專利名稱：一種ptp1b抑制劑及其合成方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及生物醫(yī)藥，具體地說是一種溴代化合物“(2'-溴-4'，5' -二羥 基-苯基)-(2，3- 二溴-4，5- 二羥基-苯基)-甲酮”及其化學(xué)全合成方法、藥理活性及藥 學(xué)用途。該化合物及其衍生物作為胰島素增敏劑，可用于治療胰島素抵抗類2型糖尿病。
背景技術(shù)：
糖尿病(Diabetes Mellitus, DM)是一種慢性內(nèi)分泌代謝疾病，據(jù)2007年國際糖 尿病聯(lián)盟(IDF)資料，全世界成年糖尿病患者人數(shù)約2. 46億，其中2型糖尿病(T2DM)患者 占總糖尿病患者90%以上。到2025年，全世界的糖尿病患者人數(shù)預(yù)計(jì)將達(dá)到3. 8億。目前 用于治療T2DM的藥物主要有雙胍類、磺脲類、α -糖苷酶抑制劑和噻唑烷二酮類等，由于它 們多是針對(duì)病癥而不是針對(duì)病因分子靶點(diǎn)藥物的設(shè)計(jì)，因而存在各種弊端。因此，市場(chǎng)急需 安全有效、價(jià)格合理且能長(zhǎng)期安全服用的降糖藥物。胰島素抵抗是T2DM發(fā)病的關(guān)鍵因素，胰島素通過與受體胞外α亞基結(jié)合，激活受 體胞內(nèi)β亞基內(nèi)在的酪氨酸激酶活性，導(dǎo)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(hào)傳遞下去。酪氨酸磷酸化是胰島素 效應(yīng)實(shí)現(xiàn)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，受作用相反的一對(duì)酶即PTK和PTP所調(diào)節(jié)。PTK在胰島素信號(hào)傳 遞中的作用很早即被人們所關(guān)注，但直到最近，人們才逐漸認(rèn)識(shí)到PTP在糖尿病發(fā)病中的 重要性。蛋白酪氨酸磷酸酶IB (Protein tyrosine phosphatase 1B，PTP1B)，是蛋白酪氨 酸磷酸酶家族中的主要成員之一。人類PTPlB基因位于2號(hào)染色體20ql3. 1區(qū)域，小鼠 PTPlB基因位于2號(hào)染色體末端H2-H3區(qū)，二者所在的區(qū)域均與糖尿病及肥胖有關(guān)。PTPlB 在胰島素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路中起著重要的負(fù)調(diào)控作用。研究證實(shí)，在胰島素敏感細(xì)胞中應(yīng)用 PTPlB抑制劑可使胰島素受體及其底物磷酸化水平升高，促進(jìn)葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)子易位及增加葡 萄糖的攝取等，PTPlB抑制劑起到了胰島素類似物和胰島素增敏劑的作用。敲除PTPlB基 因或用反義核苷酸(ASO)抑制體內(nèi)PTPlB蛋白及mRNA的表達(dá)，不僅可以顯著提高受試小鼠 對(duì)胰島素的敏感性，而且能夠明顯降低肥胖癥的患者幾率。Gold-stein研究表明，胰島素 抵抗患者的胰島素靶組織中PTPlB和LARPTP表達(dá)增加，這兩種PTP的表達(dá)增加能阻斷胰島 素受體酪氨酸的激活和胰島素的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)。P387L是PTPlB的一種錯(cuò)義突變，Echwald等 證實(shí)2型糖尿病患者中，該基因突變頻率為1.4%，而正常對(duì)照組僅為0. 5%，故認(rèn)為這一變 異與2型糖尿病有關(guān)。采用PTPlB反義寡核苷酸處理糖尿病型小鼠(ob/ob小鼠)，抑制其 PTPlB表達(dá)，發(fā)現(xiàn)在肝、脂肪和骨骼肌肉內(nèi)PTPlB的表達(dá)下調(diào)時(shí)，ob/ob小鼠血糖恢復(fù)正常， 與糖代謝有關(guān)的各項(xiàng)指標(biāo)都趨于正常，胰島素鉗夾實(shí)驗(yàn)表明，糖尿病模型小鼠的肝和外周 組織對(duì)胰島素敏感性增強(qiáng)。這些結(jié)果證實(shí)PTPlB在胰島素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)中的負(fù)調(diào)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(hào)受損的一個(gè)致病因素。因此，尋找小分 子PTPlB抑制劑已成為治療T2DM的新靶點(diǎn)。國際上對(duì)PTPlB抑制劑的研究不多，主要有以下幾類(1)、肽類含磷酸化酪氨酸殘基(PTyr)的肽類底物與PTPlB有較高的親和性，但其化學(xué)和生物穩(wěn)定性差； ⑵、萘醌類Naphthnoquinone 通過修飾PTPase的活性位點(diǎn)來抑制酶的活性；(3)、噻 唑烷二酮類Azolidinediones 通過增加靶器官的胰島素敏感性來改善血糖的控制， 主要包括ciglitazone、troglitazone禾Π rosiglitazone,但由于嚴(yán)重的肝臟毒性， ciglitazone 己從市場(chǎng)撤出；(4)、Benzo [b]naphthol [2, 3-d] furans 禾口 thiophenes 類以 benzbromarone (PTPIB抑制劑，IC50 = 26 μ M)為先導(dǎo)化合物進(jìn)行設(shè)計(jì)合成的系列Benzo [b] naphthol [2, 3-d] furans和thiophenes類化合物，在小鼠體內(nèi)表現(xiàn)出良好的降血糖活性， 但要最終成為治療糖尿病藥物還需要克服很多障礙，如電負(fù)性高、細(xì)胞膜通透性差以及 選擇專一性差等，以上因素都使這些抑制劑的成藥性降低。我們從海藻中發(fā)現(xiàn)了一系列 具有PTPlB抑制活性的溴代海洋天然產(chǎn)物，并據(jù)此設(shè)計(jì)合成了 PTPlB抑制活性的新化合 物_(2'-溴-4'，5' - 二羥基-苯基)-(2，3_ 二溴-4，5-二羥基-苯基)-甲酮。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種新型的PTPlB抑制劑_“(2'-溴-4'，5' -二羥基-苯 基)-(2，3- 二溴-4，5- 二羥基-苯基)-甲酮”，該化合物及其衍生物通過抑制蛋白酪氨酸 磷脂酶IB的活性，增強(qiáng)胰島素受體敏感性，可用于治療胰島素抵抗類2型糖尿病。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下1、“(2'-溴-4'，5' - 二羥基-苯基)-(2，3_ 二溴-4，5_ 二羥基-苯基)_ 甲 酮”的化學(xué)全合成與結(jié)構(gòu)鑒定(1) (2 ‘ -bromo-4 ‘ ,5 ‘ -dimethoxy-phenyl) - (2,3-dibromo-4, 5-dimethoxy-phenyl) -methanone 6 的化學(xué)全合成路線圖
權(quán)利要求
1.一種PTPlB抑制劑，其特征在于其以化合物為(2'-溴-4'，5' -二羥基-苯 基)-(2，3- 二溴-4，5- 二羥基-苯基)-甲酮為活性組份，結(jié)構(gòu)式如下
2.—種權(quán)利要求1所述抑制劑化學(xué)合成方法，其特征在于所述的化合物合成路線Scheme 1(a)多聚磷酸，70 90°C，60 120min ； (b)溴素(溴素化合物3摩爾比 =2 1)，乙酸，室溫；(c)溴素(溴素化合物4摩爾比=1 1)，三氯化鋁，乙酸，70 900C ； (d)三溴化硼，二氯甲烷，室溫。
3.按照權(quán)利要求2所述化學(xué)合成方法，其特征在于所述抑制劑具體制備過程如下，(1)按照摩爾比1 1比例將藜蘆酸、藜蘆醚與多聚磷酸加入到容器瓶中，藜蘆酸與多 聚磷酸的質(zhì)量比為1 4 1 5，70 901攪拌反應(yīng)60 1201^11;冷卻至601并在30111士11 內(nèi)向反應(yīng)物中滴加反應(yīng)體系5倍體積量的冰水混合物，此時(shí)反應(yīng)物中析出大量不溶于水的 粉紅色固體；過濾除水后，將得到的固體溶于二氯甲烷中，固體與二氯甲烷的質(zhì)量/體積為 1 5 1 10，依次用等體積的質(zhì)量濃度3%氫氧化鈉溶液和蒸餾水分別洗滌3 5次; 無水硫酸鈉干燥二氯甲烷相后，減壓濃縮得粉色固體；石油醚洗滌固體物三次后減壓蒸干 得淡黃色固體，經(jīng)過波譜分析，確證化合物為bis- (3,4-dimethoxy-phenyl) -methanone ；(2)將反應(yīng)(1)中制備的化合物bis-(3，4-dimethoxy-phenyl)-methanone 和乙酸(質(zhì) 量比例為1 10 1 15)加入反應(yīng)瓶中，室溫下快速攪拌使固體溶解；將溴素加至乙酸 (體積比 1 2)中稀釋，化合物 bis-(3，4-dimethoxy-phenyl)-methanone 溴素摩爾比= 1 2，室溫下快速滴加至反應(yīng)瓶中，20min內(nèi)滴加完畢；溴素滴加完畢后，室溫下攪拌繼續(xù) 反應(yīng)Ih后有淺黃色沉淀析出，TLC檢測(cè)反應(yīng)終點(diǎn)，原料點(diǎn)消失后停止反應(yīng)；反應(yīng)液倒入盛有飽和食鹽水的分液漏斗，加入二氯甲烷萃取3 5次，合并有機(jī)相；無水硫酸鈉干燥，減壓濃 縮后得褐色固體；丙酮反復(fù)洗滌固體，減壓蒸干得微黃色粉末，經(jīng)過波譜分析，確證化合物 為 bis-(2-bromo-4,5-dimethoxy-phenyl)-methanone ；(3)將反應(yīng)(2)中制備的化合物bis-(2-bromo-4，5-dimethoxy-phenyl)-methanone 和乙酸(質(zhì)量比例為1 20 1 25)加入反應(yīng)瓶中，升溫至40 50°C加入三氯化 In (三氣化招:bis- (2-bromo-4, 5-dimethoxy-phenyl) -methanone 摩爾比為 2 1 1 1)；攪拌反應(yīng)30min后冷卻至室溫；將溴素加至乙酸(體積比1 10)中稀釋，化合 物 bis-(2-bromo-4，5-dimethoxy-phenyl)-methanone 漠素摩爾比=1 1,室溫下滴力口 至反應(yīng)瓶中，Ih內(nèi)滴加完畢，然后緩慢升溫至70 90°C回流，TLC檢測(cè)反應(yīng)終點(diǎn)，原料點(diǎn) 消失后停止反應(yīng)；反應(yīng)液倒入盛有體積比濃度3%鹽酸溶液的分液漏斗，加入二氯甲烷萃 取3 5次，合并有機(jī)相，減壓蒸干后得褐色固體；采用硅膠柱色譜純化，石油醚乙酸乙 酯體積比=6 1為洗脫劑，得白色粉末，經(jīng)過波譜分析，確證化合物為(2‘ -bromo-4'， 5 ‘ -dimethoxy-phenyl)-(2，3-dibromo-4,5-dimethoxy-phenyl)-methanone ；(4)將反應(yīng)(3)中制備的化合物(2'-bromo-4'，5' -dimethoxy-phenyl)-(2, 3-dibromo-4, 5-dimethoxy-phenyl) -methanone 禾口 適量二氣甲焼(質(zhì)量比 1 25 1 30)加入反應(yīng)瓶中，冰浴下緩慢滴加IM的三溴化硼溶液((2' -bromo-4'， 5 ‘ -dimethoxy-phenyl) - (2，3-dibromo_4，5-dimethoxy-phenyl) -methanone 與三溴化硼 摩爾比為1 8 1 10)，Ih內(nèi)滴加完畢；撤去冰浴后室溫下攪拌反應(yīng)，TLC檢測(cè)反應(yīng)終 點(diǎn)，原料點(diǎn)消失后，反應(yīng)液傾入到盛有冰水混合物的燒杯中終止反應(yīng)；混合液用乙酸乙酯 萃取兩次，合并有機(jī)相，無水硫酸鈉干燥，減壓蒸干得褐色固體；采用氯仿甲醇=15 1 做洗脫劑，硅膠柱色譜精制得黃色粉末，經(jīng)過波譜分析，確證化合物為(2 ‘ -bromo-4'， 5 ‘ -dihydroxy-phenyl)-(2，3-dibromo-4,5-dihydroxy-phenyl)-methanone0
4.一種權(quán)利要求1所述抑制劑在制備治療2型糖尿病藥物中的應(yīng)用，權(quán)利要求1所述 化合物是具有PTPlB酶抑制活性的新化合物，能夠通過負(fù)調(diào)控胰島素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，增強(qiáng) 胰島素受體敏感性，使胰島素生理功能正常發(fā)揮，進(jìn)而調(diào)控血糖，達(dá)到對(duì)胰島素抵抗類2型 糖尿病的治療功效。
5.按照權(quán)利要求1所述應(yīng)用，其特征在于權(quán)利要求1所述化合物具有PTPlB抑制活 性，其化合物本身以及藥物學(xué)上可接受的鹽、酯或醚等化學(xué)等價(jià)物可與醫(yī)藥上可接受的藥 物載體混合可制成治療對(duì)胰島素抵抗類2型糖尿病的片劑、膠囊劑、口服液、顆粒劑、丸劑 或注射劑。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種新型PTP1B抑制劑的化學(xué)全合成方法以及在治療2型糖尿病藥物中的應(yīng)用，所述PTP1B抑制劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)式如下其中苯環(huán)的2，2′和3位碳所連接的基團(tuán)為溴原子；4，4′和5，5′位碳與羥基相接；化學(xué)名稱中文為(2′-溴-4′，5′-二羥基-苯基)-(2，3-二溴-4，5-二羥基-苯基)-甲酮；英文為(2′-bromo-4′，5′-dimethoxy-phenyl)-(2，3-dibromo-4，5-dihydroxy-phenyl)-methanone；該化合物通過抑制蛋白酪氨酸磷脂酶1B的活性，增強(qiáng)胰島素受體敏感性，對(duì)胰島素抵抗類2型糖尿病具有良好的治療作用。
文檔編號(hào)C07C45/00GK102100685SQ200910231300
公開日2011年6月22日 申請(qǐng)日期2009年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月18日
發(fā)明者史大永, 李敬, 袁毅, 郭書舉, 韓麗君 申請(qǐng)人:中國科學(xué)院海洋研究所