双硫双丁酚及类似物在制备防治冠状病毒肺炎（包含COVID-19）药物中的用途的制作方法

双硫双丁酚及类似物在制备防治冠状病毒肺炎（包含covid
‑
19）药物中的用途
技术领域
1.本发明涉及医药领域，具体涉及一种双硫双丁酚及类似物在制备预防和/或治疗冠状病毒肺炎(包含covid
‑
19)药物中的用途。


背景技术：

2.冠状病毒是一种常见的动物病毒，很多常见的家畜或野生动物都能携带，其中部分病毒由于进化或变异等原因具有了感染人类的能力，目前共有7种冠状病毒被证实有感染人的能力，其中，2019新型冠状病毒(2019
‑
ncov，引发covid
‑
19)是目前已知的第7种可以感染人的冠状病毒。
3.目前，对冠状病毒理化特性的认识多来自对sars
‑
cov和mers
‑
cov的研究。病毒对紫外线和热敏感，56℃30分钟、乙醚、75％乙醇、含氯消毒剂、过氧乙酸和氯仿等脂溶剂均可有效灭活病毒，氯己定不能有效灭活病毒。同其他流感病毒引发的疾病类似，covid
‑
19 是一种急性自限性疾病，但自限性疾病不等于不需要药物治疗，其也可能致命，重症者可能由于弥漫性肺泡损伤和进行性呼吸衰竭而导致死亡。
4.较多研究表明，细胞因子风暴的发生与冠状病毒感染重症化和致死有密切关联，《柳叶刀》发文表示，我国首批危重病例中，已有细胞因子风暴发生。专家亦认为，细胞因子风暴是新冠肺炎患者轻症向重症和危重症转换的一个重要节点，同时也是现在重症和危重症死亡的一个原因。所谓“细胞因子风暴”即当免疫系统因感染、药物、自身免疫疾病等因素过度激活时，免疫细胞就会应激过度，产生过多的细胞因子从而让炎症加剧，大量分泌的促炎因子会导致正反馈循环会突破某个阈值而放大，最终形成细胞因子风暴。除了covid
‑
19，多项研究表明，细胞因子风暴也是sars、甲型h1n1，埃博拉病毒等多种感染疾病的重要夺命杀手。
5.科学家们发现，损害人体健康的自由基几乎都与那些活性较强的含氧物质有关，他们把与这些物质相结合的自由基叫作活性氧自由基。活性氧自由基对人体的损害实际上是一种氧化过程。因此，要降低自由基的损害，就要从抗氧化做起。大量研究已经证实，人体内本身就具有清除多余自由基的能力，这主要是靠内源性自由基清除系统，它包括超氧化物歧化酶 (sod)、过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化酶等一些酶和维生素c、维生素e、还原性谷胱甘肽、胡萝卜素和硒等一些抗氧化剂。酶类物质可以使体内的活性氧自由基变为活性较低的物质，从而削弱它们对机体的攻击力。酶的防御作用仅限于细胞内，而抗氧化剂有些作用于细胞膜，有些则是在细胞外就可起到防御作用。这些物质就深藏于我们体内，只要保持它们的量和活力它们就会发挥清除多余自由基的能力，使我们体内的自由基保持平衡。因此，要降低自由基的损害，就要从抗氧化做起。活性氧过度产生时，可诱导大分子发生氧化反应，氧化蛋白质的ser和cys残基上的功能基团，引起构型、信号改变；可使核因子nf
‑
kb、蛋白激酶c催化结构域内cys残基形成二硫键，上调nf
‑
kb，蛋白激酶c的活性，催化产生h2o2，活性氧过度产生时，也可直接氧化、活化缺氧诱导因子hif
‑
1中的cys残基，促进炎症及凋
亡；能氧化某些酶中的[4fe2+
‑
4s]中心，导致fe
2+
的释放，fe
2+
可经fenton反应产生大量活性氧；fe
2+
的释放也可引起某些金属蛋白质失活。活性氧过度产生时，也可氧化信号分子、细胞因子、蛋白质、核酸、糖类、脂类等，使之受损。
[0006]
在新冠肺炎的疫情防治中，作为自由基清除剂的维生素c、维生素e就被用于改善新冠肺炎的症状，发挥其抗氧化抗自由基的功效。此外，超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, sod)，别名肝蛋白，是生物体内重要的抗氧化酶，广泛分布于各种生物体内，如动物，植物，微生物等，其是一种源于生命体的活性物质，能消除生物体在新陈代谢过程中产生的有害物质，对抗与阻断因氧自由基对细胞造成的损害，并及时修复受损细胞，复原因自由基造成的对细胞伤害。通过动员细胞的抗氧化酶活力，加快对ros及脂质过氧化产物的清除，减轻病毒致病及其带来相关病症的氧化应激损伤是目前治疗病毒感染的新思路。最近研究已经进一步证实，新型冠状病毒感染人体细胞的关键在于冠状病毒的s蛋白与人体ace2蛋白的结合。即s蛋白“劫持”了原本是控制血压的ace2，通过与它的结合入侵人体。根据美国得克萨斯大学奥斯汀分校研究团队的最新解析结果，新冠病毒s蛋白以三聚体形态存在，每一个单体中约有1300多个氨基酸，其中300多个氨基酸构成了“受体结合结构域”(rbd)，即s蛋白与ace2相联结的地方。在形态上，新冠病毒的s蛋白像一座桥横跨在ace2表面，又像病毒的一只手，紧紧抓住ace2。西湖大学周强团队的ace2全长蛋白与新冠病毒s蛋白受体结合结构域的复合物原子坐标以供全网下载，计算生物学的研究人员由此可以在此基础上构建不同的模型，进而展开具有针对性的研究，判断什么样的突变可能会进一步提高s蛋白与 ace2的相互作用，从而设计针对s蛋白或者ace2蛋白的药物和抗体；又或者设计小分子破坏它们之间的相互作用。这些都为药物设计和药效性能的检测开发提供坚实的基础。
[0007]
二硫键(disulfide bond)是连接不同肽链或同一肽链中，两个不同半胱氨酸残基之巯基的化学键。二硫键是比较稳定的共价键，在蛋白质分子中，起着稳定肽链空间结构的作用。二硫键与蛋白质高级结构的生物活性有关，同时与蛋白质的复性也有关联。二硫键对蛋白质的正确折叠和高级结构的形成与维持十分重要。二硫键的形成迫使同一或不同肽链的不同区域的氨基酸残基向一起靠拢集合，由此肽链迅速折叠并形成稳定的空间拓扑结构，该区域的氨基酸残基数量是高度密集的；同时疏水氨基酸残基围绕着二硫键，可形成局部疏水中心，拒绝水分子进入肽的内部破坏氢键，利于形成稳定的高级结构区域。
[0008]
由于自由基作用于组织的一个重要靶点是生物膜，未被防卫机制清除的自由基可以诱导膜的脂质过氧化，其结果是膜的功能丧失，酶被灭活，膜的流动性被改变，导致细胞损伤。一些制剂清除自由基的功能可能与其结构中酚环上的羟基有关，其所含的高反应活性羟基基团能使自由基灭活，从而减轻自由基对dna和生物膜的损伤。
[0009]
酚类化合物同样可以抑制白血病细胞的生长，其抗增生的功效相当于甚至大于传统抗癌因素。类黄酮化合物通过其非毒机理，也可能通过dna、rna的转让和通过细胞中蛋白质的合成来抑制白血病细胞。
[0010]
叔丁基取代基是一种位阻很大的基团，常与其他大位阻基团一起用于化学合成中的动力学稳定，如相关的三甲基硅基基团。叔丁基对于化学反应进程施加的影响称为：“叔丁基效应”。该效应通过狄尔斯－阿尔德反应演绎如下：
[0011][0012]
叔丁基取代基的反应速率比起氢原子作为取代基提高了240倍。
[0013]
综上，基于冠状病毒的入侵致病机理以及其与自由基，氧化等体内反应的关联性，并利用二硫键，酚类、叔丁基基团等可能具有的特殊生理化学性能，研究一种新型的能够针对多重致病机理，以及严重并发症状产生机理，调节人体内生物酶活性与氧化自由基等活化氧动态平衡的制剂的需求尤其迫切。


技术实现要素：

[0014]
本发明提供了一种化合物及其药学上可接受的盐，前药在制备预防和/或治疗冠状病毒肺炎药物中的用途，所述化合物选自如下结构：
[0015]
(1)含有硫
‑
叔丁基苯酚结构，具体如下式i结构所示：
[0016][0017]
其中，所述r1，r2，可以相同或不同，各自独立的选自h，c1‑
c6烷基，c2‑
c6烯基，c1‑
c6烷氧基，c2‑
c6烯基氧基；所述r3、r4选自h，oh，或者
‑
o
‑
c1‑
c6烷基，
‑
o(c＝o)c1‑
c6烷基，
‑
o
‑
c2‑
c6烯基，
‑
o(c＝o)c2‑
c6烯基。
[0018]
(2)含有
‑
s
‑
s
‑
、
‑
s
‑
、
‑
s
‑
ch3‑
s
‑
的化合物；
[0019]
(3)含有叔丁基苯酚环的结构。
[0020]
根据本发明的实施方案，所述式i结构中，优选的，r1，r2可以相同或不同，各自独立的选自h、甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基；更优选的，r1，r2为叔丁基，所述r3、 r4选自oh，或者甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、己氧基、
‑
o(c＝o)ch3、
‑
o (c＝o)ch2ch3、
‑
o(c＝o)ch2‑
ch2ch3；优选的，r3和r4中至少一个为oh；根据本发明的实施方案，所述式i结构优选为如下式ii结构：
[0021][0022]
所述式ii结构中，r1，r2如前述式i所定义。
[0023]
根据本发明的实施方案，所述式ii结构优选为如下具体化合物：4,4
’‑
(亚甲基双硫)双 (2,6
‑
二叔丁基苯酚)，其分子式为c
29
h
44
o2s2，结构式为：
[0024][0025]
根据本发明的实施方案，进一步提供如下符合上述(1)
‑
(3)任一项限定的具体化合物：
[0026]
[0027][0028]
根据本发明的实施方案，所述药物可以治疗或缓解冠状病毒引起的超氧化歧化酶
‑
氧化自由基的动态平衡失衡。
[0029]
根据本发明的实施方案，所述药物可以作为超氧化物歧化酶生物酶活性调节剂。
[0030]
根据本发明的实施方案，所述药物可以治疗或缓解冠状病毒肺炎引发的细胞因子风暴。
[0031]
根据本发明的实施方案，优选的，所述化合物作为唯一活性成分应用于制备预防和/或治疗冠状病毒肺炎的药物。
[0032]
本发明还提供一种药物组合物，在一些实施方式中，其包括所述化合物作为唯一活性成分，以及其他药学上可接受的载体，在另一些实施方式中，其还进一步包括其他抗冠状病毒肺炎活性成分。
[0033]
本发明提供所述药物组合物在制备预防和/或治疗冠状病毒肺炎药物中的用途。
[0034]
根据本发明的实施方案，所述冠状病毒包hcov
‑
229e、hcov
‑
oc43、hcov
‑
nl63、 hcov
‑
hku1、sars
‑
cov、mers
‑
cov以及2019新型冠状病毒(2019
‑
ncov，引发covid
‑
19)。
[0035]
有益效果
[0036]
(1)本发明化合物尤其是含有双硫
‑
叔丁基苯酚结构在抗氧化作用的同时，可以连续定点多频次诱导超氧化物歧化酶浓度体内增加，从而能够有效针对冠状病毒导致的超氧化歧化酶
‑‑
氧化自由基的动态平衡失衡，抑制细胞因子风暴，提高患者自身免疫系统的维
护以及降低病人转入重症的危险，因此，在冠状病毒肺炎的防治药物研发中具有广泛的应用前景。
[0037]
(2)本发明化合物具有内源性双硫键的链接特性，有利于使肽、蛋白、酶迅速架构成型，肌能恢复，因而对于器官治疗过程、愈后恢复有很好帮助，具体的经计算机分子结构建模验证，本发明化合物含有的双硫键、亚甲基，对covid
‑
19(冠状病毒)s蛋白肽链s1和 s2断开进行干预，阻止其空间构象从螺旋纤维状向卷曲球状重塑，只重新排列组合或分别接长s1和s2链接，进行空间结构重塑；使s蛋白复合体与受体细胞膜保持或拉长空间距离，降低、减弱与细胞膜契合融合能力，同时也可使蛋白复合体聚集，改变细胞膜高通过性，阻止、降低病毒的高传染性，以及缓解或消除病毒带来的病症。
[0038]
(3)本发明化合物具有的特定官能团，如叔丁基苯酚、双硫键或其组合结构与抗氧化机密切相关，经验证，本发明的化合物不仅有利于抑制氧化自由基活性，抑制过氧化组织损伤风险，保护人体器官系统正常活性，且更出乎意料的效果是，其还起到了特定催化诱导生物酶活性作用，调控诱导超氧化歧化酶(sod)生物酶活性与氧化自由基等活化氧动态平衡。
附图说明
[0039]
图1示意本发明化合物对于阿霉素引起的体内细胞损伤的活性测试。
具体实施方式
[0040]
下文将结合具体实施例对本发明的技术方案做更进一步的详细说明。应当理解，下列实施例仅为示例性地说明和解释本发明，而不应被解释为对本发明保护范围的限制。凡基于本发明上述内容所实现的技术均涵盖在本发明旨在保护的范围内。
[0041]
除非另有说明，以下实施例中使用的原料和试剂均为市售商品，或者可以通过已知方法制备。
[0042]
实施例1.本发明化合物对sod的活性测试
[0043]
实验原理以及模型建立：
[0044]
阿霉素可以诱导活性氧自由基(ros)过量生成，且与细胞氧化应激增加密切相关，针对本发明的化合物进行测试，发现本发明化合物可以减轻阿霉素对细胞内gsh－px(谷胱甘肽过氧化物酶)和sod活力的抑制作用，同时还伴随着阿霉素诱导的ros和脂质过氧化产物mda的降低，这些结果提示本发明化合物尤其是4,4
’‑
(亚甲基双硫)双(2,6
‑
二叔丁基苯酚)显示出对超氧化物歧化酶生物酶活性诱导靶点的活性作用，推测其对超氧化物歧化酶生物酶活性诱导靶点有更高的特异性和人体内源性肽链、蛋白重组排列聚集。
[0045]
实施例2.本发明化合物的体内药代动力学测试
[0046]
实验结果显示，本发明化合物具有良好的药代动力学特性，适合成药。
[0047]
实施例3.本发明化合物对于体内细胞损伤的活性测试
[0048]
细胞损伤模型：由化疗药物阿霉素引起动物体内细胞损伤从而建立病理模型。
[0049]
实验结果如下表1所示实验结果显示，本发明化合物可以有效防护细胞损伤，其中化合物选自4,4
’‑
(亚甲基双硫)双(2,6
‑
二叔丁基苯酚)。
[0050]
表1
[0051]
[0052][0053]
表1
‑
续a
[0054]
[0055][0056]
表1
‑
续b
[0057]
[0058]
covid
‑
19病毒rna(冠状病毒)以及s蛋改变内源环境降低活性。
[0066]
以上，对本发明的实施方式进行了说明。但是，本发明不限定于上述实施方式。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。