摘要
帕金森病(Parkinson’s disease, PD)是继阿尔茨海默病之后的第二大神经退行性疾病，临床上主要表现为静止性震颤、肌僵直、运动迟缓、姿势步态异常等运动障碍和嗅觉减退、睡眠紊乱等非运动障碍。引起PD的因素复杂多样，研究证明α-突触核蛋白代谢异常、线粒体功能障碍、神经炎症、遗传因素和氧化应激等都与PD疾病进程有着密切关系。目前全球有600多万人受到该病的影响，但临床上仍是以对症治疗为主，难以有效逆转疾病进程，给社会经济和医疗体系均带来了巨大负担。因此，研发新型高效的抗PD药物迫在眉睫。 本课题组在前期研究中基于“多靶点导向配基(multitarget-directed ligands, MTDLs)”设计策略，将丁苯酞药效团与芳基苄醚杂合，设计得到了两类具有多靶点抗PD作用的以6-苄氧基苯酞为母核的化合物，但它们存在抗氧化应激活性弱、水溶性差、入脑浓度低、不具备脑靶向性等缺点。本文在上述研究基础上，在苯酞环3-位引入作用于美吡拉敏敏感的、逆质子有机阳离子转运体的侧链片段，设计并合成了3-胺烷氧基-6-苄氧基-2-硫苯酞类衍生物(11~13)，期望该系列化合物在改善生物活性和溶解性的同时可增加脑靶向性。此外，在前期研究中我们还发现中间体3-羟基-6-(3,4-二氟)苄氧基苯酞(8a)具有较好的前药开发潜力，在本论文中我们基于前药设计原理，以8a为原药，在分子中引入具有金属离子络合、LAT-1靶向转运的酪氨酸结构单元，设计并合成了3-(酪氨酸基取代)-6-(3,4-二氟)苄氧基-2-硫苯酞杂合物(26a~d)，希望该类化合物在体内可被LAT-1蛋白识别转运入脑，增加脑部药物含量，再经酶水解后释放出苄氧基苯酞(8a)、酪氨酸单元和H2S分子，协同发挥MAO-B抑制、抗氧化、抗炎、金属离子络合等活性。所设计的两个系列目标物化学结构通式如下： (此处为化学公式) 通过对目标物的化学结构进行逆合成分析并结合前期研究基础，我们设计了较合理的合成路线，共合成未见文献报道的目标物24个，所有目标物的化学结构均经1HNMR、13CNMR和ESI-MS/HR-MS表征；在此基础上，利用多种体外、体内药理模型对目标物的抗PD活性进行了初步评估。 在3-胺烷氧基-6-苄氧基-2-硫苯酞衍生物(11~13)的生物活性研究中，绝大部分化合物都拥有较优秀的MAO-B抑制活性(IC50在0.19nM~185nM)和较弱的MAO-A抑制活性(IC50在11.0nM~抑制率13.2%(在10μM浓度))，表现出较高选择性抑制活性；其中11a(IC50=0.19nM,SI=18225.8)抑制活性最强且优于先导化合物XD(IC50=0.35nM,SI=6289.0)，并显示为可逆的竞争性MAO-B抑制剂。该系列化合物的抗氧化活性在0.24~0.65eq.之间，其中活性最好的化合物为11g(0.65 eq.)，代表化合物11a活性为0.56eq.。此外，进一步研究发现11a表现出对Cu2+、Fe3+、Fe2+的选择性络合作用、优良的抗神经炎症活性以及血脑屏障透过性。与先导物XD相比，11a的水溶性增加了10倍左右(11a：0.11 mg/mL，XD：0.009 mg/mL)；与对照物11n相比，11a在小鼠体内药代动力学研究中显示出更好的脑靶向性(11a:AUCbrain/plasma=1.17,11n:AUCbrain/plasma=0.72)。 在3-(酪氨酸基取代)-6-苄氧基-2-硫苯酞类化合物的生物活性研究中，前药与原药均展现出亚微摩尔水平的MAO-B抑制活性，且前药优于原药，其中化合物26a活性最强、选择性最好(IC50=0.091μM,SIgt;109.5)，并与MAO-B表现为可逆结合模式。体外抗氧化研究表明，该系列前药相比于原药8a(0.47 eq.)，抗氧化活性有显著提高，均具有优良的抗氧化能力(1.33eq.~1.56eq.)；金属离子络合能力研究显示，代表前药26a可有效络合Cu2+、Fe2+、Fe3+，并可以1:1的比例与Cu2+络合；抗神经炎症研究表明，原药8a可有效抑制LPS诱导的BV-2细胞释放NO及TNF-α，表现出优秀的抗神经炎症活性。进一步的药代动力学研究表明，前药26a显示出优于对照化合物26d的入脑能力，脑靶向指数为2.71，同时能在大脑中经酶代谢后释放出原药8a，继续发挥多靶点协同治疗作用。 综上，本论文设计并合成了两类目标物，通过多种体外PD药理模型筛选得到了11a与26a两个代表化合物，它们均表现出良好的抗PD活性。其中11a具有卓越的MAO-B选择性抑制活性，以及相对于先导物更高的水溶性；26a则具有更均衡有效的多靶点活性，并能在体内代谢为原药8a继续发挥作用。同时，在体内药代动力学研究中，两者均表现出优于对照物的脑靶向能力。因此，目标物11a和26a是较有潜力的新型抗PD候选药物，具有进一步的研究价值。本论文的研究工作为新型抗PD药物的研发提供了新思路和新的候选药物。
NETL