專利名稱：一種尿素通道蛋白抑制劑及其制備方法與應用的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一類尿素通道蛋白抑制劑及其制備方法與應用。
背景技術：
I.利尿劑目前應用和研發(fā)熱點利尿藥作用于腎臟，可增加水的排出。臨床上主要用于治療各種原因引的水腫，也可用于治療一些非水腫性疾病，如作為一線藥可單獨使用或與其他藥物配伍使用治療高血壓，降低心腦血管疾病的發(fā)生率和病死率。目前常用的利尿藥主要分為三類高效能利尿藥、中效能利尿藥、低效能利尿藥。高效能利尿藥和中效能利尿藥主要分別通過特異性的抑制髓袢升支Na+/K+/2Cr共同轉運子和遠曲小管Na+/Cl_共同轉運子，抑制NaCl的重吸收，降低腎的尿濃縮功能，排出大量接近于等滲的尿液。但長期使用這些利尿藥可造成電解質紊亂，如低血鉀，低血鈉、低血鎂等。臨床應用的低效能利尿藥主要是一些保鉀利尿藥，通過在集合管和遠曲小管拮抗醛固酮，表現(xiàn)出排鈉保鉀的作用，長期使用可引起高血鉀等不良反應[Mann S J. The silent epidemic of thiazide-induced hyponatremia, J ClinHypertens, 2008,10 :477-84]。因此,尋找和開發(fā)不引起電解質紊亂的新型利尿藥是利尿藥物開發(fā)研究的熱點。尿素通道蛋白(UT)在尿濃縮機制中起非常重要作用，選擇性敲除尿素通道可阻斷腎內(nèi)尿素循環(huán)通路，降低尿濃縮能力，在不影響Na+、K+、Cl—排泄的情況下，產(chǎn)生尿素選擇性利尿作用。尿素通道蛋白抑制劑可作為利尿藥，在不明顯影響機體電解質平衡的情況下，減低腎內(nèi)尿素循環(huán)建立的腎內(nèi)滲透壓差，從而產(chǎn)生利尿作用，適合高血壓等慢性病病人長期使用。因此，以尿素通道蛋白作為藥物靶點研發(fā)新型利尿藥將會給高血壓及伴發(fā)心腦血管疾病的患者帶來福音。2.尿濃縮機制和腎內(nèi)尿素循環(huán)過程 正常人每天形成的原尿約有180升，而實際每天排出的終尿量只有I. 5升左右。尿素是尿液中含量最豐富的溶質，占尿中溶質總量的40 50%，尿中尿素濃度可高達血漿尿素濃度的 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]。尿素是參與尿濃縮機制的主要溶質，其以腎內(nèi)尿素循環(huán)機制，通過逆流倍增和逆流交換過程，濃度由外髓向內(nèi)髓組織逐漸增加，和氯化鈉一起形成腎皮質至腎髓質的滲透壓梯度，從而使腎臟能夠有效地濃縮尿液使水和某些溶質有效地被回吸收。腎臟內(nèi)尿素循環(huán)機制具體包括(I)集合管在加壓索調(diào)控下對水的重吸收和對尿素的不通透，導致尿素在集合管內(nèi)高度濃縮；(2)內(nèi)髓集合管末端對尿素滲透性的增加，使高濃度的尿素滲透到內(nèi)髓的間質組織；(3)髓質尿素通過內(nèi)髓的直小血管升支不斷的被血液帶向腎臟皮質，又通過直小血管降支和髓袢降支細段特定區(qū)段對尿素的通透被重新帶回髓質，從而維持從腎皮質至腎髓質的尿素梯度和滲透壓梯度(見圖2)，此過程在尿濃縮機制中具有非常重要的作用[Sands JM. Renal urea transporters， Curr Opin Nephrol Hypertens，2004,13 :525-532],除內(nèi)髓的直小血管升支內(nèi)皮細胞以微孔方式通透尿素外，上述各部分對尿素的通透性均由尿素通道(urea transporter, UT)介導[Smith CP and RousseletG. Facilitative Urea transporters,J Membrane Biol, 2001,183 :1-14]。尿素通道是特異性通透尿素的膜通道蛋白。目前已經(jīng)克隆了 7個成員，分別屬于UT-A和UT-B兩個亞家族，UT-A亞家族包括6個成員(UT-A1至UT-A6)由同一基因(Slcl4a2)經(jīng)不同啟動子調(diào)控和轉錄后剪切所產(chǎn)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亞家族只有一個成員UT-B0有5個尿素通道蛋白在腎臟不同部位的表達，UT-AU UT-A3和UT-A4(UT-A4僅在大鼠表達)在腎臟集合管上皮細胞表達，UT-A2在腎臟髓袢降支細段表達，UT-A5、UT-A6分別在睪丸、結腸中表達。UT-B由另一基因(Slcl4al)表達，定位于腎臟直小血管降支內(nèi)皮細胞、紅細胞和多個組織器官。UT-A1、UT-A2、UT-A3、UT-A4和UT-B介導腎內(nèi)尿素循環(huán)相應部位的尿素通透性，在腎內(nèi)尿素循環(huán)過程中起重要作用，參與尿濃縮機制。3.尿素通道功能性敲除可產(chǎn)生尿素選擇性利尿和降低血壓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]進行的腎臟生理學研究結果表明，缺失UT-B的小鼠未表現(xiàn)出生長發(fā)育異常。UT-B敲除不影響腎小球濾過率、腎臟重量以及尿中尿素以外其他主要溶質(Na+、K+、CD的清除率。但其尿濃縮能力發(fā)生了明顯改變尿量增加、尿滲透壓降低、尿尿素和血尿素濃度比值僅為野生型小鼠的50%。實驗結果表明，UT-B在腎臟直小血管介導的尿素轉運占腎臟總尿濃縮能力的三分之一 [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 基因缺失小鼠在基礎條件下，尿濃縮能力下降到野生型小鼠尿濃縮能力的35%，其尿量比野生型小鼠高3倍。而且在嚴格控制攝入液體5天后，它們的尿滲透壓并沒有提高。UT-A1/UT-A3基因敲除小鼠尿素在腎臟內(nèi)髓的積聚也顯著減少(為正常水平的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，選擇性敲除UT-B或UT-A1/UT-A3可阻斷腎內(nèi)尿素循環(huán)通路，降低尿濃縮能力，在不影響Na+、K+、C1_的情況下，產(chǎn)生尿素選擇性利尿作用。我們近期研究結果表明，在正常生理狀態(tài)下用小鼠尾動脈無創(chuàng)血壓檢測法測量小鼠血壓，UT-B敲除小鼠的收縮壓(systolic)、舒張壓(diastolic)和平均血壓(mean)均明顯低于野生型小鼠。根據(jù)以上研究結果，我們提出尿素通道蛋白抑制劑可研發(fā)成為利尿藥的科學假說。尿素通道蛋白抑制劑作為利尿藥的優(yōu)點是不影響體液電解質平衡，適合高血壓等慢性病患者長期使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種尿素通道蛋白抑制劑及其制備方法。、
本發(fā)明所提供的尿素通道蛋白抑制劑，其結構式如式I所示
權利要求
1.式I所示化合物
2.根據(jù)權利要求I所述的化合物，其特征在于所述Rl選自下述任意一種基團氫、甲基和こ基； R2選自下述任意一種基團氫、甲基、甲氧基和こ氧基；R3選自下述任意一種基團氫、甲基、こ基、異丙基、甲氧基、こ氧基和三氟甲氧基；或者，R2、R3與其所連接的苯環(huán)連接成環(huán)戊烷或I，4-ニ氧環(huán)己烷； R4選自氫或甲基。
3.根據(jù)權利要求I或2所述的化合物，其特征在于所述化合物為式I-I所示化合物
4.權利要求1-3中任一項所述的化合物在制備尿素通道蛋白抑制劑中的應用。
5.權利要求1-3中任一項所述的化合物在制備利尿藥物中的應用。
6.權利要求1-3中任一項所述的化合物作為研究尿素通道蛋白的工具藥的應用。
7.ー種尿素通道蛋白抑制劑，其活性成分為權利要求1-3中任一項所述的化合物。
8.ー種利尿藥，其活性成分為權利要求1-3中任一項所述的化合物。
全文摘要
本發(fā)明公開了一類尿素通道蛋白抑制劑。其結構式如所示。本發(fā)明應用紅細胞模型篩選得到抑制尿素通道蛋白的化合物，實驗結果表明，該類化合物(如優(yōu)替)可抑制尿素通道蛋白UT-B介導的紅細胞膜對尿素的通透，且其作用呈劑量依賴關系；在有效劑量范圍內(nèi)優(yōu)替對MDCK細胞無細胞毒性作用，說明優(yōu)替抑制細胞通透尿素的作用與其細胞毒性無關；優(yōu)替對尿素通道蛋白UT-B的抑制作用逐漸增強；優(yōu)替對UT-B的抑制作用是可逆的；體內(nèi)試驗結果表明，優(yōu)替可顯著增多大鼠排尿量；降低大鼠尿中尿素的濃度；并降低其滲透壓，表明優(yōu)替在體內(nèi)產(chǎn)生了尿素選擇性利尿作用。
文檔編號A61K31/498GK102757447SQ20121023264
公開日2012年10月31日 申請日期2012年7月5日 優(yōu)先權日2011年7月5日
發(fā)明者周虹, 李飛, 楊寶學, 雷天落 申請人:北京大學