TSPO新型配体-2-芳基咪唑并[1,2-a]并吡啶-3-乙酰胺衍生物的设计与合成

摘要

GABA是中枢神经系统内的一种重要的抑制性神经递质。药物配体与GABA受体相应位点结合可以增加GABA对GABA受体的作用，从而在抑制中枢神经兴奋以及治疗精神紊乱等疾病中发挥重要作用。但GABA-A受体由许多种亚基组成，药物配体与不同亚基结合可产生镇静、催眠、健忘、抗惊厥、抗焦虑、抗抑郁以及肌肉松弛等多种作用。传统药物如地西泮、阿吡坦等在临床上被广泛用于治疗焦虑和抑郁，但常伴有镇静、催眠等副作用并且易产生依赖性和成瘾性。因此，人们迫切希望找到专属性强、副作用小、依赖性低的抗焦虑药物。研究发现，TSPO参与体内多种功能途径的实现，其中其促进神经甾体的生物合成功能在治疗焦虑症中有潜在的价值。TSPO与相应配体结合可刺激神经甾体的生物合成，而神经甾体可作用于GABA进而产生抗焦虑作用，却很少有其他副作用。因此，设计和合成对TSPO具有高选择性和亲和性的配体是治疗焦虑症的理想途径。
　　 目前，对TSPO配体的研究已非常活跃，已发现了许多体内和体外活性都较好的化合物。其中有些化合物在后期的生物学评价中脱颖而出，如AC-5216因其选择性和亲和性高、副作用小、无明显的撤药症状和停药反弹症状而进入到临床研究，目前正处于二期临床研究阶段。但现有的TSPO配体大多存在药代动力学性质差、生物利用度低的问题。本课题设计和合成了具有自主知识产权的、高亲和性和选择性的TSPO新型配体，且在水溶性上得到改善，可望在药代动力学性质和生物利用度上有所改进。
　　 主要的研究工作和结果如下：
　　 1.通过前期文献调研，发现大部分吲哚乙酰胺类衍生物都存在药代动力学性质差的缺点，而且本课题组发现的TSPO配体9914也存在同样的问题。9914在作为军用抗抑郁药物研究中虽然药理活性明确，但因为药代动力性质太差，无法成药。因此，我们选择2-芳基咪唑并[1，2-a]吡啶乙酰胺类化合物作为先导化合物，结合已报道的TSPO配体的构效关系研究结果及引入AC-5216的结构片段，设计合成了一系列TSPO新型配体，注重改进其药代动力学性质。
　　 2.共合成目标化合物28个，均为新化合物，结构未见文献报道。
　　 3.应用1HNMR和MS对全部化合物进行了鉴定分析，确证了化合物的结构。
　　 4.应用体外BZ受体-放射性配体竞争结合试验，以Ro5-4864为对照，测定了全部28个化合物的体外结合活性，其中YL-IPA01、YL-IPA08、YL-IPA10、YL-IPA11、YL-IPA13的亲和性与对照相当。
　　 5.应用小鼠悬尾试验、高架十字迷宫试验和开场自发活动试验，对YL-IPA08、YL-IPA10、YL-IPA11、YL-IPA13进行了动物行为学的评价，结果显示：
　　 YL-IPA08在小鼠悬尾试验中显示出了良好的抗抑郁作用，在高架十字迷宫试验中又显示明显的抗焦虑作用，而在开场自发活动试验中没有明显的中枢抑制作用，表明其抗焦虑和抑郁作用确切。
　　 YL-IPA10在高架十字迷宫试验中的抗焦虑作用与阳性对照相当，在开场自发活动试验中也没有明显的中枢抑制作用，表明其抗焦虑作用确切。
　　 YL-IPA11在高架十字迷宫试验中，只在0.03mg/kg剂量与对照相当，其余剂量水平都明显低于对照，显示有弱的抗焦虑作用。在开场自发活动试验中，只在3mg/kg剂量与对照相当，其余剂量水平都明显低于对照，表明有中枢抑制作用。因此，抗焦虑作用不确切。
　　 YL-IPA13在高架十字迷宫试验以及开场自发活动试验中都明显低于阳性对照，表明无明显的抗焦虑作用且有中枢抑制作用。
　　 6.对目标化合物构效关系进行了初步的分析，结果表明：
　　 1)对于体外亲和性而言，存在下面的构效关系：
　　 (1)当2-位苯环上有取代时，取代基为4-Cl、3，4-2Cl、4-Me等增加脂溶性的基团较佳，而4-OMe效应稍差。这个结论与文献报道的结论相吻合，即卤素取代对增加亲和性作用有利。
　　 (2)3-位乙酰胺N-取代基效应，在含芳基取代一侧，苄基的作用强于吡啶甲基，这说明对亲和性影响苯环大于吡啶环；且吡啶环的作用中2-吡啶基>4-吡啶基>3-吡啶基。另外，在烷基一侧，以乙基最宜，超过2个碳以上的烷基(如甲氧乙基)，活性显著下降。
　　 2)对于行为学试验来说，其构效关系又有所不同，具体如下：
　　 (1)2-位苯环上的取代基的影响类似于对亲和性的影响，以3，4-二氯取代最好；
　　 (2)3-位乙酰胺N-取代基的影响则明显不同，在含芳基一侧，2-吡啶基甲基可能最有利于与TSPO作用，表现出最佳的抗焦虑与抗抑郁活性，且对自发活动无影响；4-吡啶基甲基其次；而苄基最差，且苄基影响自发活动，说明可能对CBR具有较强作用。另外，烷基一侧，也以乙基为最佳；甲氧乙基取代可能导致对CBR的作用，从而产生影响自发活动的副作用。
　　 总之，本课题在文献研究的基础上，共设计合成了28个化合物，所有化合物均为新化合物，结构未见文献报道。化合物活性评价结果表明化合物YL-IPA01、YL-IPA08、YL-IPA10、YL-IPA11、YL-IPA13具有较好的体外结合活性；其中YL-IPA08与YL-IPA10在抗焦虑动物模型中表现出明显的抗焦虑作用，YL-IPA08还表现有明显的抗抑郁活性；且YL-IPA08与YL-IPA10易溶于水。因此，我们认为基本上达到了预期的研究目的，为进一步的研发打下了坚实基础。