CN108003144A

CN108003144A - 一种磺酰胺衍生物及其在骨质疏松药物中的应用

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Publication number: CN108003144A
Application number: CN201711353694.7A
Authority: CN
Inventors: 刘双伟
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2017-12-15
Filing date: 2017-12-15
Publication date: 2018-05-08

Abstract

本发明属于药学研究领域，具体的公开了一种磺酰胺衍生物及其在骨质疏松药物中的应用，具体结构为

Description

一种磺酰胺衍生物及其在骨质疏松药物中的应用

技术领域

本发明涉及一种磺酰胺衍生物及其在骨质疏松药物中的应用，尤其是作为一种BMP-2上调活性药物在制备骨质疏松药物中的用途。

背景技术

骨质疏松症（osteoporosis，OP）是一种系统性骨病，其特征是骨量下降和骨的微细结构破坏，表现为骨的脆性增加，因而骨折的危险性大为增加，即使是轻微的创伤或无外伤的情况下也容易发生骨折。骨质疏松症是一种多因素所致的慢性疾病。在骨折发生之前，通常无特殊临床表现。该病女性多于男性，常见于绝经后妇女和老年人。随着我国老年人口的增加，骨质疏松症发病率处于上升趋势，在我国乃至全球都是一个值得关注的健康问题。防治骨质疏松是抗衰老，延长寿命，保证人民的生活质量的一个十分迫切的研究课题。

骨形态发生蛋白（bone morphogenetic protein，BMP）是1965年由Urist首次从成人骨组织中提取到的一种活性蛋白质，除了BMP-1（730个氨基酸组成的富含半胱氨酸的前胶原C蛋白酶）外，均属于转化生长因子-β（transforming growth factor，TGF-β）超基因家族。目前体内外实验均证实，BMP具有诱导成骨的作用，在胚胎发育过程和骨代谢过程中也起重要作用。基于BMP的安全性和高效诱导成骨活性被越来越多的实验证实，在一些国家（如澳大利亚、欧洲、美国等）已进入大规模临床试验阶段。BMP-2，是一类调节骨组织发育的生长因子，是目前研究最为广泛、诱导成骨活性最强的BMP之一，其天然BMP-2的主要以二聚体形式存在。具有诱导未分化的间充质干细胞向成软骨细胞和成骨细胞定向分化与增殖的能力，能促进新骨形成。研究认为，在骨形成早期，BMP-2不仅可使未分化间质细胞向骨形成中心募集，并分化为骨系细胞，而且可使成纤维细胞、成肌细胞及骨髓的基细胞逆转分化为骨系细胞。对于成骨细胞，BMP-2则可使之维持其特有细胞表型，并诱导成骨细胞标志物的增高，促进细胞外基质钙化；在骨形成后期，BMP-2还作为一种破骨细胞分化因子与其它支持破骨细胞分化因子直接或间接刺激破骨细胞分化，参与骨的重建。

BMP-2对骨质疏松的治疗具有重要意义，但是使用重组人BMP-2蛋白将给患者带来沉重的经济负担。因此，促进BMP-2上调药物在骨质疏松药物研发中具有重要地位。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种磺酰胺衍生物式（Ⅰ）及其在骨质疏松药物中的应用，尤其是作为一种BMP-2上调活性药物在制备骨质疏松药物中的用途。

进一步地，式（Ⅰ）表示的化合物、其盐或其溶剂化合物。

本发明的另一目的在于提供一种磺酰胺衍生物式（Ⅰ）的合成路线：

。

本发明的另一目的在于提供一种磺酰胺衍生物式（Ⅰ），具体为N-（呋喃-2-基）-3-（（（四氢-2H-吡喃-3-基）甲基）氨基）苯磺酰胺的合成，其合成步骤如下：

1)将3-硝基苯磺酰氯缓慢滴加到低温冷却的呋喃-2-胺的吡啶溶液中，低温下搅拌过夜后加入二氯甲烷并用盐酸溶液洗涤，有机层干燥后通过柱色谱或者重结晶的方式纯化得到N-（呋喃-2-基）-3-硝基苯磺酰胺；

2)在催化剂存在条件下，用水合肼还原N-（呋喃-2-基）-3-硝基苯磺酰胺得到3-氨基-N-（呋喃-2-基）苯磺酰胺；

3) 以DMF或者DMAC为溶剂，吹扫惰性气体保证体系无水无氧，在碱性条件下，使3-氨基-N-（呋喃-2-基）苯磺酰胺和3-甲基溴-四氢吡喃反应从而合成N-（呋喃-2-基）-3-（（（四氢-2H-吡喃-3-基）甲基）氨基）苯磺酰胺。

进一步地，步骤1)中的低温是指0-10℃，优选0℃，反应时间为10-20小时，优选12-14小时。

进一步地，步骤1)中洗涤用的盐酸浓度为2-5 mol/L，优选3mol/L。重结晶所用的溶剂为甲醇和二氯甲烷，比例为1:1-1:3，优选1:2。

进一步地，步骤2)中还原反应所需要的催化剂包括钯碳、氯化铁，钌碳等催化剂，优选钯碳和钌碳，最优选钯碳。反应为微波反应。

进一步地，步骤2)中溶剂优选DMF，溶液中可加入碳酸氢钠、碳酸钠、碳酸氢钾、碳酸钾等盐，优选碳酸钾和碳酸钠，最优选碳酸钾。

本发明的另一目的在于提供一种磺酰胺衍生物式（Ⅰ）在骨质疏松药物中的应用。

进一步地，磺酰胺衍生物式（Ⅰ）作为一种BMP-2上调活性物质在药物中的用途。

本发明的另一目的在于提供一种骨质疏松药物组合物，其特征在于，包括权利要求1所述的式（Ⅰ）及药学上可接受的辅料。

进一步地，所述的组合物，所述的式（Ⅰ）作为唯一活性成分。

进一步地，所述的组合物，还包括一种或多种其它活性成分，如：二膦酸盐药物、特立帕肽、雷尼酸锶、雌激素、矿物质、维生素或凝血药，或它们的组合。

进一步地，所述维生素、矿物质或凝血药选自维生素C、维生素A、钙、镁、维生素K、维生素D、维生素B1、B2、B6或其他维生素样化合物或上述物质的组合。

显然，根据本发明的上述内容，按照本领域的普通技术知识和手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，还可以做出其他多种形式的修改、替换或变更。

具体实施方式

:实施例1：N-（呋喃-2-基）-3-硝基苯磺酰胺的合成：

将3-硝基苯磺酰氯（1.22mmol）缓慢滴加到事先用冰水浴冷却的呋喃-2-胺（0.812mmol）的吡啶（10mL）溶液中。将混合物在0℃下搅拌，过夜。用CH₂Cl₂（20mL）稀释混合物并用3N HCl萃取。用CH₂Cl₂萃取水溶液部分一次，然后用Na₂SO₄干燥有机层并浓缩。使用乙酸乙酯和己烷通过柱色谱纯化混合物以得到N-（呋喃-2-基）-3-硝基苯磺酰胺，纯度99％。或者加水（100ml）收集固体并从MeOH:CH₂Cl₂中重结晶得到白色晶体0.190g，产率为87%。¹H-NMR (400 MHz, CDCl3) δ:6.67(t,1H), 6.99(dd, 1H), 7.87(dd, 1H), 7.96(t,1H), 8.42(s, 1H), 8.53(d, 1H), 8.88(s, 1H).¹³C-NMR (125 MHz, CDCl3) δ:103.06,108.09, 125.13, 130.30, 131.31, 133.68, 137.34, 142.26, 147.93,160.02.LC-MS(ESI, pos, ion) m/z: 269[M+1].

实施例2：3-氨基-N-（呋喃-2-基）苯磺酰胺的合成：

将Pd-C（5mmol）催化剂加入到N-（呋喃-2-基）-3-硝基苯磺酰胺（10mmol）的乙醇溶液中。在水合肼（50mmol）存在下，在100℃，150W的微波辐射下混合物反应20分钟。通过TLC监测反应的进展。反应完成后通过过滤分离催化剂。减压蒸发反应溶剂，得到液体产物3-氨基-N-（呋喃-2-基）苯磺酰胺2.18g，产率为92%。¹H-NMR (400 MHz, CDCl3) δ:3.61(s,2H), 6.66(t, 1H), 6.87(d, 1H), 6.98(d, 1H), 7.06(s, 1H), 7.27(d, 1H), 7.35(t,1H), 7.86(d, 1H).¹³C-NMR (125 MHz, CDCl3) δ:103.06, 108.09, 114.70, 121.15,124.39, 126.99, 137.34, 141.60, 145.61,160.02.LC-MS(ESI, pos, ion) m/z: 239[M+1].

实施例3：N-（呋喃-2-基）-3-（（（四氢-2H-吡喃-3-基）甲基）氨基）苯磺酰胺的合成

在装有搅拌装置、温度计、回流冷凝器和滴液漏斗的200ml容量的玻璃烧瓶中，将3-氨基-N-（呋喃-2-基）苯磺酰胺11.39g（47.8mmol），碳酸钾6.93g（50.1mmol）和60ml 的N，N-二甲基甲酰胺在氮气气氛下加入。在室温下搅拌的同时，加入8.99g（50.2mmol）3-甲基溴-四氢吡喃，使混合物在70〜80℃下反应3~4个小时。反应完成后，将混合物冷却至室温，然后加入200ml甲苯。用水（180ml）洗涤两次后，用硫酸镁干燥。过滤后，减压浓缩。然后使用硅胶柱色谱法（填充材料：Wakogel C-200，洗脱液：己烷/乙酸乙酯= 1/2（体积比））对得到的黄色油状物进行精制。N-（呋喃-2-基）-3-（（（四氢-2H-吡喃-3-基）甲基）氨基）苯磺酰胺11.90g（产率74％），为纯度99％（通过高效液相色谱法的面积百分比）的黄色固体。¹H-NMR (400MHz, CDCl3) δ:1.34(m, 1H), 1.51-1.72(m, 4H), 2.97(q, 1H), 3.19-3.28(m, 2H),3.45-3.63(m, 3H), 6.66(t, 1H), 6.98(dd, 1H), 7.03(s, 1H), 7.13(dd, 1H), 7.23(dd, 1H), 7.45(t, 1H), 7.85(dd, 1H), 8.68(s, 1H).¹³C-NMR (125 MHz, CDCl3) δ:24.62, 26.33, 35.12, 44.89, 68.52, 68.72, 103.06, 108.09, 109.39, 122.24,125.19, 126.01, 137.34, 143.82, 146.20,160.02.LC-MS(ESI, pos, ion) m/z: 337[M+1].

试验例1：体外BMP-2上调活性试验

用已构建好的上调BMP-2筛选模型（具体参见中国专利申请：03104750.5的记载内容），质粒PYJ瞬时转染MC3T3E1细胞，具体过程为：将100μL/孔适量浓度的MC3T3E1细胞在96孔无菌塑料培养板内培养8h，用25μL/孔无血清无双抗DMEM培养基稀释适量PYJ质粒DNA于无菌离心管中，在另一个无菌离心管中用25μL/孔无血清无双抗DMEM培养基稀释0.5μL/孔LF2000 Reagent，在5min之内，将上述两管合并混匀，室温下再孵育20min，将混合后的转染悬液加到上述96孔板内，每孔50μL，充分混匀后将96孔板置于37℃二氧化碳培养箱内，培养一定时间然后加入适量浓度的药物作用细胞后再进行荧光检测。

具体检测过程如下：弃去96孔板中的培养基，用200μL/孔的PBS（pH7.0）轻轻漂洗细胞后，完全弃去PBS，加入25μL/孔的1×PLB，室温下振摇15min，使细胞完全裂解，将裂解液完全吸出到荧光分析用96孔白板相应孔内，加入70μL/孔的分析试剂LARII于分析用白板内后，立即（5min内）将分析用白板置于Galaxy分光光度计内。

检测条件为：无激发光波长，发射光波长为empty，Positioning delay为1.0，Number of intervals为1，Interval time为1.0s，设置仪器读数前要为振摇模式，振摇直径为1毫米，利用设置的阳性对照、空白对照以及相关的数据和计算公式，计算样品的上调率。

上调率＝（样品发光数-DMSO发光数）/DMSO发光数×100％。

本发明采用上述BMP-2筛选模型对所合成的化合物的活性进行评价。选用0.1％DMSO为阴性对照，0.4μM Lovastatin为阳性对照，试验药物浓度为0.025μM、0.1μM、0.4μM，活性测定结果如表1所示。表1给出了本发明的优选化合物的结构，但不以任何方式限制本发明。

化合物编号	BMP-2上调率(%)
		式（Ⅰ）0.025μM	34.08
式（Ⅰ）0.1μM	108.92
		式（Ⅰ）0.4μM	146.20
Lovastatin	21.09
		DMSO	0

体外BMP-2上调活性试验结果证明，本发明化合物式（Ⅰ）在0.025μM、0.1μM、0.4μM浓度下对骨形态形成蛋白-2均有上调作用而且上调活性均大于0.4μM Lovastatin。由上述实验结果可以判断，本发明化合物式（Ⅰ）可以作为骨质疏松药物的备选药物进行更加深入的研发，诸如药理毒理实验、药物剂型的开发、药物临床试验等直至药物上市，从而为骨质疏松患者排忧解难。

Claims

1.一种磺酰胺衍生物，具体为N-（呋喃-2-基）-3-（（（四氢-2H-吡喃-3-基）甲基）氨基）苯磺酰胺，其结构式为式（Ⅰ）

。

2.如权利要求1所述的式（Ⅰ）的合成路线为

。

3.如权利要求1所述的式（Ⅰ）的合成步骤如下：

4.如权利要求3所述式（Ⅰ）的合成步骤，所述步骤1)中的低温是指0-10℃，优选0℃，反应时间为10-20小时，优选12-14小时。

5.如权利要求3所述式（Ⅰ）的合成步骤，所述步骤1)中洗涤用的盐酸浓度为2-5 mol/L，优选3mol/L；

重结晶所用的溶剂为甲醇和二氯甲烷，比例为1:1-1:3，优选1:2。

6.如权利要求3所述式（Ⅰ）的合成步骤，所述步骤2)中还原反应所需要的催化剂包括钯碳、氯化铁，钌碳等催化剂，优选钯碳和钌碳，最优选钯碳；

反应为微波反应。

7.如权利要求3所述式（Ⅰ）的合成步骤，所述步骤2)中溶剂优选DMF，溶液中可加入碳酸氢钠、碳酸钠、碳酸氢钾、碳酸钾等盐，优选碳酸钾和碳酸钠，最优选碳酸钾。

8.如权利要求1所述的式（Ⅰ）在骨质疏松药物中的应用。

9.一种骨质疏松药物组合物，其特征在于，包括权利要求1所述的式（Ⅰ）及药学上可接受的辅料。

10.如权利要求9所述的组合物，其特征在于，还包括一种或多种其它活性成分，如：二膦酸盐药物、特立帕肽、雷尼酸锶、雌激素、矿物质、维生素或凝血药，或它们的组合。