专利名称：Ptp1b抑制剂及其合成和应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及生物医药，具体地说是一种溴代化合物“(2'-溴-4'，5' -二羟 基-苯基)-(2，3- 二溴-4，5- 二羟基-苯基)-甲烷”及其化学全合成方法、药理活性及药 学用途。该化合物及其衍生物作为胰岛素增敏剂，可用于治疗胰岛素抵抗类2型糖尿病。
背景技术：
糖尿病(Diabetes Mellitus, DM)是一种慢性内分泌代谢疾病，据2007年国际糖 尿病联盟(IDF)资料，全世界成年糖尿病患者人数约2. 46亿，其中2型糖尿病(T2DM)患者 占总糖尿病患者90%以上。到2025年，全世界的糖尿病患者人数预计将达到3. 8亿。目前 用于治疗T2DM的药物主要有双胍类、磺脲类、α -糖苷酶抑制剂和噻唑烷二酮类等，由于它 们多是针对病症而不是针对病因分子靶点药物的设计，因而存在各种弊端。因此，市场急需 安全有效、价格合理且能长期安全服用的降糖药物。胰岛素抵抗是T2DM发病的关键因素，胰岛素通过与受体胞外α亚基结合，激活受 体胞内β亚基内在的酪氨酸激酶活性，导致酪氨酸残基自身磷酸化，从而完全激活胰岛素 受体酪氨酸激酶，再通过磷酸化胰岛素受体底物将信号传递下去。酪氨酸磷酸化是胰岛素 效应实现的一个重要环节，受作用相反的一对酶即PTK和PTP所调节。PTK在胰岛素信号传 递中的作用很早即被人们所关注，但直到最近，人们才逐渐认识到PTP在糖尿病发病中的 重要性。蛋白酪氨酸磷酸酶IB (Protein tyrosine phosphatase IB, PTP IB)，是蛋白酪 氨酸磷酸酶家族中的主要成员之一。人类PTPlB基因位于2号染色体20ql3. 1区域，小鼠 PTPlB基因位于2号染色体末端H2-H3区，二者所在的区域均与糖尿病及肥胖有关。PTPlB 在胰岛素信号转导通路中起着重要的负调控作用。研究证实，在胰岛素敏感细胞中应用 PTPlB抑制剂可使胰岛素受体及其底物磷酸化水平升高，促进葡萄糖转运子易位及增加葡 萄糖的摄取等，PTPlB抑制剂起到了胰岛素类似物和胰岛素增敏剂的作用。敲除PTPlB基 因或用反义核苷酸(ASO)抑制体内PTPlB蛋白及mRNA的表达，不仅可以显著提高受试小鼠 对胰岛素的敏感性，而且能够明显降低肥胖症的患者几率。Gold-stein研究表明，胰岛素 抵抗患者的胰岛素靶组织中PTPlB和LARPTP表达增加，这两种PTP的表达增加能阻断胰岛 素受体酪氨酸的激活和胰岛素的信号转导。P387L是PTPlB的一种错义突变，Echwald等 证实2型糖尿病患者中，该基因突变频率为1.4%，而正常对照组仅为0. 5%，故认为这一变 异与2型糖尿病有关。采用PTPlB反义寡核苷酸处理糖尿病型小鼠(ob/ob小鼠)，抑制其 PTPlB表达，发现在肝、脂肪和骨骼肌肉内PTPlB的表达下调时，ob/ob小鼠血糖恢复正常， 与糖代谢有关的各项指标都趋于正常，胰岛素钳夹实验表明，糖尿病模型小鼠的肝和外周 组织对胰岛素敏感性增强。这些结果证实PTPlB在胰岛素信号转导中的负调控作用，它的 活性增高，可能是发生胰岛素抵抗和胰岛素受体信号受损的一个致病因素。因此，寻找小分 子PTPlB抑制剂已成为治疗T2DM的新靶点。国际上对PTPlB抑制剂的研究不多，主要有以下几类(1)、肽类含磷酸化酪氨酸残基(PTyr)的肽类底物与PTPlB有较高的亲和性，但其化学和生物稳定性差； ⑵、萘醌类Naphthnoquinone 通过修饰PTPase的活性位点来抑制酶的活性；(3)、噻 唑烷二酮类Azolidinediones 通过增加靶器官的胰岛素敏感性来改善血糖的控制， 主要包括ciglitazone、troglitazone禾Π rosiglitazone,但由于严重的肝脏毒性， ciglitazone 己从市场撤出；(4)、Benzo [b]naphthol [2, 3-d] furans 禾口 thiophenes 类以 benzbromarone (PTPIB抑制剂，IC50 = 26 μ M)为先导化合物进行设计合成的系列Benzo [b] naphthol [2, 3-d] furans和thiophenes类化合物，在小鼠体内表现出良好的降血糖活性， 但要最终成为治疗糖尿病药物还需要克服很多障碍，如电负性高、细胞膜通透性差以及 选择专一性差等，以上因素都使这些抑制剂的成药性降低。我们从海藻中发现了一系列 具有PTPlB抑制活性的溴代海洋天然产物，并据此设计合成了 PTPlB抑制活性的新化合 物_(2'-溴-4'，5' - 二羟基-苯基)-(2，3_ 二溴-4，5-二羟基-苯基)-甲烷。
发明内容
本发明目的在于提供一种新型的PTPlB抑制剂_“(2'-溴-4'，5' -二羟基-苯 基)-(2，3- 二溴-4，5- 二羟基-苯基)-甲烷”，该化合物及其衍生物通过抑制蛋白酪氨酸 磷脂酶IB的活性，增强胰岛素受体敏感性，可用于治疗胰岛素抵抗类2型糖尿病。为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下1、“(2'-溴-4'，5' - 二羟基-苯基)-(2，3_ 二溴-4，5_ 二羟基-苯基)_ 甲 烷”的化学全合成与结构鉴定(1) (2 ‘ -bromo-4 ‘ ,5 ‘ -dihydroxy-phenyl) - (2,3-dibromo-4, 5-dihydroxy-phenyl)-methane 7 的化学全合成路线图
权利要求
1. 一种PTPlB抑制剂，其特征在于其以化合物为(2'-溴-4'，5' -二羟基-苯 基)-(2，3- 二溴-4，5- 二羟基-苯基)-甲烷为活性组份，结构式如下
2. —种权利要求1所述抑制剂化学合成方法，其特征在于所述的化合物合成路线
3.按照权利要求2所述化学合成方法，其特征在于所述抑制剂具体制备过程如下，(1)按照摩尔比1 1比例将藜芦酸、藜芦醚与多聚磷酸加入到容器瓶中，藜芦酸与多 聚磷酸的质量比为1 4 1 5，70 901搅拌反应60 1201^11;冷却至601并在30111士11 内向反应物中滴加反应体系5倍体积量的冰水混合物，此时反应物中析出大量不溶于水的 粉红色固体；过滤除水后，将得到的固体溶于二氯甲烷中，固体与二氯甲烷的质量/体积为 1 5 1 10，依次用等体积的质量浓度3%氢氧化钠溶液和蒸馏水分别洗涤3 5次; 无水硫酸钠干燥二氯甲烷相后，减压浓缩得粉色固体；石油醚洗涤固体物三次后减压蒸干 得淡黄色固体，经过波谱分析，确证化合物为bis- (3,4-dimethoxy-phenyl) -methanone ；(2)将反应(1)中制备的化合物bis-(3，4-dimethoxy-phenyl)-methanone和乙酸(质 量比例为1 10 1 15)加入反应瓶中，室温下快速搅拌使固体溶解；将溴素加至乙酸 (体积比 1 2)中稀释，化合物 bis-(3，4-dimethoxy-phenyl)-methanone 溴素摩尔比= 1 2，室温下快速滴加至反应瓶中，20min内滴加完毕；溴素滴加完毕后，室温下搅拌继续 反应Ih后有浅黄色沉淀析出，TLC检测反应终点，原料点消失后停止反应；反应液倒入盛有饱和食盐水的分液漏斗，加入二氯甲烷萃取3 5次，合并有机相；无水硫酸钠干燥，减压浓 缩后得褐色固体；丙酮反复洗涤固体，减压蒸干得微黄色粉末，经过波谱分析，确证化合物 为 bis-(2-bromo-4,5-dimethoxy-phenyl)-methanone ；(3)将反应(2)中制备的化合物bis-(2-bromo-4，5-dimethoxy-phenyl)-methanone 和乙酸(质量比例为1 20 1 25)加入反应瓶中，升温至40 50°C加入三氯化 In (三氣化招:bis- (2-bromo-4, 5-dimethoxy-phenyl) -methanone 摩尔比为 2 1 1 1)；搅拌反应30min后冷却至室温；将溴素加至乙酸(体积比1 10)中稀释，化合 物 bis-(2-bromo-4，5-dimethoxy-phenyl)-methanone 漠素摩尔比=1 1,室温下滴力口 至反应瓶中，Ih内滴加完毕，然后缓慢升温至70 90°C回流，TLC检测反应终点，原料点 消失后停止反应；反应液倒入盛有体积比浓度3%盐酸溶液的分液漏斗，加入二氯甲烷萃 取3 5次，合并有机相，减压蒸干后得褐色固体；采用硅胶柱色谱纯化，石油醚乙酸乙 酯体积比=6 1为洗脱剂，得白色粉末，经过波谱分析，确证化合物为(2‘ -bromo-4'， 5 ‘ -dimethoxy-phenyl)-(2，3-dibromo-4,5-dimethoxy-phenyl)-methanone ；(4)将反应(3)中制备的化合物(2'-bromo-4'，5' -dimethoxy-phenyl)-(2, 3-dibromo-4, 5-dimethoxy-phenyl) -methanone 禾口三氟乙酸(质量 / 体禾只 1 ； 10 1 12)加入反应瓶中，快速搅拌下加入三乙基硅烷(三乙基硅烷与(2' -bromo-4'， 5 ‘ -dimethoxy-phenyl) - (2, 3-dibromo-4, 5-dimethoxy-phenyl) -methanone 摩尔 t匕为4 1 2 1)，室温下搅拌反应；TLC检测反应终点，原料点消失后加入蒸馏水终止反应； 反应液用二氯甲烷萃取3 5次，合并有机相，无水硫酸钠干燥，减压蒸干得灰白色固体，经 过波谱分析，确证化合物为(2' -bromo-4‘，5' -dimethoxy-phenyl)-(2, 3-dibromo-4, 5-dimethoxy-phenyl)-methane。(5)将反应(4)中制备的化合物(2’ -bromo-4 ‘，5 ‘ -dimethoxy-phenyl) - (2， 3-dibromo-4, 5-dimethoxy-phenyl) -methane 禾口 适量二 氣甲烧(质量比 1 25 1 30)加入反应瓶中，冰浴下缓慢滴加IM的三溴化硼溶液((2 ‘ -bromo-4 ‘，·5‘ -dimethoxy-phenyl) - (2, 3-dibromo_4, 5-dimethoxy-phenyl) -methane 与三溴化硼摩 尔比为1 8 1 10)，Ih内滴加完毕；撤去冰浴后室温下搅拌反应，TLC检测反应终 点，原料点消失后，反应液倾入到盛有冰水混合物的烧杯中终止反应；混合液用乙酸乙酯 萃取两次，合并有机相，无水硫酸钠干燥，减压蒸干得褐色固体；采用氯仿甲醇=15 1 做洗脱剂，硅胶柱色谱精制得黄色粉末，经过波谱分析，确证化合物为(2' -bromo-4‘， 5 ‘ -dihydroxy-phenyl)-(2，3-dibromo-4，5-dihydroxy-phenyl)-methane0
4.一种权利要求1所述抑制剂在制备治疗2型糖尿病药物中的应用，权利要求1所述 化合物是具有PTPlB酶抑制活性的新化合物，能够通过负调控胰岛素信号转导通路，增强 胰岛素受体敏感性，使胰岛素生理功能正常发挥，进而调控血糖，达到对胰岛素抵抗类2型 糖尿病的治疗功效。
5.按照权利要求1所述应用，其特征在于权利要求1所述化合物具有PTPlB抑制活 性，其化合物本身以及药物学上可接受的盐、酯或醚等化学等价物可与医药上可接受的药 物载体混合可制成治疗对胰岛素抵抗类2型糖尿病的片剂、胶囊剂、口服液、颗粒剂、丸剂 或注射剂。
全文摘要
本发明涉及一种新型PTP1B抑制剂的化学全合成方法以及在治疗2型糖尿病药物中的应用，所述PTP1B抑制剂的化学结构式如下其中苯环的2，2′和3位碳所连接的基团为溴原子；4，4′和5，5′位碳与羟基相接；化学名称中文为(2′-溴-4′，5′-二羟基-苯基)-(2，3-二溴-4，5-二羟基-苯基)-甲烷；英文为(2′-bromo-4′，5′-dihydroxy-phenyl)-(2，3-dibromo-4，5-dihydroxy-phenyl)-methane；该化合物通过抑制蛋白酪氨酸磷脂酶1B的活性，增强胰岛素受体敏感性，对胰岛素抵抗类2型糖尿病具有良好的治疗作用。
文档编号C07C39/367GK102101825SQ200910231299
公开日2011年6月22日 申请日期2009年12月18日 优先权日2009年12月18日
发明者史大永, 李敬, 袁毅, 郭书举, 韩丽君 申请人:中国科学院海洋研究所