可溶性鳥苷酸環(huán)化酶刺激劑的設(shè)計、合成與生物活性評價.pdf

1、可溶性鳥苷酸環(huán)化酶(sGC)是體內(nèi)NO-sGC-cGMP信號通道的一種關(guān)鍵信號傳導(dǎo)酶，是迄今唯一發(fā)現(xiàn)的NO受體，被激活后即可催化GTP轉(zhuǎn)化為cGMP，cGMP作為第二信使將信號傳至下游的效應(yīng)器，包括:離子門控通道、蛋白激酶和磷酸二酯酶等，從而引起一系列的生理反應(yīng)，包括腸道蠕動、血管平滑肌舒張、血壓下降、大腦發(fā)育、血小板聚集、細(xì)胞增殖與凋亡等[1]。生理條件下，NO由內(nèi)皮一氧化氮合酶（eNOS）、神經(jīng)元一氧化氮合酶(nNOS)、誘導(dǎo)性一氧

2、化氮合成酶(iNOS)催化L-精氨酸分解產(chǎn)生。在動脈內(nèi)層細(xì)胞，NO主要由eNOS催化合成并迅速擴散至深層血管平滑肌，刺激激活sGC。NO-sGC-cGMP信號通路受阻與較多疾病的病理生理過程相關(guān)，例如:心血管疾病、肝腎疾病、肺部疾病及勃起功能障礙等。其中肺動脈高壓(PAH)是比較嚴(yán)重的一種，最終可導(dǎo)致心力衰竭甚至死亡。
　　目前，臨床上用于治療PAH的藥物主要有三類:內(nèi)皮質(zhì)素受體拮抗劑、磷酸二酯酶-5抑制劑、前列環(huán)素類似物。它們都

3、是通過舒張血管來緩解病情的進(jìn)展，并且效果不是很好，死亡率仍居高不下，更無報道能逆轉(zhuǎn)肺動脈高壓病情。近些年來，血管重構(gòu)被視為是導(dǎo)致PAH的主要原因。因此，抗血管重構(gòu)被認(rèn)為是較有潛力的治療方法，通過此方法可以逆轉(zhuǎn)病情進(jìn)展，從而達(dá)到治愈PAH的目的?；诖朔椒ǎ瑲v經(jīng)多年，現(xiàn)已開發(fā)出多種治療藥物，這些藥物主要通過以下三個途徑發(fā)揮其治療效果:舒張血管作用、抗重構(gòu)作用、抗炎作用。其中的兩類藥物:sGC刺激劑和sGC激活劑由于其作用途徑的獨特性，備受

4、醫(yī)藥界關(guān)注。sGC刺激劑可以不依賴于NO直接激活還原型sGC，并且與NO有協(xié)同作用;sGC激活劑則可以激活對NO無應(yīng)答的氧化型sGC。
　　Riociguat是由德國拜耳先靈制藥公司開發(fā)的首個新一類sGC刺激劑，也是首個不依賴于NO激活sGC的口服有效抗PAH藥物，并且與NO有協(xié)同作用。該藥已于2013年10月順利通過Ⅲ期臨床獲美國FDA批準(zhǔn)上市，用于治療PAH和慢性血栓栓塞性肺動脈高壓(CTEPH)，成為第一個用于多病因的抗肺高

5、壓藥物。
　　根據(jù)文獻(xiàn)報道riociguat的結(jié)構(gòu)與藥效及藥代動力學(xué)性質(zhì)之間的關(guān)系，結(jié)合本課題組先前的工作，以riociguat為先導(dǎo)化合物，采用電子等排、構(gòu)象模擬的傳統(tǒng)與現(xiàn)代相結(jié)合的藥物設(shè)計方法，設(shè)計了3類具有吡唑并吡啶基嘧啶母核結(jié)構(gòu)的目標(biāo)化合物，以期獲得生物活性及藥代動力學(xué)更好，副作用低的化合物。參考文獻(xiàn)報道方法，經(jīng)8～12步反應(yīng)，合成了目標(biāo)化合物28個，所有目標(biāo)化合物結(jié)構(gòu)均經(jīng)ESI-MS和1H-NRM確認(rèn)。在合成中，還對ri

6、ociguat的關(guān)鍵中間體2-[1-（2-氟芐基）-1H-吡唑并[3，4-b]吡啶-3-基]-5-[(E)苯基二氮烯基]-4，6-嘧啶二胺的合成工藝進(jìn)行了方法學(xué)研究，優(yōu)化出較好的合成條件，收率高達(dá)93％。
　　在人肺動脈平滑肌細(xì)胞上，通過測試受試藥對細(xì)胞SerpinB2和GREM1基因的RNA上調(diào)水平的方法對合成的28個目標(biāo)化合物進(jìn)行了生物活性評價。在100nM濃度下，化合物F10、F21、F25、F26、F28對SerpinB2