一种香豆素类化合物制备方法及其在神经保护中的用途

本发明涉及一种新的香豆素类化合物，以及这种化合物的制备方法和其在制备神经保护药物中的用途。属于医药领域。

背景技术：

1、活性氧(ros)是需氧生物体在进行有氧代代谢时产生的副产物，它可以是自由基，如羟基自由基、超氧阴离子自由基等，其特征是带有未成对电子；也可以是过氧化氢、单线态氧等具有高氧化电位的非自由基(nature chemical biology,2011,7(8):504-511.)。在生理状态下，细胞强大的抗氧化系统可以维持ros的产生和清除达到一种动态平衡。此时，ros作为信号分子或转录因子的调控者，参与了细胞分化、增殖和凋亡等生理过程。然而，由于一些内在或者外在因素的影响，如衰老、遗传变异、辐射等可能会破坏机体内的氧化还原稳态，导致ros快速地大量积累，进而诱导氧化应激的发生。氧化应激可直接或间接地对核酸、蛋白质、脂质和糖等的化学结构进行氧化修饰，最终引起生物大分子的功能丧失或改变，而这些结果目前都被证明与神经退行性疾病的发生和发展密切相关(nature reviewsdrug discovery,2004,3(3):205-214.)。神经退行性疾病，如阿尔茨海默症、帕金森症、亨廷顿舞蹈症等都是由特定神经元的不断退化甚至死亡引起的。如前所述，氧化应激恰恰是引起神经元功能障碍和死亡的重要因素之一。目前，引入外源性抗氧化剂或者提高机体的内源性抗氧化防御系统的是治疗氧化应激相关疾病的两大方式，其中后者更受研究人员的广泛关注，因为它是在转录水平上受到调节，相比前者更加具有持续性(medicinalresearch reviews,2012,32(4):687-726.)。

2、keap1/nrf2/are信号通路是机体抵御氧化应激的最重要内在机制之一。核转录因子nrf2负责调控一系列细胞保护及解毒基因。keap1是一种胞质抑制蛋白，可以抑制nrf2的活性。在氧化还原稳态时，keap1通过与nrf2的etge和dlg序列结合，从而促使细胞质中的nrf2进行泛素化-蛋白酶体降解。而在氧化应激条件下，keap1上关键的半胱氨酸残基被修饰，导致衔接keap1-cul3复合物的e3泛素化连接酶活性降低，细胞质中的nrf2会进入细胞核，并与are上的小maf蛋白结合，进而启动下游的多种抗氧化基因/解毒基因的转录和表达，可以达到细胞保护的效果。因此，激活nrf2/are信号通路是一种有效的治疗神经退行性疾病的方法(nature reviews drug discovery,2019,18(4):295-317；medicinalresearch reviews,2021,41(2):785-802.)。目前，已经有富马酸二甲酯(商品名tecfidera)和齐墩果酸衍生物(商品名skyclarys)作为nrf2激活剂，分别用于治疗多发性硬化症和弗里德里希共济失调症。

3、天然产物是新药发现的创新源泉，天然香豆素具有广泛的生物活性，其本身具有一定抗氧化和神经保护活性(mini reviews in medicinal chemistry,2009,9(11):1262-1271.)。结合目前nrf2激活剂的结构特点，我们设计合成了二十个结构新颖的含有香豆素骨架的小分子化合物(说明书附图1所示)，并测试了这些化合物对pc12细胞的保护效果以及对nrf2的激活效果。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一类能够激活nrf2的新型香豆素类衍生物。同时，本发明的另一目的是提供这一类新型化合物的制备方法及其作为神经保护药物候选分子在神经退行性疾病中的用途。

2、本发明所述的一系列新的香豆素类衍生物具有说明书附图2所示的化学结构：

3、结构式说明书附图2中：取代基r选自苯基、4-氟苯基、3-氟苯基、2-氟苯基、4-氯苯基、3-氯苯基、2-氯苯基、4-溴苯基、3-溴苯基、2-溴苯基、2-甲氧基苯基、4-甲氧基苯基、4-三氟甲基苯基、3-三氟甲基苯基、2-三氟甲基苯基、4-甲基苯基、3-甲基苯基、1-萘基、2-萘基、2-噻吩基。

4、本发明制备方法按说明书附图1所示化学反应式进行：

5、本发明所述的此类新型结构的香豆素类化合物(说明书附图2化合物)的制备方法是以不同取代基的2-(芳基磺酰基)乙腈和2-(三甲基硅)苯基三氟甲烷磺酸盐为原料，同时以n,n-二甲基甲酰胺(dmf)为反应物和溶剂，以氟化钾(kf)为碱，在加热条件下反应6小时左右，薄层层析检测，柱层析(洗脱体系为石油醚：乙酸乙酯)纯化分离，得到目标化合物。

6、本发明所述的此类新型结构香豆素类化合物最佳制备方法是通过以下步骤完成：

7、①中间体2-(芳基磺酰基)乙腈的制备方法：以不同取代基的磺酰氯(0.71mmol)为原料，以适量水为反应溶剂，依次加入亚硫酸钠(0.18g,1.42mmol)和碳酸氢钠(0.12g,1.42mmol)，随后升温至100℃回流反应2小时。停止反应后，将反应液减压浓缩，随后将此固体不经纯化直接进行下一步反应，搅拌下加入四氢呋喃，氩气保护下逐滴加入氯乙腈(0.05g,0.71mmol)，逐渐升温至60℃，开始反应。待薄层色谱监测反应完成后，停止反应。减压浓缩反应液，用水洗涤，抽滤得到中间体2-(芳基磺酰基)乙腈。

8、②取中间体2-(芳基磺酰基)乙腈(0.55mmol)、氟化钾(kf)(0.13g,2.23mmol)、2-(三甲基硅)苯基三氟甲烷磺酸盐(0.33g,1.11mmol)，依次加入到50ml的两颈瓶中，氩气保护下加入dmf(20ml)，搅拌下于80℃反应6小时左右，待薄层色谱监测反应完成后，停止反应，溶液转移至单口瓶，旋转蒸发仪和油泵除去dmf，经乙酸乙酯溶解后，用饱和氯化钠(10ml×3)洗涤，弃去水层，经无水硫酸钠干燥，过滤，滤液经减压浓缩后，得到粗产物，经柱层析(洗脱体系为石油醚：乙酸乙酯)得到目标化合物。

9、经过初步的细胞毒活性筛选，发现说明书附图2所示化合物对pc12细胞(大鼠肾上腺嗜铬细胞瘤细胞)没有毒性，并且有一定的促生长作用，与对照品白藜芦醇具有相似的作用。利用体外帕金森病细胞模型(以一定浓度的过氧化氢和6-羟基多巴胺对pc12细胞进行损伤)筛选说明书附图2所示化合物，发现该类化合物对pc12细胞具有显著的保护作用，且一些化合物的保护活性高强于经典的抗氧化剂白藜芦醇(resveratrol,res)。另外，利用荧光素酶报告基因实验，也证明了此类化合物具有激活nrf2的功能，且远远强于同等浓度的经典nrf2激活剂叔丁基对苯二酚(t-bhq)。因此，本发明的新型香豆素类化合物可作为有效的nrf2激活剂，并用于神经保护和神经退行性疾病药物开发的先导分子。本发明所述的香豆素类化合物结构新颖、合成工艺简单、产品纯度高，对神经类细胞表现出较强的保护作用，具有优良的应用前景。

10、以下通过具体实施方式，对本发明的上述内容做进一步的详细说明。但不应将此理解为对本发明的限制。

技术特征：

1.一种香豆素类化合物，其特征在于所述的化合物具有式(i)所示的化学结构式：

2.根据权利要求1所述的一种香豆素类化合物的制备方法，其特征在于将2-(芳基磺酰基)乙腈(0.55mmol)和2-(三甲基硅)苯基三氟甲烷磺酸盐(1.11mmol)溶于适量n,n-二甲基甲酰胺(dmf)，再加入氟化钾(kf)(2.23mmol)，在80℃条件下反应6小时左右，薄层层析检测，待反应进行完全，然后减压蒸除溶剂，粗产物经柱层析纯化(洗脱体系为石油醚：乙酸乙酯)，得到目标化合物。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于2-(芳基磺酰基)乙腈为2-(苯基磺酰基)乙腈、2-(4-氟苯基磺酰基)乙腈、2-(3-氟苯基磺酰基)乙腈、2-(2-氟苯基磺酰基)乙腈、2-(4-氯苯基磺酰基)乙腈、2-(3-氯苯基磺酰基)乙腈、2-(2-氯苯基磺酰基)乙腈、2-(4-溴苯基磺酰基)乙腈、2-(3-溴苯基磺酰基)乙腈、2-(2-溴苯基磺酰基)乙腈、2-(2-甲氧基苯基磺酰基)乙腈、2-(4-甲氧基苯基磺酰基)乙腈、2-(4-三氟甲基苯基磺酰基)乙腈、2-(3-三氟甲基苯基磺酰基)乙腈、2-(2-三氟甲基苯基磺酰基)乙腈、2-(4-甲基苯基磺酰基)乙腈、2-(3-甲基苯基磺酰基)乙腈、2-(1-萘基磺酰基)乙腈、2-(2-萘基磺酰基)乙腈、2-(2-噻吩基磺酰基)乙腈中的任意一个。

4.根据权利要求1所述的一种香豆素类化合物，其特征是它可在制备预防或治疗各种神经退行性疾病的医药中应用。

5.根据权利要求4所述的用途，其特征是所述具体疾病为帕金森症。

技术总结
一种香豆素类化合物制备方法及其在神经保护中的用途摘要本发明涉及式（Ⅰ）所示的一种新的香豆素类化合物，以及这种化合物的制备方法和其在制备神经保护小分子药物中的用途。该化合物化学通式如式（Ⅰ）。式（Ⅰ）中化合物的制备方法是通过2‑（三甲基硅）苯基三氟甲烷磺酸盐与2‑（芳基磺酰基）乙腈的反应而得到。经过神经保护活性实验证明，本发明所述的该类化合物具有很好的神经保护活性，且大多数化合物的神经保护活性高于对照药物白藜芦醇，可作为神经保护和神经退行性疾病药物开发的先导分子。本发明制备工艺简单、原料廉价易得，产品纯度高。

技术研发人员：宋子龙,沈彤,樊成武,李昭煜
受保护的技术使用者：兰州交通大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15