-3-基）戊酰胺、N-（金刚烷-1-基）-5-（1,2-二硫戊环-3-基）戊酰胺、5-（1,2-二硫戊环-3-基）-N-苯基戊酰胺、5-（1,2-二硫戊环-3-基）-N-（对甲苯基）戊酰胺、5-（1,2-二硫戊环-3-基）-N-（4-氟苯基）戊酰胺、5-（1,2-二硫戊环-3-基）-N-（4-氯苯基）戊酰胺、5-（1,2-二硫戊环-3-基）-N-（4-溴苯基）戊酰胺、5-（1,2-二硫戊环-3-基）-N-（4-（三氟甲基）苯基）戊酰胺、5-（1,2-二硫戊环-3-基）-N-（4-（三氟甲氧基）苯基）戊酰胺、5-（1,2-二硫戊环-3-基）-N-（4-甲氧基苯基）戊酰胺、5-（1,2-二硫戊环-3-基）-N-（4-羟基苯基）戊酰胺、5-（1,2-二硫戊环-3-基）-N-（2-羟基苯基）戊酰胺、5-（1,2-二硫戊环-3-基）-N-（3-羟基苯基）戊酰胺、5-（1,2-二硫戊环-3-基）-N-（萘-1-基）戊酰胺、5-（1,2-二硫戊环-3-基）-N-（萘-2-基）戊酰胺、5-（1,2-二硫戊环-3-基）-N-（苄基）戊酰胺、5-（1,2-二硫戊环-3-基）-N-（苯乙基）戊酰胺、5-（1,2-二硫戊环-3-基）-N-（4-羟基苯乙基）戊酰胺、5-（1,2-二硫戊环-3-基）-N-（3，4-二羟基苯乙基）戊酰胺、5-（1,2-二硫戊环-3-基）-N，N-二甲基戊酰胺、5-（1,2-二硫戊环-3-基）-1-（吡咯烷-1-基）戊-1-酮、5-（1,2-二硫戊环-3-基）-1-（哌啶-1-基）戊-1-酮。
3.如权利要求1所述的硫辛酸衍生物的制备方法，其特征在于步骤如下：
1）以硫辛酸和胺为原料， CDI为缩合剂，室温下加入硫辛酸、CDI、四氢呋喃活化0.5～2h后加入胺，室温下搅拌反应时间为5～20 h，反应完毕后蒸干反应液，乙酸乙酯溶解后用饱和碳酸氢钠水溶液洗涤3次，用饱和氯化钠水溶液洗涤3次，无水硫酸钠干燥、抽滤除盐、浓缩得浓缩物；
步骤1）中硫辛酸、CDI、胺的反应摩尔比为1:1: 0.5～1.5；
2）将浓缩物经硅胶柱层析分离，展开剂为石油醚和乙酸乙酯按1～10 :1体积比配制而成，得硫辛酰胺类化合物。
4.硫辛酸衍生物在制备降糖药物或食品中的应用。
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