1014 药学学报 Acta Pharmaceutica Sinica206,51(6):1010-1016 RG. Stevens AM. Gierse JK et al. Structural basis for selective inhibition of cyclooxygenase-2 by anti- inflammatory agents, Nature, 1996, 384: 644-648) 8罗非昔布的命运 8.1追求高活性和高选择性抑制剂默克公司以化 合物1为模板,固定甲磺酰苯基和4-氟代苯片段,变表2化合物14与塞来昔布、美洛昔康和二氯酚酸对COX2 换中间的五元环连接基,如图3所示的杂环母核。用和COX1的抑制活性。全血来源的COX酶。不同来源的酶对 重组人COX2和COX1酶评价化合物的体外活性,以抑制剂的敏感性是不同的 IC/ Cs2的比值作为选择性活性的标准,研 化合物14塞来昔布美洛昔康二氯酚酸 发高选择性的COX2强效抑制剂 COX2(ICso/umol L 0.5 这些化合物都未显示比化合物1更优胜的体外 COx’( Csdumol-L-)19 活性或选择性,而且灌胃给药的生物利用度也较差, 例如噻二唑化合物的体内大剂量用药,未见消化道 化合物14定名为罗非昔布( rofecoxib),进入临 溃疡的发生 Gauthier JY, Lebalnk Y, Black wc,eta.床研究。志愿者口服1g,为治疗剂量的40倍,用半 Biological evaluation of 2, 3-diarylthiophenes as selec- 体外方法测定的全血中血栓烷的生成量,表明没有 tive COX2 inhibitors. Part Il: replacing the heterocycle Bioorg Med Chem Lett,196:87-92)。进而变换结显著变化,说明对Coxl没有抑制作用。其实,恰恰 构得到了如下的构效关系:①甲磺酰基被氨磺酰基因为对COX1没有活性,过分地抑制COX2,导致罗 取代,可提高生物利用度,但也提高了对COX1的抑非昔布后来引发的心血管事件。 制作用,从而降低了对COX2的选择性作用(与塞来 动物体内实验表明,化合物14连续14天灌胃 昔布的构效关系相同)②连接基五元环上有大基团300mgkg,未见消化道损伤作用,这也与体外对 的取代也会增高CoX1的抑制活性;③大基团的取COX1低抑制作用相一致。大鼠灌胃1mgkg显示 代降低生物利用度 抗炎作用(ED0),预示化合物14的治疗窗>300。 82五元内酯环为母核化合物系列:罗非昔布的研( hich e, Dallob a, Van Hecken A, et al. Arthritis 制基于上述的构效关系,设计了通式为13的化合 Rheumatism198399 SUPPL), Prasit p, Wang Z, 物,用全血来源的或CHO全细胞来源的COX2和 Brideau C, et al. The discovery of rofecoxib, [MK 966 Vioxx, 4-(4-methylsulfonylphenyl)-3-pheny l-2(5H) COX酶评价体外活性和选择性,R为苯、吡啶或不 furanone], an orally active cyclooxygenase-2- inhibitor 同位置取代的氟代苯。结果表明,化合物14的体内 bioorg med Chem Lett,199g,9:1773-1778; Leblanc 外活性与选择性最佳( CsocoxI/ CsoCox2的比值和大Y,RoyP, Boyce S,etal. SAR in the alkoxy lactone 鼠灌胃的抗炎作用与消化道溃疡的发生)。表2列出 series: the discovery of DFP, a potent and orally active 了化合物14与塞来昔布、美洛昔康和二氯酚酸等对COX-2 inhibitor. Bioorg med Chem Lett,1999, 全血来源的COX2和COX1的抑制活性(Co),而化9:2207-2212)。罗非昔布经过三期临床研究,于199 合物14是选择性最强的抑制剂 年5月经FDA批准上市。人口服生物利用度93%,血 图3改变杂环以优化COX2选择性抑制剂· 1014 · 药学学报 Acta Pharmaceutica Sinica 2016, 51 (6): 1010 −1016 RG, Stevens AM, Gierse JK, et al. Structural basis for selective inhibition of cyclooxygenase-2 by anti￾inflammatory agents, Nature, 1996, 384: 644 −648)。 8 罗非昔布的命运 8.1 追求高活性和高选择性抑制剂 默克公司以化 合物 1 为模板, 固定甲磺酰苯基和 4-氟代苯片段, 变 换中间的五元环连接基, 如图 3 所示的杂环母核。用 重组人 COX2 和 COX1 酶评价化合物的体外活性, 以 IC50COX1/IC50COX2 的比值作为选择性活性的标准, 研 发高选择性的 COX2 强效抑制剂。 这些化合物都未显示比化合物 1 更优胜的体外 活性或选择性, 而且灌胃给药的生物利用度也较差, 例如噻二唑化合物的体内大剂量用药, 未见消化道 溃疡的发生 (Gauthier JY, Lebalnk Y, Black WC, et al. Biological evaluation of 2,3-diarylthiophenes as selec￾tive COX2 inhibitors. Part II: replacing the heterocycle. Bioorg Med Chem Lett, 1996, 6: 87−92)。进而变换结 构得到了如下的构效关系: ① 甲磺酰基被氨磺酰基 取代, 可提高生物利用度, 但也提高了对 COX1 的抑 制作用, 从而降低了对 COX2 的选择性作用 (与塞来 昔布的构效关系相同); ② 连接基五元环上有大基团 的取代也会增高 COX1 的抑制活性; ③ 大基团的取 代降低生物利用度。 8.2 五元内酯环为母核化合物系列: 罗非昔布的研 制 基于上述的构效关系, 设计了通式为 13 的化合 物, 用全血来源的或 CHO 全细胞来源的 COX2 和 COX1 酶评价体外活性和选择性, R 为苯、吡啶或不 同位置取代的氟代苯。结果表明, 化合物 14 的体内 外活性与选择性最佳 (IC50COX1/IC50COX2 的比值和大 鼠灌胃的抗炎作用与消化道溃疡的发生)。表 2 列出 了化合物 14 与塞来昔布、美洛昔康和二氯酚酸等对 全血来源的 COX2 和 COX1 的抑制活性 (IC50), 而化 合物 14 是选择性最强的抑制剂。 表 2 化合物 14 与塞来昔布、美洛昔康和二氯酚酸对 COX2 和 COX1 的抑制活性。*全血来源的 COX 酶。不同来源的酶对 抑制剂的敏感性是不同的 化合物 14 塞来昔布 美洛昔康 二氯酚酸 COX2* (IC50/μmol·L −1 ) 0.5 1.0 0.7 0.05 COX1* (IC50/μmol·L −1 ) 19 6.3 1.4 0.15 比值 38 6.3 2 3 化合物 14 定名为罗非昔布 (rofecoxib), 进入临 床研究。志愿者口服 1 g, 为治疗剂量的 40 倍, 用半 体外方法测定的全血中血栓烷的生成量, 表明没有 显著变化, 说明对 COX1 没有抑制作用。其实, 恰恰 因为对 COX1 没有活性, 过分地抑制 COX2, 导致罗 非昔布后来引发的心血管事件。 动物体内实验表明, 化合物 14 连续 14 天灌胃 300 mg·kg−1 , 未见消化道损伤作用, 这也与体外对 COX1 低抑制作用相一致。大鼠灌胃 1 mg·kg−1 显示 抗炎作用 (ED50), 预示化合物 14 的治疗窗 > 300。 (Ehrich E, Dallob A, Van Hecken A, et al. Arthritis & Rheumatism 1996, 39 (9 SUPPL).); Prasit P, Wang Z, Brideau C, et al. The discovery of rofecoxib, [MK 966, Vioxx, 4-(4'-methylsulfonylphenyl)-3-phenyl-2(5 H)- furanone], an orally active cyclooxygenase-2-inhibitor. Bioorg Med Chem Lett, 1999, 9: 1773−1778; Leblanc Y, Roy P, Boyce S, et al. SAR in the alkoxy lactone series: the discovery of DFP, a potent and orally active COX-2 inhibitor. Bioorg Med Chem Lett, 1999, 9: 2207−2212)。罗非昔布经过三期临床研究, 于 1999 年 5 月经 FDA 批准上市。人口服生物利用度 93%, 血 图 3 改变杂环以优化 COX2 选择性抑制剂