專利名稱：乳突果(Adelostemma gracillimum)及其分離的化合物的神經(jīng)保護(hù)作用的制作方法
乳突果(Adelostemma graci I I imum)及其分離的化合物的
神經(jīng)保護(hù)作用相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用本申請(qǐng)要求2010年3月18日提交的美國(guó)專利申請(qǐng)系列第61/315，254號(hào)的優(yōu)先權(quán)，在此將其內(nèi)容通過(guò)引用全部并入。引用在光盤上提交的“序列表”、表格或計(jì)算機(jī)程序清單附錄不適用
·
背景技術(shù)：
乳突果(Adelostemma gracillimum)(蘿摩科)是見于中國(guó)西南部和緬甸的藥草。該植物的提取物在民間醫(yī)學(xué)中用于治療目的已被沿用了數(shù)千年。該藥草的根被用作滋補(bǔ)強(qiáng)壯藥，并且用于治療小兒驚風(fēng)癥。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)乳突果的提取物含有孕烷糖苷(Mu et al.，1992 ；Gao et al. ,2009)。中樞神經(jīng)系統(tǒng)(CNS)由多種復(fù)雜的途徑調(diào)控，這些途徑監(jiān)控重要的細(xì)胞事件，例如增殖、分化和凋亡(或細(xì)胞死亡)。由于凋亡是神經(jīng)元發(fā)育的主要部分，凋亡機(jī)理中的缺陷被認(rèn)為是中風(fēng)、癲癇和許多神經(jīng)退行性疾病的疾病病理的部分原因(Raff et al.，1993)。因此，藥物開發(fā)的一個(gè)領(lǐng)域是理解引起神經(jīng)元存活和凋亡的過(guò)程。研究已經(jīng)表明包括胰島素、胰島素樣生長(zhǎng)因子-I、腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子(BDNF)、神經(jīng)生長(zhǎng)因子(NGF)和神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)素3和4/5在內(nèi)的多種生長(zhǎng)因子和神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子通過(guò)介導(dǎo)諸如EPK和PI 3-激酶途徑的特定信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)級(jí)聯(lián)反應(yīng)可以促進(jìn)神經(jīng)元存活(Segal andGreenberg, 1996)。因此,需要鑒定和/或開發(fā)能夠促進(jìn)神經(jīng)元存活，對(duì)抗由營(yíng)養(yǎng)斷供引起的凋亡的化合物。NMDA受體是主要位于CNS中的配體門控離子通道。他們屬于離子轉(zhuǎn)移型谷氨酸受體家族，并且由于可以表達(dá)的亞基(NR1、NR2 (NR2A、NR2B、NR2C、NR2D)和NR3)的不同組合而以多種亞型存在。除了激動(dòng)劑結(jié)合位點(diǎn)，NMDA受體具有針對(duì)多種化合物的多個(gè)不同的結(jié)合位點(diǎn)，所述化合物可以增強(qiáng)、調(diào)節(jié)和抑制受體的活化。已知NMDA受體參與神經(jīng)元通訊并在突觸可塑性和學(xué)習(xí)與記憶的潛在機(jī)理中起重要作用。在正常條件下，NMDA受體通過(guò)神經(jīng)遞質(zhì)谷氨酸參與突觸傳遞，所述谷氨酸調(diào)節(jié)和改善突觸的生長(zhǎng)和可塑性。然而，當(dāng)存在異常的高水平谷氨酸(即在病理?xiàng)l件下)時(shí)，NMDA受體變?yōu)檫^(guò)度活化的，導(dǎo)致過(guò)量的Ca2+流入神經(jīng)元細(xì)胞，這又導(dǎo)致興奮性毒性和引發(fā)神經(jīng)元凋亡的幾種信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑的活化。谷氨酸誘導(dǎo)的腦組織中的凋亡還伴隨氧化應(yīng)激，其引起ATP減少、線粒體膜電位降低和導(dǎo)致相關(guān)的細(xì)胞損傷和死亡的反應(yīng)活性氧類和反應(yīng)活性氮類(例如H202、NO、00N0_、02_)的釋放。最終發(fā)生神經(jīng)細(xì)胞功能減弱和神經(jīng)元細(xì)胞死亡。如果損害細(xì)胞的能量代謝，則興奮性毒性也發(fā)生。NDMA受體的過(guò)度活化與神經(jīng)退行性疾病和其它神經(jīng)相關(guān)的疾病狀態(tài)有關(guān)，因?yàn)槠鋵?dǎo)致神經(jīng)元缺失和認(rèn)知障礙,并且還對(duì)導(dǎo)致多種神經(jīng)退行性病癥和諸如中風(fēng)的疾病狀態(tài)的神經(jīng)元損傷的最終的共同通路起作用，所述神經(jīng)退行性病癥，例如肌萎縮性側(cè)索硬化、帕金森病、阿爾茨海默病和亨廷頓氏舞蹈癥。NMDA受體還與許多其它神經(jīng)病學(xué)病癥，例如多發(fā)性硬化、腦癱(腦室周圍白質(zhì)軟化)和脊髓損傷，以及慢性和重度心境障礙有關(guān)(Mathew SJet al. , Rev Bras Psiquiatr,27 :243-248(2005))。NMDA受體在調(diào)節(jié)與促進(jìn)正常神經(jīng)系統(tǒng)功能，以及導(dǎo)致細(xì)胞死亡從而引起致命疾病狀態(tài)中起重要作用。已有越來(lái)越多的證據(jù)表明，給予細(xì)胞的信號(hào)的類型取決于活化的NMDA受體的位置?；罨耐挥|NMDA受體導(dǎo)致促生長(zhǎng)與存活的信號(hào)，而突觸外的NMDA受體導(dǎo)致引起細(xì)胞死亡的信號(hào)。近期研究還表明，活化的突觸NMDA受體導(dǎo)致轉(zhuǎn)錄因子CREB在轉(zhuǎn)錄調(diào)控殘基Serl33上的強(qiáng)磷酸化，并促進(jìn)CREB依賴的基因表達(dá)和神經(jīng)元存活。然而，活化的突觸外NMDA受體瞬時(shí)磷酸化CREB而不激活CREB依賴的基因表達(dá)，導(dǎo)致神經(jīng)元細(xì)胞死亡(Hardingham et al. ,2002)。因此，很少有興奮性毒性的有效治療劑來(lái)減輕其相關(guān)的神經(jīng)元病癥的癥狀。開發(fā)有效的NMDA拮抗劑作為神經(jīng)治療藥物的一個(gè)困難是許多NMDA拮抗劑還表現(xiàn)出致精神病和神經(jīng)毒性的特性。例如，MK-801(地卓西平馬來(lái)酸鹽)能夠在缺血性中風(fēng)中提供某些程度的神經(jīng)保護(hù)作用，但是與精神和不利的肌肉運(yùn)動(dòng)效果有關(guān)。因此，需要鑒定和/或開發(fā)能夠賦予NMDA突觸活性，導(dǎo)致神經(jīng)保護(hù)作用的化合物。B-淀粉樣(Αβ)是源自淀粉樣前體蛋白(APP)的裂解產(chǎn)物，其積累為細(xì)胞外斑塊或老年斑，這是神經(jīng)退行性疾病阿爾茨海默病(AD)的特征標(biāo)志。盡管AD的真實(shí)原因仍然難以捉摸，在許多報(bào)道中已經(jīng)提到A β在該疾病的引發(fā)和進(jìn)展中起作用(Hock et al.，2003)。此外，研究已經(jīng)表明Αβ是神經(jīng)毒性的(Hartman et al.，2005)，導(dǎo)致神經(jīng)元缺失和隨后的記憶喪失和認(rèn)知障礙。向原代神經(jīng)元培養(yǎng)物添加Αβ后，引發(fā)凋亡，導(dǎo)致細(xì)胞死亡(Estuset al. , 1997)。半胱天冬酶是半胱氨酸-天冬氨酸蛋白酶家族,其通過(guò)非活性蛋白酶水解加工成活性酶的順序活化來(lái)參與細(xì)胞凋亡。半胱天冬酶-3被認(rèn)為是凋亡途徑的執(zhí)行者，并且是參與淀粉樣前體蛋白的裂解以及Αβ的產(chǎn)生的主要半胱天冬酶，Αβ與阿爾茨海默病中的神經(jīng)元死亡有關(guān)。向神經(jīng)元培養(yǎng)物中外源添加Aβ啟動(dòng)半胱天冬酶-3依賴性凋亡。因此，開發(fā)針對(duì)半胱天冬酶-3活化的抑制劑是AD治療中的一種治療方法。樹突棘，來(lái)自神經(jīng)元樹突的小的膜突起，通常接收來(lái)自軸突的單突觸輸入。樹突棘充當(dāng)突觸強(qiáng)度的存儲(chǔ)位點(diǎn)并輔助傳送電信號(hào)至神經(jīng)元的細(xì)胞體。然而，棘需要在形成后成熟。未成熟的棘具有受損的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)能力，并且通常僅具有頸部而缺乏或具有非常小的“頭部”。成熟的棘具有頭部和頸部。具有強(qiáng)突觸聯(lián)系的棘通常具有大的棘頭部，其通過(guò)膜頸部(蘑菇形)與樹突連接(Yuste and Denk, 1995)。已報(bào)道海馬的CAl區(qū)以及第III層錐體層的衰老神經(jīng)元中棘密度降低。在應(yīng)激的動(dòng)物中，觀察到棘群體的整體轉(zhuǎn)變，以及前額皮質(zhì)中大棘的減少和小棘的增加(Radley et al.，2008)。棘的減少還與重度抑郁癥以及精神分裂癥有關(guān)(Law et al.，2004)。認(rèn)知障礙如孤獨(dú)癥、精神發(fā)育遲緩、脆性X綜合征、中風(fēng)和慢性酒精中毒可能是樹突棘異常的結(jié)果，尤其是涉及棘的數(shù)量和它們的成熟度(Bhatt etal. , 2009 ；von Bohlen und Halbach et al. ,2009)。 癲癇是由表現(xiàn)為痙攣的腦中神經(jīng)元過(guò)度活動(dòng)構(gòu)成的臨床現(xiàn)象(Fisher et al.，2005)。癲癇痙攣可以是強(qiáng)直性或陣攣性運(yùn)動(dòng)的形式，伴有偶發(fā)性抽搐和其它神經(jīng)病學(xué)和生理與心理癥狀。痙攣瞬時(shí)發(fā)生并且可以由于激怒發(fā)生，盡管不是必然地(Aylwar R.，2008)。在世界各地的不同人群中癲癇的發(fā)病率估計(jì)為約O. 3-0. 5%，而癲癇的患病率估計(jì)為每千人約5-10人，這使得它成為最盛行的神經(jīng)學(xué)病癥之一(Shinnar and Pellock, 2002)
癲癇通過(guò)病因?qū)W、可觀察到的痙攣活動(dòng)、腦中痙攣活動(dòng)的位置、伴隨的醫(yī)學(xué)癥狀，以及引起痙攣活動(dòng)的起始事件進(jìn)行分類。區(qū)別不同類型的痙攣的主要特征是痙攣活動(dòng)是局部性(病灶性的同義詞)的還是全面性的(Brodie et al. ,2009)。目前,有超過(guò)40種公認(rèn)的癲癇類型，它們通過(guò)疫攣類型、EEG記錄、生理表現(xiàn)、治療和預(yù)后來(lái)分類(Badawy et al.,2009年)。體內(nèi)實(shí)驗(yàn)已經(jīng)表明，在電壓和受體門控離子通道中的基因突變是多種類型的痙攣活動(dòng)的原因(Meisler M, and Keamey J. ,2005)。例如，位于 GABA 能神經(jīng)元(GABAergicneuron)的電壓門控鈉通道的失調(diào)與嬰兒嚴(yán)重肌陣攣性癲癇(SMEI)有關(guān)(Yu et al.，2009)。痙攣也可能由于創(chuàng)傷而發(fā)生，例如局部缺血、缺氧、發(fā)熱和腦炎，它們進(jìn)而導(dǎo)致神經(jīng)傳遞平衡失調(diào)(Bialer and White，2010)。神經(jīng)炎癥也與癲癇的病理生理學(xué)有關(guān)，其中細(xì)胞因子引起的炎癥反應(yīng)導(dǎo)致神經(jīng)元損傷和神經(jīng)元環(huán)境的變化，導(dǎo)致在痙攣中觀察到的活動(dòng)過(guò)度(RAVIZZA et al. ，2008)。治療癲癇的藥物是基于抗驚厥藥物。目前，有超過(guò)20種抗癲癇藥物。然而，它們已·被報(bào)告對(duì)患者有副作用，包括情緒變化、嗜睡、或步態(tài)不穩(wěn)(Schmitz，2006)。雖然新一代的抗癲癇藥物在安全性、耐受性、和控制癲癇痙攣的藥代動(dòng)力學(xué)方面有相當(dāng)大的改善，但是估計(jì)有30%的患者患有耐藥性癲癇，從而無(wú)法響應(yīng)多種藥物(Andres and Antoaneta, 2007)。新的候選藥物的開發(fā)需要提供用于控制痙攣的具有較少副作用或無(wú)副作用的替代靶點(diǎn)，并且更好的療效對(duì)于向癲癇患者提供完全的痙攣控制是必要的。因此，有必要鑒定和/或開發(fā)能夠(i)預(yù)防和/或治療CNS病癥，例如興奮性毒性、癲癇、神經(jīng)退行性疾病和神經(jīng)病理學(xué)疾病狀態(tài)；( )促進(jìn)神經(jīng)元的存活，以對(duì)抗由營(yíng)養(yǎng)斷供引起的凋亡 '及(iii)提高大腦的認(rèn)知功能的化合物。本發(fā)明滿足該需求和其它需求。發(fā)明概述在一些實(shí)施方案中，本發(fā)明提供了式Ia的化合物
RSd
ρ3 γ I P Sc
R4c .T
R4bKJR5a
p4a
(Ia)其中式Ia的基團(tuán)X是鍵或-O-;式Ia的R1是OH ;或式Ia的R2是H或0H?；蛘呤絀a的R1和R2合并成-O-。式Ia的基團(tuán)R3為C^6烷基或C^6烷基-0H。式Ia的R4a、R4b和R4c各自獨(dú)立地為H、OH、C卜6烷基、或CV6烷氧基。R5a、R5b、R5c和R5d各自獨(dú)立地為H、0H、CV6烷基、CV6烷氧基、任選地被CV6烷氧基取代的C2_6烯基、和-C (O) -CV6烷基。式I的化合物包括那些化合物，使得當(dāng)X為-O-且R1為OH時(shí)，R3為C1^烷基；R4a和R5各自獨(dú)立地為OH或C1^烷氧基；R4b為OH ；R4c為H、OH或CV6烷氧基；R5a和R5。各自為H ;并且R5b為C2_6烯基；當(dāng)X為-O-,并且R1和R2合并成-O-時(shí)，R3為C1^6烷基；R4a為C1^6烷氧基；R4b為OH ;R4。、R5\ R5c和R5d各自為H ;并且R5b為C2_6烯基；當(dāng)X為鍵，并且R1為OH時(shí)，R2、R4b、R5b和R5。各自為H ；R3為OH ；R4a和R5a各自為C1^6烷基；并且R4c和R5d各自為C1^6烷氧基；當(dāng)X為鍵并且R1和R2合并成-O-時(shí)，R3為k烷基或C^6烷基-OH ；R4a和R5a各自為CV6烷氧基；R4b為OH ；R4c為H,OH或C1^6烷氧基；R5b為H ;R5。為H或被C1^6烷氧基取代的C2_6烯基；并且R5d為H或C (O) -CV6烷基，其中當(dāng)R3為Cu烷基時(shí)，R5d為-C (O) -C1^6烷基，并且當(dāng)R3為CV6烷基-OH時(shí)，R5d為H ;并且當(dāng)X 為-0-，R1 為 0H，R2、R5a 和 R5。各自為 H，R3 為 Me，R4a 和 R5d 都是 OMe，R4b 為 0H，并且R5b為C3烯基時(shí)，R4c為OH或C卜6烷基。式Ia的化合物包括其鹽和異構(gòu)體。在其它實(shí)施方案中，本發(fā)明提供了式IIa的化合物
權(quán)利要求
1.式Ia的化合物
2.如權(quán)利要求I所述的化合物，其具有式Ib
3.如權(quán)利要求I所述的化合物，其具有式Ic
4.如權(quán)利要求I所述的化合物，其具有式Id
5.如權(quán)利要求I所述的化合物，其具有式Ie
6.如權(quán)利要求I所述的化合物，其選自
7.式IIa的化合物
8.如權(quán)利要求7所述的化合物，其具有式
9.式III的化合物
10.如權(quán)利要求9所述的化合物，其中R1為H。
11.如權(quán)利要求9所述的化合物，其中 R1 為 H; R2和R3各自為Me ;并且 下標(biāo)η為10。
12.式IVa的化合物
13.如權(quán)利要求12所述的化合物，其具有式IVb
14.式IVc的化合物
15.用于治療個(gè)體中神經(jīng)退行性疾病或神經(jīng)病理學(xué)疾病狀態(tài)的藥物組合物，所述組合物包含權(quán)利要求1-14中任一項(xiàng)所述的化合物和藥學(xué)上可接受的載體或賦形劑。
16.制備乳突果(Adelostemmagracillimum)精制級(jí)分的方法,所述方法包括 將乳突果藥草與選自甲醇和乙醇的醇接觸以形成醇提取物； 將所述醇提取與有機(jī)溶劑接觸以形成有機(jī)溶劑級(jí)分； 將所述有機(jī)溶劑級(jí)分與石油醚接觸以形成乳突果精制級(jí)分。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，其還包括 用約30%的乙醇水溶液從樹脂柱洗脫所述乳突果精制級(jí)分的第一級(jí)分； 用約60%的乙醇水溶液從所述樹脂柱洗脫第二級(jí)分；和 用約96%的乙醇水溶液從所述樹脂柱洗脫第三級(jí)分。
18.通過(guò)權(quán)利要求16所述的方法制備的乳突果(Adelostemmagracillimum)精制級(jí)分。
19.通過(guò)權(quán)利要求17所述的方法制備的乳突果(Adelostemmagracillimum)精制級(jí)分。
20.改善個(gè)體的記憶的方法,所述方法包括給予所述個(gè)體治療有效量的權(quán)利要求18或19所述的乳突果(Adelostemma gracillimum)精制級(jí)分。
21.治療有需要的個(gè)體中神經(jīng)退行性疾病或神經(jīng)病理學(xué)疾病狀態(tài)的方法，所述方法包括給予所述個(gè)體治療有效量的權(quán)利要求1-14中任一項(xiàng)所述的化合物，權(quán)利要求15所述的組合物，或權(quán)利要求18或19所述的乳突果(Adelostemma gracillimum)精制級(jí)分。
22.抑制NMDA受體活性的方法，所述方法包括將所述NMDA受體與權(quán)利要求1_14中任一項(xiàng)所述的化合物，權(quán)利要求15所述的組合物，或權(quán)利要求18或19所述的乳突果(Adelostemma gracillimum)精制級(jí)分接觸。
23.抑制β_淀粉樣肽的活性的方法，所述方法包括將所述β_淀粉樣肽與權(quán)利要求1-14中任一項(xiàng)所述的化合物，權(quán)利要求15所述的組合物，或權(quán)利要求18或19所述的乳突果(Adelostemma gracillimum)精制級(jí)分接觸。
24.治療個(gè)體中癲癇的方法，所述方法包括給予所述個(gè)體治療有效量的權(quán)利要求18或19所述的乳突果(Adelostemma gracillimum)精制級(jí)分。
全文摘要
本發(fā)明提供來(lái)自乳突果(Adelostemma gracillimum)精制級(jí)分的分離的化合物以及含有所述化合物的組合物。本發(fā)明還提供了乳突果精制級(jí)分及其提取方法。本發(fā)明還提供了所述化合物和乳突果精制級(jí)分在用于抑制NMDA受體或β-淀粉樣肽的活性，用于改善記憶和治療神經(jīng)退行性疾病、神經(jīng)病理學(xué)疾病狀態(tài)或癲癇中的用途。
文檔編號(hào)C07C31/20GK102946877SQ201180014384
公開日2013年2月27日 申請(qǐng)日期2011年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月18日
發(fā)明者葉玉如, 葉翠芬, 郭圣君 申請(qǐng)人:生物科技研究有限公司