用于治療痛風(fēng)和高尿酸血癥的三氮唑羧酸類URAT1抑制劑的研究.pdf

1、痛風(fēng)是一種由代謝性疾病引起的炎癥和免疫類病癥。痛風(fēng)發(fā)作需滿足以下兩個條件:(1)體內(nèi)嘌呤代謝的終產(chǎn)物尿酸，在生理環(huán)境下以尿酸鹽的形式存在，當(dāng)其在血液中的濃度超過溶解閾值(408μmol/l或6.8 mg/dL)時，析出沉淀形成尿酸單鈉鹽(monosodium urate，MSU)晶體，并沉積于關(guān)節(jié)及其周圍組織;(2)由MSU結(jié)晶對關(guān)節(jié)和組織的刺激引發(fā)免疫應(yīng)答導(dǎo)致自發(fā)炎癥(autoinflammatorysyndrome)。在第(1)條中

2、，當(dāng)血液中尿酸鹽濃度超過溶解閾值6.8 mg/dL時即被稱為高尿酸血癥。高尿酸血癥患者可因MSU析出并逐漸積累誘發(fā)痛風(fēng)，也可能不出現(xiàn)癥狀，但兩種狀況下患者體內(nèi)的尿酸總量都要明顯高于正常人群。前者需要對癥治療，后者也加重了身體的負(fù)擔(dān)，一旦身體情況有變，容易轉(zhuǎn)化為痛風(fēng)，是痛風(fēng)用藥的潛在對象。
　　隨著我國經(jīng)濟的快速增長，國民生活水平大幅提高，食物中攝取的嘌呤越來越多，痛風(fēng)患者的人數(shù)也在逐年增加。一項全國范圍的流行病學(xué)統(tǒng)計資料顯示，當(dāng)前

3、我國的痛風(fēng)和高尿酸血癥發(fā)病率分別為1.1％和13.3％，以13億的人口基數(shù)來算，分別是1400萬人和1.7億人。如此數(shù)目龐大的人群正在遭受痛風(fēng)的折磨或有潛在發(fā)生痛風(fēng)的風(fēng)險。而現(xiàn)有的藥物不是適用性不強，就是安全性差，市場亟需新的藥物。
　　另據(jù)統(tǒng)計，90％以上的痛風(fēng)患者是由于尿酸排出量減少導(dǎo)致的疾病。因此，作為最直接的對癥方式，促尿酸排出藥受到人們關(guān)注。新近發(fā)現(xiàn)的人尿酸轉(zhuǎn)運體URAT1是參與尿酸鹽重吸收過程的最重要載體蛋白，通過抑制

4、URAT1可阻礙尿酸鹽的重吸收，增加尿酸鹽的排泄量，達(dá)到降低血清尿酸濃度的目的。URAT1因而成為了新的痛風(fēng)及高尿酸藥物開發(fā)的熱門靶點，圍繞選擇性抑制URAT1，已有數(shù)十種進(jìn)入臨床試驗和等待進(jìn)入臨床試驗的候選藥物。第一個URAT1選擇性抑制劑lesinurad，目前已在美國和歐洲上市。
　　本課題以lesinurad分子骨架為基礎(chǔ)，詳細(xì)分析了其專利保護(hù)，通過將硫原子以碳原子替代，整個合成路線全部變動，有效突破了專利保護(hù)。我們合成的

5、全新三氮唑正丙酸化合物體外抑制活性是lesinurad的三倍，為追求活性更高可作為候選藥物的結(jié)構(gòu)，我們對該分子進(jìn)行了深入探討，完成了構(gòu)效關(guān)系研究。
　　本論文共分四章，第一章為前言綜述，第二章是本論文的重點。第二章中先優(yōu)化了lesinurad的合成路線，以1-溴萘和環(huán)丙基溴化鎂為原料，經(jīng)10步反應(yīng)獲得了體外活性測試的lesinurad對照品，總收率18％。其中，提供了一種由4-環(huán)丙基-1-萘基異硫氰酸酯(Ⅱ-4)至關(guān)鍵中間體3-氨

6、基-4-(4-環(huán)丙基萘-1-基)-1H-1，2，4-三唑-5(4H)-硫酮(Ⅱ-7)的合成新方法，顯著增加了Ⅱ-7的產(chǎn)量。接著通過專利分析，設(shè)計出三氮唑正丙酸化合物Ⅱ-24并對其完成了合成;最后在新分子的結(jié)構(gòu)上，選擇了X、R、m和n四個修改位點，依所述順序，逐一對每個位點考察，在確定了最優(yōu)基團后，固定該位點基團，接著優(yōu)選下一個位點的適合基團。經(jīng)過一系列單次近10步的合成反應(yīng)，成功得到18個新化合物測試體外活性，得到的最佳組合X=Br，R

7、=Br，m=1和n=3化合物Ⅱ-68c對URAT1的體外抑制活性(IC50=0.23μM)是對照品lesinurad(IC50=7.18μM)的31倍。以Ⅱ-68c為代表的這一新發(fā)現(xiàn)的柔性分子骨架，可用于進(jìn)一步開發(fā)潛力更大的URAT1抑制劑類藥物先導(dǎo)化合物。構(gòu)效關(guān)系同時也表明在lesinurad分子中硫原子不是必須的，三唑環(huán)上的Br原子對活性有很大貢獻(xiàn)，在三唑環(huán)與萘環(huán)間插入一個亞甲基活性顯著提高，插入兩個亞甲基后活性不升反降。
　

8、　第三章針對構(gòu)效關(guān)系研究中合成的烷氧基取代三唑Ⅲ-1a和Ⅲ-1b路線長收率低的問題，進(jìn)行了合成路線的改進(jìn)。通過逆合成分析，發(fā)現(xiàn)了兩條高效的合成路線，分別以CuCl催化的醇鈉對溴代三唑進(jìn)行芳香族親核取代反應(yīng)和醇鹽直接對甲磺?；〈娜蜻M(jìn)行芳香族親核取代反應(yīng)作為關(guān)鍵反應(yīng)，同時也優(yōu)化了重要步驟的反應(yīng)條件。這兩種簡便的合成方法分別將乙氧基取代三唑Ⅲ-1b收率由原先的3.0％提高至19.9％和31.2％，除用于合成Ⅲ-1a和Ⅲ-1b繼續(xù)構(gòu)效關(guān)系

9、研究之外，還可為烷氧基取代的雜環(huán)化合物的合成提供參考。
　　第四章是在我們合成lesinurad時發(fā)現(xiàn)4-取代-2，3-二氫-4H-1，2，4-三唑啉-3-硫酮(Ⅳ-8a～Ⅳ-8i)不能被諸如NBS這樣的鹵化劑直接鹵化，我們研究了一條經(jīng)反邁克爾加成策略三步鹵代三唑環(huán)的簡便路線。關(guān)鍵步驟為起始物Ⅳ-8a～Ⅳ-8i同3-碘丙酸乙酯(Ⅳ-12c)選擇性的S-烷基化以及堿性條件下以反邁克爾加成的形式脫除丙酸酯保護(hù)基。該合成方法的優(yōu)點是易于

10、操作，底物寬泛。對同時發(fā)生的S-烷基化和N-烷基化條件進(jìn)行了比對，反邁克爾加成的機理和S-/N-烷基化選擇性機理也分別得到探討，使選擇性合成S-和N-烷基化三唑得以實現(xiàn)。
　　綜上所述，本論文在研發(fā)三氮唑羧酸類URAT1抑制劑的基礎(chǔ)上，為了解更多的藥物．受體作用信息和獲得高活性的先導(dǎo)化合物作為候選藥物開發(fā)，進(jìn)行了深入地構(gòu)效關(guān)系研究。在研究過程中，為解決烷氧基取代三唑合成收率低的問題以及4-取代-2，3-二氫-4H-1，2，4-三唑