法律状态公告日
法律状态信息
法律状态
2016-08-17
授权
授权
2014-12-17
实质审查的生效 IPC(主分类):C07D217/14 申请日:20140606
实质审查的生效
2014-11-19
公开
公开
技术领域
本发明属于医药领域，涉及到一类二氢异喹啉类化合物在神经修复及抗抑郁治疗中的用途。
背景技术
精神疾病主要是一组以表现在行为、心理活动上的紊乱为主的神经系统疾病。其中，抑郁症是一种常见的精神疾患，全球范围内大约有3.5亿名患者。抑郁症不同于通常的情绪波动和对日常生活中挑战产生的短暂情绪反应。尤其是，长期的中度或重度抑郁症可能成为一个严重的疾患。患者可能会受极大影响，在工作中以及在学校和家中表现不佳。最严重时，抑郁症可引致自杀。每年自杀死亡人数估计高达100万人。
当前临床可用的抗抑郁药物品种不少，但是仍然有相当一部分患者对一些经典的抗抑郁药物没有预期的治疗反应，甚至是丙咪嗪，氟西汀，西酞普兰，文法拉辛这样的“重磅炸弹”药物。此外，这些药物较长的治疗周期往往也会导致患者较差的顺应性，同时如何避免或减轻抗抑郁药物的副作用也是当前抗抑郁药物研究的主要目标之一。因此，开发具有全新作用机制的抗抑郁药物意义重大。近几十年以来，抗抑郁药物的神经保护或修复作用被广泛报道，这种神经保护或修复作用有望成为一种全新的治疗精神疾病的作用机制。
发明内容
本发明所要解决的第一个技术问题是提供一类全新的二氢异喹啉类化合物，其结构如通式I所示。
本发明还提供了该化合物的制备方法，其合成路线，举例如下。
制备步骤为：
(1) 化合物1在二甲苯中与P2O5及POCl3发生关环反应，得到化合物2；
(2) 化合物2在盐酸溶液中回流，得到化合物3；
(3) 化合物3在DMF溶液中与酰氯或者酸酐反应得到化合物II；
(4) 化合物II与R3I在丙酮中回流可能到相应的烷基化中间体；
(5) 上述中间体经离子交换树脂将碘负离子置换为相应的目标氟离子，得到化合物I。
本发明还提供了上述化合物I和II的药学上可接受的盐：其中，所述的盐优选的为本发明化合物I和II可以与氢氟酸、盐酸、氢溴酸、甲磺酸、乙磺酸、磷酸、硫酸、硝酸、甲酸、乙酸、丙酸、丙二酸、草酸、琥珀酸、富马酸、马来酸、乳酸、苹果酸、酒石酸、柠檬酸、苦味酸、羟乙磺酸、对甲苯磺酸、苯磺酸、萘磺酸、三氟乙酸或天冬氨酸生成的药学上可接受的盐；最优为草酸盐，盐酸盐或者甲磺酸盐。
本发明还提供了化合物I和II的前药，依据本发明，前药是上述化合物的衍生物，他们自身可能具有较弱的活性或甚至没有活性，但是在给药后，在生理条件下（例如通过代谢、溶剂分解或另外的方式）被转化成相应的生物活性形式。
本发明还提供了上述化合物I和II药学上可接受的水合物。
本发明还提供了上述化合物I和II在制备精神类疾病药物中的用途。
本发明还提供了一种药物组合物，是由上述化合物I和II添加药学上可以接受的辅助性成分制备而成的。
上述药物组合物可为片剂，口腔复方制剂，口服缓、控释制剂，储库型长效注射剂和透皮释药系统等。
本发明的有益效果为：通过体外实验及分子水平的研究证明了化合物I或II具有明显的神经保护和修复功能，且在体内实验中展现出较好的急性及慢性治疗抑郁症的作用，该化合物的毒性低于其类似物阿戈美拉汀，具备很好的临床应用前景。
附图说明
图1 给药后PC12形态变化图（100×）。PC12细胞密度为1×106 cells/mL, 置于六孔板中培养一天，随后用不同的药物处理该细胞。空白组：细胞仅用0.1%DMSO处理；模型组：细胞用0.2mM皮质酮损伤；阿戈美拉汀组：细胞用 0.2mM皮质酮和1.25μM阿戈美拉汀处理；化合物4：细胞用0.2mM皮质酮和1.25μM化合物4处理；化合物5：细胞用0.2mM皮质酮和1.25μM化合物5处理；化合物11：细胞用0.2mM皮质酮和1.25μM化合物11处理。
图2化合物4对强迫游泳的C57小鼠不动时间的影响。小鼠于游泳实验前半小时给药（腹腔注射，32毫克/千克）。表中数据表示平均不动时间±标准差（每组6只小鼠）。*P<0.01（与空白组比较）。
图3 化合物4对强迫游泳的C57小鼠不动时间的影响。小鼠连续14天给药（腹腔注射，32毫克/千克/天）表中数据表示平均不动时间±标准差（每组6只小鼠）。*P<0.01（与空白组比较）。
图4化合物4对强迫游泳的SD大鼠不动时间的影响。小鼠连续14天给药（腹腔注射，32毫克/千克/天）表中数据表示平均不动时间±标准差（每组6只小鼠）。*P<0.01（与空白组比较）。
图5化合物4对旷场实验中的C57小鼠不动时间的影响。小鼠连续14天给药（腹腔注射，32毫克/千克/天），表中数据表示平均不动时间±标准差（每组6只小鼠）。*P<0.01（与空白组比较）。
图6化合物4对PC-12细胞胞内BDNFmRNA的影响。表中数据表示目的基因与内参比值)±标准差。*P<0.01（与皮质酮处理组比较）。以空白组的BDNFmRNA的相对含量为100%。
具体实施方式：以下结核实施例对本发明作进一步的阐述。实施例仅作用于说明本发明，而不是以任何方式来限制本发明。
表1 新型二氢异喹啉类化合物的结构。
实施例1 2-(2-(7-甲氧基-3,4-二氢异喹啉-1-基)乙基)异吲哚-1,3-二酮（2）的制备
称取3-(1,3-二氧带异喹啉-2-基)-N-(4-甲氧基苯乙基)丙胺（1）70 g（0.20 mol）于2L的反应瓶中，随后依次加入P2O5 36g（0.25 mol），二甲苯400 mL及POCl3110 mL（1.2 mol），加热至125 oC，3小时后停止反应，倾去二甲苯，用盐酸调至PH为10，DCM萃取（500 mL×3）后蒸除溶剂，柱层析分离，用DCM/MeOH=100:1洗脱，得到33.5 g黄色固体2-(2-(7-甲氧基-3,4-二氢异喹啉-1-基)乙基)异吲哚-1,3-二酮（2），收率：50.8%。1H-NMR (DMSO-d6): 7.86-7.81 (m, 4H), 7.15-7.10 (m, 2H), 6.94-6.91 (m, 1H), 3.87 (t, J = 8 Hz, 2H), 3.76 (s, 3H), 3.48 (t, J = 8 Hz, 2H), 3.01 (t, J = 8 Hz, 2H), 2.52 (t, J = 8 Hz, 2H); 13C-NMR (DMSO-d6): δ 167.72, 163.61, 158.12, 134.27, 131.61, 129.13, 128.97, 128.29, 122.87, 116.11, 110.08, 55.17, 46.57, 35.44, 33.28, 24.25; HRMS (TOF) m/z calcd. for C20H18N2O3 [M+H+] 335.1396, found: 335.1339。
实施例2 2-(7-甲氧基-3,4-二氢异喹啉-1-基)乙胺盐酸盐（3）的制备
称取2-(2-(7-甲氧基-3,4-二氢异喹啉-1-基)乙基)异吲哚-1,3-二酮（2）33.5 g（100.2 mmol）于圆底烧瓶中，加入浓盐酸500 mL，加热至回流，8 h后点板完全反应，停止反应，蒸出溶剂，加入适量丙酮，立即有固体析出，抽滤，可得灰色固体2-(7-甲氧基-3,4-二氢异喹啉-1-基)乙胺盐酸盐（3）20.9 g，收率：86.7%。1H-NMR (DMSO-d6): 7.58 (s, 1H), 7.45-7.37 (m, 2H), 3.89 (s, 3H), 3.80 (t, J = 8 Hz, 2H), 3.61 (t, J = 8 Hz, 2H), 3.46 (br, s, 2H), 3.23-3.22 (m, 2H), 3.03 (t, J = 8 Hz, 2H)。
实施例3 N-(2-(7-甲氧基-3,4-二氢异喹啉-1-基)乙酰胺草酸盐（4）的制备
称取2-(7-甲氧基-3,4-二氢异喹啉-1-基)乙胺盐酸盐（3）20.9 g（75.4 mmol）于反应瓶中，随后依次加入碳酸钾22.9 g（165.88 mmol），DMF 120 mL，最后在冰浴下滴加乙酸酐7.8 mL（82.94 mmol），自然升温至室温，10 h停止反应，加入200 mL水及300 mLDCM后分液，蒸出溶剂，得到棕色油状物，柱层析分离，用DCM/MeOH=80:1洗脱，得到浅黄色油状物，适量丙酮溶解后向其中滴加草酸的丙酮溶液，立即有大量白色固体析出，过滤，可得白色粉末状固体8.5 g，收率：39.9%。1H-NMR (D2O): 7.34-7.30 (m, 2H), 7.27-7.24 (m, 1H), 3.78 (s, 3H), 3.73 (t, J = 8 Hz, 2H), 3.46 (t, J = 8 Hz, 2H), 3.17 (t, J = 8 Hz, 2H), 2.93 (t, J = 8 Hz, 2H), 1.69 (s, 3H); 13C-NMR (D2O): δ 178.20, 174.24, 164.82, 158.39, 130.71, 129.59, 125.59, 123.33, 114.70, 55.81, 41.62, 37.46, 33.72, 23.55, 21.38; HRMS (TOF) m/z calcd. for C14H18N2O2 [M+H+] 247.1451, found:247.1447。
实施例4 N-(2-(7-甲氧基-3,4-二氢异喹啉-1-基)乙酰胺盐酸盐（4-1）的制备
称取2-(7-甲氧基-3,4-二氢异喹啉-1-基)乙胺盐酸盐（3）20.9 g（75.4 mmol）于反应瓶中，随后依次加入碳酸钾22.9 g（165.88 mmol），DMF 120 mL，最后在冰浴下滴加乙酸酐7.8 mL（82.94 mmol），自然升温至室温，10h停止反应，加入200 mL水及300 mLDCM后分液，蒸出溶剂，得到棕色油状物，柱层析分离，用DCM/MeOH=80:1洗脱，得到浅黄色油状物，适量丙酮溶解后向其中滴加乙醚的饱和氯化氢溶液，立即有大量白色固体析出，旋干，可到浅黄色固体粉末11.2g，收率：52.7%。1H-NMR (D2O): 7.35-7.25 (m, 3H), 3.78 (s, 3H), 3.71 (t, J = 8 Hz, 2H), 3.46 (t, J = 8 Hz, 2H), 3.17 (t, J = 8 Hz, 2H), 2.93 (t, J = 8 Hz, 2H), 1.69 (s, 3H); 13C-NMR (D2O): δ 178.31, 174.27, 158.37, 130.72, 129.92, 125.64, 123.32, 114.75, 55.81, 41.60, 37.46, 33.90, 23.56, 21.34; HRMS (TOF) m/z calcd. for C14H18N2O2 [M+H+] 247.1450, found:247.1447。
实施例5 N-(2-(7-甲氧基-3,4-二氢异喹啉-1-基)乙酰胺甲磺酸盐（4-2）的制备
称取2-(7-甲氧基-3,4-二氢异喹啉-1-基)乙胺盐酸盐（3）20.9 g（75.4 mmol）于反应瓶中，随后依次加入碳酸钾22.9 g（165.88 mmol），DMF 120 mL，最后在冰浴下滴加乙酸酐7.8 mL（82.94 mmol），自然升温至室温，10h停止反应，加入200 mL水及300 mLDCM后分液，蒸出溶剂，得到棕色油状物，柱层析分离，用DCM/MeOH=80:1洗脱，得到浅黄色油状物，适量丙酮溶解后向其中滴加甲磺酸，立即有大量白色固体析出，旋干，可到浅黄色固体粉末8.9g，收率：41.9%。1H-NMR (D2O): 7.33-7.24 (m, 3H), 3.78 (s, 3H), 3.70 (t, J = 8 Hz, 2H), 3.45 (t, J = 8 Hz, 2H), 3.17 (t, J = 8 Hz, 2H), 2.93 (t, J = 8 Hz, 2H) , 1.69 (s, 3H); 13C-NMR (D2O): δ 178.33, 174.26, 158.37, 130.72, 129.91, 125.64, 123.34, 114.75, 55.78, 41.60, 37.45, 33.90, 23.56, 21.34; HRMS (TOF) m/z calcd. for C14H18N2O2 [M+H+] 247.1450, found:247.1446。
实施例6 2,2,2-三氟-N-(2-(7-甲氧基-N-乙基-3,4-二氢异喹啉-1-基)乙酰胺氢碘酸盐（5）的制备
称取2,2,2-三氟-N-(2-(7-甲氧基-3,4-二氢异喹啉-1-基)乙酰胺2.0 g (6.66 mmol)于20 mL丙酮中, 随后加入碘乙烷590 μL (7.33 mmol), 回流反应，6 h后停止反应，冷却至室温，有晶体析出，过滤，滤饼用乙醇重结晶，可得浅黄的固体粉末。HRMS (TOF) m/z calcd. for C14H18N2O2 [M+H+] 329.1477, found:329.1482。
实施例7 N-(2-(7-甲氧基- N -环丙基-3,4-二氢异喹啉-1-基)乙酰胺盐酸盐（6）的制备
制备方法与化合物5一致，得到白色固体粉末1g，将其溶于1 mL甲醇中待用。向色谱柱中装填8g离子交换树脂，并用10 mL pH为7的蒸馏水洗涤。通过用80 mL的蒸馏水中含有6g NaCl的溶液洗脱色谱柱，将该色谱柱内装入氯离子。将上述产品的甲醇溶液放在树脂床中，并用2:1的甲醇:水的混合物来洗脱，得到最终产品6。HRMS (TOF) m/z calcd. for C14H18N2O2 [M+H+] 301.1916, found:301.2001。
实施例8 N-(2-(7-甲氧基-3,4-二氢异喹啉-1-基)环丙酰胺盐酸盐（7）的制备
制备方法与化合物4-1一致，产品为白色固体粉末。HRMS (TOF) m/z calcd. for C14H18N2O2 [M+H+] 272.1525, found: 272.1543。
实施例9 2,2-二氟-N-(2-(7-三氟甲基-3,4-二氢异喹啉-1-基)乙酰胺盐酸盐（8）的制备
制备方法与化合物4-1一致，产品为白色固体粉末。HRMS (TOF) m/z calcd. for C14H18N2O2 [M+H+] 320.0948, found: 320.0923。
实施例10 1-甲基-3-(2-(7-三氟甲基-3,4-二氢异喹啉-1-基)乙基) 脲盐酸盐（9）的制备
制备方法与化合物4-1一致，产品为白色固体粉末。HRMS (TOF) m/z calcd. for C14H18N2O2 [M+H+] 299.1245, found: 299.1267。
实施例11 2-氟-N-(2-(7-甲基-3,4-二氢异喹啉-1-基)乙酰胺盐酸盐（10）的制备
制备方法与化合物4-1一致，产品为白色固体粉末。HRMS (TOF) m/z calcd. for C14H18N2O2 [M+H+] 248.1325, found: 248.1323。
实施例12乙基(2-(7-甲基-3,4-二氢异喹啉-1-基)乙基)氨基甲酸酯（11）的制备
制备方法与化合物4-1一致，产品为白色固体粉末。HRMS (TOF) m/z calcd. for C14H18N2O2 [M+H+] 260.3315, found: 260.3332。
实施例13 细胞毒性及神经细胞保护活性测试。
1. 实验材料
受试药物：皮质酮购于阿拉丁试剂公司，氟西汀和阿戈美拉汀购于大连美伦生物试剂公司；
受试细胞株：PC-12细胞以及人胚肾细胞株293购于美国菌种保藏中心；人正常肝细胞L02细胞株购于中科院上海细胞库。
2. 细胞培养
人胚肾细胞293用含有10%的胎牛血清，100 U/ml的青霉素，100 ug/ml的链霉素的DMEM培养基培养在37 oC的含5% CO2的恒温培养箱中。人正常肝细胞L02用含有10%的胎牛血清，100 U/ml的青霉素，100 ug/ml的链霉素的RPMI-1640培养基培养在37 oC含5% CO2的的恒温培养箱中。大鼠肾上腺嗜铬细胞PC-12用含有5%的胎牛血清，5%的灭活的马血清，100 U/ml的青霉素，100ug/ml的链霉素的DMEM培养基培养在37 oC的含5% CO2的恒温培养箱中。
3. 实验步骤
检测化合物毒性：分别将处于对数期的293和L02细胞以每孔5000-10000的细胞数量均匀铺于96孔板中，每孔加细胞液的体积为100 μL。待细胞贴壁后，各孔分别加入用培养基稀释好的不同浓度梯度的化合物溶液或者空白的培养基。试验中设置了8个梯度，3个复孔，配药采用2倍稀释法，同时设置不含细胞的空白对照组和细胞未处理的对照组。加药之后放于细胞恒温培养箱中孵育24小时。然后，向每孔加入20 μL 5mg/mL MTT溶液（MTT是用生理盐水配置的且用0.22 μm的滤器过滤后在4 oC避光保存的），放入培养箱继续孵育2-4小时。最后小心吸弃孔内培养液后，向每孔加入150 μL DMSO，水平摇床上低速震荡15 min，以充分溶解紫色结晶物。用酶标仪检测570 nm波长处吸光度，记录OD值。
按照以下公式计算细胞的损伤率以及候选化合物对细胞的保护率：
细胞损伤率=[(C?B)/(A?B) ] ×100%
细胞保护率=[(D ?C)/(C?B)]×100%
A——未做任何处理细胞组的OD值平均值
B——无细胞空白对照组的OD值平均值
C——只200 μM 皮质酮处理的细胞对照组的OD值平均值
D——化合物处理组的OD值平均值。
检测化合物对皮质酮诱导的PC-12损伤的保护率：将处于对数生长期的PC-12细胞用含5%的胎牛血清，5%的灭活的马血清的DMEM培养基重悬成浓度为1×105个/ml的细胞悬液，然后加100 μL于96孔板中。待细胞贴壁以后，吸弃上清并加入由不含血清的DMEM培养基配制的不同浓度梯度的药物以及终浓度为200 μM的皮质酮作用24 h，此时设置不含细胞的空白对照组、细胞未做任何处理的对照组以及只用200 μM 皮质酮处理的细胞对照组。24 h后，加入20 μL 5mg/mL MTT溶液作用2-4h后，吸弃孔内培养液后，向每孔加入150 μL DMSO，水平摇床上低速震荡15 min，以充分溶解紫色结晶物。用酶标仪检测570 nm波长处吸光度，记录OD值。
4. 实验结果
详见表1，化合物4对于皮质酮损伤的PC12细胞的保护率为25.4±0.1%，优于阳性药物氟西汀，与阿戈美拉汀的保护活性相当。化合物4对人胚肾细胞株293人正常肝细胞L02的抑制率显著低于氟西汀和阿戈美拉汀，暗示该药物毒副作用较小，具有良好的开发前景。此外，化合物4对于皮质酮损伤的PC12细胞保护作用的形态图见图1。
表1 受试药物对皮质酮损伤的PC12细胞的保护率。
实施例14 强迫游泳及旷场实验。
1. 实验材料
实验动物： 雄性C57小鼠共24只（购自北京华阜康生物科技股份有限公司），体重约18-25 g；雄性SD大鼠共24只（成都达硕科技有限公司），体重约250 g；
受试药物：30%磺丁基醚-β-环糊精购于Sigma，氯化钠注射液购于四川科伦药业、盐酸氟西汀和阿戈美拉汀购于大连美伦生物试剂公司及实验室自合成的化合物4；
实验器材：直径20 cm高50 cm的树脂材料游泳缸两个、直径30 cm高50 cm的树脂材料游泳缸两个、视频采集系统、Xeye动物行为视频分析系统软件（北京天鸣宏远科技发展有限公司）；
动物分组及给药剂量：体重相当的小鼠（大鼠）随机分为4组，每组6只。给药剂量：32 mg/kg。
2. 实验方法
小鼠（大鼠）腹腔给药，给药时间为14天。第一天给药半小时后进行预游泳。将小鼠置于水深15 cm的玻璃缸内，水温25 oC，小鼠放入水中后即游泳，寻找栖息的地方，一段时间后便因失望而漂浮不动，观察6 分钟，记录小鼠在后4 分钟内的累计不动时间。第十四天，给药半小时后再次重复上述实验，分别记录小鼠或大鼠游泳过程中的累计不动时间。随后将上述小鼠置于旷场中（50×50×50 cm），视频记录实验动物在开放场中的行为轨迹，并分析其实验过程中的不动时间。
3. 实验结果
小鼠急性强迫游泳实验的结果见图2，在首次给药半小时后之后，化合物4可以显著减少小鼠的不动时间，但作用效果差于氟西汀，阿戈美拉汀则没有显著性较少小鼠不动时间的作用效果。小鼠慢性强迫游泳实验的结果见图3，化合物4仍能显著减少小鼠的不动时间，且其作用效果明显优于氟西汀，阿戈美拉汀仍没有显著性减少小鼠不动时间的作用效果。大鼠的慢性强迫游泳实验的结果见图4，化合物4显著减少大鼠的不动时间，作用效果与氟西汀相当，阿戈美拉汀仍无显著性效果。小鼠的旷场实验结果见图5，化合物4与两个阳性药物均有显著减少小鼠不动时间的作用，其中阿戈美拉汀效果最强，化合物4与氟西汀的作用强度接近。
实施例15 BDNF mRNA表达水平检测。
1. 实验材料
TRIZOL 购于Invitrogen公司；焦碳酸二乙酯（DEPC）购于Amresco公司；逆转录试剂盒(RR047A)和 Real-time PCR试剂盒（RR820A）购于TAKARA。
2. 实验步骤
将处于对数期的PC-12细胞以2×105个/ml的浓度接种在六孔板各孔中，每孔加入2 mL悬液。待细胞贴壁后，加入用无血清培养基稀释好的终浓度为200 μM的皮质酮溶液以及指定浓度的药物，体积共2 mL。之后将其放入37 oC的含5% CO2的恒温培养箱中作用24 h；之后用Triziol法提取总RNA，然后用逆转录酶将mRNA逆转录为cDNA。构建聚合酶体系(上游引物5′CCCATCACAATCTCACGGTA3′，下游引物5′ACAGGACGGAAACAGAACGA3′)，Taq酶催化。热循环：95 oC预热5 min；然后95 oC 处理5 s，60 oC处理30 s，共40个循环。融解曲线参数为95 oC 处理10 s，60 oC处理0.5 s，95 oC处理 5 s。各样品目的基因和管家基因GAPDH分别进行SYBR荧光实时定量PCR反应，检测BDNF mRNA表达水平，结果表示为目的基因与内参比值±标准差。
3.实验结果
结果如图6所示，PC-12细胞经皮质酮诱导之后，细胞内BDNF mRNA水平显著降低；当加入化合物4之后，可以显著上调神经细胞内BDNF mRNA的水平，进而促进神经细胞的生长。其作用效果强于氟西汀和阿戈美拉汀。
实施例16 药物组成处方（每1000片片剂）
机译： 无水1S- [1alpha（2S *，3R *），9alpha 6,10-二氧-N-（2-乙氧基-5-氧-四氢-3-呋喃基）-9 [[（（1-异喹啉基）羰基]氨基]八氢-6H-哒嗪[1,2-a] [1,2]二氮杂-1-甲酰胺（A型），其制备方法及其在制备药物中的用途
机译： 4-氨基-6,7-二甲氧基-2-（1,2,3,4-四氢异喹啉-2-基）喹啉化合物，包含它们的药物组合物及其在制备抗心律不齐药物中的用途以及N-（1-OE1,2,3,4-四氢异zuinolin-2-基aa乙叉基）-2-氰基-4,5-二甲氧基苯胺化合物在其制备中用作原料
机译： 四氢联苯，苯并二氢吡喃酮，噻苯并二氢吡喃酮和四氢喹啉的衍生物的hydr酰肼类化合物，其制备方法及其在药物中的用途
