專利名稱：吡喃異黃酮類滅螺劑的合成方法及其制劑的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種滅螺劑的合成方法及其制劑，特別是一種吡喃異黃酮類滅螺劑的合成方法及其制劑。
背景技術：
釘螺是血吸蟲的唯一中間宿主，是血吸蟲病傳播不可缺少的生物條件。釘螺的地區分布與血吸蟲病的地區分布是一致的。在我國南方，河網縱橫，水田成片，有釘螺存在和血吸蟲病感染的危險極大，是重要的血吸蟲病流行疫區，消滅血吸蟲病流行的中間宿主釘螺，已成為控制血吸蟲病流行的重要舉措，對于保障人民健康，保障部隊戰斗力，具有積極而深遠的社會和軍事意義。
藥物滅螺具有省人力、效果快等特點，半個世紀以來，滅釘螺藥物的研究取得一定進展，常用的滅螺藥物諸如五氯酚鈉、氯硝柳胺、氯乙酰胺、茶子餅等，但經過現場試驗，能在各種環境中推廣應用的卻很少，目前世界衛生組織WHO保留推薦的唯一品種是氯硝柳胺。氯硝柳胺作為滅螺劑，雖殺螺效率大，但作用緩慢，并且對水生動物毒性大，仍然存在應用上的種種局限。因此，研制新型的高效低毒的滅釘螺劑依然是當前十分緊迫的任務，是血吸蟲病防治領域的一個重要科研方向。
植物滅螺劑由于大多具有顯著的殺釘螺活性并且低毒，目前成為國際上研究的熱點領域而倍受關注。Milleltia thonnigii是近年來被發現的具有顯著滅螺活性的西非豆科植物，其滅螺活性的有效成分化學結構已闡明，為吡喃異黃酮類化合物，對魚類相當低毒，對成螺、尾蚴、螺卵均有優良的殺滅作用。但目前國內對新型滅螺劑的研制少有問津，對天然植物滅螺劑的化學全合成更鮮見相關報道。
發明內容
本發明的目的就是為了解決上述問題，提出一種具有顯著的殺釘螺活性并且低毒的吡喃異黃酮類滅螺劑的合成方法及其制劑。
本發明的技術解決方案一種吡喃異黃酮類滅螺劑的合成方法，其特征在于它以多羥基酚或其鹽、對烷氧基苯酸或其鹽為起始原料，在催化條件下經縮合得脫氧安息香酸衍生物；在質子酸體系中，與二甲基甲酰胺閉環得異黃酮；再與中間體3-羥基-3-甲基-1，1-二甲氧基丁烷CH3(CH3)(OH)CCH2CH(OCH3)2在堿性條件下縮合即得本發明所述的產物，其反應路線如下 其中R1＝H，烷基，苯基R2＝H，烷基，苯基R3＝H，烷基，苯基R4＝H，烷基，苯基(a)為ZnCl2，AlCl3，FeCl3，NaH；(b)為DMF，BF3/Et2O，醋酸酐/醋酸鈉，三溴化硼；(c)為Pyrindin、三乙胺、氫氧化鉀、三級丁醇鉀、四級銨堿、 乙醇鈉、嗎啉、四氫吡咯、氨基鈉。
所述中間體3-羥基-3-甲基-1，1-二甲氧基丁烷CH3(CH3)(OH)CCH2CH(OCH3)2的合成方法是，它以丙酮、甲酸甲酯等為起始原料，通過丁酮烯醇鈉加成獲得乙酰乙醛縮二甲醇，再經格氏試劑親核加成得到該中間體，具體反應如下
本發明方法的特征之一是將3-羥基-3-甲基-1，1-二甲氧基丁烷CH3(CH3)(OH)CCH2CH(OCH3)2作為二甲基色烯化試劑合成吡喃異黃酮化合物的色烯環。
一種吡喃異黃酮類滅螺劑制劑，其特征在于將吡喃異黃酮類藥物轉為相應鈉鹽，采用高分子量的工業原料，諸如工業明膠、阿拉伯膠、工業樹脂等作為顆粒劑的包衣劑，用滾動法制丸技術在25-65℃溫度下制得吡喃型異黃酮類滅螺劑的膠體顆粒劑。
本發明的主要特色和創新點有(1)它提出了全新的滅螺藥物研究模式，用化學手段全合成低毒的天然植物滅螺劑中的有效成分，融合了化學滅螺劑和植物滅螺劑雙方面的特性。(2)給出了全新的滅螺藥物結構類型，它將藥理作用獨特的吡喃型異黃酮類化合物作為化學全合成的模板化合物.吡喃型異黃酮類結構可謂一種新型的滅螺藥物類型，國內外目前尚未見有關吡喃型異黃酮類的化學單體用于滅螺方面的報道以及吡喃型異黃酮類化合物化學單體的全合成的報道。(3)改進了滅螺藥物性能，對吡喃異黃酮類藥物毒性毒理檢測表明，吡喃異黃酮類藥物對哺乳動物和水生動物(魚)低毒，良好地克服了現有化學滅螺藥物高毒的弊端。本發明采用了新穎的藥物研究模式，為科學開發新一代高效低毒滅螺劑直接奠定基礎，對于控制和消滅釘螺具有學術價值和實用價值，具有良好的社會效益、經濟效益和軍事效益。
具體實施例方式
本發明選擇了對水生動物(魚)毒性低而滅螺活性顯著、有效成分結構明確的植物滅螺劑Millettia thonningii作為研究對象，用化學手段全合成了其主要有效成分吡喃型異黃酮類化合物，進行了滅螺活性評價和毒性評價，并研制出相應制劑進行實際應用。
一、植物滅螺劑主要滅螺活性成分吡喃異黃酮類藥物的化學全合成方法吡喃異黃酮類滅螺劑為具有2，2-二甲基色烯環的吡喃異黃酮，對其化學全合成路線的設計首先旨在立足國內現有化工資源，以多羥基酚、對烷氧基苯酸(鹽)、丙酮、甲酸甲酯等為基礎原料，通過不斷探索合成工藝，力求作到合成原料價廉易得、每步收率較高、反應過程對環境污染小、溶劑可回收套用的原則，三步法得到產物吡喃異黃酮類滅螺劑。全合成路線的設計特征在于將3-羥基-3-甲基-1，1-二甲氧基丁烷作為二甲基色烯化試劑合成色烯環。
1、吡喃型異黃酮類化合物的合成方法它以多羥基酚或多羥基酚鹽、對烷氧基苯酸或對烷氧基苯酸鹽為起始原料，經縮合得脫氧安息香酸；在三氟化硼乙醚體系中，與二甲基甲酰胺閉環得異黃酮；再與中間體3-羥基-3-甲基-1，1-二甲氧基丁烷CH3(CH3)(OH)CCH2CH(OCH3)2縮合即得本發明所述的產物。3-羥基-3-甲基-1，1-二甲氧基丁烷作為二甲基色烯化試劑合成色烯環是本發明全合成路線的設計特征。通用反應路線如下 其中R1＝H，烷基，苯基R2＝H，烷基，苯基R3＝H，烷基，苯基R4＝H，烷基，苯基(a)為ZnCl2，AlCl3，FeCl3，NaH；(b)為DMF，BF3/Et2O，醋酸酐/醋酸鈉，三溴化硼；(c)為Pyrindin、三乙胺、氫氧化鉀、三級丁醇鉀、四級銨堿、乙醇鈉、嗎啉、四氫吡咯、氨基鈉。
本發明所用的多羥基酚可選用藤黃酚、焦棓酚、羥基氫醌、氫醌、兒茶酚、雷瑣酚等，本發明所用的多羥基酚鹽可選用藤黃酚鹽、焦棓酚鹽、羥基氫醌鹽、氫醌鹽、兒茶酚鹽、雷瑣酚鹽等。本發明所用的對烷氧基苯酸可選用對羥基苯乙酸、對羥基苯甲酸、對甲氧基苯乙酸、對乙氧基苯乙酸等。本發明所用的對烷氧基苯酸鹽可選用對羥基苯乙酸鹽、對羥基苯甲酸鹽、對甲氧基苯乙酸鹽、對乙氧基苯乙酸鹽等。反應時，上述多羥基酚鹽和對烷氧基苯酸鹽先轉化城相應的多羥基酚與對烷氧基苯酸作為起始原料。
2、中間體3-羥基-3-甲基-1，1-二甲氧基丁烷CH3(CH3)(OH)CCH2CH(OCH3)2的合成方法它以丙酮、甲酸甲酯等為起始原料，通過丁酮烯醇鈉加成獲得乙酰乙醛縮二甲醇，再經格氏試劑親核加成得到該中間體。具體反應如下 二、本發明吡喃異黃酮類滅螺劑膠體顆粒制劑的制作通過分析現有制劑，結合釘螺藥物特點與釘螺生物習性，本發明一方面將吡喃異黃酮類滅螺劑藥物轉為相應鈉鹽，以增強其水溶解性，同時采用高分子量的工業明膠、阿拉伯膠、工業樹脂等作為顆粒劑的包衣劑，用滾動法制丸技術制得膠體顆粒劑。
該劑型有四大特色——遇水不崩解不松散，有一定的緩釋性和良好的藥物溶出性；使用便利；對環境安全；加工過程易于規模化。
三、吡喃異黃酮類滅螺劑滅螺活性評價通過對釘螺實驗室藥效測試與現場測試，吡喃型異黃酮類化合物有良好的滅釘螺性能。
四、吡喃異黃酮類滅螺劑毒性評價通過對哺乳動物和魚急性毒性測試，結果表明，吡喃型異黃酮類化合物毒性很低，在作為滅螺劑使用的劑量下，對哺乳動物和魚是低毒的，對環境是安全的。其與國內外同類產品比較見下表
比較點 本發明國內外(1)研究模式用化學手段全合成天然植物滅螺劑國內未見開展此中的有效成分，融合了植物滅螺劑類研究的報道。首與化學滅螺劑的雙重特性。
次開展該項工作。
(2)化學結構選擇藥理作用獨特的吡喃型異黃酮國內外未見相關類化合物作為化學全合成模板化合吡喃型異黃酮類物。
化學全合成及單體用于滅螺的報道。
(3)應用制劑選用工業明膠等作為包衣劑，用滾動 與國內同類產品制丸技術制備。比較有4大特色。
(4)對水生動在用作滅螺劑劑量下對魚低毒。
現有化學滅螺劑物毒性普遍對魚高毒。
實施例一吡喃型異黃酮類滅螺劑Alpinumisoflavone的合成所用試劑均為市售AR級試劑。溫度未經校正。IR譜用SP-100紅外光譜儀測定，1H-NMR譜用Bruker-AC-E300型核磁共振儀測定。
1、化合物(II)的制備在三口燒瓶中，加入藤黃酚1mmol，對羥基苯乙酸1mmol，融熔的無水氯化鋅1g。室溫下攪拌5h。反應畢，將體系傾入碎冰中，有沉淀析出。過濾，NaHCO3溶液洗滌數次，重結晶，得產物，收率60-90％，mp.256～258℃。
2、化合物(III)的制備在三口燒瓶中，加入中間體(II)1mmol溶于DMF4ml中，小心加入新蒸餾的三氟化硼乙醚1.2ml，滴畢，室溫攪拌30min。60℃時加入DMF4ml與甲基磺酰氯2ml的混合液。90℃時反應5h。反應畢，將體系傾入乙酸鈉水溶液中，有淡黃色固體析出。過濾，重結晶，得產物。得率80-90％，mp.286～289。1H-NMR(DMSO-d6)δ6.22(1H，d，J＝2Hz，H-8)，6.38(1H，d，J＝2Hz，H-6)，6.81(2H，d，J＝8Hz，H-3′，H-5′)，7.37(2H，d，J＝8Hz，H-2′，H-6′)，′8.31(1H，s，H-2)。
3、吡喃型異黃酮(IV)的制備在三口燒瓶中，加入中間體(III)1mmol，3-羥基3-甲基1，1-二甲氧基丁烷1.3mmol，吡啶19ml，加熱回流。反應畢，加入稀酸，傾入碎冰中，有沉淀析出，過濾，重結晶，得產物。吡喃型異黃酮(IV)收率60-90％。mp.210～212℃。1H-NMR(CD3COCD3)δ1.48{6H，s，(CH3)2C＜}，5.64，6.78(2d，J＝10Hz，吡喃環上烯鍵H)6.36(1H，s，H-8)，6.87(d，J＝9Hz，H-3′，H-5′)，7.38(d，J＝9Hz，H-2′，H-6′)，7.85(1H，s，H-2)。
實施例二吡喃型異黃酮類衍生物的合成以兒茶酚為起始原料。在三口燒瓶中，加入兒茶酚1mmol，對羥基苯乙酸1mmol，室溫下反應，然后將體系傾入碎冰中，沉淀析出，過濾，重結晶，將得到的產物1mmol與7mmol DMF在醋酸酐與醋酸鈉1∶1.5體系中反應，反應畢，加入稍過量的3-羥基3-甲基1，1-二甲氧基丁烷及三乙胺，回流反應畢，冷卻結晶，得產物。
產品結構分析同實施例一。
實施例三吡喃型異黃酮類衍生物的合成以雷瑣酚鈉鹽為起始原料。在三口燒瓶中，加入雷瑣酚鈉鹽1.2mmol，先加入冰醋酸數滴，微熱震蕩，然后加入對羥基苯乙酸1mmol，氫化鈉下反應，反應后將體系冷卻，過濾沉淀，重結晶后，將得到的產物1mmol與5mmol DMF在三溴化硼1∶1.4體系中反應，反應畢，加入稍過量的3-羥基3-甲基1，1-二甲氧基丁烷及氫氧化鉀，回流反應畢，冷卻結晶，得產物。
產品結構分析同實施例一。
實施例三吡喃型異黃酮類滅螺劑Alpinumisoflavone制劑1、材料(1)藥物吡喃型異黃酮Alpinumisoflavone原藥鈉鹽(2)賦形劑工業明膠、阿拉伯膠(3)助劑丙稀酸樹酯，淀粉等2、制劑加工方法采用制丸技術加工。將Alpinumisoflavone原藥與助劑混合均勻，在包衣鍋內滾動，用熱風吹使約在25-65℃(較佳為35-40℃)，后用噴槍將賦形劑溶液噴于固體混合物上，邊噴邊吹，連續操作。
3、質量檢測方法(1)崩解時限實驗采用升降式崩解儀。檢查時將吊籃通過上端的不銹鋼軸懸掛于金屬支架上，浸入1000ml燒杯中，并調節吊籃位置使其下降時篩網距燒杯底部25mm，燒杯內分別盛有不同溫度的水，調節水位高度使吊籃上升時篩網在水面下25mm處。用加工過的膠體顆粒劑，分別置上述吊籃的玻璃管中，啟動崩解儀進行檢查。觀察兩周內崩解情況。
(2)溶出度實驗使用ZRS-4型智能藥物溶出儀與LC-10A型高效液相色譜儀(日本島津).用水作溶劑，采用轉籃法，轉速為100-150r/min，取樣測定，進行溶出度試驗.觀察12h的溶出度。
4、制劑質量檢測結果當Alpinumisoflavone為10％，工業明膠與丙烯酸樹酯、淀粉分別以6∶0∶1，6∶0.5∶1，6∶1∶1，6∶2∶1時，兩周內均未檢查到有崩解；12h藥物溶出情況分別為2.0％，1.7％，1.2％，0.6％。這表明，所得制劑具有一定緩釋性和良好藥物溶出性，其緩釋性能和藥物溶出性能隨著工業明膠與丙烯酸樹酯兩種賦型劑的比例不同而有所改變。
通常地，制劑可分為四代，第一代為一般制劑或常規制劑，在崩解度試驗水平；第二代一般為長效緩釋制劑，在溶出度試驗水平；第三代為精密的控釋制劑；第四代為靶向制劑。
對于固體制劑，評價其質量，，不僅要檢查崩解情況，還要看溶出度情況。溶出度檢查能比較客觀地反映固體制劑的內在質量，現已經發展成為制藥工業必要的質量控制項目之一，是評價制劑質量的一種手段。影響藥物溶出度的因素是多方面的，如①儀器的性能及操作水平；②藥物本身的因素；③制劑工藝方面的因素等。
本發明制劑研制的膠體顆粒劑中，工業明膠作為主要的藥物包衣劑和賦形劑。工業明膠為透明、無特殊臭味的固體，分子量為1.75～45萬。明膠不溶于水，但長時間在水中會膨脹，影響溶出度。而適量的丙稀酸樹酯的添加則可不同程度改變這一狀況。
綜上所述，本發明結果表明，在所選定的藥物、賦形劑、助劑、餌料比例下，所制得的膠體顆粒劑有如下四個特點(1)遇水不松散崩解，有一定緩釋性和良好藥物溶出性；(2)使用滾動制丸技術，加工過程易于規模化；(3)所用的藥物與材料均為低毒，對水生環境具安全性；(4)所制得的膠體顆粒劑有一定硬度，使用方便。
權利要求
1.一種吡喃異黃酮類滅螺劑的合成方法，其特征在于它以多羥基酚或其鹽、對烷氧基苯酸或其鹽為起始原料，在催化條件下經縮合得脫氧安息香酸衍生物；在質子酸體系中，與二甲基甲酰胺閉環得異黃酮；再與中間體3-羥基-3-甲基-1，1-二甲氧基丁烷CH3(CH3)(OH)CCH2CH(OCH3)2在堿性條件下縮合即得本發明所述的產物，其反應路線如下 其中R1＝H，烷基，苯基；R2＝H，烷基，苯基；R3＝H，烷基，苯基；R4＝H，烷基，苯基；所述中間體3-羥基-3-甲基-1，1-二甲氧基丁烷CH3(CH3)(OH)CCH2CH(OCH3)2的合成方法是，它以丙酮、甲酸甲酯等為起始原料，通過丁酮烯醇鈉加成獲得乙酰乙醛縮二甲醇，再經格氏試劑親核加成得到該中間體，具體反應如下
2.按權利要求1所述的吡喃異黃酮類滅螺劑的合成方法，其特征在于反應中所述的催化條件采用ZnCl2，A1Cl3，FeCl3，NaH為催化劑。
3.按權利要求1所述的吡喃異黃酮類滅螺劑的合成方法，其特征在于反應中所述的質子酸體系采用DMF，BF3/Et2O，醋酸酐/醋酸鈉，三溴化硼。
4.按權利要求1所述的吡喃異黃酮類滅螺劑的合成方法，其特征在于反應中所述的堿性條件采用Pyrindin、三乙胺、氫氧化鉀、三級丁醇鉀、四級銨堿、乙醇鈉、嗎啉、四氫吡咯、氨基鈉來實現。
5.按權利要求1所述的吡喃異黃酮類滅螺劑的合成方法，其特征在于所述起始原料多羥基酚選用藤黃酚、焦棓酚、羥基氫醌、氫醌、兒茶酚、雷瑣酚；所述的多羥基酚鹽選用藤黃酚鹽、焦棓酚鹽、羥基氫醌鹽、氫醌鹽、兒茶酚鹽、雷瑣酚鹽；所述的對烷氧基苯酸選用對羥基苯乙酸、對羥基苯甲酸、對甲氧基苯乙酸、對乙氧基苯乙酸；所述的對烷氧基苯酸鹽選用對羥基苯乙酸鹽、對羥基苯甲酸鹽、對甲氧基苯乙酸鹽、對乙氧基苯乙酸鹽。
6.按權利要求1所述的吡喃異黃酮類滅螺劑的合成方法，其特征在于將3-羥基-3-甲基-1，1-二甲氧基丁烷CH3(CH3)(OH)CCH2CH(OCH3)2作為二甲基色烯化試劑合成吡喃異黃酮化合物的色烯環。
7.一種吡喃異黃酮類滅螺劑制劑，其特征在于將吡喃異黃酮類藥物轉為相應鈉鹽，采用高分子量的工業明膠作為顆粒劑的包衣劑，用滾動法制丸技術在常溫下制得吡喃型異黃酮滅螺劑的膠體顆粒劑。
8.按權利要求7所述的吡喃異黃酮滅螺劑劑，其特征在于將所述吡喃異黃酮類藥物轉為相應鈉鹽，用滾動法制丸技術在25-65℃溫度下制得吡喃型異黃酮滅螺劑的膠體顆粒劑。
全文摘要
本發明涉及一種吡喃異黃酮類滅螺劑的合成方法及其制劑，它以以多羥基酚(鹽)、對烷氧基苯酸(鹽)為起始原料，在催化條件下經縮合得脫氧安息香酸衍生物；在質子酸體系中，與二甲基甲酰胺閉環得異黃酮；再與中間體3－羥基－3－甲基－1，1－二甲氧基丁烷CH
文檔編號A01N43/02GK1521164SQ200410013968
公開日2004年8月18日 申請日期2004年1月20日 優先權日2003年1月31日
發明者李潔, 李 潔 申請人:中國人民解放軍南京軍區聯勤部軍事醫學研究所, 中國人民解放軍南京軍區聯勤部軍事醫