芳酸酯类化合物及其制备方法和用途与流程

本发明属药物合成技术领域，涉及芳酸酯类化合物，其制备方法和在制药中的用途，尤其其作为药物用以治疗NGF相关的疾病，特别是阿尔茨海默病(AD)等神经退行性疾病中的用途。

背景技术：

现有技术公开了阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)是一种以进行性的记忆力和认知功能减退为主要特征的神经退行性疾病，其主要临床症状为记忆障碍、认知障碍和精神异常。临床实践中多显现患者病情呈进行性加重，逐渐丧失独立生活能力，多因并发感染而死亡。研究显示，该疾患在神经病理学上的典型表现为β-淀粉样变性蛋白(Beta amyloid,Aβ)斑块沉积、神经元丢失和神经纤维缠结。有研究显示，AD是年龄相关性疾病，高龄老人在人口组成中的多少会影响患病率的高低,65岁以上痴呆患病率多在2％-7％。据有关统计资料显示，中国阿尔茨海默症的发病率65岁以上为4.8％,且呈随着年龄增长而增加的趋势。按照当前人口的发展趋势预测,到2050年,我国65岁以上人口数占总人口数比例将达到30％,如不采取相应措施加以预防和控制,AD患者的数量将出现急剧增加之势。该疾患发病后患者存活时间较长，目前尚无有效的治疗药物，临床实践重女主要的干预措施是尽量减轻疾病过程中所出现的各种症状，延缓AD的进一步发展，有较大的副作用；现阶段干预治疗AD的药物，主要有乙酰胆碱酯酶抑制剂，如他克林、酒石酸卡巴拉汀、石杉碱甲、多奈哌齐等；脑代谢调节剂，如长春胺、尼莫地平、脑益嗪；影响自由基代谢药物，如维生素C结合维生素E等；因此，其导致的后果是给患者及亲属造成巨大的精神和经济压力，也不同程度的关系到整个社会的稳定。因此，研究和开发有效的防治AD的药物已成为本领域世界范围内迫切需要解决的医学问题，其将产生重大的医疗科研价值及经济和社会效益。

研究表明，神经生长因子(nerve growth factor,NGF)是由118个氨基酸组成的生物活性多肽，对神经元的生长、发育、分化和功能保持等方面有重要调节 作用，对神经发育和成年神经系统的疾病过程有重要影响，采用NGF基因治疗AD的I期、II期临床实验结果表明该治疗方法比常用的抗AD药物效果好；然而，其中仍存在血浆不稳定性、低的生物利用度以及不能通过血脑屏障等缺陷，限制了NGF的直接给药。因此，寻找具有NGF活性(NGF mimics)并且能通过血脑屏障的小分子化合物成为抗AD研究的热点之一。

基于现有技术的现状，本申请的发明人拟提供新的芳酸酯类化合物及其作为药物用以治疗NGF相关的疾病，特别是阿尔茨海默病(AD)等神经退行性疾病中的用途。

与本发明相关的现有技术有，

1，Huang,E.J.；Reichardt,L.F.,NEUROTROPHINS:Roles in Neuronal Development and Function1.Annual Review of Neuroscience 2001,24(1),677-736；

2，Chao,M.V.,Neurotrophins and their receptors:A convergence point for many signalling pathways.Nat Rev Neurosci 2003,4(4),299-309；

3，Tuszynski,M.H.；Thal,L.；Pay,M.；Salmon,D.P.；Bakay,R.；Patel,P.；Blesch,A.；Vahlsing,H.L.；Ho,G.；Tong,G.,A phase 1clinical trial of nerve growth factor gene therapy for Alzheimer disease.Nature medicine 2005,11(5),551-555.；

4，Longo,F.M.；Yang,T.；Knowles,J.K.；Xie,Y.；Moore,L.A.；Massa,S.M.,Small molecule neurotrophin receptor ligands:novel strategies for targeting Alzheimer's disease mechanisms.Current Alzheimer Research 2007,4(5),503-506；

5，Wilson,R.M.；Danishefsky,S.J.,Applications of total synthesis to problems in neurodegeneration:Fascinating chemistry along the way.Accounts of chemical research 2006,39(8),539-549.；

6，Qi,J.；Luo,Y.；Gao,L.,Structural diversity of neuritogenic substances and their application perspective.Mini reviews in medicinal chemistry 2011,11(8),658-677；

7，Xu,J.；Lacoske,M.H.；Theodorakis,E.A.,Neurotrophic natural products:chemistry and biology.Angewandte Chemie International Edition 2014,53(4),956-987；

8，More,S.V.；Koppula,S.；Kim,I.-S.；Kumar,H.；Kim,B.-W.；Choi,D.-K.,The role of bioactive compounds on the promotion of neurite outgrowth.Molecules 2012,17(6),6728-6753.。

技术实现要素：

本发明的目的之一在于，提供具有通式I结构的芳香酯类化合物，该类化合物具有很显著的类似神经生长因子NGF的活性，从而发挥防治阿尔茨海默病(AD)等神经退行性疾病的作用。

本发明的目的之二在于，提供通式I所示化合物的制备方法。

本发明的目的之三在于，提供包含通式I所示化合物的药物组合物。

本发明的目的之四在于，提供通式I所示化合物在制备防治阿尔茨海默病的药物中的应用。

具体的，本发明提供了具有如下通式I所示化合物：

式中，A环代表含有取代基或不含取代基的五元或六元芳环，以及含有取代基或不含取代基的氮、氧、硫原子的芳杂环；

B代表五元或六元芳环，以及含氮、氧、硫原子的芳杂环，或者亚烷基；

m表示0～5的整数，n表示0～15的整数。

本发明提供的如通式I所述的化合物，其中，所述选自如下基团：

本发明提供的如通式I所述的化合物，其中所述选自如下基团：

本发明提供的如通式I所述的化合物，其中所述选自如 下基团：

本发明所述的通式I化合物的制备方法通过以下步骤实现：

首先将酸与醇或酚用溶剂溶解，冰浴下滴加缩合剂，再升至室温或加热状态反应1天，用薄层色谱跟踪反应，反应结束后，蒸除溶剂，再经硅胶柱层析纯化得到酯类化合物；

本发明的制备方法中，所用的酸是2,3-二羟基苯甲酸或含杂原子的五元或六元芳香酸；

所用的醇是对位烷基取代的芳香醇或碳原子数从1至20的直链脂肪醇；

所用的酚是对位烷基取代的苯酚；

缩合剂选用N,N'-二环己基碳二亚胺；溶剂选用乙腈或四氢呋喃。

本发明提供了包含通式I所示化合物的药物组合物；

所述的药物组合物含有治疗有效量的上述通式I的化合物，以及含有一种或多种药学上可接受的载体，包括赋形剂或稀释剂；

本发明的药物组合物中，所述的化合物占该药物组合物总重量的20％～99％；

该药用组合物还可以进一步包含气味剂、香味剂。

本发明中，优选的化合物具有如下结构：

本发明制得的化合物进行了体外细胞活性试验，结果证实，所述的化合物具有显著的类似神经生长因子NGF的活性，本发明中优选的化合物的I-1、I-2、I-4具有很显著的类似神经生长因子NGF的活性。进一步，因此，所述的芳酸酯类化合物可用于制备防治阿尔茨海默病等神经退行性疾病的药物。

本发明具有的优点是：

制备方法设计合理，易于合成，合成的大部分化合物具有新的化学结构， 所合成的化合物经体外细胞活性试验证实显著的类似神经生长因子NGF的活性，所述的化合物优选化合物I-1、I-2、I-4；

本发明为预防及治疗阿尔茨海默病等神经退行性疾病提供新的治疗药物；所述的芳酸酯类化合物可用于制备防治阿尔茨海默病等神经退行性疾病的药物。

附图说明

图1显示了加入化合物I-1、I-2、I-4经48h后PC-12细胞神经突起的明显变化，其中，A:空白对照，B:40ng/mL NGF,C:1μM I-1,D:1μM I-4。

图2显示了加入化合物I-1、I-2、I-3、I-4经48h后PC-12细胞的神经突起分化率，其中，NGF的浓度:40ng/mL；I-1、I-2、I-3、I-4的浓度：1μM。

以下通过该类若干化合物制备实例的实施方式和附图对本发明的上述内容作进一步的详细说明，但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于下述的实例，凡基于本发明上述内容实现的技术均属于本发明的范围。

具体实施方式

实施例1：合成化合物I-1，2,3-二羟基苯甲酸对葵基酚酯

N₂气保护下，2,3-二羟基苯甲酸(77mg,0.5mmol)溶于10ml干燥的乙腈中，加入N,N'-二环己基碳二亚胺(155mg,0.75mmol),50℃搅拌1h，随后加入4-葵基苯酚(117mg,0.5mmol)和DMAP(6mg,0.05mmol).65℃搅拌过夜后，减压蒸除溶剂，残余物中加入50ml乙酸乙酯，过滤，滤液用1mol/L盐酸，饱和碳酸氢钠水溶液，饱和氯化钠水溶液各洗三次，无水硫酸钠干燥，减压浓缩，残余物硅胶柱层析得白色固体100mg，收率54％；¹H NMR(DMSO-d6,400MHz):δ10.68(s,1H),7.61(d,1H,J＝8.0Hz),7.25(d,2H,J＝8.0Hz),7.19(d,1H,J＝8.0Hz),7.10(d,2H,J＝8.0Hz),6.94-6.85(m,1H),5.70(s,1H),2.63(t,2H,J＝7.2Hz), 1.67-1.58(m,2H),1.39-1.27(m,14H),0.88(t,3H,J＝6.4Hz).ESI-MS(m/z):[M+Na]⁺＝393.0(Calcd:370.2)。

实施例2：合成化合物I-2，2,3-二羟基苯甲酸对壬基苄酯

合成方法与化合物I-1的制备方法类似，获得白色固体94mg,收率51％；¹H NMR(DMSO-d6,400MHz):δ10.92(s,1H),7.41(dd,1H,J＝8.4Hz,1.6Hz),7.35(d,2H,J＝7.6Hz),7.21(d,2H,J＝8.0Hz),7.10(dd,1H,J＝8.4Hz,1.6Hz),6.78(t,1H,J＝8.0Hz),5.67(s,1H),5.35(s,2H),2.62(2H,t,J＝8.0Hz),1.61(m,2H),1.30-1.26(m,12H),0.88(t,3H,J＝6.4Hz).ESI-MS(m/z):[M+Na]⁺＝393.0(Calcd:370.2).。

实施例3：合成化合物I-3，2,3-二羟基苯甲酸对葵基苄酯

合成方法与化合物I-1的制备方法类似，获得白色固体81mg,收率42％；¹H NMR(DMSO-d6,400MHz):δ10.92(s,1H),7.40-7.34(m,3H),7.22-7.11(m,3H),6.82-6.73(m,1H),5.68(s,1H),5.35(s,2H),2.67-2.55(m,2H),1.70-1.53(m,2H),1.39-1.14(m,14H),0.88(t,3H,J＝6.4Hz).ESI-MS(m/z):[M+Na]⁺＝407.0(Calcd:384.2).。

实施例4：合成化合物I-4，2,3-二羟基喹啉-4-甲酸十四烷酯

步骤1.(E)-2-(2-苯磺酰肼)乙酸的合成，反应式如下：

将50％水合乙醛酸(7.4g,50mmol)加入到50ml水中，加热到60℃.将对甲苯磺酰肼(9.3g,50mmol)的25ml盐酸溶液(2.5mol/L)加入其中，60℃反应2h后冷却至室温，置于冰箱中过夜，有大量固体析出，过滤，冰水洗滤饼得粗品，干燥后将粗品用乙酸乙酯/四氯化碳(1:2)重结晶得到9.1g白色晶体，收率75％；

步骤2.(E)-2-(2-苯磺酰肼)乙酸氯的合成，反应式如下：

N₂气保护下，(E)-2-(2-苯磺酰肼)乙酸(2.30g,9.4mmol)加入到20ml干燥的甲苯中，加入氯化亚砜(1.37mL,18.8mmol),加热回流2h,冷却至室温后蒸除溶剂得到2.0g粗品，直接用于下一步；

步骤3.重氮乙酸十四烷酯的合成，反应式如下：

N₂气保护下，(E)-2-(2-苯磺酰肼)乙酸氯(2.00g,7.6mmol)加入到50ml干燥二氯甲烷中，冰浴条件下加入十四醇(1.64g，7.6mmol)，将三乙胺(2.14mL,15.2mmol)的二氯甲烷溶液缓慢滴入其中，0℃下搅拌1h后减压蒸除溶剂，残余物经硅胶柱层析得0.96g黄色液体，收率45％；¹H NMR(400MHz,CDCl₃):δ＝4.71(s,1H),4.12(t,J＝6.4Hz,2H),1.64-1.58(m,2H),1.29-1.24(m,22H),0.86(t,J＝7.2Hz,3H).；

步骤4.2,3-二羟基喹啉-4-甲酸十四烷酯的合成，反应式如下：

N₂气保护下，靛红(100mg,0.73mmol)，二乙胺(0.15mL,1.4mmol)和重 氮乙酸十四烷酯(0.40g,1.40mmol)加入到15mL乙醇中，室温搅拌64h，蒸干溶剂后，剩余物中加入1mol/L盐酸(75mL)，室温搅拌40h后过滤得到黄色固体，粗品经硅胶柱层析得117mg白色固体，收率40％；¹HNMR(400MHz,CDCl₃)δ＝11.48(s,1H),10.19(s,1H),8.11(d,J＝8.0Hz,1H),7.44-7.37(m,2H),7.30-7.28(m,1H),4.51(t,J＝6.8Hz,2H),1.90-1.83(m,2H),1.52-1.45(m,2H),1.39-1.25(m,20H),0.87(t,J＝7.2Hz,3H).ESI-MS(m/z):[M+H]⁺＝402.0(Calcd:401.2).。

实施例5：体外生物活性测试

本实施例依据实验原理：在神经退行性病变动物模型中，NGF能阻止或减少神经元的死亡，一定程度上可阻止AD的发生及发展，具有促进神经生长和神经保护作用；采用目前应用最广泛的评价化合物类NGF作用的细胞模型PC12细胞模型，在NGF作用下，PC12细胞能停止分裂，长出突起，转化成神经元样细胞；因此，能导致PC12细胞转化成神经元样细胞的化合物具有防治阿尔茨海默病等神经退行性疾病的应用价值；

实验方法：

将20×10⁴个PC12细胞培养于含10mL DMEM培养基(内含10％马血清、5％胎牛血清)的培养瓶中，两天后换一次培养基，再过三天传代，进行体外活性测试时，吸出培养基，PBS洗涤，胰酶-EDTA消化后离心，而后进行细胞计数，24孔细胞培养板每孔先加入1mL含血清的DMEM培养基，每孔接种2×10⁴个细胞，置于37℃，5％CO₂培养箱培养24小时后加样，

以含5‰DMSO的无血清DMEM培养基为阴性对照，40ng/mL NGF为阳性对照，化合物使用DMEM培养基配置成不同的浓度进行类NGF活性测试，用1mL上述溶液将24孔细胞板的原培养基取代后，置于37℃,5％CO₂培养箱中培养，相差显微镜下每隔24h、连续6天观察细胞形态变化，记录细胞分化率(神经突起长于胞体直径一倍的细胞数目与视野下总细胞数目的比值)，每孔随机选三处，每个视野最少选择100个细胞，并统计作图；

实验结果显示：在1-30μM的浓度下，48h后所测试的化合物均显示出NGF mimics活性；化合物I-1，I-4在1μM的浓度下诱导PC12细胞产生的神经突起分化率超过40ng/mL NGF的诱导作用(如图1，图2所示)。