新型磷酸二酯酶4抑制劑-羅氟普蘭和氯比普蘭抗抑郁及增強(qiáng)認(rèn)知功能的藥效學(xué)研究.pdf

1、目的:近30年來(lái)的研究顯示，磷酸二酯酶-4(phosphodiesterase4，PDE4)抑制劑具有顯著的抗抑郁及增強(qiáng)認(rèn)知功能的作用，但其致惡心、嘔吐的不良反應(yīng)嚴(yán)重阻礙了該類藥物的開(kāi)發(fā)應(yīng)用。為了減少PDE4抑制劑的不良反應(yīng)同時(shí)保持其藥理活性，本課題組對(duì)PDE4抑制劑進(jìn)行了結(jié)構(gòu)改造，成功地合成了兩種新型PDE4抑制劑，即選擇性PDE4D抑制劑和PDE4D變構(gòu)調(diào)節(jié)劑，通過(guò)酶活性測(cè)試分別從這兩種抑制劑中各篩選出了一個(gè)具有代表性的化合物，羅氟

2、普蘭(roflupram)和氯比普蘭(chlorbipram)，并對(duì)這兩個(gè)化合物進(jìn)行了抗抑郁及增強(qiáng)認(rèn)知功能的藥效學(xué)評(píng)價(jià)，同時(shí)考察了它們致惡心嘔吐反應(yīng)的潛能。
　　 方法:(1)對(duì)這兩個(gè)新化合物進(jìn)行酶活性抑制的測(cè)定，采用部分純化的人重組PDE4CAT（即PDE4共有催化域）、PDE4B2、PDE4D4及PDE4D5，測(cè)試了它們?cè)?個(gè)不同濃度時(shí)對(duì)這些酶活性抑制的情況，得到酶活性抑制曲線，計(jì)算IC50值。(2)雄性C57BL/6小鼠隨

3、機(jī)分成8組，即溶劑對(duì)照組(5％ DMSO)，羅氟普蘭（0.015、0.03、0.06、0.12、0.25、0.5 mg·kg-1）給藥組，咯利普蘭陽(yáng)性對(duì)照組（0.5 mg·kg-1），腹腔注射給藥30min后，記錄懸尾實(shí)驗(yàn)(the tail suspensiontest，TST)不動(dòng)時(shí)間。篩選出效果較好的三個(gè)劑量組（0.03、0.06、0.12 mg·kg-1），進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn)。將60只C57BL/6小鼠，隨機(jī)分成5組，即溶劑對(duì)照組(5％

4、 DMSO)，羅氟普蘭(0.03、0.06、0.12 mg·kg-1)給藥組，咯利普蘭陽(yáng)性對(duì)照組(0.5 mg·kg-1)，進(jìn)行強(qiáng)迫游泳實(shí)驗(yàn)(the forced swimming test，F(xiàn)ST)不動(dòng)時(shí)間記錄和自主活動(dòng)計(jì)數(shù)，評(píng)價(jià)羅氟普蘭的抗抑郁作用。(3)雄性昆明小鼠60只，按照體重隨機(jī)分成5組，即:溶劑對(duì)照組(5％ DMSO)，氯比普蘭(0.15、0.3、0.6 mg·kg-1)給藥組，咯利普蘭陽(yáng)性對(duì)照組(0.5 mg·kg-1)

5、，灌胃給藥60 min后，進(jìn)行TST和FST不動(dòng)時(shí)間記錄以及自主活動(dòng)計(jì)數(shù)，評(píng)價(jià)氯比普蘭的抗抑郁作用。(4)雄性SD大鼠50只，隨機(jī)分成5組，每組10只，即溶劑對(duì)照組，模型組，羅氟普蘭(0.25、0.5、1.0 mg·kg-1)給藥組。采用腹腔注射氫溴酸東莨菪堿(1.0 mg·kg-1)的方式復(fù)制大鼠學(xué)習(xí)記憶獲得性障礙模型，評(píng)價(jià)羅氟普蘭對(duì)大鼠水迷宮行為學(xué)的影響。(5)雄性SD大鼠50只，隨機(jī)分成5組，每組10只，即溶劑對(duì)照組、模型組、氯比

6、普蘭（0.5、1.0、1.5 mg·kg-1）給藥組。采用腹腔注射氫溴酸東莨菪堿（1.0 mg·kg-1）復(fù)制大鼠學(xué)習(xí)記憶獲得性障礙模型，評(píng)價(jià)氯比普蘭對(duì)大鼠水迷宮行為學(xué)的影響。(6)比格犬6條，雌雄各半，實(shí)驗(yàn)前禁食12h，隨機(jī)分為2組，即:咯利普蘭（0.5 mg·kg-1）給藥組和溶劑對(duì)照組(5％ DMSO)，灌胃給藥后，觀察120 min，記錄動(dòng)物的嘔吐潛伏期（即給藥至嘔吐出胃內(nèi)容物的時(shí)間）和嘔吐發(fā)生率，實(shí)驗(yàn)結(jié)束一周后，每周將動(dòng)物隨機(jī)

7、分成2組，給予PDE4抑制劑或溶劑處理，觀察120 min，動(dòng)物的嘔吐潛伏期和嘔吐發(fā)生率。
　　 結(jié)果:(1)新型PDE4抑制劑羅氟普蘭和氯比普蘭，以及經(jīng)典PDE4抑制劑咯利普蘭均能濃度依賴性抑制PDE4CAT、PDE4B2、PDE4D4和PDE4D5的活性，羅氟普蘭為一高選擇性的PDE4抑制劑，其對(duì)PDE4CAT的抑制強(qiáng)度是經(jīng)典PDE4抑制劑咯利普蘭的44倍左右，而氯比普蘭對(duì)PDE4CAT的抑制強(qiáng)度與咯利普蘭相當(dāng)。就這兩類新型

8、PDE4抑制劑對(duì)PDE4亞亞型的選擇性而言，羅氟普蘭和氯比普蘭對(duì)PDE4B2的選擇性均顯著低于咯利普蘭?？├仗m對(duì)PDE4B2的選擇性是羅氟普蘭的3倍左右，而羅氟普蘭對(duì)PDE4B2的抑制強(qiáng)度卻是咯利普蘭的16倍左右;咯利普蘭對(duì)PDE4B2的選擇性是氯比普蘭的117倍左右，對(duì)PDE4B2的抑制強(qiáng)度是氯比普蘭的77倍左右。羅氟普蘭對(duì)PDE4D4和PDE4D5的選擇性低于咯利普蘭，而抑制強(qiáng)度均高于咯利普蘭，而氯比普蘭對(duì)PDE4D4和PDE4D

9、5的選擇性和抑制強(qiáng)度均低于咯利普蘭。(2)在羅氟普蘭抗抑郁的藥效學(xué)研究中，與溶劑對(duì)照組比較，給予不同劑量的羅氟普蘭(0.03、0.06、0.12、0.25、0.5 mg·kg-1)均能顯著縮短小鼠TST不動(dòng)時(shí)間，而給予0.015 mg·kg-1羅氟普蘭的小鼠TST不動(dòng)時(shí)間與溶劑對(duì)照組相比盡管沒(méi)有顯著性差異，但有縮短的趨勢(shì)(P=0.069)，陽(yáng)性對(duì)照藥咯利普蘭(0.5 mg·kg-1)也顯著縮短了小鼠不動(dòng)時(shí)間。TST中溶劑對(duì)照組小鼠不動(dòng)時(shí)

10、間平均為112.02±4.580 s，給予咯利普蘭0.5 mg·kg-1后小鼠的不動(dòng)時(shí)間降低至72.38±6.302 s(P＜0.01)，給予不同劑量的羅氟普蘭后(0.015、0.03、0.06、0.12、0.25、0.5 mg·kg-1)，各給藥組的不動(dòng)時(shí)間分別降至95.20±8.110 s(P=0.069)、76.12±5.994 s(P＜0.01)、69.59±4.232 s(P＜0.01)、76.87±7.901 s(P＜0.0

11、1)、76.96±5.664 s(P＜0.01)、90.65±9.478 s(P＜0.05)。同樣，小鼠FST結(jié)果顯示，與溶劑對(duì)照組相比，給予不同劑量的羅氟普蘭（0.03、0.06、0.12 mg·kg-1）和咯利普蘭0.5 mg·kg-1后，小鼠FST不動(dòng)時(shí)間均顯著縮短。FST中溶劑對(duì)照組小鼠不動(dòng)時(shí)間平均為119.13±9.941 s，給予咯利普蘭后小鼠的不動(dòng)時(shí)間降低至80.87±8.814 s(P＜0.01)，給予不同劑量的羅氟普蘭

12、后（0.03、0.06、0.12 mg·kg-1），各給藥組的不動(dòng)時(shí)間分別降至77.40±8.056 s(P＜0.01)、75.25±5.500 s(P＜0.01)、78.32±6.058 s(P＜0.01)。小鼠自主活動(dòng)結(jié)果顯示，各組間小鼠總活動(dòng)度無(wú)顯著性差異(P＞0.05)。因此，劑量范圍為0.03～0.12 mg·kg-1的羅氟普蘭不影響小鼠的自主活動(dòng)，即羅氟普蘭在此劑量范圍內(nèi)不引起小鼠的中樞興奮或者抑制。(3)在氯比普蘭抗抑郁的

13、藥效學(xué)研究中，單次灌胃給藥后，咯利普蘭給藥組及氯比普蘭各劑量組的TST不動(dòng)時(shí)間，與溶劑對(duì)照組相比較均有顯著性差異(P＜0.05)。TST中溶劑對(duì)照組小鼠平均不動(dòng)時(shí)間為171.75±12.521 s，給予咯利普蘭0.5mg·kg-1后小鼠的平均不動(dòng)時(shí)間降低至132.32±9.109 s(P＜0.05)，給予不同劑量的氯比普蘭后(0.15、0.3、0.6 mg·kg-1)，各給藥組的不動(dòng)時(shí)間分別降至132.98±9.693 s(P＜0.05

14、)、126.80±12.161 s(P＜0.01)、122.40±11.611 s(P＜0.01)。小鼠FST結(jié)果顯示，與溶劑對(duì)照組相比，給予咯利普蘭0.5 mg·kg-1以及劑量為0.15、0.3、0.6 mg·kg-1的氯比普蘭后，小鼠的FST不動(dòng)時(shí)間均顯著縮短(P＜0.05)。FST中溶劑對(duì)照組小鼠平均不動(dòng)時(shí)間為195.56±9.263 s，給予咯利普蘭0.5 mg·kg-1后小鼠的不動(dòng)時(shí)間降低至121.77±7.266 s(P＜

15、0.01)，給予不同劑量的氯比普蘭后(0.15、0.3、0.6 mg·kg-1)，各給藥組的不動(dòng)時(shí)間分別降至142.05±8.128 s(P＜0.01)、124.37±11.684 s(P＜0.01)、121.34±9.837 s(P＜0.01)。小鼠自主活動(dòng)分析結(jié)果顯示，各實(shí)驗(yàn)組小鼠總活動(dòng)度無(wú)顯著差異(P＞0.05)。因此，劑量范圍為0.15～0.6 mg·kg-1的氯比普蘭不影響小鼠的自主活動(dòng)，即氯比普蘭在此劑量范圍內(nèi)不引起小鼠的中

16、樞興奮或抑制。(4)羅氟普蘭增強(qiáng)認(rèn)知功能的藥效學(xué)研究中，定位航行實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，在訓(xùn)練的第1天和第4天，模型組大鼠的逃避潛伏期與溶劑對(duì)照組相比有顯著性差異(P＜0.05)。分別由原來(lái)的33.51±5.597 s和8.81±1.186 s延長(zhǎng)至54.63±6.291 s和22.15±3.684 s，即模型組大鼠與空白組相比需要更長(zhǎng)的時(shí)間來(lái)找到平臺(tái)。而羅氟普蘭組大鼠的逃避潛伏在訓(xùn)練的第1天和第3天與模型組相比較具有顯著性差異(P＜0.05)，

17、即羅氟普蘭組大鼠與模型組相比較需要較短的時(shí)間找到平臺(tái)?？臻g探索實(shí)驗(yàn)中，與空白組相比，模型組大鼠首次穿臺(tái)時(shí)間顯著延長(zhǎng)、穿臺(tái)次數(shù)及目標(biāo)象限停留時(shí)間百分比均顯著減少(P＜0.05)，表明模型大鼠記憶功能明顯下降。而給予羅氟普蘭后，動(dòng)物首次穿臺(tái)時(shí)間顯著縮短，穿臺(tái)次數(shù)及目標(biāo)象限停留時(shí)間百分比顯著增加(P＜0.05)。(5)氯比普蘭增強(qiáng)認(rèn)知功能的藥效學(xué)研究中，定位航行實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，訓(xùn)練前急性腹腔注射1.0 mg·kg-1的氫溴酸東莨菪堿能夠破壞大鼠

18、的空間學(xué)習(xí)記憶，表現(xiàn)為顯著延長(zhǎng)了大鼠的逃避潛伏期，而灌胃給予劑量范圍為0.5～1.5 mg·kg-1的氯比普蘭能夠顯著縮短模型大鼠的逃避潛伏期?？臻g探索實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，與模型組相比，氯比普蘭能夠顯著增加大鼠穿臺(tái)次數(shù)及目標(biāo)象限停留時(shí)間百分比(P＜0.05)，游泳速度組間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。(6)給予咯利普蘭(0.5 mg·kg-1)后，比格犬在20 min內(nèi)均出現(xiàn)了嘔吐反應(yīng)，而羅氟普蘭、氯比普蘭、鹽酸氯比普蘭以及溶劑(5％DMSO)處理的比格