韌革菌素二級醇酸酯衍生物及其藥物組合物和其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于藥物領(lǐng)域，具體涉及韌革菌素二級醇酸酯衍生物作為一類強效的胰脂 肪酶抑制劑，通過與胰脂肪酶結(jié)合而抑制酶活性，阻止甘油三酯水解為可吸收的游離脂肪 酸和單?；视?，使其不被吸收，從而減少熱量攝入、控制體重。
【背景技術(shù)】
[0002] 肥胖是一種由食欲、能量攝取、代謝調(diào)節(jié)紊亂引起的疾病，與糖尿病、心血管疾 病、脂肪肝、某些腫瘤有明顯的相關(guān)性，已成為危害人類健康的主要殺手。因此如何有效 地減少肥胖成為了許多國家面臨的重要研究課題。飲食中的脂肪攝取是導(dǎo)致肥胖的主 要原因之一，食物中的主要脂類成分為甘油三酯，這類脂肪被吸收前，先被水解成對應(yīng)的 單甘油酯和脂肪酸。而在這一過程，胰脂肪酶可水解脂肪總量的50%-70%(DrugDiscov Today，2007, 12, 879)。水解產(chǎn)生的單甘油酯和脂肪酸會與膽鹽、膽固醇以及溶血磷脂酸形 成膠束，從而被小腸上皮細(xì)胞吸收，一部分氧化生成二氧化碳和水，并放出能量，一部分在 細(xì)胞中重新合成甘油三酯，進而形成乳糜微粒，進入血液。因此，抑制胰脂肪酶的活力可有 效抑制膳食中的脂肪吸收，從而達到治療肥胖的目的Orugs，2006, 66, 1625)。
[0003] 1987 年Weibel等（TheJournalofAntibiotics, 1987, 40，1081)在 Streptomycestoxytricini中分離發(fā)現(xiàn)了胰脂肪酶抑制劑lipstatin(1)，化合物1是一個 具有兩個順式的雙鍵的0內(nèi)酯化合物。Weibel等同時還報道了一些化合物1的衍生物，其 中包括lipstatin的飽和衍生物tetrahydrolipstatin(2)，并研究發(fā)現(xiàn)lipstatin類化 合物結(jié)構(gòu)中的0內(nèi)酯為抑制脂肪酶的活性所必須。由于lipstatin的結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，最終瑞 士Hoffmann-LaRoche公司開發(fā)了化合物2作為一種非全身性的減肥藥物上市，商品名為 Xenical，又稱為奧利司他（Or1istat)，化學(xué)名為（3S，4S) -3-己基-4- [ (2S) -2-羥基十三烷 基]-2-氧雜環(huán)丁酮-N-甲?；?L-亮氨酸酯。奧利司他作為一種強效的胃腸道脂肪酶抑制 齊IJ，是FDA批準(zhǔn)的減肥藥。其作用機理是通過與胰脂肪酶的活性絲氨酸部位形成共價鍵，導(dǎo) 致酶失活，從而阻斷了人體對食物中脂肪的吸收。但奧利司他有一定副作用，主要為胃腸道 不適，包括腹脹排氣、內(nèi)急、脂肪瀉等Orugs, 1998,56,241)。另外，奧利司他（Orlistat) 除結(jié)構(gòu)中亮氨?；詭б粋€手性中心外，其酯基部分還有3個手性中心需要在合成過程中 構(gòu)建，不對稱合成的難度較大，現(xiàn)目前臨床上使用的奧利司他（Or1istat)原料藥大多數(shù)仍 由天然的lipstatin還原來制備，成本仍然很高（OrganicLetters, 2008, 10, 1401)。因此， 尋找安全有效的脂酶抑制劑成為肥胖治療的一個熱點。
[0005] 本申請人在對褐蓋韌革菌【褐蓋韌革菌（Boreostereumvibrans)屬于韌革菌科 (Stereaceae)，韌革菌屬真菌】發(fā)酵液的化學(xué)成分研究時發(fā)現(xiàn)了一個結(jié)構(gòu)新穎的化合物 (OrganicLetters, 2006, 8, 5749.)-韌革菌素（Vibralactone)，其具有以下特點：結(jié) 構(gòu)獨特，含有4/5環(huán)稠合體系的0 -內(nèi)酯型結(jié)構(gòu)，官能團高度密集，除了含有活性官能團 3 -內(nèi)酯，還有環(huán)外雙鍵、環(huán)內(nèi)雙鍵和一個烯丙位的羥基。含量較高，比較容易累積。對褐蓋 韌革菌（Boreostereumvibrans)發(fā)酵液進行分離提取，得到韌革菌素（Vibralactone)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的是提供一類具有良好的抑制脂肪酶活性作用且毒副作用低的韌革 菌素（Vibralactone)二級醇酸酯衍生物，以它們?yōu)榛钚猿煞值乃幬锝M合物和胰脂肪酶抑制 齊U。同時提供它們的制備方法，以及它們在制備預(yù)防和治療肥胖以及其它代謝性疾病如糖 尿病的藥物中的應(yīng)用。
[0007] 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：
[0008] 如下結(jié)構(gòu)式（I)所示的韌革菌素（Vibralactone)二級醇酸酯衍生物，
[0010] 其中：&表示正己基或正辛基，
[0011]R2表示飽和的直鏈或支鏈-C18)烷基、不飽和的直鏈或支鏈（Q-C18)烷基、帶 有芳香環(huán)或取代芳香環(huán)的直鏈或支鏈烷基、甲?；陌被帷?br>[0012] 本發(fā)明化合物通過豬胰脂肪酶試驗研究，顯示良好的胰脂肪酶抑制活性和較小的 毒性，可進一步研制開發(fā)為治療和預(yù)防肥胖的藥物。
[0013] 本發(fā)明優(yōu)選的化合物為：
[0014]
[0015]
[0016]
[0017] 本發(fā)明更優(yōu)選的化合物為：
[0019] 本發(fā)明的優(yōu)選化合物通過豬胰脂肪酶試驗研究，有更明顯的胰脂肪酶抑制活性和 較小的毒性。
[0020] 本發(fā)明還提供了制備所述式（I)韌革菌素二級醇酸酯衍生物的方法，包括以下步 驟：
[0021] 首先韌革菌素被PCC試劑氧化為相應(yīng)的醛，然后與格式試劑反應(yīng)生成三級醇，醇 再與酰氯反應(yīng)，得到式I代表的化合物，
[0022]
[0023] 其中札表示正己基或正辛基，R2表示飽和的直鏈或支鏈（Q_C18)烷基、不飽和的 直鏈或支鏈-C18)烷基、帶有芳香環(huán)或取代芳香環(huán)的直鏈或支鏈烷基、甲酰化的氨基酸。
[0024] 本發(fā)明實施例1詳細(xì)講述了化合物的制備方法。
[0025] 本發(fā)明還提供了包含至少一種式（I)代表的韌革菌素（Vibralactone)二級醇酸 酯衍生物或上述的韌革菌素（Vibralactone)二級醇酸酯衍生物其藥學(xué)上可接受的鹽作為 活性成分，單獨或結(jié)合一種或幾種藥學(xué)上可接受的載體的藥物組合物。
[0026] 所述的韌革菌素二級醇酸酯衍生物在制備預(yù)防和/或治療肥胖以及其它代謝性 疾病如糖尿病的藥物中的應(yīng)用。
[0027] 本發(fā)明還提供了本發(fā)明的藥物組合物在制備預(yù)防和/或治療肥胖以及其它代謝 性疾病如糖尿病的藥物中的應(yīng)用。
[0028] 本發(fā)明同時提供了以所述的韌革菌素二級醇酸酯衍生物為活性成分的胰脂肪酶 抑制劑。
[0029] 用所述的韌革菌素二級醇酸酯衍生物作為胰脂肪酶抑制劑。
[0030] 本發(fā)明以韌革菌素（Vibralactone)為母體，對韌革菌素（Vibralactone)8位輕 基進行結(jié)構(gòu)修飾的路線，合成包含有多個系列的33個衍生物，從中獲得一衍生物其胰脂 肪酶抑制活性與原型化合物（Vibralactone)比較，提高了三個數(shù)量級，IC5(I達到納摩爾級 (30nM)。該化合物與現(xiàn)在市售的0TC藥物Orlistat具有類似的藥效團和作用機制。
[0031] 本發(fā)明化合物用作藥物上時，可以直接使用，或者以藥物組合物的形式使用。該藥 物組合物含有0. 1~99%，優(yōu)選為0. 5~90%的本發(fā)明化合物，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。
[0032] 所述的藥用載體或賦形劑是一種或多種選自固體、半固體和液體稀釋劑、填料以 及藥物制品輔劑。將所述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) 口服和注射(靜注、肌注）兩種形式給藥。
[0033] 口服可用其固體或液體制劑，如粉劑、片劑、糖衣劑、膠囊、溶液、糖漿、滴丸劑等。
[0034] 注射可用其固體或液體制劑，如粉針劑、溶液形注射劑等。
【具體實施方式】
[0035] 下面結(jié)合實施例進一步對本發(fā)明的實質(zhì)內(nèi)容進行說明，但本發(fā)明的內(nèi)容并不局限 于此。
[0036]屯-和 13C-NMR由&'ukerAVANCE111-600、DRX-500 或AM-400 測定，內(nèi)標(biāo)為TMS， 其中1HNMR在 400MHz，500MHz和 600MHz下測定，13CNMR在 100MHz，125MHz和 150MHz下 測定；質(zhì)譜HREI-MS和EI-MS由Finnigan-MAT90 質(zhì)譜儀測定；HRESI-MS和ESI-MS由API QSTARPulsari質(zhì)譜儀測定；旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀：BuchiR-200、R-201 ;DLSB5110型低溫反應(yīng)冷卻 液循環(huán)泵，IKARCTbasic(安全控制型）加熱磁力攪拌器。
[0037] 柱色譜材料：柱層析用硅膠（80-100目和200-300目）與預(yù)制GF254TLC板均為青島 海洋化工廠生產(chǎn)；SephadexLH-20 為瑞典AmershamBiosciences公司產(chǎn)品；Chromatorex 018(40-75iim)為日本FujiSilysia化學(xué)公司產(chǎn)品。HPLC:AgilentllOO,Zorbax SB-C18column,5um,4. 6mmX150mm;Prep_HPLC:Agilentl200,ZorboxSB_C18column, 5iim，9. 4mmX150mm。顯色方法為突光燈下波長254、365nm處觀察突光，I2蒸氣顯色，10%硫 酸香草醛處理后加熱顯色。
[0038] 其它試劑來自于SigmaAldrich,J&K百靈威，或北京伊諾凱公司，均為商品化的 分析純或化學(xué)純試劑，本發(fā)明實驗部分所采用的無水試劑（如無水THF、DCM、Toluene、DMF 等）均按無水溶劑標(biāo)準(zhǔn)處理程序制備。
[0039] 1、韌革菌素（vibralactone)的制備：
[0040] 褐蓋韌革菌（Boreosterumvibrans)采自昆明植物所，標(biāo)本保存于昆明植物研究 所。采用斜面轉(zhuǎn)三角瓶液體培養(yǎng)的方法培養(yǎng)褐蓋韌革菌。培養(yǎng)基：去皮土豆200g(煮水）， 葡萄糖20g，MgS04l. 5g，KH2P043g，VBilOmg，豬肉蛋白胨1. 0g，去離子水lOOOmL，用檸檬酸調(diào) pH至6. 0~6. 5 ;培養(yǎng)條件：溫度24°C，轉(zhuǎn)速150r/min，暗箱培養(yǎng)25天。培養(yǎng)所得發(fā)酵液用 乙酸乙酯萃取三遍，過濾后減壓濃縮得到浸膏，上硅膠柱分離，以石油醚一乙酸乙酯系統(tǒng) 梯度洗脫即可以得到韌革菌素（vibralactone)。
[0041] 2、（1R，5S) -3- [ (1，S) -1' - ((2, 'R) -2' ' -甲氧基-2' '-三氟甲基-2' '-苯基）-乙 酰氧基庚基]-1- (3-甲基-2- 丁烯-1-基）-6-氧雜二環(huán)[3. 2. 0]庚-2-烯-7-酮(化合物 1)的制備：
[0042] 步驟A:將Vibralactone的5位上羥基氧化成醒基
[0044]在 10mL的圓底燒瓶加入VibralactoneO. 021g(0.llmmol)，和 3mL無水DCM,冰水 浴條件下分3批加入0. 029g(0. 13mmol)PCC，加完后轉(zhuǎn)入室溫反應(yīng)45min后反應(yīng)完全，加入 適量的水淬滅反應(yīng)，用乙酸乙酯萃取3次（20mLX3)，合并有機層后，依次用水，鹽水洗滌之 后，再用無水Na2S04干燥，減壓蒸餾除去溶劑，用5:1的石油醚和乙酸乙酯洗脫液快速柱層 析得到〇. 〇14g無色油狀物。
[0045]收率 85%。
[0046]屮NMR(500MHz，CDC13)S(ppm) : 9. 83 (1H，s)，6. 67 (1H，s)，5. 10 (1H，t，J=6. 7Hz)，4 .89 (1H,d,J=5. 6Hz), 3. 05 (1H,m), 2. 90 (1H,m), 2. 73 (1H,q,J=7. 4Hz), 2. 58 (1H,q,J=7. 4Hz) ,1. 74 (3H,s), 1. 66 (3H,s).
[0047] 步驟B:Vibralactone氧化后與格氏試劑反應(yīng)
[0048]
[0049]在25mL的圓底燒瓶加入醒0? 166g(0. 81mmol)，和8mL無水THF,在_78oC條件下 慢慢滴加〇. 8mol/L的C6H13MgBr格氏試劑，加完后繼續(xù)在-78°C條件下反應(yīng)6小時，直至反 應(yīng)完全，加入飽和NH4C1溶液淬滅反應(yīng)，用乙酸乙酯萃取3次（20mLX3)，合并有機層后，依 次用水，鹽水洗滌之后，再用無水Na2S04干燥，減壓蒸餾除去溶劑，用10:1的石油醚和乙酸 乙酯洗脫液快速柱層析后，再用Pre-HPLC分離到一對非對映異構(gòu)體，制備條件為流速為 20mL/min,乙臆 / 水（55% - 65%，16min)。
[0050]化合物A:HR-EI-MSm/z:292. 2029[M] + (Calcd.forC18H2803:292. 2038).屯匪1?(40 0MHz，CDC13)S(ppm) : 5. 56 (1H，s)，5. 10 (1H，m)，4. 78 (1H，d，J=5. 4Hz)，4. 27 (1H，t，J=6. 4Hz )，2. 75 (2H，m)，2. 60 (1H，m)，2. 41 (1H，m)，1. 71 (3H，s)，1. 63 (3H，s)，1. 59 (3H，m)，1. 28 (8H， s)，0? 88 (3H，t，J=7. 1Hz) ?13CNMR(100MHz，CDC13)S(ppm) : 173. 0, 149. 5, 136. 0, 122. 6, 117 .2, 78. 5, 75. 0, 70. 3, 36. 2, 35. 2, 31. 7, 29. 1, 27. 6, 25. 8, 25. 1, 22. 5, 18. 0, 14. 0.
[0051]化合物B:HR-EI-MSm/z:292. 2029 [M]+(Calcd.forC18H2803:292. 2038)?WNMR(40 0MHz,CDC13)S(ppm) : 5. 56 (1H,s)，5. 10 (1H,m)，4. 78 (1H,d,J=5. 4Hz)，4. 27 (1H,t,J=6. 4Hz )，2. 75 (2H，m)，2. 60 (1H，m)，2. 41 (1H，m)，1. 71 (3H，s)，1. 63 (3H，s)，1. 59 (3H，m)，1. 28 (8H, s)，0? 88 (3H,t,J=7. 1Hz) ?13CNMR(100MHz,CDC13)S(ppm) : 173. 0, 149. 5, 136. 0, 122. 6, 117 .2, 78. 2, 75. 0, 70. 7, 36. 0, 35. 4, 31. 7, 29. 1，27. 6, 25. 8, 25. 1，22. 5, 18. 0, 14. 0.
[0052]