专利名称：呋甾烷型皂苷衍生物及其用途的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种留体皂苷衍生物，尤其涉及一种呋留烷型皂苷衍生物及其差向异构体，以及这些衍生物在预防和治疗抑郁症中的应用。
背景技术：
知母(又名兔子油草，穿地龙)为百合科植物知母(Anemarrhena asphodeloides)的干燥根茎。据《植物志》中记载，其性苦寒，有滋阴降火、润燥滑肠、利大小便之效。中药材知母主要的化学成分有留体皂苷、双苯吡喃酮类、多糖类和木质素类等，如:知母阜苷(式)(timosaponin) A- 1、A-11、A-1I1、A-1V、B- 1、B-1I 和 B-1II,其中,知母阜苷A-11、A-1V结构尚不明。以及知母阜苷(amemarsaponin) A2,即马尔考阜苷元-3-0-β -D-卩比喃葡萄糖基(I — 2)-β -D-卩比喃半乳糖苷B(marlogenin-3_O-0 -D-glucopyranosyC I — 2)_ β -D-galactopyranoside B)、去半乳糖替告阜苷(desgalactotigonin)、F-菱脱阜苷(F-gitonin)和异菝葜阜苷(smiIageninoside)等。此外，还含有知母多糖(anemaran) A/B/C/D、顺-扁柏树脂酹(cis-hinokiresinol)、单甲基-顺-扁柏树脂酹(monomethyl-cis-hinokiresinol )、氧化-顺-扁柏树月旨酌.(oxy -cis-himokiresinol)、2, 6, 4 1 -三轻基-4-甲氧基二苯甲酮(2，6，4 1 -trihydroxy-4-methoxybenzophenone)、对-轻苯基巴豆油酸(p-hydroxyphenyl crotonic acid)、二十五烧酸乙烯脂(pentacosyl vinyl ester)、β -谷留醇(β-sitosterol )、芒果苷(mangiferin)、烟酸(nicotinicacid)、烟酉先胺(nicotinamide)及泛酸(pantothenic acid)等。知母阜苷B-1I对脑缺血造成的学习记忆障碍具有改善作用(Neuroscienceletter.，2007, 421，147-151)。知母皂苷A-1II主要通过抑制乙酰胆碱酯酶，以及抑制炎症因子的表达而对记忆缺失具有缓解作用(Pharmacol.Biochem.Be.，2009, 93，121-127)。已有诸多研究证明，知母所含的这些物质对多种疾病具有治疗作用，如:知母总皂苷可用于治疗心肌缺血(CN1682873A)，以知母皂苷A-1II和B-1I为主要成分制成的药剂也已经用于治疗血栓性疾病(W02011/026259)。知母皂苷A-1II可诱发人宫颈癌细胞凋亡，在体内和体外实验中都证明其具有治疗结肠和直肠癌的作用(CancerRes.，2008, 68，10229-10237)，以及具有抑制血管内皮细胞增殖的显著效果，对于治疗肿瘤和类风湿性关节炎等疾病具有治疗作用(CN102030812A)。近来相关研究还表明，知母总皂在多种抑郁模型上具有抗抑郁作用，可能与其增强去甲肾上腺素能及5-羟色胺能神经系统有关(中药新药与临床药理，2007，18，29)。通过动物实验验证，知母中所含有的菝葜皂苷元对小鼠实验性抑郁有一定作用，可以影响小鼠脑内多巴胺和单胺氧化酶的活性，而使该类皂苷元具有抗抑郁活性(Biol.Pharm.Bull.，2006，29，2304-2306)。伊佳等人的研究发现，知母皂苷B-1I具有抗抑郁活性，其作用机制可能与增强脑内5-HT和DA神经系统作用有关(CN101214253A ;药学实践杂志，2010,28,283-287)。中医认为，抑郁症多因忧思过度，劳伤心脾为病，治疗应以宁心安神，养血滋阴为主。因此，在大部分用于中医治疗抑郁症的处方中，知母也是一味较为常用的中药材。临床上当前应用较为常用的抗抑郁药物有:三环和四环类抗抑郁药、单胺氧化酶抑制剂、选择性5-HT重吸收抑制剂(SSRI)、非典型抗抑郁药和锂盐等。
近年来，临床上应用最广的SSRI类药物——氟西汀存在诸多不良反应，如:全身或局部过敏，胃肠道功能紊乱等(中国现代应用药学，2008，25，763-765;中国新药杂志，2001，10，20 ；实用医学杂志，2004，20，318-319)。有研究指出，幼儿患者服用氟西汀后有可能增加自杀倾向，亦有报道称服用氟西汀可能引起暴力倾向增强和先天性心血管出生缺陷。
SSRI类药物——舍曲林(Sertraline)是美国处方量较大的抗抑郁品牌药，但易引起患者窦性心动过速和ST-T改变等(中国新药与临床杂志，2002，21，711-713)不良反应，在治疗抑郁发作过程中会在一定程度上引起躁狂发作或转躁(国外医学精神病学分册，2004,31,104)。
文拉法辛和氯米帕明虽一样易于耐受，但约有1/3的用药者会发生恶心反应，特别在开始用药的几周中较为明显。已发现的文拉法辛所致的不良反应有恶性综合征、诱发躁狂、紫癜、幻觉、骤停致幻觉、戒断反应、5-HT综合征、胸闷、眩晕、低血压、停经和眼压升高等，对儿童的转躁率较高(临床精神医学杂志，2002，12，382)。
据世界卫生组织专家预测，到2020年抑郁症的社会总负担在所有疾病负担中将上升为第一位，而用于治疗抑郁症活性的药物中所含的活性分子主要依靠化学合成的方式获取，大都存在毒副作用大、抗抑郁谱狭窄和价格昂贵等问题，我们国家目前接受治疗的抑郁症患者仅有2%，对家庭和社会具有潜在的极大危害。因此，研发安全、有效和价廉的抗抑郁创新药物显得尤为必要。
中药和天然药物是创新药物研究开发的重要源头之一。近年来，国际和国内对贯叶连翘等具有抗抑郁作用的天然药物研究和开发取得了一系列成果(中国现代中药，2009,11,6-9 ;中成药，2006，28，713-716 ;广东医学，2005，859-860 ;南京中医药大学学报，2001，17，294-298 ;解放局药学学报，2003，19，426-428 ;药学实践杂志，2004，22，104-105 ；Pharm.Biol.，2006, 44，503-510)。但至今未见治疗抑郁症的中药新药上市，也鲜有这方面化学结构与药效机制关系的研究报道。发明内容
本发明的一个目的 在于提供一种留体皂苷衍生物，具有抗抑郁的药理作用，可作为活性成分用于制备治疗和预防抑郁症的药物。
本发明的另一个目的在于提供一种呋留烷型皂苷衍生物或其差向异构体组合物，具有抗抑郁的药理作用。
本发明的又一个目的在于提供一种由知母皂苷B-1II或从中药材知母中制取而得的呋留烷型皂苷衍生物或其差向异构体组合物，具有抗抑郁的药理作用。
本发明的再一个目的在于提供一种组合物，以所提供的各种留体皂苷衍生物或其组合物为活性成分制成药物、食品和保健品，单独或与其它物质组合用于预防和治疗抑郁症。
本发明所称的“留体皂苷衍生物”是指留体皂苷衍生物以及所成的药学上可接受的盐,如:但不仅限于盐酸盐、硫酸盐、碳酸盐、碳酸氢盐、乙酸盐、钾盐、钠盐、钙盐、镁盐、钡盐、锰盐、锌盐、铁盐和季铵盐等。本发明所称的“呋甾烷型皂苷衍生物”是指呋甾烷型皂苷衍生物以及所成的药学上可接受的盐，如:但不仅限于盐酸盐、硫酸盐、碳酸盐、碳酸氢盐、乙酸盐、钾盐、钠盐、钙盐、镁盐、钡盐、锰盐、锌盐、铁盐和季铵盐等。本发明所称的“从中药材知母中制取而得的呋留烷型皂苷衍生物”是指该衍生物与各种无机酸、无机碱、有机酸或有机碱所成的化合物，包括为从中药材知母中制取呋甾烷型皂苷衍生物的过程中，呋留烷型皂苷衍生物及其生成该衍生物的直接或间接的前体化合物(如:知母皂苷B-1II)与制取所使用的各种试剂所成的药学上可接受的盐，如:盐酸盐、硫酸盐、碳酸盐、碳酸氢盐、乙酸盐、钠盐、钾盐或季铵盐等。本发明所称的“中药材知母”是指百合科植物知母(Anemarrhena asphodeloides)的各个部分，如:根、茎、页和果实等，由于从该植物的根茎中能够制取最多的目标留体皂苷衍生物，因此本发明优先选择其干燥的根茎。这些知母药材的选料和炮制过程是否符合中药材加工工艺和标准不得限定本发明。本发明所称的“抑郁症(depression)”属情感性精神障碍性疾病(mooddisorders)，是一种以显著而持久的心境低落为主要特征的综合征。通常所说的抑郁症是指临床上的重症抑郁症(major depression)(中国实验方剂学杂志,2005,11,46 ;药学实践杂志，2008，26，282)。抑郁症的患者常伴有焦虑症状，焦虑又可加重抑郁的发展(中国临床康复，2006，10，58)。抑郁症发作以心境低落为主，与其处境不相称，可以从闷闷不乐到悲痛欲绝，甚至发生木僵。严重者可出现幻觉、妄想等精神病性症状。某些病例的焦虑与运动性激越很显著。其诊断标准也以心境低落为主，并伴有至少有以下所列4项:(1)兴趣丧失、无愉快感；(2)精力减退或疲乏感；(3 )精神运动性迟滞或激越；(4)自我评价过低、自责，或有内疚感；(5)联想困难或自觉思考能力下降；(6)反复出现想死的念头或有自杀、自伤行为；(7)睡眠障碍，如失眠、早醒，或睡眠过多；(8)食欲降低或体重明显减轻；以及(9)性欲减退。而社会功能受损，给本人造成痛苦或不良后果则属于病情发展的严重标准。就其病程角度，患者符合症状标准和严重标准至少已持续2周；可存在某些分裂性症状，但不符合分裂症的诊断。若同时符合分裂症的症状标准，在分裂症状缓解后，满足抑郁发作标准至少2周(中国精神障碍分类与诊断标准[M]，济南:山东科学技术出版社，2001,28-35)。本发明所称的“抗抑郁”是指能对抑郁症患者的症状起到治疗、改善或治愈的目的，以使患者的病情得到改善以致恢复正常。本发明所称的“强迫游泳实验(Forced Swimming Test, FST)”或“强迫游泳的抑郁症动物模型”是指通过将实验动物(如:小鼠)置于一个局限的环境中(如:水中)，动物在该环境中拼命挣扎试图逃跑又无法逃脱，从而提供了一个无可回避的压迫环境，一段时间的实验后，动物即表现出典型的“不动状态”，实际上动物放弃逃脱的希望，反映了一种被称之为“行为绝望状态”，记录处于该环境的动物产生绝望的不动状态过程中的一系列参数。该系统使用摄像头对实验过程录像并用相应软件对图像进行跟踪分析，减少人为操作，数据具有客观性。强迫游泳的抑郁症动物模型，是研究人类抑郁症药理学及其发病机理、筛选观察抗抑郁药物研究中可靠的实验模型，其主要的特点是药物作用的高度特异性，该实验能够很好的将抗抑郁药物与强安定和抗焦虑药加以区别，而且大多数抗抑郁药所产生的效应与临床效价显著相关(Arch.1nt.Pharmacodyn.Ther., 1977, 229, 327-336 ；Neurose1.Biobehav.Rev., 1995, 19, 377-395)。
本发明所称的“悬尾实验(Tail Suspension Test, TST)”是一种经典而又能快速评价抗抑郁药物药效的方法。其原理是利用小鼠悬尾后企图逃脱但又无法逃脱，从而放弃挣扎，进入特有的抑郁不动状态，实验过程中记录动物不动时间来反映抑郁状态，抗抑郁药物能明显地缩短改变其状态。
本发明所称的“生物体”、“动物”或“患者”是指人、野生动物和家畜(Livestock)。野生动物为自然状态下未经人工驯化的动物。家畜是为了提供食物来源而人工饲养的动物，如:但不仅限于狗、猫、鼠、大鼠、仓鼠、猪、兔、奶牛、水牛、公牛、绵羊、山羊、鹅和鸡等。给予治疗的“患者”、“动物”或“生物体”优先选择哺乳动物，尤其是人。
本发明所称的“预防”是指在未被临床标准认定的疾病前，各种用于防止疾病发生或发展的手段或措施，包括医学、物理或化学的方法，以阻止和降低疾病各种症状的发生或发展。
本发明所称的“治疗”是指为了阻止和降低疾病的发生或发展，使疾病病程的发展或加重得以抑制、遏制、减轻、改善、减缓、停止、延迟或反转，所描述的保持和/或用药时的疾病的、紊乱的或病理学状态的各种指标包括减轻或减少症状或并发症，或治愈或消除疾病、紊乱或状况。
本发明所称的“食品”是指包括本发明提供的各种留体皂苷衍生物制成可食用的单一化合物或组合物。该种单一化合物或组合物的生产和制造应当符合相关食品安全标准，但是这些食品安全标准不得限定本发明。
本发明所称的“保健品”是指将包括本发明提供的各种留体皂苷衍生物制成可食用的单一化合物或组合物以施于患者，起到对疾病进行预防和治疗的目的。其属于本发明所称的食品，但其生产、制造和销售还应当符合各种相关的要求、标准和规范。
本发明所称的“药物”是指可以用于预防或治疗某种疾病的单一化合物、多种化合物形成的组合物、中药材及其提取物，或指以单一化合物为主要活性成分的组合物或制剂(formulation),还指由多种化合物为活性成分的组合物或制剂。“药物”应理解为不仅指根据一国之法律规定，通过其设立的行政机构审批并准予生产的产品，还指在为了获得通过审批和准予生产的过程中，所形成的含单一化合物为活性成分的各类物质形态。“形成”应理解为通过化学合成、生物转化或购买等途径获得。
本发明所称的“制剂”是指含有本发明异黄酮类化合物的有利于给药(drugdelivery)的剂型，如:但不仅限于,水溶液注射剂、粉针剂、丸剂、散剂、片剂、贴剂、栓剂、乳剂、霜剂、凝胶剂、颗粒剂、胶囊剂、气雾剂、喷雾剂、粉雾剂、缓释剂和控释剂等。这些药用辅料既可以是各种制剂中常规使用的，如:但不仅限于，等渗剂、缓冲液、矫味剂、赋形剂、填充剂、粘合剂、崩解剂和润滑剂等；也可以是为了与所述物质相适应而选择使用的，如:乳化剂、增溶剂、抑菌剂、止痛剂和抗氧剂等，这类辅料能有效提高组合物所含化合物的稳定性和溶解性或改变化合 物的释放速率和吸收速率等，从而改善本发明化合物在生物体内的代谢，进而增强给药效果。此外，还可以为实现特定的给药目的或方式，如:缓释给药、控释给药和脉冲给药等，而使用的辅料，如:但不仅限于，明胶、白蛋白、壳聚糖、聚醚和聚酯类高分子材料，如:但不仅限于，聚乙二醇、聚氨酯、聚碳酸酯及其共聚物等。所称的“有利于给药”的主要表现有:但不仅限于提高治疗效果、提高生物利用度、降低毒副作用和提高患者顺应性等。本发明所称的“有效治疗剂量”指能减缓各种病理学意义上的症状而使用本发明化合物作为活性成分的量，所给的量一般根据生物体的体重确定，如:每天给予总量0.05mg/kg-50mg/kgo根据生物体及其病情的实际情况，所用的量和所用的次数亦可以调整，如:每天 2 次以上给予总量 0.05-0.5mg/kg、0.6-lmg/kg、1-lOmg/kg、ll_25mg/kg、26-40mg/kg或41-50mg/kg。根据药物的剂型的不同,所给的要亦会发生变化,如:普通片剂需要给予10mg/kg，而采用缓控释制剂则所需的量更低。本发明甾体皂苷衍生物的特定剂量需要根据具体的情况加以确定，如:给药的方式、给药途径、给药时患者的状态以及在治疗时的病理学状况等。本发明所称的“基础化合物”是以“氢”代替化合物结构式上所有可变的取代基而获得的化合物。举例而言，将“氢”同时代替如下式I所示结构中的取代基RpR2和R3获得的化合物，即为基础化合物。本发明所称的“取代基”是指取代基础化合物上特定位置氢原子的一种或几种无机或有机基团的统称。本发明所称的“卤素”包括氟、氯、溴和碘，并以-F、-Cl、_Br和-1的集合方式作为取代基应用于基础化合物。本发明所称的“氧代基”在化合物结构式上以“=0”表示，并与基础化合物上的原子共价连接。举例而言，氧代基与C原子共价连接而成羰基(c=o)。本发明所称的“硫酸酯基”为_0S03H、-OSO3Na, -OSO3K 和-OSO3NH4。本发明所称的“磷酸酯基”为-OPO(HO)2,以及其上氢被取代所成的药学上可接受的盐。
本发明所称的“三氟乙酸基”为-0C0CF3。本发明所称的“取代的氨基”为氨基上氢被C1-C3饱和烷烃部分或全部取代的氨基，如:但不仅限于甲氨基和二甲氨基。本发明所称的“C1-C3饱和烷烃”为碳原子数1-3的烷烃。其中，字母C表示碳原子，其后数字为正整数，如:1、2或3，表示基团所含的碳原子个数，如:甲烷、乙烷和丙烷等。本发明所称的“糖”，亦称“糖类”，为化学或生物化学中一类基本的有机物，是以C、H和O元素组成的多羟基(大于2个)醛、多羟基酮(大于2个)以及能水解而生成多羟基醛或多羟基酮的有机化合物。按其分子结构可分为“单糖”、“二糖”和“多糖”。由若干个单糖分子经由糖苷键缩合而成的有机化合物，亦称“糖链”。本发明优先选择单糖或二糖作为取代基应用于基础化合物。本发明所称的“单糖(monosaccharide)”是指以C、H和O元素组成的一种有机化合物，也是构成其它糖类物质的基本单元，一般是含有3-6个碳原子的多羟基醛或多羟基酮的有机物。优先选择碳原子为5或6的多羟基醛或多羟基酮有机物，也称“戊糖”和“已糖”如:但不仅限于核糖、木糖、阿拉伯糖、葡萄糖、甘露糖、半乳糖、阿洛酮糖、果糖、山梨糖、塔格糖、古洛糖、伊杜糖、塔罗糖、阿洛糖和阿卓糖等。本发明单糖结构中，O元素可为S元素部分或全部替代。本发明所称的“二糖(disaccharide)”是指以C、H和O元素组成一种有机化合物，一般是由2个单糖分子通过缩合和失水而成糖苷键的方式连接而成，熟知的二糖如:蔗糖、乳糖、纤维二糖、海藻糖和麦芽糖等。单糖分子之间所成的糖苷键如:但不仅限于α-1，1-、α-1，2-、α-1，3-、α _1，4_、β_1，4_和α-1，6_等几种糖苷键形式。本发明二糖结构中，O元素可为S元素部分或全部替代。
本发明所称的“多糖(polysaccharide)”也包括寡糖(oligosaccharide),是指以C、H和O元素组成一种有机化合物，一般是由3个以上单糖分子通过缩合和失水而成糖苷键的方式连接而成的线性或分支的聚合物。优先选择3-15个单糖分子由糖苷键连接而成的线性或分支的聚合物，熟知的多糖如:龙胆三糖、松三糖、洋槐三糖、毛蕊花糖、水苏糖和棉籽糖等。单糖分子之间所成的糖苷键如:但不仅限于α-1，4-、β-1，4_和α-1，6-等几种糖苷键形式。本发明多糖结构中，O元素可为S元素部分或全部替代。
本发明所称的“C1-C6的醇”为一个或多个羟基取代的直链或支链的饱和或不饱和烃。其中，字母C表示碳原子，其后数字为正整数，如:1、2、3、4或5等，表示基团所含的碳原子个数，如:甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇和正丁醇等。
本发明提供的一种留体皂苷衍生物，为呋留烷型皂苷衍生物，其结构如式I所示，其中R1表示一种取代基，选自于-OH、-SH、卤素、氧代基、硫酸酯基、通过O-糖苷键连接的糖、通过S-糖苷键连接的糖、C1-C3饱和烷烃取代的氨基之一种基团；R2表示一种取代基，选自于_0H、-SH和齒素之一种基团；R3表不一种取代基，选自于-OH、-SH、齒素、氧代基、硫酸酯基、磷酸酯基、三氟乙酸基、C1-C3饱和烷烃取代的氨基、通过O-糖苷键连接的糖和通过S-糖苷键连接的糖之一种基团。
权利要求
1.一种如式I所示结构的呋留烷型皂苷衍牛物，
2.一种如式IV所示结构的呋留烷型皂苷衍生物
3.根据权利要求2所述的呋留烷型皂苷衍生物，其特征在于所述式IV包括式V-1和式V -1I所示的一种或几种呋留烷型皂苷衍生物
4.根据权利要求1-3之一所述的呋留烷型皂苷衍生物，由知母皂苷B-1I1、知母皂苷A- 1、知母皂苷B-1II皂苷元或知母皂苷A-1皂苷元制得。
5.根据权利要求1-3之一所述的呋留烷型皂苷衍生物，从知母或其提取物中制取而得。
6.根据权利要求1-3之一所述的呋留烷型皂苷衍生物作为活性成分用于制备预防和治疗抑郁症的药物、食品或保健品。
7.一种抗抑郁的给药方法，对抑郁症患者给予有效治疗剂量的权利要求1-3之一所述的呋留烷型皂苷衍生物。
8.根据权利要求7所述的抗抑郁的给药方法，其特征在于所述的有效治疗剂量为每天给予总量0.05mg/kg-50mg/kg的所述呋甾烧型阜苷衍生物。
9.一种用于抗抑郁的组合物，其活性成分含有权利要求1-3之一所述的呋留烷型皂苷衍生物。
10.根据权利要求9所述的用于抗抑郁的组合物，将所含有的有效治疗剂量的所述呋甾烷型皂苷衍生物给予抑郁症患者。
全文摘要
一种呋甾烷型皂苷衍生物，其结构如下式所示。经实验证明，该呋甾烷型皂苷衍生物具有显著的抗抑郁药理活性，可作为活性成分制成药物、食品和保健品，单独或与其它物质组合用于预防和治疗抑郁症。
文档编号A61P25/24GK103183715SQ201210567598
公开日2013年7月3日 申请日期2012年12月24日 优先权日2011年12月30日
发明者黄成钢, 吴斌, 范明松, 李志雄, 孙兆林, 陈明苍 申请人:中国科学院上海药物研究所