CN115745985A

CN115745985A - 一种化合物5n及其在制备治疗急性肾损伤药物中的应用

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Publication number: CN115745985A
Application number: CN202211290749.5A
Authority: CN
Inventors: 马秋影; 孟晓明; 李增; 蔡雨亭; 温家根; 王敏; 王月悦; 李超
Original assignee: Anhui Public Health Clinical Center Anhui Infectious Diseases Hospital; Anhui Medical University
Current assignee: Anhui Public Health Clinical Center Anhui Infectious Diseases Hospital; Anhui Medical University
Priority date: 2022-10-21
Filing date: 2022-10-21
Publication date: 2023-03-07

Abstract

本发明属于药物治疗学技术领域，具体涉及一种化合物5n及其在制备治疗急性肾损伤药物中的应用，所述化合物5n的结构式如通式A所示：

实验表明化合物5n可有效减轻小鼠急性肾损伤，保护肾功能，有潜力发展成为治疗急性肾损伤的药物，应用前景广泛。

Description

一种化合物5n及其在制备治疗急性肾损伤药物中的应用

技术领域

本发明属于药物治疗学技术领域，具体涉及一种化合物5n在制备治疗急性肾损伤药物中的应用。

背景技术

急性肾损伤(Acute Kidney Injury,AKI)是临床常见危重疾病，可导致肾脏不完全修复、持续慢性炎症和进展性纤维化，是引起继发性慢性肾脏病、肾衰竭及住院患者死亡的重要原因。

迄今为止AKI尚无任何有效治疗措施，因此，寻找可以减轻肾组织损伤、促进修复、防止慢性纤维化发生的肾脏保护药物具有重要意义。

专利CN111362930A公开了一种1,2,4-噁二唑-吡啶类化合物及其应用，公开了R2基团为2-甲氧羰基-3-噻吩的化合物51，其是糖原合成酶激酶3β(glycogen syntheseskinases 3β，GSK3β)的抑制剂，专利公开了该类化合物在制备抗神经炎症药物和治疗阿尔茨海默症药物中的应用，但其防治急性肾损伤时的药理学作用尚未见报道。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明目的之一在于提供一种化合物5n，所述化合物5n的结构式如式(A)所示：

本发明中化合物5n的制备路线如下：

制备路线主要为了解释说明本发明，而不是对其进行任何限制。

a.根据文献所报道的方法，用2-氯-4-氰基吡啶与4-三氟甲氧基苯胺发生亲核取代反应，加水析出后使用石油醚洗涤，得到化合物1；

b.化合物1与盐酸羟胺在K₂CO₃作用下反应生成化合物2；

c.化合物2与4-硝基苯甲酰氯反应得到化合物3；

d.化合物3经过还原反应得到化合物4；

e.化合物4溶于吡啶溶液中，将含有5-甲氧羰基-2-噻吩取代基的苯磺酰氯或噻吩磺酰氯加入，室温搅拌反应结束后，加入盐酸水溶液，将反应混合物溶液置于冰上待其析出固体沉淀后，过滤并干燥粗产物，用二氯甲烷和甲醇或氯仿和甲醇或乙酸乙酯和石油醚的混合体系为洗脱剂将粗产物进行硅胶柱层析纯化得到得到化合物5n。

本发明目的之二在于提供化合物5n在制备治疗急性肾损伤药物中的应用。

本发明还提供一种用于治疗急性肾损伤的药物，其含有药学有效剂量的化合物5n，所述化合物5n的结构式如式(A)所示：

所述药物包含药学上有效剂量的化合物5n以及药学上能够接受的辅料。

优选的，所述药物还包含有药学上可接受的载体。

优选的，所述药学上可接受的载体包括赋形剂、稳定剂、抗氧化剂、着色剂、稀释剂、缓释剂等一种或几种功能的辅料；如淀粉、脂类、蜡、糊精、蔗糖、乳糖、微晶纤维素、明胶、柠檬酸、无机盐类、羟丙基甲基纤维素、羟乙基纤维素等。

优选的，所述药物为注射剂、片剂、丸剂、胶囊剂、悬浮剂或乳剂中的任意一种。

本发明的有益效果为：

本发明中化合物5n是一类糖原合成酶激酶3β(glycogen syntheses kinases 3β，GSK3β)的抑制剂，经细胞以及动物实验结果证明，化合物5n可有效减轻小鼠急性肾损伤，保护肾功能，其作用机制与化合物5n能够降低细胞及肾组织中的炎症因子水平有关。本发明提供了化合物5n在减轻急性肾损伤上的应用，化合物5n有潜力发展成为治疗急性肾损伤的药物，应用前景广泛。

附图说明

图1为本发明化合物5n的核磁氢谱；

图2是本发明实施例2中MTT法试验结果图；

图3是本发明实施例2中Western Blot的试验结果图；

图4是本发明实施例2中半定量分析结果图；

图5是本发明实施例3中化合物5n对顺铂诱导HK2细胞中炎症因子水平影响结果，图中a图显示了TNF-α的mRNA水平图，b图显示了IL-1β的mRNA 水平图，c图显示了IL-6的mRNA水平图，d图图显示了MCP-1的mRNA水平图；

图6是本发明实施例4中不同浓度的化合物5n对小鼠急性肾损伤模型中血肌酐和血尿素氮的含量关系图，其中图6A为血肌酐，图6B为血尿素氮；

图7是本发明实施例4中不同浓度的化合物5n对小鼠急性肾损伤模型中肾组织Western Blot的试验结果图；

图8是图7中Western Blot的试验结果的半定量分析结果；

图9是本发明实施例5中化合物5n对小鼠急性肾损伤模型中肾组织炎症因子水平结果，图中a图显示了TNF-α的mRNA水平图，b图显示了IL-1β的 mRNA水平图，c图显示了IL-6的mRNA水平图，d图显示了MCP-1的mRNA 水平图。

具体实施方式

除非另有说明，本文中所使用的术语均具有本领域技术人员常规理解的含义。

下面结合实施例对本发明的技术方案做出更为具体的说明：

实施例1

化合物5n的合成：

将2-氯-4-氰基吡啶(4.14g，30mmol)、醋酸钯(135mg，0.6mmol)、BINAP (562.8mg，0.85mmol)、碳酸铯(13.68g，60mmol)放入三颈烧瓶中，在氮气气氛下，用注射器加入100mL1,4-二氧六环，最后用注射器注入4-三氟甲氧基苯胺(8.1mL,60mmol)，在油浴锅中80℃加热回流4小时发生亲核取代反应，反应后冷却到室温，加水析出沉淀后用石油醚洗涤，得到中间体1(白色固体，产率78％)；

将中间体1(5.6g,20mmol)、乙醇(50mL)、盐酸羟胺(4.2g,60mmol)、碳酸钾(4.4g,32mmol)、H₂O(10mL)加入圆底烧瓶中，室温并在磁力搅拌器上搅拌1h，然后在油浴锅中回流3h，在室温下冷却，加三倍量的水析出沉淀，过滤并干燥得到中间体2(白色固体，产率82％)；

将中间体化合物2(4.7g,15mmol)、4-硝基苯甲酰氯(2.8g,15mmol)加入圆底烧瓶中，加入80mL DMF中，室温在磁力搅拌器上搅拌1h,后转入油浴锅110℃回流5h，在室温下冷却，加三倍量的冰水析出沉淀，抽滤得中间体3 (黄色固体，产率65％)；

将中间体3(4.0g,9.3mmol)溶解于甲醇中加热至40℃，加入80％水合肼(14mmol)，加适量10％ Pd/C，回流40min。反应结束后趁热过滤，硅胶柱纯化得中间体4(黄色固体，产率45％)；

将中间体4(205.6mg,0.5mmol)溶于吡啶溶液中，将含有5-甲氧羰基-2- 噻吩取代基的苯磺酰氯或噻吩磺酰氯加入，室温搅拌8h，TLC监测反应结束后，加入盐酸水溶液，将反应混合物溶液置于冰上待其析出固体沉淀后，过滤并干燥粗产物，用二氯甲烷和甲醇或氯仿和甲醇或乙酸乙酯和石油醚的混合体系为洗脱剂将粗产物进行硅胶柱层析纯化得到化合物5n，5n系统命名为3-(N-(4-(3- (2-((4-三氯甲氧基)苯基)氨基)吡啶-4-基)-1,2,4-恶二唑-5-基)苯基)氨基磺酰胺基)吩噻-2-甲酸甲酯。

¹H NMR(400MHz,DMSO-d₆)δ11.0(s,1H,NH),9.6(s,1H,NH-SO₂),8.3(d,J ＝5.2Hz,1H,pyridine),8.1(d,J＝8.9Hz,2H,Ar-H),8.0(d,J＝5.3Hz,1H,thiophene), 7.8(d,J＝9.2Hz,2H,Ar-H),7.6(d,J＝5.3Hz,1H,thiophene),7.5(s,1H,pyridine), 7.4(d,J＝8.8Hz,2H,Ar-H),7.3(dd,J＝5.3,1.3Hz,1H,pyridine),7.3(d,J＝8.5Hz, 2H,Ar-H),3.9(s,3H,CH₃)¹³C NMR(100MHz,DMSO-d₆)δ175.4,167.0,159.6(CO), 156.2,148.6,142.3,141.8,141.7,140.1,134.6,133.0,132.3,130.6,129.4(2C),121.5 (2C),119.1(2C),118.9(q,J＝255.5Hz,OCF₃),118.6,117.8,111.3,108.7,53.2(CH₃).

HRMS(ESI):m/z618.0647[M+H]⁺,calcd for C₂₆H₁₈F₃N₅O₆S₂,618.0651.

实施例2

化合物5n对顺铂诱导肾小管上皮细胞损伤的保护作用

MTT法：将人肾小管上皮细胞(HK2)细胞接种于96孔板中，接种密度约为4000个细胞/孔。培养24h，换用无血清培养基饥饿12小时后，分组加入顺铂和化合物5n，分别为正常组(NC)、模型组(Cisplatin 20μM)、治疗组(Cisplatin 20μM+化合物5n)，其中，化合物5n的浓度依次为0.5μM、1μM、2μM、4μM、 8μM、16μM、32μM、64μM)，继续培养24h。培养结束后每孔加入5g·L^-1的 MTT溶液20μL，继续培育4h。吸去培养基，每孔加入150μL的DMSO，振荡，混匀。用酶标仪在492nm处测定各孔OD值，记录结果。以细胞存活率 (Cell viability)对剂量作图。结果计算：

细胞存活率＝(试验组细胞OD值-空白组细胞OD值)/(对照组细胞OD值 -空白组细胞OD值)×100％。

Western Blot：将对数生长期的HK2细胞接种于6孔板中，分别分为正常组 (NC)、对照组(化合物5n 32μM)、模型组(Cisplatin 20μM)和低剂量组(Cisplatin 20μM+化合物5n 16μM)、中剂量组(Cisplatin 20μM+化合物5n 32μM)、高剂量组(Cisplatin 20μM+化合物5n 64μM)，每组重复3-4次实验。接种密度约为 1.0×105个细胞/ml，孵育24小时用无血清培养基饥饿12小时后分别加入刺激及药物。继续培养24小时。PBS洗三遍，收集细胞，提取总蛋白，通过Western Blot法检测肾脏损伤分子KIM1的蛋白表达，并进行半定量分析。

MTT结果如图2所示，由图2可知，顺铂刺激的HK2细胞经过低、中、高浓度的化合物5n处理后，该细胞的相对存活率值从顺铂刺激组的56.67％分别升高到70.38％、86.23％和76.01％，存活率增加约1.52倍。说明化合物5n对顺铂刺激的肾小管上皮细胞具有较好的保护作用。

Western Blot结果如图3所示，半定量分析结果如图4所示。由图3、图4 可知，顺铂刺激的HK2细胞经过化合物5n处理后，肾脏损伤分子KIM1的蛋白表达水平明显受到抑制，证明化合物5n能够起到保护作用，避免顺铂引起的肾小管上皮细胞损伤。

实施例3

化合物5n对顺铂诱导炎症因子的抑制作用

将HK2细胞接种于12孔板中，分别分为正常组(NC)、对照组(化合物5n 32μM)、模型组(Cisplatin 20μM)和低剂量(Cisplatin 20μM+化合物5n 16μM)、中剂量(Cisplatin 20μM+化合物5n 32μM)、高剂量组(Cisplatin 20μM+化合物5n 64μM)，每组重复3-4次实验。接种密度约为0.5×105个细胞/孔，孵育24小时用无血清培养基饥饿12小时后，分别加入刺激及药物。继续培养24小时。PBS 洗三遍，收集细胞，提RNA，逆转录，扩增。

Real time PCR结果如图5所示，图中a、b、c、d图分别显示了肾小管上皮细胞中炎症因子TNF-αmRNA、IL-1βmRNA、IL-6mRNA、MCP-1mRNA的水平，由图5可知，顺铂明显诱导肾小管上皮细胞中TNF-αmRNA、IL-1βmRNA、 IL-6mRNA、MCP-1mRNA水平的升高，而化合物5n处理组TNF-αmRNA、 IL-1βmRNA、IL-6mRNA、MCP-1mRNA表达明显被抑制，表明化合物5n可显著抑制顺铂诱发的炎症反应。

实施例4

化合物5n对急性肾损伤模型中肾功能的保护作用

将6-8周龄C57BL/6小鼠适应性培养1-2天，分为正常对照组(NC)、模型组(Cisplatin 20mg/kg)、低剂量组(Cisplatin 20mg/kg+化合物5n 12.5mg/kg)、中剂量组(Cisplatin 20mg/kg+化合物5n 25mg/kg)、高剂量组(Cisplatin 20mg/kg +化合物5n50mg/kg)，每组6-10只。小鼠腹腔注射20mg/kg顺铂建立急性肾损伤模型并注射低、中、高剂量的化合物5n进行药物干预，3天后麻醉状态下收取血清样本及肾组织。

根据血肌酐和尿素氮试剂盒说明书检测动物模型血清中肌酐和尿素氮的含量(购自南京建成生物工程研究所)，肌酐检测方法如表1所示，尿素氮检测方法如表2所示。另使用匀浆器冰上研磨肾组织，提取肾组织中的总蛋白，通过 Western Blot法检测肾组织中肾脏损伤分子KIM1的蛋白表达，并进行半定量分析。

表1肌酐检测

注：稀释因子K＝(加样量+酶溶液A体积)/(加样量+酶溶液A体积+酶溶液B体积)＝186/246；

肌酐含量(μmol/L)＝[(测定A2-K*测定A1)-(空白A2-K*空白A1)]/

[(标准A2-K*标准A1)-(空白A2-K*空白)]*标准品浓度(442μmol/L)。

表2尿素氮检测

尿素氮含量(mmol/L)＝(测定OD值-空白测定值)/(标准OD值-空白OD值) *标准浓度(10mmol/L)*样本测试前稀释倍数。

结果如图6所示，从图6A可以看出，顺铂诱导模型组中血肌酐含量明显升高，肾功能恶化，而不同浓度的化合物5n有效降低模型组血肌酐水平；从图6B 同样可以看出，不同浓度的化合物5n有效降低模型组尿素水平，这表明化合物 5n对急性肾损伤时肾功能具有保护作用。

Western Blot结果如图7所示，半定量分析结果如图8所示。可以看出，顺铂诱导急性肾损伤小鼠模型中肾组织的肾脏损伤分子KIM1蛋白表达水平明显升高，表明模型组肾脏损伤；在注射化合物5n后顺铂诱导的急性肾损伤小鼠模型中肾组织的肾脏损伤分子KIM1蛋白表达水平呈剂量依赖性减少。证明化合物5n保护顺铂导致的小鼠急性肾损伤。

实施例5

化合物5n对急性肾损伤模型中炎症的抑制作用

将6-8周龄C57BL/6小鼠适应性培养1-2天，分为对照组(NC)、模型组 (Cisplatin20mg/kg)、低剂量组(Cisplatin 20mg/kg+化合物5n 12.5mg/kg)、中剂量组(Cisplatin20mg/kg+化合物5n 25mg/kg)、高剂量组(Cisplatin 20mg/kg+ 化合物5n 50mg/kg)，每组6-10只。小鼠腹腔注射20mg/kg顺铂建立急性肾损伤模型并注射低、中、高剂量的化合物5n，3天后麻醉状态下收取血样及肾组织，提取组织RNA，逆转录，扩增。

Real-time PCR结果如图9所示，图中a、b、c、d图分别显示了急性肾损伤模型中炎症因子TNF-αmRNA、IL-1βmRNA、IL-6mRNA、MCP-1mRNA水平。由图9可以看出，急性肾损伤模型中炎症因子TNF-αmRNA、IL-1βmRNA、IL- 6mRNA、MCP-1mRNA水平显著上升，而化合物5n可明显降低炎症因子水平，改善炎症。证明化合物5n能够降低急性肾损伤中的炎症因子水平，揭示化合物 5n的作用机制可能与降低炎症因子水平有关。

以上仅为本发明的较佳实用例而已，并不用以限制本发明创造；尽管参照前述实施方式对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。

Claims

1.一种化合物5n，其特征在于，所述化合物5n的结构式如式(A)所示：

2.一种如权利要求1所述的化合物5n在制备治疗急性肾损伤药物中的应用。

3.一种用于治疗急性肾损伤的药物，其含有药学上有效剂量的化合物5n，所述化合物5n的结构式如式(A)所示：

4.如权利要求3所述的药物，其特征在于，所述药物还包含有药学上可接受的载体。

5.如权利要求4所述的药物，其特征在于，所述药学上可接受的载体包括赋形剂、稳定剂、抗氧化剂、着色剂、稀释剂、缓释剂中的一种或几种功能的载体。

6.如权利要求3所述的药物，其特征在于，所述药物为注射剂、片剂、丸剂、胶囊剂、悬浮剂或乳剂中的任意一种。