疼痛的产生涉及体内多条细胞信号传导通路,且不同类型的疼痛需要不同的治疗策略。基于疼痛发生和治疗的多变性,临床上用于治疗疼痛的药物并没有达到人们预期的疗效,并伴有严重的不良反应。目前管理疼痛最有效的药物仍就是阿片类药物和非甾体抗炎药,但是二者存在结构单一,副作用多(易成瘾、耐药性以及胃肠道反应等)的缺点,后续也未开发出新的有效的镇痛药替代。近年来,针对复杂疾病的多靶点药物多次被报道,与单靶点药物相比,它们可能具有更好的疗效和/或安全性等优势,因此设计有关疼痛信号通路的双靶点药物有可能是治疗疼痛的新策略。瞬时感受器电位香草酸受体1(Transient receptor potential vanilloid 1,TRPV1)是初级C纤维感觉神经元表达的伤害性刺激的分子整合体,在疼痛生理和神经源性炎症中的作用已得到证实。TRPV1拮抗剂通过抑制TRPV1的活性,直接阻断初级感觉神经元的兴奋,进而阻止外来刺激转化痛,并能缓解疼痛及相关的炎症。但是拮抗剂在动物模型中会引起不同程度的不良反应,如短暂的体温升高或长期的伤害性热感损害,这阻碍了它的临床应用。N-花生四烯酰乙醇胺(anandamide,AEA)通过大麻素系统作用于CB1受体,来减少疼痛的伤害性神经信号和炎症来调节疼痛的神经传导。AEA又称为“内香草素”,也是TRPV1的配体,中枢TRPV1的激活依赖于AEA水平的升高,在神经病理条件下对这种Cometabolic biodegradation介质表现出更高的敏感性。而AEA体内主要受脂肪酸酰胺水解酶(fatty acid amide hydrolase,FAAH)特异性降解失活,抑制FAAH的活性可显著增加AEA在体内的含量水平,从而激活CB1发挥镇痛作用。研究表明,双重阻断TRPV1和FAAH比阻断单一靶点在治疗疼痛方面更具优势,在增强效能的同时又能减弱不良反应。以获得非阿片类高效且无副作用的双靶点镇痛药为目标,本课题采用基于片段的拼合原理设计了TRPV1和FAAH双靶点的杂合分子。N-花生四烯酰-5-羟色胺(AA-5-HT)是FAAH抑制/TRPV1拮抗Ceralasertib采购双靶点镇痛分子,与AEA的结构相似(用5-羟基色胺替换AEA中乙醇胺),且AA-5-HT给药缺乏中枢拟大麻神经系统副作用以及TRPV1拮抗剂中常见的导致体温升高副作用。基于AA-5-HT和其他与TRPV1活性相关的物质如吴茱萸碱、褪黑素均含有色胺或构象限制的色胺基团,本课题选取其母核吲哚作为关键活性片段,将其与TRPV1拮抗剂和FAAH抑制剂常见的药效基团哌啶脲拼合,得到一类作用TRPV1和FAAH双靶点的杂合分子5a-5ac。为了进一步平衡TRPV1和FAAH两个靶点的效力,在先前设计的双靶点杂合分子上引入FAAH抑制剂的活性基团氨基甲酸酯,得到活性更强的FAAH抑制/TRPV1拮抗双靶点的杂合分子10a-10e。最终合成两个系列34个新化合物,并评价它们的生物活性。体外活性实验显示,化合物5i、5j、5l、5m、5s、10a表现出期望的TRPV1和FAAH双靶点抑制活性。在体内动物镇痛活性实验中,化合物10a在福尔马林诱导的急性痛阶段和慢性痛阶段均表现出强效的镇痛活性。在角叉菜胶诱导的炎症性痛中也能够明显抑制炎症,并通过靶点参与性实验证实了化合物10a通过双重抑制TRPV1和FAAH发挥镇痛活性。在分子对接实验中,化合物10a通过与TRPV1(PDB ID:5IS0)和FAAH(PDB ID:3LJ6)的氨基酸残基形成多种相互作用力实现对双靶点的紧密结合,进一步证明最初的设计初衷是正确可行的。总之,本课题设计了一类作用于TStaurosporine分子式RPV1和FAAH双靶点的杂合分子,为后续开发新的非阿片类镇痛药物提供新的策略。