本發明涉及化合物,尤其涉及秦皮乙素衍生物及其制備方法與在制備防治干眼癥的藥物中的應用。
背景技術:
1、干眼癥是一種常見的眼科慢性疾病,主要由于淚液分泌不足、淚液蒸發過快或淚液成分異常,導致眼表淚膜不穩定和眼表組織損傷,進而引起眼部干澀、異物感、燒灼感、畏光、視物模糊等一系列不適癥狀。隨著人口老齡化、生活方式的改變(如長時間使用電子設備)以及環境因素的影響,干眼癥的發病率逐年上升,嚴重影響患者的生活質量。
2、目前臨床上用于治療干眼癥的藥物主要包括人工淚液、免疫抑制劑、糖皮質激素等,但這些藥物存在療效有限、依賴性強或長期使用副作用較大等問題。因此,研發安全有效、作用機制明確的新型抗干眼癥藥物具有重要的臨床意義和社會價值。
3、秦皮乙素(esculetin),又稱6,7-二羥基香豆素,是一種天然存在的香豆素類化合物,廣泛存在于秦皮、金銀花、茵陳等多種藥用植物中。現代藥理研究表明,秦皮乙素具有抗炎、抗氧化、抗菌、抗病毒、抗凋亡等多種生物活性,在眼科領域也顯示出一定的應用潛力。然而,秦皮乙素仍存在著很多不足:1、成藥性差,難以滿足眼部給藥需求:秦皮乙素本身水溶性低、生物利用度差,眼部給藥后易被快速清除,難以在眼表形成有效濃度。現有衍生物雖在結構上進行了修飾,但多未系統考察其水溶性、角膜穿透性、眼表滯留時間等關鍵成藥性指標,導致無法制成穩定、高效的眼部制劑(如滴眼液),限制了其臨床應用。2、針對性不足,缺乏對干眼核心病理的精準干預:現有研究多關注秦皮乙素及其衍生物的普適性抗炎、抗氧化活性,沒有證據表明這些化合物對“淚液分泌不足-淚膜不穩定-眼表炎癥-角膜上皮損傷”的核心病理鏈條存在足夠的作用。例如,現有衍生物未重點優化促進杯狀細胞分泌黏蛋白、改善瞼板腺功能、增強淚膜穩定性等干眼特異性指標,導致其對干眼癥的治療效果有限。3、缺乏系統的干眼療效評價體系:現有研究中秦皮乙酸衍生物即便涉及眼表保護作用,也多采用單一指標(如僅檢測炎癥因子水平),往往在如淚液分泌量、淚膜破裂時間、角膜熒光素染色評分、眼表癥狀評分等方面的作用沒有得到驗證,而缺少這些作用往往導致治療干眼癥的效果不佳。因此,應進一步對秦皮乙素衍生物做進一步開發,以期獲得更有效防治干眼癥的化合物。
技術實現思路
1、有鑒于此,本發明要解決的技術問題在于提供秦皮乙素衍生物及其制備方法與在制備防治干眼癥的藥物中的應用。
2、本發明提供的秦皮乙素的衍生物,具有式i所示的結構,或為式i所示化合物藥學上可接受的鹽:
3、
4、式i
5、其中,r1為-h或-ch3;
6、r2為或。
7、一些實施例中,所述秦皮乙素衍生物的結構如式ii或iii所示,或為式ii或iii所示化合物藥學上可接受的鹽;
8、?
9、式ii?式iii;
10、所述藥學上可接受的鹽為無機鹽或有機酸鹽,所述無機鹽包括鈉鹽、鉀鹽、鈣鹽、二鈉鹽、鎂鹽中至少一種,所述有機酸鹽為三氟乙酸鹽、甲磺酸鹽、對甲苯磺酸鹽、鹽酸鹽、枸櫞酸鹽、二乙胺鹽、三乙胺鹽、乙醇胺鹽中至少一種。
11、一些具體實施例中,所述秦皮乙素衍生物的結構如式iv或v所示:
12、?
13、式iv?式v。
14、本發明的秦皮乙素衍生物設計以秦皮乙素基本母核結構為基礎進行設計,體外細胞毒性試驗和動物急性毒性試驗表明,與秦皮乙素相比,衍生物對眼表細胞毒性顯著降低,在有效治療濃度范圍內未觀察到明顯細胞損傷或凋亡。動物全身毒性試驗也未出現明顯全身不良反應。在動物干眼模型上,該衍生物表現出優異治療效果。檢測發現,治療后模型動物淚液分泌量增加、淚膜破裂時間延長、角膜熒光素染色評分降低。
15、進一步的,本發明提供了如前所述的秦皮乙素的衍生物的制備方法,包括:
16、將式1a所示的化合物與1-(叔丁氧羰基)-吡咯烷-2-羧酸或pocl3反應,制得所述秦皮素衍生物;
17、
18、式1a
19、其中,r1為-h或-ch3。
20、一些具體實施例中,所述式ii化合物的制備方法包括:將秦皮乙素與1-(叔丁氧羰基)-吡咯烷-2-羧酸反應,生成式3c所示化合物,脫除boc保護,獲得式ii所示化合物或其藥學上可接受的鹽;
21、
22、式3c。
23、在此實施例中,所述秦皮乙素與1-(叔丁氧羰基)-吡咯烷-2-羧酸的摩爾比為(0.8~1.2):(0.8~1.2),優選的,秦皮乙素與1-(叔丁氧羰基)-吡咯烷-2-羧酸的摩爾比,1:1。
24、在此實施例中,所述秦皮乙素與1-(叔丁氧羰基)-吡咯烷-2-羧酸反應的條件包括,將秦皮乙素溶解于二氯甲烷,在damp、edci存在條件下進行反應。
25、更具體的,所述秦皮乙素、damp、edci的摩爾比為(2~8):(1~2):(4~5),優選的,摩爾比為2.81:1.4:4.21。
26、更具體的,反應溫度為室溫,優選0~25℃,反應時間為10~20h,優選16h。
27、在此實施例中,所述boc保護基團的脫除采用三氟乙酸。所述脫除boc保護的條件包括,將式3c所示化合物溶解于二氯甲烷,然后加入三氟乙酸室溫反應后,獲得式iv所示化合物。
28、更具體的,在所述脫除boc保護后,還包括去除溶劑和純化的步驟。所述純化的采用反相hplc。
29、另一些具體實施例中,所述式iii化合物的制備方法包括:將秦皮乙素與碘甲烷反應,得到式2b所示的化合物,將式2b所示化合物與pocl3和三乙醇胺反應,獲得式iii所示化合物或其藥學上可接受的鹽;
30、
31、式2b。
32、在此實施例中,所述秦皮乙素與碘甲烷的摩爾比為(11~12):(12~13)。作為優選,摩爾比為11.2:12.3。
33、在此實施例中,所述秦皮乙素與碘甲烷反應的條件包括:將秦皮乙素溶解于dmf,在na2co3存在條件下,加入碘甲烷,攪拌反應后,依次加入hcl、乙酸乙酯和na2co3,萃取獲得式2b所示的化合物。所述碘甲烷的加入在-20℃條件下進行。
34、在此實施例中,式2b所示的化合物、pocl3和三乙醇胺的摩爾比為(0.8~1.2):(1.5~2.5):(1.5~2.5),作為優選,摩爾比為1.04:2.08:2.08。
35、在此實施例中,式2b所示化合物與pocl3和三乙醇胺反應的條件包括將式2b所示化合物溶解于二氯甲烷,然后加入三氯氧磷后,再加入tea的二氯甲烷溶液。所述反應的條件包括室溫反應1~3h,優選為25℃反應2h。所述加入三氯氧磷后,降溫至0℃。
36、在此實施例中,還包括將式iii所示化合物與堿反應,制得其藥學上可接受的鹽的步驟。作為優選,將式iii所示化合物與naoh反應,制得式v化合物。
37、更進一步的,本發明還提供了秦皮乙素的衍生物在制備防治干眼癥的藥物中的應用。
38、本發明中,所述防治干眼癥包括抗氧化、保護眼部細胞和/或改善淚液分泌。
39、具體實施例中,所述保護眼部細胞包括保護角膜細胞、結膜細胞和/或杯狀細胞。
40、具體實施例中,所述改善淚液分泌包括延長淚膜破裂時間和/或提高淚液分泌量。
41、更進一步的,本發明還提供了藥物,其包括藥學上可接受的輔料和如前所述的秦皮乙素的衍生物。
42、本發明中,所述藥學上可接受的輔料為β環糊精,所述藥物中所述的秦皮乙素的衍生物的濃度為0.1%-0.5%。
43、本發明還提供了一種防治干眼癥的方法,其包括給予如前所述的藥物。本發明中,所述給予的方式包括但不限于滴眼。即將藥物滴加在眼球表面。
44、本發明的秦皮乙素衍生物在設計上,以秦皮乙素的基本母核結構為基礎,通過在特定位點引入親水性基團(如羥基、羧基或胺基等),對其化學結構進行修飾。這一設計思路直接針對秦皮乙素原型水溶性低的缺陷,通過增加分子的極性,顯著提升了衍生物的水溶性。實驗數據表明,該衍生物在水中的溶解度較秦皮乙素原型提高了數倍,這一特性使其更易于制備成眼部給藥制劑(如滴眼液),能在眼表形成有效的藥物濃度,減少給藥頻率,提高患者的依從性。
45、同時,在毒性方面,本發明對設計的秦皮乙素衍生物進行了系統的安全性評價。通過體外細胞毒性試驗和動物急性毒性試驗發現,與秦皮乙素原型相比,該衍生物對眼表細胞(如角膜上皮細胞、結膜細胞)的毒性顯著降低,在有效治療濃度范圍內,未觀察到明顯的細胞損傷或凋亡現象。在動物全身毒性試驗中,也未出現明顯的全身不良反應,如對肝、腎等重要臟器的損傷,這表明該衍生物具有較低的毒性,為其臨床應用的安全性提供了有力保障。
46、更為重要的是,在動物干眼模型上的效果考察顯示,該秦皮乙素衍生物表現出優異的治療效果。通過對干眼模型動物的淚液分泌量、淚膜破裂時間、角膜熒光素染色評分等關鍵指標的檢測發現,經該衍生物治療后,模型動物的淚液分泌量明顯增加,淚膜破裂時間顯著延長,角膜熒光素染色評分降低,對結膜杯狀細胞也有很好的保護作用。與現有治療藥物相比,該衍生物在改善干眼癥狀、修復眼表損傷等方面效果更為顯著,且起效更快。