CN116813562A - 一种小分子化合物及其在制备抗胰腺炎药物中的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种小分子化合物及其在制备抗胰腺炎药物中的应用,该小分子化合物的分子式为C18H21FN4O2,分子量为344,结构式如式I所示,具体为(E)‑4‑(4‑氟苯基)‑N‑(((1S,2S,4R)‑2‑羟基‑4‑(4H‑1,2,4‑三唑‑3‑)环戊基)甲基)丁基‑3‑烯酰胺。该小分子化合物通过将(1S,2S,4R)‑2‑(氨甲基)‑4‑(4H‑1,2,4‑三氮唑‑3‑)环戊醇和(E)‑4‑(4‑氟苯基)‑3‑丁烯酸进行酰化反应而得到。实验结果表明,该小分子化合物具有较强的抗急性胰腺炎活性,有望应用于各种抗急性胰腺炎药物的制备中,本发明制备小分子化合物的方法合成工艺简单、易于操作、成本低廉,适于推广。
Description
技术领域
本发明属于有机合成技术领域,特别涉及一种小分子化合物及其在制备抗胰腺炎药物中的应用。
背景技术
急性胰腺炎是一种常见的急腹症,它是由胰酶在胰腺内异常激活从而对胰腺产生消化作用引起的严重疾病。急性胰腺炎进展期间会出现局部甚至系统性炎症反应。胰腺炎具有腹痛、腹胀、恶心、呕吐、发热、休克、脏器功能障碍等症状,严重时会致人死亡。所以研发治疗胰腺炎的特效药物具有重要意义。
研究发现,在急性胰腺炎的先天免疫响应中,可以观察到胰腺内巨噬细胞浸润。巨噬细胞分泌的细胞因子对急性胰腺炎的发生发展起着重要的作用。因此可以通过共同培养原代胰腺腺泡细胞和腹腔巨噬细胞来建立急性胰腺炎的细胞模型,在该共培养体系中用蛙皮素(Cerulein)联合脂多糖(LPS)同时诱导消化酶活化和细胞因子分泌。因此,上述建立的急性胰腺炎的细胞模型可作为筛选具有抗急性胰腺炎活性的小分子化合物的模型。
目前,尚未见关于小分子化合物,具体为(E)-4-(4-氟苯基)-N-(((1S,2S,4R)-2-羟基-4-(4H-1,2,4-三唑-3-)环戊基)甲基)丁基-3-烯酰胺在抗急性胰腺炎活性方面的报道。
发明内容
针对背景技术中存在的技术问题,本发明的目的在于提供了一种小分子化合物及其在制备抗胰腺炎药物中的应用。该小分子化合物具有较强的抗急性胰腺炎活性,有望应用于各种抗急性胰腺炎药物的制备中。
为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
本发明的第一方面提供了一种小分子化合物,所述小分子化合物的分子式为C18H21FN4O2,分子量为344,结构式如式I所示:
优选的,所述小分子化合物通过以(1S,2S,4R)-2-(氨甲基)-4-(4H-1,2,4-三氮唑-3-)环戊醇和(E)-4-(4-氟苯基)-3-丁烯酸为原料,在催化剂的作用下进行酰化反应得到,具体步骤为:
将(1S,2S,4R)-2-(氨甲基)-4-(4H-1,2,4-三氮唑-3-)环戊醇和(E)-4-(4-氟苯基)-3-丁烯酸溶解于有机溶剂中,然后加入催化剂,进行酰化反应,反应结束后将所得粗产物通过硅胶柱层析纯化,得到小分子化合物。
优选地,所述(1S,2S,4R)-2-(氨甲基)-4-(4H-1,2,4-三氮唑-3-)环戊醇和(E)-4-(4-氟苯基)-3-丁烯酸的摩尔比为1~10:10~1。
优选的,所述有机溶剂与(1S,2S,4R)-2-(氨甲基)-4-(4H-1,2,4-三氮唑-3-)环戊醇的用量配比为10~500mL:1mmol。
优选的,所述有机溶剂为DCM、氯仿、DMSO和DMF中的一种或两种以上的组合,进一步优选为DCM(二氯甲烷)。
优选的,所述催化剂与(1S,2S,4R)-2-(氨甲基)-4-(4H-1,2,4-三氮唑-3-)环戊醇的摩尔比为0.01~5:1。
优选的,所述催化剂为HATU(2-(7-氮杂苯并三氮唑)-N,N,N',N'-四甲基脲六氟磷酸酯)、HBTU(苯并三氮唑-N,N,N',N'-四甲基脲六氟磷酸酯)、HCTU(6-氯苯并三氮唑-1,1,3,3-四甲基脲六氟磷酸酯)、DIEA(N,N-二异丙基乙胺)、DCC(二环己基碳二亚胺)、DMAP(4-二甲氨基吡啶)中的一种或两种以上的组合,进一步优选为HATU和DIEA组合。
优选的,所述酰化反应在室温下进行,反应时间为4~24h。
优选的,所述硅胶柱层析对粗产物进行纯化时,所用的洗脱剂为二氯甲烷、乙酸乙酯和氯仿中的任意一种与石油醚组成的混合溶剂,且混合溶剂的组成中,所述石油醚与二氯甲烷、乙酸乙酯和氯仿中的任意一种的体积之比为10~1:1~10,进一步优选为1:1。
本发明的第三方面提供了上述小分子化合物在制备抗急性胰腺炎药物中的应用。
本发明的第四方面提供了一种药物组合物,其含有治疗上有效剂量的上述小分子化合物以及药学上可接受的载体。
本发明具备如下有益效果:
本发明通过以1S,2S,4R)-2-(氨甲基)-4-(4H-1,2,4-三氮唑-3-)环戊醇和(E)-4-(4-氟苯基)-3-丁烯酸为原料,在催化剂的作用下进行酰化反应,制备了一种结构新颖的小分子化合物,具体为(E)-4-(4-氟苯基)-N-(((1S,2S,4R)-2-羟基-4-(4H-1,2,4-三唑-3-)环戊基)甲基)丁基-3-烯酰胺。并考察了其对胰腺炎细胞模型和动物模型的影响,实验结果表明,该小分子化合物具有较强的抗急性胰腺炎活性,有望应用于各种抗急性胰腺炎药物的制备中。
(2)本发明制备小分子化合物的方法合成工艺简单、易于操作、成本低廉,适于推广。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍,显而易见的,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为小分子化合物具体为(E)-4-(4-氟苯基)-N-(((1S,2S,4R)-2-羟基-4-(4H-1,2,4-三唑-3-)环戊基)甲基)丁基-3-烯酰胺的结构式;
图2为实施例1制备(E)-4-(4-氟苯基)-N-(((1S,2S,4R)-2-羟基-4-(4H-1,2,4-三唑-3-)环戊基)甲基)丁基-3-烯酰胺的合成路线图;
图3为实施例1制备的(E)-4-(4-氟苯基)-N-(((1S,2S,4R)-2-羟基-4-(4H-1,2,4-三唑-3-)环戊基)甲基)丁基-3-烯酰胺的质谱图;
图4为实施例1制备的(E)-4-(4-氟苯基)-N-(((1S,2S,4R)-2-羟基-4-(4H-1,2,4-三唑-3-)环戊基)甲基)丁基-3-烯酰胺的体外急性胰腺炎实验的结果图:其中,A图表示脂肪酶活性结果;B图表示淀粉酶活性结果;C图表示TNFα水平结果;D图表示MCP-1水平结果;E图表示IL-6水平结果。
图5为实施例1制备的(E)-4-(4-氟苯基)-N-(((1S,2S,4R)-2-羟基-4-(4H-1,2,4-三唑-3-)环戊基)甲基)丁基-3-烯酰胺的体内急性胰腺炎实验的结果图:其中,A图表示血清中脂肪酶活性结果;B图表示血清中淀粉酶活性结果,C图表示血清中细胞因子IL-6水平结果;D图表示血清中细胞因子MCP-1水平结果;E图表示血清中细胞因子TNFα水平结果;F图表示小鼠胰腺病理切片图片。
具体实施方式
以下描述中,为了说明而不是为了限定,提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节,以便透彻理解本发明实施例。然而,本领域的技术人员应当清楚,在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。
实施例1
制备(E)-4-(4-氟苯基)-N-(((1S,2S,4R)-2-羟基-4-(4H-1,2,4-三唑-3-)环戊基)甲基)丁基-3-烯酰胺,其合成路线如图2所示:
具体步骤为:(1)称取0.11mmol的(1S,2S,4R)-2-(氨甲基)-4-(4H-1,2,4-三氮唑-3-)环戊醇,0.1mmol的(E)-4-(4-氟苯基)-3-丁烯酸,0.12mmol HATU以及15ml DCM加入50ml圆底烧瓶中,在冰水浴中搅拌5min,然后加入0.3mmol的DIEA,混合溶液在室温下搅拌10h,反应结束后溶剂溶解、蒸干,得到粗产物;(2)将得到的粗产物通过硅胶柱层析纯化(洗脱溶剂为石油醚和二氯甲烷以体积比1:1混合而成的混合溶剂),得到白色固体产物,即目标物质(29mg,产率84.3%)。
对上述白色固体产物进行质谱表征,结果如图3所示。由图3结果可知,实施例1成功合成了(E)-4-(4-氟苯基)-N-(((1S,2S,4R)-2-羟基-4-(4H-1,2,4-三唑-3-)环戊基)甲基)丁基-3-烯酰胺,其结构式如图1所示。
实施例2
称取0.10mmol的(1S,2S,4R)-2-(氨甲基)-4-(4H-1,2,4-三氮唑-3-)环戊醇,0.12mmol的(E)-4-(4-氟苯基)-3-丁烯酸,0.11mmol HCTU以及18ml氯仿加入50ml圆底烧瓶中,在冰水浴中搅拌5min,然后加入0.5mmol的DIEA,混合溶液在室温下搅拌8h,反应结束后,反应结束后溶剂溶解、蒸干,得到粗产物;(2)将得到的粗产物通过硅胶柱层析纯化(洗脱溶剂为石油醚和乙酸乙酯以体积比1:1混合而成的混合溶剂),得到白色固体产物,即目标物质(26mg,产率75.6%)。
实施例3
称取0.12mmol的(1S,2S,4R)-2-(氨甲基)-4-(4H-1,2,4-三氮唑-3-)环戊醇,0.1mmol的(E)-4-(4-氟苯基)-3-丁烯酸,0.2mmolDCC以及15ml二氯甲烷加入50ml圆底烧瓶中,在冰水浴中搅拌5min,然后加入0.3mmol的DMAP,混合溶液在室温下搅拌6h,反应结束后溶剂溶解、蒸干,得到粗产物;(2)将得到的粗产物通过硅胶柱层析纯化(洗脱溶剂为石油醚、二氯甲烷和乙酸乙酯以体积比2:1:1混合而成的混合溶剂),得到白色固体产物,即目标物质(23mg,产率66.9%)。
实施例4
称取0.13mmol的(1S,2S,4R)-2-(氨甲基)-4-(4H-1,2,4-三氮唑-3-)环戊醇,0.10mmol的(E)-4-(4-氟苯基)-3-丁烯酸,0.15mmol HBTU以及16ml氯仿加入50ml圆底烧瓶中,在冰水浴中搅拌5min,然后加入0.5mmol的DIEA,混合溶液在室温下搅拌9h,反应结束后溶剂溶解、蒸干,得到粗产物;(2)将得到的粗产物通过硅胶柱层析纯化(洗脱溶剂为石油醚和二氯甲烷以体积比2:1混合而成的混合溶剂),得到白色固体产物,即目标物质(24mg,产率69.8%)。
实施例5
称取0.1mmol的(1S,2S,4R)-2-(氨甲基)-4-(4H-1,2,4-三氮唑-3-)环戊醇,0.1mmol的(E)-4-(4-氟苯基)-3-丁烯酸,0.15mmol HATU,0.2mmol DCC以及15ml二氯甲烷加入50ml圆底烧瓶中,在冰水浴中搅拌5min,然后加入0.3mmol的DIEA,0.3mmol的DMAP混合溶液在室温下搅拌10h;反应结束后溶剂溶解、蒸干,得到粗产物;(2)将得到的粗产物通过硅胶柱层析纯化(洗脱溶剂为石油醚和二氯甲烷以体积比1:1混合而成的混合溶剂),得到白色固体产物,即目标物质(27mg,产率78.5%)。
实施例6
称取0.1mmol的(1S,2S,4R)-2-(氨甲基)-4-(4H-1,2,4-三氮唑-3-)环戊醇,0.1mmol的(E)-4-(4-氟苯基)-3-丁烯酸,0.5mmol HATU以及15ml DCM加入50ml圆底烧瓶中,在冰水浴中搅拌5min,然后加入0.5mmol的DIEA,混合溶液在35℃下搅拌6h,反应结束后溶剂溶解、蒸干,得到粗产物;(2)将得到的粗产物通过硅胶柱层析纯化(洗脱溶剂为石油醚和二氯甲烷以体积比1:1混合而成的混合溶剂),得到白色固体产物,即目标物质(27mg,产率78.4%)。
实施例7
称取0.1mmol的(1S,2S,4R)-2-(氨甲基)-4-(4H-1,2,4-三氮唑-3-)环戊醇,0.1mmol的(E)-4-(4-氟苯基)-3-丁烯酸,0.1mmol HCTU,8ml氯仿,8ml DCM加入50ml圆底烧瓶中,在冰水浴中搅拌5min,然后加入0.1mmol的DIEA,混合溶液在室温下搅拌10h,反应结束后,反应结束后溶剂溶解、蒸干,得到粗产物;(2)将得到的粗产物通过硅胶柱层析纯化(洗脱溶剂为石油醚和乙酸乙酯以体积比1:1混合而成的混合溶剂),得到白色固体产物,即目标物质(20mg,产率58.1%)。
实施例8
称取0.1mmol的(1S,2S,4R)-2-(氨甲基)-4-(4H-1,2,4-三氮唑-3-)环戊醇,1mmol的(E)-4-(4-氟苯基)-3-丁烯酸,0.6mmolDCC,25ml二氯甲烷,25ml氯仿加入100ml圆底烧瓶中,在冰水浴中搅拌5min,然后加入0.5mmol的DMAP,混合溶液在室温下搅拌9h,反应结束后溶剂溶解、蒸干,得到粗产物;(2)将得到的粗产物通过硅胶柱层析纯化(洗脱溶剂为石油醚、二氯甲烷和乙酸乙酯以体积比2:1:1混合而成的混合溶剂),得到白色固体产物,即目标物质(25mg,产率72.7%)。
实施例9
称取1mmol的(1S,2S,4R)-2-(氨甲基)-4-(4H-1,2,4-三氮唑-3-)环戊醇,0.1mmol的(E)-4-(4-氟苯基)-3-丁烯酸,0.15mmol HBTU,5ml氯仿以及5ml DCM加入50ml圆底烧瓶中,在冰水浴中搅拌5min,然后加入0.5mmol的DIEA,混合溶液在室温下搅拌9h,反应结束后溶剂溶解、蒸干,得到粗产物;(2)将得到的粗产物通过硅胶柱层析纯化(洗脱溶剂为石油醚和二氯甲烷以体积比2:1混合而成的混合溶剂),得到白色固体产物,即目标物质(20mg,产率58.1%)。
抗急性胰腺炎活性的细胞实验
本发明采用共同培养原代胰腺腺泡细胞和腹腔巨噬细胞来建立急性胰腺炎的细胞模型,具体检测步骤为:
(1)溶液配制
将实施例1制备的(E)-4-(4-氟苯基)-N-(((1S,2S,4R)-2-羟基-4-(4H-1,2,4-三唑-3-)环戊基)甲基)丁基-3-烯酰胺采用DMSO溶解,配置浓度为10mM的样品储液。
(2)原代细胞分离
为了分离原代胰腺腺泡细胞,本发明将胰腺组织切成小块,浸泡在37℃的胶原酶溶液中,消化过滤后得到胰腺腺泡细胞,将原代胰腺腺泡细胞放在含有20%胎牛血清的DMEM培养基中培养。
为了分离腹腔巨噬细胞,本发明在C57BL/7小鼠腹腔内注射4ml3%巯基乙酸钠溶液,3天后处死小鼠,腹腔内注射预冷的PBS溶液,吸出PBS溶液,再通过离心分离出腹腔巨噬细胞。将分离出的细胞放在含有10%胎牛血清的DMEM培养基中培养。
(3)原代胰腺腺泡细胞和腹膜巨噬细胞共培养体系的构建
将分离出的胰腺腺泡细胞(约2×105个)接种于24孔板上,在细胞贴壁后将腹膜巨噬细胞(约2×105个)接种于孔板中。然后加入200nM蛙皮素和10ng/ml的LPS处理6h。
(4)体外抗急性胰腺炎活性检测
将实施例1制备的(E)-4-(4-氟苯基)-N-(((1S,2S,4R)-2-羟基-4-(4H-1,2,4-三唑-3-)环戊基)甲基)丁基-3-烯酰胺(10μM,6h)加入原代胰腺腺泡细胞和腹腔巨噬细胞共培养模型,然后用细胞因子CBA试剂盒经过流式细胞术检测培养基中的细胞因子IL-6,TNFα和MCP-1的水平。
收集药物处理后的共培养模型的培养基,稀释后,通过全自动生化分析仪检测其中的淀粉酶和脂肪酶活性。实验结果见图4,图中横坐标代表各实验分组,其中,Cerulein代表蛙皮素,LPS代表脂多糖,Z10表示小分子化合物(E)-4-(4-氟苯基)-N-(((1S,2S,4R)-2-羟基-4-(4H-1,2,4-三唑-3-)环戊基)甲基)丁基-3-烯酰胺。
图4结果显示,在蛙皮素联合LPS的刺激下,培养基中的淀粉酶和脂肪酶活性升高,细胞因子(IL-6,TNFα和MCP-1)分泌增加。而小分子化合物处理后能够逆转由蛙皮素和LPS的刺激引起的淀粉酶和脂肪酶活性升高以及细胞因子释放,说明本发明小分子化合物(E)-4-(4-氟苯基)-N-(((1S,2S,4R)-2-羟基-4-(4H-1,2,4-三唑-3-)环戊基)甲基)丁基-3-烯酰胺具有很好的体外抗急性胰腺炎活性。
(5)体内抗急性胰腺炎活性检测
具体检测步骤:向C57BL/6小鼠腹腔注射蛙皮素(50μg/kg)每小时一次,共7次,在第一次注射时加入(E)-4-(4-氟苯基)-N-(((1S,2S,4R)-2-羟基-4-(4H-1,2,4-三唑-3-)环戊基)甲基)丁基-3-烯酰胺(10mg/kg),在最后一次注射时同时加入LPS(10mg/kg)。注射3h后检测血清中的脂肪酶,淀粉酶活性和细胞因子IL-6,TNFα和MCP-1的水平。并对胰腺组织进行HE染色病理分析。实验结果见图5。图中横坐标代表实验分组,其中,Cerulein代表蛙皮素,LPS代表脂多糖,Z10代表(E)-4-(4-氟苯基)-N-(((1S,2S,4R)-2-羟基-4-(4H-1,2,4-三唑-3-)环戊基)甲基)丁基-3-烯酰胺。
图5结果显示,在蛙皮素联合LPS的刺激下,小鼠血清中的淀粉酶和脂肪酶活性升高,细胞因子(IL-6,TNFα和MCP-1)分泌增加。而小分子化合物处理后能够逆转由蛙皮素联合LPS的刺激引起的淀粉酶和脂肪酶活性升高以及细胞因子释放,说明(E)-4-(4-氟苯基)-N-(((1S,2S,4R)-2-羟基-4-(4H-1,2,4-三唑-3-)环戊基)甲基)丁基-3-烯酰胺具有很好的抗急性胰腺炎活性。进一步的胰腺HE染色病理切片结果同样显示,该小分子化合物能够减少急性胰腺炎模型的病理损伤,说明具有很好的体内抗急性胰腺炎活性。
本发明不局限于上述具体的实施方式,本领域的普通技术人员从上述构思出发,不经过创造性的劳动,所做出的种种变换,均落在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种小分子化合物,其特征在于,所述小分子化合物的分子式为C18H21FN4O2,分子量为344,结构式如式I所示:
2.一种如权利要求1所述的小分子化合物的制备方法,其特征在于,具体步骤为:将(1S,2S,4R)-2-(氨甲基)-4-(4H-1,2,4-三氮唑-3-)环戊醇和(E)-4-(4-氟苯基)-3-丁烯酸溶解于有机溶剂中,然后加入催化剂,进行酰化反应,反应结束后将所得粗产物通过硅胶柱层析纯化,得到小分子化合物。
3.根据权利要求2所述的小分子化合物的制备方法,其特征在于,所述有机溶剂与(1S,2S,4R)-2-(氨甲基)-4-(4H-1,2,4-三氮唑-3-)环戊醇的用量配比为10~500mL:1mmol;所述有机溶剂为DCM、氯仿、DMSO和DMF中的一种或两种以上的组合。
4.根据权利要求2所述的小分子化合物的制备方法,其特征在于,所述(1S,2S,4R)-2-(氨甲基)-4-(4H-1,2,4-三氮唑-3-)环戊醇和(E)-4-(4-氟苯基)-3-丁烯酸的摩尔比为1~10:10~1;所述催化剂与(1S,2S,4R)-2-(氨甲基)-4-(4H-1,2,4-三氮唑-3-)环戊醇的摩尔比为0.01~10:1。
5.根据权利要求4所述的小分子化合物的制备方法,其特征在于,所述催化剂为HATU、HBTU、HCTU、DIEA、DCC、DMAP中的一种或两种以上的组合。
6.根据权利要求2所述的小分子化合物的制备方法,其特征在于,所述酰化反应在室温下进行,反应时间为4~24h。
7.根据权利要求2所述的小分子化合物的制备方法,其特征在于,所述硅胶柱层析对粗产物进行纯化,所用的洗脱剂为二氯甲烷、乙酸乙酯和氯仿中的任意一种与石油醚组成的混合溶剂,且混合溶剂的组成中,所述石油醚与二氯甲烷、乙酸乙酯和氯仿中的任意一种的体积之比为10~1:1~10。
8.如权利要求1所述的小分子化合物在制备抗急性胰腺炎药物中的应用。
9.一种药物组合物,其特征在于,含有如权利要求1所述的小分子化合物以及药学上可接受的载体。
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