一种共价结合Keap1新型萘环查尔酮类衍生物的合成及其应用

本发明涉及药物化学及药理学领域，具体涉及一种新型萘环查尔酮类衍生物及其制备方法和应用。

背景技术：

1、查尔酮（ chalcone）属类黄酮类酚类化合物。它们是生物活性天然产物中最大的一类。广泛分布于水果、蔬菜、香料、茶叶和大豆食品中。含有查尔酮的植物在传统医学实践中也被长期使用，例如甘草已被用于治疗胃和十二指肠溃疡、支气管哮喘、食物和药物中毒以及湿疹和荨麻疹等症状，已被报道含有多种单体查尔酮。查尔酮是一种生物活性分子。查尔酮的主要生物活性包括抗氧化、细胞毒、抗癌、抗菌、抗原虫、抗溃疡、抗组胺和抗炎活性等。查尔酮的基本骨架为1，3-二苯基丙烯酮，通常把连接羰基的苯环定义为a环，另一个苯环命名为b环。在化学上，查尔酮很容易被修饰和合成，以产生各种不同结构的化合物。由于其合成方便，并且拥有氧化还原电位低、稳定性好、易发生电子转移反应等多种特性，查尔酮类化合物非常有吸引力，可以作为开发分子靶向药物的基本组成部分。

2、氧化应激(oxidative stress) 是指机体在遭受各种有害刺激时，体内高活性分子如活性氧(reactiveoxygen species，ros)和活性氮(reactive nitrogen spe-cies，rns)自由基产生过多，氧化程度超出氧化物清除能力，氧化系统和抗氧化系统动态失衡，从而导致组织损伤。研究表明，机体内氧化还原水平失衡是众多疾病的病理生理基础，近年来新发现的机体内源性抗氧化信号通路：kelch样环氧氯丙烷相关蛋白-1(epoxychloropropane kelch sample relat-ed protein-l，keap1)- nuclear factor-erythroid 2 (nf-e2) p45-related factor-2 (nrf2)-抗氧化反应元件(antioxidantresponse element，are)信号通路由于可抵抗内外界氧化和化学物质等过剩导致的氧化应激反应。该通路在机体应对各种外来损伤的防御中起着非常重要的作用，因此被认为是机体内最重要的内源性抗氧化信号通路，也是近几年抗氧化研究领域的热点口。

3、nrf2 属于cap-n-collar (cnc)调节蛋白家族是具有碱性亮氨酸拉链结构的转录因子，广泛存在于机体各个器官，是细胞氧化还原反应的主控调节因子。keap1-nrf2-are信号通路的抗氧化应激作用及其调控机制：正常生理情况下，nrf2主要与其抑制剂keapl结合，以其非活性状态存在于胞浆中，在泛素蛋白酶体作用下迅速降解，以保持在生理状态下nrf2 的低转录活性。当细胞受到活性氧(ros)或其他亲核剂刺激后，nrf2与keap1解偶联，活化的nrf2转运进入细胞核，与maf蛋白结合成异质二聚体后与are结合，激活靶基因表达，调控ⅱ相代谢酶、抗氧化酶或药物转运体的转录活性，从而发挥抗氧化损伤作用。因此，研究者们十分希望能够发现靶向nrf2的激动强效剂，来缓解氧化应激导致的组织损伤。

4、合成查尔酮和天然查尔酮之间存在的结构多样性，结构修饰的易用性以及α，β-不饱和羰基功能(药效团)的存在使这些化合物成为合适的候选药物或可以靶向nrf2依赖性疾病。因此从天然和合成查尔酮类化合物中寻找强效的nrf2激动剂，对机体的氧化应激而导致的组织损伤是备受期待的。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本发明提供了一种含萘环结构的且双侧芳环上被其他不同基团取代的查尔酮衍生物及其制备方法，以及该类化合物在由氧化应激导致的功能损伤模型中的应用。该类化合物合成工艺较为简单反应条件相对温和，反应快速且产物易于分离，有利于工业生产。该类化合物对heparg细胞中的nrf2水平具有显著的激动作用且对正常细胞毒性较低，在apap引起的heparg细胞损伤，以及顺铂诱导的hk-2细胞损伤中表现出良好的抗氧化活性，具有良好的应用前景。

2、本发明包括如下技术方案：

3、具有式(i)所示结构的查尔酮类衍生物或者其药学上可接受的盐或者其立体异构体，

4、(i):其中r1、r2、r3、r4、r5和r’为氢、羟基、甲氧基、氨基、n,n-二甲基、酰胺、硝基、氟、氯、溴、三氟甲基、烷基、芳基、取代芳基和杂环中的任意一种，r’为萘环上的任意位点的单取代，r的总取代数为1~6中的任意数量。

5、本发明所述的一种共价结合keap1新型萘环查尔酮类衍生物及其药学上可接受的盐的制备方法，主要采用如下的技术方案：

6、将等当量的取代萘甲醛和取代苯乙酮溶解在乙醇溶液中，室温搅拌或油浴加热溶清后，加入氢氧化钠溶液，继续搅拌至反应完全，加水淬灭，调节ph至中性，二氯甲烷萃取三遍后再用饱和食盐水萃取三遍，有机相加入硅胶减压浓缩成固体，经硅胶柱层析纯化得到查尔酮衍生物。

7、制备过程中对应的反应方程式为：

8、

9、其中r1、r2、r3、r4、r5和r’为氢、羟基、甲氧基、氨基、n,n-二甲基、酰胺、硝基、氟、氯、溴、三氟甲基、烷基、芳基、取代芳基和杂环中的任意一种，r’为萘环上的任意位点的单取代，r的总取代数为1~6中的任意数量。

10、进一步限定取代苯乙酮类化合物和取代萘甲醛类化合物反应溶剂为不同浓度的甲醇、乙醇、乙腈、乙醇钠或三苯甲基钠等溶液，反应中主要使用的氢氧化钠溶液浓度为10%~50%，反应中主要温度为室温~80℃。

11、本发明所述的一种共价结合keap1新型萘环查尔酮类衍生物及其药学上可接受的盐具有一定的nrf2激动活性，并且在apap引起的heparg细胞损伤，以及顺铂诱导的hk-2细胞损伤中表现出良好的抗氧化活性，其治疗效果呈剂量依赖性，具有作为治疗或缓解氧化损伤药物的应用前景。

12、与现有技术相比，本发明的优点和技术效果在于：

13、（1）本发明创造性的设计并合成出一类结构新颖的萘环查尔酮类衍生物，其在本领域和现有文献中尚未被报道;

14、（2）本发明提供了一种含羟基查尔酮类衍生物的合成方法，通过溴甲基甲醚对羟基进行保护，合成新型含羟基的萘环查尔酮类衍生物，合成方法较为简单，且产率较高，利于操作及工业化生产;

15、（3）本发明提供具有抗氧化活性的新型萘环查尔酮类衍生物的应用，体外实验表面，萘环查尔酮类衍生物c-8和c-24具有较强的nrf2激动效果，并且在apap诱导的heparg细胞氧化应激损伤实验以及顺铂诱导的hk-2细胞损伤中表现出良好的治疗效果。

技术特征：

1.一种共价结合keap1新型萘环查尔酮类衍生物及其药学上可接受的盐，其特征在于该新型查尔酮衍生物的结构通式为其中r1、r2、r3、r4、r5和r’为氢、羟基、甲氧基、氨基、n,n-二甲基、酰胺、硝基、氟、氯、溴、三氟甲基、烷基、芳基、取代芳基和杂环中的任意一种，r’为萘环上的任意位点的单取代，r的总取代数为1~6中的任意数量。

2.权利要求1所述的一种共价结合keap1新型萘环查尔酮类衍生物及其药学上可接受的盐的制备方法，其特征在于具体步骤为：将等当量的取代萘甲醛和取代苯乙酮溶解在乙醇溶液中，室温搅拌或油浴加热溶清后，加入氢氧化钠溶液，继续搅拌至反应完全，加水淬灭，调节ph至中性，二氯甲烷萃取三遍后再用饱和食盐水萃取三遍，有机相加入硅胶减压浓缩成固体，经硅胶柱层析纯化得到查尔酮衍生物。制备过程中对应的反应方程式为：

3.根据权利要求2所述的一种共价结合keap1新型萘环查尔酮类衍生物的制备方法，其特征在于：所述取代苯乙酮类化合物和取代萘甲醛类化合物反应溶剂为不同浓度的甲醇、乙醇、乙腈、乙醇钠或三苯甲基钠等溶液，反应中主要使用的氢氧化钠溶液浓度为10%~50%，反应中主要温度为室温~80℃。

4.权利要求1所述的一种共价结合keap1新型萘环查尔酮类衍生物及其药学上可接受的盐在nrf2激动剂中的应用。

5.权利要求1所述的一种共价结合keap1新型萘环查尔酮类衍生物及其药学上可接受的盐在抗氧化损伤药物中的应用，其在由氧化应激导致的功能损伤模型中具有一定的缓解或治疗作用。

6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于：所述与氧化损伤相关的疾病包括衰老、癌症、糖尿病及并发症、心血管疾病、自身免疫性疾病、神经退行性疾病和神经系统疾病。

7.一种药物组合物，其特征在于药物组合物中的活性成分含权利要求1-6任一项所述的一种共价结合keap1新型萘环查尔酮类衍生物或其药学上可接受的盐和药学上可接受的载体或辅料组成。

8.根据权利要求7所述的的药物组合物，其特征在于，所述的药物组合物选自颗粒剂、片剂、胶囊、丸剂、注射剂、缓释制剂、控释制剂或各种微粒给药系统，可以加入香料、甜味剂、液体或固体填料或稀释剂等常用药用辅料。

技术总结
本发明公开了一种共价结合Keap1新型萘环查尔酮类衍生物的制备方法及其应用。该新型查尔酮衍生物的结构通式为：其中R1、R2、R3、R4、R5和R’为氢、羟基、甲氧基、氨基、N,N‑二甲基、酰胺、硝基、氟、氯、溴、三氟甲基、烷基、芳基、取代芳基和杂环中的任意一种，R’为萘环上的任意位点的单取代，R的总取代数为1~6中的任意数量。新型萘环查尔酮类衍生物具有Nrf2的激动活性。本发明还具体公开了该新型萘环查尔酮类衍生物的制备方法及其缓解氧化应激导致的细胞或组织损伤中的应用。新型萘环查尔酮类衍生物在APAP引起的HepaRG细胞损伤，以及顺铂诱导的HK‑2细胞损伤中表现出良好的抗氧化活性，其治疗效果呈剂量依赖性。

技术研发人员：唐辉,蒋正涛,葛广波,邓言言,孙妍
受保护的技术使用者：石河子大学
技术研发日：
技术公布日：2024/4/29