灯盏乙素及其苷元氨基甲酸酯衍生物及其应用的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种能够治疗神经退行性疾病的具有以下结构通式I,II,III所示结构的黄酮类化合物及其制备方法及应用；理化性质与体外代谢实验证明，这类化合物具有较灯盏乙素及其苷元更好的理化与代谢性质，可用于制备治疗神经退行性疾病药物中的应用。
【专利说明】灯盏乙素及其苷元氨基甲酸酯衍生物及其应用
【技术领域】
[0001]本发明涉及药学领域，尤其是一种灯盏乙素及其苷元氨基甲酸酯衍生物及其应用。
【背景技术】
[0002]神经退行性疾病(Neurodegenerative disease)是大脑和脊髓细胞神经元丧失的疾病状态，该疾病随着时间的推移而恶化，最终导致脑功能障碍(Appel S.H.et al.AdvNeurol.1996，69，153-159)神经退行性疾病主要包括阿尔茨海默氏病(Alzheimer，sDisease, AD),帕金森病(Parkinson，s disease, PD)以及肌萎缩性侧索硬化症(Amyotrophic Lateral Sclerosis,ALS)等。它们的共同特点是特定区域神经元功能的不可逆损伤、死亡，至今无治疗此类疾病的理想方法。随着我国进入老龄社会，神经退行性疾病发病率急剧上升，成为致死的主要原因之一。因此，该类疾病的治疗是亟待解决的重要医学问题之一。
[0003]氧化应激是由于体内的氧化还原平衡失调，产生了过多的活性氧物质(Reactiveoxygen species, R0S)而使机体面临潜在的损伤。研究报道显示，线粒体缺陷与氧化应激参与了神经退行性疾病的发病过程(Gackowski D.et al.JNeurol Sc1.2008，266 (1—2):57-62)，AD、PD与ALS都表现出电子传递链的受损与过量自由基导致的细胞损伤(BarnhamK.J.et al.Nat Rev Drug Discov.2004，3 (3):205-214)。导致以上病变的原因在于神经退行性病变病理条件下患者额叶皮层与海马区域的超氧化物歧化酶(Superoxidedismutase, S0D)、谷胱甘肽过氧化物酶(Glutathione peroxide, GSH-Px)和谷胱甘肽还原酶(Glutathione reductase,GSH-Rd)水平均出现降低，导致细胞内致氧化物质与抗氧化系统之间失去平衡，从而造成脑细胞内过量活性氧(ROS)堆积，产生脂质过氧化，后者能改变神经细胞膜的流动性与透过能力，从而损害细胞功能或细胞膜连接的酶或受体功能。同时研究发现，由于脑细胞线粒体DNA(mtDNA)缺乏组蛋白保护，因此对ROS引起的氧化损伤高度敏感，这加速了神经退行性疾病的进程[n]。因此，抑制氧自由基的产生，促进其清除，并抑制其引起的神经细胞损害，对治疗神经退行性疾病具有重要意义。
[0004]灯盖细辛是菊科飞蓬属植物短葶飞蓬(Erigerm breviscapus)的全草,主要分布在我国西南部的云南、贵州等地，具有活血化瘀、通经活络等功效。在灯盏细辛中灯盏乙素(scutellarin)是最主要的黄酮类活性成分。药效学试验表明灯盏乙素可通过显著降低脑组织过氧化产物丙二醛(MDA)的含量，升高超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)水平，抑制活性氧(ROS)的产生，并能显著改善海马区神经元的形态，减轻脑组织的过氧化损伤[12_15]。目前，灯盏乙素的各种制剂在临床上广泛用于治疗心脑血管疾病，具有很高的药用价值和经济价值。但是由于灯盏乙素的理化性质与吸收行为不佳，导致其不能有效透过血脑屏障(blood-brain barrier,BBB),实现药物在脑组织内有效富集,从而使得其对脑血管疾病治疗作用较弱，未使其优势得到充分的利用和发挥。
[0005]临床药效学与药代动力学研究发现，灯盏乙素苷元(seutellarein)是灯盏乙素体内的吸收与药效形式，与灯盏乙素相比其口服相对生物利用度为301.8%，灯盏乙素苷元具有与灯盏乙素类似的药效，并且药效显著强于乙素。尽管苷元具有较灯盏乙素更好的药效与口服吸收性质，但其不足仍然是绝对生物利用度较低(7.0% )，血脑屏障通透能力弱，脑靶向性选择作用较弱。
[0006]目前针对灯盏乙素的不足进行的结构修饰类型有:在灯盏乙素糖基上引入大分子载体，或将糖基结构中羧基衍化为酯类衍生物，或者在灯盏乙素苷元B环4’-位羟基上引入聚乙二醇酯基、N，N-双取代氨甲基苯甲酸酯以及A环8-位引入氨甲基形成灯盏乙素苷元8-氨甲基衍生物。尽管上述改造在药效学与药代动力学上取得了一定改善，但以上结构改造都存在不足，因此均未进入临床研究。
[0007]研究表明:氨基甲酸酯结构由于在羰基的两侧分别存在N，O原子，因此该类化合物相对于羧酸酯类化合物具有较高的化学与酶学稳定性，但相对于酰胺而言又较易降解。通常氨基甲酸酯类衍生物在小肠吸收过程中保持稳定，其转化为原药的过程是在细胞内羧酸酯酶介导下进行，因此能提高药物吸收与疾病治疗效果。该设计策略被成功用于 Irinotecan (Camptosar?) ;Capecitabine (Xeloda?)与 Bambuterol (Bambec?)的
设计。氨基甲酸酯策略在黄酮苷类化合物结构修饰上也有应用:在槲皮素上引入甘氨酸(PJ.Mulholland et al.J.Ann.0ncol.2001,12, 245)后水溶性增加，半衰期是槲皮素的2-3倍，静注后AUC是槲皮素10倍且400mg剂量下不产生毒性。其它槲皮素氨基甲酸酯水溶性，稳定都有所提高，MDCK细胞通透率提高2-5倍(Kim et al.Bioorg.Med.Chem.2009，17，1164-1171)。苜蓿素中引入氨基甲酸酯后细胞裂解液中稳定性较高(tl /22-3h)，苜蓿素(T-Ala-Glu)能被小肠绒毛上皮细胞的寡肽转运体主动转运吸收，细胞通透性提高2.6-6.3倍，口服最大血药浓度是原药的45倍(Ninomiya M.et al.J.Med.Chem.54(2011) 1529-1536)。
【发明内容】
[0008]本发明的目的是:提供一种灯盏乙素及其苷元氨基甲酸酯衍生物及其应用，该化合物口服生物利用度高，并具有抗神经退行性疾病的作用选择性，解决灯盏乙素临床应用中存在的口服生物利用度较低，药效不理想的问题。
[0009]本发明是这样实现的:灯盏乙素及其苷元氨基甲酸酯衍生物，它的结构式为:
[0010]
【权利要求】
1.一种灯盏乙素及其苷元氨基甲酸酯衍生物，其特征在于:它的结构式为:
2.一种如权利要求1所述的灯盏乙素及其苷元氨基甲酸酯衍生物在制备治疗神经退行性疾病的药物中的应用。
3.—种如权利要求1所述的灯盏乙素及其苷元氨基甲酸酯衍生物的制备方法，其特征在于:包括以下步骤: 1)灯盏乙素-6"-甲酯-4'-氨基甲酸酯类衍生物的合成； 将灯盏乙素甲酯与叔丁基保护的氨基酸异氰酸酯在非质子性溶剂中，氮气保护下，在以三乙胺为鉴定条件下反应得到灯盏乙素-6"-甲酯4'-叔丁基保护的氨基甲酸酯类衍生物，该所得物经三氟乙酸在0°C以下脱除叔丁基，获得目标化合物；
4.如权利要求3所述的灯盏乙素及其苷元氨基甲酸酯衍生物的制备方法，其特征在于:在步骤I)中灯盏乙素甲酯与叔丁基保护的氨基酸异氰酸酯的摩尔比例为1.0-3.5:1，反应温度为30-80°C，反应时间为4~48。
5.如权利要求:4所述的灯盏乙素及其苷元氨基甲酸酯衍生物的制备方法，其特征在于:灯盏乙素甲酯与叔丁基保护的氨基酸异氰酸酯的摩尔比例1.0-2.0:1，反应温度为45-65°C，反应时间为5~15。
6.如权利要求3所述的灯盏乙素及其苷元氨基甲酸酯衍生物的制备方法，其特征在于:在步骤2)中叔丁基保护的氨基酸盐酸盐与二 -4硝基苯基碳酸酯的摩尔比例为.0.5~2.5:1，在10-40°C下反应5~36小时。
7.如权利要求3所述的灯盏乙素及其苷元氨基甲酸酯衍生物的制备方法，其特征在于:在步骤3)中①灯盏乙素苷元与乙酸酐的摩尔比例1:8~12 ;灯盏乙素苷元与无水乙酸钠的摩尔比为1:3~4，反应时间10-30分钟，反应需在无水条件下进行；全酰化苷元与碘甲烷的摩尔比例1:15~20，回流反应时间10-15小时；脱去酰基时全酰化苷元7-甲醚与氨饱和甲醇中NH3摩尔比例为1:1.2~1.5，反应时间5.5~6小时。
8.如权利要求6所述的灯盏乙素及其苷元氨基甲酸酯衍生物的制备方法，其特征在于:在步骤2)中叔丁基保护的氨基酸盐酸盐与二 -4硝基苯基碳酸酯的摩尔比例为0.8~1.5:1，在15~25°C下反应6~24小时。
9.如权利要求3所述的灯盏乙素及其苷元氨基甲酸酯衍生物的制备方法，其特征在于:所述的非质子性溶剂为无水四氢呋喃。
【文档编号】A61K31/352GK103739642SQ201310469734
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2013年10月10日 优先权日:2013年10月10日
【发明者】傅晓钟, 王永林, 姜凤洁, 兰燕宇, 李勇军, 王爱民, 董永喜, 黄勇, 周雯, 查雨锋, 张顺, 刘宗元, 欧瑜 申请人:贵阳医学院