基于手性转换的丁酰胆碱酯酶抑制剂(R)-(–)-2的优化及其在阿尔茨海默病治疗中的应用研究

为解决阿尔茨海默病(AD)治疗中BChE抑制剂的选择性和安全性问题，研究人员通过手性转换策略优化了消旋体化合物2，分离出(R)-(–)-2和(S)-(+)-2对映体。研究发现(R)-(–)-2是抑制hBChE的优映体（IC50=13.60 nM），且对hAChE抑制更弱（RA=88.8%），晶体结构揭示了其独特结合模式。动物实验证实(R)-(–)-2可改善东莨菪碱诱导的认知障碍，且急性毒性（LD50=169 mg/kg）低于消旋体（112 mg/kg）。该研究为开发更安全的抗AD先导化合物提供了重要依据。

　　

阿尔茨海默病（Alzheimer's disease, AD）作为一种不可逆的神经退行性疾病，其治疗面临巨大挑战。目前临床使用的乙酰胆碱酯酶（AChE）抑制剂虽能缓解症状，但常伴随腹泻、呕吐等外周副交感神经兴奋的不良反应。近年来，选择性靶向丁酰胆碱酯酶（butyrylcholinesterase, BChE）成为更安全的替代策略，但现有抑制剂仍存在手性化合物活性差异不明、合成工艺风险高等问题。

中国药科大学（China Pharmaceutical University）的研究团队针对其先前开发的消旋体BChE抑制剂2（naphthalene-2-sulfonamide衍生物）展开手性转换研究。通过半制备型手性HPLC分离出(R)-(–)-2和(S)-(+)-2对映体，结合X射线晶体学、酶抑制实验和动物行为学等多维度验证，发现(R)-(–)-2不仅具有更高的hBChE抑制活性（IC₅₀=13.60 nM vs 消旋体19.37 nM），且对hAChE的抑制显著减弱（残留活性88.8% vs 消旋体55.7%）。更关键的是，其合成路线收率提升至73%，避免了危险试剂LiAlH₄的使用。

研究采用的主要技术包括：手性HPLC分离对映体（Kromasil柱）、hBChE-抑制剂复合物晶体结构解析（2.15 ?分辨率）、Ellman法测定酶抑制活性、Morris水迷宫/新物体识别/Y迷宫评估小鼠认知功能，以及急性毒性实验（14天观察期）。

2.1 手性分离与结构解析
通过优化色谱条件（9:1正己烷/异丙醇+0.1% Et₃N）实现消旋体2的基线分离，比旋光度测定结合X射线晶体学确认绝对构型。hBChE复合物结构显示：(R)-(–)-2的萘环与Trp231形成π-π堆积（4.8 ?），其N-苄基伸向外周位点与Trp82相互作用（4.2 ?），而(S)-(+)-2则采取更紧凑的构象。

2.3 酶抑制特性
(R)-(–)-2对hBChE的选择性比（SR>7353）显著高于消旋体（>5163），且对hAChE抑制最弱（100 μM时残留活性88.8%），这解释了其在犬类实验中未出现胃肠道副作用的机制。

2.6 行为学验证
在东莨菪碱诱导的AD小鼠模型中，(R)-(–)-2（1 mg/kg）与阳性对照rivastigmine和消旋体2相比：Morris水迷宫逃逸潜伏期缩短42%，新物体识别指数提高1.8倍，Y迷宫自发交替率恢复至正常水平（p<0.01），且14天给药期间小鼠体重稳定增长。

2.8 安全性优势
急性毒性实验显示(R)-(–)-2的LD₅₀（169 mg/kg）较消旋体2（112 mg/kg）提高51%，细胞毒性实验证实其在HepG2和SH-SY5Y细胞中的选择性指数（SI）达4610和2272。

这项研究首次阐明N-苄基哌啶类萘磺酰胺的手性-活性关系，其创新性体现在：通过结构生物学揭示对映体差异结合模式，建立更安全的(R)-对映体合成路线，并证实单一对映体在保持药效同时降低毒性的优势。论文发表于《Chemico-Biological Interactions》，为抗AD药物的手性优化提供了范式，未来可进一步探索(R)-(–)-2在β-淀粉样蛋白清除等方面的多靶点作用。