长期的慢性炎症反应会导致血管增殖、纤维化以及组织损伤,引起机体的代谢紊乱,出现类风湿性关节炎、动脉粥样硬化等多种并发症,继而导致肿瘤癌症等重大疾病,严重危害人们的健康。疼痛反应常伴随炎症发生,极大影响病人的感受和生活质量。军队人员在日常训练中常会受到不同程度训练伤,引发炎症、疼痛,会直接影响指战员的作训和作战能力发挥、导致军队作战能力下降。抗炎镇痛药物是应对此问题的有效措施之一。在临床中使用的糖皮质激素类药物虽具有广泛的抗炎作用,但长期使用会出现心血管疾病以及水钠潴留等副作用,逐渐被非甾体抗炎药（NSAIDs）替代。目前临床上常用的NSAIDs如:阿司匹林、布洛芬、昔布类等,它们的主要作用机制是抑制体内的环氧合酶（COX）来干扰前列腺素（PGs）的合成以实现抗炎作用。COX的三种亚型:COX-1、COX-2和COX-3,在体内各个组织中广泛表达,已上市的NSAIDs及在研的COX选择性抑制剂,均无法选择性作用于诱导型的COX-2而不影响到参与机体正常代谢过程的构成型COX-1、COX-2酶,因此NSAIDs存在难以避免的胃肠道及心血管副作用。香豆素类衍生物具有抗炎、抗氧化、抗癌等多种活性,作用机制研究表明,部分化合物作用于炎症发展过程中的5-脂氧合酶（5-LOXs）途径,干扰白三烯（LTs）的合成而达到缓解炎症的目的;部分化合物作用于一氧化氮合酶（NOS）、COX等,具有抑制炎症过程中炎症因子（TNF-α,IL-1、IL-6等）释放的活性。在镇痛药物的研究过程中发现,μ阿片受体偏向性激动剂TRV130和PZM21具有良好的G_i蛋白偏向性而低浓度地募集β-抑制蛋白,具有良好的镇痛活性并且副作用低的特点。PZM21与传统的阿片类镇痛药的靶点都是μ阿片受体,不同的是PZM21是通过不断地结构优化得到的结构新颖的小分子μ阿片受体偏向性激动剂,而几乎不具有传统的阿片类镇痛药的呼吸抑制、成瘾性、便秘等副作用。本文结合香豆素类衍生物的抗炎活性及PZM21的镇痛活性的构效关系,拟开展新型香豆素类抗炎镇痛活性分子的设计合成及活性研究,有望发现结构新颖的具有抗炎兼镇痛活性的活性分子,为具有抗炎兼镇痛活性的香豆素类衍生物的研究奠定基础。主要完成以下研究工作:1、设计出系列新型含脲素基团的香豆素类衍生物PaX1⁵、PbX1⁵、MaX1⁵、MbX1⁵,设计思想包括:1)保留香豆素的基本结构,在7-位羟基上引入PZM21的芳胺脲素侧链;2)改变香豆素结构中苯并杂环上3,4,6-位上的取代基,以探讨构效关系规律;3)改变芳胺脲素侧链上芳环对位的取代基,以甲氧基取代,研究基团对镇痛活性的影响;4)改变芳胺脲素侧链的手性构成,设计（S）和（S,S）构型的化合物,以研究分子手性构型对活性的影响;2、完成上述20个目标化合物的制备和结构确证(¹H-NMR,¹³C-NMR,MS),对阳性药物PZM21的合成方法进行了改进,并完成了PZM21的制备及结构表征。3、为改善目标化合物的水溶性,设计合成两种增溶剂:单-6-牛磺酸-β-环糊精、单-6-L-天冬氨酸-β-环糊精,并进行了初步的增溶应用研究。具体而言,对两种阴离子型β-环糊精的合成后处理方法进行改进,在反应后处理去除过量氨基酸时,采用Boc₂O保护和有机溶剂萃取的方法取代了文献报道的葡聚糖凝胶柱色谱法,简化了实验操作,降低了成本,有利于实现放大生产。因20个香豆素类衍生物终产物的盐酸盐水溶性很好,研究它们与β-环糊精衍生物的包合作用的应用意义不大,本文使用相溶解度法研究了两种阴离子型β-环糊精与难溶性药物吲哚美辛的包合作用,以羟丙基-β-环糊精为对照组,结果表明:羟丙基-β-环糊精可以与吲哚美辛形成1:1的包合,相溶解曲线为典型的A_L型;两种阴离子型β-环糊精与吲哚美辛未能形成良好的包合,未能实现增溶,分析原因可能是吲哚美辛在碱性水溶液中溶解性强于酸性、中性环境。4、对目标化合物进行了体外、体内抗炎及镇痛活性评价使用CCK-8细胞毒性实验的方法研究了20个化合物分别在40、20、10、5、1、0.2μmol/L浓度水平下对巨噬细胞RAW264.7的细胞活力的影响,结果表明化合物在10μmol/L浓度以下对细胞毒性小,细胞活力均可达80%以上,选择10μmol/L为活性初筛的最大浓度。体外抗炎活性评价:研究了20个化合物对脂多糖（LPS）刺激RAW264.7细胞释放炎症因子TNF-α的抑制活性,以地塞米松作为阳性对照药。结果表明:与阴性对照组相比,化合物PaX1、PbX1、PaX2、PbX2、PaX3、PbX3、PbX5、MaX2、MbX2、MbX4、MaX5、MbX5具有明显的抑制活性,其中化合物PbX2、MbX2、MaX5、MbX5的抑制活性突出。在活性复筛实验中,研究了在10μmol/L、5μmol/L两种浓度水平下,四个化合物PbX2、MbX2、MaX5、MbX5的抑制活性,结果表明:在两种浓度水平下,与阴性对照组相比,四种化合物均可显示出良好的的抑制活性。体内抗炎活性评价:建立二甲苯致小鼠耳肿胀模型,研究了四个化合物PbX2、MbX2、MaX5、MbX5的体内抗炎活性。以地塞米松为阳性对照化合物,设置高、低浓度水平分别为10 mg/kg、5 mg/kg;分别设置了四个化合物的高、中、低浓度水平为50 mg/kg、25 mg/kg、5 mg/kg。结果表明:地塞米松高剂量组（10 mg/kg）和低剂量组（5 mg/kg）的肿胀抑制率分别为64.3%、54.9%（^*P（27）0.05）,显示出良好的肿胀抑制效果化合物PbX2、MbX2、MaX5、MbX5在高浓度水平（50 mg/kg）下的抑制率分别可达40.3%、27.0%、37.2%、34.7%（^*P（27）0.05）,可显示出抑制效果,其中PbX2、MaX5、MbX5抑制效果较为突出;但是中（25 mg/kg）、低（5mg/kg）浓度水平的抑制率无统计学意义（^#P（29）0.05）。综合体内外抗炎活性实验结果,选取化合物PbX2、MaX5、MbX5用以体内镇痛活性评价。体内镇痛活性评价:建立小鼠醋酸扭体模型,评价PbX2、MaX5、MbX5的体内镇痛活性。设置吲哚美辛（10 mg/kg）、PZM21（40 mg/kg）为阳性对照组;PbX2、MaX5、MbX5给药浓度为50 mg/kg,结果表明空白组、吲哚美辛组、PZM21组、PbX2、MaX5、MbX5组分别有6、4、6、4、3、4只动物出现扭体反应且扭体次数分别为27.00?10.65、3.75?1.26、5.00?3.10、5.00?3.10、6.25?2.50、4.00?2.65、5.00?2.16次,痛阈值分别为3.03?0.75min、5.26?1.22min、5.15?1.70min、5.08?1.30 min、10.32?1.51 min、5.48?1.39 min。相比于空白组,给药组均显示出良好的镇痛效果,出现扭体反应的动物数量减少、扭体次数也明显降低、出现扭体反应的痛阈值均延长,具有统计学意义。分析抗炎镇痛活性评价结果可知,化合物PbX2、MbX2、MaX5、MbX5在体内、外抗炎活性评价实验中均显示出良好的抑制活性;同时,抗炎活性较为突出的化合物PbX2、MaX5、MbX5在体内醋酸扭体镇痛活性评价中具有显著地镇痛活性;因醋酸扭体模型属于病理水平的疼痛模型,由小鼠受到非外界刺激时体内出现急性炎症损伤而产生疼痛,因此具有较好抗炎效果的化合物PbX2、MaX5、MbX5同时表现良好的镇痛活性,实验结果与理论预测一致。5、对目标化合物的抗炎镇痛活性进行初步的构效关系分析。结果表明:R²为甲基并具有（S,S）构型时可增强抗炎镇痛活性;香豆素母核上,R⁴为甲基、R⁵为吸电子基团氰基,可增强TNF-α的抑制活性,当R³为供电子基团甲氧基,可显示出较弱的TNF-α的抑制活性,当R¹为供电子基团甲氧基可以增强其抑制活性;当R³为氯原子,并且分子具有（S,S）构型可显著增强TNF-α的抑制活性,该结果可以部分地验证在设计香豆素母核取代基时的构效关系预测。本文结合香豆素类衍生物及镇痛活性分子PZM21的结构特点,通过结构设计、合成、及初步的抗炎镇痛活性筛选,初步揭示了香豆素类衍生物抗炎镇痛作用的构效关系规律,为进一步研究新的抗炎镇痛药奠定基础。