专利名称：一种治疗早老性痴呆的药物及其制备工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及西药技术领域，具体涉及一种治疗早老性痴呆的药物及其制备工艺。
背景技术：
阿尔茨海默病(Alzheimer’s Disease，AD)，又称早老性痴呆，是一种以进行性记忆和认知功能缺损为特征的多病因因素参与的神经退行性疾病。我国60岁以上人群的患病率为3.4-3.9％，其中65岁以上的北方城镇居民AD的患病率为6.9％，接近欧洲(6.4％)和日本(7.0％)，AD已成为老年人群中继心血管病、恶性肿瘤、中风之后的第四大“杀手”。随着世界人口的老龄化和人均生存年龄的延长，AD已成为日益突出的社会和医学问题，将给社会和医疗保健系统带来沉重负担，寻找早老性痴呆的有效预防和治疗药物是亟待解决的战略课题。
石杉碱甲(Huperzine A，Hup-A)，化学名(5R，9R，11E)-5-氨基-11-亚乙基-5，6，9，10-四氢-7-甲基-5，9-亚甲环芳辛骈-2(1H)-吡啶酮，是中科院上海药物研究所从石松科植物千层塔[Huperzia serrata(Thunb.)Thev.]的酚性部分获得的生物碱。大量的药理活性筛选实验表明，Hup-A是高效的乙酰胆碱酯酶(AChE)抑制剂，其抑酶活性为毒扁豆碱的3倍，而对丁酰胆碱酯酶的抑制作用较弱；Hup-A不仅是高效、高选择性的可逆性AChE抑制剂，而且可提高学习和记忆功能；同时，Hup-A的手性对其生物活性也至关重要，(-)-Hup-A抑制AChE活性的能力几乎是其外消旋混合物的2倍，是(+)-Hup-A的33倍。因此，Hup-A作为治疗AD的新药已被批准上市。
但Hup-A仍然存在着下述的问题，1、毒副作用较大Hup-A主要为口服给药，血脑屏障(BBB)导致脑内药物浓度较低，药物全身分布广泛，即肾、肝含氨酶升高(肝毒性)等副作用；2、药效不够高目前无AD根治药物，Hup-A也仅为病症改善药物，其用药量相对较大，用药次数多，病人需长期服药。由于Hup-A的安全性和有效性急需得到提高，近年来，国内外实验室对Hup-A正做大量结构改造和构效关系研究，试图寻找比Hup-A药效更好、毒性更低的化合物。
发明内容
本发明的目的是要提供一种治疗早老性痴呆的药物及其制备工艺，以克服现有技术存在的毒副作用较大和药效不够高的缺点。
为克服现有技术存在的问题，本发明的技术方案是，一种治疗早老性痴呆的药物，其化学结构式如下 R为N-甲基氢化吡啶-3-甲酰基取代基，即N-甲基-1，4-二氢吡啶-3-甲酰基或N-甲基-1，2，5，6-四氢吡啶-3-甲酰基 其中，R为N-甲基-1，2，5，6-四氢吡啶-3-甲酰基取代的化合物的药理活性较好，且安全性高，具有更好的临床应用价值。
一种治疗早老性痴呆的药物的制备工艺，其特征在于将石杉碱甲与烟酸或烟酰氯盐酸盐在无水溶剂中缩合，CH3I反应后，经N-甲基吡啶环的特异性二氢化(NaHCO3/Na2S2O4还原剂)或四氢化(NaBH4/HOAc还原剂)反应后，分别得到以酯键方式连结的石杉碱甲的N-甲基-1，4-二氢吡啶-3-甲酸酯衍生物(HA-T1)和石杉碱甲的N-甲基-1，2，5，6-四氢吡啶-3-甲酸酯衍生物(HA-T2)。其中以将石杉碱甲与烟酸进行酯化反应的工艺更好，它可提高2位羟基的酯化反应几率，降低5位氨基的酰胺化反应；实验采用4-N，N-二甲氨基吡啶(DMAP)作为该酯化反应的碱性条件，优于吡啶、三乙胺等，可较好的促进吡啶酮环互变异构体的形成和稳定的保持，有利于反应向酯化的方向进行。
与现有技术相比，本发明的优点是1、疗效好药理实验表明，HA-T1和HA-T2衍生物对早老痴呆小鼠的学习记忆功能改善作用明显优于石杉碱甲，这样患者的用药量将大幅减少，同时用药次数减少。本发明优化了石杉碱甲的药用性能，是由其基础上发展起来的高端新产品，是抗早老痴呆更好的新化合物。
2、毒副作用低于石杉碱甲急性毒性试验表明，HA-T1和HA-T2衍生物比石杉碱甲有更高的安全性。
3、制备工艺简单本发明以疗效确切的石杉碱甲为先导化合物，合成和筛选活性更高的石杉碱甲衍生物的方法简单易行，可工业化规模生产。
4、适用范围广药理研究表明，HA-T1和HA-T2衍生物为强效AChE抑制剂，可作为药物用于早老痴呆(阿尔茨海默病)的防治；HA-T1和HA-T2衍生物可明显改善东莨菪碱所致学习记忆障碍小鼠的记忆功能，可作为提高记忆功能的食品添加剂或营养保健品。
附图是实施例1的反应过程示意图。
具体实施例方式下面的实施例用于详细说明本发明，没有任何意义上的对本发明的限制作用。
下面通过两个实施例对制备工艺进行详细描述。
实施例1参见附图，HA-T1和HA-T2化合物的合成(1)烟酰化反应石杉碱甲与烟酸的酯化反应取石杉碱甲0.1mmol，加入无水二氯甲烷，冰浴搅拌下，依次加入烟酸0.4mmol，DMAP 0.06mmol，N，N-双环己基碳二亚胺(DCC)0.4mmol，冰浴下反应3h，然后45℃回流反应8h。停止反应，反应液滤过，用无水二氯甲烷洗涤，滤液浓缩，上硅胶H柱，洗脱液(环己烷∶醋酸乙酯＝4∶1)洗脱。收集洗脱液，点板，合并含产物的洗脱液，真空抽干得样品即化合物(A)。
(2)碘甲烷化反应将化合物(A)及适量无水丙酮加入反应瓶中，呈混悬液，搅拌，滴入过量碘甲烷，避光室温搅拌反应48h，得黄色固体，过滤，无水乙醇重结晶，得化合物(B)。
(3)选择性还原氢化反应HA-T1的制备在冰浴中将化合物(B)，150mL脱气水和30mL脱气乙酸乙酯加入反应瓶中，抽真空，通入氮气。在室温通氮气下逐滴加入10mmol NaHCO3和2.2mmol Na2S2O4的脱气水溶液于反应液中，反应2h。分取酯层，水层用脱气乙酸乙酯萃取3次，与酯层合并，脱气水冼2次，无水Na2SO4干燥，过滤浓缩得黄色固体即化合物(C)(HA-T1)。
HA-T2的制备化合物(B)溶于60mL无水乙醇中，冰浴下加入30mL乙酸，在冰浴下分批加入NaBH40.2mmol，加毕去冰浴，升温至室温后再反应3h，反应毕于冰浴下滴加30mL水，室温反应过夜。减压回收乙醇，加入少量水，用乙醚提取(30mL×2)，水层在冰浴冷却下用10％NaOH溶液调至pH9～10，用二氯甲烷提取(60mL×3)，有机相用无水硫酸镁干燥，过滤，减压回收溶剂，得浅黄色固体化合物(D)(HA-T2)。
化合物结构式分别表示如下 实施例2HA-T1和HA-T2化合物的合成(1)烟酰化反应石杉碱甲与烟酰氯的醇解反应在无水条件下并装有干燥装置及气体吸收装置后，将过量SOCl2加入反应瓶中，用冰水浴冷却到0℃左右，搅拌，加入0.06mol烟酸，并滴入5～7滴无水DMF，油浴缓慢升温到80℃左右，回流3h，减压蒸除SOCl2，得浅黄色固体即烟酰氯盐酸盐。
于冰盐浴下，在合成的烟酰氯盐酸盐中加入50mL丙酮，先后滴加30mL无水三乙胺的丙酮液和0.04mol Hup-A的丙酮液，室温反应过夜，过滤，滤液浓缩后加入90mL醋酸水溶液(冰醋酸/水＝5/2)，室温搅拌2h，加入25mL水，适量苯萃取水层数次，用NaHCO3粉末调酸水层pH至4.5，乙酸乙酯萃取水层，相继用水、饱和食盐水洗涤酯层，无水Na2SO4干燥，过滤，滤液浓缩得黄色固体，乙醇重结晶，得黄色晶体(A)。
(2)碘甲烷化反应将化合物(A)及适量无水丙酮加入反应瓶中，呈混悬液，搅拌，滴入过量碘甲烷，避光室温搅拌反应48h，得黄色固体，过滤，无水乙醇重结晶，得化合物(B)。
(3)选择性还原氢化反应HA-T1的制备在冰浴中将化合物(B)，150mL脱气水和30mL脱气乙酸乙酯加入反应瓶中，抽真空，通入氮气。在室温通氮气下逐滴加入10mmol NaHCO3和2.2mmol Na2S2O4的脱气水溶液于反应液中，反应2h。分取酯层，水层用脱气乙酸乙酯萃取3次，与酯层合并，脱气水冼2次，无水Na2SO4干燥，过滤浓缩得黄色固体即化合物(C)(HA-T1)。
HA-T2的制备化合物(B)溶于60mL无水乙醇中，冰浴下加入30mL乙酸，在冰浴下分批加入NaBH40.1mol，加毕去冰浴，升温至室温后再反应3h，反应毕于冰浴下滴加30mL水，室温反应过夜。减压回收乙醇，加入少量水，用乙醚提取(30mL×2)，水层在冰浴冷却下用10％NaOH溶液调至pH9～10，用二氯甲烷提取(60mL×3)，有机相用无水硫酸镁干燥，过滤，减压回收溶剂，得浅黄色固体化合物(D)(HA-T2)。
上述的制备工艺所采用的理论依据是石杉碱甲吡啶酮环结构中的内酰胺与共轭烯烃相邻，容易通过互变异构为烯醇形式，形成稳定的大π键，2位羰基变为羟基，则石杉碱甲的结构中就有5位氨基和2位羟基两个基团与烟酰基进行酰胺化和酯化反应。石杉碱甲的互变异构体如下 石杉碱甲5位氨基空间位阻较大，反应较困难，而2位羟基的空间位阻较小，故烟酸或烟酰氯应优先与石杉碱甲的2位羟基反应。本实验证明其酯化反应主要发生在2位羟基，同时本实验采用4-N，N-二甲氨基吡啶(DMAP)作为该酯化反应的碱性条件，并也作为促进吡啶酮环的互变异构体的形成和保持其稳定，有利于反应向酯化的方向进行。
以上述制备工艺生产的HA-T衍生物的药理作用由以下实验结果明确给出(1)动物模型与给药各样品用0.1％CMC配置。将小鼠随机分为正常组、东莨菪碱模型组、石杉碱甲衍生物治疗组、石杉碱甲阳性对照组。连续灌胃给药8d，末次给药30分后进行训练，除正常组外，其余各组于训练前10分钟腹腔注射东莨菪碱，24小时后测试，记录其潜伏期及5分钟内错误次数。
(2)小鼠Morris水迷宫实验该装置由一不锈钢制成的圆柱形水池和一可移动位置的圆柱形透明有机玻璃站台组成。水池上方通过一摄像机与监视电视和计算机连接，利用计算机软件对动物的活动进行全程跟踪。水池水深25cm(高出站台1cm)，水温控制在(23±0.5)℃，在水池边缘上等距离设东西南北四个标记点，将水池均等地分为4个象限，站台置于第一象限，每只动物每天训练4次，每次采用不同的入水点，每次训练2min。训练时将动物面朝池壁轻轻放入水中，同时启动记录装置，开始记录。动物找到并爬上站台后，让其停留20s，若动物入水后2min内未能找到或爬上站台，则将其放置于站台上站立20s。之后，将动物从站台上取下休息2min，再进行下一次训练。结果以小鼠寻找站台的潜伏期及错误次数表示。
(3)小鼠避暗法试验JMM94多功能回避性条件反射仪。该装置由两部分组成，训练箱由黑色和白色有机玻璃分别组成一个暗室和一个明室，两室之间有一直径70mm的通道，两室底部均铺以不锈钢栅，暗室底部可以通电，电压强度为40V，该装置通过导线与自动记录打印机相连接，可监测记录实验动物活动情况，实验结束时自动打印出实验结果。小鼠放入明箱后，会通过孔洞钻入暗箱。暗箱底部铺设带电铜网，小鼠钻入暗箱立即受到电击，而返回明箱，从而获得记忆。训练前让动物适应3min，然后将动物背向洞口放入明室，同时启动自动记录装置，记录3min内动物进入暗室的避暗潜伏期，24h后测验记忆成绩。
(4)测定小鼠脑内乙酰胆碱酯酶活性学习记忆能力测试后断头处死老化模型小鼠，取脑并分离出前脑、纹状体和海马，用试剂盒测定不同脑区乙酰胆碱酯酶(AChE)活性。
表1 药物对东莨菪碱所致学习记忆障碍小鼠空间辨别能力的影响(x±s)
aP＜0.05，aaP＜0.001与东莨菪碱组比较；bP＜0.05，bbP＜0.001与石杉碱甲组比较表2 药物对东莨菪碱所致学习记忆障碍小鼠被动回避能力的影响(x±s)
aP＜0.05，aaP＜0.001与东莨菪碱组比较；bP＜0.05与石杉碱甲组比较表3 药物对东莨菪碱所致学习记忆障碍小鼠大脑AChE活性的影响(x±s，n＝10)
aP＜0.05，aaP＜0.001与东莨菪碱组比较；bP＜0.05与石杉碱甲组比较上述药理实验结果表明，石杉碱甲，石杉碱甲衍生物均为强效AChE抑制剂，并可明显改善东莨菪碱所致学习记忆障碍小鼠的记忆功能，特别是石杉碱甲衍生物比石杉碱甲有更高的生物活性，其中，HA-T2的活性高于HA-T1。这表明这两种HA-T和HA-T2衍生物均有好的临床应用价值，特别是HA-T2化合物。
HA-T的急性毒性试验(一)实验材料石杉碱甲、HA-T和HA-T2用5％CMC配置为602.8mg/mL为原液，NaHCO3调pH7.4，4℃保存，实验时以生理盐水(NaHCO3调pH7.4)低比稀释为所需浓度药液，腹腔注射给药时需灭菌。实验动物用昆明种小鼠，清洁级(二级)，雌雄各半，体重18～22g。观察小鼠在分别经一次性灌服和腹腔注射给予药物后，连续7日内所产生的毒性反应及死亡情况。
(二)HA-T1小鼠灌胃给药的急性毒性试验试验方法将昆明种小鼠随机分为5组，每组10只。禁食16h后，以100％估计致死量为最大给药剂量，采用同体积不同浓度动物分别口服灌胃(ig)给药，各剂量组间间距(量间)比值为0.85，ig的剂量范围为7.3-14.0mg/g，5个剂量组。给药后即刻观察小鼠反应，逐日记录小鼠毒性反应情况及死亡小鼠分布，死亡动物及时尸检，若有肉眼可见明显病变，即作病理切片检查，连续进行7d。用简化机率单位法(B1iss法)计算本药物的LD50及95％可信限。
试验结果实验结果见表1。HA-T1灌胃给药后15～30min，14.0mg/g剂量组全部小鼠及11.9mg/g剂量组5只、10.1mg/g剂量组1只小鼠均出现躁动不安、异常跳跃表现，5h内相继死亡。以上剂量组其余小鼠萎靡，食欲废绝或食量减少，6只小鼠于24～48h内死亡。其余小鼠24～48h进食和自然活动逐渐恢复正常，观察7h存活。8.6mg/g剂量组大部分小鼠、7.3mg/g剂量组全部小鼠给药后无明显异常表现，观察7d全部存活。
各组死亡小鼠大体解剖其心、肝、脾、肺、肾等主要脏器未见明显异常改变。Bliss法计算，HA-T1小鼠灌胃LD50值为10.11mg/g，LD50的95％可信限为9.41～10.81mg/g。
表4 HA-T1小鼠一次性灌胃给药LD50结果
LD50的95％可信限10.11(9.41～10.81)mg/g(三)HA-T2小鼠灌胃的急性毒性试验同试验(二)方法。实验结果见表2。小鼠HA-T2药物灌胃，8.0mg/g剂量组全部小鼠、6.8mg/g剂量组大部分小鼠、5.8mg/g剂量组部分小鼠，约15min出现躁动不安、异常跳跃，其中部分小鼠躯体强直、后肢拖行，7只小鼠20min内死亡。以上剂量未死亡小鼠30min时躁动、强直症状消失，萎靡，活动次数减少，不进食水。24h观察8只小鼠死亡，2～3d内5只小鼠死亡。其余静伏、减食小鼠多于24～48h恢复正常进食及自然活动，观察7d全部存活。
各组死亡小鼠大体解剖其心、肝、脾肺、肾等主要脏器未见明显异常改变。Bliss法计算，HA-T2药物灌胃LD50值为5.97mg/g，LD50的95％可信限为5.46～6.48mg/g。
表5 HA-T2一次性灌胃给药LD50结果
LD50的95％可信限5.97(5.46～6.48)mg/g(四)LD50的急性毒性试结果比较表6 药物对小鼠的半数致死量(LD50)的对比实验结果
实验证实了HA-T和HA-T2石杉碱甲衍生物的安全性；在相同给药量的情况下，HA-T和HA-T2石杉碱甲衍生物比石杉碱甲有更高的安全性。
权利要求
1.一种治疗早老性痴呆的药物，其化学结构式如下 R为N-甲基-1，4-二氢吡啶-3-甲酰基或N-甲基-1，2，5，6-四氢吡啶-3-甲酰基。
2.-种治疗早老性痴呆的药物的制备工艺，其特征在于将石杉碱甲与烟酸或烟酰氯盐酸盐在无水溶剂中缩合，CH3I反应后，经N-甲基吡啶环的特异性二氢化(NaHCO3/Na2S2O4还原剂)或四氢化(NaBH4/HOAc还原剂)反应后，分别得到以酯键方式连结的石杉碱甲的N-甲基-1，4-二氢吡啶-3-甲酸酯衍生物HA-T1或石杉碱甲的N-甲基-1，2，5，6-四氢吡啶-3-甲酸酯衍生物HA-T2。
全文摘要
本发明涉及西药技术领域，具体涉及一种治疗早老性痴呆的药物及其制备工艺。本发明的目的是要提供一种治疗早老性痴呆的药物及其制备工艺，以克服现有技术存在的毒副作用较大和药效不够高的缺点。为克服现有技术存在的问题，本发明的技术方案是，一种治疗早老性痴呆的药物，是石杉碱甲的N－甲基－1，4－二氢吡啶－3－甲酸酯衍生物HA－T1或石杉碱甲的N－甲基－1，2，5，6－四氢吡啶－3－甲酸酯衍生物HA－T2。
文档编号A61P25/00GK1795855SQ20041007354
公开日2006年7月5日 申请日期2004年12月28日 优先权日2004年12月28日
发明者杨兴斌, 赵燕 申请人:杨兴斌