新型含哌嗪的噻吩并四氫吡啶衍生物的合成及其抗血小板聚集活性

支 爽， 鄭 幗， 劉 穎， 王景陽(yáng)， 劉登科

(1. 天津工業(yè)大學(xué) a. 環(huán)境與化學(xué)工程學(xué)院; b. 天津市紡織纖維界面處理技術(shù)工程中心，天津 300160；2. 天津藥物研究院 天津市新藥設(shè)計(jì)與發(fā)現(xiàn)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津 300193)

血栓是由不同的病因和發(fā)病機(jī)制造成的血液異常凝固，其發(fā)病率逐年增高，嚴(yán)重危害人們的健康。在血栓的治療方面，噻吩并吡啶類血小板P2Y12二磷酸腺苷受體抑制劑類藥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因其療效顯著、副作用小，2009年銷售額已達(dá)80億美元。Ⅲ的抗血栓活性比Ⅱ作用更強(qiáng)，用藥個(gè)體差異小，起效也更為快速。但Ⅰ～Ⅲ均有明顯的不足：如Ⅰ可以引起中性粒細(xì)胞減少、骨髓抑制等副作用；Ⅱ用藥個(gè)體差異大，存在其抵抗性等[1]；Ⅲ導(dǎo)致患者出血傾向嚴(yán)重[2]。故尋找更加安全、有效的該類藥物已成為抗血栓藥物研究的熱點(diǎn)。

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

Scheme1

哌嗪環(huán)常常被引入許多藥物分子中，以調(diào)節(jié)脂水分配系數(shù)，和藥物的pK值[3]，從而改善藥物的生物利用度、提高藥效。本文在文獻(xiàn)[4～6]方法的基礎(chǔ)上，保留了Ⅰ～Ⅲ藥物共有的藥效基團(tuán)噻吩并四氫吡啶母核，同時(shí)，引入哌嗪類結(jié)構(gòu)，通過(guò)生物電子等排及藥物代謝原理設(shè)計(jì)并合成了8個(gè)新型的含哌嗪的噻吩并四氫吡啶類衍生物(4a～4h， Scheme 1)，并考察了它們對(duì)大鼠血小板聚集的抑制活性。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1．1 儀器與試劑

YRT-3型熔點(diǎn)儀(溫度未校正)；BRUKER AV400型核磁共振(CDCl3或DMSO-d6為溶劑，TMS為內(nèi)標(biāo))；VG ZAB-HS型質(zhì)譜；COMBI FLASH Rf200分離純化制備色譜；PAM-3型雙通道血小板聚集儀。所用試劑均為分析純。

1.2 合成

(1) 4,5,6,7-四氫噻吩并[3,2-c]吡啶(1)的合成

在反應(yīng)瓶中加入4,5,6,7-四氫噻吩并[3,2-c]吡啶的鹽酸鹽17.57 g(0.1 mol)和蒸餾水100 mL，攪拌使其溶解；冰水浴冷卻，滴加氫氧化鈉溶液至pH 9,反應(yīng)1 h。用乙酸乙酯(3×100 mL)萃取，合并有機(jī)相，用無(wú)水硫酸鈉干燥，減壓除溶得黃色油狀液體1 13.2 g(無(wú)需純化，直接投料)。

(2) 4,5,6,7-四氫噻吩并[3,2-c]吡啶乙酰氯(2)的合成

在反應(yīng)瓶中加入1 13.9 g(0.1 mol)，二氯甲烷70 mL和三乙胺15.17 g，攪拌使其溶解；于0 ℃～-10 ℃滴加氯乙酰氯16.94 g(150 mmol)的二氯甲烷(30 mL)溶液，滴畢，反應(yīng)3 h;于室溫反應(yīng)1 h。加入蒸餾水100 mL，分液，有機(jī)相用飽和食鹽水(3×50 mL)洗滌，無(wú)水硫酸鈉干燥，蒸除溶劑后經(jīng)硅膠柱層析[洗脫劑：A=V(乙酸乙酯) ∶V(石油醚)=1 ∶1]分離得淺黃色油狀液體2 16.17 g，產(chǎn)率75%。

(3) 4的合成(以4a為例)

在反應(yīng)瓶中加入2 21.5 g(0.1 mol)和乙腈100 mL，攪拌使其溶解；加入三乙胺15.17 g和4-(呋喃-2-羰基)哌嗪(3a)18.1 g(100 mmol)，回流反應(yīng)至終點(diǎn)(TLC跟蹤)。蒸干溶劑，殘余物用二氯甲烷(100 mL)溶解，飽和食鹽水(3×50 mL)洗滌，無(wú)水硫酸鈉干燥，減壓蒸除溶劑后經(jīng)硅膠柱層析(洗脫劑：A=3 ∶2)分離得黃色油狀液體1-{6,7-二氫噻吩并[3,2-c]吡啶-5(4H)-基}-2-[4-(呋喃-2-羰基)哌嗪-1-基]乙酮(4a)。

用類似的方法合成4b～4h。4a～4h的實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表1，光譜數(shù)據(jù)見表2。

表1 4的實(shí)驗(yàn)結(jié)果Table 1 Experimental results of 4

表2 4的光譜數(shù)據(jù)Table 2 Spectra data of 4

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

2 結(jié)果與討論

2．1 合成

在4的合成中，哌嗪N-取代基的吸電子能力越強(qiáng)，越降低仲胺上的電子云密度，不利于反應(yīng)的進(jìn)行。由于3f中的磺酰基較苯基、羰基、吡啶基的吸電子能力強(qiáng)，所以合成4f需要在乙腈回流的條件下才能進(jìn)行。

2．2 生物活性

取200 g～250 g的健康雄性Wistar大鼠隨機(jī)分組(設(shè)空白和Ⅰ對(duì)照組)，灌胃給藥，劑量30 mg·kg-1。對(duì)照組給等量0.5%羧甲基纖維素-Na，給藥后2 h腹腔注射40 mg·kg-1戊巴比妥鈉(1 ml·kg-1)麻醉，腹主動(dòng)脈采血，用3.8%枸櫞酸鈉抗凝，分別制備富血小板血漿(PRP)和貧血小板血漿(PPP)，測(cè)定ADP(終濃度：1.08 μmol·L-1)誘導(dǎo)的血小板最大聚集百分率，計(jì)算抑制率(表3)。由表3可見，4a,4c,4d,4e,4g和4h均有明顯抗血小板聚集作用，其中4c和4e的活性較對(duì)照藥Ⅰ強(qiáng)，抑制率分別為75.9%和67.4%。4c和4e都是鹵代苯取代的哌嗪衍生物，提示該類化合物值得進(jìn)一步研究，對(duì)構(gòu)效關(guān)系進(jìn)一步研究有積極意義。

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

與正常對(duì)照組比較；*P<0.01

3 結(jié)論

設(shè)計(jì)并合成了8個(gè)新型的含哌嗪的噻吩并四氫吡啶類衍生物(4a～4h)。他們對(duì)大鼠體內(nèi)血小板聚集均有一定的抑制活性，其中含鹵代苯基的化合物，抑制活性強(qiáng)于目前藥物噻氯匹定。

[1] Raju N C, Eikelboom J W, Hirsh J. Platelet ADP-receptor antagonists for cardiovascular disease:Past,present and future[J].Nature Clinical Practice:Cardiovascular Medicine,2008,5:766-780.

[2] Van Giezen J J J, Berntsson P, Zachrisson H,etal. Comparison of ticagrelor and thienopyridine P2Y12 binding characteristics and antithrombotic and bleeding effects in rat and dog models of thrombosis/hemostasis[J].Thrombosis Research，2009,124:565-571.

[3] 鄭虎,陳建,翁玲玲. 甾體哌嗪化合物的合成及其初步生理活性[J].中國(guó)藥物化學(xué)雜志,1998,8(4):260-264.

[4] 周云松,王平保,劉穎,等. 噻吩并四氫吡啶衍生物的合成及其抗血小板聚集活性研究[J].藥學(xué)學(xué)報(bào),2011,46(1):70-74.

[5] 成碟. 噻吩并吡啶類衍生物的設(shè)計(jì)、合成、活性評(píng)價(jià)及其藥效團(tuán)模型[D].天津:天津大學(xué),2009.

[6] 劉登科,劉穎,劉默,等. 含噻吩并吡啶的哌嗪類衍生物、其制備方法和用途[P].中國(guó),200 810 053 444.6,2008.