Angew. Chem. :从新化学反应出发的药物研发:具有镇痛潜力的C5aR1抑制剂的发现

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在有机合成化学领域,不对称卡宾-炔烃复分解(ACM)介导的串联反应为复杂结构分子提供了有效手段。近期,中山大学药学院胡文浩和史滔达团队联合深圳大学药学院蔡松团队成功利用不对称串联反应策略,高效合成了一系列具有潜在生物活性的苯并噁嗪多手性多杂环化合物(BPCPHC),此类BPCPHC在药理学研究中显示出了显著的止痛效果且无明显毒副作用,为开发新型止痛剂提供了新的方向。



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图1 新型铑/布朗斯特酸共催化不对称卡宾-炔烃复分解BPCPHC库

该研究的核心在于高效控制不对称ACM介导级联反应的立体选择性。首先通过铑催化重氮5形成铑卡宾并与炔烃发生级联复分解形成两性离子对中间体,随后被手性布朗斯特酸活化的亚胺捕捉,得到结构复杂的多手性中心多杂环化合物BPCPHC。该反应底物适用范围广泛,立体选择性好(最高可以达到>95:5 dr和>99% ee),并实现了BPCPHC化合物筛选库的构建。

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图2 8g与C5aR1分子动力学模拟和亲和性测试

通过对BPCPHC化合物库进行筛选,发现其中多个化合物在动物疼痛模型中表现出了显著的止痛效果,且未观察到明显的副作用。对其中效果最好的化合物8g进行深入研究,发现在幸免神经损伤(SNI)和紫杉醇化疗痛(CIPN)的大鼠模型中鞘内给药8g可以有效逆转机械损伤和化疗引起的痛觉过敏。通过计算机分子对接和SPR实验证实8g与C5aR1之间具有高度亲和性,其可通过结合C5aR1的来调节 Na+ 通道功能,进而发挥对Nav1.7电流的抑制作用,是一款具有镇痛潜力的C5aR1抑制剂。


这一成果为药物发现提供了新的思路和方法。在未来,研究团队将继续优化活性化合物的成药性,推进成果转化。

文信息

Asymmetric Carbene-Alkyne Metathesis-Mediated Cascade: Synthesis of Benzoxazine Polychiral Polyheterocycles and Discovery of a Novel Pain Blocker

Shuhao Liu, Haoyi Yang, Jirong Shu, Linna Wu, Yukai Li, Zhijing Zhang, Weijie Guo, Shuxian Cai, Fuyi Li, Wenjiang Liu, Shikun Jia, Song Cai, Taoda Shi, Wenhao Hu

该研究共同第一作者为中山大学药学院博士研究生刘书豪和深圳大学药学院硕士研究生杨豪毅,通讯作者为中山大学胡文浩教授、史滔达特聘副研究员、深圳大学蔡松助理教授和郑州大学贾世琨讲师。


Angewandte Chemie International Edition

DOI: 10.1002/anie.202401189



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