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新型ADP受体拮抗剂的合成及其抗凝血活性*

2014-06-23廖上腾杨静刘颖于冰王平保刘登科

合成化学 2014年2期
关键词:刘颖哌嗪抗凝血

廖上腾,杨静,刘颖,于冰,王平保,刘登科

(1.河南大学药学院,河南 开封 475000;2.天津药物研究院天津市新药设计与发现重点实验室,天津 300193;3.天津渤海职业技术学院生物工程系,天津 300408)

新型ADP受体拮抗剂的合成及其抗凝血活性*

廖上腾1,2,杨静3,刘颖2,于冰2,王平保2,刘登科2

(1.河南大学药学院,河南 开封 475000;2.天津药物研究院天津市新药设计与发现重点实验室,天津 300193;3.天津渤海职业技术学院生物工程系,天津 300408)

以5,6,7,7a-四氢噻吩并[3,2-c]吡啶-2(4H)酮盐酸盐为起始原料,设计并合成了10个新型的ADP受体拮抗剂——2-乙酰氧基-5-[2-氧代-2-(4-取代哌嗪-1-基)]乙基-4,5,6,7-四氢噻吩并[3,2-c]吡啶(4a~4j),收率51%~72%,其结构经1H NMR,IR和HR-MS表征。初步生物活性测试结果表明,4a~4j均具有一定的抗凝血活性,其中4g,4i和4j的活性明显优于阳性对照药噻氯匹定,对大鼠凝血时间增长率分别为43.5%,71.8%和58.0%。

噻吩并四氢吡啶;ADP受体拮抗剂;合成;抗凝血活性

在血栓性疾病的治疗中,噻吩并吡啶类药物发挥了重要作用。噻氯匹定(Ticlopidine,1978年)作为第一代ADP受体抑制剂,表现出良好的抗血小板聚集活性;氯吡格雷(Clopidogrel,1998年)作为第二代ADP受体抑制剂,其疗效和活性均比噻氯匹定大幅提高,也是目前临床使用的一线药物;普拉格雷(Prasugrel,2009年)与氯吡格雷相比,其抑制血小板聚集的能力更强、更有效[1]。然而,目前这些药物都存在一定的缺陷:噻氯匹定可引起血细胞减少,粒细胞缺乏,骨髓抑制[2];氯吡格雷存在用药个体差异大的现象,部分患者使用氯吡格雷后出现氯吡格雷抵抗[3-4];普拉格雷导致患者出血风险提高等[5]。所以寻找更加安全有效的噻吩并四氢吡啶类抗血栓药物一直是心脑血管药物研究的热点课题。

研究表明,在噻吩并四氢吡啶母核上引入哌嗪环可改善药物的生物利用度,提高其药效[6];若同时在噻吩环的2-位引入乙酰氧基,则具有一定的抗血小板聚集活性[7]。为此,本文在前期研究[6-9]的基础上对该类化合物进一步研究,以期获得活性更高,成药性更好的化合物。以5,6,7,7a-四氢噻吩并[3,2-c]吡啶-2(4H)酮盐酸盐(1)为起始原料,设计并合成了10个新型的ADP受体拮抗剂——2-乙酰氧基-5-[2-氧代-2-(4-取代哌嗪-1-基)]乙基-4,5,6,7-四氢噻吩并[3,2-c]吡啶(4a~4j,Scheme 1),收率51%~72%其结构经1H NMR,IR和HR-MS表征。初步生物活性测试结果表明,4a~4j均具有一定的抗凝血活性,其中4g,4i和4j的活性明显优于阳性对照药噻氯匹定,对大鼠凝血时间增长率分别为43.5%,71.8%和58.0%。

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

YRT-3型熔点仪(温度未校正);BRUKER AV400型核磁共振仪(DMSO-d6为溶剂,TMS为内标);VG ZAB-HS型质谱仪;COMBI FLASH Rf 200型分离纯化制备色谱仪。

2-氯-1-(4-取代苯基哌嗪基)乙酮(2a~2j)[8-9]和5-{2-氧代-2-[取代哌嗪-1-基]乙基}-5,6,7,7-四氢噻吩并[3,2-c]吡啶-2-(4H)-酮(3a~3j)[8-9]按文献方法合成;其余所用试剂均为分析纯。

1.2 4a~4j的合成(以4a为例)

在反应瓶中加入5-{2-氧代-2-[4-(2-甲苯基)哌嗪-1-基]乙基}-5,6,7,7-四氢噻吩并[3,2-c]吡啶-2-(4H)-酮(3a)7.0 g(19 mmol)和二氯甲烷20 mL,搅拌使其溶解;依次滴加三乙胺3.8 g(38 mmol),醋酸酐3.0 g(29 mmol),滴毕,于室温反应至终点(TLC检测)。用饱和食盐水(3× 100 mL)萃取,合并有机层,用无水硫酸钠干燥,减压蒸除溶剂后经硅胶柱层析[洗脱剂:V(乙酸乙酯)∶V(石油醚)=2∶1]纯化得棕色固体2-乙酰氧基-5-{2-氧代-2-[4-(2-甲苯基)哌嗪-1-基)]乙基}-4,5,6,7-四氢噻吩并[3,2-c]吡啶(4a)。

用类似的方法合成淡棕色粉末4b~4h和白色粉末4i,4j。

4a:收率51%,m.p.116.5℃~118.5℃;1H NMRδ:7.15(q,J=7.0 Hz,2H),6.94~7.00(m,2H),6.29(s,1H),3.75(t,J=4.8 Hz,4H),3.53(s,2H),3.40(s,2H),2.86(t,J=5.2 Hz,6H),2.78(t,J=5.2 Hz,2H),2.30 (s,3H),2.25(s,3H);IRν:3 477,3 269(NH),2 952,2 893(CH3),2 832(CH2),1 750,1 642(C=O),1 599(C=C),1 207,1 194(CO-C),767(苯环)cm-1;ESI-HR-MS m/z: 413.185 3{[M+H]+}。

4b:收率62%,m.p.135.6℃~137.4℃;1H NMRδ:7.40(dd,J=1.2 Hz,8.0 Hz,1H),7.25~7.30(m,1H),7.11(dd,J=1.2 Hz,8.0 Hz,1H),7.02~7.06(m,1H),6.44(s,1H),3.69(m,2H),3.62(m,2H),3.46(m,2H),3.39(s,2H),2.92(d,J=4.4 Hz,4H),2.78(t,J=5.4 Hz,2H),2.70(d,J=4.8 Hz,2H),2.25(s,3H);ESI-HR-MS m/z:433.130 5{[M+H]+}。

4c:收率65%,m.p.121.7℃~122.3℃;1H NMRδ:7.25~7.27(m,2H),7.06~7.09 (m,1H),6.74(m,1H),3.70(s,2H),3.62 (s,2H),3.48(s,2H),3.41(s,2H),2.95(d,J=4.4 Hz,4H),2.79(t,J=5.2 Hz,2H),2.71 (d,J=4.8 Hz,2H),2.28(s,3H);ESI-HR-MS m/z:467.090 5{[M+H]+}。

4d:收率59%,m.p.120.9℃~123.7℃;1H NMRδ:7.38(d,J=9.2 Hz,1H),7.13(d,J=2.8 Hz,1H),6.92(dd,J=2.8 Hz,9.2 Hz,1H),6.44(s,1H),3.67(s,2H),3.58(s,2H),3.45(s,2H),3.39(s,2H),3.18(s,4H),2.77 (t,J=5.4 Hz,2H),2.69(d,J=5.2 Hz,2H),2.26(s,3H);ESI-HR-MS m/z:467.088 0{[M+ H]+}。

4e:收率67%,m.p.174.8℃~179.9℃;1H NMRδ:7.15~7.21(m,1H),7.00~7.07 (m,2H),6.44(s,1H),3.69(s,2H),3.61(s,2H),3.45(s,2H),3.39(s,2H),2.92(t,J= 4.6 Hz,4H),2.78(t,J=5.2 Hz,2H),2.71 (d,J=4.8 Hz,2H),2.26(s,3H);ESI-HR-MS m/z:435.150 2{[M+H]+}。

4f:收率60%,m.p.137.2℃~140.1℃;1H NMRδ:7.71(dd,J=1.6 Hz,8.0 Hz,1H),7.59(t,J=7.2 Hz,1H),7.09~7.16(m,2H),6.44(s,1H),3.73(s,2H),3.64(s,2H),3.46 (s,2H),3.40(s,2H),3.11(d,J=4.4 Hz,4H),2.79(t,J=5.4 Hz,2H),2.71(d,J=4.8 Hz,2H),2.26(s,3H);ESI-HR-MS m/z:424.161 2 {[M+H]+}。

4g:收率55%,m.p.125.2℃~127.3℃;1H NMRδ:8.09(t,J=2.2 Hz,1H),7.51(q,J=5.2 Hz,1H),6.80(d,J=8.4 Hz,1H),6.63(t,J=5.8 Hz,1H),6.43(s,1H),3.63 (s,2H),3.55(s,2H),3.47(s,4H),3.40(s,4H),2.78(d,J=4.8 Hz,2H),2.69(s,2H), 2.28(s,3H);ESI-HR-MS m/z:400.164 2{[M+ H]+}。

4h:收率72%,m.p.119.7℃~123.9℃;1H NMRδ:8.35(d,J=4.8 Hz,2H),6.63(t,J=4.8 Hz,1H),6.43(s,1H),3.71(d,J=2.8 Hz,4H),3.60(s,2H),3.53(s,2H),3.45(s,2H),3.38(s,2H),2.78(t,J=5.2 Hz,2H),2.69(d,J=4.0 Hz,2H),2.25(s,3H);ESIHR-MS m/z:401.160 0{[M+H]+}。

4i:收率68%,m.p.104.7℃~106.0℃;1H NMRδ:7.72(d,J=7.6 Hz,2H),7.61(d,J=7.6 Hz,1H),7.53(t,J=7.6 Hz,2H),6.23 (s,1H),3.71(t,J=5.0 Hz,4H),3.41(s,2H),3.28(s,2H),3.00(t,J=5.0 Hz,4H),2.72(t,J=5.6 Hz,2H),2.60(d,J=5.6 Hz,2H),2.29(s,3H);ESI-HR-MS m/z:463.130 8 {[M+H]+}。

4j:收率61%,m.p.151.4℃~152.5℃;1H NMRδ:7.57(d,J=8.4 Hz,2H),7.42(d,J=8.0 Hz,2H),6.37(s,1H),3.58(s,2H),3.53(s,2H),3.30(s,2H),3.27(s,2H),2.83 (s,2H),2.63(t,J=5.6 Hz,4H),2.49(t,J= 1.8 Hz,2H),2.41(s,3H),2.26(s,3H);ESIHR-MS m/z:477.146 8{[M+H]+}。

2 结果与讨论

2.1 抗凝血活性

采用健康雄性SD大鼠72只,体重220 g~250 g,随机分组,每组6只,单次经口给药,阳性药和c(4)剂量均为30 mg·kg-1,对照组给予同等体积的0.5%CMC-Na(溶媒)。给药量为1 mL/100 g体重。给药2 h后,用1 g·kg-1乌拉坦麻醉,颈动脉采血,采用玻片法测定凝血时间。

4a~4j的抗凝血活性见表1。由表1可见,4b,4f,4g,4h,4i和4j均有明显的抗凝血作用。初步的构效关系研究表明,当哌嗪基上的取代基为苯环时,随着苯环上取代基吸电子能力的增强,其抗凝血活性也相应增强;苯环上双卤取代化合物(4c和4d)活性低于单取代化合物(4b)。4g,4i和4j的活性明显优于阳性对照药噻氯匹定,对大鼠的凝血时间增长率分别为43.5%,71.8%和58.0%。4g是吡啶基取代的哌嗪衍生物;4i和4j是苯磺酰基取代的哌嗪衍生物。由此可见,苯磺酰基取代的哌嗪衍生物具有较好的抗凝血活性。

表1 4a~4j的抗凝血活性Table 1 Antiplated aggregation activities of 4a~4j

[1]Jakubowski J A,Winters K J,Naganuma H,et al.Prasugrel:A novel thien opyridine antiplatelet agent.A review of preclinicaland clinical studies and themechanistic basis for its distinctantiplatelet profile[J].Cardiovascular Drug Rev,2007,25(4):357-374.

[2]叶敏,张继亮,李大魁,等.噻氯匹定的药物不良反应概述[J].中国新药杂志,1995,4(3):36-37.

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[4]Matetzky S,Shenkman B,Guetta V,et al.Clopidogrel resistance is associated with increased risk of recurrent atherothrombotic events in patientswith acute myocardial infarction[J].Circulation,2004,109(25): 3171-3175.

[5]Van Giezen J J J,Berntsson P,Zachrisson H,et al.Comparison of ticagrelor and thienopyridine P2Y12 binding characteristics and antithrombotic and bleeding effects in rat and dogmodels of thrombosis/hemostasis[J].Thrombosis Research,2009,124:565-571.

[6]支爽,郑帼,刘颖,等.含哌嗪的噻吩并四氢吡啶衍生物的合成及其抗血小板聚集活性研究[J].合成化学,2011,19(6):730-733.

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[8]刘登科,刘颖,刘默,等.含噻吩并吡啶的哌嗪类衍生物、其制备方法和用途[P].CN 200 810 053 444.6,2008.

[9]刘登科,刘颖,刘冰妮,等.含噻吩并吡啶酮类衍生物、其制备方法和用途[P].CN 201 010 184 642.3,2010.

Synthesis and Anticoagulant Activities of Novel ADP Receptor Antagonists

LIAO Shang-teng1,2,YANG Jing3,LIU Ying2,YU Bing2,WANG Ping-bao2,LIU Deng-ke2
(1.College of Pharmacy,Henan University,Kaifeng 475000,China;2.Tianjin Key Laboratory of Molecular Design and Drug Discovery,Tianjin Institute of Pharmaceutical Research,Tianjin 300193,China; 3.Department of Bioengineering,Tianjin Bohai Vocational and Technical College,Tianjin 300408,China)

Ten novel ADP receptor antagonists,2-acetoxy-5-[2-oxo-2-(4-substitutedpiperazin-1-yl)]ethyl-4,5,6,7-tetrahydro-thieno[3,2-c]pyridine(4a~4j),were designed and synthesized from 5,6,7,7a-tetrahydrothieno[3,2-c]pyridine-2(4H)-one hydrochloride in yield of 51%~72%.The structureswere characterized by1H NMR,IR and HR-MS.Primary biological activity test indicated that 4a~4j exhibited certain anti-clotting activities.4g,4i and 4j were significantly better than that of positive control drug Ticlopidine.Their growth rates of clotting time on rats were 43.5%,71.8% and 58.0%,respectively.

tetrahydro-thienopyridine;ADP receptor antagonist;synthesis;anticoagulant activity

O626;R914.5

A

1005-1511(2014)02-0196-04

2013-12-06;

2014-01-02

国家“重大新药创制”科技重大专项项目(2013ZX09102014);天津市科技计划项目(09ZCKFSH01300)

廖上腾(1987-),男,汉族,江西赣州人,硕士研究生,主要从事药物合成的研究。Tel.022-23006856,E-mail: 546169540@qq.com

王平保,研究员,硕士生导师,E-mail:wangpb@tjipr.com

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