阿片类药物是使用历史最长的镇痛药,包括源于罂粟的生物碱如吗啡和可待因,以及合成或半合成的丁丙诺非、芬太尼等。由于具有良好的镇痛效果,目前阿片类药物依然在临床镇痛,尤其是在中度和重度疼痛的治疗中发挥着无法取代的作用,但也因为长期使用会产生耐受、依赖、呼吸抑制、恶心呕吐、便秘、尿潴留等诸多副作用而被广为诟病。这些副作用严重影响阿片药物的临床应用的同时,还引发了药物滥用等社会问题。为了设计出镇痛活性高、副作用少甚至没有副作用的新型镇痛药,几十年来人们对阿片与阿片受体作用的分子机制做了大量的研究,这些研究极大的加深了我们对阿片受体生物学作用的理解,但目前为止仍然没有找到根除副作用的办法。大量研究表明,阿片受体亚型(μ/δ/κ/ORL-I阿片受体)间会产生结构与/或功能相互影响,产生一些意想不到的结果,比如μ阿片受体(MOR)激活产生的呼吸抑制可为δ阿片受体(DOR)激活消除;欣快感和成瘾性可为κ阿片受体(KOR)激活抵消;DOR激动剂导致的惊厥可被MOR激活改善等。因此对多种阿片受体同时适度激活的化合物可能会减少或消除阿片药物的副作用,设计并合成阿片受体多重激动剂也称为研发高效低毒副作用镇痛药物的一个新方向。二芳基甲基哌嗪类化合物BW373U86是导师张宽仁教授发现的首个小分子δ受体激动剂,本身无强效镇痛作用但可减弱μ受体激动剂如芬太尼引起的呼吸抑制和肌肉僵直,对其进行结构改造得到一系列μ/δ/κ受体混合激动剂,其中DPI-3290和DPI125对μ/δ完全激动,对κ部分激动,二者均表现出了良好镇痛效果,且呼吸抑制作用弱,药物依赖度较低,安全指数高于吗啡与芬太尼。然而它们的耐受成瘾等副作用仍然未能完全消除,因此我们在此基础上设计出了许多新的二芳基甲基哌嗪类衍生物,调整对μ/δ/K受体激活的比例,并探索对不同亚型受体激动活性比例的不同对药理作用的影响,以期找到理想的高镇痛,低毒副作用的化合物。基于此,本课题计划研究如下:研究目的以二芳基甲基哌嗪类化合物kust102为主要研究对象,系统地评价该化合物与各阿片受体亚型间的作用关系,并对其镇痛活性及可能存在的药物耐受和药物依赖等进行药效学评价,总结并分析化合物对受体激动活性与药效之间的关系,为研发理想的强镇痛作用,低毒副作用的新型镇痛药物提供一定的理论和实验依据。研究方法:通过[35S]GTPγS实验,研究kust102对不同亚型阿片受体的激动活性。在大小鼠热板镇痛模型,热辐射甩尾镇痛模型上评价kust102的镇痛量效及时效关系。通过连续给药并测定小鼠热板痛阈的变化评价kust102的药物耐受。通过纳洛酮催促戒断跳跃实验评价kust102的躯体依赖性,通过条件性位置偏爱实验评价kust102的精神依赖性。研究结果:1.[35S]GTPyS实验结果显示,kust102对DOR、MOR、KOR均有激动活性,与阳性对照药物相比,其对DOR、MOR、KOR激动的最大百分率为112%、111%、62.6%,EC50 值分别为 42.2 nM、129 nM、970 nM,才相相对比值为 1:3.06:22.98,2.在小鼠热板实验上,kust102(i.p.)镇痛的ED50值为3.8mg/kg,镇痛作用与吗啡相当。镇痛有效时间长达5h,明显优于吗啡。3.连续给予高剂量的kust102会很快产生镇痛耐受,耐受产生较吗啡更快。4.纳洛酮催促戒断跳跃实验显示kust102有一定的躯体依赖,躯体依赖程度低于吗啡。条件性位置偏爱实验显示连续给予kust102小鼠会产生明显的条件位置偏爱,提示kust102具有与吗啡类似的精神依赖作用。结论:本研究从分子水平和整体动物水平评价了二芳基甲基哌嗪类化合物kust102及其部分类似物的药学活性,证明kust102是一种新型的阿片受体混合激动剂,对MOR和DOR有强的激动作用,对KOR有较弱的激动作用。从药效学评价看,kust102虽然具有良好的镇痛效果,较长的镇痛时间,较弱的躯体依赖性,但仍然具有明显的耐受和精神依赖作用,与我们要寻找的高镇痛低毒副作用化合物还有很大差距,但它为我们提供了一套切实可行的评价体系,并为进一步调整化合物对各受体亚型激动地比例提供了有益的参考。