技术摘要：
本发明涉及含醛肟的他克林类衍生物类选择性丁酰胆碱酯酶抑制剂及其制备方法和应用。所述化合物具有式I或II所示的结构。本发明还涉及含有式I和式II结构化合物的药物组合物。本发明还提供上述化合物以及含有一个或多个此类化合物的组合物在制备抗阿尔茨海默病药物中的应 全部
背景技术：
阿尔茨海默病(Alzheimer's disease，AD)是一种临床上主要表现为记忆力下降、 认知功能障碍、社交能力障碍和生活自理能力丧失等的神经退行性疾病。目前，阿尔茨海默 病的发病机制尚不清楚，其两个主要的病理特征是脑中细胞外淀粉样蛋白沉积和细胞内神 经元纤维缠结。研究者们对AD的发病机制提出了多种假说，如胆碱能假说、β淀粉样蛋白沉 积假说、氧化应激学说和炎症免疫学说等。目前，仅有七种治疗AD的药物批准上市，分别是 他克林、多奈哌齐、卡巴拉汀、加兰他敏、美金刚、石衫碱甲和九期一。其中他克林、多奈哌 齐、卡巴拉汀、加兰他敏和石衫碱甲均为针对胆碱酯酶的抑制剂。但是，这些药物都只能缓 解AD的发病进程，并不能终止疾病的进程。 正常情况下，脑内乙酰胆碱由乙酰胆碱酯酶和丁酰胆碱酯酶水解。但是，在在AD发 病进程的后期，丁酰胆碱酯酶的含量和活性均发生明显改变。首先，大脑皮质中AChE/BuChE 的比值由0.6升高至1.1；其次，随着疾病的进程，乙酰胆碱酯酶活性降低10％～15％，丁酰 胆碱酯酶活性可升高至120％。此外，丁酰胆碱酯酶可能参与促进Aβ的聚集。同时研究表明， 使用乙酰胆碱酯酶抑制剂的患者可能会出现一些临床副作用，如恶心和呕吐等，而丁酰胆 碱酯酶抑制剂则可避免这些副作用的产生。这些研究结果表明，丁酰胆碱酯酶在AD的进程 中发挥重要作用。 他克林是最早经FDA批准上市的抗AD药物，在体外对乙酰胆碱酯酶和丁酰胆碱酯 酶均具有很高的抑制活性，但是由于其严重的肝脏毒副作用而退出临床。尽管如此，他克林 仍因其纳摩尔级的体外抑制活性而广受关注。他克林与胆碱酯酶的催化活性位点具有较高 的亲和力，通过连接基团将其与另一活性基团连接，使其同时占据胆碱酯酶的催化活性位 点与外周阴离子位点，从而达到多位点结合的目的。总之，开发安全、有效的他克林类新型 选择性丁酰胆碱酯酶抑制剂仍是当今抗阿尔茨海默病药物研发的重要方向之一。
技术实现要素：
针对现有技术的不足，本发明提供了一种含醛肟的选择性丁酰胆碱酯酶抑制剂及 其制备方法，本发明还提供上述化合物作为丁酰胆碱酯酶抑制剂的活性筛选结果及其应 用。 本发明的技术方案如下： 一、含醛肟的他克林衍生物类选择性丁酰胆碱酯酶抑制剂 一种含醛肟的他克林衍生物类选择性丁酰胆碱酯酶抑制剂，或其药学上可接受的 盐、酯或前药，具有通式I、II所示的结构： 5 CN 111592530 A 说 明 书 2/16 页 其中， n为2、3、4、5、6； X为：苯基；或卤素，CH3，SO2NH2，SO2CH3，CONH2，NO2，CN，NH2，CF3，NHCH3，OH，COOH， CH2OH，CO2Me，OCH3，NHCOCH3取代的苯基；取代基为邻、间、对位单取代或多取代；五元杂环、 六元杂环； R1为3-氨基-9-乙基咔唑；色胺；或卤素，CH3，SO2NH2，SO2CH3，CONH2，NO2，CN，NH2， CF3，NHCH3，OH，COOH，CH2OH，CO2Me，OCH3，NHCOCH3取代的色胺或咔唑； R2为色酮；或卤素，CH3，CF3，OH，COOH取代的色酮。 根据本发明优选的，含醛肟的他克林衍生物类选择性丁酰胆碱酯酶抑制剂是下列 化合物之一： 6 CN 111592530 A 说 明 书 3/16 页 本发明中所述的“药学上可接受的盐”是指在可靠的医药评价范围内，化合物的盐 类适于与人或较低等动物的组织相接触而无不适当的毒性、刺激及过敏反应等，具有相当 合理的收益与风险比例，通常是水或油可溶的或可分散的，并可有效地用于其预期的用途。 包括药学上可接受的酸加成盐和药学上可接受的碱加成盐，在这里是可做预期的用途并与 式I、II化合物的化学性质相容的。适宜的盐的列表参见S.M.Birge等，J.Pharm.Sci.,1977, 66,1-19页。 本发明中所述的“前药”是指药学上可接受的衍生物，以便这些衍生物所得的生物 转换产物是如式I化合物所定义的活性药物。 二、含醛肟的他克林衍生物类选择性丁酰胆碱酯酶抑制剂的制备方法 含醛肟的他克林衍生物类选择性丁酰胆碱酯酶抑制剂的制备方法，步骤包括：以 靛红1为起始原料，在氢氧化钠水溶液中水解开环，与双氧水作用得到中间体邻氨基苯甲酸 2；在POCl3溶液中，中间体2与环己酮反应生成9-氯-1,2,3,4-四氢吖啶3；碘化钾做催化剂， 在苯酚溶液中中间体3与碳链长度为2-6的二胺发生亲核取代反应，得到中间体4；中间体4 与叔丁氧羰基氨氧基乙酸经酰胺缩合，然后再脱Boc保护得到中间体5；各种取代的色胺或 咔唑氨基7与羧基和醛基同时取代的苯环、五元杂环、六元杂环经酰胺缩合得到中间体8；中 间体5与中间体8发生成肟偶联反应生成含有醛肟的目标产物I；中间体5和中间体6发生成 肟偶联反应生成含有醛肟的目标产物II； 7 CN 111592530 A 说 明 书 4/16 页 试剂及条件:(i)30％H2O2,NaOH,室温；(ii)环己酮，三氯氧磷，100℃；(iii)碳链长 度为2-6的二胺,碘化钾，苯酚，100℃；(iv)叔丁氧羰基氨氧基乙酸，1-(3-二甲氨基丙基)- 3-乙基碳二亚胺盐酸盐，1-羟基苯并三唑，N,N-二甲基甲酰胺，室温；三氟乙酸，二氯甲烷， 室温；(v)羧基和醛基同时取代的苯环、五元杂环、六元杂环，O-(7-氮杂苯并三唑-1-基)-N, N,N',N'-四甲基脲六氟磷酸盐，N,N-二异丙基乙胺，N,N-二甲基甲酰胺，室温；(vi)冰醋酸， 乙醇，80℃。 n，X，R1，R2同上述通式I或II所示； 本发明所述的室温为20-30℃。 三、含醛肟的他克林衍生物类选择性丁酰胆碱酯酶抑制剂的相关生物活性及应用 1.乙酰胆碱酯酶和丁酰胆碱酯酶抑制活性 本发明对按照上述方法合成的部分含醛肟的他克林衍生物分别进行了乙酰胆碱 酯酶(来源于电鳗或人)和丁酰胆碱酯酶(来源于马血清或人血清)抑制活性测试，以上市药 物他克林和多奈哌齐为阳性对照。 从表1和表2可知，目标化合物都具有纳摩尔水平的丁酰胆碱酯酶抑制活性，其中 A2Q17(hBuChE IC50＝44nM)和A2Q19(hBuChE IC50＝36nM)的丁酰胆碱酯酶抑制活性与阳性 药物他克林(hBuChE IC50＝31nM)相当；但A1Q4(hBuChE IC50＝223nM)和A2Q20(hBuChE IC50 ＝484nM)对丁酰胆碱酯酶的抑制作用较弱；A3Q19(hBuChE IC50＝4nM)具有很强的丁酰胆碱 酯酶抑制活性，约是他克林的8倍，且选择性指数为62，远高于他克林，是高效的选择性丁酰 胆碱酯酶抑制剂。A2Q19同时对乙酰胆碱酯酶和丁酰胆碱酯酶具有两位数纳摩尔水平的抑 制活性，是乙酰胆碱酯酶和丁酰胆碱酯酶的双靶点抑制剂。 2.抗Aβ1-42聚集作用研究 本发明对按照上述方法合成的部分含醛肟的他克林衍生物分别进行了Aβ1-42自聚 集抑制活性测试，以白藜芦醇为阳性对照。 从表3可知，化合物对Aβ1-42的自聚集均有一定的抑制作用(13.1～49.6％)。其中， A2Q17的抑制作用最强(49 .6％)，与阳性药物白藜芦醇相当；而A1Q4(20 .7％)、A2Q19 (14.7％)、A2Q20(13.1％)和A3Q19(9.71％)的抑制作用较弱。 3.体外血脑屏障透过率研究 本发明对按照上述方法合成的部分含醛肟的他克林衍生物分别进行了体外平行 人工膜渗透性实验，以他克林和多奈哌齐为阳性对照。 从表4可知，A1Q4和A2Q17具有较好的透膜常数(P ＝4.1×10-6cm s-1e ，Pe＝11.6× 10-6cm s-1)，能够透过血脑屏障。但是，A2Q19(Pe＝2.9×10-6cm s-1)、A2Q20(Pe＝2.2×10- 6cm s-1)、A3Q19(Pe＝2.0×10-6cm s-1)的透膜性较差，无法确定其是否能够通过血脑屏障。 8 CN 111592530 A 说 明 书 5/16 页 4.乙酰胆碱酯酶和丁酰胆碱酯酶的酶结合动力学研究 本发明对按照上述方法合成的代表性含醛肟的他克林衍生物进行了胆碱酯酶酶 结合动力学研究，结果见表5、图2、图3、图4和图5。 结果表明，本发明公开的化合物A2Q17和A3Q19随着浓度的增加Lineweaver-Burk 双倒数曲线的斜率和纵截距也不断增加，这说明化合物A2Q17和A3Q19为混和型抑制剂，不 仅能够作用于胆碱酯酶的活性催化位点，还能作用于胆碱酯酶的外周结合位点，为双位点 抑制剂。此外，从表5可知，A3Q19对丁酰胆碱酯酶的抑制常数为4nM，说明A3Q19对丁酰胆碱 酯酶具有很强的抑制作用，且选择性作用于丁酰胆碱酯酶，进一步证明其是高效的选择性 丁酰胆碱酯酶抑制剂。 以上研究结果表明，本发明优选的化合物不仅具有很高的丁酰胆碱酯酶抑制活 性，而且具有一定的Aβ自聚集抑制活性和血脑屏障透过能力。因此该类他克林衍生物类化 合物具有进一步研究与开发的价值，可作为抗阿尔茨海默病的先导化合物加以利用。 本发明的含醛肟的他克林衍生物类选择性丁酰胆碱酯酶抑制剂可作为小分子丁 酰胆碱酯酶抑制剂应用于制备抗阿尔茨海默病药物。 一种抗阿尔茨海默病药物组合物，包括本发明的含醛肟的他克林衍生物类选择性 丁酰胆碱酯酶抑制剂和一种或多种药学上可接受载体或赋形剂。 本发明提供了结构全新的含醛肟的他克林衍生物类选择性丁酰胆碱酯酶抑制剂 及其制备方法，本发明还提供了化合物胆碱酯酶酶活抑制结果及其在抗阿尔茨海默病领域 中的首次应用。经实验证明，本发明的含醛肟的他克林衍生物可作为胆碱酯酶抑制剂应用 并具有较高的应用价值。 附图说明 图1是实施例5商品药物的Pe测试值与已报道值的线性关系图； 图2是实施例6的A2Q17与乙酰胆碱酯酶相互作用的Lineweaver-Burk图； 图3是实施例6的A2Q17与丁酰胆碱酯酶相互作用的Lineweaver-Burk图； 图4是实施例6的A3Q19与乙酰胆碱酯酶相互作用的Lineweaver-Burk图； 图5是实施例6的A3Q19与丁酰胆碱酯酶相互作用的Lineweaver-Burk图。
本发明涉及含醛肟的他克林类衍生物类选择性丁酰胆碱酯酶抑制剂及其制备方法和应用。所述化合物具有式I或II所示的结构。本发明还涉及含有式I和式II结构化合物的药物组合物。本发明还提供上述化合物以及含有一个或多个此类化合物的组合物在制备抗阿尔茨海默病药物中的应 全部
背景技术：
阿尔茨海默病(Alzheimer's disease，AD)是一种临床上主要表现为记忆力下降、 认知功能障碍、社交能力障碍和生活自理能力丧失等的神经退行性疾病。目前，阿尔茨海默 病的发病机制尚不清楚，其两个主要的病理特征是脑中细胞外淀粉样蛋白沉积和细胞内神 经元纤维缠结。研究者们对AD的发病机制提出了多种假说，如胆碱能假说、β淀粉样蛋白沉 积假说、氧化应激学说和炎症免疫学说等。目前，仅有七种治疗AD的药物批准上市，分别是 他克林、多奈哌齐、卡巴拉汀、加兰他敏、美金刚、石衫碱甲和九期一。其中他克林、多奈哌 齐、卡巴拉汀、加兰他敏和石衫碱甲均为针对胆碱酯酶的抑制剂。但是，这些药物都只能缓 解AD的发病进程，并不能终止疾病的进程。 正常情况下，脑内乙酰胆碱由乙酰胆碱酯酶和丁酰胆碱酯酶水解。但是，在在AD发 病进程的后期，丁酰胆碱酯酶的含量和活性均发生明显改变。首先，大脑皮质中AChE/BuChE 的比值由0.6升高至1.1；其次，随着疾病的进程，乙酰胆碱酯酶活性降低10％～15％，丁酰 胆碱酯酶活性可升高至120％。此外，丁酰胆碱酯酶可能参与促进Aβ的聚集。同时研究表明， 使用乙酰胆碱酯酶抑制剂的患者可能会出现一些临床副作用，如恶心和呕吐等，而丁酰胆 碱酯酶抑制剂则可避免这些副作用的产生。这些研究结果表明，丁酰胆碱酯酶在AD的进程 中发挥重要作用。 他克林是最早经FDA批准上市的抗AD药物，在体外对乙酰胆碱酯酶和丁酰胆碱酯 酶均具有很高的抑制活性，但是由于其严重的肝脏毒副作用而退出临床。尽管如此，他克林 仍因其纳摩尔级的体外抑制活性而广受关注。他克林与胆碱酯酶的催化活性位点具有较高 的亲和力，通过连接基团将其与另一活性基团连接，使其同时占据胆碱酯酶的催化活性位 点与外周阴离子位点，从而达到多位点结合的目的。总之，开发安全、有效的他克林类新型 选择性丁酰胆碱酯酶抑制剂仍是当今抗阿尔茨海默病药物研发的重要方向之一。
技术实现要素：
针对现有技术的不足，本发明提供了一种含醛肟的选择性丁酰胆碱酯酶抑制剂及 其制备方法，本发明还提供上述化合物作为丁酰胆碱酯酶抑制剂的活性筛选结果及其应 用。 本发明的技术方案如下： 一、含醛肟的他克林衍生物类选择性丁酰胆碱酯酶抑制剂 一种含醛肟的他克林衍生物类选择性丁酰胆碱酯酶抑制剂，或其药学上可接受的 盐、酯或前药，具有通式I、II所示的结构： 5 CN 111592530 A 说 明 书 2/16 页 其中， n为2、3、4、5、6； X为：苯基；或卤素，CH3，SO2NH2，SO2CH3，CONH2，NO2，CN，NH2，CF3，NHCH3，OH，COOH， CH2OH，CO2Me，OCH3，NHCOCH3取代的苯基；取代基为邻、间、对位单取代或多取代；五元杂环、 六元杂环； R1为3-氨基-9-乙基咔唑；色胺；或卤素，CH3，SO2NH2，SO2CH3，CONH2，NO2，CN，NH2， CF3，NHCH3，OH，COOH，CH2OH，CO2Me，OCH3，NHCOCH3取代的色胺或咔唑； R2为色酮；或卤素，CH3，CF3，OH，COOH取代的色酮。 根据本发明优选的，含醛肟的他克林衍生物类选择性丁酰胆碱酯酶抑制剂是下列 化合物之一： 6 CN 111592530 A 说 明 书 3/16 页 本发明中所述的“药学上可接受的盐”是指在可靠的医药评价范围内，化合物的盐 类适于与人或较低等动物的组织相接触而无不适当的毒性、刺激及过敏反应等，具有相当 合理的收益与风险比例，通常是水或油可溶的或可分散的，并可有效地用于其预期的用途。 包括药学上可接受的酸加成盐和药学上可接受的碱加成盐，在这里是可做预期的用途并与 式I、II化合物的化学性质相容的。适宜的盐的列表参见S.M.Birge等，J.Pharm.Sci.,1977, 66,1-19页。 本发明中所述的“前药”是指药学上可接受的衍生物，以便这些衍生物所得的生物 转换产物是如式I化合物所定义的活性药物。 二、含醛肟的他克林衍生物类选择性丁酰胆碱酯酶抑制剂的制备方法 含醛肟的他克林衍生物类选择性丁酰胆碱酯酶抑制剂的制备方法，步骤包括：以 靛红1为起始原料，在氢氧化钠水溶液中水解开环，与双氧水作用得到中间体邻氨基苯甲酸 2；在POCl3溶液中，中间体2与环己酮反应生成9-氯-1,2,3,4-四氢吖啶3；碘化钾做催化剂， 在苯酚溶液中中间体3与碳链长度为2-6的二胺发生亲核取代反应，得到中间体4；中间体4 与叔丁氧羰基氨氧基乙酸经酰胺缩合，然后再脱Boc保护得到中间体5；各种取代的色胺或 咔唑氨基7与羧基和醛基同时取代的苯环、五元杂环、六元杂环经酰胺缩合得到中间体8；中 间体5与中间体8发生成肟偶联反应生成含有醛肟的目标产物I；中间体5和中间体6发生成 肟偶联反应生成含有醛肟的目标产物II； 7 CN 111592530 A 说 明 书 4/16 页 试剂及条件:(i)30％H2O2,NaOH,室温；(ii)环己酮，三氯氧磷，100℃；(iii)碳链长 度为2-6的二胺,碘化钾，苯酚，100℃；(iv)叔丁氧羰基氨氧基乙酸，1-(3-二甲氨基丙基)- 3-乙基碳二亚胺盐酸盐，1-羟基苯并三唑，N,N-二甲基甲酰胺，室温；三氟乙酸，二氯甲烷， 室温；(v)羧基和醛基同时取代的苯环、五元杂环、六元杂环，O-(7-氮杂苯并三唑-1-基)-N, N,N',N'-四甲基脲六氟磷酸盐，N,N-二异丙基乙胺，N,N-二甲基甲酰胺，室温；(vi)冰醋酸， 乙醇，80℃。 n，X，R1，R2同上述通式I或II所示； 本发明所述的室温为20-30℃。 三、含醛肟的他克林衍生物类选择性丁酰胆碱酯酶抑制剂的相关生物活性及应用 1.乙酰胆碱酯酶和丁酰胆碱酯酶抑制活性 本发明对按照上述方法合成的部分含醛肟的他克林衍生物分别进行了乙酰胆碱 酯酶(来源于电鳗或人)和丁酰胆碱酯酶(来源于马血清或人血清)抑制活性测试，以上市药 物他克林和多奈哌齐为阳性对照。 从表1和表2可知，目标化合物都具有纳摩尔水平的丁酰胆碱酯酶抑制活性，其中 A2Q17(hBuChE IC50＝44nM)和A2Q19(hBuChE IC50＝36nM)的丁酰胆碱酯酶抑制活性与阳性 药物他克林(hBuChE IC50＝31nM)相当；但A1Q4(hBuChE IC50＝223nM)和A2Q20(hBuChE IC50 ＝484nM)对丁酰胆碱酯酶的抑制作用较弱；A3Q19(hBuChE IC50＝4nM)具有很强的丁酰胆碱 酯酶抑制活性，约是他克林的8倍，且选择性指数为62，远高于他克林，是高效的选择性丁酰 胆碱酯酶抑制剂。A2Q19同时对乙酰胆碱酯酶和丁酰胆碱酯酶具有两位数纳摩尔水平的抑 制活性，是乙酰胆碱酯酶和丁酰胆碱酯酶的双靶点抑制剂。 2.抗Aβ1-42聚集作用研究 本发明对按照上述方法合成的部分含醛肟的他克林衍生物分别进行了Aβ1-42自聚 集抑制活性测试，以白藜芦醇为阳性对照。 从表3可知，化合物对Aβ1-42的自聚集均有一定的抑制作用(13.1～49.6％)。其中， A2Q17的抑制作用最强(49 .6％)，与阳性药物白藜芦醇相当；而A1Q4(20 .7％)、A2Q19 (14.7％)、A2Q20(13.1％)和A3Q19(9.71％)的抑制作用较弱。 3.体外血脑屏障透过率研究 本发明对按照上述方法合成的部分含醛肟的他克林衍生物分别进行了体外平行 人工膜渗透性实验，以他克林和多奈哌齐为阳性对照。 从表4可知，A1Q4和A2Q17具有较好的透膜常数(P ＝4.1×10-6cm s-1e ，Pe＝11.6× 10-6cm s-1)，能够透过血脑屏障。但是，A2Q19(Pe＝2.9×10-6cm s-1)、A2Q20(Pe＝2.2×10- 6cm s-1)、A3Q19(Pe＝2.0×10-6cm s-1)的透膜性较差，无法确定其是否能够通过血脑屏障。 8 CN 111592530 A 说 明 书 5/16 页 4.乙酰胆碱酯酶和丁酰胆碱酯酶的酶结合动力学研究 本发明对按照上述方法合成的代表性含醛肟的他克林衍生物进行了胆碱酯酶酶 结合动力学研究，结果见表5、图2、图3、图4和图5。 结果表明，本发明公开的化合物A2Q17和A3Q19随着浓度的增加Lineweaver-Burk 双倒数曲线的斜率和纵截距也不断增加，这说明化合物A2Q17和A3Q19为混和型抑制剂，不 仅能够作用于胆碱酯酶的活性催化位点，还能作用于胆碱酯酶的外周结合位点，为双位点 抑制剂。此外，从表5可知，A3Q19对丁酰胆碱酯酶的抑制常数为4nM，说明A3Q19对丁酰胆碱 酯酶具有很强的抑制作用，且选择性作用于丁酰胆碱酯酶，进一步证明其是高效的选择性 丁酰胆碱酯酶抑制剂。 以上研究结果表明，本发明优选的化合物不仅具有很高的丁酰胆碱酯酶抑制活 性，而且具有一定的Aβ自聚集抑制活性和血脑屏障透过能力。因此该类他克林衍生物类化 合物具有进一步研究与开发的价值，可作为抗阿尔茨海默病的先导化合物加以利用。 本发明的含醛肟的他克林衍生物类选择性丁酰胆碱酯酶抑制剂可作为小分子丁 酰胆碱酯酶抑制剂应用于制备抗阿尔茨海默病药物。 一种抗阿尔茨海默病药物组合物，包括本发明的含醛肟的他克林衍生物类选择性 丁酰胆碱酯酶抑制剂和一种或多种药学上可接受载体或赋形剂。 本发明提供了结构全新的含醛肟的他克林衍生物类选择性丁酰胆碱酯酶抑制剂 及其制备方法，本发明还提供了化合物胆碱酯酶酶活抑制结果及其在抗阿尔茨海默病领域 中的首次应用。经实验证明，本发明的含醛肟的他克林衍生物可作为胆碱酯酶抑制剂应用 并具有较高的应用价值。 附图说明 图1是实施例5商品药物的Pe测试值与已报道值的线性关系图； 图2是实施例6的A2Q17与乙酰胆碱酯酶相互作用的Lineweaver-Burk图； 图3是实施例6的A2Q17与丁酰胆碱酯酶相互作用的Lineweaver-Burk图； 图4是实施例6的A3Q19与乙酰胆碱酯酶相互作用的Lineweaver-Burk图； 图5是实施例6的A3Q19与丁酰胆碱酯酶相互作用的Lineweaver-Burk图。
