專利名稱:豆腐果苷-石杉堿甲縮醛亞胺,其制備方法和其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及新穎的豆腐果苷-石杉堿甲縮醛亞胺化合物,其制備方法,以化合物為活性成分的藥物組合物,及它在制備抑制乙酰膽脂酶活性的藥物中的應(yīng)用。
背景技術(shù):
隨著世界人口平均壽命的逐年增加,老年性癡呆癥的發(fā)病率也隨著迅速上升,老年癡呆癥中有50%-70%為阿爾茨海默氏病(AD),阿爾茨海默氏癥又稱早老年性癡呆癥,患者的腦功能逐漸率退,出現(xiàn)記憶力、抽象思維能力和語言表達(dá)能力減退、行動不便和其它功能性障礙,影響神經(jīng)系統(tǒng)功能,最終導(dǎo)致死亡。AD是一種以進(jìn)行性認(rèn)知和記憶力損傷為主的中樞神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病,估計全球世界阿爾茨海默氏病發(fā)病人數(shù)高達(dá)1200多萬。在發(fā)達(dá)國家此病是繼心血管病和腫瘤之后引起死亡的主要疾病。治療AD的藥物主要有膽堿能類藥物、神經(jīng)細(xì)胞代謝增強(qiáng)劑、抗氧化劑、鈣離子拮抗劑、神經(jīng)生長因子、雌激素、抗炎藥、抗β淀粉樣蛋白藥物等。目前臨床上治療該病最成功的方法就是通過提高中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)膽堿能神經(jīng)遞質(zhì)——乙酰膽堿的水平,改善AD病人的癥狀。其中針對的通過抑制AChE對乙酰膽堿的降解作用而提高腦內(nèi)的乙酰膽堿的水平,是改善癥狀的有效途徑。臨床上有效的藥物如他克林(Cognex,tacrine),安理申(Aricept,donepezil),艾斯能(Exelon,rivastigmine),加蘭他敏(Reminyl,galantamine)和石杉堿甲(Hup A)均為乙酰膽堿酯酶抑制劑,它們能有效升高腦內(nèi)乙酰膽堿水平,使人的認(rèn)知功能得以改善。而作為乙酰膽堿酯酶抑制劑的著名天然產(chǎn)物石杉堿甲,其藥效得到了臨床的充分肯定,在此基礎(chǔ)上中國科學(xué)院上海藥物研究所合成一系列石杉堿甲的衍生物,發(fā)現(xiàn)了一個新型的抗老年癡呆的治療藥物“希普林”,目前在歐洲進(jìn)入了三期臨床,預(yù)計2-3年以后可以得到批準(zhǔn)上市。希普林是作為前藥,對AChE抑制劑活性和石杉堿甲相當(dāng),選擇性略高,但生物利用度明顯提高。
迄今為止,現(xiàn)有技術(shù)中未有豆腐果苷的石杉堿甲衍生物的報道。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種豆腐果苷的石杉堿甲衍生物即豆腐果苷-石杉堿甲縮醛亞胺化合物,其制備方法,以化合物為活性成分的藥物組合物,及它在制備抑制乙酰膽脂酶活性的藥物中的應(yīng)用。
為了實現(xiàn)本發(fā)明的上述目的,本發(fā)明提供了如下的技術(shù)方案如結(jié)構(gòu)式(I)所示的豆腐果苷-石杉堿甲縮醛亞胺。
本發(fā)明同時提供了制備式(I)化合物的方法,取石杉堿甲,置于帶有冷凝管的三徑瓶中,加入無水乙醇攪拌并溶解;另取豆腐果苷溶于無水乙醇中,加入三乙胺混合均勻后,緩慢滴入三徑瓶中,混合液磁力攪拌并在50℃-55℃加熱1小時,冷卻至室溫,減壓濃縮,經(jīng)硅膠柱層析即可。
本發(fā)明的用于抑制乙酰膽脂酶活性的藥物組合物,其中含有治療有效量的權(quán)利要求1豆腐果苷-石杉堿甲縮醛亞胺化合物和/或藥學(xué)上可接受的載體。
本發(fā)明還提供了豆腐果苷-石杉堿甲縮醛亞胺化合物在制備抑制乙酰膽脂酶活性藥物中的應(yīng)用。
本發(fā)明技術(shù)方案的提出是受到希普林化學(xué)結(jié)構(gòu)的啟發(fā),憑借對天然化合物的結(jié)構(gòu)及活性特點,試圖制備豆腐果苷的石杉堿甲衍生物,預(yù)期應(yīng)該具有顯著的乙酰膽堿酯酶抑制活性,以及更加廣泛的對神經(jīng)系統(tǒng)的活性。試驗結(jié)果符合預(yù)期期望。
本發(fā)明化合物用作藥物時,可以加賦形劑以適當(dāng)制劑直接使用,或與其他藥物組成復(fù)方制劑使用。其余為藥物學(xué)上可接受的對人和動物無毒和惰性的可藥用載體和/或賦形劑。藥用載體或賦形劑是藥物學(xué)上可接受的對人和動物無毒和惰性的固體、半固體和液體稀釋劑、填料以及藥物制品輔劑。將本發(fā)明的藥物組合物以單位體重服用量的形式使用。本發(fā)明的藥物可經(jīng)注射(靜注、肌注)和口服兩種形式給藥。使用量可根據(jù)用藥途徑、患者的年齡、體重、所治療的疾病的類型和嚴(yán)重程度等變化進(jìn)行一次或多次使用。對成人來說,給藥量每天1~100mg比較合適。
本發(fā)明化合物豆腐果苷-石杉堿甲縮醛亞胺涉及的天然產(chǎn)物原料及其來源1)豆腐果苷(Hel)豆腐果苷(神衰果素,Helicid),化學(xué)結(jié)構(gòu)為4-甲酰苯基-β-D-吡喃阿洛糖苷(4-formylpheny-β-D-allopyranoside),是一種從我國云南山龍眼科植物豆腐渣果(Helicia nilagirica Beed)果實中提取分離得到的有效成分,是一種天然產(chǎn)物中比較罕見的阿洛糖酚苷單體化合物。經(jīng)大量藥理和臨床研究證明豆腐果苷具有止痛、安眠和鎮(zhèn)靜作用,而被用于神經(jīng)衰弱、神經(jīng)衰弱綜合癥、失眠及血管神經(jīng)性頭痛等癥。
豆腐果苷的提取純化工藝豆腐渣果生藥粉,用冷水浸泡數(shù)小時后,加水煎煮3次,每次1小時,過濾,合并濾液,減壓蒸發(fā)成小體積,再加95%乙醇到溶液含醇量大于75%,放置5-6小時,過濾(殘渣用乙醇洗滌2-3次),取清夜與洗滌液回收乙醇后,靜置,析出類白色晶體,粗晶體用90%乙醇回流,加入0.5%活性碳脫色,趁熱過濾,濾液靜置48個小時,析出晶體,過濾,干燥,得0.4-0.5%的豆腐果苷純品,可作為藥品原料。目前國內(nèi)有數(shù)十家制藥企業(yè)在生產(chǎn)豆腐果苷為有效成分的治療藥物。
豆腐果苷的表征豆腐果苷為白色針狀結(jié)晶或結(jié)晶性粉末,無臭,味微苦;分子式C13H16O7,分子量284.27;溶于熱水,水、甲醇中微溶,乙醇中溶解度極微,乙醚、氯仿中基本不溶;熔點190-198℃UVλmax280nm豆腐果苷的NMR數(shù)據(jù)1H NMRδ7.85(1H,d,J=9.2,2-H),7.22(1H,d,J=8.7,3-H),7.22(1H,d,J=8.7,5-H),7.85(1H,d,J=9.2,6-H),9.85(1H,s,7-H),5.38(1H,J=7.8,1’-H),3.70(1H,m,2’-H),3.86(1H,m,3’-H),3.62(1H,m,4’-H),3.88(1H,m,5’-H),4.15(1H,m);3.86(1H,m)(6’-2H)13C NMRδ132.6(s,C-1),132.8(d,C-2),117.9(d,C-3),164.3(s,C-4),117.9(d,C-5),132.8(d,C-6),192.9(s,C-7),99.8(d,C-1’),72.1(d,C-1’),73.0(d,C-3’),68.8(d,C-4’),76.0(d,C-5’),63.0(t,C-6’).
化學(xué)結(jié)構(gòu) 化學(xué)名稱4-甲酰苯基-β-D-吡喃阿洛糖苷(4-formylpheny-β-D-allopyranoside)2)石杉堿甲(HupA)石杉堿甲[(-)Huperzine A]是20世紀(jì)80年代我國學(xué)者從民間草藥蛇足石杉(千層塔)(Huperzia serrata)發(fā)現(xiàn)的一種新型石松生物堿類有效成分單體;并于90年代一些學(xué)者成功開發(fā)成為治療阿爾茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)的天然藥物,商品名為“雙益平”。與國際上同類AD治療藥物相比,石杉堿甲的化學(xué)結(jié)構(gòu)具有特異性,具有非常顯著的抑制腦內(nèi)乙酰膽堿酯酶和增強(qiáng)腦內(nèi)膽堿能神經(jīng)元的功能。同位素H3-石杉堿甲183ug/ml靜脈注射到小鼠15分鐘后,自顯影實驗結(jié)果顯示在外周及各腦區(qū)均有放射性藥物分布,3個小時后,主要分布在額、頂、顳葉皮質(zhì),海馬,伏隔核,第四腦室基底部及腺垂體等區(qū)域,更加明顯。表明石杉堿甲十分易于進(jìn)入中樞,并選擇性分布在與學(xué)習(xí)、記憶有關(guān)的神經(jīng)通路區(qū)域,對腦內(nèi)乙酰膽堿酯酶具有較高的選擇性抑制活性。
而石杉堿甲的神經(jīng)保護(hù)作用也十分明顯,研究表明細(xì)胞凋亡和氧化應(yīng)激參與了AD和VD的病理過程,自由基引起的氧化損傷被認(rèn)為是不同原因誘發(fā)神經(jīng)退行性變的最后通路,除了AD和VD之外,動脈粥樣硬化、腦缺血、癲癇、肌肉萎縮側(cè)索硬化、帕氏金森綜合癥等,都提示對抗細(xì)胞凋亡和氧化應(yīng)激藥物可能阻止這些疾病的發(fā)展。石杉堿甲是通過提高抗氧化酶活力,具有顯著抗β-淀粉樣蛋白(β-amyloid,Aβ)毒性作用,能夠明顯改善老年大鼠衰老導(dǎo)致的氧化應(yīng)激,其抗氧化作用有助于延緩、阻止AD發(fā)展。石杉堿甲不但可以提高超氧化歧化酶(SOD)的活力加速體內(nèi)自由基的清除,減少氧自由基導(dǎo)致的損傷。提示石杉堿甲不但與抑制乙酰膽堿酯酶活性有關(guān),還與其改善抗氧自由基功能、減少自由基導(dǎo)致的損傷有關(guān)。說明石杉堿甲抗老年癡呆作用不但與抑制乙酰膽堿酯酶活性有關(guān),與改善抗氧自由基功能、減少自由基導(dǎo)致的損傷有關(guān)。Aβ前體蛋白APP(分泌型APP)被認(rèn)為具有神經(jīng)保護(hù)作用,大鼠側(cè)腦室內(nèi)注射Aβ后能夠?qū)е路置谛虯PP與PKC水平下降。石杉堿甲能夠明顯上調(diào)PKC水平,增加分泌型APP的表達(dá),而起到神經(jīng)元保護(hù)作用,改善由于Aβ引起的學(xué)習(xí)、記憶障礙。
石杉堿甲對成年、老年猴有促智作用,對東莨菪堿、電擊、還已酰亞胺、亞硝酸鈉或二氧化碳誘發(fā)的認(rèn)知障礙,腦內(nèi)注射膽堿能選擇性毒劑AF64A誘發(fā)的記憶障礙,側(cè)腦室內(nèi)注射Aβ1-40片段后誘發(fā)的大腦空間學(xué)習(xí)、記憶障礙,石杉堿甲均有改善作用。
石杉堿甲1994年應(yīng)用于臨床之后,在改善中老年良性衰老性記憶減退和早老性癡呆導(dǎo)致的記憶和認(rèn)知能力減退,及提高青少年記憶和學(xué)習(xí)成績提高取得明顯效果。
石杉堿甲的表征石杉堿甲,為白色或微黃色結(jié)晶性粉末,無臭,味微苦;C15H18N2O,分子量242.32易溶于甲醇、氯仿,溶于乙醇,不溶于水;熔點224-229℃;比旋光度[α]24.5D-150.4°(c=0.498甲醇);UVλmax231,313nm石杉堿甲的NMR數(shù)據(jù)1H NMRδ(400MHz,CDCl3)6.41(1H,d,J=9.4,2-H),7.86(1H,d,J=9.4,3-H),2.71(2H,ddd,ddd,J6α,6β=16.8,J6α,7=1.16,J6β,7=0.52,6-H),3.60(1H,brs,7-H),5.39(1H,J=4.6,8-H),1.66(3H,d,J=6.7,10-H),5.47(3H,d,J=6.7,11-H),2.11(2H,s,14-H),1.54(3H,s,16-H),13.15(1H,s,NH).
13C NMRδ(100MHz,CDCl3)165.4(s,C-1),116.9(d,C-2),140.2(d,C-3),122.8(s,C-4),142.5(s,C-5),35.2(t,C-6),32.8(d,C-7),124.2(d,C-8),12.3(q,C-10),111.2(d,C-11),143.1(s,C-12),54.3(s,C-13),49.1(t,C-14),134.1(s,C-15),22.6(q,C-16).
化學(xué)結(jié)構(gòu) 化學(xué)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)芳辛并-2(1H)-吡啶酮,(英文[5R-(5α,9β,11E)]-5-amino-11-ethylid-ene-5,6,9,10-tetrahydro-7-methyl-5,9-Methanocycloocta[b]pyridine-2(1H)-one)
具體實施例方式下面的實施例可以使本專業(yè)人員更全面地理解本發(fā)明,但不以任何方式限制本發(fā)明。
實施例1豆腐果苷-石杉堿甲縮醛亞胺化合物的制備豆腐果苷與石杉堿甲縮醛反應(yīng)制備豆腐果苷衍生物(1),反應(yīng)式 取48.4mg(0.2mmol)HupA置于帶有冷凝管的三徑瓶中,加入8ml的無水乙醇攪拌并溶解。豆腐果苷71.1mg(0.25mmol)溶于8ml的無水乙醇中,并加入0.5ml的三乙胺混合均勻后,緩慢滴入三徑瓶中?;旌弦捍帕嚢璨⒓訜?,溫度維持在55℃左右,1小后通過TLC檢測,表明反應(yīng)已經(jīng)結(jié)束。反應(yīng)物冷卻至室溫后,減壓濃縮,殘余物硅膠柱層析(CHCl3/CH3OH 40∶1,20∶1),得到產(chǎn)物1,80mg,收率79.2%。白色固體。
通過希夫堿制備豆腐果苷衍生物。實驗中用的石杉堿甲(95%)購自長沙拓康生物技術(shù)有限公司。其余試劑購自百靈威化學(xué)試劑有限公司。
實施例2取120mg(~0.5mmol)HupA置于帶有冷凝管的三徑瓶中,加入25ml的無水乙醇攪拌并溶解。豆腐果苷200mg(~0.7mmol)溶于25ml的無水乙醇中,并加入1.3ml的三乙胺混合均勻后,緩慢滴入三徑瓶中。混合液磁力攪拌并加熱,溫度維持在55℃左右,1小后通過TLC檢測,表明反應(yīng)已經(jīng)結(jié)束。反應(yīng)物冷卻至室溫后,減壓濃縮,殘余物硅膠柱層析(CHCl3/CH3OH 40∶1,20∶1),得到產(chǎn)物1,210mg,收率83.3%。白色固體。
豆腐果苷衍生物1的表征白色針狀結(jié)晶,mp.198-200℃.旋光比[α]20D-2.42(c=1.24,CHCl3);1H NMRδ(500MHz,CDCl3)6.32(1H,d,J=9.4,2-H),7.22(1H,d,J=9.4,3-H),2.80(2H,ddd,J=16.8,3.5,1,6-H),3.68(1H,brs,7-H),5.34(1H,d,J=7.2,8-H),1.65(3H,d,J=6.5,10-H),5.12(1H,q,J=6.8,11-H),(2H,d,J=16.0,14-H),1.28(3H,s,16-H),7.81(1H,d,J=8.6,2’-H),7.17(1H,d,J=8.6,3’-H),7.81(1H,d,J=8.6,6’-H),8.43(1H,s,7’-H),5.50(1H,s,1”-H),3.69(1H,m,2”-H),3.86(1H,m,3”-H),3.61(1H,m,4”-H),3.86(1H,overlap,5”-H),4.14(1H,brs,6”-H),3.89(1H,overlap,6”-H).
13C NMRδ(125MHz,CDCl3)165.7(s,C-1),118.0(d,C-2),142.9(d,C-3),122.7(s,C-4),144.7(s,C-5),36.0(t,C-6),34.2(d,C-7),125.3(d,C-8),12.6(q,C-10),115.6(d,C-11),140.8(s,C-12),65.7(s,C-13),46.7(t,C-14),135.5(s,C-15),23.0(q,C-16);131.4(s,C-1’),131.1(d,C-2’),117.8(d,C-3’),161.9(s,C-4’),117.8(d,C-5’),131.1(d,C-6’),163.8(d,C-7’);99.7(d,C-1”),72.1(d,C-2”),73.0(d,C-3”),68.7(d,C-4”),75.8(d,C-5”),62.9(t,C-6”).
(+)FAB-MS m/z(%)509(M+1,100),347(M+1-A11,78),331(7),243(14),226(242-NH2,77),211(13),198(12),122(19)根據(jù)起始原料的反應(yīng)過程,及以上波譜數(shù)據(jù)化合物1的結(jié)構(gòu)可以被推定。
化合物1的化學(xué)名稱由于系統(tǒng)命名復(fù)雜,按天然產(chǎn)物習(xí)慣,命名化合物1為豆腐果苷-石杉堿甲縮醛亞胺。
下述的制劑實施例是按實施例1的方法先制得豆腐果苷-石杉堿甲縮醛亞胺,按常規(guī)制成注射液、粉針劑、口服液以及加入賦形劑的粉劑、制粒壓片、膠囊。
片劑按照本領(lǐng)域已知的方法制備片劑,每片含有下述成分式(I)化合物 50mg乳糖 70mg硬脂酸鎂 3mg聚乙烯吡咯烷酮7mg合計 130mg
如果需要,片劑可用羥丙基甲基纖維素、滑石和著色劑進(jìn)行膜包覆。
膠囊按照本領(lǐng)域已知的方法制備膠囊劑,每個膠囊中含有下述成分式(I)化合物50mg乳糖 70mg玉米淀粉 25mg硬脂酸鎂 1mg聚乙烯吡咯烷酮 4mg合計 150mg[制劑實施例3]注射劑按實施例1的方法先制得本發(fā)明式(I)化合物,按本領(lǐng)域已知的方法制備注射劑,加注射用水,精濾,灌封滅菌制成注射液。
下述的試驗例可進(jìn)一步說明本發(fā)明所述豆腐果苷-石杉堿甲縮醛亞胺及其藥物組合物的有益效果,試驗例包括了本發(fā)明的藥效學(xué)試驗等。
試驗例1豆腐果苷-石杉堿甲縮醛亞胺的乙酰膽堿酯酶抑制實驗實驗原理乙酰膽堿酯酶(acetylcholinesterase,AChE)的主要生理功能為通過快速水解神經(jīng)傳遞介質(zhì)乙酰膽堿(ACh),中止膽堿能突觸中的脈沖傳遞,故AChE又稱乙酰膽堿水解酶(acetylcholine hydrolase)12。
CH3COOCH2CH2N+(CH3)3+ACh E→
CH3CO-ACh E+HOCH2CH2N+(CH3)3→CH3COO-+H++ACh E乙酰膽堿酯酶與碘化硫代乙酰膽堿生成的產(chǎn)物,與5,5-二硫雙硝基苯甲酸生成一種黃色物質(zhì),本模型利用該顏色反應(yīng),來測定待測樣品對乙酰膽堿酯酶的抑制程度。
材料乙酰膽堿酯酶(AChE)、陽性對照他克林(Tacrine)購于SIGMA公司,碘化硫代乙酰膽堿購于FLUKA公司,5,5-二硫雙硝基苯甲酸購于ACROS公司,其它均為國產(chǎn)分析純。
豆腐果苷-石杉堿甲縮醛亞胺對乙酰膽堿酯酶的抑制活性測定取5支磷酸鹽緩沖溶液的梨型管,依次加入不同的1.0mM的樣品DMSO溶液,使其用DMSO補齊至刻度體積后,將濃度控制為50.0,25.0,12.5,6.25,3.13(×10-9M)。分別加入一定量的4mg/mL 5,5-二硫代雙(2-硝基苯甲酸)和乙酰膽堿酯酶溶液(0.1mg/ml),并在37℃保溫15min后。立即加入一定量2mg/mL硫代乙酰膽堿溶液,搖勻后測其在λ=412nm處的A值(An)。參比用0.1MpH 8.0磷酸鹽緩沖溶液。以未加樣品所測得的Acontrol值作為100個活力單位相對酶活力=(An/Acontrol)×100然后以酶的相對活力對抑制劑濃度作圖,根據(jù)抑制曲線求得各種化合物的IC50值(抑制酶活力50%時的抑制劑濃度)。豆腐果苷-石杉堿甲縮醛亞胺對乙酰膽堿酯酶的抑制活性(表1)。
表1 化合物1的初步篩選活性結(jié)果
他克林為陽性對照,具體的濃度和抑制率為濃度1×10-3M,抑制率97.36%%;濃度1×10-4M,抑制率94.46%;濃度1×10-5M,抑制率90.93%;濃度1×10-6M,抑制率71.91%;濃度1×10-7M,抑制率17.25%;濃度1×10-8M,抑制率0。
可見,化合物1在1×10-5mol/L的濃度下,對乙酰膽堿酯酶的抑制率到達(dá)93.4%,而在同一實驗中同一濃度下,石杉堿甲(HupA)對乙酰膽堿酯酶的抑制率到達(dá)81.9%,而豆腐果苷(Hel)在1×10-3mol/L的濃度下,對乙酰膽堿酯酶的抑制率僅達(dá)24.8%。鑒于化合物1對乙酰膽堿酯酶的抑制活性較強(qiáng),進(jìn)一步重復(fù)實驗測定了IC50(表2)表中陽性對照用較他克林活性更強(qiáng)的p0407(乙酰水楊酸毒扁豆堿)。
表2說明化合物豆腐果苷-石杉堿甲縮醛亞胺具有較強(qiáng)的乙酰膽堿酯酶的抑制活性。
表2 化合物1對乙酰膽堿酯酶的抑制活性(IC50)
權(quán)利要求
1.如結(jié)構(gòu)式(I)所示的豆腐果苷-石杉堿甲縮醛亞胺
2.制備權(quán)利要求1式(I)化合物的方法,取石杉堿甲,置于帶有冷凝管的三徑瓶中,加入無水乙醇攪拌并溶解;另取豆腐果苷溶于無水乙醇中,加入三乙胺混合均勻后,緩慢滴入三徑瓶中,混合液磁力攪拌并在50℃-55℃加熱1小時,冷卻至室溫,減壓濃縮,經(jīng)硅膠柱層析即可。
3.用于抑制乙酰膽脂酶活性的藥物組合物,其中含有治療有效量的權(quán)利要求1豆腐果苷-石杉堿甲縮醛亞胺化合物和/或藥學(xué)上可接受的載體。
4.權(quán)利要求1豆腐果苷-石杉堿甲縮醛亞胺化合物在制備抑制乙酰膽脂酶活性藥物中的應(yīng)用。
全文摘要
如結(jié)構(gòu)式(I)所示的豆腐果苷-石杉堿甲縮醛亞胺,其制備方法,其作為有效成分的藥物組合物,以及其在制備抑制乙酰膽脂酶活性藥物中的應(yīng)用。
文檔編號A61P25/28GK101045708SQ20071006582
公開日2007年10月3日 申請日期2007年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月20日
發(fā)明者邱明華, 顏健, 楊付梅, 楊小生, 周琳, 易平 申請人:中國科學(xué)院昆明植物研究所