本发明属于生物医药,特别涉及一种新型的组蛋白去乙酰化酶6抑制剂及其制备方法和在预防和/或治疗缺血性卒中的应用。
背景技术:
1、缺血性脑卒中的主要治疗策略是再灌注。然而再灌注会进一步诱导神经炎症,过度的炎症反应会导致进一步的神经元损伤,导致缺血性脑卒中后的继发性脑损伤,导致临床预后不良。研究表明,缺血性脑卒中在脑组织内诱导的神经炎症反应主要由小胶质细胞调节。在病理状态下,小胶质细胞在维持脑的止血、介导神经炎症或神经保护中起着至关重要的作用。在脑损伤的进展过程中,分支小胶质细胞会被激活并移动到受损部位并调节免疫反应。小胶质细胞经历了与脑实质内微环境相对应的表型变化。小胶质细胞可以在梗死部位清除碎片中发挥吞噬作用。同时,小胶质细胞还可以通过分泌多种细胞因子加剧炎症反应,促进外周免疫细胞向损伤部位募集。因此,小胶质细胞是抵御脑损伤的第一道防线。此外,先前的研究表明,小胶质细胞介导的免疫反应受多种信号通路的调节。因此,更好地了解缺血性脑卒中过程中小胶质细胞的极化和调控是有必要的。然而,目前仍缺乏针对缺血性脑卒中早期脑损伤有效的药物治疗策略。因此,抗炎治疗可能具有潜在的实用性。
2、小胶质细胞是中枢神经系统中主要的免疫细胞,在调节大脑稳态中起着关键作用。为了实现这些不同的功能,小胶质细胞必须经历大量的形态和功能重编程,以满足大脑的需要。其中,选择性激活小胶质细胞m2表型可在各种急性脑损伤条件下协助组织修复,包括缺血性卒中、外伤性脑损伤、脑出血和蛛网膜下腔出血。此外,大量证据表明其在缺血性脑卒中后早期炎症反应中的重要作用。也有报道称m2小胶质细胞可以促进神经元存活,减轻脑损伤。因此,炎症反应的潜在机制对于设计针对缺血性脑卒中患者的新型抗炎治疗方法至关重要。
3、表观遗传调控和随后的基因表达或沉默是严格安排的。在所有的表观遗传调控方式中,乙酰化作为一种可逆的翻译后修饰是最关键的一种。组蛋白乙酰化酶(hats)和组蛋白去乙酰化酶(hdac)都是表观遗传调节剂,负责染色质压实和随后的基因调控。作为表观遗传学中的“擦除”酶,hdac负责将乙酰基从其底物中的赖氨酸残基上去除。因此,抑制hdac会导致组蛋白过度乙酰化,进而促进基因转录,最终产生多种生物学行为。hdac由18种酶组成,根据序列相似性、细胞定位、表达模式和酶促机制可分为4类,包括i类(hdac1、2、3和8)、ii类(iia hdac4、5、7、9和iib hdac6、10)、iii类(sirt1-7)和iv类(hdac11)。由于hdac在各种疾病的进展中起着至关重要的作用,其抑制剂的开发引起了人们的关注。越来越多的证据表明,泛型或亚型特异性hdac抑制剂(hdaci)对多种脑部疾病具有有益作用。
4、hdac6是iib类hdac的独特成员,具有两个催化结构域,主要定位于细胞质。hdac6参与多种细胞过程,如细胞运动、内吞作用、细胞迁移和自噬。越来越多的证据表明,hdac6是中枢神经系统(cns)疾病的神经保护和再生的一个有希望的靶点。有报道称,在脑缺血时可以观察到hdac6的表达升高,随后是微管运输的中断和运动蛋白水平的降低。这种基于微管的运输紊乱最终将导致线粒体功能障碍和随后的细胞死亡。此外,在脑缺血模型中,选择性敲低hdac6对缺氧和葡萄糖剥夺的皮质神经元具有神经保护作用,并恢复小胶质细胞的稳态。目前,各种hdac抑制剂已被证实对小胶质细胞介导的神经炎症具有免疫抑制作用,并在不同疾病,特别是缺血性脑卒中中显示出显著的益处。然而,hdac抑制剂的神经保护机制及其靶向小胶质细胞的潜在功能尚不清楚。
技术实现思路
1、为了克服上述现有技术的缺点与不足,本发明的首要目的在于提供一种新型的组蛋白去乙酰化酶6(hdac6)抑制剂。
2、本发明的组蛋白去乙酰化酶6抑制剂具有调节促进抗炎型小胶质细胞极化、发挥神经保护作用的活性,对缺血性脑卒中后早期脑损伤具有改善作用,是一种潜在的治疗缺血性卒中的临床应用药物。
3、本发明的另一目的在于提供一种上述组蛋白去乙酰化酶6抑制剂的制备方法。
4、本发明以4-异丙苯-1,3-二醇为基础设计合成了一种新型的组蛋白去乙酰化酶6抑制剂,通过分子结构的设计赋予了其更强的抗炎活性,且通过分子建模证明本发明抑制剂可高效选择地与hdac6的活性位点对接,从而在缺血性脑卒中治疗中发挥神经保护作用的新机制。
5、本发明的再一目的在于提供上述组蛋白去乙酰化酶6抑制剂在预防和/或治疗缺血性卒中的应用。
6、本发明的再一目的在于提供上述组蛋白去乙酰化酶6抑制剂在制备预防和/或治疗缺血性卒中药物中的应用。
7、本发明的目的通过下述方案实现:
8、第一方面,提供一种新型的组蛋白去乙酰化酶6(hdac6)抑制剂或其药学上可接受的盐,其结构式如式i所示:
9、
10、其中,r0选自氢、卤素原子、羟基、取代或未取代的c1-c20的直链或支链烷基、取代或未取代的c3-c20的环烷基、c1-c20的卤代烷基、取代或未取代的c1-c20的烃氧基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的c2-c20的含n、o和s中的一种或一种以上的杂环基或杂环芳基;
11、r1、r2分别可为苯环上的一个或以上的取代基,分别独立选自氢、卤素原子、羟基、羧基、氰基、硝基、氨基、巯基、取代或未取代的c1-c20的直链或支链烷基、取代或未取代的c3-c20的环烷基、c1-c20的卤代烷基、取代或未取代的c1-c20的烃氧基、取代或未取代的c1-c20的n-烃基取代胺基、取代或未取代的c1-c20的n,n-二烃基取代胺基、取代或未取代的c1-c20的酰基、取代或未取代的c1-c20的酰胺基、取代或未取代的c1-c20的酯基、磺酸基、取代或未取代的c1-c20的磺酰胺基、取代或未取代的c1-c20的胺基磺酰基、取代或未取代的c1-c20的磺酰氨基、取代或未取代的c1-c20的磺酰基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的c2-c20的含n、o和s中的一种或一种以上的杂环基或杂环芳基。
12、其中,上述取代的取代基分别独立选自氢、卤素、羟基、氰基、硝基、氨基、c1-c20的直链或支链烷基、c3-c20的环烷基、c1-c20的卤代烷基、c2-c20的酯基、c2-c20的烯基、c2-c20的炔基、c1-c20的烃氧基、c1-c20的烃硫基、芳基、c1-c20的n-烃基取代胺基、c1-c20的n,n-二烃基取代胺基、取代或未取代的c2-c20的含n、o和s中的一种或一种以上的杂环基或杂环芳基。
13、进一步的,r0、r1、r2中的一个或一个以上氢原子可被卤原子、氧原子、硫原子、c1-c20的直链或支链烷基、c3-c20的环烷基、c1-c20的卤代烷基、烯基、炔基、芳基、羟基、氨基、羰基、羧基、酯基、氰基、硝基、c1-c20的烃氧基、c2-c20的含n、o和s中的一种或一种以上的杂环基或杂环芳基取代。
14、进一步的,本发明的新型的组蛋白去乙酰化酶6(hdac6)抑制剂或其药学上可接受的盐,其结构式如式ⅱ所示:
15、
16、r1、r2分别可为苯环上的一个或以上的取代基,分别独立选自氢、卤素原子、羟基、羧基、氰基、硝基、氨基、巯基、取代或未取代的c1-c20的直链或支链烷基、取代或未取代的c3-c20的环烷基、c1-c20的卤代烷基、取代或未取代的c1-c20的烃氧基、取代或未取代的c1-c20的n-烃基取代胺基、取代或未取代的c1-c20的n,n-二烃基取代胺基、取代或未取代的c1-c20的酰基、取代或未取代的c1-c20的酰胺基、取代或未取代的c1-c20的酯基、磺酸基、取代或未取代的c1-c20的磺酰胺基、取代或未取代的c1-c20的胺基磺酰基、取代或未取代的c1-c20的磺酰氨基、取代或未取代的c1-c20的磺酰基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的c2-c20的含n、o和s中的一种或一种以上的杂环基或杂环芳基。
17、其中,上述取代的取代基分别独立选自氢、卤素、羟基、氰基、硝基、氨基、c1-c20的直链或支链烷基、c3-c20的环烷基、c1-c20的卤代烷基、c2-c20的酯基、c2-c20的烯基、c2-c20的炔基、c1-c20的烃氧基、c1-c20的烃硫基、芳基、c1-c20的n-烃基取代胺基、c1-c20的n,n-二烃基取代胺基、取代或未取代的c2-c20的含n、o和s中的一种或一种以上的杂环基或杂环芳基。
18、进一步的,r1、r2中的一个或一个以上氢原子可被卤原子、氧原子、硫原子、c1-c20的直链或支链烷基、c3-c20的环烷基、c1-c20的卤代烷基、烯基、炔基、芳基、羟基、氨基、羰基、羧基、酯基、氰基、硝基、c1-c20的烃氧基、c2-c20的含n、o和s中的一种或一种以上的杂环基或杂环芳基取代。
19、进一步的,本发明的新型的组蛋白去乙酰化酶6(hdac6)抑制剂或其药学上可接受的盐具有如下式ⅲ所示结构。
20、
21、本发明的组蛋白去乙酰化酶6抑制剂具有调节促进抗炎型小胶质细胞极化、发挥神经保护作用的活性,对缺血性脑卒中后早期脑损伤具有改善作用,是一种潜在的治疗缺血性卒中的临床应用药物。
22、第二方面,提供一种上述组蛋白去乙酰化酶6(hdac6)抑制剂的制备方法。
23、本发明的组蛋白去乙酰化酶6(hdac6)抑制剂或其药学上可接受的盐可通过以下路线合成得到:
24、
25、本发明以4-异丙苯-1,3-二醇为基础设计合成了一种新型的组蛋白去乙酰化酶6抑制剂,通过分子结构的设计赋予了其更强的抗炎活性,且通过分子建模证明本发明抑制剂可高效选择地与hdac6的活性位点对接,从而在缺血性脑卒中治疗中发挥神经保护作用的新机制。
26、第三方面,提供上述组蛋白去乙酰化酶6抑制剂或其药学上可接受的盐在预防和/或治疗缺血性卒中的应用。
27、本发明通过小鼠缺血性脑卒中模型研究本发明的组蛋白去乙酰化酶6抑制剂对is的影响和小胶质细胞调节的潜在机制。实验表明,本发明的组蛋白去乙酰化酶6抑制剂通过上调小胶质细胞中h3k9ac表达,促进抗炎因子il10分泌,进一步激活il10/stat3轴介导,通过il10/stat3信号通路调控小胶质细胞极化,从而改善缺血性脑卒中后的预后,发挥神经保护作用的新机制。
28、本发明的再一目的在于提供上述组蛋白去乙酰化酶6抑制剂或其药学上可接受的盐在制备预防和/或治疗缺血性卒中药物中的应用。
29、进一步的,所述药物相同或不同的分别包括治疗有效量的组蛋白去乙酰化酶6抑制剂或其药学上可接受的盐。
30、进一步的,所述的药物可采用常规方法制成各种药用剂型,这些剂型包括:片剂、糖衣片剂、薄膜衣片剂、肠溶衣片剂、胶囊剂、硬胶囊剂、软胶囊剂、口服液、口含剂、颗粒剂、冲剂、丸剂、丹剂、混悬剂、酒剂、酊剂、滴剂等口服给药的剂型及注射液等口服以外的给药剂型,如针剂等。
31、进一步的,所述的药物还可含有一种或以上药学上可接受的载体或辅料。
32、进一步的,所述的载体或辅料可包括稀释剂、粘合剂、表面活性剂、致湿剂、吸附载体、润滑剂、填充剂、崩解剂、防腐剂等。
33、第四方面,提供一种用于预防和/或治疗缺血性卒中的药物组合物,包含组蛋白去乙酰化酶6抑制剂或其药学上可接受的盐。
34、第五方面,提供上述组蛋白去乙酰化酶6抑制剂或其药学上可接受的盐在制备改善缺血性卒中预后药物中的应用。
35、本发明以4-异丙苯-1,3-二醇为基础设计合成了一种新型的组蛋白去乙酰化酶6抑制剂,其能特异性地与hdac6的活性位点对接,从而改善缺血性脑卒中后的预后,发挥神经保护作用的新机制。
36、第六方面,提供上述组蛋白去乙酰化酶6抑制剂或其药学上可接受的盐在制备预防和/或治疗神经炎症的制剂产品中的应用。
37、第七方面,提供上述组蛋白去乙酰化酶6抑制剂或其药学上可接受的盐在制备预防和/或治疗神经元变性的制剂产品中的应用。
38、与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
39、(1)本发明自主设计研制了一种新型的hdac6抑制剂,并研究其在小鼠缺血性脑卒中模型中发挥神经保护作用的新机制,该机制是通过上调小胶质细胞中h3k9ac表达,促进抗炎因子il10分泌,进一步激活il10/stat3轴介导的。
40、(2)本发明的hdac6抑制剂治疗:可有效减轻小鼠缺血性脑卒中后的脑梗死面积,改善脑梗小鼠的神经功能,缓解脑水肿;可减轻卒中后的神经元变性和凋亡;可以减轻卒中后小胶质细胞的促炎因子释放,并促进抗炎性小胶质细胞的极化;促进了小胶质细胞h3k9ac表达,促进抗炎因子il10分泌,进一步激活il10/stat3轴介导的。这些研究结果表明,本发明的hdac6抑制剂可通过il10/stat3信号通路调控小胶质细胞极化,从而改善缺血性脑卒中后的预后。
1.一种组蛋白去乙酰化酶6抑制剂或其药学上可接受的盐,其特征在于结构式如式i所示:
2.一种组蛋白去乙酰化酶6抑制剂或其药学上可接受的盐,其特征在于结构式如式ⅱ所示:
3.根据权利要求1或2所述的组蛋白去乙酰化酶6抑制剂或其药学上可接受的盐,其特征在于所述取代的取代基分别独立选自氢、卤素、羟基、氰基、硝基、氨基、c1-c20的直链或支链烷基、c3-c20的环烷基、c1-c20的卤代烷基、c2-c20的酯基、c2-c20的烯基、c2-c20的炔基、c1-c20的烃氧基、c1-c20的烃硫基、芳基、c1-c20的n-烃基取代胺基、c1-c20的n,n-二烃基取代胺基、取代或未取代的c2-c20的含n、o和s中的一种或一种以上的杂环基或杂环芳基。
4.根据权利要求1所述的组蛋白去乙酰化酶6抑制剂或其药学上可接受的盐,其特征在于r0、r1、r2中的一个或一个以上氢原子被卤原子、氧原子、硫原子、c1-c20的直链或支链烷基、c3-c20的环烷基、c1-c20的卤代烷基、烯基、炔基、芳基、羟基、氨基、羰基、羧基、酯基、氰基、硝基、c1-c20的烃氧基、c2-c20的含n、o和s中的一种或一种以上的杂环基或杂环芳基取代。
5.一种组蛋白去乙酰化酶6抑制剂或其药学上可接受的盐,其特征在于具有如下式ⅲ所示结构:
6.权利要求1-5任一项所述的组蛋白去乙酰化酶6抑制剂或其药学上可接受的盐在制备预防和/或治疗缺血性卒中药物中的应用。
7.一种用于预防和/或治疗缺血性卒中的药物组合物,其特征在于包含权利要求1-5任一项所述的组蛋白去乙酰化酶6抑制剂或其药学上可接受的盐。
8.权利要求1-5任一项所述的组蛋白去乙酰化酶6抑制剂或其药学上可接受的盐在制备改善缺血性卒中预后药物中的应用。
9.权利要求1-5任一项所述的组蛋白去乙酰化酶6抑制剂或其药学上可接受的盐在制备预防和/或治疗神经炎症的制剂产品中的应用。
10.权利要求1-5任一项所述的组蛋白去乙酰化酶6抑制剂或其药学上可接受的盐在制备预防和/或治疗神经元变性的制剂产品中的应用。
