一种氨基甲酰尿嘧啶衍生物及其应用
【技术领域】
[0001] 本发明属于医药有机化学技术领域，具体涉及一种氨基甲酰尿嘧啶衍生物及其应 用。
【背景技术】
[0002] 四氢大麻酸(Tetrahydrocannabinol，简称THC)作用的受体为大麻素受体1型或2 型（cannabinoid receptor 1/2,简称CB1或CB2)。该发现促使科学家对大麻素受体的内源 性配体进行研究。目前已发现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)等作用于大麻素受体的 内源性大麻素。与前列腺素等脂类递质一样，这些内源性大麻素在体内并不蓄积，而是在局 部按需合成，并且受到酶和受体的调控，能被其特异性的水解酶代谢成相应的脂肪酸和乙 醇胺、甘油等物质，从而降低这类物质在体内的作用。
[0003] AEA是第一个被发现的内源性大麻素（Science，1992，258 :1946-1949; Curr Med Chem，2010，17:1430-1449; Curr Med Chem，2013，20:64-78 ·)，主要激动CB1 受体，可产生与 THC等大麻提取物相似的药理学功能。AEA在体内有着广泛的分布，在中枢神经系统、肝脏、 肺、胃肠道等脏器中均可检测到AEA的存在。AEA可以通过直接激活内源性大麻素受体(CB)， 产生抗炎，镇痛等多种药理作用。此外有报道，AEA对瞬时受体电位阳离子通道子类V成员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蛋白偶联受体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 ·)、过氧化物酶体增殖物活化受体 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.)也有较弱的激动作用。AEA是目前研究最为广泛的内源性大麻素之一，AEA被 认为是大麻素受体的部分激动剂。
[0004] 除此之外，还有一部分脂肪酰基乙醇胺类脂质，例如：油酰乙醇胺㈧-Oleoylethanolamide，0ΕΑ)、N_棕榈酰乙醇胺（N-palmitoylethanolamide，PEA)，虽不直接 作用于大麻素受体，但是与AEA和2-AG(花生四稀酸甘油，2-arachidonoylglycerol)有着相 似的结构以及在内分泌调节方面有类似的功能，被称为类内源性大麻素物质。PEA和0ΕΑ通 过作用于过氧化物酶增殖体激活受体a(PPAR-a)产生镇痛抗炎和抑制食欲的作用(Nature, 2003,425:90-93.)。特别是PEA在体内有着广泛的分布，PEA可作用于中枢及感觉神经系统、 免疫细胞等多个靶点而发挥镇痛抗炎作用。PEA可通过激动细胞核受体过氧化物酶体增殖 物激活受体_α(PPAR-α)，也可部分激动GPG55受体和GPR119受体，产生抗炎、镇痛等多种药 理作用（Mol Pharmacol，2005,67,15-19) DN-stearoylethanolamineUEA)能够促进肿瘤细 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)具有调节睡眠 等作用（Exp Neurol，2〇01，l72:235_24 3) 〇
[0005] AEA能被特异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年克隆获得，属于酰胺水解酶（amidase signature)家族，是第一个在哺乳动物中发现的此家族蛋白，存在于细胞内膜，并具有一段 跨膜结合的α螺旋。FAAH蛋白由579个氨基酸构成，目前FAAH晶体结构已经获得。水解底物 ΑΕΑ活性中心由典型的Ser-Ser-Lys三个氨基酸构成(Ser241-Ser217-Lys 142) JAAH最佳水 解条件是pH偏碱性(pH = 8~9 )，在脂肪酸酰基乙醇胺类底物化合物中对AEA水解选择性较 高，此外还可水解0ΕΑ、ΡΕΑ、0Α等其他多种脂肪酸酰胺（41111111^￥8丨〇(^6111，2005,74 :411-432;Subcell Biochem,2008，49:101-132)，但相对水解活性要弱。
[0006] 在FAAH基因敲除鼠中，AEA水平在中枢和外周组织中显著升高（Proc Natl Acad Sci U S A,2001,98:9371-9376)。小分子化合物抑制FAAH活性也能显著提高AEA的水平，但 动物表现出僵直、活动度降低、体温降低等大麻样副作用。目前，FAAH抑制剂在抗抑郁、抗焦 虑、抗神经病理性疼痛等方面具有一定的作用。有些FAAH抑制剂在治疗抑郁、关节炎性疼痛 等方面已经进入临床研究。FAAH抑制剂根据结构可以分为四大类:早期的AEA底物类似物、 酮杂环类、氨基甲酸酯类和芳香脲类。
[0007] ΡΕΑ的特异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年才被发现与克隆（J Biol Chem, 2005，280:11082-11092) Jatuo Ueda课题组于1999年在人成巨核细胞株(CMK)中发现一种具有水解AEA活性的大麻素水解 酶(FEBS Lett ,1999,454:267-270)。然而，这种酶与已知的AEA水解酶FAAH有很大的不同： (1)这种酶在酸性pH条件下(pH 4.5)水解活性最强，而FAAH酶是在碱性条件下水解较强(pH 9.0) (Neuroscience，2009，164:424-434); (2)这种酶对PEA水解活性远远大于对AEA的水解 活性；⑶这种酶对FAAH具有较好抑制作用的丝氨酸抑制剂PMSF和MAFP不敏感。随后，该课 题组又在大鼠各个组织中发现NAAA酶在肺中活性最高，在脾、胸腺、小肠等组织中活性逐渐 降低，并最终在肺组织中纯化出这种酶(J Biol Chem，2001，276:35552-35557)。2005年，成 功从大鼠、小鼠和人源细胞中克隆出这种酶的cDNA序列，并把这种酶命名为N-脂肪酰基乙 醇胺水解酶（N-Acylethanolamine-hydrolyzing Acid Amidase，NAAA)(J Biol Chem， 2005,280 :11082-11092)。随后的研究发现NAAA主要在溶酶体中表达（Biochim Biophys Acta,2007,1771:623-632) JAAA包含362个氨基酸(大鼠和小鼠）及359个氨基酸(人)序列， 分子量分别为40.3kDa(大鼠）及40. lkDa(小鼠和人）。这些氨基酸序列中，大鼠和小鼠的同 源性达90.1 %，大鼠和人的同源性达76.5 %，小鼠和人的同源性达76.7 %。人的NAAA基因位 于4q21. 1染色体上。NAAA与FAAH并没有同源性，然而却与酸性神经酰胺水解酶（acid ceramidases)具有一定的同源性，归类为胆酰甘氨酸水解酶(choloylglycine hydrolase) 家族，对酰胺的水解具有选择性(J Biol Chem，2005,280:11082-11092)。
[0008] 由于缺乏晶体结构，NAAA的催化水解域空间组成尚不完全清楚，特异性的抑制剂 也较少。有限的研究显示，β-内酰胺类NAAA抑制剂S-00PP(IC 5Q = 420nM)局部给药能够抑制 角叉菜胶诱导的大鼠肉芽肿白细胞及LPS诱导的RAW264.7细胞PEA含量下降，从而抑制白细 胞的迀移以及炎性渗出，同时，对大鼠的脊柱损伤模型也表现出较好的治疗作用，该过程经 由PPAR-α途径介导（Proc Natl Acad Sci U S A,2009,106:20966-20971)。结构类似物 ARN077(IC5Q=127nM)局部给药可明显抑制角叉菜胶诱导的炎性疼痛和坐骨神经结扎引发 的神经病理性疼痛。在坐骨神经结扎模型中，ARN077(1 %，20yL，表皮给药）比阳性对照药物 加巴喷丁(50mg/kg，口服)对促诱发痛的镇痛效果更加明显(Pain，2013,154:350-360)。该 研究首次证明NAAA抑制剂具有镇痛的作用，但是该类结构的主要药效团四元内酯环不但本 身结构不稳定，生物稳定性也极差，动物体内半衰期低于lmin，使其不能应用于系统性给 药。
[0009] 相比阿片类、抗癫痫类、抗抑郁类以及局麻类镇痛药，内源性大麻素水解酶抑制剂 对中枢神经系统副作用比较小，且无成瘾性;相比布洛芬、塞来昔布、阿斯匹林等C0X抑制剂 型抗炎镇痛药，不会引起肠胃出血及严重心血管事件，具有更好的药物安全性。（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，已有多种类型的FAAH抑制剂或者NAAA抑制剂被报道，但以氨基甲酰尿 嘧啶为核心结构，以内源性大麻素水解酶为治疗靶点的抗炎镇痛药物尚未见报道。
【发明内容】
[0011] 本发明的目的在于提供一种氨基甲酰尿嘧啶衍生物，为一类新颖的、具有内源性 大麻素水解酶抑制作用的化合物，为炎症和疼痛的治疗提供新的方法。
[0012] 本发明的另一目的在于提供上述氨基甲酰尿嘧啶衍生物的应用。
[0013] 本发明的具体技术方案如下：
[0014] -种氨基甲酰尿嘧啶衍生物，其特征在于:其具有如下结构式：
[0016] 其中父为心-、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 为-CH2-或-C0-;
[0018] 上述 1?1、1?2、1?3、1?4、1^和1?6分别独立选自卤代基、-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'为H或选自含有20个C原子以内 的各种取代或未取代的直链烷基、支链烷基、环烷基、环杂烷基、烯基、炔基、直链杂烷基、支 链杂烷基、杂环烷基、杂烯基、杂炔基和芳香基。
[0019] 在本发明的一个优选实施方案中，其具有如下结构式：
[0021]其中 X为-C1、-Br、-F、-CN、-N〇2、-OAc、-CH2〇Ac、-OH、-0CH3、-OCH2CH3、-NH2、-CH3 或-CH2CH3，h = 0~10，A和B分别独立选自含有10个C原子以内的各种取代或未取代的直链亚烷 基、支链亚烷基、亚环烷基、亚烯基、亚炔基、直链亚杂烷基、支链亚杂烷基、亚杂环烷基、亚 杂烯基、亚杂炔基和亚芳香基。
[0022] 进一步优选的4为-(：1、-8^4、-0~或4024选自含有10个(：原子