專利名稱：一種肉桂酰吡咯烷衍生物及其制備方法和用途的制作方法
技術領域：
本發明屬于藥物化學領域，具體涉及一類二肽基肽酶IV抑制劑肉桂酰吡咯烷衍生物，及其制備方法和在治療或預防非胰島素依賴性糖尿病、肥胖、關節炎或葡萄糖耐量異常疾病方面的應用。
背景技術：
兩種腸促胰島素(Incretins)即葡萄糖依賴性促胰島素多肽(GIP)和胰高血糖素樣多肽-1(GLP-1)可以通過激活胰島β-細胞的G蛋白偶聯受體而促進胰島素的釋放。GLP-1還可抑制胰高血糖素的分泌以及抑制胃排空從而誘導飽足感，因此使大部分接受治療的患者體重減輕。只有在血糖升高的情況下才能刺激胰島素的分泌，因此這類藥物引起低血糖的風險較低。非胰島素依賴性糖尿病(NIDDM)，即2型糖尿病患者的GIP促胰島素分泌作用受損，而GLP-1的促胰島素分泌作用則依然完整，但在健康人和2型糖尿病人餐后的血漿中，只有1/3到1/2是有活性的GLP-1，因此餐后的GLP-1分泌水平是不足的。
GLP-1在二肽基肽酶IV(DPP-IV)的作用下迅速降解，DPP-IV抑制劑可抑制GLP-1的降解，延長他們的作用時間，增加體內循環系統中的GLP-1水平。GLP-1的增強能夠刺激胰島素的分泌，抑制高血糖素的釋放，減慢胃腸排空，刺激胰島素基因表達和生物合成，增加β-細胞葡萄糖敏感機制和促進β-細胞分化，因此，DPP-IV抑制劑被認為在治療2型糖尿病方面有很大的潛在價值。DPP-IV抑制劑的優點是不會在不適當的時間，如二餐之間，增加血漿胰島素水平，此時間段增加血漿胰島素水平可能導致低血糖，因此應用DPP-IV抑制劑可以增加血漿胰島素水平而不會增加低血糖的風險。
發明內容
本發明的目的在于提供一種具有抑制二肽基肽酶IV作用的肉桂酰吡咯烷衍生物。
本發明的另一目的在于提供一種上述化合物的制備方法。
本發明還有一個目的在于提供一種上述化合物在制備治療或預防非胰島素依賴性糖尿病、肥胖、關節炎或葡萄糖耐量異常疾病方面的應用。
本發明的目的可以通過以下措施達到 一種式(I)化合物肉桂酰吡咯烷衍生物，
式1 其中， R1為氫或C1～4烷烴，優選為氫或C1～3直鏈烷烴。
R2為氰基、酸基、酯基、酰胺基或取代酰胺基，所述的取代基為C1～4的直鏈烷基或C3～6的環烷基；R2優選為氰基、酸基、C1～10酯基、酰胺基或取代酰胺基，所述的取代基為C1～4的直鏈烷基或C3～6的環烷基；R2進一步優選為氰基、酸基、C1～4酯基(最優選C2～4酯基)或酰胺基。
本發明所述的酸基是指羧酸基，即-COOH。
本發明所述的酯基是指羧酸酯基，其碳原子數一般為1～10。
本發明所述的酰胺基是指-CONH2，取代酰胺基是指在N原子上還含有一個或兩個取代基，其中取代基可以為C1～4的烷基、C3～6的環烷基等。
本發明的化合物根據具體基團的不同可以通過以下二種方法制備 法一，將取代苯丙烯酸溶于有機溶劑中，在N，N-二環己基碳二酰亞胺催化下，與式II化合物反應制備式I化合物，其反應路線為
式I 將2位R1取代苯丙烯酸溶于有機溶劑中，在N，N-二環己基碳二酰亞胺(DCC)催化下，與式II化合物反應即可制備式I化合物。其中有機溶劑可選用醚類、甲酰胺類等溶劑；R1和R2基團的定義如上所述。
法二，將取代苯丙酰氯與式II化合物反應縮合得到式I化合物，其反應路線為
式I 2位R1取代的苯丙烯酸先被氯化亞砜氯化成2位R1取代苯丙酰氯，再與式II化合物反應縮合得到式I化合物。R1和R2基團的定義如上所述。
當R2為酰胺基的式I化合物，與三氟乙酸酐反應后，即可得到R2為氰基的式I化合物。
在式I化合物制備在本發明中不作特別描述的情況下，用作起始原料的化合物是商業途徑可獲得已知化合物，或可以由已知化合物通過已知文獻方法、已知方法的類似方法或實施例所述方法的類似方法來制備。
本發明的肉桂酰吡咯烷衍生物可以應用在制備治療或預防非胰島素依賴性糖尿病、肥胖、關節炎或其他葡萄糖耐量異常疾病藥物方面；優選在制備治療或預防非胰島素依賴性糖尿病藥物方面的應用。
本發明式I化合物的二肽基肽酶IV抑制作用可通過以下大鼠二肽基肽酶IV體外抑制試驗和對自發性糖尿病GK大鼠糖耐量試驗來確認。
二肽基肽酶IV(DPP-IV)體外抑制試驗 使用DPP—IV抑制劑篩選試劑盒(DPP—IV Drug Discovery Kit-AK-499，AQuantiZymeTM Assay System，美國Biomol公司)。用試劑盒內的反應緩沖液按1∶50的量將發光底物稀釋；向反應孔中加入反應緩沖液，空白孔加50μl，陰性對照孔加35μl，樣品孔均加25μl。反應平板放入37℃溫箱中溫孵備用；用緩沖液按1∶50的量將DPP IV稀釋，除空白孔外，每孔加入15μl酶液；向樣品孔中加入10μl樣品液，使各個樣品的終濃度分別為1215nM、405nM、135nM、45nM、15nM、5nM。將混合液放入37℃溫箱中溫孵反應10分鐘，使試驗化合物、抑制劑與酶充分反應。隨后向各孔中加入50μl的底物溶液，置37℃溫箱中反應。于反應發生后1min、5min、10min、15min、20min、25min、30min、35min、40min、45min、50min、55min、60min時，分別于熒光405nm處檢測各孔的吸光度值。
對所有數據進行統計處理，取線性關系較好的時間段(本實驗為顯色反應發生后5min～40min)，求算出試驗化合物在各個濃度下的反應斜率，計算出試驗化合物的體外半數抑制濃度IC50。
本發明式I化合物對DPP—IV體外半數抑制濃度IC50均小于1μM，說明式I化合物對DPP—IV有較好抑制作用。實施例中式I化合物對DPP—IV的IC50如表1所示。
表1 試驗化合物對DPP—IV的體外半數抑制率(IC50，nM)
對自發性糖尿病GK大鼠糖耐量試驗 自發性糖尿病GK大鼠隨機分為8組，分別為對照組，實施例1化合物組(3.0、1.0、0.3mg/kg)，實施例2化合物組(3.0、1.0、0.3mg/kg)，陽性對照組(二甲雙胍100mg/kg)。大鼠禁食過夜，測空腹血糖后分別灌胃給藥，給藥后立即灌服2g/kg葡萄糖。灌服葡萄糖后30、60、120、180min取尾靜脈血用血糖儀測血糖。用近似梯形法計算血糖曲線下面積(AUC)。動物血糖值和血糖曲線下面積組間比較采用t檢驗。
試驗結果說明實施例1和2化合物都具有不同程度的降低自發性糖尿病GK大鼠餐后血糖的作用。
表2 對自發性糖尿病GK大鼠糖耐量的影響(mmol/L，x±s，n＝10)
T-test，與對照組比較，*P<0.05，**P<0.01 本發明所提供的化合物作為二肽基肽酶IV抑制劑，用于治療和預防二肽基肽酶IV介導的疾病，如非胰島素依賴性糖尿病、肥胖、關節炎和其他葡萄糖耐量異常的疾病，優選用于治療非胰島素依賴性糖尿病。
具體實施例方式 下列實施例用于進一步描述本發明，但這些實施例并非限制本發明的范圍。
實施例1E—苯丙烯酰—(2＇—(S)-甲酰胺基)吡咯烷
12.6克(0.11mol)L—脯氨酰胺溶于70無水四氫呋喃溶液中，加入18克的無水碳酸鉀，用冰水浴冷卻至10℃，滴加肉桂酰氯16.7克(0.1mol)的無水四氫呋喃液(30毫升)，滴加完畢30分鐘后，撤除冰水浴，在室溫攪拌反應5小時。在減壓條件蒸除溶劑，殘留物倒入200毫升冰水中，析出黃色固體，過濾，減壓濃縮濾液，得黃色固體，用50毫升甲醇重結晶，得白色針狀結晶15.6克，得率64％。
(熔點192-193℃，ESI-MSm/z 245[M+1]+) 實施例2E—苯丙酰—(2＇—(S)-腈基)吡咯烷
將實施例1所得產物12.2克(0.05mol)溶于150毫升無水四氫呋喃溶液中，5℃以下滴加21克(0.1mol)三氟乙酸酐，滴加完畢后，室溫反應2小時。減壓蒸除溶媒，殘留物倒入150毫升冰水中，用10％氫氧化鈉溶液調PH至中性，析出固體，過濾，得淺黃色粉末，用乙腈重結晶得白色針狀結晶10.2克，得率90％。
(熔點148-150℃，ESI-MSm/z 227[M+1]+，250[M+Na]+) 實施例3E-2—甲基—苯丙烯酰—(2＇—(S)-甲酰胺)吡咯烷
α—甲基肉桂酸16.2克(0.1mol)和L—脯氨酰胺12克(0.105mol)溶于240無水四氫呋喃溶液中，用冰浴冷卻至0℃，滴加41.2克(0.2mol)N，N-二環己基碳二酰亞胺的無水四氫呋喃液(60毫升)，滴加完畢1小時后，撤除冰浴，在室溫攪拌反應12小時。在減壓條件蒸除溶劑，殘留物倒入200毫升冰水中，析出白色固體，濾除白色固體，減壓濃縮濾液，得類白色固體，用150毫升甲醇重結晶，得白色針狀結晶14克，得率54％。
(熔點208-211℃，ESI-MSm/z259[M+1]+) 實施例4E-2—甲基—苯丙烯酰—(2＇—(S)-腈基)吡咯烷
將實施例3所得產物9克(0.035mol)溶于100毫升無水四氫呋喃溶液中，5℃以下滴加14.7克(0.07mol)三氟乙酸酐，滴加完畢后，室溫反應2小時。減壓蒸除溶媒，殘留物倒入100毫升冰水中，用10％氫氧化鈉溶液調PH至中性，析出固體，過濾，得淺黃色粉末，用乙腈重結晶得白色結晶粉末7.3克，得率87％。
(熔點156-157℃，ESI-MSm/z 241[M+1]+，263[M+Na]+) 實施例5E-苯丙烯酰—(2＇—(S)-羧酸甲酯)吡咯烷
14.8克(0.1mol)肉桂酸和13.5克(0.105mol)L—脯氨酸甲酯溶于240無水四氫呋喃溶液中，用冰浴冷卻至0℃，滴加41.3克(0.2mol)N，N-二環己基碳二酰亞胺的無水四氫呋喃液(60毫升)，滴加完畢30分鐘后，撤除冰浴，在室溫攪拌反應10小時。在減壓條件蒸除溶劑，殘留物倒入200毫升冰水中，析出白色固體，過濾，減壓濃縮濾液，得類白色固體，用50毫升乙醇重結晶，得白色針狀結晶14.7克，得率57％。
(熔點183-186℃，ESI-MSm/z260[M+1]+) 實施例6E-苯丙烯酰—(2＇—(S)-羧酸)吡咯烷
將實施例5化合物10克(0.039mol)加入到80毫升乙醇中，再加入30毫升濃鹽酸，在室溫攪拌反應14小時。減壓蒸除乙醇，殘留物倒入80克冰塊中，析出固體，過濾，得白色粉末，用80毫升甲醇重結晶，最終得到7.5克標題化合物，為白色結晶，得率78％。
(熔點257-260℃，ESI-MSm/z 246[M+1]+) 實施例7E-2-乙基-苯丙烯酰—(2＇—(S)-羧酸)吡咯烷
α—乙基肉桂酸17.6克(0.1mol)和13.5克(0.105mol)L—脯氨酸甲酯溶于240無水四氫呋喃溶液中，用冰浴冷卻至0℃，滴加41.3克(0.2mol)N，N-二環己基碳二酰亞胺的無水四氫呋喃液(60毫升)，滴加完畢1小時后，撤除冰浴，在室溫攪拌反應15小時。在減壓條件蒸除溶劑，殘留物倒入200毫升冰水中，析出固體，過濾，減壓濃縮濾液，得類白色粉末18.7克。將上述白色粉末與40毫升濃鹽酸和100毫升乙醇攪拌反應15小時，減壓蒸除乙醇后，倒入100克冰塊中，析出固體，過濾，得白色粉末，用100毫升甲醇重結晶，最終得到11.5克標題化合物，為白色結晶粉末，得率42％。(熔點180-181℃，ESI-MSm/z 359[M+1]+) (熔點279-281℃，ESI-MSm/z 274[M+1]+)
權利要求
1、一種式(I)化合物肉桂酰吡咯烷衍生物，
式I
其中，
R1為氫或C1～4烷烴；
R2為氰基、酸基、酯基、酰胺基或取代酰胺基，所述的取代基為C1～4的直鏈烷基或C3～6的環烷基。
2、根據權利要求1所述的肉桂酰吡咯烷衍生物，其中
R1為氫或C1～3直鏈烷烴。
3、根據權利要求1所述的肉桂酰吡咯烷衍生物，其中
R2為氰基、酸基、C1～10酯基、酰胺基或取代酰胺基，所述的取代基為C1～4的直鏈烷基或C3～6的環烷基。
4、根據權利要求3所述的肉桂酰吡咯烷衍生物，其中
R2為氰基、酸基、C1～4酯基或酰胺基。
5、一種權利要求1～4中任一項所述的肉桂酰吡咯烷衍生物的制備方法，將取代苯丙烯酸溶于有機溶劑中，在N，N-二環己基碳二酰亞胺催化下，與式II化合物反應制備式I化合物，其反應路線為
式I
其中R1為氫或C1～4烷烴；R2為氰基、酸基、酯基、酰胺基或取代酰胺基，所述的取代基為C1～4的直鏈烷基或C3～6的環烷基。
6、根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于所述的有機溶劑為醚類溶劑或甲酰胺類溶劑。
7、一種權利要求1～4中任一項所述的肉桂酰吡咯烷衍生物的制備方法，將取代苯丙酰氯與式II化合物反應縮合得到式I化合物，其反應路線為
式I
其中R1為氫或C1～4烷烴；R2為氰基、酸基、酯基、酰胺基或取代酰胺基，所述的取代基為C1～4的直鏈烷基或C3～6的環烷基。
8、權利要求1～4中任一項所述的肉桂酰吡咯烷衍生物在制備治療或預防非胰島素依賴性糖尿病、肥胖、關節炎或其他葡萄糖耐量異常疾病藥物方面的應用。
9、權利要求1～4中任一項所述的肉桂酰吡咯烷衍生物在制備治療或預防非胰島素依賴性糖尿病藥物方面的應用。
全文摘要
本發明公開了一種肉桂酰吡咯烷衍生物及其制備方法和用途，肉桂酰吡咯烷衍生物為式(I)化合物，其中，R1為氫或C1～4烷烴；R2為氰基、酸基、酯基、酰胺基或取代酰胺基，所述的取代基為C1～4的直鏈烷基或C3～6的環烷基。本發明還公開了該化合物的制備方法以及其在制備治療或預防非胰島素依賴性糖尿病、肥胖、關節炎或其他葡萄糖耐量異常疾病方面的應用。
文檔編號A61P3/00GK101417969SQ20081023625
公開日2009年4月29日 申請日期2008年11月27日 優先權日2008年11月27日
發明者宇 任, 蘇國強 申請人:南京中瑞藥業有限公司