本发明属于生物医药,尤其涉及icrt14衍生物及其制备方法和应用。
背景技术:
1、糖尿病(diabetes mellitus,dm)是一组由于胰岛素分泌缺陷或/和胰岛素抵抗(ir)(靶细胞对胰岛素的反应性降低),或两者并存所引起的糖、脂肪、蛋白质紊乱,并以长期高血糖为特征的代谢性疾病。糖尿病主要分为三种:1型糖尿病(type 1 diabetesmellitus,t1dm)、2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,t2dm)和妊娠糖尿病(gestational diabetes mellitus)。1型糖尿病是一种自身免疫性疾病,产生胰岛素的细胞被自身免疫系统破坏,而2型糖尿病比1型糖尿病更常见,是由多种因素引起的胰岛素抵抗和β细胞功能障碍引起的。若血糖不能得到很好地控制,则会引起一些严重的急慢性并发症,比如:糖尿病酮症酸中毒、糖尿病乳酸性酸中毒、高渗高血糖症、糖尿病足、糖尿病肾病以及心血管病变等。大大降低了人类的生活质量。由于随着生活方式的改变和生活水平的提高,糖尿病的发病率不断上升。目前,糖尿病的治疗包括控制饮食、运动疗法、药物治疗、血糖监测、糖尿病教育。其中药物治疗又包括胰岛素、双胍类、磺脲类、格列奈类、噻唑烷二酮类、α-葡萄糖苷酶抑制剂、dpp-4抑制剂、glp-1受体激动剂、sglt2抑制剂等。目前的降糖药物虽然能在一定程度上降低糖尿病患者的血糖,但长期药物叠加使用副作用大,比如:体重增加、水肿、心肝肾功能降低等,且部分患者的疗效不满意,限制了其临床应用;因此,寻找具有良好降糖效果且副作用小的药物是很有必要的。
2、wnt通路是整个进化过程中高度保守的信号转导通路,主要分为三种通路:经典wnt通路(wnt/β-catenin通道)、非经典的平面细胞极性通路(the noncanonical planarcell polarity pathway)和非经典的wnt/钙通路(the noncanonical wnt/calciumpathway)。经典的wnt/β-catenin信号通路广泛存在于各生物体中,参与调控细胞增殖、迁移、分化等细胞发育过程。在细胞膜上,当wnt被激活时配体结合卷曲蛋白受体(frizzledreceptors,fzd)以及低密度脂蛋白受体相关蛋白5/6 (receptor-related protein-5 or-6,lrp5/6)共受体。wnt的结合将蓬乱的细胞质蛋白(cytoplasmic protein dishevelled,dvl)募集到细胞膜上,导致了细胞质内复合物对同在细胞质中β-catenin蛋白的快速磷酸化。该复合物由支架蛋白轴蛋白(scaffolding protein axin,axin),腺瘤性结肠息肉(adenomatous polyposis coli, apc)肿瘤抑制蛋白,糖原合酶激酶3β(glycogensynthase kinase 3β,gsk3β)组成。细胞质中磷酸化和稳定的β-catenin开始积累后并易位至细胞核,与细胞核内t细胞因子/淋巴增强子结合因子(t cell factor/lymphoidenhancer-binding factor ,tcf/ lef)结合,结合后多个靶基因的转录被激活如细胞周期相关蛋白c-myc癌基因(cancer-myc,c-myc),细胞周期蛋白d1 (cell cycle-relatedproteins,cyclin-d1)和负调节因子axin2。
3、转录因子7类似物2(transcription factor 7 like 2,tcf7l2)位于染色体10q25.3,人类全基因组关联研究表明它是迄今为止和t2dm相关性最强的易感基因。它是经典wnt/β-catenin信号通路的下游核转录因子,在细胞发育和再生中起重要作用,是维持葡萄糖稳态的关键转录因子。在肝脏、胰岛、脂肪等不同的组织和细胞中,高糖、高脂、胰岛素等能调节tcf7l2的表达和活性,通过对2型糖尿病患者的研究发现,胰岛tcf7l2表达显著增高,过表达tcf7l2能降低葡萄糖诱导的胰岛素分泌;对肥胖人群的研究还发现,腹膜下脂肪组织tcf7l2的基因变异与患者血糖、血脂水平呈正相关,该基因变异参与肥胖能量代谢紊乱。近年的研究显示下调tcf7l2的表达可以导致β细胞增殖减少、凋亡增加和胰岛素分泌功能下降,致β细胞功能下降,相关的过表达可以促进β细胞的再生,从而对葡萄糖诱导的β细胞功能下降产生保护作用。tcf7l2的表达水平与β细胞去分化密切相关;tcf7l2表达下调可增加高糖诱导的β细胞去分化,而tcf7l2过表达可减少高糖诱导的β细胞去分化。肝脏tcf7l2缺失通过促进肝糖异生来干扰肝糖代谢,导致胰岛素信号通路受损。这些研究结果表明,tcf7l2能调控糖、脂代谢基因的表达,参与能量代谢稳态的调控;该基因变异或活性异常能导致能量代谢紊乱。
4、β-catenin转录抑制剂14 (inhibitors of β-catenin responsivetranscription 14,icrt14),是噻唑烷二酮类化合物,是一种新型的β-catenin通路抑制剂,能通过抑制β-catenin与其下游的核转录因子tcf/lef家族结合发挥作用,破坏β-cat-tcf复合物形成,且特异性高、能准确定位β-catenin结合位点不会影响其他位点的连接。但是在糖尿病小鼠实验中发现长期(连续12周以上)给予icrt14虽能降低小鼠的空腹血糖,但对随机血糖影响不大。
技术实现思路
1、本发明的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种icrt14衍生物及其制备方法和应用。
2、为实现上述目的,在本发明的第一方面,本发明提供了icrt14衍生物,所述icrt14衍生物的结构式如式ⅰ、式ⅱ、式ⅲ所示中的任意一种:
3、
4、。
5、本发明提供的icrt14衍生物以icrt14为先导化合物,进行了多种衍生物制备,最终发现上述三种如式ⅰ、式ⅱ、式ⅲ所示icrt14衍生物具有优异的效果。
6、在本发明的第二方面,本发明提供了所述icrt14衍生物的制备方法,所述制备方法包括以下步骤:
7、(1)将甲醇钠分批加入异硫氰酸苯酯的无水乙醚溶液中反应,反应结束后过滤、洗涤,收集滤渣;
8、(2)用二氯甲烷溶解步骤(1)所得滤渣,随后加入溴乙酰溴的二氯甲烷溶液,搅拌反应,反应结束后过滤、洗涤,收集滤液并浓缩、重结晶,得中间体a;
9、(3)将中间体a和配体加入无水乙醇,接着加入吗啉进行加热反应,反应结束后冷却至室温,随后加入水,最后过滤、洗涤,收集固体并干燥,得icrt14衍生物;
10、所述中间体a的结构式如式ⅳ所示,所述配体为1b、2b或3b中的任意一种,所述1b、2b、3b的结构式分别如式ⅴ、式ⅵ、式ⅶ所示:
11、
12、。
13、本发明研究发现,采用本发明提供的制备方法能够获得收率、纯度较高的产品,且原料简单易得、操作简便。
14、作为本发明所述制备方法的优选实施方式,所述异硫氰酸苯酯、甲醇钠和溴乙酰溴的摩尔比为1:3:1.5;
15、和/或,所述中间体a、配体和吗啉的摩尔比为1:1:0.1。
16、作为本发明所述制备方法的优选实施方式,所述步骤(2)中,搅拌反应的环境为惰性气体保护环境,搅拌反应温度为20-30℃,搅拌反应的时间为10-16h。
17、作为本发明所述制备方法的优选实施方式,所述步骤(3)中,加热反应的温度为75-85℃,加热反应的时间为5-6h。
18、作为本发明所述制备方法的优选实施方式,所述步骤(1)中,异硫氰酸苯酯的无水乙醚溶液中,异硫氰酸苯酯的摩尔浓度为0.3 mol/l。
19、作为本发明所述制备方法的优选实施方式,所述步骤(2)中,溴乙酰溴的二氯甲烷溶液中,溴乙酰溴的摩尔浓度为1.5 mol/l;滤渣和二氯甲烷的摩尔体积比为1mmol:3mmol。
20、作为本发明所述制备方法的优选实施方式,所述步骤(2)中,重结晶的温度为4℃,重结晶的时间为12h。
21、作为本发明所述制备方法的优选实施方式,所述步骤(3)中,中间体a和无水乙醇的摩尔体积比为1mmol:10ml。
22、本发明研究发现,当进一步选择反应原料的摩尔比以及反应过程的温度、时间等参数在上述范围内时,能够得到收率和纯度更高的产品。
23、作为本发明所述制备方法的优选实施方式,所述配体3b的制备方法包括以下步骤:将吡咯-3-甲醛、3-碘吡啶、氧化铜、碳酸钾加入至n,n-二甲基甲酰胺中回流反应,反应结束后,向反应液中加入硅藻土过滤,随后洗涤、萃取、浓缩,最后进行柱层析分离,得配体3b。
24、作为本发明所述制备方法的优选实施方式,所述3-碘吡啶、吡咯-3-甲醛、氧化铜、碳酸钾的摩尔比为1:1.4:0.15:1。
25、作为本发明所述制备方法的优选实施方式,所述回流反应的时间为70-74h。
26、作为本发明所述制备方法的优选实施方式,所述吡咯-3-甲醛与n,n-二甲基甲酰胺的摩尔体积比为1mmol:3ml。
27、作为本发明所述制备方法的优选实施方式,所述柱层析使用的洗脱液为石油醚和乙酸乙酯。
28、作为本发明所述制备方法的优选实施方式,所述萃取为依次采用饱和氨水、1m盐酸和饱和食盐水萃取。
29、本发明研究发现,当采用上述方法合成配体3b,并且相关参数在上述优选范围内时,能够得到收率和纯度更高的产品,且整体制备过程操作简单,原料易得。
30、在本发明的第三方面,本发明提供了所述icrt14衍生物在制备治疗和/或预防受pparγ受体调节的疾病的药物中的应用。
31、本发明研究发现,本发明提供的icrt14衍生物对pparγ的结合能力较强,因此能够应用于制备治疗和/或预防受pparγ受体调节的疾病的药物。
32、在本发明的第四方面,本发明提供了所述icrt14衍生物在制备治疗和/或预防受wnt/β-catenin/tcf7l2靶标调节的疾病的药物中的应用。
33、wnt/β-catenin信号通路能调节能量代谢,通过调节胰岛细胞对胰岛素分泌,控制糖代谢稳态;在糖尿病时,高糖通过激活β-catenin导致纤维化加剧糖尿病视网膜病;在肾脏中,高糖激活的β-catenin加速糖尿病肾病的病理生理进程。本发明研究发现,本发明提供的icrt14衍生物对β-catenin与其下游的核转录因子tcf/lef家族结合都具有很好的抑制作用,且在不影响β-catenin与tcf7l2基因表达的情况下,均微弱地降低下游基因(c-myc、d2)的表达;因此能够应用于制备治疗和/或预防受wnt/β-catenin/tcf7l2靶标调节的疾病的药物。
34、在本发明的第五方面,本发明提供了所述icrt14衍生物在制备治疗和/或预防糖尿病药物中的应用。
35、本发明研究发现,本发明提供的icrt14衍生物能够有效的降低糖尿病模型小鼠的随机血糖和空腹血糖,改善糖耐量以及胰岛素敏感性;并且处理后不会引起小鼠体重增加,同时对脏器重量和特征、血脂、肝肾功能等都无明显影响;即本发明提供的icrt14衍生物克服了现有的icrt14应用于糖尿病治疗中的副作用,实现了高效安全的治疗糖尿病的效果。
36、与现有技术相比,本发明的有益效果为:
37、本发明提供的icrt14衍生物可通过调控wnt/β-catenin/tcf7l2靶标作为抗糖尿病药物,既能够保留胰岛素的敏感性、又能规避pparγ完全激动剂导致的副作用,从而实现高效安全的降糖效果。并且,本发明提供的icrt14衍生物的制备方法简单,操作方便。
1.一种icrt14衍生物,其特征在于,所述icrt14衍生物的结构式如式ⅰ、式ⅱ、式ⅲ所示中的任意一种:
2.如权利要求1所述icrt14衍生物的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括以下步骤:
3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述异硫氰酸苯酯、甲醇钠和溴乙酰溴的摩尔比为1:3:1.5;
4.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(2)中,搅拌反应的环境为惰性气体保护环境,搅拌反应温度为20-30℃,搅拌反应的时间为10-16h。
5.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(3)中,加热反应的温度为75-85℃,加热反应的时间为5-6h。
6.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述配体3b的制备方法包括以下步骤:将吡咯-3-甲醛、3-碘吡啶、氧化铜、碳酸钾加入至n,n-二甲基甲酰胺中回流反应,反应结束后,向反应液中加入硅藻土过滤,随后洗涤、萃取、浓缩,最后进行柱层析分离,得配体3b。
7.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,所述3-碘吡啶、吡咯-3-甲醛、氧化铜、碳酸钾的摩尔比为1:1.4:0.15:1。
8.如权利要求1所述icrt14衍生物在制备治疗和/或预防受pparγ受体调节的疾病的药物中的应用。
9.如权利要求1所述icrt14衍生物在制备治疗和/或预防受wnt/β-catenin/tcf7l2靶标调节的疾病的药物中的应用。
10.如权利要求1所述icrt14衍生物在制备治疗和/或预防糖尿病药物中的应用。
