阅读说明：本技术 一种2-取代的高牛磺酸衍生物 (2-substituted homotaurine derivative ) 是由 黄悦 郑飞 唐春兰 于 2018-07-03 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种2-取代高牛磺酸衍生物或其立体异构体或盐的制备及应用。所述2-取代高牛磺酸衍生物如式I所示,经药效试验表明,本发明的2-取代的高牛磺酸衍生物的酒精抑制作用效果优异,有着理想的酒精抑制类药物的应用前景。<Image he="198" wi="700" file="DDA0001717321200000011.GIF" imgContent="drawing" imgFormat="GIF" orientation="portrait" inline="no"></Image>(The invention provides a preparation method and application of a 2-substituted homotaurine derivative or a stereoisomer or a salt thereof. The 2-substituted homotaurine derivative is shown as a formula I, and shown by a pharmacodynamic test, the 2-substituted homotaurine derivative has excellent alcohol inhibition effect and has an ideal application prospect of alcohol inhibition medicines.)

一种2-取代的高牛磺酸衍生物

技术领域

本发明涉及提供一种2-取代的高牛磺酸衍生物、制备方法及其药物组合物，特别涉及一种用于酒精抑制的高牛磺酸衍生物。

背景技术

高牛磺酸(3-氨基-1-丙磺酸或tramiprosate(INN)3APS)是一种从舌状蜈蚣藻(Grateloupialivida)中分离的氨基磺酸。由于高牛磺酸的分子量较低，可以通过血脑屏障，与Aβ蛋白淀粉酶结合抵制在大脑中淀粉样蛋白异常聚集和沉淀，并抑制其引起的神经毒性聚集，作为潜在的治疗阿尔茨海默症(AD)的潜在治疗药物，有减缓记忆力下降和认知能力衰退的作用(Alzhemed:A Potential Treatment for Alzheimer's Disease CurrentAlzheimer Research,2007,4,473-478)。

有报道进一步对高牛磺酸的结构进行乙酰化修饰形成阿坎酸钙，并将其进一步应用于酒精依赖性患者在酒精解毒之后继续维持戒酒状态，通过直接抑制GABA和大脑伏核(Nacc)中的谷氨酸能受体来发挥其药理作用，但阿坎酸钙口服生物利用度为仅11％。

发明内容

本发明提供了一种2-取代的高牛磺酸衍生物或其立体异构体或盐，其特征在于，所述高牛磺酸衍生物的结构如式I所示：

其中，

R₁为H，并且R₂和R₃分别独立地选自如下基团：H、C₁-C₆烷基，但R₂和R₃不同时为H，或R₂为H时R₃不为叔丁基，或R₃为H时R₂不为叔丁基；

或者R₁为氨基酸残基，并且R₂和R₃分别独立地选自如下基团：H或C₁-C₆烷基，但R₂和R₃不同时为H；

或者R₁为氨基酸残基，并且R₂和R₃以及所连接的C原子连接形成C₃-C₈环烷基。

在一个实施例中，所述高牛磺酸衍生物为式I化合物的氨基酸前药；其中，R₁为天然氨基酸；优选地，R₁选自L-缬氨酸、L-苯丙氨酸、L-赖氨酸、L-亮氨酸、L-丝氨酸、L-丙氨酸、L-异亮氨酸、L-组氨酸、L-半胱氨酸、L-谷氨酸、L-酪氨酸、L-脯氨酸和L-组氨酸的氨基酸残基或其药学上可接受的盐。

在一个实施例中，所述C₁-C₆烷基或所述C₃-C₈环烷基是取代或未取代的烷基；当所述C₁-C₆烷基为取代烷基或所述C₃-C₈环烷基为取代烷基时，所述取代烷基被选自下列的取代基取代：卤素、NH₂或OH。

在一个实施例中，R₂和R₃分别独立地选自如下基团：H或C₁-C₄烷基，但R₂和R₃不同时为H；优选地，所述C₁-C₄烷基包括甲基、乙基、二甲基、丙基、异丙基、异丁基、正丁基；

其中，所述R₂和R₃连接形成的C₃-C₈环烷基选自环己基、环丙基、环丁基、环戊基。

在一个实施例中，所述化合物存在异构体。

在一个实施例中，所述高牛磺酸衍生物的盐由高牛磺酸衍生物与碱形成，当所述的2-取代的高牛磺酸衍生物存在的酸性质子被包括碱金属离子、碱土金属离子或其他金属离子的金属离子所替换时形成；

优选地，所述碱金属离子为锂、钠、钾；

优选地，所述碱土金属离子为镁、钙、钡；

优选地，其他金属离子为铝、锌、铁。

在一个实施例中，所述高牛磺酸衍生物选自如下列化合物形成的组：

化合物1：1-(甲氨基)-3-甲基丁烷-1-磺酸

化合物2：2-(氨甲基)4-甲基戊烷-1-磺酸

化合物3：3-氨基-2-甲基丙烷-1-磺酸

化合物4：2-(氨甲基)-4-甲基戊磺酸苯丙氨酸前药

化合物5：1-(氨甲基)环己烷乙磺酸缬氨酸前药

化合物6：2-氨甲基-4-甲基戊磺酸缬氨酸前药。

本发明还提供了一种上述的2-取代的高牛磺酸衍生物或其立体异构体或盐的制备方法，其特征在于，所述方法包括下列步骤：

R₂和R₃如权利要求1所定义；

步骤(1)：起始物β-氨基酸经过还原反应得到β-氨基醇；

步骤(2)：所得β-氨基醇经溴化反应得溴取代β-氨基烷；

步骤(3)：所得溴取代β-氨基烷经过磺化反应得式I的高牛磺酸衍生物；

上述反应条件如下：

步骤(1)中还原反应的还原剂选自硼烷、四氢铝锂；

步骤(2)中溴化反应的试剂选自溴化氢、NBS、溴素；

步骤(3)中磺化反应的试剂选自亚硫酸钠。

本发明还提供了一种上述2-取代的高牛磺酸衍生物或其立体异构体或盐的制备方法，所述方法包括下列步骤：

所述R基为C₁-C₆烷基或C₃-C₈环烷基；

步骤(1)：起始物R基取代溴化甲基酮经过反应得到不饱和的R基磺酸内酯；

步骤(2)：所得不饱和R基磺酸内酯经双键还原反应得饱和的R基磺酸内酯；

步骤(3)：所得饱和的R基磺酸内酯经过氨解反应得式I的高牛磺酸衍生物；

上述反应条件如下：

步骤(1)中反应的试剂选自LiCH₂SO₃Et；

步骤(2)中双键还原反应的试剂选自Pd/C-H₂；

步骤(3)中氨解反应的试剂选自氢氧化铵、氨气。

本发明还提供了一种上述2-取代的高牛磺酸衍生物或其立体异构体或盐在酒精抑制方面的作用。

本发明还提供了一种药物组合物，其包含上述的2-取代的高牛磺酸衍生物或其立体异构体或盐以及药学上可接受的载体；优选地，所述药物组合物为口服、胃肠道、口腔、舌下、鼻腔、直肠或透皮给药的固体制剂或液体制剂。

本发明所述的药物组合物是指由所述高牛磺酸衍生物作为活性成分与药用辅料组成的药物组合物。

本发明所述的药物组合物可以选自任何便利的给药方式。例如口服、胃肠道、口腔、舌下、鼻腔、直肠或者透皮给药。可以开发成不同剂型如固体剂型和液体剂型，例如悬浮剂、片剂、胶囊。

固体片剂形式的组合物可以包含制剂中常规使用的填充剂、润滑剂、粘合剂、崩解剂。液体制剂采用适当的液体载体例如水溶性溶剂如水、乙醇或者甘油，或者非水溶性溶剂如聚乙二醇或者油中的混悬剂或者溶液。

优选地，本发明所述药物组合物是由式I所示的高牛磺酸衍生物为活性成分与药用辅料组成的固体片剂。

在一个实施例中，所述固体片剂由下列重量配比的成分组成：

所述稀释剂选自淀粉、乳糖或微晶纤维素，粘合剂选自羟基苯甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素或聚乙烯吡咯烷酮，崩解剂选自羟基乙基淀粉钠或交联聚维酮，润滑剂为硬脂酸镁。

优选地，本发明所述的组合物是由式I化合物作为活性成分与药用辅料组成的混悬剂；所述混悬剂由下列重量配比的成分组成：

所述助悬剂选自黄原胶或微晶纤维素；所述防腐剂选自苯甲酸钠、对羟基苯甲酸甲酯或对羟基苯甲酸乙酯，所述稀释剂选自水或山梨醇；所述缓冲剂为柠檬酸盐；所述共溶剂选自环糊精、乙醇、丙二醇或聚乙二醇；调味剂为甜味剂，选自糖或糖精；着色剂为脂溶性着色剂或水溶性着色剂，选自胡萝卜素、可可色素或焦糖色素。

名称解释

术语“氨基酸”一般是指含有羧酸基和氨基的有机化合物，其包括了“天然的”和“非天然”氨基酸。本文中的“氨基酸”在式I中以“氨基酸残基”表示。术语“前药”是指可在体外或体内直接或间接转化为活性形式的物质。“氨基酸前药”是指式I化合物中的R₁基团为氨基酸残基的化合物。氨基酸可以是纯的L或D异构体或L与D异构体的混合物，包括外消旋混合物。术语“天然氨基酸”及等同表达是指在天然产生的蛋白质中常见的L-氨基酸。天然氨基酸的实例非限制性地包括，丙氨酸(Ala)，半胱氨酸(Cys)，天冬氨酸(Asp)，谷氨酸(Glu)，苯丙氨酸(Phe)，甘氨酸(Gly),组氨酸(His)，异亮氨酸(Ile)，赖氨酸(Lys)，亮氨酸(Leu)，甲硫氨酸(Met)，天冬酰胺(Asn)，脯氨酸(Pro)，谷氨酰胺(Gln)，精氨酸(Arg)，丝氨酸(Ser)，苏氨酸(Thr)，缬氨酸(Val)，色氨酸(Trp)，酪氨酸(Tyr)，β-丙氨酸(β-ALA),以及γ-氨基丁酸(GABA)。术语“非天然氨基酸”是指天然氨基酸的任何衍生物，包括D构型，以及α-和β-氨基酸衍生物。

术语“烷基”是指具有一至十二个碳原子的饱和烃类，包括直链的、支链的、以及环状的烷基基团。烷基基团的实例非限制性地包括，甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、异丙基、仲丁基、异丁基、环丙基、环戊基、环己基、环庚基、环辛基等。术语烷基包括未取代的烷基基团和取代的烷基基团。其中“C₁-C₆烷基”，是指具有1至6个碳原子的烷基基团。

术语“环烷基”及等同的表述指的是具有三至十五元环的单个碳环体系中包含饱和的或部分未饱和的碳环的基团。环烷基基团的实例包括，但不限于，环丙基、环丁基、环戊基、环戊烯-1-基、环戊烯-2-基、环戊烯-3-基、环己基、环己烯-1-基、环己烯-2-基、环己烯-3-基、环庚烯及其类似物。术语环烷基包括未取代的环烷基基团和取代的环烷基基团。术语“C₃-C₈环烷基”指的是具有3至8个碳原子的环烷基基团。

本发明所用试剂和原料均市售可得。

本发明的2-取代高牛磺酸衍生物的有益效果为：动物药效试验表明，本发明的高牛磺酸衍生物的酒精抑制作用效果优异。

附图说明

图1为本发明的2-取代高牛磺酸衍生物对于酒精抑制作用的结果。

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，按照常规方法和条件，或按照商品说明书选择。

本发明的化合物可以按照以下实施方式获得：

方案一、

R₂，R₃如上述定义。

上述反应的起始物2-取代的β-氨基酸可商业购得或者按照已知制备2-取代的β-氨基酸的方法制备，例如以美国专利US6197819中所示γ-氨基丁酸的制备方法制备。

方案二、采用取代α溴乙酮形成环酰内酯经过还原反应后，再氨解形成2-取代的γ-高牛磺酸。

此处，R基为上述定义中R₂或R₃为H的情况。

在一般情况下，所得2-取代的γ-高牛磺酸可与天然氨基酸或者非天然氨基酸偶联形成为氨基酸前药。

实施例1：化合物4的制备(氨基酸前药)

将1.71克1-(甲氨基)环己烷甲酸溶解在20ml四氢呋喃溶液中，冷却至0℃，保持该温度下搅拌1小时内缓慢滴加硼烷四氢呋喃溶液25ml(1M)，加毕后维持反应30min后回流反应12小时。随后冷却到0℃，在半小时内加入2ml甲醇粹灭反应浓缩得到油状物，在乙酸乙酯和石油醚为4∶1结晶得到1.1克固体1-(甲氨基)环己烷甲醇产物。

将上述1.02克固体(1-(甲氨基)环己烷甲醇产物至于圆底烧瓶中，缓慢滴入浓溴化氢水溶液10ml(48％)后，加热回流8小时后浓缩至干。粗品溴代物直接用于下步反应。

将上步溴代物加入到1.26克亚硫酸钠在水与1，4-环氧六环的混合溶剂中，加热回流6小时，然后浓缩至干，残留物溶解到10ml热的乙醇溶液中趁热过滤，滤液浓缩一半，在室温条件下析出白色固体0.51克1-(甲氨基)环己烷乙磺酸；

将上述的1-(甲氨基)环己烷乙磺酸0.29克溶于5ml无水二氯甲烷中，添加DMAP(50mg)和Boc-L-苯丙氨酸0.35克搅拌5分钟。添加DCC(0.2克)并立即形成白色沉淀，该混合物过夜室温搅拌并浓缩，通过400目硅胶(1∶10，甲醇∶二氯甲烷)进行柱层析分离得到0.36克浅黄色固体。将该步产物直接溶于10ml甲醇溶剂中加入2ml三氟乙酸搅拌过夜，反应液用乙酸乙酯10ml和饱和碳酸氢钠水萃取3次，盐酸调节pH至中性，有机相浓缩通过400目硅胶(1∶10，甲醇∶二氯甲烷)进行柱层析分离得到(S)-2-氨甲基-4-甲基戊磺酸苯丙氨酸前药0.21克。ESI[M+1]为373.4。

实施例2：化合物2的制备

将1.6克(S)-3-氨甲基-5-甲基戊酸溶解在20ml四氢呋喃溶液中，冷却至0℃，保持该温度下搅拌1小时内缓慢滴加硼烷四氢呋喃溶液25ml(1M)，加毕后维持反应30min后回流反应12小时。随后冷却到0℃，在半小时内加入2ml甲醇粹灭反应浓缩得到油状物，在乙酸乙酯和石油醚为3∶1结晶得到1.02克固体(S)-3-氨甲基-5-甲基戊醇产物。

将上述1.02克固体(S)-3-氨甲基-5-甲基戊醇产物至于圆底烧瓶中，缓慢滴入浓溴化氢水溶液10ml(48％)后，加热回流8小时后浓缩至干。粗品溴代物直接用于下步反应。

将上步溴代物加入到1.26克亚硫酸钠在水与1，4-环氧六环的混合溶剂中，加热回流6小时，然后浓缩至干，残留物溶解到10ml热的乙醇溶液中趁热过滤，滤液浓缩至一半，在室温条件下析出白色固体0.47克(S)-2-氨甲基-4-甲基戊磺酸。ESI[M+1]：196.1。

实施例3化合物3的制备

将1.7克六甲基二硅基胺基锂LIHMDS和甲磺酸乙酯1.26克溶于10ml四氢呋喃圆底烧瓶中，温度降至-78℃，1.36克1-溴-2-丙酮溶于5ml四氢呋喃溶液缓慢滴入反应瓶中，缓慢回至-50℃反应10小时后，形成不饱和的4-甲基磺酸内酯，粹灭反应，乙酸乙酯萃取分液，溶缩有机层得到粗产物直接用于下步反应。

将上步反应产品溶于10ml甲醇溶液中，加入0.5克钯碳(10％)，在5个大气压氢气环境下进行室温还原反应，反应2小时，过滤钯碳，浓缩甲醇，得粗品0.8克2-甲基丙磺内酯用于下步反应。

向氢氧化铵(28-30％，10m1)中缓慢加入上步2-甲基丙磺内酯在10ml四氢呋喃溶剂中，室温搅拌反应4小时后，浓缩得到固体虚浮在四氢呋喃中加入回流30分钟，冷却至室温。收集固体0.6克3-氨基-2-甲基丙烷-1-磺酸。ESI[M+1]：154.2。

实施例4：化合物6(氨基酸前药)的制备

将实施例2中(S)-2-氨甲基-4-甲基戊磺酸0.2克溶于5ml无水二氯甲烷中，添加DMAP(50mg)和Boc-L-缬氨酸0.2克搅拌5分钟。添加DCC(0.2克)并立即形成白色沉淀，该混合物过夜室温搅拌并浓缩，通过400目硅胶(1∶10，甲醇∶二氯甲烷)进行柱层析分离得到0.31克浅黄色固体。将该步产物直接溶于10ml甲醇溶剂中加入2ml三氟乙酸搅拌过夜，反应液用乙酸乙酯10ml和饱和碳酸氢钠水萃取3次，盐酸调节PH至中性，有机相浓缩通过400目硅胶(1∶10，甲醇∶二氯甲烷)进行柱层析分离得到(S)-2-氨甲基-4-甲基戊磺酸缬氨酸前药0.12克。ESI[M+1]为295.4。

上述结构为消旋体可以采用AD-H手性液相柱，在乙腈和水为80∶20梯度下制备液相分离。

实施例5

化合物5的固体片剂

按照下表中的配方制备1000片，每片重200mg。

制备方法：将活性成分化合物5、乳糖、微晶纤维素和羟基乙基淀粉钠混合，加入高剪切湿法制粒机中，在一定转速下搅拌均匀；然后向混合物中加入羟丙甲基纤维素水溶液50.0g，在高速剪切条件下制得合适的颗粒；然后采用流化床干燥湿颗粒；将所得干颗粒与硬脂酸镁混合均匀，压片。

实施例6

化合物6的口服混悬液

按照下表中的口服混悬液的配方(按照规格10mg/m1)制备1000瓶，每瓶5ml。

制备方法：将对羟基苯甲酸甲酯在热水中溶解后冷却至室温(25℃±2℃)，依次加入山梨醇、聚乙二醇、黄原胶、柠檬酸盐、平均粒度为30μm的化合物6和微晶纤维素，搅拌均匀，获得口服混悬液。

实施例7药效实验

大鼠酒精摄取试验

实验试剂：化合物1-6为自制，高牛磺酸及其他试剂市售购得。

实验动物：大鼠来源于上海西普尔必凯试验动物有限公司。

实验方法：试验大鼠分别饲养于单独的鼠笼酒精摄取前进行水剥夺24小时，随后每天给予10％v/v酒精和10％w/v蔗糖的水溶液1小时，连续给4天。蔗糖浓度每4天减少一个梯度(从10％，5％，2％，0％)，检测体重、乙醇摄入等指标。给药组于乙醇溶液前1h进行腹腔注射给药，每周两次。

实验结果：实验结果如图1所示。在如图所示给药剂量下，化合物1，2，3对大鼠的酒精摄入的抑制效果优于高牛磺酸，而化合物4，5，6效果略优于化合物1，2，3。