普瑞巴林(Pregabalin)是一种在治疗神经性疼痛等领域具有重要地位的药物。其研发背景与神经递质 γ- 氨基丁酸(GABA)密切相关。GABA 作为人体内一种关键的神经递质,作用于 GABA 受体,对维持人体正常生理状态至关重要。当人体缺乏 GABA 时,会引发焦虑、疲倦、忧虑等不良情绪。在 20 世纪 80 年代,Silverman 实验室重点聚焦于 GABA 转氨酶的研究。GABA - AT 的主要功能是降解 GABA。当时 Silverman 最初的设想是合成一系列 GABA 类似物,期望以此作为 GABA - AT 的抑制剂,进而从中筛选出能够用于治疗抗惊厥、帕金森、阿尔兹海默病、亨廷顿病的化合物。
癫痫作为一种常见且复杂的神经系统疾病,也与 GABA 紧密相连。癫痫是以复发性惊厥性癫痫发作为特征的疾病,其发病原因多种多样。尽管有研究表明,将 GABA 直接注射到大脑中可以终止癫痫发作,但口服与静脉注射 GABA 却无法达到相同效果。这是因为 GABA 是一种极性较大且带电的小分子化合物,难以穿透血脑屏障进入脑部发挥作用。因此,研发脂溶性更强的 GABA 类似物,使其能够顺利通过血脑屏障,成为治疗癫痫的一个重要研究方向。
从 1980 年至 1988 年,Silverman 实验室按照既定思路不断设计合成 GABA - AT 抑制剂。然而,令人遗憾的是,这些化合物对 GABA - AT 的选择性较为薄弱,并且对 L - 谷氨酸脱羧酶(GAD)也表现出抑制作用。而 GAD 恰恰是负责生产 GABA 的关键酶,这就导致这些化合物既抑制了 GABA 的分解,又阻碍了其生成,显然不符合理想药物的标准。1988 年,研究迎来了重要转机。Silverman 组的博士后 Ryszard Andruszkiewicz 合成了七种 3 - 烷基 GABA。
随后,Ryszard 对这些化合物分别进行了针对 GABA - AT 和 GAD 作用的测试。结果显示,它们对 GABA - AT 仅有微弱的抑制作用。但令人惊喜的是,这些化合物竟然对 GAD 具有活化作用,这意味着它们能够提高体内 GABA 的水平。尽管达成了提升 GABA 水平的目的,但 Silverman 意识到,多年来研究失败的根源在于错误地选择了 GABA - AT 作为靶点,而新合成的这些具有积极效果的化合物,实际上与最初设定的靶点并无有效关联,真正起作用的靶点可能是 GAD。
在研究过程中也存在一个令人疑惑的问题,即对 GAD 活化最强的化合物(R) - 3 - 甲基 GABA,其药效却不如(S) - ( + ) - 3 - 异丁基 GABA。科学家们对此展开深入研究。在这个过程中,不得不提及另一种已上市药物 —— 加巴喷丁(gabapentin)。加巴喷丁于 1993 年被美国 FDA 批准上市用于治疗癫痫,同样也是 GABA 的类似物,并且对 GAD 有活化作用。1996 年,Parke–Davis 的科学家发现了加巴喷丁的靶点,其作用机制是作用于中枢神经(CNS)电压依赖性钙通道的 α2 - σ 亚基蛋白,通过抑制该蛋白,减少神经末梢的去极化与 Ca²⁺内流,进而减少谷氨酸盐、去甲肾上腺素、P 物质和降钙素基因相关肽(calcitonin gene - retated peptide,CGRP)等兴奋性神经递质的释放。研究表明,普瑞巴林也是通过类似的机制发挥作用的。至此,真相逐渐明晰,原来普瑞巴林真正的作用靶点与最初研究的 GABA - AT 和 GAD 均无关联。
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合成路线
以异戊醛和氰乙酸乙酯为原料, 经 Knoevenagel缩合生成 (Z)-2-氰基-5-甲基-2-烯-己酸乙酯, 再与丙二酸二乙酯发生 Michael加成、水解脱羧生成3-异丁基戊二酸,用乙酸酐脱水环化生成3-异丁基戊二酸酐,后者在氨水中水解生成3-氨甲酰甲基一己一甲基己酸,Hofmann重排后得到消旋普瑞巴林,最后经S-扁桃酸拆分得到普瑞巴林.光学纯度为99.8%
自 2004 年普瑞巴林在欧盟批准用于治疗部分癫痫发作,以及 2005 年被美国 FDA 批准上市用于缓解与治疗多种神经性疼痛以来,其应用范围不断拓展。在糖尿病周围神经病变神经痛(DPN)和带状疱疹后神经痛(PHN)治疗方面,普瑞巴林是首个被美国 FDA 批准的药物,为众多患者带来了缓解疼痛的希望。随着对其研究的深入,普瑞巴林在脊髓损伤相关神经痛、纤维肌痛相关神经痛等领域也展现出良好的治疗效果。此外,对于 4 岁及以上患者癫痫部分发作的治疗,普瑞巴林也发挥着重要作用,成为目前最畅销的镇痛药之一。返回搜狐,查看更多