姜黃素衍生物、其制備方法和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及藥物化學(xué)領(lǐng)域，具體地，涉及一種姜黃素衍生物、其制備方法和應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 阿爾茨海默病(Alzheimer ' s disease，AD)是一種進(jìn)行性神經(jīng)退行性疾病，影響著 全世界數(shù)千萬(wàn)人，至今很難診斷而且不可治愈。隨著社會(huì)老齡化，AD患者不斷增加，其高發(fā) 病率、高致殘率已成為影響人類健康的重大疾患。針對(duì)AD的病理機(jī)制目前主要有三種假說： 淀粉樣蛋白沉積、神經(jīng)元纖維纏結(jié)(neurof ibri 1 lary tangles)以及膽堿能神經(jīng)元退行性 病變，其中"淀粉樣級(jí)聯(lián)假說"被人們廣泛認(rèn)可。該假說認(rèn)為:在AD發(fā)生的早期，β-淀粉樣蛋 白（Αβ，主要是ΑΜ0和AM2)逐漸聚合，沉積形成淀粉樣斑塊，引發(fā)tau蛋白磷酸化和神經(jīng)纖 維纏結(jié)，最終導(dǎo)致神經(jīng)元退化、丟失和癡呆。AM0/42單體經(jīng)神經(jīng)元分泌后，會(huì)迅速聚集，形 成可溶性的多聚體(二聚體，三聚體），接著形成可溶性的寡聚體，最后進(jìn)一步聚集形成不溶 性Α?3纖維和斑塊而沉積在腦內(nèi)。最新的研究發(fā)現(xiàn)，沉淀斑塊的多少與AD的嚴(yán)重程度并無直 接的關(guān)聯(lián)。可溶性的二聚體、寡聚體等要比不溶性的沉淀斑塊有著更強(qiáng)的神經(jīng)毒性，也是導(dǎo) 致神經(jīng)退行性病變的直接原因。目前對(duì)不溶性Α邱勺成像研究非常成功，且已有幾個(gè)藥物被 批準(zhǔn)用于臨床。但對(duì)于可溶性物質(zhì)的成像研究卻鮮有報(bào)道。因此檢測(cè)可溶性Αβ的成像探針 將更有力地推動(dòng)AD的早期診斷和藥物的開發(fā)。與其他成像方法相比，近紅外熒光(NIRF)成 像方法具有許多優(yōu)點(diǎn)：（1)靈敏度高，可實(shí)現(xiàn)微弱信號(hào)的檢測(cè)；（2)檢測(cè)安全，不接觸放射性 元素；（3)無需耗時(shí)，數(shù)據(jù)采集過程中實(shí)時(shí)成像；（4)成本適中，無需昂貴的設(shè)備和技術(shù)高超 的人員。
[0003] 前期的研究中，以姜黃素為骨架架構(gòu)的NIR熒光探針CRANAD-2與Αβ結(jié)合后表現(xiàn)出 明顯的熒光強(qiáng)度增加、發(fā)色光譜藍(lán)移、熒光壽命延長(zhǎng)以及光量子產(chǎn)率提高等光學(xué)效應(yīng)。但是 CRANAD-2不具有選擇性，既能與可溶性Α?3結(jié)合，也能與不可溶Α?3結(jié)合，并且與不可溶Αβ作用 后熒光強(qiáng)度的增加是與可溶性Αβ作用后的2.3倍?？梢?，現(xiàn)有技術(shù)中尚未有以這種姜黃素類 化合物為骨架架構(gòu)的NIR熒光探針，可選擇性地與可溶性Α?3結(jié)合的報(bào)道，因此，這一現(xiàn)狀亟 需解決。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中以姜黃素類化合物為骨架架 構(gòu)的NIR熒光探針不具有選擇性，既能與可溶性Αβ結(jié)合，也能與不可溶Α?3結(jié)合等的技術(shù)問 題，而提供了一種姜黃素衍生物、其制備方法和應(yīng)用。本發(fā)明的姜黃素類衍生物可選擇性地 與可溶性Α?3結(jié)合，更有力地推動(dòng)AD的早期診斷和藥物的開發(fā)。
[0005] 本發(fā)明提供了一種如式(I)所示的姜黃素類衍生物：
[0006]
[0007] 其中η = 2、3、4; X表示C原子或者N原子;RiS-NRaRb，其中，R^Rb獨(dú)立地為氫、&-6烷 基或C3-6環(huán)烷基，但RmR b不同時(shí)為氫;R2為氫、Cl-6烷基、C3-6環(huán)烷基、Cl-6烷氧基或鹵素，，其 中R2表示單取代、二取代(例如2，6-位二取代)或三取代。
[0008] 如式(I)所示的化合物中，1^、妒和1?2中，所述的(：1-6烷基優(yōu)選(： 1-4烷基。所述的(：1-4烷 基優(yōu)選甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基或叔丁基。
[0009] 如式（I)所示的化合物中，R4PR2中，所述的C3-6環(huán)烷基優(yōu)選環(huán)丙基、環(huán)丁基、環(huán)戊基 或環(huán)己基。
[0010] 如式⑴所示的化合物中，辦中，所述的Cl-6烷氧基優(yōu)選Ci-4烷氧基。所述的&―4燒氧 基優(yōu)選甲氧基、乙氧基、正丙氧基、異丙氧基、正丁氧基、異丁氧基或叔丁氧基。
[0011] 如式(I)所示的化合物中，R2中，所述的鹵素優(yōu)選F、Cl、Br或I。
[0012] 本發(fā)明中，如式⑴所示的化合物中，心優(yōu)選N，N_二甲基氨基、N，N_二乙基氨基、N， N-甲基乙基氨基。
[0013] 本發(fā)明中，如式（I)所示的化合物中，辦優(yōu)選氫、2,6_二甲基或2,6_二異丙基。
[0014] 本發(fā)明中，如式(I)所示的化合物，較佳地為如下任一化合物：
[0015]
[0016]
[0017] 本發(fā)明還提供了一種所述的如式（I)所示的姜黃素衍生物的制備方法，其包括下 列步驟:有機(jī)溶劑中，在堿的催化下，脫水劑的存在下，將如式4所示的化合物與如式5所示 的化合物進(jìn)行如下所示的縮合反應(yīng)，制得如式(I)所示的姜黃素衍生物；
[0018]
[0019]上述各化合物中^乂~辦和此的定義均如前所述。
[0020]所述的如式（I)所示的姜黃素衍生物的制備方法中，所述的有機(jī)溶劑可為本領(lǐng)域 此類反應(yīng)常規(guī)的有機(jī)溶劑，優(yōu)選腈類溶劑。所述的腈類溶劑優(yōu)選乙腈。所述的堿可為本領(lǐng)域 此類反應(yīng)常規(guī)的堿，優(yōu)選四氫異喹啉（即1，2,3,4_四氫異喹啉）。所述的脫水劑可為本領(lǐng)域 此類反應(yīng)常規(guī)的脫水劑，優(yōu)選冰乙酸。所述的堿的用量可不做具體限定，一般為催化量，較 佳地其與如式4所示的化合物的摩爾比為0.1:1-0.9:1，更佳地為0.1:1-0.3:1。所述的脫水 劑的用量可為本領(lǐng)域此類反應(yīng)常規(guī)的用量，較佳地其與如式4所示的化合物的摩爾比為0.1 :1-0.9:1，更佳地為0.2:1-0.5:1。所述的如式4所示的化合物與如式5所示的化合物的摩爾 比可不作具體限定，只要不影響反應(yīng)進(jìn)行即可，較佳地為1:1。所述的有機(jī)溶劑的用量可不 作具體限定，只要不影響反應(yīng)進(jìn)行即可，較佳地，其與如式4所示化合物的體積摩爾比為 3mL/mmol。所述的縮合反應(yīng)的溫度可為本領(lǐng)域此類反應(yīng)常規(guī)的溫度，較佳地為室溫(0-30 °C)。所述的縮合反應(yīng)的進(jìn)程可采用本領(lǐng)域有機(jī)合成反應(yīng)常規(guī)的檢測(cè)方法進(jìn)行監(jiān)測(cè)（例如 TLC、GC、HPLC或匪R等），通常以如式4所示的化合物消失時(shí)作為反應(yīng)的終點(diǎn)。所述的縮合反 應(yīng)的時(shí)間較佳地為2-6小時(shí)(例如3小時(shí)）。
[0021] 本發(fā)明如式(I)所示的姜黃素衍生物的制備方法的路線較佳地如下所示：
[0022]
[0023]本發(fā)明還提供了一種所述的如式（I)所示化合物在制備用于診斷阿爾茲海默癥早 期近紅小分子探針中的應(yīng)用。
[0024] 所述的應(yīng)用中，所述的近紅外小分子探針可與可溶性Αβ和/或不可溶Α?3結(jié)合，優(yōu)選 與可溶性Αβ結(jié)合。
[0025]下面是本發(fā)明中化合物的生物活性研究。
[0026]采用？-4500熒光分光光度計(jì)在?83(?!17.4)條件下分別測(cè)試目標(biāo)化合物、目標(biāo)化 合物與ΑΜ0單體作用后、目標(biāo)化合物與Αβ聚合物作用后的熒光強(qiáng)度值(I)。
[0027]實(shí)驗(yàn)方法：
[0028] Αβ40單體的制備：購(gòu)買的Αβ40單體（rPeptide，catalogue No.Α-1153-1 and Α-1163-1 with HFIP treatment)經(jīng)HPLC進(jìn)一步純化后儲(chǔ)存于六氟異丙醇（HFIP)中。粒度經(jīng) 由Zetasizer似11〇(]\&11￥61'11)測(cè)定。1(^1^的404〇單體(25以]\〇儲(chǔ)備液經(jīng)真空離心揮干溶劑，重 新溶于lmL蒸餾水中。經(jīng)粒度測(cè)試該Αβ40單體的水溶液粒度大小低于儀器所能測(cè)定的最低 值，即無大粒徑顆粒。
[0029] Αβ聚合物的制備：1. OmgAMO重新溶解于1. OmL的氨水（1 % )中，取該溶液100yL稀 釋于900yL的PBS緩沖溶液中，室溫?cái)嚢枞臁EM結(jié)果確證了聚集物的生成。該儲(chǔ)備液保存 于 4。。。
[0030]目標(biāo)化合物與ΑΜ0單體、Αβ40聚集物的結(jié)合活性測(cè)試：（1)將1.OmL的PBS溶液加入 石英皿中，根據(jù)每個(gè)化合物的熒光光譜性質(zhì)，在相同條件下測(cè)得PBS的熒光信號(hào)作為空白對(duì) 照；（2)選取610nm為激發(fā)光波長(zhǎng)，收集從630nm到900nm的目標(biāo)化合物（1. OmL，250nM)的熒光 信號(hào)；（3)于第二步的溶液中加入10yL的Αβ類物質(zhì)(濃度為25μΜ的HFIP單體溶液，濃度為25μ Μ的AM0聚集物PBS溶液），使仙的最終濃度與目標(biāo)化合物的一致。第三步的溶液的熒光信號(hào) 均按照第二步的參數(shù)測(cè)定。第二步和第三步所測(cè)得熒光信號(hào)均用第一步的空白熒光信號(hào)矯 正。
[0031] 實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表1:
[0032]表1目標(biāo)化合物的熒光光譜測(cè)試結(jié)果
[0033]
[0034] a最大發(fā)射波長(zhǎng)，b目標(biāo)化合物單獨(dú)測(cè)定時(shí)的熒光強(qiáng)度;e目標(biāo)化合物與Αβ單體結(jié)合 后的熒光強(qiáng)度; d目標(biāo)化合物與Αβ聚合物結(jié)合后的熒光強(qiáng)度。
[0035] 從表1可見，目標(biāo)化合物對(duì)可溶性Αβ具有很好的選擇性，與可溶性Α?3結(jié)合后熒光強(qiáng) 度明顯增強(qiáng)。尤其是化合物la和Ib，與Αβ單體結(jié)合后的熒光強(qiáng)度是與Αβ聚合物結(jié)合后的熒 光強(qiáng)度的32倍和12.5倍，而且與Αβ單體作用后的熒光強(qiáng)度增強(qiáng)了