CN112979743A - 白桦脂酸衍生物及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明属于医药领域，具体涉及白桦脂酸衍生物及其应用。本发明主要提供如下式I所示的化合物，其立体异构体、氮氧化物、药学上可接受的盐、或前药及其在制备药物中的用途，其中所述药物用于预防或治疗肝脏疾病，或者用于保护肝脏。

Description

白桦脂酸衍生物及其应用

技术领域

本发明属于医药领域，具体涉及白桦脂酸衍生物及其应用。

背景技术

肝脏是人体最重要的实质性器官之一，它具有强大的代谢和防御功能。当各种外源化学物质或者自身代谢产生的废弃物蓄积到肝脏时，可能会引起肝损伤，这些化学性物质包括四氯化碳、酒精、对乙酰氨基酚类感冒药等。此类肝病的发生与发展是一个复杂的过程，包括从最初的肝细胞坏死、脂肪变性，到脂肪肝、肝纤维化，再发展为肝硬化，最终演变为肝癌或是肝功能衰竭。根据最新的调查，美国每年有26，000人死于慢性肝病，因此，肝脏疾病已成为影响人类健康的常见病之一。酒精性肝病的驱动因素主要包括氧化应激、炎症、肠道消化系统的细菌移位、以及肝细胞的再生，其中氧化应激是肝细胞凋亡最主要的原因之一，氧化应激破坏了肝细胞的代谢平衡，肝细胞内环境稳态被破坏，从而诱导了肝细胞的凋亡，因而抗氧化也是预防酒精性肝病最好的靶点之一。肝细胞也能通过自噬，吞噬损伤的线粒体，从而抑制活性氧导致的肝细胞凋亡。已有研究表明自噬可以清除细胞产生的过多的活性氧，调节内质网应激。当发生酒精性肝损伤时，肝细胞通过增强自噬，可以减轻损伤程度，从而保护肝细胞，然而肝细胞的这种自我保护能力有限，不能有效地降低急性酒精性肝损伤产生大量的活性氧，因而在发生急性酒精性的肝损伤时，适当地上调自噬水平能有效地起到保护肝细胞的作用。目前对于肝脏疾病的治疗主要集中于立即停止服用可能造成肝损伤的药物并采用抗炎、抗自由基损伤、保护肝细胞膜、促进肝细胞代谢、促进肝细胞修复和再生、促进胆红素及胆汁酸代谢的药物进行治疗。常见保护肝脏和治疗肝脏疾病的药物有腺苷蛋氨酸、水飞蓟素、甘草甜素类、苦黄、五味子等。然而，仍需开发新型，治疗效果好的药物。

发明内容

为改善上述技术问题，本发明提供如下式I所示的化合物，其立体异构体、氮氧化物、药学上可接受的盐、或前药，

其中，R选自H或C_1-40烷基；

代表双键或单键，Z为O或OH；其中，当

为双键时，Z为O；当其为单键时，Z为OH。

根据本发明的实施方案，式I所示的化合物中，

R选自H或C_1-6烷基；

当

为双键时，Z为O，当其为单键时，Z为OH。

作为实例，式I化合物选自如下化合物，

本发明还提供一种药物组合物，其包括式I所示的化合物，其立体异构体、氮氧化物、药学上可接受的盐、或前药中的至少一种。

根据本发明的实施方案，所述药物组合物用于预防或治疗肝脏疾病。

根据本发明的实施方案，所述药物组合物中式I所示的化合物，其立体异构体、氮氧化物、药学上可接受的盐、或前药中的至少一种作为用于预防或治疗肝脏疾病的活性成分。

根据本发明的实施方案，所述药物组合物还包括赋形剂，通过所述赋形剂将药物组合物稀释或装入例如胶囊、小药囊、纸或其它容器形式的这种载体内。当赋形剂用作稀释剂时，它可以是固体、半固体或液体物质，用作溶媒、载体或活性成分的介质。因此，所述药物组合物可以是以下形式：片剂、丸剂、散剂、锭剂、小药囊、扁囊剂、酏剂、混悬剂、乳剂、溶液剂、糖浆剂、气雾剂(固体或溶于液体溶媒)；例如含高达10％重量活性成分的软膏剂、软和硬明胶胶囊、栓剂、无菌注射溶液和无菌包装粉末。

优选地，所述适宜赋形剂选自乳糖、葡萄糖、蔗糖、山梨醇、甘露醇、淀粉、阿拉伯胶、磷酸钙、藻酸盐、黄蓍胶、明胶、硅酸钙、微晶纤维素、聚乙烯吡咯烷酮、纤维素、水、糖浆和甲基纤维素。

根据本发明的实施方案，所述药物组合物可以为单位剂量，每一单位剂量含约5～1000mg，更通常约100～500mg活性成分。术语“单位剂量”是指物理上分离的适宜作为用于人患者和其它哺乳动物的单一剂量单位，各单位含有与适宜的药物赋形剂混合的经计算可产生所需疗效的预定量的活性物质。

本发明还提供式I所示的化合物，其立体异构体、氮氧化物、药学上可接受的盐、或前药中的至少一种在制备药物中的用途，其中所述药物用于预防或治疗肝脏疾病，或者用于保护肝脏。

根据本发明的实施方案，所述肝脏疾病选自肝损伤或其导致的病征，例如急性肝损伤，如诱导急性酒精性肝损伤或其导致的病征。

根据本发明的实施方案，所述药物用于改善肝损伤导致的ALT、AST、TG和/或CHO的水平异常。

根据本发明的实施方案，所述肝损伤为炎症(例如急性炎症)导致的肝损伤。

根据本发明的实施方案，所述药物用于改善肝细胞形态和/或降低肝细胞坏死。

根据本发明的实施方案，所述药物用于促进蛋白自噬，例如蛋白Beclin1、LC3-Ⅱ或ATG14的自噬。

根据本发明的实施方案，所述药物用于增加急性酒精性肝损伤中肝脏自噬相关蛋白的表达量。

根据本发明的实施方案，所述药物用于改善对乙醇消化产生的活性氧和/或被所述活性氧进攻的细胞膜系统(如线粒体膜)的吞噬。

本发明还提供一种预防或治疗所述肝脏疾病的方法，包括向有此需要的患者施用治疗有效量的I所示的化合物，其立体异构体、氮氧化物、药学上可接受的盐、或前药中的至少一种。

术语定义与说明

除非另有说明，本申请说明书和权利要求书中记载的基团和术语定义，包括其作为实例的定义、示例性的定义、优选的定义、表格中记载的定义、实施例中具体化合物的定义等，可以彼此之间任意组合和结合。这样的组合和结合后的基团定义及化合物结构，应当属于本申请说明书记载的范围内。

术语“C_1-40烷基”应理解为表示具有1～40个碳原子的直链或支链饱和一价烃基。例如，“C_1-6烷基”表示具有1、2、3、4、5或6个碳原子的直链和支链烷基。所述烷基是例如甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、异丙基、异丁基、仲丁基、叔丁基、异戊基、2-甲基丁基、1-甲基丁基、1-乙基丙基、1,2-二甲基丙基、新戊基、1,1-二甲基丙基、4-甲基戊基、3-甲基戊基、2-甲基戊基、1-甲基戊基、2-乙基丁基、1-乙基丁基、3,3-二甲基丁基、2,2-二甲基丁基、1,1-二甲基丁基、2,3-二甲基丁基、1,3-二甲基丁基或1,2-二甲基丁基等或它们的异构体。

本领域技术人员可以理解，式I所示化合物可以以各种药学上可接受的盐的形式存在。如果这些化合物具有碱性中心，则其可以形成酸加成盐；如果这些化合物具有酸性中心，则其可以形成碱加成盐；如果这些化合物既包含酸性中心(例如羧基)又包含碱性中心(例如氨基)，则其还可以形成内盐。酸加成盐包括但不限于：盐酸盐、氢氟酸盐、氢溴酸盐、氢碘酸盐、硫酸盐、焦硫酸盐、磷酸盐、硝酸盐、甲磺酸盐、乙磺酸盐、2-羟基乙磺酸盐、苯磺酸盐、甲苯磺酸盐、氨基磺酸盐、2-萘磺酸盐、甲酸盐、乙酰乙酸、丙酮酸、月硅酸酯、肉桂酸酯、苯甲酸盐、醋酸盐、二羟乙酸盐、三氟乙酸盐、三甲基乙酸盐、丙酸盐、丁酸盐、己酸盐、庚酸盐、十一酸盐、硬脂酸盐、抗坏血酸盐、樟脑酸盐、樟脑磺酸盐、柠檬酸盐、富马酸盐、苹果酸盐、马来酸盐、羟基马来酸盐、草酸盐、水杨酸盐、琥珀酸盐、葡萄糖酸盐、奎尼酸盐、双羟萘酸盐、甘醇酸盐、酒石酸盐、乳酸盐、2-(4-羟基苯甲酰基)苯甲酸盐、环戊烷丙酸盐、二葡糖酸盐、3-羟基-2-萘甲酸盐、烟酸盐、扑酸盐、果胶酯酸盐、3-苯基丙酸盐、苦味酸盐、特戊酸盐、衣康酸盐、三氟甲磺酸盐、十二烷基硫酸盐、对甲苯磺酸盐、萘二磺酸盐、丙二酸盐、己二酸盐、藻酸盐、扁桃酸盐、葡庚酸盐、甘油磷酸盐、磺基水杨酸盐、半硫酸或硫氰酸盐、天冬氨酸盐等；碱加成盐例如碱金属盐、碱土金属盐和铵盐等，具体包括但不限于：钠盐、锂盐、钾盐、铵盐、铝盐、镁盐、钙盐、钡盐、铁盐、亚铁盐、锰盐、亚锰盐、锌盐、铵盐(包括与NH₃和有机胺形成的盐(NH₄盐)、甲铵盐、三甲铵盐、二乙铵盐、三乙铵盐、丙铵盐、三丙铵盐、异丙铵盐、叔丁铵盐、N,N'-二苄基乙二铵盐、二环己铵盐、1,6-己二铵盐、苄铵盐、乙醇铵盐、N,N-二甲基乙醇铵盐、N,N-二乙基乙醇铵盐、三乙醇铵盐、氨丁三醇盐、赖氨酸盐、精氨酸盐、组氨酸盐、葡糖铵盐、N-甲基葡糖铵盐、二甲基葡糖铵盐、乙基葡糖铵盐、葡甲铵盐、甜菜碱盐、咖啡因盐、氯普鲁卡因盐、普鲁卡因盐、利多卡因盐、吡啶盐、甲基吡啶盐、哌啶盐、吗啉盐、哌嗪盐、嘌呤盐、可可碱盐、胆碱盐)等。

根据其分子结构，本发明的化合物是手性的，因此可能存在各种对映异构体形式。因而这些化合物可以以消旋体形式或光学活性形式存在。本发明的化合物或其中间体可以通过本领域技术人员公知的化学或物理方法分离为对映异构体化合物，或者以此形式用于合成。在外消旋的胺的情况中，通过与光学活性的拆分试剂反应，从混合物制得非对映异构体。适当的拆分试剂的示例是光学活性的酸，例如R和S形式的酒石酸、二乙酰酒石酸、二苯甲酰酒石酸、扁桃酸、苹果酸、乳酸、适当的N-保护的氨基酸(例如N-苯甲酰脯氨酸或N-苯磺酰基脯氨酸)或各种光学活性的樟脑磺酸。借助光学活性的拆分试剂(例如固定在硅胶上的二硝基苯甲酰基苯基甘氨酸、三乙酸纤维素或其它碳水化合物的衍生物或手性衍生化的异丁烯酸酯聚合物)，也可有利地进行色谱对映体拆分。用于此目的的适当的洗脱剂是含水或含醇的溶剂混合物，例如，己烷/异丙醇/乙腈。

可以根据已知的方法，例如通过萃取、过滤或柱层析来分离相应的稳定异构体。

术语“患者”是指包括哺乳动物在内的任何动物，优选小鼠、大鼠、其它啮齿类动物、兔、狗、猫、猪、牛、羊、马或灵长类动物，最优选人。

本文中使用的短语“治疗有效量”是指研究人员、兽医、医师或其它临床医师正在组织、系统、动物、个体或人中寻找的引起生物学或医学反应的活性化合物或药物的量。

有益效果

发明人意外发现，本申请的化合物对于预防或治疗肝损伤，例如诱导急性酒精性肝损伤具有较好的效果，明显优于水飞蓟素。并且，本申请的化合物制备方法简单，因此具有良好的应用前景。

附图说明

图1为实施例2中空白组、模型组、阳性药组、高中低剂量组给予ZX-2的血清生化分析结果，其中，(a)为AST天门冬氨酸氨基转移酶检测结果；(b)为ALT谷丙转氨酶检测结果；(c)为TG总甘油三酯检测结果；(d)为CHO总胆固醇检测结果。

图2为实施例2中(a)空白组、(b)模型组、(c)阳性药组、(d)高剂量组、(e)中剂量组及(f)低剂量组的肝组织病理切片H&E染色图。

图3为实施例2中WB法检测空白组、模型组、阳性药组、高剂量组、中剂量组及低剂量组小鼠肝脏自噬相关蛋白Beclin1、LC3-Ⅱ、ATG14的表达量。

具体实施方式

下文将结合具体实施例对本发明的技术方案做更进一步的详细说明。应当理解，下列实施例仅为示例性地说明和解释本发明，而不应被解释为对本发明保护范围的限制。凡基于本发明上述内容所实现的技术均涵盖在本发明旨在保护的范围内。

除非另有说明，以下实施例中使用的原料和试剂均为市售商品，或者可以通过已知方法制备。

实施例1化合物ZX-2的制备

制备化合物ZX-2采用如下方法：

a.先用Jones试剂将白桦脂酸氧化成白桦脂酮酸中间体2。

b.使用碳酸二甲酯将步骤a)制备的白桦脂酮酸中间体2脂化成白桦酯酮酸甲酯中间体6。

c.使用溴代丙炔与步骤b)制备的白桦酯酮酸甲酯中间体6反应得到中间体7。

d.采用硼氢化钠将步骤c)制备的中间体7中的羰基还原成羟基，制备得到中间体8。

e.通过叠氮反应将2’-脱氧-2’-氟-4’-叠氮胞苷加入到步骤d)制备的白桦脂酸中间体8中合成白桦脂酸衍生物ZX-2。

实施例2活性测试

测试材料：

1.实验用动物及药物

1.1于河南省实验动物中心购买雄性昆明小鼠60只，动物生产许可证号(SCXK(豫)2017-0001)平均体重20±2g，常规饲养，正常饮水。

1.2 ZX-2通过实施例1的方法制备，用0.5％羧甲基纤维钠分别将浓度为10mg/kg、2mg/kg、0.4mg/kg的ZX-2配制成2mg/ml、0.4mg/ml、0.08mg/ml的药液。

1.3水飞蓟素购买于大连美仑生物技术有限公司，用0.5％羧甲基纤维钠将浓度为50mg/kg的水飞蓟素配制成5mg/ml的药液。

1.4羧甲基纤维素钠购买于天津市致远化学试剂有限公司。

2.实验试剂

丙氨酸氨基转移酶(ALT)测定试剂盒、天门冬氨酸氨基转移酶(AST)试剂盒、甘油三酯(TG)测定试剂盒、总胆固醇(CHO)试剂盒购买于中生北控生物科技股份有限公司。

3.实验方法

酒精性肝损伤动物模型的建立：选用上述昆明小鼠60只，分为6组(分别为空白组、模型组、阳性药组、高剂量组、中剂量组、及低剂量组)，前7天空白组、模型组给予0.5％CMC-Na，阳性药组给予水飞蓟素，浓度为50mg/kg，高中低剂量三个剂量组均给予ZX-2，浓度分别为10mg/kg、2mg/kg、0.4mg/kg，之后除空白组，其余各组给予70％乙醇(12ml/kg灌胃)诱导急性酒精性肝损伤。7天后的检测结果如图1所示。

由图1中(a)和(b)可知，空白组与模型组对比，模型组ALT、AST显著上升，表明造模成功。而模型组与给药组对比，给药组ALT、AST值均下降，且具有剂量依赖。给药组与阳性药组对比，高、中剂量的ALT、AST值低于阳性药，低剂量组的ALT、AST值与阳性药持平，结果表明ZX-2具有比水飞蓟素更好的疗效。因此，ZX-2具有保护肝细胞，减轻活性氧对肝细胞造成的损伤的作用。

由图1中(c)和(d)可知，空白组与模型组对比，模型组TG、CHO明显上升，表明脂质代谢的紊乱，造模成功。与模型组对比，给药组TG、CHO值均下降且具有剂量依赖趋势。而与阳性药组对比，高、中剂量的TG、CHO值低于阳性药，低剂量组的TG、CHO值与阳性药持平，表明ZX-2比水飞蓟素更能调节脂质代谢。因此ZX-2具有调节肝细胞脂质代谢的作用。

注：图1中*表示与空白组对比，#表示与模型组对比。***或###表示P＜0.001；**或##表示P＜0.01；*或#表示P＜0.05。

肝组织病理切片H&E染色具有代表性的显微照片(100X)如图2(7天后的检测结果)。图2中(a)为空白组，(b)为模型组，(a)中可见中央静脉有均质状红染(血清)表明肝脏存在急性的炎症。(b)中存在多处的肝细胞灶状坏死以及点状坏死，表明肝细胞存在严重损伤。(c)阳性药组可见少量的中央静脉有均质状红染及肝细胞点状坏死，表明与模型组对比损伤有所改善。(d)高剂量组与模型组和阳性药组对比，肝细胞形态明显好转，坏死明显降低。(e)中剂量组和(f)低剂量组存在少量的坏死，中央静脉均质状红染区域明显降低，表明与模型组对比，损伤明显降低。

此外还测试了ZX-2能否通过促进自噬起到抗肝损伤的效果。使用WB法检测了小鼠肝脏自噬相关蛋白Beclin1、LC3-Ⅱ、ATG14的表达量，结果如图3。图3结果显示急性酒精处理的小鼠肝脏Beclin1、LC3-Ⅱ、ATG14表达量有所上升(模型组)，而经过ZX-2处理的小鼠Beclin1、LC3-Ⅱ、ATG14表达量相比于酒精处理的小鼠显著上升(高剂量组、中剂量组、及低剂量组)，表明ZX-2可以促进自噬，增加酒精处理过后小鼠肝脏自噬相关蛋白的表达量。通过自噬的增加，吞噬由于乙醇消化产生的活性氧以及被活性氧进攻的细胞膜系统如线粒体膜，从而减少肝细胞的凋亡，起到抗肝损伤的作用。

由上述结果可知，本申请的化合物对治疗诱导急性酒精性肝损伤具有较好的治疗效果，且效果优于水飞蓟素。

以上，对本发明的实施方式进行了说明。但是，本发明不限定于上述实施方式。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.式I所示的化合物，其立体异构体、氮氧化物、药学上可接受的盐、或前药，

其中，R选自H或C_1-40烷基；

代表双键或单键，Z为O或OH；其中，当

为双键时，Z为O；当其为单键时，Z为OH；

优选地，式I化合物选自如下化合物，

2.一种药物组合物，其特征在于，包括权利要求1-3任一项所述式I所示的化合物，其立体异构体、氮氧化物、药学上可接受的盐、或前药中的至少一种；

优选地，所述药物组合物用于预防或治疗肝脏疾病；

优选地，所述药物组合物中式I所示的化合物，其立体异构体、氮氧化物、药学上可接受的盐、或前药中的至少一种作为用于预防或治疗肝脏疾病的活性成分；

优选地，所述肝脏疾病选自肝损伤或其导致的病征，例如急性肝损伤，如诱导急性酒精性肝损伤或其导致的病征。

3.权利要求1所述的式I所示的化合物，其立体异构体、氮氧化物、药学上可接受的盐、或前药中的至少一种在制备药物中的用途，其中所述药物用于预防或治疗肝脏疾病，或者用于保护肝脏。

4.根据权利要求3所述的用途，其特征在于，所述肝脏疾病选自肝损伤或其导致的病征，例如急性肝损伤，如诱导急性酒精性肝损伤或其导致的病征；

优选地，所述肝损伤为炎症(例如急性炎症)导致的肝损伤。

5.根据权利要求3所述的用途，其特征在于，所述药物用于改善肝损伤导致的ALT、AST、TG和/或CHO的水平异常。

6.根据权利要求3所述的用途，其特征在于，所述药物用于改善肝细胞形态和/或降低肝细胞坏死。

7.根据权利要求3所述的用途，其特征在于，所述药物用于促进蛋白自噬，例如蛋白Beclin1、LC3-Ⅱ或ATG14的自噬。

8.根据权利要求3所述的用途，其特征在于，所述药物用于增加急性酒精性肝损伤中肝脏自噬相关蛋白的表达量。

9.根据权利要求3所述的用途，其特征在于，所述药物用于改善对乙醇消化产生的活性氧和/或被所述活性氧仅供的细胞膜系统(如线粒体膜)的吞噬。

10.一种预防或治疗肝脏疾病的方法，包括向有此需要的患者施用治疗有效量的I所示的化合物，其立体异构体、氮氧化物、药学上可接受的盐、或前药中的至少一种。

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