本發(fā)明涉及醫(yī)藥技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及是一種新型小檗堿藥物及其制備方法，以及在制備治療糖尿病藥物中的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
小檗堿(berberine)又稱黃連素，是一種常見的異喹啉生物堿，它存在于小檗科等四個(gè)科十個(gè)屬的許多植物中。從乙醚中可析出黃色針狀晶體；熔點(diǎn)85-86℃；溶于水，難溶于苯、乙醚和氯仿。
黃連素通常用來(lái)治療痢疾和腸炎，目前已有實(shí)驗(yàn)表明，小檗堿對(duì)于實(shí)驗(yàn)性糖尿病動(dòng)物有明顯的降低血糖效果。病理解剖表明，其降血糖的作用機(jī)制在于促進(jìn)胰島β細(xì)胞修復(fù)。胰島β細(xì)胞修復(fù)和增生可導(dǎo)致胰島素釋放增加，從而起到降血糖的作用，無(wú)明顯的副作用。小檗堿能顯著降低血糖還表現(xiàn)在增加胰島素敏感性，特點(diǎn)與二甲雙胍類似，能調(diào)節(jié)糖脂代謝異常，改善糖尿病并發(fā)癥，其降糖作用隨著葡萄糖濃度的升高而降低，應(yīng)主要用于糖耐量異常和輕度高血糖的病人(參見文獻(xiàn)：丁陽(yáng)平等，小檗堿降糖作用機(jī)制研究進(jìn)展，《中草藥》，2013年3月，P763-769；郭維文等，小檗堿降糖機(jī)制研究進(jìn)展，《上海中醫(yī)藥雜志》，2014年第48卷第7期，P109-112)。
然而小檗堿的口服吸收差。實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，大鼠灌胃小檗堿6天后，尿中累計(jì)排泄量占給藥量的73％，糞排泄相對(duì)比較少，只占給藥量的10.9％，內(nèi)膽汁中累計(jì)排泄量為給藥量的10.1％±0.9％，認(rèn)為可能存在小檗堿在代謝過(guò)程中存在肝腸循環(huán)，且肝臟為其主要的轉(zhuǎn)化器官。(參見文獻(xiàn)：熊程億，施緒保，代宗順等，小檗堿在家兔及小鼠體內(nèi)的藥代動(dòng)力學(xué)研究，中國(guó)藥理學(xué)通報(bào)，1989,5(5)：293-296)。
余探等通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，小檗堿在體內(nèi)藥物平均滯留時(shí)間(MRT)為32.63±6.15h，累計(jì)尿藥排泄量為27.49±2.74微克，僅為總給藥量0.014％，說(shuō)明小檗堿在人體內(nèi)吸收極差，且主要經(jīng)過(guò)胃腸道被排泄。(參見文獻(xiàn)：余深，張慧，潘俊芳等，健康人口服鹽酸黃連素片劑后的尿藥分析與藥物代謝初步研究，中國(guó)臨床藥理學(xué)雜志，2000,16(1)：36-39)
而且，小檗堿的鹽類在水中的溶解度都比較小，例如鹽酸鹽為1∶500，硫酸鹽為1:30(參見文獻(xiàn)：陳超，小檗堿烷基化衍生物的合成及其與小檗堿藥理活性的比較，西南大學(xué)碩士學(xué)位論文2014)
為此，需要改善小檗堿的溶解性，以克服作為藥物的缺點(diǎn)。
另外，小檗紅堿(berberrubine)，又稱9-脫甲基小檗堿、9-脫甲基黃連素等，是小檗堿9位脫甲基產(chǎn)物，結(jié)構(gòu)如式B所示。其與小檗堿具有相似的藥理藥效。
中國(guó)專利申請(qǐng)CN201510934980.7，公開號(hào)為CN105497028A，公開了化合物小檗紅堿在制備二肽基肽酶IV(DPP-IV)抑制劑藥物中的應(yīng)用。
中國(guó)專利申請(qǐng)CN201610107174.7，公開號(hào)為CN105541943A，公開了一種雙黃苷，是由小檗紅堿與黃芩苷合成得到。該化合物與小檗堿和黃芩苷相比，多核分子化合物的毒性得到顯著降低，吸收顯著提高，提高了生物利用度，延長(zhǎng)了代謝時(shí)間，可以達(dá)到長(zhǎng)效的效果，而且增強(qiáng)了抗?jié)冃阅c炎和抗致病菌的藥效。
曲格列汀(Trelagliptin)是一種二肽基肽酶IV(DPP-4)抑制劑，結(jié)構(gòu)如式C所示，通過(guò)選擇性、持續(xù)性抑制DPP-4，控制血糖水平。DPP-4是一種酶，能夠引發(fā)腸促胰島素(胰高血糖素樣肽-1(GLP-1)和糖尿病依賴性促胰島素多肽(GIP)的失活，而這兩種腸降胰島素在血糖調(diào)節(jié)中發(fā)揮著重要的作用。抑制DPP-4，能夠增加血糖水平依賴性胰島素分泌，從而控制血糖水平。曲格列汀的療效在所有試驗(yàn)中均得到了證實(shí)，同時(shí)具有良好的安全性和耐受性。曲格列汀每周給藥1次便可有效控制血糖水平，有望改善患者的用藥依從性(參見中國(guó)專利CN201510347134)。
有關(guān)曲格列汀，武田藥品工業(yè)株式會(huì)社通過(guò)PCT專利申請(qǐng)(國(guó)際公布為WO2005095381)，進(jìn)入中國(guó)，中國(guó)專利申請(qǐng)為CN200480042457.3，要求保護(hù)母體化合物或其鹽、或其立體異構(gòu)體、制備方法，及其在制備DPP-4抑制劑藥物中的用途，已被駁回。CN200480042457.3后申請(qǐng)了7個(gè)分案，涉及到曲格列汀的有三個(gè)，分別是CN201110005289.2，要求保護(hù)母體化合物，已被駁回；CN201110005788.1，要求保護(hù)曲格列汀的制備方法，目前還在實(shí)審階段；CN201110006009.X，要求保護(hù)曲格列汀等20多個(gè)化合物，目前也還在實(shí)審階段。
現(xiàn)有技術(shù)中曲格列汀的合成過(guò)程中需要用到封管反應(yīng)，封管反應(yīng)是一種高溫高壓的反應(yīng)，放大具有很高的危險(xiǎn)性，可操作性差，設(shè)備要求很高，成本較高；另外，在高溫高壓條件下，副反應(yīng)較多，雜質(zhì)增加；后續(xù)純化難度大。
因此，本發(fā)明人已經(jīng)申請(qǐng)了中國(guó)專利CN201610138121.1，公開號(hào)為CN105622575A，公開了一種曲格列汀的制備方法，是在單一有機(jī)溶劑或混合溶劑中，將2-(6-氯-3-甲基-2,4-二氧-3,4-二氫嘧啶-1(2H)-甲基)-4-氟苯腈與(R)-3-氨基哌啶雙鹽酸鹽，在縛酸劑的堿性條件下進(jìn)行常壓反應(yīng)，從而得到曲格列汀化合物。該方法避免了高壓反應(yīng)，極大地增強(qiáng)了反應(yīng)的安全性，且反應(yīng)條件溫和、易控制，有利于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種新型小檗堿藥物，本發(fā)明的另一目的在于提供該小檗堿藥物的制備方法，以及該小檗堿藥物在制備治療糖尿病藥物中的應(yīng)用。
本發(fā)明的主要技術(shù)方案如下：
我們首先設(shè)想將小檗堿和曲格列汀合成一個(gè)新型化合物，由于小檗堿本身結(jié)構(gòu)所限，無(wú)法直接與曲格列汀連接。
而小檗紅堿具有一個(gè)酚羥基，可以酯鍵與丁二酸連接，丁二酸的另一端以酰胺鍵與曲格列汀的胺基連接，才獲得一個(gè)新型化合物，命名為BT-1。
合成方法中，本發(fā)明相繼摸索了酯化反應(yīng)、酰胺化等條件，才得到收率高、純度高的目標(biāo)化合物。
本發(fā)明期待新的化合物能夠克服小檗堿的溶解性差、生物利用度低等缺點(diǎn)，對(duì)新化合物進(jìn)行了溶解性實(shí)驗(yàn)，并進(jìn)一步通過(guò)α-淀粉酶活性抑制實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了本發(fā)明化合物的藥效。
本發(fā)明的第一方面，提供一種新型小檗堿藥物，該藥物的化學(xué)名稱為(R)-9-((4-((1-(3-(2-氰基-5-氟苯基)-1-甲基-2,6-二酮-1,2,3,6-四氫嘧啶-4-基)哌啶-3-基)胺基)-4-丁?；?氧)-10-甲氧基-5,6-二氫-[1,3]二氧亞甲基[4,5-g]異喹啉并[3,2-a]喹啉-7-鹽酸鹽，其化學(xué)結(jié)構(gòu)式如式Ⅰ所示：
本發(fā)明的第二方面，提供了該化合物的制備方法，其反應(yīng)流程式如下：
所述制備方法，包括如下步驟：
A、制備中間體1(稱為酯化反應(yīng))
小檗紅堿和丁二酸酐，堿，在溶劑一中反應(yīng)5分鐘至1小時(shí)，反應(yīng)溫度為0-50攝氏度(優(yōu)選為10攝氏度)，生成中間體1；
所述的溶劑一，選自水、二甲基亞砜(DMSO)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、四氫呋喃、乙腈或丙酮等；
所述的堿，選自碳酸鉀、碳酸銫、碳酸鈉、氫氧化鈉或氫氧化鉀等；
B、制備目標(biāo)化合物BT-1(稱為胺酸縮合反應(yīng))
中間體1和曲格列汀、縛酸劑在縮合劑和溶劑二中反應(yīng)20分鐘至12小時(shí)，反應(yīng)溫度15—30攝氏度(優(yōu)選為20攝氏度)，生成目標(biāo)化合物BT-1；
所述的溶劑二，選自二氯甲烷、三氯甲烷、四氫呋喃、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)或乙腈等；
所述的縛酸劑選自三乙胺、二異丙基乙基胺等；
所述的縮合劑，選自氨基酸縮合劑HATU、HBTU、EDCI、HOBt等。
本發(fā)明的第三方面，提供了上述化合物在制備治療糖尿病藥物中的應(yīng)用。
本發(fā)明化合物在制備治療糖尿病藥物中的應(yīng)用，所述的藥物是由藥物活性成分BT-1和藥學(xué)上可接受的輔料組成的藥物組合物。
所述的藥學(xué)上可接受的輔料是指藥學(xué)領(lǐng)域常規(guī)的藥物輔料，其中，稀釋劑、賦形劑如水等；粘合劑如纖維素衍生物、明膠或聚乙烯吡咯烷酮等；填充劑如淀粉等；崩裂劑如碳酸鈣或碳酸氫鈉；也可以在組合物中加入其他輔助劑如香味劑和/或甜味劑。
所述的藥物組合物可采用醫(yī)學(xué)領(lǐng)域常規(guī)的方法，將BT-1作為活性成分，與藥學(xué)上可接受的輔料制成各種劑型。當(dāng)用于口服時(shí)，可將其制備成常規(guī)的固體制劑如片劑、粉劑或膠囊劑等；用于注射時(shí)，可將其制備成注射液。在各種制劑中，活性成分的重量含量為0.1％～99.9％，優(yōu)選的重量含量為0.5～90％。
所述的藥物組合物可以用于降低血糖?？梢园磩┬屯ㄟ^(guò)口服、腹腔注射、皮下注射、靜脈注射、肌肉注射、淋巴結(jié)內(nèi)注射、粘膜用藥等途徑應(yīng)用于需要治療的個(gè)體。個(gè)體可以是人或動(dòng)物。劑量一般為1～1000mg/公斤體重/天，具體可根據(jù)個(gè)體的年齡、病情等進(jìn)行變化。
本發(fā)明化合物的有益效果：
本發(fā)明化合物克服了小檗堿的溶解性差、生物利用度低的缺點(diǎn)。
通過(guò)對(duì)本發(fā)明化合物進(jìn)行了溶解性實(shí)驗(yàn)，α-淀粉酶活性抑制實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了本發(fā)明化合物的在治療糖尿病方面的效果。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)描述，但本發(fā)明的實(shí)施不僅限于此。本發(fā)明所用試劑和原料均市售可得或可按文獻(xiàn)方法制備。
下列實(shí)施例中未注明具體條件的實(shí)驗(yàn)方法，通常按照常規(guī)條件，或按照制造廠商所建議的條件。
實(shí)施例1：中間體1的制備
將2g小檗紅堿(購(gòu)自四川維克奇生物科技有限公司)懸浮于50ml氫氧化鈉溶液(濃度0.1mol/L)中，10攝氏度加入1倍量丁二酸酐，加完攪拌1小時(shí)，冰浴滴加0.5mol/L鹽酸溶液，調(diào)節(jié)pH6.5左右，過(guò)濾收集固體，減壓干燥得產(chǎn)物中間體1，直接用于下一步反應(yīng)。收率65％。LC-Ms：ESI：423.3(M+H)。
實(shí)施例2：本發(fā)明化合物BT-1的制備
將2g實(shí)施例1得到的中間體1懸浮于50ml無(wú)水四氫呋喃中，加入1倍量曲格列汀，加入1.2倍的三乙胺，冰浴加入1倍量HATU(購(gòu)自吉爾生化)，自然升溫至20攝氏度，攪拌2小時(shí)。
加入二氯甲烷和水各100ml，分出有機(jī)層，水洗1次，干燥，濃縮。粗品經(jīng)硅膠柱層析(甲醇：二氯甲烷＝20:1)得產(chǎn)物BT-1，收率52％。
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ8.68(s,1H),8.50(d,J＝8.2Hz,1H),7.84-8.46(m,9H),5.8(s,2H),4.2(s，1H),3.32-3.86(m，11H)，2.52(t,2H)，2.41-2.51(m，8H)，2.22(t,2H)，1.82-1.91(m,4H)。LC-Ms：ESI：762.3(M+H)。
實(shí)施例3：藥物溶解性實(shí)驗(yàn)測(cè)試
試驗(yàn)方法：分別稱取100mg待測(cè)藥物(對(duì)照品鹽酸小檗堿，購(gòu)自上海源葉生物科技有限公司)，在25攝氏度下，加入純水1ml，每隔5分鐘振搖30秒，若不溶解，每次加入0.1ml純水，間隔2分鐘振搖30秒，直至藥物完全溶解。
每種藥物重復(fù)實(shí)驗(yàn)3次，結(jié)果如1表所示。
表1 溶解性實(shí)驗(yàn)結(jié)果
3次溶解性實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果取平均值：
溶解50mg鹽酸小檗堿的水用量為(24.9+25.2+25.2)/3＝25.1(ml)
溶解50mgBT-1的水用量為(4.7+4.8+4.9)/3＝4.8(ml)
上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本發(fā)明藥物的水溶性大大提高了。
實(shí)施例4：α-淀粉酶活性抑制實(shí)驗(yàn)
1.實(shí)驗(yàn)用品
α-淀粉酶：美國(guó)sigma公司；
二甲基亞砜：上海博光生物科技有限公司；
阿卡波糖：德國(guó)Bayer公司；
鹽酸小檗堿：上海源葉生物科技有限公司；
酶標(biāo)儀：美國(guó)Bio-Tek公司；
其他所用試劑購(gòu)自國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。
2.實(shí)驗(yàn)方法
不同濃度的待測(cè)樣品溶液25μl，再加入12.5μlα-淀粉酶溶液(含量為27.8mg/L，25mM的PIPES緩沖液配制而成，PH6.9)，37℃溫孵10min，向體系中加入12.5μl濃度為0.16％的淀粉溶液，37℃溫孵，在10min結(jié)束時(shí)向體系中加入100μl顯色試劑，同時(shí)終止反應(yīng)，在630nm波長(zhǎng)下測(cè)定吸光度(A)，反應(yīng)剩余顯色試劑的量反映被酶水解的淀粉的量，直接反映淀粉酶的活性。阿卡波糖、鹽酸小檗堿、作為本法的陽(yáng)性對(duì)照，同時(shí)設(shè)定空白對(duì)照，酶活性對(duì)照。
抑制率(％)計(jì)算公式如下：
抑制率(％)＝[1-(樣品withoutE-樣品withE)/(對(duì)照withoutE-對(duì)照withE)]×100％
3.實(shí)驗(yàn)結(jié)果
實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表2所示。
表2 α-淀粉酶活性抑制實(shí)驗(yàn)結(jié)果
上述實(shí)驗(yàn)表明，本發(fā)明的藥物對(duì)α-淀粉酶具有一定的抑制作用。
以上已對(duì)本發(fā)明創(chuàng)造的較佳實(shí)施例進(jìn)行了具體說(shuō)明，但本發(fā)明創(chuàng)造并不限于所述實(shí)施例，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本發(fā)明創(chuàng)造精神的前提下還可作出種種的等同的變型或替換，這些等同的變型或替換均包含在本申請(qǐng)權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。