专利名称：Ptp1b抑制剂及其合成和在制备治疗2型糖尿病药物中的应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及生物医药，具体地说是六种溴代化合物“(2'-溴-6' _ 二溴甲 基-3'，4' - 二甲氧基苯基)_(2，3-二溴-4，5-二甲氧基苯基)-甲酮(1)，3，4-二 溴-5-[(2'-溴-3'，4' - 二羟基-6'-正丙氧基甲基-苯基)-甲基]-1，2-苯二酚
(2)，3，4-二溴-5-[(2'-溴-3'，4'-二羟基-异丙氧基甲基-苯基)-甲基]-1， 2-苯二酚(3)，3，4-二溴-5-[(2'-溴-6'-正丁氧基甲基，4' -二羟基-苯 基)_ 甲基]-1，2-苯二酚(4)，3，4-二溴-5-[(2'-溴-3'，4' -二羟基_6'-异丁氧 基甲基-苯基)-甲基]-1，2-苯二酚(5)，2，3-二溴-1-(2'-溴-6' -(2〃 -溴_4"， 5" -二甲氧基苯甲基)-3'，4' -二甲氧基苯甲基)_4，5-二甲氧基苯(6)”及其化学 全合成方法、药理活性及药学用途。以上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，目前用于治疗2型 糖尿病(Type 2 Diabetes Mellitus，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，有证据证实抑制蛋白酪氨酸磷酯酶 IB (Protein tyrosine phosphatase IB, PTP1B)成为胰岛素抵抗2型糖尿病治疗的新方法。 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ο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； (2)、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 禾口 rosiglitazone,但由于严重的肝脏毒性，ciglitazone 已从市 场撤出；(4)、Benzo[b]naphthol[2, 3_d]forans 和 thiophenes 类以 benzbromarone (PTP1B 抑制剂，IC5tl = 26 μ M)为先导化合物进行设计合成的系列Benzo[b]naphthol[2，3-d] fonms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，并据此合成了具有PTPlB抑制活性的化合物_(2'-溴-6' -二 溴甲基-3'，4' - 二甲氧基苯基)_(2，3-二溴-4，5-二甲氧基苯基)-甲酮(1)，3， 4-二溴-5-[(2'-溴-3'，4' -二羟基-6'-正丙氧基甲基-苯基)-甲基]-1，2-苯二酚 (2)，3，4-二溴-5-[(2'-溴-3'，4' -二羟基-异丙氧基甲基-苯基)-甲基]-1， 2-苯二酚(3)，3，4-二溴-5-[(2'-溴-6'-正丁氧基甲基，4' -二羟基-苯 基)_ 甲基]-1，2-苯二酚(4)，3，4-二溴-5-[(2'-溴-3'，4' -二羟基_6'-异丁氧 基甲基-苯基)-甲基]-1，2-苯二酚(5)，2，3-二溴-1-(2'-溴-6' -(2〃 -溴_4"， 5" -二甲氧基苯甲基)-3'，4' -二甲氧基苯甲基)_4，5-二甲氧基苯(6)。
发明内容
本发明目的在于提供六种新型的PTPlB抑制剂，六种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PTPlB抑制剂，其以下述六种化合物中的一种或一种以上为活性成份，六种化
合物的结构式如下 S 卩(2'-溴-6' -二溴甲基-3'，4' _ 二甲氧基苯基)_(2，3_ 二溴 _4， 5-二甲氧基苯基)-甲酮(1)，3，4-二溴-5-[(2'-溴-3'，4' - 二羟基-正 丙氧基甲基-苯基)-甲基]-1，2-苯二酚(2)，3，4-二溴-5-[(2'-溴-3'，4 ‘ - 二羟基-6'-异丙氧基甲基-苯基)-甲基]-1，2-苯二酚(3)，3，4-二 溴-5-[(2'-溴-6'-正丁氧基甲基-3'，4' - 二羟基-苯基)-甲基]-1，2-苯二 酚(4)，3，4-二溴-5-[(2'-溴-3'，4' - 二羟基_6'-异丁氧基甲基-苯基)-甲 基]-1，2-苯二酚(5)，2，3-二溴-1-(2'-溴-6' -(2〃 -溴-4〃，5〃 -二甲氧基苯 甲基)-3'，4' -二甲氧基苯甲基)_4，5-二甲氧基苯(6);1、“ (2'-溴-6' -二溴甲基-3'，4' _ 二甲氧基苯基)_(2，3_ 二溴 _4， 5-二甲氧基苯基)-甲酮”的化学全合成与结构鉴定(2'-溴-6' -二溴甲基-3'，4' _ 二甲氧基苯基)_(2，3_ 二溴 _4，5_ 二甲
氧基苯基)-甲酮(1)的化学全合成路线图为
权利要求
1.PTP1B抑制剂，其特征在于其以下述六种化合物中的一种或一种以上为活性成 份，六种化合物结构式如下
2.—种权利要求1所述PTPlB抑制剂化学合成方法，其特征在于所述的六种化合 物的合成路线为，(1)化合物1的合成路线
3.按照权利要求2所述化学合成方法，其特征在于所述化合物1的具体制备过程如(1)冰水浴下，向溶有香草醛的甲醇中滴加溴素，香草醛与甲醇质量比为1 6 7，溴素与香草醛摩尔比为1 1，1 2小时加完，室温下搅拌0.5 1小时，然后在0°c下向其中滴加冰水，水与甲醇体积比为1 2 1 3，20 30min加完，有沉淀 析出，继续搅拌15 30min，将沉淀过滤，用冰水洗涤沉淀，抽干得白色固体，经过波 谱分析，确证该化合物为5-溴香草醛；(2)室温下，将碘甲烷滴加到反应(1)中制备的化合物5-溴香草醛和碳酸钾的N， N-二甲基甲酰胺的悬浊液中，碳酸钾与N，N-二甲基甲酰胺的质量体积比为1 8 1 12g/ml,碘甲烷与5-溴香草醛摩尔比为1 1 1 1.5，持续搅拌24小时后，反 应用质量浓度18 22%的盐水淬灭，然后用甲基叔丁基醚萃取3次后，有机相合并后用 质量浓度3 10%盐水洗涤，用无水硫酸钠干燥后，减压浓缩，得到无色固体，经过波 谱分析，确证该化合物为5-溴藜芦醛；(3)室温搅拌下，向反应(2)中制备的化合物5-溴藜芦醛的二甘醇溶液中，5-溴藜 芦醛质量浓度为10 15%，加入质量浓度80%的水合胼，5-溴藜芦醛与水合胼摩尔比 为1 1 1 1.5，TLC检测，原料点消失后，向反应液中加入氢氧化钾，氢氧化钾的 质量浓度为8 12%，快速升温至110 120°C，搅拌2 3小时后，停止加热，待反应 液冷却后向其中加入蒸馏水，用二氯甲烷萃取3次，有机相合并后用lmol/L的盐酸洗涤 3次，无水硫酸镁干燥后，有机相减压浓缩，得无色油状物，经过波谱分析，确证该化合 物为5-溴-3，4-二甲氧基甲苯；(4)室温下，将催化剂量的铁粉，溴素滴加到质量浓度10 15%的5-溴藜芦醛的 乙酸溶液中，溴素与5-溴藜芦醛摩尔比为2 1 3 1，反应液60 70°C搅拌回流 4 6h后，冷却至室温，滤去铁粉，蒸干溶剂，所得固体混合物用氯仿溶解，用质量浓 度5%的Na2SO3的水溶液洗涤2次后，有机相减压浓缩，残余固体用丙酮重结晶，得无色 针状结晶，经过波谱分析，确证该化合物为5，6-二溴藜芦醛；(5)90°C时，将高锰酸钾加入到碳酸氢钠和5，6-二溴藜芦醛的混合水溶液中，5， 6_ 二溴藜芦醛与高锰酸钾的摩尔比为1 1 1 1.5，搅拌，回流，TLC检测反应完 成后，趁热过滤去二氧化锰，滤液酸化至不产生沉淀，过滤干燥得白色固体经过波谱分 析，确证化合物为5，6-二溴藜芦酸；(6)冰水浴下，将5，6-二溴藜芦酸加入到装有三氟乙酸酐的三口瓶中，搅拌下依次 加入质量浓度为85%的磷酸和5-溴-3，4-二甲氧基甲苯，5-溴-3，4-二甲氧基甲苯与 5，6-二溴藜芦酸摩尔比为1 1，撤去冰水浴，升温至60°C，TLC检测，原料点消失 后，将反应液倒入碎冰中，氯仿萃取三次，有机相用硫酸镁干燥后，乙醇重结晶得白色 晶体，经过波谱分析，确证该化合物为(2‘-溴-6'-甲基-3'，4' - 二甲氧基-苯 基)-(2，3-二溴-4，5-二甲氧基-苯基)-甲酮；(7)向三口瓶中，依次加入(2'-溴-6'-甲基-3'，4'-二甲氧基-苯基)_(2， 3-二溴-4，5-二甲氧基-苯基)-甲酮、偶氮二异丁腈和四氯化碳，日光灯照射搅拌，向 其中加入N-溴代丁二酰亚胺，(2'-溴-6'-甲基-3'，4' -二甲氧基-苯基)_(2， 3-二溴-4，5-二甲氧基-苯基)-甲酮与N-溴代丁二酰亚胺的摩尔比为1 2 1 2.5， TLC检测，原料消失后，过滤，滤液减压蒸干后，过硅胶柱后得白色固体，经过波谱分 析，确证该化合物为(2'-溴-6' -二溴甲基-3'，4' - 二甲氧基苯基)_(2，3-二 溴-4，5-二甲氧基苯基)-甲酮。
4.按照权利要求2所述化学合成方法，其特征在于所述化合物2、3、4或5的具体制备过程如下(1)冰水浴下，将硼氢化钠加入到质量浓度15 20%的5，6-二溴藜芦醛的甲醇溶 液中，硼氢化钠与5，6-二溴藜芦醛摩尔比为1 4 1 3，搅拌，TLC检测，原料点 消失后，向反应液中滴加质量浓度10%的稀盐酸至溶液呈弱酸性，即PH = 5 6，蒸去 甲醇，所得固体用二氯甲烷-水萃取后，有机相用无水硫酸镁干燥，减压浓缩后得白色 固体，经过波谱分析，确证该化合物为5，6-二溴-3，4-二甲氧基苯甲醇；(2)将化合物5-溴-3，4-二甲氧基甲苯和5，6-二溴-3，4-二甲氧基苯甲醇溶于二 氯甲烷，5-溴-3，4-二甲氧基甲苯和5，6-二溴-3，4-二甲氧基苯甲醇的质量浓度皆为 4 10%，冰水浴条件下，将三氯化铝分批加入到上述混合液中，三氯化铝5-溴-3，4-二甲氧基甲苯5，6-二溴-3，4-二甲氧基苯甲醇摩尔比=1 1 1，TLC检测， 原料点消失后，将反应液倒入冰水中，萃取分液，有机相用质量浓度3%的稀盐酸洗涤3 次，无水硫酸镁干燥后减压浓缩，残余物用甲醇重结晶，得白色固体，经过波谱分析， 确证该化合物为2，3-二溴-1-[(2'-溴-3'，4'-甲氧基-6'-甲基)-苯甲基]-4，5-二甲氧基苯；(3)光照下，向偶氮异二丁腈或过氧化苯甲酰和质量浓度5 10%的化合物2， 3_ 二溴-1-[(2'-溴-3'，4'-甲氧基-6'甲基)-苯甲基]-4，5-二甲氧基苯的四 氯化碳溶液中，加入N-溴代丁二酰亚胺，偶氮异二丁腈或过氧化苯甲酰与化合物2， 3_ 二溴-1-[(2'-溴-3'，4'-甲氧基-6'-甲基)-苯甲基]-4，5-二甲氧基苯质量 比为1 100，N-溴代丁二酰亚胺与化合物2，3-二溴-1-[(2'-溴-3'，4'-甲氧 基-6'-甲基)-苯甲基]-4，5-二甲氧基苯摩尔比为1.1 1，TLC检测反应物消失后， 停止光照，滤去不溶物，滤液减压浓缩，残余物用硅胶柱分离，采用体积比石油醚乙 酸乙酯=8 1洗脱，得到白色固体，将该白色固体、碳酸钾加入到1，4-二氧六环和水 的混合液中，白色固体质量浓度为10 15%，碳酸钾的质量浓度为5 10%，1，4-二 氧六环和水体积约比1 1，90 100°C回流，TLC检测，反应终点后，向混合液中加入 5倍体积的氯仿和水的混合溶液中，混合溶液中氯仿和水的体积为1 1，萃取分液后有 机相减压浓缩，得白色固体，经过波谱分析，确证该化合物为3-溴-2-[(2'，3' -二 溴-4'，5' -二甲氧基)_苯甲基]_4，5-甲氧基苯甲醇；(4)0°C下，向质量浓度为5 10%的3-溴-2-[(2‘，3'-二溴，5' - 二甲氧 基)-苯甲基]-4，5-甲氧基苯甲醇的二氯甲烷溶液中，缓慢滴加lmol/L的三溴化硼的二 氯甲烷溶液，三溴化硼与化合物3-溴-2-[(2'，3' -二溴-4'，5' -二甲氧基)-苯甲 基h4，5-甲氧基苯甲醇摩尔比为6 1 8 1，滴加完后，反应室温过夜后，加入冰水 淬灭，用乙酸乙酯萃取3次，有机相蒸干，所得残留物分别溶于正丙醇、异丙醇、正丁 醇或异丁醇，加入1 5ml质量浓度85%的磷酸，回流10 12h后，分别蒸去正丙醇、 异丙醇、正丁醇或异丁醇，残余物用乙酸乙酯-水萃取后，有机相蒸干过硅胶柱，以石 油醚乙酸乙酯的体积比=1 1洗脱，得淡黄色固体，经过波谱分析，确证该化合物 为3，4-二溴-5-[(2'-溴-3'，4' - 二羟基-6'-正丙氧基甲基-苯基)-甲基]-1， 2-苯二酚{3，4-二溴-5-[(2'-溴-3'，4' - 二羟基-异丙氧基甲基-苯基)-甲 基]-1，2-苯二酚，3，4-二溴-5-[(2'-溴-6'-正丁氧基甲基-3'，4' -二羟基-苯 基)_甲基]-1，2-苯二酚或3，4-二溴-5-[(2'-溴-3'，4' - 二羟基_6'-异丁氧基甲基-苯基)-甲基]-1，2-苯二酚}。
5.按照权利要求2所述化学合成方法，其特征在于所述化合物6的具体制备过程如下(1)将化合物藜芦醚和3-溴-2-[(2'，3'-二溴-4'，5' -二甲氧基)-苯 甲基]-4，5-甲氧基苯甲醇溶于二氯甲烷中，藜芦醚的质量浓度为5 10%; 3-溴-2-[(2'，3' -二溴-4'，5' -二甲氧基)_苯甲基]_4，5-甲氧基苯甲醇质量浓 度为5 10%，冰水浴条件下，将三氯化铝加入到上述混合液中，三氯化铝藜芦醚 3-溴-2-[(2'，3' -二溴-4'，5' -二甲氧基)_苯甲基]_4，5-甲氧基苯甲醇摩尔 比=1.2 1 1，TLC检测，原料点消失后，将反应液倒入冰水中，萃取分液，有机相 用质量浓度3%的稀盐酸洗涤3次，无水硫酸镁干燥后减压浓缩，甲醇重结晶后得白色固 体，经过波谱分析，确证该化合物为2，3-二溴-1-(2'-溴-6' -(3〃，4〃 -二甲氧基 苯甲基)-3'，4' -二甲氧基苯甲基)_4，5-二甲氧基苯；(2)室温下，向2，3-二溴-1-(2'-溴-6'-(3〃，4〃 -二甲氧基苯甲基)-3'， 4' -二甲氧基苯甲基)_4，5-二甲氧基苯的二氯甲烷溶液中加入溴素，溴素与化合物 2，3-二溴-1-(2'-溴-6' -(3〃，4〃 -二甲氧基苯甲基)-3'，4' -二甲氧基苯 甲基)-4，5-二甲氧基苯摩尔比为2 1，TLC检测，原料点消失后，蒸干溶剂，所得 固体混合物用氯仿溶解，用质量浓度5%的Na2SO3的水溶液洗涤2次后，有机相减压 浓缩，残余固体用甲醇重结晶，得白色固体，经过波谱分析，确证该化合物为2，3-二 溴-1-(2'-溴-6' -(2〃 -溴-4〃，5〃 -二甲氧基苯甲基)-3'，4' - 二甲氧基苯甲 基)-4，5-二甲氧基苯。
6.一种权利要求1所述PTPlB抑制剂在制备治疗2型糖尿病药物中的应用，其特征 在于权利要求1所述PTPlB抑制剂是具有PTPlB酶抑制活性的化合物，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。
全文摘要
本发明涉及六种新型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抑制剂以下述六种化合物中的一种或一种以上为活性成份，六种化合物结构式如下，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C07C41/22GK102018692SQ201010192750
公开日2011年4月20日 申请日期2010年5月28日 优先权日2010年5月28日
发明者卢伟伸, 史大永, 崔永超, 范晓, 郭书举 申请人:中国科学院海洋研究所