新型氟芬那酸磺酰肼和乙酰胺衍生物作为多靶点COX-1/COX-2/5-LOX抑制剂的设计、合成与抗炎机制研究

　　本研究针对传统非甾体抗炎药(NSAIDs)的胃肠道和心血管副作用，设计并合成了一系列新型氟芬那酸(Flufenamic Acid)磺酰肼和乙酰胺衍生物。通过抑制COX-1、COX-2和5-LOX多靶点，化合物14和16表现出优异的选择性(IC50分别为5.01和5.68 μM)，同时显著降低PGE2和NO水平，并调控mTOR/Nrf2通路，为开发高安全性抗炎药物提供了新策略。

　　

炎症是机体应对损伤或感染的自然反应，但慢性炎症会引发多种疾病，如类风湿性关节炎和胃肠道疾病。非甾体抗炎药(NSAIDs)通过抑制环氧合酶(COX)来缓解症状，但长期使用会导致胃肠道出血和心血管风险。传统NSAIDs如吲哚美辛(Indomethacin)和塞来昔布(Celecoxib)虽有效，但缺乏对5-脂氧合酶(5-LOX)的抑制，而5-LOX途径产生的白三烯(Leukotrienes)同样参与炎症过程。因此，开发同时抑制COX和5-LOX的双靶点抑制剂成为研究热点，旨在提高疗效并减少副作用。

本研究由Shaimaa Hussein、Eman A. Fayed等团队在《BMC Chemistry》发表，通过杂交策略将氟芬那酸与磺酰肼或乙酰胺基团结合，合成了四个新型化合物(14-17)。研究采用酶抑制实验(COX-1/COX-2/5-LOX)、细胞实验(RAW 264.7巨噬细胞)、蛋白质印迹(Western Blot)和分子对接等技术，评估化合物的抗炎活性和机制。关键方法包括：使用COX/LOX抑制剂筛选试剂盒测定IC₅₀；通过ELISA检测PGE₂水平；Griess法测定NO清除能力；Western Blot分析mTOR和Nrf2蛋白表达；Swiss ADME和pkCSM进行药代动力学和毒性预测；MOE软件进行分子对接验证结合模式。

结果

COX-1和COX-2抑制实验

化合物14和15对COX-1的抑制活性(IC₅₀=15.3-25.3 μM)优于塞来昔布(IC₅₀=77.4 μM)。化合物14和16对COX-2的IC₅₀分别为5.0和17.6 μM，选择性指数(SI)最高(5.01和5.68)，表明其对COX-2有较好选择性。

5-LOX酶实验

所有化合物均表现出强效5-LOX抑制活性，IC₅₀为0.6-8.5 μM。化合物14的IC₅₀=0.6 μM，与齐留通(Zileuton, IC₅₀=0.58 μM)相当。

PGE₂水平测定

在LPS诱导的RAW 264.7细胞中，化合物14和15将PGE₂水平降至61-89 pg/mL，低于塞来昔布(119.9 pg/mL)。

NO清除实验

化合物14和17的NO清除IC₅₀分别为0.238×10⁶和0.289×10⁶ μM，优于抗坏血酸(Ascorbic Acid, IC₅₀=1.327×10⁶ μM)。

mTOR和Nrf2蛋白表达

所有化合物均降低mTOR水平，同时显著提升Nrf2表达。化合物14和17使Nrf2的OD值增至0.777和0.741，表明其通过调控氧化应激和炎症通路发挥作用。

分子对接

化合物14-17与COX-1、COX-2和5-LOX的结合能介于-10.78至-18.85 kcal/mol，通过氢键和疏水相互作用与关键氨基酸(如Arg120、Glu524)结合，验证了其多靶点抑制机制。

结论与意义

该研究成功设计出新型氟芬那酸衍生物，尤其化合物14和16作为双靶点抑制剂，兼具COX-2选择性和5-LOX抑制活性，能有效降低炎症介质(PGE₂和NO)，并通过调控mTOR/Nrf2通路减轻炎症反应。这些化合物表现出良好的药代动力学特性和低毒性，为开发更安全的抗炎药物提供了候选分子。未来研究需进一步开展体内实验，验证其临床潜力。