具有胆碱酯酶抑制活性的异色满-4-酮类衍生物、其制备方法及医药用图
【技术领域】
[0001] 本发明涉及药物化学领域，具体涉及一类基于异色满-4-酮的衍生物及其制备方 法。本发明还公开了含有所述化合物的药用组合物和所述化合物通过抑制胆碱酯酶活性而 用于治疗阿尔茨海默病或其他与胆碱酯酶抑制剂相关疾病或病症中的应用。
【背景技术】
[0002] 阿尔茨海默病简称AD，是一种神经系统退行性疾病。其临床表现为逐渐出现记忆 力减退，认知功能障碍，行为异常和社交障碍。目前全球有2400万的AD患者，这个数目预 计到2020年会达到4200万，阿尔茨海默病已成为继心脏病、癌症、中风之后的第四大致死 性疾病。AD的病因及发病机制目前尚不完全清楚。目前用于治疗AD的药物主要是基于胆 碱能假说。该假说认为，AD发病的主要原因是中枢神经系统中乙酰胆碱（ACh)的缺失。AD 病理过程中，脑内ACh的运输、合成、释放、摄取减少，是造成AD患者学习和记忆力衰退的重 要病因。乙酰胆碱酯酶抑制剂（AChEI)是目前临床上主要用于治疗AD的药物，其疗效明确， 应用广泛。
[0003] 目前，乙酰胆碱酯酶的3D结构已经被阐明。乙酰胆碱酯酶有两个主要的作用位 点，分别是中心催化位点（CAS)和外周阴离子部位（PAS)。其中CAS部位主要与乙酰胆碱酯 酶的催化活性相关，PAS部位与A β的聚集相关。乙酰胆碱酯酶的PAS会催化A β纤维构 型发生改变，使其形成折叠，这种折叠加快了 Αβ的聚集。因此，作用于PAS的乙 酰胆碱酯酶抑制剂可以降低Αβ的聚集，使Αβ更容易清除。可以同时作用于乙酰胆碱酯 酶的CAS部位和PAS部位的药物开发策略已经成为治疗AD的一个新的研究方向。
【发明内容】
[0004] 本发明公开了一类异色满-4-酮的衍生物及其制备方法，药效学实验证明，本发 明的化合物可以作为双作用位点的乙酰胆碱酯酶抑制剂。
[0005] 本发明的化合物结构如通式I所示
[0007] 其中：
[0008] (R) n代表η个取代基R，其中若η = 1则R，或若η大于1则每个取代基R彼此独 立地代表甲基，甲氧基，苄氧基，二甲基氨基，卤素取代基，其中R'选自氢，卤素，硝基，甲氧 基，甲基，氰基；其中X选自卤素取代基。
[0009] 所述通式I的化合物，优选自：
[0010] (R) n代表η个取代基R，其中若η = 1则R代表甲氧基，或若η大于1则每个取代 基R彼此独立地代表甲氧基。η = 1-2。
[0011] R'选自氢，甲氧基，氟，氯，硝基。
[0012] X 选自 Br。
[0013] 具体来讲，通式I中所述的化合物进一步优选自下列化合物：
[0014] (Z)-I-苄基-4-((7,8-二甲氧基-4-氧代异苯并二氢吡喃-3-亚基）甲基）吡 啶 _1_鐵溴化物；
[0015] (Z)-4-((7,8-二甲氧基-4-氧代异苯并二氢吡喃-3-亚基）甲基）-1-(2-氟苄 基）吡啶-1-鑰溴化物；
[0016] (Z)-4-((7,8-二甲氧基-4-氧代异苯并二氢吡喃-3-亚基）甲基）-1-(3-氟苄 基）吡啶-1-鑰溴化物；
[0017] (Z)-4-((7,8-二甲氧基-4-氧代异苯并二氢吡喃-3-亚基）甲基）-1-(4-氟苄 基）吡啶-1-鑰溴化物；
[0018] (Z)-4-((7,8-二甲氧基-4-氧代异苯并二氢吡喃-3-亚基）甲基）-1-(2-甲氧基 苄基）吡啶-1-鑰溴化物；
[0019] (Z)-4-((7,8-二甲氧基-4-氧代异苯并二氢吡喃-3-亚基）甲基）-1-(3-甲氧基 苄基）吡啶-1-鑰溴化物；
[0020] (Z)-4-((7,8-二甲氧基-4-氧代异苯并二氢吡喃-3-亚基）甲基）-1-(4-甲氧基 苄基）吡啶-1-鑰溴化物；
[0021] (Z)-4-((7,8-二甲氧基-4-氧代异苯并二氢吡喃-3-亚基）甲基）-1-(2-氯苄 基）吡啶-1-鑰溴化物；
[0022] (Z)-4_((7,8-二甲氧基-4-氧代异苯并二氢吡喃-3-亚基）甲基）-1-(3-氯苄 基）吡啶-1-鑰溴化物；
[0023] (Z)-4_((7,8-二甲氧基-4-氧代异苯并二氢吡喃-3-亚基）甲基）-1-(4-氯苄 基）吡啶-1-鑰溴化物；
[0024] (Z)-4-((7,8-二甲氧基-4-氧代异苯并二氢吡喃-3-亚基）甲基）-1_ (2-硝基苄 基）吡啶-1-鑰溴化物；
[0025] (Z)-4-((7,8-二甲氧基-4-氧代异苯并二氢吡喃-3-亚基）甲基）-1-(3-硝基苄 基）吡啶-1-鑰溴化物；
[0026] (Z)-4-((7,8-二甲氧基-4-氧代异苯并二氢吡喃-3-亚基）甲基）-1_ (4-硝基苄 基）吡啶-1-鑰溴化物；
[0027] (Z)-I-苄基-4-((7-甲氧基-4-氧代异苯并二氢吡喃-3-亚基）甲基）吡啶-1-鑰 溴化物；
[0028] (Z) -1- (2-氟苄基）-4- ((7-甲氧基-4-氧代异苯并二氢吡喃-3-亚基）甲基）吡 啶_1_鐵溴化物；
[0029] (Z) -1- (3-氟苄基）-4- ((7-甲氧基-4-氧代异苯并二氢吡喃-3-亚基）甲基）吡 啶_1_鐵溴化物；
[0030] (Z) -1- (4-氟苄基）-4- ((7-甲氧基-4-氧代异苯并二氢吡喃-3-亚基）甲基）吡 啶_1_鐵溴化物；
[0031] (Z)-l_(2-甲氧基苄基）-4-((7-甲氧基-4-氧代异苯并二氢吡喃-3-亚基）甲 基）吡啶-1-鑰溴化物；
[0032] (Z)-1-(3-甲氧基苄基）-4-((7-甲氧基-4-氧代异苯并二氢吡喃-3-亚基）甲 基）吡啶-1-鑰溴化物；
[0033] (Z)-1-(4-甲氧基苄基）-4-((7-甲氧基-4-氧代异苯并二氢吡喃-3-亚基）甲 基）吡啶-1-鑰溴化物；
[0034] (Z) -1- (2-氯苄基）-4- ((7-甲氧基-4-氧代异苯并二氢吡喃-3-亚基）甲基）吡 啶_1_鐵溴化物；
[0035] (Z) -1- (3-氯苄基）-4- ((7-甲氧基-4-氧代异苯并二氢吡喃-3-亚基）甲基）吡 啶_1_鐵溴化物；
[0036] (Z) -1- (4-氯苄基）-4- ((7-甲氧基-4-氧代异苯并二氢吡喃-3-亚基）甲基）吡 啶_1_鐵溴化物；
[0037] (Z) -1- (2-硝基苄基）-4- ((7-甲氧基-4-氧代异苯并二氢吡喃-3-亚基）甲基） P比啶_1_鐵漠化物；
[0038] (Z) -1- (3-硝基苄基）-4- ((7-甲氧基-4-氧代异苯并二氢吡喃-3-亚基）甲基） P比啶_1_鐵漠化物；
[0039] (Z) -1- (4-硝基苄基）-4- ((7-甲氧基-4-氧代异苯并二氢吡喃-3-亚基）甲基） P比啶_1_鐵漠化物。
[0040] 本发明涉及如通式I所示的化合物以及其药学上可接受的盐及溶剂合物。
[0041] 本发明通式I所示的化合物的制备方法如下：
[0043] (R)JP R'，X 的定义同前。
[0044] 本发明化合物都可以用上述或类似上述的制备方法制备得到，根据取代基的不同 和取代基位置的不同选用相应的原料即可。
[0045] 所述制备方法包括如下步骤：
[0046] a)在氮气保护下，将化合物II溶于无水溶剂中，降温后缓慢滴加锂试剂，反应 2-3小时。所述无水溶剂包括四氢呋喃，乙醚，二氧六环，优选四氢呋喃；所述锂试剂包括 n-BuLi，t-BuLi，s-BuLi，Mes-Li，苯基锂，甲基锂，优选n-BuLi。有机锂试剂用量可以为化 合物II的1~3倍当量，优选1.2倍当量。反应温度选自-KKTC~0°C，优选-78°C。
[0047] 具体地，在氮气保护下，将化合物II溶于无水THF中，降温至_78°C后缓慢滴加 1. 2倍当量的n-BuLi，于-78°C反应2小时，得到异色满-4-酮类衍生物III。
[0048] b)化合物III与吡啶甲醛在碱性条件下缩合，其中所述碱可为如碳酸钾、碳酸钠、 碳酸氢钠、碳酸氢钾、氢氧化钠、氢氧化钾、甲醇钠、乙醇钠等，反应温度为25-60°C，反应时 间为1-10小时；
[0049] 具体地，将化合物III和吡啶甲醛置于等体积的DMF和10%碳酸钾水溶液中，室温 下搅拌1. 5小时至产物析出，抽滤得产物V。
[0050] c)化合物V与相应取代的溴苄VI在非质子性溶剂中经亲核取代反应生成化合物 VII，其中所用溶剂为乙腈、二氯甲烷、丙酮或四氢呋喃，反应温度为40-80°C，反应时间为 1-3小时；
[0051] 具体地，将化合物V与等当量的溴苄VI溶于于乙腈中，加热至80°C，在此温度下搅 拌1小时后，冷却至室温，抽滤得目标产物VII。
[0052] 下面是本发明化合物的部分药理学实验及数据：
[0053] -，乙酰胆碱酯酶和丁酰胆碱酯酶抑制活性
[0054] 实验方法：AChE和BuChE抑制活性测试方法为ElIman法。将化合物溶解于DMSO 中，依次用缓冲液A稀释至所需浓度，控制所配置溶液中的DMSO含量低于1 %。往96孔板 中依次加入160 μ LI. 5mM的DTNB，50 μ L的AChE (0. 22U/mL，用缓冲液B制得）和10 μ L不 同浓度抑制剂。37°(：下孵育1〇1^11，然后快速加入3(^1^碘代乙酰胆碱（151111)。在4051^ 波长下测定〇, 60,120和180s的吸光度变化。丁酰胆碱酯酶的测定方法与乙酰胆碱酯酶 类似，将所用的乙酰胆碱酯酶替换为丁酰胆碱酯酶（〇. 12U/mL，用缓冲液B制得），同时将 底物碘代乙酰胆碱替换为硫代碘化丁酰胆碱（15mM)，其它条件保持不变。抑制率的计算公 式为：[1_(实验组吸光度变化/空白组吸光度变化）]X 100%。选择化合物的五至七个 浓度测定酶的抑制率（〇. 001-100 μ M)并以该化合物摩尔浓度的负对数与酶抑制率进行线 性回归，求得抑制率为50%时的摩尔浓度即为该化合物的IC5。值。每个实验重复三次，实 验结果表达为平均值土SEM。缓冲液A :50mM三羟甲基氨基甲烷盐酸盐（Tris-HCl)，pH = 8. 0,0· IM NaCl，0. 02M MgCl2 ·6Η20 ;缓冲液 B :50mM Tris-HCl，pH = 8. 0,0· 1% w/vbovine serum albumin (BSA)。本发明乙酰、丁酰胆碱酯酶抑制活性及选择性指数见表1。
[0055] 表1 :部分化合物的乙酰胆碱酯酶和丁酰胆碱酯酶抑制活性及选择性指数
[0059] a)IC5〇：means±SEM of three experiments
[0060] b) SI = IC50 (BuChE) /1C50 (AChE) ·
[0061] c) IC50> 100 μ M (highest concentration tested) ·
[0062] 从表1可知，本发明化合物对乙酰胆碱酯酶和丁酰胆碱酯酶均具有显著的抑制作 用。大部分化合物对乙酰胆碱酯酶和丁酰胆碱酯酶的抑制活性和选择性优于阳性药多奈哌 齐或加兰他敏。说明本发明所公开的化合物对胆碱酯酶具有好的抑制作用。
[0063] 二，优选化合物对乙酰胆碱酯酶的动力学研究
[0064] 用Ellman法对代表性化合物VIId进行酶动力学研究。在乙酰胆碱酯酶动力学 试验中，选择化合物VIId的四个不同浓度作为动力学研究，其浓度分别为18、9. 0、4. 5和 OnM。往96孔板中依次加入160 μ L的I. 5mM的DTNB，50 μ L的AChE (0. 22U/mL