專利名稱：一種治療早老性癡呆的藥物及其制備工藝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及西藥技術領域，具體涉及一種治療早老性癡呆的藥物及其制備工藝。
背景技術：
阿爾茨海默病(Alzheimer’s Disease，AD)，又稱早老性癡呆，是一種以進行性記憶和認知功能缺損為特征的多病因因素參與的神經(jīng)退行性疾病。我國60歲以上人群的患病率為3.4-3.9％，其中65歲以上的北方城鎮(zhèn)居民AD的患病率為6.9％，接近歐洲(6.4％)和日本(7.0％)，AD已成為老年人群中繼心血管病、惡性腫瘤、中風之后的第四大“殺手”。隨著世界人口的老齡化和人均生存年齡的延長，AD已成為日益突出的社會和醫(yī)學問題，將給社會和醫(yī)療保健系統(tǒng)帶來沉重負擔，尋找早老性癡呆的有效預防和治療藥物是亟待解決的戰(zhàn)略課題。
石杉堿甲(Huperzine A，Hup-A)，化學名(5R，9R，11E)-5-氨基-11-亞乙基-5，6，9，10-四氫-7-甲基-5，9-亞甲環(huán)芳辛駢-2(1H)-吡啶酮，是中科院上海藥物研究所從石松科植物千層塔[Huperzia serrata(Thunb.)Thev.]的酚性部分獲得的生物堿。大量的藥理活性篩選實驗表明，Hup-A是高效的乙酰膽堿酯酶(AChE)抑制劑，其抑酶活性為毒扁豆堿的3倍，而對丁酰膽堿酯酶的抑制作用較弱；Hup-A不僅是高效、高選擇性的可逆性AChE抑制劑，而且可提高學習和記憶功能；同時，Hup-A的手性對其生物活性也至關重要，(-)-Hup-A抑制AChE活性的能力幾乎是其外消旋混合物的2倍，是(+)-Hup-A的33倍。因此，Hup-A作為治療AD的新藥已被批準上市。
但Hup-A仍然存在著下述的問題，1、毒副作用較大Hup-A主要為口服給藥，血腦屏障(BBB)導致腦內(nèi)藥物濃度較低，藥物全身分布廣泛，即腎、肝含氨酶升高(肝毒性)等副作用；2、藥效不夠高目前無AD根治藥物，Hup-A也僅為病癥改善藥物，其用藥量相對較大，用藥次數(shù)多，病人需長期服藥。由于Hup-A的安全性和有效性急需得到提高，近年來，國內(nèi)外實驗室對Hup-A正做大量結(jié)構(gòu)改造和構(gòu)效關系研究，試圖尋找比Hup-A藥效更好、毒性更低的化合物。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是要提供一種治療早老性癡呆的藥物及其制備工藝，以克服現(xiàn)有技術存在的毒副作用較大和藥效不夠高的缺點。
為克服現(xiàn)有技術存在的問題，本發(fā)明的技術方案是，一種治療早老性癡呆的藥物，其化學結(jié)構(gòu)式如下 R為N-甲基氫化吡啶-3-甲酰基取代基，即N-甲基-1，4-二氫吡啶-3-甲酰基或N-甲基-1，2，5，6-四氫吡啶-3-甲?；?其中，R為N-甲基-1，2，5，6-四氫吡啶-3-甲?；〈幕衔锏乃幚砘钚暂^好，且安全性高，具有更好的臨床應用價值。
一種治療早老性癡呆的藥物的制備工藝，其特征在于將石杉堿甲與煙酸或煙酰氯鹽酸鹽在無水溶劑中縮合，CH3I反應后，經(jīng)N-甲基吡啶環(huán)的特異性二氫化(NaHCO3/Na2S2O4還原劑)或四氫化(NaBH4/HOAc還原劑)反應后，分別得到以酯鍵方式連結(jié)的石杉堿甲的N-甲基-1，4-二氫吡啶-3-甲酸酯衍生物(HA-T1)和石杉堿甲的N-甲基-1，2，5，6-四氫吡啶-3-甲酸酯衍生物(HA-T2)。其中以將石杉堿甲與煙酸進行酯化反應的工藝更好，它可提高2位羥基的酯化反應幾率，降低5位氨基的酰胺化反應；實驗采用4-N，N-二甲氨基吡啶(DMAP)作為該酯化反應的堿性條件，優(yōu)于吡啶、三乙胺等，可較好的促進吡啶酮環(huán)互變異構(gòu)體的形成和穩(wěn)定的保持，有利于反應向酯化的方向進行。
與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點是1、療效好藥理實驗表明，HA-T1和HA-T2衍生物對早老癡呆小鼠的學習記憶功能改善作用明顯優(yōu)于石杉堿甲，這樣患者的用藥量將大幅減少，同時用藥次數(shù)減少。本發(fā)明優(yōu)化了石杉堿甲的藥用性能，是由其基礎上發(fā)展起來的高端新產(chǎn)品，是抗早老癡呆更好的新化合物。
2、毒副作用低于石杉堿甲急性毒性試驗表明，HA-T1和HA-T2衍生物比石杉堿甲有更高的安全性。
3、制備工藝簡單本發(fā)明以療效確切的石杉堿甲為先導化合物，合成和篩選活性更高的石杉堿甲衍生物的方法簡單易行，可工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)。
4、適用范圍廣藥理研究表明，HA-T1和HA-T2衍生物為強效AChE抑制劑，可作為藥物用于早老癡呆(阿爾茨海默病)的防治；HA-T1和HA-T2衍生物可明顯改善東莨菪堿所致學習記憶障礙小鼠的記憶功能，可作為提高記憶功能的食品添加劑或營養(yǎng)保健品。


附圖是實施例1的反應過程示意圖。
具體實施例方式下面的實施例用于詳細說明本發(fā)明，沒有任何意義上的對本發(fā)明的限制作用。
下面通過兩個實施例對制備工藝進行詳細描述。
實施例1參見附圖，HA-T1和HA-T2化合物的合成(1)煙?；磻級A甲與煙酸的酯化反應取石杉堿甲0.1mmol，加入無水二氯甲烷，冰浴攪拌下，依次加入煙酸0.4mmol，DMAP 0.06mmol，N，N-雙環(huán)己基碳二亞胺(DCC)0.4mmol，冰浴下反應3h，然后45℃回流反應8h。停止反應，反應液濾過，用無水二氯甲烷洗滌，濾液濃縮，上硅膠H柱，洗脫液(環(huán)己烷∶醋酸乙酯＝4∶1)洗脫。收集洗脫液，點板，合并含產(chǎn)物的洗脫液，真空抽干得樣品即化合物(A)。
(2)碘甲烷化反應將化合物(A)及適量無水丙酮加入反應瓶中，呈混懸液，攪拌，滴入過量碘甲烷，避光室溫攪拌反應48h，得黃色固體，過濾，無水乙醇重結(jié)晶，得化合物(B)。
(3)選擇性還原氫化反應HA-T1的制備在冰浴中將化合物(B)，150mL脫氣水和30mL脫氣乙酸乙酯加入反應瓶中，抽真空，通入氮氣。在室溫通氮氣下逐滴加入10mmol NaHCO3和2.2mmol Na2S2O4的脫氣水溶液于反應液中，反應2h。分取酯層，水層用脫氣乙酸乙酯萃取3次，與酯層合并，脫氣水冼2次，無水Na2SO4干燥，過濾濃縮得黃色固體即化合物(C)(HA-T1)。
HA-T2的制備化合物(B)溶于60mL無水乙醇中，冰浴下加入30mL乙酸，在冰浴下分批加入NaBH40.2mmol，加畢去冰浴，升溫至室溫后再反應3h，反應畢于冰浴下滴加30mL水，室溫反應過夜。減壓回收乙醇，加入少量水，用乙醚提取(30mL×2)，水層在冰浴冷卻下用10％NaOH溶液調(diào)至pH9～10，用二氯甲烷提取(60mL×3)，有機相用無水硫酸鎂干燥，過濾，減壓回收溶劑，得淺黃色固體化合物(D)(HA-T2)。
化合物結(jié)構(gòu)式分別表示如下 實施例2HA-T1和HA-T2化合物的合成(1)煙酰化反應石杉堿甲與煙酰氯的醇解反應在無水條件下并裝有干燥裝置及氣體吸收裝置后，將過量SOCl2加入反應瓶中，用冰水浴冷卻到0℃左右，攪拌，加入0.06mol煙酸，并滴入5～7滴無水DMF，油浴緩慢升溫到80℃左右，回流3h，減壓蒸除SOCl2，得淺黃色固體即煙酰氯鹽酸鹽。
于冰鹽浴下，在合成的煙酰氯鹽酸鹽中加入50mL丙酮，先后滴加30mL無水三乙胺的丙酮液和0.04mol Hup-A的丙酮液，室溫反應過夜，過濾，濾液濃縮后加入90mL醋酸水溶液(冰醋酸/水＝5/2)，室溫攪拌2h，加入25mL水，適量苯萃取水層數(shù)次，用NaHCO3粉末調(diào)酸水層pH至4.5，乙酸乙酯萃取水層，相繼用水、飽和食鹽水洗滌酯層，無水Na2SO4干燥，過濾，濾液濃縮得黃色固體，乙醇重結(jié)晶，得黃色晶體(A)。
(2)碘甲烷化反應將化合物(A)及適量無水丙酮加入反應瓶中，呈混懸液，攪拌，滴入過量碘甲烷，避光室溫攪拌反應48h，得黃色固體，過濾，無水乙醇重結(jié)晶，得化合物(B)。
(3)選擇性還原氫化反應HA-T1的制備在冰浴中將化合物(B)，150mL脫氣水和30mL脫氣乙酸乙酯加入反應瓶中，抽真空，通入氮氣。在室溫通氮氣下逐滴加入10mmol NaHCO3和2.2mmol Na2S2O4的脫氣水溶液于反應液中，反應2h。分取酯層，水層用脫氣乙酸乙酯萃取3次，與酯層合并，脫氣水冼2次，無水Na2SO4干燥，過濾濃縮得黃色固體即化合物(C)(HA-T1)。
HA-T2的制備化合物(B)溶于60mL無水乙醇中，冰浴下加入30mL乙酸，在冰浴下分批加入NaBH40.1mol，加畢去冰浴，升溫至室溫后再反應3h，反應畢于冰浴下滴加30mL水，室溫反應過夜。減壓回收乙醇，加入少量水，用乙醚提取(30mL×2)，水層在冰浴冷卻下用10％NaOH溶液調(diào)至pH9～10，用二氯甲烷提取(60mL×3)，有機相用無水硫酸鎂干燥，過濾，減壓回收溶劑，得淺黃色固體化合物(D)(HA-T2)。
上述的制備工藝所采用的理論依據(jù)是石杉堿甲吡啶酮環(huán)結(jié)構(gòu)中的內(nèi)酰胺與共軛烯烴相鄰，容易通過互變異構(gòu)為烯醇形式，形成穩(wěn)定的大π鍵，2位羰基變?yōu)榱u基，則石杉堿甲的結(jié)構(gòu)中就有5位氨基和2位羥基兩個基團與煙?；M行酰胺化和酯化反應。石杉堿甲的互變異構(gòu)體如下 石杉堿甲5位氨基空間位阻較大，反應較困難，而2位羥基的空間位阻較小，故煙酸或煙酰氯應優(yōu)先與石杉堿甲的2位羥基反應。本實驗證明其酯化反應主要發(fā)生在2位羥基，同時本實驗采用4-N，N-二甲氨基吡啶(DMAP)作為該酯化反應的堿性條件，并也作為促進吡啶酮環(huán)的互變異構(gòu)體的形成和保持其穩(wěn)定，有利于反應向酯化的方向進行。
以上述制備工藝生產(chǎn)的HA-T衍生物的藥理作用由以下實驗結(jié)果明確給出(1)動物模型與給藥各樣品用0.1％CMC配置。將小鼠隨機分為正常組、東莨菪堿模型組、石杉堿甲衍生物治療組、石杉堿甲陽性對照組。連續(xù)灌胃給藥8d，末次給藥30分后進行訓練，除正常組外，其余各組于訓練前10分鐘腹腔注射東莨菪堿，24小時后測試，記錄其潛伏期及5分鐘內(nèi)錯誤次數(shù)。
(2)小鼠Morris水迷宮實驗該裝置由一不銹鋼制成的圓柱形水池和一可移動位置的圓柱形透明有機玻璃站臺組成。水池上方通過一攝像機與監(jiān)視電視和計算機連接，利用計算機軟件對動物的活動進行全程跟蹤。水池水深25cm(高出站臺1cm)，水溫控制在(23±0.5)℃，在水池邊緣上等距離設東西南北四個標記點，將水池均等地分為4個象限，站臺置于第一象限，每只動物每天訓練4次，每次采用不同的入水點，每次訓練2min。訓練時將動物面朝池壁輕輕放入水中，同時啟動記錄裝置，開始記錄。動物找到并爬上站臺后，讓其停留20s，若動物入水后2min內(nèi)未能找到或爬上站臺，則將其放置于站臺上站立20s。之后，將動物從站臺上取下休息2min，再進行下一次訓練。結(jié)果以小鼠尋找站臺的潛伏期及錯誤次數(shù)表示。
(3)小鼠避暗法試驗JMM94多功能回避性條件反射儀。該裝置由兩部分組成，訓練箱由黑色和白色有機玻璃分別組成一個暗室和一個明室，兩室之間有一直徑70mm的通道，兩室底部均鋪以不銹鋼柵，暗室底部可以通電，電壓強度為40V，該裝置通過導線與自動記錄打印機相連接，可監(jiān)測記錄實驗動物活動情況，實驗結(jié)束時自動打印出實驗結(jié)果。小鼠放入明箱后，會通過孔洞鉆入暗箱。暗箱底部鋪設帶電銅網(wǎng)，小鼠鉆入暗箱立即受到電擊，而返回明箱，從而獲得記憶。訓練前讓動物適應3min，然后將動物背向洞口放入明室，同時啟動自動記錄裝置，記錄3min內(nèi)動物進入暗室的避暗潛伏期，24h后測驗記憶成績。
(4)測定小鼠腦內(nèi)乙酰膽堿酯酶活性學習記憶能力測試后斷頭處死老化模型小鼠，取腦并分離出前腦、紋狀體和海馬，用試劑盒測定不同腦區(qū)乙酰膽堿酯酶(AChE)活性。
表1 藥物對東莨菪堿所致學習記憶障礙小鼠空間辨別能力的影響(x±s)

aP＜0.05，aaP＜0.001與東莨菪堿組比較；bP＜0.05，bbP＜0.001與石杉堿甲組比較表2 藥物對東莨菪堿所致學習記憶障礙小鼠被動回避能力的影響(x±s)

aP＜0.05，aaP＜0.001與東莨菪堿組比較；bP＜0.05與石杉堿甲組比較表3 藥物對東莨菪堿所致學習記憶障礙小鼠大腦AChE活性的影響(x±s，n＝10)

aP＜0.05，aaP＜0.001與東莨菪堿組比較；bP＜0.05與石杉堿甲組比較上述藥理實驗結(jié)果表明，石杉堿甲，石杉堿甲衍生物均為強效AChE抑制劑，并可明顯改善東莨菪堿所致學習記憶障礙小鼠的記憶功能，特別是石杉堿甲衍生物比石杉堿甲有更高的生物活性，其中，HA-T2的活性高于HA-T1。這表明這兩種HA-T和HA-T2衍生物均有好的臨床應用價值，特別是HA-T2化合物。
HA-T的急性毒性試驗(一)實驗材料石杉堿甲、HA-T和HA-T2用5％CMC配置為602.8mg/mL為原液，NaHCO3調(diào)pH7.4，4℃保存，實驗時以生理鹽水(NaHCO3調(diào)pH7.4)低比稀釋為所需濃度藥液，腹腔注射給藥時需滅菌。實驗動物用昆明種小鼠，清潔級(二級)，雌雄各半，體重18～22g。觀察小鼠在分別經(jīng)一次性灌服和腹腔注射給予藥物后，連續(xù)7日內(nèi)所產(chǎn)生的毒性反應及死亡情況。
(二)HA-T1小鼠灌胃給藥的急性毒性試驗試驗方法將昆明種小鼠隨機分為5組，每組10只。禁食16h后，以100％估計致死量為最大給藥劑量，采用同體積不同濃度動物分別口服灌胃(ig)給藥，各劑量組間間距(量間)比值為0.85，ig的劑量范圍為7.3-14.0mg/g，5個劑量組。給藥后即刻觀察小鼠反應，逐日記錄小鼠毒性反應情況及死亡小鼠分布，死亡動物及時尸檢，若有肉眼可見明顯病變，即作病理切片檢查，連續(xù)進行7d。用簡化機率單位法(B1iss法)計算本藥物的LD50及95％可信限。
試驗結(jié)果實驗結(jié)果見表1。HA-T1灌胃給藥后15～30min，14.0mg/g劑量組全部小鼠及11.9mg/g劑量組5只、10.1mg/g劑量組1只小鼠均出現(xiàn)躁動不安、異常跳躍表現(xiàn)，5h內(nèi)相繼死亡。以上劑量組其余小鼠萎靡，食欲廢絕或食量減少，6只小鼠于24～48h內(nèi)死亡。其余小鼠24～48h進食和自然活動逐漸恢復正常，觀察7h存活。8.6mg/g劑量組大部分小鼠、7.3mg/g劑量組全部小鼠給藥后無明顯異常表現(xiàn)，觀察7d全部存活。
各組死亡小鼠大體解剖其心、肝、脾、肺、腎等主要臟器未見明顯異常改變。Bliss法計算，HA-T1小鼠灌胃LD50值為10.11mg/g，LD50的95％可信限為9.41～10.81mg/g。
表4 HA-T1小鼠一次性灌胃給藥LD50結(jié)果

LD50的95％可信限10.11(9.41～10.81)mg/g(三)HA-T2小鼠灌胃的急性毒性試驗同試驗(二)方法。實驗結(jié)果見表2。小鼠HA-T2藥物灌胃，8.0mg/g劑量組全部小鼠、6.8mg/g劑量組大部分小鼠、5.8mg/g劑量組部分小鼠，約15min出現(xiàn)躁動不安、異常跳躍，其中部分小鼠軀體強直、后肢拖行，7只小鼠20min內(nèi)死亡。以上劑量未死亡小鼠30min時躁動、強直癥狀消失，萎靡，活動次數(shù)減少，不進食水。24h觀察8只小鼠死亡，2～3d內(nèi)5只小鼠死亡。其余靜伏、減食小鼠多于24～48h恢復正常進食及自然活動，觀察7d全部存活。
各組死亡小鼠大體解剖其心、肝、脾肺、腎等主要臟器未見明顯異常改變。Bliss法計算，HA-T2藥物灌胃LD50值為5.97mg/g，LD50的95％可信限為5.46～6.48mg/g。
表5 HA-T2一次性灌胃給藥LD50結(jié)果

LD50的95％可信限5.97(5.46～6.48)mg/g(四)LD50的急性毒性試結(jié)果比較表6 藥物對小鼠的半數(shù)致死量(LD50)的對比實驗結(jié)果

實驗證實了HA-T和HA-T2石杉堿甲衍生物的安全性；在相同給藥量的情況下，HA-T和HA-T2石杉堿甲衍生物比石杉堿甲有更高的安全性。
權(quán)利要求
1.一種治療早老性癡呆的藥物，其化學結(jié)構(gòu)式如下 R為N-甲基-1，4-二氫吡啶-3-甲?；騈-甲基-1，2，5，6-四氫吡啶-3-甲酰基。
2.-種治療早老性癡呆的藥物的制備工藝，其特征在于將石杉堿甲與煙酸或煙酰氯鹽酸鹽在無水溶劑中縮合，CH3I反應后，經(jīng)N-甲基吡啶環(huán)的特異性二氫化(NaHCO3/Na2S2O4還原劑)或四氫化(NaBH4/HOAc還原劑)反應后，分別得到以酯鍵方式連結(jié)的石杉堿甲的N-甲基-1，4-二氫吡啶-3-甲酸酯衍生物HA-T1或石杉堿甲的N-甲基-1，2，5，6-四氫吡啶-3-甲酸酯衍生物HA-T2。
全文摘要
本發(fā)明涉及西藥技術領域，具體涉及一種治療早老性癡呆的藥物及其制備工藝。本發(fā)明的目的是要提供一種治療早老性癡呆的藥物及其制備工藝，以克服現(xiàn)有技術存在的毒副作用較大和藥效不夠高的缺點。為克服現(xiàn)有技術存在的問題，本發(fā)明的技術方案是，一種治療早老性癡呆的藥物，是石杉堿甲的N－甲基－1，4－二氫吡啶－3－甲酸酯衍生物HA－T1或石杉堿甲的N－甲基－1，2，5，6－四氫吡啶－3－甲酸酯衍生物HA－T2。
文檔編號A61P25/00GK1795855SQ20041007354
公開日2006年7月5日 申請日期2004年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月28日
發(fā)明者楊興斌, 趙燕 申請人:楊興斌