CN1974545A - 长链脂肪酰胺类化合物及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了通式(I)的长链脂肪酰胺类化合物及其应用，其中，R₁表示H或可以被一个或多个取代基取代的C_1－6的直链或带有支链的烷基，所述取代基选自：羟基、氨基、巯基、羧基、芳基、酰胺基、烷硫基和具有1－2个氮原子的5或7元杂环基；R₂表示H或C_1－4的烷基；R₃表示C_11－25的饱和或不饱和脂肪烃基。本发明的化合物可作为神经保护剂，用于治疗脑缺血、脑中风、阿尔茨海默病或帕金森病等神经疾病。

Description

长链脂肪酰胺类化合物及其应用

技术领域

本发明涉及长链脂肪酰胺类化合物及其应用，该化合物可作为神经保护剂，因而有可能被用于治疗脑缺血、脑中风、阿尔茨海默病或帕金森病等神经疾病。

背景技术

神经细胞是中枢神经系统的主体，神经元损伤是许多神经疾病的主要原因，脑卒中、阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease，AD)、帕金森病(Parkinson’s disease，PD)等神经外伤、感染、变性，皆因神经元受到损害，导致部分或全部神经功能丧失。因此，有效地保护神经元是治疗多种神经疾病的一个着眼点。

一般认为，神经保护剂主要通过以下途径发挥作用：阻止钙内流；调节兴奋性氨基酸(EAAs)的兴奋毒性；抗氧化及清除自由基；调节微血管炎症反应；阻断细胞凋亡等。基于以上机制的神经保护剂研究是近年来神经精神药物研究的热点之一，但目前尚无特效的神经保护药物用于临床。

在文献研究中注意到：(1)许多中枢的神经活性物质(如：甘氨酸Glysine、γ-氨基丁酸GABA、5-羟色胺5-HT、组胺Histamine等)为伯胺，分别作用于相应的受体；(2)某些内源性的长链脂肪酰胺(如：N-花生四烯酰乙醇胺AEA、神经节苷脂GM₁等)可能具有神经保护活性。

根据某些内源性神经保护因子如：AEA、GM₁的结构特点，可以设想：如果将一些内源性氨基酸与硬脂酸作用，制备为相应的长链脂肪酰胺，其可能具有理想的中枢神经细胞保护活性。因为(1)长链脂肪酰胺脂溶性较强，易透过血脑屏障，适合作为作用于中枢的脑保护药物的候选化合物；(2)此类脂肪酰胺的氨基部分与原伯胺具有结构相似性，可与原伯胺受体有一定的亲和力，能有效地作用于含这些内源性伯胺受体的脑神经细胞。

N-硬脂酰氨基酸(N-stearoyl amino acids，NSAs)是硬脂酸的羧基与氨基酸的α-氨基结合形成的酰胺类化合物。早在五、六十年代，就有文献报道了其合成方法。近年来，也有其药理活性的研究报道，但目前尚此类化合物用于脑保护的系统研究报道。

(1)NSAs的合成方法

NSAs的合成一般先将硬脂酸制成硬脂酰氯，提高酰化反应的活性；氨基酸与盐酸-甲醇反应得氨基酸甲酯，以保护羧基。然后硬脂酰氯与氨基酸甲酯在吡啶溶液中发生酰化反应，生成N-硬脂酰氨基酸甲酯，再水解得NSAs(Zeelen，Havinga.Recl Trav Chim.1958，77，267-271)。

(2)NSAs的药理活性研究

抗菌作用：此类化合物具有抗革兰氏阴性菌(金黄色葡萄球菌、黄体小球菌和蜡样芽孢杆菌)、革兰氏阳性菌(大肠埃希杆菌和绿脓假单胞菌)的活性，其中N-硬脂酰脯氨酸的作用最强，其他化合物的作用活性取决于氨基酸的结构，一般来说，芳香族NSA＞酸性NSA＞碱性NSA(Sivasamy A，Krishnaveni M，Rao PG.J Am Oil Chim Soc.2001，78(9)，897-902)。

抗病毒作用：此类化合物能作为流感病毒神经氨酸酶(NA)的非N-乙酰神经氨酸酯类抑制剂，能有效抑制NA的活性，且呈剂量依赖性。在一系列NSAs衍生物中，N-羟基十四酰-D-半胱氨酸和N-十四酰-O-乙酰-D-丝氨酸作用活性最强，其作用机制为非竞争性方式抑制酶的活性。由于该类化合物不仅是病毒NA的选择性抑制剂，而且对其它各种病毒的酶均有效(除了对霍乱V型及人胎盘病毒的酶不敏感)，因此，能作为抗流感病毒药物的先导化合物(Kondoh，Mitsuyo，Furutani，et al.BiosciBiotechnol Biochem.1997，61(5)，870-874)。

然而，在本发明之前，还没有出现本发明的化合物用于脑保护的公开报道。

发明内容

本发明要解决的技术问题之一是提供一种长链脂肪酰胺类化合物。

本发明要解决的技术问题之二是提供一种以上述长链脂肪酰胺类化合物为活性成分的药物组合物。

本发明要解决的技术问题之三是提供上述长链脂肪酰胺类化合物在制备神经保护药物中的应用。

本发明提供了用下述通式(I)表示的长链脂肪酰胺类化合物，

其中，R₁表示H或可以被一个或多个取代基取代的C_1-6的直链或带有支链的烷基，所述取代基选自：羟基、氨基、巯基、羧基、芳基、酰胺基、烷硫基和具有1-2个氮原子的5或7元杂环基；R₂表示H或C_1-4的烷基；R₃表示C_11-25的饱和或不饱和脂肪烃基。

上述C_1-6的烷基是指具有1～6个碳原子的直链或支链烷基。例如：甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、仲丁基、戊基、新戊基、己基。优选具有1～4个碳原子的直链或支链烷基，更优选具有1～2个碳原子的直链烷基。

上述取代基中，羟基包括醇羟基和酚羟基；具有1-2个氮原子的5或7元杂环基可选自咪唑基、四氢吡咯基和吲哚基。

上述C_11-25的脂肪烃基是指具有11～25个碳原子的饱和或不饱和脂肪烃基，其中，饱和脂肪烃基是指直链或带有支链的烷基、环烷基，如十二烷基、十八烷基、环十二烷基、环十八烷基等，而不饱和脂肪烃基是指链烯基、炔基或链二烯基，链烯基如1-十二烯基、2-十二烯基，炔基如1-十八炔基、2-十八炔基，链二烯基如1，3-十八烯基、7，9-十八烯基等。优选具有17～25个碳原子的直链或支链烷基，特别优选具有17个碳原子的直链烷基。

R₂优选为H。

以如下化合物为例：

R₁优选被羟基、芳基、四氢吡咯基和吲哚基取代的具有1～2个碳原子的烷基，更优选R₁为被醇羟基、酚羟基、苯基、四氢吡咯基和吲哚基取代的具有1个碳原子的烷基，最优选R₁为被酚羟基、醇羟基取代的具有1个碳原子的烷基。

特别优选R₁为被酚羟基、醇羟基取代的具有1个碳原子的烷基，R₂为H，R₃为17个碳原子的直链烷基。

本发明的优选化合物为：

(1)N-硬脂酰酪氨酸

(2)N-硬脂酰丝氨酸

通式(I)长链脂肪酰胺类化合物可与有机酸和无机酸形成可药用酸加成盐。通式(I)化合物的药理上容许的酯衍生物、醚衍生物、氨基甲酰基的N-烷基衍生物及其可药用酸加成盐可通过本领域已知的方法制得。

本发明还提供一种药物组合物，其包含治疗有效量的上述通式(I)的长链脂肪酰胺类化合物，以及含有一种或多种药学上可接受的载体。

上述可接受的载体是无毒的、能辅助施用并且对通式为(I)的化合物的治疗益处没有不利影响。此类载体可以是本领域的技术人员通常能得到的任何固体赋形剂、液体赋形剂、半固体赋形剂或者在气雾剂组合物中可以是气体赋形剂。固体药物赋形剂包括淀粉、纤维素、滑石、葡萄糖、乳糖、蔗糖、明胶、麦芽、稻米、面粉、白垩、硅胶、硬脂酸镁、硬脂酸钠、甘油硬脂酰酯、氯化钠、无水脱脂乳等。液体和半固体赋形剂可以选自甘油、丙二醇、水、乙醇和各种油，包括那些源于石油、动物、植物或人工合成的油，例如，花生油、豆油、矿物油、芝麻油等、优选的液体载体，特别是用于可注射溶液的，包括水、盐水、葡萄糖水溶液和甘醇。另外还可以在组合物中加入其它辅剂如香味剂、甜味剂等。

本发明的化合物以治疗上的有效量施用，其施用方式可以是口服、全身施用(例如，透过皮肤的、鼻吸入的或者用栓剂)或肠胃外施用(例如，肌肉内、静脉内或皮下)。优选的施用方式是口服，它可根据疾病程度调节。

本发明的化合物的实际施用量(即活性组分)依赖于许多因素，如待治疗疾病的严重性、治疗对象的年龄和相对健康程度、所使用的化合物的效能、施用途径和形式，以及其他因素。具有本发明通式(I)的化合物在治疗上的有效量可以是大约每天0.05-50mg/kg受体体重；优选约0.5-10mg/kg/day。因此，要给70kg体重的人施用，剂量范围最优选约为每天35-700毫克。可以一次或多次施用。

本发明药物组合物的各种剂型可以按照药学领域的常规方法制备。例如使该化合物(活性成分)与一种或者多种载体混合，然后将其制成所需的剂型，如片剂、药丸、胶囊、半固体、粉末、缓释剂型、溶液、混悬液、配剂、气雾剂等等。

剂型中化合物的量可以在本领域技术人员所用的全部范围内变动。通常，按重量百分比(wt％)记，剂型中含有占总剂型约1-99wt％的具有通式(I)的化合物，并且还有一种或多种合适的药物赋形剂作为平衡物。优选的，化合物以大约20-70wt％的比例存在。

本发明还提供上述长链脂肪酰胺类化合物在制备治疗脑缺血、脑中风、阿尔茨海默病或帕金森病等神经疾病的药物中的应用。

通过本发明的长链脂肪酰胺类化合物对体外孵育的大鼠脑片OGD损伤的作用研究，以及利用该化合物对沙土鼠短暂全脑缺血神经元保护作用的研究，实验结果证实本发明的长链脂肪酰胺类化合物具有中枢神经细胞保护活性，可用于制备特效的神经保护药物，以治疗或预防脑缺血、脑中风、阿尔茨海默病或帕金森病等神经疾病。

附图说明

图1是本发明的N-硬脂酰氨基酸甲酯化合物预处理对皮层脑片OGD损伤的保护作用统计柱状图；

图2是本发明的不同构型的N-硬脂酰氨基酸化合物(即L-或DL-)预处理对皮层脑片OGD损伤的保护作用统计柱状图；

图3是本发明的N-硬脂酰氨基酸化合物预处理对皮层脑片OGD损伤的保护作用统计柱状图；

图4是本发明的三种不同的脂肪酰酪氨酸(NSTyr、NPTyr、NLTyr)预处理对皮层脑片OGD损伤的保护作用统计柱状图；

图5是本发明的化合物N-硬脂酰酪氨酸、N-硬脂酰丝氨酸对沙土鼠短暂全脑缺血海马CA1区锥体细胞层存活率的影响；

图6是图5的统计柱状图；

图7是本发明的脑片OGD损伤孵育过程示意图。

具体实施方式

实施例1    长链脂肪酰胺类化合物的合成。

(1)氨基酸的保护——羧基甲酯化

氨基酸与盐酸-甲醇反应得氨基酸甲酯。硬脂酸与二氯亚砜加热回流即得硬脂酰氯。

氨基酸甲酯溶于吡啶中，滴加上述硬脂酰氯，搅拌反应过夜。经萃取、重结晶等，制得硬脂酰氨基酸甲酯。然后碱性条件下水解，得硬脂酰氨基酸。

(2)氨基酸去保护——硬脂酸先活化

硬脂酸(SA)与N-羟琥珀酰亚胺(N-HOSu)反应生成活化酯，然后与氨基酸类化合物反应，即可得硬脂酰胺。

硬脂酸与N-羟琥珀酰亚胺在脱水剂DCC作用下，搅拌反应16小时，过滤，结晶，得N-硬脂酰琥珀酰亚胺(SA-OSu)。氨基酸与SA-ONSu搅拌反应，经酸化、提取、结晶得硬脂酰氨基酸。

所合成化合物的结构：

1.N-硬脂酰甘氨酸甲酯(NSGlyE)

2.N-硬脂酰谷氨酸甲酯(NSGluE)

3.N-硬脂酰苯丙氨酸甲酯(NSPheE)

4.N-硬脂酰苯丙氨酸(NSPhe、DL-NSPhe)

5.N-硬脂酰脯氨酸(NSPro)

6.N-硬脂酰酪氨酸(NSTyr)

7.N-硬脂酰半胱氨酸(NSCys)

8.N-硬脂酰组氨酸(NSHis)

9.N-硬脂酰色氨酸(NSTrp)

10.N-硬脂酰赖氨酸(NSLys)

11.N-硬脂酰丝氨酸(NESer)

12.N-硬脂酰亮氨酸(NSLeu)

化合物6：

白色固体，mp，106～108℃。1HNMR(500MHz，CDCl3，TMS)δppm：7.0(2H，d，J＝10.2Hz，苯环上的H)；6.7(2H，d，J＝10.5Hz，苯环上的H)；5.9(1H，s，-NH-)；4.8(1H，m，-CH-NH-)；3.1(2H，m，-CH2-)，2.17(2H，t，-CH2-CONH-)；1.4(2H，m，-CH2-)；1.26(28H，m，-(CH2)_n-)；0.88(3H，t，-CH3)。13CNMR(500MHz，CDCl3)δppm：174.1(-CONH-)；173.9(-COOH)；155.3(苯环上连-OH的C)；130.5、130.3、127.6、121.8和115.8(苯环上另5个C)；53.4(-CH-NH-)；36.8(-CH2-CONH-)；36.6(-CH2-CHNH-)；32.0(-CH2-)；31.6～22.6(14×-CH2-)；14.0(-CH3-)。

以上数据证实该化合物为N-硬脂酰酪氨酸。

化合物11：

白色粉末，mp，100～102℃。1HNMR(300MHz，CD3OD，TMS)δppm：4.48(1H，t，-CH-NH-)；3.8(2H，m，-CH2OH)；2.26(2H，t，-CH2-CONH-)；1.62(2H，m，-CH2-)；1.28(28H，m，-(CH2)n-)；0.89(3H，t，-CH3)。13CNMR(500MHz，CD3OD)δppm：176.7(-CONH-)；173.8(-COOH)；63.3(-CH2OH)；56.3(-CH-NH-)；37.2(-CH2-CONH-)；33.3(-CH2-)；31.1～24.0(14×-CH2-)；14.7(-CH3-)。

以上数据证实该化合物为N-硬脂酰丝氨酸。

实施例2

长链脂肪酰胺类化合物的结构修饰。

长链脂肪酸的改变[合成方法(2)]：

合成化合物的结构：

13.N-月桂酰酪氨酸(NLTyr)

14.N-软脂酰酪氨酸(NPTyr)

实施例3

化合物对体外孵育的大鼠脑片OGD(缺氧缺糖)损伤的保护作用。

1.脑片的制备

实验前，将正常脑脊液(nACSF)分为两份，分别在室温(25℃)下和冰浴(0℃)中通入混合氧气1小时，使其饱和备用。大鼠断头，迅速取出全脑，随后浸入冰nACSF中，1分钟后取出，沿冠状面切去并修平端脑和脑干端，502胶水粘贴在振动切片机托架上，用冰nACSF浸浴整个脑组织，混合氧气持续通入。快速切取400μm厚脑片，用表面抛光的粗口管将脑片移至内置尼龙网罩的小烧杯里，将其浸在混合氧气饱和的nACSF内，室温下恢复孵育90分钟。

2.脑片OGD损伤实验

随机取完成孵育的脑片，将其移入37℃混合氧气饱和的nACSF中再孵育30min，再随机分为：①对照组：37℃的nACSF中继续孵育。②损伤组：脑片在混合氮气饱和的gfACSF中孵育10min(OGD损伤孵育)，再恢复nACSF正常孵育2h。③药物组：在损伤前30min，损伤时和正常孵育2h期间孵育液中分别加入所合成的长链脂肪酰胺类化合物(10μmol/L)。孵育结束后，所有脑片行TTC(2，3，5-三苯基氯化四氮唑)染色。

脑片OGD损伤孵育过程如图7所示。

脑片孵育结束随后浸入含2％TTC的nACSF中，在37℃水浴箱内避光染色，期间轻轻摇动，以防止脑片之间相互粘贴而影响染色。30分钟后取出脑片，用生理盐水漂洗两次，滤纸吸去表面水分，称重湿重，以1g∶20ml比例加入抽提液(乙醇∶DMSO＝1∶1)，抽提24小时，期间摇动数次，以保证所有脑片抽提完全。抽提结束后，按脑片200μl/孔的比例将抽提液加至96孔板上，酶标仪测定各孔在490nm波长处的吸光度(A值)。按以下公式计算：

组织损伤百分率＝(1-A_490损伤/A_490对照)×100％

3.本发明的化合物预处理对皮层脑片OGD损伤的保护作用实验结果

(1)N-硬脂酰氨基酸甲酯预处理对皮层脑片OGD损伤的保护作用

皮层脑片OGD损伤10min后恢复正常孵育2小时，脑片TTC染色程度降低，组织活性百分率(％)为52.3±0.79。预先给予NSGluE、NSGlyE、NSPheE(10μmol/L)与脑片孵育，不能明显提高脑片损伤后的组织活性(见图1)，说明N-硬脂酰氨基酸甲酯对OGD损伤的脑片无明显保护作用。在图1中，横坐标代表所加入的本发明的N-硬脂酰氨基酸甲酯化合物，纵坐标指所测得的组织活性。

(2)N-硬脂酰氨基酸(L-或DL-)预处理对皮层脑片OGD损伤的保护作用

皮层脑片OGD损伤10min后恢复正常孵育2小时，脑片TTC染色程度降低，组织活性(％)为38.3±5.3。预先给予NSPhe(L，左旋型)、NSPhe(DL，外消旋型)(10μmol/L)与脑片孵育，结果显示NSPheE(L)、NSPhe(DL)均能提高脑片损伤后的组织活性，P＜0.05(见图2)，说明氨基酸的构型对化合物活性无影响。在图2中，横坐标代表所加入的本发明的N-硬脂酰氨基酸不同构型的化合物，纵坐标指所测得的组织活性，“*”指p＜0.05。

(3)八种N-硬脂酰氨基酸对体外孵育的大鼠皮层脑片OGD损伤的影响

皮层脑片OGD损伤10min后恢复正常孵育2小时，脑片TTC染色程度降低，组织活性(％)为40.2±6.3。预先给予NSCys、NSSer、NSHis、NSTrp、NSLys、NSTyr、NSPro、NSLeu(10μmol/L)与脑片孵育，其中NSTrp、NSPro能提高脑片损伤后的组织活性，p＜0.05；NSSer、NSTry能显著提高脑片损伤后的组织活性，p＜0.01(见图3)，说明化合物NSTyr、NSSer对OGD损伤的脑片的保护作用最明显。在图3中，横坐标代表所加入的本发明的N-硬脂酰氨基酸化合物，纵坐标指所测得的组织活性，“*”指p＜0.05，“**”指p＜0.01。

(4)三种不同的脂肪酰酪氨酸(NSTyr、NPTyr、NLTyr)预处理对皮层脑片OGD损伤的保护作用

预先给予NSTyr、NPTyr、NLTyr(10μmol/L)与脑片孵育，其中只有NSTry能明显提高脑片损伤后的组织活性，p＜0.01(见图4)，说明硬脂酸结构是长链脂肪酸中的优选结构。在图4中，横坐标代表所加入的三种不同的脂肪酰酪氨酸(NSTyr、NPTyr、NLTyr)，纵坐标指所测得的组织活性，“**”指p＜0.01。

实施例4

化合物NSTyr、NSSer对沙土鼠短暂全脑缺血神经元的保护作用。

1.实验方法：

(1)动物分组

随机分为：假手术组(sham组)，缺血再灌注组(Isc/R组)，给药组(1mg/kg、3mg/kg)。(每组3只)

(2)模型制作

采用沙土鼠前脑缺血再灌注损伤模型。将沙土鼠ip10％水合氯醛溶(350mg/kg)麻醉，俯卧位固定。分别在正中矢状线两侧2mm、前卤后2mm处钻孔，经两孔插入电极用于监测脑电图。Isc/R组游离双侧颈动脉，予以微动脉夹分别夹闭5min，松开微动脉夹恢复脑血流。sham组仅游离暴露双侧颈动脉，不予微动脉夹夹闭。给药组在术前三天、夹闭双侧颈动脉前30min以及术后4天分别按1mg/kg、3mg/kg剂量ip受试药物SATyr。

(3)组织学观察

神经元计数：沙土鼠短暂前脑缺血恢复再灌4天后，10％水合氯醛溶液(350mg/kg)ip麻醉，开胸，经升主动脉4％多聚甲醛灌注固定。取视交叉后1～4mm脑块进行石蜡包埋，进行冠状面切片，取齿状回与海马固定、脱水、包埋，切片厚10μm。切片经HE和Nissel染色，在200倍光镜下计数海马CA1中段100单位长度内存活神经元数目。

2.实验结果如图5所示，给药组的海马CA1中段100单位长度内存活神经元数目明显多于缺血再灌注组的存活神经元数目，且统计柱状图6表明，本发明的化合物NSTyr、NSSer确实对沙土鼠短暂全脑缺血神经元具有明显的保护作用，图6中，“*” 指p＜0.05。

实施例5

本发明的药物组合物片剂制备：

采用亲水型辅料(羟丙基纤维素和玉米淀粉)，在活性成分中加入适当的稀释剂，再通过混合粉碎法的微粉化处理，使药物表面覆盖了一层亲水性辅料，使微粒均匀分散，改善了其溶解特性，有助于提高药物的生物利用度。然后将混合物压片，每片重100mg，活性成分含量为70mg。一个具体的配方如下：

N-硬脂酰酪氨酸                                        70mg

玉米淀粉                                              20mg

滑石粉                                                5mg

羟丙基纤维素                                          5mg

实施例6

本发明的药物组合物胶囊剂制备：

将活性成分与助剂混合，过筛，在合适的容器中均匀混合，把得到的混合物装入硬明胶胶囊，每个胶囊重200mg，活性成分含量为10mg。一个具体的配方如下：

N-硬脂酰丝氨酸                                        10mg

乳糖                                                  188mg

硬脂酸镁                                              2mg

Claims (12)

1.下述通式(I)化合物：

其中，R₁表示H或可以被一个或多个取代基取代的C_1-6的直链或带有支链的烷基，所述取代基选自：羟基、氨基、巯基、羧基、芳基、酰胺基、烷硫基和具有1-2个氮原子的5或7元杂环基；

R₂表示H或C_1-4的烷基；

R₃表示C_11-25的饱和或不饱和脂肪烃基。

2.如权利要求1所述的化合物，其特征在于，所述R₁为可以被1-3个取代基取代的C_1-4的直链或带有支链的烷基，所述取代基选自：羟基、氨基、巯基、羧基、芳基、酰胺基、烷硫基和具有1-2个氮原子的5或7元杂环基。

3.如权利要求1所述的化合物，其特征在于，所述R₂为H。

4.如权利要求1所述的化合物，其特征在于，所述R₃为C_17-25的直链或带有支链的烷基。

5.如权利要求4所述的化合物，其特征在于，所述R₃为C₁₇的直链烷基。

6.如权利要求1所述的化合物，其特征在于，所述R₁为可以被1-3个取代基取代的C_1-4的直链或带有支链的烷基，所述取代基选自：羟基、氨基、巯基、羧基、芳基、酰胺基、烷硫基和具有1-2个氮原子的5或7元杂环基；R₂为H；R₃为C₁₇的饱和直链烷基。

7.如权利要求1所述的化合物，其特征在于，具有如下结构式：

8.如权利要求1、6或7所述的化合物，其特征在于，所述化合物为具有如下结构式的N-硬脂酰酪氨酸。

9.如权利要求1、6或7所述的化合物，其特征在于，所述化合物为具有如下结构式的N-硬脂酰丝氨酸。

10.一种药物组合物，其特征在于，该组合物包含安全有效量的权利要求1所述的化合物和药学上可接受的载体。

11.权利要求1所述的化合物在制备神经保护药物中的应用。

12.如权利要求11所述的化合物的应用，其特征在于，用于制备治疗脑缺血、脑中风、阿尔茨海默病或帕金森病等神经疾病的药物。

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