一类3‑烃基‑5,6‑二氧取代苯酞化合物及其制备方法和用途与流程

本发明涉及一类3-烃基-5,6-二氧取代苯酞化合物及其制备方法和用途，属于医药
技术领域：
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背景技术：
：神经炎症与许多神经系统疾病的病理进程密切相关。这些疾病涉及阿尔兹海默病、血管性痴呆、帕金森病、多发性硬化症、肌萎缩侧索硬化病、糖尿病神经病变，以及缺血性脑卒中、出血性脑卒中、外伤引起的脑组织损伤等。此外，长期或过度的炎症反应还可能导致抑郁、焦虑等精神疾病。大脑中的炎症是由激活的小胶质细胞和反应性的星形胶质细胞所诱发的。这些细胞是脑内固有的免疫细胞，生理状态下在中枢神经系统内发挥清除病原微生物等外源物质及自身坏死细胞的作用，以维持神经组织内环境的稳定；病理状态下，胶质细胞在各种病原物质的刺激下持续激活，大量分泌多种炎性因子，如肿瘤坏死因子-α、白介素-1β和干扰素-γ等，形成病理级联反应，导致神经元损伤甚至死亡，诱发或加重神经系统病变。近年的研究发现，卒中后神经细胞释放的危险相关分子模式(damps)—过氧化物还原酶家族(prxs)丧失抗氧化活性，但能激活巨噬细胞tlr2/tlr4而介导神经炎性，是卒中后脑组织损伤的核心病理生理机制[naturemedicine.2011,17:796；naturemedicine.2012,18:858]。影响神经系统功能的另一个重要因素是机体物质和能量的供应不足或者失衡，尤其是脑血管病变导致的糖氧供应缺乏及其它物质能量代谢的失衡。例如，神经退行性病变的发生发展与糖尿病、肥胖、高胆固醇血症等糖脂代谢异常之间存在明显的正相关性。在发病早期，大脑对糖的利用及脑血流均出现明显下降，导致患者脑部微循环血流状态改变，限制了脑血流的代偿，使供给脑的氧气、葡萄糖等不足，最终造成神经系统物质能量代谢的紊乱，引发神经系统疾病。因此，抑制病理状态下的炎性因子过度释放，改善脑部的物质能量代谢是减轻神经损伤的重要干预策略。我国天然药物资源丰富，应用历史悠久，是现代药物研发的宝贵财富。对来源于传统药物的天然产物进行活性筛选与结构修饰至今仍是发现创新药物的有效手段。丁基苯酞(butylphthalide，nbp)是从芹菜籽中提取得到的一种苯酞化合物。川芎、当归、藁本等也含有该成分。天然来源的丁基苯酞为具有光学活性的左旋体。目前其人工合成的外消旋体作为我国原创的新化学实体药物在临床上用于轻、中度急性缺血性脑卒中的治疗。研究表明，丁基苯酞具有显著的神经保护作用，能增加缺血区脑血流量和重构缺血区微循环、保护线粒体功能、抑制血小板聚集和血栓形成、改善全脑缺血后的能量代谢、减轻神经功能损伤的程度，涉及脑缺血病理的多个环节，对脑卒中具有显著的治疗效果。此外，丁基苯酞对阿尔兹海默病、血管性痴呆、帕金森病、糖尿病所致神经病变、记忆障碍、脑卒中、外伤性脑损伤、癫痫、抑郁症等许多神经系统疾病也具有一定的改善作用。然而丁基苯酞也存在一些不足。例如，该化合物为高沸点油状物，其精制纯化对生产设备的要求高；在体内不稳定，代谢清除快；常温下为油状物，不便于制备口服固体制剂，目前仅有软胶囊供口服使用；具有特殊气味，可能引起不适。研究发现，2-(α-羟基戊基)苯甲酸及其盐在血浆会快速发生关环反应生成丁基苯酞。将丁基苯酞与碱反应转化成前体药物，即2-(α-羟基戊基)苯甲酸及其盐，可以改善丁基苯酞自身水溶性差的缺陷。但是，2-(α-羟基戊基)苯甲酸及其盐，包括钾、钠、钙、镁、锌等无机盐和苄胺、吗啉、二乙胺等有机胺盐，往往存在结晶性差、吸湿性强、易分解、在酸性或中性环境下不稳定等缺点。此外，2-(α-羟基戊基)苯甲酸的钾盐或钠盐的水溶液呈碱性(通常ph>9)，存在一定的生理刺激性。本发明人针对现有技术的不足，设计并合成了一系列的苯酞化合物，从中筛选到了活性更强、安全性更好、成药性质更佳的苯酞化合物。技术实现要素：为克服丁基苯酞存在的缺陷和不足，获得更好的苯酞类药物，申请人提出了本发明。本发明的第一方面，提供一类苯酞化合物或其药学上可接受的溶剂化物、前体药物，其特征在于选自通式ⅰ：其中：r1选自c3–c6烃基；r2、r3独立地选自氢、c1–c3烷基、乙酰基。本发明所述的“烃基”是指，直链或支链的脂烃基，包括烷基、烯基、炔基。本发明所述的“溶剂化物”是指，通式ⅰ表示的化合物在结晶过程中，与一个或多个溶剂分子缔合而成的聚集体。溶剂分子可以为水或其它有机溶剂(如乙醇、异丙醇、乙醚、乙酸乙酯、丙酮等)。本发明所述的“前体药物”是指，通式ⅰ表示的苯酞化合物与碱反应，发生内酯开环反应而生成的羧酸及其盐。上述的碱包括无机碱(如氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化镁、氢氧化钙等)、有机碱(如苄胺、吗啉、乙二胺、乙醇胺、哌嗪、胆碱、甲胺、二甲胺、三甲胺、乙胺、二乙胺、三乙胺等)。上述的羧酸及其盐可在体内生理条件下转化成母体药物(通式ⅰ表示的苯酞化合物)。在通式ⅰ结构的基础上，本发明所述的苯酞化合物，其特征在于r1选自正丙基、正丁基、正戊基、2-烯丙基、2-烯丁基、3-烯丁基、1-甲基-3-烯丁基、1-甲基-2-烯丙基、2-甲基-2-烯丙基、1,1-二甲基-2-烯丙基、1,2-二甲基-2-烯丙基、3-甲基-2-烯丁基、2,2-二甲基-3-烯丁基、3-甲基-3-烯丁基、4-甲基-3-烯戊基、1-甲基-1-乙烯基、1-乙基-1-乙烯基、1-丙基-1-乙烯基、2-炔丙基、3-炔丁基；r2和r3独立地选自氢、甲基、乙酰基。本发明所述的苯酞化合物，进一步优选自以下化合物：本发明的第二方面，所述的苯酞化合物可以通过如下方法制备得到：化合物1与hcl、37％甲醛溶液10～80℃反应4～12小时，得到化合物2。以ccl4或苯为溶剂，过氧化苯甲酰为催化剂，化合物2与n-溴代琥珀酰亚胺(nbs)20～100℃反应2～8小时，得到化合物3。化合物3与水20～100℃反应1～4小时，生成化合物4。化合物4与卤代烷的格氏试剂(如r1mgbr、r1mgcl等)反应生成目标化合物5。本发明的第三方面，提供一种药物组合物，它包含安全有效量的一种或多种苯酞化合物及其药学上可接受的溶剂化物、前体药物。本发明所述的“组合物”是指，通过将一种以上物质或组份混和而成的产品。本发明的组合物包含1wt％(重量百分比)至95wt％、优选地为10wt％至80wt％的第一方面所述的苯酞化合物及其药学上可接受的溶剂化物、前体药物，以所述药物组合物的总重量计。本发明所述的“安全有效量”是指，本发明的苯酞化合物的给药剂量足以明显改善病情，而不至于产生严重的副作用。本发明化合物的安全有效量可根据给药途径，患者的年龄、体重、疾病类型及其严重程度等变化。对于体重60kg的人而言，每日给药剂量通常为10mg至1500mg，优选地为30mg至600mg。可一次或分多次给药。作为优选的实施方案之一，该药物组合物可进一步加入一种或多种药学上可接受的载体制成药学上可接受的药物制剂。本发明所述的“药学上可接受的载体”是指，一种或多种相容性固体或液体填料或凝胶物质，它们适合于人使用，而且必须有足够的纯度和足够低的毒性。“相容性”在此是指，组合物中各组分能和本发明的苯酞化合物以及它们之间相互掺和，而不明显降低苯酞化合物的药效。药学上可以接受的载体包括糖(如蔗糖、乳糖、葡萄糖等)、淀粉(如马铃薯淀粉、玉米淀粉等)、纤维素及其衍生物(如羧甲基纤维素钠、乙基纤维素钠、纤维素乙酸酯等)、糊精及其衍生物、微粉硅胶、明胶、滑石粉、硫酸钙、固体润滑剂(如硬脂酸镁、硬脂酸等)、植物油(如大豆油、芝麻油、花生油、橄榄油、蓖麻油、棉籽油、玉米胚芽油、棕榈油等)、醇类溶剂(如乙醇、丙二醇、甘油、甘露醇、山梨醇、聚乙二醇等)、表面活性剂、乳化剂、润湿剂、着色剂、矫味剂、稳定剂、抗氧化剂、防腐剂、无热源水。本发明所述的“药物制剂”包括片剂、胶囊剂、丸剂、颗粒剂、滴丸剂、散剂、锭剂、注射剂、冻干粉针、糖浆剂、口服液、贴剂、吸入粉雾剂、喷雾剂，经口服、静脉注射、肌肉注射、皮下注射、舌下、透皮、口腔喷雾、鼻腔喷雾途径给药。本发明的第四方面，提供第一方面所述的苯酞化合物及其药学上可接受的溶剂化物、前体药物或第三方面所述的药物组合物的用途，用于制备预防和/或治疗神经系统疾病的药物。本发明所述的“神经系统疾病”包括阿尔兹海默病、帕金森病、多发性硬化症、肌萎缩侧索硬化病、糖尿病神经病变、缺血性脑卒中、出血性脑卒中、脑外伤引起的神经损伤、抑郁症、血管性痴呆、神经性疼痛。在另一优选例中，所述预防和/或治疗神经系统疾病是通过抑制病理状态下的炎症因子过度释放实现的。在另一优选例中，用于所述预防和/或治疗神经系统疾病是通过改善脑血管和血流状态，调节脑内物质能量代谢实现的。本发明的第五方面，提供第一方面所述的苯酞化合物及其药学上可接受的溶剂化物、前体药物或第三方面所述的药物组合物的用途，用于：(a)制备预防和/或治疗由炎症诱发神经细胞损伤的药物；(b)用于制备预防和/或治疗由脑血管阻塞诱发神经细胞损伤的药物。有益效果本发明所公开的苯酞化合物能够减轻过氧化物酶4(prx4)诱导的细胞炎症损伤，具有显著的神经保护作用，其效果优于丁基苯酞；本发明所公开的苯酞化合物为结晶性固体，不易吸湿、无明显气味、物理化学性质较为稳定，相比于常温下为油状物的丁基苯酞，能更便利地制备口服固体制剂；本发明所公开的苯酞化合物在ph1～9范围内均稳定，在血浆中的稳定性优于丁基苯酞；本发明所公开的苯酞化合物毒性低，安全性良好。附图说明以下，结合附图来详细说明本发明的实施方案，其中：图1为空白组、模型组和经不同浓度本发明化合物(c-1至c-6)及丁基苯酞(nbp)处理后的raw264.7巨噬细胞分泌no的浓度。与模型组比较：*p<0.05、**p<0.01。图2为本发明化合物(c-1至c-3)及丁基苯酞(nbp)对小鼠脑缺血神经病理学改变的影响。具体实施方式以下实施例是对本发明的进一步说明，但绝不是对本发明范围的限制。下面参照实施例进一步详细阐述本发明，但是本领域技术人员应当理解，本发明并不限于这些实施例以及使用的制备方法。而且，本领域技术人员根据本发明的描述可以对本发明进行等同替换、组合、改良或修饰，但这些都将包括在本发明的范围内。实施例15,6-二甲氧基苯酞的制备将37％甲醛水溶液280ml，缓慢通入hcl气体2小时，加入3,4-二甲氧基苯甲酸36.4g，60℃反应10小时并持续通入hcl。反应液减压浓缩后，加水240ml，搅拌均匀，加氨水调至ph7，静置析出沉淀。沉淀过滤，用水洗涤数次，再用meoh重结晶，得无色晶体23.5g。实施例23-羟基-5,6-二甲氧基苯酞的制备5,6-二甲氧基苯酞6.76g、过氧化苯甲酰116mg、n-溴代琥珀酰亚胺7.0g溶于ccl488ml，加热回流4小时。反应液4℃放置12小时。过滤，除去沉淀。滤液浓缩，加水30ml，加热回流1.5小时。反应液4℃放置12小时。过滤，冰水洗涤滤饼，50℃减压干燥，得白色固体4.38g。实施例33-(3′-甲基-2′-烯)丁基-5,6-二甲氧基苯酞的制备mg粉1.0g，n2保护，加入无水thf10ml，5℃下滴加5ml含3-甲基-2-烯丁基-1-溴的thf溶液(3-甲基-2-烯丁基-1-溴5.6g溶于thf15ml)，待反应引发后，滴入剩余溶液，5℃反应2小时，即得格氏试剂。3-羟基-5,6-二甲氧基苯酞3.0g溶于无水thf27ml，0℃下滴入新制的格氏试剂溶液中，30℃反应12小时。加入饱和nh4cl溶液10ml，待反应平稳后加入10％盐酸13ml，室温反应2小时。反应液用乙酸乙酯萃取。有机相浓缩后上硅胶柱，洗脱剂为石油醚-乙酸乙酯(5:1)，得白色固体2.1g，3-(3′-甲基-2′-烯)丁基-5,6-二甲氧基苯酞：hr-tof-ms(m/z)：261.1122([m-h]-，计算值：261.1127，[c15h17o4]-)；1h-nmr(400mhz，cdcl3)：δ7.25(1h，s)，δ7.23(1h，s)，δ5.49(1h，t)，δ5.02(1h，t)，δ3.88(3h，s)，δ3.84(3h，s)，δ2.77(1h，m)，δ2.46(1h，m)，δ1.64(3h，s)，δ1.58(3h，s)。实施例43-炔丙基-5,6-二甲氧基苯酞的制备mg粉3.0g，n2保护，加入无水thf30ml，5℃下滴加15ml含2-炔丙基-1-溴的thf溶液(2-炔丙基-1-溴4.5g溶于thf40ml)，待反应引发后，滴入剩余溶液，10℃反应1小时，即得格氏试剂。3-羟基-5,6-二甲氧基苯酞9.0g溶于无水thf80ml，0℃下滴入新制的格氏试剂溶液中，45℃反应8小时。加入饱和nh4cl溶液40ml，待反应平稳后加入10％盐酸40ml，室温反应4小时。反应液用乙酸乙酯萃取。有机相浓缩后上硅胶柱，洗脱剂为石油醚-乙酸乙酯(3:1)，得白色固体6.8g，3-炔丙基-5,6-二甲氧基苯酞：白色固体；hr-tof-ms(m/z)：231.0651([m-h]-，计算值：231.0657，[c13h11o4]-)；1h-nmr(400mhz，cdcl3)：δ7.29(1h，s)，δ7.11(1h，s)，δ5.45(1h，q)，δ3.99(3h，s)，δ3.95(3h，s)，δ2.95(1h，m)，δ2.68(1h，m)，δ2.09(1h，t)。实施例5苯酞化合物的血浆稳定性将用磷酸盐缓冲液(ph7.4)按1：1稀释的雄性sd大鼠血浆195μl加入离心管中，然后加入浓度为40μmol/l受试化合物dmso溶液5μl，密塞，漩涡混匀，37℃孵化3小时。用冷乙腈600μl中止反应，立即混合并离心，进行hplc测定。以孵化零时间的化合物浓度为100％，计算剩余百分比。结果如下：编号化合物名称剩余百分比c-13-(3′-甲基-2′-烯)丁基-5,6-二甲氧基苯酞94.1％c-23-(1′,1′-二甲基-2′-烯)丙基-5,6-二甲氧基苯酞89.4％c-33-(1′-甲基-2′-烯)丙基-5,6-二甲氧基苯酞91.6％c-43-炔丙基-5,6-二甲氧基苯酞88.9％c-53-(2′-甲基-2′-烯)丙基-5,6-二甲氧基苯酞93.7％c-63-正丁基-5,6-二甲氧基苯酞87.0％c-73-(2′-烯)丁基-5,6-二甲氧基苯酞85.7％c-83-(1′,2′-二甲基-2′-烯)丙基-5,6-二甲氧基苯酞89.3％c-93-(3′-烯)丁基-5,6-二甲氧基苯酞83.5％nbp3-正丁基苯酞71.8％实施例6苯酞化合物对细胞分泌no的影响取处于对数生长期的raw264.7巨噬细胞，调整细胞密度为5×105个/ml，接种于96孔板，100μl/孔，置于37℃、5％co2培养箱中培养。待细胞贴壁20小时后，弃去孔内培养基，并加入80μl/孔基础培养基，同时加10μl/孔不同浓度的受试化合物处理，1小时后加入prx4，终浓度为20nmol/ml，20小时后收集细胞上清液。采用比色法，以nano2显色，于550nm波长处检测no含量，结果见图1。结果显示，prx4能刺激raw264.7巨噬细胞发生炎症反应，导致no含量显著增加，而本发明的苯酞化合物能抑制prx4引起的no分泌增加，减轻细胞炎性损伤的程度，且效果优于nbp。实施例7对脑缺血小鼠的神经保护作用spf级雄性c57小鼠，随机分组，每组8只，参照文献制备小鼠双侧颈总动脉短暂结扎的脑缺血模型(freeradicalbiologyandmedicine.2011,50:1780-1786；neuropharmacology.2014,77:453-464)。于缺血再灌时、24小时、48小时，分别腹腔注射给予30mg/kg的不同苯酞化合物(c-1组、c-2组、c-3组、nbp组)或空白溶媒(sham组和model组)。再灌注72小时后，进行神经行为学评价，处死动物取大脑nissl染色检测海马ca1区和纹状体cpu脑区中同一部位的存活神经元细胞数，结果见图2。与假手术组(sham组)比较，小鼠双侧颈总动脉短暂结扎而造成脑缺血，引起模型组(model组)动物神经行为障碍、神经元丢失和星形胶质细胞过度激活；而脑缺血再灌后给予不同苯酞化合物治疗，c-1、c-2、c-3均显示出较强的神经保护作用，不仅可改善脑低灌状态下小鼠术后24小时、48小时及72小时的神经行为功能，还能增加海马和纹状体脑区的神经元细胞数，且效果优于nbp。实施例8对小鼠的急性毒性spf级icr小鼠，18～20g，雌雄各半，适应性喂养3天后，禁食12小时称体重随机分组：溶媒组和给药组(c-1、c-2、c-3)。各受试化合物临用前用0.5％羧甲基纤维素钠溶液配制混悬药液，灌胃剂量均为1.0g/20ml/kg；溶媒组灌胃20ml/kg的空白溶媒。给药后，48小时内动物单笼饲养，药后2小时连续观察，药后7天、14天同前称取动物体重。在该实验条件下，c-1、c-2、c-3灌胃剂量1.0g/kg对icr小鼠均未见任何不良反应；14天观察期内，各给药组与溶媒组的小鼠体重增长未见差异，均无动物死亡。结果表明，c-1、c-2、c-3对小鼠灌胃给药的安全剂量均大于1.0g/kg。实施例9片剂的制备1.处方(1000片量)：3-(3′-烯)丁基-5,6-二甲氧基苯酞(c-9)100g淀粉50g微晶纤维素20g硬脂酸镁2g羧甲基纤维素钠5g50％乙醇适量2.制法：将3-(3′-烯)丁基-5,6-二甲氧基苯酞、淀粉、微晶纤维素、羧甲基纤维素钠粉碎、混匀，以50％乙醇适量作润湿剂制成软材，过20目筛制粒，60～80℃干燥，整粒，加硬脂酸镁混匀，压片，包薄膜衣。实施例10注射剂的制备1.处方(1000瓶量)：3-正丁基-5,6-二甲氧基苯酞(c-6)50gpeg-4002l注射用乙醇加到5l2.制法：将3-(3′-甲基-2′-烯)丁基-5,6-二甲氧基苯酞加入peg-400，搅拌溶解，再加乙醇至足量，搅匀，溶液滤过，灌封。临用前以0.9％氯化钠注射液或5％葡萄糖注射液稀释，静脉滴注。当前第1页12