[01196454]新型镇痛药物TRPV1受体拮抗剂的开发

一、课题来源与背景 新型镇痛药物TRPV1受体拮抗剂的开发课题,属于河南省科技开放合作计划项目,承担单位是河南大学,合作单位是中国药科大学。项目获省财政专项资金资助30万元,圆满地完成了项目计划指标,并提前顺利结项。 二、技术原理及性能指标 疼痛是许多疾病的常见症状,每年大约有5亿人遭受着各种各样疼痛的困扰,疼痛仍为未被满足的主要医学需求之一。因此,针对新发现的镇痛靶点,研究疼痛治疗,尤其是慢性疼痛治疗的药物具有重要意义。 1997年,David Julius和他的小组成员成功地克隆出了瞬时性受体电位香草酸亚型1（TRPV1,曾被称作辣椒素受体或香草酸受体亚型1）,成为神经生物学和疼痛研究领域一项突破性工作。TRPV1受体在神经炎症应答的起始和疼痛的转导过程中起到十分关键的作用。与传统镇痛剂阻断疼痛的传递不同,TRPV1拮抗剂作用于外周伤害性感受器,可以直接阻断疼痛的感知,镇痛效果更为直接。TRPV1拮抗剂的研究已经成为目前最有前景的镇痛药研究方向之一。但是后续研究发现,不同化学结构类型的TRPV1拮抗剂在不同种属的动物模型中都会引起不同程度的体温升高,体温升高约 0.5-1.5℃。TRPV1基因敲除小鼠实验证实,这一体温升高现象与TRPV1专一性介导的神经炎症应答有关。因此,解决TRPV1拮抗剂炎症应答导致的体温升高副作用,保留并提高其镇痛活性,成为当前急待解决的关键问题。 三、技术的创造性与先进性 为了解决TRPV1拮抗剂导致体温升高的副作用,我们课题组曾进行了一些前期工作。我们根据内源性大麻素类物质代谢通路中TRPV1与环氧合酶（cyclooxygenase,COX）之间的联系和各自在疼痛、炎症和体温调控中的作用,将经典TRPV1拮抗剂BCTC结构通过连接臂引入不同COX抑制活性药效团,首次设计合成了TRPV1/COX双靶点抑制剂,以期克服体温过高副作用。生物活性评估结果初步验证了该思路的可行性,能较好的克服体温过高副作用,但镇痛活性有所减弱。受这一工作启发,我们设想利用药物拼合原理,将TRPV1拮抗剂与其他兼具镇痛和抗炎活性的药效团进行拼接,使二者发挥协同作用,既可以增加镇痛活性,还可利用其抗炎活性降低毒副作用。 四、技术的成熟程度,适用范围和安全性 （1）根据TRPV1拮抗剂的构效关系进行化合物的设计：1)设计、合成不同H2S供体通过不同柔性连接臂与辣椒碱和二氢辣椒碱相缀合的化合物,共14个;2)设计、合成一系列异喹啉与脯氨酸衍生的脲类TRPV1拮抗剂,共23个; 3)以1,2,3,4-四氢-9H-吡啶[3,4-b]并吲哚为先导化合物,在此基础上通过连接臂引入不同药效集团,共设计合成TRPV1拮抗剂38个;4)以经典TRPV1拮抗剂BCTC为先导化合物,以生物电子等排原理进行结构修饰和改造,得到TRPV1拮抗剂59个;以上共得到TRPV1拮抗剂134个,上述化合物均未见文献报道,其结构经核磁共振氢谱碳谱、高分辨质谱分析确证。 （2）对合成的四类化合物进行了TRPV1拮抗活性筛选,优选体外活性较好的化合物进行了小鼠体内镇痛活性的筛选。对在辣椒碱、酸、热诱导的三种不同的小鼠疼痛模型中表现出较好镇痛活性的化合物,评估他们对体温的影响。 （3）对活性较好的TRPV1拮抗剂进行深入的药代动力学和机制研究,揭示其体内活性的作用机理,利用计算机辅助药物设计软件Discovery Studio2.0,同源模建了TRPV1跨膜区模型,并将优选化合物与受体模型进行了对接,初步结果显示优选化合物与受体结合的对接打分高于经典TRPV1拮抗剂BCTC,为TRPV1拮抗剂的深入开发和科学利用打下基础。 五、成果简介 在省财政专项资金资助下,项目进展顺利,以通讯作者发表项目署名文章4篇,全部为SCI收录文章（1篇SCI二区TOP ,2篇SCI三区 ,1篇SCI四区）,申请发明专利1项,提前完成预期任务。