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認知功能的藥效學研究.pdf

1、目的:近30年來的研究顯示，磷酸二酯酶-4(phosphodiesterase4，PDE4)抑制劑具有顯著的抗抑郁及增強認知功能的作用，但其致惡心、嘔吐的不良反應嚴重阻礙了該類藥物的開發(fā)應用。為了減少PDE4抑制劑的不良反應同時保持其藥理活性，本課題組對PDE4抑制劑進行了結構改造，成功地合成了兩種新型PDE4抑制劑，即選擇性PDE4D抑制劑和PDE4D變構調節(jié)劑，通過酶活性測試分別從這兩種抑制劑中各篩選出了一個具有代表性的化合物，羅氟

2、普蘭(roflupram)和氯比普蘭(chlorbipram)，并對這兩個化合物進行了抗抑郁及增強認知功能的藥效學評價，同時考察了它們致惡心嘔吐反應的潛能。
　　 方法:(1)對這兩個新化合物進行酶活性抑制的測定，采用部分純化的人重組PDE4CAT（即PDE4共有催化域）、PDE4B2、PDE4D4及PDE4D5，測試了它們在5個不同濃度時對這些酶活性抑制的情況，得到酶活性抑制曲線，計算IC50值。(2)雄性C57BL/6小鼠隨

3、機分成8組，即溶劑對照組(5％ DMSO)，羅氟普蘭（0.015、0.03、0.06、0.12、0.25、0.5 mg·kg-1）給藥組，咯利普蘭陽性對照組（0.5 mg·kg-1），腹腔注射給藥30min后，記錄懸尾實驗(the tail suspensiontest，TST)不動時間。篩選出效果較好的三個劑量組（0.03、0.06、0.12 mg·kg-1），進行后續(xù)實驗。將60只C57BL/6小鼠，隨機分成5組，即溶劑對照組(5％

4、 DMSO)，羅氟普蘭(0.03、0.06、0.12 mg·kg-1)給藥組，咯利普蘭陽性對照組(0.5 mg·kg-1)，進行強迫游泳實驗(the forced swimming test，FST)不動時間記錄和自主活動計數，評價羅氟普蘭的抗抑郁作用。(3)雄性昆明小鼠60只，按照體重隨機分成5組，即:溶劑對照組(5％ DMSO)，氯比普蘭(0.15、0.3、0.6 mg·kg-1)給藥組，咯利普蘭陽性對照組(0.5 mg·kg-1)

5、，灌胃給藥60 min后，進行TST和FST不動時間記錄以及自主活動計數，評價氯比普蘭的抗抑郁作用。(4)雄性SD大鼠50只，隨機分成5組，每組10只，即溶劑對照組，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)的方式復制大鼠學習記憶獲得性障礙模型，評價羅氟普蘭對大鼠水迷宮行為學的影響。(5)雄性SD大鼠50只，隨機分成5組，每組10只，即溶劑對照組、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）復制大鼠學習記憶獲得性障礙模型，評價氯比普蘭對大鼠水迷宮行為學的影響。(6)比格犬6條，雌雄各半，實驗前禁食12h，隨機分為2組，即:咯利普蘭（0.5 mg·kg-1）給藥組和溶劑對照組(5％ DMSO)，灌胃給藥后，觀察120 min，記錄動物的嘔吐潛伏期（即給藥至嘔吐出胃內容物的時間）和嘔吐發(fā)生率，實驗結束一周后，每周將動物隨機

7、分成2組，給予PDE4抑制劑或溶劑處理，觀察120 min，動物的嘔吐潛伏期和嘔吐發(fā)生率。
　　 結果:(1)新型PDE4抑制劑羅氟普蘭和氯比普蘭，以及經典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PDE4CAT的抑制強度是經典PDE4抑制劑咯利普蘭的44倍左右，而氯比普蘭對PDE4CAT的抑制強度與咯利普蘭相當。就這兩類新型

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

9、5的選擇性和抑制強度均低于咯利普蘭。(2)在羅氟普蘭抗抑郁的藥效學研究中，與溶劑對照組比較，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不動時間，而給予0.015 mg·kg-1羅氟普蘭的小鼠TST不動時間與溶劑對照組相比盡管沒有顯著性差異，但有縮短的趨勢(P=0.069)，陽性對照藥咯利普蘭(0.5 mg·kg-1)也顯著縮短了小鼠不動時間。TST中溶劑對照組小鼠不動時

10、間平均為112.02±4.580 s，給予咯利普蘭0.5 mg·kg-1后小鼠的不動時間降低至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)，各給藥組的不動時間分別降至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結果顯示，與溶劑對照組相比，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不動時間均顯著縮短。FST中溶劑對照組小鼠不動時間平均為119.13±9.941 s，給予咯利普蘭后小鼠的不動時間降低至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），各給藥組的不動時間分別降至77.40±8.056 s(P＜0.01)、75.25±5.500 s(P＜0.01)、78.32±6.058 s(P＜0.01)。小鼠自主活動結果顯示，各組間小鼠總活動度無顯著性差異(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，即羅氟普蘭在此劑量范圍內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不動時間，與溶劑對照組相比較均有顯著性差異(P＜0.05)。TST中溶劑對照組小鼠平均不動時間為171.75±12.521 s，給予咯利普蘭0.5mg·kg-1后小鼠的平均不動時間降低至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)，各給藥組的不動時間分別降至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結果顯示，與溶劑對照組相比，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不動時間均顯著縮短(P＜0.05)。FST中溶劑對照組小鼠平均不動時間為195.56±9.263 s，給予咯利普蘭0.5 mg·kg-1后小鼠的不動時間降低至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)，各給藥組的不動時間分別降至142.05±8.128 s(P＜0.01)、124.37±11.684 s(P＜0.01)、121.34±9.837 s(P＜0.01)。小鼠自主活動分析結果顯示，各實驗組小鼠總活動度無顯著差異(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，即氯比普蘭在此劑量范圍內不引起小鼠的中

16、樞興奮或抑制。(4)羅氟普蘭增強認知功能的藥效學研究中，定位航行實驗結果顯示，在訓練的第1天和第4天，模型組大鼠的逃避潛伏期與溶劑對照組相比有顯著性差異(P＜0.05)。分別由原來的33.51±5.597 s和8.81±1.186 s延長至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的時間來找到平臺。而羅氟普蘭組大鼠的逃避潛伏在訓練的第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間找到平臺?？臻g探索實驗中，與空白組相比，模型組大鼠首次穿臺時間顯著延長、穿臺次數及目標象限停留時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，動物首次穿臺時間顯著縮短，穿臺次數及目標象限停留時間百分比顯著增加(P＜0.05)。(5)氯比普蘭增強認知功能的藥效學研究中，定位航行實驗結果顯示，訓練前急性腹腔注射1.0 mg·kg-1的氫溴酸東莨菪堿能夠破壞大鼠

18、的空間學習記憶，表現為顯著延長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探索實驗結果顯示，與模型組相比，氯比普蘭能夠顯著增加大鼠穿臺次數及目標象限停留時間百分比(P＜0.05)，游泳速度組間差異無統(tǒng)計學意義。(6)給予咯利普蘭(0.5 mg·kg-1)后，比格犬在20 min內均出現了嘔吐反應，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