Atropurpuran衍生物组合物在制备抗慢性阻塞性肺病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，具体涉及组合物、制备方法及其用途。
背景技术
慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease，COPD)是一种全
球范围内常见的慢性病，目前在全球死亡原因中排名第四，据世界卫生组织预测，到2020
年，COPD将在全球疾病发病中排名第五，死亡原因中排名第三。
COPD是一种不完全可逆的气流受限特征的疾病，与肺部对有害气体或有毒颗粒的
异常炎症反应有关，其慢性炎症反应遍及气道、肺实质和肺血管。参与COPD的细胞有中性粒
细胞、T淋巴细胞和巨噬细胞等炎性细胞，当细胞被激活后释放多种炎性介质，如白三烯B4
(LTB4)、白细胞介素8(IL-8)、RANTES、Eotaxin、肿瘤坏死因子α(TNFα)、基质金属蛋白酶9
(MMP-9)等，参与肺实质破坏、肺血管等炎症反应。病理变化特征表现为肺泡腔炎性细胞(如
巨噬细胞)浸润、小支气管和细支气管周围灶性炎性细胞浸润，肺组织边缘肺泡腔扩张、破
坏，肺泡壁变宽，其上皮细胞肿胀、变圆、部分脱落。COPD与慢性支气管炎和肺气肿密切相
关，但定义上有所不同，支气管哮喘与特应性变态反应有关，其气流受限具可逆性(与慢性
气管炎合并时会出现气流受限不完全可逆)。现在尚无药物能遏制COPD病情的进行性发展，
其药物治疗的研究进展相当缓慢，目前临床常常将治疗哮喘的药物用于治疗COPD，由于
COPD的发病机制不同于哮喘，难以取得满意的疗效。
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I是一个2009年发表(Pei Tang et al.,
2009.Atropurpuran,a novel diterpene with an unprecedented pentacyclic cage
skeleton,from Aconitum hemsleyanum var.atropurpureum.Tetrahedron Letters 50
(2009)460–462)的化合物，我们对化合物I进行了结构修饰，获得了两个新的衍生物即化合
物III和化合物IV，并用化合物III和化合物IV制备了组合物并对该组合物抗慢性阻塞性肺
病活性进行了评价，其具有抗慢性阻塞性肺病活性。
发明内容
本发明公开了一个新的组合物，该组合物由化合物III和化合物IV组成，该组合物
中化合物III和化合物IV的质量百分数分别为75％和25％。
本发明公开的组合物可以制成药学上可接受的盐或药学上可接受的载体。
长期吸烟是最常见的人类COPD致病因素，我们实验室用香烟诱导模拟小鼠COPD模
型，拟研究本发明组合物对香烟诱导的小鼠COPD的缓解作用。
本发明目的在于提供本发明组合物在制备抗COPD疾病药物中的应用。本发明组合
物在剂量10mg/kg下灌胃给药，对香烟诱导的COPD小鼠BALF中炎性细胞因子TNFα的生成有
抑制作用；对趋化因子RANTES的分泌有抑制作用；对BALF中的炎性细胞的募集有抑制作用。
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Atropurpuran的制备
化合物Atropurpuran(I)的制备方法参照Pei Tang等人发表的文献(Pei Tang et
al.,2009.Atropurpuran,a novel diterpene with an unprecedented pentacyclic
cage skeleton,from Aconitum hemsleyanum var.atropurpureum.Tetrahedron Letters
50(2009)460–462)的方法。
实施例2 Atropurpuran的O-溴乙基衍生物(II)的合成
将化合物I(312mg，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(3.760g，20.00mmol)和6mL的50％氢氧化钠溶液。混合物在35摄氏
度搅拌6h。6h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3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＝100:1.0，v/v)，收
集棕色集中洗脱带并挥去溶剂即得到化合物II的黄色粉末(309mg，74％)。
1H NMR(500MHz,DMSO-d6)δ9.86(s,1H),5.23(s,1H),4.87(s,1H),4.83(s,1H),
4.39(s,1H),4.00(s,2H),3.91(s,1H),3.58(s,2H),3.01(s,1H),2.27(s,1H),2.15(d,J＝
6.3Hz,2H),2.09–2.00(m,5H),1.78(dd,J＝35.2,19.2Hz,2H),1.71–1.65(m,1H),1.41(s,
2H),0.99(s,3H).
13C NMR(125MHz,DMSO-d6)δ208.55(s),203.16(s),150.94(s),125.16(s),111.66
(s),78.63(s),71.39(s),57.77(s),47.73(s),40.79(s),34.58(s),33.01(s),32.69(s),
29.25(s),29.34(s),26.52(s),24.23(s),22.30(s),20.64(s).
HRMS(ESI)m/z[M+H]+calcd for C22H28BrO3:419.1222；found 419.1226.
实施例3 Atropurpuran的O-(四氢吡咯基)乙基衍生物(III)的合成
将化合物II(209mg，0.5mmol)溶于18mL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(1420mg，20mmol)，混合物加热回流2h。反应结
束后将反应液倒入冰水中，用等量二氯甲烷萃取2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＝100:1.0，v/v)，收集棕色集中洗脱带，浓缩即
得到化合物III的棕色固体(125mg,61％)。
1H NMR(500MHz,DMSO-d6)δ9.78(s,1H),5.15(s,1H),4.61(d,J＝10.5Hz,2H),
4.45(s,1H),3.83(s,1H),3.53(s,2H),2.94(s,1H),2.62(s,2H),2.46(s,4H),2.20(s,1H),
2.08(d,J＝6.0Hz,2H),2.00–1.91(m,3H),1.75(d,J＝2.1Hz,2H),1.69(s,2H),1.62(d,J＝
5.5Hz,5H),1.30(s,2H),0.91(s,3H).
13C NMR(125MHz,DMSO-d6)δ208.65(s),203.36(s),151.04(s),125.36(s),111.76
(s),78.83(s),67.20(s),57.97(s),54.33(d,J＝17.1Hz),47.82(s),41.00(s), 34.67
(s),32.79(s),29.45(s),29.22(s),26.61(s),25.14(s),24.43(s),22.40(s),20.84(s).
HRMS(ESI):m/z[M+H]+calcd for C26H36NO3:410.2695；found:410.2699。
实施例4 Atropurpuran的O-(1H-四氮唑基)乙基衍生物的合成
将化合物II(209mg，0.5mmol)溶于15mL乙腈当中，向其中加入无水碳酸钾(345mg，
2.5mmol)，碘化钾(84mg，0.5mmol)和1H-四氮唑(1401mg，20mmol)，混合物加热回流4h。反应
结束后将反应液倒入20mL冰水中，用等量二氯甲烷萃取3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。因
为互变异构作用，在反应条件下会生成1H-四氮唑基和2H-四氮唑基两种取代产物。产物粗
品用硅胶柱层析纯化(流动相为：石油醚/丙酮＝100:0.8，v/v)，收集黄色集中洗脱带，再将
洗脱带浓缩，用硅胶柱层析纯化(流动相为：石油醚/丙酮＝100:0.4，v/v)，依次收集两个淡
黄色的洗脱带，浓缩前1个洗脱带即得到化合物IV的黄色粉末(83.6mg,41％)。
1H NMR(500MHz,DMSO-d6)δ10.51(s,1H),9.74(s,1H),5.05(s,1H),4.61–4.48(m,
3H),4.19(s,1H),4.12(s,1H),3.80(s,2H),3.75(s,1H),2.86(s,1H),2.08(s,1H),1.97(d,
J＝2.9Hz,2H),1.90–1.81(m,3H),1.69–1.57(m,4H),1.54(s,1H),1.25(s,2H),0.80(s,
3H).
13C NMR(125MHz,DMSO-d6)δ208.46(s),203.17(s),150.83(s),144.83(s),125.18
(s),111.56(s),78.65(s),66.57(s),57.79(s),47.63(s),46.37(s),40.80(s),34.49(s),
32.59(s),29.27(s),29.02(s),26.43(s),24.24(s),22.21(s),20.67(s).
HRMS(ESI):m/z[M+H]+calcd for C23H29N4O3:409.2240；found:409.2244。
实施例5组合物抗慢性阻塞性肺病实验
方法：SPF级雌性BALB/c小鼠，18-20g，随机分为正常对照组、模型对照组、药物处
理组(组合物、化合物III和化合物IV 10mg/kg，灌胃给药)，每组10只。将小鼠置于4L容器
内，每日烟熏(南京牌香烟—红壳，焦油含量小于16mg)，一周五次，连续四周，每日烟熏前1
小时灌胃给药，小鼠在末次烟熏后1小时，以苯巴比妥钠麻醉，用0.6mL预冷的PBS缓冲液
(pH7.0)肺部灌流，冲洗3次，吸出支气管肺泡灌洗液(BALF)，250×g离心10min，上清用于分
析TNFα、RANTES的含量。细胞用PBS缓冲液重悬，计数，细胞涂片后用瑞氏-吉姆萨染色，分析
BALF中炎性细胞的变化。
组合物的制备：将研磨之后过200目网的75mg化合物III的粉末和研磨之后过200
目网的25mg化合物IV的粉末装入带盖的小管中并用涡轮搅拌仪混合即得到100mg组合物，
使用时用水溶解这100mg的组合物即得到组合物的溶液。
实验例1组合物对COPD小鼠支气管肺泡灌洗液(BALF)中炎症介质生成抑制作用
(1)组合物对COPD小鼠BALF中TNFα生成抑制作用
前炎性细胞因子TNFα是COPD的发病过程中的启动因子。COPD患者的TNFα水平高于
正常人，培养的支气管上皮细胞与香烟的烟雾接触可分泌TNFα。TNFα可促使中性粒细胞脱
颗粒，诱导起到粘膜细胞增生和高分泌，增加上皮细胞IL-8生成，增加巨噬细胞基质金属蛋
白酶生成，促进气道高反应性。本实验目的在于考察组合物对COPD小鼠BALF中TNFα生成的
影响，结果见表1.
表1组合物对COPD小鼠BALF中TNFα生成的影响
注：*P<0.05，与模型对照组相比；#P<0.05，与正常对照组相比。n＝10。
结果：组合物在10mg/kg下对COPD模型小鼠灌胃给药，可显著降低小鼠BALF中TNFα
的生成，而化合物III和化合物IV无此作用。
(2)组合物对COPD小鼠BALF中RANTES分泌抑制作用
炎症细胞的迁移受到趋化因子的调节，各种结构细胞核炎性细胞均可分泌这些小
分子蛋白，COPD发病过程中RANTES分泌增加，趋化单核/巨噬细胞，T淋巴细胞，嗜酸性细胞。
本实验目的在于考察组合物对COPD小鼠BALF中RANTES分泌的影响，结果见表2。
表2组合物对COPD小鼠BALF中RANTES分泌的影响
注：*P<0.05，与模型对照组相比；#P<0.01，与正常对照组相比。n＝10。
结果：组合物在10mg/kg下对COPD模型小鼠灌胃给药，可降低小鼠BALF中RANTES的
分泌，而化合物III和化合物IV无此作用。
实验例2组合物对COPD小鼠BALF中炎性细胞募集的抑制作用
(1)组合物对COPD小鼠BALF中中性粒细胞募集的抑制作用
中性粒细胞在COPD发病中具有重要作用，它可以释放两种丝氨酸蛋白酶，弹性蛋
白酶和半胱氨酰蛋白酶-3，诱导动物产生人类肺气肿样的病理变化。中性粒细胞生命短暂，
它循环招募到气道以及穿越间隙腔的过程十分迅速。病理研究证明有些COPD患者支气管组
织内中性粒细胞数目增加与气流阻塞的程度有关。吸烟的COPD患者气道内中性粒细胞数目
增加，特别是那些伴有慢性支气管炎的患者。影响COPD患者肺内中性粒细胞募集的主要因
素为IL-8趋化活性增强。本实验目的在于考察组合物对COPD小鼠BALF中中性粒细胞募集的
影响，结果见表3。
表3组合物对COPD小鼠BALF中中性粒细胞募集的影响
注：*P<0.05；#P<0.01，与正常对照组相比。n＝10。
结果：组合物在10mg/kg下对COPD模型小鼠灌胃给药，可降低小鼠BALF 中中性粒
细胞的募集，而化合物III和化合物IV无此作用。
(2)组合物对COPD小鼠BALF中巨噬细胞募集的抑制作用
吸烟者和COPD患者肺内巨噬细胞较正常人群水平增加，多聚集在肺泡、细支气管
和小气道。肺泡壁巨噬细胞数目和轻中度肺气肿以及COPD患者的小气道疾病程度呈正相
关。组织病变和损伤部位可见到COPD缓慢进展和慢性病变与巨噬细胞长期增加平行。巨噬
细胞可能通过释放基质金属蛋白酶导致弹性组织降解能力异常增高，诱发肺气肿的发生。
本实验目的在于考察组合物对COPD小鼠BALF中巨噬细胞募集的影响，结果见表4。
表4组合物对COPD小鼠BALF中巨噬细胞募集的影响
注：*P<0.05，与模型对照组相比；#P<0.01，与正常对照组相比。n＝10。
结果：组合物在10mg/kg下对COPD模型小鼠灌胃给药，可显著降低小鼠BALF中巨噬
细胞的募集，而化合物III和化合物IV无此显著作用。
结论：组合物在10mg/kg下灌胃给药，对香烟诱导的小鼠慢性阻塞性肺病过程中的
炎性介质的生成和趋化因子的分泌有显著抑制作用，对炎性细胞的浸润有显著的抑制，对
慢性阻塞性肺病有显著的治疗作用。而化合物III和化合物IV在10mg/kg下灌胃给药，对香
烟诱导的小鼠慢性阻塞性肺病过程中的炎性介质的生成和趋化因子的分泌无显著抑制作
用，对炎性细胞的浸润无显著抑制，对慢性阻塞性肺病无任何治疗作用。
实施例6本发明所涉及组合物片剂的制备
取2克组合物，加入制备片剂的常规辅料18克，混匀，常规压片机制成100片。
实施例7本发明所涉及组合物胶囊的制备
取2克组合物，加入制备胶囊剂的常规辅料如淀粉18克，混匀，装胶囊制成100粒。