一种新型倍半萜化合物及其用途 本发明涉及一种新型倍半萜化合物及其用途。
自1955年Wlison等人首先合成2-PAM-I后,胆碱酯酶(ChE)复能剂(药)的研制一直受到世界各国专家、学者的重视,其原因如下:(1):胆碱酯酶(ChE)复能剂(药)在治疗神经性毒剂中毒中占有重要的地位,但目前没有疗效较好的胆碱酯酶(ChE)复能剂(药)作为梭曼(Soman)抗毒药(解毒药);(2):某些农药(乐果、敌敌畏、马拉硫磷等)中毒,特别是重度中毒,至今没有疗效较好的胆碱酯酶(ChE)复能剂(药);(3):胆碱酯酶(ChE)在神经系统中占有重要地位,此外胆酯酶(ChE)被认为是有机磷和氨基甲酸酯类农药作用的靶组织;因此胆碱酯酶(ChE)复能剂(药)的深入研究可从一个侧面揭示胆碱酯酶的结构和它的作用部位。
胆碱酯酶(ChE)复能剂(药)的研究有较长的历史,在这段时间里人们先后研制出2-PAM-I、2-PAM-C1、TMB-4、HS-3、HS-6、HI-6、HGG-12、HGG-42、HL-7等,它们在治疗和预防沙林、塔崩、VX、梭曼中毒中起了一定的作用,这类药物分子都是肟类化合物或是季铵盐化合物(含氮元素的人工合成化合物)。
本发明所涉及的化合物的结构式为[1]中所示,与目前所公开发表的胆碱酯酶(ChE)复能剂(药)不同——分子中无氮元素。
化合物[1]的物理常数和光谱数据如下:m.p.174-174.5℃;[α]25D=-143°
(c,0.7,CHCl3);UV:λmax220nm(ε=11260);1H-NMR(400MHz,CDCl3):δppm6.41(1H,d,j=0.8,C-2),2.98(1H,q,j=7.1,C-4),2.34(1H,dd,j=6.7,16.7,C-10),2.06(1H,dd,j=8.8,6.7,C-8),1.98(1H,dd,j=16.7,4,C-10),1.78,1.64(1H,C-9),1.62,1.19(3H,s,C-13),1.099(3H,d,J=7.1,C-14),1.089(3H,d,j=6.4,C-12);13C-NMR(90MHz,CDCl3):δ-ppm 217.5(s,C-11),169.5(s,C-15),151.8(d,C-2),136.6(s,C-3),68.5(s,C-1),62.5(d,C-8),61.6(s,C-5),51.5(d,C-4),49.6(t,C-10),38.2(t,C-6),33.2(d,C-9),28.3(d,C-7),23.2(q,C-13),19.7(q,C-14),17.5(q,C-13);HRMS(EI):M+m/z=248.1412(62%),M+-H2O 230.1280(99%),15.1563(13%),203.1496(20%),167.1094(36%),178.1054(36%),161.0968(19%),145.1078(5%),133.1070(15%),119.0921(7%),105.06903(20%),91.0565(37%),79.0553(17%),55.0579(C4H7.44%);IR(KBr膜):1725,1682,1642,825cm-1。
化合物[1]最相近的结构是结构式[2]:
即Wu Zhongde,YiaoZhongnain and Long Kanghou于1985年在TetrahedronLetters,第26卷(20期)所论述的化合物,其物理常数和光谱数据下:m.p.179-180℃;[α]D-23(c.0,7,CHCl3);1H-NMR(360MHz,CDCl3):δ6.43(1H,bs,C-9),3.01(1H,q,j=7Hz,C-11),2.37(1H,dd,j=16.7,6.7,C-3),2.09(1H,dd,j=8.8,6.7,C-5),2.01(2H,dd,j=16.7,12.6,C-3),1.22(3H,s,C-13),1.13(3H,d,j=7.3,C-15),1.12(3H,d,j=6.4,C-12);13C-NMR(50MHz,CDCl3):δ217.8(s,C-2),169.6(s,C-14),152.1(d,C-9),136.6(s,C-10),68.5(s,C-1),61.7(s,C-8),62.6,51.6,33.3(all ds,C-4,C-5,and C-11),49.9,38.2,28.3(all ts,C-3,C-6,and C-7),23.4,19.9,17.7(all qs,C-12,C-13,and C-15);HRMS(EI):M+ m/z=248.1405(26%),M+-H2O 230.1332(100%),215.1118(29%),M+-COOH 203.1443(27%),202(30%);IR(CH2Cl2):1730,1690,and 1645cm-1。
化合物[1]、[2]的碳骨骼不同(图一),[2]中的胞二甲基中的一个甲基需要转移才能符合异戊二烯规则。化合物[1]的高分辨质谱表明有C4H7(55.0579987)的峰、相对强度是44%;此外根据有机质谱和氘代反应,化合物[1]有下列分裂(图二);化合物[2]的高分辨质谱里无C4H7峰。图一
在化合物[1]治疗小鼠梭曼(Soman)中毒的药理和药效学研究中,发现化合物[1]是一个很有前途地神经性毒剂的抗毒药(解毒药),并可开发成新型胆碱酯酶(ChE)复能剂(药)。活性物质(化合物[1])对小鼠梭曼中毒的抗毒效果见表一:
表一 动物数 成活数 成活率%对称组 24 0 0治疗组 60 51 85
※小鼠梭曼320μg/Kg皮下中毒,1分钟后注射活性物质15mg/Kg伍用阿托品10mg/Kg作抗毒治疗,对照组只给阿托品,观察24小时。
活性物质(化合物[1])与氯磷定抗小鼠梭曼中毒效果比较(Soman 320μg/Kg)见表二:
表二 阿托品 氯磷定 活性物质 动物数 存活数 存活率%
10 50 - 20 0 0
10 - 15 20 10 50
活性物质(化合物[1])对小鼠梭曼中毒后全血AChE活力的影响(Soman320μg/Kg)见表三:
表三 阿托品 活性物质 酶活性%(小时)
mg/Kg 1 6 24
10 - 14.29±2.04 32.42±4.03 41.32±4.13
10 15 13.33±1.70 31.04±2.98 72.53±5.64
本发明所涉及的化合物[结构式1]由以上抗毒试验效果,表明该化合物对神经毒剂(梭曼)中毒有治疗效果;试验证明该化合物是一个很有前途的神经毒剂中毒的抗毒剂(药)。
实施例一:化合物[结构式1]的氘代化合物MS(EI):250(M+),232,205,189,177,162,117,70,55;13C-NMR(90MHz,CDCl3):δppm 217.7(s,C-11),169.3(s,C-15),152.1(d,C-2),136.6(s,C-3),68.6(s,C-1),62.8(d,C-8),61.8(s,C-5),51.7(d,C-4),38.3(t,C-6),33.2(d,C-9),28.4(d,C-7),23.4(q,C-13),19.8(q,C-14),17.7(q,C-13);实施例二:化合物[结构式1]的甲酯化合物[2]:m.p.38-38.5°;1H-NMR(90MHz,CDCl3):δppm.6.24,3.7,1.4;13C-NMR(90MHz,CDCl3):δppm 217.5(s,C-11),164.9(s,C-15),149.5(d,C-2),136.6(s,C-3),68.5(s,C-1),62.8(d,C-8),61.6(s,C-5),51.3(d,C-4),49.9(t,C-10),38.4(t,C-6),33.4(d,C-9),28.4(d,C-7),23.5(q,C-13),19.9(q,C-14),17.8(q,C-13);MS(EI):262(M+),231,230,203,202,187,161,133,129,117,105,91,77,55;IR(KBr膜):1723.5,1642.9,1252,1143cm-1.实施例三:粗提物(来自不同的海洋生物)抗梭曼中毒研究(soman 280μg/Kg,粗提物150mg/Kg)
动物数 存活数 失活时间
15m 60m 6h 12h 24h对照组 10 0 10阿托品(100mg/Kg) 10 0 6 4阿托品(100mg/Kg)+粗提物A 10 8 1 1阿托品(100mg/Kg)+粗提物A 10 8 1 1实施例四:粗提物(来自不同的海洋生物)抗梭曼中毒研究(soman 280μg/Kg,粗提物400mg/Kg)
动物数 存活数 失活时间
15m 60m 6h 12h 24h对照组 10 0 10 阿托品(100mg/Kg) 10 0 6 4阿托品(100mg/Kg)+粗提物A 10 8 1 1阿托品(100mg/Kg)+粗提物A 10 8 1 1