本發(fā)明屬于藥物技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種川芎嗪硝酮衍生物及其藥物組合物在預防和治療糖尿病并發(fā)癥疾病中的應用。

背景技術(shù)：

糖尿病是一種由于胰島素分泌缺陷或胰島素作用障礙所致的以高血糖為特征的代謝性疾病。持續(xù)高血糖與長期代謝紊亂等可導致全身組織器官，特別是眼、腎、心血管及神經(jīng)系統(tǒng)的損害及其功能障礙和衰竭，嚴重者可引起失水，電解質(zhì)紊亂和酸堿平衡失調(diào)等急性并發(fā)癥酮癥酸中毒和高滲昏迷。

糖尿病腎病(diabetickidneydisease,dkd)是糖尿病最主要的微血管并發(fā)癥之一，臨床特征為蛋白尿，漸進性腎功能損害，高血壓，水腫，晚期出現(xiàn)嚴重腎功能衰竭。dkd是目前引起終末期腎病的首要原因，約有30％～40％的糖尿病患者患有腎病。據(jù)idf報道，2013年全球糖尿病患病率3.82億人，25年內(nèi)將增長到5.92億人。

迄今為止，dkd發(fā)生發(fā)展的機制尚未完全明確。但目前認為，dkd的發(fā)病機制與糖代謝紊亂及由此所致的非酶糖化、多元醇通路激活、蛋白激酶c激活，脂代謝紊亂、高血壓所致的腎血流動力學改變、氧化應激、血管活性物質(zhì)及細胞因子、遺傳等因素有關(guān)。文獻報道線粒體是細胞內(nèi)活性氧自由基(ros)的主要來源和內(nèi)源性凋亡途徑的重要參與者，其ros過度合成可能是糖尿病及其并發(fā)癥發(fā)病機制中的始動環(huán)節(jié)，阻斷或清除ros能夠減輕糖尿病腎病導致的尿蛋白排泄率增加、腎小球硬化及腎小管間質(zhì)纖維化等(michaelbrownlee，nature,2001,414:813-820)。

糖尿病性眼病也是常見的糖尿病并發(fā)癥之一。在糖尿病患病過程中，糖尿病患者的眼睛的大部分組織都受到影響，從而產(chǎn)生不同程度的和不同癥狀的眼部病變。糖尿病所致的眼病，主要有視網(wǎng)膜病變、白內(nèi)障和青光眼等。

川芎嗪(tetramethylpyrazine)是傳統(tǒng)中藥川芎的主要活性成分之一，臨床上廣泛用于治療心腦血管、腎臟、視網(wǎng)膜、視神經(jīng)缺血性眼病等疾病。既往研究證實，川芎嗪具有抗血栓、抗缺血再灌注、保護心腦血管系統(tǒng)、保肝、腎等多方面藥理活性[中國現(xiàn)代中藥,2016,18(10):1364-1370]。川芎嗪結(jié)構(gòu)如下：

川芎嗪可以通過抗細胞凋亡、抗炎、抗氧化等途徑發(fā)揮腎臟組織細胞保護作用，從而減輕腎臟的功能性損傷。yang等[phytomedicine,2011,18(13):1148-1152]通過鏈脲霉素誘導的大鼠糖尿病腎病模型研究顯示，川芎嗪能夠顯著改善腎功能，下調(diào)糖尿病腎病大鼠的血糖和尿蛋白排除率，其作用機理可能與川芎嗪下調(diào)腎臟組織中的vegf有關(guān)。gong等[archivesoftoxicology,2015,89(7):1057-1070]證明川芎嗪對亞砷酸鈉誘導的人腎臟近曲小管細胞損傷同樣具有保護活性，其機制與抑制ros的產(chǎn)生，增加gsh水平，提高細胞色素c氧化酶活性，恢復線粒體膜電位，改善線粒體功能紊亂及降低β-catenin、nf-κb、p38mapk、tnf-α、cox-2的蛋白表達，從而阻斷細胞凋亡有關(guān)。同時，gong的另外一篇關(guān)于川芎嗪的研究中[amjnephrol,2013,37(3):199-207]，同樣證實川芎嗪能夠通過抑制p38mapk蛋白表達，發(fā)揮對造影劑誘導的腎臟損傷模型的保護作用。

臨床研究顯示川芎嗪對糖尿病腎病有一定的治療作用，且具有較高的安全性。楊林等[chinesejournalofinformationontcm,2011,18(8):26-29]對川芎嗪注射液治療糖尿病腎病的臨床研究進行系統(tǒng)評價，結(jié)果顯示，在與常規(guī)治療組對比時，聯(lián)合應用川芎嗪可降低糖尿病腎病患者24h尿清蛋白排泄率、24h尿蛋白總量以及24h尿蛋白定量，但其對血尿素氮、舒張壓及收縮壓等降低不明顯。同時，使用過程中，未出現(xiàn)嚴重不良反應，提示川芎嗪注射液對糖尿病腎病患者具有一定的療效。陳應軍等[中國實用醫(yī)藥,2013,8(23):178-179]在對2型糖尿病伴隨周圍神經(jīng)病變患者的治療過程中發(fā)現(xiàn)，大劑量的川芎嗪注射液(360～400mg/d)靜脈滴注，12d為一個療程治療患者時，其治療結(jié)果總有效率高達95％，而同期采用常規(guī)劑量的川芎嗪注射液組(80mg/d)為82.93％，大劑量組的總有效率要高于常規(guī)劑量組，而不良反應并沒有增加。

川芎嗪在眼科疾病治療中亦有廣泛應用。目前川芎嗪在臨床上應用于糖尿病視網(wǎng)膜病變、視網(wǎng)膜血管阻塞、缺血性視網(wǎng)膜病變、青光眼等眼病。鄧新國等采用腹腔注射鹽酸川芎嗪觀察兔眼視網(wǎng)膜組織中的藥代動力學，研究表明腹腔注射川芎嗪后，該藥能透過血一視網(wǎng)膜屏障進入視網(wǎng)膜組織.這一結(jié)果為川芎嗪全身用藥治療眼底病提供了實驗依據(jù)。有研究者將糖尿病視網(wǎng)膜病變患者40例分成治療組20例和對照組20例。治療組用葛根素注射液靜脈滴注，內(nèi)服滋腎健脾化瘀方，同時應用電控川芎嗪離子導人。對照組用葛根素注射液靜脈滴注，內(nèi)服滋腎健脾化瘀方。觀察2組治療前后及眼底的變化。結(jié)果顯示治療組總有效率86.84％，對照組67.50％，治療組的療效明顯優(yōu)于對照組，2組療效比較差異有統(tǒng)計學意義[王燕，中國中醫(yī)眼科雜志，2004]。川芎嗪治療眼底疾病的作用機制一般認為與改善血液流變學，抑制細胞內(nèi)皮增生，清除自由基，抑制細胞凋亡和拮抗鈣離子等作用有關(guān)。

綜上所述，川芎嗪能夠通過抗凋亡、抗炎、抗氧化等多種途徑改善糖尿病腎病及其眼底疾病，并在臨床研究中對糖尿病腎病顯示出一定的治療效果，但其對自由基的清除能力不足，治療效果不能滿足臨床需要。

硝酮類化合物是一類具有強大自由基清除能力的化合物，對多種活性自由基均具有較強的清除作用，研究發(fā)現(xiàn)硝酮化合物對各種自由基導致疾病(如癌癥、腦中風、帕金森病等)具有一定的治療作用?；诖ㄜ亨涸谂R床上在糖尿病腎病及眼底疾病治療方面的應用，以及硝酮基團化合物強大的自由基清除作用，我們創(chuàng)造性的合成了川芎嗪硝酮衍生物tbn和tn-2。研究發(fā)現(xiàn)，川芎嗪硝酮衍生物對糖尿病腎病大鼠模型具有顯著的保護作用，顯著降低stz誘導的糖尿病腎病模型大鼠的血糖，降低血清肌酐、尿素氮水平和尿液尿蛋白水平，降低腎臟指數(shù)。同時，川芎嗪硝酮衍生物可明顯降低糖尿病并發(fā)癥視網(wǎng)膜病變的發(fā)生機率。

本發(fā)明發(fā)現(xiàn)了川芎嗪硝酮衍生物的新用途，即在制備預防和治療糖尿病并發(fā)癥疾病藥物中的應用。本發(fā)明提供的化合物tbn和tn-2是川芎嗪和硝酮基團的耦合物，兼有川芎嗪抗氧化、抗凋亡、抗炎等活性和硝酮基團的強自由基清除活性，在保留川芎嗪對糖尿病腎病療效的基礎(chǔ)上改善了高血糖或自由基誘導的氧化損傷。另一方面，tbn和tn-2對糖尿病視網(wǎng)膜病變也顯示出一定的療效，能夠延緩糖尿病腎病及糖尿病視網(wǎng)膜病變的進展，為患者帶來更高的獲益比。

本發(fā)明提供的川芎嗪衍生物tbn和tn-2可與臨床上現(xiàn)有的糖尿病和糖尿病腎病治療藥物聯(lián)合使用，通過協(xié)同作用提高療效，降低現(xiàn)有臨床藥物的副作用，提高臨床用藥收益/風險比。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明公開了一種川芎嗪硝酮衍生物及其藥物組合物的新用途，即川芎嗪硝酮衍生物及其藥物組合物在制備藥物以及用于預防和治療糖尿病并發(fā)癥疾病中的應用。所述衍生物具有如下通式(i)的結(jié)構(gòu)：

其中，r1和r3各自獨立的為c1-c6烷基；r2為c1-c6烷基或r4和r5各自獨立的為仲丁基、異丁基、叔丁基、環(huán)戊基或環(huán)己基。

優(yōu)選地，所述c1-c6烷基為甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、叔丁基或正戊基。

進一步優(yōu)選地，所述川芎嗪硝酮衍生物，具有下面的結(jié)構(gòu)式：

本發(fā)明提供了所述川芎嗪硝酮衍生物及其藥物組合物在預防和治療糖尿病并發(fā)癥疾病中的應用。

所述糖尿病并發(fā)癥優(yōu)選為糖尿病腎病和糖尿病性眼病。進一步優(yōu)選的，所述糖尿病性眼病為視網(wǎng)膜病變、青光眼和白內(nèi)障。

本發(fā)明還提供了所述川芎嗪硝酮衍生物及其藥物組合物在制備藥物中的應用，其中所書藥物可用于預防和治療糖尿病腎病及其并發(fā)癥疾病。所述藥物組合物包括治療有效劑量的所述衍生物或其藥學上可接受的鹽，以及藥學上可接受的載體。

包含所述川芎嗪硝酮衍生物的藥物可以單獨使用或者與其它藥物組合使用，用來預防和治療糖尿病并發(fā)癥?？梢月?lián)合使用的其它藥物主要有臨床常用口服抗糖尿病藥，主要包括雙胍類、磺脲類、葡萄糖苷酶抑制劑、噻唑烷二酮類、非磺脲類促胰島素分泌藥和二肽基肽酶抑制劑等。優(yōu)選的組合藥物為血管緊張素受體阻斷劑、血管緊張素轉(zhuǎn)化酶抑制劑和葉酸。研究證明葉酸可通過降低同型半胱氨酸而保護糖尿病腎病。

所述川芎嗪硝酮衍生物可與可用藥物載體制成各種劑型，包括片劑、顆粒劑、針劑、粉劑、膠囊劑、懸浮劑。

優(yōu)選地，所述川芎嗪硝酮衍生物的治療有效劑量為0.001-2g/kg。

附圖說明

圖1為川芎嗪衍生物對stz誘導dkd大鼠體重(圖1a)、飲水量(圖1b)和飲食量(圖1c)的影響。^###p<0.001,^##p<0.01與對照組(control)比較；^***p<0.001,^*p<0.05與模型組(model)比較。

圖2為川芎嗪衍生物對stz誘導dkd尿蛋白(圖2a)和大鼠血糖(圖2b)的影響。^###p<0.001與對照組(control)比較；^***p<0.001,^**p<0.05,^*p<0.01與模型組(model)比較。

圖3為川芎嗪衍生物對stz誘導dkd大鼠血清中肌酐(圖3a)、尿素氮(圖3b)、膽固醇(圖3c)和甘油三酯(圖3d)水平的影響。^###p<0.001,^##p<0.01與對照組(control)比較；^**p<0.05,^*p<0.01與模型組(model)比較。

圖4為川芎嗪衍生物對stz誘導dkd大鼠腎臟指數(shù)的影響。^###p<0.001與對照組(control)比較；^**p<0.05,^*p<0.01與模型組(model)比較。

圖5中的表1列出了糖尿病腎病模型大鼠視網(wǎng)膜病變出現(xiàn)的例數(shù)和出現(xiàn)時間。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明具體實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例只是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員應當理解，對本發(fā)明的具體實施例進行修改或者對部分技術(shù)特征進行同等替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神，均應涵蓋在本發(fā)明保護的范圍中。

實施例1.stz誘導糖尿病腎病大鼠模型的制作及分組

1.模型制作

選用sd大鼠(200±10g)作為造模動物，注射前禁食12h，注射時用檸檬酸緩沖液以1％的濃度溶解stz，禁食大鼠稱重后腹腔注射55mg/kgstz放于籠內(nèi)，確保大鼠24h充足飲水。stz注射需要快速，在10min內(nèi)注射完成。正常對照組注射等體積ph4.5的檸檬酸-檸檬酸鈉緩沖液。觀察動物狀態(tài)(出現(xiàn)多飲多尿)，stz注射3周后尾靜脈采血，測空腹血糖≥16.7mmol/l作為大鼠糖尿病腎病成模標準。

2.分組

dkd大鼠隨機分配成6組，分別給予不同藥物，給藥6周后終止實驗，觀察藥物對dkd大鼠的保護作用。

實施例2.川芎嗪衍生物對stz誘導dkd大鼠體重、飲食和飲水的影響

每周觀察大鼠造模后的一般情況和體重變化，一般情況包括大鼠的活動情況、精神狀態(tài)、毛色、飲食、飲水量及尿量等。每周記錄飲水量和飼料量。

川芎嗪衍生物對stz誘導的糖尿病腎病大鼠的體重影響如圖1a所示，tbn和tn-2對糖尿病腎病大鼠的體重基本沒有影響；糖尿病腎病大鼠飲水量和飼料量變化分別如圖1b和圖1c所示，給予tbn和tn-2治療組的dkd大鼠飲水量和飲食顯著低于模型組，表明tbn和tn-2能夠減緩dkd大鼠糖尿病疾病進程，從而改善dkd大鼠多飲多食的糖尿病癥狀。

實施例3.川芎嗪衍生物對stz誘導的dkd大鼠視網(wǎng)膜病變的影響

實驗過程中，每日給藥時觀察大鼠視網(wǎng)膜病變情況，記錄不同組別大鼠發(fā)生視網(wǎng)膜病變的日期。

視網(wǎng)膜病變是糖尿病腎病的常見并發(fā)癥之一，與糖尿病腎病的相關(guān)性較高。川芎嗪衍生物對stz誘導的dkd大鼠視網(wǎng)膜病變的影響如表1所示，給予tbn和tn-2治療后dkd大鼠出現(xiàn)視網(wǎng)膜病變的例數(shù)減少，出現(xiàn)視網(wǎng)膜病變的時間點相對延遲，研究結(jié)果表明川芎嗪衍生物tbn和tn-2能夠減少并且延緩視網(wǎng)膜病變的發(fā)生。

實施例4.川芎嗪衍生物對stz誘導dkd大鼠血糖和尿蛋白的影響

實驗過程中，分別于造模完成后和給藥完成后監(jiān)測大鼠血糖，并收集一次24h尿液檢測尿蛋白。

川芎嗪衍生物對stz誘導的dkd大鼠血糖的影響如圖2a所示，大鼠經(jīng)stz誘導3周后血糖顯著升高，給予tbn和tn-2治療6周后血糖顯著下降。tbn和tn-2對stz誘導的dkd大鼠尿蛋白的影響如圖2b所示，給予tbn和tn-2治療后的dkd大鼠尿液中的尿蛋白含量顯著降低，且tbn與氯沙坦合用優(yōu)于單獨給予tbn治療和單獨給予氯沙坦治療。

實施例5.川芎嗪衍生物對stz誘導dkd大鼠血清生化指標的影響

給藥6周后，大鼠麻醉后腹主動脈取血，靜置1h后，3000rmp離心10min、-70℃保存。使用全自動生化分析儀檢測血清中肌酐、尿素氮、膽固醇和甘油三酯的水平。

血清肌酐、尿素氮、膽固醇和甘油三酯水平能夠反應機體脂質(zhì)代謝、糖類代謝和腎臟功能等情況。川芎嗪衍生物對stz誘導dkd大鼠血清中肌酐、尿素氮、膽固醇和甘油三酯的影響如圖3所示，tbn和tn-2能夠顯著降低血清中的肌酐(圖3a)、尿素氮(圖3b)、膽固醇(圖3c)和甘油三酯(圖3d)的水平，且呈劑量依賴性，顯示出對stz誘導糖尿病腎病大鼠脂質(zhì)代謝、糖類代謝和腎臟功能的改善作用。

實施例6.川芎嗪衍生物對stz誘導dkd大鼠腎臟指數(shù)的影響

給藥6周后，用高壓滅菌手術(shù)器械開腹腔統(tǒng)一分離腎臟組織，生理鹽水清洗，濾紙吸干后精細天平稱重，然后置于-80℃冰箱保存?zhèn)溆谩ＤI臟指數(shù)(相對腎重)即腎重(mg)/體重(g)＝bw/kw。

隨著糖尿病腎病病理過程的進展，腎小球基底膜逐漸增厚，系膜進一步增寬，最終發(fā)展為灶性腎小管萎縮及間質(zhì)纖維化，并進入腎衰竭期，腎臟指數(shù)能夠在一定程度上反應糖尿病腎病的病理情況。川芎嗪衍生物對stz誘導的dkd大鼠腎臟指數(shù)的影響如圖4所示，tbn和tn-2能夠顯著降低dkd大鼠的腎臟指數(shù)，表明tbn和tn-2能夠延緩糖尿病腎病的疾病進程。