（应用化学专业论文）4甲氧基13苯二酰胺类衍生物设计、合成与活性研究.pdf

摘要 本文简述了血栓和血小板的成因和发病机制，探讨了抗血栓和抗血小板药物的作用 机制、构效关系、最新发展和研究状况。 以寻找高效、低毒和对多种诱导剂均具有抑制作用的广谱血小板聚集抑制剂为目 的，结合t x a 2 合成酶抑制剂和其他抗血栓药物的认识，在文献报道和以前工作的基础 上，选择具有双重作用机制的p i c o t a m i d e 为先导化合物，以计算机辅助设计模型为基础， 运用药物化学的生物电子等排和拼合原理，设计合成了1 4 个未见文献报道的芳酰胺类 衍生物p n 2 5 1 一p n 2 6 4 。目标化合物的化学结构已由瓜和1 h n m r 确证。采用b o r n 比 浊法，对制得的目标化合物进行了体外胶原诱导抗血小板聚集活性的初筛；结果表明， 其中9 个化合物的抗血小板聚集活性明显高于阳性对照药p i c o t a m i d e ；1 个化合物与 p i c o t a m i d e 相当。根据药理实验结果，对目标化合物的构效关系进行了初步的总结。 此外，运用正交设计法对先导化合物p i c o t a m i d e 的重要中间体4 _ 甲氧基1 ，3 苯二甲 酸的合成过程进行了工艺优化，通过对反应时间、反应温度、原料和高锰酸钾的摩尔比 和t b a b 的加入量的考察，确定其最佳工艺条件为：反应温度为8 0 ，反应时间为3h ， 原料和高锰酸钾的摩尔比为l ：5 ，原料和t b a b 的摩尔比为l ：o 0 6 ；重复性实验结果显 示，此条件下的收率达7 6 以上。工艺的优化为目标化合物的合成和今后的相关研究 提供了保障。 关键词：血小板聚集抑制剂p i c o t a m i d e 结构类似物4 甲氧基1 ，3 苯二甲酸工艺优化 合成构效关系 a b s t r a c t 必9 j t h ep 劬o g e n e s i sa n df o m a t i o no ft h o m b u s 锄dp l a t e l e 6 ) d e s 嘶b e ai nt m sm e s i s a n dm e c h a n i s ma n d 艄d i s c u s s e d i n c l u d i a c t i v i t yr e l a t i o n s h i po fa n t i - p l a t e l e ta n da n t i - t h r o m b u sd r u g s e v e l o p m e n ta n dr e s e a r c h t of i n dm o r ee f f e c t i v e ，b r o a d s p e c t r u ma n dl o wt o x i c a l l ya n t i p l a t e l e ti n h i b i t o r s ， a c c o r d i n gt oc o r r e s p o n d i n gl i t e r a t u r ea n dp r e v i o u sw o r k so fo u rl a b o r a t o r y , p i c o t a m i d ew a s c h o s e na sal e a dc o m p o u n d ，w h i c hh a ss i m u l t a n e o u s l ym e c h a n i s m f o u r t e e nf i r s t l ya r y la m i d e d e r i v a t i v e sw e r ed e s i g n e da n ds y n t h e s i z e db yb i o i s o s t e r i s ma n dc o m b i n a t i o np r i n c i p l eo nt h e b a s i so ft h er e s u l to fc o m f a t h es t r u c t u r e so fc o m p o u n d sh a v eb e e nd e t e r m i n e db yi ra n d 1h n m r i nv i t r or a t a n t i p l a t e l e ta g g r e g a t i o nm o d e l ，t a r g e tc o m p o u n d si n h i b i t e da n t i p l a t e l e t a g g r e g a t i o ni n d u c e db yc o l l a g e nw a st e s t e dw i t ht h em e t h o do fb o r nt u r b i d i t y n i n eh a d c l e a r l yh i g h e ra n t i p l a t e l e ta g g r e g a t i o na c t i v i t yt h a np i c o t a m i d ea n do n eh a de q u i v a l e n t a c t i v i t y a c c o r d i n gt op h a r m a c o l o g yr e s u l t s ，s a ro ft a r g e tc o m p o u n d sw a ss u m m a r i z e d i n a d d i t i o n ，t e c h n o l o g i c a lo p t i m i z a t i o no f4 - m e t h o x y l - 1 ，3 - p h t h a l i ca c i d ，c 0 代 i n t e r m e d i a t eo fl e a dc o m p o u n dp i c o t a m i d e ，h a sa c c o m p l i s h e db ym e a n so fo r t h o g o n a ld e s i g n f a c t o r s r e a c t i o nt i m e ，t e m p e r a t u r e , m o l a rr a t i oo fr a wm a t e r i a lt op o t a s s i u mp e r m a n g a n a t e a n dm o l a rw e i g h to ft b a bh a sb e e ne f f e c t i v e l ys t u d i e d t h eo p t i m u mr e a c t i o nt i m ew a s a b o u t3h o u r s ，t e m p e r a t u r ew a sa r o u n d8 0d e g r e e s ，m o l a rr a t i oo fr a wm a t e r i a lt op o t a s s i u m p e r m a n g a n a t ew a slt o5a n dm o l a rw e i g h to ft b a bw a s6 o fr a wm a t e r i a l t h ey i e l dt h a t r e p e a t e de x p e r i m e n tr e s u l t sh a v es h o w e d w a s7 6 u n d e rt h e s ec o n d i t i o n s ，w h i c hi sm o r e t h a nt h a to fb e f o r e t h et e c h n o l o g i c a lo p t i m i z a t i o nw i l lp r o v i d eg u a r a n t e et ot h es y n t h e s i so f t a r g e tc o m p o u n d sa n dd e v e l o p m e n k e yw o r d s ：p l a t e l e ta g g r e g a t i o ni n h i b i t o r s ；p i c o t a m i d ea n a l o g u e s ；4 一m e t i l o x y l 一1 ，3 - p h t h a l i c a c i d ；t e c h n o l o g i c a lo p t i m i z a t i o n ；s y n t h e s i s ；s t r u c t u r ea c t i v i t yr e l a t i o n s h i p 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取 得的研究成果，除了文中特另l j j j n 以标注和致谢之处外，论文中不包含其他 人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得天津理工大鲎或 其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研 究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 、7 学位论文作者签名：矽f y 歹乞签字日期江胡年，p 月仃日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解 墨盗墨兰盘望有关保留、使用学位论文 的规定。特授权墨盗墨墨盘堂 可以将学位论文的全部或部分内容编入 有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编， 以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复本和电子 文件。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权说明) 学位论文作者签名：习钮笔导师签名：新l 兔狐 学位论文作者签名：列钮弓筝 导师签名：动【兔狐 签字日期：宫年r 瑚f 了日签字日期：砂哪年口月心日 第章绪论 1 1 心血管疾病 第一章绪论 心血管疾病( c v d ) 是一系列涉及心脏及血管的疾病；心血管疾病会引起心悸、呼吸 困难、咳嗽、咯血、胸痛、紫绀、眩晕、晕厥、疲劳和病理生理的改变。近年来，心血 管疾病是促使死亡的主要原因。根据w h o 对全球各种疾病死亡的统计，2 0 0 2 年，心 脑血管疾病死亡人数占总死亡人数的3 3 ，约有1 6 7 0 万人死于心血管疾病。预计到2 0 2 0 年心脏病和中风将成为促使死亡和残疾的首要杀手，每年死于心血管疾病的人数将超过 2 0 0 0 万【啦】。2 0 0 2 年，美国和欧洲死于心脑血管疾病的人数达到6 0 0 万，占总死亡人数 的4 0 ，接近7 1 0 0 万人患有心血管疾病【3 4 】。2 0 0 2 年，我国大城市居民心脏病死亡率 达7 5 6 8 1 0 万人，仅次于恶性肿瘤和脑血管意外，居死亡原因的第3 位。我国处于职业 巅峰期的人群受到心脑血管和肿瘤等慢性疾病影响的比例比发达国家更大。 2 0 0 4 年，全球心血管治疗市场( 包括各类治疗手段) 规模达到1 0 4 7 亿美元，其中高 血压、血脂异常、血栓形成和心脏病四大心血管专业治疗领域贡献了8 4 5 亿美元的销售 额，比2 0 0 3 年增长了1 3 4 。据预测，该市场规模2 0 0 7 年可超过9 0 0 亿美元，2 0 1 0 年达1 0 4 4 亿美元；其中抗血栓药销售额至2 0 1 3 年可达5 l 亿美元。 心血管疾病一直是医药领域里的治疗重点，全球心血管治疗市场仍将保持快速发展 的势头，并在全球医药市场上继续占据重要地位。心血管治疗市场的规模及其重要性已 经使其成为许多制药公司的一个重要目标。 1 1 1 心血管疾病的成因 许多心血管疾病的发生和流行，在某种意义上来说是同人类历史的发展相联系的。 在古代，随着生产的发展、阶级的分化和环境( 包括饮食) 的改变，营养不平衡的现象逐 渐发生。少数人可能出现营养过剩，而更多的人则处于营养缺乏的状态；到了近代，尤 其是西方国家，人们的生活方式和饮食结构发生了越来越大的变化。总热量摄入过多以 及各种营养素之间的平衡失调可能是造成心血管疾病，尤其是冠心病广泛流行的主要原 因之一。 在现代社会中，随着人口老龄化加速，人民生活水平提高，生活节奏加快，饮食习 惯向高热、高脂化发展，人群中高血压、高血脂、心力衰竭脑猝死等心脑血管系统疾病 已经成为危害人类健康及生命的严重疾病之一。 1 1 2 心血管疾病的治疗 第一章绪论 药物是治疗心血管疾病的主要手段。冠状动脉疾病( c a d ) 是促使心血管疾病死亡的 主导原因【5 6 】。对于冠状动脉疾病( c a d ) 的治疗有两种方式：降低心血管疾病的危险 因素和对急性冠状动脉综合症( a c s ) 的治疗【7 - 1 0 。f r a m i n g h a m 研究指出人们可以通过 降低潜在的危险因素，例如：高血压、高胆固醇、糖尿病和肥胖症来抑制心脏血管的紊 乱【11 。1 3 】。创新的外科介入和药理学疗法为急性冠状动脉综合症( a c s ) 【1 4 - 1 7 】的治疗提供保 障。 1 2 抗血栓药物 抗血栓药物是治疗急性冠状动脉综合症( a c s ) 的首要药物 1 8 , 1 9 】。其作用机制为阻止 血管中血栓的形成或者是溶解血栓和恢复血液的流动【2 眦3 1 。 抗血栓药物被分为抗凝血药、抗血小板聚集药和溶栓药。抗凝血药作用在于调节关 键凝血酶的内源性水平或钝化酶的活性【2 睨6 j 。抗血小板药物抑制血小板的活性和聚集， 关键过程为止血和抑制血栓的形成 2 7 , 2 8 】。溶栓药溶解淤块和恢复血液在血管内的流动 【2 9 3 l 】 o 抗血栓治疗的核心为来源于凝血素的丝氨酸凝血酶，其为凝血连锁蛋白酶的主要效 应器【3 2 3 7 】。凝血酶局部产生于受伤的细胞表面，并短暂的存活于血浆中；凝血酶通过平 衡凝血和抗凝的机制来调节凝血连锁的过程；凝血酶通过蛋白的水解作用将可溶的纤维 蛋白原转化成单体纤维，单体纤维聚合形成一个不溶的网状物血栓。事实上凝血酶是一 个最具潜在性的血小板激动剂，凝血酶活化血小板促使其聚集到受损的血管壁上进而形 成血栓。血栓经常会在破损的血管处急速形成，直接导致心血管紊乱，如心绞痛和急性 心肌梗塞。另一方面，凝血酶激活蛋白c 系统来抑制血栓的产生。一个理想的抗血栓药 物应具有在凝血酶的病理生理和止血方面的双重作用。 近年来，抗血栓药物的研究取得了很大的进展，但目前用于临床的抗血栓疗法具有 许多的不利因素。最主要的负面作用就是出血【3 引。目前的抗血栓疗法处于”无出血，无 功效”的状态【”舯l 。第二种情况就是口服药物疗效低下，目前大部分给药方式为静脉和 皮下注射：经典1 3 服抗凝血药c o u m a d i n 由于其出血严重、血小板减少和药物相互作用 等因素需要剂量的控制；最近，第一个直接口服抗血栓抑制剂x i m e l a g a t r a n 已从市场退 出【4 1 , 4 2 1 。在抗血小板药物中，阿司匹林和c l o p i d o g r e l 具有口服活性，但不管是单一还是 联合给药治疗，都缺乏潜在的抗g p l i b l l i a 的效果。 1 2 1 抗凝血药物 抗凝血药物的目标在于抑制包括凝血酶在内的凝血连锁酶【3 4 - 3 6 。按照作用方式的不 同，抗凝血药物分为：间接凝血酶抑制剂和直接凝血酶抑制剂【3 。7 4 引。间接凝血酶抑制剂 减少凝血酶在血管受损部位的产生或激活内源性抗凝血机制【4 4 ，4 5 】。香豆素和肝磷脂是人 们所熟知的并长期使用的间接凝血酶抑制药物。香豆素用于抑制维他命k ，而维他命k 依赖翻译后凝血酶的y 羧化和凝血因子v i i 、x 、蛋白质c 和蛋白质s t 4 6 4 7 j 。香豆 素由于起效慢、副作用强、胃出血、药物的相互作用和血小板减少，需要剂量的控制1 4 引。 2 第一章绪论 肝磷脂和它低分子量的类似物提高了药物的安全性，如d a l t e p a r i n t 4 9 1 、t i n z a p a r i n 5 们、 e n o x a p a r i n t s l l 、f o n d a p a r i n u x 5 2 1 等。肝磷脂为一种阴离子的多糖化合物，能够激活抗凝 血素i i i ，其为凝血级联的丝氨酸蛋白酶因子i v 、x 、x i 、x i i 的内源性抑制剂【5 3 l 。 肝磷脂具有起效快的特点，但会引起胃出血j 。 一些具有口服活性因子x a 抗凝血药【5 3 - 5 9 1 已经应用于临床试验( 如图1 1 ) 。因子x a 是一种类似于胰岛素的丝氨酸蛋白酶，通过凝血素产生凝血酶。科学家预测因子x a 抑 制剂与凝血酶抑制剂相比具有更高的安全性。由于因子x a 的单一性，被认为具有更好 的抗血栓效应，目l ； ，因子x a 抑制剂和其他凝血级联丝氨酸蛋白酶因子v l l a 、t f 、x i i a 和i x a 抑制剂的研究正处于临床阶段【鲫。 直接凝血酶抑制剂用于钝化凝血酶的活性【6 卜6 3 1 。经典的直接凝血酶抑制剂是从水蛭 中提取的具有6 5 个氨基酸多肽结构的水蛭素。水蛭素类似物的重组体l e p i m d i n 和 b i v a l i m d i n 是一种广泛用于临床治疗的直接凝血酶抑制剂【6 4 , 6 5 】，但一般情况下，这些药 物具有口服性差和药物持续时间短的缺点【6 6 7 1 。第一个用于口服的药物x i m e l a g a t r a n 由 于其肝毒性已从市场j 黜t 6 $ - 7 0 l 。 9 1 、n n 迄。p a l 息(l n q 只 l - ：1人 o f 上跫足a r ： 6f s s r - 1 8 2 2 8 9 a ) d i 帕c it h r o m b i ni n h i b i t o r 旧矿8 畏锚n 叱 图i - i 临床抗凝血药实例 f i g 1 - 1e x a m p l e so f a n t i c o a g u l a n t si nc l i n i c a lt r i a l s 第一章绪论 1 2 2 溶栓药 溶栓药是最早用于治疗闭塞性心血管紊乱疾病的药物【7 i ，7 2 j ，给药方便和适应性强的 特点使其被广泛用于治疗心肌梗塞和血栓紊乱。溶栓药促进了纤维蛋白溶解酶的产生， 或是生成血纤维蛋白溶解酶和血浆酶原的活化形式。现已上市的大部分溶栓药物为组织 型血纤维蛋白溶解酶活化剂( t p a ) 、尿激酶型血纤维蛋白溶解酶活化剂( u p a ) 和细菌蛋白 质。溶栓疗法的缺点在于血纤维蛋白溶解酶短暂的半衰期，这就需要研制的溶栓药具有 更长的血纤维蛋白溶解酶半衰期和提高对于微循环系统的凝血选择性【7 3 , 7 4 l 。 1 2 3 蛋白酶活化受体( p a r ) p a r 在凝血连锁中具有关键的作用，现已知的蛋白酶活化受体( p a r s ) 可以通过蛋白 水解活化血小板、白细胞、内桥细胞和血管平滑肌细胞，这些受体被命名为p a r - 1 ，也 就是凝血酶受体【7 5 刁引。研究表明：p a r 1 和血小板活性有很大的关联【7 9 】。在低凝血酶浓 度下，高亲和力的p a r 1 被激活【8 0 。8 z 】；p a r 4 缺乏高的亲和力，因此在高浓度下它才能 被激活【8 3 , 8 4 】并作为急性血管损伤情况下的一个援助性受体。 在人体内，血小板的激活需要多个激动剂，而凝血酶至少需要2 个p a r s 【8 5 , 8 6 】。事实 证明p a r 1 拮抗剂具有强的抗血栓效应，不产生出血现象，同时也是抗凝剂和g p l i b i i i a 拮抗剂。在激动剂诱导血小板聚集c a 2 + 瞬变、胸腺嘧啶渗入、狒狒和几内亚猪血栓模式 试验中，p a r 1 拮抗剂具有抗血小板活性【8 7 , 8 8 】和血小板富集血栓模式的抑制性。另一项 研究表明p a r - 1n 端点的抗体能抑制受伤诱导下血栓的形成而会影响出血和凝血【8 9 删。 1 2 4 凝血酶受体( p a r - 1 ) 拮抗剂 早期的p a r - i 拮抗剂是以缚着配基序列为基础【9 ”。模拟缚着配基的n 终端部分的1 4 氨基酸丝氨酸酰胺s f l l r n p - n d l 吖e p f n h 2 是一个完全激动剂【州。五肽酰胺 s f l l r n h 2 被证实是具有完全激动性的最小结构【9 5 母丌。通过对人造氨基酸基本链2 ，3 位的修饰取代实现对其的进一步优化。对氟苯丙氨酸取代苯丙氨酸2 位和p g p a 取代亮 氨酸3 位生成最具潜力的五肽完全激动剂s f ( f ) f ( g n ) l r - n h 2 ( 如表1 1 ) 。 通过对n 终端的特定酰化来优化五肽11 的结构进而设计新的拮抗剂【粥1 ；在化合物 l l 上用反肉桂酰基取代丝氨酸的残基设计出最具潜力的拮抗剂1 3 ，放射配基结合抗 p a r 1 受体试验显示i c s o = 8r i m ( 如图1 2 。在拮抗剂诱导抗血小板聚集试验中，c 终端 和碱性残基的延展可改进其潜在性。用苯丙氧基取代反肉桂酰基生成的化合物1 5 是一 个具有强亲和力的拮抗剂( i c 5 0 - - 4n m ) t 9 s 】。 表1 - 1p a r 1 缩氨酸拮抗剂的优化 t a b l e1 - 1o p t i m i z a t i o no f p a r 一1p e p t i d ea g o n i s t s 4 第一章绪论 h 2 n p n h ， 阳髟y 0 f p a r 1b i n d i n gi c m = 8 n m p l a t e l e ta g g r e g a t i o n ：2 0 0 n m ( t r a p ) h 2 n k 川 1 2 5 肽模拟拮抗剂 雕 o h 2 n v 刚 ， 巾嘭 o h 2 n 声n h h n 夕 村 丫。? f p a r - 1b i n d i n gi c s o = 8 n m p l a t e i e ta g g r e g a t i o r l = 2 1n m ( t r a p ) f i g 1 - 2p e p t i d ea n t a g o n i s t s n h a 彳 。 n h 2 肽模拟p a r 1 拮抗剂的设计是以p a r 1 缚着配基s f l l r n 序列为基础【9 9 ，l o o 】。肽拮抗 剂的基本结构需要1 位存在一个自由氨基；2 位为芳香残基如苯丙氨酸；5 位为碱性残 基如精氨酸。以减少s f l l r n 模式、低能构象位置参数和氨基终端距离为三点模式的苯 丙氨酸的苯环和精氨酸胍基团的中心碳原子被设计。6 氨基吲哚和肽结构相连显示三个 关键官能团，形成肽模拟p a r 1 拮抗剂的主要结构。 激动剂s f l l r n - n h 2 在放射配基结合试验和血小板聚集试验中，p a r 1 拮抗剂1 6 的i c 5 0 分别显示为0 3 和0 79 m ( 如图1 - 3 ) 1 9 9 1 0 1 】。进一步优化化合物使其具有凝血酶和 t r a p 诱导下的抗血小板聚集活性，然而这些化合物在几内亚猪试验中表现出血压过低 的现象。 第一章绪论 h 2 h 净n h hh n v n o 1 6 ( r w j5 2 0 2 1 ) p a r 1b i n d i n gi c s o = 7 0 0n m p l a t e l e ta g g r e g a t i o n ： 3 0 0n m 丌r a p ) 1 3p m ( 洳t h m m b i n ) hh n v n o hh n v n o h h n v n o f i g 1 - 3p e p r i d em i m e t i ct h r o m b i nr e c e p t o r ( p a r - i ) a n t a g o n i s t s 用一个半吲唑取代吲哚基团生成电子等排结构1 8 1 9 0 l 。在血小板聚集抑制试验中， 在抗t r a p 和凝血酶上，1 8 的i c s o 值分别为0 1 l 和0 3 7p m 。 一个碱性氨基c 终端的肽键紧密相连拮抗剂已被报道；例如：在放射配基受体结合 试验中，化合物1 9 诱导p a r 1 的i c 5 0 值为2 5n m ：在t r a p 6 诱导血小板聚集试验中， 其i c 5 0 值为7 0n m ；但在n 凝血酶诱导血小板聚集抑制的平行增强却不从在，这或许是 与作用于p a r - i 受体下，化合物的快速代谢有关。p a r 1 拮抗剂与配基存在竞争原则， 即p a r - i 拮抗剂不仅需要与配体紧密的相连，也需要从配体上缓慢的游离。 1 2 6 非肽凝血酶受体拮抗剂 吡咯并喹唑啉类似物2 0 和2 l 是第一个非肽p a r 1 拮抗剂，其具有良好的p a r 1 亲和性( 如图1 4 ) 【1 0 2 ，1 0 3 1 。这些化合物显示出非常特殊的s a r 性。n 7 位置的p 异丙苯基， c l 和c 3 位置的氨基取代表现出相当大的亲和力。在【3 h 】h a t r a p 放射配基结合试验和 血小板聚集试验中，化合物2 0 和2 l 的i c s o 值分别7 0n m ( k i = 3 5r i m ) 和4 5n m ( k i = 2 2a m ) 。 通过分析化合物2 0 在【3 h 】- h a t r a p 中的存在和消失，化合物2 0 为一个竞争性的p a r 1 抑制剂。 6 第一章绪论 厶n l r 2 0r = hi c s o = 7 0n m q n h 岛 2 1r = m ei c s o = 4 5n m 2 3 阼m ei c 2 3 3n m 图1 4 非肽凝血酶受体拈抗荆 f i g 1 - 4n o n - p e p t i d et h r o m b i nr e c e p t o ra n t a g o n i s t s 苯并咪唑类衍生物2 2 和2 3 是一种高亲和力的凝血酶受体拮抗剂，具有潜在的 h a - t r a p 和凝血酶诱导抗血小板聚集抑制活性。在h a - t r a p 和凝血酶诱导抗血小板聚 集抑制试验中，化合物2 2 的l c 5 0 值分别为2 6 5 和6 0 0n m 。在p a r 1 放射配基结合试验 和t r a p - 6 诱导5 h t 分泌功能试验中，脲和苯基异嗯唑p a r - i 拮抗剂【1 睥1 删的i c 5 0 值 为n m 级( 如图1 5 ) 。 旷。h 三扩一y on 伊f o n 。o 2 4p a r 1b i n d i n gi c s o = 1 2 0n m 2 5p a r 一1b i n d i n gi c s o = 1 5 0n m 5 - h ts e c r e t i o ni c 5 0 - - - 2 3 0n m 5 - h rs e c r e d o ni c 5 0 - - 9 0n m 图l - 5 脲基和异嗯唑凝血酶受体拮抗剂 f i g 1 - 5u r e aa n di s o x a z o l eb a s e dt h r o m b i nr e c e p t o ra n t a g o n i s t s 专利文献中报到了基于环胍和脒的p a r - i 拮抗剂。单环胍衍生物的代表2 6 是一个 潜在性的p a r 1 受体拮抗剂( 如图1 6 ) 。 o占也e e 幻t o 2 6p a r - 1b i n d i n gj c s 0 2 7 4n m 2 7p a r - 1b i n d i n gi c , s o = 1 7n m p l a t e l e ta g g r e g a t i o n ( a - t h r o m b i n ) i c s o = 5 4 0n m p l a t e l e ta g g r e g a t i o n ( a - t h r o m b i n ) i = 2 9 0n m p r o l i f e r a t i o na s s a yi c 5 0 。3 0 0n m p r o l i f e r a t i o na s s a yi c = sn m 图1 石胍和脒凝血酶受体拮抗剂 f i g 1 - 6g u a n i d i n ea n da m i d i n eb a s e dt h r o m b i nr e c e p t o ra n t a g o n i s t s 7 第一章绪论 双环脒衍生物更具有效应，在老鼠平滑肌增殖试验中，化合物2 7 与p a r 1 受体具 有高的亲和i 生( i c s o = 1 7r i m ) ，在凝血酶诱导人血小板聚集抑制试验中，也有很好的作用。 在急性冠状动脉综合症临床试验中，e i s a ic o 报到了基于双环脒结构的p a r 1 拮抗 剂( 如图1 7 ) 0 7 j ；在放射配基结合试验中，化合物2 8 的i c 5 0 值为1 9n m ；其抑制t r a p 诱导人和几内亚猪血小板富集等离子体聚集的i c 5 0 值分别为3 1 和9 7r i m ：抑制凝血素 诱导人和几内亚猪血小板富集等离子体聚集的i c 5 0 值分别为6 4 和1 3 0n m 。 e t o e t o p a r - 1b i n d i n gi c s o = 19n m p l a t e l e ta g g r e g a t i o n1 0 5 0 ： g u i n e ap i g - - 9 7n m f r r a p ) ：6 4 n m ( q - 柏r o m b i n ) a c t i v ei ng u i n e ap i gt h r o m b o s i sm o d e l ( p h o t o c h e m i c a li n j u r y ) a t3 0m g k ga n d1 0 0m k g n ob l e e d i n gu pt o10 0 0m g l k gi nt h i sm o d e l 图1 7e i a a i c o 预测结构 f i g 1 - 7e i s a i sp r e s u m e ds t r u c t u r e 1 2 7 基于喜巴辛的p a r - 1 拮抗剂 大量的临床数据表明，p a r 1 拮抗剂是一种具有很大潜能的抗血栓和抗血小板药 物：在血小板聚集、c a 2 + 瞬变和胸腺嘧啶渗入试验中，其表现出相当强的体内和体外活 性，并且出血时间保持不变，证明其具有良好的安全性【9 2 , 1 0 3 】。 基于天然产物喜巴辛核心结构的p a r 1 拮抗剂己被报道，喜巴辛的最初研究是关于 它的抗毒蕈硷性质，喜巴辛及其类似物相继被合成出来i 啪，1 0 9 】。吡啶环取代哌啶环所合 成的喜巴辛外消旋类似物被确认为p a r 1 的先导化合物。用低碱性的毗啶环取代更高碱 性的哌啶环所合成的吡啶衍生物不具有抗毒蕈硷受体的活性。 放射配基结合试验中，先导化合物3 1 抑制p a r 1 受体的i c s o 值为3 0 0r i m ( 如图 1 8 ) 【9 1 】，昏乙基取代类似物3 3 的i c s o 值为8 5n m 。通过手性h p l c 分离外消旋化合物 3 2 和3 3 ( 如图1 9 ) 。喜巴辛( c n t - h i m b a c i n e ) 的对映异构体具有跟大的活性，例如：手性化 合物3 3 a ( e n t h i m b a c i n e ) 抑制p a r 1 黏附活性i c 5 0 值为2 01 1 m 。然而它的对应异构体3 3 b w 2 9 ( + ) - h i m b a c i n e 3 0h i m b a c i n e - b a s e3 1i n i t i a lp a r o ll e a d ( p a r 1i n a c t i v e ) p a r - 1a n t a g o n i s t s( r a c e mi c ) 图1 8 基于喜巴辛的p a r 1 拮抗剂 f i g 1 8h i m b a c i n e - b a s e dp a r - 1a n t a g o n i s t s 8 ；文 第一章绪论 c h i r a i _ _ - - _ _ _ _ _ i - _ - 。 h p l c r a c e m i c e n t - h i m b a c i n es e r i e s h i m b a c i n es e d e s ( ) - 3 2r = m ei c = 3 0 0nm(+)-32a r = m ei c 5 0 = 1 5 0n m ( - ) - 3 2 br = m ei c 5 0 = 1 5 0 0n m ( ) _ 3 3r = e ti c = 8 5nm(+)-33a r = e ti c 5 0 = 2 0n m( 。) - 3 3 br = e ti c = 4 0 0n m 图i - 9 喜巴辛衍生物对映体选择性 f i g 1 - 9e n a n t i o s e l e c t i v eo fh i m b a c i n ed e r i v a t i v e s 的活性不到3 3 a 的1 2 0 。但是通过猕猴体内血小板活性药理试验的研究表明：由于其快 速的新陈代谢，3 3 a 不具有口服活性。 虽然c 5 烷基取代和c 6 芳基取代化合物( 如3 4 ，3 5 ) 降低了p a r 1 活性，但是c 5 芳 基取代化合物( 如3 6 ) 表现更高的p a r 1 亲和性( 如图1 1 0 ) ；在鼠药代动力学试验中，用 c f 3 和卤素的邻、间位取代对c 5 苯基衍生物进行优化，具有良好的p a r 1 亲和性和口 服生物利用率。 化合物3 7 作为一系列喜巴辛的基准化合物睇】。其抗p a r - l 受体k i = 2 7n m ；其抑 制凝血酶和h a t r a p 诱导抗血小板聚集的i c 5 0 值分别为4 4 和2 4n m ；凝血酶诱导c a 2 + 瞬变试验k d = 2 6n m ；冠状动脉平滑肌细胞增殖试验鼬= 1 3 0n m ，是目l j 为止最具潜力 的p a r - 拮抗剂。猕猴体内抗血小板聚集试验中，化合物3 7 具有完全和持续性抗血小 板聚集活性；口服给药后，在狒狒的动静脉短路模式下的凝血酶原表面，对抑制血小板 沉积表现出剂量依存性。 r 2 ( ) - 3 4r i = h r 2 = m e i c 5 0 = 1 1 0 0n m ( ? - 3 4r i = p h ，r 2 = h l c 5 0 11 0 0n m 3 6i c 5 0 = 2 7n m i c 矧1n 讯i = 2 7 n m ) ( n o n - r a c e m k ：) ( n o n 叶a c e m i c ) 图1 1 0 喜巴辛衍生物的& 讯优化 f i g 1 1 0s a ro p t i m i z a t i o no f h i m b a c i n e - d e r i v e d 喜巴辛三环模式的异构体也已被研究出来( 如图1 1 1 ) 。类型i 化合物是用卤素或功 能性基团如羟基、羧基和氨基取代c 环上的基团；类型i i 是用杂原子如n r 、0 和s 9 第一章绪论 等取代c 环上的c 原子：类型i i i 有一个芳香c 环；类型i v 是缺少一个c 环用低烷 基基团取代b 环。除类型i i l 不同外，类型1 、i 1 和i v 的立体化学响应卡日同。在这类化 台物，活性最好化合物的i c s o 范围为4 到1 0 0a m ；口服给药猕猴血小扳聚集试验中， 化台物具有强的f n 小板聚集抑制性【”“。该系列的一个p a r 一1 拮抗剂已用于治疗急性冠 状动脉综合症i 。 龄弩8 港： 南囟囟 一w ww 啪l t y p e h口etype 圈1 - 1 1 喜巴辛衍生物的不同三环变体 f i g 1 - 1 ld i f f e r e n t i r i c y c l i cv a r i a n t s o f h l m b a c i n e - d e r i v e d 13 抗血小板聚集药物 1 3 1 血小板的作用机制 血小板水平是另一个抑制正常凝血结的作用点，这是通过减少促使血小扳罪台化学 信号的产生或抑制其作用柬达到的( 如图l 1 2 ) 。几种化学信号对血小板的聚集是非常重 要的。血栓形成在损伤的血管系统壁处，血管壁内皮细胞形成前列环素( p g 2 ) ，它刺激 a t p 转化成c a m p ，阻止血小板聚集。在损伤时，糖蛋白受体络合物如v o vw i l l e b r a n d 因子及胶原蛋白激活血小板；g d l l b i l l a 受体交联血小板经纤维蛋白原结合。由于血小 板脱粒，其他的聚合物质包括血栓烷a “t x a 2 ) 、5 羟色胺( 5 h 1 ) 和二磷酸腺苷( a d p ) 被 释放出柬，这些物质和其余的血小板结合，激活它们，导致级联效应，产生血栓。 ”弋：碧、丫”一一一 m 遥蕊，) 蒜一熬 = 嚣耋晶漱一碉黔 】s 时m 厂，吁，冒、 一 第一章绪论 1 3 2 抗血小板聚集药物 抗血小板药具有抑制血小板的黏附、聚集和释放的功能，从而防止血栓形成。抗血 小板聚集药物通过不同环节抑制血小板功能，阻滞血栓形成，按作用机制分为以下六类： 1 抑制血小板花生四烯酸( a r a c h i d o n i ca c i d ，a a ) 代谢的药物，此类药物通过抑制花 生四烯酸代谢发挥抗血栓作用： 2 增加血小板内c a m p ( g 1 d , 板环腺苷酸，c y c l i ca d e n o s i n em o n o p h o s p h a t e ) 含量的 药物，增加c a m p 含量可抑制血小板凝聚，阻滞血栓形成； 3 抑制a d p 活化血小板的药物，通过不可逆的抑制a d p 诱导血小板聚集而达到 抗血小板作用，降低血小板黏附性，阻滞血栓形成； 4 血小板膜糖蛋白受体i 删i i i a 阻断剂，通过阻断纤维蛋白原、因子与血小板 g p i i b l l i a 的结合来抑制血小板聚集，发挥抗血栓作用； 5 一氧化氮供体，通过释放氧化氮科o ) 来提高鸟苷酸环化酶的活性，使环鸟嘌 呤核苷酸水平提高，从而产生紧张血管和抗血小板聚集作用。 6 具有抗血小板聚集作用的其他药物。 1 抑制血小板花生四烯酸代谢的药物 病理研究表明，血栓素a 2 ( t x a 2 ，t h r o m b o x a n ea a ) ，是抑制花生四烯酸环氧化酶 ( c o x ) 的代谢产物之一。半衰期很短。是诱发血栓形成、脑缺血和休克等疾病的一种强 效血小板聚集促进剂和血管收缩剂。由于花生四烯酸是其生物合成的前体，抑制花生四 烯酸代谢的药物能通过阻断花生四烯酸代谢生成的t x a 2 的中间环节来减少t x a 2 的生 成和血管内皮细胞的损伤。按药物作用环节可分为五类： 1 磷脂酶抑制剂，如盐酸阿的平等； 2 环氧化酶抑制剂，如阿司匹林、吲哚布芬、p a r m i e o g r e li t a z i g r e l 、k c t 6 4 等； 3 t x a 2 合成酶抑制剂，如奥扎格雷、呋格雷酸、d a z m e g r e l 、s a m i x o g r e l 等； 4 t x a 2 p g h 2 受体拮抗剂，也叫t x a 2 p g h 2 受体阻滞剂，简称t p 受体拮抗剂。 如噻曲司特、达曲班、l i n o f r a b a n 、r a m a t r o b a n 等。对t p 受体拮抗剂进行的初步研究结 果表明，该类化合物分子中大多含有一个六元环或氧杂六元环，环上连有一条与前列环 素h e ( p g h 2 ) 和t x a 2 相同的一系列含有碳碳双键和羧基的七个碳的碳链。骨架结构也 与p g h 2 或t x a 2 的结构相似，后来的研究进一步发现，还有一些t x a 2 受体拮抗剂的 结构上不具有p g h 2 或t x a 2 主要结构。 ( 1 ) p g h 2 或t x a 2 的结构类似物 对t x a 2 受体拮抗剂的早期研究是把在p g h 2 t x a 2 中化学上不稳定的单环用稳定 的双环代替，得到有部分激动或部分拮抗作用的类似物。u 4 6 6 1 9 作为研究t x a 2 受体 拮抗剂的工具药曾被广泛应用。目前专一性强的受体拮抗剂有s q 2 8 6 6 8 、a h 2 3 8 1 8 、 g r 3 2 1 9 1 等( 如图1 1 3 ) 。 第一章绪论 暑双i 了驳i 篡兰洲 c 0 0 h o h t ) ( a 2 图1 1 3t x a 2 ，p g h 2 ，s q 2 8 6 6 8 ，a h 2 3 1 8 1 ，g r 3 2 1 9 1 结构 f i g 1 - 1 3t h es t r u c t u r e so f t x a 2 ，p g h 2 ，s q 2 8 6 6 8 ，a h 2 3 1 8 1 ，g r 3 2 1 9 1 ( 2 ) 非t x a 2 p g h 2 结构类似物 不具有t x