专利名称：一种尿素通道蛋白抑制剂及其制备方法与应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一类尿素通道蛋白抑制剂及其制备方法与应用。
背景技术：
I.利尿剂目前应用和研发热点利尿药作用于肾脏，可增加水的排出。临床上主要用于治疗各种原因引的水肿，也可用于治疗一些非水肿性疾病，如作为一线药可单独使用或与其他药物配伍使用治疗高血压，降低心脑血管疾病的发生率和病死率。目前常用的利尿药主要分为三类高效能利尿药、中效能利尿药、低效能利尿药。高效能利尿药和中效能利尿药主要分别通过特异性的抑制髓袢升支Na+/K+/2Cr共同转运子和远曲小管Na+/Cl_共同转运子，抑制NaCl的重吸收，降低肾的尿浓缩功能，排出大量接近于等渗的尿液。但长期使用这些利尿药可造成电解质紊乱，如低血钾，低血钠、低血镁等。临床应用的低效能利尿药主要是一些保钾利尿药，通过在集合管和远曲小管拮抗醛固酮，表现出排钠保钾的作用，长期使用可引起高血钾等不良反应[Mann S J. The silent epidemic of thiazide-induced hyponatremia, J ClinHypertens, 2008,10 :477-84]。因此,寻找和开发不引起电解质紊乱的新型利尿药是利尿药物开发研究的热点。尿素通道蛋白(UT)在尿浓缩机制中起非常重要作用，选择性敲除尿素通道可阻断肾内尿素循环通路，降低尿浓缩能力，在不影响Na+、K+、Cl—排泄的情况下，产生尿素选择性利尿作用。尿素通道蛋白抑制剂可作为利尿药，在不明显影响机体电解质平衡的情况下，减低肾内尿素循环建立的肾内渗透压差，从而产生利尿作用，适合高血压等慢性病病人长期使用。因此，以尿素通道蛋白作为药物靶点研发新型利尿药将会给高血压及伴发心脑血管疾病的患者带来福音。2.尿浓缩机制和肾内尿素循环过程 正常人每天形成的原尿约有180升，而实际每天排出的终尿量只有I. 5升左右。尿素是尿液中含量最丰富的溶质，占尿中溶质总量的40 50%，尿中尿素浓度可高达血浆尿素浓度的 100 倍以上[Yang B and Bankir L. Renal handling of urea in transgenicmice lacking the urea transporter UT-B, Am J Physiol Renal Physiol，2005，288 :F881-F896]。尿素是参与尿浓缩机制的主要溶质，其以肾内尿素循环机制，通过逆流倍增和逆流交换过程，浓度由外髓向内髓组织逐渐增加，和氯化钠一起形成肾皮质至肾髓质的渗透压梯度，从而使肾脏能够有效地浓缩尿液使水和某些溶质有效地被回吸收。肾脏内尿素循环机制具体包括(I)集合管在加压索调控下对水的重吸收和对尿素的不通透，导致尿素在集合管内高度浓缩；(2)内髓集合管末端对尿素渗透性的增加，使高浓度的尿素渗透到内髓的间质组织；(3)髓质尿素通过内髓的直小血管升支不断的被血液带向肾脏皮质，又通过直小血管降支和髓袢降支细段特定区段对尿素的通透被重新带回髓质，从而维持从肾皮质至肾髓质的尿素梯度和渗透压梯度(见图2)，此过程在尿浓缩机制中具有非常重要的作用[Sands JM. Renal urea transporters， Curr Opin Nephrol Hypertens，2004,13 :525-532],除内髓的直小血管升支内皮细胞以微孔方式通透尿素外，上述各部分对尿素的通透性均由尿素通道(urea transporter, UT)介导[Smith CP and RousseletG. Facilitative Urea transporters,J Membrane Biol, 2001,183 :1-14]。尿素通道是特异性通透尿素的膜通道蛋白。目前已经克隆了 7个成员，分别属于UT-A和UT-B两个亚家族，UT-A亚家族包括6个成员(UT-A1至UT-A6)由同一基因(Slcl4a2)经不同启动子调控和转录后剪切所产生[Bagnasco SM. Gene structure ofurea transporters, Am J Physiol. 2003,284 F3-F10 ；Shayakul C and Hediger MA. TheSLC14 gene family of urea transporters, Pfluegers Arch,2004447 :603-609], UT-B亚家族只有一个成员UT-B0有5个尿素通道蛋白在肾脏不同部位的表达，UT-AU UT-A3和UT-A4(UT-A4仅在大鼠表达)在肾脏集合管上皮细胞表达，UT-A2在肾脏髓袢降支细段表达，UT-A5、UT-A6分别在睾丸、结肠中表达。UT-B由另一基因(Slcl4al)表达，定位于肾脏直小血管降支内皮细胞、红细胞和多个组织器官。UT-A1、UT-A2、UT-A3、UT-A4和UT-B介导肾内尿素循环相应部位的尿素通透性，在肾内尿素循环过程中起重要作用，参与尿浓缩机制。3.尿素通道功能性敲除可产生尿素选择性利尿和降低血压利用尿素通道基因敲除小鼠模型[Yang B, Bankir L, GillepsieA.Urea-selective concentrating defect in transgenic mice lacking ureatransporter UT-B, J Biol Chem，2002，277 :10633-10637]进行的肾脏生理学研究结果表明，缺失UT-B的小鼠未表现出生长发育异常。UT-B敲除不影响肾小球滤过率、肾脏重量以及尿中尿素以外其他主要溶质(Na+、K+、CD的清除率。但其尿浓缩能力发生了明显改变尿量增加、尿渗透压降低、尿尿素和血尿素浓度比值仅为野生型小鼠的50%。实验结果表明，UT-B在肾脏直小血管介导的尿素转运占肾脏总尿浓缩能力的三分之一 [Bankir L，Chen K and Yang B. Renal handling of urea in transgenic mice lacking the ureatransporter UT-B，Am J Physiol，2004，286 :F144_F151]。UT-A1/UT-A3 基因缺失小鼠在基础条件下，尿浓缩能力下降到野生型小鼠尿浓缩能力的35%，其尿量比野生型小鼠高3倍。而且在严格控制摄入液体5天后，它们的尿渗透压并没有提高。UT-A1/UT-A3基因敲除小鼠尿素在肾脏内髓的积聚也显著减少(为正常水平的1/3) [Fenton RA, Chou CL，Stewart GS. Urinary concentrating defect in mice with selective deletion ofphloretin-sensitive urea transporters in the renal collecting duct, Proc NatlAcad Sci,2004,101 :7469-7474 ；Fenton, R. A. , Flynn A, Shodeinde A. Renal phenotypeof UT-A urea transporter knockout mice, J Am Soc Nephrol. 2005,16 :1583-1592]。因此，选择性敲除UT-B或UT-A1/UT-A3可阻断肾内尿素循环通路，降低尿浓缩能力，在不影响Na+、K+、C1_的情况下，产生尿素选择性利尿作用。我们近期研究结果表明，在正常生理状态下用小鼠尾动脉无创血压检测法测量小鼠血压，UT-B敲除小鼠的收缩压(systolic)、舒张压(diastolic)和平均血压(mean)均明显低于野生型小鼠。根据以上研究结果，我们提出尿素通道蛋白抑制剂可研发成为利尿药的科学假说。尿素通道蛋白抑制剂作为利尿药的优点是不影响体液电解质平衡，适合高血压等慢性病患者长期使用。
发明内容
本发明的目的是提供一种尿素通道蛋白抑制剂及其制备方法。、
本发明所提供的尿素通道蛋白抑制剂，其结构式如式I所示
权利要求
1.式I所示化合物
2.根据权利要求I所述的化合物，其特征在于所述Rl选自下述任意一种基团氢、甲基和こ基； R2选自下述任意一种基团氢、甲基、甲氧基和こ氧基；R3选自下述任意一种基团氢、甲基、こ基、异丙基、甲氧基、こ氧基和三氟甲氧基；或者，R2、R3与其所连接的苯环连接成环戊烷或I，4-ニ氧环己烷； R4选自氢或甲基。
3.根据权利要求I或2所述的化合物，其特征在于所述化合物为式I-I所示化合物
4.权利要求1-3中任一项所述的化合物在制备尿素通道蛋白抑制剂中的应用。
5.权利要求1-3中任一项所述的化合物在制备利尿药物中的应用。
6.权利要求1-3中任一项所述的化合物作为研究尿素通道蛋白的工具药的应用。
7.ー种尿素通道蛋白抑制剂，其活性成分为权利要求1-3中任一项所述的化合物。
8.ー种利尿药，其活性成分为权利要求1-3中任一项所述的化合物。
全文摘要
本发明公开了一类尿素通道蛋白抑制剂。其结构式如所示。本发明应用红细胞模型筛选得到抑制尿素通道蛋白的化合物，实验结果表明，该类化合物(如优替)可抑制尿素通道蛋白UT-B介导的红细胞膜对尿素的通透，且其作用呈剂量依赖关系；在有效剂量范围内优替对MDCK细胞无细胞毒性作用，说明优替抑制细胞通透尿素的作用与其细胞毒性无关；优替对尿素通道蛋白UT-B的抑制作用逐渐增强；优替对UT-B的抑制作用是可逆的；体内试验结果表明，优替可显著增多大鼠排尿量；降低大鼠尿中尿素的浓度；并降低其渗透压，表明优替在体内产生了尿素选择性利尿作用。
文档编号A61K31/498GK102757447SQ20121023264
公开日2012年10月31日 申请日期2012年7月5日 优先权日2011年7月5日
发明者周虹, 李飞, 杨宝学, 雷天落 申请人:北京大学