一種氨基甲酰尿嘧啶衍生物及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于醫(yī)藥有機化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種氨基甲酰尿嘧啶衍生物及其應(yīng) 用。
【背景技術(shù)】
[0002] 四氫大麻酸(Tetrahydrocannabinol,簡稱THC)作用的受體為大麻素受體1型或2 型(cannabinoid receptor 1/2,簡稱CB1或CB2)。該發(fā)現(xiàn)促使科學(xué)家對大麻素受體的內(nèi)源 性配體進(jìn)行研究。目前已發(fā)現(xiàn)N-花生四烯酰乙醇胺(anandamide,AEA)、〇-花生四烯酰乙醇 胺(virodhamine)和花生四稀酰多巴胺(N-arachidonoyldopamine)等作用于大麻素受體的 內(nèi)源性大麻素。與前列腺素等脂類遞質(zhì)一樣,這些內(nèi)源性大麻素在體內(nèi)并不蓄積,而是在局 部按需合成,并且受到酶和受體的調(diào)控,能被其特異性的水解酶代謝成相應(yīng)的脂肪酸和乙 醇胺、甘油等物質(zhì),從而降低這類物質(zhì)在體內(nèi)的作用。
[0003] AEA是第一個被發(fā)現(xiàn)的內(nèi)源性大麻素(Science,1992,258 :1946-1949; Curr Med Chem,2010,17:1430-1449; Curr Med Chem,2013,20:64-78 ·),主要激動CB1 受體,可產(chǎn)生與 THC等大麻提取物相似的藥理學(xué)功能。AEA在體內(nèi)有著廣泛的分布,在中樞神經(jīng)系統(tǒng)、肝臟、 肺、胃腸道等臟器中均可檢測到AEA的存在。AEA可以通過直接激活內(nèi)源性大麻素受體(CB), 產(chǎn)生抗炎,鎮(zhèn)痛等多種藥理作用。此外有報道,AEA對瞬時受體電位陽離子通道子類V成員1 (transient receptor potential cation channel subfamily V member 1,TRPV1)(Eur J Pharmacol,2005,517:174-181;Biochem Pharmacol,1995,50:83-90;Biochem Biophys Res Commun, 1995,215:89-97· )、G蛋白偶聯(lián)受體55(GPR55)(Journal of Biochemistry, 2002,132:7-12;Proc Natl Acad Sci U S A,2011,108:18150-18155;Cns&Neurological Disorders-Drug Targets ,2009,8:403-421;Cell,2010,140:49-61;Current Topics in Medicinal Chemistry, 2010,10:814-827 ·)、過氧化物酶體增殖物活化受體 γ (PPAR- γ ) (Neurobiology of Disease,2010,38:304-312;British Journal of Pharmacology, 2010,160:480-498;Biology of Reproduction,2010,82:451-458;Endocrinology,2010, 151:921-928.)也有較弱的激動作用。AEA是目前研究最為廣泛的內(nèi)源性大麻素之一,AEA被 認(rèn)為是大麻素受體的部分激動劑。
[0004] 除此之外,還有一部分脂肪酰基乙醇胺類脂質(zhì),例如:油酰乙醇胺㈧-Oleoylethanolamide,0ΕΑ)、N_棕櫚酰乙醇胺(N-palmitoylethanolamide,PEA),雖不直接 作用于大麻素受體,但是與AEA和2-AG(花生四稀酸甘油,2-arachidonoylglycerol)有著相 似的結(jié)構(gòu)以及在內(nèi)分泌調(diào)節(jié)方面有類似的功能,被稱為類內(nèi)源性大麻素物質(zhì)。PEA和0ΕΑ通 過作用于過氧化物酶增殖體激活受體a(PPAR-a)產(chǎn)生鎮(zhèn)痛抗炎和抑制食欲的作用(Nature, 2003,425:90-93.)。特別是PEA在體內(nèi)有著廣泛的分布,PEA可作用于中樞及感覺神經(jīng)系統(tǒng)、 免疫細(xì)胞等多個靶點而發(fā)揮鎮(zhèn)痛抗炎作用。PEA可通過激動細(xì)胞核受體過氧化物酶體增殖 物激活受體_α(PPAR-α),也可部分激動GPG55受體和GPR119受體,產(chǎn)生抗炎、鎮(zhèn)痛等多種藥 理作用(Mol Pharmacol,2005,67,15-19) DN-stearoylethanolamineUEA)能夠促進(jìn)腫瘤細(xì) 胞的凋亡(Biochem J,2002,366:137-144)以及抑制食欲(Terrazzino S,Berto F,Dalle Carbonare M,et al.,FASEB J,2004,18:1580-1582);油酰胺(01eamide,0A)具有調(diào)節(jié)睡眠 等作用(Exp Neurol,2〇01,l72:235_24 3) 〇
[0005] AEA能被特異性的脂肪酰胺水解酶(Fatty acid amide hydrolase,F(xiàn)AAH)水解成 花生四烯酸和乙醇胺而失去活性。FAAH在1996年克隆獲得,屬于酰胺水解酶(amidase signature)家族,是第一個在哺乳動物中發(fā)現(xiàn)的此家族蛋白,存在于細(xì)胞內(nèi)膜,并具有一段 跨膜結(jié)合的α螺旋。FAAH蛋白由579個氨基酸構(gòu)成,目前FAAH晶體結(jié)構(gòu)已經(jīng)獲得。水解底物 ΑΕΑ活性中心由典型的Ser-Ser-Lys三個氨基酸構(gòu)成(Ser241-Ser217-Lys 142) JAAH最佳水 解條件是pH偏堿性(pH = 8~9 ),在脂肪酸酰基乙醇胺類底物化合物中對AEA水解選擇性較 高,此外還可水解0ΕΑ、ΡΕΑ、0Α等其他多種脂肪酸酰胺(41111111^¥8丨〇(^6111,2005,74 :411-432;Subcell Biochem,2008,49:101-132),但相對水解活性要弱。
[0006] 在FAAH基因敲除鼠中,AEA水平在中樞和外周組織中顯著升高(Proc Natl Acad Sci U S A,2001,98:9371-9376)。小分子化合物抑制FAAH活性也能顯著提高AEA的水平,但 動物表現(xiàn)出僵直、活動度降低、體溫降低等大麻樣副作用。目前,F(xiàn)AAH抑制劑在抗抑郁、抗焦 慮、抗神經(jīng)病理性疼痛等方面具有一定的作用。有些FAAH抑制劑在治療抑郁、關(guān)節(jié)炎性疼痛 等方面已經(jīng)進(jìn)入臨床研究。FAAH抑制劑根據(jù)結(jié)構(gòu)可以分為四大類:早期的AEA底物類似物、 酮雜環(huán)類、氨基甲酸酯類和芳香脲類。
[0007] ΡΕΑ的特異性水解酶脂肪?;掖及匪饷福∟-acy 1 ethano lamine ac id amidase,NAAA)于2005年才被發(fā)現(xiàn)與克隆(J Biol Chem, 2005,280:11082-11092) Jatuo Ueda課題組于1999年在人成巨核細(xì)胞株(CMK)中發(fā)現(xiàn)一種具有水解AEA活性的大麻素水解 酶(FEBS Lett ,1999,454:267-270)。然而,這種酶與已知的AEA水解酶FAAH有很大的不同: (1)這種酶在酸性pH條件下(pH 4.5)水解活性最強,而FAAH酶是在堿性條件下水解較強(pH 9.0) (Neuroscience,2009,164:424-434); (2)這種酶對PEA水解活性遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于對AEA的水解 活性;⑶這種酶對FAAH具有較好抑制作用的絲氨酸抑制劑PMSF和MAFP不敏感。隨后,該課 題組又在大鼠各個組織中發(fā)現(xiàn)NAAA酶在肺中活性最高,在脾、胸腺、小腸等組織中活性逐漸 降低,并最終在肺組織中純化出這種酶(J Biol Chem,2001,276:35552-35557)。2005年,成 功從大鼠、小鼠和人源細(xì)胞中克隆出這種酶的cDNA序列,并把這種酶命名為N-脂肪?;?醇胺水解酶(N-Acylethanolamine-hydrolyzing Acid Amidase,NAAA)(J Biol Chem, 2005,280 :11082-11092)。隨后的研究發(fā)現(xiàn)NAAA主要在溶酶體中表達(dá)(Biochim Biophys Acta,2007,1771:623-632) JAAA包含362個氨基酸(大鼠和小鼠)及359個氨基酸(人)序列, 分子量分別為40.3kDa(大鼠)及40. lkDa(小鼠和人)。這些氨基酸序列中,大鼠和小鼠的同 源性達(dá)90.1 %,大鼠和人的同源性達(dá)76.5 %,小鼠和人的同源性達(dá)76.7 %。人的NAAA基因位 于4q21. 1染色體上。NAAA與FAAH并沒有同源性,然而卻與酸性神經(jīng)酰胺水解酶(acid ceramidases)具有一定的同源性,歸類為膽酰甘氨酸水解酶(choloylglycine hydrolase) 家族,對酰胺的水解具有選擇性(J Biol Chem,2005,280:11082-11092)。
[0008] 由于缺乏晶體結(jié)構(gòu),NAAA的催化水解域空間組成尚不完全清楚,特異性的抑制劑 也較少。有限的研究顯示,β-內(nèi)酰胺類NAAA抑制劑S-00PP(IC 5Q = 420nM)局部給藥能夠抑制 角叉菜膠誘導(dǎo)的大鼠肉芽腫白細(xì)胞及LPS誘導(dǎo)的RAW264.7細(xì)胞PEA含量下降,從而抑制白細(xì) 胞的迀移以及炎性滲出,同時,對大鼠的脊柱損傷模型也表現(xiàn)出較好的治療作用,該過程經(jīng) 由PPAR-α途徑介導(dǎo)(Proc Natl Acad Sci U S A,2009,106:20966-20971)。結(jié)構(gòu)類似物 ARN077(IC5Q=127nM)局部給藥可明顯抑制角叉菜膠誘導(dǎo)的炎性疼痛和坐骨神經(jīng)結(jié)扎引發(fā) 的神經(jīng)病理性疼痛。在坐骨神經(jīng)結(jié)扎模型中,ARN077(1 %,20yL,表皮給藥)比陽性對照藥物 加巴噴丁(50mg/kg,口服)對促誘發(fā)痛的鎮(zhèn)痛效果更加明顯(Pain,2013,154:350-360)。該 研究首次證明NAAA抑制劑具有鎮(zhèn)痛的作用,但是該類結(jié)構(gòu)的主要藥效團四元內(nèi)酯環(huán)不但本 身結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定,生物穩(wěn)定性也極差,動物體內(nèi)半衰期低于lmin,使其不能應(yīng)用于系統(tǒng)性給 藥。
[0009] 相比阿片類、抗癲癇類、抗抑郁類以及局麻類鎮(zhèn)痛藥,內(nèi)源性大麻素水解酶抑制劑 對中樞神經(jīng)系統(tǒng)副作用比較小,且無成癮性;相比布洛芬、塞來昔布、阿斯匹林等C0X抑制劑 型抗炎鎮(zhèn)痛藥,不會引起腸胃出血及嚴(yán)重心血管事件,具有更好的藥物安全性。(Biochem J,2004,380,749-756;Journal of Medicinal Chemistry,2008,51,7327-7343;PAIN, 2013,154,326-327)〇
[0010] 截止目前,已有多種類型的FAAH抑制劑或者NAAA抑制劑被報道,但以氨基甲酰尿 嘧啶為核心結(jié)構(gòu),以內(nèi)源性大麻素水解酶為治療靶點的抗炎鎮(zhèn)痛藥物尚未見報道。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0011] 本發(fā)明的目的在于提供一種氨基甲酰尿嘧啶衍生物,為一類新穎的、具有內(nèi)源性 大麻素水解酶抑制作用的化合物,為炎癥和疼痛的治療提供新的方法。
[0012] 本發(fā)明的另一目的在于提供上述氨基甲酰尿嘧啶衍生物的應(yīng)用。
[0013] 本發(fā)明的具體技術(shù)方案如下:
[0014] -種氨基甲酰尿嘧啶衍生物,其特征在于:其具有如下結(jié)構(gòu)式:
[0016] 其中父為心-、RiCfX CH2 )m-、Ri0C0( CH2 )m-、Ri ⑶0 (CH2 )m-、Ri0C00( CH2 )m-、R1R2N ⑶ (CH2 )m-、R1R2NCOO (CH2 )m-、R1R2NCOO ( CH2 )m-、RlC0N( CH2 )m-、Rl0C0N( CH2 )m-、RlR2NC0N( CH2 )m-或 R1R2NCON (CH2) m-,m=0 ~4;
[0017] Y 為-CH2-或-C0-;
[0018] 上述 1?1、1?2、1?3、1?4、1^和1?6分別獨立選自鹵代基、-11、=0、=吣1?'、-(〇1 2)1^、-(〇12) nN〇2、-(CH2)nCOOR'、-(CH2) n⑶NR'2、-(CH2)nOR'、-(CH2) nSR'、-(CH2)nS0R'、-(CH2)nS〇2R'、_ (CH2)nNR'2、-(CH2)nNR'COR'和_(CH 2)nNR'S02R',n = 0或1,R'為H或選自含有20個C原子以內(nèi) 的各種取代或未取代的直鏈烷基、支鏈烷基、環(huán)烷基、環(huán)雜烷基、烯基、炔基、直鏈雜烷基、支 鏈雜烷基、雜環(huán)烷基、雜烯基、雜炔基和芳香基。
[0019] 在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案中,其具有如下結(jié)構(gòu)式:
[0021]其中 X為-C1、-Br、-F、-CN、-N〇2、-OAc、-CH2〇Ac、-OH、-0CH3、-OCH2CH3、-NH2、-CH3 或-CH2CH3,h = 0~10,A和B分別獨立選自含有10個C原子以內(nèi)的各種取代或未取代的直鏈亞烷 基、支鏈亞烷基、亞環(huán)烷基、亞烯基、亞炔基、直鏈亞雜烷基、支鏈亞雜烷基、亞雜環(huán)烷基、亞 雜烯基、亞雜炔基和亞芳香基。
[0022] 進(jìn)一步優(yōu)選的4為-(:1、-8^4、-0~或4024選自含有10個(:原子