专利名称：：熊果酸-3-O-β-D-吡喃葡萄糖醛酸苷及其衍生物、其制备方法及医药用途的制作方法
技术领域：
：本发明涉及药物领域，具体涉及熊果酸-3-0-β-D-吡喃葡萄糖醛酸苷及其药学上可接受的盐或酯，以及该化合物的制备方法和医药用途，特别是在用于制备抗糖尿病及其并发症药物方面的用途。
背景技术：
：五环三萜类皂苷化合物在自然界种类繁多，具有广泛的药理作用和重要的生物活性，尤其在抗炎、护肝、抗肿瘤、抗糖尿病以及机体免疫调节等方面已经显现出令人关注的药理特性。在降血糖方面，辽东橡木(Araliaelata)的根、茎皮在日本用于治疗糖尿病，具有抗糖尿病，抗关节炎作用，也是一种补药。其提取的三萜总皂苷具有降糖和细胞保护活性(Phytochemistry56，2001，491-497)。专利JP8040912公开了齐墩果酸-3-0-β-D-吡喃葡萄糖醛酸苷即去葡萄糖竹节参皂苷INa，具有抑制葡萄糖吸收的药理活性，从而可以显著的抑制血糖升高。柳占彪等报道了齐墩果酸对四氧嘧啶诱导的高血糖大鼠有显著的降血糖效果(中国药学杂志，1994，29，725-726)，苗德田等的研究进一步肯定了齐墩果酸的降血糖作用(武警医学院学报1998，7，148-150)。韩国学者最近报道了熊果酸、科罗索酸代表一类新型PTPlB抑制剂(PlantaMed.2006，72，261-263)，而PTPlB被认为是一个具有很大潜力的治疗2型糖尿病的靶点。中国专利申请CN1682740Α公开了五环三萜类化合物具有抑制糖原磷酸化酶的作用，因而可用于降血糖、抗缺血性心脑血管疾病、抗肿瘤和降血脂寸。本专利公开的如式(I)所示的具有药用价值的一类新化合物中，代表化合物熊果酸-3-0-β-D-吡喃葡萄糖醛酸苷是天然的齐墩果酸-3-0-β-D-吡喃葡萄糖醛酸苷的同分异构体，目前并未见对该化合物的任何报道。
发明内容本发明首次公开了式(I)所示的具有药用价值的新型熊果烷型五环三萜皂苷化合物及其药学上可接受的盐或酯。本发明还提供了一条以熊果酸为原料合成熊果酸-3-0-β-D-吡喃葡萄糖醛酸苷及其药学上可接受的盐或酯的方法。此外，本发明还公开了熊果酸-3-0-β-D-吡喃葡萄糖醛酸苷及其药学上可接受的盐或酯的医药用途，特别是在用于制备抗糖尿病及其并发症药物方面的应用。本发明公开的新化合物是图1中式I所示的熊果酸-3-0-β-D-吡喃葡萄糖醛酸苷及其药学上可接受的盐或酯<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>其中，R1代表氢、15个碳的直链或支链烷烃、苄基或取代苄基；R2代表氢、110个碳的直链或支链烷烃、苄基或取代苄基；R3、R4、R5分别代表氢、R7C0、苄基或取代苄基；R7代表110个碳的直链或支链烷烃、苯基或对甲苯基；R3、R4和R5可以相同亦可以不同。本发明的优选化合物为图2中式II所示的化合物或其药学上可接受的盐或酯<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>其中，R1代表氢、15个碳的直链或支链烷烃、苄基或取代苄基。图3是代表熊果酸-3-0-β-D-吡喃葡萄糖醛酸苷的制备过程<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>,..‘‘熊果酸-3-0-β-D-吡喃葡萄糖醛酸苷其中，R1'代表15个碳的直链或支链烷烃、苄基或取代苄基；R2'代表110个碳的直链或支链烷烃、苄基或取代苄基；R3'、！V、R5’分别代表R7C0、苄基或取代苄基；R7代表110个碳的直链或支链烷烃、苯基或对甲苯基；R/、R4’和R5'可以相同亦可以不同；R6代表CCl3C=NH或CF3C=NPh。图3所示的化合物中优选化合物的特征在于R1，代表苄基、CH3或CH3CH2；R2’代表CH3、苄基或叔丁基；R3’、R4’、R5，分别代表CH3CO或PhCO，它们可以相同也可以不同；R6代表CCl3C=NH或CF3C=NPh。本发明制备熊果酸-3-0-β-D-吡喃葡萄糖醛酸苷及其药学上可接受的盐或酯的技术方案的特征是首先将28位酯基保护的熊果酸和相应的亚氨酸酯化合物在TMSOTf的作用下立体选择性的缩合形成β糖苷键。再分别脱除糖基结构和三萜结构上的保护基得到目标化合物，即熊果酸-3-0-β-D-吡喃葡萄糖醛酸苷。具体过程如下a.将28位酯基保护的熊果酸衍生物溶解在有机溶剂中，加入亚氨酸酯化合物，TMSOTf和4A分子筛，反应1-24小时，温度为-76°C至30°C。所采用的溶剂可以是二氯甲烷、1，2_二氯乙烷、氯仿、甲苯、正己烷、环己烷、四氢呋喃、叔丁基甲基醚或上述溶剂的混合溶齐U，优先采用二氯甲烷、1，2_二氯乙烷作为溶剂；分子筛可以是球状分子筛也可以是分子筛活化粉或二者的混合物；b.将a产物溶解在有机溶剂中，脱除糖基结构和三萜结构上的保护基。脱除保护基的方法可以采用加入碱溶液进行水解反应，或者可以采用氢气环境下的钯碳还原，也可以采用上述两种方法的优化组合。温度为o°c至回流。所采用的溶剂可以是甲醇、四氢呋喃、二氯甲烷、1，2-二氯乙烷、氯仿、甲苯、正己烷、环己烷、叔丁基甲基醚或上述溶剂的混合溶剂，优先采用甲醇或四氢呋喃作为溶剂。所采用的碱为氢氧化钠、氢氧化钾或氢氧化锂。本发明首次公开了一类新的五环三萜皂苷，即熊果酸-3-0-β-D-吡喃葡萄糖醛酸苷及其药学上可接受的盐或酯。熊果酸-3-0-β-D-吡喃葡萄糖醛酸苷是天然存在的齐墩果酸-3-0-β-D-吡喃葡萄糖醛酸苷的同分异构体。本发明提供了一种以熊果酸为原料合成熊果酸-3-0-β-D-吡喃葡萄糖醛酸苷及其药学上可接受的盐或酯的方法，该方法简便易行，适于工业化生产。本发明首次揭示了熊果酸-3-0-β-D-吡喃葡萄糖醛酸苷及其药学上可接受的盐或酯具有显著降血糖作用，尤其是具有较好的降低餐后高血糖的功效。初步的降糖实验结果表明，口服熊果酸-3-0-i3_D-吡喃葡萄糖醛酸苷的降糖效果优于抗糖尿病的一线用药二甲双胍。其降糖机制可能是通过抑制小肠上皮细胞上的Na+-依赖的葡萄糖共转运体(SGLT1)进而减少小肠对葡萄糖的吸收，达到降低血糖的功效。根皮苷是SGLTs抑制剂的代表化合物，具有对小肠SGLT1和肾脏SGLT2的双重抑制活性，因此对糖尿病及其并发症有良好的预防和治疗作用。初步的降糖实验结果表明口服熊果酸-3-0-β-D-吡喃葡萄糖醛酸苷的降糖效果亦优于根皮苷。由以上活性测试结果可知，熊果酸-3-0-β-D-吡喃葡萄糖醛酸苷及其药学上可接受的盐或酯可以用于制备新型的抗糖尿病及其并发症药物。本发明的含有熊果酸-3-0-β-D-吡喃葡萄糖醛酸苷及其药学上可接受的盐或酯的药物制剂可采用通常的胶囊、片剂、颗粒剂或其它口服制剂，也可以进行肠胃外给药，可采取任何常规形式，例如注射剂、软膏剂、经皮给药、吸入剂等。本发明药物组合物的各种剂型可以按照药学领域中熟知的方法进行制备。以上活性剂的剂量将因配方而异。具体实施例方式下面通过实施例具体说明本发明的内容。在本发明中，以下所述的实例是为了更好的阐述本发明，并不是用来限制本发明的范围。熊果酸-3-0-β-D-吡喃葡萄糖醛酸苷对葡萄糖所致高血糖小鼠血糖的影响方法小鼠按照体重随机分为4个组，每组10只。饥饿24小时，给药组灌胃熊果酸-3-0-β-D-吡喃葡萄糖醛酸苷50mg/kg，25mg/kg或12.5mg/kg,阳性药组灌胃二甲双胍200mg/kg和根皮苷100mg/kg。药物用0.5%CMC-Na混悬，给药体积0.4ml/20g。阴性对照组和模型组灌胃等容积0.5%CMC-Na。1小时后给药组、阳性药组和模型组灌胃葡萄糖2g/kg(0.lml/10g)，对照组灌胃等量蒸馏水。0.5小时后取血测血糖，严格按照试剂盒说明采用葡萄糖氧化酶法测定静脉血糖含量。结果见表1。表1.化合物对葡绚糖所致高血糖小鼠血糖的影响(means士SD，η=10)<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>#p<0.05vs.Control；氺ρ<0.05vs.Model结论口服外源葡萄糖0.5小时后小鼠血糖显著升高(ρ<0.05)，灌胃熊果酸-3-0-β-D-吡喃葡萄糖醛酸苷50mg/kg能降低小鼠血糖升高的程度(ρ<0.05)。熊果酸-3-0-β-D-吡喃葡萄糖醛酸苷对四氧嘧啶糖尿病小鼠血糖的影响雌性ICR小鼠70只，体重18_22g，随机留取10只小鼠作为正常对照，其余小鼠尾静脉注射100mg/kg四氧嘧啶造模，一周后剪尾采血测定空腹血糖，从造模小鼠中筛选空腹血糖超过15mmol/L小鼠50只，分为模型对照组、二甲双呱200mg/kg阳性对照组、熊果酸-3-0-β-D-吡喃葡萄糖醛酸苷高、中、低三个剂量组(100、50、25mg/kg)，每组10只，分别灌胃给予相应药物，每天1次，连续2周，给药体积均为0.2ml/10g体重，正常对照组以及模型对照组给予等体积的蒸馏水，每周剪尾取血测定空腹血糖1次，结果见表2。表2.化合物对四氧嘧啶糖尿病小鼠血糖的影响(5aSD，η=10)<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>注*ρ<0.05(与模型对照组比较)，#ρ<0.05(与正常对照组比较)从表2结果可见，给药后，熊果酸-3-0-β-D-吡喃葡萄糖醛酸苷各剂量组血糖在第1、2周均低于模型对照组，且多与模型对照组存在统计学差异(ρ<0.05)，提示熊果酸-3-0-β-D-吡喃葡萄糖醛酸苷对四氧嘧啶所致糖尿病小鼠具有一定的降糖作用。以上两种高血糖动物模型试验结果提示熊果酸-3-0-β-D-吡喃葡萄糖醛酸苷及其药学上可接受的盐或酯可用于制备新型的抗糖尿病药物。以下通过实施例进一步说明本发明的实施实施例1熊果酸-28-苄酯-3-0-β-D-(2，3，4-三苯甲酰氧基葡萄糖醛酸甲酯)苷的合成将熊果酸苄酯(400mg，0.73mmol)和亚氨酸酯化合物(1.3eq)溶于15mL干燥二氯甲烷中，加入4A分子筛3g，悬浊液在冰浴下搅拌30min后，加入TMSOTf的干燥二氯甲烷溶液(0.0276M,0.4mL)，反应液在冰浴下反应40min后，加入三乙胺淬灭反应。将反应液过滤后，滤液蒸干直接进行硅胶柱层析得到熊果酸-28-苄酯-3-0-β-D-(2,3,4-三苯甲酰氧基葡萄糖酸酸甲酯)。ESI-MSm/z1071.53[M+Na]+；1HWR(CDC13，300MHz)δ0.60(s,3H),0.62(s，3H)，0·70(s，3H)，0·86(s，6H)，0·94(s，3H)，1.03(s，3H)，2·25(d,J=12.IHz,1Η)，3.13-3.18(m，lH)，3.70(s，3Η)，4.31(d，J=9.8Ηζ，1Η)，4.89(d,J=7.8Hz，lH)，4.96and5.09(d,J=12.4Hz,each1H)，5.22(brs,1H)，5.55-5.68(m,2H)，5.98(t,J=8.5Hz,1H)，7.26-7.95(m,20H)；13CNMR(CDCl3)δ15.4，16.2，17.0，18.1,21.2,23.2,23.5,24.2,25.7，27.8,27.9,30.7,33.0,36.6,38.6,38.8,39.1,39.5,42.0,47.6,48.1,52.8,52.9,55.5，66.0,70.5,71.9,72.4,72.8,90.8，103.2，125.8，127.9，128.1,128.39，128.31,128.38，128.43，128.5，128.7，128.8，128.9，129.3，129.7，129.8，129.9，130.1,133.1，133.3，133.4，136.4，138.0，164.9，165.2，165.8，167.4，177.2。实施例2熊果酸-3-0-β-D-(2，3，4-三苯甲酰氧基葡萄糖醛酸甲酯)苷的合成将熊果酸-28-苄酯-3-0-β-D-(2，3，4-三苯甲酰氧基葡萄糖醛酸甲酯)(lOOmg，0.lmmol)溶于THF3mL中，加入催化量的钯碳，反应液在氢气环境下定量的脱除28位苄基，得到熊果酸-3_0-i3-D-(2，3，4-三苯甲酰氧基葡萄糖醛酸甲酯)苷。ESI-MSm/ζ981.48[M+Na]+；1HNMR(CDCl3)δ0.60(s，3H)，0·71(s，3H)，0·72(s，3H)，0·86(s，3H)，0.88(s，3H)，0·95(s，3H)，1.04(s，3H)，2·15-2.19(m,1H)，3·13-3.18(m,1H)，3.70(s，3H)，4.31(d,J=9.8Hz,1H),4.89(d,J=7.78Hz,1H),5.22(brs,1H),5.56-5.69(m,2H),5.91(t,J=9.6Hz,1H),7.26-7.96(m,15H)；13CNMR(CDCl3)δ15.4,16.2,17.0,18.1,21.2,23.3,23.5,24.2,27.8,28.0,29.7,30.6,33.0,36.7,38.7,38.9,39.1,39.5,42.0,47.6，48.0,52.6,52.8,55.5,70.5,71.9,72.5,72.9,90.8，103.3，126.0，128.3，128.4，128.9，129.0，129.4，129.79，129.80，129.84，133.1，133.2，133.3，137.9，164.9，165.2，165.8，167.3，182.2。实施例3熊果酸-3-0-β-D-吡喃葡萄糖醛酸苷的合成将熊果酸-3-0-β-D-(2，3，4-三苯甲酰氧基葡萄糖醛酸甲酯)苷(80mg，0.13mmol)溶于5mL干燥甲醇中，加入催化量的甲醇钠，室温搅拌40分钟后，将反应液冰浴冷却至0°C，滴加2mol/L氢氧化钠水溶液lmL，反应液在室温下继续搅拌3小时后，用醋酸中和反应液至酸性，反应液经减压蒸干后，进行硅胶柱层析得到熊果酸-3-0-β-D-吡喃葡萄糖醛酸苷。ESI-MSm/z631.5[M-H]_；1HNMR(C5D5N)δ0·72(s，3Η)，0·90(s，6Η)，0·93(s，6H)，1.20(s，3H)，1.23(s，3H)，2·55(d,J=11.3Hz,1H)，3·30(m,1Η)，3·96-4.01(m,1Η)，4.22(brs,1Η),4.49(brs,1Η),4.91(brs,1Η),5.39(brs,1Η)；13CNMR(C5D5N)δ15.6，17.0，17.4，17.5，18.5,21.4,23.6,23.9,24.9,26.6,28.2,28.7,30.0,31.1,33.5,36.9,37.5，38.8,39.4,39.5,40.0,42.5,48.0,48.1,53.6,55.8,73.5,75.5,78.1,89.1，107.1，125.7，139.2，179.9。权利要求通式Ⅰ所示的熊果酸-3-O-β-D-吡喃葡萄糖醛酸苷及其药学上可接受的盐或酯。其中，R1代表氢、1～5个碳的直链或支链烷烃、苄基或取代苄基；R2代表氢、1～10个碳的直链或支链烷烃、苄基或取代苄基；R3、R4、R5分别代表氢、R7CO、苄基或取代苄基；R7代表1～10个碳的直链或支链烷烃、苯基或对甲苯基；R3、R4和R5可以相同亦可以不同。F2009100248133C0000011.tif2.权利要求1的化合物及其药学上可接受的盐或酯，其特征在于通式I(图1中的R1代表氢、15个碳的直链或支链烷烃、苄基或取代苄基；R2、R3、R4和R5均代表氢。3.权利要求1中化合物熊果酸-3-0-β-D-吡喃葡萄糖醛酸苷及其药学上可接受的盐或酯的制备方法，包括如下式所示的熊果酸-3-0-β-D-吡喃葡萄糖醛酸苷的制备过程.A.^or6jrt^COOR1'["T^TMSOTf,4AMSRaO-'V^0.P丫\HO^^明^I,—私。ii^HOOH熊果酸-3-O-β-D-吡喃葡萄糖醛酸苷其中，R1'代表15个碳的直链或支链烷烃、苄基或取代苄基；R2'代表110个碳的直链或支链烷烃、苄基或取代苄基；R/、R4'、R5'分别代表R7C0、苄基或取代苄基；R7代表110个碳的直链或支链烷烃、苯基或对甲苯基；R/、R4'和R5'可以相同亦可以不同；R6代表CCl3C=NH或CF3C=NPh。本发明制备熊果酸-3-0-β-D-吡喃葡萄糖醛酸苷及其药学上可接受的盐或酯的技术方案的特征是首先将28位酯基保护的熊果酸衍生物和相应的亚氨酸酯化合物在TMSOTf的作用下立体选择性地缩合形成β糖苷键。再分别脱除糖基结构和三萜结构上的保护基得到目标化合物，即熊果酸-3-0-β-D-吡喃葡萄糖醛酸苷(I)。具体过程如下a.将28位酯基保护的熊果酸衍生物溶解在有机溶剂中，加入亚氨酸酯化合物，TMSOTf和4A分子筛，反应1-24小时，温度为-76°C至30°C。所采用的溶剂可以是二氯甲烷、1，2-二氯乙烷、氯仿、甲苯、正己烷、环己烷、四氢呋喃、叔丁基甲基醚或上述溶剂的混合溶剂，优先采用二氯甲烷、1，2_二氯乙烷作为溶剂；分子筛可以是球状分子筛也可以是分子筛活化粉或二者的混合物；b.将a产物溶解在有机溶剂中，脱除糖基结构和三萜结构上的保护基。脱除保护基的方法可以采用加入碱溶液进行水解反应，或者可以采用氢气环境下的钯碳还原，也可以采用上述两种方法的优化组合。温度为0°C至回流。所采用的溶剂可以是甲醇、四氢呋喃、二氯甲烷、1，2_二氯乙烷、氯仿、甲苯、正己烷、环己烷、叔丁基甲基醚或上述溶剂的混合溶剂，优先采用甲醇或四氢呋喃作为溶剂。所采用的碱为氢氧化钠、氢氧化钾或氢氧化锂。4.权利要求2中图2所示化合物的优选化合物的特征在于R1'代表苄基、CH3或CH3CH2；R2'代表CH3、苄基或叔丁基；R3’、R4’、R5，分别代表CH3CO或PhCO，它们可以相同也可以不同；5.权利要求1中式(I)化合物或其药学上可接受的盐或酯的医药用途，其特征是将其用在制备抗糖尿病及其并发症药物方面。6.根据权利要求4所述的用途，其特征在于将熊果酸-3-0-β-D-批喃葡萄糖醛酸苷及其药学上可接受的盐或酯和医学上可接受的赋形剂或载体混合，制成药物组合物，其形式可为片剂、胶囊剂、颗粒剂、滴丸和注射剂。7.根据权利要求4所述的用途，其特征在于所含熊果酸-3-0-β-D-批喃葡萄糖醛酸苷及其药学上可接受的盐或酯的有效组分的含量介于0.0001200mg之间。8.根据权利要求4所述的用途，其特征在于可制成适于胃肠道途径给药的剂型对患者给药。9.根据权利要求4所述的用途，其特征在于可制成适于胃肠道外途径给药的剂型对患者给药。10.根据权利要求4所述的用途，其特征在于熊果酸-3-0-β-D-吡喃葡萄糖醛酸苷及其药学上可接受的盐或酯可以与常用的抗糖尿病及其并发症药物合用，用于治疗糖尿病及其相关疾病，可以加入一种或多种药用载体辅料或稀释剂。全文摘要本发明公开了熊果酸-3-O-β-D-吡喃葡萄糖醛酸苷及其药学上可接受的盐或酯，以及该化合物的制备方法和医药用途，特别是在用于制备抗糖尿病及其并发症药物方面的用途。熊果酸-3-O-β-D-吡喃葡萄糖醛酸苷及其药学上可接受的盐或酯具有显著降血糖作用.尤其是具有较好的降低餐后高血糖的功效。文档编号A61K31/704GK101817862SQ20091002481公开日2010年9月1日申请日期2009年2月26日优先权日2009年2月26日发明者孙宏斌,张璞,张陆勇,柳军,郝佳申请人:中国药科大学