DAPHMALENINEA衍生物在制备抗缺氧药物中的应用.pdf

本发明涉及有机合成和药物化学领域，具体涉及Daphmalenine A衍生物、制备方法及其在制备抗缺氧药物上的用途。本发明合成了一个新的Daphmalenine A衍生物，并公开了其制备方法。药理学实验表明，本发明的Daphmalenine A衍生物具有抗缺氧作用，具有开发抗缺氧药物的价值。

1.  一种具有式III所示结构的Daphmalenine A衍生物及其药学上可接受的盐在抗缺氧药物中的应用，
。

2.  根据权利要求1所述的一种具有式III所示结构的Daphmalenine A衍生物及其药学上可接受的盐在抗缺氧药物中的应用，其特征在于：所述缺氧为异丙肾上腺素致特异性缺氧。

3.  根据权利要求1所述的一种具有式III所示结构的Daphmalenine A衍生物及其药学上可接受的盐在抗缺氧药物中的应用，其特征在于：所述缺氧为常压窒息性缺氧。

4.  根据权利要求1所述的一种具有式III所示结构的Daphmalenine A衍生物及其药学上可接受的盐在抗缺氧药物中的应用，其特征在于：所述缺氧为减压缺氧。

Daphmalenine A衍生物在制备抗缺氧药物中的应用
技术领域
本发明涉及有机合成和药物化学领域，具体涉及Daphmalenine A衍生物、制备方法及其用途。
背景技术
氧是人类及许多生物赖以生存的重要条件。低氧(Hypoxia)是指机体生命活动所需的氧不能得到充足的供给。氧和低氧是生命活动最重要的关键因素，是生命科学基本理论的重要课题。低氧的形成可分为三类：第一类是外界环境氧含量降低，使正常生理活动过程不能摄取足够氧，如高原和航空缺氧；第二类是指因疾病等导致外界正常氧量不能充分到达机体内，造成心、脑和呼吸系统等的缺氧；第三类是机体活动所需氧消耗量，超过了生理动员能力，造成相对氧供给不足，常见于剧烈运动和超限量劳动。长期低氧是危害人体健康的重要隐患，严重者可危及生命。因此，低氧造成心、脑和呼吸系统等损伤已成为21世纪医学界急待解决的主要问题之一。
从天然产物中寻找化合物或先导化合物并进行结构修饰获得其衍生物，从而得到高效低毒的潜在药物最有重要价值。
本发明涉及的化合物Daphmalenine A是一个2011年发表(Yu Zhang et al.,2011.Daphmalenines A and B:Two New Alkaloids with Unusual Skeletons from Daphniphyllum himalense.Eur.J.Org.Chem.2011,4103–4107)的化合物，我们对化合物Daphmalenine A进行了结构修饰，获得了一个新的Daphmalenine A衍生物，并对其抗缺氧活性进行了评价，其具有抗缺氧活性。
发明内容
本发明公开了一个Daphmalenine A衍生物，其结构为：

本发明Daphmalenine A衍生物(III)可通过下面方法制备：
(1)Daphmalenine A(I)与1,2-二溴乙烷反应得到Daphmalenine A的O-溴乙基衍生物(II)；
(2)Daphmalenine A的O-溴乙基衍生物(II)与吡咯烷发生取代反应制得Daphmalenine A的O-(四氢吡咯基)乙基衍生物(III)。

进一步的Daphmalenine A衍生物(III)的制备方法为：
(1)将419mg化合物Daphmalenine A(I)溶于10mL苯，向溶液中加入0.08g的四丁基溴化铵，7.520g的1,2-二溴乙烷和6mL的50％氢氧化钠溶液；混合物在35摄氏度搅拌12h；12h之后将反应液倒入冰水中，立即用二氯甲烷萃取两次，合并有机相溶液；然后对有机相溶液依次用水和饱和食盐水洗涤4次，再用无水硫酸钠干燥，最后减压浓缩去除溶剂得到产物粗品；产物粗品用硅胶柱层析纯化，流动相为：石油醚/丙酮＝100:1.5，v/v，收集黄色集中洗脱带即得到Daphmalenine A的O-溴乙基衍生物(II)的黄色固体。
(2)将263mg的Daphmalenine A的O-溴乙基衍生物(II)溶于20mL乙腈当中，向其中加入345mg的无水碳酸钾，84mg的碘化钾和2840mg的吡咯烷，混合物加热回流12h；反应结束后将反应液倒入20mL冰水中，用等量二氯甲烷萃取四次，合并有机相；依次用水和饱和食盐水洗涤合并之后的有机相，再用无水硫酸钠干燥，减压浓缩去除溶剂得到产物粗品；产物粗品用硅胶柱层析纯化，流动相为：石油醚/丙酮＝100:1.5，v/v，收集棕色集中洗脱带即得到Daphmalenine A的O-(四氢吡咯基)乙基衍生物(III)的棕色胶状固体183.2mg。
本发明公开的化合物III可以制成药学上可接受的盐或药学上可接受的载体。
药效学实验表明，本发明的Daphmalenine A衍生物(III)具有较好的抗缺氧作用。本发明的药学上可接受的盐与其化合物具有同样的药效。
以下通过实施例对本发明作进一步详细的说明，但本发明的保护范围不受具体实施例的任何限制，而是由权利要求加以限定。
具体实施方式
实施例1化合物Daphmalenine A的制备
化合物Daphmalenine A(I)的制备方法参照Yu Zhang等人发表的文献(Yu Zhang et al.,2011.Daphmalenines A and B:Two New Alkaloids with Unusual Skeletons from Daphniphyllum himalense.Eur.J.Org.Chem.2011,4103–4107)的方法。

实施例2 Daphmalenine A的O-溴乙基衍生物(II)的合成
将化合物I(419mg，1.00mmol)溶于10mL苯，向溶液中加入四丁基溴化铵(TBAB)(0.08g)，1,2-二溴乙烷(7.520g，40.00mmol)和6mL的50％氢氧化钠溶液。混合物在35摄氏度搅拌12h。12h之后将反应液倒入冰水中，立即用二氯甲烷萃取两次，合并有机相溶液。然后对有机相溶液依次用水和饱和食盐水洗涤4次，再用无水硫酸钠干燥，最后减压浓缩去除溶剂得到产物粗品。产物粗品用硅胶柱层析纯化(流动相为：石油醚/丙酮＝100:1.5，v/v)，收集黄色集中洗脱带即得到化合物II的黄色固体(320mg，61％)。
1H NMR(500MHz,DMSO-d₆)δ3.84(d,J＝1.6Hz,2H),3.76–3.50(m,5H),3.42(s,2H),3.09(s,1H),2.99(s,1H),2.88(s,1H),2.70(s,1H),2.64(d,J＝19.1Hz,3H),2.45(d,J＝5.6Hz,3H),2.33(s,1H),2.19–2.12(m,5H),2.07(s,1H),1.97(d,J＝9.2Hz,3H),1.84–1.76(m,3H),1.69(s,1H),1.15(s,1H),1.04(s,3H)。
13C NMR(125MHz,DMSO-d6)δ219.71(s),211.07(s),176.65(s),66.24(s),65.38(s),63.59(s),59.42(s),54.79(s),52.18(s),46.22(s),46.01(s),45.50(s),45.27(s),40.33(s),37.86(s),37.61(s),36.27(s),34.26(s),30.89(s),28.52(s),26.04(s),25.24(s),8.50(s)。
HRMS(ESI)m/z[M+H]⁺calcd for C₂₅H₃₇BrNO₆:526.1804；found 526.1801.

实施例3 Daphmalenine A的O-(四氢吡咯基)乙基衍生物(III)的合成
将化合物II(263mg，0.5mmol)溶于20mL乙腈当中，向其中加入无水碳酸钾(345mg，2.5mmol)，碘化钾(84mg，0.5mmol)和吡咯烷(2840mg，40mmol)，混合物加热回流12h。反应结束后将反应液倒入冰水中，用等量二氯甲烷萃取四次，合并有机相。依次用水和饱和食盐水洗涤合并之后的有机相，再用无水硫酸钠干燥，减压浓缩去除溶剂得到产物粗品。产物粗品用硅胶柱层析纯化(流动相为：石油醚/丙酮＝100:1.5，v/v)，收集棕色集中洗脱带即得到Daphmalenine A的O-(四氢吡咯基)乙基衍生物(III)的棕色胶状固体(183.2mg,71％)。
¹H NMR(500MHz,DMSO-d6)δ3.80(s,1H),3.71(s,3H),3.50(s,2H),3.14(s,1H),3.06(s,1H),2.86(s,1H),2.73(d,J＝2.7Hz,2H),2.67(d,J＝5.3Hz,4H),2.55(s,4H),2.53–2.36(m,4H),2.21–2.15(m,5H),2.16–1.86(m,4H),1.85(d,J＝7.5Hz,2H),1.78(s,1H),1.72(d,J＝10.7Hz,5H),1.14(s,1H),1.08(s,3H)。
¹³C NMR(125MHz,DMSO-d6)δ219.76(s),211.10(s),176.66(s),66.23(s),63.55(s),61.51(s),59.41(s),54.83(s),54.50(s),53.87(s),52.18(s),46.20(s),46.04(s),45.53(s),45.24(s),40.32(s),37.87(s),37.64(s),36.26(s),30.85(s),28.50(s),25.95(s),25.18(d,J＝8.8Hz),8.42(s)。
HRMS(ESI):m/z[M+H]⁺calcd for C₂₉H₄₅N₂O₆:517.3278；found:517.3271。

实施例4本发明所涉及化合物II和III片剂的制备
取20克化合物II或者III或者其药学上可接受的盐当中的一种，加入制备片剂的常规辅料180克，混匀，常规压片机制成1000片。
实施例5本发明所涉及化合物II和III胶囊的制备：
取20克化合物II或者III或者其药学上可接受的盐当中的一种，加入制备胶囊剂的常规辅料如淀粉180克，混匀，装胶囊制成1000粒。
实施例6小鼠特异性心肌缺氧实验
1、方法：
50只昆明小鼠，体重(20±2)g。随机分为5组，灌胃给药。前2组给予0.3％羧甲基纤维素钠(CMC-Na)溶液，后3组分贝给予化合物III、1-乙基吡咯烷和化合物I，50min后，除第1组外，均腹腔注射异丙肾上腺素(ISO)15mg·Kg^-1，15min后，将小鼠放入常压缺氧装置中，记录小鼠死亡时间及耗氧量。
1-乙基吡咯烷(化合物IV)为市售分析纯。

2、结果：
异丙肾上腺素可通过兴奋心脏β受体，使心肌耗氧量增加。本实验显示，与溶媒对照组相比，化合物III 0.010g·Kg^-1能显著对抗异丙肾上腺素(ISO)导致的心肌耗氧量增加(P<0.01)，同时延长小鼠缺氧密闭状态下的存活时间(P<0.01)，结果见表1。而1-乙基吡咯烷和化合物I均不具备此作用。
表1化合物III对异丙肾上腺素致特异性缺氧小鼠的影响(x±s，n＝10)

注：¹⁾P<0.01，与对照组比较，²⁾P<0.01，与异丙肾上腺素组比较。
实施例7小鼠常压窒息性缺氧实验
1、方法：
40只昆明小鼠，体重(20±2)g。随机分为4组，灌胃给药。第1组给予0.3％羧甲基纤维素钠(CMC-Na)溶液，后3组分别给予含化合物III、1-乙基吡咯烷和化合物I的CMC-Na溶液，浓度为0.010g·Kg^-1。给药50min后，置于广口瓶中并盖紧瓶塞(瓶内放置5g钠石灰)。以呼吸停止为标志，记录小鼠存活时间。
2、结果：
与溶媒对照组相比，化合物III的0.010g·Kg^-1使小鼠在常压密闭条件下的存活时间延长了44.01％，差异具有显著性(P<0.01)，而1-乙基吡咯烷和化合物I均未能使小鼠在常压密闭条件下的存活时间延长。
实施例8小鼠减压缺氧实验
1、方法：
40只昆明小鼠，体重(20±2)g。随机分为4组，灌胃给药。给药组分别给予化合物III、1-乙基吡咯烷和化合物I，浓度为0.010g·Kg^-1，对照组给予0.3％CMC-Na溶液，灌胃体积均为2ml·Kg^-1。50min后，各给药组和对照组各取5只，放入减压装置中，在26.7Kpa(相当于海拔约10000m)时停止减压，保持此压力不变，待对照组动物死亡80％时，立即停止减压，缓缓放入空气，取出动物，记录各组死亡及存活数目，重复操作至实验完成。
2、结果：
化合物III 0.010g·Kg^-1使小鼠在减压缺氧条件下的存活率由对照组的20％提高至50％，差异具有显著性(P<0.05)；而1-乙基吡咯烷和化合物I对小鼠在减压缺氧条件下的存活率为20％，均未有提高。
结论：化合物III可显著提高异丙肾上腺素致特异性缺氧的存活时间，窒息性缺氧和急性减压缺氧小鼠的存活率，提供了化合物III在制备抗缺氧药物中的用途。而1-乙基吡咯烷和化合物I均不具有上述活性。