本发明涉及一种恶二唑衍生物的制备及其应用，具有芳香基哌嗪结构的吲哚-1,2,4-恶二唑衍生物对oxldl诱导的内皮功能障碍的细胞起保护作用。
背景技术：
动脉粥样硬化是世界上发病率和死亡率最高的疾病之一。大量文献证实内皮细胞损伤是动脉粥样硬化过程的第一步。氧化型低密度脂蛋白(oxldl)作为动脉粥样硬化的主要危险因子，通过诱导内皮损伤而参与动脉粥样硬化的发生发展。目前，抑制oxldl诱导的血管内皮细胞(vecs)损伤是治疗动脉粥样硬化的有效策略之一。
在过去的几年里，对海洋天然产物的研究带动了新一轮药物上市的浪潮。海洋生物碱，phidianidinesa和b是首次被发现含有1,2,4-恶二唑环的天然产物。phidianidines及其衍生物具有多种生物活性，如神经保护、免疫抑制、细胞毒性、选择性多巴胺转运体抑制和μ阿片受体拮抗剂、cxcr4拮抗剂和蛋白酪氨酸磷酸酶1b抑制活性等。
为了发现新的能够保护血管内皮细胞免受oxldl诱导的细胞功能障碍的小分子先导药物，phidianidines类化合物的功能导向的化学特征引起了我们的注意。在文献综述的基础上，针对该类化合物亲水性高、细胞渗透性低、合成中间体不稳定等缺点，我们利用骨架跃迁策略，使用芳香基取代的哌嗪侧链来替换胍基。基于该思路，我们合成了一系列吲哚-1,2,4-恶二唑衍生物并评价了它们对oxldl诱导的细胞内皮功能障碍的保护作用。
技术实现要素：
本发明人经过将原料叔丁基哌嗪-1-羧酸酯1与溴乙腈反应得到化合物2，再用nh2oh·hcl和na2co3在甲醇中反应得到酰胺肟3。化合物3与3-吲哚乙酸酯化，再经分子内环合得到化合物4，之后在乙酸乙酯中用浓盐酸脱保护反应生成关键中间体5。最后，5与苄基溴化物反应得到了一类具有对oxldl诱导的细胞内皮功能障碍的保护作用。
本发明的第一方面，提供式了一种如通式i所示的化合物，或其药学上可接受的盐、水合物、溶剂化物或前药。
该类化合物的结构如通式i所示
通式i
其中r为不同的取代芳基，包括苄基，甲基苄基，甲氧基苄基，溴苄基，氟苄基，腈基苄基，甲磺基苄基，萘基甲基。
上述通式i所示的吲哚-1,2,4-恶二唑衍生物的制备方法，它包括以下步骤：
a)将式1化合物与溴乙腈反应得到式2化合物，其中，反应溶剂为n,n-二甲基甲酰胺、丙酮、二甲基亚砜、1,4-二氧六环、四氢呋喃、甲醇、乙醇、乙腈、吡啶及水中至少一种；该反应温度为0℃～140℃；反应时间为8～24小时。
b)将式2化合物与盐酸羟胺在碳酸钠的存在下反应得到式3化合物，其中，反应溶剂为n,n-二甲基甲酰胺、丙酮、二甲基亚砜、1,4-二氧六环、四氢呋喃、甲醇、乙醇、乙腈、吡啶及水中至少一种；该反应温度为0℃～140℃；反应时间为8～24小时。
c)将式3化合物与吲哚-3-乙酸在缩合剂的作用下反应，其中所用的缩合剂为n,n'-二环己基碳二亚胺、n,n'-二异丙基碳二亚胺、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐、偶氮二甲酸二乙酯、偶氮二甲酸二异丙酯、1-羟基-7-偶氮苯并三氮唑、1-羟基苯并三氮唑、o-(7-氮苯并三氮唑)-n,n,n',n'-四甲基脲六氟磷酸酯、苯并三氮唑-n,n,n',n'-四甲基脲六氟磷酸酯中的一种或两种以上的组合；反应溶剂为n,n-二甲基甲酰胺、丙酮、二甲基亚砜、1,4-二氧六环、四氢呋喃、甲醇、乙醇、乙腈、吡啶及水中至少一种；该反应温度为0℃～140℃；反应时间为8～24小时。随后在乙酸钠的存在下回流过夜得到式4化合物，所用溶剂为n,n-二甲基甲酰胺、丙酮、二甲基亚砜、1,4-二氧六环、四氢呋喃、甲醇、乙醇、乙腈、吡啶及水中至少一种。
d)将式4化合物与强酸反应得到式5化合物，其中用到的强酸为浓盐酸、浓硫酸、三氟乙酸、浓硝酸中的一种或多种的组合；反应溶剂为n,n-二甲基甲酰胺、丙酮、二甲基亚砜、1,4-二氧六环、四氢呋喃、甲醇、乙醇、乙腈、吡啶及水中至少一种；该反应温度为0℃～140℃；反应时间为8～24小时。
e)将式5化合物与相应的苄基溴化物在碳酸钾的作用下反应得到化合物d1~d9，其中，反应溶剂为n,n-二甲基甲酰胺、丙酮、二甲基亚砜、1,4-二氧六环、四氢呋喃、甲醇、乙醇、乙腈、吡啶及水中至少一种；该反应温度为0℃～140℃；反应时间为8～24小时。
其中r为苄基，甲基苄基，甲氧基苄基，溴苄基，氟苄基，腈基苄基，甲磺基苄基，萘基甲基。
本发明的第二方面，一种药物组合物，所述药物组合物包含第一方面所述的通式i所示的化合物或其药学上可接受的盐、水合物、溶剂化物或前药和药学上可接受的载体。
本发明的第三方面，提供了第一方面所述的通式i所示的化合物或其药学上可接受的盐、水合物、溶剂化物或前药用途，用于对oxldl诱导的内皮功能障碍的细胞起保护作用。
药学上可接受的载体必须可与配方的其他成分兼容，且不会对其接受者有害，一般为适当载剂、稀释剂及赋形剂是为本领域技术人员所公知且包括诸如碳水化合物、蜡、水溶性及/或泡胀性聚合物、亲水性或疏水性材料、明胶、油、溶剂、水及类似物。所使用的特定载剂、稀释剂或赋形剂将取决于给予本发明化合物的方式及目的。溶剂通常是基于本领域技术人员所认为安全给予哺乳动物的溶剂(gras)而选择。通常，安全溶剂为无毒水性溶剂(诸如水)及其他可溶于水或与水可混溶的无毒溶剂。适当水性溶剂包括水、乙醇、丙二醇、聚乙二醇(例如peg400或peg300)等及其混合物。还可包括一或多种缓冲剂、稳定剂、表面活性剂、湿润剂、润滑剂、乳化剂、悬浮剂、防腐剂、抗氧化剂、不透明剂、助滑剂、加工助剂、着色剂、甜味剂、香料、调味剂及其他提供药物(即本发明化合物或其医学组合物)精美外观或有助于制造药物产品(即用于制备药剂)的已知添加剂。
有益效果
本发明的化合物，能够对oxldl诱导的内皮功能障碍的细胞起到一定的保护作用。
附图说明：
图1是化合物d-1~d-9对oxldl诱导的人脐静脉内皮细胞活力下降的影响柱状图。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
本发明人经过将原料叔丁基哌嗪-1-羧酸酯1与溴乙腈反应得到化合物2，再用nh2oh·hcl和na2co3在甲醇中反应得到酰胺肟3。化合物3与3-吲哚乙酸酯化，再经分子内环合得到化合物4，之后在乙酸乙酯中用浓盐酸脱保护反应生成关键中间体5。最后，5与苄基溴化物反应得到了一类具有对oxldl诱导的细胞内皮功能障碍的细胞起到保护作用的通式i所示的新化合物。在此基础上，完成了本发明。
实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步的详细说明。这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例1式2化合物的制备
在1-叔丁基哌嗪和碳酸钾存在下，缓慢加入溴乙腈到乙腈中，将反应液加热至70℃回流过夜。将碳酸钾过滤后减压蒸馏，得到式2化合物。
式2化合物，白色固体，产率90%。1hnmr(600mhz,cdcl3)δ3.53(s,2h),3.50–3.45(m,4h),2.55–2.50(m,4h),1.45(s,9h).13cnmr(150mhz,cdcl3)δ154.6,114.5,80.2,51.6,46.2,28.5.esi-msm/z248.2[m na] 。
实施例2式3化合物的制备
用甲醇溶解2和盐酸羟胺，加入碳酸钠加热回流过夜，减压浓缩，用洗脱液石油醚：丙酮=3：2柱层析纯化，得到式3化合物。
式3化合物，白色固体，产率70%。1hnmr(600mhz,dmso-d6)δ8.99(s,1h,oh),5.23(s,2h,nh),3.31(s,4h),2.83(s,2h),2.31–2.27(m,4h),1.39(s,9h).13cnmr(150mhz,dmso-d6)δ153.8,149.8,78.7,57.7,52.2,28.0.esi-msm/z259.1[m h] 。
实施例3式4化合物的制备
在室温氮气气氛下，在3-吲哚-3-乙酸dmf溶液中加入hobt、edci和diea。反应混合物在室温下搅拌12h。反应结束后，反应溶液用二氯甲烷萃取三次，收集有机相，浓缩成残渣。在上述残留物的乙醇溶液中，在氮气气氛下室温下加入乙酸钠。反应混合物在80℃下搅拌12h，反应完成后，减压浓缩，用洗脱液石油醚：丙酮=6：1柱层析纯化，得到式4化合物。
式4化合物，黄色油，产率36.1%。1hnmr(600mhz,cdcl3)δ8.51(s,1h),7.61(d,j=7.9hz,1h),7.34(d,j=8.1hz,1h),7.20(t,j=7.6hz,1h),7.16(s,1h),7.13(t,j=7.6hz,1h),4.38(s,2h),3.66(s,2h),3.48–3.42(m,4h),2.52–2.47(m,4h),1.45(s,9h).13cnmr(150mhz,cdcl3)δ178.9,167.3,154.8,136.3,126.8,123.3,122.5,119.9,118.7,111.5,107.7,79.9,77.2,53.0,52.9,42.1,28.5,23.5.esi-msm/z420.1[m na] 。
实施例4式5化合物的制备
将浓盐酸加入溶解于乙酸乙酯的4的溶液中，然后在室温下搅拌过夜。反应结束后，用1m氢氧化钠水溶液调ph至8~9，用乙酸乙酯萃取3次，收集有机相，收集无水硫酸。在无水硫酸钠上干燥，减压浓缩得到式5化合物。
式5化合物，1hnmr(600mhz,cdcl3)δ8.58(s,1h),7.61(d,j=7.9hz,1h),7.35(d,j=8.1hz,1h),7.20(t,j=7.6hz,1h),7.17(s,1h),7.12(t,j=7.6hz,1h),4.37(s,2h),3.66(s,2h),2.99–2.94(m,4h),2.60(s,4h),1.94(s,1h).13cnmr(150mhz,cdcl3)δ179.0,167.2,136.3,126.8,123.4,122.6,120.0,118.7,111.5,107.7,77.2,53.2,52.7,44.7,23.5.esi-msm/z298.1[m h] 。
实施例5通式ⅰ化合物（d1~d9）的制备
化合物5(100mg，1当量)。用5mlch3cn溶解于小瓶中，然后加入k2co3(2当量)。相应的苄基溴(1当量)。加入反应混合物，在70℃下搅拌过夜。薄层色谱检测反应结束后，加水10ml，用ch2cl2(3×10ml)提取产物。结合后的有机层用硫酸镁干燥，真空浓缩，以石油醚：丙酮=3：1为洗脱液，经柱色谱纯化，得到目标化合物。
化合物编号、具体结构式如下表1所示。
表1通式i化合物具体结构式
化合物d1，1hnmr(600mhz,cdcl3)δ8.26(s,1h),7.63(dd,j=8.0,1.0hz,1h),7.36(dt,j=8.0,1.0hz,1h),7.23–7.19(m,2h),7.18(d,j=2.4hz,1h),7.15–7.12(m,1h),6.89(d,j=7.5hz,2h),6.79(dd,j=7.5,2.0hz,1h),4.38(d,j=0.7hz,2h),3.80(s,3h),3.67(s,2h),3.50(s,2h),2.56(d,j=50.2hz,8h).13cnmr(150mhz,cdcl3)δ178.7,167.5,159.7,139.7,136.2,129.3,126.9,123.3,122.6,121.7,120.1,118.8,114.8,112.6,111.4,108.0,77.2,62.9,55.3,53.1,53.0,52.8,23.5.hr-esims:[m h] calcdforc24h27n5o2 418.2243,found418.2245。
化合物d2，1hnmr(600mhz,cdcl3)δ8.31(s,1h),7.64–7.61(m,1h),7.47(t,j=1.6hz,1h),7.38–7.36(m,1h),7.35(dt,j=8.2,0.9hz,1h),7.24–7.19(m,2h),7.18–7.15(m,2h),7.15–7.12(m,1h),4.38(d,j=0.7hz,2h),3.68(s,2h),3.46(s,2h),2.55(d,j=63.3hz,8h).13cnmr(150mhz,cdcl3)δ178.8,167.5,140.7,136.2,132.1,130.3,129.9,127.8,126.8,123.3,122.6,122.5,120.0,118.7,111.4,107.9,77.2,62.3,53.1,52.9,52.8,23.5.hr-esims:[m h] calcdforc23h24brn5o 466.1242,found466.1242。
化合物d3，1hnmr(600mhz,cdcl3)δ8.29(s,1h),7.64–7.61(m,1h),7.35(dt,j=8.1,0.9hz,1h),7.27–7.23(m,1h),7.22–7.20(m,1h),7.16(d,j=2.4hz,1h),7.15–7.12(m,1h),7.08–7.03(m,2h),6.95–6.92(m,1h),4.38(d,j=0.7hz,2h),3.68(s,2h),3.49(s,2h),2.55(d,j=60.1hz,8h).13cnmr(150mhz,cdcl3)δ178.8,167.5,163.9,162.2,141.0,141.0,136.2,129.7,129.7,126.8,124.7,124.7,123.3,122.6,120.0,118.8,115.9,115.8,114.1,114.0,111.4,107.9,77.2,62.4,62.4,53.1,52.9,52.8,23.5.hr-esims:[m h] calcdforc23h24fn5o 406.2043,found406.2046。
化合物d4，1hnmr(600mhz,cdcl3)δ8.27(s,1h),7.83–7.79(m,3h),7.72(s,1h),7.64–7.61(m,1h),7.49–7.43(m,3h),7.35(d,j=8.1hz,1h),7.22–7.20(m,1h),7.16(d,j=2.4hz,1h),7.15–7.12(m,1h),4.37(d,j=0.8hz,2h),3.68(d,j=8.2hz,4h),2.59(d,j=32.0hz,8h).13cnmr(150mhz,cdcl3)δ178.7,167.5,136.2,135.8,133.4,132.9,128.0,127.8,127.7,127.6,126.8,126.1,125.7,123.3,122.6,120.0,118.8,111.4,107.9,77.2,63.2,53.2,53.0,53.0,23.5.hr-esims:[m h] calcdforc27h27n5o 438.2294,found438.2301。
化合物d5，1hnmr(600mhz,cdcl3)δ8.37(s,1h),7.87(d,j=8.3hz,2h),7.61(d,j=8.0hz,1h),7.52(d,j=8.3hz,2h),7.35(d,j=8.0hz,1h),7.22–7.20(m,1h),7.17(d,j=2.4hz,1h),7.13–7.10(m,1h),4.38–4.36(m,2h),3.67(s,2h),3.57(s,2h),3.04(s,3h),2.60(s,4h),2.50(s,4h).13cnmr(150mhz,cdcl3)δ178.8,167.4,145.1,139.3,136.2,129.8,127.5,126.8,123.3,122.6,120.0,118.7,111.5,107.8,77.2,62.2,53.1,52.9,52.9,44.7,23.5.hr-esims:[m h] calcdforc24h27n5o3s 466.1913,found466.1937。
化合物d6，1hnmr(600mhz,cdcl3)δ8.44(s,1h),7.61(d,j=8.0hz,1h),7.58(d,j=8.3hz,2h),7.42(d,j=8.3hz,2h),7.34(d,j=8.0hz,1h),7.21–7.18(m,1h),7.14(d,j=2.4hz,1h),7.13–7.11(m,1h),4.39–4.35(m,2h),3.67(s,2h),3.53(s,2h),2.54(d,j=66.9hz,8h).13cnmr(150mhz,cdcl3)δ178.8,167.4,144.1,136.2,132.2,129.6,126.8,123.3,122.5,119.9,119.1,118.7,111.5,110.9,107.7,77.2,62.3,53.0,52.9,52.8,23.5.hr-esims:[m h] calcdforc24h24n6o 413.2090,found413.2096。
化合物d7，1hnmr(600mhz,cdcl3)δ8.27(s,1h),7.62(dq,j=8.0,0.9hz,1h),7.45–7.40(m,2h),7.35(dt,j=8.0,0.9hz,1h),7.21–7.18(m,1h),7.19–7.16(m,3h),7.13–7.11(m,1h),4.37(d,j=0.7hz,2h),3.67(s,2h),3.44(s,2h),2.54(d,j=63.3hz,8h).13cnmr(150mhz,cdcl3)δ178.7,167.5,137.3,136.2,131.4,130.9,126.8,123.3,122.6,121.0,120.1,118.8,111.4,108.0,77.2,62.3,53.1,53.0,52.8,23.5.hr-esims:[m h] calcdforc23h24brn5o 466.1242,found466.1262。
化合物d8，1hnmr(600mhz,cdcl3)δ8.35(s,1h),7.62(d,j=8.1hz,1h),7.35(dt,j=8.1,0.9hz,1h),7.21–7.19(m,1h),7.19–7.16(m,3h),7.15–7.10(m,3h),4.37–4.36(m,2h),3.66(s,2h),3.49(s,2h),2.56(d,j=48.9hz,8h),2.33(s,3h).13cnmr(150mhz,cdcl3)δ178.8,167.5,136.9,136.2,134.6,129.4,129.0,126.8,123.3,122.6,120.0,118.7,111.4,107.9,77.2,62.7,53.0,52.9,52.6,23.5,21.2.hr-esims:[m h] calcdforc24h27n5o 402.2294,found402.2295。
化合物d9，1hnmr(600mhz,cdcl3)δ8.31(s,1h),7.62(dd,j=8.1,1.0hz,1h),7.35(dt,j=8.1,0.9hz,1h),7.30(d,j=5.0hz,4h),7.25(dd,j=5.8,3.4hz,1h),7.22–7.19(m,1h),7.16(d,j=2.3hz,1h),7.15–7.12(m,1h),4.37(s,2h),3.67(s,2h),3.51(s,2h),2.56(d,j=51.1hz,8h).13cnmr(150mhz,cdcl3)δ178.7,167.5,138.0,136.2,129.4,128.3,127.2,126.8,123.3,122.6,120.0,118.8,111.4,107.9,77.2,63.0,53.2,53.0,52.8,23.5.hr-esims:[m h] calcdforc23h25n5o 388.2137,found388.2157。
实施例6化合物d-1~d-9对oxldl诱导的人脐静脉内皮细胞损伤的保护作用。
采用srb法检测化合物对oxldl诱导的人脐静脉内皮细胞(huvecs)活力下降的影响，并在生物测定中评价化合物d-1~d-9的活性。如图1所示，与50μg/mloxldl孵育24h后，对照组细胞存活率降至75%，而含取代苄基的化合物d5~d7对细胞存活率的下降有明显的挽救作用，其中以化合物d-6效果最好。
实施例7图1是化合物d-1~d-9对oxldl诱导的人脐静脉内皮细胞活力下降的影响柱状图。
以上以具体的实施例来举例说明本发明化合物的制备步骤、鉴定过程和人脐静脉内皮细胞(huvecs)活力下降的测定，但本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
1.一种具有芳香基哌嗪结构的吲哚-1,2,4恶二唑衍生物，其特征在于，它具有如下通式i所示的结构
其中r为不同的取代芳基，包括苄基，甲基苄基，甲氧基苄基，溴苄基，氟苄基，腈基苄基，甲磺基苄基，萘基甲基。
2.一种权利要求1所述的具有芳香基哌嗪结构的吲哚-1,2,4恶二唑衍生物的用途，其特征在于，用于对oxldl诱导的内皮功能障碍的细胞起保护作用。
3.一种用于对oxldl诱导的内皮功能障碍的细胞起保护作用的药物，其特征在于，它是以权利要求1中所述的衍生物为活性成分或主要活性成分，辅以药学上可接受的辅料制成。
技术总结