《杜松烷型倍半萜类化合物及其制备方法和在制药中的用途.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《杜松烷型倍半萜类化合物及其制备方法和在制药中的用途.pdf(6页完整版)》请在专利查询网上搜索。
1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201610386821.2 (22)申请日 2016.06.05 (71)申请人 复旦大学 地址 200433 上海市杨浦区邯郸路220号 (72)发明人 胡金锋王立军熊娟唐宇 麻光磊 (74)专利代理机构 上海元一成知识产权代理事 务所(普通合伙) 31268 代理人 吴桂琴 (51)Int.Cl. C07C 49/733(2006.01) C07C 45/78(2006.01) A61P 5/50(2006.01) A61P 3/10(2006.01) A61P 3/04(。
2、2006.01) (54)发明名称 杜松烷型倍半萜类化合物及其制备方法和 在制药中的用途 (57)摘要 本发明属中药制药领域, 具体涉及从香木莲 (ManglietiaaromaticDandy) 的枝叶中提取分 离的杜松烷型倍半萜类化合物, 本发明通过红 外、 紫外、 质谱 (高、 低分辨) 、 1D/2D核磁共振 (NMR)等技术确定其结构, 通过计算圆二色谱 (ECD) 方法得以确定其绝对构型, 经体外抑制活 性测试, 结果表明, 所述的化合物具有显著的蛋 白酪氨酸磷酸酶1B (PTP1B) 抑制活性, 可作为蛋 白酪氨酸磷酸酶1B的抑制剂和胰岛素增敏剂, 进 一步用于制备预防或治疗PT。
3、P1B介导的疾病, 特 别是II型糖尿病、 肥胖症及其并发症的药物或该 类药物的先导化合物。 权利要求书1页 说明书4页 CN 107459446 A 2017.12.12 CN 107459446 A 1.如下式所示结构的杜松烷型倍半萜类化合物, 所述化合物为6/6双环反式骈合, 并含 有 , -不饱和羰基、 叔羟基等官能团, 。 2.如权利要求1所述的杜松烷倍半萜类化合物, 其特征在于, 其通过下述方法制备: 将 木兰科木莲属植物香木莲 (Manglietiaaromatica) 枝叶晾干、 粉碎后用95%乙醇提取, 提取 液减压浓缩后经MCI树脂以甲醇和水进行梯度洗脱; 所得6070%甲。
4、醇洗脱流份进一步用硅 胶、 凝胶SephadexLH-20及反相半制备HPLC等色谱技术分离纯化, 制得单体化合物 manglietoneB。 3.权利要求1所述的杜松烷倍半萜类化合物在制备预防、 延缓或治疗糖尿病、 肥胖症及 其他与PTP1B介导相关疾病药物中的用途, 其中所述的杜松烷倍半萜类化合物作为蛋白酪 氨酸磷酸酶1B抑制剂。 4.按权利要求3所述的用途, 其特征在于, 所述的杜松烷倍半萜类化合物作为胰岛素增 敏剂。 5.权利要求1所述的杜松烷倍半萜类化合物在制备预防、 延缓或治疗糖尿病、 肥胖症及 其他与PTP1B介导相关疾病药物的先导化合物中的用途。 权利要求书 1/1 页 2 C。
5、N 107459446 A 2 杜松烷型倍半萜类化合物及其制备方法和在制药中的用途 技术领域 0001 本发明属中药制药领域, 涉及杜松烷型倍半萜类化合物及其制备方法和在制药物 中的新用途。 具体涉及从香木莲 (ManglietiaaromaticDandy) 的枝叶中提取分离的杜松 烷型倍半萜类化合物及其制备方法。 该化合物可作为蛋白酪氨酸磷酸酶1B (PTP1B) 的抑制 剂和胰岛素增敏剂, 进一步用于制备预防或治疗PTP1B介导的疾病, 特别是II型糖尿病、 肥 胖症及其并发症的药物或该类药物的先导化合物。 背景技术 0002 现有技术公开了蛋白酪氨酸磷酸酶 (proteintyrosi。
6、nephosphatase,PTP) 是调 节细胞内蛋白酪氨酸残基磷酸化水平的酶家族, 与细胞增殖和胞内多种信号转导过程密切 相关 (Fischeretal,Science1991,253:401-406) 。 研究公开了蛋白酪氨酸磷酸酶1B (proteintyrosinephosphatase1B,PTP1B) 广泛分布于多种人体组织中, 全长约50 KDa, 是最早被纯化和确定生物学特征的PTP家族成员之一,(Charbonneauetal,Proc. Natl.Acad.Sci.USA.1989,86:52525256) 。 PTP1B表达的改变与人类糖尿病、 肥胖症 和癌症等疾病相关。
7、。 0003 糖尿病 (diabetesmellitus) 和肥胖症 (obesity) 是严重威胁人类身体健康的内 分泌紊乱性代谢类疾病, 常伴随着外周组织细胞对胰岛素敏感性的降低 (即胰岛素抵抗) , 引起肌肉、 肝脏及脂肪组织中的糖脂代谢平衡失调。 根据糖尿病的发病机制, 目前一般将糖 尿病分为I型糖尿病 (胰岛素依赖型, IDDM) 与II型糖尿病 (非胰岛素依赖型, NIDDM) 。 其中II 型糖尿病占90%以上, 胰岛素抵抗是II型糖尿病发生、 发展过程中的关键因素。 研究表明, PTP1B可使激活的胰岛素受体和胰岛素受体底物去磷酸化, 在胰岛素和瘦素的信号传导过 程中起着重要的。
8、负调控作用 (Kenndyetal,Science1999,283:15441548) 。 PTP1B的 过度表达将会导致胰岛素和瘦素信号的变化, 从而导致糖尿病和肥胖症的发生。 有研究在 动物研究中显示, PTP1B基因敲除小鼠在糖耐量和胰岛素耐量实验中表现出对胰岛素敏感 度的显著提高ElcheblyM.,etal.Science,283,1544-1548。 因此, PTP1B可视为治 疗糖尿病和肥胖症等相关疾病的重要的药物靶点 (Johnsonetal.,Nat.Rev.Drug. Discov.2002,1:696709) 。 寻找PTP1B的特异性抑制剂, 加强通过抑制PTP1B的活。
9、性来提 高外周组织对胰岛素的敏感性, 对糖尿病和肥胖症治疗有着重要的应用前景。 0004 此外, 有研究发现PTP1B在包括慢性髓细胞性白血病、 乳腺癌、 卵巢癌和前列腺癌 在内的若干癌细胞中都有过量表达和水平提高现象 (Liuetal, J.Biol.Chem.1996, 271,3129031295;Kennethetal.,Mol.Cell.Biol.1998,18,29652975; Weinerteal.,J.Natl.CancerInst.1996,86,372378) , 说明PTP1B在这些癌症细 胞中起着调控激酶活性的作用。 因此, PTP1B的抑制剂可用于治疗或预防癌症或在。
10、癌症发展 时用于减缓其进展。 还有研究表明PTP1B抑制剂可用于治疗或预防神经退行性疾病。 0005 PTP1B作为新的药用靶点已成为近年来生物学及创新药物研究的一个热点。 随着 高通量筛选技术的广泛运用, 目前已经发现较多种类的PTP1B抑制剂。 然而迄今为止, 尚未 说明书 1/4 页 3 CN 107459446 A 3 有任何PTP1B抑制剂得以成功上市成为药物, 限制其成药的首要原因是PTP1B与PTP家族中 其他的酶具有相同的催化中心, 在抑制PTP1B活性的同时提高其针对PTP1B的选择性极其重 要。 另外, 目前发现的活性比较高的抑制剂多带有磷酸、 羧酸、 磺酸等极性基团, 具。
11、有较高的 负电荷, 不利于透过细胞膜, 导致生物利用度差。 因此寻找高效、 高选择性, 同时兼具良好药 代动力学性质的小分子PTP1B抑制剂具有重要意义, 对于糖尿病和肥胖症等疾病的治疗有 着广阔的应用前景。 0006 本领域知悉, 天然产物具有结构复杂性和结构多样性的特点, 是新药发现的重要 来源。 天然产物及其衍生物独特的化学结构, 使其具有高药效和对特定靶点高选择性的优 点以及潜在的独特的作用机制等优点 (Newman,etal.,Nat.Prod.Rep.2000,17: 21534;Newmanetal.,J.Nat.Prod.2012,75:311335) 。 因此从天然活性成分中。
12、 寻找开发新型、 高效的PTP1B抑制剂具有重要的研究价值。 0007 研究统计表明濒危植物次生代谢产物的成药性较高, 是发现具有新颖结构和独特 作用机制的新药物的重要来源, 在国际上正引起高度重视 (Ibrahimetal.,Proc.Natl. Acad.Sci.USA.2013:110,1683216837;Zhuetal.,Proc.Natl.Acad.Sci. USA.2011,108:1294312948; Eur.J.Org.Chem.2016,18321835) 。 濒危植物香 木莲 (Manglietiaaromatica) 隶属木兰科 (Magnoliaceae) 木莲属 。
13、(Manglietia) 植物, 是一 种常绿乔木, 成年后高达35米, 是国家II级保护植物 (见中国植物红皮书, Fuetal., ChinaPlantRedDataBook,SciencePress:Beijing;NewYork,1992) , 在我国仅零 星分布于云南东南部和广西西部的石灰岩地区。 目前其化学成分和药理活性尚未见有任何 报道。 0008 基于现有技术的现状, 本申请的发明人, 拟基于保护性地采集香木莲的枝叶进行 植物化学成分及其生物功能研究进一步加以利用, 具体涉及, 从香木莲枝叶中分离得到1个 新型杜松烷型倍半萜类化合物, 且经药理试验研究表明, 该化合物具有抑制P。
14、TP1B的显著活 性。 发明内容 0009 本发明目的是基于现有技术的现状, 提供新的杜松烷型倍半萜类化合物, 具体涉 及一个从香木莲枝叶中提取分离得到的新型杜松烷倍半萜类化合物作为蛋白酪氨酸磷酸 酶PTP1B抑制剂和胰岛素的增敏剂, 进一步用于制备治疗糖尿病、 肥胖症及其他PTP1B介导 的疾病的药物。 0010 本发明的另一目的是提供所述的化合物的制备方法。 0011 本发明的杜松烷型倍半萜类化合物具有如下化学结构式: 说明书 2/4 页 4 CN 107459446 A 4 本发明所述的化合物可通过从植物中分离纯化得到; 也可经本领域技术人员熟知的化 学方法合成获得。 0012 本发明的。
15、实施例中, 所述的化合物由香木莲枝叶经由本领域所涉提取分离方法制 备而得, 其步骤如下: 晾干香木莲枝叶粉碎后, 用95%乙醇室温浸泡充分提取, 提取液减压蒸 馏回收溶剂, 合并后得浸膏。 浸膏上样MCI树脂柱, 以甲醇和水作为洗脱剂进行梯度分离, 之 后将6070%甲醇洗脱部分进一步用硅胶、 SephadexLH-20及反相半制备HPLC等色谱技术分 离纯化获得化合物manglietoneB。 0013 本发明对所得杜松烷倍半萜类化合物进行了蛋白酪氨酸磷酸酶1B (PTP1B) 抑制活 性实验, 结果表明, 该化合物具有明显的抑制活性, 可用于制成预防、 延缓或治疗由PTP1B介 导的疾病,。
16、 特别是II型糖尿病和肥胖症的药物或是作为该类药物的先导化合物。 0014 本发明所述的化合物在药学上可接受的载体或赋形剂结合, 按照常规方法制成口 服或者非口服剂型。 0015 本发明具有如下优点: 提供了新结构化合物; 该类化合物具有显著的PTP1B酶抑制 活性, 对现代人群中高发的糖尿病、 肥胖症等具有应用前景; manglietoneB作为新型PTP1B 抑制剂, 为首次报导的具有此活性的杜松烷型类化合物, 为在后续研究中以此为母体结构 开展结构衍生化研究提供重要依据; 本发明对研究和开发新的PTP1B抑制剂和治疗型糖尿 病的药物提供了新的候选化合物, 为从濒危植物中获取活性天然活性物。
17、质提供了科学依 据。 0016 下面结合实施例对本发明作进一步阐述, 但这些实施例绝非对本发明有任何限 制。 本领域技术人员在本说明书的启示下对本发明实施中所作的任何变动都将落在权利要 求书的范围内。 具体实施方式 0017 下述制备例中, 比旋光测试采用RudolphAutopolVI旋光仪测定; 紫外和红外分 别采用日立U-2900E双光束分光光度仪和ThermoScientificNicoletiS5傅里叶变换红 外光谱仪测定; 圆二色谱采用JASCO-810分光偏振计测定; 核磁共振谱采用BrukerAvance III400MHz和BrukerAvanceDRX-500MHz核磁共振。
18、仪测定; 化学位移以 (ppm)表示并 以残余溶剂峰作为参照; ESI-MS采用Agilent1100series质谱仪测定; 高分辨质谱采用 AgilentTechnologies6224TOFLC/MS质谱仪测定; 半制备型高效液相色谱仪: Waters e2695系列, 配备Waters2998PDA和Waters2424ELSD检测器; 半制备型色谱柱: CosmosilC18-MS-IIcolumn(5 m,25010mm;流速:3.0mL/min); 正相柱色谱硅 胶规格为200300目(烟台牟平区康必诺化学试剂厂和青岛海洋化工厂分厂); 凝胶 SephadexLH-20(GEHe。
19、althcareBio-SciencesAB, 瑞典); 三菱凝胶吸附树脂MCIgel CHP20P规格为75150 m(MitsubishiChemicalIndustries,日本东京); 薄层层析板 (TLC)规格为GF254/0.25mm(烟台牟平区康必诺化学试剂厂); 所有试剂均为上海国药集 团化学试剂有限公司生产。 0018 实施例1制备杜松烷型倍半萜类化合物 (manglietoneB) 取香木莲枝叶1.2kg, 粉碎后用95%乙醇室温冷浸提取3次, 合并提取液, 减压浓缩, 得 浸膏47.5克。 浸膏用甲醇的水溶液 (15%, v/v) 分散后, 上样MCI树脂柱, 以甲醇-水。
20、溶液进行 说明书 3/4 页 5 CN 107459446 A 5 梯度洗脱 (从50%到100%,v/v) 。 将60%70%(v/v)甲醇洗脱流份进一步用硅胶柱层析方法 进行分离, 以石油醚-丙酮(4:1-1:0,v/v)溶液进行梯度洗脱, 得到6个亚组分 (Fr.A Fr.F) 。 亚组分Fr.A经过SephadexLH-20(洗脱剂: 甲醇)和半制备型HPLC (MeOH/H2O, 60:40,v/v,3.0mL/min) 进一步分离纯化得到化合物manglietoneB (1.1mg,tR= 27.0min) ; 所制得的化合物manglietoneB为新的杜松烷型倍半萜类化合物, 。
21、其光谱及理化数据 如下: ManglietoneB:白色无定形粉末;D25+21.1(c0.11,MeOH);UV(MeOH) max (log ):230nm(4.2);ECD( c1.2810-3M,MeOH):237(+7.5),333(0.4) nm;IR(film): max3404(br.),2958,2922,2851,2356,2329,1671,1452, 1391,1200,1183,1123,1063,1052,810,723,668cm-1;1HNMRdata(CDCl3): 1.86(m,H-2 ),1.89(m,H-2 ),2.03(m,H-3 ),2.14(m,H。
22、-3 ),5.37(m, H-5),2.62(m,H-6),2.02(dd,J=10.3,5.2Hz,H-7),5.78(brs,H-9),2.26 (m,H-11),1.14(d,J=7.0Hz,Me-12),0.96(d,J=7.0Hz,Me-13),2.00(br s,Me-14),1.72(s,Me-15);13CNMRdata(CDCl3):71.5(C-1),29.9(C-2), 27.0(C-3),134.8(C-4),122.1(C-5),45.2(C-6),58.4(C-7),200.0(C-8), 127.6(C-9).161.4(C-10),27.8(C-11),21.1。
23、(C-12),19.0(C-13),17.7(C- 14),23.3(C-15).ESIMSm /z235.2M+H+;HR-ESIMSm /z235.1695M+H+ (calcdforC15H23O2,235.1693,=1.0ppm).。 0019 实施例2: 蛋白酪氨酸磷酸酶1B抑制活性测定 采用分子生物学的方法, 构建基因重组的hGST-PTP1B-BL21E.coli人类PTP1B工程 菌, 经纯化后的hGST-PTP1B重组蛋白能水解底物para-NitrophenylPhosphate(pNPP)的 磷脂键, 得到的脱磷酸产物pNP在波长405nm处有很强的光吸收, 因此可通过。
24、直接检测405 nm处光吸收的变化以观察酶活性变化以及化合物对酶活性的抑制情况; 初筛选择所述化合 物浓度为20g/ml时对PTP1B酶活性的百分抑制率进行考察, 试验结果表明manglietoneB 的抑制率高于60%; 进一步测定IC50值: 样品临用前溶于DMSO配成合适浓度, 3倍稀释, 7个稀 释度, 三复孔, 取2 L样品溶液加入到标准的测活体系 (30nMGST-hPTP1B,2mMpNPP, 50mM3-吗啉丙磺酸(MOPS), pH6.5,2mMDTT,1mMEDTA,2%DMSO) ; 反应温度为30 oC, 在VERSAmax上动态测量405nm处的光吸收, 时间为3mi。
25、n, 其动力学曲线一级反应的斜 率作为酶的活性指标; 以相对活性对化合物浓度作图, 经公式v/v0100/(1+b*I/IC50) 拟合得到IC50值, 实验重复三次, 结果取三次的平均值, 阳性对照齐墩果酸 (oleanolic acid) IC50值为1.520.44g/ml; 测试结果显示, 上述化合物表现出显著的抑制活性, 表 明本发明所述化合物可用于制备治疗糖尿病、 肥胖症及其并发症的药物或是作为该类药物 的先导化合物。 表1显示了ManglietoneB抑制PTP1B的IC50值。 0020 表1.测试化合物抑制PTP1B活性数据 化合物IC50 (g/ml) Manglietone B19.74 5.44 说明书 4/4 页 6 CN 107459446 A 6 。