木犀草素衍生物及其預防和治療心血管疾病的用途的製作方法

2023-12-08 05:34:11

專利名稱：木犀草素衍生物及其預防和治療心血管疾病的用途的製作方法
技術領域：
本發明涉及黃酮衍生物的合成和用途，更具體地說是木犀草素衍生物的製備方法和在預防和治療心血管疾病中的應用。屬於有機合成領域。
背景技術：
心血管疾病是現代社會嚴重威脅生命及健康的病患，引起該疾病的原因之一是與日俱增的自由基。大量研究已經證實，自由基對人體的攻擊首先是細胞膜開始的。細胞膜極富彈性和柔韌性，這是由它鬆散的化學結構決定的，正因為如此，它的電子很容易丟失， 因此細胞膜極易遭受自由基的攻擊。一旦被自由基奪走電子，細胞膜就會失去彈性並喪失一切功能，從而導致心血管系統疾病。人體內本身就具有清除多餘自由基的能力，這主要是靠內源性自由基清除系統，它包括超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化氫酶、穀胱甘肽過氧化酶等一些酶和維生素C、維生素E、還原性穀胱甘肽、胡蘿蔔素和硒等一些抗氧化劑。要降低自由基對人體的危害，除了依靠體內自由基清除系統外，還要尋找和發掘外源性自由基清除劑，利用這些物質，讓它們在自由基進入人體之前就先與自由基結合，以阻斷外界自由基的攻擊，使人體免受傷害。黃酮類化合物木犀草素(luteolin)主要存在於菊花、絡石藤、透骨草、金銀花等植物中，近年來研究發現其具有很高的生物活性，尤其是在心血管保護作用方面。其作用機制可能是木犀草素可保護高脂血症時機體內抗氧化物酶類活性，使多種組織存在的自由基代謝紊亂情況得以糾正，從而維持機體氧化及抗氧化系統的動態平衡，減少自由基的毒副作用，進而降低脂質過氧化作用對心血管的損傷，發揮抗動脈硬化作用。木犀草素是3』，4』，5，7-四羥基黃酮類化合物，對於具有多個酚羥基的黃酮類化合物，活性最高或者還原性最強的酚羥基將決定物質作為抗氧化劑的性能。黃酮類化合物抗氧化作用的構效關係研究表明C環上的α、β不飽和吡喃酮及C2、C3位雙鍵使其生物活性增強。B環上的羥基是黃酮類物質抗氧化、清除自由基的主要活性部位，黃酮類化合物抗氧化性取決於羥基的位置和羥基化程度。鄰二羥基酚比間二羥基酚的抗氧化活性強。為了對木犀草素進一步開發和利用，將對其進行結構改造或修飾，以期得到活性更好、毒性更小的化合物。

發明內容
本發明根據抗氧化活性和構效關係，保留木犀草素的B環和C環上的活性基團，對 A環上的5，7-羥基進行結構修飾，增加衍生物的抗氧化活性。本發明的目的是提供一類木犀草素衍生物。本發明的另一目的是提供一種製備木犀草素衍生物的製備方法。本發明的再一目的是提供木犀草素衍生物在治療和預防心血管有關疾病等方面的用途。一類結構式如圖1所示的木犀草素衍生物
當R1SH時，&為烷基(Cl C6)、烯基(C2 C6)、炔基(C3 C6)、被羥基取代的
芳基(羥基數為1 幻、苯磺醯基、甲苯磺醯基、被羥基取代的苯磺醯基(羥基數為1 3)、 氨基磺醯基、被取代的氨基磺醯基、環烷基、雜環烷基、雜芳基、被羥基取代的芳雜基(羥基數為1 幻。木犀草素衍生物製備方法如下(1)木犀草素酯化反應將木犀草素加入合適的有機溶劑中溶解，加入適量的醯化試劑、催化劑在溫度為-10 100°C，反應時間為0. 5 6小時的條件進行。其中醯化試劑包括酸酐(乙酸酐、甲酸酐、碳酸酐等)、醯氯(乙醯氯、苯甲醯氯、肉桂醯氯等)、羧酸酯 (C1CH2C00C2H5, CH3COCH2COOC2H5等)；有機溶劑為無水有劑溶劑(吡啶、四氫呋喃、氯仿、二氯甲烷、二氧六環等)；催化劑為三乙胺、吡啶、4-(N，N-二甲胺基)吡啶等。(2)烷氧化反應將酯化的木犀草素溶解到無水有機溶劑中，加入I 2X，在溫度為-10 100°C，反應時間為0. 5 6小時的條件進行，其中X為Cl、Br、I等滷素。(3)去醯基保護在鹼性條件下，將烷氧化的木犀草素水解，去掉醯基化的保護， 即得到目標化合物。當Ii1為⑶民時，其中&為烷基(Cl C6)、烯基(C2 C6)、炔基(C3 C6)、被羥
基取代的芳基(羥基數為1 幻、苯磺醯基、甲苯磺醯基、被羥基取代的苯磺醯基(羥基數為1 幻、氨基磺醯基、被取代的氨基磺醯基、環烷基、雜環烷基、雜芳基、被羥基取代的芳雜基(羥基數為1 ；3) ；R3為烷基(Cl C6)、被羥基取代的芳香基。木犀草素衍生物製備方法如下(1)木犀草素B環上的鄰二酚羥基進行保護木犀草素鄰二酚羥基可以通過形成二醚或者二酯來保護，也可以形成縮醛和環酯來保護。常用的有亞甲基縮醛、丙酮化合物、 環己亞基縮醛、二苯亞甲基縮醛等。保護鄰二酚最常用的方法為CH2Cl2或CH2Br2的NaOH水溶液，相轉移催化，在溫度為0 80°C加熱回流0. 5 證，或者在DMF溶液與木犀草素在溫度為0 80°C加熱回流0. 5 5h，CsF可以加快反應速率。0)7位羥基酯化反應將已進行鄰二酚羥基保護的木犀草素加入合適的有機溶劑中溶解，加入適量的醯化試劑、催化劑在溫度為-10 100°C，反應時間為0. 5 6小時的條件進行。其中醯化試劑包括酸酐(乙酸酐、甲酸酐、碳酸酐等)、醯氯(乙醯氯、苯甲醯氯、 肉桂醯氯等)、羧酸酯(C1CH2C00C2H5、CH3C0CH2C00C2H5等)；有機溶劑為無水有劑溶劑(吡啶、四氫呋喃、氯仿、二氯甲烷、二氧六環等)；催化劑為三乙胺、吡啶、4-(N，N-二甲胺基)吡啶等。(3)烷氧化反應將酯化的木犀草素溶解到無水有機溶劑中，加入I 2X，在溫度為-10 100°C，反應時間為0. 5 6小時的條件進行，其中X為Cl、Br、I等滷素。(4)去鄰二酚羥基的保護在室溫下，將烷氧化的木犀草素溶解在吡啶中回流反應，或者在BCl3和BBr3中回流反應，除去鄰二酚羥基的保護，得到目標化合物。本發明還提供本發明中所述木犀草素衍生物的藥物組合物，其含有至少一種式1 化合物或其藥學上可接受的鹽以及一種或多種藥學上可接受載體或賦形劑。藥學上可接受的載體或賦形劑包括填充劑、粘合劑、防腐劑、矯味劑、稀釋劑、著色劑等，本發明藥物組合物可以按照藥劑領域已知的製備方法製備。根據本發明藥物的性質及使用形式，藥物的劑型視情況而定，可根據需要按照藥劑學領域的常規方法製成任何可藥用劑型，這些劑型包括片劑(糖衣片劑、薄膜衣片劑、腸溶片劑)、膠囊劑(硬膠囊劑、軟膠囊劑)、口服液、口含劑、顆粒劑、丸劑、散劑、膏劑、丹劑、 懸浮劑、注射劑、栓劑、軟膏劑、霜劑、貼劑等。優選片劑、膠囊劑、注射劑。本發明採用從植物中提取得木犀草素為起始原料，來源比較廣，製備木犀草素衍生物化學合成比較簡單，且產率比較高，相對成本比較低。本發明提供的木犀草素衍生物從疾病的發病機理來設計，並用實驗證實通過清除自由基，達到抗氧化的目的，證實該類化合物在由自由基引起的心血管疾病的治療藥物中的應用。


圖1是本發明木犀草素衍生物的結構通式圖2是本發明的化合物1合成的反應流程圖3是本發明的化合物2合成的反應流程
具體實施例方式下面的實施例是對本發明的進一步詳細描述，但不意味著對本發明的任何限制。實施例1當R1為H時，&為對羥基苯磺醯基，化合物1 (木犀草素I類衍生物)的製備方法如下(1)木犀草素酯化反應在IOOOmL燒瓶中加入30g木犀草素，用500mL吡啶攪拌溶解後，加入45mL乙酸酐醯化試劑。在室溫下攪拌6小時。用乙酸乙酯萃取3次、濃縮後用矽膠柱層析分離，得到酯化產物。(2)烷氧化反應將20g酯化的木犀草素溶解到無水DMF溶劑中，加入適量對羥基苯磺醯氯，在溫度為室溫下反應4小時。用乙酸乙酯萃取3次，濃縮後用矽膠柱層析分離， 得到烷氧化產物。(3)去醯基保護木犀草素烷氧化產物在5%的NaOH乙醇溶液中發生水解，除掉 7，3』，4』位醯基保護，經過矽膠柱層析得到最終產物化合物1，反應流程如圖2。化合物1 白色粉末，1H-NMR (CDCl3) δ :6. 40 (1H, d, J = 2. IHz, H-8) ；6. 62 (1H, d, J = 2. 1Hz, H-6) ；6. 68 (1H, s, H-3) ；7. 76 (1H, d, J = 2. OHz, H—2，) ；7. 62 (H, dd, J = 8. 5， 2. 0Hz, H-6，) ；7. 12 (1H, d, J = 8. 5Hz, H-5，) ；10. 72 (1H, s, C7-OH) ；9. 40 (1H, s, C/ -0H)； 9. 83 (1H，s，C/-0H) ；7. 77(2H,dd, J = 8. 2,2. 0Ηζ，Η_2」，6」)；7. 52(2H,dd, J = 8. 2,2. OHz, H-3",6") ；8. 92(1H，s，C4，-OH)。實施例2當R1為COCH3時，&為對羥基苯磺醯基，化合物2 (木犀草素II類衍生物)製備方法如下(1)木犀草素B環上的鄰二酚羥基進行保護在IOOOmL三頸燒瓶中加入30g木犀草素。加入400M1的DMF溶液和CH2Cl2，加入少量的催化劑CsF可以加快反應速率。在常溫下加熱回流5小時。用乙酸乙酯萃取3次，濃縮後用矽膠柱層析分離，得到鄰二酚羥基保護的產物。0)7位羥基酯化反應將已進行鄰二酚羥基保護的木犀草素25g加入IOOOmL燒瓶中，用450mL的吡啶溶解，加入40mL乙酸酐醯化試劑。在室溫下攪拌5小時。用乙酸乙酯萃取3次、濃縮後用矽膠柱層析分離，得到酯化產物。(3)烷氧化反應將15g酯化的木犀草素溶解到無水DMF溶劑中，加入適量對羥基苯磺醯氯，在溫度為室溫下反應4小時。用乙酸乙酯萃取3次，濃縮後用矽膠柱層析分離， 得到烷氧化產物。(4)去鄰二酚羥基的保護在室溫下，將烷氧化的木犀草素8g溶解在IOOmL BCl3 中，常溫下回流8小時，除去鄰二酚羥基的保護，得到目標化合物。化合物2 白色粉末，1H-NMR(CDCl3) δ :4. 56 (3H, s, COCH3) ；6. 38 (1H, d, J = 2. OHz, H-8) ；6. 58 (1H, d, J = 2. OHz, H-6) ；6. 69 (1H, s, H-3) ；7. 81 (1H, d, J = 2. 2Hz, H-2，)； 7. 60 (H, dd, J = 8. 4,2. 2Hz, H-6，) ；7. 14 (1H，d, J = 8. 4Hz, H-5，) ；9. 40 (1H, s, C/ -0H)； 9. 83 (1H，s，C/-0H) ；7. 68(2H,dd, J = 8. 2,2. 1Ηζ，Η_2」，6」)；7. 51(2H,dd,J = 8. 2,2. IHz, H-3",6") ；8. 87(1H，s，C4，-OH)。實施例3木犀草素衍生物對H2A誘導乳鼠心肌細胞損傷的保護作用(1)材料化合物1由瀋陽億靈醫藥科技有限公司自製；木犀草素(純度大於 98% )由西安清盈生物工程有限公司提供；(2)方法心肌細胞原代培養出生2 3d的SD乳鼠，皮膚表面消毒後，開胸剪取心室放入平面皿，用PBS (磷酸鹽)緩衝液反覆清洗3遍，剪成Imm3大小，放入三角瓶，加入質量分數為0. 125%的胰酶消化液10ml，於37°C水浴中磁力攪拌6min，反覆10次。收集各次離心下來的細胞(前兩次棄之)，加入含15%新生牛血清的DMEM培養基，250ml培養瓶37°C孵箱孵育lh，吸出心肌細胞懸液，調整細胞密度3X IO5個/ml，接種到96孔板，每孔200 μ l,24h 換液1次，前72h培養基中加入5-溴-2-脫氧尿嘧啶(終濃度0. lmmol/L)以抑制成纖維細胞的生長。取培養72h的細胞進行實驗。分組及藥物處理共分6組，正常組、模型組換無血清培養基後在培養基中加入終濃度為400ymol/L的H2A孵育池；化合物1低、中、高濃度組培養基中先分別加入終濃度為lX10-6、3X10-6、10X10-6mol/L化合物1孵育1 後，用PBS洗2遍，換無血清培養基，再加入終濃度為400 μ mol/L的H》2孵育池；木犀草素對照組培養基中先加入終濃度為3X 10_6mol/L木犀草素，孵育12h後處理同化合物1組。MTT測定心肌細胞懸液接種到96孔板分6組，每組8孔，另設無細胞空白孔，消除培養基對吸光度的影響。過氧化氫損傷池後每孔加 ο μ 1 MTT(5g/L)，繼續培養4h後， 每孔加入100 μ 1裂解液(50% DMF, 20% v/v SDS, ρΗ4· 7)，37°C培養箱中過夜後，492nm波長處測定各孔吸光度(A)值。根據下式計算藥物對H2O2誘導心肌細胞損傷的抑制百分比。損傷抑制率(％) = (ODdrug-ODfflodel) X 100/(ODcontrol-ODfflodel)統計學處理數據以(χ士S)表示，組間比較用t檢驗。(3)MTT試驗結果結果表明，與模型組比較，化合物1中、高濃度組及木犀草素對照組的吸光度值均有顯著增加。見表2。
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表1木犀草素對H2O2損傷心肌細胞MTT試驗的影響(n = 8)
權利要求
1. 一類具有治療和預防心血管疾病的木犀草素衍生物，其特徵在於該類衍生物由下列結構式表示
2.根據權利要求1所述的木犀草素衍生物，其特徵在於所述的R1為H、0)1^( 為烷基 (C2 C4)、被羥基取代的芳香基)出2為被羥基取代的芳基(羥基數為1 幻、苯磺醯基、 甲苯磺醯基、被羥基取代的苯磺醯基(羥基數為1 3)。
3.根據權利要求2所述的木犀草素衍生物，其特徵在於所述的R1為H、COR3(R3為烷基 (C2 C4)) ;R2為苯磺醯基、甲苯磺醯基、被羥基取代的苯磺醯基(羥基數為1 2)。
4.權利要求1-3所述的木犀草素衍生物的製備方法，依次包括以下步驟(1)當R1SH時，製備方法如下①木犀草素酯化反應將木犀草素加入合適的有機溶劑中溶解，加入適量的醯化試劑、催化劑在溫度為-10 100°C，反應時間為0. 5 6小時的條件進行。其中醯化試劑包括酸酐(乙酸酐、甲酸酐、碳酸酐等)、醯氯(乙醯氯、苯甲醯氯、肉桂醯氯等)、羧酸酯 (C1CH2C00C2H5, CH3COCH2COOC2H5等)；有機溶劑為無水有劑溶劑(吡啶、四氫呋喃、氯仿、二氯甲烷、二氧六環等)；催化劑為三乙胺、吡啶、4-(N，N-二甲胺基)吡啶等。②烷氧化反應將酯化的木犀草素溶解到無水有機溶劑中，加入&X，在溫度為- ο 100°C，反應時間為0. 5 6小時的條件進行，其中X為Cl、Br、I等滷素。③去醯基保護在鹼性條件下，將烷氧化的木犀草素水解，去掉醯基化的保護，即得到目標化合物。(2)當R1為COR3時，製備方法如下①木犀草素B環上的鄰二酚羥基進行保護木犀草素鄰二酚羥基可以通過形成二醚或者二酯來保護，也可以形成縮醛和環酯來保護。常用的有亞甲基縮醛、丙酮化合物、環己亞基縮醛、二苯亞甲基縮醛等。保護鄰二酚最常用的方法為CH2Cl2或CH2Br2的NaOH水溶液， 相轉移催化，在溫度為O 80°C加熱回流0. 5 證，或者在DMF溶液與木犀草素在溫度為 O 80°C加熱回流0. 5 5h，CsF可以加快反應速率。②木犀草素7位羥基酯化反應將已進行鄰二酚羥基保護的木犀草素加入合適的有機溶劑中溶解，加入適量的醯化試劑、催化劑在溫度為-10 100°C，反應時間為0. 5 6小時的條件進行。其中醯化試劑包括酸酐(乙酸酐、甲酸酐、碳酸酐等)、醯氯(乙醯氯、苯甲醯氯、肉桂醯氯等)、羧酸酯(C1CH2C00C2H5、CH3C0CH2C00C2H5等)；有機溶劑為無水有劑溶劑(吡啶、四氫呋喃、氯仿、二氯甲烷、二氧六環等)；催化劑為三乙胺、吡啶、4-(N，N-二甲胺基)吡啶等。③烷氧化反應將酯化的木犀草素溶解到無水有機溶劑中，加入&X，在溫度為- ο 100°C，反應時間為0. 5 6小時的條件進行，其中X為Cl、Br、I等滷素。④去鄰二酚羥基的保護在室溫下，將烷氧化的木犀草素溶解在吡啶中回流反應，或者在BCl3和BBr3中回流反應，除去鄰二酚羥基的保護，得到目標化合物。
5.木犀草素衍生物的藥物組合物，其含有至少一種如權利要求1-3所述化合物或其藥學上可接受的鹽以及一種或多種藥學上可接受載體或賦形劑。
6.權利要求5所述的組合物可用於治療和預防心血管疾病的用途。
全文摘要
本發明提供一類具有如下結構的木犀草素衍生物(結構式1)、它們的製備方法及用途。本發明提供的化合物經過體外抗氧化活性篩選具有很好的活性，可用於治療和預防有關心血管方面的疾病。
文檔編號A61K31/352GK102285951SQ20111026884
公開日2011年12月21日 申請日期2011年9月13日 優先權日2011年9月13日
發明者關屹, 閆冬 申請人:關屹, 遼寧億靈科創生物醫藥科技有限公司