N-乙酰半胱氨酸衍生物或其可药用的盐、制备方法及用途

本发明涉及生物医药领域，特别涉及n-乙酰半胱氨酸衍生物或其可药用的盐、制备方法及用途。

背景技术：

n-乙酰半胱氨酸(nac)已被证实是一类效果明确的抗氧化剂，在呼吸系统、肝脏、甲状腺等疾病甚至肿瘤治疗中被广泛使用。nac在细胞内脱乙酰基生成cys；后者是体内合成还原型谷胱甘肽(gsh)的关键原料，而gsh是细胞内至关重要的非酶类抗氧化物，同时也是许多抗氧化酶的底物；nac还可以利用结构中的游离巯基直接发挥抗氧化作用；另外有报道称，nac还参与体内蛋白质的s-过硫化，进而调节部分蛋白质的命运及功能，影响氧化应激信号通路。但值得注意的是，游离巯基本身稳定性不理想，易发生二聚化或氧化，这影响了nac给药后的药理作用。为此，可以选用适当的前药策略先将巯基保护，保证其在体外具有理想的稳定性；而在体内又能够释放出活性巯基产物。

技术实现要素：

发明目的：本发明目的是提供n-乙酰半胱氨酸衍生物或其可药用的盐。

本发明另一目的是提供所述n-乙酰半胱氨酸衍生物或其可药用的盐制备方法及医药用途。

技术方案：本发明提供如式(i)所示结构的n-乙酰半胱氨酸衍生物或其可药用的盐，

r¹选自：h或c1-c8烷基；

r²选自：h或甲基；

r³选自：h或甲基；

r⁴选自：h或c1-c4烷基；

ar选自：苯基、x取代苯基、1-萘基或2-萘基；

x选自：氟、氯、溴、碘、氰基、硝基、三氟甲基或甲砜基。

进一步地，r¹选自：h、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基或异丁基；

r²选自：h或甲基；

r³选自：h或甲基；

r⁴选自：h、甲基或乙基；

ar选自：苯基或x取代苯基；

x选自：氟、氯、溴、碘、氰基、硝基、三氟甲基或甲砜基。

进一步地，

所述如式(i)所示结构的n-乙酰半胱氨酸衍生物或其可药用的盐，为如下任一种：

一种药物组合物，其含有治疗有效量的所述如式(i)所示结构的n-乙酰半胱氨酸衍生物或其可药用的盐，及药学上可接受的载体或辅料。

所述如式(i)所示结构的n-乙酰半胱氨酸衍生物或其可药用的盐的制备方法，合成路线如下所示：

其中，所述r¹、r²、r³、r⁴、ar、x的定义如前；y选自：氯、溴或碘；g选自：

(1)化合物ii发生卤代反应得到化合物iii；

(2)化合物iii经硫脲取代反应得到化合物iv；

(3)化合物iv经脱保护反应得到化合物v；

(4)化合物v与化合物vi偶联，得到化合物i。

进一步地，所述步骤(1)中化合物ii的制备可参照现有文献cn110305036；所采用的溶剂：正己烷、环己烷、苯、甲苯、二氯甲烷、氯仿、四氢呋喃、乙酸乙酯或者用这些溶剂任选组成的混合溶剂；所采用的卤代试剂为氯化氢、氯化亚砜、三氯化磷、溴化氢、三溴化磷或碘化氢；卤代试剂当量为0.1至10当量，优选1至3当量；反应温度为-20℃至60℃，优选温度为0℃至40℃。

进一步地，所述步骤(2)中所采用的溶剂：二氯甲烷、氯仿、乙酸乙酯、乙腈、四氢呋喃、丙酮、2-丁酮、甲醇、乙醇、异丙醇、乙二醇二甲醚、n，n-二甲基甲酰胺、n，n-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、n-甲基吡咯烷酮、水或者用这些溶剂任选组成的混合溶剂；反应温度为-20℃至100℃，优选温度为0℃至50℃。

进一步地，所述步骤(3)中所采用的溶剂：二氯甲烷、乙酸乙酯、氯仿、乙腈、四氢呋喃、丙酮、2-丁酮、乙二醇二甲醚、n，n-二甲基甲酰胺、n，n-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、n-甲基吡咯烷酮、水或者用这些溶剂任选组成的混合溶剂；所采用的脱保护试剂为氨水、乙醇胺、正丁基胺、正己基胺、三乙胺、二异丙基乙基胺、硫代硫酸钠、焦硫酸钠、亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、连二亚硫酸钠或用这些试剂任选组成的混合试剂；反应温度为-20℃至100℃，优选温度为20℃至80℃。

进一步地，所述步骤(4)中化合物iv的制备可参照现有文献acsmacrolett.2020，9，606-612及j.am.chem.soc.2020，142，4309-4316；所采用的溶剂：二氯甲烷、氯仿、乙酸乙酯、乙腈、四氢呋喃、丙酮、2-丁酮、甲醇、乙醇、异丙醇、乙二醇二甲醚、n，n-二甲基甲酰胺、n，n-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、n-甲基吡咯烷酮、水或者用这些溶剂任选组成的混合溶剂；所采用的添加剂为：氨水、乙醇胺、正丁基胺、正己基胺、三乙胺、二异丙基乙基胺、乙酸、丙酸、丁酸或苯甲酸；添加剂当量为0至10当量，优选0至3当量；反应温度为-20℃至100℃，优选温度为0℃至50℃。

如式(i)所示结构的n-乙酰半胱氨酸衍生物或其可药用的盐在抗氧化应激的药物中的用途。

有益效果：该类衍生物具有出色的体外稳定性，显著优于nac，且在氧化应激模型中表现出理想药效，优于nac；本发明还提供所述衍生物及其中间体的制备方法、药物组合物及其医药用途。

附图说明

图1为化合物i-4的1hnmr谱图；

图2为化合物i-6的1hnmr谱图。

具体实施方式

实施例1

化合物iii-1的合成：将ii-1(640mg，2.51mmol)置于干燥的圆底烧瓶(50ml)，加入二氯甲烷(15ml)，在冰浴条件下逐滴滴加pbr3(339mg，1.25mmol)。至原料反应完全，加入饱和碳酸氢钠溶液(30ml)，用dcm(3×20ml)萃取，合并有机相，饱和食盐水洗，无水硫酸钠干燥。所得粗品经柱层析(石油醚∶乙酸乙酯＝2∶1)得到浅黄色固体(702mg，产率88％)并直接用于下一步反应。

化合物v-1的合成：化合物iii-1(636mg，2mmol)、硫脲(183mg，2.4mmol)与thf(20ml)置于干燥的圆底烧瓶(50ml)，室温搅拌5h。抽滤得到粗产物iv-1，无需纯化直接进行下一步。将iv-1粗品置于封管中，加入na2s2o5(760mg，4mmol)、二氯甲烷(15ml)与h2o(15ml)。油浴加热至50℃至tlc监测iv-1反应完全。用dcm(3×20ml)萃取，合并有机相，饱和食盐水洗，无水硫酸钠干燥。所得粗品经柱层析(石油醚∶乙酸乙酯＝2∶1)得到黄色固体v-1(449mg，产率89％)。

化合物i-1的合成：化合物v-1(273mg，1.06mmol)与化合物vi-1(288mg，1.06mmol)置于双颈烧瓶，加入甲醇(10ml)、三乙胺(10mg，10％)，室温搅拌过夜；直接减压蒸除溶剂，粗品经柱层析(二氯甲烷∶甲醇＝10∶1)，得浅黄色固体化合物i-1(292mg，产率64％)。¹hnmr(300mhz，dmso)δ12.88(s，1h)，10.95(s，1h)，8.26(d，j＝8.0hz，1h)，8.12-7.99(m，2h)，7.90-7.52(m，5h)，7.35(d，j＝8.2hz，2h)，4.48(t，j＝7.6hz，1h)，3.97(s，2h)，3.03(dd，j＝13.6，4.6hz，1h)，2.83(dd，j＝13.5，9.0hz，1h)，1.87(s，3h).

实施例2

参照实施例1的方法，将实施例1中的起始原料ii-1替换为ii-2，制得化合物i-2。¹hnmr(300mhz，dmso-d6)δ12.85(s，1h)，10.99(s，1h)，8.32(d，j＝8.1hz，1h)，8.06-7.96(m，2h)，7.89-7.79(m，2h)，7.76-7.59(m，2h)，7.44-7.26(m，2h)，4.50(td，j＝8.6，4.5hz，1h)，3.97(s，2h)，3.01(dd，j＝13.6，4.7hz，1h)，2.82(dd，j＝13.6，9.1hz，1h)，1.88(s，3h).

实施例3

参照实施例1的方法，将实施例1中的起始原料ii-1替换为ii-3，在步骤(4)中将三乙胺替换为乙酸，将溶剂从甲醇替换为甲醇与四氢呋喃混合溶剂(1∶1v/v)，最终制得化合物i-3。¹hnmr(300mhz，dmso-d6)δ11.01(s，1h)，8.22(dd，j＝9.4，2.9hz，3h)，8.06(d，j＝8.3hz，2h)，7.73(d，j＝8.4hz，2h)，7.35(d，j＝8.2hz，2h)，4.46(td，j＝8.5，4.6hz，1h)，3.97(s，2h)，3.03(dd，j＝13.5，4.7hz，1h)，2.84(dd，j＝13.5，8.9hz，1h)，1.87(s，3h).

实施例4

参照实施例1的方法，将实施例1中的起始原料ii-1替换为ii-4，制备得到化合物iv-4。

化合物v-4的合成：化合物iv-4粗品(445mg，约1mmol)置于圆底烧瓶中，加入正丁胺(176mg，2mmol)与二氯甲烷(15ml)。室温搅拌至tlc监测iv-4反应完全。用dcm(3×20ml)萃取，合并有机相，饱和食盐水洗，无水硫酸钠干燥。所得粗品经柱层析(石油醚∶乙酸乙酯＝2∶1)得到黄色固体v-4(228mg，产率72％)。

化合物i-1的合成：化合物v-4(220mg，0.7mmol)与化合物vi-1(190mg，0.7mmol)置于双颈烧瓶，加入乙醇(10ml)，室温搅拌过夜；直接减压蒸除溶剂，粗品经柱层析(二氯甲烷：甲醇＝10∶1)，得浅黄色固体化合物i-1(194mg，产率58％)。¹hnmr(300mhz，dmso-d6)δ12.89(s，1h)，11.03(s，1h)，8.45-8.24(m，5h)，7.79-7.71(m，2h)，7.42-7.31(m，2h)，4.51(t，j＝8.7，4.6hz，1h)，3.99(s，2h)，3.03(dd，j＝13.5，4.7hz，1h)，2.84(dd，j＝13.5，9.3hz，1h)，1.88(s，3h).

实施例5

参照实施例4的方法，将实施例4中的起始原料ii-4替换为ii-5，制备得到化合物1-5。¹hnmr(300mhz，chloroform-d)δ8.31(d，j＝8.8hz，2h)，8.06(d，j＝8.8hz，2h)，7.30-7.20(m，2h)，7.16-7.03(m，2h)，6.51(d，j＝7.3hz，1h)，4.74-4.65(m，1h)，3.81(s，2h)，3.51(s，3h)，2.76(dd，j＝14.1，5.0hz，1h)，2.65(dd，j＝14.1，6.0hz，1h)，2.06(s，3h).

实施例6

化合物i-6的合成：化合物v-4(220mg，0.7mmol)与化合物vi-2(388mg，1.05mmol)置于双颈烧瓶，加入二异丙基乙基胺(13mg，10％)及乙醇(10ml)，室温搅拌过夜；直接减压蒸除溶剂，粗品经柱层析(二氯甲烷∶甲醇＝10∶1)，得浅黄色固体化合物i-6(181mg，产率49％)。¹hnmr(300mhz，dmso-d6)δ11.05(s，1h)，8.44-8.26(m，5h)，7.79-7.68(m，2h)，7.34(d，j＝8.1hz，2h)，4.63(dd，j＝8.7，3.0hz，1h)，3.96(s，2h)，3.65(s，3h)，1.92(s，3h)，1.35(s，3h)，1.33(s，3h).

以上各实施例中的溶剂、还原剂、酰化剂、烷基化试剂等可根据需要替换。

实施例7

体外稳定性的测定

实验方法：

分别取人工胃液、肠液、血浆、pbs(980μl)，加入10μl的化合物储备液(100mm)，空白对照为pbs。震荡混匀后置于37℃条件下温孵(n＝3)。在不同时间点下(t＝0、5、15、30、60min)取样100μl，加入500μl乙腈(含内标华法林2ng/ml)，震荡30s，4℃离心18000rpm×10min，取上清液200μl，二次离心(18000rpm×10min)后弃沉淀，取上清80μl进样。

色谱条件：

色谱柱：agilentzorbaxsb-c18column(5μm，4.6×250mm)；柱温：40℃；水相(a)：超纯水(0.1％甲酸)，有机相(b)：甲醇；流速：0.8ml/min；

梯度洗脱程序如下表：

质谱条件：

实验结果：

实验结果：与nac相比，本发明所公开衍生物均有较好的体外稳定性。

实施例8

体外抗氧化应激活性测定

实验方法：hepg2细胞分组：空白对照组、模型组、给药组。其中空白对照组用正常的细胞培养液培养，模型组用400μm的h2o2培养12h，给药组分别加入化合物预处理24h后，再加入400μm的h2o2培养12h。

细胞培养：取对数生长期hepg2细胞以8×10⁴/ml接种于96孔培养板，每孔100μl。培养基中加入10μlcck-8原液，继续在培养箱孵育，指定时间利用酶标仪在450nm处测定光密度值；计算出其细胞存活率。

实验结果如下表：(n＝6)

实验结果：化合物表现出不同程度的抗氧化应激活性，且活性优于nac；尤其是化合物i-4与i-6，其抗氧化应激活性十分显著。