本发明涉及一种丁酰胆碱酯酶抑制剂及其应用，4-((3,4-二氢异喹啉-2(1h)-基)甲基)苯甲酰胺衍生物作为新型选择性丁酰胆碱酯酶抑制剂的应用。
背景技术：
阿尔茨海默症(alzheimer’sdisease，ad)是最常见的神经退行性疾病，约占所有痴呆病患者的60-80％。据统计，全球约有五千万ad患者，预期到2050年患病人数将达到1.3亿。目前，ad已成为第三大死因，仅次于心血管疾病和癌症。
基于胆碱能功能障碍假说，增加脑内乙酰胆碱(ach)水平进而改善胆碱能神经传递仍是ad治疗中最有效的治疗方法。脑内ach主要可被两类胆碱酯酶水解，即乙酰胆碱酯酶(ache)和丁酰胆碱酯酶(bche)。在健康成年人的大脑中，ache占乙酰胆碱活性的80％，几乎是bche的1013倍。因此，ache抑制剂是被研究的最多且临床上最为普遍认同的一线治疗ad药物，如他克林、多奈哌齐、雷司替明和加兰他敏。然而，这些ache抑制剂治疗效果均不佳，他克林因肝毒性退出市场、其他几种药物只能在病情发展的特定阶段有限的缓解或稳定病情且伴有恶心、呕吐、腹泻等副作用。
近年来，越来越多的实验证据表明，bche终止胆碱能神经传递的功能在高度ad患者的大脑中发生了明显的改变，其活性不断增强。敲除ache的小鼠仍能存活，其bche的含量仍处于正常水平，表明bche在一定程度上可以补偿ache的功能；静默bche突变则会导致认知功能下降。因此，抑制bche活性有望有助于改善胆碱能功能。已有报道证实选择性bche抑制剂可显著提高老年大鼠ach水平，改善认知能力，且无传统ache抑制剂所具有的副交感神经副作用。综上所述，研发选择性bche抑制剂可能是一种很有前途的ad临床治疗策略。
技术实现要素：
本发明人经过对所在实验室化合物库进行活性筛选及结构优化，得到了一类结构相对简单、具有选择性bche抑制活性的通式i所示的新化合物，由此可能对ad具有治疗作用，从而在制备抗ad药物领域具有潜在的用途。
本发明的第一方面，提供式了一种如通式i所示的化合物，或其药学上可接受的盐、水合物、溶剂化物或前药。
该类化合物的结构如通式i所示：
其中，r1为氢，溴或甲氧基；r2为氢或溴；r3为2-(二乙氨基)乙氨基，2-(二异丙氨基)乙氨基，3-(二甲氧基)丙氨基，2-(吡咯基)乙氨基，吡咯基，2-氟苯氨基，4-氟苯甲氨基，2-溴苯氨基。
上述通式i所示的4-((3,4-二氢异喹啉-2(1h)-基)甲基)苯甲酰胺衍生物的制备方法，它包括以下步骤：
a)将式1化合物与4-溴甲基苯甲酸反应得到式2化合物，其中，催化剂为三乙胺、二异丙基乙胺、二异丙胺、四丁基溴化铵、四丁基氟化铵；反应溶剂为n,n-二甲基甲酰胺、丙酮、二甲基亚砜、1,4-二氧六环、四氢呋喃、甲醇、乙醇、吡啶及水中至少一种；该反应温度为0℃～140℃；反应时间为1～12小时；
b)将式2化合物与对于胺类化合物反应在缩合剂催化作用下得到目标通式i化合物；所用的缩合剂为n,n'-二环己基碳二亚胺、n,n'-二异丙基碳二亚胺、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐、偶氮二甲酸二乙酯、偶氮二甲酸二异丙酯、1-羟基-7-偶氮苯并三氮唑、1-羟基苯并三氮唑、o-(7-氮苯并三氮唑)-n,n,n',n'-四甲基脲六氟磷酸酯、苯并三氮唑-n,n,n',n'-四甲基脲六氟磷酸酯中的一种或两种以上的组合；所用溶剂为甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、乙腈、1,4-二氧六环、二氯乙烷、n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二异丙基乙胺、水中的一种或两种以上的组合；反应温度为0℃～130℃；反应时间为6～12小时；所用胺类化合物为2-(二乙氨基)乙胺、2-(二异丙氨基)乙胺、3-(二甲氧基)丙胺、2-(吡咯基)乙胺、2-(1-乙基吡咯基-2-基)乙胺、吡咯、2-氟苯胺，4-氟苯甲胺，2-溴苯胺。
其中，r1为氢，溴或甲氧基；r2为氢或溴；r3为2-(二乙氨基)乙氨基，2-(二异丙氨基)乙氨基，3-(二甲氧基)丙氨基，2-(吡咯基)乙氨基，吡咯基，2-氟苯氨基，4-氟苯甲氨基，2-溴苯氨基。
本发明的第二方面，一种药物组合物，所述药物组合物包含第一方面所述的式i所示的化合物或其药学上可接受的盐、水合物、溶剂化物或前药；和药学上可接受的载体。
本发明的第三方面，提供了第一方面所述的式i所示的化合物或其药学上可接受的盐、水合物、溶剂化物或前药用途，用于：
(i)制备bche抑制剂；
(ii)制备预防和/或治疗bche相关的疾病的药物。
药学上可接受的载体必须可与配方的其他成分兼容，且不会对其接受者有害，一般为适当载剂、稀释剂及赋形剂是为本领域技术人员所公知且包括诸如碳水化合物、蜡、水溶性及/或泡胀性聚合物、亲水性或疏水性材料、明胶、油、溶剂、水及类似物。所使用的特定载剂、稀释剂或赋形剂将取决于给予本发明化合物的方式及目的。溶剂通常是基于本领域技术人员所认为安全给予哺乳动物的溶剂(gras)而选择。通常，安全溶剂为无毒水性溶剂(诸如水)及其他可溶于水或与水可混溶的无毒溶剂。适当水性溶剂包括水、乙醇、丙二醇、聚乙二醇(例如peg400或peg300)等及其混合物。还可包括一或多种缓冲剂、稳定剂、表面活性剂、湿润剂、润滑剂、乳化剂、悬浮剂、防腐剂、抗氧化剂、不透明剂、助滑剂、加工助剂、着色剂、甜味剂、香料、调味剂及其他提供药物(即本发明化合物或其医学组合物)精美外观或有助于制造药物产品(即用于制备药剂)的已知添加剂。
有益效果
本发明的化合物，能够选择性抑制bche，可用于制备预防和/或治疗ad等相关神经退行性疾病的药物。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
本发明人经过对所在实验室化合物库进行活性筛选及结构优化，发现了一种选择性bche抑制剂，其能够有效抑制bche活性，但对ache无抑制活性或较弱。在此基础上，完成了本发明。
实施实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步的详细说明。这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例1式2化合物的制备
将4-溴甲基苯甲酸(200mg,0.93mmol,1当量)溶解到8ml四氢呋喃中，加入式1所示的四氢异喹啉类化合物(1.86mmol,2当量)，加热回流8小时，浓缩反应液。将得到的残余物加入到20ml氢氧化钠溶液中，二氯甲烷萃取(3×20ml)，之后水相用10％稀盐酸酸化至ph值～1后，得到式2固体化合物。
表1式2化合物具体结构式、所用原料
式2-1化合物，黄色固体，产率90％。1hnmr(600mhz,dmso-d6)δ11.54(brs,1h,cooh),8.02(d,j＝8.2hz,2h),7.82(d,j＝8.2hz,2h),7.28-7.15(m,4h),4.53(d,j＝8.5hz,2h),4.29(d,j＝18.0hz,2h),3.63(s,2h),3.03(s,2h).13cnmr(150mhz,dmso-d6)δ166.9,134.5,131.8,131.7,131.5,129.7,128.6,128.3,127.7,126.7,126.6,57.8,51.5,48.6,39.5,24.9.esi-msm/z268.1[m+h]+。
式2-2化合物，黄色固体，产率93％。1hnmr(600mhz,dmso-d6)δ11.54(brs,1h,cooh),8.02(d,j＝7.9hz,2h),7.83-7.77(m,2h),7.49(s,1h),7.42(d,j＝8.3hz,1h),7.16(d,j＝8.3hz,1h),4.52(d,j＝18.9hz,2h),4.26(s,2h),3.33-3.20(m,3h),3.06(s,1h).13cnmr(150mhz,dmso-d6)δ166.9,134.3,131.8,131.6,131.1,129.7,129.5,128.9,127.8,120.6,57.7,51.0,48.1,39.5,24.6.esi-msm/z346.0[m+h]+。
式2-3化合物，白色固体，产率87.5％。1hnmr(600mhz,dmso-d6)δ11.66(brs,1h,cooh),8.02(d,j＝8.1hz,2h),7.81(d,j＝8.1hz,2h),7.50-7.42(m,2h),7.20(d,j＝8.2hz,1h),4.58-4.44(m,2h),4.28(s,2h),3.63(d,j＝10.7hz,2h),3.34-3.17(m,2h).13cnmr(150mhz,dmso-d6)δ166.9,134.3,131.7,131.6,131.0,130.7,130.4,129.6,129.3,119.3,57.7,50.8,48.3,39.5,24.4.esi-msm/z346.0[m+h]+。
式2-4化合物，白色固体，产率87.7％。1hnmr(600mhz,dmso-d6)δ7.83(d,j＝8.0hz,2h),7.24(d,j＝8.0hz,2h),6.91-6.87(m,2h),6.61(d,j＝2.3hz,1h),3.69(d,j＝2.2hz,5h),3.61(s,2h),2.87(t,j＝5.8hz,2h),2.78(t,j＝5.8hz,2h).13cnmr(150mhz,dmso-d6)δ170.0,157.4,139.4,135.3,129.0,127.5,127.3,127.0,126.9,113.5,111.8,61.9,55.0,54.9,50.2,39.5,29.0.esi-msm/z298.1[m+h]+.
实施例2通式i化合物的制备
式2化合物(0.374mmol,1当量)溶解于5mln,n-二甲基甲酰胺中，加入o-(7-氮苯并三氮唑)-n,n,n',n'-四甲基脲六氟磷酸酯(156.4mg,0.411mmol,1.1当量)、相应的胺基化合物(0.374mmol,1当量)和n,n-二异丙基乙胺(193.3mg,1.496mmol,4当量)。反应液室温搅拌过夜，加入10ml水，乙酸乙酯萃取(3×10ml)。合并有机相，无水硫酸镁干燥，过滤，浓缩得到残余物，经硅胶色谱分离纯化得到相应的通式i化合物。化合物编号、具体结构式以及原料如下表2所示。
表2通式i化合物具体结构式、所用原料
式i-1化合物，淡黄色油体，产率62.5％。1hnmr(600mhz,dmso-d6)δ8.34(t,j＝5.8hz,1h),7.80(d,j＝8.2hz,2h),7.44(d,j＝8.2hz,2h),7.13-7.06(m,3h),6.99(d,j＝7.3hz,1h),3.69(s,2h),3.53(s,2h),3.32-3.29(m,2h),2.81(t,j＝5.8hz,2h),2.67(t,j＝5.8hz,2h),2.57-2.50(m,6h),0.97(t,j＝7.1hz,6h).13cnmr(150mhz,dmso-d6)δ165.9,141.7,134.7,134.1,133.4,128.5,127.1,126.3,126.0,125.5,61.4,55.4,51.5,50.3,46.8,39.5,37.5,28.7,11.9.esi-msm/z366.2[m+h]+.hr-esims:[m+h]+calcdforc23h32n3o+366.2545,found366.2549.
式i-2化合物，淡黄色油体，产率54.7％。1hnmr(600mhz,dmso-d6)δ8.34(t,j＝5.8hz,1h),7.81(d,j＝8.2hz,2h),7.44(d,j＝8.2hz,2h),7.12-7.06(m,3h),6.99(d,j＝7.3hz,1h),3.69(s,2h),3.53(s,2h),3.21-3.17(m,2h),3.00-2.94(m,2h),2.81(t,j＝5.8hz,2h),2.67(t,j＝5.8hz,2h),2.53-2.50(m,2h),0.98(d,j＝6.6hz,12h).13cnmr(150mhz,dmso-d6)δ165.8,141.6,134.7,134.0,133.4,128.5,127.1,126.3,126.0,125.5,61.4,55.4,50.3,48.5,44.2,41.0,39.5,28.7,20.7.esi-msm/z394.2[m+h]+.hr-esims:[m+h]+calcdforc25h36n3o+394.2858,found394.2853.
式i-3化合物，淡黄色油体，产率64.3％。1hnmr(600mhz,dmso-d6)δ8.52((t,j＝5.8hz,1h),7.84(d,j＝8.2hz,2h),7.45(d,j＝8.2hz,2h),7.13-7.05(m,3h),6.99(d,j＝7.3hz,1h),4.52(t,j＝5.5hz,1h),3.69(s,2h),3.53(s,2h),3.38-3.32(m,6h),2.81(t,j＝5.8hz,2h),2.69-2.65(m,2h).13cnmr(150mhz,dmso-d6)δ166.2,141.9,134.7,134.1,133.0,128.5,128.5,127.3,126.4,126.0,125.5,101.9,61.4,55.4,53.2,53.2,50.3,41.1,39.5,28.7.esi-msm/z355.1[m+h]+.hr-esims:[m+h]+calcdforc21h27n2o3+355.2022,found355.2026.
式i-4化合物，淡黄色油体，产率74.5％。1hnmr(600mhz,dmso-d6)δ8.34(t,j＝5.7hz,1h),7.80(d,j＝8.2hz,2h),7.44(d,j＝8.2hz,2h),7.13-7.05(m,3h),6.99(d,j＝7.3hz,1h),3.69(s,2h),3.53(s,2h),3.43-3.38(m,1h),3.08-3.00(m,2h),2.87-2.82(m,1h),2.81(t,j＝5.8hz,2h),2.67(t,j＝5.8hz,2h),2.57(m,1h),2.27(m,1h),2.15-2.08(m,1h),1.77(m,1h),1.67-1.55(m,3h),1.04(t,j＝7.2hz,3h).13cnmr(150mhz,dmso-d6)δ166.1,141.7,134.7,134.1,133.4,128.5,127.2,126.3,126.0,125.5,62.7,61.4,55.4,53.3,50.3,48.2,43.2,39.5,28.7,28.6,22.4,13.9.esi-msm/z378.2[m+h]+.hr-esims:[m+h]+calcdforc24h32n3o+378.2545,found378.2563.
式i-5化合物，淡黄色油体，产率74.0％。1hnmr(600mhz,dmso-d6)δ7.48(d,j＝8.1hz,2h),7.41(d,j＝8.1hz,2h),7.09(m,3h),6.99(d,j＝7.3hz,1h),3.67(s,2h),3.54(s,2h),3.48-3.39(m,4h),2.81(t,j＝5.8hz,2h),2.68(t,j＝5.8hz,2h),1.88-1.83(m,2h),1.82-1.77(m,2h).13cnmr(150mhz,dmso-d6)δ168.2,140.2,135.9,134.7,134.1,128.5,128.4,127.1,126.4,126.0,125.5,61.5,55.4,50.3,49.0,45.9,39.5,28.7,26.0,23.9.esi-msm/z321.1[m+h]+.hr-esims:[m+h]+calcdforc21h25n2o+321.1967,found321.1997.
yellowoil(yield74％).
式i-6化合物，淡黄色油体，产率64.0％。1hnmr(600mhz,dmso-d6)δ7.48(d,j＝8.1hz,2h),7.40(d,j＝8.1hz,2h),7.32(d,j＝2.1hz,1h),7.26(dd,j＝8.2,2.1hz,1h),6.99(d,j＝8.2hz,1h),3.68(s,2h),3.50(s,2h),3.45(t,j＝6.7hz,2h),3.38(t,j＝6.7hz,2h),2.82(t,j＝5.8hz,2h),2.66(t,j＝5.8hz,2h),1.88-1.83(m,2h),1.82-1.77(m.2h).13cnmr(150mhz,dmso-d6)δ168.1,140.0,137.1,135.9,134.2,131.0,128.6,128.4,128.3,127.1,118.8,61.2,54.8,49.7,49.0,45.9,39.5,28.4,26.0,23.9.esi-msm/z399.0[m+h]+.hr-esims:[m+h]+calcdforc21h24brn2o+399.1072,found399.1056.
式i-7化合物，淡黄色油体，产率65.0％。1hnmr(600mhz,dmso-d6)δ7.48(d,j＝7.8hz,2h),7.40(d,j＝7.8hz,2h),7.29(d,j＝8.2hz,1h),7.25(s,1h),7.07(d,j＝8.2hz,1h),3.67(s,2h),3.55(s,2h),3.46(t,j＝6.7hz,2h),3.39(t,j＝6.7hz,2h),2.77(t,j＝5.7hz,2h),2.67(t,j＝5.7hz,2h),1.89-1.83(m,2h),1.82-1.77(m,2h).13cnmr(150mhz,dmso-d6)δ168.1,140.0,137.5,135.9,133.6,130.7,129.0,128.8,128.3,127.1,118.3,61.1,54.8,49.8,48.9,45.9,39.5,28.1,26.0,23.9.esi-msm/z399.0[m+h]+.hr-esims:[m+h]+calcdforc21h24brn2o+399.1072,found399.1062.
式i-8化合物，油体，产率71.0％。1hnmr(600mhz,dmso-d6)δ7.48(d,j＝8.0hz,2h),7.40(d,j＝8.0hz,2h),6.91(d,j＝9.2hz,1h),6.67(d,j＝6.6hz,2h),3.69(s,3h),3.66(s,2h),3.48-3.44(m,4h),3.39(t,j＝6.5hz,2h),2.79(t,j＝5.8hz,2h),2.65(t,j＝5.8hz,2h),1.88-1.83(m,2h),1.82-1.77(m,2h).13cnmr(150mhz,dmso-d6)δ168.1,157.5,140.2,135.9,135.2,128.3,127.3,127.1,126.8,113.0,111.9,61.5,54.9,50.2,48.9,45.9,39.5,29.0,26.0,23.9.esi-msm/z351.1[m+h]+.hr-esims:[m+h]+calcdforc22h27n2o2+351.2073,found351.2079.
式i-9化合物，淡黄色油体，产率37.0％。1hnmr(600mhz,dmso-d6)δ10.09(brs,1h,nh),7.96(d,j＝8.2hz,2h),7.61-7.57(m,1h),7.52(d,j＝8.2hz,2h),7.32-7.25(m,2h),7.24-7.2(m,1h),7.15-7.06(m,3h),7.01(d,j＝7.3hz,1h),3.74(s,2h),3.56(s,2h),2.83(t,j＝5.8hz,2h),2.70(t,j＝5.8hz,2h).13cnmr(150mhz,dmso-d6)δ165.3,156.7,155.0,142.7,134.7,134.1,132.7,128.6,128.5,127.9,127.2,126.4,126.0,125.5,124.3,124.3,115.9,115.8,61.4,55.4,50.3,39.5,28.7.esi-msm/z361.0[m+h]+.hr-esims:[m+h]+calcdforc23h22fn2o+361.1716,found361.1757.
式i-10化合物，淡黄色油体，产率61.2％。1hnmr(600mhz,dmso-d6)δ9.03(t,j＝6.0hz,1h),7.87(d,j＝8.3hz,2h),7.46(d,j＝8.3hz,2h),7.40-7.31(m,2h),7.17-7.13(m,2h),7.12-7.05(m,3h),6.99(d,j＝7.3hz,1h),4.46(d,j＝6.0hz,2h),3.69(s,2h),3.54(s,2h),2.81(t,j＝5.8hz,2h),2.67(t,j＝5.8hz,2h).13cnmr(150mhz,dmso-d6)δ166.1,161.9,160.3,142.0,135.9,135.9,134.7,134.0,133.0,129.2,129.2,128.5,128.5,127.3,126.3,126.0,125.5,115.0,114.9,61.4,55.4,50.3,41.9,39.5,28.7.esi-msm/z375.1[m+h]+.hr-esims:[m+h]+calcdforc24h24fn2o+375.1873,found375.1890.
式i-11化合物，淡黄色油体，产率51.0％。1hnmr(600mhz,dmso-d6)δ8.69(dd,j＝4.4,1.4hz,1h),8.48(dd,j＝8.4,1.4hz,1h),7.93(d,j＝8.2hz,2h),7.50(d,j＝8.2hz,2h),7.46(dd,j＝8.4,4.4hz,1h),7.14-7.07(m,3h),7.01(d,j＝7.3hz,1h),3.79(s,2h),3.61(s,2h),2.84(t,j＝5.8hz,2h),2.75(t,j＝5.8hz,2h).13cnmr(150mhz,dmso-d6)δ167.21,150.59,139.59,134.60,134.10,133.79,129.74,129.39,128.92,128.61,128.46,126.38,126.16,125.58,120.44,61.10,55.14,50.19,39.5,28.35.esi-msm/z421.0[m+h]+.hr-esims:[m+h]+calcdforc23h22brn2o+421.0916,found421.0910.
实施例3化合物对bche、ache酶的抑制活性
丁酰胆碱酯酶(bche)、乙酰胆碱酯酶(ache)、作为底物的碘化硫代丁酰胆碱(buc)和碘化硫代乙酰胆碱(atc)、作为显色剂的5,5-二硫双(2-硝基苯甲酸)(dtnb)均购自sigma。ache抑制活性测定参考ellan等报道的方法进行。96孔板每孔加入40μl的磷酸缓冲液(ph＝8.0)，然后将0.39、0.78、1.56、3.125、6.25、12.5、25、50和100μm的10μl待测化合物溶液或空白对照加入到对应的空中，随后加入10μl的bche或ache，置于37℃摇床孵育5min。加入20μl的dtnb溶液，再置于37℃摇床孵育5min，随后加入10μl的底物buc或atc置于37℃摇床孵育3min后，酶标仪测定412nm处的吸光度，计算待测化合物对bche或ache的抑制率。根据抑制曲线求得化合物的ic50值(抑制酶活力50％时的抑制剂浓度)，实验结果如表3所示。
表3.化合物对bche和ache酶抑制活性
实验结果表明，上述通式i所示化合物对bche具有较好的选择抑制活性。其中，化合物i-11具有最强的bche抑制活性，ic50值为0.83±0.08μm，其对bche的选择性优于对照药物他克林。
实施例4
将下列化合物a1-a5按照实施例3的试验步骤测试对丁酰胆碱酯酶(bche)、乙酰胆碱酯酶(ache)的抑制作用。
化合物a1：(rs)-喹啉-2-甲酸(4-吡咯烷-3-基-苯基)-酰胺盐酸盐
化合物a2：(rs)-异喹啉-1-甲酸(4-吡咯烷-3-基-苯基)-酰胺盐酸盐
化合物a3：(rs)-4-甲氧基-喹啉-2-甲酸(4-吡咯烷-3-基-苯基)-酰胺盐酸盐
化合物a4：(rs)-6-甲氧基-喹啉-2-甲酸(4-吡咯烷-3-基-苯基)-酰胺盐酸盐
化合物a5：(rs)-1-氯-异喹啉-3-甲酸(4-吡咯烷-3-基-苯基)-酰胺盐酸盐
经过试验可以得知，化合物a1-a5对于丁酰胆碱酯酶(bche)、乙酰胆碱酯酶(ache)均没有抑制作用，因此化合物a1-a5的作用的靶点与本申请是不同的。即使类似的结构，取代基或者官能团类似，但是位置不同，结构的不同，化合物性质也就不同，会直接影响对酶不同的抑制作用，也就是作用的靶点是不同的。即使微小的取代基变化，对于作用靶点或者酶的抑制作用也是很大的差别。
以上以具体的实施例来举例说明本发明化合物的制备步骤、鉴定过程和胆碱酯酶抑制活性筛选，但本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。