CN104873521A - 一种11β-羟基类固醇脱氢酶抑制剂、药用组合物及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种具有通式I结构的灵芝三萜酸类成分作为11β-HSD抑制剂的新用途。作为一类新结构类型的11β-HSD抑制剂，其对11β-HSD1具有一定的选择性抑制作用，有望开发成为调节脂代谢、糖尿病、肥胖、心血管等病的治疗药物。

Description

一种11β-羟基类固醇脱氢酶抑制剂、药用组合物及其应用

技术领域

本发明属于医药技术领域，具体涉及具有11β-羟基类固醇脱氢酶抑制作用的灵芝三萜类成分，其药物组合物及其医药新应用。

背景技术

糖皮质激素在糖、蛋白质、脂肪、水盐代谢及应激反应中都发挥着重要作用。糖皮质激素过多或者缺乏都会给机体带来异常。11β-羟基类固醇脱氢酶(11β-HSD)是糖皮质激素的代谢酶，它催化糖皮质激素C11位的酮基与羟基之间的氧化还原反应，使有生物活性的皮质醇(cortisol)与无活性的脱氢皮质酮(cortisone)相互转化，从而调节糖皮质激素在局部组织器官中的水平。它有两种同工酶，分别为11β-HSD1型和11β-HSD2型。11β-HSD1在肝脏、脂肪、胎盘组织和脑组织中广泛表达，其在脂肪组织中的过度表达，可导致糖耐量受损及胰岛抵抗加剧、游离脂肪酸和甘油三酯增加及血压增高。11β-HSD2主要存在于肾脏、胎盘中，为正在发育的胎儿提供应对来自母体的糖皮质激素的屏障，它也被视为治疗癌症、炎症调控的新靶点。研究表明，11β-HSD参与以2型糖尿病、肥胖、胰岛素抵抗、高血压、高血脂等为主要表现的代谢综合征的病理过程，同时还与癌症及认知障碍等疾病密切相关，因而11β-HSD抑制剂具有良好的开发前景。目前11β-HSD抑制剂主要有甘草次酸和生胃酮(Carbenoxolone)，临床主要用于治疗慢性消化性溃疡，后者还可以降低空腹血糖，减少甘油三酯和游离胆固醇水平，提高健康老年男性和2型糖尿病患者的认知能力，但副作用和不良反应较多，发生率高。

中药灵芝在我国有着悠久的药用历史，始载于《神农本草经》，具有补中益气、滋补强壮、扶正固本等功效，列为名贵药材。灵芝属植物中含有丰富的多糖、甾醇、三萜酸等成分，其中灵芝多糖由于其显著的免疫调节作用而受到广泛关注，而有关三萜酸类成分的研究相对较少。近年来随着人们对灵芝属植物物质基础研究的不断深入，从其中已经分离得到150余种三萜酸类成分，其生物活性也逐渐受到关注。药理研究表明，灵芝三萜具有抗肿瘤、抗HIV、抗炎、保肝护肝及改善记忆力等作用。有关灵芝的专利多为含有灵芝药材的复方组分，三萜酸用途的专利较少，且集中在抗肿瘤和抗病毒方面。专利200510026378.X公开了灵芝酸T和灵芝酸Me在肿瘤生长或增殖抑制剂中的应用；专利CN201110291616.5公开了灵芝酸G在肿瘤治疗中作为免疫增效剂和超抗原依赖的治疗药物的应用；专利JP2002383433公开了灵芝酸F及其衍生物作为血管生成抑制剂的用途；专利201110162657.4公开了灵芝酸Y在制备治疗或预防肠道病毒71型感染药物中的应用。目前未见有关于灵芝三萜酸类成分应用于11β-羟基类固醇脱氢酶抑制剂的相关报道，本发明是对其医药用途的新发现。

发明内容

本发明提供一种具有11β-羟基类固醇脱氢酶抑制作用的灵芝三萜酸类成分及其应用于治疗相关疾病的用途。

本发明的目的是提供具有通式I的结构的化合物及其药学上可接受的盐作为11β-羟基类固醇脱氢酶抑制剂。

在具有通式I的化合物中：

R₁为＝O,-OH，-OAc；

R₂为-α-OH，-α-OAc，-H；

R₃为-OH，-OAc，-H；

R₄为

在上述R₁～R₄中，取代基可以是上述基团中的任意一个或几个基团的组合，

在上述R₄中，R’为-CH₃,-CH₂OH；R”为-COOH，-CH₂OH，-CHO。

下表列出有代表性的优选化合物结构：

具有通式I结构的化合物通常是从天然来源的材料中分离出来的，特别是灵芝属植物。Jiang-Jing Gao等用8:2的氯仿-甲醇溶液室温提取赤芝子实体的粉末。取500g提取物用90％的甲醇分散，以正己烷脱脂。脱脂后的残渣进行氯仿甲醇***的硅胶柱层析，得到4个组分。其中组分A以正己烷-丙酮***(3:2～2:3)进行硅胶柱层析，A1组分进行HPLC制备(乙腈梯度75％-95％，含2％乙酸)得到一个新化合物Lucialdehyde A(2.6mg)和三个已知化合物ganodermanonol(24.8mg),ganodermadiol(36.8mg)和ganodermanondiol(4.6mg)[Chem.Pharm.Bull.,2002,50(6):837-840]。

或者使用天然存在的和/或市售的化合物为原料，通过有机合成或生物转化的方法，结合分离纯化步骤，来制备通式I的化合物。有学者通过采用水解-酰化-水解三步反应，将灵芝提取物中GA-T的类似物转化为GA-T，从而将其含量提高了365％[Biotechnol Bioeng,2012,109(3):754-62]。

本发明所述通式I结构化合物的药学上可接受的盐，包括有机盐和无机盐。有机盐为所述化合物分子中的酸性基团与葡甲胺、精氨酸、赖氨酸、组氨酸生成的盐，无机盐为所述化合物分子中的酸性基团与锂、钠、钾、镁、NH₄ ⁺等离子生成的盐。

本发明还提供了含通式I结构的化合物为活性成分的药物组合物，使用本发明提供的通式I的结构化合物或其药学上可接受的盐和药剂学可接受的药用辅料，可以制备药物组合物。药剂学可接受的药用辅料包括稀释剂、润滑剂、粘合剂、崩解剂、稳定剂、溶剂等。

本发明所述稀释剂包括但不限于淀粉、微晶纤维素、蔗糖、糊精、乳糖、糖粉、葡萄糖、低分子右旋糖苷、高岭土、氯化钠、甘露醇等；所述润滑剂包括但不限于硬脂酸镁、硬脂酸、硼酸、氯化钠、油酸钠、DL-亮氨酸、月桂醇硫酸钠、聚乙二醇4000-6000、泊洛沙母等；所述粘合剂包括但不限于水、乙醇、淀粉浆、糖浆、明胶、甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、海藻酸钠、茄替胶、聚乙烯吡咯烷酮等；所述崩解剂包括但不限于淀粉、羧甲基淀粉钠、泡腾混合物即碳酸氢钠和枸橼酸、酒石酸、低取代羟丙基纤维素等；所述稳定剂包括但不限于多糖如金合欢胶、琼脂、藻酸、瓜耳胶、黄芪胶、丙烯酸酸树脂、纤维素醚和羧甲基甲壳酯等；所述溶剂包括但不限于林格式溶液、水、磷酸盐缓冲液、平衡的盐溶液等。

活性成份与辅料成份的组合比例根据制剂的不同而不同，活性成份或组合物的剂量可以在1mg/kg-200mg/kg，根据治疗的目的不同剂量适当的加以调整。所述的组合物根据治疗需要的不同，可以制成各种不同的制剂，包括各种固体口服制剂、液体口服制剂、注射剂、膜剂、气雾剂等。药剂学可接受的口服剂固体制剂有：普通片剂、分散片、缓控释、肠溶片、颗粒、胶囊、滴丸、散剂等等，口服液体制剂有口服液、乳剂；注射剂有：小水针、输液、冻干粉针等等。各制剂可以根据常规的工艺制备而成。

抑制活性试验表明，具有I结构的化合物具有明显的11β-HSD抑制作用，可以作为11β-羟基类固醇脱氢酶抑制剂，用于治疗糖尿病、代谢综合征、肥胖症、葡萄糖耐受不良、胰岛素抵抗、高血糖、高血脂、高血压及相关的心血管疾病、肾病、骨质疏松症、认知功能障碍、焦虑症、抑郁症、免疫***疾病等相关病症。

本发明提供了灵芝三萜酸类成分作为11β-HSD抑制剂的新用途。作为一类新结构类型的11β-HSD抑制剂，其对11β-HSD1具有一定的选择性抑制作用，有望开发成为调节脂代谢、糖尿病、肥胖、心血管等病的治疗药物。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步的说明，以帮助本领域的技术人员更全面地理解本发明，但不以此作为对本发明的限制。

实施例1

11β-HSD抑制活性试验

1.实验材料

试剂：灵芝三萜酸，均由本课题组自制，纯度大于95％；可的松、氢化可的松、醋酸***及烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)购自百灵威试剂公司；HPLC用甲醇为色谱纯，其余试剂均为分析级国产试剂。

动物：Wistar大鼠，体重240～300g，由天津药物研究院动物室繁殖饲养。

仪器：515型高效液相色谱泵(Waters公司)，717plus自动进样器(Waters公司)，2487型紫外检测器(Waters公司)。

2.实验方法：

2.1酶活性抑制实验

肝微粒体的制备及11β-HSD1活性分析：取大鼠若干只，用***麻醉并肝素化后，取肝脏加入0.25mol/L蔗糖溶液匀浆(冰浴)；匀浆液分别于1300、11000r/min离心30min，上清液于35000r/min离心60min，沉淀板以TMS缓冲液(Tris6.05g，氯化镁0.609g，蔗糖68.4g，加水至500ml，pH7.5)适量洗下并进行蛋白定量，以上述缓冲液稀释微粒体至2mg/ml，-85℃保存。

每份反应混合物包括微粒体悬液80μL、可的松甲醇溶液20μL(144μM)、5mmol/L的NADPH溶液50μL、Krebs-Henseleit缓冲液、0.2mM的受试样品，总体积0.5mL。在37℃水浴培养60min，阴性对照组不加样品，同时实验。反应混合物中可的松的转化率由HPLC测定。

11β-HSD2的活性抑制试验酶取自大鼠肾皮质，反应混合物中以氢化可的松甲醇溶液代替可的松，其余操作同上。

2.2甾体激素的HPLC分析

微粒体酶反应混合物中可的松、氢化可的松含量测定采用HPLC法。

HPLC色谱条件

以醋酸***为内标，色谱柱：Hypersil-C18高效液相C₁₈色谱柱(大连依利特，4.6×150mm，5μm)，流动相：甲醇-水(5：5)，流速1.0mL·min^-1，柱温：25℃，紫外检测波长240nm。在此条件下可的松、氢化可的松和内标的保留时间分别为6.8min、8.9min和14.1min。

3.实验结果

通过对可的松及氢化可的松的转化率结合阴性对照组的结果，计算不同化合物对11β-HSD1及11β-HSD2抑制率(n＝2)，

实施例2

粉碎干燥的赤芝子实体6kg，以70％乙醇加热回流提取3次，每次2h，合并提取液减压浓缩至无醇味，以少量水分散，加3倍量丙酮搅拌，静置，滤过，滤液减压浓缩得流浸膏120g。以甲醇转溶，60-100目硅胶拌样，进行硅胶柱层析(1200g)，以二氯甲烷-甲醇***(100:0～3:1)梯度洗脱，每500ml为一份收集洗脱液，TLC检测合并相同组分，得到21个组分。

组分16经硅胶柱层析，以石油醚-丙酮***(100:0～1:1)进行洗脱得到灵芝醇A(ganoderiol A)28.3mg，灵芝萜烯三醇(ganodermatriol)25mg，灵芝萜酮三醇(ganodermanontriol)17.2mg。

灵芝萜烯酮醇为无色针晶：(甲醇)。EI-MSm/z:474[M]⁺.分子式为C₃₀H₅₀O₄.¹H-NMR(400MHz,Pyrine-d5)δ:0.67(3H,s,H-18),0.88(3H,s,H-30),0.88(3H,s,H-29),0.92(3H,d,J＝6.2Hz,H-21),0.98(3H,s,H-28),1.01(3H,s,H-19),1.11(3H,s,H-27),3.24(1H,dd,J＝10.5,5.0Hz,H-3),3.46(1H,t,H-24),5.40(1H,m,H-12),5.55(1H,m,H-7).¹³C-NMR(100MHz,Pyrine-d5)δ:36.4(C-1),28.9(C-2),78.1(C-3),39.4(C-4),49.8(C-5),23.6(C-6),120.9(C-7),143.0(C-8),146.6(C-9),37.9(C-10),116.6(C-11),38.1(C-12),44.1(C-13),50.7(C-14),28.2(C-15),31.9(C-16),51.5(C-17),16.6(C-18),23.1(C-19),37.2(C-20),19.1(C-21),34.4(C-22),28.9(C-23),77.2(C-24),74.8(C-25),69.3(C-26),20.2(C-27),28.9(C-28),16.1(C-29),25.9(C-30)。

灵芝萜烯三醇为白色粉末：(甲醇)。EI-MSm/z:456[M]⁺.分子式为C₃₀H₄₈O₃.¹H-NMR(400MHz,Pyrine-d5)δ:0.67(3H,s,H-18),0.88(3H,s,H-30),0.88(3H,s,H-29),0.92(3H,d,J＝6.2Hz,H-21),0.98(3H,s,H-28),1.01(3H,s,H-19),3.24(1H,dd,J＝10.6,4.8Hz,H-3),4.21(2H,s,H-26),4.33(2H,s,H-27),5.48(1H,m,H-7),5.56(1H,d,H-24).¹³C-NMR(100MHz,Pyrine-d5)δ:36.4(C-1),28.7(C-2),78.1(C-3),39.4(C-4),49.8(C-5),23.6(C-6),121.0(C-7),143.0(C-8),146.6(C-9),37.9(C-10),116.5(C-11),38.1(C-12),44.1(C-13),50.7(C-14),28.2(C-15),31.9(C-16),51.2(C-17),16.7(C-18),23.1(C-19),36.4(C-20),18.6(C-21),36.9(C-22),24.7(C-23),127.7(C-24),140.8(C-25),65.5(C-26),58.6(C-27),28.9(C-28),16.0(C-29),25.9(C-30)。

灵芝萜酮三醇为白色粉末：(甲醇)。EI-MSm/z:472[M]⁺.分子式为C₃₀H₄₈O₄.¹H-NMR(400MHz,Pyrine-d5)δ:0.60(3H,s,H-18),0.88(3H,s,H-30),0.92(3H,d,J＝6.2Hz,H-21),1.09(3H,s,H-29),1.11(3H,s,H-27),1.13(3H,s,H-28),1.20(3H,s,H-19),3.46(1H,t,H-24),3.48,3.83(1H,d,J＝11.3Hz,H-26),5.39(1H,d,J＝5.9Hz,H-11),5.51(1H,d,J＝6.2Hz,H-7).¹³C-NMR(100MHz,Pyrine-d5)δ:36.9(C-1),34.4(C-2),215.2(C-3),47.5(C-4),51.1(C-5),23.9(C-6),120.4(C-7),143.1(C-8),147.0(C-9),37.1(C-10),117.7(C-11),37.5(C-12),44.1(C-13),50.6(C-14),31.4(C-15),28.1(C-16),51.1(C-17),16.1(C-18),22.1(C-19),36.6(C-20),19.1(C-21),34.4(C-22),28.9(C-23),77.2(C-24),74.8(C-25),69.3(C-26),20.1(C-27),25.7(C-28),22.4(C-29),25.7(C-30)。

实施例3

取8号化合物10g，加入30g乳糖-微晶纤维素(4:1)、硬脂酸镁1％，用70％乙醇制粒，压片，得1000片片剂。规格10mg/片。

实施例4

取6化合物10g，甘露醇50g，加1000ml注射用水溶解，补足注射用水至2000ml，以适量活性炭除去热源，0.2μm微孔滤膜滤过，灌装，冷冻干燥，制得2000支冻干粉针。规格：30mg/支，每只含化合物不少于4.9mg。用于肌肉或静脉注射。

实施例5

取1号化合物10g，加糊精10g、乳糖30g用60％乙醇制粒、干燥、装胶囊，制得1000粒胶囊。规格50mg/粒，每粒含化合物不少于9.8mg。

实施例6

取50g聚乙二醇4000，水浴熔融，加入3化合物5g，搅拌均匀，倒入保温管中，调节恒温装置，使药液在80～90℃下滴入冷却过的液体石蜡中，滴完后将药丸倒在滤纸上吸干石蜡油，制成1000粒滴丸剂。规格5mg/粒。

实施例7

聚乙烯吡咯烷酮15g溶解于适量蒸馏水中，另取聚乙烯醇1g和羧甲基纤维素钠6g分别置于适量蒸馏水中于75℃水浴溶解，待完全溶解后全部混合均匀得胶液；将2g氮酮、10g甘油及2g氧化锌搅拌均匀得混悬液，将胶液趁热加入到混悬液中制备成基质；取10g化合物2于适量无水乙醇中，再加入基质中，在45℃条件下搅拌15min；取无纺布，将巴布剂基质均匀涂布其上，放入干燥箱中于30℃过夜干燥；取聚乙烯薄膜作为盖衬贴于膏体上，冲切，得巴布剂。

Claims (4)

1.具有通式I结构的化合物及其药学上可接受的盐用于制备11β-羟基类固醇脱氢酶抑制剂药物组合物的用途，其特征在于，通式I的结构式为：

R₁为＝O,-OH，-OAc；

R₂为-α-OH，-α-OAc，-H；

R₃为-OH，-OAc，-H；

R₄为

在上述R₁～R₄中，取代基可以是上述基团中的任意一个或几个基团的组合，

在上述R₄中，R’为-CH₃,-CH₂OH；R”为-COOH，-CH₂OH，-CHO，

其中，药学上可接受的盐包括有机盐或无机盐。

2.根据权利要求1所述的用途，其特征在于，通式I的结构化合物的药学上可接受的盐包括有机盐和无机盐，有机盐为所述化合物分子中的酸性基团与葡甲胺、精氨酸、赖氨酸、组氨酸生成的盐，无机盐为所述化合物分子中的酸性基团与锂、钠、钾、镁、NH₄ ⁺离子生成的盐。

3.根据权利要求1所述的用途，其特征在于，通式I的结构化合物或其药学上可接受的盐和药剂学可接受的药用辅料，包括稀释剂、润滑剂、粘合剂、崩解剂、稳定剂、溶剂。

4.根据权利要求1所述的用途，其特征在于，所述抑制剂在治疗包括但不限于糖尿病、代谢综合征、肥胖症、葡萄糖耐受不良、胰岛素抵抗、高血糖、高血脂、高血压及相关的心血管疾病、肾病、骨质疏松症、认知功能障碍、焦虑症、抑郁症、免疫***疾病的药物中的应用。