新型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

2011-11-23 05:50王景阳刘登科
合成化学 2011年6期
关键词:哌嗪噻吩吡啶

支 爽, 郑 帼, 刘 颖, 王景阳, 刘登科

(1. 天津工业大学 a. 环境与化学工程学院; b. 天津市纺织纤维界面处理技术工程中心,天津 300160;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)

血栓是由不同的病因和发病机制造成的血液异常凝固,其发病率逐年增高,严重危害人们的健康。在血栓的治疗方面,噻吩并吡啶类血小板P2Y12二磷酸腺苷受体抑制剂类药物取得了巨大的成功,噻氯匹定(Ⅰ,1978年)、氯吡格雷(Ⅱ, 1998年)、普拉格雷(Ⅲ, 2009年)先后上市,其中Ⅱ因其疗效显著、副作用小,2009年销售额已达80亿美元。Ⅲ的抗血栓活性比Ⅱ作用更强,用药个体差异小,起效也更为快速。但Ⅰ~Ⅲ均有明显的不足:如Ⅰ可以引起中性粒细胞减少、骨髓抑制等副作用;Ⅱ用药个体差异大,存在其抵抗性等[1];Ⅲ导致患者出血倾向严重[2]。故寻找更加安全、有效的该类药物已成为抗血栓药物研究的热点。

CompabcdefghAr OO -OO - F3C- N-Cl -Cl SO O - N-F3CCl N-F3C

Scheme1

哌嗪环常常被引入许多药物分子中,以调节脂水分配系数,和药物的pK值[3],从而改善药物的生物利用度、提高药效。本文在文献[4~6]方法的基础上,保留了Ⅰ~Ⅲ药物共有的药效基团噻吩并四氢吡啶母核,同时,引入哌嗪类结构,通过生物电子等排及药物代谢原理设计并合成了8个新型的含哌嗪的噻吩并四氢吡啶类衍生物(4a~4h, Scheme 1),并考察了它们对大鼠血小板聚集的抑制活性。

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(CDCl3或DMSO-d6为溶剂,TMS为内标);VG ZAB-HS型质谱;COMBI FLASH Rf200分离纯化制备色谱;PAM-3型双通道血小板聚集仪。所用试剂均为分析纯。

1.2 合成

(1) 4,5,6,7-四氢噻吩并[3,2-c]吡啶(1)的合成

在反应瓶中加入4,5,6,7-四氢噻吩并[3,2-c]吡啶的盐酸盐17.57 g(0.1 mol)和蒸馏水100 mL,搅拌使其溶解;冰水浴冷却,滴加氢氧化钠溶液至pH 9,反应1 h。用乙酸乙酯(3×100 mL)萃取,合并有机相,用无水硫酸钠干燥,减压除溶得黄色油状液体1 13.2 g(无需纯化,直接投料)。

(2) 4,5,6,7-四氢噻吩并[3,2-c]吡啶乙酰氯(2)的合成

在反应瓶中加入1 13.9 g(0.1 mol),二氯甲烷70 mL和三乙胺15.17 g,搅拌使其溶解;于0 ℃~-10 ℃滴加氯乙酰氯16.94 g(150 mmol)的二氯甲烷(30 mL)溶液,滴毕,反应3 h;于室温反应1 h。加入蒸馏水100 mL,分液,有机相用饱和食盐水(3×50 mL)洗涤,无水硫酸钠干燥,蒸除溶剂后经硅胶柱层析[洗脱剂:A=V(乙酸乙酯) ∶V(石油醚)=1 ∶1]分离得浅黄色油状液体2 16.17 g,产率75%。

(3) 4的合成(以4a为例)

在反应瓶中加入2 21.5 g(0.1 mol)和乙腈100 mL,搅拌使其溶解;加入三乙胺15.17 g和4-(呋喃-2-羰基)哌嗪(3a)18.1 g(100 mmol),回流反应至终点(TLC跟踪)。蒸干溶剂,残余物用二氯甲烷(100 mL)溶解,饱和食盐水(3×50 mL)洗涤,无水硫酸钠干燥,减压蒸除溶剂后经硅胶柱层析(洗脱剂:A=3 ∶2)分离得黄色油状液体1-{6,7-二氢噻吩并[3,2-c]吡啶-5(4H)-基}-2-[4-(呋喃-2-羰基)哌嗪-1-基]乙酮(4a)。

用类似的方法合成4b~4h。4a~4h的实验结果见表1,光谱数据见表2。

表1 4的实验结果Table 1 Experimental results of 4

表2 4的光谱数据Table 2 Spectra data of 4

*m/z: {[M+H]+}

2 结果与讨论

2.1 合成

在4的合成中,哌嗪N-取代基的吸电子能力越强,越降低仲胺上的电子云密度,不利于反应的进行。由于3f中的磺酰基较苯基、羰基、吡啶基的吸电子能力强,所以合成4f需要在乙腈回流的条件下才能进行。

2.2 生物活性

取200 g~250 g的健康雄性Wistar大鼠随机分组(设空白和Ⅰ对照组),灌胃给药,剂量30 mg·kg-1。对照组给等量0.5%羧甲基纤维素-Na,给药后2 h腹腔注射40 mg·kg-1戊巴比妥钠(1 ml·kg-1)麻醉,腹主动脉采血,用3.8%枸橼酸钠抗凝,分别制备富血小板血浆(PRP)和贫血小板血浆(PPP),测定ADP(终浓度:1.08 μmol·L-1)诱导的血小板最大聚集百分率,计算抑制率(表3)。由表3可见,4a,4c,4d,4e,4g和4h均有明显抗血小板聚集作用,其中4c和4e的活性较对照药Ⅰ强,抑制率分别为75.9%和67.4%。4c和4e都是卤代苯取代的哌嗪衍生物,提示该类化合物值得进一步研究,对构效关系进一步研究有积极意义。

表3 4的抗血小板活性Table 3 Anti-platelet activity of 4

与正常对照组比较;*P<0.01

3 结论

设计并合成了8个新型的含哌嗪的噻吩并四氢吡啶类衍生物(4a~4h)。他们对大鼠体内血小板聚集均有一定的抑制活性,其中含卤代苯基的化合物,抑制活性强于目前药物噻氯匹定。

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