一种2-（α羟基戊基）苯甲酸的有机胺酯衍生物药物

摘要

通式=本发明公开了一种2‑（α羟基戊基）苯甲酸有机胺衍生物药物的制备方法及其应用。具体涉及一种通式的化合物或其药学上可接受的盐，以及以该化合物或其药学上可接受的盐制得的药学上可接受的制剂。通式的化合物或其药学上可接受的盐在体外具有较好的溶解度、较低的吸湿性，并且体内具有显著高于原药丁苯酞的生物利用度和脑部聚集浓度和/或提高的药物作用效果，及其制备预防/治疗心脑缺血性疾病、心脑动脉阻塞疾病及抗帕金森病和抗老年痴呆药物中的应用。

说明书

技术领域

本发明涉及医药领域，更具体地是涉及一种具有较好的溶解度、较低的吸湿性、制剂制备工艺简单，并且具有较高的生物利用度和提高脑部聚集浓度的2-（α羟基戊基）苯甲酸有机胺衍生物药物，及其制备预防/治疗心脑缺血性疾病、心脑动脉阻塞疾病及抗帕金森病和抗老年痴呆药物中的应用。

技术背景

丁苯酞，化学名为消旋3-正丁基-1(3H)-异苯并呋喃酮(dl-3-n-butylphthalide，NBP，1)，是从天然食用植物芹菜籽中提取得到的，是我国研制的具有自主知识产权的防治缺血性脑卒中的一类新药，商品名恩必普，药效学研究表明，dl-NBP作用于缺血性脑卒中所致脑损伤的多个病理性环节，具有较强的抗脑缺血作用。近年的实验研究发现NBP除能抵抗缺血引起的脑损伤外，对于神经退行性病等其他神经系统损伤也显示出保护作用。但考虑到NBP的水溶性差，室温下是一种浅黄色油状液体，液体药品相对于固体药品在成药制剂上更复杂，目前丁苯酞使用的剂型为丁苯酞软胶囊和丁苯酞氯化钠注射液，软胶囊的生产成本较高且工艺复杂；并且口服生物利用度偏低，半衰期偏短；从丁苯酞的临床效果来看，存在天冬氨酸氨基转移酶、丙氨酸氨基转移酶轻度升高的现象。偶见腹部不适、恶心、皮疹及精神症状等不良反应，使得它的应用和疗效受到限制。

前体药物是将本来具有生物活性但存在某些不足的药物分子经过化学结构修饰，连接一个或数个修饰性载体基团，使之成为体外无生物活性或生物活性降低的化合物，在体内，尤其是在作用部位经酶或非酶作用下，前药的修饰基团被除去，恢复成原药而发挥药效。前药可以帮助改善很多活性药物的缺陷，如增加药物的脂水分配系数，提高药物的靶向性和稳定性，降低药物的毒副作用等。

中国专利CN1243541C公布了一种具有明显抗血小板聚集及改善微循环，并对心、脑缺血、心脑动脉阻塞具有药物活性的新型药物2-（α羟基戊基）苯甲酸盐，其钾盐2-（α羟基戊基）苯甲钾（dl-PHPB）作为一种丁苯酞前药，其水溶性大大提高。大量的研究表明，dl-PHPB在生物体内能迅速转化为丁苯酞，其疗效较等量的丁苯酞相同或者更强；中国专利CN104086399B公布了一种治疗脑血管疾病的5-溴2-（α羟基戊基）苯甲酸钠盐，动物模型研究结果表明，该化合物对脑缺血再灌注损伤有保护作用，可以改善运动功能障碍，减小脑梗死体积，减轻脑水肿，在缺血后给药有效。并且该化合物作为丁苯酞衍生物的前药，其水溶性大大提高。

然而2-（α羟基戊基）苯甲酸及其衍生物的钾盐、钠盐的吸湿性较强，稳定性较差（容易闭环），在制剂制备的过程中对环境、pH值要求较高，大大增加了生产成本。目前为止，还没有一种能克服这些缺点的2-（α羟基戊基）苯甲酸衍生物，因此，开发一种具有较好的溶解度、较低的吸湿性、易于制备固体制剂降低生产成本，并且具有显著高于原药的生物利用度、体内可迅速降解为原药和提高脑部聚集浓度的2-（α羟基戊基）苯甲酸衍生物是非常必要的。

发明内容

鉴于现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种新型的治疗脑部疾病的通式结构为2-（α羟基戊基）苯甲酸的有机胺酯衍生物，及其制备方法和用途。本发明通过创造性的研究发现，本发明的2-（α羟基戊基）苯甲酸有机胺衍生物，不仅极大地提高药物在溶液中的溶解度，具有较低的吸湿性，还具有显著高于原药丁苯酞的口服生物利用度，并且极大地提高了丁苯酞在脑部聚集浓度，延长了其在脑部聚集时间，具有良好的成药性和极好的临床应用价值。

本发明的第一个目的在于提供一种新型的治疗脑部疾病的通式结构为2-（α羟基戊基）苯甲酸的有机胺酯衍生物及其制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案。

本发明提供了一种通式的有机胺酯衍生物药物或其药学上可接受的盐，其特征在于

通式 =

R1代表氢原子或含有酰基或酰氧基的C1～C10的烷基； X为，R2、R3、R4各自独立地选自氢原子、C1～C10烷基、C3～C7环烷基；或者X为，其中n=0～10，R5为含有1～2个N原子的5～15元杂环或取代杂环。

进一步地，本发明提供了所述的2-（α羟基戊基）苯甲酸的有机胺酯衍生物或其药学上可接受的盐：；

其特征在于：X为，R2、R3、R4各自独立地选自氢原子、C1～C10烷基、C3～C7环烷基；或者X为，其中n=2，R6选自、、、。

更进一步地，本发明提供了所述的2-（α羟基戊基）苯甲酸的有机胺酯衍生物药物的制备方法，其特征在于，首先将丁苯酞开环，然后与乙酰氯反应，最后与X-OH酰化成酯，其反应式如下：

其中：X为，R2、R3、R4各自独立地选自氢原子、C1～C10烷基、C3～C7环烷基；或者X为，其中n=2，R6选自、、、。

更进一步地，通过将丁苯酞在碱性条件下开环，然后依次酸化、乙酰化、分别与N,N-二甲基乙醇胺及1-（2-羟乙基）哌啶缩合成酯，制得化合物DB-1和DB-2；、化合物DB-1和DB-2的结构式如下：

DB-1 DB-2

化合物DB-1和DB-2的合成方法简述如下。

（1）2-(1-乙酰氧基戊基)苯甲酸（4）的合成。

将丁苯酞（1）溶于甲醇中，加入适量氢氧化钠溶液，加热反应1h。减压蒸除甲醇，加入蒸馏水稀释，用稀盐酸酸化，水层用乙醚萃取，合并乙醚层，再分别加入三乙胺、4-二甲氨基吡啶(DMAP)，滴加乙酰氯，搅拌反应5h。加入水萃取，分出有机层，浓缩得腊状固体，正己烷重结晶，得白色针状晶体：

（2）化合物DB-1的合成。

称取化合物（4），加入二氯甲烷、HATU、化合物（5），搅拌反应过夜，水萃取三次，过柱纯化，得白色固体，加入无水乙醇HCl液成盐，加入乙醚形成白色沉淀，过滤，烘干，得化合物DB-1盐酸盐产物：

（3）化合物DB-2的合成。

称取化合物4，加入二氯甲烷、HATU、化合物6，搅拌反应过夜，水萃取三次，过柱纯化，得白色固体，加入无水乙醇HCl液成盐，加入乙醚形成白色沉淀，过滤，烘干，得化合物DB-2盐酸盐产物：

其中化合物5、6为常用化工原料，可通过市售获得。

本发明的第二个目的为本发明所述的2-（α羟基戊基）苯甲酸的有机胺酯衍生物或其在药学上可接受的盐及其制剂在制备预防或治疗脑部疾病药物中的应用。所述脑部疾病包括心脑缺血性疾病、心脑动脉阻塞疾病及抗帕金森病和抗老年痴呆药物中的应用。

为研究本发明所述的2-（α羟基戊基）苯甲酸的有机胺酯衍生物或其在药学上可接受的盐的成药性改善，故对上述化合物进行了体外理化性质考察和体内分布预实验。实验结果表明，不仅极大地提高治疗药物在溶液中的溶解度，具有较低的吸湿性，还具有显著高于原药丁苯酞的口服生物利用度，并且极大地提高了丁苯酞在脑部聚集浓度，延长了其在脑部聚集时间，以简化生产工艺、降低生产成本，提高疗效/或降低用药剂量，减少了毒副作用的发生，进一步提高产品的有效性和安全性。

与现有技术相比，本发明的技术效果具有突出的实质性特点和显著的进步，具体表现在。

1）发明人创造性的对2-（α羟基戊基）苯甲酸进行有机胺结构修饰。有机胺是一种适宜的、可以明显改善成药性质的修饰基团。首先有机胺有可供药物连接的功能基团；其次2-（α羟基戊基）苯甲酸的有机胺衍生物在体内可降解，释放出2-（α羟基戊基）苯甲酸，转化为丁苯酞发挥药物作用；再者连接方法简单、易于大规模生产，生产成本低，具有良好的应用前景；最重要的是有机胺衍生物无明显毒副作用。

2）与原药丁苯酞相比，2-（α羟基戊基）苯甲酸的有机胺酯衍生物或其在药学上可接受的盐在体外具有较好的溶解度，较低的吸湿性，成药性大大改善。

3）与原药丁苯酞相比，2-（α羟基戊基）苯甲酸的有机胺酯衍生物或其在药学上可接受的盐在体内具有更好的生物利用度，更高的脑部聚集浓度，以及更优良的治疗效果，在制备预防/治疗心脑缺血性疾病、心脑动脉阻塞疾病及抗帕金森病和抗老年痴呆药物中具有更大的应用潜能。

本发明公开的试验仅是本发明研发过程中众多实验中的举例性实验，目的仅仅在于阐述本发明化合物的成药性及其安全性、有效性。

附图说明

图1是本发明实施例中NBP、DB-1或DB-2在不同pH缓冲溶液和纯水的溶解度 (mg/ml)。

图2是本发明实施例中NBP、DB-1或DB-2平均血药浓度-时间曲线(n＝5)。

图3是本发明实施例中NBP、DB-1或DB-2在不同给药时间点的组织分布情况 (n＝5)。

具体实施方式

以下通过具体实施方式的描述对本发明作进一步说明，但这并非是对本发明的限制，本领域技术人员根据本发明的基本思想，可以做出各种修改或改进，但是只要不脱离本发明的基本思想，均在本发明的范围之内。

实施例1. 2-(1-乙酰氧基戊基)苯甲酸（化合物4）的合成。

将1.24g(6.5mmol)丁苯酞溶于10 mL甲醇中，加入10 mL 2mol·L^-1氢氧化钠溶液，回流0.5h。减压蒸除甲醇，加入10>-1稀盐酸酸化至pH2～3，水层用乙醚萃取(50>

实施例2. 化合物DB-1的合成。

称取0.5g2-(1-乙酰氧基戊基)苯甲酸，加入50ml二氯甲烷、0.9g HATU、0.6ml N,N-二甲基乙醇胺，搅拌反应过夜，水萃取三次，二氯甲烷/甲醇=80:1过柱纯化，得白色固体，加入无水乙醇HCl液成盐，加入乙醚形成白色沉淀，过滤，烘干，得盐酸盐产物，即化合物DB-1盐酸盐。

¹H>2O)>J>J>J>J>J>J>

实施例3. 化合物DB-2的合成。

称取0.5g2-(1-乙酰氧基戊基)苯甲酸，加入50ml二氯甲烷、0.9g HATU、0.8ml 1-（2-羟乙基）哌啶，搅拌反应过夜，水萃取三次，二氯甲烷/甲醇=80:1过柱纯化，得白色固体，加入无水乙醇HCl液成盐，加入乙醚形成白色沉淀，过滤，烘干，得盐酸盐产物，即化合物DB-2盐酸盐。

实施例4 丁苯酞（NBP）、DB-1盐酸盐或DB-2盐酸盐在pH1.0、4.5、6.8和水中溶解度考察。

1.实验方法。

取配置好的pH1.0 HCl溶液、pH4.5醋酸盐缓冲液、pH6.8磷酸盐缓冲液、超纯水5ml加入具塞的刻度试管中，称取少量供试品（丁苯酞（NBP）、DB-1盐酸盐或DB-2盐酸盐）分批次加入，每批次加入后强力振摇30秒钟（禁止超声），随时观察溶解情况，供试品加至看到浑浊的不溶性颗粒或液滴，最后再酌情加入一定量供试品。置37℃水浴振荡过夜，使之形成过饱和溶液，离心或过滤(注意吸附)，100μL进HPLC测定各供试药物浓度。

2. 实验结果与分析。

丁苯酞（NBP）、DB-1盐酸盐或DB-2盐酸盐在不同pH缓冲溶液和纯水的溶解度测定结果如说明书附图1所示。丁苯酞（NBP）属简单苯酞类，常温下为油状液体，故在纯水中的溶解度极低，其表观溶解度为0.0734±0.0123 mg/ml，属难溶性药物。由于pH对于异苯并呋喃酮结构的影响不太，所以丁苯酞（NBP）在不同pH值的缓冲盐溶液的溶解度与在纯水中的差别并不明显，其值极低。DB-1盐酸盐在纯水中的表观溶解度为20.017±2.978mg/ml，DB-2盐酸盐在纯水中的表观溶解度为11.653±1.894 mg/ml，均属可溶性药物。由于DB-1盐酸盐或DB-2盐酸盐均具有有机胺结构，故pH对其溶解度的影响较大，在pH1.0 HCl溶液中溶解度最大，随着pH的增加，溶解度逐渐降低。由于DB-2盐酸盐中有机胺为环状结构，故与DB-1盐酸盐相比，其溶解度有所下降。经过有机胺结构修饰之后，DB-1盐酸盐或DB-2盐酸盐在纯水中的溶解度大大提高，为后续研究奠定了基础，也为DB-1盐酸盐或DB-2盐酸盐的成药性研究提供了更多可能。

说明书附图1. NBP、DB-1或DB-2在不同pH缓冲溶液和纯水的溶解度（mg/ml）。

41 实施例5.2-（α羟基戊基）苯甲酸钠盐（NBP）、DB-1盐酸盐和DB-2盐酸盐的吸湿性考察。

1. 实验方法。

43 精密称取2-（α羟基戊基）苯甲酸钠盐、DB-1和DB-2样品三份，每份约0.2g，放入到称量瓶中，称量每个样品和称量瓶的总质量并记录。然后置于25℃、相对湿度75%恒湿密闭环境中，分别在6h、12h、24h、48h、96h、120h称量其质量，计算吸湿增重百分率。吸湿增重百分率按照如下的公式进行计算：吸湿增重百分率（%）=（稀释后样品质量-稀释前样品质量）/稀释前样品质量*100%。

2.实验结果与分析。

2-（α羟基戊基）苯甲酸钠盐（NBP）、DB-1盐酸盐和DB-2盐酸盐的吸湿增重百分率测定结果如表1所示。2-（α羟基戊基）苯甲酸钠盐（NBP）在25℃、相对湿度75%恒湿密闭环境中吸湿性较严重，经过120h，其吸湿增重百分率为2.49±0.25%。而经过120h后DB-1盐酸盐和DB-2盐酸盐的吸湿增重百分率分别为1.03±0.07%和0.76±0.06%，吸湿性大大改善。在药物的制备和储存过程中，吸湿性是一个非常重要的性质，它直接影响到药物的稳定性，甚至会影响到药物的作用效果。与2-（α羟基戊基）苯甲酸钠盐（NBP）相比，DB-1盐酸盐或DB-2盐酸盐的吸湿性大大改善，为后续研究奠定了基础，也为DB-1盐酸盐或DB-2盐酸盐的成药性研究提供了更多可能。

表1. 2-（α羟基戊基）苯甲酸钠盐（NBP）、DB-1和DB-2的吸湿增重百分率测定结果（%）

Time(h)612244896120NBP0.67±0.121.43±0.341.82±0.262.35±0.312.44±0.272.49±0.25DB-10.42±0.090.65±0.160.88±0.130.93±0.090.97±0.111.03±0.07DB-20.38±0.080.54±0.120.65±0.080.71±0.120.72±0.080.76±0.06

实施例6. 含DB-1或DB-2注射剂的制备。

精密称取化合物DB-1或DB-2 1g，加入适量注射用水，在调节pH至6.5-7.2，加注射用水定容至1000ml，加入活性炭吸附热源，过0.22μm微孔滤膜过滤，无菌灌装到无菌安瓿瓶中制备成可供静脉注射的注射剂。

实施例7. 小鼠药动学及体内分布实验。

1.动物分组与给药方案。

取昆明小鼠90只（雄性，20±2g），随机分为三组，每组各30只。第一组为丁苯酞组，分为6个小组（每组5只），按每10mg/kg丁苯酞给药。第二组为DB-1组，分为6个小组（每组5只），DB-1按与丁苯酞等摩尔给药。第三组为DB-2组，分为6个小组（每组5只），DB-2按与丁苯酞等摩尔给药。实验前禁食12h，自由饮水，所有组均于5min，15min，30min，1h，2h和4h时，眼眶取血后处死，立即分离小鼠心、肝、脾、肺、肾和脑，生理盐水洗净并用滤纸吸干水分，称重并加一定倍数生理盐水匀浆置于-40℃冰箱冷冻待用。全血于4500r/min离心5min，吸取血浆后置于-40℃冰箱待用。解冻保存的组织匀浆后，取各组织匀浆0.1 mL，置于0.5 mL EP管中，加0.2 mL乙腈蛋白沉淀。涡旋震荡5分钟，在10000 rpm离心10 min，取上清液，1μL进LC-MS/MS系统测定各供试药物浓度。

2.实验结果与分析。

2.1小鼠药代动力学测定结果。

2-（α羟基戊基）苯甲酸钠盐（NBP）、DB-1盐酸盐和DB-2盐酸盐的平均血药浓度-时间曲线如说明书附图2所示。结果表明，2-（α羟基戊基）苯甲酸钠盐（NBP）在小鼠体内消除较快，静脉给药5min后，其血药浓度为12.243±1.847 nmol/ml，给药时间达1h时快速降至0.547±0.289 nmol/ml，消除过程呈现一级动力学特征。在给药后0.083h, 0.25h,和0.5h时，DB-2盐酸盐的血药浓度最低，静脉给药5min后，其血药浓度为6.294±1.203 nmol/ml，给药时间达1h时快速降至1.452±0.657 nmol/ml，但其代谢速度比2-（α羟基戊基）苯甲酸钠盐（NBP）缓慢。在整个测定过程中，DB-1盐酸盐的血药浓度均高于DB-2盐酸盐，静脉给药5min后，其血药浓度为8.684±1.482 nmol/ml，给药时间达1h时快速降至2.981±0.534nmol/ml。与2-（α羟基戊基）苯甲酸钠盐（NBP）相比，DB-1盐酸盐和DB-2盐酸盐在体内的消除速率减慢了，这可能是受DB-1盐酸盐和DB-2盐酸盐的溶解度，脂水分布系数和解离系数等理化性质的影响，也与体内代谢过程有关。

说明书附图2. NBP、DB-1或DB-2的平均血药浓度-时间曲线(n=5)。

2.2 小鼠体内分布实验测定结果。

2-（α羟基戊基）苯甲酸钠盐（NBP）、DB-1盐酸盐和DB-2盐酸盐的在不同给药时间点的组织分布情况如说明书附图3所示。结果表明，2-（α羟基戊基）苯甲酸钠盐（NBP）能够透过血脑屏障进入脑部，在肾脏中的浓度较高，可能与该药物部分由经肾脏代谢有关，在其他各组织分布较为平均。2-（α羟基戊基）苯甲酸钠盐（NBP）在体内消除较快，给药1h后，在各个组织中的浓度均较低，4h时在心脏、肺部和脑部含量太低，已无法检测到，这与2-（α羟基戊基）苯甲酸钠盐（NBP）体内药代动力学实验结果相一致。DB-1盐酸盐和DB-2盐酸盐也能透过血脑屏障进入脑部，并且在各个检测时间点二者在脑部含量显著高于2-（α羟基戊基）苯甲酸钠盐（NBP），表明DB-1盐酸盐和DB-2盐酸盐具有作为脑部靶向药物的潜能。同时DB-1盐酸盐和DB-2盐酸盐在肺部的含量也较高，可能与其结构中修饰的有机胺有关，但在肾脏的含量降低了，故推测DB-1盐酸盐和DB-2盐酸盐由肾脏消除的速率比2-（α羟基戊基）苯甲酸钠盐（NBP）低。与DB-1盐酸盐相比，DB-2盐酸盐在脑部蓄积的浓度更高，这肯定与其侧链的结构有关。

说明书附图3. NBP、DB-1或DB-2在不同给药时间点的组织分布情况(n=5)。

2.3 靶向性评价。

各项药动学参数用DAS3.2.5软件计算，对2-（α羟基戊基）苯甲酸钠盐（NBP）、DB-1盐酸盐和DB-2盐酸盐的脑部靶向性的定量评价，我们使用下列几个参数：相对摄取率(Re_brain)、峰浓度比(Ce_brain)、靶向指数(Drug>brain)，计算公式分别为：

Re_{(brain,>=(AUCbrain)>DB-1}/(AUC_brain)>NBP

Ce_{>=(Cmax,>brain})>DB-1/(Cmax, brain)>NBP

DTI_{>=(AUCbrain/AUCplasma)>/(AUCbrain/>plasma)>NBP}

Re_{(brain,>=(AUCbrain)>DB-2}/(AUC_brain)>NBP

Ce_{>=(Cmax,>brain})>DB-2/(Cmax, brain)>NBP

DTI_{>=(AUCbrain/AUCplasma)>/(AUCbrain/>plasma)>NBP}

其中，Re(brain, DB-1), Re(brain, DB-2)用于评价药物是否具有脑部靶向性，大于1表示药物具有脑部靶向性，Re愈大脑部靶向性效果愈好，等于或小于1表示无脑部靶向性；Ce DB-1, Ce DB-2值表示药物脑部靶向分布的效果，Ce值愈大，脑部靶向分布的效果愈明显；DTI是评价药物靶向有效性的最佳指标。各参数的计算结果见表2。对DB-1来说，脑部相对摄取率Re为3.64，峰浓度比Ce为 2.93，靶向指数DTI为12.45。对DB-2来说，脑部相对摄取率Re为4.27，峰浓度比Ce为 3.19，靶向指数DTI为18.08。由结果可知，对2-（α羟基戊基）苯甲酸钠盐（NBP）进行有机胺修饰以后，在血浆中分布减少，脑部分布显著增加，靶向性显著(p<0.05)。

表2. 2-（α羟基戊基）苯甲酸钠盐（NBP）、DB-1和DB-2的脑部靶向参数计算结果（%）

ParameterNBPDB-1DB-2Re_brain/3.644.27Ce_brain/2.933.19DTI/12.4518.08

3 小结。

2-（α羟基戊基）苯甲酸钠盐（NBP）、DB-1和DB-2的小鼠体内药代动力学和体内分布实验的研究结果表明，对2-（α羟基戊基）苯甲酸钠盐（NBP）进行有机胺修饰后，可以改变DB-1和DB-2化合物在体内的代谢动力学和组织分布，明显增加了DB-1和DB-2化合物在脑部分布的浓度，达到了脑部靶向给药的目的。DB-1和DB-2化合物脑部靶向的性质，可能是受DB-1盐酸盐和DB-2盐酸盐的溶解度，脂水分布系数和解离系数等理化性质的影响，也与体内代谢过程有关。

显然，本发明的上述实施例仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以作出其他不同形式的变化或变动。这里无法对所有的实施方法予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。