一种N-(4-苄基哌啶基)-阿魏酰胺化合物、制备方法及其用途技术领域
本发明涉及医药领域，尤其是涉及一种N-(4-苄基哌啶基)-阿魏酰胺化合物、制备
方法及其用途，尤其是在制备治疗阿尔茨海默症药物中的用途。
背景技术
阿尔茨海默氏症(Alzheimer’s disease，AD，老年痴呆症)是一种以进行性认知障
碍和记忆力损害为主的中枢神经系统退行性疾病，随着全球人口的急速老龄化，老年人群
的健康问题已经成为当前迫切需要解决的社会重大问题。阿尔茨海默症(Alzheimer’s
disease，AD)是老年人中发病率和致死率最高的疾病之一。阿尔茨海默症国际协会
(Alzheimer’s disease International，ADI)发布的《2015全球阿尔茨海默症报告》指出，
2015年全球已有超过4600万人患上痴呆症，据预测，到2050年，全球将有1.315亿人口受到
痴呆的困扰，其中中国痴呆症患者的发病率已达到6.61％。随着人均生存年龄的延长，本病
已发展为社会和医疗保健系统的主要负担，并且为社会、患者及家属带来了沉重的精神和
经济压力。
目前已批准用于治疗轻/中度AD的药物有乙酰胆碱酯酶(AChE)抑制剂，以及用于
重度AD治疗的N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)受体拮抗剂。中国专利公开号CN 101053567 A公
开了一种乙酰胆碱酷酶抑制剂、其制备方法和其应用，该发明提供一种以化合物茴香醛-石
杉碱甲缩醛亚胺或香兰素-石杉碱甲缩醛亚胺或肉桂醛-石杉碱甲缩醛亚胺为活性化合物
的乙酞胆碱酷酶抑制剂，它们的制备方法，以及它们在制备抗乙酞胆碱酷酶抑制剂药物中、
在制备治疗早老性疾呆症药物中、和制备抗中老年记忆和认知能力减退疾病药物中的应
用。中国专利公开号CN 1273135 C公开了一种N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)受体拮抗剂(1S,
2S)-1-(4-羟基苯基)-2-(4-羟基-4-苯基哌啶-1-基)-1-丙醇的稳定药物组合物，该药物组
合物的制备方法以及该药物组合物的用途，用于治疗中风，脊髓损伤，脑外伤，多发性梗塞
性痴呆，CNS退行性疾病，如阿尔茨海默氏疾病等。但临床使用表明，这些药物可通过提高患
者体内乙酰胆碱水平或者抑制兴奋性氨基酸的兴奋毒性来缓解AD症状，但不能有效阻止或
逆转病程，而且还会引起幻觉、意识混沌、头晕、头痛、恶心、肝脏毒性、食欲不振以及大便频
繁等严重毒副作用，因而长期疗效不甚理想。因此，临床上迫切需要研发具有新型作用机制
的AD治疗药物。
近年来，随着对AD致病机理的不断阐明，发现AD的发生和发展具有多机制、多因素
作用的特点，不同机制之间又相互关联相互影响，构成了AD发生和发展过程中复杂的网络
调控系统。基于上述结果，针对单一确切靶点的药物产生的临床疗效并不适合与AD的复杂
本质，研究人员提出“多靶点导向药物”(Multitarget-directed Ligands，MTDLs)策略被认
为是研发抗神经退行性疾病药物的一种有效方法。该“多靶点导向药物”是指单一化学实体
同时作用于疾病网络中的多个靶点，对各靶点的作用可产生协同效应，使总效应大于各单
效应之和，此类药也称为“Multifunctional”或“Multipotential”药物。到目前为止，尽管
多靶点的优势是清晰的，但多个靶点功能如何在同一个分子中组合，及最合适治疗靶点的
选择仍然是一个关键点。
随着AD的进程的发展，乙酰胆碱酯酶(AChE)水平逐渐减低，而丁酰胆碱酯酶
(BuChE)活性增加到了正常值的165％。在AD的中重度阶段，BuChE取代AChE来水解乙酰胆碱
(ACh)，BuChE的抑制可能在AD治疗中是更有效的。另外，根据β-淀粉样蛋白级联假说，脑内
低聚物Aβ的产生和聚集引发了致病的发生，最终导致了神经元丢失和痴呆，Aβ能够进入线
粒体诱导氧化应激，同时氧化应激存在于AD患者脑内，并通过自由基的产生促进Aβ毒性，进
一步恶化AD进程。因此，发现具有抑制丁酰胆碱酯酶、Aβ聚集和具有抗氧化活性的神经保护
剂可能为AD，尤其是中重度AD带来曙光。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种N-(4-苄基哌啶基)-阿
魏酰胺化合物、制备方法及其用途，该化合物对丁酰胆碱酯酶、Aβ1-42自身聚集具有显著的
抑制活性，还有很强的抗氧化活性，并对过氧化氢诱导的PC12细胞损伤具有明显的神经保
护功能，体内实验中展现出较好的治疗阿尔茨海默病的作用，且毒性较低。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种N-(4-苄基哌啶基)-阿魏酰胺化合物，其结构如式I所示：
一种N-(4-苄基哌啶基)-阿魏酰胺化合物的制备方法，由以下步骤制备：
以阿魏酸和4-苄基哌啶为原料，在溶剂和缩合剂的作用下制备得N-(4-苄基哌啶
基)-阿魏酰胺化合物。
具体的反应方程式为：
进一步的，所述溶剂为四氢呋喃、二氯甲烷或甲苯。
进一步的，所述缩合剂为EDCI和HOBT、DCC和DMAP或卡特试剂。
一种N-(4-苄基哌啶基)-阿魏酰胺化合物在制备治疗神经退行性疾病药物中的用
途。
进一步的，所述神经退行性疾病为阿尔茨海默症。
一种N-(4-苄基哌啶基)-阿魏酰胺化合物的衍生物，为N-(4-苄基哌啶基)-阿魏酰
胺化合物中的羟基被氨基甲酸酯所取代形成的物质。这些衍生物，他们自身可能具有较弱
的活性或甚至没有活性，但是在给药后，在生理条件下(例如通过代谢、溶剂分解或另外的
方式)被转化成相应的生物活性形式。
一种N-(4-苄基哌啶基)-阿魏酰胺化合物的药学上可接受的水合物。如二水合化
合物或一水化合物。
一种药物组合物，由N-(4-苄基哌啶基)-阿魏酰胺化合物添加药学上可接受的辅
助性成分制备而成。
进一步的，所述药物组合物的剂型为口腔速崩片、口腔复方制剂、口服缓释制剂、
储库型长效注射剂或透皮释药系统。
本发明的有益效果是：
1、本发明公开的N-(4-苄基哌啶基)-阿魏酰胺化合物对丁酰胆碱酯酶、Aβ1-42自身
聚集具有显著的抑制活性，还有很强的抗氧化活性，并对H2O2诱导的PC12细胞损伤具有明显
的神经保护功能，体内实验中展现出较好的治疗阿尔茨海默病的作用，且毒性较低。
2、本发明还提供了N-(4-苄基哌啶基)-阿魏酰胺化合物的制备方法，方法简单，成
本低廉。
附图说明
图1为本发明N-(4-苄基哌啶基)-阿魏酰胺化合物(I)对H2O2诱导的PC12细胞损伤
的神经保护作用结果图。
图2为本发明N-(4-苄基哌啶基)-阿魏酰胺化合物(I)对东莨菪碱所致小鼠记忆再
现功能障碍评价。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步描述。
实施例1
一种N-(4-苄基哌啶基)-阿魏酰胺化合物，其结构如式I所示：
该化合物的制备的化学反应方程式为：
将阿魏酸1(150mg，0.772mmol)、EDCI(3.54g,0.926mmol)、HOBT(178mg,
0.926mmol)和二氯甲烷加入反应瓶中，搅拌均匀后加入4-苄基哌啶2(0.926mmol)，加毕，室
温搅拌过夜，TLC监测；反应结束后，减压蒸除溶剂，残余物中加入水(40mL)，用二氯甲烷
(40mL×2)萃取，有机层合并后用饱和氯化钠水溶液(40mL)洗涤，无水硫酸钠干燥，过滤，滤
液减压蒸除溶剂，残余物以硅胶柱层析纯化(洗脱剂：石油醚/丙酮＝20/1)，得目标产物N-
(4-苄基哌啶基)-阿魏酰胺化合物(I)。
目标产物N-(4-苄基哌啶基)-阿魏酰胺化合物为白色固体，熔点为143.4-145.2
℃,收率为58.5％.1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.58(d,J＝15.2Hz,1H,C＝CH),7.29(t,J＝
6.8Hz,2H,2×Ar-H),7.21(t,J＝7.2Hz,1H,Ar-H),7.14(dd,J1＝5.8Hz,J2＝1.2Hz,2H,2×
Ar-H),7.09(dd,J1＝6.4Hz,J2＝1.6Hz,1H,Ar-H),6.98(d,J＝1.6Hz,1H,Ar-H),6.91(d,J＝
8.4Hz,1H,Ar-H),6.73(d,J＝15.2Hz,1H,C＝CH),6.16(s,1H,OH),4.71(d,J＝11.2Hz,1H,
1/2phCH2),4.00(d,J＝11.6Hz,1H,1/2phCH2),3.91(s,3H,OCH3),3.04(d,J＝12.0Hz,1H,1/
2NCH2),2.61(d,J＝12.0Hz,1H,1/2NCH2),2.58-2.53(m,2H,NCH2),1.84-1.77(m,1H,CH),
1.76-1.71(d,J＝13.2Hz,2H,CH2),1.22(d,J＝13.2Hz,2H,CH2).13C NMR(100MHz,CDCl3)
165.85,147.57,146.96,143.13,139.97,129.14(2C),128.33(2C),127.47,126.08,
121.90,115.10,114.33,110.10,55.95,46.26,42.97,42.83,38.34,32.82,31.86.MS(ESI)
m/z:352.2[M+H]+。
N-(4-苄基哌啶基)-阿魏酰胺化合物的生物活性实验
1、乙酰胆碱酯酶和丁酰胆碱酯酶抑制活性
向96孔板中依次加入1.0mmol/L碘化硫代乙酰胆碱或硫代丁酰胆碱(均购自Sigma
公司)30μL，pH＝8.0的PBS缓冲液40μL，待测化合物溶液20μL(DMSO含量小于1％)和10μL乙
酰胆碱酯酶(EeAChE)或丁酰胆碱酯酶(equine serum BuChE，eqBuChE)(0.045U，均购自
Sigma公司)，加毕混匀后，37℃孵育15min，向各孔中加入质量分数为0.2％的5,5'-二硫代-
双(2-硝基)苯甲酸(DTNB，购自Sigma公司)溶液30μL显色，用酶标仪测定405nm处各孔的光
密度(OD值)，与不加待测样品的空白孔比较，计算化合物对酶的抑制率[酶抑制率＝(1－样
品组OD值/空白组OD值)×100％]；选择化合物的五至六个浓度，测定其酶抑制率，并以该化
合物摩尔浓度的负对数与酶的抑制率线性回归，求得50％抑制率时的摩尔浓度即为该化合
物的IC50，实验结果详见表1。
由表1可知，表明化合物N-(4-苄基哌啶基)-阿魏酰胺具有较强的选择性丁酰胆碱
酯酶抑制活性。
表1N-(4-苄基哌啶基)-阿魏酰胺的胆碱酯酶抑制活性
2、N-(4-苄基哌啶基)-阿魏酰胺对Aβ1-42自身聚集的抑制活性
参照文献(Sang,Z.P.et al.Eur.J.Med.Chem.2015,94,348-366)所报道的方法进
行测定，即：预处理后的Aβ1-42用DMSO配成储备液，使用前用pH7.4的PBS缓冲液稀释至50μM；
待测化合物用DMSO配成2.5mM储备液，使用前用pH7.4的PBS缓冲液稀释至相应浓度，取20μL
的Aβ1-42溶液+20μL的待测化合物溶液、20μL Aβ1-42溶液+20μL PBS缓冲液(含2％DMSO)、20μL
PBS缓冲液(含2％DMSO)+20μL PBS缓冲液(含25％DMSO)于黑色96孔板中，化合物和Aβ1-42的
最终浓度均为25μM。37℃孵育24h，然后加入160μL含有5μM硫黄素T的50mM的甘氨酸-NaOH缓
冲液(pH＝8.5)，振摇5s后立即用Varioskan Flash Multimode Reader多功能酶标仪在
446nm激发波长和490nm发射波长下测定荧光值；Aβ1-42+待测化合物的荧光值记录为IFi，A
β1-42+PBS缓冲液的荧光值记录为IFc，只含有PBS缓冲液的荧光值记录为IF0，由化合物抑制A
β1-42自身聚集的抑制率计算公式为：100-(IFi-IF0)/(IFc-IF0)×100；每个化合物每个浓度
测定两个复孔；以姜黄素为阳性对照，实验结果详见表2。
由表2可知，化合物N-(4-苄基哌啶基)-阿魏酰胺具有较好的抑制Aβ1-42聚集活性。
表2N-(4-苄基哌啶基)-阿魏酰胺对Aβ1-42自身聚集的抑制活性测试
aInhibition was determined at 25μM inhibitor concentration,and the
mean±SD of the 3independent experiments
3、抗氧化活性测定(ORAC-FL法)
试剂与仪器
6-羟基-2,5,7,8-四甲基色烷-2-羧酸(trolox，购自梯希爱(上海)化成工业发展
有限公司)用75mM的PBS缓冲液(pH7.4)配成10-80μmol/L的溶液；荧光素(fluorescein，购
自梯希爱(上海)化成工业发展有限公司)用75mM的PBS缓冲液(pH7.4)配成250nmol/L的溶
液；2,2’-偶氮二异丁基脒二盐酸盐(AAPH，购自韶远化学科技(上海)有限公司)在使用前用
75mM的PBS缓冲液(pH7.4)配成40mmol/L的溶液；酶标仪为Varioskan Flash Multimode
Reader(Thermo Scientific)。
测定实验方法
向黑色96孔板中加入50或10μmol/L的化合物溶液20μL和荧光素溶液120μL，混匀，
37℃孵育15min，加入AAPH溶液60μL，使每孔总体积为200μL，混匀，立即置于Varioskan
Flash Multimode Reader仪器中，在485nm激发波长和535nm发射波长下每分钟测定一次荧
光值，连续测定90min，通过仪器自动计算出荧光衰减曲线下面积AUC。其中以1-8μmol/L的
trolox作为标准，以不加待测样品为空白。化合物的抗氧化活性结果表达为trolox的当量，
计算公式为：[(AUC Sample-AUC blank)/(AUC Trolox-AUC blank)]×[(concentration
of Trolox/concentration of sample)]。每个化合物每次测定3个复孔，每组实验独立重
复三次，实验结果详见表3。
由表3可知，化合物N-(4-苄基哌啶基)-阿魏酰胺(I)具有较好的抗氧化活性。
表3N-(4-苄基哌啶基)-阿魏酰胺(I)的抗氧化活性测定
4、对H2O2诱导的PC12细胞损伤的保护作用筛选
PC12细胞用含10％小牛血清的DMEM培养液，以1×105个/mL密度接种于96孔培养
板上，接种体积为100mL/孔，随后放入含5％CO2的37℃恒温培养箱内培养。培养24小时后，
给药组中加相应浓度的化合物(终浓度为10-5mol/L，10-6mol/L)10mL/孔，预孵育2小时(对
照组与损伤组分别加10μL/孔PBS，使其体积保持相等)。PC12细胞孵育2小时后，在给药组与
损伤组中分别加入100μΜH2O2损伤剂10μL/孔(对照组加10μL/孔PBS)，30分钟后，将各组的
培养液均换成无小牛血清的培养液继续放入恒温培养箱内培养24小时，培养液体积认为
100μL/孔。继续培养24小时后，各组加入5mg/mL，MTT 100μL/孔，进行活细胞染色。待3小时
后，各组中加入100％DMSO终止液100μL/孔，充分溶解混匀。在490nm的波长下测定各组的OD
值，测试结果重复3次，用Duncan’s test方法统计，各组数值表示为均数±S.E.M.，以对照
组为100％，给药组及损伤组值以对照组的百分比表示，测定结果详见图1。
由图1可知，化合物N-(4-苄基哌啶基)-阿魏酰胺(I)对H2O2诱导的PC12细胞损伤具
有显著的神经保护作用。
5、化合物N-(4-苄基哌啶基)-阿魏酰胺(I)的急性毒性试验
试验材料：实验动物为SPF级昆明种小鼠，由四川省中医药科学院提供，生产合格
证号SCXK(川)2008-19。动物饲养于四川省中医药科学院药理毒理研究所SPF屏障系统中。
室内温度20～22℃，相对湿度40％-70％左右，照明12小时明亮，12小时黑暗，自由饮水。全
营养颗粒饲料由四川省中医药科学院实验动物中心提供。
实验方法：动物随机分组：取SPF级18～22g的小鼠40只，雌雄各半，适应性喂养两
天后，按体重随机分为4组。禁食不禁水15h后，分别灌胃化合物(I)1000mg/kg、500mg/kg、
250mg/kg、100mg/kg四个剂量组，取给药体积为0.4mL/10g，各组给药一次，连续14天观察并
记录各动物的死亡情况，采用Bliss统计软件进行分析。发现各组小鼠未出现毛竖起、行动
迟缓、闭眼和呼吸加速以及死亡现象。测定结果表明SPF级昆明种小鼠经N-(4-苄基哌啶
基)-阿魏酰胺(I)处理后，未出现急毒和死亡率，也未出现毛竖起、行动迟缓、闭眼和呼吸加
速等现象，表明了化合物是无毒的，且最大耐受量为1000mg/kg。
6、动物实验-跳台被动回避实验
试剂与仪器：多奈哌齐购自Eisai China Inc.；东莨菪碱购自J&K Scientific；
18-22g的昆明鼠购自四川中医药科学院实验动物中心(合格证号：SCXK-Sichuan 2008-
19)；动物饲养于四川省中医药科学院药理毒理研究所SPF屏障系统中。饲养环境12h光照/
12h黑暗交替，环境温度控制于20-22℃，湿度控制于50-60％。全营养颗粒饲料由四川省中
医药科学院实验动物中心提供。小鼠跳台仪(型号ZXC-5Q)由山东省医学科学院设备维修供
应站生产。
实验方法：60只小鼠，18～22g，雌雄各半，按体重随机分为6个组，即空白对照组、
模型对照组、多奈哌齐组(5mg·kg-1)、化合物(I)高剂量组(10.0mg·kg-1)、化合物(I)中剂
量组(5.0mg·kg-1)、化合物(I)低剂量组(2.5mg·kg-1)。每组小鼠按给药剂量分上下午给
药，连续给药3次，末次给药后50min进行造模，除空白对照组以外其他各组腹腔注射东莨菪
碱3mg·kg-1，连续给药24天。造模后20min进行跳台法训练，将动物放入反应箱内适应3min，
然后立即通以36V交流电，训练5min，并记录每次小鼠受到电击的次数(错误次数)，并由此
作为学习成绩。24h后进行测试，每只小鼠测定5min，记录受到电击的动物数及第一次跳下
平台的潜伏期以及5min内的错误次数，结果进行统计学分析，所有数据均用均值±标准误
差(Stand error，S.E.)表示。采用SPSS11.5软件分析，方差齐的选择单因素方差分析(One-
wayANOVA)。计量资料比较采用单因素方差分析，各组均数的比较采用t检验。实验结果见图
2。
实验结果表明：本发明N-(4-苄基哌啶基)-阿魏酰胺(I)对东莨菪碱所致小鼠记忆
再现功能障碍具有明显改善作用。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通
技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案
的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。