一种异吲哚啉衍生类化合物、制备方法及应用与流程

1.本发明属于医药领域，涉及一种异吲哚啉衍生类化合物、制备方法及其在制备治疗或预防代谢性疾病如糖尿病和高血糖症的药物中的应用。


背景技术：

2.代谢综合征(超重、肥胖、ⅱ型糖尿病(type2diabetes mellitus,t2dm)、脂代谢紊乱)与心血管疾病、非酒精性脂肪性肝病和肿瘤等多种疾病直接相关，近几年来患病率急剧上升，给社会带来了日益沉重的负担。
3.数据表明，代谢性疾病如糖尿病、代谢性综合症等发病率及死亡率都处于极高的位置，其中糖尿病主要分为1型糖尿病、2型糖尿病和妊娠糖尿病等，其中2型糖尿病占百分之九十上。糖尿病是人体胰岛素分泌不足或不能正常发挥生理作用而引起的糖代谢紊乱继而引起蛋白质、脂肪、水、电解质等多种物质代谢紊乱的一种慢性综合病症。ⅰ型糖尿病源自胰腺细胞的自动免疫损伤型糖尿病病人具有胰岛素分泌能力，甚至可能产生过多，但不能有效发挥作用，使胰岛素可能处于相对缺乏状态。
4.糖尿病导致高血糖和高游离脂肪酸，启动氧化应激，而氧化应激信号通路的激活会导致胰岛素抵抗、胰岛素分泌受损和糖尿病血管病变，并且，大部分糖尿病患者都伴有肥胖和高血糖症。据统计，到2011年，仅我国确证的糖尿病患者就近一亿高居首位而全世界共有患者3.66亿，糖尿病药物市场大概有439亿美元。但是，目前市场上仍无治愈糖尿病的药物，现有抗糖尿病药物也存在很大明显的不足，如导致低血糖、肥胖、肝功能异常、增加心血管疾病和中风等死亡风险及长期使用的潜在致癌性。糖尿病患者迫切希望找到有效调节血糖平衡，并具有更好的安全性及更小的毒副作用的药物，因此，需要发展新型的针对新靶点和多靶点的抗代谢性疾病药物。
5.本发明创新性的合成了异吲哚啉衍生类化合物，可以有效降低血糖，增加胰岛素抵抗，减少脂肪含量，抗肥胖及降血糖活性显著，以期得到可以用于治疗代谢性疾病的全新化合物，现有技术并未见到相关结构的报道。


技术实现要素：

6.针对上述问题，本发明的目的是提供一种异吲哚啉衍生类化合物的制备方法和应用，此类化合物有效降低血糖，增加胰岛素抵抗，减少脂肪含量，抗肥胖及降血糖活性显著，可用于制备治疗或预防代谢性疾病的药物。为实现上述目的，本发明采用以下技术方案。
7.一种异吲哚啉衍生类化合物，其结构通式i如下：
[0008][0009]
式中：r1选自
‑
h或者
‑
ch3，r2选自
‑
h或者
‑
ch3。
[0010]
本发明另一目的为提供异吲哚啉衍生类化合物式i的合成路线为：
[0011][0012]
部分化合物的1h
‑
nmr(400mhz)和
13
c
‑
nmr(125mhz)如下：
[0013]
化合物1：1h
‑
nmr(400mhz,cdcl3)δ:1.44(s,9h),4.38(d,1h),4.48(d,1h),6.16(s,1h),6.36(d,1h),6.64(d,1h),6.73(d,1h),7.11(m,2h),7.24(m,1h),7.35(m,1h),7.77(d,1h),12.50(d,1h).
13
c
‑
nmr(125mhz,cdcl3)δ:28.27,49.59,60.95,80.53,112.48,115.08,121.72,123.67,124.12,125.00,125.69,126.1,136.55,137.78,143.93,147.3,154.16,154.71.
[0014]
化合物2：1h
‑
nmr(400mhz,cdcl3)δ:1.46(s,9h),2.00(s,3h),4.41(m,2h),6.10(m,1h),6.16(d,1h),6.74(d,1h),7.12(m,2h),7.36(m,2h),7.78(d,1h),12.49(d,1h).
13
c
‑
nmr(125mhz,cdcl3)δ:9.74,28.27,49.59,60.95,80.53,115.65,122.54,123.67,125.00,125.69,126.1,136.55,137.78,138.42,143.93,153.64,154.16.
[0015]
化合物3：1h
‑
nmr(400mhz,cdcl3)δ:1.42(s,9h),3.01(s,3h),4.41(m,2h),6.10(m,1h),6.16(d,1h),6.76(d,1h),7.09(m,2h),7.33(m,2h),7.77(d,1h),12.51(d,1h).
13
c
‑
nmr(125mhz,cdcl3)δ:9.62,28.32,49.58,60.95,80.53,115.63,122.41,123.73,125.00,125.65,126.15,136.52,137.79,138.42,143.93,153.36,155.16.
[0016]
本发明所述的一种异吲哚啉衍生类化合物具有良好的抗肥胖以及降血糖效果，能够有效降低血糖，降低胰岛素抵抗，减少脂肪含量。说明本发明所述的异吲哚啉衍生类化合
物在治疗或预防代谢性疾病如高血糖，糖尿病及肥胖中具有积极意义，可以进行更加深入的研究。
[0017]
所述的预防或治疗代谢性疾病的药物或其药学上可接受的盐或溶剂化物在制备治疗或预防代谢性疾病如糖尿病、高血糖症、肥胖的药物中的应用，特别是提供了一种异吲哚啉衍生类化合物在制备治疗或预防糖尿病、高血糖症、肥胖药物中的应用。
[0018]
与现有技术比，本发明的有益效果如下：
[0019]
本发明的化合物在治疗或预防糖尿病、高血糖症及肥胖中具有很好的效果。进一步地，从本发明提供的研究结果可以看出：本发明的化合物能够有效降低血糖，增加胰岛素抵抗，减少脂肪含量，抗肥胖及降血糖活性显著。综上所述，将本发明所述的一种异吲哚啉衍生类化合物用于制备治疗或预防代谢性疾病的药物具有很好的开发前景。
[0020]
显然，根据本发明的上述内容，按照本领域的普通技术知识和手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，还可以做出其他多种形式的修改、替换或变更。
附图说明
[0021]
图1：本发明所得异吲哚啉衍生类化合物对2型糖尿病小鼠的治疗作用。
[0022]
图2：本发明所得异吲哚啉衍生类化合物对脂肪细胞影响。
[0023]
图3：本发明所得异吲哚啉衍生类化合物对小鼠葡萄糖体内平衡的体内影响。
具体实施方式
[0024]
下列合成实例、生物测试结果可用来进一步说明本发明，但不意味着限制本发明。
[0025]
合成实例
[0026]
实施例1、化合物1的制备
[0027]
(1)1
‑
(1h
‑
咪唑
‑2‑
基)异吲哚啉
‑2‑
羧酸叔丁酯的合成：
[0028][0029]
向顶部装有搅拌器和氮气入口的4颈圆底烧瓶(250ml)中加入1
‑
(羟甲基)异吲哚啉
‑2‑
羧酸叔丁酯(9.80g，39.31mmol)和二氯甲烷(25ml)。将溶液冷却至内部温度低于5℃(范围是0
‑
5℃)。一次性加入溴化钾(0.94g，7.86mmol)在水(5ml)中的溶液。然后tempo(0.12g，0.79mmol)作为单一固体加入。在10分钟内滴加入碳酸氢钾(7.87g，78.61mmol)的水(50ml)溶液。搅拌10分钟后，在1小时内加入10wt％的次氯酸钠(29.26g)溶液，保持内部温度在0
‑
5℃之间。反应完成后，在搅拌下15分钟内加入硫代硫酸钠(3.11g，19.66mmol)的水(20ml)溶液。然后将混合物温热至室温，分液，再用二氯甲烷(20ml)萃取水相，合并有机相，减压浓缩至干，用乙腈(10ml)溶解残余物。
[0030]
将乙腈溶液冷却至低于5℃(范围是0
‑
5℃)。在1小时内将氨水(6.12ml28％水溶液)加入到体系中，保持内部温度在0
‑
5℃之间，在1小时内加入乙二醛(2.5ml，55.03mmol，40％水溶液)，保持温度搅拌19小时。反应完成后用乙酸乙酯(50ml)稀释反应物，并用饱和
食盐水洗涤有机相两次。减压浓缩至干，用甲苯和正庚烷重结晶，得到类白色固体1
‑
(1h
‑
咪唑
‑2‑
基)异吲哚啉
‑2‑
羧酸叔丁酯，8.96g，产率79.9％。
[0031]1h
‑
nmr(400mhz,cdcl3)δ:1.42(s,9h),4.34(d,1h),4.44(d,1h),6.25(s,1h),6.92(d,1h),7.02(d,1h),7.25
‑
7.45(m,4h).
13
c
‑
nmr(125mhz,cdcl3)δ:28.33,48.56,61.78,81.20,118.44,124.45,124.48,125.86,128.81,130.00,136.96,137.32,144.01,154.42.lc
‑
ms(esi,pos,ion)m/z:286.15[m+h].
[0032]
(2)1
‑
(5
‑
溴
‑
1h
‑
咪唑
‑2‑
基)异吲哚啉
‑2‑
羧酸叔丁酯的合成：
[0033][0034]
向顶部装有搅拌器的干净的烧瓶(100l)中加入1
‑
(1h
‑
咪唑
‑2‑
基)异吲哚啉
‑2‑
羧酸叔丁酯(8.96g，31.40mmol)和甲醇(25ml)。在氮气保护下将混合物在20℃下搅拌约45分钟，以确保所有固体溶解。将溶液冷却至
‑
20℃。将n
‑
溴代琥珀酰亚胺(12.30g，69.08mmol)分批加入体系中，同时保持温度低于
‑
10℃。将水(80ml)加入到反应混合物中。料液温度升至约15
‑
20℃。在约30分钟内加入另外的85ml水。在第二次加水期间，产物结晶已经开始。将体系保持在15
‑
20℃内搅拌30分钟。然后在1.5小时内加入另外的水(30ml)。过滤固体，滤饼用10体积的甲醇水溶液(甲醇:h2o＝5:8)洗涤，得到浅黄色晶体1
‑
(5
‑
溴
‑
1h
‑
咪唑
‑2‑
基)异吲哚啉
‑2‑
羧酸叔丁酯，9.37g，产率81.9％。
[0035]1h
‑
nmr(400mhz,cdcl3)δ:1.42(s,9h),4.34(d,1h),4.44(d,1h),6.25(s,1h),7.25
‑
7.45(m,4h),7.62(s,1h).
13
c
‑
nmr(125mhz,cdcl3)δ:28.33,48.56,62.01,81.20,108.79,124.45,125.86,128.45,128.81,130.00,136.96,137.32,141.44,154.42.lc
‑
ms(esi,pos,ion)m/z:364.06[m+h].
[0036]
(3)1
‑
(5
‑
溴
‑4‑
氯
‑
1h
‑
咪唑
‑2‑
基)异吲哚啉
‑2‑
羧酸叔丁酯的合成：
[0037][0038]
向1
‑
(5
‑
溴
‑
1h
‑
咪唑
‑2‑
基)异吲哚啉
‑2‑
羧酸叔丁酯(9.37g，25.72mmol)的meoh(100ml)溶液中加入ncs(3.95g，29.6mmol)，将得到的反应混合物在室温下搅拌约15小时。然后将反应混合物真空浓缩至干。残余物用水打浆两小时，过滤并用meoh和水(v/v＝9:1)的混合溶剂洗涤，并在真空40℃干燥，得到淡黄色固体1
‑
(5
‑
溴
‑4‑
氯
‑
1h
‑
咪唑
‑2‑
基)异吲哚啉
‑2‑
羧酸叔丁酯，9.93g，产率96.8％。
[0039]1h
‑
nmr(400mhz,cdcl3)δ:1.42(s,9h),4.34(d,1h),4.44(d,1h),6.30(s,1h),7.29(t,1h),7.37(m,2h),7.43(d,1h).
13
c
‑
nmr(125mhz,cdcl3)δ:28.33,48.56,62.82,81.20,
106.06,124.45,125.86,128.81,130.00,133.53,134.09,136.96,137.32,154.42.lc
‑
ms(esi,pos,ion)m/z:400.02[m+h].
[0040]
(4)1
‑
(4
‑
氯
‑
1h
‑
咪唑
‑2‑
基)异吲哚啉
‑2‑
羧酸叔丁酯的合成：
[0041][0042]
向1
‑
(5
‑
溴
‑4‑
氯
‑
1h
‑
咪唑
‑2‑
基)异吲哚啉
‑2‑
羧酸叔丁酯(9.93g，24.91mmol)的meoh(30ml)溶液中加入水(9ml)、edta(8.74g)、氨水(28％，9.35ml)和zn粉(4.89g)。将所得体系加热至45℃并在此温度下搅拌7小时。滤出剩余的zn粉，将滤液中加入乙酸乙酯(50ml)和饱和食盐水(50ml)，搅拌30分钟，分液，有机相用柠檬酸水溶液(0.5％，50ml)洗涤。在50℃下减压浓缩除去溶剂，将得到的粗产品溶于meoh(27ml)中，在室温下经1小时缓慢加入水(90ml)。养晶2小时后过滤，干燥，得到类白色固体1
‑
(4
‑
氯
‑
1h
‑
咪唑
‑2‑
基)异吲哚啉
‑2‑
羧酸叔丁酯，6.44g，产率80.9％。
[0043]1h
‑
nmr(400mhz,cdcl3)δ:1.42(s,9h),4.34(d,1h),4.44(d,1h),5.86(s,1h),7.11(s,1h),7.25
‑
7.45(m,4h).
13
c
‑
nmr(125mhz,cdcl3)δ:28.33,48.56,62.62,81.20,112.53,124.45,125.86,127.55,128.81,130.00,135.27,136.96,137.32,154.42.lc
‑
ms(esi,pos,ion)m/z:320.11[m+h].
[0044]
(5)化合物1的合成：
[0045][0046]
将1
‑
(4
‑
氯
‑
1h
‑
咪唑
‑2‑
基)异吲哚啉
‑2‑
羧酸叔丁酯(1.14g，3.58mmol)溶于20ml的h2o:etoh(1:1)的混合溶剂中。将2
‑
呋喃基硼酸(0.45g，4.00mmol)和碳酸钾(0.29g，2.10mmol)加入到该混合物中。然后加入pdnps催化剂(0.4mmol％pd)，并将混合物在氮气气氛下于60℃剧烈搅拌10分钟。将反应混合物加入到0.2mol/l氢氧化钠溶液(15ml)中并用乙酸乙酯(20ml)萃取两遍。将有机相合并，并在空气中自然挥发结晶，得到亮黄色固体产物1
‑
(4
‑
(呋喃
‑2‑
基)
‑
1h
‑
咪唑
‑2‑
基)异吲哚啉
‑2‑
碳酸叔丁酯(化合物1)，1.13g，产率90％。
[0047]
实施例2、化合物2的合成
[0048]
[0049]
将1
‑
(4
‑
氯
‑
1h
‑
咪唑
‑2‑
基)异吲哚啉
‑2‑
羧酸叔丁酯(1.60g，5.00mmol)溶于20ml的h2o:etoh(1:1)的混合溶剂中。将4
‑
甲基呋喃基
‑2‑
硼酸(0.76g，6mmol)和碳酸钾(0.69g，5.00mmol)加入到该混合物中。然后加入pdnps催化剂(0.4mmol％pd)，并将混合物在氮气气氛下于60℃剧烈搅拌10分钟。将反应混合物加入到0.2mol/l氢氧化钠溶液(30ml)中并用乙酸乙酯(40ml)萃取两遍。将有机相合并，并在空气中自然挥发结晶，得到黄色固体产物1
‑
(4
‑
(呋喃
‑2‑
基)
‑
1h
‑
咪唑
‑2‑
基)异吲哚啉
‑2‑
碳酸叔丁酯(化合物2)，1.67g，产率91.5％。
[0050]
实施例3、化合物3的合成
[0051][0052]
将1
‑
(4
‑
氯
‑
1h
‑
咪唑
‑2‑
基)异吲哚啉
‑2‑
羧酸叔丁酯(1.60g，5.00mmol)溶于20ml的h2o:etoh(1:1)的混合溶剂中。将5
‑
甲基呋喃基
‑2‑
硼酸(0.76g，6mmol)和碳酸钾(0.69g，5.00mmol)加入到该混合物中。然后加入pdnps催化剂(0.4mmol％pd)，并将混合物在氮气气氛下于60℃剧烈搅拌10分钟。将反应混合物加入到0.2mol/l氢氧化钠溶液(30ml)中并用乙酸乙酯(40ml)萃取两遍。将有机相合并，并在空气中自然挥发结晶，得到黄色固体产物1
‑
(4
‑
(呋喃
‑2‑
基)
‑
1h
‑
咪唑
‑2‑
基)异吲哚啉
‑2‑
碳酸叔丁酯(化合物3)，1.48g，产率80.9％。
[0053]
试验例1、本发明化合物对2型糖尿病小鼠的治疗作用
[0054]
购买6周龄icr小鼠，适应性饲养一周后，高脂饲料(60％脂肪)喂养三周，每周称量小鼠体重。三周后去除体重未明显增加的小鼠肥胖小鼠按85mg/kg的剂量一次性腹腔注射2％链脲佐菌素(stz)的柠檬酸溶液，高脂饲料持续喂养，三周后测定小鼠餐后两小时血糖，血糖值高于11.1mm的认为是2型糖尿病小鼠，取血糖值在15mm左右的小鼠进行进一步实验。
[0055]
取建模成功的2型糖尿病小鼠分组保证每组小鼠数量大于等于8只且每组小鼠平均血糖值比较接近。本发明所得化合物用dmso(二甲亚砜)溶解，按10mg/kg隔天腹腔给药对照组注射同样量的dmso。每天称量小鼠饲料量计算小鼠进食量每周称量小鼠体重每周检测小鼠餐后血糖连续治疗8周结果如图1所示，可以发现使用本发明所得化合物治疗2型糖尿病都具有很好的降低血糖浓度的作用。
[0056]
试验例2、本发明所得化合物对脂肪细胞的影响。
[0057]
苏木精
‑
伊红染色法(hematoxylin
‑
eosinstaining)，简称he染色法，石蜡切片技术里常用的染色法之一。结肠组织投入预先配好的固定液中(10％福尔马林，bouin氏固定液)，使用由低浓度到高浓度酒精作脱水剂，逐渐脱去组织块中的水份。再将组织块置于透明剂二甲苯中透明，以二甲苯替换出组织块的中酒精。将已透明的组织块置于已溶化的石蜡中，放入溶蜡箱保温。待石蜡完全浸入组织块后进行包埋。将包埋好的蜡块固定于切片机上，切成薄片，一般为5—8微米厚。切下的薄片往往皱折，要放到加热的水中烫平，再贴到载玻片上，放45℃恒温箱中烘干。染色前，用二甲苯脱去切片中的石蜡，再经由高浓度到低浓度酒精，最后入蒸馏水，进行h&e染色。he染色过程是将已入蒸馏水后的切片放入苏木精水溶液中染色数分钟。酸水及氨水中分色，各数秒钟。流水冲洗1小时后入蒸馏水片刻。入70％
和90％酒精中脱水各10分钟。入酒精伊红染色液染色2—3分钟。染色后的切片经纯酒精脱水，再经二甲苯使切片透明。将已透明的切片滴上加拿大树胶，盖上盖玻片封固。待树胶略干后，贴上标笺，显微镜下拍照观察。
[0058]
结果如图2所示，2型糖尿病小鼠脂肪细胞体积较正常小鼠脂肪细胞体积相比有一定的增大体现了2型糖尿病小鼠肥胖的特点而在治疗过程中本发明化合物对型糖尿病小鼠脂肪细胞的体积减小有一定的效果。
[0059]
试验例3、本发明所得化合物对小鼠葡萄糖体内平衡的影响。
[0060]
使用口服葡萄糖耐量实验(ogtt)观察本发明所得化合物对小鼠葡萄糖体内平衡的影响。将8周大的雄性c57bl/6n小鼠禁食18小时并将其随机分组(n＝8)。通过一种管饲针将本发明所得化合物口服传递给药(以100ul的体积p.o.给药)。在给予试验化合物30分钟后，以5g/kg的剂量给小鼠口服葡萄糖。在所示的时间点用glucometerelitexl(bayer)来测定血糖水平。结果如图3，本发明所得化合物可以有效的降低了小鼠的血糖。
[0061]
以上说明本发明所制备的化合物在代谢性疾病如糖尿病和高血糖症的预防和治疗中有积极意义，为代谢调节剂的药物研发提供了一条新的研究思路。