二氧六环修饰的四氢咔啉-3-甲酰-The-HGE、其制备、抗炎活性和应用
阅读说明：本技术 二氧六环修饰的四氢咔啉-3-甲酰-The-HGE、其制备、抗炎活性和应用 (Dioxane-modified tetrahydrocarboline-3-formyl-The-HGE, preparation thereof, anti-inflammatory activity thereof and application thereof ) 是由 赵明 彭师奇 郤思远 于 2019-12-02 设计创作，主要内容包括：本发明公开了下式的3S-1-(1,1-二甲基-1,3-二氧六环-6-螺基)-1,2,3,4-四氢-β-咔啉-3-甲酰-The-His-Gly-Glu,公开了它的制备方法,公开了它的抗炎症活性。因而公开了它在制备抗炎药物中的应用。(The invention discloses 3S-1- (1, 1-dimethyl-1, 3-dioxane-6-spiro) -1,2,3, 4-tetrahydro-beta-carboline-3-formyl-The-His-Gly-Glu with The following formula, a preparation method thereof and anti-inflammatory activity thereof. Thus discloses the application of the compound in preparing anti-inflammatory drugs.)
技术领域
本发明涉及3S-1-(1,1-二甲基-1,3-二氧六环-6-螺基)-1,2,3,4-四氢-β-咔啉-3-甲酰-The-His-Gly-Glu化合物,涉及它的制备方法，涉及它的抗炎活性。因而本发明涉及该化合物在抗炎药物中的应用。
背景技术
3S-1-(1,1-二甲基-1,3-二氧六环-6-螺基)-1,2,3,4-四氢-β-咔啉-3-羧酸是具有多种生物活性的药效团,茶氨酸也是具有多种生物活性的药效团。在一项关联发明中,发明人公开了3S-1-(1,1-二甲基-1,3-二氧六环-6-螺基)-1,2,3,4-四氢-β-咔啉-3-羧酸与茶氨酸两个药效团融合形成的下式左的3S-1-(1,1-二甲基-1,3-二氧六环-6-螺基)-1,2,3,4-四氢-β-咔啉-3-甲酰-The具有抗肿瘤的作用。发明人认识到，在3S-1-(1,1-二甲基-1,3-二氧六环-6-螺基)-1,2,3,4-四氢-β-咔啉-3-甲酰-The的羧基端引入尿毒素三肽His-Gly-Glu生成的下式右的3S-1-(1,1-二甲基-1,3-二氧六环-6-螺基)-1,2,3,4-四氢-β-咔啉-3-甲酰-The-His-Gly-Glu具有更强的抗肿瘤作用。进一步的研究使得发明人发现,它们还具有抗炎作用。
炎症是许多疾病的病因。在炎症触发的一系列疾病中,纤维化是最重要的疾病之一。例如,中枢神经系统的炎症可触发脑纤维化。癌转移是炎症触发的另一种致命性疾病。在死亡的癌症病人中因转移致死的比例高达90％。脑部的慢性炎症可能与多种代谢性疾病的发病相关,例如可能与肥胖症及糖尿病的发病相关。与脑部相联系,炎症可引起多种普通精神疾病。冠状动脉炎症或血管的慢性炎症则与动脉粥样硬化性心血管疾病相关。慢性炎症的另一个致命问题是与多种肿瘤发病相联系。例如慢性炎症与结肠癌的发病相联系。目前虽然分子机理还不清楚,但是炎症与情感障碍的关系已有大量报道。一直认为炎症是触发和延续沮丧,慢性疼痛及长期极度疲劳的机理。例如在肝病患者的行为和情感变化中炎症起到核心作用。炎症可触发早产与分娩。围产期炎症会害及成熟大脑的生理学和行为学。全身性炎症可影响神经发育。通过影响免疫系统,长期的慢性炎症可损害宿主。身体老化是绝大多数慢性病的最强风险因子,致使数种慢性病共患一身。炎症是数种慢性病共患一身的触发器。老年性肺结核与基础炎症状态有关。此外,炎症还与痴呆相关联。这样一来,开发无毒副作用的预防和治疗炎症的药物便越来越受到重视。虽然已经付出了巨大努力,可是一直取得没有实质性进展。
发明人认识到,发现上式右的3S-1-(1,1-二甲基-1,3-二氧六环-6-螺基)-1,2,3,4-四氢-β-咔啉-3-甲酰-The-His-Gly-Glu具有抗炎作用对抗炎药物研究与开发有贡献。根据这种认识,发明人提出了本发明。
发明内容
本发明的第一个内容是提供下式的3S-1-(1,1-二甲基-1,3-二氧六环-6-螺基)-1,2,3,4-四氢-β-咔啉-3-甲酰-The-His-Gly-Glu。
本发明的第二个内容是提供3S-1-(1,1-二甲基-1,3-二氧六环-6-螺基)-1,2,3,4-四氢-β-咔啉-3-甲酰-The-His-Gly-Glu的制备方法，该方法包括：
1)合成(3S)-1,1-二羟甲基-四氢-β-咔啉-3-羧酸苄酯；
2)合成3S-1-(1,1-二甲基-1,3-二氧六环-6-螺基)-1,2,3,4-四氢-β-咔啉-3-羧酸苄酯；
3)合成3S-1-(1,1-二甲基-1,3-二氧六环-6-螺基)-1,2,3,4-四氢-β-咔啉-3-羧酸；
4)采用二环己基碳二亚胺(DCC)为缩合剂，1-羟基苯并三唑(HOBt)为催化剂的液相缩合的方法，合成3S-1-(1,1-二甲基-1,3-二氧六环-6-螺基)-1,2,3,4-四氢-β-咔啉-3-甲酰-The-OBzl；
5)合成3S-1-(1,1-二甲基-1,3-二氧六环-6-螺基)-1,2,3,4-四氢-β-咔啉-3-甲酰-The；
6)采用DCC为缩合剂，HOBt为催化剂的液相缩合的方法，合成HCl·His-Gly-Glu(OBzl)-OBzl；
7)采用DCC为缩合剂，HOBt为催化剂的液相缩合的方法，合成3S-1-(1,1-二甲基-1,3-二氧六环-6-螺基)-1,2,3,4-四氢-β-咔啉-3-甲酰-The-His-Gly-Glu(OBzl)-OBzl；
8)合成3S-1-(1,1-二甲基-1,3-二氧六环-6-螺基)-1,2,3,4-四氢-β-咔啉-3-甲酰-The-His-Gly-Glu；
本发明的第三个内容是评价3S-1-(1,1-二甲基-1,3-二氧六环-6-螺基)-1,2,3,4-四氢-β-咔啉-3-甲酰-The-His-Gly-Glu的抗炎作用。
附图说明
图1.3S-1-(1,1-二甲基-1,3-二氧六环-6-螺基)-1,2,3,4-四氢-β-咔啉-3-甲酰-The-His-Gly-Glu的合成路线：i)三氟乙酸,1,3-二羟基丙酮；ii)浓硫酸,丙酮；iii)钯碳(Pd),H2；iv)二环己基碳二亚胺(DCC)，1-羟基苯并三唑(HOBt)，N-甲基吗啉(NMM)；v)氯化氢的乙酸乙酯溶液(4M)。
具体实施方式
为了进一步阐述本发明，下面给出一系列实施例。这些实施例完全是例证性的，它们仅用来对本发明进行具体描述，不应当理解为对本发明的限制。
实施例1制备(3S)-1,1-二羟甲基-四氢-β-咔啉-3-羧酸苄酯(1)
往10mL二氯甲烷中加入2g(7.2mmol)L-色氨酸苄酯，充分搅拌使其溶解。冰浴条件下，往溶液中缓慢滴加1mL三氟醋酸。然后再往该溶液中加0.78g(8.6mmol)1,3-二羟基丙酮，室温反应7小时。TLC显示L-色氨酸苄酯消失(二氯甲烷/甲醇：30:1)。冰浴条件下，往溶液中加入50mL饱和NaHCO3溶液，充分搅拌，然后留下二氯甲烷层，再用饱和NaHCO3溶液(30mL×3)洗，再用饱和NaCl溶液(30mL×3)洗，二氯甲烷层用无水硫酸钠干燥12小时。过滤，滤液减压浓缩得到2.03g(77％)标题化合物，为黄色粉末。ESI-MS(m/e):367[M+H]+。
实施例2制备3S-1-(1,1-二甲基-1,3-二氧六环-6-螺基)-1,2,3,4-四氢-β-咔啉-3-羧酸苄酯(2)
往5mL无水丙酮中加入0.2g(0.55mmol)(3S)-1,1-二羟甲基-四氢-β-咔啉-3-羧酸苄酯(1)。在冰浴条件下，往里加入100μL浓硫酸，之后，室温搅拌3小时。TLC显示化合物1消失(石油醚/乙酸乙酯，4:1)。冰浴条件下，用饱和NaHCO3溶液调节反应液pH值为7，得到的溶液减压浓缩除去丙酮，残留液再加乙酸乙酯萃洗3遍，乙酸乙酯层用饱和NaCl溶液洗至中性。乙酸乙酯层用无水硫酸钠干燥12小时。过滤，滤液减压浓缩得到的棕黄色固体，经柱层层析分离(石油醚/乙酸乙酯，4:1)得到0.08g(35.8％)标题化合物，为白色国体。ESI-MS(m/e):407[M+H]+。
实施例3制备3S-1-(1,1-二甲基-1,3-二氧六环-6-螺基)-1,2,3,4-四氢-β-咔啉-3-羧酸(3)
往10mL甲醇中加入0.20g(0.5mmol)3S-1-(1,1-二甲基-1,3-二氧六环-6-螺基)-1,2,3,4-四氢-β-咔啉-3-羧酸苄酯(2)和0.02g Pd/C。搅拌并通12h氢气，TLC显示化合物2消失(石油醚/乙酸乙酯，4:1)。过滤除去钯碳(Pd/C)，滤液减压浓缩。残留物用乙醚磨洗，得到0.14g(90％)标题化合物，为无色固体。ESI-MS(m/e):317[M+H]+。
实施例4制备3S-1-(1,1-二甲基-1,3-二氧六环-6-螺基)-1,2,3,4-四氢-β-咔啉-3-甲酰-The-OBzl(4)
往20mL四氢呋喃中加入0.19g(0.6mmol)3S-1-(1,1-二甲基-1,3-二氧六环-6-螺基)-1,2,3,4-四氢-β-咔啉-3-羧酸(3)，0.15g(0.72mmol)N,N'-二环己基碳二亚胺(DCC)和0.09g(0.72mmol)1-羟基苯并三唑(HOBt)。冰浴下搅拌30分钟。之后，再向反应液中加入0.20g(0.66mmol)HCl·The-OBzl。之后，向反应液中滴加N-甲基吗啉(NMM)调节反应液的pH值为9。室温搅拌6小时，TLC显示化合物3消失(二氯甲烷/甲醇，30/1)。滤除二环己基脲(DCU)，滤液减压浓缩，得到的残留物用30mL乙酸乙酯溶解，溶液再过滤除去DCU。滤液依次用5％NaHCO3水溶液萃洗(15mL×3)，饱和NaCl水溶液洗(15mL×3)，5％KHSO4水溶液洗(15mL×3)，饱和NaCl水溶液洗(15mL×3)，5％NaHCO3水溶液洗(15mL×3)，饱和NaCl水溶液洗(15mL×3)，用无水硫酸钠干燥12小时。过滤，滤液减压浓缩，得到的黄色粉末经硅胶柱层析纯化(石油醚/乙酸乙酯，10/1)，得到0.27g(80％)标题化合物，为无色粉末。ESI-MS(m/e):563[M+H]+；1H-NMR(300MHz,DMSO-d6):δ/ppm＝10.94(s,1H),8.28(t,J＝7.2Hz,1H),7.79(s,1H),7.37(m,6H),7.07(m,1H),7.02(m,1H),5.16(s,1H),5.12(s,1H),4.40(m,1H),4.21(m,1H),3.99(m,1H),3.75(m,1H),3.61(m,2H),3.02(m,2H),2.12(m,2H),1.82(m,2H),1.65(s,3H),1.42(s,3H),1.22(m,2H),1.01(m,3H)。
实施例5制备3S-1-(1,1-二甲基-1,3-二氧六环-6-螺基)-1,2,3,4-四氢-β-咔啉-3-甲酰-The(5)
往10mL甲醇中加入0.28g(0.5mmol)3S-1-(1,1-二甲基-1,3-二氧六环-6-螺基)-1,2,3,4-四氢-β-咔啉-3-甲酰-The-OBzl(4)和0.02g钯碳(Pd/C)。搅拌并通12h氢气，TLC显示化合物4消失(二氯甲烷/甲醇，30/1)。过滤除去Pd/C，滤液减压浓缩。残留物用乙醚磨洗，得到0.21g(90％)标题化合物，为黄色固体。ESI-MS(m/e):473[M+H]+，1H-NMR(300MHz,DMSO-d6):δ/ppm＝10.98(s,1H),8.18(d,J＝7.5Hz,1H),7.79(s,1H),7.40(dt,J1＝4.8Hz,J2＝8.1Hz,2H),7.02(td,J1＝8.1Hz,J2＝4.8Hz,2H),4.40(m,1H),4.28(m,1H),4.12(m,1H),4.02(m,1H),3.81(m,1H),3.61(m,1H),3.02(m,2H),2.14(m,2H),1.82(m,2H),1.65(s,3H),1.41(s,3H),1.22(m,2H),1.03(m,3H)。
实施例6制备Boc-Gly-Glu(OBzl)-OBzl
采用实施例4的方法，从0.88g(5mmol)Boc-Gly和2.00g(5.5mmol)Hcl·Glu(OBzl)-OBzl得到1.93g(80％)标题化合物，为无色固体。
实施例7制备HCl·Gly-Glu(OBzl)-OBzl
冰浴下将1.45g(3mmol)Boc-Gly-Glu(OBzl)-OBzl用20mL氯化氢的乙酸乙酯溶液(4M)溶解并反应4小时。TLC监测显示反应完全(体系为二氯甲烷/甲醇，30/1)。反应混合物减压浓缩，残留物用无水乙酸乙酯溶解，得到的溶液再减压浓缩。该操作重复3次。得到的白色粉末样物质用无水乙醚充分磨洗，得到1.14g(90％)标题化合物，为无色固体。
实施例8制备Boc-His(Boc)-Gly-Glu(OBzl)-OBzl
采用实施例4的方法从1.77g(5mmol)Boc-His(Boc)和2.52g(6mmol)HCl·Gly-Glu(OBzl)-OBzl得到2.56g(67％)标题化合物，为无色固体。ESI-MS(m/e):722[M+H]+。
实施例9制备HCl·His-Gly-Glu(OBzl)-OBzl
采用实施例7的方法从1.44g(2mmol)Boc-His(Boc)-Gly-Glu(OBzl)-OBzl得到1.03g(92％)标题化合物，为无色固体。
实施例10制备3S-1-(1,1-二甲基-1,3-二氧六环-6-螺基)-1,2,3,4-四氢-β-咔啉-3-甲酰-The-His-Gly-Glu(OBzl)-OBzl(6)
往30mL无水四氢呋喃中加入0.47g(1mmol)3S-1-(1,1-二甲基-1,3-二氧六环-6-螺基)-1,2,3,4-四氢-β-咔啉-3-甲酰-The(5)、0.25g(1.2mmol)DCC和0.16g(1.2mmol)HOBt，冰浴下，搅拌30分钟。之后，向反应液中加入0.62g(1.1mmol)HCl·His-Gly-Glu(OBzl)-OBzl。滴入N-甲基吗啉(NMM)调节反应液的pH值为9。室温反应8小时。TLC显示化合物5消失(二氯甲烷/甲醇，15/1)，滤除二环己基脲(DCU)，滤液减压浓缩。残留物用100mL乙酸乙酯溶解，溶液再过滤除去DCU。滤液依次用5％NaHCO3水溶液洗(30mL×3)，饱和NaCl水溶液洗(30mL×3)，5％KHSO4水溶液洗(30mL×3)，饱和NaCl水溶液洗(30mL×3)，5％NaHCO3水溶液洗(30mL×3)，饱和NaCl水溶液洗(30mL×3)，用无水硫酸钠干燥12小时。过滤，滤液减压浓缩，得到黄色粉末，经硅胶柱层析纯化(二氯甲烷/甲醇，15/1)，得到0.71g(70％)标题化合物，为黄色粉末。ESI-MS(m/e):977[M+H]+；1H-NMR(300MHz,DMSO-d6):δ/ppm＝10.99(s,1H),8.35(m,1H),8.27(m,1H),8,16(m,1H),7.79(m,1H),7.49(m,2H),7.35(m,12H),7.00(m,2H),5.13(s,2H),5.06(s,2H),4.41(m,2H),4.21(m,1H),4.02(m,1H),3.81(m,1H),3.65(m,2H),3.04(m,3H),2.92(m,2H),2.44(m,2H),2.09(m,2H),1.95(m,2H),1.85(m,2H),1.72(m,2H),1.62(s,3H),1.39(s,3H),1.23(m,2H),0.97(t,J＝7.2Hz,3H)。
实施例11制备3S-1-(1,1-二甲基-1,3-二氧六环-6-螺基)-1,2,3,4-四氢-β-咔啉-3-甲酰-The-His-Gly-Glu(7)
往10mL甲醇中加入0.048g(0.05mmol)3S-1-(1,1-二甲基-1,3-二氧六环-6-螺基)-1,2,3,4-四氢-β-咔啉-3-甲酰-The-His-Gly-Glu(OBzl)-OBzl的制备(6)和0.005gPd/C，搅拌并通12h氢气，TLC显示化合物6消失(乙酸乙酯:水:冰醋酸，4:1:1)。过滤除去钯碳(Pd/C)，滤液减压浓缩。残留物用乙醚磨洗，得到0.033g(85％)标题化合物，为无色固体。ESI-MS(m/e):795[M-H]-，1H-NMR(300MHz,DMSO-d6):δ/ppm＝10.96(s,1H),8.34(m,1H),8.29(m,1H),8,15(m,1H),8.02(m,1H),7.79(m,1H),7.54(s,1H),7.39(m,1H),7.04(m,1H),6.98(m,1H),6.83(s,1H),4.44(m,3H),4.24(m,2H),4.12(m,2H),4.02(m,1H),3.03(m,3H),2.93(m,2H),2.27(m,2H),2.07(m,2H),1.93(m,2H),1.84(m,2H),1.62(s,3H),1.39(s,3H),1.20(m,2H),0.97(t,J＝7.2Hz,3H)；13C-NMR(125MHz,DMSO-d6):δ/ppm＝173.64,171.83,171.80,171.67,169.31,135.22,120.62,119.33,118.23,111.76,109.32,98.15,64.75,53.92,51.57,42.55,33.80,32.24,30.79,29.60,22.97,22.91,15.17。
实施例12评价化合物7的抗炎活性
实验动物：
ICR小鼠，雄性，20±2g，购自北京维通利华实验动物技术有限公司。
给药剂量及给药方式：
本发明的化合物3S-1-(1,1-二甲基-1,3-二氧六环-6-螺基)-1,2,3,4-四氢-β-咔啉-3-甲酰-The-His-Gly-Glu(化合物7)的口服剂量为0.23μmol/kg，阳性对照阿司匹林的口服剂量为1.1mmol/kg，阴性对照为生理盐水。
实验方法：实验采用ICR致小鼠耳肿胀模型。
实验操作：
刚到的小鼠使其静息一天，随后随机分组，每组12只小鼠。采取序贯法对小鼠进行灌胃给药，每组6只，间隔5min，按规定剂量进行给药，半小时后，依灌胃顺序依次抓取固定小鼠，暴露其右耳，于每只小鼠右耳廓边缘处使用移液枪均匀涂抹30μL二甲苯，待其自然挥发，完成模型的建立。涂抹二甲苯后，小鼠躁动不安，右耳红肿。造模两小时后，乙醚麻醉小鼠，脱颈处死小鼠，将小鼠两侧耳朵沿根部剪下，对其边缘叠放在一起，采用直径7mm的电动耳肿胀打耳器(型号：YLS025A)打下双耳同部位面积大小相同的两片圆形耳片，分别称重，耳肿胀度即两耳重的差值。
实验结果：
耳肿胀度＝右耳重量-左耳重量
耳肿胀度以mg表示，后经t-test检验进行组间统计学比较。
实验结果列入表1：
表1.化合物7抑制肿瘤肺转移的活性
注：n＝10，经t检验；a)与生理盐水组相比P<0.05且与RGDS组相比P>0.05.
结果表明，0.23μmol/kg剂量下口服化合物7治疗的小鼠的耳肿胀度(11.22±3.43mg)与阴性对照组生理盐水有显著性差别(14.86±3.26mg，P<0.05)，且与阳性对照组阿司匹林无显著性差别(11.75±4.40mg，P>0.05)可见，化合物7在口服剂量低至0.23μmol/kg时与1100μmol/kg的阿司匹林的抑制小鼠炎症的活性相当，可见，本发明有突出的技术效果。