專利名稱：：二縮(5-羥甲基糠醛)及其合成方法及其醫(yī)藥用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及二縮(5-羥甲基糠醛)及其合成方法及其在制備免疫增強藥物中的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
：5-羥甲基糠醛(5-hydroxymethyl-2-fbrfliral，簡稱5-HMF)是糖的熱解產(chǎn)物，廣泛存在于各類含糖藥品和食品的生產(chǎn)和貯存過程中，據(jù)文獻報道5-HMF是一個氧化左旋多巴的非競爭抑制劑，并且引入不同取代基團的其藥效也相應(yīng)改變；5-HMF能抑制甘草次酸氧化為3-脫氫甘草次酸，增加甘草酸在體內(nèi)的吸收，從而促進甘草酸和甘草次酸的抑制腫瘤、抗炎、降低血中膽固醇的作用；5-HMF對于黑腹果蠅幼蟲有殺蟲作用；5-HMF能直接導致結(jié)腸小囊異常生長，并呈劑量依賴性；5-HMF口服給藥可改善腦缺血再灌注引起的學習記憶障礙,其機制可能與恢復腦組織清除自由基的酶活力抗自由基損傷有關(guān)。此外5-HMF還具有抗心肌缺血作用、抗氧化作用、C^+拮抗活性、改善血液流變性作用等藥理活性。有文獻報道5-HMF具有一定的基因毒性，對人體橫紋肌和內(nèi)臟有毒副作用，但也有大量文獻報道5-HMF并不具有某些毒副作用，5-HMF雖能使正常細胞內(nèi)谷胱甘肽活性受到一定影響,但遠遠不會給人體造成嚴重的損害。現(xiàn)有5-HMF醫(yī)藥用途相關(guān)專利5項序號申請?zhí)?br>專利名稱：103146245.65-羥甲基糠醛類用于制備神經(jīng)系統(tǒng)用藥的用途5-羥甲基糠醛在制備防治神經(jīng)退行性疾病和認知損害202153732.1的藥品和保健品中的用途3200510075356.25-羥甲基糠醛的藥物用途4200710023504.55-羥甲基糠醛在制備保護血管內(nèi)皮細胞藥物中的應(yīng)用5200810224039.65-羥甲基糠醛的制備方法目前未見到有關(guān)二縮(5-羥甲基糠醛)化合物及其合成方法及其藥物用途的報道，該化合物屬于新化合物，屬于首次合成；該化合物的新的藥物用途屬首次發(fā)現(xiàn)。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供一種二縮(5-羥甲基糠醛)及其合成方法及其醫(yī)藥用途。一種如下式的二縮(5-羥甲基糠醛)其化學名稱為二縮(5-羥甲基糠醛)[Dimer(5-methylol-furfUm1)]。白色針晶(丙酮)，mp.l80182。C,溶于丙酮、甲醇。因該化合物為新化合物，是以5-HMF為原料經(jīng)過合成方法得到，其結(jié)構(gòu)特征兩分子5-HMF經(jīng)聚合反應(yīng)生成的含兩個呋喃環(huán)的二縮(5-羥甲基糠醛)。本發(fā)明的目的還在于利用5-HMF為前體，經(jīng)過羰基親核加成等有機合成方法，制備一種具有較強生物活性的新物質(zhì)。為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采取的合成方法是通過將5-HMF溶解在二甲基亞砜中，用酸調(diào)節(jié)pH為3.0-4.0，在攪拌條件下提高反應(yīng)溫度至115'C125'C加熱回流3小時，14(TC加熱回流2小時，冷卻后，用0.1M堿液調(diào)節(jié)pH為7.0，過濾，濾液濃縮至干，得粗二縮(5-羥甲基糠醛)。反應(yīng)式如下CHO5-HMF-methylol-furfural-5-furfural-methanolDimer(5-methyloI-furfural)本發(fā)明調(diào)節(jié)酸性使用的酸為濃硫酸或?qū)妆交撬?。本發(fā)明堿液采用NaOH、Na2C03或KOH堿溶液。二縮(5-羥甲基糠醛)的純化取粗二縮(5-羥甲基糠醛)進行硅膠柱層析，經(jīng)丙酮反復重結(jié)晶，得純二縮(5-羥甲基糠醛)，產(chǎn)率72~77%。反應(yīng)條件的選擇使用的有機溶劑既要對5-HMF溶解度好又要沸點高，故選擇二甲基亞砜為反應(yīng)的溶劑，調(diào)節(jié)酸性使用的酸可以為濃硫酸或?qū)妆交撬?；堿液優(yōu)選采用0.1MNaOH水溶液。本發(fā)明二縮(5-羥甲基糠醛)在制備免疫增強藥物中的應(yīng)用。當本發(fā)明用于制備免疫增強的藥物時，口服或胃腸外給藥均是安全的，在口服情況下，其可以任何常規(guī)形式給藥，如顆粒劑、片劑、膠囊劑、丸劑、糖漿劑、口服溶液劑、口服乳劑等當該藥物腸胃外給藥時，可采取任何常規(guī)形式，例如注射劑如靜脈內(nèi)注射、軟膏劑、經(jīng)皮給藥、吸入劑等。本發(fā)明制備免疫增強的藥物是由有效成分單體或有效成分與固體或液體的賦形劑一起構(gòu)成的，這里使用的固體或液體的賦形劑在本領(lǐng)域是眾所周知的，下面舉幾個具體例子，散劑是內(nèi)服的粉末劑，它的賦形劑有乳糖、淀粉、漿糊精、碳酸麪、合成或天然硫酸鋁、氧化鎂、硬脂酸鎂，碳酸氫鈉、干燥酵母等；溶液劑的賦形劑有水、甘油、1，2-丙二醇、單糖漿、乙醇、乙二醇、聚乙二醇、山梨糖醇等；軟膏劑的賦形劑可以使用脂油，含水羊毛脂、凡士林、甘油、蜂臘、木臘、液體石臘、樹脂、高級臘等組合成的疏水劑或親水劑。本發(fā)明的有益效果在于，新化合物二縮(5-羥甲基糠醛)可用于制備免疫增強的藥物，具有療效顯著的特點。有效物質(zhì)的劑量可以根據(jù)服用方式，病人的年齡和體重及病情嚴重程度和其它類似的因素而改變，口服量為5.010.0mg/kg，每日二次服用注射5.07.5mg/kg,每日一次。本發(fā)明可通過以下免疫增強試驗例進一步說明。1、材料與方法1.1主要儀器751-GW型分光光度計(上海分析儀器廠)；Nikon生物學顯微鏡(南京江南光電集團新興光學儀器有限公司)；電子天平(上海民僑精密儀器有限公司)；800型離心沉淀機(上海手術(shù)器械廠)；細胞計數(shù)板。1.2實驗動物昆明種小白鼠，體重20士2g，購自吉林大學實驗動物詞養(yǎng)中心，動物質(zhì)量合格證編號0012254，共48只，雌雄各半。均飼喂顆粒飼料，按實驗動物飼養(yǎng)方法詞養(yǎng)，預試2d后，進入正試期。1.3實驗藥物二縮(5-羥甲基糠醛)再生醫(yī)學科學研究所新藥研究室提供，批號081012;松杉靈芝口服液由長白山制藥股份有限公司生產(chǎn)，批號080301;環(huán)磷酰胺江蘇恒瑞醫(yī)藥股份有限公司生產(chǎn)，批號08052021。1.4主要試劑(1)ACP試劑盒(南京建成生物工程研究所產(chǎn)品)(2)1%淀粉溶液由本實驗室配制。(3)PBS緩沖液由本實驗室配制。1.5試驗步驟A:實驗動物分組及處理將小鼠隨機分為6組，分別為空白對照組、模型組、陽性藥組、實驗藥高、中、低劑量組。每組8只(雌雄各半)，分籠飼養(yǎng)，實驗周期為17天?？瞻讓φ战M每天正常進食，實驗開始后分別在第3d、6d、9d、12d、15d腹腔注射生理鹽水0.2ml.，其余各組都在同一時間腹腔注射0.2ml環(huán)磷酰胺(50mg/kg)造成小鼠免疫抑制。模型組每天灌胃0.2ml生理鹽水，陽性藥組每天灌胃0.2ml松杉靈芝口服液(0.05ml/20g)，實驗藥組分別按照12.5mg/kg，25mg/kg，50mg/kg三個劑量灌胃二縮(5-羥甲基糠醛)。連續(xù)灌胃15天。每隔三天稱一次體重，根據(jù)實時體重調(diào)整注射量及灌胃B:樣本采集第15d，小鼠腹腔注射P/。支鏈淀粉溶液lmL/只。第17d，稱其體重后脫臼法處死小鼠，腹腔注射PBS液5mL/只，輕揉2min。75%酒精浸泡消毒10s，無菌打開腹腔，收集腹腔巨噬細胞。1000rpm離心10min后進行細胞記數(shù)，取4xl(^個細胞，重懸于100pL無菌雙蒸水中，-30°C3(TC反復凍融6次，制成破碎細胞懸液，用于ACP活性的檢測，結(jié)果以U表示。取巨噬細胞后，立即剖取小鼠的脾臟與胸腺，稱其濕重(mg)。并做好記錄。C:指標測定按試劑盒說明操作進行，反應(yīng)完成后，取100nL的測定樣、酚標準液(0.1mg/mL)、雙蒸水(空白樣)，分別加入0.5mL的緩沖液與0.5mL的基質(zhì)液，充分混勻，37。C水浴30min。加入l.OmL的堿液與1.5mL的顯色劑，立即混勻，靜置10min。492nm，lcm光徑，空白樣調(diào)零，比色測定各管吸光度。用751—GW型分光光度計(520nm)比色測定各管吸光度。100ml細胞懸液(4xl0"個細胞)在37t:與基質(zhì)作用30min產(chǎn)生1mg酚為1個單位。計算公式ACP(U/100ml)=||2^§fx標準管含酚量(O.lmg/mlxO.lml)x=標準菅吸光度0.1ml測定管吸光度標準管吸光度脾臟系數(shù)(mg/Kg)^卑臟重量(mg)+體重(g);胸腺系數(shù)(mg/Kg"胸腺重量(mg)+體重(g)2、結(jié)果與分析2.1二縮(5-羥甲基糠醇)對免疫抑制小鼠胸腺和脾臟的作用處死小鼠之前，稱其體重，在取出巨噬細胞后立即將其解剖，摘取胸腺和脾臟，用生理鹽水洗凈后稱其重量，分別計算出每組小鼠的胸腺系數(shù)和脾臟系數(shù)，求出平均值和標準差，試驗結(jié)果見表l。表1二縮(5-羥甲基糠醛)對免疫抑制小鼠脾臟指數(shù)和胸腺指數(shù)的影響動物數(shù)劑量脾臟指數(shù)胸腺指數(shù)組另lj(n)(mg/kg)(mg/kg)空白組8----5.48±0.65**2.45±0.4廣*模型組8----4.21±0.541.51±0.29松杉靈芝組85.0ml/kg5.13±0.69*2.18±0.29***二縮(5-羥甲基糠醛)812.5mg/kg4.81±0.682.09±0.70'二縮(5-羥甲基糠醛)825.0mg/kg4.94±0.57*1.93±0.44*二縮(5-羥甲基糠醛)850.0mg/kg5.15±0.42**2.25±0.39***與模型組比較，><0.05;"P〈0.01;*"尸<0.001由上表可見，模型組動物的胸腺指數(shù)和脾臟指數(shù)均明顯低于空白對照組(P〈0.01),說明環(huán)磷酰胺對小鼠的免疫器官的發(fā)育造成了破壞作用，動物模型比較成功。二縮(5-羥甲基糠醛)低劑量無明顯改善，二縮(5-羥甲基糠醛)中、高劑量組對受抑制的脾臟的發(fā)育都有明顯的改善作用，尤以二縮(5-羥甲基糠醛)高劑量組最明顯(PO.01);而對于受破壞的胸腺來說，三個劑量組均有明顯改善作用，高劑量組效果極明顯(P〈0.001)。2.2二縮(5-羥甲基糠醛)對免疫抑制小鼠ACP活力的作用取得相同數(shù)量小鼠的腹腔巨噬細胞，應(yīng)用試劑盒測得巨噬細胞酸性磷酸酶活力(用U/100ml)表示，每組動物取平均值和標準差，試驗結(jié)果見表2。表2二縮(5-羥甲基糠醛)對免疫抑制小鼠ACP酶活力的影響_<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>與模型組比較，PO.05;戶O.01;PO.001由上表可見，小鼠腹腔注射環(huán)磷酰胺后，巨噬細胞ACP酶活力極其顯著低于空白對照組(PO.OOl)，二縮(5-羥甲基糠醛)三個劑量組巨噬細胞ACP酶活力均增強，其中中劑量組調(diào)節(jié)作用較強(PO.Ol)。3、討論本實驗的研究中，小鼠間隔2天連續(xù)5次腹腔注射50mg/kg的環(huán)磷酰胺后，小鼠的外觀形態(tài)、活動能力、皮毛狀況還有體重方面都明顯低于空白組小鼠。實驗后發(fā)現(xiàn)，模型組小鼠的巨噬細胞酸性磷酸酶(ACP)活力、胸腺指數(shù)和脾臟指數(shù)也都明顯低于空白對照組，表明造模是成功的。給予免疫低下小鼠灌服不同劑量的二縮(5-羥甲基糠醛)，三個劑量組都能不同程度地改善ACP酶活力和受損傷的免疫器官，但量效關(guān)系不夠明顯。二縮(5-羥甲基糠醛)雖然能夠在一定程度上改善免疫低下小鼠的免疫水平，但是還是遠未能達到不造模的空白組水平，三個劑量組中高劑量組的活性最強，提示如果提高二縮(5-羥甲基糠醛)的給藥劑量，活性是否會更強有待進一步研究?？傊?，以上試驗結(jié)果表明二縮(5-羥甲基糠醛)具有提高化療引起的免疫損傷小鼠的胸腺指數(shù)、脾臟指數(shù)及ACP酶活力的作用。圖1本發(fā)明二縮(5-羥甲基糠醛)氫譜圖2本發(fā)明二縮(5-羥甲基糠醛)碳譜圖3本發(fā)明二縮(5-羥甲基糠醛)HMBC譜圖4本發(fā)明二縮(5-羥甲基糠醛)HMBC譜的主要相關(guān)信號圖。具體實施例方式實施例1:a、合成方法，通過將5-HMF溶解在二甲基亞砜中，用對甲苯磺酸調(diào)節(jié)為pH為3.0，在攪拌條件下提高反應(yīng)溫度至115"C加熱回流3小時，140。C加熱回流2小時，冷卻后，用O.lMNaOH堿液調(diào)節(jié)pH為7.0，過濾，濾液濃縮至干，得粗二縮(5-羥甲基糠醛)。b、二縮(5-羥甲基糠醛)的純化取粗二縮(5-羥甲基糠醛)進行硅膠柱層析，經(jīng)丙酮重結(jié)晶2次，得純二縮(5-羥甲基糠醛)，產(chǎn)率72%。二縮(5-羥甲基糠醛)的結(jié)構(gòu)鑒定白色針晶(丙酮)，溶于丙酮、甲醇。'H-NMR(500MHz，CDCl3)譜中，低場給出36.29(1H，m)、6.28(1H，m)2個芳氫信號，35.29(2H，m)為連氧碳上的叔氫信號，M.42-4.35(2H，m)為連氧碳上亞甲基質(zhì)子信號。氫譜見附圖1。DEPTQSP(125.8MHz，CDCl3)譜，給出6組碳信號，其中<5152.8、152.7為季碳信號，5111.3、110.3、99.2為叔碳信號，恥4.3為連氧仲碳信號。結(jié)合iH-NMR譜數(shù)據(jù)，初步確定該化合物具有對稱結(jié)構(gòu)。碳譜見附圖2。將該化合物的BC-NMR譜數(shù)據(jù)與文獻報道的5-羥甲基糠醛(相婷，吳立軍，林瑞紅，等.西南忍冬化學成分的結(jié)構(gòu)鑒定II[J].中國藥物化學雜志，1999,9(1):48-49.)比較，結(jié)果見表3。表3二縮(5-羥甲基糠醛)與5-羥甲基糠醛的。C-NMR譜數(shù)據(jù)比較<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>從表中發(fā)現(xiàn)，5-羥甲基糠醛C-2、C-4和C:0化學位移發(fā)生了明顯變化，說明5-羥甲基糠醛C-2和C=0位連有其它基團，但是在DEPTQSP并沒有發(fā)現(xiàn)其它碳信號的存在，因此推斷可能產(chǎn)生了自身聚合物。在HMBC譜中，可見恥.29與(5152.8、152.7、111.3存在相關(guān)信號，與(5152.8、152.7、110.3、64.3存在相關(guān)信號，35.29與3152.8、110.3、64.3存在相關(guān)信號，34.42、4.35與(5152.7、111.3、99.2存在相關(guān)信號，HMBC譜見附圖3，HMBC譜的主要相關(guān)信號見圖4。綜合波譜解析，確定該化合物為二縮(5-羥甲基糠醛)?；瘜W結(jié)構(gòu)式如下。經(jīng)ScienceFinder檢索未發(fā)現(xiàn)有關(guān)該化合物的文獻報道，為一新化合物。實施例2a、半合成方法，通過將5-HMF溶解在二甲基亞砜中，用對甲苯磺酸調(diào)節(jié)pH為3.5，在攪拌條件下提高反應(yīng)溫度至125t:加熱回流3小時，140'C加熱回流2小時，冷卻后，用0.1MNaOH堿液調(diào)節(jié)pH為7.0，過濾，濾液濃縮至干，得粗二縮(5-羥甲基糠醛)。b、二縮(5-羥甲基糠醛)的純化取粗二縮(5-羥甲基糠醛)進行硅膠柱層析，丙酮重結(jié)晶，得純二縮(5-羥甲基糠醛)，產(chǎn)率77%。實施例3a、半合成方法，通過將5-HMF溶解在二甲基亞砜中，滴加濃硫酸調(diào)節(jié)pH為4.0，在攪拌條件下提高反應(yīng)溫度至12(TC加熱回流3小時，140"加熱回流2小時，冷卻后，用O.lMNaOH堿液調(diào)節(jié)pH為7.0，過濾，濾液濃縮至干，得粗二縮(5-羥甲基糠醛)。b、二縮(5-羥甲基糠醛)的純化取粗二縮(5-羥甲基糠醛)進行硅膠柱層析，經(jīng)丙酮重結(jié)晶，得純二縮(5-羥甲基糠醛)，產(chǎn)率75%。實施例4a、半合成方法，通過將5-HMF溶解在二甲基亞砜中，滴加濃硫酸調(diào)節(jié)pH為4.0，在攪拌條件下提高反應(yīng)溫度至12(TC加熱回流3小時，140'C加熱回流2小時，冷卻后，用O.lMKOH堿液調(diào)節(jié)pH為7.0，過濾，濾液濃縮至干，得粗二縮(5-羥甲基糠醛)。b、二縮(5-羥甲基糠醛)的純化取粗二縮(5-羥甲基糠醛)進行硅膠柱層析，經(jīng)丙酮重結(jié)晶，得純二縮(5-羥甲基糠醛)，產(chǎn)率75%。實施例5a、半合成方法，通過將5-HMF溶解在二甲基亞砜中，滴加濃硫酸調(diào)節(jié)pH為4.0，在攪拌條件下提高反應(yīng)溫度至120'C加熱回流3小時，140。C加熱回流2小時，冷卻后，用0.1MNa2C03堿液調(diào)節(jié)pH為7.0，過濾，濾液濃縮至干，得粗二縮(5-羥甲基糠醛)。b、二縮(5-羥甲基糠醛)的純化取粗二縮(5-羥甲基糠醛)進行硅膠柱層析，經(jīng)丙酮重結(jié)晶，得純二縮(5-羥甲基糠醛)，產(chǎn)率75%。制備藥劑的實施例1二縮(5-輕甲基糠醛)5g，加入1，2-丙二醇1000ml，混合后裝入1000支安瓶中，每支lml，含二縮(5-羥甲基糠醛)5mg。制備藥劑的實施例2二縮(5-羥甲基糠醛)10.0g,藥用淀粉240g，二者充分混合，裝膠囊，制成1000粒膠囊，每粒重0.25g，含二縮(5-羥甲基糠醛)10mg。權(quán)利要求1、一種如下式的二縮(5-羥甲基糠醛)其化學名稱為二縮(5-羥甲基糠醛)[Dimer(5-methylol-furfural)]。2、一種二縮(5-羥甲基糠醛)的合成方法其特征在于通過將5-HMF溶解在二甲基亞砜中，用酸調(diào)節(jié)pH為3.0-4.0，在攪拌條件下提高反應(yīng)溫度至115。C125X:加熱回流3小時，14(TC加熱回流2小時，冷卻后，用0.1M堿液調(diào)節(jié)pH為7.0，過濾，濾液濃縮至干，得粗二縮(5-羥甲基糠醛)。3、根據(jù)權(quán)利要求2所述的二縮(5-羥甲基糠醛)的合成方法，其特征在于:還包括二縮(5-羥甲基糠醛)的純化取粗二縮(5-羥甲基糠醛)進行硅膠柱層析，再用丙酮反復重結(jié)晶，得純二縮(5-羥甲基糠醛)。4、根據(jù)權(quán)利要求2所述的二縮(5-羥甲基糠醛)的合成方法，其特征在于:調(diào)節(jié)酸性使用的酸為濃硫酸或?qū)妆交撬帷?、根據(jù)權(quán)利要求2所述的二縮(5-羥甲基糠醛)的合成方法，其特征在于:堿液采用NaOH、Na2C03或KOH堿溶液。6、如權(quán)利要求1所述的二縮(5-羥甲基糠醛)在制備免疫增強藥物中的應(yīng)用。全文摘要本發(fā)明涉及二縮(5-羥甲基糠醛)及其合成方法及其醫(yī)藥用途。屬于新化合物及其合成方法及其藥物用途。通過將5-HMF溶解在二甲基亞砜中，用酸調(diào)節(jié)pH為3.0-4.0，在攪拌條件下提高反應(yīng)溫度至115℃～125℃加熱回流3小時，140℃加熱回流2小時，冷卻后，用0.1M堿液調(diào)節(jié)pH為7.0，過濾，濾液濃縮至干，得粗二縮(5-羥甲基糠醛)，產(chǎn)率達70％以上。二縮(5-羥甲基糠醛)在制備免疫增強藥物中有著廣泛的藥物用途。文檔編號A61K31/357GK101544654SQ200910066910公開日2009年9月30日申請日期2009年5月6日優(yōu)先權(quán)日2009年5月6日發(fā)明者劉金平,丹盧,李平亞,李海軍申請人:吉林大學