韧革菌素一级醇酸酯衍生物及其药物组合物和其制备方法与应用
【技术领域】
[0001] 本发明属于药物领域，具体涉及韧革菌素一级醇酸酯衍生物作为一类强效的胰脂 肪酶抑制剂，通过与胰脂肪酶结合而抑制酶的活性，阻止甘油三酯水解为可吸收的游离脂 肪酸和单酰基甘油，使其不被吸收，从而减少热量摄入、控制体重。
【背景技术】
[0002] 肥胖是一种由食欲、能量摄取、代谢调节紊乱引起的疾病，与糖尿病、心血管疾 病、脂肪肝、某些肿瘤有明显的相关性，已成为危害人类健康的主要杀手。因此如何有效 地减少肥胖成为了许多国家面临的重要研究课题。饮食中的脂肪摄取是导致肥胖的主 要原因之一，食物中的主要脂类成分为甘油三酯，这类脂肪被吸收前，先被水解成对应的 单甘油酯和脂肪酸。而在这一过程，胰脂肪酶可水解脂肪总量的50%-70%(DrugDiscov Today，2007, 12, 879)。水解产生的单甘油酯和脂肪酸会与胆盐、胆固醇以及溶血磷脂酸形 成胶束，从而被小肠上皮细胞吸收，一部分氧化生成二氧化碳和水，并放出能量，一部分在 细胞中重新合成甘油三酯，进而形成乳糜微粒，进入血液。因此，抑制胰脂肪酶的活力可有 效抑制膳食中的脂肪吸收，从而达到治疗肥胖的目的Orugs，2006, 66, 1625)。
[0003] 1987 年Weibel等（TheJournalofAntibiotics, 1987, 40，1081)在 Streptomycestoxytricini中分离发现了胰脂肪酶抑制剂lipstatin(1)，化合物1是一 个具有两个顺式的双键的0内酯化合物。Weibel等同时还报道了一些化合物1的衍生物， 其中包括lipstatin的饱和衍生物tetrahydrolipstatin(2)，并研究发现lipstatin类 化合物结构中的0内酯为抑制脂肪酶的活性所必须。由于lipstatin的结构不稳定，最 终瑞士Hoffmann-LaRoche公司开发了化合物2作为一种非全身性的减肥药物上市，商品 名为Xenical，又称为奥利司他（Orlistat)，化学名为（3S，4S)-3-己基-4-[ (2S)-2-羟基 十三烷基]-2-氧杂环丁酮-N-甲酰基-L-亮氨酸酯。奥利司他作为一种强效的胃肠道脂 肪酶抑制剂，是FDA批准的减肥药。其作用机理是通过与胰脂肪酶的活性丝氨酸部位形成 共价键，导致酶失活，从而阻断了人体对食物中脂肪的吸收。但奥利司他有一定副作用，主 要为胃肠道不适，包括腹胀排气、内急、脂肪泻等Orugs，1998，56，241)。另外，奥利司 他（Orlistat)除结构中亮氨酰基自带一个手性中心外，其酯基部分还有3个手性中心需要 在合成过程中构建，不对称合成的难度较大，现目前临床上使用的奥利司他（Or1istat)原 料药大多数仍由天然的lipstatin还原来制备，成本仍然很高（OrganicLetters, 2008， 10，1401)。因此，寻找安全有效的脂酶抑制剂成为肥胖治疗的一个热点。
[0004]
[0005] 本申请人在对褐盖韧革菌【褐盖韧革菌（Boreostereumvibrans)属于韧革菌科 (Stereaceae)，韧革菌属真菌】发酵液的化学成分研究时发现了一个结构新颖的化合物 (OrganicLetters, 2006, 8, 5749.)-韧革菌素（Vibralactone)，其具有以下特点： 结构独特，含有4/5环稠合体系的内酯型结构，官能团高度密集，除了含有活性官能团 3 -内酯，还有环外双键、环内双键和一个烯丙位的羟基。含量较高，比较容易累积。对褐盖 韧革菌（Boreostereumvibrans)发酵液进行分离提取，得到韧革菌素（Vibralactone)。
[0006] 迄今，现有技术中未见韧革菌素一级醇酸酯衍生物及其活性的报道。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的是提供一类具有良好的抑制脂肪酶活性作用且毒副作用低的新型 韧革菌素一级醇酸酯衍生物，以它们为活性成分的药物组合物和胰脂肪酶抑制剂。同时提 供它们的制备方法，以及它们在制备预防和/或治疗肥胖以及其它代谢性疾病如糖尿病的 药物中的应用。
[0008] 为了实现本发明的上述目的，本发明提供了如下的技术方案：
[0009] 具有下述结构式（I)的韧革菌素（Vibralactone) -级醇酸酯衍生物，
[0011] 其中：&表示饱和的直链或支链-C18)烷基、不饱和的直链或支链（Q-C18)烷 基、氧杂或硫杂烷基、带有杂环或芳香环或取代芳香环的直链或支链烷基、甲酰化的氨基 酸、直链羧酸。
[0012] 本发明化合物通过猪胰脂肪酶试验研究，显示良好的胰脂肪酶抑制活性和较小的 毒性，可进一步研制开发为治疗和预防肥胖的药物。
[0013] 本发明优选的化合物是：
[0014]
[0015]
[0016]
[0017]
[0018] 更优选的化合物是：
[0019]
[0020] 本发明的优选化合物通过猪胰脂肪酶试验研究，有更明显的胰脂肪酶抑制活性和 较小的毒性。
[0021] 本发明的另一目的提供涉及具有式I结构的韧革菌素衍生物的制备方法，用韧革 菌素与相应的酰氯反应得结构式（I)所示化合物，
[0023] 其中&表示饱和的直链或支链（Ci_C18)烷基、不饱和的直链或支链（Ci_C18)烷 基、氧杂或硫杂烷基、带有杂环或芳香环或取代芳香环的直链或支链烷基、甲酰化的氨基 酸、直链羧酸。
[0024] 本发明实施例1详细讲述了化合物1的制备方法。
[0025] 本发明进一步提供包含至少一种本发明的式（I)所代表的韧革菌素一级醇酸酯衍 生物或上述的韧革菌素一级醇酸酯衍生物其药学上可接受的盐作为活性成分，单独或结合 一种或几种药学上可接受的载体的药物组合物。
[0026] 本发明还提供了所述的韧革菌素一级醇酸酯衍生物在制备预防和治疗肥胖以及 其它代谢性疾病如糖尿病的药物中的应用。
[0027] 以及药物组合物在制备预防和治疗肥胖以及其它代谢性疾病如糖尿病的药物中 的应用。
[0028] 本发明还提供了以所述的韧革菌素一级醇酸酯衍生物为活性成分的胰脂肪酶抑 制剂。以及，
[0029] 用所述的韧革菌素一级醇酸酯衍生物作为胰脂肪酶抑制剂。
[0030] 本发明以韧革菌素（Vibralactone)为母体，对韧革菌素（Vibralactone) 8位轻 基进行结构修饰，合成了 43个一级醇酸酯衍生物，从中获得一衍生物其胰脂肪酶抑制活性 与原型化合物（Vibralactone)比较，提高了三个数量级，其IC5(I达到纳摩尔级（83nM)。该 化合物与现在市售的0TC药物Orlistat具有类似的药效团和作用机制。
[0031] 本发明化合物用作药物上时，可以直接使用，或者以药物组合物的形式使用。该药 物组合物含有0. 1~99%，优选为0. 5~90%的本发明化合物，其余为药物学上可接受的，对 人和动物无毒和惰性的可药用载体和/或赋形剂。
[0032] 所述的药用载体或赋形剂是一种或多种选自固体、半固体和液体稀释剂、填料以 及药物制品辅剂。将所述的药物组合物以单位体重服用量的形式使用。本发明的药物可经 口服和注射(静注、肌注）两种形式给药。
[0033] 口服可用其固体或液体制剂，如粉剂、片剂、糖衣剂、胶囊、溶液、糖浆、滴丸剂等。
[0034] 注射可用其固体或液体制剂，如粉针剂、溶液形注射剂等。
【具体实施方式】
[0035] 下面结合实施例进一步对本发明的实质性内容进行说明，但本发明的内容并不局 限于此。
[0036] 实施例1
[0037]屯-和 13C-NMR由&'ukerAVANCE111-600、DRX-500 或AM-400 测定，内标为TMS， 其中1HNMR在 400MHz，500MHz和 600MHz下测定，13CNMR在 100MHz，125MHz和 150MHz下 测定；质谱HREI-MS和EI-MS由Finnigan-MAT90 质谱仪测定；HRESI-MS和ESI-MS由API QSTARPulsari质谱仪测定；旋转蒸发仪：BuchiR-200、R-201 ;DLSB5110型低温反应冷却 液循环泵，IKARCTbasic(安全控制型）加热磁力搅拌器。
[0038] 柱色谱材料：柱层析用硅胶（80-100目和200-300目）与预制GF254TLC板均为青岛 海洋化工厂生产；SephadexLH-20 为瑞典AmershamBiosciences公司产品；Chromatorex 018(40-75iim)为日本FujiSilysia化学公司产品。HPLC:Agilentll00,Zorbax SB-C18column,5um,4. 6mmX150mm;Prep_HPLC:Agilentl200,ZorboxSB_C18column, 5iim, 9. 4mmX150mm。显色方法为突光灯下波长254、365nm处观察突光，I2蒸气显色，10%硫 酸香草醛处理后加热显色。
[0039] 其它试剂来自于SigmaAldrich,J&K百灵威，或北京伊诺凯公司，均为商品化的 分析纯或化学纯试剂，本发明实验部分所采用的无水试剂（如无水THF、DCM、Toluene、DMF 等）均按无水溶剂标准处理程序制备。
[0040] 1、化合物韧革菌素的制备：
[0041] 褐盖韧革菌（Boreosterumvibrans)采自昆明植物所，标本保存于昆明植物研究 所。采用斜面转三角瓶液体培养的方法培养褐盖韧革菌。培养基：去皮土豆200g(煮水）， 葡萄糖20g，MgS04l. 5g，KH2P043g，VBilOmg，猪肉蛋白胨1. 0g，去离子水lOOOmL，用柠檬酸调 pH至6. 0~6. 5 ;培养条件：温度24°C，转速150r/min，暗箱培养25天。培养所得发酵液用 乙酸乙酯萃取三遍，过滤后减压浓缩得到浸膏，上硅胶柱分离，以石油醚一乙酸乙酯系统梯 度洗脱即可以得到韧革菌素（vibralactone)。
[0042] 2、（lR，5S)-3-(6'_ 苯已酸甲酯）-1-(3_ 甲基-2-丁烯-1-基）_6_ 氧杂二环 [3. 2. 0]庚-2-烯-7-酮(化合物1)的制备：
[0043]
[0044] 在lOmL的圆底烧瓶加入0? 023g(0. 12mmol)6-苯基己酸，N2保护条件下加入2mL 无水DCM，再加入2mL(0. 2mmol)S0C12，室温条件反应5小时后，减压蒸馏除去溶剂DCM和过 量的S0C12，后再加入 3mL初革菌素vibralactoneO. 021g(0?lOmmol)的DCM溶液，再加 0? 2ml Et3N，室温条件反应4小时后，加入少量的水淬灭反应，用乙酸乙酯萃取3次（20mLX3)，合 并有机层后，依次用水，盐水洗涤之后，再用无水Na2S04干燥，减压蒸馏除去溶剂，用20:1的 石油醚和乙酸乙酯洗脱液快速柱层析得到无色油状物。收率85%。
[0045]HR-EI-MSm/z: 38 2. 2 1 46 [M]+(Ca1cd.forC24H3〇04: 382. 2 144) .:H NMR(500MHz，CDC13)S(ppm) : 7. 28 (2H，m)，7. 18 (3H，m)，5. 63 (1H，s)，5. 13 (1H，m)，4. 78 (1H， m), 4. 65 (2H,s), 2. 74 (2H,s), 2. 61 (3H,t,J=7. 5Hz), 2. 41 (1H,m), 2. 34 (2H,t,J=7. 5Hz), 1. 7 3(3H,s), 1. 67(4H，m), 1. 63(3H,s), 1. 37(2H，m).13CNMR(100MHz,CDC13)S(ppm) :173. 1，17 2. 3, 142. 4, 141. 5, 136. 1, 128. 4, 128. 3, 125. 7, 125. 1, 117. 2, 78. 2, 75. 4, 61. 8, 37. 7, 35. 7, 34. 0, 31. 0, 28. 7, 27. 6, 25. 7, 24. 8, 18. 0.
[0046] 化合物2-43的合成步骤同化合物1。所使用的不同底物(羧酸）购自于Sigma Aldrich，J&K百灵威，或北京伊诺凯科技有限公司等。
[0047] 用上述的方法制备的化合物1 一 43的结构式如下所示：
[0048]
[0049]
[0050]
[0051]
[0052]
[0053] 化合物1-43的波谱数据为：
[0054]化合物 1:HR-EI-MSm/z:382. 2146[M]+(Calcd.forC24H3〇04:382. 2144).4 NMR(500MHz，CDC13)S(ppm) : 7. 28 (2H，m)，7. 18 (3H，m)，5. 63 (1H，s)，5. 13 (1H，m)，4. 78 (1H， m), 4. 65 (2H,s), 2. 74 (2H,s), 2. 61 (3H,t,J=7. 5Hz), 2. 41 (1H,m), 2. 34 (2H,t,J=7. 5Hz), 1. 7 3(3H,s), 1. 67(4H，m), 1. 63(3H,s), 1. 37(2H，m).13CNMR(100MHz,CDC13)S(ppm) :173. 1，17 2. 3, 142. 4, 141. 5, 136. 1, 128. 4, 128. 3, 125. 7, 125. 1, 117. 2, 78. 2, 75. 4, 61. 8, 37. 7, 35. 7, 34. 0, 31. 0, 28. 7, 27. 6, 25. 7, 24. 8, 18. 0.