说明书一类含烟酸酰胺和哌啶结构PTP1B抑制剂及其用途
技术领域
本发明涉及II型糖尿病治疗的药物领域。更具体地讲，本发明涉及对II 型糖尿病具有治疗作用的一类含烟酸酰胺和哌啶结构的PTP1B抑制剂、其制备 方法，以及在制药上的用途。
背景技术
II型糖尿病是一种常见的代谢紊乱疾病，其特征是外周对膜岛素产生抵 抗作用，在分子水平表现为胰岛素与胰岛素受体结合后信号转导缺失。蛋白酶氨 酸的磷酸化水平是细胞内信号转导的重要调节因素，它由蛋白酶氨酸激酶 (protein tyrosine kinase,PTK)和蛋白酶氨酸磷酸酶(protein tyrosine phosphatase, PTP)共同调控。近年研究发现，蛋白酶氨酸磷酸酶1B可以去磷酸化蛋白酶氨酸， 在胰岛素信号转导通路中起着重要的负调控作用。敲除PTPIB基因，或运用反义 核昔酸(ASO)抑制体内PTP1B蛋白及mRNA的表达，不仅可以显著提高受试小鼠 对胰岛素的敏感性，而且能明显降低肥胖症的患病几率。这些研究表明，PTP1B 有可能成为治疗II型糖尿病的新靶点。
本发明公开了一类结构新颖的含烟酸酰胺和哌啶结构的PTP1B抑制剂， 这些化合物可用于制备治疗II型糖尿病的药物。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种具有通式I的良好活性的PTP1B抑制剂。
本发明的另一个目的是提供制备具有通式I的化合物的方法。
本发明的再一个目的是提供含有通式I的化合物作为有效成分在治疗II 型糖尿病方面的应用。
现结合本发明的目的对本发明内容进行具体描述。
本发明具有通式I的化合物具有下述结构式：
其中，R选自C1-C3的烷基。
更优选通式I的化合物具有以下结构，
本发明所述通式I化合物通过以下路线合成：
化合物II在碱存在下与化合物III发生取代反应，得到化合物IV；化合 物IV在DCC(N,N'-二环己基碳化二亚胺)存在下与化合物V反应，得到VI；化 合物VI被氧化剂氧化，得到化合物I；其中，R的定义如前所述。化合物II可 以按照文献方法制备(Leon Katz；et al,Journal of Organic Chemistry,1954,19, 711)。
本发明所述通式I化合物具有PTP1B的抑制作用，可作为有效成分用于 制备II型糖尿病治疗药物。本发明所述通式I化合物的活性是通过受体结合试验 来验证的。
本发明的通式I化合物在相当宽的剂量范围内是有效的。例如每天服用 的剂量约在1mg-1000mg/人范围内，分为一次或数次给药。实际服用本发明通 式I化合物的剂量可由医生根据有关的情况来决定。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明。需要说明的是，下述实施例 仅是用于说明，而并非用于限制本发明。本领域技术人员根据本发明的教导所做 出的各种变化均应在本申请权利要求所要求的保护范围之内。
实施例1化合物I-1的合成
A.化合物IV-1的合成
化合物II(1.55g,10mmol)、化合物III-1(2.16g,10mmol)和固体 K2CO3(5.53g,40mmol)加入30mL干燥的DMF中，室温下搅拌过夜，TLC跟踪 发现反应完成。反应混合物倾倒入200mL冰水中，搅拌，用浓盐酸调节pH＝4-5， 用CH2Cl2(60mL×3)萃取，合并萃取相，用盐水洗涤，无水硫酸钠干燥。抽滤 除去干燥剂，滤液在旋转蒸发仪上蒸干，得到的残余物使用柱层析纯化，得到化 合物IV-1，白色固体。ESI-MS,m/z＝289([M-H]-)。
B.化合物VI-1的合成
化合物IV-1(1.45g,5mmol)、化合物V-1(0.50g,5mmol)、DCC(1.24g, 6mmol)和4-二甲氨基吡啶(DMAP,0.3g)溶于干燥的20mL THF中，室温下搅拌 过夜，TLC跟踪发现反应完成。反应混合物倾倒入200mL冰水中，搅拌，用 CH2Cl2(60mL×3)萃取，合并萃取相，依次用2％稀盐酸和盐水洗涤，无水硫酸 钠干燥。抽滤除去干燥剂，滤液在旋转蒸发仪上蒸干，得到的残余物使用柱层析 纯化，得到化合物VI-1，白色固体。ESI-MS,m/z＝372([M+H]+)。
C.化合物I-1的合成
化合物VI-1(0.74g,2mmol)溶于10mL CH2Cl2中，室温下搅拌，加入间 氯过氧苯甲酸(mCPBA,1.72g,10mmol)，反应混合物在室温下搅拌1小时，而 后升温回流3小时，TLC检测反应完成。反应混合物倾倒入200mL冰水中，搅 拌，用CH2Cl2(60mL×3)萃取，合并萃取相，依次用饱和NaHCO3溶液和盐水 洗涤，无水硫酸钠干燥。抽滤除去干燥剂，滤液在旋转蒸发仪上蒸干，得到的残 余物使用柱层析纯化，得到化合物I-1，白色固体。ESI-MS，m/z＝420([M+H]+)。
实施例2化合物I-2的合成
A.化合物IV-1的合成
化合物II(1.55g,10mmol)、化合物III-1(2.16g,10mmol)和固体 K2CO3(5.53g,40mmol)加入30mL干燥的DMF中，室温下搅拌过夜，TLC跟踪 发现反应完成。反应混合物倾倒入200mL冰水中，搅拌，用浓盐酸调节pH＝4-5， 用CH2Cl2(60mL×3)萃取，合并萃取相，用盐水洗涤，无水硫酸钠干燥。抽滤 除去干燥剂，滤液在旋转蒸发仪上蒸干，得到的残余物使用柱层析纯化，得到化 合物IV-1，白色固体。ESI-MS,m/z＝289([M-H]-)。
B.化合物VI-2的合成
化合物IV-1(1.45g,5mmol)、化合物V-2(0.57g,5mmol)、DCC(1.24g,6 mmol)和4-二甲氨基吡啶(DMAP,0.3g)溶于干燥的20mL THF中，室温下搅拌过 夜，TLC跟踪发现反应完成。反应混合物倾倒入200mL冰水中，搅拌，用CH2Cl2(60mL×3)萃取，合并萃取相，依次用2％稀盐酸和盐水洗涤，无水硫酸钠干燥。 抽滤除去干燥剂，滤液在旋转蒸发仪上蒸干，得到的残余物使用柱层析纯化，得 到化合物VI-2，白色固体。ESI-MS,m/z＝386([M+H]+)。
C.化合物I-2的合成
化合物VI-2(0.77g,2mmol)溶于10mL CH2Cl2中，室温下搅拌，加入间 氯过氧苯甲酸(mCPBA,1.72g,10mmol)，反应混合物在室温下搅拌1小时，而 后升温回流3小时，TLC检测反应完成。反应混合物倾倒入200mL冰水中，搅 拌，用CH2Cl2(60mL×3)萃取，合并萃取相，依次用饱和NaHCO3溶液和盐水 洗涤，无水硫酸钠干燥。抽滤除去干燥剂，滤液在旋转蒸发仪上蒸干，得到的残 余物使用柱层析纯化，得到化合物I-2，白色固体。ESI-MS，m/z＝434([M+H]+)。
实施例3 参比化合物R-1的合成
为了进一步比较本发明的药理效果，申请人在本申请中记载了同为申请 人发明的未知化合物R-1(尚未公开)。
A.化合物IV-3的合成
化合物II(1.55g,10mmol)、化合物III-3(1.71g,10mmol)和固体 K2CO3(5.53g,40mmol)加入30mL干燥的DMF中，室温下搅拌过夜，TLC跟踪 发现反应完成。反应混合物倾倒入200mL冰水中，搅拌，用浓盐酸调节pH＝4-5， 用CH2Cl2(60mL×3)萃取，合并萃取相，用盐水洗涤，无水硫酸钠干燥。抽滤 除去干燥剂，滤液在旋转蒸发仪上蒸干，得到的残余物使用柱层析纯化，得到化 合物IV-3，白色固体。ESI-MS,m/z＝244([M-H]-)。
B.化合物VI-3的合成
化合物IV-3(1.23g,5mmol)、化合物V-3(0.43g,5mmol)、DCC(1.24g, 6mmol)和4-二甲氨基吡啶(DMAP,0.3g)溶于干燥的20mL THF中，室温下搅拌 过夜，TLC跟踪发现反应完成。反应混合物倾倒入200mL冰水中，搅拌，用 CH2Cl2(60mL×3)萃取，合并萃取相，依次用2％稀盐酸和盐水洗涤，无水硫酸 钠干燥。抽滤除去干燥剂，滤液在旋转蒸发仪上蒸干，得到的残余物使用柱层析 纯化，得到化合物VI-3，白色固体。ESI-MS,m/z＝313([M+H]+)。
C.化合物R-1的合成
化合物VI-3(0.62g,2mmol)溶于10mL CH2Cl2中，室温下搅拌，加入间 氯过氧苯甲酸(mCPBA,1.72g,10mmol)，反应混合物在室温下搅拌1小时，而 后升温回流3小时，TLC检测反应完成。反应混合物倾倒入200mL冰水中，搅 拌，用CH2Cl2(60mL×3)萃取，合并萃取相，依次用饱和NaHCO3溶液和盐水 洗涤，无水硫酸钠干燥。抽滤除去干燥剂，滤液在旋转蒸发仪上蒸干，得到的残 余物使用柱层析纯化，得到化合物R-1，白色固体。ESI-MS，m/z＝361([M+H]+)。
实施例4化合物体外对PTP1B的抑制试验
将原始浓度为50mM的化合物溶液用95％DMSO进行1/2梯度稀释，共 稀释11个浓度梯度。酶活反应体系共计102μL，其中化合物加入体积为2μL。首 先，在96孔板中依次加入50μL PTP1B蛋白，2μL不同浓度的待测化合物，震 荡1min，30℃孵育30min，然后加入50μL pNPP(对硝基苯磷酸盐)，震荡10s。 测定405nm波长下吸光度随反应时间的变化，6秒测一次，测60个点，平行测 定三次，并绘制出反应过程曲线，从而计算不同浓度下各个化合物对酶的抑制活 性，利用软件GraphPad Prism 5软件进行非线性拟合分析，以剩余活性值为纵坐 标，化合物浓度对数值为横坐标绘制曲线，计算该化合物的IC50值。
测试结果见下表。
化合物 IC50(nM)
参比化合物R-1 18.6
I-1 6.4
I-2 6.9
从上表结果可以看出，本发明的化合物对PTP1B具有很强的抑制作用， 可以作为制备治疗II型糖尿病的的药物。