人参皂苷衍生物及其制备方法与其抗炎应用

本发明涉及有机合成和药物化学领域，具体涉及一类人参皂苷衍生物及其制备方法与其在制备抗炎药物中的应用，属于新化合物的提出、制备与应用。

背景技术：

1、炎症是机体对于刺激的一种防御反应，表现为红、肿、热、痛和功能障碍。通常情况下，炎症是有益的，是人体的自动的防御反应，但当诱导因素刺激过大可能会导致免疫过度反应，导致组织损伤甚至危及生命。

2、目前，临床使用的抗炎药物均存在不同程度的不良反应。因此，开发高效、低毒的抗炎药物是当下研究的重点。

3、一氧化氮(no，nitric oxide)是具有特殊生物学功能的小分子，气态no可自由穿梭于生物膜，传递生物学信息，是细胞内的重要信使。其主要由诱导型一氧化氮合酶(inos，inducible nitric oxide synthase)产生，inos在正常组织不表达，只过表达于炎症组织。其含量水平的高低可作为衡量炎症严重程度的重要指标，在炎症、免疫及癌症等的调节中都发挥着不可忽视的作用。

4、在炎症过程中，线粒体来源的ros(mtros)有助于多种促炎细胞因子的产生，mitosox红色线粒体超氧化物荧光探针(mitosox red mitochondrial superoxideindicator)是二氢乙啶(dihydroethidum，dhe)的一种阳离子衍生物，可以高度特异性检测活细胞mtros的产生。在巨噬细胞中，mtros的另一个重要作用是调节炎性小体。已知nlrp3炎性小体可以通过il-1β和il-18的释放来感知多种炎症刺激，并促进炎症的发展，从而引起进一步的损害，如神经退行性疾病和ii型糖尿病的发展mtros是激活nlrp3炎性小体的重要刺激物。

5、人参在中药材中占居首位，具有安神定魂、延长益寿等多重药效，人参皂苷是人参的主要活性成分，具有广泛的药理作用。尤其在抗炎活性上，如人参皂苷rb1、re、rg1、rg3、rh1等发现在抗神经炎症、皮肤组织炎症、结肠炎等方面有显著的治疗作用，表现出较好的抗炎活性。pyxinol及其c-24位差向异构体为20s-原人参二醇在体内的关键代谢产物，相比亲代人参皂苷易被人体吸收。前期研究发现pyxinol可通过20(s)-原人参二醇直接环化氧化大量制备(chin.j.org.chem.37(2017)，2109-2114)，并且发现其酯化衍生物对促炎因子no、tnf-α有抑制作用(专利申请公布号cn 109776647a和cn 111647036a)，但现有技术公开的酯化衍生物由于酯基的存在，而血浆中含有酯酶，酯化衍生物容易被酯酶水解，导致药物在血浆中的稳定性不佳。为了获得活性更好、在体内更稳定的抗炎化合物，本发明开展了全新的结构改造与修饰，从中筛选获得更具开发价值的抗炎候选药物。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种人参皂苷衍生物及其制备方法与抗炎应用。

2、为解决上述问题，本发明提供如下技术方案：

3、如式ⅰ、ⅱ、ⅲ、ⅳ、ⅴ或ⅵ所示的人参皂苷衍生物，或如式ⅰ、ⅱ、ⅲ、ⅳ、ⅴ或ⅵ所示的人参皂苷衍生物在药学上可接受的盐

4、

5、式ⅰ、ⅱ、ⅲ、ⅳ、ⅴ或ⅵ中，r为4-硝基苯基、4-腈基苯基、4-三氟甲基苯基、4-溴苯基、4-甲基苯基、3-吡啶基、苯基或环己基，优选为4-硝基苯基、4-腈基苯基或3-吡啶基。

6、优选所述人参皂苷衍生物为20(s)-12β，20-二羟基-2-(4-硝基亚苄)-达马烷-24-烯-3-酮、20(s)-12β，20-二羟基-2-(4-腈基亚苄)-达马烷-24-烯-3-酮、20(s)-12β，20-二羟基-2-(3-吡啶基亚甲基)-达马烷-24-烯-3-酮、(20s,24r)-环氧-12β，25-二羟基-2-(4-硝基亚苄)-达马烷-3-酮、(20s,24r)-环氧-12β，25-二羟基-2-(4-腈基亚苄)-达马烷-3-酮、(20s,24r)-环氧-12β，25-二羟基-2-(3-吡啶基亚甲基)-达马烷-3-酮、(20s,24s)-环氧-12β，25-二羟基-2-(4-硝基亚苄)-达马烷-3-酮、(20s,24s)-环氧-12β，25-二羟基-2-(4-腈基亚苄)-达马烷-3-酮、20(s)-达马烷-2-(4-硝基亚苄)-24-烯-3β-12β，20-三醇、20(s)-达马烷-2-(4-腈基亚苄)-24-烯-3β-12β，20-三醇或(20s,24r)-环氧达马烷-2-(4-硝基亚苄)-3β，12β，25-三醇。

7、本发明还提供了上述如式ⅰ、ⅱ、ⅲ、ⅳ、ⅴ或ⅵ所示的人参皂苷衍生物的制备方法，所述方法的合成路线如下式所示：

8、

9、进一步，所述方法包括以下步骤：

10、(1)以原人参二醇(20s-ppd)、式3所示的24r-pyxinol人参皂苷衍生物或式4所示的24s-pyxinol人参皂苷衍生物在氧化剂的作用下，进行选择性氧化反应，分别制得式1所示的20(s)-12β，20-二羟基-达马烷-24-烯-3-酮、式5所示的中间产物或式7所示的中间产物；

11、所述氧化剂为戴斯马丁试剂(dmp试剂)或pcc(氯铬酸吡啶盐)，优选为dmp试剂。

12、式3所示的24r-pyxinol人参皂苷衍生物为(20s,24r)-环氧达马烷-3β，12β，25-三醇、式4所示的24s-pyxinol人参皂苷衍生物为(20s,24s)-环氧达马烷-3β，12β，25-三醇。

13、进一步，步骤(1)的溶剂为二氯甲烷(dcm)；

14、二氯甲烷的体积用量一般以原人参二醇(20s-ppd)、式3所示的24r-pyxinol人参皂苷衍生物或式4所示的24s-pyxinol人参皂苷衍生物的质量计为10～40ml/g，优选20～25ml/g。

15、原人参二醇(20s-ppd)、式3所示的24r-pyxinol人参皂苷衍生物或式4所示的24s-pyxinol人参皂苷衍生物与dmp的物质的量之比优选1：1～1.2；

16、反应温度为室温，反应时间为3～8小时。

17、氧化剂为dmp试剂时，加入碳酸氢钠调节ph，dmp试剂与碳酸氢钠的质量比为1:0.3～1。

18、氧化剂为dmp试剂时，加入适量叔丁醇促进氧化反应的进行，同时作为氧化剂的助溶剂。所述叔丁醇的体积用量一般以戴斯马丁试剂(dmp)的质量计为0.5～2ml/g。

19、所述步骤(1)中，选择性氧化反应结束后，反应液进行后处理，制得式1所示的20(s)-12β，20-二羟基-达马烷-24-烯-3-酮、式5所示的中间产物或式7所示的中间产物；

20、所述后处理的方法一般为：反应液加水洗涤，饱和食盐水洗涤，干燥后抽滤、浓缩，柱层析分离制得式1所示的20(s)-12β，20-二羟基-达马烷-24-烯-3-酮、式5所示的中间产物或式7所示的中间产物；

21、(2)式1所示的20(s)-12β，20-二羟基-达马烷-24-烯-3-酮、式5所示的中间产物或式7所示的中间产物在氢氧化钾的醇溶液中与醛r-cho进行缩合反应，分别制备得到式ⅰ、ⅱ或ⅲ所示的人参皂苷衍生物；

22、式1所示的20(s)-12β，20-二羟基-达马烷-24-烯-3-酮、式5所示的中间产物或式7所示的中间产物和醛r-cho的物质的量之比为1：0.1～10，优选1:1.5～5。

23、反应温度为室温，反应时间为1～8小时。

24、进一步，氢氧化钾的醇溶液中的醇为甲醇或乙醇，其中氢氧化钾的质量百分浓度为1％～50％，优选40％～45％；

25、所述氢氧化钾的醇溶液的体积用量以式1所示的20(s)-12β，20-二羟基-达马烷-24-烯-3-酮、式5所示的中间产物或式7所示的中间产物的质量计为10～50ml/g，优选20～40ml/g。

26、所述式1所示的20(s)-12β，20-二羟基-达马烷-24-烯-3-酮、式5所示的中间产物或式7所示的中间产物和氢氧化钾的物质的量之比为1：5～20，优选1：8～15。

27、所述步骤(2)中，缩合反应结束后，反应液进行后处理，分别制备得到式ⅰ、ⅱ或ⅲ所示的人参皂苷衍生物；所述后处理的步骤一般为：反应液用乙酸乙酯稀释，然后用水、饱和食盐水洗涤、干燥后抽滤、浓缩，柱层析分离制备得到式ⅰ、ⅱ或ⅲ所示的人参皂苷衍生物。

28、(3)式ⅰ、ⅱ或ⅲ所示的人参皂苷衍生物在nabh4的醇溶液中，进行还原反应，分别制得式ⅳ、ⅴ或ⅵ所示的人参皂苷衍生物；

29、所述式ⅰ、ⅱ或ⅲ所示的人参皂苷衍生物和nabh4的物质的量之比为1：1～10，优选1:1.5～5。

30、反应温度为室温，反应时间为0.1～8h。

31、所述nabh4的醇溶液中，醇溶剂为乙醇、甲醇或异丙醇。

32、所述nabh4的醇溶液的体积用量以式ⅰ、ⅱ或ⅲ所示的人参皂苷衍生物的质量计为10～50ml/g，优选20～40ml/g。

33、所述步骤(3)中，还原反应结束后，反应液进行后处理，分别制备得到式ⅳ、ⅴ或ⅵ所示的人参皂苷衍生物；所述后处理的步骤一般为：反应液用乙酸乙酯稀释，然后用水、饱和食盐水洗涤、干燥后抽滤、浓缩，柱层析分离制备得到式ⅰ、ⅱ或ⅲ所示的人参皂苷衍生物。

34、本发明衍生物药学上可接受的盐，是指常规的酸加成盐，其具有与衍生物同样的药学功效，且与合适的非毒性有机酸或无机酸成的盐。

35、本发明还提供所述式ⅰ、ⅱ、ⅲ、ⅳ、ⅴ或ⅵ所示的人参皂苷衍生物及其药学上可接受的盐具备抗炎活性，可用于制备抗炎类药物或抗炎类药物组合物；具体地，可用于制备治疗和预防炎症性肠病、脓毒血症等有关的疾病的药物或药物组合物。

36、含本发明的人参皂苷衍生物或其药学上可接受的盐,可以添加药学上可接受的载体制成常见的药用制剂，如片剂、胶囊、粉剂、糖浆、液剂、悬浮剂、针剂等，还可以加入香料、甜味剂、液体或固体填充料或稀释剂等常用的人体可接受的药物辅料。

37、本发明所述的人参皂苷衍生物在临床上的给药方式可以采用口服、注射等方式。

38、本发明的人参皂苷衍生物临床所用剂量为0.01mg～1000mg/天，也可根据病情的轻重或剂型的不同偏离此范围。

39、本发明相比现有技术具有以下优点：

40、1.化合物抗炎活性优异，本系列化合物在20μm浓度下对no产生的抑制作用均强于市售药物氢化可的松琥珀酸钠，表现出更好的抗炎活性。而且优于现有技术中公开的酯化衍生物的抗炎活性(例如专利cn 111647036a公开的化合物8)。

41、2.化合物有更低的细胞毒性：在20μm浓度下细胞存活率均达到95％以上。大部分化合物在实验中的细胞存活率高于市售药物氢化可的松琥珀酸钠。

42、3.化合物结构更稳定。相比于现有技术中公开的具有抗炎活性的酯化衍生物，本发明衍生物中不含酯键，因此对不易受到血浆中酯酶的水解作用的影响，从而具有更强的血浆稳定性，提高药物的生物利用度。

43、综上所述，本发明提供的人参皂苷衍生物，相比现有临床药物，具有更好的抑制lps诱导no释放效果，且安全性良好，毒性更低，稳定性更强。