本发明涉及药物领域，具体的，本发明涉及一种具有双亚苯基结构的姜黄素衍生物、其制备方法，以及所述化合物在制备抗肝纤维化药物中的应用。
背景技术：
1、肝纤维化是一个动态的、高度整合的分子、细胞和组织过程。早期肝纤维化可能没有明显的症状，但随着病情的进展，患者可能出现乏力、食欲不振、肝区疼痛、肝肿大、黄疸等肝脏功能减退的症状。
2、肝纤维化的主要原因是慢性肝炎病毒感染，长期酗酒，药物滥用，自身免疫疾病等因素引起的肝脏炎症反应，这些因素会导致肝脏组织损伤和修复过程中的异常纤维化反应，导致细胞外基质蛋白(ecm)的积累。肝纤维化过程，是多种细胞串扰的结果。不同细胞释放不同炎症因子，激活相关通路，促进炎症反应发生，最终导致肝纤维化。肝纤维化最重要的过程就是肝星状细胞的激活，多种细胞释放不同因子促进hsc的激活以及增殖。激活后的肝星状细胞hsc部分分化成肌成纤维细胞，分化后的肌成纤维细胞分泌细胞因子促使过量的ecm积累，另外一部分分泌炎症因子il-8、il-10、tgf-β以及细胞因子a-sma等促使肝细胞受损，进而导致肝纤维化。
3、有效的抗纤维化药物研发一直瞄准在肝纤维化的发生机制上，包括抗纤维化因子、阻断肝纤维化形成过程中的信号通路、阻断肝纤维化向肝硬化、肝癌的恶化等。现今还没有明确的抗肝纤维化的西药，目前除了病因治疗，大多数临床医生运用中药或中成药抗肝纤维化，这些方剂通常由几种具有不同或相似药效的天然草药组成，具有协同作用，可通过抗氧化、抗炎、抗hscs增殖等多种途径更好地治疗肝纤维化。
4、近年来，氧化应激与肝纤维化的关系已成为研究热点，基于抗氧化应激作用改善肝纤维的药物也成为临床研究的关键。天然产物具有稳定的疗效和较高的安全性及耐受性。因此，基于抗氧化应激改善肝纤维化的天然产物，也逐渐被发掘和研究。天然产物主要通过增强肝组织中超氧化物歧化酶、谷胱甘肽过氧化物酶的活性，降低ros的活性和丙二醛的水平，抑制nf-κb信号通路等发挥抗氧化应激作用，从而改善肝纤维化。不过，目前天然产物基于抗氧化应激作用改善肝纤维化的研究主要以动物模型为主，在后续研究应更多探索其临床应用价值，为临床使用天然产物治疗肝纤维化提供参考。目前研究较多的抗肝纤维化天然产物有生物碱类、多糖类、黄酮类、萜类等。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本发明所要解决的问题是：我们将研究重点放在通过对抗肝纤维化天然产物进行结构优化，进而获得具有全新结构的衍生物上。在保证良好的抗肝纤维化活性的基础上，着重于提高目标化合物的代谢稳定性及生物利用度，改善其成药性，开发具有自主知识产权的抗肝纤维化小分子化合物用于肝纤维化的治疗。
2、本发明采用的技术方案是：
3、一种姜黄素衍生物，结构通式如式i所示：
4、
5、其中：
6、r选自不被取代或被一个以上的取代基a取代的以下基团：c4～c10的脂肪杂环基、c3～c12的芳杂环基、c1～c10的烷基、c1～c10的烷氧基、c1～c10的烷胺基，c6～c10的芳基氧基；c4～c10的脂肪杂环基氧基、c3～c12的芳杂环基氧基；所述取代基a为卤素、羟基、氨基、硝基、氰基、c1～c5的烷基、c1～c5的烷氧基、c1-c5烷胺基、卤代的c1-c5烷基、卤代的c1-c5烷氧基、卤代的c1-c5烷胺基中的任意一种。
7、所述c4～c10的脂肪杂环基、以及c4～c10的脂肪杂环基氧基中的脂肪杂环基指单环或稠合环基团，在环中具有5-10个环原子，其中至少一个或两个原子是选自n、o、s的杂原子，其余环原子是c；这些环可以具有一条或多条双键，但这些环不具有完全共轭的π电子系统。
8、所述c3～c12的芳杂环基、以及c3～c12的芳杂环基氧基中的芳杂环基，指5-12个环原子的不饱和碳环，其中一个或多个碳被杂原子氧、氮、硫替换；芳杂芳基可以是单环，也可以是双环，即通过两个环稠合而成。
9、进一步，优选所述脂肪杂环基选自四氢吡硌、哌啶、哌嗪、吗啉、硫代吗啉、六氢吡嗪、四氢呋喃或高哌嗪；
10、优选所述芳杂环基选自噻吩、呋喃、恶唑、咪唑、噻唑、异恶唑、吡咯、吡唑、吡啶、吡嗪、哒嗪、嘧啶、苯并噻唑、苯并呋喃、吲哚、喹啉、异喹啉或嘌呤。
11、所述c6～c10的芳基氧基，其中的芳基优选苯或萘。
12、本发明所用术语“卤素”表示氟、氯、溴或碘，优选氟或氯。
13、优选的，r为以下通式之一：
14、
15、式a中，r1优选为c6～c10的芳基、c4～c10的脂肪杂环基、c3～c12的芳杂环基；
16、优选式a中的r1为c4～c10的脂肪杂环基或c3～c12的芳杂环基，更优选为吡啶基；
17、式b中，k为c1-c6亚烷基、或碳链中含有n、o或s原子的c1-c6亚烷基，所述亚烷基或式b所示的含氮杂环上的h不被取代或被一个以上的取代基r2取代；所述取代基r2为卤素、羟基、氨基、硝基、氰基、c1～c5的烷基、c1～c5的烷氧基、c1-c5烷胺基、卤代的c1-c5烷基、卤代的c1-c5烷氧基、卤代的c1-c5烷胺基中的任意一种或多种；优选取代基r2为c1-c5的烷基、c1-c5的烷氧基、c1-c5烷胺基。
18、优选式b为四氢吡硌、哌啶、哌嗪、吗啉、硫代吗啉、六氢吡嗪、四氢呋喃、高哌嗪、甲基哌嗪；更优选为吗啉或甲基哌嗪。
19、式c中，r3、r4各自独立为h、不被取代或被一个以上的取代基c取代的以下基团：c1～c10的烷基，或碳链中含有n、o或s原子的c1～c10的烷基；所述取代基c为卤素、羟基、氨基、硝基、氰基中的任意一种或多种；优选为羟基或氨基。
20、且r3、r4不同时为h；
21、优选式c中，r4为h，r3为c1～c10的烷基，所述烷基上的h不被取代或被羟基、氨基取代。
22、更优选式c中，r4为h，r3为-k3-rc，k3为c1～c10的亚烷基碳链，或碳链中含有n、o或s原子的c1～c10的亚烷基；rc为取代基c，为卤素、羟基、氨基、硝基、氰基中的任意一种；
23、更优选k3为c1～c5的烷基，rc为羟基或氨基。
24、更具体地，式i所示的姜黄素衍生物优选为式i-1～式i-5所示：
25、
26、具体的式i-1～式i-5所示化合物的化学名称分别为：
27、((1e，6e)-3，5-二氧庚-1，6-二烯-1，7-二基)双(2-甲氧基-4，1-亚苯基)双(吡啶-4-基)双(碳酸酯)；
28、((1e，6e)-3，5-二氧庚-1，6-二烯-1，7-二基)双(2-甲氧基-4，1-亚苯基)双(吗啉-4-羧酸酯)；
29、((1e，6e)-3，5-二氧杂环庚-1，6-二烯-1，7-二基)双(2-甲氧基-4，1-亚苯基)双(4-甲基哌嗪-1-羧酸酯)；
30、((1e，6e)-3，5-二氧庚-1，6-二烯-1，7-二基)双(2-甲氧基-4，1-亚苯基)双((氨基乙基)氨基甲酸酯)；
31、((1e，6e)-3，5-二氧杂环庚-1，6-二烯-1，7-二基)双(2-甲氧基-4，1-亚苯基)双((2-羟乙基)氨基甲酸酯)。
32、本发明还提供式i所示的姜黄素衍生物的制备方法，所述方法可以为下列方法之一：
33、(一)r为式a所示的取代基时，反应式如下所示
34、
35、将式1所示的化合物和r1取代的氯甲酸酯进行取代反应，制得式i-a所示的姜黄素衍生物。
36、所述取代反应一般在三乙胺的催化下进行。
37、所述式1所示的化合物、r1取代的氯甲酸酯、三乙胺的摩尔比为1:3～5:5～10。
38、所述取代反应在有机溶剂中进行，所述有机溶剂通常为四氢呋喃、苯、甲苯、氯仿、己烷、乙醚、二氯甲烷、乙酸乙酯、二甲基亚砜、四氯化碳、1,4-二氧六环、吡啶中的一种或多种；优选四氢呋喃。
39、所述有机溶剂的体积用量一般以式1所示的化合物的物质的量计为20～50ml/mmol。
40、所述取代反应的反应温度通常为0～50℃，优选0～室温。
41、反应时间优选为2～5小时。
42、取代反应结束后，反应液后处理，制得式i-a所示的姜黄素衍生物，所述反应液后处理的方法通常为：反应液蒸除溶剂，用乙酸乙酯萃取、洗涤、干燥，蒸除溶剂，柱层析纯化，制得式i-a所示的姜黄素衍生物。
43、(二)r为式b所示的取代基时，反应式如下所示
44、
45、(1)式1所示的化合物和4-硝基苯基氯甲酸酯进行取代反应，制得式3所示的化合物；
46、(2)式3所示的化合物和式4所示的含氮脂杂环进行反应，制得式i-b所示的姜黄素衍生物。
47、所述步骤(1)中，取代反应一般在三乙胺的催化下进行。
48、所述式1所示的化合物、4-硝基苯基氯甲酸酯、三乙胺的摩尔比一般为1:3～5:5～10。
49、所述步骤(1)的取代反应在有机溶剂中进行，所述有机溶剂通常为四氢呋喃、苯、甲苯、氯仿、己烷、乙醚、二氯甲烷、乙酸乙酯、二甲基亚砜、四氯化碳、1,4-二氧六环、吡啶中的一种或多种；优选四氢呋喃。
50、所述步骤(1)的有机溶剂的体积用量一般以式1所示的化合物的物质的量计为20～50ml/mmol。
51、所述取代反应的反应温度通常为0～50℃，优选0～室温。
52、反应时间优选为2～5小时。
53、取代反应结束后，反应液后处理，制得式3所示的化合物，所述反应液后处理的方法通常为：反应液蒸除溶剂，用乙酸乙酯萃取、洗涤、干燥，蒸除溶剂，制得式3所示的化合物。
54、所述步骤(2)中，反应优选在二异丙基乙胺的催化下进行。
55、所述步骤(2)中，式3所示的化合物、式4所示的含氮脂杂环、二异丙基乙胺的摩尔比通常为1:3～5:5～10。
56、所述步骤(2)的反应优选在有机溶剂中进行，所述有机溶剂通常为四氢呋喃、苯、甲苯、氯仿、己烷、乙醚、二氯甲烷、乙酸乙酯、二甲基亚砜、四氯化碳、1,4-二氧六环、吡啶中的一种或多种；优选四氢呋喃。
57、所述步骤(2)的有机溶剂的体积用量一般以式3所示的化合物的物质的量计为10～50ml/mmol。
58、所述步骤(2)的反应温度通常为0～50℃，优选室温。
59、步骤(2)的反应时间优选为1～5小时。
60、步骤(2)的反应结束后，反应液后处理，制得式i-b所示的姜黄素衍生物，所述反应液后处理的方法通常为：反应液蒸除溶剂，用柱层析纯化，制得式i-b所示的姜黄素衍生物。
61、(三)r为式c所示的取代基，且r4为h，r3为-k3-rc时，k3为c1～c10的亚烷基碳链，或碳链中含有n、o或s原子的c1～c10的亚烷基；rc为取代基c，为卤素、羟基、氨基、硝基、氰基中的任意一种；
62、反应式如下所示：
63、
64、(a)式1所示的化合物和4-硝基苯基氯甲酸酯进行取代反应，制得式3所示的化合物；
65、(b)式3所示的化合物和式5所示的tbso(叔丁基二甲基硅氧基)取代的烷基胺类化合物进行反应，制得式6所示的化合物；
66、(c)式6所示的化合物和式7所示的rc-cl进行反应，制得式i-c所示的姜黄素衍生物。
67、所述步骤(a)中，取代反应一般在三乙胺的催化下进行。
68、所述式1所示的化合物、4-硝基苯基氯甲酸酯、三乙胺的摩尔比一般为1:3～5:5～10。
69、所述步骤(1)的取代反应在有机溶剂中进行，所述有机溶剂通常为四氢呋喃、苯、甲苯、氯仿、己烷、乙醚、二氯甲烷、乙酸乙酯、二甲基亚砜、四氯化碳、1,4-二氧六环、吡啶中的一种或多种；优选四氢呋喃。
70、所述步骤(1)的有机溶剂的体积用量一般以式1所示的化合物的物质的量计为20～50ml/mmol。
71、所述取代反应的反应温度通常为0～50℃，优选0～室温。
72、反应时间优选为2～5小时。
73、取代反应结束后，反应液后处理，制得式3所示的化合物，所述反应液后处理的方法通常为：反应液蒸除溶剂，用乙酸乙酯萃取、洗涤、干燥，蒸除溶剂，制得式3所示的化合物。
74、所述步骤(b)中，反应优选在二异丙基乙胺(diea)的催化下进行。
75、所述步骤(b)中，式3所示的化合物、式5所示的tbso取代的烷基胺类化合物、二异丙基乙胺的摩尔比通常为1:1～5:5～10。
76、所述步骤(b)的反应优选在有机溶剂中进行，所述有机溶剂通常为四氢呋喃、苯、甲苯、氯仿、己烷、乙醚、二氯甲烷、乙酸乙酯、二甲基亚砜、四氯化碳、1,4-二氧六环、吡啶中的一种或多种；优选四氢呋喃。
77、所述步骤(b)的有机溶剂的体积用量一般以式3所示的化合物的物质的量计为30～100ml/mmol。
78、所述步骤(b)的反应温度通常为0～50℃，优选室温。
79、步骤(b)的反应时间优选为1～5小时。
80、步骤(b)的反应结束后，反应液后处理，制得式6所示的化合物，所述反应液后处理的方法通常为：反应液用乙酸乙酯萃取，取有机层洗涤后干燥，蒸除溶剂，用柱层析或制备型hplc纯化分离，制得式6所示的化合物。
81、所述步骤(c)中，式6所示的化合物、式7所示的rc-cl的摩尔比为1:100～200。
82、步骤(c)的反应溶剂一般为水。水的体积用量一般以式6所示的化合物的物质的量计为5～50ml/mmol。
83、所述步骤(c)的反应温度通常为0～50℃，优选室温。
84、步骤(c)的反应时间优选为10min～3小时。
85、步骤(c)的反应结束后，反应液后处理，制得式i-c所示的姜黄素衍生物，所述反应液后处理的方法通常为：反应液蒸除溶剂，用柱层析或制备型hplc(tfa条件)纯化，制得式i-c所示的姜黄素衍生物。
86、进一步，对于式i-4和i-5所示的姜黄素衍生物，制备方法优选为：
87、
88、式1所示的化合物和4-硝基苯基氯甲酸酯，在三乙胺的催化下进行取代反应，制得式3所示的化合物；式3所示的化合物和2-(叔丁基二甲基硅氧基)乙胺，在diea的催化下进行反应，制得式6-1所示的化合物；式6-1所示的化合物和乙二胺进行反应，制得式i-4所示的姜黄素衍生物；式6-1所示的化合物和醋酸反应，制得式i-5所示的姜黄素衍生物。
89、本发明还提供式i所示的姜黄素衍生物在制备治疗肝纤维化疾病药物中的应用。
90、更优选的，本发明提供式i-3或式i-5所示的姜黄素衍生物在制备治疗肝纤维化疾病药物中的应用。
91、本发明还提供一种药物组合物，所述药物组合物包括至少一种式i所示的姜黄素衍生物，或其立体异构体或可药用的盐作为活性组分。
92、更优选的，所述姜黄素衍生物如式i-3或式i-5所示。
93、所述药物组合物还可以包括一种或多种人体可接受的药用辅料，如载体或赋形剂等。
94、本发明所述的药物组合物可以制成各种药用剂型，如注射剂、冻干粉针剂、片剂、胶囊或颗粒剂等。可以采用多种给药方式，如口服、注射、吸入、植入等给药方式。优选注射给药和口服给药方式。
95、本发明的药物组合物和该组合物的各种制剂可使用常规的药用载体制备。
96、本发明还提供式i所示的姜黄素衍生物或含式i所示的姜黄素衍生物的药物组合物的药用用途。即本发明提供了式i所示的姜黄素衍生物或含有式i所示的姜黄素衍生物的药物组合物在制备治疗肝纤维化疾病药物中的用途。
97、本发明通过对姜黄素进行构效关系研究，设计并合成了一系列结构全新的衍生物，并对该类化合物进行了分子及细胞水平的抗肝纤维化活性评价。结果表明：该类化合物具有较优的抗肝纤维化活性，有望为肝纤维化治疗药物提供新选择。
98、本发明实验结果证明，与阳性对照相比，本发明中的衍生物对tgf-β诱导的lx-2细胞模型的纤维化过程具有明显的抑制作用，且以姜黄素衍生物i-3的作用最显著。姜黄素衍生物不仅能够抑制hsc的过度激活和增殖，同时能够通过抑制细胞外基质(ecm)组分的蛋白表达和部分基因转录，减少ecm的过度分泌。此外，该系列衍生物能够通过抑制金属蛋白酶组织抑制因子(timp1和timp2)的蛋白表达和促进mmp-2的蛋白表达，从而抑制其胞外基质的过度积聚，促进其降解，改善纤维化程度，最终发挥其抗肝纤维化的体外活性。研究结果为进一步探讨姜黄素及其衍生物抗肝纤维化体内活性提供了研究基础。
99、本发明化合物的合成所需原料易得，路线设计合理，反应条件温和，操作简便，适合工业化生产，具有较好的应用前景和价值。
1.一种姜黄素衍生物，结构通式如式i所示：
2.如权利要求1所述的姜黄素衍生物，其特征在于所述c4～c10的脂肪杂环基、c4～c10的脂肪杂环基氧基中的脂肪杂环基指单环或稠合环基团，在环中具有5-10个环原子，其中至少一个或两个原子是选自n、o、s的杂原子，其余环原子是c；这些环可以具有一条或多条双键，但这些环不具有完全共轭的π电子系统；
3.如权利要求1所述的姜黄素衍生物，其特征在于所述脂肪杂环基选自四氢吡硌、哌啶、哌嗪、吗啉、硫代吗啉、六氢吡嗪、四氢呋喃或高哌嗪；
4.如权利要求1所述的姜黄素衍生物，其特征在于所述式i中的r为以下通式之一：
5.如权利要求4所述的姜黄素衍生物，其特征在于式a中的r1为c4～c10的脂肪杂环基或c3～c12的芳杂环基；式b为四氢吡硌、哌啶、哌嗪、吗啉、硫代吗啉、六氢吡嗪、四氢呋喃、高哌嗪或甲基哌嗪；式c中，r4为h，r3为c1～c10的烷基，所述烷基上的h不被取代或被羟基、氨基取代。
6.如权利要求5所述的姜黄素衍生物，其特征在于式i所示的姜黄素衍生物为式i-1～式i-5所示：
7.如权利要求4所述的姜黄素衍生物的制备方法，其特征在于所述方法为下列之一：
8.一种药物组合物，其特征在于所述药物组合物包括至少一种如权利要求1～6任一项所述的姜黄素衍生物，或其立体异构体或可药用的盐作为活性组分。
9.如权利要求1～6任一项所述的姜黄素衍生物或如权利要求8所述的药物组合物在制备治疗肝纤维化疾病药物中的应用。
10.如权利要求9所述的应用，其特征在于所述姜黄素衍生物如式i-3或式i-5所示。
