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      溴酚化合物在制備治療2型糖尿病或肥胖癥藥物中的應用的制作方法

      文檔序號:1135362閱讀:233來源:國知局

      專利名稱::溴酚化合物在制備治療2型糖尿病或肥胖癥藥物中的應用的制作方法
      技術領域
      :本發(fā)明涉及治療2型糖尿病和肥胖癥的藥物,具體地說是溴酚化合物在制備治療2型糖尿病或肥胖癥藥物中的應用,包括三種海洋溴酚化合物的制備、藥理活性及藥學用途。該化合物作為蛋白質酪氨酸磷酸酯酶(PTP1B)抑制劑,可用于治療2型糖尿病和肥胖癥。
      背景技術
      :糖尿病是一種常見的多發(fā)內分泌疾病,其發(fā)病原因是由于胰島素相對或絕對不足及靶細胞對胰島素敏感性降低,分為胰島素依賴型糖尿病(1型)和非胰島素依賴型糖尿病(2型),臨床90%以上為2型糖尿病患者。胰島素抵抗是2型糖尿病發(fā)病的關鍵因素,胰島素通過與受體胞外"亞基結合,激活受體胞內^亞基內在的酪氨酸激酶活性,導致酪氨酸殘基自身磷酸化,從而完全激活胰島素受體酪氨酸激酶,再通過磷酸化胰島素受體底物將信號傳遞下去。酪氨酸磷酸化是胰島素效應實現(xiàn)的一個重要環(huán)節(jié),受作用相反的一對酶即PTK和PTP所調節(jié)。PTK在胰島素信號傳遞中的作用很早即被人們所關注,但直到最近,人們才逐漸認識到PTP在糖尿病發(fā)病中的重要性。在胰島素Insulin信號傳導過程中,PTP1B酶將自身磷酸化活化的胰島素受體(IR)去磷酸化,從而降低受體激酶的活性,或將胰島素受體底物(IRs)中的蛋白質酪氨酸殘基去磷酸化,從而負調控胰島素作用受體后通路;在痩素L印tin信號傳導過程中,PTP1B酶可將瘦素受體0bR下游的SJAK2去磷酸化,從而負調控瘦素作用受體后通路,STAT3與P110/p85(胰島素信號響應過程中P13K的特殊形式)分別為JAK2與IRS1的下游作用靶點,進而影響血糖的吸收與能量轉化,導致糖尿病及肥胖癥的發(fā)生。研究發(fā)現(xiàn),胰島素抵抗患者的胰島素靶組織中PTP1B和LARPTP表達增加,這兩種PTP的表達增加能阻斷胰島素受體酪氨酸的激活和胰島素的信號轉導;PTP1B基因剔除鼠可提高胰島素的敏感性,且這種增敏效應具有組織特異性,它可增加骨骼肌對葡萄糖的攝取,但對脂肪組織無明顯影響,這些結果證實PTP1B在胰島素信號轉導中的負調控作用,它的活性增高,可能是發(fā)生胰島素抵抗和胰島素受體信號受損的一個致病因素,因此,尋找PTP1B的小分子抑制劑可能開發(fā)出有效的抗2型糖尿病和肥胖癥的新藥。國際上對PTP1B抑制劑的研究不多,主要有以下幾類反義寡核苷酸類化合物、二氟酯甲基磷酯類(difluro-methylenePhosPhaonates)、甲氧基苯甲酸類(2-caxbometh-oxybenzoicacids)、二草酉先基氨基苯甲酸類(oxalyaminobenzoicacids)、苯并呋卩南類(benzbromarone)、ABDF(thefluorogenicreagent4-(aminosulfonyl)-7-fluoro-2,1,3-benzoxa-diazole);但目前尚未見溴酚類化合物作為PTP1B抑制劑抗糖尿病方面的研究報道。21世紀人類生存和發(fā)展的巨大壓力,迫使人們加快合理開發(fā)海洋資源的步伐,如何進行海洋天然活性物質的深度開發(fā)與利用,開發(fā)針對人類重大疾病的新藥,是合理利用我國生物資源的戰(zhàn)略需求。海洋是生命的起源,海藻是海洋中最大的植物類群,為了對付海洋食草動物的大量吞食來維護自身的生存繁衍,大多海藻能產生一些很有特色的活性物質。
      發(fā)明內容本發(fā)明目的是提供3種溴酚類化合物在制備治療2型糖尿病和肥胖癥藥物中的應用,所述溴酚類化合物具有蛋白質酪氨酸磷酸酯酶(PTP1B)抑制活性,可用于治療2型糖尿病和肥胖癥。申請人從海洋紅藻中得到三個結構新穎的溴酚類化合物,體外活性篩選中發(fā)現(xiàn)其具有極強的PTP1B酶抑制活性,抑制率高達73.38%、69.79%、72.71%(濃度5ug/mL);對海藻乙醇提取物進行動物試驗,結果發(fā)現(xiàn)中、高級量組表現(xiàn)出顯著的降血糖效果,且呈良好的量效關系,這說明海藻內含有強活性的降糖成分,溴酚類化合物是一類2型糖尿病和肥胖癥防治的新型藥物。為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用的技術方案為溴酚化合物在制備治療2型糖尿病和肥胖癥藥物中的應用。所述溴酚化合物分別為3,4-二溴-5(甲氧基甲基)-1,2-二苯酚、2隱甲基-3畫(2,3-二溴-4,5-二羥基)苯丙醛、3-(2,3-二溴-4,5-二羥基苯)-4-溴-5,6-二羥基-l,3-二氫異苯并呋喃及其藥物學上可接受的鹽、酯或醚;蛋白質酪氨酸磷酸酯酶(PTP1B)抑制劑可作為2型糖尿病和肥胖癥治療藥物。溴酚化合物結構如下<formula>complexformulaseeoriginaldocumentpage4</formula>3,4-二溴-5(甲氧基甲基)-1,2-二苯酚3,4-dibromo-5(methoxymethyl)-l,2-benzenedio1<formula>complexformulaseeoriginaldocumentpage5</formula>2-甲基-3-(2,3-二溴-4,5-二羥基)苯丙醛2-methyl-3(2,3-dibromo國4,5-dihydroxy)-propylaldehyde<formula>complexformulaseeoriginaldocumentpage5</formula>3-(2,3-二溴-4,5-二羥基苯)-4-溴-5,6-二羥基-1,3-二氫異苯并呋喃3—(2,3-dibromo國4,5-dihydro:xy-pheiiyl)一4國bromo-5,G-dihydroxy一l,3-dihydroiso-benzofuran本發(fā)明具有如下優(yōu)點(1)、生物資源豐富我國是海洋大國,擁有豐富的海洋生物資源,海藻資源分布尤其廣泛,其中富含溴酚類化合物。(2)、生物利用度高溴酚化合物分子量相對較小(MW〈500),生理環(huán)境下具有較好的細胞膜通透性,易于口服,吸收,具有較高的生物利用度。(3)、療效顯著作為極具海洋特色的多鹵代化合物,溴酚類藥物是一種新型、高效的蛋白質酪氨酸磷酸酯酶(PTP1B)抑制劑,在試驗動物體內表現(xiàn)出顯著的降血糖活性,具有很好的抗糖尿病和肥胖癥療效。(4)、副作用小溴酚類藥物來源于海藻,屬純天然生物制品,相比化學合成類藥物,具有高效低毒的優(yōu)點。具體實施例方式實施例1溴酚化合物的提取、分離及結構鑒定風干的松節(jié)藻i^odome/acw7/erv0/cfes樣品14.4kg(干重)粉碎后用10L95%乙醇提取三次,每次72小時;合并浸提液,提取液40°C下減壓濃縮的乙醇提取物723g,濃縮物用IO倍重量蒸餾水懸浮后,用乙酸乙酯(體積比1:l)萃取,減壓濃縮,得乙酸乙酯相浸膏594.6g,乙酸乙酯萃取部位進行硅膠柱色譜,以石油醚-丙酮梯度洗脫(體積比從500:1至1:1),改用氯仿-甲醇梯度洗脫(體積比從20:1至1:1),最后用95%乙醇洗脫,薄層色譜檢査,合并成分相似的洗脫液,減壓濃縮得14個部分LiL,4。Lu)部分[氯仿甲醇=5:l]洗脫部分經過硅膠色譜,采用氯仿-甲醇(體積比依次為50:1-20:1-10:1-5:1)進行梯度洗脫,HPLC純化、重結晶可得純化合物l25mg,經波譜分析,此化合物為3,4-二溴-5(甲氧基甲基)-1,2-二苯酚(中文);3,4-dibromo-5(methoxymethyl)-1,2-benzenediol(英文)。L9部分[石油醚丙酮體積比=1:l]洗脫部分經過SephadexLH20凝膠色譜,采用石油醚-氯仿-甲醇(體積比為5:5:1)進行洗脫,HPLC純化、重結晶可得純化合物II18mg,經波譜分析,此化合物為2-甲基-3-(2,3-二溴-4,5-二羥基)苯丙醛(中文),2-methyl匿3(2,3-dibromo-4,5-dihydroxy)-propylaldehyde(英文)。采集并風干褐藻小粘膜藻丄e^/2ew'a"a"a樣品8.25kg(干重),粉碎后用10L95%乙醇提取三次,每次72小時;合并浸提液,提取液40。C下減壓濃縮的乙醇提取物710g,濃縮物用10倍重量蒸餾水懸浮后,依次用等體積乙酸乙酯、正丁醇萃取,乙酸乙酯、正丁醇萃取,減壓濃縮,得乙酸乙酯相浸膏125g,正丁醇相浸膏70g。乙酸乙酯萃取部位進行硅膠柱色譜,以石油醚-丙酮梯度洗脫(體積比依次為500:11:1),改用氯仿-甲醇梯度洗脫(體積比20:11:1),最后用95%乙醇洗脫,薄層色譜檢査,合并成分相似的洗脫液,減壓濃縮得24個部分L!L24。1^丄15[石油醚丙酮=5:l]洗脫部分經過SephadexLH-20色譜、硅膠色譜和反相HPLC等分離純化技術得到純化合物m18mg,經波譜分析,此化合物為3-(2,3-二溴-4,5-二羥基苯)-4-溴-5,6-二羥基-1,3-二氫異苯并呋喃(中文);3—(2,3-dibromo-4,5-dihydroxy-phenyl)-4-bromo-5,G-dihydroxy-1,3-dihydroiso-benzofuran(英文)。化合物具有以下理化特性化合物I淡黃色粉末,C8H8Br203,mp:129~130°C,EI-MS:w/z(%):312,293,281,252,231,217,201,188,173,145,124,107,92,75,64,53;IRv=cm":3467,3157,2927,1684,1572,1466,1446,1371,1273,1165,1092,1014,916,858,804;化NMR(300MHz,Me2CO-4):3.38(3H,s,H隱8),4.40(2H,s,H-7),7.05(1H,s,H陽6);13C-NMR(75MHz,Me2CO-d6):57.7(q,C-8),74.5(t,C-7),113.1(d,C-3),113.9(s,C-4),114.8(s,C-6),130.8(s,C-5),143.9(s,C-2),144.9(s,C-l).化合物II膠狀物,d。HwBr203,IRv=cm":3386,2968,2931,2873,2733,1712,1576,1469,1406,1273,1188,1014,930,856,814,650.H-畫R(300MHz,Me2CO-t4):1.07(3H,d,J=6.9Hz,H-9),2.73(lH,m,H-8),3,21(2H,d,H-7),6.86(1H,s,H-6),9.70(1H,d,J=1.5Hz,H-10).13C-NMR(75MHz,Me2CO-c/6):12.8(q,C-9);37.7(t,C-7);46.5(d,C-8);117.0(d,C-6),113,3(s,C-3);115.8(s,C-4);131.5(s,C-5);143.4(s,C-2);144.9(s,C畫l),203.7(d,C-10).化合物m紅色粉末(Me2CO),C14H9Br305,mp:132~134°C,[a]2D°+6°(MeOH,c0.16);HREIMSm/z493.7971—forC14H979Br305,493.8000);EIMSm/z500/498/496/494[M]+(8/36/35/10%),297/295/293(35A77/40),231/229(100/98);IRv=cm":3415,3386,2866,1595,1464,1408,1358,1308,1277,1163,1024,858,812;ifl-NMR(Me2CO-4500顧z)(5:6.88(1H,s,H陽6'),6.45(1H,s,H-7),6.31(1H,s,H-6),5.03(1H,d,/=12.0Hz,H-7'a),4.94(1H,d,J=12.0Hz,H-7'b);13C-NMR(Me2CO-4,125MHz)<5:147.0(s,C-5'),145.4(s,C-5),145.3(s,C-4),143.5(s,C-4'),133.5(s,C-l'),133.2(s,C-l),132.8(s,C-2'),117.5(s,C-2),115.2(d,C-6),113.8(s,C-3),107,5(d,C-6'),105.0(s,C-3'),87.9(d,C-7),73.5(t,C-7')。實施例2蛋白質酪氨酸磷酸酯斷PTPIB)活性抑制活性測試實驗原理PTPIB是首個被鑒定的蛋白質酪氨酸磷酸酯酶(proteintyrosinephosphatase),通過基因敲除試驗表明,PTPIB在胰島素Insulin信號傳導及痩素Leptin信號傳導過程中起負調控作用,在調節(jié)胰島素敏感性和糖代謝過程中起關鍵作用。利用分子生物學手段在大腸桿菌系統(tǒng)表達人源蛋白質酪氨酸磷脂酶1B(hPTPlB)催化活性域,經純化后的hPTPlB重組蛋白能水解底物pNPP的磷脂鍵,得到的產物在410nm處有很強的光吸收,因此,可以通過直接檢測410nm處的光吸收的變化,以觀察酶的活性變化以及化合物對酶活性的抑制情況,計算抑制率及IC5。,陽性對照為正礬酸鈉。實驗方法將實施例1中的3種溴酚化合物分別用磷酸鹽緩沖液配制200nM和20uM供試品溶液,分別加入到標準的測活體系(10mMTris.Cl,PH7.6,10mMpNPP,2%DMSO,100nMhPTPlB),動態(tài)測定波長為410nm處的光吸收,時間為3分鐘,計算化合物PTP1B抑制率及ICso;PTP1B:為大腸桿菌中表達并純化的GST融合蛋白;底物PNPP;陽性參照物正釩酸鈉(2uM)。表l人源蛋白質酪氨酸磷脂酶1B抑制率及IC:<table>complextableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>[實驗結論]:溴酚化合物對人源蛋白質酪氨酸磷脂酶IB(PTPIB)有顯著的抑制作用,可用于2型糖尿病及肥胖癥的防治。實施例3松節(jié)藻乙醇提取物體內抗糖尿病活性測試(1)、動物分組及處理采用高脂飲食STZ-DM模型(鏈脲佐菌素誘導的2型糖尿病大鼠模型)對松節(jié)藻的乙醇提取物進行了體內抗糖尿病活性試驗,分別測定體重、血糖生理指標,評價海藻乙醇提取物的體內降糖活性。1、2型糖尿病模型制備Wistar大白鼠70只,環(huán)境適應性飼養(yǎng)3d后,隨機抽取10只(雌雄各半)作為正常對照組,其余大鼠禁食24h后,按照35mg/kg—次性腹腔注射鏈脲佐菌素(溶解于0.1mol/L枸櫞酸鈉溶液,pH=4.5),誘導糖尿病模型。3d后禁食12h,尾靜脈采血,血糖儀測定空腹血糖,以血糖大于16.7mmol/L確定為糖尿病模型造模成功。2、治療采用隨機分組法,將成模大鼠分為模型組,醇提物高劑量組,醇提物中劑量組,醇提物低劑量組和陽性對照組(即文迪雅組),每組10只(雌雄各半)。高、中、低劑量組分別按照200mg/kg,100mg/kg,50mg/kg劑量每日灌服ig松節(jié)藻醇提物大豆色拉油稀釋液;陽性對照組灌服ig陽性藥物文迪雅(有效成分羅格列酮);正常組和模型組灌服等量大豆色拉油,各組均采用高脂飲食,自由飲水。3、指標檢測每7d將小鼠禁食12h后,稱體重,尾靜脈采血測定血糖。表2松節(jié)藻醇提物對大鼠血糖的影響<table>complextableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>[實驗結論]:采用STZ-DM模型對松節(jié)藻的醇提取物體內降血糖活性進行研究,發(fā)現(xiàn)其在大鼠體內具有顯著的降血糖效果,且呈良好的量效關系。權利要求1.溴酚化合物在制備治療2型糖尿病或肥胖癥藥物中的應用。2.按照權利要求1所述的應用,其特征在于所述溴酚化合物為3,4-二溴-5(甲氧基甲基)-1,2-二苯酚、2-甲基-3-(2,3-二溴-4,5-二羥基)苯丙醛和/或3-(2,3-二溴-4,5-二羥基苯)—4-溴-5,6-二羥基-l,3-二氫異苯并呋喃。3.按照權利要求1所述的應用,其特征在于所述溴酚化合物為3,4-二溴-5(甲氧基甲基)-1,2-二苯酚、2-甲基-3-(2,3-二溴-4,5-二羥基)苯丙醛和/或3-(2,3-二溴-4,5-二羥基苯)-4-溴-5,6-二羥基-l,3-二氫異苯并呋喃的藥物學上可接受的鹽、酯或醚。全文摘要本發(fā)明涉及治療2型糖尿病和肥胖癥的藥物,具體地說是3種溴酚類化合物在制備治療2型糖尿病和肥胖癥藥物中的應用。本發(fā)明中的溴酚類化合物具有蛋白質酪氨酸磷酸酯酶(PTP1B)抑制活性,可用于治療2型糖尿病和肥胖癥。文檔編號A61P3/00GK101342159SQ20071001529公開日2009年1月14日申請日期2007年7月13日優(yōu)先權日2007年7月13日發(fā)明者史大永,曉范,袁兆慧,鳳許,韓麗君申請人:中國科學院海洋研究所
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