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综述:Mannich碱衍生物在神经系统疾病中的作用:基于构效关系的全面综述
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月06日 来源:Journal of Molecular Structure 4.0
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(编辑推荐语)本综述系统阐述了Mannich碱(β-氨基酮类化合物)的合成策略、天然来源及其在神经系统疾病中的多靶点药理活性,重点解析了抗惊厥(anticonvulsant)、抗阿尔茨海默病(anti-Alzheimer)、抗帕金森(anti-Parkinson)等作用的构效关系(SAR),并整合近30年专利进展,为中枢神经系统(CNS)药物研发提供新视角。
Abstract
Mannich碱作为一类通过胺、醛(如甲醛)和碳酸缩合形成的β-氨基酮化合物,因其广泛的药理潜力备受关注。这类化合物展现出抗惊厥、抗阿尔茨海默病、抗帕金森、抗抑郁、抗焦虑、镇静催眠及镇痛等多重活性。综述通过构效关系(SAR)分析揭示了其治疗中枢神经系统(CNS)疾病的作用机制,并汇总了相关专利进展。
Introduction
1912年,德国科学家Carl Mannich首次报道了Mannich反应。其产物Mannich碱(NCH2
X结构)因氮原子存在而具有高水溶性和生物利用度,在药物设计中应用广泛。研究表明,该类化合物不仅具有抗菌、抗癌等活性,还能通过抑制炎症和氧化应激发挥神经保护作用,成为治疗帕金森病等神经退行性疾病的重要候选分子。
Types of Mannich bases and their synthesis
经典Mannich反应通过伯/仲胺与羰基化合物(如酮或醛)及甲醛缩合生成β-氨基酮(图1)。反应中形成的亚胺正离子(iminium ion)作为关键中间体,可与含酸性质子的化合物(如酮)进一步反应。该反应条件温和,适用于构建复杂药物骨架。
Marketed drugs containing Mannich bases
目前上市药物中,多种Mannich碱衍生物用于神经系统疾病治疗(表1)。例如,某抗癫痫药物通过修饰吡咯烷-2,5?二酮结构显著提升血脑屏障穿透能力,其ED50
值较传统药物降低40%。
Mannich bases of natural categories
天然产物如黄酮类、生物碱等可通过Mannich反应修饰增强活性(表2)。例如,从药用植物中分离的某生物碱经结构优化后,其抗Aβ蛋白聚集活性提高3倍,凸显天然骨架的药物开发价值。
SAR of pyrrolidin-2,5?dione derivatives
3-苯基吡咯烷-2,5?二酮衍生物的N-Mannich碱化显著影响抗惊厥活性(图24-25)。LC-MS和核磁分析证实,苯环对位引入卤素可降低scPTZ模型中的癫痫发作阈值,而侧链长度与旋转棒测试中的神经毒性呈负相关。
Patents on Mannich bases
近35年专利显示(表3),Mannich碱骨架的创新修饰集中于提高CNS靶向性。例如某专利通过引入磺酸基团使化合物脑内浓度提升70%,另一设计则通过螯合金属离子增强其抗氧化通路调控能力。
Conclusion
Mannich碱通过多靶点作用机制成为神经药物开发的“分子工具箱”,其结构可调性为优化药效和降低毒性提供广阔空间。未来研究需结合计算化学与体内模型进一步验证其临床转化潜力。
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