一種氨基甲酰尿嘧啶衍生物及其應用
【技術領域】
[0001] 本發明屬于醫藥有機化學技術領域，具體涉及一種氨基甲酰尿嘧啶衍生物及其應 用。
【背景技術】
[0002] 四氫大麻酸(Tetrahydrocannabinol，簡稱THC)作用的受體為大麻素受體1型或2 型（cannabinoid receptor 1/2,簡稱CB1或CB2)。該發現促使科學家對大麻素受體的內源 性配體進行研究。目前已發現N-花生四烯酰乙醇胺(anandamide，AEA)、〇-花生四烯酰乙醇 胺(virodhamine)和花生四稀酰多巴胺(N-arachidonoyldopamine)等作用于大麻素受體的 內源性大麻素。與前列腺素等脂類遞質一樣，這些內源性大麻素在體內并不蓄積，而是在局 部按需合成，并且受到酶和受體的調控，能被其特異性的水解酶代謝成相應的脂肪酸和乙 醇胺、甘油等物質，從而降低這類物質在體內的作用。
[0003] AEA是第一個被發現的內源性大麻素（Science，1992，258 :1946-1949; Curr Med Chem，2010，17:1430-1449; Curr Med Chem，2013，20:64-78 ·)，主要激動CB1 受體，可產生與 THC等大麻提取物相似的藥理學功能。AEA在體內有著廣泛的分布，在中樞神經系統、肝臟、 肺、胃腸道等臟器中均可檢測到AEA的存在。AEA可以通過直接激活內源性大麻素受體(CB)， 產生抗炎，鎮痛等多種藥理作用。此外有報道，AEA對瞬時受體電位陽離子通道子類V成員1 (transient receptor potential cation channel subfamily V member 1,TRPV1)(Eur J Pharmacol,2005,517:174-181；Biochem Pharmacol,1995,50:83-90；Biochem Biophys Res Commun, 1995,215:89-97· )、G蛋白偶聯受體55(GPR55)(Journal of Biochemistry, 2002,132:7-12;Proc Natl Acad Sci U S A,2011,108:18150-18155;Cns&Neurological Disorders-Drug Targets ,2009,8:403-421；Cell,2010,140:49-61；Current Topics in Medicinal Chemistry, 2010,10:814-827 ·)、過氧化物酶體增殖物活化受體 γ (PPAR- γ ) (Neurobiology of Disease,2010,38:304-312；British Journal of Pharmacology, 2010,160:480-498；Biology of Reproduction,2010,82:451-458；Endocrinology,2010, 151:921-928.)也有較弱的激動作用。AEA是目前研究最為廣泛的內源性大麻素之一，AEA被 認為是大麻素受體的部分激動劑。
[0004] 除此之外，還有一部分脂肪酰基乙醇胺類脂質，例如：油酰乙醇胺㈧-Oleoylethanolamide，0ΕΑ)、N_棕櫚酰乙醇胺（N-palmitoylethanolamide，PEA)，雖不直接 作用于大麻素受體，但是與AEA和2-AG(花生四稀酸甘油，2-arachidonoylglycerol)有著相 似的結構以及在內分泌調節方面有類似的功能，被稱為類內源性大麻素物質。PEA和0ΕΑ通 過作用于過氧化物酶增殖體激活受體a(PPAR-a)產生鎮痛抗炎和抑制食欲的作用(Nature, 2003,425:90-93.)。特別是PEA在體內有著廣泛的分布，PEA可作用于中樞及感覺神經系統、 免疫細胞等多個靶點而發揮鎮痛抗炎作用。PEA可通過激動細胞核受體過氧化物酶體增殖 物激活受體_α(PPAR-α)，也可部分激動GPG55受體和GPR119受體，產生抗炎、鎮痛等多種藥 理作用（Mol Pharmacol，2005,67,15-19) DN-stearoylethanolamineUEA)能夠促進腫瘤細 胞的凋亡（Biochem J,2002,366:137-144)以及抑制食欲（Terrazzino S，Berto F,Dalle Carbonare M,et al.,FASEB J,2004,18:1580-1582);油酰胺（01eamide，0A)具有調節睡眠 等作用（Exp Neurol，2〇01，l72:235_24 3) 〇
[0005] AEA能被特異性的脂肪酰胺水解酶(Fatty acid amide hydrolase，FAAH)水解成 花生四烯酸和乙醇胺而失去活性。FAAH在1996年克隆獲得，屬于酰胺水解酶（amidase signature)家族，是第一個在哺乳動物中發現的此家族蛋白，存在于細胞內膜，并具有一段 跨膜結合的α螺旋。FAAH蛋白由579個氨基酸構成，目前FAAH晶體結構已經獲得。水解底物 ΑΕΑ活性中心由典型的Ser-Ser-Lys三個氨基酸構成(Ser241-Ser217-Lys 142) JAAH最佳水 解條件是pH偏堿性(pH = 8~9 )，在脂肪酸酰基乙醇胺類底物化合物中對AEA水解選擇性較 高，此外還可水解0ΕΑ、ΡΕΑ、0Α等其他多種脂肪酸酰胺（41111111^￥8丨〇(^6111，2005,74 :411-432;Subcell Biochem,2008，49:101-132)，但相對水解活性要弱。
[0006] 在FAAH基因敲除鼠中，AEA水平在中樞和外周組織中顯著升高（Proc Natl Acad Sci U S A,2001,98:9371-9376)。小分子化合物抑制FAAH活性也能顯著提高AEA的水平，但 動物表現出僵直、活動度降低、體溫降低等大麻樣副作用。目前，FAAH抑制劑在抗抑郁、抗焦 慮、抗神經病理性疼痛等方面具有一定的作用。有些FAAH抑制劑在治療抑郁、關節炎性疼痛 等方面已經進入臨床研究。FAAH抑制劑根據結構可以分為四大類:早期的AEA底物類似物、 酮雜環類、氨基甲酸酯類和芳香脲類。
[0007] ΡΕΑ的特異性水解酶脂肪酰基乙醇胺水解酶（N-acy 1 ethano lamine ac id amidase，NAAA)于2005年才被發現與克隆（J Biol Chem, 2005，280:11082-11092) Jatuo Ueda課題組于1999年在人成巨核細胞株(CMK)中發現一種具有水解AEA活性的大麻素水解 酶(FEBS Lett ,1999,454:267-270)。然而，這種酶與已知的AEA水解酶FAAH有很大的不同： (1)這種酶在酸性pH條件下(pH 4.5)水解活性最強，而FAAH酶是在堿性條件下水解較強(pH 9.0) (Neuroscience，2009，164:424-434); (2)這種酶對PEA水解活性遠遠大于對AEA的水解 活性；⑶這種酶對FAAH具有較好抑制作用的絲氨酸抑制劑PMSF和MAFP不敏感。隨后，該課 題組又在大鼠各個組織中發現NAAA酶在肺中活性最高，在脾、胸腺、小腸等組織中活性逐漸 降低，并最終在肺組織中純化出這種酶(J Biol Chem，2001，276:35552-35557)。2005年，成 功從大鼠、小鼠和人源細胞中克隆出這種酶的cDNA序列，并把這種酶命名為N-脂肪酰基乙 醇胺水解酶（N-Acylethanolamine-hydrolyzing Acid Amidase，NAAA)(J Biol Chem， 2005,280 :11082-11092)。隨后的研究發現NAAA主要在溶酶體中表達（Biochim Biophys Acta,2007,1771:623-632) JAAA包含362個氨基酸(大鼠和小鼠）及359個氨基酸(人)序列， 分子量分別為40.3kDa(大鼠）及40. lkDa(小鼠和人）。這些氨基酸序列中，大鼠和小鼠的同 源性達90.1 %，大鼠和人的同源性達76.5 %，小鼠和人的同源性達76.7 %。人的NAAA基因位 于4q21. 1染色體上。NAAA與FAAH并沒有同源性，然而卻與酸性神經酰胺水解酶（acid ceramidases)具有一定的同源性，歸類為膽酰甘氨酸水解酶(choloylglycine hydrolase) 家族，對酰胺的水解具有選擇性(J Biol Chem，2005,280:11082-11092)。
[0008] 由于缺乏晶體結構，NAAA的催化水解域空間組成尚不完全清楚，特異性的抑制劑 也較少。有限的研究顯示，β-內酰胺類NAAA抑制劑S-00PP(IC 5Q = 420nM)局部給藥能夠抑制 角叉菜膠誘導的大鼠肉芽腫白細胞及LPS誘導的RAW264.7細胞PEA含量下降，從而抑制白細 胞的迀移以及炎性滲出，同時，對大鼠的脊柱損傷模型也表現出較好的治療作用，該過程經 由PPAR-α途徑介導（Proc Natl Acad Sci U S A,2009,106:20966-20971)。結構類似物 ARN077(IC5Q=127nM)局部給藥可明顯抑制角叉菜膠誘導的炎性疼痛和坐骨神經結扎引發 的神經病理性疼痛。在坐骨神經結扎模型中，ARN077(1 %，20yL，表皮給藥）比陽性對照藥物 加巴噴丁(50mg/kg，口服)對促誘發痛的鎮痛效果更加明顯(Pain，2013,154:350-360)。該 研究首次證明NAAA抑制劑具有鎮痛的作用，但是該類結構的主要藥效團四元內酯環不但本 身結構不穩定，生物穩定性也極差，動物體內半衰期低于lmin，使其不能應用于系統性給 藥。
[0009] 相比阿片類、抗癲癇類、抗抑郁類以及局麻類鎮痛藥，內源性大麻素水解酶抑制劑 對中樞神經系統副作用比較小，且無成癮性;相比布洛芬、塞來昔布、阿斯匹林等C0X抑制劑 型抗炎鎮痛藥，不會引起腸胃出血及嚴重心血管事件，具有更好的藥物安全性。（Biochem J,2004,380,749-756；Journal of Medicinal Chemistry,2008,51,7327-7343；PAIN, 2013,154,326-327)〇
[0010] 截止目前，已有多種類型的FAAH抑制劑或者NAAA抑制劑被報道，但以氨基甲酰尿 嘧啶為核心結構，以內源性大麻素水解酶為治療靶點的抗炎鎮痛藥物尚未見報道。
【發明內容】
[0011] 本發明的目的在于提供一種氨基甲酰尿嘧啶衍生物，為一類新穎的、具有內源性 大麻素水解酶抑制作用的化合物，為炎癥和疼痛的治療提供新的方法。
[0012] 本發明的另一目的在于提供上述氨基甲酰尿嘧啶衍生物的應用。
[0013] 本發明的具體技術方案如下：
[0014] -種氨基甲酰尿嘧啶衍生物，其特征在于:其具有如下結構式：
[0016] 其中父為心-、RiCfX CH2 )m-、Ri0C0( CH2 )m-、Ri ⑶0 (CH2 )m-、Ri0C00( CH2 )m-、R1R2N ⑶ (CH2 )m-、R1R2NCOO (CH2 )m-、R1R2NCOO ( CH2 )m-、RlC0N( CH2 )m-、Rl0C0N( CH2 )m-、RlR2NC0N( CH2 )m-或 R1R2NCON (CH2) m-，m=0 ~4;
[0017] Y 為-CH2-或-C0-;
[0018] 上述 1?1、1?2、1?3、1?4、1^和1?6分別獨立選自鹵代基、-11、=0、=吣1?'、-(〇1 2)1^、-(〇12) nN〇2、-(CH2)nCOOR'、-(CH2) n⑶NR'2、-(CH2)nOR'、-(CH2) nSR'、-(CH2)nS0R'、-(CH2)nS〇2R'、_ (CH2)nNR'2、-(CH2)nNR'COR'和_(CH 2)nNR'S02R'，n = 0或1，R'為H或選自含有20個C原子以內 的各種取代或未取代的直鏈烷基、支鏈烷基、環烷基、環雜烷基、烯基、炔基、直鏈雜烷基、支 鏈雜烷基、雜環烷基、雜烯基、雜炔基和芳香基。
[0019] 在本發明的一個優選實施方案中，其具有如下結構式：
[0021]其中 X為-C1、-Br、-F、-CN、-N〇2、-OAc、-CH2〇Ac、-OH、-0CH3、-OCH2CH3、-NH2、-CH3 或-CH2CH3，h = 0~10，A和B分別獨立選自含有10個C原子以內的各種取代或未取代的直鏈亞烷 基、支鏈亞烷基、亞環烷基、亞烯基、亞炔基、直鏈亞雜烷基、支鏈亞雜烷基、亞雜環烷基、亞 雜烯基、亞雜炔基和亞芳香基。
[0022] 進一步優選的4為-(：1、-8^4、-0~或4024選自含有10個(：原子