一种新型酰胺类P2X3拮抗剂的设计、合成与改良文献综述

 2022-12-28 10:13:49
  1. 实验背景

P2X3受体是由细胞外ATP 起作用的P2X家族的亚型,主要在外周感觉神经中表达。此前已经有在小鼠P2X3受体的基因敲除后抑制疼痛行为的报道。几种P2X3受体拮抗剂已经确定。A-317491显示对炎症和神经性疼痛模型的治疗效果。在2期临床试验中,Gefapixant(AF-219)改善了患有间质性膀胱炎/膀胱疼痛综合征的中度至重度症状的患者疼痛和尿急的症状。此外,gefapixant正在进行3期临床试验,以检查其改善难治性慢性咳嗽的能力。

聚(ADP-核糖)(PAR)响应DNA链断裂的代谢,其涉及聚(ADP-核糖)聚合酶(PARP)和聚(ADP-核糖)糖水解酶(PARG)的协同活动,调节细胞恢复。或细胞死亡取决于DNA损伤的程度。虽然PARP抑制剂在临床试验中显示出很高的前景,因为它们对BRCA相关癌症的毒性和选择性低,但PARG的治疗潜力的评估受到缺乏良好验证的细胞渗透性抑制剂的限制。在这项研究中,使用靶标相关的亲和力分析(TRAP),高通量筛选的替代品,用于鉴定多种化学类别的药物样化合物,这些化合物类别在低微摩尔范围内表现出PARG抑制作用。合成了一种最活跃的化学型的类似物,以探索该系列的结构 - 活性关系(SAR)。这导致发现了用于PARG抑制的推定药效团,其含有修饰的水杨酰苯胺结构。有趣的是,这些化合物也抑制PARP-1,表明PARG和PARP-1活性位点具有很强的同源性,并为PARG特异性抑制剂的开发提出了新的挑战。通过抑制鳞状细胞癌细胞中PARP和PARG活性证明了铅抑制剂的细胞活性,尽管观察到PARG相对于PARP的优先抑制。抑制剂通过同时对PARP和PARG的作用调节PAR代谢的能力可能代表治疗发展的新方法。

尽管存在多种治疗选择,但由于骨关节炎引起的疼痛仍然是老年人群的主要原因; 此外,只有一小部分疼痛患者接受处方治疗。新的药物以最小的副作用,提高疗效,且易于管理的方式寻求疼痛的治疗。P2X3受体是ATP门控离子通道上表达的痛觉感受器(初级传入神经元感受疼痛刺激),并存在于在其它组织中。 其在伤害性感受具有传播刺激的作用及其选择性表达模式使P2X3受体成为具有吸引力的靶标,具有治疗炎症,内脏和神经性疼痛状态的潜力。实际上,在我们的实验室中鉴定的P2X3受体拮抗剂已经在大鼠完全弗氏佐剂(CFA)测定中证明了剂量依赖性疼痛逆转。

外周刺激由感觉神经元表达的特异性受体转导,并在被传递到大脑之前在脊髓背角进一步加工。虽然相对较少的受体亚型介导感觉神经元的初始去极化,但是分子和离子通道将这些输入整合到编码信号中。可溶性介质和环境条件进一步塑造了这些过程,可能引发外周和中枢敏化或感觉下调。细胞外ATP是一种主要的信号分子,通过嘌呤能受体发挥作用,是细胞通讯的强大调节剂,也是外周/中枢突触的神经递质。特别地,ATP介导的信号主要由外周感觉神经元表达的P2X3受体转导。

细胞外ATP 是一种信号分子,由普遍表达的膜P2X和P2Y受体家族转导,具有离子型和代谢型特性,基于它们对ATP的亲和力而被激活( Abbracchio等,2006 ; Khakh和North, 2012 )。特别地,P2X3受体由感觉神经元表达并且被认为是ATP传感器,因为它们被纳摩尔ATP浓度激活(EC 50 thinsp;=0.5mu;M; Khakh和North,2012)。多个过程调节细胞外空间中ATP的浓度。ATP通过Pannexin1半通道( Dahl,2015)或通过分泌囊泡,其中ATP与其他神经肽或神经递质共存储( Esteacute;vez-Herrera等,2016 ; Larsson等,2012 )。损伤和细胞死亡也可能增加环境ATP水平。然后通过表面ecto-ATP酶CD73和CD39的表达来调节ATP信号传导的持续性,所述CD73和CD39将ATP水解为ADP腺苷。这一点,作用于腺苷特异性受体,抵消了ATP的影响( Salvemini和Jacobson,2017年)。

嘌呤能P2X3受体是三聚体配体门控离子通道,其拮抗作用是一种吸引人的但具有挑战性且尚未充分验证的药物开发理念。为了鉴定可以穿透中枢神经系统的具有口服活性的有效的P2X3受体拮抗剂化合物,有人筛选了Gedeon Richter的化合物集合。将一系列三环化合物进行快速的两步优化过程,重点是增加效力,改善代谢稳定性和CNS渗透性。尝试得到了一种用于测试体内P2X3抑制作用的潜在工具化合物。

尽管通过P2X3受体将ATP注入皮肤引起疼痛(Cockayne等,2000a,b),已经确定了几种具有治疗疼痛药理学相关性的P2X拮抗剂(Bernier等,2018 ),但P2X3受体在健康和疾病尚不完全清楚。P2X3受体主要由背根神经节(DRG)的中小尺寸神经元子集和与C-纤维相关的三叉神经节表达,所述C-纤维投射到脊髓背角的 I-III层投射到其的椎板V的Adelta;纤维表达。虽然C纤维报告来自皮肤,内脏器官和骨骼的感觉伤害性和非伤害性信号,但快速传导的Adelta;纤维主要报告伤害性信号( Le Pichon和Chesler,2014)。来自单细胞小鼠DRG神经元的转录组学实验,P2X3受体在三种神经元亚型中表达,其特征在于TRPA1 / MRGPRD受体,NGF 受体TrkA加降钙素基因相关肽(CGRP)或TRPA1 / TRPV1受体的共表达( Usoskin等,2015)。化学稳定的P2X3激动剂alpha;,beta;-meATP引起快速,快速的脱敏内向电流( North,2002 )足以诱导P2X3拮抗剂A-317491(Xu等人,2012)阻止了膜去极化并产生激发。在三叉神经感觉神经元中,alpha;,beta;-meATP引起至少四种发作方式,具有早期产生或缓慢发作的尖峰簇( Hullugundi等,2013),证明了不同的P2X3相关神经元表型。P2X3与不同离子通道和肽受体的共表达可能在其活化时赋予特定的激发反应。P2X3缺失小鼠的特征在于感觉输入的正常转导,并且在施用急性疼痛刺激后没有表现出行为差异,除了对福尔马林的反应之外( Cockayne等,2000a, b,Souslova等,2000 ),提示P2X3受体主要参与炎性疼痛反应的加工。P2X3受体也在脊髓水平由神经周围的灰质和蓝斑,他们可能在脊髓背角伤害性输入处理的负面控制中发挥作用(神经元表达)。 Fukui et al。,2006 ; Xiao et al,2010)。

  1. 实验目的和意义

通过对一种新发现的能够拮抗P2X3受体的化合物的合成与结构修饰,探索其合成工艺,研究其SAR,并筛选得到具有更高药理活性,更小副作用,更好的体内药代动力学过程的化合物。

  1. 实验内容

1.68号化合物的合成

(1).3,5-二溴水杨酸酰氯的合成

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