一种4-芳基香豆素类化合物的应用的制作方法

本发明涉及药物活性技术领域，具体提供一种4-芳基香豆素类化合物的应用。

背景技术：

阿尔茨海默病(ad)是一种常见的神经退行性疾病，成为危害现代社会老年人健康的主要疾病之一。ad病人都会伴随着记忆障碍、行动迟缓、认知障碍等症状，严重影响患病者的生活，使患者丧失正常生活的能力，给家庭和社会带来了双重的压力。ad患者脑部的主要特征性病理变化主要表现为以细胞外淀粉粥样蛋白(aβ)沉积为核心的老年斑(sp)的出现、细胞内tau蛋白过度磷酸化、神经原纤维缠结(nfts)的形成和神经元丢失等。目前，全世界有4700万人患有ad病，而且随着年龄的增长ad病人多的发病率还会不断的上升，到2050年，患有ad的病人将会突破1.35亿，也就是说每1000人中就会有4个人患有ad病。

ad病的主要特征是乙酰胆碱(ach)的突触前的数量减少，这是由于大脑的某些特殊部位如海马和皮质(胆碱能假说)中胆碱能神经元的损伤。关于胆碱能假说，治疗ad症状的合理有效方法之一是通过抑制乙酰胆碱酯酶(ache)来提高ach的数量，乙酰胆碱酯酶是acp在突触前的区域发生降解。根据这些研究，合成了几种包含不同化学骨架的ache抑制剂，如多奈哌齐、加兰他敏等，并在临床上用于预防和治疗早期ad病的发展。

单胺氧化酶(mao)是在ad中引起氧化应激和痴呆行为以及心理症状的几种酶之一。mao-a抑制剂可以用作抗抑郁药和抗焦虑药，而mao-b抑制剂可以单独使用或组合使用来治疗ad和帕金森氏病。越来越多的证据表明，胆碱酯酶(che)和mao与疾病症状和ad进展密切相关。许多研究已经确定了各种che/mao抑制剂在ad中的作用，而一些研究在临床试验中显示出了良好的结果。

人体因为与外界的持续接触，包括呼吸(氧化反应)、外界污染、放射线照射等因素不断的在人体体内产生自由基。癌症、衰老或其它疾病大都与过量自由基的产生有关联，抗氧化剂可以有效地防治一些与自由基相关的疾病的发生。科学研究表明，氧化损伤参与ad神经元变性的发病机理，这代表抗氧化作用可以减缓ad进展或作为预防ad发作的潜在治疗靶标。

4-芳基香豆素是指具有c6-c3-c6骨架且在4位具有一个芳基结构的一类化合物，其基本骨架为4-苯基香豆素。经研究，4-芳基香豆素类天然化合物具有多种药理活性，如抗糖尿病、抗氧化、抗肿瘤、抗菌、抑制细胞外排蛋白活性、抗真菌、抗炎、抗病毒以及抗疟原虫等其他药理活性，具有重要的研究价值和应用潜力。

目前国内外现有药物对于治疗阿尔兹海默病表现出了一定的疗效。但具有较好协同生物活性的药物还亟待开发，需要对此类化合物进行深入活性研究，开发出具有预防和治疗阿尔兹海默病的新药物。

技术实现要素：

本发明的技术任务是针对上述存在的问题，提供一种4-芳基香豆素类化合物的应用。

本发明进一步的技术任务是提供一种预防和/或治疗阿尔兹海默病及其并发症的组合物。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

结构式为ⅰ和/或ii的4-芳基香豆素类化合物的应用

作为优选，所述化合物用于制备胆碱酯酶抑制剂。

作为优选，所述胆碱酯酶抑制剂为乙酰胆碱酯酶抑制剂。

作为优选，所述化合物用于制备单胺氧化酶抑制剂。

作为优选，所述单胺氧化酶抑制剂为单胺氧化酶b抑制剂。

作为优选，所述化合物用于制备抗氧化剂。

一种胆碱酯酶抑制剂，其有效成分为式ⅰ或ii的4-芳基香豆素类化合物。

本发明中的胆碱酯酶抑制剂为乙酰胆碱酯酶抑制剂。

一种单胺氧化酶抑制剂，其有效成分为式ⅰ或ii的4-芳基香豆素类化合物。

本发明中的单胺氧化酶抑制剂为单胺氧化酶b抑制剂。

一种氧化剂，其有效成分为式ⅰ或ii的4-芳基香豆素类化合物。

申请人发现，以结构式为i或ii的4-芳基香豆素类化合物作为有效成分的胆碱酯酶抑制剂、单胺氧化酶抑制剂和抗氧化剂在预防和/或治疗阿尔兹海默病及其并发症方面均具有显著效果。

一种预防和/或治疗阿尔兹海默病及其并发症的组合物，其有效成分为式ⅰ或ii的4-芳基香豆素类化合物。该组合物可为药品和/或保健品。

所述组合物可以制成注射液、片剂、粉剂、颗粒剂、胶囊、口服液、膏剂、霜剂等多种形式。上述各种剂型的药物均可以按照药学领域。

附图说明

图1.化合物ii的乙酰胆碱酯酶抑制作用的稳态抑制数据图；

图2.化合物i的单胺氧化酶b抑制作用的稳态抑制数据图。

具体实施方式

下面将结合附图和实施例，对本发明的4-芳基香豆素类化合物的应用作进一步详细说明。

下述实施例中所述试验方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和生物材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。

化合物i和ii的制备方法：

(一)化合物i(4-(3’-甲氧基-4’-羟基苯基)-7,8-二羟基-3,4-二氢香豆素)的制备过程如下：

在100ml的三口反应瓶中加入6.24g(60mmol)丙二酸，49.4mmol3-甲氧基-4-羟基苯甲醛，10ml(124mmol)吡啶，0.5ml(5.1mmol)六氢吡啶，加热至80℃后回流7h，反应完毕，冷却10min，加入60ml3mol/l冰盐酸溶液，放置一夜，抽滤，用400ml水洗涤沉淀，得到白色粗品。粗品用无水乙醇重结晶，得白色纯品3-甲氧基-4-羟基苯基丙烯酸7.8g，收率97.5％。

在100ml的三口反应瓶中，加入0.89g(5mmol)4-甲氧基苯基丙烯酸，5.5mmol邻苯三酚，10ml(98mmol)硝基苯，搅拌均匀，加热至100℃，再加入2g硫酸酸化的蒙脱土k-10，tlc检测反应进程(展开剂：二氯甲烷：甲醇＝10：1)，3小时后反应完毕，趁热过滤，滤液中加20ml石油醚，放置一夜自然析晶，抽滤，20ml石油醚洗涤沉淀，真空干燥箱中干燥得白色纯品，产率53.1％。

具体为：

(二)化合物ii(4-(3’,4’,5’-三羟基苯基)-7,8-二羟基)的制备

在250ml三口反应瓶中加入40mmol3,4,5-三甲氧基苯基丙烯酸，100ml(1717mmol)无水乙醇，滴加4.4ml(60mmol)氯化亚砜，加热至82℃，回流反应2小时，直至原料点完全消失，停止反应冷却10min，浓缩反应液，加50ml冰水，4℃冰箱中冷却析出固体，抽滤得3,4,5-三甲氧基苯基丙烯酸乙酯粗品，直接用于下一步反应。

在250ml圆底烧瓶中加入3,4,5-三甲氧基苯基丙烯酸乙酯粗品，倒入80ml(1247mmmol)二氯甲烷溶液将其完全溶解，冰盐浴条件下，用恒压滴定漏斗滴加2.1ml(41mmol)溴(用10ml二氯甲烷稀释)，30min滴完，直至溴滴下反应液不褪色，继续搅拌一小时，以10％亚硫酸钠溶液洗涤反应液除去多余的溴，水洗一遍，二氯甲烷层蒸干得2,3-二溴-3,4,5-三甲氧基苯基丙酸乙酯粗品，直接用于下一步反应。

在250ml三口反应瓶中加入2,3-二溴-3,4,5-三甲氧基苯基丙酸乙酯粗品，6.8g(121mmol)氢氧化钾，100ml(1717mmol)无水乙醇，加热至82℃，回流反应10小时，直至原料点消失，停止反应冷却10min，加20ml水溶解反应生成的盐，用浓盐酸调节至强酸性，二氯甲烷萃取反应液(35ml*3)，蒸干二氯甲烷萃取液得3,4,5-三甲氧基苯丙炔酸粗品，柱层析分离纯化(洗脱剂：石油醚：乙酸乙酯＝2：1)，得纯品，产率52.2％。

在100ml的三口反应瓶中，加入10mmol3,4,5-三甲氧基苯基丙炔酸，11mmol邻苯三酚，20ml(196mmol)硝基苯，搅拌均匀，加热至100℃，再加入4g硫酸酸化的蒙脱土k-10，tlc监测反应进程(展开剂：二氯甲烷：甲醇＝10：1)，5小时后反应完毕，趁热过滤，滤液中加30ml石油醚，放置一夜自然析晶，抽滤，20ml石油醚洗涤沉淀，石油醚-乙酸乙酯重结晶，真空干燥箱中干燥得纯品4-(3’,4’,5’-三甲氧基苯基)-7,8-二羟基香豆素，产率73.2％。

在250ml三口反应瓶中加入150ml乙腈溶液，加入2.54g(10mmol)碘与1.0g(37mmol)铝粉，回流反应3小时，冷却至室温，加入5.0mmol化合物4-(3’,4’,5’-三甲氧基苯基)-7,8-二羟基香豆素，升温回流反应，tlc监测反应进程(展开剂：二氯甲烷：甲醇＝6：1)，2小时后反应完全。浓缩反应液，5％亚硫酸氢钠洗涤浓缩液除去多余碘，盐酸酸化后乙酸乙酯萃取水液，浓缩蒸干有机层得黄色产物，真空干燥箱中干燥得纯品，产率90.4％。

具体为：

实施例一化合物体外乙酰胆碱酯酶抑制活性的测定

1.反应溶液的配制

(1)配制pbs缓冲液：精确称取71.63g磷酸氢二钠，加适量蒸馏水溶解，再用容量瓶准确定容到1l，配制成0.2mol/l的磷酸氢二纳溶液；精确称取31.20g磷酸二氢钠，加适量蒸馏水溶解，再用容量瓶准确定容到1l，配制成0.2mol/l的磷酸二氢钠溶液。精确量取473.50ml磷酸氢二钠溶液和26.50ml磷酸二氢钠溶液，混合，加蒸馏水用容量瓶准确定容到1l，配制成0.1mol/l、ph＝8.0的pbs缓冲液；精确量取305ml磷酸氢二钠溶液和195ml磷酸二氢钠溶液，混合，加蒸馏水用容量瓶准确定容到1l，配制成0.1mol/l、ph＝7.0的pbs缓冲液，备用。

(2)配制dtnb溶液(显色剂)：精确称取65.4mg5,5'-二硫代双(2-硝基苯甲酸)，加入适量pbs缓冲液(ph＝8.0)溶解，并定容到50ml，配制成3.3mmol/l的溶液，备用。

(3)配制底物：精确称取72.295mg硫代乙酰胆碱，加入适量蒸馏水溶解，并定容到50ml，配制成5mmol/l的溶液，备用。

(4)配制乙酰胆碱酯酶的酶溶液：精确称取10mg冻干酶粉，加入pbs缓冲液(ph＝8.0)溶解，配制成0.2u/ml的酶溶液，备用。

(5)配制多奈哌齐溶液(抑制剂)：精确称取10mg多奈哌齐标准品，用容量瓶准确定容到10ml，配制成1000μg/ml的多奈哌齐标准母液。将母液分别稀释成10、100、500μg/ml不同梯度的标准品溶液，备用。

2.体外乙酰胆碱酯酶抑制活性的测定

测定方法参照ellman等试验条件，并做调整。实验分为空白组(a0)、样品组(a1)和样品空白组(a2)，各反应物按表中剂量在96孔板中进行加样，每组3个平行。按表1依次加入pbs缓冲液、显色剂、酶溶液和抑制剂溶液，于37℃摇匀保温5min，结束后，取出，加入底物，于37℃摇匀保温20min。使用酶标仪测量在412nm处的吸光度，并根据公式计算出胆碱酯酶的抑制率和ic50值。

抑制率(％)＝[a0－(a1－a2)]/a0×100％公式

表1各反应物添加计量和顺序(单位：μl)

3.计算化合物对体外乙酰胆碱酯酶抑制活性的ic50值

ic50(halfmaximalinhibitoryconcentration)是指被测量的拮抗剂的半抑制浓度。它能指示某一药物或者物质(抑制剂)在抑制某些生物程序(或者是包含在此程序中的某些物质，比如酶，细胞受体或是微生物)的半量。在酶活力抑制方面，一定浓度的药物可以抑制乙酰胆碱酯酶活力，使之下降50％，该浓度称为50％抑制浓度，即该酶此时的活性是其原有活性的一半。ic50值可以用来衡量药物抑制该酶作用的强弱，即抑制作用越强，该数值越低。

结果见表2。

表2化合物及多奈哌齐对乙酰胆碱酯酶抑制活性的ic50值

体外乙酰胆碱酯酶抑制试验结果表明，上述4-芳基香豆素化合物中，化合物ii对乙酰胆碱酯酶具有较好的抑制效果，其ic50值为0.025μm。

实施例二化合物ii乙酰胆碱酯酶抑制作用的动力学实验

1.动力学测量

为了获得化合物ii的作用机理，对该化合物进行动力学测量。实验方法参照ellman等的方法，在不同的底物溶液浓度下，构建了[速度]^-1与[底物]^-1的倒数图。在八种不同的底物溶液浓度(0.039,0.078,0.156,0.312,0.625,1.25,2.5,5mm)和四种不同的化合物ii浓度(0,0.5,5和50nm)下进行实验。向96孔板中依次加入pbs缓冲液、显色剂、酶溶液和化合物ii，于37℃摇匀保温5min，然后加入底物，于37℃摇匀保温20min。用酶标仪测量化合物ii在412nm处的吸光度，重复该实验3次。然后，根据化合物加权分析的浓度绘制图表，利用斜率做出双倒数图，并用ki确定负x轴上的截距。

2.动力学实验结果

如图1所示，显示了针对化合物ii的乙酰胆碱酯酶抑制作用的稳态抑制数据的图形分析。结果表明，随着抑制剂浓度的增加，斜率和截距都增加。该模式表明，化合物ii是一种混合型抑制剂。

实施例三化合物体外单胺氧化酶b抑制活性的测定

1.反应溶液的配制

(1)配制蔗糖溶液：精确称取10.269g蔗糖，加适量蒸馏水溶解，再用容量瓶准确定容到100ml，配制成0.3mol/l的蔗糖溶液，备用。

(2)配制pbs缓冲液：精确称取71.63g磷酸氢二钠，加适量蒸馏水溶解，再用容量瓶准确定容到1l，配制成0.2mol/l的磷酸氢二纳溶液；精确称取31.20g磷酸二氢钠，加适量蒸馏水溶解，再用容量瓶准确定容到1l，配制成0.2mol/l的磷酸二氢钠溶液。精确量取870ml磷酸氢二钠溶液和130ml磷酸二氢钠溶液，混合，配制成0.2mol/l、ph＝7.6的pbs缓冲液，备用。

(3)配制显色剂：精确称取15.215mg香草酸和10.162mg4-氨基安替比林，精确量取400μl辣根过氧化物酶，加适量pbs缓冲液溶解，再用容量瓶准确定容到100ml，配制成显色剂溶液，备用。

(4)配制底物：精确量取72μl4-(三氟甲基)苄胺，加适量pbs缓冲液溶解，再用容量瓶准确定容到100ml，配制成底物，备用。

(5)配制吗氯贝胺溶液：精确称取10mg吗氯贝胺标准品，加适量pbs缓冲液溶解，再用容量瓶准确定容到10ml，配制成1mg/ml的吗氯贝胺标准母液。精确量取6.7μl吗氯贝胺母液，用容量瓶准确定容到50ml，配制成0.5mmol/l的吗氯贝胺溶液。

(6)配制雷沙吉兰溶液：精确称取8.55mg雷沙吉兰标准品，加适量pbs缓冲液溶解，再用容量瓶准确定容到10ml，配制成0.855mg/ml的雷沙吉兰标准母液。精确量取10μl雷沙吉兰母液，用容量瓶准确定容到100ml，配制成0.5mmol/l的吗氯贝胺溶液。

2.单胺氧化酶b的制备

雄性wistar大鼠，体重在280-300g之间，脱颈处死，取肝，用预冷的0.2mph＝7.6的pbs缓冲液清洗表面数次。肝组织(10g)以1g：20ml的比例用预冷的0.3m蔗糖溶液匀浆。采用低温差速离心法将匀浆经1000g离心10min取上清液，沉淀用20ml蔗糖溶液洗涤后经1200g离心15min取上清液。合并两次上清液，经10000g离心30min，取沉淀即为线粒体沉淀。将得到的沉淀悬浮于4ml0.3m蔗糖溶液中备用。采用holt法筛选化合物对单胺氧化酶b的抑制活性，该方法中将得到的粗酶液稀释十倍用于活性测定。

3.体外单胺氧化酶b抑制活性的测定

(1)蛋白含量测定：采用考马斯亮蓝g250的方法。使用bradford蛋白浓度测定试剂盒测定。将粗酶溶液配制成0.125，0.25，0.5，1.0，2.0mg/ml，蛋白标准(5mg/mlbsa)配制成0，0.125，0.25，0.5，0.75，1.0，1.5mg/ml。取5μl不同浓度的蛋白标准到96孔板的蛋白标准孔中，5μl粗酶溶液到96孔板的样品孔中，各孔加入250μlg250染色液。用酶标仪测定595nm下的吸光度值，根据蛋白标准得出标准曲线，根据标准曲线得出粗酶蛋白浓度。

(2)体外单胺氧化酶b抑制活性测定：测定方法参照holt等试验条件，并做调整。实验分为空白组(a1)、空白对照组(a2)、样品组(a3)和样品对照组(a4)，各反应物按表中剂量在96孔板中进行加样，每组3个平行。按表3依次加入酶溶液和抑制剂溶液，于37℃摇匀保温20min，结束后，取出，加入底物和显色剂，于37℃摇匀保温90min。使用酶标仪测量在490nm处的吸光度，并根据公式计算出单胺氧化酶的抑制率和ic50值。

抑制率(％)＝[(a1－a2)－(a3－a4)]/(a1－a2)×100％公式

表3各反应物添加计量和顺序(单位：μl)

3、计算化合物对单胺氧化酶b抑制活性的ic50值

ic50(halfmaximalinhibitoryconcentration)是指被测量的拮抗剂的半抑制浓度。它能指示某一药物或者物质(抑制剂)在抑制某些生物程序(或者是包含在此程序中的某些物质，比如酶，细胞受体或是微生物)的半量。在酶活力抑制方面，一定浓度的药物可以抑制单胺氧化酶b活力，使之下降50％，该浓度称为50％抑制浓度，即该酶此时的活性是其原有活性的一半。ic50值可以用来衡量药物抑制该酶作用的强弱，即抑制作用越强，该数值越低。

结果见表4。

表4化合物及雷沙吉兰对单胺氧化酶b抑制活性的ic50值

体外单胺氧化酶b抑制活性试验结果表明，上述4-芳基香豆素化合物中，化合物i对单胺氧化酶b具有较好的抑制效果，其ic50值为0.257μm。

实施例四化合物i单胺氧化酶b抑制作用的动力学实验

1.动力学测量

单胺氧化酶b抑制作用动力学特征的数据处理方法类似于乙酰胆碱酯酶抑制作用的动力学测量方法。实验方法参照holt等的方法，在不同的底物溶液浓度下，构建了[速度]^-1与[底物]^-1的倒数图。在八种不同的底物溶液浓度(0.039,0.078,0.156,0.312,0.625,1.25,2.5,5mm)和四种不同的化合物i浓度(0,5,50和500μm)下进行实验。向96孔板中依次加入酶溶液和化合物i，于37℃摇匀保温20min，结束后，取出，加入底物和显色剂，于37℃摇匀保温90min。用酶标仪测量化合物i在490nm处的吸光度，重复该实验3次。

2.动力学实验结果

化合物i用于研究单胺氧化酶b的抑制模式，因为它显示出对单胺氧化酶b最强的抑制活性。分别在8种不同的底物溶液浓度下测量了催化速率，每种方法都以5种不同的浓度构建了图表。图2显示了针对化合物i的单胺氧化酶b抑制作用的稳态抑制数据的图形分析。该模式表明化合物i是非竞争性单胺氧化酶b抑制剂。

实施例五化合物体外抗氧化活性的测定

1.总抗氧化能力的测定原理

测定方法参照benzie等的frap(铁离子还原/抗氧化能力)法进行了测量。frap法测定总抗氧化能力的原理是酸性条件下抗氧化物可以还原ferric-tri-pyridyl-tria-zine(fe³⁺-tptz)产生蓝色的fe²⁺-tptz，随后在593nm测定蓝色的fe²⁺-tptz即可获得样品中的总抗氧化能力。

2.frap工作液的配制：

(1)精确称取3.10g乙酸钠，加16ml乙酸溶解，倒入容量瓶中，用蒸馏水准确定容至1l，备用。

(2)精确量取333μl浓盐酸，加适量蒸馏水，再用容量瓶准确定容到1l，配制成40mmol/l的稀盐酸。精确称取312.33mg2,4,6-三(2-吡啶基)三嗪，加适量稀盐酸溶解，再用容量瓶准确定容到100ml，备用。

(3)精确称取540.6mg三氯化铁六水合物，加适量蒸馏水溶解，再用容量瓶准确定容到100ml，备用。

按照(1)：(2)：(3)＝10：1：1的比例将3种溶液混合。

3.体外抗氧化活性的测定

(1)标准曲线绘制：精确称取41.7mg硫酸亚铁七水合物，加适量蒸馏水溶解，用容量瓶准确定容到100ml，配制成1.5mmol/l的标准母液。将母液分别稀释成1.2、0.9、0.6、0.3、0.15mmol/l不同梯度的标准品溶液，备用。在96孔板中进行加样，每孔加180μlfrap工作液和5μl硫酸亚铁溶液，每组5个平行。使用酶标仪测量在593nm处的吸光度，得出标准曲线。

(2)在96孔板中进行加样，每孔加180μlfrap工作液和5μl抗氧化物，每组3个平行。使用酶标仪测量在593nm处的吸光度，代入标准曲线得到frap值。

4.计算化合物对抗氧化的frap值

以1.0mmfeso4为标准，样品的抗氧化活性以达到相同吸光度所需的feso4浓度表示。

结果见表5。

表5化合物及维生素c的frap值

体外抗氧化试验结果表明，上述4-芳基香豆素化合物具有良好的抗氧化活性，表现出比维生素c更强的能力(frap值＝9.868±0.01mmol/g)。

实施例六

由以上各实施例可知，化合物i和化合物ii均具有缓解阿尔兹海默病的活性，通过抑制乙酰胆碱酯酶、抑制单胺氧化酶b、抗氧化活性等多种途径发挥作用，可以作为多靶点治疗阿尔兹海默病的药物。

以上所述的实施例，只是本发明较优选的具体实施方式，本领域的技术人员在本发明技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本发明的保护范围内。