一种防治阿尔茨海默病及引起认知障碍的相关疾病的药物组合物

本发明属于医药领域，涉及一种防治阿尔茨海默病及引起认知障碍的相关疾病的药物组合物。

背景技术：

1、阿尔茨海默病(alzheimer's disease,ad)，又称为原发性老年痴呆症，是一种常见的中枢神经系统退行性疾病，以记忆功能障碍、语言功能下降、认知功能丧失为主要临床症状。ad病情会进行性加重，由最初的短期记忆障碍发展为痴呆，进而机体功能丧失，最终导致死亡。据统计，目前世界上ad患者已达到0.5亿人，占所有痴呆病例的50％～75％，且每3秒就会增加1人，到2050年患ad的人数预计会增加3倍以上，而我国ad患者将达2800万。ad患病人数的爆发式增长，给患者、家人、家庭以及社会带来沉重的负担和艰巨的挑战。

2、小檗碱等生物碱类化合物具有显著抑制乙酰胆碱酯酶活性的功能，是治疗ad最有前途的候选药物之一[jiang y,gao h,turdu g.traditional chinese medicinal herbsas potential ache inhibitors for anti-alzheimer’s disease:a review.bioorganicchemistry 2017,75:50-61.]。近年来一系列研究表明，生物碱类成分能够抑制病原菌生长，调节肠道菌群紊乱[dey a,bhattacharya r,mukherjee a,pandey dk.naturalproducts against alzheimer’s disease:pharmaco-therapeutics andbiotechnological interventions.biotechnology advances 2017,35(2):178-216.]。此外，通过考察300名糖尿病患者小檗碱和双歧杆菌联合用药效果发现，联合用药组患者降糖效果较单独小檗碱或单独双歧杆菌给药组显著，小檗碱可以促进双歧杆菌增殖，具有明显的协同增效作用[ming j,xu sy,liu c,liu xy,jia ah,ji qh.effectiveness andsafety of bifidobacteria and berberine in people with hyperglycemia:studyprotocol for a randomized controlled trial.trials 2018,9:72.]。同时，小檗碱类生物碱能够促进双歧杆菌、乳酸杆菌等菌株的生长(p<0.01，增长率分别提高约40％及35％)，改善认知功能障碍[hussain g,rasul a,anwar h,aziz n,razzaq a,wei w,ali m,li j,li xm.role of plant derived alkaloids and their mechanism inneurodegenerative disorders.international journal of biological sciences2018,14(3):341-357；崔祥,陶金华,江曙,魏晓燕,徐君,钱大玮,段金廒.黄连提取物与肠道菌群的相互作用研究.中草药2018,49(9):2103-2107]。小檗碱通过促进益生菌生长，调节患者的菌群平衡，改善肠道微生态的功能，逆转直肠癌、ad等疾病的发展[kumar a,thotakura pl,tiwary bk,krishna r.target identification in fusobacteriumnucleatum by subtractive genomics approach and enrichment analysis of host-pathogen protein-protein interactions.bmc microbiology 2016,16:84.]。小檗碱还能够同时进行靶向淀粉样蛋白沉积、tau蛋白的过度磷酸化、自噬清除来减轻ad小鼠模型的认知功能下降，但其治疗ad的作用机制目前仍在积极的探索研究中[chen y,chen yl,liang yb,chen hd,ji xy,huang m.berberine mitigates cognitive decline in analzheimer's disease mouse model by targeting both tau hyperphosphorylationand autophagic clearance.biomedicine&pharmacotherapy 2020,121:109670.]。

3、2019年之前，全球范围内仅有5款以上述治疗机制研发的药物获fda批准上市，包括他克林(副作用过大，如今已不用)、多奈哌齐、卡巴拉汀、加兰他敏和美金刚；中国研制用于治疗ad的天然药物石杉碱甲已在临床上应用，然而这些药物仅可以轻度改善患者的认知功能障碍，且效果都不明显，无法阻止或者延缓ad病情的进展。

技术实现思路

1、本发明的目的在于解决现有单一的小檗碱及其类似物或二甲双胍在临床疗效及治疗范围的不足，提供一种阿尔茨海默病及引起认知障碍的相关疾病治疗疗效优于单一化合物的新颖生物碱，以及该新颖生物碱与二甲双胍的药物组合物。

2、一方面，本发明提供一种新颖生物碱。

3、本发明所提供的新颖生物碱2-羟基-4-甲氧基-7,8-二氢-2h-[1,3]二噁烷[4,5-g]噁丁并[2',3':5,6]异喹啉并[3,2-a]异喹啉-6-鎓(2-hydroxy-4-methoxy-7,8-dihydro-2h-[1,3]dioxolo[4,5-g]oxeto[2',3':5,6]isoquin olino[3,2-a]isoquinolin-6-ium，dmq)，其结构式如式i所示：

4、

5、上述式i所示新颖生物碱可通过提取法制得：

6、将黄连药材粉碎后，用90％-98％(具体可为95％)乙醇溶液回流提取，收集提取液，将滤渣用65％-75％(具体可为70％)乙醇溶液提取，收集提取液，浓缩所得提取液至无醇味，合并浸膏，调节此浸膏ph至9.8-10.2(具体可为10)，氯仿萃取，所得氯仿溶液经浓缩得到氯仿层，采用硅胶柱对所得氯仿层进行分离，其中，采用ch2cl2/meoh-1％氨水体系(ch2cl2与含1％体积氨水的甲醇的混合液)梯度洗脱(洗脱程序为：ch2cl2-meoh 0-30min体积比为15:1、30min-60min体积比为10:1、60min-90min体积比为8:1、90min-120min体积比为6:1、120min-150min体积比为4:1、150min-180min体积比为2:1和180min-210min体积比为1:1)，所得流分(第150-210min的流出液)再经sephadex lh-20柱层析分离(以70％甲醇-30％水混合溶液作为流动相，60min)得到式i所示新颖生物碱。

7、上述方法中，90％-98％乙醇溶液的体积与黄连的重量比可为5-8ml:1g，具体可为5ml:1g。

8、所述回流提取可进行多次，具体可进行两次。

9、65％-75％乙醇体积与黄连的重量比可为5-8ml:1g，具体可为5ml:1g。

10、所述氯仿提取可进行多次，具体可进行三次。

11、每次所用氯仿的体积为ph调节后体积的1.0-1.2倍，具体可为1.0倍。经液相考察发现所得氯仿层生物碱成分种类较为丰富，微量成分均衡，故对氯仿层进行分离。

12、式i所示新颖生物碱也可按照如下合成路线图通过包括如下步骤的方法制备得到：

13、(1)2-(1,3-苯并二氧杂环戊烯-5-基)乙胺和2,2-二甲氧基乙醛在三氟乙酸作用下，反应生成中间体1；

14、(2)中间体1与4-溴-2,5-二甲氧基苯甲醛，在三乙酰氧基硼氢化钠催化下在酸性条件下发生还原反应偶联成中间体2；

15、(3)中间体2利用三氟甲磺酸在有机溶剂中反应，获得中间体3；

16、(4)随后发生去甲氧基反应生成中间体4；

17、(5)中间体4与n,n-二甲基甲酰胺和丁基锂经过醛基化反应，得到中间体5；

18、(6)中间体5经过脱甲基反应，得到中间体6；

19、(7)中间体6发生氧化反应环合得到式i所示新颖生物碱；

20、

21、上述方法步骤(1)中，2-(1,3-苯并二氧杂环戊烯-5-基)乙胺和2,2-二甲氧基乙醛的摩尔比可为1:1.1～3。

22、所述反应在有机溶剂中进行，所述有机溶剂具体可为二氯甲烷。

23、所述反应的温度可为18～45℃，时间可为0.5～3h。

24、上述方法步骤(2)中，中间体1与4-溴-2,5-二甲氧基苯甲醛的摩尔比可为1:1.1～2。

25、反应的温度可为102～171℃，时间可为4～6h。

26、反应在乙酸存在下进行。

27、反应在有机溶剂中进行，所述有机溶剂具体可为甲醇。

28、上述方法步骤(3)中，所述有机溶剂具体可为二氯甲烷。

29、中间体2与三氟甲磺酸的摩尔比可为1:1.5～3.0。

30、所述反应的温度可为80～110℃，时间可为2～4h。

31、上述方法步骤(4)中，所述去甲氧基反应在有机溶剂中进行，所述有机溶剂具体可为乙醇。

32、所述去甲氧基反应在i2和乙酸钾存在下进行。

33、中间体3与i2、乙酸钾的摩尔比依次可为1：1.1-1.5：1～20。

34、所述反应的温度可为100～140应，时间可为10～20h。

35、上述方法步骤(5)中，中间体4与n,n-二甲基甲酰胺、丁基锂的摩尔比可依次为1：1.2～2.5：1.0-1.5。

36、所述反应的温度可为80～110应，时间可为3～4h。

37、上述方法步骤(6)中，所述脱甲基反应在氯化铝与碘化钾存在下进行。

38、中间体5与碘化钾、氯化铝的摩尔比依次可为1：1～5.0：1.0-1.2。

39、反应温度可为20～35℃，时间可为2～3h。

40、上述方法步骤(7)中，所述氧化反应环合在uv下、对甲苯磺酸存在下进行。

41、所述氧化反应环合的反应温度可为150～200℃，时间可为7～8h。

42、式i所示新颖生物碱在制备防治阿尔茨海默病及引起认知障碍的相关疾病的药物中的应用也属于本发明的保护范围。

43、另一方面，本发明提供一种以式i所示新颖生物碱为活性成分的药物组合物。

44、所述药物组合物可进一步包含药学上可接受的载体、辅剂。

45、此外，本发明还提供一种以式i所示新颖生物碱和二甲双胍为活性成分的药物组合物。该组合物与单一药物相比，能够使得小鼠实验潜伏期明显缩短，穿越平台次数与象限内游泳时间明显延长，显著改善了小鼠的学习记忆能力，同时能降低ad小鼠脑内淀粉样蛋白沉积；能够进一步促进自噬相关因子lc3i蛋白在脑组织中的表达；对双歧杆菌shq1生长促进作用明显。实验结果表明：式i所示新颖生物碱和二甲双胍经组合后可以产生协同增效作用，可用于制备防治阿尔茨海默病及引起认知障碍的相关疾病的药物。

46、本发明所提供的药物组合物，式i所示新颖生物碱与二甲双胍的重量比为1:0.1至1:20，优选为1:0.1、1:0.5、1:1.0、1:1.2、1:1.5、1:1.8、1:2.0、1:3.0、1:4.0、1:5.0、1:10.0、1:20.0，更优选为1:1.2或1:1.5。

47、上述药物组合物在制备防治阿尔茨海默病及引起认知障碍的相关疾病的药物中的应用也属于本发明的保护范围。

48、有益效果

49、本发明的式i所示新颖生物碱具备较强的乙酰胆碱酯酶抑制活性，其药效优于小檗碱和阳性药加兰他敏。小鼠试验表明，式i所示新颖生物碱、式i所示新颖生物碱与二甲双胍组合物均能改善小鼠认知功能障碍，提高小鼠学习记忆能力，预防ad小鼠脑内淀粉样蛋白沉积，减缓ad的发病进程；同时，式i所示新颖生物碱、式i所示新颖生物碱与二甲双胍组合物还能够促进自噬相关因子lc3i蛋白在脑组织中的表达，组合物促进表达的作用更为显著。另外，式i所示新颖生物碱、式i所示新颖生物碱与二甲双胍组合物对双歧杆菌shq1生长促进作用明显，药物组合物较单一新颖生物碱促进作用更为显著。机制研究表明，式i所示新颖生物碱、式i所示新颖生物碱与二甲双胍组合物是通过作用于鸟嘌呤、尿苷酸、12-氧代植物二烯酸、哌啶酸等代谢物调控组氨酸代谢通路、核黄素代谢通路、烟酸盐及烟酰胺代谢通路达到改善ad小鼠认知功能障碍。

50、总之，本发明式i所示新颖生物碱、式i所示新颖生物碱与二甲双胍组合物能够用于治疗阿尔茨海默病及引起认知障碍的相关疾病，组合物之间存在协同增效，具备良好应用前景。