CN115813917A

CN115813917A - 一种具有快速改善认知功能的化合物及应用

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Publication number: CN115813917A
Application number: CN202211362836.7A
Authority: CN
Inventors: 张樟进; 程丹; 王迪
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2022-11-02
Filing date: 2022-11-02
Publication date: 2023-03-21

Abstract

本发明属于医药领域，公开了一种改善认知障碍的化合物，该化合物可以快速增加神经元活性，增强神经突触可塑性，从而快速改善认知功能。

Description

一种具有快速改善认知功能的化合物及应用

技术领域

本发明涉及医药制备技术领域，更具体的说是涉及一种具有快速改善认知功能的化合物及应用。

背景技术

阿尔兹海默病(AD)会导致记忆力和其他方面的认知能力下降，这是60％以上的痴呆症病例的原因。现有的上市药物多是针对单一靶点作为脑代谢改善剂或神经保护剂，然而其效果甚微。近年来，随着药理活性研究的逐渐深入，使用致幻剂改善AD患者认知功能的治疗研究逐渐增多，其缓解AD症状及认知损伤显示出较为可观的发展趋势。由于阿尔兹海默症目前无法治愈，改善其主要症状认知功能损伤成为主要治疗选择，与之相关的药物也成为刚需。

因此，如何提供一种改善认知功能的化合物，是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种具有快速改善认知功能的化合物，可以快速改善空间记忆能力和认知功能。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供的具有快速改善认知功能的化合物的化学式为：

本发明中药物二甲基色胺是第一类精神药品，属于色胺类致幻剂。结构上与神经递质、血清素和其他致幻剂裸盖菇素等类似。二甲基色胺起初发现主要存在于植物中，还以痕量见于哺乳动物大脑中。此后实验室中也可合成此药。

本发明所述可快速提高认知功能、改善老年痴呆症的化合物可以制备成注射剂、喷雾剂等制剂。

本发明所述的快速提高记忆力及认知能力、改善老年痴呆症的制剂还可以加入药学上可以接受的常规辅料。

上述化合物的适应症：记忆力下降；认知功能损伤；阿尔兹海默症。

本发明的药理药性如下：可以快速增加神经元活性，增强神经突触可塑性，从而快速改善认知功能。

本发明所述的化合物可以制备成药学上可接受的盐，该化合物在治疗对神经毒素损伤的神经元具有明显的修复作用中的用途。

本发明中，具有快递改善认知功能和神经保护的原料药用生理盐水溶解至0.25-1mg/ml。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明有益效果如下：

本发明公开了二甲基色胺化合物在制备神经保护药物中的新用途，可以快速改善认知障碍，用于制备神经保护药物。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为快速改善认知功能药物对小鼠海马LTP的影响。

图2为快速改善认知功能药物对于小鼠海马区钙活动和神经元ATP的影响。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例中所使用药物经香港特别行政区卫生署批准，购自美国sigma公司。对比例所使用药物购自美国sigma公司。

实施例中具有快递改善认知功能和神经保护的原料药用生理盐水溶解至1mg/ml。

本对比例为多奈哌齐，本对比例制备方法：将多奈哌齐原料药用生理盐水溶解至0.5mg/ml。

以下试验表明本发明所述化学式的化合物具有快速改善认知功能和神经保护作用，可在治疗或预防老年痴呆药物中应用。

实施例1

(1)试验材料

实验药物为实施例中具有快速改善认知功能和神经保护作用的化合物及对比例多奈哌齐。

实验动物采用阿尔兹海默症转基因小鼠(3TG-AD；5×FAD),购自美国Jackson实验室；SPF级C57BL/6小鼠购自香港大学比较医学研究中心，许可证号：5345-20。所有小鼠饲养在温度为23±1℃，湿度为55％左右的环境中。保持12小时照明时间，均匀地照射自然光，6只/笼，小鼠可以自由摄取食物和水。

(2)试验方法

小鼠分组及给药：小鼠分为对照物(C57BL/6)，模型组(3TG-AD或5×FAD小鼠),治疗组(本发明所述化合物)。治疗组药物用生理盐水溶解至适当浓度，对小鼠进行单剂量腹腔注射给药，实施例组给药剂量为12mg/kg，对比例组给药剂量为5mg/kg。

动物行为学测试：小鼠单次腹腔注射本发明药物30min左右进行Y迷宫测试，检测本发明药物快速提高小鼠空间记忆和认知能力的作用。

Y迷宫：Y迷宫由三个完全相同的臂组成，各臂夹角120度，每一臂尺寸为30cm*8cm*15cm(长*宽*高)，在中央处各有一个可移动的隔板。每个Y迷宫的三个臂被随机设为：新异臂，起始臂，和其他臂。新异臂：在实验的第一阶段即训练阶段挡住，在第二阶段测试时期打开；起始臂：小鼠进入迷宫所在的臂。整个实验过程中，起始臂和其他臂一直打开，动物可以自由出入。每次训练或测试结束后，用酒精清除动物排泄物，以防止动物残留气味干扰。

Y迷宫检测动物空间识别记忆能力共包括两个阶段，间隔1h，第一阶段为获得期，关闭新异臂，让动物在其他两个臂自由探索5min。1小时后进行第二个实验(回忆阶段)，打开所有臂，动物在三个臂自由活动5min。采用SMART视频跟踪系统记录动物在各个臂探索的时间和路程。

小鼠海马长时程增强(LTP)测试：待检测小鼠快速断头，切开头皮去除颅骨和硬脑膜。迅速取出全脑置于0-4℃且用95％的O₂和5％CO₂饱和的人工脑脊液(ACSF)中稍加冷却。切去小脑和1/3前脑，将大脑沿正中线一分为二，用胶水将含有海马的脑组织固定在载物浴碟上。用震动切片机冠状面切厚度为350微米的脑片。将脑片放在孵育槽中浸在液面下的尼龙网上，不断充以混合气，并置于34℃恒温水浴槽中孵育0.5h,然后置于室温孵育待用。实验室，在手术显微镜下将记录点置于CA1区椎体细胞层，记录到信号可同时显示在记忆示波器和计算机显示屏上。每20s监测一次兴奋性突触后电位(fEPSP)及其斜率的变化，持续60min.

小鼠海马细胞内钙活性和海马神经元ATP水平测试：采用光纤光度检测小鼠海马区钙信号及神经元ATP水平。将麻醉后小鼠固定于立体定位仪上。沿中线剪开小鼠头皮，将小鼠表面软组织清理干净，颅骨表面定位：参照小鼠图谱前囟:AP,-1.85mm；ML,±1.10mm；DV,2.04mm。采用微量注射泵吸取一定量的病毒。将小鼠开颅，停5min后用微量注射泵以50nL/min的速度注射病毒(AAV9-syn-RCaMP；AAV9-syn-ATP1.0)，注射量为200nL。注射完成，停10min后缓慢退出。清理注射位点及周围杂物并缝合头皮。待小鼠清醒后放回饲养笼。注射病毒后继续饲养2星期后，在小鼠海马区植入光纤，继续饲养1星期，待病毒感染神经元并充分表达Ca²⁺荧光指示蛋白(RCaMP)及ATP荧光蛋白(ATP1.0)，记录小鼠在清醒自由状态下注射药物后海马区Ca²⁺水平及海马神经元ATP水平，同时采用摄像机同步采集行为学数据，记录持续约30min。

数据处理方法：实验数据按平均值±标准差(mean±S.E.)表示。统计学上显著性差异根据Graphpadprism 9.0软件的单因素ANOVA分析检验组间差异(事后进行Tukey’s检验)，P<0.05认为组间差异显著，具有统计学意义。

(3)实验结果：

Y迷宫实验结果：各组小鼠在新异臂中时间的实验结果如表1，治疗组为本发明药物治疗组，单剂量注射给药后30min进行测试，小鼠在新异臂中的时间显著增加(P<0.05)。

表1快速改善认知功能药物对小鼠Y迷宫实验的影响

组别	动物只数	新异臂时间(％)	P值
				空白对照组	10	24.85±2.781
模型组	10	5.48±2.98	P＜0.0001
				实施例组	10	17.86±2.47	P＜0.01
对比例组	10	2.54±2.00	P＞0.05

注：数据表示为平均值±标准差(n＝10/组)。P<0.01，P<0.0001代表极显著。

小鼠海马长时程增强(LTP)测试：治疗组(本发明药物)对小鼠进行单量注射后1小时内取脑片测试小鼠海马LTP，结果显示治疗组显著增强AD小鼠的兴奋性突触后电位(fEPSP)(P＜0.0001)(图1)，在theta脉冲刺激(TBS)后50-60分钟记录的平均fEPSP，治疗药物也显著增加了AD小鼠的fEPSP，并且治疗组显著高于空白对照组，表明本发明药物可迅速改变LTP并改善小鼠海马的突触功能。

如图1所示，图1为快速改善认知功能药物对小鼠海马LTP的影响。图示为theta脉冲刺激前15分钟以及刺激后60分钟的各组小鼠海马的兴奋性突触后电位(fEPSP)。

表2快速改善认知药物对小鼠海马LTP的影响

注：数据为theta脉冲刺激(TBS)后50-60分钟记录的平均fEPSP，表示为平均值±标准差(n＝10/组)。P<0.01，P<0.0001代表极显著。

小鼠海马细胞内钙离子和海马神经元ATP水平：采用光纤系统记录小鼠清醒自由活动状态下各组小鼠海马区钙活动和ATP变化。结果表明，在小鼠单次注射本发明药物后，治疗组明显诱导Ca²⁺的变化(图2)，钙信号从本发明药物注射后5分钟开始迅速增加，并且治疗组小鼠海马中Ca²⁺信号显著增加(P＜0.05)。表明本发明药物可显著增加小鼠海马神经元活性。

采用光纤系统记录单次注射本发明药物后小鼠海马神经元ATP水平，结果显示相对于对照组(注射生理盐水)，本发明药物可以显著增加小鼠海马ATP的释放(P＜0.05)。

图2为快速改善认知功能药物对于小鼠海马区钙活动和神经元ATP的影响。对AD小鼠分别注射生理盐水和本发明药物，分别记录小鼠海马区钙活动和神经元ATP信号，并进行比较(n＝4-5)。P＜0.05，代表显著性差异。

实施例2

(1)试验材料

实验药物为实施例中具有快速改善认知功能和神经保护作用的化合物。本实验采用小鼠原代海马神经元，小鼠由香港大学比较医学中心提供，许可证号：5369-20.

(2)试验方法

考察上述实施例中药物对Aβ_25-35诱导的小鼠原代海马神经元损伤的保护作用。细胞以8×10³个/孔的密度接种于96孔板，5％CO₂，37℃恒温培养箱中培养7天，观察细胞状态药物以2μM浓度预处理1小时，然后以10μM的Aβ_25-35对细胞进行建模处理，空白组不进行处理，共同孵育24小时。96孔板中避光加入CCK-8溶液，避光孵育2小时后，于450nm下检测其吸光度，计算细胞活力变化。

以空白组存活力为100％，计算各组存活率。实验数据按平均值±标准误(mean±S.E.)表示。统计学上显著性差异根据GraphPadprism9.0软件的单因素ANOVA分析检验组间差异(事后进行Tukey’s检验)，P<0.05认为组间差异显著，具有统计学意义。

(3)试验结果

表3为实施例中具有快速改善认知功能及神经保护作用的药物对小鼠原代海马神经元细胞活力的影响结果。与空白组比，Aβ_25-35(终浓度10μM)使细胞活力下降至70.53％(P＜0.01),给药浓度为2μM时，实施例组中细胞活力显著增加(P＜0.001)。表明快速改善认知功能的药物预处理对Aβ_25-35诱导的的细胞损伤起到显著的神经保护作用。

表3具有快速改善认知功能的药物对小鼠原代海马神经元的神经保护作用

组别	细胞存活率(％)	P值
			空白组	100.00±0.00
对照组	70.53±0.63	P＜0.01
			实施例组	109.00±0.63	P＜0.001

本发明中提供具有快速改善认知功能的化合物可以在给药后30min测试中显著增加小鼠在新异臂中的时间，提高AD小鼠的空间记忆，同时可以快速增强细胞内钙离子水平，海马神经元ATP水平及小鼠海马区长时程增强(LTP)，从而快速增加海马区突触传递。

以上实验证明，通过与对照组和模型组比较，治疗组显示出良好的快速改善认知功能和空间记忆能力，同时可快速增强海马区神经元ATP水平及神经元活性。体外实验表明快速改善认知功能药物具有一定的神经保护作用。综上所述，本发明化合物能够作为一种快速提高认知和记忆能力，预防和治疗阿尔兹海默症的化合物。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims

1.一种具有快速改善认知功能的化合物，其特征在于，化学结构如下：

2.权利要求1所述的化合物在制备改善认知药物中的应用。