1-amino-13-ethylidene-11-methyl-6-aza-tricyclo[7.3.1.0^2,7]trideca-2(7),3,10-trien-5-one | 92138-20-0

• 物质功能分类: 原料药 - 神经系统用药 - 拟胆碱药
• 分子结构分类: 有机化合物 - 有机杂环化合物 - 喹啉及其衍生物
• 英文名称: 1-amino-13-ethylidene-11-methyl-6-aza-tricyclo[7.3.1.0^2,7]trideca-2(7),3,10-trien-5-one
• 英文别名: (±)-huperzine A；(Z)-(+/-)-huperzine A；(+/-)-huperzine A；huperzine A；selagine；(±)-(13E)-1-amino-13-ethylidene-11-methyl-6-azatricyclo[7.3.1.0]trideca-2(7),3,10-trien-5-one；(1S,9S,13E)-1-amino-13-ethylidene-11-methyl-6-azatricyclo[7.3.1.02,7]trideca-2(7),3,10-trien-5-one
• CAS: 92138-20-0；102518-79-6；103735-86-0；120786-18-7；130791-77-4；132435-40-6
• 化学式: C₁₅H₁₈N₂O
• 分子量: 242.321
• InChiKey: ZRJBHWIHUMBLCN-JRYCNTDSSA-N

物化性质

• 熔点：
  211-216oC
• 比旋光度：
  D -147° (c = 0.36 in CH3OH) (Ayer); D24.5 -150.4° (c = 0.498 in MeOH) (Liu)
• 沸点：
  505.0±50.0 °C(Predicted)
• 密度：
  1.20±0.1 g/cm3(Predicted)
• 溶解度：
  不溶于水； DMSO 中≥12.12 mg/mL；乙醇中≥23.13 mg/mL
• LogP：
  0.833 (est)

计算性质

• 辛醇/水分配系数(LogP)：
  0
• 重原子数：
  18
• 可旋转键数：
  0
• 环数：
  3.0
• sp3杂化的碳原子比例：
  0.4
• 拓扑面积：
  55.1
• 氢给体数：
  2
• 氢受体数：
  2

制备方法与用途

千层塔提取物——石杉碱甲是从中药石杉属植物千层塔中提炼的一种天然植物碱。它是一种强效、可逆且高选择性的第二代乙酰胆碱酯酶抑制剂，外观呈微黄色至白色结晶性粉末，易溶于氯仿，溶于甲醇和乙醇，微溶于水，具有较高的脂溶性，分子量较小，能很好地穿透血脑屏障。进入大脑后，主要分布于与学习和记忆密切相关的额叶、颞叶、海马等区域，在低剂量下对乙酰胆碱酯酶有强大的抑制作用，使神经突触间隙中的乙酰胆碱含量显著增加，从而增强神经元兴奋传导，强化学习与记忆脑区的兴奋。因此，石杉碱甲能提高认知功能、增强记忆保持和促进记忆再现，是目前治疗阿尔茨海默病（老年性痴呆症）最成功的药物之一。

乙酰胆碱酯酶

乙酰胆碱酯酶是一种分解神经递质乙酰胆碱的酶，在大脑中负责大量神经元突触功能及中枢神经系统中的神经兴奋。一个乙酰胆碱酯酶分子可以降低大约25000个乙酰胆碱分子的功能。这种酶的抑制剂常用于制造神经毒气，因为体内乙酰胆碱过多会导致肌肉麻痹和窒息死亡。

适应症

石杉碱甲是一种可逆性强效的胆碱酯酶抑制剂，作用优于毒扁豆碱、新斯的明和Tacrine。它适用于重症肌无力治疗，有效率达99%。临床试验表明本品可用于良性记忆障碍，提高患者指向记忆、联想学习、图像回忆、无意义图形再认及人像回忆等能力，对正常人的学习与记忆也有增强作用；本品对痴呆患者和脑器质性病变引起的记忆障碍亦有改善作用。

临床上石杉碱甲可用于以下症状的治疗：

1. 治疗并改善中老年记忆功能减退，提高联想回忆功能；
2. 用于神经衰弱伴发的记忆障碍；
3. 提升间接电刺激神经导致肌肉收缩振幅和增强大鼠记忆功能的作用均强于毒扁豆碱，但毒性较低，作用时间较长。

HPLC 法测定石杉碱甲含量

[供试品]：石杉科植物千层塔（Huperzia serrata (Thunb) Trev.）的提取物加工成胶囊剂。 (1) 色谱条件：色谱柱为Alltima C18柱，流动相为甲醇-0.1mol/L乙酸铵缓冲液(pH6.0)，流速0.6ml/min，检测波长308nm，柱温室温。 (2) 对照品溶液的配制：取适量石杉碱甲对照品，加流动相制成每毫升含0.005mg的对照品溶液。 (3) 样品溶液的制备：取适量石杉碱甲胶囊内容物（相当于石杉碱甲0.125mg），置25ml量瓶中，用流动相溶解并稀释至刻度，摇匀，作为样品溶液。 (4) 测定：分别取对照品及样品溶液各20μl进样分析。

化学性质

石杉碱甲来源于石杉科植物千层塔（Huperzia serrata (Thumb.) Trev.）。

用途

石杉碱甲不仅能有效预防中老年人脑神经衰弱，恢复脑神经功能，活化脑神经传递物质，还是目前治疗良性记忆障碍的新药。此外，它还通过抑制胆碱酯酶活性和影响自由基系统、降低生长抑素、细胞内[Ca2+]、谷氨酸含量以及提高钙调蛋白(CaM)及其信使核糖核酸(CaM mRNA)表达水平等多种药理机制来提高认知功能和学习记忆能力。

上下游信息

• 上游原料

  中文名称	英文名称	CAS号	化学式	分子量
  ——	(5R,9R,11E)-5-(ethoxycarbonylamino)-11-ethylidene-5,6,9,10-tetrahydro-7-methyl-5,9-methanocycloocta[b]pyridin-2(1H)-one	123436-03-3	C18H22N2O3	314.384
  ——	(+/-)-9,10-Dihydro-2-methoxy-7-methyl-11-oxo-5,9-methanocyclooctapyridine-5(6H)-carboxylic acid methyl ester	120686-02-4	C16H17NO4	287.315

• 下游产品

  中文名称	英文名称	CAS号	化学式	分子量
  石杉碱甲	natural Huperzine A	102518-79-6	C15H18N2O	242.321

反应信息

• 作为产物：
  描述：

  methyl-8-hydroxy-2-methoxy-7-methyl-11-oxo-5,6,7,8,9,10-hexahydro-5,9-methanocycloocta[b]pyridine-5-carboxylate 在 甲醇 、 4-二甲氨基吡啶 、 sodium hydroxide 、 正丁基锂 、 偶氮二异丁腈 、 碘代三甲硅烷 、 二苯基膦叠氮化物 、 sodium acetate 、 苯硫酚 、 三乙胺 作用下， 以 四氢呋喃 、 甲醇 、 二氯甲烷 、 水 、 溶剂黄146 、 甲苯 为溶剂， 反应 143.17h， 生成 1-amino-13-ethylidene-11-methyl-6-aza-tricyclo[7.3.1.0^2,7]trideca-2(7),3,10-trien-5-one
  参考文献：
  名称：

  石杉碱甲及其氟化类似物的合成研究。1.石杉碱甲对映体对的新型不对称合成

  摘要：

  石杉碱甲的对映异构体对的合成是通过两种方法完成的，该方法采用串联金鸡纳生物碱促进β-酮酸酯3与甲基丙烯醛的不对称迈克尔加成/醛醇缩合反应（4）（最大64％ee，3） + 4→5 ，方案2）和3的不对称双环环化反应与2-手性二茂铁基膦配体的钯催化剂催化的2-乙酸-1,3-丙二醇二乙酸酯（7）（最大64％ee，3 + 7→8 ，方案） 3）作为关键步骤。部分旋光的三环（+）-和（-）- 6的重结晶衍生自不对称反应产物的化合物，很容易提供相应的光学纯样品（均> 99％ee）。根据报道的方法，对映异构体对的全合成1 - [（ - ） -和（+） - 1 ]完成与光学纯（+）起始-和（ - ） - 6（方案4）。

  DOI：

  10.1016/s0040-4020(98)00227-0

文献信息

• A total synthesis of (±)-huperzine A
  作者：Ligang Qian、Ruyun Ji

  DOI：10.1016/s0040-4039(01)93719-0

  日期：1989.1

  The first total synthesis of (±)-huperzine A, a new lycopodium alkaloid is described.

  描述了（±）-石杉碱甲的首次全合成，一种新的石蒜碱生物碱。
• Ruyun, Ji, Medicinal Chemistry Research, 1995, vol. 5, # 8, p. 587 - 594
  作者：Ruyun, Ji

  DOI：——

  日期：——
• Racemic huperzine A
  申请人：MAYO FOUNDATION FOR MEDICAL EDUCATION AND RESEARCH

  公开号：EP1167354B1

  公开（公告）日：2003-05-07
• A palladium-catalyzed route to huperzine A and its analogs and their anticholinesterase activity
  作者：Giuseppe Campiani、Li Qiang Sun、Alan P. Kozikowski、Patricia Aagaard、Michael McKinney

  DOI：10.1021/jo00079a008

  日期：1993.12

  Huperzine A is an alkaloid isolated from Huperzia serrata (Thunb.) Trev., a Chinese club moss the extracts of which have been used in Chinese folklore medicine to treat a variety of maladies including memory disorders. Recently, this molecule has attracted widespread attention because of its possible use in the treatment of Alzheimer's disease (AD). We describe herein a palladium-catalyzed bicycloannulation route to this molecule which makes huperzine A available in 40% overall yield. The application of this methodology to seven other huperzine A analogues together with their biological activity in the inhibition of rat cortex acetylcholinesterase (AChE) is detailed herein. None of these new compounds was more potent than the parent structure as AChE inhibitors.
• A practical synthesis of the Chinese "nootropic" agent huperzine A: a possible lead in the treatment of Alzheimer's disease
  作者：Yan Xia、Alan P. Kozikowski

  DOI：10.1021/ja00193a062

  日期：1989.5