CN103626722B

CN103626722B - 一氧化氮供体型降血糖化合物、其制备方法和用途

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Publication number: CN103626722B
Application number: CN201210306949.5A
Authority: CN
Inventors: 刘登科; 刘颖; 解晓帅; 祁浩飞; 张大帅; 魏巍; 邹美香
Original assignee: Tianjin Institute of Pharmaceutical Research Co Ltd
Current assignee: Tianjin Institute of Pharmaceutical Research Co Ltd
Priority date: 2012-08-27
Filing date: 2012-08-27
Publication date: 2016-06-01
Anticipated expiration: 2032-08-27
Also published as: CN103626722A

Abstract

本发明属于降糖药物技术领域，提供具有通式Ⅰ结构的一氧化氮供体化合物及其药学上可接受的盐，其中R₁，R₂，R₃的定义同说明书中所述。本发明还涉及上述化合物的制备方法，并同时公开了以该化合物或其药学上可接受的盐作为活性有效成分的药物组合物，以及它们在制备降糖药物方面的应用。

Description

一氧化氮供体型降血糖化合物、其制备方法和用途

技术领域

本发明属于医药技术领域，更确切地说，是涉及一类具有降血糖的化合物及其制备方法、含有它们的药物组合物和制备降糖药物的用途。

背景技术

近20年来，中国糖尿病发病率持续上升，中国已经成为全球糖尿病患者人数第二大国，仅次于印度。2009年，国家人力资源和社会保障部最新公布了《基本医疗保险、工伤保险和生育保险药品目录》，收载的胰岛素和影响血糖增长的药物已达18个品种。其中：有13个口服血糖调节药物，覆盖了国内上市的磺酰脲类、双胍类、α-葡萄糖苷酶抑制剂、噻唑烷二酮类和新型促胰岛素分泌剂（格列奈类）的主要品种，保障了广大人民的治病用药。但是很多药物存在最大的副作用就是低血糖，另外还有耐受性差、药物相互作用，长期服用对胃肠道损伤大，易造成消化不良。

本发明的一氧化氮（NO）供体化合物是一类新型降糖化合物。NO是生物体内重要的信使分子和效应分子，参与多种生理功能的调节，在胃肠道系统中具有保护胃粘膜的作用。病人因一氧化氮合酶（eNOS）缺陷使NO生成减少而导致胰岛素抵抗，NO供体药物也可降低由此而引发的胰岛素抵抗（文献：CookS，ScherrerU.FundamClinPharmacol，2002,16:441-453）。NO供体包括硝酸酯（R-ONO₂），亚硝酸酯（R-ONO），亚硝酸硫醇（R-SNO）等，其中最常用的就是硝酸酯。本发明具有通式Ⅰ的化合物是一类硝酸酯，具有很好的研究价值。

发明内容

本发明的一个目的在于，公开一类新型一氧化氮供体化合物及其药用盐。

本发明的另一个目的在于，公开一类一氧化氮供体化合物及其药用盐的制备方法。

本发明的再一个目的在于，公开以一类一氧化氮供体化合物及其药用盐为主要活性成分的药物组合物。

本发明还有一个目的在于，公开一类一氧化氮供体化合物及其药用盐作为降糖药物方面的应用，特别是在用于制备预防或治疗糖尿病方面的用途。

现结合本发明目的，对本发明内容进行详细阐述。

本发明具体涉及通式Ⅰ结构的化合物及其药学上可接受的盐：

其中：

R₁、R₂为：氢，卤素，烷氧基，卤代烷氧基；

R₃为：-CH₂CH₂-，

优选以下化合物及其药学上可接受的盐：

Ⅰ-1.2-(3-(3-(哌啶-1-基甲基)苯氧基)丙基氨基)-2-氧乙基硝酸酯

Ⅰ-2.2-(3-(2-甲氧基-5-(哌啶-1-基甲基)苯氧基)丙基氨基)-2-氧乙基硝酸酯

Ⅰ-3.2-(3-(2-(二氟甲氧基)-5-(哌啶-1-基甲基)苯氧基)丙基氨基)-2-氧乙基硝酸酯

Ⅰ-4.2-(3-(3-(哌啶-1-基甲基)苯氧基)丙基氨基)乙基硝酸酯

Ⅰ-5.2-(3-(2-甲氧基-5-(哌啶-1-基甲基)苯氧基)丙基氨基)乙基硝酸酯

Ⅰ-6.2-(3-(2-(二氟甲氧基)-5-(哌啶-1-基甲基)苯氧基)丙基氨基)乙基硝酸酯

式Ⅰ化合物药学上可接受的盐指：化合物与无机酸、有机酸所成的盐。其中优选：盐酸盐、氢溴酸盐、氢碘酸盐、硫酸盐、硫酸氢盐、磷酸盐、乙酸盐、丙酸盐、丁酸盐、乳酸盐、甲磺酸盐，对甲苯磺酸盐，马来酸盐，苯甲酸盐，琥珀酸盐，酒石酸盐，柠檬酸盐，富马酸盐，牛磺酸盐，葡萄糖酸盐，氨基酸盐。

本领域一般技术人员参考文献：TarpanovV，VlahovR,PenkovM,etal.ANewSynthesisofRoxatidineAcetate[J].SyntheticCommunications，1999，29(1)：15-20，和专利PCT/EP93/03193，CN200710133478.1，CN201010212471.0能方便合成出中间体（Ⅱ）~（Ⅵ）以及目标化合物Ⅰ。

式Ⅰ化合物的制备路线如下：

其中X为Cl、Br；R₁、R₂、R₃定义如前所述。

取代3-羟基苯甲醛类化合物（Ⅱ），在甲酸溶剂中，50~120℃与哌啶反应得到关键中间体Ⅲ。中间体Ⅲ与3-卤代丙胺在三乙胺、吡啶、碳酸钾、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸氢钾、氢氧化钠或氢氧化钾等缚酸剂存在下，以二氯甲烷、三氯甲烷、乙腈、四氢呋喃、DMF或甲苯为溶剂，0～110℃反应，生成中间体Ⅳ。中间体Ⅳ与卤代酰卤在三乙胺、吡啶、碳酸钾、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸氢钾、氢氧化钠或氢氧化钾等缚酸剂存在下，以乙酸乙酯、二氯甲烷、三氯甲烷或甲苯等为溶剂，-10~30℃反应制得中间体Ⅴ。中间体Ⅴ与硝酸银在二氯甲烷、三氯甲烷、乙腈或甲苯为溶剂，30~120℃避光反应最终制得化合物Ⅰ。另外，由中间体Ⅳ与2-卤代烷醇在三乙胺、吡啶、碳酸钾、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸氢钾、氢氧化钠或氢氧化钾等缚酸剂存在下，以甲醇、乙醇、乙酸乙酯、二氯甲烷、三氯甲烷或甲苯等为溶剂，0~120℃反应制得中间体Ⅵ，然后中间体Ⅵ与发烟硝酸、醋酐在二氯甲烷、三氯甲烷、乙腈、四氢呋喃或甲苯为溶剂，-25~30℃反应最终制得化合物Ⅰ。

反应制得各种化合物或将所得产物溶于DMF、丙酮、甲醇、乙醇、乙醚或DMSO中滴加无机酸、有机酸制成药学上可接受的盐。

具体是将所得产物溶于DMF、丙酮、甲醇、乙醇、乙醚或DMSO中，滴加盐酸乙醇至pH2，制成盐酸盐。或将所得产物溶于DMF、丙酮、甲醇或乙醇，加入等摩尔牛磺酸，得其牛磺酸盐。也可将该化合物溶于DMF、丙酮、甲醇、乙醇或DMSO中，滴加浓硫酸的甲醇溶液，调pH2-3，制得其硫酸盐，等等。

此类化合物对于人类治疗高血糖是有效的。尽管本发明的化合物可以不经任何配制直接给药，但所述的各种化合物优选以药物制剂的形式使用，给药途径可以是非肠道途径（如静脉、肌肉给药）及口服给药。

本发明化合物的药物组合物制备如下：使用标准和常规的技术，使本发明化合物与制剂学上可接受的固体或液体载体结合，以及使之任意地与制剂学上可接受的辅助剂和赋形剂结合制备成微粒或微球。固体剂型包括片剂、分散颗粒、胶囊、缓释片、缓释微丸等等。固体载体可以是至少一种物质，其可以充当稀释剂、香味剂、增溶剂、润滑剂、悬浮剂、粘合剂、崩解剂以及包裹剂。惰性固体载体包括磷酸镁、硬脂酸镁、滑粉糖、乳糖、果胶、丙二醇、聚山梨酯80、糊精、淀粉、明胶、纤维素类物质例如甲基纤维素、微晶纤维素、低熔点石蜡、聚乙二醇、甘露醇、可可脂等。液体剂型包括溶剂、悬浮液例如注射剂、粉剂等等。

药物组合物以及单元剂型中含有的活性成份（本发明化合物）的量可以根据患者的病情、医生诊断的情况特定地加以应用，所用的化合物的量或浓度在一个较宽的范围内调节。通常，活性化合物的量范围为组合物的0.5～90％（重量），另一优选的范围为0.5～70%。

本发明的具有式Ⅰ结构的化合物或其药学上可接受的盐，对高血糖症有明显的抑制作用。

下面通过药效学实验进一步说明本发明化合物的降血糖活性。

A.体外胰岛素增敏活性测试

将3T3-L1细胞培养于含10%NBS的DMEM培养液中，每3天传代一次。细胞置于24孔培养板中，长满后用0.5mmol/LIBMX和1μmol/LDEX及1.0μmol/L胰岛素处理48h，同时加入不同剂量(0.01、0.1和1μmol/L)的受试化合物，继续培养至实验结束。收集细胞，用比色法测定细胞中的甘油三酯和蛋白质含量，计算出给药后细胞内甘油三酯的增加量。阳性对照组选用rosiglitazone。空白对照组为含0.1%二甲基亚砜的培养液。实验结果见表1。

表1目标化合物刺激前脂肪细胞分化成脂肪细胞的活性

B.小鼠体内口服糖耐量模型(oralglucosetolerancetest，OGTT)测定

样品以1%羧甲基纤维素钠配制成5mg.mL^-1浓度的混悬液，给药量为每20g体重0.4mL，相当于100mg·kg^-1剂量。

健康ICR小鼠，雌雄各半，体重20g～24g，符合一级标准。动物禁食16h，药后15min腹腔注2g·kg^-1的葡萄糖盐水溶液[阳性对照药西他列汀(sitagliptin)药后1.5h注射葡萄糖]，分别于造模后0.50h，1.00h，1.50h，2.00h，2.50h，3.00h，3.50h和4.00h定时用毛细管自小鼠球后静脉丛取血，第一次注射葡萄糖后2h再注射葡萄糖，离心分离血清，用葡萄糖氧化酶法测定各时间点血清葡萄糖含量。

化合物的降血糖活性通过抑制率(inhibitoryrate，IR%)来衡量，结果见表2。

IR%={1-[AUC(7a-7u)/AUC(模型)]}×100%，其中，AUC为“血糖浓度-时间”曲线的曲线下面积(areaundercarve)。

表2对小鼠血糖抑制作用

由以上药理实验可见，本发明的化合物对高血糖有明显的抑制效果。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步的说明，实施例仅为解释性的，决不意味着它以任何方式限制本发明的范围。所述的化合物经高效液相色谱（HPLC），薄层色谱（TLC）进行检测。随后可以采用诸如红外光谱（IR），核磁共振谱（¹HNMR，¹³CNMR），质谱（MS）等更进一步确证其结构。

参考实施例1

中间体Ⅲ-1

在装有搅拌、冷凝器、温度计的反应瓶中加入2.4g3-羟基苯甲醛，用40mL甲酸将其溶解，搅拌，低于60℃下加入4.2g哌啶,加完后加热至110℃继续反应2h（TLC显示反应完全）。冷却至15℃后用150mL水稀释，加入0.1g活性炭脱色，过滤，溶液用12%氨溶液调pH8.5，于10℃结晶，滤出晶体，水洗，干燥后得到中间体Ⅲ-1，黄色晶体3.0g，产率78%。MS（m/z）：191。

参照参考实施例1的方法，即可合成中间体Ⅲ-2～Ⅲ-3。

参考实施例2

中间体Ⅳ-1

在装有搅拌、冷凝器、温度计的反应瓶中加入中间体Ⅲ-1(2.4g，0.01mol)、3-氯丙胺(2.1g，0.016mol)和氢氧化钠(7.2g，0.18mol)，DMF（30ml）溶解，90℃反应2h。自然冷却至15℃，过滤，向滤液中加入乙酸钾(0.24g)，真空蒸馏出约25mlDMF，残留物中加入50ml水稀释，乙酸调pH4.6，二氯甲烷萃取，水层用12%氨溶液调pH9.5后，再用二氯甲烷萃取（50ml×2），无水硫酸钠干燥，蒸出溶剂，得到黄色油状(2.8g，收率92%)，MS(m/z)：248。

参照参考实施例2的方法，即可合成中间体Ⅳ-2～Ⅳ-3。

参考实施例3

中间体Ⅴ-1

在装有搅拌、冷凝器、温度计的反应瓶中加入中间体Ⅳ-1(2.5g，0.01mol)，用二氯甲烷(10ml)溶解，加入无水碳酸钾(1.8g，0.018mol)，冰盐浴控制内温低于3℃慢慢滴加氯乙酰氯(1.5g，0.013mol)，滴毕继续搅拌反应1h。加入冰水(10ml)，静置分层，有机相用饱和食盐水洗涤(10ml×2)，无水硫酸钠干燥，过滤，滤液减压蒸除溶剂，得白色蜡状中间体Ⅴ-1(3.0g，收率94％)。MS(m/z)：324。

参照参考实施例3的方法，即可合成中间体Ⅴ-2～Ⅴ-3。

参考实施例4

中间体Ⅵ-1

在装有搅拌、冷凝器、温度计的反应瓶中加入中间体Ⅳ-1(2.5g，0.01mol)，用二氯甲烷(10ml)溶解，加入无水碳酸钾(1.8g，0.018mol)，室温下慢慢滴加2-氯乙醇(1.1g，0.013mol)，滴毕继续搅拌反应1h。加入冰水(10ml)，静置分层，有机相用饱和食盐水洗涤(10ml×2)，无水硫酸钠干燥，过滤，滤液减压蒸除溶剂，得白色固体中间体Ⅵ-1(2.6g，收率92％)。MS(m/z)：292。

参照参考实施例4的方法，即可得到合成目标化合物Ⅵ-2～Ⅵ-3。

实施例1

2-(3-(3-(哌啶-1-基甲基)苯氧基)丙基氨基)-2-氧乙基硝酸酯（化合物Ⅰ-1）

在装有搅拌、冷凝器、温度计的反应瓶中加入中间体Ⅴ-1(3.2g，0.01mol)，无水乙腈(20m1)溶解，加入硝酸银(2.0g，0.012mol)的无水乙腈溶液(10m1)，避光搅拌下回流5h，TLC显示反应完全后冷却至室温，减压蒸干溶剂。剩余物中加入二氯甲烷(20ml)，搅拌10min，过滤，滤液减压蒸干溶剂。加入无水乙醇(30ml)，经活性炭脱色后减压蒸干，室温减压干燥过夜，得到淡黄色透明油状物Ⅰ-1(3.1g，收率90%)，纯度98.2%(HPLC法)。MS(m/z)：351。

参照实施例1的方法，即可得到合成目标化合物Ⅰ-2～Ⅰ-3。

实施例2

2-(3-(3-(哌啶-1-基甲基)苯氧基)丙基氨基)乙基硝酸酯（化合物Ⅰ-4）

在装有搅拌、冷凝器、温度计的反应瓶中将6.5ml发烟硝酸、19.5ml醋酐混合，控制温度在-15℃，向其中滴加中间体Ⅵ-1（2.9g，0.01mol）的四氢呋喃溶液100mL，滴毕，缓慢升至室温，反应4h，滴加冰水停止反应。反应混合物用200ml乙酸乙酯溶解，依次用200ml水、200ml饱和碳酸氢钠溶液洗，再用200ml水、200ml饱和氯化钠溶液洗。有机层用无水硫酸镁干燥。减压浓缩，粗产物经柱色谱（v（石油醚）：v（乙酸乙酯）=1：1]纯化，得黄色油状物1.9g，收率58％，纯度99.1%。MS(m/z)：337。

参照实施例1的方法，即可得到合成目标化合物Ⅰ-5～Ⅰ-6。

实施例3

化合物Ⅰ-2成盐酸盐：取化合物Ⅰ-2黄色油状物1.5g，溶于10mL无水乙醇。冰水浴冷却至5℃，滴加11.1%盐酸乙醇溶液至pH为2，继续于冰水浴下搅拌约1h。过滤，真空干燥，得黄色固体。

实施例4

化合物Ⅰ-4成牛磺酸盐：取化合物Ⅰ-4黄色油状物2.0g，溶于10ml丙酮。加热至回流后加入等摩尔牛磺酸，继续于回流下搅拌反应约1.5h。反应完毕，于室温下静置24h。析出黄色结晶，过滤，真空干燥。

实施例5

化合物Ⅰ-5成硫酸盐：取化合物Ⅰ-6浅黄色固体产物1.2g，溶于15ml甲醇。冰水浴冷却至0℃，滴加10%硫酸甲醇溶液至pH为3，继续于冰水浴下搅拌约1h。过滤，得淡黄色固体。

为了更充分地说明本发明的一氧化氮供体化合物的药物组合物，下面提供下列制剂实施例，所述实施例仅用于说明，而不是用于限制本发明的范围。所述制剂可以使用本发明化合物中的任何活性化合物及其盐，优选使用实施例1-5中所描述的化合物。

实施例6

用下述成分制备硬明胶胶囊：

制备工艺：将原辅料预先干燥，过100目筛备用。按处方量将上述成分混合后，填充入硬明胶胶囊中。

实施例7

用下述成分制备片剂：

制备工艺：将原辅料预先干燥，过100目筛备用。先将处方量的辅料充分混匀。将原料药以递增稀释法加到辅料中，每次加时充分混匀2－3次，保证药与辅料充分混匀，过20目筛，在55℃通风烘箱中干燥2h，干颗粒过16目筛整粒，测定中间体含量，混合均匀，在压片机上压片。

实施例8

注射液的制备：

制备方法：取活性成分加入到已溶解聚山梨酯和丙二醇的注射用水中，加入药用碱调节pH值至4~8使其溶解。加入活性炭，搅拌吸附30min，除炭、精滤、灌封、灭菌。

实施例9

注射用冻干粉的制备：

化合物Ⅰ-4的牛磺酸盐50mg

药用碱0.1-7.0%

甘露醇55－85%

制备方法：取活性成分加入注射用水，用药用碱调节pH值至4-8使其溶解。再加入甘露醇，按注射剂的要求进行高压灭菌，加入活性炭，采用微孔滤膜过滤，滤液进行分装，采用冷冻干燥法，制得疏松块状物，封口，即得。

Claims

1.具有式Ⅰ结构的化合物及其药学上可接受的盐：

其中：

R₁、R₂为：氢，溴，碘；

R₃为：-CH₂CH₂-，

2.一种化合物及其药学上可接受的盐，选自：

3.如权利要求1或2所述的化合物及其药学上可接受的盐，药学上可接受的盐指：化合物与无机酸、有机酸成盐。

4.如权利要求3所述的化合物及其药学上可接受的盐，药学上可接受的盐指：盐酸盐、氢溴酸盐、氢碘酸盐、硫酸盐、硫酸氢盐、磷酸盐、乙酸盐、丙酸盐、丁酸盐、乳酸盐、甲磺酸盐、对甲苯磺酸盐、马来酸盐、苯甲酸盐、琥珀酸盐、酒石酸盐、柠檬酸盐、富马酸盐、牛磺酸盐、葡萄糖酸盐。

5.权利要求1中式Ⅰ化合物的制备方法，其特征在于：中间体Ⅲ与3-卤代丙胺在缚酸剂存在下，以二氯甲烷、三氯甲烷、乙腈、四氢呋喃、DMF或甲苯为溶剂，0～110℃反应；生成的中间体Ⅳ与卤代酰卤在缚酸剂存在下，以乙酸乙酯、二氯甲烷、三氯甲烷或甲苯为溶剂，-10～30℃反应制得中间体Ⅴ；中间体Ⅴ与硝酸银以二氯甲烷、三氯甲烷、乙腈或甲苯为溶剂，30～120℃避光反应制得化合物Ⅰ；

其中X为Cl、Br；R₁、R₂、R₃定义如权利要求1所述。

6.权利要求1中式Ⅰ化合物的制备方法，其特征在于：中间体Ⅳ与2-氯烷醇在缚酸剂存在下，以甲醇、乙醇、乙酸乙酯、二氯甲烷、三氯甲烷或甲苯为溶剂，0～120℃反应制得中间体Ⅵ；中间体Ⅵ与发烟硝酸、醋酐在二氯甲烷、三氯甲烷、乙腈、四氢呋喃或甲苯溶剂中，-25～30℃反应制得化合物Ⅰ；

其中X为Cl、Br；R₁、R₂、R₃定义如权利要求1所述。

7.如权利要求5～6任一项所述的制备方法，其特征在于，所述缚酸剂包括三乙胺、吡啶、碳酸钾、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸氢钾、氢氧化钠、氢氧化钾。

8.一种降血糖的药物组合物，包含治疗有效量的权利要求1～2任一项所述的化合物或其药学上可接受的盐及一种或多种药用载体。

9.权利要求1～2任一项所述的化合物及其药学上可接受的盐在用于制备降血糖药物方面的应用。

10.如权利要求9所述的应用，在用于制备治疗高血糖药物方面的用途。