具有全新骨架的肠靶向型NPC1L1抑制剂的设计、合成和生物活性研究

Hyperlipidemia is an important factor for death from cardiovascular disease, so lipids drug market is enormous. Niemann-Pick C1 Like 1 (NPC1L1) was identified as key protein in cholesterol transport and became the hot target in lipid drug research field. In view of existing NPC1L1 inhibitor lack sufficient efficacy and safety, it is meaningful to study on intestinal targeting NPC1L1 inhibitor with new skeleton. .Based on preliminary work and fully understanding to the NPC1L1 work mechanism we design new skeleton 2,5 - dihydro-pyrrole -2 - ketone ring , simultaneously polar groups such as sodium phosphonate, sodium sulfonate, quaternary ammonium salts and gluconic acid are introduced through connecting linker. So A、B、C three categories compounds will be synthesized in order to enhance affinity and selectivity with NPC1L1 located in surface of intestinal epithelial cells in the luminal, decrease intestinal absorption and avoid systemic effect, improve the safety and efficacy of NPC1L1 inhibitor. Biological activity, pharmacokinetic property and intestinal targeting property of target compounds will be comprehensive evaluated in vitro and in vivo by application of LC-Ms-Ms、ELISA、isotope labeling techniques. This project will be helpful in development of safer and more effective NPC1L1 inhibitor and provide lipids drug candidates in possession of independent intellectual property.

高脂血症是心血管疾病死亡的重要因素，调血脂药物市场巨大，而胆固醇转运蛋白Niemann-Pick C1 Like 1 (NPC1L1)是调血脂药物研究的最新领域。针对现有NPC1L1抑制剂存在有效性、安全性的不足，研发具有全新骨架的肠靶向型NPC1L1抑制剂具有重要意义。.基于前期工作基础和对NPC1L1作用机制的充分理解和研究，设计全新骨架?2,5-二氢吡咯-2-酮环，并通过不同连接臂引入磷酸钠、磺酸钠、季铵盐、葡糖酸等极性基团，合成了A、B、C三类化合物，以增强对肠腔内小肠上皮细胞表面NPC1L1的亲和力和选择性，减少胃肠道吸收和全身性作用，提高NPC1L1抑制剂有效性、安全性。综合运用LC-Ms-Ms、ELISA、同位素标记等技术从体内、体外全面评价目标化合物的生物活性、药动学性质和肠靶向性。本工作将为研发更安全有效的NPC1L1抑制剂提供具有自主知识产权的候选药物。

人NPC1L1蛋白高表达于小肠上皮细胞表面，为人体胆固醇吸收的关键转运蛋白。阻断NPC1L1蛋白能有效地减少肠道内胆固醇的外源性吸收，降低血浆胆固醇水平，在机制上与他汀类药物具有协同作用。现有的胆固醇吸收抑制剂依泽麦布逆转动脉粥样硬化病变作用不明显，需要与他汀类药物联合用药；更有报道依折麦布存在潜在的安全性风险。本项目针对现有胆固醇吸收抑制剂不能有效地逆转动脉粥样硬化、有潜在的安全性风险等问题，研发具有全新骨架（对NPC1L1亲和力更强）、肠靶向型（对小肠NPC1L1选择性更高）的胆固醇吸收抑制剂，使之具有更高的有效性和安全性，对血脂进行全面调节，预防和逆转高脂血症引起的心血管疾病。. 本项目研究内容主要由三个方面：（1）设计合成A、B、C三类化合物40-50个，从中发现1-2个具有全新骨架的肠靶向型胆固醇吸收抑制剂， 寻找更安全有效的新型调血脂药物，为后续的研究开发提供候选药物。（2）通过2,5-二氢吡咯-2-酮环的引入，考察非β-内酰胺骨架对胆固醇吸收抑制剂活性的影响，丰富和发展胆固醇吸收抑制剂的结构多样性和构效关系，为开发具有全新骨架的胆固醇吸收抑制剂奠定基础。（3）通过不同极性基团和连接臂的引入，阐明连接臂与胆固醇吸收抑制剂肠靶向之间的关系，为肠靶向型胆固醇吸收抑制剂的研究提供依据。. 本项目已经完成57个新化合物的合成，经过体外胆固醇活性筛选发现大多数化合物都有一定的胆固醇吸收抑制活性，其中8个化合物在体外的活性强于阳性药，1个化合物经过药效-药动研究，发现具有肠靶向。在新化合物的合成过程中，意外发现一个中间体的副产物具有一定乙酰胆碱酯酶抑制作用，有可能对抗老年痴呆药物的发现有一定的启发。对于生物活性筛选过程中发现的具有肠靶向的1个化合物，我们正在深入进行药效的验证和急毒评价。待专利授权后，将寻找相关制药公司合作开发研究。本项目已经申请专利2项，均已公开；发表SCI论文发表3篇；本项目共培养研究生5名，其中4名已毕业。. 本项目基于胆固醇转运蛋白作用机制，设计、合成大量具有全新结构的肠靶向型CAIs，经过体内、体外活性研究得到8个体外强于阳性药的化合物，并从中发现1个体内具有胆固醇吸收抑制活性，同时具有肠靶向的新化合物。本研究丰富和发展了胆固醇吸收抑制剂的构效关系，提高了胆固醇吸收抑制剂的安全性，为后续的新药开发奠定基础。