15-苄亚基-14-脱氧-11,12-脱氢穿心莲内酯衍生物在制备治疗糖尿病药物中的应用

摘要

本发明属于医药技术领域，具体为结构如下的一系列穿心莲内酯衍生物在制备治疗糖尿病药物中的应用。本发明通过建立链脲菌素（STZ）诱导的糖尿病小鼠模型，证实该类化合物具有显著的降血糖作用，为糖尿病的预防及治疗提供了一种新的药物来源。通式1？？？？？？？？。

权利要求

1.结构如通式1所示的15-苄亚基-14-脱氧-11,12-脱氢穿心莲内酯衍生物在制备治疗或预防糖尿病的药物中的应用，其特征在于，将其作为活性成份用于降低血糖药物的制备，

通式1

式中: R1=H，R2=4-Cl-C6H4， R3= R4=H；

或: R1=H，R2=4-Cl-C6H4， R3= R4=COR5，R5=3-C5H4N 。

2.如权利要求1所述的15-苄亚基-14-脱氧-11,12-脱氢穿心莲内酯衍生物在制备治疗或预防糖尿病的药物中的应用，其特征在于，将其作为活性成份或与其它药物组合，与制药中可以接受的辅助和/或添加成份混合后，按常规的制药方法和工艺要求，制成用于治疗或预防糖尿病的口服型制剂、注射型制剂药物。

3.如权利要求2所述的15-苄亚基-14-脱氧-11,12-脱氢穿心莲内酯衍生物在制备治疗或预防糖尿病的药物中的应用，其特征在于，口服型制剂为片剂、丸剂、胶囊、冲剂或糖浆；注射型制剂为注射液或冻干粉针剂型。

4.如权利要求2所述的15-苄亚基-14-脱氧-11,12-脱氢穿心莲内酯衍生物在制备治疗或预防糖尿病的药物中的应用，其特征在于，将其用于制备预防或治疗I型或II型糖尿病药物中。

说明书

15-苄亚基-14-脱氧-11,12-脱氢穿心莲内酯衍生物在制

备治疗糖尿病药物中的应用

技术领域

[0001] 本发明涉及穿心莲内酯衍生物的药物用途，具体涉及化合物为15-苄亚基-14-脱氧-11,12-脱氢穿心莲内酯衍生物在制备治疗糖尿病药物中的应用，属于药物化学领域。

背景技术

[0002] 糖尿病（Diabetes Mellitus, DM）是以持续高血糖为其基本生化特征的一种与遗传因素及多种环境因素相关的慢性全身性代谢性疾病，主要是由于体内胰岛素分泌绝对缺少或由于身体对胰岛素的需求量增多而造成的胰岛素相对不足，或由于胰岛素抵抗，从而导致以糖代谢紊乱为主的糖、蛋白质、脂肪代谢紊乱的一种综合病症。可分为胰岛素依赖型糖尿病（Ⅰ型，即IDDM）和非胰岛素依赖型糖尿病（Ⅱ型，即NIDDM）,其中Ⅱ型患者占糖尿病病例的80%以上。当今，全世界有糖尿病患者约1.3亿，中国居第二位。世界卫生组织将其列为三大疑难病之一，已经成为仅次于癌症和心脑血管疾病的危害人类健康的第三大非传染病，也是世界范围内发病率和病死率最高的五种疾病之一，是严重威胁人类健康的世界性公共卫生问题。

[0003] 临床常用的治疗糖尿病药物按作用机制主要分为：胰岛素分泌促进剂（如磺酰脲类药物：格列苯脲、格列吡嗪等）、胰岛素增敏剂（如双胍类药物：苯乙双胍、二甲双胍等）、α-葡萄糖苷酶抑制剂（如阿卡波糖、米格列醇等），以及胰岛素制剂和一些促进葡萄糖代谢、利用的药物。其中，磺酰脲类药物会导致低血糖，双胍类药物可能发生乳酸中毒。对于Ⅱ型糖尿病的治疗，传统的磺酰脲类和双胍类口服降糖药物疗效有限，并且无法根本阻止胰岛β细胞的进一步坏死，导致胰岛素依赖。

[0004] 穿心莲Andrographis paniculata (Burm.f.) Nees为爵床科植物,有清热解毒、消炎、凉血消肿、保肝等作用。穿心莲内酯（Andrographolide）系自穿心莲中提取得到的二萜内酯类有效成分之一。在印度和马来西亚穿心莲内酯被广泛地用于治疗糖尿病。Mariam A. 等 [J Nat Med，2007, 61(4):422-429] 发现口服穿心莲乙醇提取物可有效地降低链脲菌素（STZ）诱导糖尿病大鼠的血糖水平，而不会导致正常大鼠低血糖，但穿心莲内酯（40mg/kg, 口服给药）并没有降糖作用。Zhang XF等[Clin Exp Pharmacol Physiol，2000,27(5-6): 358-368]也报道口服穿心莲乙醇提取物可有效地降低糖尿病大鼠的血糖水平。
Yu BC等[Planta Medica，2003, 69(12):1075-1079] 研究则表明口服穿心莲内酯不仅可以降低STZ诱导糖尿病大鼠的血糖水平，而且有效剂量为1.5 mg/kg的穿心莲内酯能够显著地抑制正常大鼠血糖的升高，实验证明穿心莲内酯能够通过增加葡萄糖的利用来降低缺乏胰岛素的糖尿病大鼠的血糖水平。Zhang ZJ等人[Journal of Translational Medicine
2009,7:62]报道穿心莲内酯衍生物AL-1 (Andrographolide-lipoic acid conjugata) (分别经口给予浓度为20、40、80mg/kg)能够有效地降低血糖，增加胰岛素水平，修复胰岛β细胞，并且能够刺激4型葡萄糖转运蛋白对葡萄糖的跨膜转运。

[0005] 暨南大学在其申请的题为“穿心莲内酯和黄连素组合及其应用” 的专利（CN102151260A）和题为“穿心莲内酯及其在制药中的应用”的专利（CN 101125850A）中，对穿心莲内酯及其衍生物在降血糖等方面的用途进行了保护。烟台靶点药物研究有限公司在其申请的题为“含穿心莲内酯衍生物的药物组合物及其制备方法与用途”的专利（CN
101284003A）中，涉及该乳剂药用组合物在制备一氧化氮生成过量疾病药物中的用途。印度雷迪实验室有限公司申请了题为“具有抗肿瘤活性的化合物、其制备方法以及含有该化合物的药物组合”的专利（CN1416428A），其中提及的穿心莲内酯衍生物适用于治疗和/或预防胰岛素耐药、葡萄糖耐量障碍、体重下降等疾病。综上，能够有效治疗糖尿病的穿心莲内酯衍生物具有良好的应用开发前景。

[0006] 本 发 明 人 在 前 期 研 究 中（CN 1978437；CN100999520；CN100999535; CN101003527）打破传统的结构修饰模式，获得了大量结构新颖的化合物。本发明人已对该类化合物在抗肿瘤、抗炎，以及抗 HBV、保肝等方面的应用申请了专利保护，目前进一步对15-苄亚基-14-脱氧-11,12-脱氢穿心莲内酯衍生物及其3，19酯化物进行优选，筛选具有降血糖作用的化合物。

发明内容

[0007] 本发明人在前期研究成果的基础上，发现通式1 结构的穿心莲内酯衍生物具有显著的预防和治疗糖尿病的作用。为此，本发明的目的在于提供一种能够改善和调节血糖水平，对糖尿病患者有显著效果的药物，即15-苄亚基-14-脱氧-11, 12-脱氢穿心莲内酯衍生物在制备降血糖药物中的应用。

[0008] 15-苄亚基-14-脱氧-11,12-脱氢穿心莲内酯衍生物具有通式1所示结构。

[0009]

[0010] 通式1

[0011] 其中：R1为氢；R2为苯基、4-氟苯基、4-氯苯基、4-溴苯基；R3、R4各自为氢或COR5；R5为3-吡啶基。优选化合物为：R1为氢；R2为苯基、4-氟苯基、4-氯苯基或4-溴苯基； R3、R4各自为氢。还优选化合物为：R1为氢；R2为苯基、4-氟苯基、4-氯苯基、4-溴苯基；R3、R4各自为COR5；R5=3-吡啶基。

[0012] 具体优选化合物为：R1为氢；R2为4-氯苯基；R3、R4为氢。

[0013] 具体优选化合物为：R1为氢；R2为4-氯苯基；R3、R4为COR5；R5=3-吡啶基。

[0014] 即：化合物A: R1=H，R2=4-Cl-C6H4， R3= R4=H；

[0015] 化合物B: R1=H，R2=4-Cl-C6H4， R3= R4=COR5，R5=3-C5H4N。

[0016] 本发明提出的上述化合物其制备方法已在发明专利CN: ZL200510107247.4中公开，其合成方法如下：将14-脱氧-11,12-脱氢穿心莲内酯或者14-脱氧-11,12-脱氢-3,19-酯化穿心莲内酯中的一种与不同的醛溶解于甲醇或者乙醇或者四氢呋喃中，在碱催化下，于温度15~70℃下加热反应即可得到通式1所示的穿心莲内酯衍生物。其中所用的碱是碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钾、碳酸氢钠、三乙胺、吡啶、N,N-二甲基氨基吡啶中的一种；其用量为0.2~5%摩尔。所用醛是芳香醛，优选苯甲醛、卤代苯甲醛等，更优选对氟苯甲醛，对氯苯甲醛，对溴苯甲醛；所用14-脱氧-11, 12-脱氢-3,19-酯化穿心莲内酯与通式1中当 R3、R4为COR5，R5为3-吡啶基时相对应。

[0017] 为实现本发明目的，采用STZ诱导的小鼠糖尿病模型，研究15-苄亚基-14-脱氧-11,12-脱氢穿心莲内酯衍生物降低糖尿病小鼠血糖水平的作用，以及对小鼠体重的影响。研究证实15-苄亚基-14-脱氧-11,12-脱氢穿心莲内酯衍生物能够有效降低糖尿病小鼠血糖水平。对正常小鼠空腹血糖无显著影响。

[0018] 本发明优点及创新点：通过体内实验验证，确定上述化合物具有明确的降糖功能，效果显著且优于母体化合物穿心莲内酯（AD），高效低毒，为开发用于糖尿病的治疗和预防药物提供了新的药物途径，而且扩大了临床用药的可选择范围。

附图说明

[0019] 图1为化合物AD组血糖值随时间的变化情况；与模型组相比，*P< 0.05，**P<0.01；图中曲线表示： ；

[0020] 图2为化合物A组血糖值随时间的变化情况；与模型组相比，*P< 0.05，**P<0.01；与相同剂量AD组相比，#P< 0.05；图中曲线表示： 。
具体实施方案

[0021] 下面结合具体实施方案来详细阐述本发明。应理解这些实施方案仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

[0022] 实施例1 本发明药物A以及AD对链脲菌素（STZ；55mg/kg，每日1次，连续5d; ip）诱导糖尿病小鼠的降糖活性

[0023] 1.1实验材料

[0024] 受试药物与试剂：本发明药物粉末临用前用0.5% 羧甲基纤维素钠（CMC-Na）混悬。穿心莲内酯（AD）由辅仁药业集团有限公司提供，本发明药物由本发明人合成，纯度大于99.0%。葡萄糖测定试剂盒（葡萄糖氧化酶-过氧化物酶法），由上海荣盛生物药业有限公司生产，生产批号20110501。链脲佐菌素STZ为Sigma 公司产品（S-0130）。阿卡波糖，拜耳医药保健有限公司，生产批号BJ02612, 临用前用0.5%的羧甲基纤维素钠（CMC-Na）配制成1mg/mL的混悬液。

[0025] 受试动物：清洁级昆明小鼠, 雄性，体重20±2g; 由河南省实验动物中心提供，合格证号：SCXK（豫）2010-0002。

[0026] 1.2实验方法

[0027] 取120只动物，禁食12h, 不禁水，腹腔注射STZ溶液（7mg/mL），连续注射5天，55mg/(kg·d)，采血测定空腹血糖，连续两周血糖值≥11.1 mmol/L即为建模成功。

[0028] 选取80只建模成功的小鼠随机分为8个组，即阿卡波糖组（20mg/kg）, 模型组，化合物AD低（0.65mmol/kg）、中（1.00mmol/kg）、高剂量组（1.35mmol/kg），化合物A低（0.65mmol/kg）、中（1.00mmol/kg）、高剂量组（1.35mmol/kg），每组10只。另取6只健康小鼠作为正常对照。

[0029] 正常对照组和模型组小鼠灌胃给予0.5%羧甲基纤维素钠（CMC-Na），药物治疗组给予0.5% CMC-Na混悬的相应药物，阿卡波糖组给予0.5% CMC-Na混悬的阿卡波糖，给药前禁食12小时，1天1次，每次给药体积为0.2mL/10g，连续给药15天。分别在给药前1天、给药第3天、第7天、第15天采血测定血糖，并记录小鼠体重变化，排尿、饮水、进食等情况。第15天采血后处死小鼠，肉眼尸检。实验数据以均数±标准差 表示，用SPSS 11.5 统计软件分析，P<0.05 表示差异具有显著性意义，P<0.01表示差异具有极显著性意义。

[0030] 1.3实验结果

[0031] AD组、化合物A组血糖值随时间的变化情况分别见附图1、2及表1。模型组与正常对照组血糖差异达到极显著水平（P<0.01），说明造模成功。阿卡波糖组与模型组血糖值在给药后第3天和第15天差异达到极显著水平（P<0.01）；AD高剂量组血糖值在给药后第3天和第7天极显著低于模型组（P<0.01），在给药后第15天显著低于模型组（P<0.05）；化合物A低剂量组血糖水平在给药后第15天与模型组相比，差异具有极显著性意义（P<0.01）；化合物A中剂量组血糖值在给药后第3天显著低于模型组（P<0.05），而在第7天极显著低于模型组（P<0.01）；化合物A高剂量组血糖水平在给药后第3天与模型组相比，差异具有极显著性意义（P<0.01），在给药后第7天显著低于模型组（P<0.05）。

[0032] 表1 各实验组血糖数据(mmol/L， )

[0033]

[0034] 注：与模型组相比，*P< 0.05，**P<0.01；与相同剂量AD组相比，#P< 0.05[0035] 比较化合物A与AD组的降糖效果，发现AD仅高剂量降糖效果显著，而低、中剂量组与模型组相比，降糖效果在给药期间均未达到差异显著性水平。而化合物A中、高剂量组小鼠在给药后第3天、第7天空腹血糖显著低于模型组，且随着给药时间延长，药物的有效剂量成降低趋势。另一方面，化合物A组与相应剂量的AD组相比，排尿量明显减少，毛色较好。

[0036] 综上，本发明化合物A具有明显的降糖作用，且降糖效果优于AD。

[0037] 实施例2本发明药物B对STZ（200mg/kg;ip）诱导的糖尿病小鼠的降糖活性[0038] 2.1实验材料：同实施例1。

[0039] 2.2实验方法

[0040] 取健康正常小鼠30只，禁食12h, 不禁水，一次性腹腔注射STZ溶液（25mg/ml），200mg/(kg·d)，72小时后采血测定空腹血糖，血糖值≥11.1 mmol/L即为建模成功。

[0041] 选取其中建模成功的小鼠18只，随机分为3组，分别为阿卡波糖组（20mg/kg）,模型组，化合物B组（1.35mmol/kg），每组6只小鼠。另取6只健康小鼠作为正常对照组。正常对照组和模型组灌胃给予0.5%羧甲基纤维素钠（CMC-Na），化合物B组给予0.5% CMC-Na混悬的药物，阿卡波糖组给予0.5% CMC-Na混悬的阿卡波糖，给药前禁食12小时，1天1次，每次给药体积为0.2mL/10g，连续给药7天。分别在给药前1天、给药后3d、给药后7d采血测定血糖，并记录小鼠体重变化，排尿、饮水、进食等情况。给药后第7天处死小鼠，肉眼尸检。实验数据以均数±标准差 表示，用SPSS 11.5 统计软件分析，P<0.05 表示差异具有显著性意义，P<0.01表示差异具有极显著性意义。

[0042] 2.3实验结果

[0043] 血糖测定结果如表2所示。结果表明，给药后第7天，给予化合物B组小鼠空腹血糖值显著低于给药前及同时间的模型组（P<0.05）。化合物B的降糖效果与阳性药阿卡波糖相当。因此，化合物B降低STZ诱导糖尿病小鼠血糖的效果显著。

[0044] 表2小鼠血糖变化数据(mmol/L， )

[0045]

[0046] 注：与给药前相比，*P< 0.05；与模型组相比，# P< 0.05

[0047] 实施例3 本发明药物A和B对正常小鼠血糖的影响

[0048] 3.1实验材料：同实施例1。

[0049] 3.2实验方法

[0050] 正常对照组灌胃给予0.5%羧甲基纤维素钠（CMC-Na），正常给药组给予0.5% CMC-Na混悬的相应药物：AD正常组（1.35mmol/kg）、B正常组（1.35mmol/kg）和A正常组（1.35mmol/kg）。1天1次，连续给药15天。分别在3d、7d、15d采血测定血糖，并记录小鼠体重变化，排尿、饮水、进食等活动。第15天处死小鼠，肉眼尸检。实验数据以均数±标准差 表示，用SPSS 11.5 统计软件分析，P<0.05 表示差异具有显著性意义，P<0.01表示差异具有极显著性意义。

[0051] 3.3实验结果

[0052] 正常小鼠灌胃给予本发明药物后，体态、自发活动、饮水、进食、体重和血糖水平（体重和血糖水平测定结果分别见表3和表4）等都无异常改变，且和正常对照组无显著差异。第15天处死小鼠，肉眼尸检未见心、肝、脾、肺、肾等主要脏器发生明显病变。综上所述，AD、A、B对正常鼠无明显毒副作用。

[0053] 表3正常小鼠给药后体重变化（g， ；n=6）

[0054]

[0055] 表4正常小鼠给药后血糖变化 (mmol/L， )

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