CN113185534A - 一种2,4-二甲氧基苄脲类化合物的制备及其用途 - Google Patents

一种2,4-二甲氧基苄脲类化合物的制备及其用途 Download PDF

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Abstract

本发明涉及药物化学领域,具体涉及一种具有抑制α‑葡萄糖苷酶活性的2,4‑二甲氧基苄脲类化合物,其结构通式如下所示:

Description

一种2,4-二甲氧基苄脲类化合物的制备及其用途
技术领域
本发明涉及一种α-糖苷酶抑制剂及其应用,2,4-二甲氧基苄脲类化合物作为新型α-糖苷酶抑制剂的应用。
背景技术
糖尿病(diabetes mellitus,DM)是一组以高血糖为特征的代谢性疾病,高血糖则是由于胰岛素分泌不足或者机体对胰岛素不敏感而造成的。临床表现为多饮、多尿、多食、消瘦,可并发眼、肾、神经、心脏、血管等组织的慢性损伤。我国最新的流行病学调查显示,在大于20岁的成人中9.7%患有糖尿病,我国已成为“糖尿病大国”。
引起糖尿病的原因有很多,遗传因素和环境因素为两个最主要因素。糖尿病是遗传性疾病,遗传学研究表明,糖尿病在血统亲属中发病率较非血统亲属中高出5倍有显著差异,前者较后者高出5倍。随时代发展,不良的生活方式造成的肥胖,也是糖尿病的一个重要诱发因,约有60%-80%的成年糖尿病患者在发病前均为肥胖者,肥胖的程度与糖尿病的发病率呈正比。病情严重时可发生急性代谢紊乱,如酮症酸中毒、高渗性昏迷等,带来的并发症高达100多种,并发症一旦产生,药物治疗很难逆转,死亡率极高,因此应尽早预防治疗糖尿病。
近年来研究发现,餐后出现血糖急剧升高时糖尿病出现的最先症状。食物中的碳水化合物经过α-葡萄糖苷酶(α-glucosidase)的作用,分解为单糖被人体吸收,从而造成了血糖的升高。因此,α-葡萄糖苷酶抑制剂对葡萄糖苷酶的抑制作用,可以使碳水化合物水解量减少,从而降低血糖中单糖的含量。具有降血糖的临床应用价值。综上所述,新型α-葡萄糖苷酶抑制剂已成为近年来药物研发应用的热点。
发明内容
本发明人首先将2,4-二甲氧基苄胺与N,N'-羰基二咪唑(CDI)反应形成具有咪唑酰基的中间体结构,然后用购得的六种不同的环酮类化合物与硫,丙二腈制备2-氨基噻吩类化合物。最后将苄胺侧与氨基噻吩侧连接得到了一类结构类似、具有α-糖苷酶抑制活性的通式I所示的化合物,由此可能对糖尿病具有治疗作用,从而在制备治疗糖尿病药物领域具有潜在的用途。
本发明的第一方面,提供式了一种如通式I所示的化合物,或其药学上可接受的盐、水合物、溶剂化物或前药。
该类化合物的结构如通式I所示
Figure 118374DEST_PATH_IMAGE001
上述通式I所示的2,4-二甲氧基苄脲类化合物的制备方法,它包括以下步骤:
Figure 301094DEST_PATH_IMAGE002
a)将六种不同的环酮类式1化合物分别与硫,丙二腈反应,在吗啡啉的催化下生成2-氨基噻吩类式2化合物。其中,反应溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、丙酮、二甲基亚砜、1,4-二氧六环、四氢呋喃、甲醇、乙醇、二氯甲烷、异丙醇、吡啶及水中至少一种;该反应温度为0℃~140℃;反应时间为8~24小时。
b)将2,4-二甲氧基苄胺与N,N'-羰基二咪唑(CDI)反应得到含有咪唑基团的式4化合物,其中,反应溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、丙酮、二甲基亚砜、1,4-二氧六环、四氢呋喃、甲醇、乙醇、二氯甲烷、异丙醇、吡啶及水中至少一种;该反应温度为 0℃~140℃;反应时间为8~24小时。
c)将式4化合物分别与6种式2化合物反应,在催化剂作用下得到目标通式I化合物(5a~5f);所用的催化剂为N,N'-二环己基碳二亚胺、N,N'-二异丙基碳二亚胺、1-乙基-(3-二甲基 氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐、氢化钠、偶氮二甲酸二乙酯、偶氮二甲酸二异丙酯、1-羟基-7-偶氮苯 并三氮唑、1-羟基苯并三氮唑、O-(7-氮苯并三氮唑)-N,N,N',N'-四甲基脲六氟磷酸酯、苯 并三氮唑-N,N,N',N'-四甲基脲六氟磷酸酯中的一种或两种以上的组合;所用溶剂为甲醇、 乙醇、丙醇、异丙醇、 乙腈、 1,4-二氧六环、二氯乙烷、 N,N-二甲基甲酰胺、 N,N-二异丙基乙胺、 水中的一种或两种以上的组合;反应温度为0℃~130℃; 反应时间为6~24小时。
本发明的第二方面,一种药物组合物,所述药物组合物包含第一方面所述的式I所示的化合物或其药学上可接受的盐、水合物、溶剂化物或前药和药学上可接受的载体。
本发明的第三方面,提供了第一方面所述的式I所示的化合物或其药学上可接受的盐、水合物、溶剂化物或前药用途,用于:
(i)制备α-糖苷酶抑制剂;
(ii)制备预防和/或治疗糖尿病相关的疾病的药物。
药学上可接受的载体必须可与配方的其他成分兼容, 且不会对其接受者有害,一般为适当载剂、稀释剂及赋形剂是为本领域技术人员所公知且包括诸如碳水化合物、蜡、水溶性及/或泡胀性聚合物、亲水性或疏水性材料、明胶、油、 溶剂、 水及类似物。所使用的特定 载剂、稀释剂或赋形剂将取决于给予本发明化合物的方式及目的。溶剂通常是基于本领域技术人员所认为安全给予哺乳动物的溶剂(GRAS)而选择。通常,安全溶剂为无毒水性溶剂 (诸如水)及其他可溶于水或与水可混溶的无毒溶剂。适当水性溶剂包括水、乙醇、丙二醇、聚乙二醇(例如PEG400或PEG300)等及其混合物。还可包括一或多种缓冲剂、稳定剂、 表面活性剂、湿润剂、润滑剂、乳化剂、 悬浮剂、 防腐剂、抗氧化剂、不透明剂、助滑剂、加工助剂、着色剂、 甜味剂、 香料、调味剂及其他提供药物(即本发明化合物或其医学组合物)精美外观或有助于制造药物产品(即用于制备药剂)的已知添加剂。
有益效果
本发明的化合物,能够抑制α-糖苷酶,可用于制备预防和/或治疗糖尿病等相关疾病的药物。
下面对本发明的实施例作详细说明,本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
将2,4-二甲氧基苄胺与N,N'-羰基二咪唑(CDI)反应形成具有咪唑酰基的中间体结构,然后用购得的六种不同的环酮类化合物与硫,丙二腈制备2-氨基噻吩类化合物。最后将苄胺侧与氨基噻吩侧连接得到了一类结构类似、具有α-糖苷酶抑制活性的通式I所示的化合物,,其能够有效抑制α-糖苷酶活性。在此基础上,完成了本发明。
实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步的详细说明。这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例1 式2化合物的制备
Figure 877569DEST_PATH_IMAGE003
将各种环酮类式1化合物(1eq),硫(1.1eq),丙二腈(1.4eq)以及吗啡啉(2eq)溶解在乙醇溶液中,60℃过夜反应。反应完成后除去溶剂,经柱色谱纯化得到式2化合物(2a~2f)。
实施例2 式4化合物的制备
Figure 820248DEST_PATH_IMAGE004
将2,4-二甲氧基苄胺(1eq)溶解到70 mL二氯甲烷中,慢慢向反应液中滴加盐酸的异丙醇溶液,直至出现浓稠白色液体。后用34mL DMF溶解N,N'-羰基二咪唑(CDI,4.99g,28mmol,1.4eq)并加入到反应液中,室温反应1.5小时。用水、碳酸氢钠水溶液、饱和食盐水多次萃取,保留有机相并用无水硫酸镁干燥两小时。最后经柱色谱分离得到式4化合物。
实施例3 通式I化合物(5a~5f)的制备
Figure 696937DEST_PATH_IMAGE005
化合物4(1eq)分别与式2化合物(1eq)溶解于5mLDMF中, 然后加入氢化钠(1.4eq)。将反应液在室温下搅拌过夜直至反应完全。加入15mL水稀释反应液,用二氯甲烷萃取(3×15mL)。合并有机相,无水硫酸镁干燥,过滤,浓缩得到残余物,经硅胶色谱分离纯化得到相应的通式I化合物。化合物编号、具体结构式下表1所示。
表1通式I化合物具体结构式
Figure 556616DEST_PATH_IMAGE006
Figure 354807DEST_PATH_IMAGE007
化合物5a,白色固体,产率49.9%。1H NMR (600 MHz, CDCl3) δ 8.74 (s, 1H),7.17 (d, J = 8.2 Hz, 1H), 6.43–6.36 (m, 2H), 6.18 (s, 1H), 4.43–4.35 (m, 4H),3.77 (d, J = 7.6 Hz, 6H), 3.65 (s, 2H), 2.53 (s, 2H), 1.47 (s, 9H). 13C NMR(150 MHz, DMSO-d6) δ 160.1, 158.0, 153.9, 153.2, 151.4, 129.4, 128.8, 118.7,114.5, 104.3, 98.4, 88.0, 79.4, 55.5, 55.2, 38.4, 28.0. HRMS (ESI+): m/zcalcd for C23H28N4O5 [M+H]+: 473.1859, found: 473.1859。
化合物5b,白色固体,产率62.7%。1H NMR (600 MHz, DMSO-d6) δ 9.94 (s, 1H),7.12 (d, J = 8.3 Hz, 1H), 7.03 (t, J = 5.8 Hz, 1H), 6.57 (d, J = 2.4 Hz, 1H),6.48 (dd, J = 8.3, 2.4 Hz, 1H), 4.91 (d, J = 4.1 Hz, 1H), 4.18 (d, J = 5.7Hz, 2H), 3.96–3.89 (m, 1H), 3.82 (s, 3H), 3.74 (s, 3H), 2.76 (dd, J = 15.9,4.9 Hz, 1H), 2.58–2.52 (m, 1H), 2.44 (ddd, J = 15.9, 7.8, 5.8 Hz, 1H), 2.41–2.35 (m, 1H), 1.88–1.81 (m, 1H), 1.69–1.62 (m, 1H).13C NMR (150 MHz, DMSO-d6)δ 160.1, 158.0, 153.3, 150.9, 129.4, 129.2, 122.7, 118.8, 114.9, 104.3, 98.4,88.1, 65.2, 55.5, 55.2, 38.4, 32.4, 30.1, 21.4. HRMS (ESI+): m/z calcd forC19H21N3O4 [M+H]+: 388.1331, found: 388.1334。
化合物5c,棕色固体,产率51.5%。1H NMR (600 MHz, CDCl3) δ 8.63 (s, 1H),7.18 (d, J = 8.2 Hz, 1H), 6.43 (d, J = 2.4 Hz, 1H), 6.40 (dd, J = 8.2, 2.4Hz, 1H), 6.08 (t, J = 5.9 Hz, 1H), 4.37 (d, J = 5.9 Hz, 2H), 3.81 (s, 3H),3.78 (s, 3H), 3.77 (s, 1H), 3.45 (dd, J = 7.4, 4.4 Hz, 1H), 2.87 (dd, J =16.6, 4.4 Hz, 1H), 2.32 (s, 3H), 2.26–2.14 (m, 2H), 2.09 (d, J = 16.6 Hz,1H), 1.89–1.83 (m, 1H), 1.51 (ddd, J = 11.4, 8.8, 5.4 Hz, 1H). 13C NMR (150MHz, CDCl3) δ 160.6, 158.5, 153.6, 151.7, 130.3, 128.6, 125.5, 119.0, 115.7,103.8, 98.6, 58.9, 56.7, 55.5, 55.5, 39.9, 35.9, 35.2, 29.6, 28.8. HRMS (ESI+): m/z calcd for C21H24N4O3 [M+H]+: 413.1647, found: 413.1648。
化合物5d,棕色固体,产率43.2%。1H NMR (600 MHz, DMSO-d6) δ 7.11 (d, J =8.3 Hz, 1H), 7.06 (t, J = 5.8 Hz, 1H), 6.57 (d, J = 2.4 Hz, 1H), 6.48 (dd, J= 8.3, 2.4 Hz, 1H), 4.25 (d, J = 5.3 Hz, 1H), 4.19 (d, J = 5.8 Hz, 2H), 3.86(dd, J = 7.8, 4.6 Hz, 1H), 3.81 (s, 3H), 3.74 (s, 3H), 2.84 (dd, J = 16.3,4.6 Hz, 1H), 2.30 (dd, J = 16.3, 1.2 Hz, 1H), 1.99 (s, 1H), 1.91 (dp, J =11.2, 5.9 Hz, 1H), 1.83 (ddd, J = 11.6, 8.9, 2.5 Hz, 1H), 1.54–1.48 (m, 1H).13C NMR (150 MHz, DMSO-d6) δ 160.1, 158.0, 153.3, 150.4, 129.8, 129.4, 126.2,118.8, 114.7, 104.3, 98.4, 88.6, 55.5, 55.3, 52.7, 51.9, 38.4, 36.3, 33.3,28.5. HRMS (ESI+): m/z calcd for C20H22N4O3 [M+H]+: 399.1491, found: 399.1486。
化合物5e,白色固体,产率62.3%。1H NMR (600 MHz, DMSO-d6) δ 10.08 (s, 1H),7.12 (d, J = 8.3 Hz, 1H), 7.06 (t, J = 5.6 Hz, 1H), 6.57 (d, J = 2.2 Hz, 1H),6.48 (dt, J = 8.3, 1.8 Hz, 1H), 4.49 (dt, J = 27.7, 1.8 Hz, 2H), 4.19 (dd, J= 5.8, 3.6 Hz, 2H), 3.82 (s, 3H), 3.74 (s, 3H), 3.68 (dt, J = 18.0, 5.8 Hz,2H), 2.61 (td, J = 5.5, 2.8 Hz, 1H), 2.49–2.46 (m, 1H), 2.06 (d, J = 24.8 Hz,3H). 13C NMR (150 MHz, DMSO-d6) δ 168.9, 168.7, 160.1, 158.0, 153.2, 153.2,151.4, 129.5, 129.4, 128.8, 121.7, 121.4, 118.7, 114.6, 104.4, 98.4, 87.9,55.6, 55.3, 43.9, 42.8, 38.5, 37.9, 24.3, 23.4, 21.8, 21.3. HRMS (ESI+): m/zcalcd for C20H22N4O4 [M+H]+: 415.1440, found: 415.1450。
化合物5f,棕色固体,产率60.1%。1H NMR (600 MHz, DMSO-d6) δ 10.03 (s, 1H),7.11 (d, J = 8.3 Hz, 1H), 7.07 (t, J = 5.9 Hz, 1H), 6.57 (d, J = 2.4 Hz, 1H),6.48 (dd, J = 8.3, 2.4 Hz, 1H), 4.18 (d, J = 5.8 Hz, 2H), 3.82 (s, 3H), 3.74(s, 3H), 2.28 (s, 2H), 1.31 (s, 6H), 1.09 (s, 6H). 13C NMR (150 MHz, DMSO-d6)δ 160.1, 158.0, 153.3, 150.8, 132.5, 129.4, 127.6, 118.9, 115.1, 104.3, 98.4,88.4, 55.6, 55.3, 51.7, 49.8, 38.4, 36.7, 33.6, 29.6. HRMS (ESI+): m/z calcdfor C22H28N4O3 [M+H]+: 429.1960, found: 429.1966。
实施例4 化合物对α-糖苷酶的抑制率与抑制活性。
α-葡萄糖苷酶购自Sigma,作为底物的对硝基苯基-α-D-葡萄糖苷(PNPG)购自Aladdin,配置缓冲液以及猝灭剂所需要的钠盐、磷酸盐均购自上海麦克林生化科技有限公司。α-糖苷酶抑制活性测定参考已发表的报道方法进行。 96孔板每孔加入99μL的PBS磷酸缓冲液(pH=6.8), 然后将20mmol的1μL待测化合物溶液或空白对照加入到对应的孔中,随后加入25μL的α糖苷酶溶液, 置于37℃摇床孵育15min。 加入25μL的PNPG溶液, 再置于37℃摇床孵育15min, 随后加入50μL的0.2 M碳酸钠溶液, 酶标仪测定405nm处的吸光度,计算待测化合物对α-糖苷酶的抑制率。部分化合物配置出10中不同的梯度浓度进行再一次测定,根据抑制曲线求得化合物的IC50值(抑制酶活力50%时的抑制剂浓度), 实验结果如表2所示。
表2.化合物对α-糖苷酶抑制率与抑制活性
Figure 819287DEST_PATH_IMAGE008
以上以具体的实施例来举例说明本发明化合物的制备步骤、鉴定过程和α-糖苷酶抑制活性筛选,但本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (3)

1.一种2,4-二甲氧基苄脲类化合物,其特征在于,它具有通式I所示的结构:
Figure 526969DEST_PATH_IMAGE001
2.一种权利要求1所述的2,4-二甲氧基苄脲类化合物的用途,其特征在于用于制备抗糖尿病药物。
3.一种用于预防和/或治疗糖尿病的药物,其特征在于,它是以权利要求1中所述的衍生物为活性成分或主要活性成分,辅以药学上可接受的辅料制成。
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