本发明属药物化学领域，涉及一类新型的哌啶烷氨甲酰基苯酞类化合物（i）、其制备方法、药物组合物和在制备治疗和/或预防神经退行性相关疾病药物中的用途，包括但不限于血管性痴呆、阿尔茨海默氏症、帕金森症、亨廷顿症、hiv相关痴呆症、多发性硬化症、进行性脊髓侧索硬化症、神经性疼痛、青光眼等神经退行性疾病。
背景技术
阿尔茨海默症（alzheimer’sdisease，ad，老年痴呆症）是一种以进行性认知障碍和记忆力损害为主的中枢神经系统退行性疾病，其发病率呈逐年上升趋势，成为仅次于心血管病和癌症的高发性疾病，在欧美等发达国家已上升为死亡原因的第四位。据世界卫生组织报告，全球65岁以上老人有10%智力障碍，其中二分之一发生痴呆，八十五岁以上发病率近50%。在我国ad患者人数约600-700万，发病率超过5%。随着全球人口老龄化进程的加快，其发病率呈明显上升趋势，据alzheimer'sdiseaseinternational在2013年12月公布的《阿尔茨海默症的全球影响：2013-2050》报告中指出，ad将成为未来几十年全球面临的最大健康挑战，到2030年，患者人数将由2013年的4400万上升到7600万，到2050年，这一数值将达到惊人的1.35亿。由于ad临床表现为记忆能力、定向能力、思维和判断能力减退，以及日常生活能力降低，甚至出现异常精神行为症状等，使患者护理难度较大，给社会和家庭带来沉重负担。目前已批准用于治疗轻/中度ad的药物有乙酰胆碱酯酶（ache）抑制剂，以及用于重度ad治疗的n-甲基-d-天冬氨酸（nmda）受体拮抗剂。但临床使用表明，这些药物可通过提高患者体内乙酰胆碱水平或者抑制兴奋性氨基酸的兴奋毒性来缓解ad症状，但不能有效阻止或逆转病程，而且还会引起幻觉、意识混沌、头晕、头痛、恶心、肝脏毒性、食欲不振以及大便频繁等严重毒副作用，因而长期疗效不甚理想。因此，临床上迫切需要研发具有新型作用机制的ad治疗药物。
ad属多种因素引起的疾病，发病机理复杂，其发病机制至今还未完全阐明，但研究表明，患者脑内乙酰胆碱水平的下降、β-淀粉样蛋白的过度生成与沉积、脑血管内的血小板聚集、金属离子代谢紊乱、ca2+平衡失调、tau-蛋白过度磷酸化导致的神经纤维缠结、谷氨酸受体活性过高、氧化应激产生大量活性氧（ros）和自由基以及神经炎症反应等多种因素在ad的发病过程中扮演重要角色。针对上述发病因素，研究人员采用传统“一药一靶”药物设计策略，发现了大量对某一靶点具有高活性和高选择性的药物，如：胆碱酯酶抑制剂和n-甲基-d-天冬氨酸受体拮抗剂等。但这些药物存在作用靶点单一、临床使用毒副作用较多、对ad患者的长期疗效欠佳等问题。
近年来，随着对ad致病机理的不断阐明，发现ad的发生和发展具有多机制、多因素作用的特点，不同机制之间又相互关联相互影响，构成了ad发生和发展过程中复杂的网络调控系统。显然，研发可同时作用于ad病理过程中多个环节的治疗药物是目前的必然选择。基于上述结果，研究人员提出了“多靶点导向药物”（multitarget-directedligands,mtdls）策略来研发抗神经退行性疾病药物。所谓“多靶点药物”是指单一化学实体同时作用于疾病网络中的多个靶点，对各靶点的作用可产生协同效应，使总效应大于各单效应之和，此类药也称为“multifunctional”或“multipotential”药物。多靶点药物与多药联合应用以及复方药物的主要区别在于：可减少服药量、提高治疗效果、避免药物之间的相互作用及由此带来的毒副作用，均一的药代动力学特性，便于使用等。因此，研究开发具有新型化学结构、新型作用机制，且具有多靶点作用、低毒副作用的抗神经退行性疾病治疗药物不仅符合社会老龄化进程的迫切需求，而且具有良好的市场前景。设计并发现同时具有抑制乙酰胆碱酯酶、抑制β-淀粉样蛋白的过度生成与沉积、抗氧化应激、抗血小板凝聚、以及抗神经炎症反应的多靶点ad治疗药物仍是目前重要的研究方向。
技术实现要素：
本发明目的在于公开一类哌啶烷氨甲酰基苯酞类化合物（i）及其药学上可接受的盐。
本发明另一目的在于公开该类哌啶烷氨甲酰基苯酞类化合物（i）及其药学上可接受的盐的制备方法。
本发明的又一目的在于公开包含该类哌啶烷氨甲酰基苯酞类化合物（i）及其药学上可接受的盐的药物组合物。
本发明再一目的在于公开该类哌啶烷氨甲酰基苯酞类化合物（i）及其药学上可接受的盐具有多靶点作用，可用于制备治疗和/或预防神经退行性相关疾病的药物中的用途，包括但不限于血管性痴呆、阿尔茨海默氏病、帕金森症、亨廷顿症、hiv相关痴呆症、多发性硬化症、进行性脊髓侧索硬化症、神经性疼痛、青光眼等神经退行性疾病。
本发明所提供的哌啶烷氨甲酰基苯酞类化合物（i）的化学结构通式为：
式中：x表示o、nr6或s；r2和r3各自独立地表示h、oh、sh、c1~c12烷基、c1~c12烷氧基、cn、卤素、nr4r5或c1~c12烷硫基；r4和r5各自独立地表示h、c1~c12烷基；nr4r5也表示四氢吡咯基、吗啉基或哌啶基；r2和r3可在苯环任意可能的位置；r1表示h、c1~c12烷基、苄基或取代苄基；r6表示h、c1~c12烷基、苯基或取代苯基、苄基或取代苄基；m表示0-6；n表示0-12；所述化合物为r构型、s构型或消旋体；上述术语“卤素”是指f、cl、br、或i；“取代苯基”或“取代苄基”是指被苯环上被1-4个选自下组的基团所取代的苯基或苄基：f、cl、br、i、c1-4烷基、c1-4烷氧基、nr7r8、三氟甲基、三氟甲氧基、硝基、氨基、羧基、羟基、氰基，r7和r8各自独立地表示c1~c12烷基，nr7r8也表示四氢吡咯基、吗啉基或哌啶基；这些取代基可在苯环的任意可能位置。
本发明所提出的哌啶烷基苯酞类化合物（i）可通过以下方法制备得到：
以相应的羧烷基苯酞类化合物消旋体或光学异构体（1）和哌啶-4-烷基胺类化合物（2）为起始原料，在适当溶剂中和缩合剂存在条件下反应，得相应的哌啶烷氨甲酰基苯酞类化合物（i）消旋体或光学异构体；也可利用常规手性hplc色谱法将相应的哌啶烷氨甲酰基苯酞类化合物（i）消旋体进行分离，即可得到相应的光学异构体；其反应式如下：
式中：x、r1、r2、r3、m和n的定义与哌啶烷氨甲酰基苯酞类化合物（i）的化学结构通式相同。
对于上述合成路线，其具体制备方法描述如下：
反应所用缩合剂为：氯甲酸c1-8脂肪醇酯类化合物（如：氯甲酸乙酯、氯甲酸叔丁酯、氯甲酸苄酯等）、n-乙氧羰基-2-乙氧基-1,2-二氢喹啉（eedq）、碳二亚胺类化合物（如：dcc、edci）、氰基磷酸二乙酯（depc）、2-氯-4,6-二甲氧基-1,3,5-三嗪（简称为cdmt）、氯化4-(4,6-二甲氧基-1,3,5-三嗪-2-基)-4-甲基吗啉盐（简称为dmtmm），其中，dmtmm中的阴离子为氯、溴、高氯酸根、氟硼酸根、甲烷磺酸基、苯磺酸基、对甲苯磺酸基、樟脑磺酸基、氨基磺酸基，优选缩合剂为：氯甲酸乙酯、二环己基碳二亚胺（dcc）、1-乙基-3-(3-二甲胺丙基)碳二亚胺盐酸盐（edci）或dmtmm；反应所用溶剂为：水、c1-6醇、c3-8脂肪酮、c5-10脂肪烷烃（如：正己烷、正庚烷等）、n,n-二甲基甲酰胺、醚类（如：乙醚、异丙醚、甲基叔丁基醚、四氢呋喃、乙二醇二甲醚等）、c1-6脂肪酸与c1-6脂肪醇所形成酯、卤代烃（如：二氯甲烷、氯仿、1,2-二氯乙烷、邻二氯苯等）、芳香烃或取代芳香烃（如：苯、甲苯）、乙腈，优选溶剂为：四氢呋喃、n,n-二甲基甲酰胺、水、二氯甲烷、异丙醇、丙酮、乙酸乙酯、甲苯；羧烷基苯酞类化合物消旋体或光学异构体（1）：哌啶-4-烷基胺类化合物（2）：缩合剂的摩尔投料比为1.0：1.0~9.0：1.0~9.0，优选摩尔投料比为1.0：1.0~4.0：1.0~5.0；缩合反应温度为0~130℃，优选反应温度为0~50℃；缩合反应时间为30分钟~48小时，优选反应时间为1~20小时。
按照上述方法所得之哌啶烷氨甲酰基苯酞类化合物（i）分子中含有氨基，该氨基呈碱性，可与任何合适的酸通过药学上常规的成盐方法制得其药物学上可接受的盐，所述的酸为：盐酸、氢溴酸、硝酸、硫酸、磷酸、c1-6脂肪羧酸（如：甲酸、乙酸、丙酸等）、草酸、苯甲酸、水杨酸、马来酸、富马酸、琥珀酸、酒石酸、柠檬酸、苹果酸、硫辛酸、c1-6烷基磺酸（如：甲基磺酸、乙基磺酸等）、樟脑磺酸、苯磺酸或对甲苯磺酸。
本发明的起始原料——羧烷基苯酞类化合物消旋体或光学异构体（1）和哌啶-4-烷基胺类化合物（2）可用本领域常见的技术制得，包括但不局限于以下文献中所公开的方法：1、matarloj.s.etal.biochemistry2015,54(42),6514-6524；2、李果等.精细与专用化学品2004,12(12),19-21；3、guol.etal.syn.commun.2004,34(7),1183-1189；4、antoniad.m.etal.beilsteinj.org.chem.2015,11,2591-2599；5、kellerm.etal.bioorg.med.chem.2015,23(14),3970-3990；6、asadipoura.etal.eur.j.med.chem.2013,70,623-630；7、zonghual.etal.j.med.chem.2013,56(22),9089-9099。
本发明所公开的药物组合物包括治疗有效量的一种或多种哌啶烷氨甲酰基苯酞类化合物（i）或其药学上可接受的盐，该药物组合物可进一步含有一种或多种药学上可接受的载体或赋形剂。所述“治疗有效量”是指引起研究者或医生所针对的组织、系统或动物的生物或医药反应的药物或药剂的量；所述“组合物”是指通过将一种以上物质或组份混和而成的产品；所述“药学上可接受的载体”是指药学上可接受的物质、组合物或载体，如：液体或固体填充剂、稀释剂、赋形剂、溶剂或包囊物质，它们携带或转运某种化学物质。本发明所提供的药物组合物其理想的比例是，哌啶烷氨甲酰基苯酞类化合物（i）或其药学上可接受的盐作为活性成分占总重量比2%～99.5%。
本发明所公开的哌啶烷氨甲酰基苯酞类化合物（i）及其药学上可接受的盐进行了如下的生物活性筛选。
（1）哌啶烷氨甲酰基苯酞类化合物（i）对乙酰胆碱酯酶和丁酰胆碱酯酶的抑制活性
向96孔板中依次加入1.0mmol/l碘化硫代乙酰胆碱或碘化硫代丁酰胆碱（均购自sigma公司）30µl、ph7.4的pbs缓冲液40µl、待测化合物溶液20µl（dmso含量小于1%）和10µl乙酰胆碱酯酶（大鼠脑皮层5%匀浆上清液，ph7.4的磷酸缓冲液作匀浆介质）或丁酰胆碱酯酶（大鼠血清25%上清液，ph7.4磷酸缓冲液作匀浆介质）溶液，加毕混匀后，37℃孵育15min，向各孔中加入0.2%的5,5’-二硫代-双(2-硝基苯甲酸)（dtnb,购自sigma公司）溶液30µl显色，用酶标仪测定405nm处各孔的光密度（od值），与不加待测样品的空白孔比较，计算化合物对酶的抑制率（酶抑制率(%)=(1-样品组od值/空白组od值)×100%）；选择化合物的五至六个浓度，测定其酶抑制率，并以该化合物摩尔浓度的负对数与酶的抑制率线性回归，求得50%抑制率时的摩尔浓度即为该化合物的ic50。测定结果表明，本发明实施例中所公开的哌啶烷氨甲酰基苯酞类化合物（i）对乙酰胆碱酯酶均具有显著抑制作用，其ic50为2.0×10-3nm~10.0µm，手性构型对抑制乙酰胆碱酯酶的活性影响不显著；测定结果还显示，哌啶烷氨甲酰基苯酞类化合物（i）对乙酰胆碱酯酶的抑制活性显著高于对丁酰胆碱酯酶的抑制活性（选择性大于100倍以上），说明本发明所公开的化合物对乙酰胆碱酯酶具有选择性抑制作用，表明该类化合物对外周系统的毒性较小。另外，测定结果还显示，在临床上使用的卡巴拉汀对ache抑制的ic50为10.5µm，对丁酰胆碱酯酶抑制的ic50为2.6µm；并且如下所示的对照化合物（ii）（其化学结构式中的y分别表示o、nh或s）和对照化合物（iii）对乙酰胆碱酯酶抑制的ic50均大于100µm；
（2）哌啶烷氨甲酰基苯酞类化合物（i）的抗氧化活性（orac-fl方法）
参照文献（qiang,x.m.etal.eur.jmed.chem.2014,76,314-331）所报道的方法进行测定，即：6-羟基-2,5,7,8-四甲基色烷-2-羧酸（trolox）用ph7.4的pbs缓冲液配成10-80µmol/l的溶液，荧光素（fluorescein）用ph7.4的pbs缓冲液配成250nmol/l的溶液，2,2’-偶氮二异丁基脒二盐酸盐（aaph）使用前用ph7.4的pbs缓冲液配成40mmol/l的溶液。向96孔板中加入50-10µmol/l的化合物溶液和荧光素溶液，混匀，37°c孵育15min，加入aaph溶液，使每孔总体积为200µl，混匀，立即置于varioskanflashmultimodereader(thermoscientific)仪中，在485nm激发波长和535nm发射波长下连续测定90min。计算出荧光衰减曲线下面积auc，其中以1-8µmol/l的trolox作为标准，以不加待测样品为空白，化合物的抗氧化活性结果表达为trolox的当量，其计算公式为：[(aucsample-aucblank)/(auctrolox-aucblank)]×[(concentrationoftrolox/concentrationofsample)]，每个化合物每次测定3个复孔，每组实验独立重复三次。测定结果表明，本发明实施例中所公开的哌啶烷氨甲酰基苯酞类化合物（i）的抗氧化活性为trolox的0.2～2.0倍，说明该类化合物具有较强抗氧化活性；而卡巴拉汀在相同条件下测得的抗氧化活性小于trolox的0.1倍。
（3）哌啶烷氨甲酰基苯酞类化合物（i）对aβ1-42自身聚集的抑制活性
参照文献（qiang,x.m.etal.eur.jmed.chem.2014,76,314-331）所报道的方法进行测定，即：预处理后的aβ1-42用dmso配成储备液，使用前用ph7.4的pbs缓冲液稀释至50µm；待测化合物用dmso配成2.5mm储备液，使用前用ph7.4的pbs缓冲液稀释至相应浓度，取20µl的aβ1-42溶液+20µl的待测化合物溶液、20µl的aβ1-42溶液+20µl的pbs缓冲液（含2%dmso）于96孔板中，37°c孵育24h，然后加入160µl含有5µm硫黄素t的50mm的甘氨酸-naoh缓冲液（ph=8.5），振摇5s后立即用多功能酶标仪在446nm激发波长和490nm发射波长下测定荧光值；aβ1-42+待测化合物的荧光值记为ifi，aβ1-42+pbs缓冲液的荧光值记为ifc，只含有pbs缓冲液的荧光值记为if0，化合物抑制aβ1-42自身聚集的抑制率为：100-(ifi-if0)/(ifc-if0)*100；选择化合物的五至六个浓度，测定其抑制率；每个化合物每个浓度复测三次，以姜黄素为阳性对照。测定结果表明，本发明实施例中所公开的哌啶烷氨甲酰基苯酞类化合物（i）对aβ1-42自身聚集均具有显著抑制活性，在20.0µm浓度下对aβ1-42自身聚集的抑制率在30.0%～60.0%之间；而临床上广泛使用的抗ad药物：多奈哌齐、卡巴拉汀、盐酸美金刚胺、以及上述对照化合物（ii）（其化学结构式中的y分别表示o、nh或s）和对照化合物（iii）在25.0µm浓度下对aβ1-42自身聚集的抑制率均小于10%。
（4）哌啶烷氨甲酰基苯酞类化合物（i）的抗血小板聚集活性
取雄性家兔3只，用利多卡因局部麻醉，手术分离颈总动脉取血，采取3.8%枸橼酸钠1：9抗凝，以500r/min离心10分钟，制备富血小板血浆（prp），剩余部分再以3000r/min离心，制备贫血小板血浆（ppp），按比浊法进行血小板聚集实验。测定管中加入240µl的prp和30µl不同浓度受试药物，温孵5分钟，分别以30µl二磷酸腺苷（adp）（终浓度为10µmol/l），30µl凝血酶（终浓度为0.5u/ml）和30µl花生四烯酸（aa）（终浓度为1.0mmol/l）为诱导剂，观察记录5分钟内最大聚集率。用生理盐水（ns）作对照，计算各受试化合物的抑制率（%）。测定结果表明，本发明实施例中所公开的哌啶烷氨甲酰基苯酞类化合物（i）对adp诱导、凝血酶诱导和aa诱导的血小板聚集均有显著抑制作用，其抑制率在15.0%～40.0%。而临床上广泛使用的抗ad药物：多奈哌齐、卡巴拉汀、盐酸美金刚胺、以及上述对照化合物（iii）对血小板聚集的抑制率均小于5.0%；而对照化合物（ii）（其化学结构式中的y分别表示o、nh或s）对血小板聚集的抑制率在8.2%～12.0%。
具体实施方式
通过下面的实施例可对本发明进行进一步的描述，然而，本发明的范围并不限于下述实施例。本领域的专业人员能够理解，在不背离本发明的精神和范围的前提下，可以对本发明进行各种变化和修饰。
实施例1哌啶烷氨甲酰基苯酞类化合物（i）的制备通法
将羧烷基苯酞类化合物消旋体或光学异构体（1）1.0mmol、哌啶-4-烷基胺类化合物（2）1.3mmol和四氢呋喃25ml加入反应瓶中，搅拌均匀后，加入1-乙基-3-(3-二甲胺丙基)碳二亚胺盐酸盐（edci）2.0mmol，室温搅拌反应2.0～20.0小时（反应进程用tlc跟踪），反应结束后，减压蒸除溶剂，残余物中加入50ml二氯甲烷，依次用去离子水、饱和碳酸钠水溶液和饱和氯化钠水溶液洗涤，有机层经无水硫酸钠干燥后过滤，减压蒸除溶剂，残余物经硅胶柱层析纯化（洗脱液：二氯甲烷:甲醇=20～30:1v/v），得相应的哌啶烷氨甲酰基苯酞类化合物（i），收率60.0%-95.0%，其化学结构均经1h-nmr、13c-nmr和esi-ms确证；所得目标物的纯度经hplc测定均大于97.0%。采用上述通法制备得到的目标物结构如下：
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实施例2哌啶烷氨甲酰基苯酞类化合物（i）与酸成盐制备通法
在反应瓶中加入按照上述实施例1所得之哌啶烷氨甲酰基苯酞类化合物（i）1.0mmol和丙酮25ml，搅拌均匀后加入4.0mmol相应的酸，升温回流搅拌反应20分钟，反应结束后冷却至室温，减压蒸除溶剂，残余物用丙酮重结晶，过滤析出的固体，即得哌啶烷氨甲酰基苯酞类化合物（i）的盐，其化学结构经1hnmr和esi-ms确证。