本发明属于药物化学技术领域，尤其涉及一种3-胺基磺酰胺基取代的吴茱萸次碱类衍生物及其制备方法和应用。
背景技术：
随着人类平均寿命的逐年增加，全球人口老龄化进程的加快，老年期痴呆已经成为发达国家继心血管疾病、肿瘤、中风之后的第四位死因。老年痴呆症(又称阿尔茨海默症alzheimer'sdisease，ad)是一种不可逆的、渐进性的中枢神经系统退行性疾病，表现为认知损伤和渐进性记忆障碍。阿尔茨海默症的发病与年龄密切相关，随着年龄增长发病率不断上升。据统计报告显示，目前全球ad患者总数达到5千万，预计到2050年该数字将超过1.4亿。ad的发病周期长，难以治愈，而且其发生呈现年轻化趋势，随着全球人口老龄化进程的加快，ad病患者人数也会越来越多。由此可见，ad不仅已成为威胁人类晚年健康的一大隐患，而且是一个严重危害人类生活的社会问题。针对ad的发病机理寻找治疗药物是药学最重要研究任务之一。
乙酰胆碱(ach)是中枢神经系统中最重要的神经递质之一，其主要功能是维持意识的清醒，在学习记忆中起着重要的作用。随着ad疾病的进展，患者大脑皮层和海马区的胆碱能神经递质的明显减少，从而导致患者记忆和认知能力的降低。乙酰胆碱酯酶(ache)和丁酰胆碱酯酶(bche)是中枢神经系统中两种重要的胆碱酯酶类型，可迅速水解乙酰胆碱。两种胆碱酯酶的蛋白质结构非常相似，都含有一个催化活性位点(cas)、一个深峡谷和一个外周阴离子位点(pas)，ache和buche的氨基酸序列有65％的同源性。在正常体内，ache活动先于bche。然而，随着ad的进展增加，ache的水解活性逐渐降低，相反，buche的活性水平大大增加。因此，近年来也有学者认为buche可能是一个潜在的治疗靶点。近年来，已开发出胆碱酯酶抑制剂，包括他克林，多奈哌齐，加兰他敏和利凡斯的明。然而，有许多副作用，例如肝毒性和消化道反应，严重违反了治疗目标。因此，为了避免ache抑制剂在治疗期间引起的不良反应，开发有效和选择性buche抑制剂来提高进展期ad中的乙酰胆碱水平具有潜在的优势。
技术实现要素：
本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种3-胺基磺酰胺基取代的吴茱萸次碱类衍生物及其制备方法和应用。
为了实现上述的目的，本发明提供以下技术方案：
一种3-胺基磺酰胺基取代的吴茱萸次碱类衍生物，具有如式ⅰ所示的通式：
其中，r为4-甲氧基苯基、2，4-二甲氧基苯基、3，4-二甲氧基苯基、3-硝基苯基、4-硝基苯基、4-溴苯基、2，6-二氯苯基、3，5-二氯苯基、3-氯-4氟苯基、4-叔丁基苯基、4-氟苯基、4-(三氟甲基)苯基、3-(三氟甲基)苯基、2-三氟甲氧基苯基、4-(三氟甲氧基)苯基、4-乙酰基苯基、噻吩基、5-溴噻吩基、5-氯噻吩基、2-甲氧羰基噻吩基中的任意一种。
本发明还提供了一种3-胺基磺酰胺基取代的吴茱萸次碱类衍生物的制备方法，包括以下步骤：
(1)3-氨基吴茱萸次碱的合成：首先按照iqbal报道的方法将靛红酸酐硝化，然后按照bergman三氟乙酸酐合成路线，以硝化的靛红酸酐，三氟乙酸酐和色胺为原料，经缩合，闭环、氢化、去三氟甲基等反应步骤得到3-氨基吴茱萸次碱。合成路线如下所示：
(2)用相应的芳香磺酰氯与3-氨基吴茱萸次碱的酰化得到3-胺基磺酰胺基取代的吴茱萸次碱类衍生物，酰化反应溶剂为干燥吡啶，反应温度为室温，搅拌时间为30分钟。合成路线如下所示：
其中，r为4-甲氧基苯基、2，4-二甲氧基苯基、3，4-二甲氧基苯基、3-硝基苯基、4-硝基苯基、4-溴苯基、2，6-二氯苯基、3，5-二氯苯基、3-氯-4氟苯基、4-叔丁基苯基、4-氟苯基、4-(三氟甲基)苯基、3-(三氟甲基)苯基、2-三氟甲氧基苯基、4-(三氟甲氧基)苯基、4-乙酰基苯基、噻吩基、5-溴噻吩基、5-氯噻吩基、2-甲氧羰基噻吩基中的任意一种。
本发明的另一个目的在于提供一种所述的3-胺基磺酰胺基取代的吴茱萸次碱类衍生物在制备丁酰胆碱酯酶抑制药物中的应用，尤其为在制备治疗阿尔茨海默症的药物中的应用。
所述的应用药物可制成为各种剂型，包括注射剂、片剂、丸剂、胶囊剂、悬浮剂或乳剂。
本发明的有益效果：
本发明通过体外乙酰胆碱酯酶和丁酰胆碱酯酶的抑制实验，证明本发明的3-胺基磺酰胺基取代的吴茱萸次碱类衍生物对丁酰胆碱酯酶具有较强的抑制活性和较高的选择性，可以作为丁酰酰胆碱酯酶抑制剂药物应用。表明本发明所述的衍生物可用于制备治疗阿尔兹海默症的药物。
本发明公开了一种3-胺基磺酰胺基取代的吴茱萸次碱类衍生物及其制备和作为治疗阿尔兹海默症的药物中的应用。研究证明，本发明所涉及的3-胺基磺酰胺基取代的吴茱萸次碱类衍生物对乙酰胆碱酯酶具有很强的抑制性能及很好的抑制选择性，其对丁酰胆碱酯酶的抑制能力比对乙酰胆碱酯酶的抑制活性高出20多倍。表明该类化合物能够发展成为治疗阿尔茨海默症的药物。
具体实施方式
以下结合具体的实例对本发明的技术方案做进一步说明：
实施例1
化合物1合成：
将3-氨基吴茱萸次碱(3.03g，约10mmol)溶于30ml干燥吡啶中，随后滴加4-甲氧基苯磺酰氯(3.09g，约15mmol)，室温搅拌30分钟，停止反应，加酸调ph至中性，减压蒸去吡啶和残留的4-甲氧基苯磺酰氯，用乙酸乙酯—水系统进行萃取，弃去水层，减压蒸去乙酸乙酯，得到灰白色粗制品，胶柱层析[v(乙酸乙酯)：v(石油醚)＝1：1]得白色固体，产率65％；1hnmr(400mhz,dmso-d6)δ11.80(s,1h),10.50(s,1h),7.85–7.77(m,1h),7.68(d,j＝8.8hz,2h),7.59(d,j＝7.9hz,1h),7.55(d,j＝8.8hz,1h),7.53–7.49(m,1h),7.41(d,j＝8.5hz,1h),7.21(t,j＝7.7hz,1h),7.04(t,j＝7.6hz,3h),4.36(t,j＝6.8hz,2h),3.73(s,3h),3.10(t,j＝6.8hz,2h)；hrms(esi):m/z473.12759[m+h]+。化合物1化学式如下：
实施例2
化合物2合成：
方法同实施例一，所不同的是用2，4-二甲氧基苯磺酰氯代替4-甲氧基苯磺酰氯，得棕色固体，产率63％；1hnmr(400mhz,dmso)δ11.82(s,1h),10.31(s,1h),7.85(s,1h),7.73(d,j＝8.8hz,1h),7.63(d,j＝8.0hz,1h),7.56(s,2h),7.45(d,j＝8.2hz,1h),7.25(d,j＝7.5hz,1h),7.08(t,j＝7.5hz,1h),6.71–6.50(m,2h),4.39(t,j＝6.8hz,2h),4.03(q,j＝7.0hz,1h),3.88(s,3h),3.77(s,3h),3.14(t,j＝6.8hz,2h),1.99(s,1h),1.19(dd,j＝18.3,11.2hz,2h)；hrms(esi):m/z503.13760[m+h]+。化合物2的化学式如下：
实施例3
化合物3合成：
方法同实施例一，所不同的是用3，4-二甲氧基苯磺酰氯代替4-甲氧基苯磺酰氯，得白色固体，产率46％；1hnmr(400mhz,dmso-d6)δ11.80(s,1h),10.45(s,1h),7.84(s,1h),7.55(ddd,j＝14.5,11.1,5.0hz,3h),7.41(d,j＝8.3hz,1h),7.30(d,j＝10.5hz,2h),7.21(t,j＝7.6hz,1h),7.04(t,j＝8.7hz,2h),4.36(t,j＝6.0hz,2h),3.31(d,j＝2.3hz,9h),3.10(t,j＝6.2hz,2h)；hrms(esi):m/z503.13776[m+h]+。化合物3化学式如下：
实施例4
化合物4合成：
方法同实施例一，所不同的是用3-硝基苯磺酰氯代替4-甲氧基苯磺酰氯，得黄色固体，产率58％；1hnmr(400mhz,dmso-d6)δ11.80(s,1h),10.89(s,1h),8.50(s,1h),8.41(dd,j＝8.2,1.1hz,1h),8.11(d,j＝7.9hz,1h),7.41(d,j＝8.3hz,1h),7.20(t,j＝7.6hz,1h),7.02(t,j＝7.4hz,1h),4.35(t,j＝6.8hz,2h),3.09(t,j＝6.8hz,2h)；hrms(esi):m/z488.10114[m+h]+。化合物4化学式如下：
实施例5
化合物5合成：
方法同实施例一，所不同的是用4-硝基苯磺酰氯代替4-甲氧基苯磺酰氯，得黄色固体，产率52％；1hnmr(400mhz,dmso-d6)δ11.81(s,1h),10.94(s,1h),8.34(d,j＝8.8hz,2h),7.98(d,j＝8.6hz,2h),7.83(d,j＝2.2hz,1h),7.59(dd,j＝8.4,3.5hz,2h),7.53(dd,j＝8.8,2.2hz,1h),7.41(d,j＝8.2hz,1h),7.21(t,j＝7.6hz,1h),7.04(t,j＝7.5hz,1h),4.36(t,j＝6.8hz,2h),3.10(t,j＝6.8hz,2h)；hrms(esi):m/z488.1012[m+h]+。化合物5的化学式如下：
实施例6
化合物6合成：
方法同实施例一，所不同的是用4-溴苯磺酰氯代替4-甲氧基苯磺酰氯，得白色固体，产率59％；1hnmr(400mhz,dmso-d6)δ11.80(s,1h),10.50(s,1h),7.85–7.77(m,1h),7.68(d,j＝8.8hz,2h),7.59(d,j＝7.9hz,1h),7.55(d,j＝8.8hz,1h),7.53–7.49(m,1h),7.41(d,j＝8.5hz,1h),7.21(t,j＝7.7hz,1h),7.04(t,j＝7.6hz,3h),4.36(t,j＝6.8hz,2h),3.73(s,3h),3.10(t,j＝6.8hz,2h)；hrms(esi):m/z523.02503[m+h]+。化合物6化学式如下：
实施例7
化合物7合成：
方法同实施例一，所不同的是用2,6-二氯苯磺酰氯代替4-甲氧基苯磺酰氯，得白色固体，产率65％；1hnmr(400mhz,dmso)δ11.86(s,1h),10.92(s,1h),8.00(s,4h),7.89(s,1h),7.60(dt,j＝8.9,5.1hz,3h),7.47(d,j＝8.2hz,1h),7.26(t,j＝7.6hz,1h),7.08(t,j＝7.4hz,1h),4.41(s,2h),3.15(t,j＝6.7hz,2h)；hrms(esi):m/z511.10385[m+h]+。
化合物7化学式如下：
实施例8
化合物8合成：
方法同实施例一，所不同的是用3,5-二氯苯磺酰氯代替4-甲氧基苯磺酰氯，得棕色固体，产率52％；1hnmr(400mhz,dmso-d6)δ11.81(s,1h),10.81(s,1h),7.93(s,1h),7.81(s,1h),7.71(s,2h),7.63–7.50(m,3h),7.42(d,j＝8.2hz,1h),7.21(t,j＝7.5hz,1h),7.03(t,j＝7.3hz,1h),4.36(t,j＝6.7hz,2h),3.10(t,j＝6.7hz,2h)；hrms(esi):m/z511.03894[m+h]+。化合物8化学式如下：
实施例9
化合物9合成：
方法同实施例一，所不同的是用3-氯-4氟苯磺酰氯代替4-甲氧基苯磺酰氯，得白色固体，产率48％；1hnmr(400mhz,dmso-d6)δ11.81(s,1h),10.73(s,1h),7.94(d,j＝6.6hz,1h),7.81(s,1h),7.75–7.68(m,1h),7.64–7.50(m,4h),7.42(d,j＝8.2hz,1h),7.21(t,j＝7.6hz,1h),7.03(t,j＝7.5hz,1h),4.36(t,j＝6.5hz,2h),3.10(t,j＝6.5hz,2h)；hrms(esi):m/z495.06884[m+h]+。化合物9化学式如下：
实施例10
化合物10合成：
方法同实施例一，所不同的是用4-叔丁基苯磺酰氯代替4-甲氧基苯磺酰氯，得白色固体，产率53％；1hnmr(400mhz,dmso-d6)δ11.80(s,1h),10.64(s,1h),7.86(s,1h),7.69(d,j＝8.4hz,2h),7.62–7.53(m,4h),7.41(d,j＝8.3hz,1h),7.21(t,j＝7.5hz,1h),7.05(d,j＝7.5hz,1h),4.36(t,j＝6.8hz,2h),3.50(s,1h),3.10(t,j＝6.8hz,2h),1.20(s,10h)；hrms(esi):m/z499.17862[m+h]+。化合物10化学式如下：
实施例11
化合物11合成：
方法同实施例一，所不同的是用4-氟苯磺酰氯代替4-甲氧基苯磺酰氯，得白色固体，产率61％；1hnmr(400mhz,dmso-d6)δ11.80(s,1h),10.65(s,1h),7.80(dd,j＝8.4,3.9hz,3h),7.61–7.48(m,3h),7.44–7.34(m,3h),7.21(t,j＝7.6hz,1h),7.04(t,j＝7.4hz,1h),4.36(t,j＝6.8hz,2h),3.10(t,j＝6.8hz,2h)；hrms(esi):m/z461.10681[m+h]+。化合物11化学式如下：
实施例12
化合物12合成：
方法同实施例一，所不同的是用4-(三氟甲基)苯磺酰氯代替4-甲氧基苯磺酰氯，得黄色固体，产率47％；1hnmr(400mhz,dmso-d6)δ11.81(s,1h),10.87(s,1h),7.94(s,1h),7.82(d,j＝2.2hz,1h),7.56(ddd,j＝10.8,8.4,3.6hz,1h),7.41(d,j＝8.3hz,1h),7.21(t,j＝7.6hz,1h),7.04(t,j＝7.5hz,1h),4.36(s,1h),3.11(t,j＝6.7hz,1h)；hrms(esi):m/z511.10413[m+h]+。化合物12化学式如下：
实施例13
化合物13合成：
方法同实施例一，所不同的是用3-(三氟甲基)苯磺酰氯代替4-甲氧基苯磺酰氯，得棕色固体，产率52％；1hnmr(400mhz,dmso-d6)δ11.81(s,1h),10.77(s,1h),8.00(dd,j＝12.5,6.7hz,3h),7.78(dd,j＝10.8,5.0hz,2h),7.59(dd,j＝8.5,3.2hz,2h),7.52(dd,j＝8.8,2.5hz,1h),7.41(d,j＝8.3hz,1h),7.21(ddd,j＝8.2,7.0,1.1hz,1h),7.04(ddd,j＝8.0,7.1,0.9hz,1h),4.36(t,j＝6.9hz,2h),3.98(q,j＝7.1hz,1h),3.49(s,1h),3.10(t,j＝6.9hz,2h),1.95(s,1h),1.17(dt,j＝14.2,6.8hz,3h)；hrms(esi):m/z511.10462[m+h]+。化合物13化学式如下：
实施例14
化合物14合成：
方法同实施例一，所不同的是用2-三氟甲氧基苯磺酰氯代替4-甲氧基苯磺酰氯，得白色固体，产率61％；1hnmr(400mhz,dmso)δ11.86(s,1h),10.98(s,1h),8.02(d,j＝7.2hz,1h),7.88–7.73(m,2h),7.68–7.52(m,5h),7.46(d,j＝8.3hz,1h),7.25(t,j＝7.5hz,1h),7.08(t,j＝7.4hz,1h),4.40(t,j＝6.7hz,2h),3.37(s,1h),3.15(t,j＝6.7hz,2h)；hrms(esi):m/z527.09954[m+h]+。化合物14化学式如下：
实施例15
化合物15合成：
方法同实施例一，所不同的是用4-(三氟甲氧基)苯磺酰氯代替4-甲氧基苯磺酰氯，得白色固体，产率54％；1hnmr(400mhz,dmso-d6)δ11.81(s,1h),10.75(s,1h),7.85(dd,j＝17.2,5.6hz,3h),7.66–7.48(m,5h),7.42(d,j＝8.0hz,1h),7.21(dd,j＝8.1,7.2hz,1h),7.04(t,j＝7.5hz,1h),4.36(t,j＝6.8hz,2h),3.10(t,j＝6.8hz,2h)；hrms(esi):m/z527.09808[m+h]+。化合物15化学式如下：
实施例16
化合物16合成：
方法同实施例一，所不同的是用4-乙酰基苯磺酰氯代替4-甲氧基苯磺酰氯，得棕色固体，产率48％；1hnmr(400mhz,dmso-d6)δ11.80(s,1h),10.81(s,1h),8.06(d,j＝8.2hz,2h),7.85(dd,j＝17.5,4.9hz,3h),7.63–7.46(m,3h),7.41(d,j＝8.3hz,1h),7.21(t,j＝7.6hz,1h),7.03(t,j＝7.5hz,1h),4.35(t,j＝6.8hz,2h),3.10(t,j＝6.8hz,2h),2.46(s,3h)；hrms(esi):m/z485.12741[m+h]+。化合物16化学式如下：
实施例17
化合物17合成：
方法同实施例一，所不同的是用2-噻吩磺酰氯代替4-甲氧基苯磺酰氯，得白色固体，产率43％；1hnmr(400mhz,dmso-d6)δ11.82(s,1h),10.75(s,1h),7.88(s,2h),7.56(dt,j＝14.8,5.8hz,4h),7.42(d,j＝8.3hz,1h),7.21(t,j＝7.6hz,1h),7.12–7.00(m,2h),4.38(t,j＝6.7hz,2h),3.11(t,j＝6.8hz,2h),-0.10(s,4h)；hrms(esi):m/z449.07291[m+h]+。化合物17化学式如下：
实施例18
化合物18合成：
方法同实施例一，所不同的是用5-溴噻吩-2-磺酰氯代替4-甲氧基苯磺酰氯，得白色固体，产率40％；1hnmr(400mhz,dmso-d6)δ11.83(s,1h),10.90(s,1h),7.87(d,j＝2.3hz,1h),7.66–7.51(m,3h),7.42(d,j＝8.3hz,1h),7.39–7.34(m,1h),7.31–7.25(m,1h),7.22(t,j＝7.6hz,1h),7.05(t,j＝7.5hz,1h),4.38(t,j＝6.8hz,2h),3.12(t,j＝6.7hz,2h)；hrms(esi):m/z528.98126[m+h]+。化合物18化学式如下：
实施例19
化合物19合成：
方法同实施例一，所不同的是用5-氯噻吩-2-磺酰氯代替4-甲氧基苯磺酰氯，得白色固体，产率37％；1hnmr(400mhz,dmso-d6)δ11.83(s,1h),10.91(s,1h),7.88(d,j＝2.3hz,1h),7.67–7.53(m,3h),7.47–7.38(m,2h),7.25–7.14(m,2h),7.04(t,j＝7.5hz,1h),4.38(t,j＝6.8hz,2h),3.11(t,j＝6.8hz,2h)；hrms(esi):m/z483.03469[m+h]+。化合物19化学式如下：
实施例20
化合物20合成：
方法同实施例一，所不同的是用2-甲氧羰基-3-噻吩磺酰氯代替4-甲氧基苯磺酰氯，得白色固体，产率36％；1hnmr(400mhz,dmso-d6)δ11.80(s,1h),10.51(s,1h),7.94(d,j＝5.3hz,1h),7.83(d,j＝2.1hz,1h),7.55(dt,j＝8.9,5.6hz,3h),7.48–7.38(m,2h),7.20(t,j＝7.6hz,1h),7.03(t,j＝7.5hz,1h),4.36(t,j＝6.8hz,2h),3.31(s,1h),3.10(t,j＝6.8hz,2h)；hrms(esi):m/z502.07914[m+h]+。化合物20化学式如下：
实施例21
应用修改后的ellman测定法评估所有化合物的体外ache和buche抑制活性。我们得到化合物抑制ache和buche的ic50值，并与他克林和多奈哌齐作为参考药物进行比较。所有的测试均在bioteksynergyhtx型全波长酶标仪上进行，在37℃的条件下测定。数据分析利用软件spss进行处理。
实验步骤：
1)化合物溶液的配制：
将测试化合物配成10mm浓度(溶剂：dmso)，-20℃低温冰箱保存，使时用磷酸盐缓冲液(0.1mol/l，ph8.0)稀释至所需浓度。
2)酶储备液的配制：
从sigma公司购买乙酰胆碱酯酶(e.c.3.1.1.7,fromelectricell.)和丁酰胆碱酯酶(e.c.3.1.1.8,fromequineserum)；乙酰胆碱酯酶储备液配制为0.1mg/ml，丁酰胆碱酯酶储备液配制为0.2mg/ml。
3)底物储备液的配制：
从sigma公司购买硫代乙酰胆碱(acetylthiocholine，atc)和硫代丁酰胆碱(butylthiocholine,btc)；称取一定量atc或btc，用磷酸盐缓冲溶液(0.1mol/l，ph8.0)配制成0.01mol/l的溶液，备用。
4)显色剂储备液的配制：
从sigma公司购买的显色剂5，5-二硫代双(2-硝基苯甲酸)用磷酸盐缓冲溶液(0.1mol/l，ph8.0)配制成0.01mol/l，4℃遮光保存,备用。
5)化合物酶抑制能力检测：
每一种化合物在96孔板中选取6个孔测试；分别加入10μldtnb溶液；10μl酶溶液；0，5，10，20，35，50μl待测化合物溶液；加入0.1mol/lph8.0磷酸缓冲溶液使总体积为100μl。
在37℃全波长酶标仪中孵育15min，立即加入10μlatc溶液(或btc)及80μl磷酸缓冲溶液的混合液共200μl，在λ＝412nm扫描2min测定吸光度变化。
6)结果计算：
ic50值的计算：以没有加入抑制剂时测得的吸光度变化(斜率)为100个活力单位(acontrol)，相对酶活力＝(加入抑制剂的吸光度变化/没有加入抑制剂的吸光度变化)×100，当相对酶活力达到50时，即为抑制剂的ic50值。
实验结果为三次独立实验的平均值，如表1所示：
表1化合物1-20及他克林和多奈哌齐对乙酰胆碱酯酶和丁酰胆碱酯酶抑制作用的ic50值及抑制选择性
表中a对丁酰胆碱酯酶的选择性＝ic50(乙酰胆碱酯酶)/ic50(丁酰胆碱酯酶)从表1发现所有的衍生物对丁酰胆碱酯酶显示出良好的抑制活性和选择作用，对乙酰胆碱酯酶抑制作用较弱或不产生抑制作用。其中，化合物14对buche具有的最佳抑制活性，ic50值为3.60μm，超过阳性对照多奈哌齐(ic50＝7.36μm)，同时化合物14具有最好的丁酰胆碱酯酶抑制选择性(＞28.8)。