CN112110889B - 灯盏花乙素苷元衍生物、其制备方法与应用 - Google Patents

灯盏花乙素苷元衍生物、其制备方法与应用 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种如(Ⅰ)所示的灯盏花乙素苷元衍生物，本申请还提供了灯盏花乙素苷元衍生物的制备方法，该制备方法简单易行，重现性好，环境污染小，可用于灯盏花乙素苷元衍生物的大量制备。本发明所述的灯盏花乙素苷元衍生物是全新结构的化合物，动物药理实验表明，该灯盏花乙素苷元衍生物对脑缺血再灌注小鼠具有显著的治疗作用，可应用于预防和治疗心脑血管相关疾病的药物。

Description

灯盏花乙素苷元衍生物、其制备方法与应用
技术领域
本发明涉及药物制备技术领域，尤其涉及一种灯盏花乙素苷元衍生物、其制备方法与应用。
背景技术
分子病理学研究显示体内血栓的形成过程主要有血小板聚集激活和血液凝固反应激活两大机制参与。两个机制各有不同的调节环节。阿司匹林和雷比格雷是强烈的血小板聚集抑制剂，在临床上常用于血栓防治。而肝素钠、磺达肝素和法华林则属于抗凝剂，作用于血液凝集通路，在临床上也广泛使用于各种血栓性疾病的预防与治疗。但上述两大常规抗血栓药物的一个主要副作用就是部分患者使用之后引发内出血。
目前，中药在心脑血管疾病的预防和治疗中发挥着重要作用。血瘀是中医理论中心脑血管疾病的主要发病原因，中药治疗的机理是通过改善心脑及周围血管功能，提高冠状动脉循环，抑制组织增生，调节机体的免疫力等作用来发挥疗效。中药治疗心脑血管疾病有着悠久的历史，其广谱的生物活性和低毒性使得近些年来药化工作者纷纷将目光聚焦在对其活性成分的结构修饰上。灯盏花乙素就是其中疗效明确，效果较好的代表性药物。
灯盏花又名灯盏细辛，是菊科植物短葶飞蓬[Erigeron breviscapus(Vant.)]Hand.-Mazz的干燥全草，以根或全草入药，微苦，甘温辛，性温，归心、肝经，具有祛风除湿、活络止痛功效。灯盏花乙素是灯盏花中含有的明确药效成分，主要药理作用为抗炎、抗氧化、抗凋亡、抗纤维化、神经保护、抗凝及改善循环，最近有报道称其具有潜在的降血糖和保护肾脏等作用。尽管灯盏花乙素在临床使用中有着确切的疗效，但该药物目前也存在缺点：水溶性差(0.056g/L)、脂溶性差(logP＝-2.56，pH＝4.2磷酸缓冲溶液)、口服生物利用度低(0.4％)，这些缺点限制了灯盏花乙素类药物在临床中的使用。
灯盏花乙素苷元是灯盏花乙素在人体内的主要吸收形式，且与灯盏花乙素相比，其生物利用度是灯盏花乙素的3倍。将有活性的天然产物作为先导化合物，对其进行结构修饰是目前新药开发有效手段之一。因此对灯盏花乙素进行相关结构改造，希望以此获得活性好、溶解度高、生物利用度改善的衍生物。
发明内容
本发明解决的技术问题在于提供一种活性好、溶解度高和生物利用度高的灯盏花乙素苷元衍生物衍生物。
有鉴于此，本申请提供了一种如式(Ⅰ)所示的灯盏花乙素苷元衍生物，
Figure BDA0002640254260000021
其中，R选自卤素、卤素取代的甲基或卤素取代的甲氧基。
优选的，所述R选自CF3、F、Cl、Br或OCF3。
本申请还提供了所述的灯盏花乙素苷元衍生物的制备方法，包括：
将如式(Ⅱ)所示的化合物依次进行氧化关环和脱甲基反应，得到灯盏花乙素苷元衍生物；
Figure BDA0002640254260000022
其中，R选自卤素、卤素取代的甲基或卤素取代的甲氧基。
优选的，所述氧化关环的方法为SeO2/DMSO法、NiCl2/Zn/KI法、I2/DMSO法或Ni(OAc)2/P(Ph)3法。
优选的，所述氧化关环的催化剂为SeO2，所述SeO2与所述式(Ⅱ)所示的化合物的摩尔比为(0.1～1.5)：1。
优选的，所述脱甲基反应在无氧环境下进行，所述脱甲基的试剂选自氢溴酸/醋酸、BF3·Et2O和盐酸吡啶中的一种或多种。
优选的，所述脱甲基的试剂为BF3·Et2O时，所述BF3·Et2O与氧化关环得到的产物的摩尔比为1：(1～15)。
优选的，所述氧化关环的反应温度为50～200℃，反应时间为1～10h；所述脱甲基反应的温度为-30～20℃，时间为5～20h。
本申请还提供了所述的灯盏花乙素苷元衍生物或所述的制备方法所制备的灯盏花乙素苷元衍生物在制备预防和或治疗心脑血管疾病或血液凝集疾病药物中的应用。
本申请还提供了一种制剂，包括药学上可接受的辅料和上述方案所述的灯盏花乙素苷元衍生物或所述的制备方法所制备的灯盏花乙素苷元衍生物。
本申请提供了一种如式(Ⅰ)所示的灯盏花乙素苷元衍生物，其中强吸电子基团R的引入，与通过主体结构的协同作用，使得灯盏花乙素苷元衍生物具有较高的活性、溶解度和生物利用度；动物药理实验表明，该灯盏花乙素苷元衍生物具有对脑缺血再灌注小鼠具有显著的治疗作用，可用于制备预防和或治疗心脑血管相关疾病的药物。
附图说明
图1为本发明化合物1、化合物2以及对照组的TTC染色检测脑梗死体积照片。
具体实施方式
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。
本发明实施例公开了一种新的灯盏花乙素苷元衍生物，其引入了具有生物活性的化合物残基，由此得到的如式(Ⅰ)所示的灯盏花乙素苷元衍生物，
Figure BDA0002640254260000041
其中，R选自卤素、卤素取代的甲基或卤素取代的甲氧基。
更具体地，所述R具体选自CF3、F、Cl、Br或OCF3。在具体实施例中，所述R具体选自F，得到化合物1，具体选自CF3，得到化合物2。
在此基础上，本申请还提供了如式(Ⅰ)所示的灯盏花乙素苷元衍生物的制备方法，包括：
将如式(Ⅱ)所示的化合物依次进行氧化关环和脱甲基反应，得到灯盏花乙素苷元衍生物；
Figure BDA0002640254260000042
其中，R选自卤素、卤素取代的甲基或卤素取代的甲氧基。
本申请得到上述灯盏花乙素苷元衍生物是原料通过依次进行氧化关环反应和脱甲基反应制备得到。在氧化关环的过程中，可以采用SeO2/DMSO法、NiCl2/Zn/KI法、I2/DMSO法或Ni(OAc)2/P(Ph)3法，在具体实施例中，所述氧化关环反应采用的是SeO2/DMSO法，即二氧化硒作为催化剂，上述催化剂的选择能够提高化学反应速率，且本身结构不发生永久性改变；DMSO作为有机溶剂，还可以选择其他有机溶剂，即溶剂中包含碳原子的能溶解不溶于水的物质即可，包括链烷烃、烯烃、醇、醛、胺、酯、醚、酮、芳香烃、氢化烃、萜烯烃、卤代烃、杂环化物、含氮化合物及含硫化合物等多类物质，在常温常压下呈液态，具有较大的挥发性，在溶解过程中，溶质与溶剂的性质均无改变。对此，在该方法中，有机溶剂具体可选自二甲基亚砜或二乙醚。上述方法能够保证无副产品。在此过程中，所述SeO2与所述式(Ⅱ)所示的化合物的摩尔比为(0.1～1.5)：1，更具体地，所述SeO2与所述式(Ⅱ)所示的化合物的摩尔比为(0.2～1.0)：1，更具体地，所述SeO2与所述式(Ⅱ)所示的化合物的摩尔比为(0.4～0.8)：1。所述如式(Ⅱ)所示的化合物按照本领域常规方法制备，或者为市售产品。所述氧化关环的反应温度为50～200℃，时间为1～10h；更具体地，所述反应的温度为80～150℃；在具体实施例中，所述反应的温度为115℃，时间为2h。
在氧化关环反应之后，本申请则将得到的产物进行脱甲基反应，所述脱甲基的试剂可选自氢溴酸/醋酸、BF3·Et2O和盐酸吡啶中的一种或多种；在具体实施例中，所述脱甲基的试剂选自BF3·Et2O，以保证脱甲基的高效性和无副产物的生成。所述BF3·Et2O与氧化关环得到的产物的摩尔比为1：(1～15)；更具体地，所述BF3·Et2O与氧化关环得到的产物的摩尔比为1：(2～12)，在具体实施例中，所述BF3·Et2O与氧化关环得到的产物的摩尔比为1：9。所述脱甲基反应的温度为-30～20℃，时间为5～20h；更具体地，所述脱甲基反应的温度为-20～10℃，时间为8～15h。
在具体实施例中，所述如式(Ⅱ)所示的化合物具体可选自4′-氟-2，4-二甲氧基-3-乙酰氧基-6-羟基查尔酮或4′-三氟甲基-2，4-二甲氧基-3-乙酰氧基-6-羟基查尔酮。在此基础上，所述灯盏花乙素苷元衍生物的制备过程具体为：
Figure BDA0002640254260000051
本申请提供的灯盏花乙素苷元衍生物的制备方法简单易行，重现性好，环境污染小，可大量制备。
本申请还提供了上述方案所述的灯盏花乙素苷元衍生物在制备和或治疗心脑血管疾病或血液凝集疾病药物中的应用。
本申请还提供了一种制剂，包括药学上可接受的辅料和灯盏花乙素苷元衍生物。
本发明提供的制剂中，所述灯盏花乙素苷元衍生物为单一活性成份或者复方活性成份(0％＜重量比例＜100％)和常规的辅料组合制成治疗心脑血管疾病、缺血性脑卒中和血液凝集疾病等相关疾病，其剂型包括片剂、丸剂、散剂、胶囊剂、颗粒剂、口服剂、滴丸、注射剂和冻干粉针剂等。本发明提供的一种药物制剂，包括治疗有效量的所述化合物(灯盏花乙素苷元衍生物)和药学上可接受的辅料。本领域技术人员可将所述化合物直接或间接加入制备不同剂型时所需的药学上可接受的各种常用辅料，如填充剂、崩解剂、润滑剂、粘合剂等，以常规药物制剂方法，制成常用制剂如片剂、胶囊剂、注射液、口服液、颗粒剂、丸剂、散剂和滴丸剂等。其中，填充剂如淀粉，乳糖，蔗糖，葡萄糖，甘露醇和硅酸；崩解剂如琼脂，碳酸钙，土豆淀粉或木薯淀粉，海藻酸，某些硅酸盐和碳酸钠，低取代羟丙基纤维素；润滑剂如滑石粉，硬脂酸钙，硬脂酸镁，固体聚乙二醇，月桂硫酸钠；粘合剂如羧甲基纤维素，藻酸盐，明胶，聚乙烯吡咯酮，蔗糖和阿拉伯胶。
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明提供的灯盏花乙素苷元衍生物、其制备方法及其应用进行详细说明，本发明的保护范围不受以下实施例的限制。
实施例1 2-(4-氟苯基)-5,7-二甲氧基-6-乙酰氧基-黄酮化合物的制备
在100mL茄形瓶中依次加入4′-氟-2，4-二甲氧基-3-乙酰氧基-6-羟基查尔酮9.4g(26mmol)，SeO2 2.9g(13mmol)，DMSO溶解后，100℃油浴回流搅拌6小时，反应完全后冷却至室温，将体系缓慢滴加进100mL 5％亚硫酸钠水溶液里，剧烈搅拌，渐渐有灰黄色固体析出，抽滤，用蒸馏水洗涤后干燥，得灰黄色固体9.2g，产率97％。粗品不经纯化直接用于下一步反应。该过程的反应式如下所示：
Figure BDA0002640254260000071
25mL圆底瓶，加入上一步制得的2-(4-氟苯基)-5,7-二甲氧基-6-乙酰氧基-黄酮化合物2g，氩气保护下，50mL1当量BF3·Et2O溶解后，-10℃搅拌8小时，冷却，体系缓慢滴加进100mL冰水中搅拌，有黄色固体生成，抽滤，干燥滤饼，将滤饼用甲醇重结晶，得灰黄色固体(化合物1)1.35g，产率81％。化合物1的理化实验数据：1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ12.6(s,1H),10.51(s,1H),8.74(s,1H),8.06(d,J＝8.0Hz,2H),6.85(s,1H),6.56(s,1H)；19F NMR(376MHz,DMSO-d6)δ:-108.1.HRMS(ESI):m/z calcd for C15H10FO5[M+H]—:289.0507；found:289.0506。上述过程的反应式如下所示：
Figure BDA0002640254260000072
实施例2 2-(4-三氟甲基苯基)-5,7-二甲氧基-6-乙酰氧基-黄酮化合物的制备
在100mL茄形瓶中依次加入4′-三氟甲基-2，4-二甲氧基-3-乙酰氧基-6-羟基查尔酮9.5g(26mmol)，SeO2 2.9g(13mmol)，DMSO溶解后，100℃油浴回流搅拌6小时，反应完全后冷却至室温，将体系缓慢滴加进100mL 5％亚硫酸钠水溶液里，剧烈搅拌，渐渐有灰黄色固体析出，抽滤，用蒸馏水洗涤后干燥，得灰黄色固体9.0g，产率93％。粗品不经纯化直接用于下一步反应。该过程的反应式如下所示：
Figure BDA0002640254260000081
25mL圆底瓶，加入上一步制得的2-(4-三氟甲基苯基)-5,7-二甲氧基-6-乙酰氧基-黄酮化合物2g，氩气保护下，50mL 1N BF3·Et2O溶解后，-10℃搅拌8小时，冷却，体系缓慢滴加进100mL冰水中搅拌，有黄色固体生成，抽滤，干燥滤饼，将滤饼用甲醇重结晶，得灰黄色固体(化合物2)1.25g，产率76％。化合物2的理化实验数据：1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ12.55(s,1H),10.69(s,1H),8.92(s,1H),8.27(d,J＝7.8Hz,2H),7.91(d,J＝8.0Hz,2H),7.08(s,1H),6.64(s,1H)；19F NMR(376MHz,DMSO-d6)δ:-61.5.HRMS(ESI):m/z calcd forC16H10F3O5[M+H]-:339.0475；found:339.0473。上述过程的反应式如下所示：
Figure BDA0002640254260000082
实施例3：灯盏花素衍生物系列样品(化合物1和2)对脑缺血再灌注小鼠治疗作用的药理实验
供试品
受试药物1：灯盏花素原料：批号M1520170606，灯盏花素含量99.99％，昆明龙津药业股份有限公司提供；受试药物2：化合物1，实施例1制得；受试药物3：化合物2，实施例2制得；阳性对照药：尼莫地平：货号为MB1484-25G，包装规格：25G/瓶x 1瓶，RT密封保存；丁苯酞；阿司匹林。
实验动物
雄性C57小鼠，体重20-25g。
造模方法
小鼠经3％戊巴比妥钠(80mg/kg)中深度麻醉后，于颈正中处逐层切开小鼠皮肤及皮下组织，分离胸锁乳突肌，切断二腹肌前腹，暴露右侧颈总动脉(CCA)、颈内动脉(ICA)和颈外动脉(ECA)，使用电凝器凝结ECA上甲状腺动脉和咽动脉并剪断。结扎ECA的远心端，并在其近心端挂线，暂时夹闭CCA和ICA，剪断ECA，将线栓从ECA残端插入ICA，结扎ECA残端，移除ICA的动脉夹，由ICA向内上方缓慢推进。适当调整方向，插入到线栓标记处(从CCA分叉处计算10mm)，60min后移去线栓，无活动性出血后缝合切口，后再灌注24h。手术过程中维持环境温度36～37℃。
分组
小鼠随机分为7组：空白对照组、MCAO组、尼莫地平组、丁苯酞组、灯盏花素原料组、化合物1组、化合物2组。
给药
动物造模前7天连续给予灯盏花素系列样品，于造模后当天再给药一次。给药方式如表1所示；
表1不同组别的给药方式数据表
Figure BDA0002640254260000091
实验方法
小鼠经MCAO再灌注24h，经Bederson神经功能评分后处死，取脑组织进行脑梗死体积测定：
1、Bederson神经功能评分：观察神经行为学变化并打分：0分为无障碍；1分为不能伸展右前肢；2分为向右侧旋转；3分为向右倾倒；4分为无自主活动伴意识障碍；5分为死亡。
2、脑梗死体积测定：2％TTC染色：使用3％戊巴比妥钠腹腔注射深度麻醉小鼠，断头剥离大脑，去除嗅球和脑干，生理盐水冲洗后立即放入-20℃冷冻10～30min，取出，置于脑模具中，横向切4～5片，浸入37℃2％TTC中避光染色10～30min，4％多聚甲醛固定，拍照，使用软件Image pro plus计算脑梗死体积，梗死体积百分比计算公式为％＝(梗死面积×切片厚度)/(切片面积×切片厚度)×100％。
实验结果
1、Bederson评分手术对照组的打分为2.83±1.17，阳性对照尼莫地平用药组的打分为1.83±0.75，阳性对照组阿司匹林的打分为1.67±0.82，阳性对照组丁苯酞试药组打分为1.50±0.84，化合物1试药组的打分为0.67±0.82，化合物2试药组的打分为1.17±1.17，灯盏花素原料药试药组的打分为0.33±0.82。
2、手术对照组的梗死体积百分比为45.00±6.16％，阳性对照尼莫地平用药组的脑梗死体积百分比为32.67±4.59％，阳性对照组阿司匹林的脑梗死体积百分比为22.67±3.56％，阳性对照丁苯酞试药组的脑梗死体积百分比为15.17±3.76％，化合物1试药组的脑梗死体积百分比为33.00±3.46％，化合物2试药组的脑梗死体积百分比为21.83±2.14％，灯盏花素原料药试药组的脑梗死体积百分比36.50±6.63％，TTC染色检测脑梗死体积如图1所示。
上述药理试验证明了化合物1和化合物2可减少MCAO/R引起的脑梗死体积和神经功能缺损，对缺血性脑卒中具有明显的治疗作用，可将本发明制备的灯盏花乙素衍生物用于心脑血管疾病、缺血性脑卒中和血液凝集疾病等药物中的应用。
以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。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，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.灯盏花乙素苷元衍生物在制备预防和或治疗缺血性脑卒中药物中的应用，所述灯盏花乙素苷元衍生物的结构式如式(Ⅰ)所示，
Figure FDA0004051842330000011
其中，R
选自CF3或F。
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述的灯盏花乙素苷元衍生物的制备方法，包括：
将如式(Ⅱ)所示的化合物依次进行氧化关环和脱甲基反应，得到灯盏花乙素苷元衍生物；
Figure FDA0004051842330000012
其中，R选自F或CF3。
3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述氧化关环的方法为SeO2/DMSO法、NiCl2/Zn/KI法、I2/DMSO法或Ni(OAc)2/P(Ph)3法。
4.根据权利要求2或3所述的应用，其特征在于，所述氧化关环的催化剂为SeO2，所述SeO2与所述式(Ⅱ)所示的化合物的摩尔比为(0.1～1.5)：1。
5.根据权利要求2或3所述的应用，其特征在于，所述脱甲基反应在无氧环境下进行，所述脱甲基的试剂选自氢溴酸/醋酸、BF3·Et2O和盐酸吡啶中的一种或多种。
6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，所述脱甲基的试剂为BF3·Et2O时，所述BF3·Et2O与氧化关环得到的产物的摩尔比为1：(1～15)。
7.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述氧化关环的反应温度为50～200℃，反应时间为1～10h；所述脱甲基反应的温度为-30～20℃，时间为5～20h。
8.一种制剂，包括药学上可接受的辅料和权利要求1～7任一项所述的灯盏花乙素苷元衍生物。
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