胡黄连素的衍生物及其制备方法和应用转让专利
申请号 : CN200610037302.1
文献号 : CN100584816C
文献日 : 2010-01-27
发明人 : 蒋杰 , 杨兆棋 , 张在军 , 李沙 , 王玉强
申请人 : 暨南大学
摘要 :
本发明涉及胡黄连素的衍生物，其化学式如I式所示，其中，R1为NO2、NH2或酰胺；R2为H、羰基或羰基二胺；其制备方法包括：胡黄连素经过硝化反应得到硝基取代的胡黄连素的衍生物；或以此为基础制备硝基取代的胡黄连素的衍生物，包括：硝基取代的胡黄连素的衍生物再经过硝基还原反应得到氨基取代的胡黄连素的衍生物；或以此为基础制备氨基取代的胡黄连素的衍生物，包括：氨基取代的胡黄连素的衍生物经过氨基乙酰化的得到乙酰氨基取代的胡黄连素的衍生物。得到的胡黄连素的衍生物可用于制备治疗免疫失调疾病，尤其是风湿、类风湿和关节炎的药物。
权利要求 :
1、一种胡黄连素的衍生物，其特征在于其化学结构式及名称如下：
5-氨基-4-羟基-3-甲氧基-苯甲酮；或者
5-乙酰氨基-4-羟基-3-甲氧基-苯甲酮。
2、权利要求1所述的胡黄连素的衍生物的制备方法，其特征在于包括如下 步骤：(1)胡黄连素(化合物1)经过硝化反应得到硝基取代的胡黄连素的衍生 物(化合物2)；
(2)硝基取代的胡黄连素的衍生物(化合物2)再经过硝基还原反应得到 氨基取代的胡黄连素的衍生物(化合物3)；
化合物1的化学结构式为：
化合物2的化学结构式为：
化合物3的化学结构式为：
3、权利要求2所述的制备方法，其特征在于还包括如下步骤：(3)氨基取代的胡黄连素的衍生物经过氨基乙酰化的得到乙酰氨基取代的 胡黄连素的衍生物(化合物4)；
化合物4的化学结构式为：
4、权利要求1所述胡黄连素的衍生物在制备治疗佐剂性关节炎疾病药物 中的应用，所述的胡黄连素的衍生物是指5-乙酰氨基-4-羟基-3-甲氧基-苯甲 酮。
说明书 :
技术领域
本发明涉及胡黄连素的衍生物及其制备方法。
本发明还涉及所述胡黄连素的衍生物在制药中的应用。
背景技术
关节炎(简称RA，下同)是一种慢性的损伤性免疫疾病，可以损害滑膜组 织和关节外组织。免疫颗粒聚集在滑膜，导致RA病人关节组织的损坏。RA的 最终结果是引起一系列的疼痛、移动困难、功能损坏和风湿样疾病。
现有抗关节炎药物主要是非甾体消炎药，然而，长期服用此类药物经常产 生胃肠道副反应。这类药物在动物实验中证明确有软骨损伤，对踝关节炎无效。
中药胡黄连为玄参科多年生草本植物胡黄连的干燥根茎，性寒味苦，有清 热、除湿、明目、补肝、益胆、杀虫的效用，主治痨热咳嗽、湿热泻痢、小儿 疳积、目赤等疾病。
现有抗关节炎药物主要是非甾体消炎药，然而，长期服用此类药物经常产 生胃肠道副反应。这类药物在动物实验中证明确有软骨损伤，对踝关节炎无效。
中药胡黄连为玄参科多年生草本植物胡黄连的干燥根茎，性寒味苦，有清 热、除湿、明目、补肝、益胆、杀虫的效用，主治痨热咳嗽、湿热泻痢、小儿 疳积、目赤等疾病。
发明内容
本发明的目的在于提供一种胡黄连素的衍生物。
本发明的目的还在于提供所述胡黄连素的衍生物的制备方法。
本发明的目的还在于提供所述胡黄连素的衍生物在制备治疗类风湿和类 风湿及关节炎疾病的药物中的应用。
本发明的胡黄连素的衍生物，其化学式如I式所示：
I式其中，R1为NO2、NH2或酰胺；R2为H、羰基或羰基二胺。
所述羰基可以选用C1-C6烷基羰基中的一种。
所述羰基也可以选用C(O)-NHN(CH2CH2)2或C(O)-NCH3N(CH2CH2)2。
本发明的胡黄连素的衍生物的制备方法包括：
——胡黄连素(化合物1)经过硝化反应得到硝基取代的胡黄连素的衍生物 (化合物2)；或以此为基础制备硝基取代的胡黄连素的衍生物，包括
——硝基取代的胡黄连素的衍生物(化合物2)再经过硝基还原反应得到 氨基取代的胡黄连素的衍生物(化合物3)；或以此为基础制备氨基取代的胡黄 连素的衍生物，包括
——氨基取代的胡黄连素的衍生物(化合物3)经过氨基乙酰化的得到乙 酰氨基取代的胡黄连素的衍生物(化合物4)。
其化学反应式如下：
本发明胡黄连素的衍生物可用于制备治疗免疫失调疾病，尤其是风湿、类 风湿和关节炎的药物。
所述药物可做成水包油乳剂，其油相可用植物油如花生油，橄榄油或矿物 油如液体石蜡油以及它们的混合物；乳化剂可选用天然的树胶类如阿拉伯胶、 西黄蓍胶，或者天然的磷脂类如大豆卵磷脂和来源于脂肪酸、己糖醇或己糖醇 脱水物的酯以及不饱和酯类如山梨糖醇单油酸酯，环氧乙烷与脂肪酸、己糖醇 脱水物中提取得不饱和酯类进行缩合而得到的产物如聚乙烯去水山梨糖醇单 油酸酯。同样乳剂中也可以包括甜味剂、矫味剂和着色剂。
给药方式可以采用口服给药，也可以采用肠外给药，例如皮下包埋、静脉 注射、吸入给药、鼻腔给药和腹腔给药。此外，可以采用间歇给药方式，例如 周期循环的注射大剂量药物，一天一次，两天一次，三天一次，一周一次，一 周两次，两周一次，一月两次或者一月一次的有规律注射。
本发明与现有技术相比具有如下优点：
1、本发明的胡黄连素的衍生物药物除了具有抗免疫活性外还具有软骨保 护作用。其作用机理独特，不同于任何一个化合物或抗体。因此，其对其他药 物不敏感的疾病患者将更有效，没有毒副作用。
2、胡黄连素的衍生物原料来源易得，制备工艺简单，成本低廉，相比较 其他化学药物或抗体更经济有效。并且其药物用于治疗疾病明显的副作用，可 成为临床使用药物并具有经济效益。
本发明的目的还在于提供所述胡黄连素的衍生物的制备方法。
本发明的目的还在于提供所述胡黄连素的衍生物在制备治疗类风湿和类 风湿及关节炎疾病的药物中的应用。
本发明的胡黄连素的衍生物，其化学式如I式所示：
I式其中，R1为NO2、NH2或酰胺；R2为H、羰基或羰基二胺。
所述羰基可以选用C1-C6烷基羰基中的一种。
所述羰基也可以选用C(O)-NHN(CH2CH2)2或C(O)-NCH3N(CH2CH2)2。
本发明的胡黄连素的衍生物的制备方法包括：
——胡黄连素(化合物1)经过硝化反应得到硝基取代的胡黄连素的衍生物 (化合物2)；或以此为基础制备硝基取代的胡黄连素的衍生物，包括
——硝基取代的胡黄连素的衍生物(化合物2)再经过硝基还原反应得到 氨基取代的胡黄连素的衍生物(化合物3)；或以此为基础制备氨基取代的胡黄 连素的衍生物，包括
——氨基取代的胡黄连素的衍生物(化合物3)经过氨基乙酰化的得到乙 酰氨基取代的胡黄连素的衍生物(化合物4)。
其化学反应式如下：
本发明胡黄连素的衍生物可用于制备治疗免疫失调疾病，尤其是风湿、类 风湿和关节炎的药物。
所述药物可做成水包油乳剂，其油相可用植物油如花生油，橄榄油或矿物 油如液体石蜡油以及它们的混合物；乳化剂可选用天然的树胶类如阿拉伯胶、 西黄蓍胶，或者天然的磷脂类如大豆卵磷脂和来源于脂肪酸、己糖醇或己糖醇 脱水物的酯以及不饱和酯类如山梨糖醇单油酸酯，环氧乙烷与脂肪酸、己糖醇 脱水物中提取得不饱和酯类进行缩合而得到的产物如聚乙烯去水山梨糖醇单 油酸酯。同样乳剂中也可以包括甜味剂、矫味剂和着色剂。
给药方式可以采用口服给药，也可以采用肠外给药，例如皮下包埋、静脉 注射、吸入给药、鼻腔给药和腹腔给药。此外，可以采用间歇给药方式，例如 周期循环的注射大剂量药物，一天一次，两天一次，三天一次，一周一次，一 周两次，两周一次，一月两次或者一月一次的有规律注射。
本发明与现有技术相比具有如下优点：
1、本发明的胡黄连素的衍生物药物除了具有抗免疫活性外还具有软骨保 护作用。其作用机理独特，不同于任何一个化合物或抗体。因此，其对其他药 物不敏感的疾病患者将更有效，没有毒副作用。
2、胡黄连素的衍生物原料来源易得，制备工艺简单，成本低廉，相比较 其他化学药物或抗体更经济有效。并且其药物用于治疗疾病明显的副作用，可 成为临床使用药物并具有经济效益。
具体实施方式
实施例14-乙酰氧基-3-甲氧基苯甲酮的合成
向冷却至0℃的胡黄连素(2g，12mmol)20ml乙酸乙酯溶液中滴加乙 酰氯(1.28ml，18mmol)，并在通氮的条件下滴加三乙胺，反应液逐步升温至 室温并搅拌2小时。反应物用水洗3次(50mlx3)，有机层用无水硫酸钠干 燥，并用乙酸乙酯重结晶得到白色结晶1.8g，产率72％。mp 56-57℃.1H NMR (acetone-d6，ppm)：7.67-7.56(m，2H，Ar-H)，7.21-7.13(d，1H，Ar-H)，3.88 (s，3H，OCH3)，2.57(s，3H，COCH3)，2.27(s，3H，O COCH3)，MS 208. 产物4-乙酰氧基-3-甲氧基苯甲酮的分子式如下：
实施例24-羟基-3-甲氧基-5-硝基苯甲酮的合成
向胡黄连素(10.2g，61mmol)500ml氯仿溶液中，在0℃滴加浓硝酸 (70％，16.3ml)，反应液保持搅拌2小时，反应液用水洗7次(70mlx7)， 有机层用无水硫酸钠干燥，减压去除溶剂，加入95％乙醇250ml，结晶过夜得 到黄色针状产物9.5g，产率73％。mp 159-161℃.1H NMR(CDCl3，ppm)：11.13 (s，1H，OH)，8.32-8.31(d，1H，Ar-H)，7.78-7.77(d，1H，Ar-H)，4.02(s， 3H，OCH3)，2.64(s，3H，COCH3)，MS 211.
产物4-羟基-3-甲氧基-5-硝基苯甲酮的分子式如下：
实施例35-氨基-4-羟基-3-甲氧基-苯甲酮的合成
向实施例2产物(2g，9.5mmol)乙酸乙酯溶液中加入10％Pd/C(200mg)， 反应液在40lb/inch2氢化1小时，过滤，去除溶剂，加入浓盐酸，过滤沉淀， 用乙醇重结晶得到无色结晶1.1g，产率53％。1H NMR(D2O，ppm)：7.57-7.55 (d，1H，Ar-H)，7.45-7.43(d，1H，Ar-H)，3.88(s，3H，OCH3)，2.55(s，3H， COCH3)，MS 181.
产物5-氨基-4-羟基-3-甲氧基-苯甲酮的分子式如下：
实施例45-乙酰氨基-4-羟基-3-甲氧基-苯甲酮的合成
向实施例2产物(2g，9.5mmol)乙酸乙酯溶液中加入10％Pd/C(200mg)， 反应液在40lb/inch2氢化1小时，过滤，未经纯化，滤液冷却至0℃，加入醋 酐(1.0ml，10.8mmol)和二甲基氨基吡啶5mg，室温搅拌30分钟，去除溶剂， 用THF和石油醚重结晶，得到棕色结晶1.3g，产率65％。mp 180-181℃.1H NMR (DMSO-d6，ppm)：10.02(brs，1H，NH)，9.38(s，1H，OH)，8.07(d，1H，Ar-H)， 7.30(s，1H，Ar-H)，3.87(s，3H，OCH3)，2.48(s，3H，COCH3)，2.11(s， 3H，NHCOCH3)，MS 223.
产物5-乙酰氨基4-羟基-3-甲氧基-苯甲酮的分子式如下：
实施例5U937细胞释放TNF-α试验
胡黄连素与实施例1-4所得胡黄连素的衍生物用于考察抑制U937细胞释 放TNF-α试验，结果显示所有的胡黄连素的衍生物都能够剂量依赖性的抑制 TNF-α的产生从而达到免疫抑制作用。IC50结果显示，实施例1-4所得胡黄 连素的衍生物活性都优于胡黄连素，其中5-乙酰氨基4-羟基-3-甲氧基-苯甲 酮的效果最好，见表1。
表1胡黄连素及其衍生物抑制U937细胞释放TNF-α
化合物 IC50(μg/ml) 胡黄连素 64 实施例1得到的衍生物 43 实施例2得到的衍生物 90 实施例3得到的衍生物 80 实施例4得到的衍生物 37
实施例6小鼠关节炎模型评价
大鼠随机分组，每组10只，设正常对照组，阴性对照组，阳性对照组(胡 黄连素)和受试药物(实施例4得到的衍生物)3个剂量组(1，5，20mg/kg/d)， 共6组。每鼠右后足跖皮内注射上述佐剂(10mg卡介苗/ml)0.1ml致炎诱导 关节炎的发生。致炎8天开始，每天给药7天，观察肿胀度。结果(表2)显示 实施例4得到的衍生物治疗关节炎活性优于胡黄连素，结论与细胞实验一致。 没有毒副作用。
表2实施例4得到的衍生物(简称实施例4)对大鼠佐剂性关节炎(简称AA)的治疗作 用
经临床试验，胡黄连素的衍生物没有毒副作用。
向冷却至0℃的胡黄连素(2g，12mmol)20ml乙酸乙酯溶液中滴加乙 酰氯(1.28ml，18mmol)，并在通氮的条件下滴加三乙胺，反应液逐步升温至 室温并搅拌2小时。反应物用水洗3次(50mlx3)，有机层用无水硫酸钠干 燥，并用乙酸乙酯重结晶得到白色结晶1.8g，产率72％。mp 56-57℃.1H NMR (acetone-d6，ppm)：7.67-7.56(m，2H，Ar-H)，7.21-7.13(d，1H，Ar-H)，3.88 (s，3H，OCH3)，2.57(s，3H，COCH3)，2.27(s，3H，O COCH3)，MS 208. 产物4-乙酰氧基-3-甲氧基苯甲酮的分子式如下：
实施例24-羟基-3-甲氧基-5-硝基苯甲酮的合成
向胡黄连素(10.2g，61mmol)500ml氯仿溶液中，在0℃滴加浓硝酸 (70％，16.3ml)，反应液保持搅拌2小时，反应液用水洗7次(70mlx7)， 有机层用无水硫酸钠干燥，减压去除溶剂，加入95％乙醇250ml，结晶过夜得 到黄色针状产物9.5g，产率73％。mp 159-161℃.1H NMR(CDCl3，ppm)：11.13 (s，1H，OH)，8.32-8.31(d，1H，Ar-H)，7.78-7.77(d，1H，Ar-H)，4.02(s， 3H，OCH3)，2.64(s，3H，COCH3)，MS 211.
产物4-羟基-3-甲氧基-5-硝基苯甲酮的分子式如下：
实施例35-氨基-4-羟基-3-甲氧基-苯甲酮的合成
向实施例2产物(2g，9.5mmol)乙酸乙酯溶液中加入10％Pd/C(200mg)， 反应液在40lb/inch2氢化1小时，过滤，去除溶剂，加入浓盐酸，过滤沉淀， 用乙醇重结晶得到无色结晶1.1g，产率53％。1H NMR(D2O，ppm)：7.57-7.55 (d，1H，Ar-H)，7.45-7.43(d，1H，Ar-H)，3.88(s，3H，OCH3)，2.55(s，3H， COCH3)，MS 181.
产物5-氨基-4-羟基-3-甲氧基-苯甲酮的分子式如下：
实施例45-乙酰氨基-4-羟基-3-甲氧基-苯甲酮的合成
向实施例2产物(2g，9.5mmol)乙酸乙酯溶液中加入10％Pd/C(200mg)， 反应液在40lb/inch2氢化1小时，过滤，未经纯化，滤液冷却至0℃，加入醋 酐(1.0ml，10.8mmol)和二甲基氨基吡啶5mg，室温搅拌30分钟，去除溶剂， 用THF和石油醚重结晶，得到棕色结晶1.3g，产率65％。mp 180-181℃.1H NMR (DMSO-d6，ppm)：10.02(brs，1H，NH)，9.38(s，1H，OH)，8.07(d，1H，Ar-H)， 7.30(s，1H，Ar-H)，3.87(s，3H，OCH3)，2.48(s，3H，COCH3)，2.11(s， 3H，NHCOCH3)，MS 223.
产物5-乙酰氨基4-羟基-3-甲氧基-苯甲酮的分子式如下：
实施例5U937细胞释放TNF-α试验
胡黄连素与实施例1-4所得胡黄连素的衍生物用于考察抑制U937细胞释 放TNF-α试验，结果显示所有的胡黄连素的衍生物都能够剂量依赖性的抑制 TNF-α的产生从而达到免疫抑制作用。IC50结果显示，实施例1-4所得胡黄 连素的衍生物活性都优于胡黄连素，其中5-乙酰氨基4-羟基-3-甲氧基-苯甲 酮的效果最好，见表1。
表1胡黄连素及其衍生物抑制U937细胞释放TNF-α
化合物 IC50(μg/ml) 胡黄连素 64 实施例1得到的衍生物 43 实施例2得到的衍生物 90 实施例3得到的衍生物 80 实施例4得到的衍生物 37
实施例6小鼠关节炎模型评价
大鼠随机分组，每组10只，设正常对照组，阴性对照组，阳性对照组(胡 黄连素)和受试药物(实施例4得到的衍生物)3个剂量组(1，5，20mg/kg/d)， 共6组。每鼠右后足跖皮内注射上述佐剂(10mg卡介苗/ml)0.1ml致炎诱导 关节炎的发生。致炎8天开始，每天给药7天，观察肿胀度。结果(表2)显示 实施例4得到的衍生物治疗关节炎活性优于胡黄连素，结论与细胞实验一致。 没有毒副作用。
表2实施例4得到的衍生物(简称实施例4)对大鼠佐剂性关节炎(简称AA)的治疗作 用
经临床试验，胡黄连素的衍生物没有毒副作用。