E环溴取代水飞蓟宾用于制备糖苷酶抑制剂的药物用途.pdf

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1、10申请公布号CN102000062A43申请公布日20110406CN102000062ACN102000062A21申请号201010521807122申请日20101027A61K31/357200601A61P3/1020060171申请人大理学院地址671003云南省大理市古城区学府路72发明人杨自忠周琪王琳杨明慧巫秀美赵昱谭仁祥54发明名称E环溴取代水飞蓟宾用于制备糖苷酶抑制剂的药物用途57摘要本发明涉及E环溴取代水飞蓟宾用于制备糖苷酶抑制剂的药物用途，具体而言，本发明公开了一个E环溴取代的水飞蓟宾酯型黄酮木脂素或其可药用盐用于制备抑制葡萄糖苷酶、防治II型糖尿病的药物之用途。该黄。

2、酮木脂素具有极其显著的抑制葡萄糖苷酶的活性，其在40微克/毫升浓度时对葡萄糖苷酶的抑制活性强度已达到771，通过测定其半数抑制浓度显示该黄酮木脂素抑制葡萄糖苷酶的强度是阳性对照药物阿卡波糖的32倍。药效学结果表明该黄酮木脂素或其可药用盐可预期作为糖苷酶抑制剂药物尤其是防治II型糖尿病的药物之用途。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书7页CN102000072A1/1页21具有式1所示结构之E环溴取代的水飞蓟宾酯或其可药用盐用于制备防治II型糖尿病的药物的用途；式1化合物的名称为22，3二氢33溴4羟基5甲氧基苯基2羟甲基1，4苯并二氧六环62，3二。

3、氢3，5，7三羟基4H1苯并吡喃4酮。2具有式1所示结构之E环溴取代的水飞蓟宾酯或其可药用盐在制备葡萄糖苷酶抑制剂中的应用；式1化合物的名称为22，3二氢33溴4羟基5甲氧基苯基2羟甲基1，4苯并二氧六环62，3二氢3，5，7三羟基4H1苯并吡喃4酮。权利要求书CN102000062ACN102000072A1/7页3E环溴取代水飞蓟宾用于制备糖苷酶抑制剂的药物用途技术领域0001本发明涉及医药技术领域，具体而言，本发明涉及一种E环溴取代的水飞蓟宾酯型黄酮木脂素或其可药用盐用于制备抑制葡萄糖苷酶、防治II型糖尿病也即非胰岛素依赖型糖尿病药物中的用途，该黄酮木脂素具有极其显著的抑制葡萄糖苷酶的活。

4、性，其在40微克/毫升浓度时对葡萄糖苷酶的抑制活性强度已达到771，通过测定其半数抑制浓度显示该黄酮木脂素抑制葡萄糖苷酶的强度是阳性对照药物阿卡波糖的32倍，因此该化合物或其可药用的盐，以及与制剂允许的药物赋形剂或载体制备成的药物组合物可预期作为糖苷酶抑制剂药物尤其是防治II型糖尿病也即非胰岛素依赖型糖尿病药物之用途。背景技术0002随着科技进步和生活水平的提高，在全球范围内，糖尿病的发病率正在提高。据统计，糖尿病发生在约3的人身上，全世界患者总人数已超过一亿两千万，造成国民经济的重大损失。0003糖尿病是临床常见的内分泌代谢性疾病。西医认为糖尿病病人可分为两种即I型糖尿病或称胰岛素依赖型，I。

5、DDM和II型糖尿病或称非胰岛素依赖型，NIDDM，其中II型糖尿病更广，危害更大。我国糖尿病患者有2000万以上，其中近90为II型糖尿病。随着生活方式、饮食习惯的改变，以及科技和医疗水平的发展，检测早期糖尿病水平不断提高等因素，世界各国预期寿命和糖尿病发病率都在不断提高。该病在我国更是出现了多发性、年轻化的特点，给国民经济和生产力发展造成了非常大的损失。0004目前治疗II型糖尿病的口服药物有磺酰脲类、双胍类、糖苷酶抑制剂类和胰岛素增敏剂类四大种类，但各具优缺点。糖苷酶抑制剂是上世纪70年代开始兴起的新的治疗NIDDM之研发理念。此为治疗磺胺类药物继发无效之II型糖尿病的补充治疗手段。文献。

6、报道，使用竞争性糖苷酶抑制剂，可以推迟淀粉、蔗糖等糖类化合物在消化道内的转化和吸收，减轻肾脏负担；抑制饭后血糖急剧上升，使血糖浓度在一天内变化波动幅度减小。此乃有效抑制糖尿病患者前期的葡萄糖调节受损尤其是葡萄糖耐量受损IGT阶段，许多尚未发病的糖尿病潜在患者仍处于此阶段当中。德国拜耳公司研制的葡糖苷酶抑制剂阿卡波糖ACARBOSE于1990年在德国上市，现已成为多个国家，包括我国，治疗II型糖尿病的一线用药，其商品名为拜糖平。亚太地区II型糖尿病政策研究组2005年给出治疗指南，将葡糖苷酶GLUCOSIDASE抑制剂作为降低餐后血糖的首选用药。各国针对新的葡糖苷酶抑制剂暨降糖药物展开激烈竞争。。

7、日本开发的糖苷酶抑制剂VOGLIBOSE伏格列波糖也已于1994年上市。然而其居高的价格必将受到新型低廉创新性同类药物的竞争。正在临床试验的糖苷酶抑制剂还有MIGLITOL米格列醇、EMIGLIATE等。值得注意的是越来越多的已上市糖苷酶抑制剂之不良反应也对更新换代的新型抑制剂提出要求。胃肠道副作用、红斑、皮疹和荨麻疹等皮肤过敏反应，黄疸、GOT、GPT上升等的严重肝功能障碍，心脏系统风险等都是该类已上市药物的治疗盲区参见李说明书CN102000062ACN102000072A2/7页4中芬，药物不良反应杂志2001年第4期；杨晓辉等，中国药物警戒2009年1期；等文献报道。因而，积极发展更为。

8、强效、安全的新型非生物碱类葡糖苷酶抑制剂有着紧迫性和必要性。0005基于此目的，发明人曾完成多项开发新型糖苷酶抑制剂类天然产物及其结构改造衍生物的研究，并发现多种抑制葡萄糖苷酶活性的化合物，从而说明从天然产物及其合成衍生物中筛选出强效抑制糖苷酶抑制剂的创新性降糖药物是可行的参见“阿江榄仁酸在制备糖苷酶抑制剂药物中的应用”，张荣平、窦辉、赵昱、巫秀美等，CN101416970；“桦木酸在制备糖苷酶抑制剂药物中的应用”，郑汉其、窦辉、张荣平、赵昱、巫秀美等，CN101416971；“A环多氧化取代的五环三萜类衍生物及其制备方法和用途”，赵昱、冯菊红、巫秀美、白骅、约阿施史托克希特，CN101117。

9、349；“A环和C环多氧化取代的五环三萜及其制备方法和用途”，赵昱、陈海永、郑汉其、巫秀美、白骅、约阿施史托克希特，CN101117348。毋庸置疑，继续从天然产物及其结构改造衍生物中寻找能够抑制葡糖苷酶的先导化合物是非常必要和紧迫的。0006此外，在发明人长期积累的保肝类新药开发课题中，涉及到了临床上大量使用的一种天然药物即存在于菊科植物水飞蓟的种子中的水飞蓟素。水飞蓟已在临床上广泛应用，在市场上其商品名为LEGALONTM利肝隆或FLAVOBIONTM，其代表性化合物当属黄酮木脂素水飞蓟宾。黄酮木质素化合物属于杂木质素类，是由一分子苯丙素和一分子黄酮结合而成的一类天然产物。水飞蓟中水飞蓟宾。

10、含量最多，活性也最高。该药作用主要有以下几点一抗自由基活性水飞蓟素对于由四氯化碳、半乳糖胺、醇类和其他肝毒素造成的肝损害具有保护作用。1990年LOTTERON等人报道了在小鼠肝微粒体内，水飞蓟素能减少由四氯化碳代谢引起的体外脂质过氧化及由还原型辅酶单独引起的过氧化作用，这些都表明水飞蓟素为链中断抗氧化剂或为自由基清除剂。二保护肝细胞膜通过抗脂质过氧化反应维持细胞膜的流动性，保护肝细胞膜。还能阻断真菌毒素鬼笔毒环肽和鹅膏蕈碱等与肝细胞上特异受体的结合，抑制其对肝细胞的攻击及跨膜转运，中断其肝肠循环，从而增强肝细胞膜对于多种损害因素的抵抗力。三促进肝细胞的修复和再生水飞蓟宾进入细胞后可以与雌二醇。

11、受体结合，并使之激活，活化的受体可以增强肝细胞核内RNA聚合酶1的活性，使RNA转录增强，促进酶及蛋白质的合成，并间接促进DNA的合成，有利于肝细胞的修复和再生。四抗肿瘤作用各种活性氧能氧化鸟嘌呤形成8羟基鸟嘌呤，造成DNA损伤，进而引起肿瘤，水飞蓟宾作为一个有效的抗自由基物质也显示了预防和治疗肿瘤的作用。三十多年的临床实验证明该药具有确切的疗效和低毒性参阅FLORAK等，AMJGASTROENTEROL，1998，93，139143；SALLERR等，DRUGS，2001，6114，20352063；R等，CURRMEDCHEM，2007，14，315338；Z等，PHYTOTHERRES，。

12、2003，17，524530；R等，BIOORGMEDCHEM，2004，12，56775687；VARGAZ等，PHYTOTHERES，2001，15，608612；SINGHRP等，CURRCANCERDRUGTAR，2004，4，111。因此，以水飞蓟宾为代表的黄酮木质素类化合物引起了越来越多的关注，如发明人于20062009年间制备并报道的多个系列水飞蓟宾类衍生物也具有显著的抗氧化活性杨雷香、赵昱等，“DESIGN，SYNTHESISANDEXAMINATIONOFNEURONPROTECTIVEPROPERTIESOFALKENYLATEDANDAMIDATEDDEHYDROSILY。

13、BINDERIVATIVES”，JOURNALOFMEDICINALCHEMISTRY，2009，5223，77327752；汪峰、赵昱等，“PREPARATIONOFC23ESTERIFIED说明书CN102000062ACN102000072A3/7页5SILYBINDERIVATIVESANDEVALUATIONOFTHEIRLIPIDPEROXIDATIONINHIBITORYANDDNAPROTECTIVEPROPERTIES”，BIOORGANICANDMEDICINALCHEMISTRY，2009，1717，63806389；杨雷香、赵昱等，“SYNTHESISANDANTIOX。

14、IDANTPROPERTIESEVALUATIONOFNOVELSILYBINANALOGUES”，JOURNALOFENZYMEINHIBITIONANDMEDICINALCHEMISTRY，2006，214，399404；等等。在发明人报道的上述文章中，经发明人设计并合成出的多个系列之A环、B环、E环、和23位取代的黄酮木脂素类化合物都显示出强效捕获DPPH自由基和超氧阴离子自由基的活性、抗氧化活性、以及保护PC12细胞的活性。但是显而易见上述研究仅集中于研究水飞蓟宾类黄酮木脂素的抗氧化作用和细胞保护作用。0007以水飞蓟宾及脱氢水飞蓟宾为代表的黄酮木脂素化合物虽然具有以上所述之抗氧化疗效。

15、，然而未见其用于抑制糖苷酶、治疗糖尿病方面的报道。黄酮木脂素类化合物治疗II型糖尿病，尤其是其用于抑制葡萄糖苷酶的新用途尚未得到有效开发，故此从黄酮木脂素中寻找抑制葡萄糖苷酶的活性化合物，也即将黄酮木脂素结构改造使其具有治疗II型糖尿病功效是一个崭新的领域。从其中发现高效抑制葡萄糖苷酶的先导化合物更是前人所未尝试过的挑战。为了探索这个领域，我们设计并制备了与水飞蓟宾结构有所差异的一种新的黄酮木脂素衍生物，也即将原水飞蓟宾之E环模块改造为3溴4羟基5甲氧基取代模式，改变整个分子共轭范围和共轭强度，同时引入卤素溴原子和新的氢键受体或给体。如此设计可以生成新型空间结构不同于水飞蓟宾的一类新型木质素二。

16、氢黄酮醇类化合物也是一类新型黄酮木脂素化合物，以期发现能抑制葡萄糖苷酶的黄酮木脂素先导化合物，从而将其进一步开发成具有能抑制葡萄糖苷酶治疗NIDDM的创新性药物。据此完成本发明。发明内容0008本发明的目的是提供式1所示结构的E环溴取代的水飞蓟宾酯或其可药用盐用于制备抑制葡萄糖苷酶、治疗NIDDM疾病药物之用途；00090010式1化合物的名称为22，3二氢33溴4羟基5甲氧基苯基2羟甲基1，4苯并二氧六环62，3二氢3，5，7三羟基4H1苯并吡喃4酮。0011本发明的另一目的是提供了一种制备式1所示的E环溴取代的水飞蓟宾酯类黄酮醇木质素类化合物的方法，该方法的合成工艺路线特征是0012说明书。

17、CN102000062ACN102000072A4/7页60013其中，OET指乙氧基；R1是溴原子；R2是甲氧基。0014具体通过以下步骤实现3溴4羟基5甲氧基取代的苯甲醛IA在氯仿溶液中和磷叶立德缩合得到3溴4羟基5甲氧基取代的肉桂酸乙酯IB，在无水四氢呋喃中，用氢化锂铝三氧化铝于室温还原得到3溴4羟基5甲氧基取代的对羟基肉桂醇IC。二氢槲皮素II和IC在无水苯和无水丙酮混合溶剂中，以碳酸银为氧化剂，经过氧化偶合得到式1所示的E环溴取代的水飞蓟宾类似物。0015本发明的另一个目的是提供了一种用于抑制葡萄糖苷酶、治疗NIDDM疾病的药物组合物，其特征为由含有治疗有效量的作为活性成分的式1化合。

18、物或者它的可药用盐和可药用辅料组成的混合物。其药物剂型可以是片剂、胶囊剂、注射剂、气雾剂、栓剂、膜剂、滴丸剂、贴片剂、皮下植埋剂、外用搽剂、口服液或软膏剂，还可以采用现代制药界所公知的控释或缓释剂型或纳米制剂。0016发明人设计的E环溴取代的水飞蓟宾酯型黄酮木脂素1与天然黄酮木脂素类化合物水飞蓟宾相比较，具有诸多结构和物化性质上差异化的特征，包括其疏水性、芳香性、吉布斯自由能、氢键受体、电性、分子间范德华力、以及3D构象、伸展方向、分子重心、电性分布中心等特质均与水飞蓟宾有着明显不同；且化合物1分子量比水飞蓟宾增大了78个质量单位。上述特征都决定了式1所示化合物之三维构象与葡萄糖苷酶之3D空间。

19、结构相结合之配体受体结合复合物形态和结合方式都可能产生较大的差别，其结合位点和结合模式、其结合自由能等均会产生较大的改变，因而可能在抑制葡萄糖苷酶方面有着意想不到的效果。0017我们测试了该化合物对葡萄糖苷酶的生长抑制作用，试验结果发现该黄酮木脂素具有极其显著的抑制葡萄糖苷酶的活性，其在40微克/毫升浓度时对葡萄糖苷酶的抑制活性强度已达到771。通过测定其半数抑制浓度显示该黄酮木脂素抑制葡萄糖苷酶的强度是阳性对照药物阿卡波糖的32倍。以上药效学结果说明式1化合物有着意想不到的抑制葡萄糖苷酶效果，从而可以预期该黄酮木脂素或其可药用盐可预期作为糖苷酶抑制剂药物尤其是防治II型糖尿病也即非胰岛素依赖。

20、型糖尿病药物之用途。0018综上所述，我们制备的该黄酮木脂素既有结构上的独特性，又有抑制糖苷酶作用方面研究的新颖性，并在降糖活性测试中发现了不寻常的抑制葡萄糖苷酶的活性，有说明书CN102000062ACN102000072A5/7页7望成为抑制葡萄糖苷酶及治疗NIDDM之先导化合物。到目前为止，尚无有关该化合物治疗NIDDM疾病和制备抑制葡萄糖苷酶药物的相关报道。黄酮木脂素式1化合物对于葡萄糖苷酶强效抑制属于意想不到的发现，有着确切的原创性。0019本发明有益之处在于首次发现式1所示之E环溴取代的水飞蓟宾酯型黄酮木脂素具有极其强效抑制葡萄糖苷酶的功效、并在防治NIDDM疾病方面具有成药潜力，。

21、为开发成为治疗NIDDM疾病创新药物、开发抑制葡萄糖苷酶之创新型降糖药物提供了新的物质基础。具有潜在巨大的社会效益和经济效益。本发明再一特点为本发明之合成起始物来源方便，其制备方法简单易行，成本低，污染小，利于节能减排条件下的大规模生产。产业化前景十分明确。具体实施方式0020本发明人通过多步简单合成，并通过层析手段得到该能有效抑制葡萄糖苷酶活性的一个黄酮木脂素类活性化合物，又经质谱和核磁共振波谱等综合解析推导出其化学结构。本发明人发现，式1化合物对葡萄糖苷酶具有显著的抑制作用。因此，根据本发明人的研究，发明人所设计并合成的式1所示之E环溴取代水飞蓟宾类黄酮木脂素化合物可以用于制备抑制葡萄糖苷。

22、酶、防治NIDDM疾病的药物和用于治疗II型糖尿病。0021为了更好地理解本发明的实质，下面分别用式1化合物的制备及其对葡萄糖苷酶之抑制作用试验的结果，说明其在制药领域中的新用途。实施例给出了式1化合物的部分合成、结构鉴定、和活性数据。必须说明，本发明的实施例是用于说明本发明而不是对本发明的限制。根据本发明的实质对本发明进行的简单改进都属于本发明要求保护的范围。0022实施例1式122，3二氢33溴4羟基5甲氧基苯基2羟甲基1，4苯并二氧六环62，3二氢3，5，7三羟基4H1苯并吡喃4酮的制备002311仪器与试剂0024紫外光谱用SHIMADZUUV240紫外分光光度计测定；核磁共振氢谱1H。

23、NMR由INOVA型超导核磁共振波谱仪VARIANINOVA400MHZ测定四甲基硅醚TMS为内标；电喷雾质谱ESIMS由BRUKERESQUIRE3000质谱仪测定，柱层析用硅胶100200，200300和300400目以及薄层层析用硅胶GF2541040目均由青岛海洋化工厂生产；所用试剂均为分析纯；薄层制备层析PTLC用MERCK公司的铝箔硅胶板；柱色谱用葡聚糖凝胶SEPHADEXLH20采用瑞典AMERSHAMPHARMACIABIOTECHAB公司产品；反相硅胶RP18采用日本FUJISILYSIACHEMICAL公司的CHROMATOREX产品；MCI为日本三菱化工公司产品，薄板TL。

24、C检测用254和365NM的紫外灯；显色剂用碘蒸气、10硫酸乙醇以及磷钼酸溶液。002512关键中间体IC3溴4羟基5甲氧基取代的对羟基肉桂醇的制备0026说明书CN102000062ACN102000072A6/7页80027在干燥，氮气保护的反应瓶中加入011克氢化锂铝3毫摩尔，013克三氯化铝1毫摩尔，缓慢加入10毫升无水四氢呋喃，搅拌至无气体放出；将溶有03克3溴4羟基5甲氧基肉桂酸乙酯1毫摩尔，自制的5毫升无水四氢呋喃溶液缓慢加入反应物中，于室温搅拌1小时后用20盐酸酸化至PH2，过滤，硫酸镁干燥，过滤，浓缩得黄色油状物，经柱层析得浅黄色固体019克，收率73。RF石油醚乙酸乙酯31。

25、012；核磁共振氢谱1HNMR400MHZ，氘代氯仿385单峰，3H，OCH3，449双峰，J54HZ，2H，H9，625DT峰，J54，160HZ，1H，H8，644双峰，J160HZ，1H，H7，697单峰，1H，H2，708S，1H，H6；电喷雾质谱ESIMSM/Z257MH。002813化合物1的制备00290030在干燥氮气保护的反应瓶中投入80毫克二氢槲皮素本室自制，纯度大于98HPLC，103毫克3溴4羟基5甲氧基肉桂醇和88毫克碳酸银，注入5毫升无水丙酮和20毫升无水苯，于5560之间保温35小时，过滤，母液浓缩，柱层析氯仿乙酸乙酯甲酸251025分离得浅黄色粉末52毫克，收率。

26、35。003122，3二氢33溴4羟基5甲氧基苯基2羟甲基1，4苯并二氧六环62，3二氢3，5，7三羟基4H1苯并吡喃4酮RF氯仿乙醇201016；核磁共振氢谱1HNMR400MHZ，氘代丙酮342多重峰，1H，H23A，369多重峰，1H，H23B，378单峰，3H，OCH3，404多重峰，1H，H10，454双双峰，J60，120HZ，H3，491双峰，J80HZ，1H，H11，499双峰，J120HZ，1H，H2，586单峰，1H，H6，588单峰，1H，H8，683715多重峰，5H，ARH，1156单峰，1H，5OH；电喷雾质谱ESIMSM/Z559MH。0032实施例2化合物122。

27、，3二氢33溴4羟基5甲氧基苯基2羟甲基1，4苯并二氧六环62，3二氢3，5，7三羟基4H1苯并吡喃4酮对葡萄糖苷酶的抑制活性检测003321仪器与试剂0034211实验仪器0035酶标仪ELISAPLATEREADERBIOTEKINSTRUMENTS，USA0036212试剂0037葡萄糖苷酶即DGLUCOSIDASESIGMA，500U/毫升；4硝基酚D吡喃葡萄糖苷PNPG，MERCK，还原性谷胱甘肽上海生工，阿卡波糖即拜糖平拜耳医药保健有限公司，北京。003822测试方法0039化合物对葡萄糖苷酶的抑制作用测定采用比色法。样品孔中加入磷酸缓冲液67毫摩尔/升，PH68，170微升，还原。

28、型谷光甘肽1毫克/毫升，5微升，说明书CN102000062ACN102000072A7/7页9DGLUCOSIDASE用磷酸缓冲液稀释成02U/毫升，25微升，化合物1用二甲亚砜溶解，用磷酸缓冲液稀释，每孔25微升，使其终浓度为004毫克/毫升，0004毫克/毫升，00004毫克/毫升，最后加入底物4硝基酚D吡喃葡萄糖苷232毫摩尔/升，25微升，37，水浴反应15分钟后，加入碳酸钠1摩尔/升，50微升终止反应，在405NM波长处比色测定。空白孔中用相同体积的TRISHCL缓冲液代替底物。溶剂对照孔中加入与化合物等浓度的二甲亚砜。化合物抑制率由样品OD值对于空白和对照OD值计算。样品对葡萄糖。

29、苷酶的半数抑制浓度IC50由剂量效应曲线得到。004023试验结果如下表所示0041表10042004324实验结论0044葡萄糖苷酶是糖苷酶抑制剂药物筛选中的的指标性测试酶，许多药物是基于对葡萄糖苷酶竞争性抑制作用而成为降糖药物的。本实验表明式1所示结构之E环溴取代的水飞蓟宾酯具有强效抑制葡萄糖苷酶的作用，其在40微克/毫升浓度时对葡萄糖苷酶的抑制活性强度已达到771。通过测定其半数抑制浓度显示该黄酮木脂素抑制葡萄糖苷酶的强度是阳性对照药物阿卡波糖的32倍，因而具有非常强效的开发潜力，有可能进一步发展成为新的治疗II型糖尿病用药。0045在上述说明书阐述本发明时，同时提供了实施例的目的是举例说明本发明的实际操作过程和本发明的意义。在进入本发明权利要求和其等同物范围内时，本发明的实际应用包括所有一般变化、配合，或改进。说明书CN102000062A。