双硫双丁酚及类似物防治冠状病毒肺炎（含COVID-19）导致的脏器损伤疾病的用途的制作方法

双硫双丁酚及类似物防治冠状病毒肺炎（含covid
‑
19）导致的脏器损伤疾病的用途
技术领域
1.本发明涉及医药领域，具体涉及一种双硫双丁酚及类似物在制备预防和/或治疗冠状病毒肺炎(包含covid
‑
19)导致的肺、心脏、血管、肾等脏器损伤疾病药物中的用途。


背景技术：

2.冠状病毒是一种常见的动物病毒，很多常见的家畜或野生动物都能携带，其中部分病毒由于进化或变异等原因具有了感染人类的能力，目前共有7种冠状病毒被证实有感染人的能力，其中，2019新型冠状病毒(2019
‑
ncov，引发covid
‑
19)是目前已知的第7种可以感染人的冠状病毒。
3.目前，对冠状病毒理化特性的认识多来自对sars
‑
cov和mers
‑
cov的研究。病毒对紫外线和热敏感，56℃下30分钟、乙醚、75％乙醇、含氯消毒剂、过氧乙酸和氯仿等脂溶剂均可有效灭活病毒，氯己定不能有效灭活病毒。同其他流感病毒引发的疾病类似，covid
‑
19 是一种急性自限性疾病，但自限性疾病不等于不需要药物治疗，其也可能致命，重症者可能由于弥漫性肺泡损伤和进行性呼吸衰竭而导致死亡。
4.较多研究表明，细胞因子风暴的发生与冠状病毒感染重症化和致死有密切关联，《柳叶 刀》发文表示，我国首批危重病例中，已有细胞因子风暴发生。专家亦认为，细胞因子风暴 是新冠肺炎患者轻症向重症和危重症转换的一个重要节点，同时也是现在重症和危重症死亡 的一个原因。所谓“细胞因子风暴”即当免疫系统因感染、药物、自身免疫疾病等因素过度激 活时，免疫细胞就会应激过度，产生过多的细胞因子从而让炎症加剧，大量分泌的促炎因子 会导致正反馈循环会突破某个阈值而放大，最终形成细胞因子风暴。除了covid
‑
19，多项 研究表明，细胞因子风暴也是sars、甲型h1n1，埃博拉病毒等多种感染疾病的重要夺命杀 手。
5.通常被激活自由基就会直接或间接损伤细胞膜或直接与基因结合导致细胞转化等，从而引起肺气肿、肺癌、肺间质纤维化、肺胞膜等一系列肺损伤有关的疾病。而在病毒性肺炎中，病毒侵入人体后，免疫系统就会反击，通过发烧来清除、杀灭病毒。发烧时，巨噬细胞、中性粒细胞等免疫细胞就会动员起来，也同时会释放出大量自由基，这些自由基很容易与细胞的蛋白、dna反应，使细胞凋亡、膜损伤、组织损伤、系统失衡，从而导致器官损害。肺间质改变、实变、弥漫性肺泡损伤和肺透明膜，伴纤维粘液性渗出等新型冠状肺炎病毒 covid
‑
19临床表现。因此，针对新型冠状肺炎病毒covid
‑
19治疗，通常会考虑到体内脏器损伤、衰竭等严重并发现象进行辅助治疗，例如针对1)肺间质改变、实变、弥漫性肺泡损伤和肺透明膜，伴纤维粘液性渗出(所谓细胞因子风暴)；2)呼吸困难和/或低氧血症；急性呼吸窘迫综合征、脓毒症休克；难以纠正的代谢性酸中毒；(严重患者内源系统、动态平衡严重失衡重创)3)出凝血功能障碍及多器官衰竭(危重器官损伤严重)等环节进行辅助治疗。
6.科学家们发现，损害人体健康的自由基几乎都与那些活性较强的含氧物质有关，他们把与这些物质相结合的自由基叫作活性氧自由基。活性氧自由基对人体的损害实际上
是一种氧化过程。因此，要降低自由基的损害，就要从抗氧化做起。大量研究已经证实，人体内本身就具有清除多余自由基的能力，这主要是靠内源性自由基清除系统，它包括超氧化物歧化酶 (sod)、过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化酶等一些酶和维生素c、维生素e、还原性谷胱甘肽、胡萝卜素和硒等一些抗氧化剂。酶类物质可以使体内的活性氧自由基变为活性较低的物质，从而削弱它们对机体的攻击力。酶的防御作用仅限于细胞内，而抗氧化剂有些作用于细胞膜，有些则是在细胞外就可起到防御作用。这些物质就深藏于我们体内，只要保持它们的量和活力它们就会发挥清除多余自由基的能力，使我们体内的自由基保持平衡。因此，要降低自由基的损害，就要从抗氧化做起。活性氧过度产生时，可诱导大分子发生氧化反应，氧化蛋白质的ser和cys残基上的功能基团，引起构型、信号改变；可使核因子nf
‑
kb、蛋白激酶c催化结构域内cys残基形成二硫键，上调nf
‑
kb，蛋白激酶c的活性，催化产生h2o2，活性氧过度产生时，也可直接氧化、活化缺氧诱导因子hif
‑
1中的cys残基，促进炎症及凋亡；能氧化某些酶中的[4fe2
‑
4s]中心，导致fe
2
的释放，fe
2
可经fenton反应产生大量活性氧；fe
2
的释放也可引起某些金属蛋白质失活。活性氧过度产生时，也可氧化信号分子、细胞因子、蛋白质、核酸、糖类、脂类等，使之受损。
[0007]
在新冠肺炎的疫情防治中，作为自由基清除剂的维生素c、维生素e就被用于改善新冠肺炎的症状，发挥其抗氧化抗自由基的功效。此外，超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, sod)，别名肝蛋白，是生物体内重要的抗氧化酶，广泛分布于各种生物体内，如动物，植物，微生物等，其是一种源于生命体的活性物质，能消除生物体在新陈代谢过程中产生的有害物质，对抗与阻断因氧自由基对细胞造成的损害，并及时修复受损细胞，复原因自由基造成的对细胞伤害。通过动员细胞的抗氧化酶活力，加快对ros及脂质过氧化产物的清除，减轻病毒致病及其带来相关病症的氧化应激损伤是目前治疗病毒感染的新思路。最近研究已经进一步证实，新型冠状病毒感染人体细胞的关键在于冠状病毒的s蛋白与人体ace2蛋白的结合。即s蛋白“劫持”了原本是控制血压的ace2，通过与它的结合入侵人体。根据美国得克萨斯大学奥斯汀分校研究团队的最新解析结果，新冠病毒s蛋白以三聚体形态存在，每一个单体中约有1300多个氨基酸，其中300多个氨基酸构成了“受体结合结构域”(rbd)，即s 蛋白与ace2相联结的地方。在形态上，新冠病毒的s蛋白像一座桥横跨在ace2表面，又像病毒的一只手，紧紧抓住ace2。西湖大学周强团队的ace2全长蛋白与新冠病毒s蛋白受体结合结构域的复合物原子坐标以供全网下载，计算生物学的研究人员由此可以在此基础上构建不同的模型，进而展开具有针对性的研究，判断什么样的突变可能会进一步提高s蛋白与ace2的相互作用，从而设计针对s蛋白或者ace2蛋白的药物和抗体；又或者设计小分子破坏它们之间的相互作用。这些都为药物设计和药效性能的检测开发提供坚实的基础。 ace2可在人体心脏、肾脏、肺脏、肝脏、睾丸和肠等多种组织中表达。
[0008]
二硫键(disulfide bond)是连接不同肽链或同一肽链中，两个不同半胱氨酸残基之巯基的化学键。二硫键是比较稳定的共价键，在蛋白质分子中，起着稳定肽链空间结构的作用。二硫键与蛋白质高级结构的生物活性有关，同时与蛋白质的复性也有关联。二硫键对蛋白质的正确折叠和高级结构的形成与维持十分重要。二硫键的形成迫使同一或不同肽链的不同区域的氨基酸残基向一起靠拢集合，由此肽链迅速折叠并形成稳定的空间拓扑结构，该区域的氨基酸残基数量是高度密集的；同时疏水氨基酸残基围绕着二硫键，可形成局部疏水中心，拒绝水分子进入肽的内部破坏氢键，利于形成稳定的高级结构区域。
[0009]
由于自由基作用于组织的一个重要靶点是生物膜，未被防卫机制清除的自由基可以诱导膜的脂质过氧化，其结果是膜的功能丧失，酶被灭活，膜的流动性被改变，导致细胞损伤。一些制剂清除自由基的功能可能与其结构中酚环上的羟基有关，其所含的高反应活性羟基基团能使自由基灭活，从而减轻自由基对dna和生物膜的损伤。
[0010]
酚类化合物同样可以抑制白血病细胞的生长，其抗增生的功效相当于甚至大于传统抗癌因素。类黄酮化合物通过其非毒机理，也可能通过dna、rna的转让和通过细胞中蛋白质的合成来抑制白血病细胞。
[0011]
叔丁基取代基是一种位阻很大的基团，常与其他大位阻基团一起用于化学合成中的动力学稳定，如相关的三甲基硅基基团。叔丁基对于化学反应进程施加的影响称为：“叔丁基效应”。该效应通过狄尔斯－阿尔德反应演绎如下：
[0012][0013]
叔丁基取代基的反应速率比起氢原子作为取代基提高了240倍。
[0014]
综上，基于冠状病毒的入侵致病机理以及其与自由基，氧化等体内反应的关联性，并利用二硫键，酚类、叔丁基基团等可能具有的特殊生理化学性能，亟需研究一种新型的、能够从根本上针对多重致病机理，遏制严重并发症状产生机理，调节人体内生物酶活性与氧化自由基等活化氧动态平衡，从而不仅能够降低新型冠状肺炎病毒covid
‑
19传染程度和/或速度，并大大有助于恢复由其导致的肺、心脏、血管、肾等脏器损伤疾病的制剂。


技术实现要素：

[0015]
本发明提供了一种化合物及其药学上可接受的盐，前药在制备预防和/或治疗由冠状病毒肺炎(包括2019
‑
ncov)导致的肺、心脏、血管、肾等脏器损伤疾病药物中的用途，所述化合物选自如下结构：
[0016]
(1)含有硫
‑
叔丁基苯酚结构，具体如下式i结构所示：
[0017][0018]
其中，所述r1，r2，可以相同或不同，各自独立的选自h，c1‑
c6烷基，c2‑
c6烯基，c1‑
c6烷氧基，c2‑
c6烯基氧基；所述r3、r4选自h，oh，或者
‑
o
‑
c1‑
c6烷基，
‑
o(c＝o)c1‑
c6烷基，
‑
o
‑
c2‑
c6烯基，
‑
o(c＝o)c2‑
c6烯基。
[0019]
(2)含有
‑
s
‑
s
‑
、
‑
s
‑
、
‑
s
‑
ch3‑
s
‑
的化合物；
[0020]
(3)含有叔丁基苯酚环的结构。
[0021]
根据本发明的实施方案，所述式i结构中，优选的，r1，r2可以相同或不同，各自独立的选自h、甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基；更优选的，r1，r2为叔丁基，所述r3、r4选自oh，
或者甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、己氧基、
‑
o(c＝o)ch3、
‑
o (c＝o)ch2ch3、
‑
o(c＝o)ch2‑
ch2ch3；优选的，r3和r4中至少一个为oh；根据本发明的实施方案，所述式i结构优选为如下式ii结构：
[0022][0023]
所述式ii结构中，r1，r2如前述式i所定义。
[0024]
根据本发明的实施方案，所述式ii结构优选为如下具体化合物：4,4
’‑
(亚甲基双硫)双 (2,6
‑
二叔丁基苯酚)，其分子式为c
29
h
44
o2s2，结构式为：
[0025][0026]
根据本发明的实施方案，进一步提供如化合物(1)
‑
(3)所示的如下具体化合物：
[0027]
[0028][0029]
[0030]
根据本发明的实施方案，所述肺、心脏、血管、肾等脏器损伤疾病包括进一步包括相关并发症。所述疾病和进一步包含的并发症包括：酸碱平衡失调，电解质紊乱，上消化道出血和休克，肝、肾功能损害及肺性脑病，自发性气胸、弥散性血管内凝血，急性肾损伤，急性心肌炎，心力衰竭等。
[0031]
根据本发明的实施方案，所述药物可以治疗或缓解冠状病毒引起的超氧化歧化酶
‑
氧化自由基的动态平衡失衡。
[0032]
根据本发明的实施方案，所述药物可以作为超氧化物歧化酶生物酶活性调节剂。
[0033]
根据本发明的实施方案，所述药物可以治疗或缓解冠状病毒肺炎引发的细胞因子风暴。
[0034]
根据本发明的实施方案，优选的，所述化合物作为唯一活性成分应用于制备预防和/或治疗由冠状病毒肺炎(包括2019
‑
ncov)导致的肺、心脏、血管、肾等脏器损伤疾病药物。
[0035]
本发明还提供一种药物组合物，在一些实施方式中，其包括所述化合物作为唯一活性成分，以及其他药学上可接受的载体，在另一些实施方式中，其还进一步包括其他抗冠状病毒肺炎活性成分或肺、心脏、血管、肾等脏器保护剂。
[0036]
本发明提供所述药物组合物在制备预防和/或治疗由冠状病毒肺炎(包括2019
‑
ncov)导致的肺、心脏、血管、肾等脏器损伤疾病药物中的用途。
[0037]
根据本发明的实施方案，所述冠状病毒包hcov
‑
229e、hcov
‑
oc43、hcov
‑
nl63、 hcov
‑
hku1、sars
‑
cov、mers
‑
cov以及2019新型冠状病毒(2019
‑
ncov，引发covid
‑
19)。
[0038]
有益效果
[0039]
(1)本发明化合物尤其是含有双硫
‑
叔丁基苯酚结构在抗氧化作用的同时，可以连续定点多频次诱导超氧化物歧化酶浓度体内增加，从而能够有效针对冠状病毒导致的超氧化歧化酶
‑‑
氧化自由基的动态平衡失衡，使体内各系统保持动态平衡，有效保护人体内部主要脏器，抑制细胞因子风暴带来的器官严重损伤，提高患者自身免疫系统的维护以及降低病人转入重症的危险，因此，在冠状病毒肺炎引发的器官损伤的防治药物研发中具有广泛的应用前景。
[0040]
(2)本发明化合物具有内源性双硫键的链接特性，有利于使肽、蛋白、酶迅速架构成型，肌能恢复，因而对于器官治疗过程、愈后恢复有很好帮助，具体的经计算机分子结构建模验证，本发明化合物含有的双硫键、亚甲基，对covid
‑
19(冠状病毒)s蛋白肽链s1和 s2断开进行干预，阻止其空间构象从螺旋纤维状向卷曲球状重塑，只重新排列组合或分别接长s1和s2链接，进行空间结构重塑；使s蛋白复合体与受体细胞膜保持或拉长空间距离，降低、减弱与细胞膜契合融合能力，同时也可使蛋白复合体聚集，改变细胞膜高通过性，阻止、降低病毒的高传染性，以及缓解或消除病毒带来的病症。
[0041]
(3)本发明化合物具有的特定官能团，如叔丁基苯酚、双硫键或其组合结构与抗氧化机密切相关，经验证，本发明的化合物不仅有利于抑制氧化自由基活性，抑制过氧化组织损伤风险，保护人体器官系统正常活性，且更出乎意料的效果是，其还起到了特定催化诱导生物酶活性作用，调控诱导超氧化歧化酶(sod)生物酶活性与氧化自由基等活化氧动态平衡。
附图说明
[0042]
图1示意本发明化合物对于阿霉素引起的体内细胞损伤的活性测试。
具体实施方式
[0043]
下文将结合具体实施例对本发明的技术方案做更进一步的详细说明。应当理解，下列实施例仅为示例性地说明和解释本发明，而不应被解释为对本发明保护范围的限制。凡基于本发明上述内容所实现的技术均涵盖在本发明旨在保护的范围内。
[0044]
除非另有说明，以下实施例中使用的原料和试剂均为市售商品，或者可以通过已知方法制备。
[0045]
实施例1.本发明化合物对sod的活性测试
[0046]
实验原理以及模型建立：
[0047]
阿霉素可以诱导活性氧自由基(ros)过量生成，且与细胞氧化应激增加密切相关，针对本发明的化合物进行测试，发现本发明化合物可以减轻阿霉素对细胞内gsh－px(谷胱甘肽过氧化物酶_)和sod活力的抑制作用，同时还伴随着阿霉素诱导的ros和脂质过氧化产物mda的降低，这些结果提示本发明化合物尤其是4,4
’‑
(亚甲基双硫)双(2,6
‑
二叔丁基苯酚)显示出对超氧化物歧化酶生物酶活性诱导靶点的活性作用，推测其对超氧化物歧化酶生物酶活性诱导靶点有更高的特异性和人体内源性肽链、蛋白重组排列聚集。
[0048]
实施例2.本发明化合物的体内药代动力学测试
[0049]
实验结果显示，本发明化合物具有良好的药代动力学特性，适合成药。
[0050]
实施例3.本发明化合物对于体内细胞损伤的活性测试
[0051]
细胞损伤模型：由化疗药物阿霉素引起动物体内细胞损伤从而建立病理模型。
[0052]
实验结果如下表1所示实验结果显示，本发明化合物可以有效防护细胞损伤，其中化合物选自4,4
’‑
(亚甲基双硫)双(2,6
‑
二叔丁基苯酚)。
[0053]
表1
[0054]
[0055][0056]
表1
‑
续a
[0057]
[0058][0059]
表1
‑
续b
[0060]
[0061][0062]
实施例4.本发明化合物针对冠状病毒肺炎引发的症状的治疗效果
[0063]
基于上述实施例1
‑
3的活性验证，本发明化合物适用于冠状病毒肺炎的临床防治中并达到缓解病症的治疗效果：
[0064]
(1)由于新型冠状病毒肺炎covid
‑
19病毒rna(冠状病毒)复制是通过血管紧张素2 (aec2)协同，且血管紧张素2(aec2)有一部分片段是未进入感染细胞，脱离形成自由基，激活细胞外环境，同时淋巴系统略有反应，反应程度类感冒，此时应用本发明化合物的抗氧化特性，预防和治疗细胞外自由基和细胞内氧化自由基活性，抑制细胞破裂、凋亡，保护细胞、器官组织，减少氧化应激风险；
[0065]
(2)新冠肺炎早期呈现多发小斑片影及间质改变，以肺外带明显，进而发展为双肺
多发磨玻璃影、浸润影。部分患者可出现肝酶、乳酸脱氢酶(ldh)、肌酶和肌红蛋白增高；多数患者c反应蛋白(crp)和血沉升高，降钙素原正常。此时大量感染细胞破裂、凋亡，大量氧化自由基溢出，大部分组织器官不同程度感染，如肝脏、肾脏受损、心肌炎症、肺部从外带往中心感染，；超氧化歧化酶
‑
氧化自由基的动态平衡失衡，氧化自由基活跃，器官损伤严重。此时可以应用本发明化合物，在发挥抗氧化作用的同时，连续定点多频次诱导超氧化物歧化酶浓度体内增加，预防和治疗细胞外自由基和细胞内氧化自由基活性，抑制细胞破裂、凋亡，保护细胞、器官组织；维护超氧化歧化酶
‑
氧化自由基的动态平衡，减少氧化应激风险。
[0066]
(3)新冠肺炎重症患者d
‑
二聚体升高，到了外出凝血功能障碍及多器官衰竭的地步，但免疫系统还是反应迟缓或是力不能及。外周血淋巴细胞进行性减少；重症、危重症患者病程中可为中低热，甚至无明显发热。这时血管紧张素2(ace2)存量增多，已达影响血管紧张素，ace
‑‑‑
pgi2动态平衡被ace
‑‑‑
ace2 pgi2动态平衡取代，限制肾上腺素分泌，一度达到ace
‑‑‑
ace2动态平衡，抬高血管紧张素ace浓度水平，血液循环系统血栓、肺栓塞、弥漫性血管内凝血，血管紧缩；启动神经和免疫系统身体升温机制不敏感；最重要免疫系统受损严重。面对covid
‑
19病毒rna(冠状病毒)rna、s蛋白、和s蛋白与ace2的亲和力以及细胞膜的高通过性问题，可以应用本发明化合物。
[0067]
从本发明化合物结构生理学分析、细胞毒实验结果看，本发明化合物双硫双丁酚 (peoxidating inhibitor)双硫键支撑的氨基酸残基肽链以双硫键为中心的链接，以及构想一级结构、构想二级结构、构想三级结构、构想四级结构，恢复组织记忆、组织肌能。也包括免疫系统，发挥双硫双丁酚(peoxidating inhibitor)内源性双硫键的链接特性，使肽、蛋白、酶迅速架构成型，肌能恢复。对器官治疗过程、愈后恢复有很好帮助；本发明化合物的双硫键、亚甲基，对covid
‑
19病毒rna(冠状病毒)s蛋白肽链s1和s2断开干预，阻止其空间构象从螺旋纤维状向卷曲球状重塑，只重新排列组合或分别接长s1和s2链接，空间结构重塑；使其与受体细胞膜的空间符合度、契合点降低，使其与病毒复合体进入细胞的速度、能力降低，降低、延缓病毒感染速度、程度，改变其传染特征，抑制疫情。且从本发明化合物结构生理学分析以及细胞毒实验结果看，可以放大剂量，让本发明化合物各种内源特点反映发挥。发挥内源性氢对器官损伤保护；发挥本发明化合物产生硫化氢对神经信息、免疫记忆系统损伤修复保护；发挥内源性双硫氧化产生氢氧离子对酸中毒的替代，维持酸碱平衡，使喜酸 covid
‑
19病毒rna(冠状病毒)以及s蛋改变内源环境降低活性。
[0068]
以上，对本发明的实施方式进行了说明。但是，本发明不限定于上述实施方式。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。