專利名稱：一類含3－吡咯啉的阿片受體激動劑及制備方法和用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及芳基乙酰胺類的合成，更具體地說為含3-吡咯啉的κ-阿片受體激動劑的合成及用途。
目前大部分合成的κ-受體激動劑主要有兩類結(jié)構(gòu)苯并嗎吩烷(Benzomorphans)和芳基乙酰胺(Arylacetamides)，其中苯并嗎吩烷是最早被發(fā)現(xiàn)的一類κ-阿片受體激動劑，但藥理實驗證明該類化合物顯示非常低的κ-選擇性，而且有證據(jù)顯示苯并嗎吩烷具有致幻效果(Pfeifter.A等Science 1986，233，774-776)，因此該類化合物并非理想的κ-阿片激動劑。而芳基乙酰胺類κ-阿片受體激動劑具有更高的選擇性和更強的活性，它與受體相互作用的構(gòu)效關(guān)系和分子模型研究顯示(Lavecchia，A等J.Med.Chem.2000，43，2124-2134)，芳基乙酰胺中的堿性氨基單元是一個重要的藥效團，常用的堿性氨基單元是四氫吡咯，它與受體蛋白質(zhì)的三個殘基異亮氨酸135(Ile135)，酪氨酸139(Tyr139)和異亮氨酸194(Ile194)相互作用。
本

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是尋找一類具有高選擇性、強效κ-阿片受體激動劑的含3-吡咯啉芳基乙酰胺類化合物。
本發(fā)明的另一目的是含3-吡咯啉芳基乙酰胺類化合物在醫(yī)學(xué)上的用途。
本發(fā)明設(shè)計基于κ-阿片受體激動劑與受體相互作用的分子模型和構(gòu)效關(guān)系，由于與作為堿性氨基單元的四氫吡咯相互作用的酪氨酸邊鏈含有芳環(huán)，因此，本發(fā)明采用含有一個不飽和雙鍵的3-吡咯啉來取代常規(guī)的四氫吡咯，通過π-π鍵相互作用來增強激動劑分子與受體蛋白質(zhì)的相互作用，從而提高κ-激動劑的結(jié)合活性，同時增強它的κ-阿片受體的選擇性。本發(fā)明對芳基乙酰胺(Arylacetamides)的結(jié)構(gòu)骨架進行化學(xué)修飾，將含不飽和雙鍵的3-吡咯啉取代傳統(tǒng)的吡咯烷構(gòu)建在堿性胺單元上，再改變苯基上的取代基和酰氨鍵氮鄰位碳上的取代基(化合物結(jié)構(gòu)通式如I所示)，以手性源方法合成了12個具有光學(xué)活性的手性分子，測定了各個化合物的κ-受體結(jié)合強度、μ-受體結(jié)合強度以及體內(nèi)鎮(zhèn)痛活性。
藥理數(shù)據(jù)顯示，這類含3-吡咯啉的κ-受體激動劑具有非常獨特的異常高的κ/μ選擇性，例如4-硝基取代的芳基衍生物對κ-受體的抑制常數(shù)為Ki＝3.06nM，而對μ-受體，即使在1×10-5M的測試濃度下也不顯示相互作用；3，4-兩氯取代的芳基衍生物展示最好的體內(nèi)鎮(zhèn)痛活性，在小鼠熱板實驗中的鎮(zhèn)痛半數(shù)有效量ED50達到0.023mg/kg，鎮(zhèn)痛效果比嗎啡強295倍(嗎啡在該測試系統(tǒng)中的ED50為6.8mg/kg)。
本發(fā)明的一類含3-吡咯啉化合物具有如下結(jié)構(gòu)I 其中，X為F，Cl，Br，NO2，C1-C5烷氧基R為(S)-異丙基；(S)-2-甲硫乙基；R1為C1-C3烷基及它們生理可接受的鹽制備關(guān)鍵中間體之一3-吡咯啉(J.Am.Chem.Soc.1929，59，287)20％鹽酸在冰浴冷卻和激烈攪拌下加入鋅粉；反應(yīng)溫度控制在在0-10℃之間，慢慢滴加吡咯，加畢，再在0-10℃下加入一定量濃鹽酸，然后慢慢升至室溫，過濾，濾液減壓濃縮，在冷卻下小心加入濃NaOH水溶液調(diào)節(jié)pH值至14，立即水蒸氣蒸餾，收集餾出液，冷卻下用鹽酸調(diào)節(jié)pH值至2，減壓抽干，殘留固體用冰浴冷卻，再用NaOH水溶液調(diào)節(jié)pH值至14，堿性溶液用乙醚萃取，干燥，過濾，常壓分餾，收集溫度為91-92℃的餾份即為3-吡咯啉。1HNMR(CDCl3)δ3.69(s，4H)，5.82(s，2H)。
應(yīng)用J.Med.Chem.1991，34，3149-3158的方法合成另一關(guān)鍵中間體N-甲基-N-[(1S)-1-烷基-2-(1-(3-吡咯啉基))]乙基二胺。
L-(S)-氨基酸的氨基被芐氧羰基(CBZ)保護，用其作為起始原料，經(jīng)混合酸酐法與3-吡咯啉偶聯(lián)生成酰胺，產(chǎn)物用四氫鋁鋰氫化鋁(鈉硼氫+乙酸)等還原劑還原，得到N-甲基-N-[(1S)-1-烷基-2-(1-(3-吡咯啉基))]乙基二胺。1S-烷基取代的乙二胺與不同取代的芳基乙酰氯反應(yīng)，得到具有光學(xué)活性的終產(chǎn)物。合成路線如反應(yīng)方案1所示。反應(yīng)方案1 Kappa-阿片受體結(jié)合活性、κ/μ選擇性和小鼠鎮(zhèn)痛活性1、放射性配體結(jié)合實驗(競爭結(jié)合實驗)實驗分總結(jié)合管和非特異性結(jié)合管，另設(shè)幾組樣品管加不同濃度競爭配體?？偨Y(jié)合管加表達大鼠Kappa受體(或表達人類Mu受體)的Sf9細胞懸浮液100μL、[3H]diprenorphine(終濃度為2nM)10μL，相對應(yīng)的非特異結(jié)合管另加1μM U69593 20μL，樣品管加不同濃度的目標產(chǎn)物20μL，用50mM Tris-HCl(pH7.4)調(diào)節(jié)至終體積200mL。在27℃溫育30min，然后置冰浴中止反應(yīng)。細胞膜在Millipore樣品收集器上經(jīng)GF/C(Whatman)玻璃纖維濾紙抽濾，用冰冷的50mM Tris-HCl沖洗濾紙三次，每次4mL，濾紙烘干后，置于0.5mL Eppendorff管，加0.5mL親脂閃爍液，Beckman LS6500多功能閃爍計數(shù)儀測定放射強度。每一濃度為三復(fù)管，每一獨立實驗重復(fù)3-4次。2、鎮(zhèn)痛活性用小鼠熱板法測定依據(jù)經(jīng)典的小鼠熱板法(由徐叔云主編的《藥理實驗方法學(xué)》第二版，人民衛(wèi)生出版社，1991年)，選用體重18～22g的雌性成年小白鼠，腹腔注射給藥，熱板法測定3-吡咯啉芳基乙酰胺衍生物的鎮(zhèn)痛活性，F(xiàn)inney氏法計算小鼠鎮(zhèn)痛半數(shù)有效量ED50，以鹽酸嗎啡為陽性對照。方法(a)正常老鼠挑選實驗室溫度控制在20±2℃ ，測痛儀熱板溫度調(diào)節(jié)至55±0.5℃，記錄小鼠自投入熱板至出現(xiàn)舔足時間作為該小鼠的痛域值，共測2次，每次間隔時間
20分鐘，以平均值不超過30秒為合格小鼠。(b)實驗組小鼠將合格小鼠隨機分為3-4組(高劑量組、中劑量組、低劑量組)，每組10只，腹腔給藥。表1.含3-吡咯啉的芳基乙酰胺衍生物1a-1l的阿片受體結(jié)合數(shù)據(jù)及老鼠鎮(zhèn)痛活性 ED50(mg/kg)化合物R Xκ-親和強度aμ-親和強度bipc1a(CH3)2CH- 3，4-DichloroKi＝5.72±1.32nM 0(10)0.0231b(CH3)2CH- 4-F 37.0％(1)d46.5％(10)d1.161c(CH3)2CH- 4-Cl 60.0％(1) 42.0％(10) 0.251d(CH3)2CH- 4-Br 90.0％(1) 0(10)0.181e(CH3)2CH- 4-OMe70.0％(1) 13.5％(10) 2.571f(CH3)2CH- 4-NO280.0％ 10.5％(10) 0.171gCH3SCH2CH2-3，4-Dichloro90.0％(1) 11.5％(10) 0.181hCH3SCH2CH2-4-F 70.0％(1) 0(10)≥101iCH3SCH2CH2-4-Cl 64.0％(1) 0(10)2.131jCH3SCH2CH2-4-Br 80.0％(1) 0(10)2.361kCH3SCH2CH2-4-OMe80.0％(1) 0(10)＞101lCH3SCH2CH2-4-NO2Ki＝3.06+1.14nM 0(10)2.0a測定化合物1a-1l對放射性配體[3H]diprenorphine與表達在Sf9昆蟲細胞上的克隆的大鼠κ-阿片受體結(jié)合作用的抑制效果，以抑制常數(shù)Ki或?qū)Ψ派湫耘潴w結(jié)合的抑制百分率表示。b測定化合物1a-1l對放射性配體[3H]diprenorphine與表達在Sf9昆蟲細胞上的克隆的人類μ-阿片受體結(jié)合作用的抑制效果，以抑制常數(shù)Ki或?qū)Ψ派湫耘潴w結(jié)合的抑制百分率表示。c小鼠熱板法，腹腔給藥，嗎啡鎮(zhèn)痛ED50為6.8mg/Kg。d在受體結(jié)合測試中各個測試濃度標明在括號中，以10-6M為濃度單位。
權(quán)利要求
1.一類結(jié)構(gòu)如下的含3-吡咯啉的強效、高選擇性Kappa阿片受體激動劑 其中X為鹵素、硝基、C1-C5烷氧基；R為(S)-異丙基、(S)-2-(甲硫基)乙基；R1為C1-C3烷基；及它們生理可接受的鹽。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含3-吡咯啉Kappa-阿片受體激動劑其特征在于當R為(S)-異丙基時X為鹵素、硝基、C1-C5烷氧基；R1為C1-C3烷基；及它們生理可接受的鹽。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含3-吡咯啉Kappa-阿片受體激動劑其特征在于當R為(S)-2-(甲硫基)-乙基時X為鹵素、硝基、C1-C5烷氧基；R1為C1-C3烷基；及它們生理可接受的鹽。
4.如權(quán)利要求1所述的含3-吡咯啉Kappa-阿片受體激動劑的制備方法其特征在于用氨基被芐氧羰基(CBZ)保護的L-(S)-氨基酸為起始原料，經(jīng)混合酸酐法與3-吡咯啉偶聯(lián)生成酰胺，再還原得N-甲基-N-[(1S)-1-烷基-2-(1-(3-烷吡咯啉基))乙基二胺，它與不同取代的芳基乙酰氯反應(yīng)得光學(xué)活性的含3-吡咯啉的Kappa-阿片受體激動劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的含3-吡咯啉Kappa-阿片受體激動劑的制備方法其特征在于用氨基被芐氧羰基(CBZ)保護的L-(S)-氨基酸在混合酸酐法與3-吡咯啉偶聯(lián)得含3-吡咯啉的酰胺。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的含3-吡咯啉K-阿片受體激動劑的制備方法其特征在于還原可用鋰鋁氫、氫化鋁、(鈉硼氫+乙酸)還原劑。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的含3-吡咯啉Kappa-阿片受體激動劑的制備方法其特征在于N-(C1-C3-烷基)-N-[(1S)-1烷基-2-(1-(3-吡咯啉基))]乙基二胺，它與不同取代基芳基乙酰氯反應(yīng)，得具有光學(xué)活性的最終產(chǎn)物含3-吡咯啉Kappa-阿片受體激動劑。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含3-吡咯啉Kappa-阿片受體激動劑在鎮(zhèn)痛藥物中的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明提供一類結(jié)構(gòu)式如下的阿片受體激動劑其中X代表4－鹵素、硝基或C
文檔編號C07D207/20GK1463967SQ0211220
公開日2003年12月31日 申請日期2002年6月24日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月24日
發(fā)明者龍亞秋, 牟奇勇, 朱友成, 周德和, 陳潔, 池志強 申請人:中國科學(xué)院上海藥物研究所