高血压是一种常见的心血管疾病,据2009年国际高血压学会第21届年会报道,目前全球大约有9.72亿人患高血压或血压偏高,相当于成年人口的26.4%,预计到2025年,这一数字将增加到15.6亿。我国现有高血压患者2亿,且患病人数每年以10%的速度在不断增加,以高血压为主的心血管疾病已成为我国居民第一致死原因。目前市面上有很多降压药物,但在临床使用上,这些降压药物存在着这样或那样的毒副作用。血管紧张素Ⅱ受体拮抗剂是继血管紧张素转化酶抑制剂之后的一类新型降压药物。随着第一个具有口服作用的非肽类血管紧张素Ⅱ受体拮抗剂的出现,各大药物公司已经开发出了一系列结构新颖的药物。在临床上,该类药物具有良好的降压效果,毒副作用少、耐受性好,并能够保护靶器官,改善心血管疾病潜在的致命因素等特点。血管紧张素Ⅱ受体拮抗剂从上市到现在已有二十多年,具有惊人的增长速度,已经超过钙离子拮抗剂的优势地位,占据了抗高血压药物市场的主力位置。目前在我国占据抗高血压药物市场份额优势地位的是国外的制药业巨头或合资企业,国内尚无具自主知识产权的一类血管紧张素Ⅱ受体拮抗剂新药上市,因此,亟待我国药物研究工作者对其进行研发。本课题围绕新型血管紧张素ii受体拮抗进行研究,运用常规的药物设计原理,以氯沙坦作为先导化合物,设计合成了一系列结构新颖的候选化合物。本课题将氯沙坦分子划分为三个部分:“头部”杂环区;中间连接区(一般为联苯结构);“尾端”酸性基团,并且“尾端”酸性基团处于邻位活性最好。针对各个部分,本课题选用不同的活性基团进行替换,设计了以下几种结构的化合物:5-硝基苯并咪唑衍生物、杂螺环酮衍生物、双苯并咪唑衍生物、6-取代苯并咪唑衍生物以及氧代噁二唑吲哚衍生物。1)5-硝基苯并咪唑衍生物的设计是基于alkabali等提出的一种新的药物受体结合模式。5-取代的苯并咪唑基团通过亚甲基连接含有羧酸的联苯系统能够很好地拮抗血管紧张素ii,当取代为硝基时,作用效果最强。另外,poss等发现n-苯基吲哚替换联苯基团的化合物能够延长药物的作用时间。本课题根据上述的研究结果,通过改变吲哚的取代位点以及伸缩烷基链的长短,设计了一系列基于5-硝基苯并咪唑结构的化合物。5-硝基苯并咪唑衍生物的合成是以对硝基邻苯二胺为原料,与不同酰氯发生选择性的取代反应,后在酸性条件下环合形成苯并咪唑环(69a-d)。4位取代的n-苯基吲哚基团的合成是以4-甲基吲哚为原料,用苯甲酰氯对吲哚上的氮原子进行保护,后nbs对其溴代生成溴代产物(72a)。溴代产物与不同的5-硝基苯并咪唑发生偶联反应,接着水解保护基,得到去保护的吲哚化合物(73a-d)。该吲哚化合物与邻氟苯腈发生取代反应,生成苯腈化合物(74a-d)。最后苯腈化合物再水解即得到目标羧酸化合物(61-64)。总收率约为3.5%。5位取代的n-苯基吲哚衍生物的合成方法与4位的相似。总收率约为3.5%。但是上述合成路线中存在着一定的缺陷,本课题对其进行了优化。以吲哚-4-甲醛/吲哚-5-甲醛作为起始原料,与邻氟苯腈发生取代反应生成苯腈化合物(77a-b)。苯腈化合物接着发生还原反应,后接着溴代生成溴代化合物(79a-b)。溴代化合物与5-硝基苯并咪唑化合物(69a-d)发生取代反应生成苯腈化合物(74a-f),最后再水解即得最终羧酸化合物(61-66)。总收率约为9.5%。2)杂螺环酮衍生物的设计是基于bernhart等提出的假设,即“头部”杂环区不一定需要具有芳香性。bernhart等的研究结果验证了该假设,并发现了一系列新型的血管紧张素ii受体拮抗剂。本课题基于此研究结果,将杂螺环酮基团引入到了结构中,设计了一系列杂螺环酮衍生物。杂螺环酮衍生物的合成以1-氨基环戊烷-1-甲酰胺为原料,先与不同的酰氯发生缩合反应,后再环合生成杂螺环酮化合物(87a-d)。杂螺环酮化合物与4/5-位吲哚的溴化物发生取代反应,生成苯腈化合物(88a-d,89a-d)。苯腈化合物与叠氮化钠发生四氮唑化反应,生成设计的化合物83a-d和84a-d。总产率分别约为32%和28%。3)双苯并咪唑衍生物的设计是基于ries等发现的一系列新型的苯并咪唑衍生物,在苯并咪唑的c6位上引入一个额外的氢键受体,会大大提高与受体结合的亲和性,最终发现了一系列新型的血管紧张素ii受体拮抗剂。本课题基于此研究结果,将双苯并咪唑基团引入到了结构中,设计了一系列双苯并咪唑衍生物。双苯并咪唑衍生物的合成以3-甲基-4-氨基苯甲酸甲酯(93)为原料,通过四步反应得到取代的苯并咪唑类化合物(94a-e)。苯胺与不同的酰氯反应得到酰胺,然后酰胺发生硝化反应,后硝基再还原成氨基,最后在醋酸中发生缩合反应生成苯并咪唑化合物(94a-e)。得到的苯并咪唑化合物在碱性条件下水解得到羧酸化合物,再与n-甲基苯-1,2-二胺发生缩合反应生成双苯并咪唑化合物(95a-e)。双苯并咪唑化合物与化合物79a发生取代反应生成苯腈化合物(96a-e)。氰基在强碱性条件下发生水解反应后,就得到最终的苯甲酸化合物(90a-e)。总收率约为5.7%。5-位取代的吲哚双苯并咪唑化合物(91a-e)的合成与4-位的化合物90a-e的方法类似。总收率约为4.1%。化合物96c在甲醇与5m氢氧化钠溶液的混合溶剂中的溶解性很差,发生水解反应时需要的溶剂量大,水解时间长,使得反应很难放大。本课题优化了90c的合成路线,将化合物78a进行水解,然后保护羧基,溴化,再与化合物95c反应。优化的合成路线能够放大,产率较高,后处理简便,总产率约为9.0%。根据优化的合成路线,本课题先后合成了约200g化合物90c用于后续的药理毒理实验。4)6-取代苯并咪唑衍生物的设计是在苯并咪唑的c6位引入不同的基团,增加氢键受体,探求更优活性的化合物。6-取代苯并咪唑衍生物根据取代基的不同有不同的合成路线。取代部分为苯并噁唑或噁唑并吡啶基团时,通过苯并咪唑-6-羧酸化合物(114a-c)与不同的邻氨基苯酚化合物(115a-c)发生缩合反应而得到。6-位为酰胺取代基团时,合成方法为苯并咪唑-6-羧酸化合物(114a-c)与不同的氨基化合物(119a-b)发生缩合反应而得到6-酰胺取代的苯并咪唑化合物(120a-f)。6-吡啶苯并咪唑类化合物以邻溴吡啶为原料与间甲苯溴化镁发生偶联反应生成苯基吡啶化合物(123),然后发生硝化反应,后还原,与不同的酰氯反应,后再硝化,还原,最后再环化,从而得到6-吡啶苯并咪唑类化合物(129a-c)。以上得到的化合物再与n-苯基吲哚基团部分反应就得到设计的化合物,总产率分别约为6.1%,9.5%和2.2%。5)有报道指出,氧代噁二唑与受体结合时的键长要短于四氮唑的键长,从而使活性得到提高。氧代噁二唑吲哚衍生物的设计就是将“尾端”的酸性基团四氮唑替换成氧代噁二唑,以获得高活性的化合物。氧代噁二唑吲哚衍生物的合成以吲哚甲醛(75a-b)为原料,与邻氟苯腈发生取代反应得到n-苯基吲哚化合物(77a-b),得到的化合物接着被还原生成吲哚苄醇化合物(78a-b)。吲哚苄醇化合物氯代后和咪唑杂环化合物(132)发生偶合反应,得到取代的吲哚化合物(133a-b)。该类化合物被氧化后,与碘甲烷发生酯化反应,生成酯类化合物(135a-b)。这些酯类化合物与盐酸羟胺发生加成反应,生成n-羟基甲脒化合物(136a-b)。甲脒化合物与cdi缩合后,生成氧代噁二唑吲哚衍生物(137a-b),再在碱性条件下水解即得目标产物(138a-b)。总收率约为16.9%。6)本课题用质谱、核磁共振氢谱、碳谱等检测手段对合成出来的化合物都进行了结构鉴定。7)体外的活性测试发现,设计的化合物展现出了良好的拮抗125I-AⅡ的能力,绝大部分化合物的活性要强于对照化合物氯沙坦,也有部分化合物的拮抗活性强于替米沙坦,如90b-d、91c-e、92、108a等。在体内降压试验中,相对于阴性对照组,绝大部分化合物展现了一定的降压能力,但降压活性各不相同。活性测试结果显示,化合物63,83b,84b,90c和137a具有良好的降压活性,具有进一步开发的潜力。综上所述,本课题设计合成了五个系列结构新颖的血管紧张素Ⅱ受体拮抗剂,并测试了其体内外活性,其中化合物63,83b,84b,90c和137a具有良好的降压活性,具有进一步开发的潜力。