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阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)是一种与胆碱能神经传递系统损伤有关的神经退行性疾病。研究表明乙酰胆碱酯酶(Acetylcholinesterase,ACh E)和丁酰胆碱酯酶(Butyrylcholinesterase,BCh E)可以水解乙酰胆碱(Acetylcholine,ACh),并与AD的病理过程密切相关。临床上使用胆碱酯酶抑制剂通过抑制AD患者脑中胆碱酯酶的活性进而提高乙酰胆碱的水平来减轻症状。在健康人脑中,ACh主要由ACh E水解,而BCh E只起到辅助的作用。但是随着AD病情的加重,脑内ACh E的水平会下降,在重度AD患者脑中BCh E起到主要水解ACh的作用。目前只有特异性的ACh E抑制剂和同时抑制ACh E及BCh E的双靶点抑制剂在临床上用于治疗AD,没有特异性的BCh E抑制剂。使用特异性的BCh E抑制剂治疗重度AD患者不仅可以提高脑内ACh的水平,还可以降低因过度抑制ACh E而带来的不良反应,同时可能会影响AD的病理过程。班布特罗(Bambuterol,BMB)在临床上用于治疗哮喘,同时对BCh E的选择性高且抑制活性好,由于其对心脏有不良反应且不易透过血脑屏障,直接将其用于治疗AD仍显不足。本文的主要目的是以BMB为先导化合物,开发高效低毒可以透过血脑屏障的特异性BCh E抑制剂,意义在于可以发现用于治疗AD的新药物。主要工作内容如下:1)以上市药物BMB为先导化合物,以保持BCh E抑制活性、降低心脏不良反应和提高脂溶性为目的,合理设计制备了36个化合物,其中35个化合物是未见报道的。Chemoffice软件预测结果显示多数化合物的脂溶性比BMB高。2)使用Ellman方法在体外测试类似物对胆碱酯酶的抑制活性。所有类似物对马BCh E的IC50要小于对电鳗ACh E的IC50,成药性较高的6a-2和6b-1及BMB对人ACh E的IC50大于10000 n M,对人BCh E的IC50小于10 n M,说明所有类似物都有抑制BCh E的活性,且6a-2和6b-1同BMB都是高活性的特异性BCh E抑制剂。测定BMB,6a-2和6b-1对马BCh E和人BCh E的二级酰化速率常数kI和脱酰化速率常数k3,发现三者在同种酶中的kI值相近,表明三者对BCh E的抑制速率相近;6b-1的k3值在同种酶中要小于BMB和6a-2,而BMB与6a-2相近,表明BCh E被三者抑制后可以恢复活性,BCh E被6b-1抑制后的恢复速率比BMB与6a-2慢。说明6a-2和6b-1同BMB都是高效的BCh E抑制剂,对BCh E的抑制作用属于伪不可逆抑制。3)使用麻醉小鼠评价BMB,6a-2和6b-1对心率的影响。20 mg/kg给药剂量下,BMB显著提高小鼠的心率,6b-1对小鼠心率的作用弱于BMB,6a-2对小鼠心率的作用最弱且与Blank组相近。说明6a-2和6b-1对心脏的不良反应低于BMB。4)使用小鼠评价6a-2和6b-1对脑内胆碱酯酶活性的抑制情况,给药剂量为10 mg/kg,给药方法分别为灌胃给药一次,灌胃给药多次和腹腔给药一次。6a-2在灌胃给药一次,灌胃给药多次和腹腔给药一次后对脑内的BCh E活性有抑制作用,抑制率分别为6.50%,34.29%和34.87%,其中灌胃给药多次和腹腔给药一次后的酶活性变化与blank组相比具有显著性差异(P<0.01);而6a-2对ACh E的活性影响与blank组相比没有显著性差异(P>0.05)。6b-1在实验中对ACh E和BCh E的活性影响与blank组相比都没有显著性差异(P>0.05)。说明6a-2可以透过小鼠血脑屏障特异性的抑制脑内BChE的活性。本文设计合成了36个对BCh E活性有抑制作用的BMB类似物,其中有35个化合物是未见报道的;同时我们发现了具有较强的抑制中枢BCh E活性作用的新化合物6a-2,它与现有抑制剂相比具有较低的心脏毒性,该药对于作为开发治疗AD的新药具有重要的价值。