本發明涉及醫藥技術領域，具體涉及是一種新型小檗堿藥物及其制備方法，以及在制備治療糖尿病藥物中的應用。
背景技術：
小檗堿(berberine)又稱黃連素，是一種常見的異喹啉生物堿，它存在于小檗科等四個科十個屬的許多植物中。從乙醚中可析出黃色針狀晶體；熔點85-86℃；溶于水，難溶于苯、乙醚和氯仿。
黃連素通常用來治療痢疾和腸炎，目前已有實驗表明，小檗堿對于實驗性糖尿病動物有明顯的降低血糖效果。病理解剖表明，其降血糖的作用機制在于促進胰島β細胞修復。胰島β細胞修復和增生可導致胰島素釋放增加，從而起到降血糖的作用，無明顯的副作用。小檗堿能顯著降低血糖還表現在增加胰島素敏感性，特點與二甲雙胍類似，能調節糖脂代謝異常，改善糖尿病并發癥，其降糖作用隨著葡萄糖濃度的升高而降低，應主要用于糖耐量異常和輕度高血糖的病人(參見文獻：丁陽平等，小檗堿降糖作用機制研究進展，《中草藥》，2013年3月，P763-769；郭維文等，小檗堿降糖機制研究進展，《上海中醫藥雜志》，2014年第48卷第7期，P109-112)。
然而小檗堿的口服吸收差。實驗研究發現，大鼠灌胃小檗堿6天后，尿中累計排泄量占給藥量的73％，糞排泄相對比較少，只占給藥量的10.9％，內膽汁中累計排泄量為給藥量的10.1％±0.9％，認為可能存在小檗堿在代謝過程中存在肝腸循環，且肝臟為其主要的轉化器官。(參見文獻：熊程億，施緒保，代宗順等，小檗堿在家兔及小鼠體內的藥代動力學研究，中國藥理學通報，1989,5(5)：293-296)。
余探等通過實驗發現，小檗堿在體內藥物平均滯留時間(MRT)為32.63±6.15h，累計尿藥排泄量為27.49±2.74微克，僅為總給藥量0.014％，說明小檗堿在人體內吸收極差，且主要經過胃腸道被排泄。(參見文獻：余深，張慧，潘俊芳等，健康人口服鹽酸黃連素片劑后的尿藥分析與藥物代謝初步研究，中國臨床藥理學雜志，2000,16(1)：36-39)
而且，小檗堿的鹽類在水中的溶解度都比較小，例如鹽酸鹽為1∶500，硫酸鹽為1:30(參見文獻：陳超，小檗堿烷基化衍生物的合成及其與小檗堿藥理活性的比較，西南大學碩士學位論文2014)
為此，需要改善小檗堿的溶解性，以克服作為藥物的缺點。
另外，小檗紅堿(berberrubine)，又稱9-脫甲基小檗堿、9-脫甲基黃連素等，是小檗堿9位脫甲基產物，結構如式B所示。其與小檗堿具有相似的藥理藥效。
中國專利申請CN201510934980.7，公開號為CN105497028A，公開了化合物小檗紅堿在制備二肽基肽酶IV(DPP-IV)抑制劑藥物中的應用。
中國專利申請CN201610107174.7，公開號為CN105541943A，公開了一種雙黃苷，是由小檗紅堿與黃芩苷合成得到。該化合物與小檗堿和黃芩苷相比，多核分子化合物的毒性得到顯著降低，吸收顯著提高，提高了生物利用度，延長了代謝時間，可以達到長效的效果，而且增強了抗潰瘍性腸炎和抗致病菌的藥效。
曲格列汀(Trelagliptin)是一種二肽基肽酶IV(DPP-4)抑制劑，結構如式C所示，通過選擇性、持續性抑制DPP-4，控制血糖水平。DPP-4是一種酶，能夠引發腸促胰島素(胰高血糖素樣肽-1(GLP-1)和糖尿病依賴性促胰島素多肽(GIP)的失活，而這兩種腸降胰島素在血糖調節中發揮著重要的作用。抑制DPP-4，能夠增加血糖水平依賴性胰島素分泌，從而控制血糖水平。曲格列汀的療效在所有試驗中均得到了證實，同時具有良好的安全性和耐受性。曲格列汀每周給藥1次便可有效控制血糖水平，有望改善患者的用藥依從性(參見中國專利CN201510347134)。
有關曲格列汀，武田藥品工業株式會社通過PCT專利申請(國際公布為WO2005095381)，進入中國，中國專利申請為CN200480042457.3，要求保護母體化合物或其鹽、或其立體異構體、制備方法，及其在制備DPP-4抑制劑藥物中的用途，已被駁回。CN200480042457.3后申請了7個分案，涉及到曲格列汀的有三個，分別是CN201110005289.2，要求保護母體化合物，已被駁回；CN201110005788.1，要求保護曲格列汀的制備方法，目前還在實審階段；CN201110006009.X，要求保護曲格列汀等20多個化合物，目前也還在實審階段。
現有技術中曲格列汀的合成過程中需要用到封管反應，封管反應是一種高溫高壓的反應，放大具有很高的危險性，可操作性差，設備要求很高，成本較高；另外，在高溫高壓條件下，副反應較多，雜質增加；后續純化難度大。
因此，本發明人已經申請了中國專利CN201610138121.1，公開號為CN105622575A，公開了一種曲格列汀的制備方法，是在單一有機溶劑或混合溶劑中，將2-(6-氯-3-甲基-2,4-二氧-3,4-二氫嘧啶-1(2H)-甲基)-4-氟苯腈與(R)-3-氨基哌啶雙鹽酸鹽，在縛酸劑的堿性條件下進行常壓反應，從而得到曲格列汀化合物。該方法避免了高壓反應，極大地增強了反應的安全性，且反應條件溫和、易控制，有利于大規模工業化生產。
技術實現要素：
本發明的目的是提供一種新型小檗堿藥物，本發明的另一目的在于提供該小檗堿藥物的制備方法，以及該小檗堿藥物在制備治療糖尿病藥物中的應用。
本發明的主要技術方案如下：
我們首先設想將小檗堿和曲格列汀合成一個新型化合物，由于小檗堿本身結構所限，無法直接與曲格列汀連接。
而小檗紅堿具有一個酚羥基，可以酯鍵與丁二酸連接，丁二酸的另一端以酰胺鍵與曲格列汀的胺基連接，才獲得一個新型化合物，命名為BT-1。
合成方法中，本發明相繼摸索了酯化反應、酰胺化等條件，才得到收率高、純度高的目標化合物。
本發明期待新的化合物能夠克服小檗堿的溶解性差、生物利用度低等缺點，對新化合物進行了溶解性實驗，并進一步通過α-淀粉酶活性抑制實驗，驗證了本發明化合物的藥效。
本發明的第一方面，提供一種新型小檗堿藥物，該藥物的化學名稱為(R)-9-((4-((1-(3-(2-氰基-5-氟苯基)-1-甲基-2,6-二酮-1,2,3,6-四氫嘧啶-4-基)哌啶-3-基)胺基)-4-丁酰基)氧)-10-甲氧基-5,6-二氫-[1,3]二氧亞甲基[4,5-g]異喹啉并[3,2-a]喹啉-7-鹽酸鹽，其化學結構式如式Ⅰ所示：
本發明的第二方面，提供了該化合物的制備方法，其反應流程式如下：
所述制備方法，包括如下步驟：
A、制備中間體1(稱為酯化反應)
小檗紅堿和丁二酸酐，堿，在溶劑一中反應5分鐘至1小時，反應溫度為0-50攝氏度(優選為10攝氏度)，生成中間體1；
所述的溶劑一，選自水、二甲基亞砜(DMSO)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、四氫呋喃、乙腈或丙酮等；
所述的堿，選自碳酸鉀、碳酸銫、碳酸鈉、氫氧化鈉或氫氧化鉀等；
B、制備目標化合物BT-1(稱為胺酸縮合反應)
中間體1和曲格列汀、縛酸劑在縮合劑和溶劑二中反應20分鐘至12小時，反應溫度15—30攝氏度(優選為20攝氏度)，生成目標化合物BT-1；
所述的溶劑二，選自二氯甲烷、三氯甲烷、四氫呋喃、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)或乙腈等；
所述的縛酸劑選自三乙胺、二異丙基乙基胺等；
所述的縮合劑，選自氨基酸縮合劑HATU、HBTU、EDCI、HOBt等。
本發明的第三方面，提供了上述化合物在制備治療糖尿病藥物中的應用。
本發明化合物在制備治療糖尿病藥物中的應用，所述的藥物是由藥物活性成分BT-1和藥學上可接受的輔料組成的藥物組合物。
所述的藥學上可接受的輔料是指藥學領域常規的藥物輔料，其中，稀釋劑、賦形劑如水等；粘合劑如纖維素衍生物、明膠或聚乙烯吡咯烷酮等；填充劑如淀粉等；崩裂劑如碳酸鈣或碳酸氫鈉；也可以在組合物中加入其他輔助劑如香味劑和/或甜味劑。
所述的藥物組合物可采用醫學領域常規的方法，將BT-1作為活性成分，與藥學上可接受的輔料制成各種劑型。當用于口服時，可將其制備成常規的固體制劑如片劑、粉劑或膠囊劑等；用于注射時，可將其制備成注射液。在各種制劑中，活性成分的重量含量為0.1％～99.9％，優選的重量含量為0.5～90％。
所述的藥物組合物可以用于降低血糖?？梢园磩┬屯ㄟ^口服、腹腔注射、皮下注射、靜脈注射、肌肉注射、淋巴結內注射、粘膜用藥等途徑應用于需要治療的個體。個體可以是人或動物。劑量一般為1～1000mg/公斤體重/天，具體可根據個體的年齡、病情等進行變化。
本發明化合物的有益效果：
本發明化合物克服了小檗堿的溶解性差、生物利用度低的缺點。
通過對本發明化合物進行了溶解性實驗，α-淀粉酶活性抑制實驗，驗證了本發明化合物的在治療糖尿病方面的效果。
具體實施方式
現結合實施例，對本發明作詳細描述，但本發明的實施不僅限于此。本發明所用試劑和原料均市售可得或可按文獻方法制備。
下列實施例中未注明具體條件的實驗方法，通常按照常規條件，或按照制造廠商所建議的條件。
實施例1：中間體1的制備
將2g小檗紅堿(購自四川維克奇生物科技有限公司)懸浮于50ml氫氧化鈉溶液(濃度0.1mol/L)中，10攝氏度加入1倍量丁二酸酐，加完攪拌1小時，冰浴滴加0.5mol/L鹽酸溶液，調節pH6.5左右，過濾收集固體，減壓干燥得產物中間體1，直接用于下一步反應。收率65％。LC-Ms：ESI：423.3(M+H)。
實施例2：本發明化合物BT-1的制備
將2g實施例1得到的中間體1懸浮于50ml無水四氫呋喃中，加入1倍量曲格列汀，加入1.2倍的三乙胺，冰浴加入1倍量HATU(購自吉爾生化)，自然升溫至20攝氏度，攪拌2小時。
加入二氯甲烷和水各100ml，分出有機層，水洗1次，干燥，濃縮。粗品經硅膠柱層析(甲醇：二氯甲烷＝20:1)得產物BT-1，收率52％。
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ8.68(s,1H),8.50(d,J＝8.2Hz,1H),7.84-8.46(m,9H),5.8(s,2H),4.2(s，1H),3.32-3.86(m，11H)，2.52(t,2H)，2.41-2.51(m，8H)，2.22(t,2H)，1.82-1.91(m,4H)。LC-Ms：ESI：762.3(M+H)。
實施例3：藥物溶解性實驗測試
試驗方法：分別稱取100mg待測藥物(對照品鹽酸小檗堿，購自上海源葉生物科技有限公司)，在25攝氏度下，加入純水1ml，每隔5分鐘振搖30秒，若不溶解，每次加入0.1ml純水，間隔2分鐘振搖30秒，直至藥物完全溶解。
每種藥物重復實驗3次，結果如1表所示。
表1 溶解性實驗結果
3次溶解性實驗測試結果取平均值：
溶解50mg鹽酸小檗堿的水用量為(24.9+25.2+25.2)/3＝25.1(ml)
溶解50mgBT-1的水用量為(4.7+4.8+4.9)/3＝4.8(ml)
上述實驗結果表明，本發明藥物的水溶性大大提高了。
實施例4：α-淀粉酶活性抑制實驗
1.實驗用品
α-淀粉酶：美國sigma公司；
二甲基亞砜：上海博光生物科技有限公司；
阿卡波糖：德國Bayer公司；
鹽酸小檗堿：上海源葉生物科技有限公司；
酶標儀：美國Bio-Tek公司；
其他所用試劑購自國藥集團化學試劑有限公司。
2.實驗方法
不同濃度的待測樣品溶液25μl，再加入12.5μlα-淀粉酶溶液(含量為27.8mg/L，25mM的PIPES緩沖液配制而成，PH6.9)，37℃溫孵10min，向體系中加入12.5μl濃度為0.16％的淀粉溶液，37℃溫孵，在10min結束時向體系中加入100μl顯色試劑，同時終止反應，在630nm波長下測定吸光度(A)，反應剩余顯色試劑的量反映被酶水解的淀粉的量，直接反映淀粉酶的活性。阿卡波糖、鹽酸小檗堿、作為本法的陽性對照，同時設定空白對照，酶活性對照。
抑制率(％)計算公式如下：
抑制率(％)＝[1-(樣品withoutE-樣品withE)/(對照withoutE-對照withE)]×100％
3.實驗結果
實驗結果如表2所示。
表2 α-淀粉酶活性抑制實驗結果
上述實驗表明，本發明的藥物對α-淀粉酶具有一定的抑制作用。
以上已對本發明創造的較佳實施例進行了具體說明，但本發明創造并不限于所述實施例，熟悉本領域的技術人員在不違背本發明創造精神的前提下還可作出種種的等同的變型或替換，這些等同的變型或替換均包含在本申請權利要求所限定的范圍內。