新型胍類人精子頂體酶抑制劑設(shè)計(jì)、合成與活性評(píng)價(jià).pdf

1、人口快速增長(zhǎng)是一個(gè)世界性難題，尤其對(duì)發(fā)展中國(guó)家的醫(yī)療、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展等方面都構(gòu)成了嚴(yán)重威脅;同時(shí)高比例的意外妊娠與缺乏男性避孕替代方式有關(guān)，這會(huì)令孕婦死亡率上升，也會(huì)導(dǎo)致流產(chǎn)，從而帶來(lái)道德、社會(huì)與財(cái)政問(wèn)題，還會(huì)令單身母親的數(shù)量增加。目前臨床上常用的避孕方法主要為甾體類避孕藥物、避孕器具、外科手術(shù)阻斷輸卵管或輸精管、外用避孕藥具等。多年來(lái)應(yīng)用最多的是女性使用的激素類避孕藥，這類藥物會(huì)干擾婦女正常的生理機(jī)能，副作用較多，而目前男性可用的避孕

2、方法除避孕套和輸精管結(jié)扎術(shù)外幾乎沒(méi)有其他有效的避孕手段。
　　 頂體酶是頂體反應(yīng)后精子頂體釋放的關(guān)鍵酶之一，不但能間接影響精子活力，促進(jìn)精子運(yùn)動(dòng)，還能水解透明帶，便于精卵結(jié)合受孕。頂體酶在受精過(guò)程中起到分散頂體基質(zhì)以及作為次級(jí)配體維持精子結(jié)合在卵透明帶上進(jìn)行頂體反應(yīng)的作用，因而抑制頂體酶可以達(dá)到避孕的目的。人精子頂體酶是目前公認(rèn)的男性抗生育藥物新作用靶點(diǎn)之一。
　　 人精子頂體酶晶體結(jié)構(gòu)至今未見(jiàn)文獻(xiàn)報(bào)道。本課題組前期通過(guò)

3、同源模建的方法首次成功構(gòu)建了人頂體酶的三維結(jié)構(gòu)，并研究了活性腔的性質(zhì)和關(guān)鍵結(jié)合位點(diǎn)，其可靠性經(jīng)Ramachandran圖和profile_3D圖驗(yàn)證。頂體酶的活性腔是一個(gè)不規(guī)則的凹槽，主要分為P1、P2和G槽三個(gè)部分:P1口袋深但開(kāi)口小，是配體結(jié)合最重要的極性區(qū)域，腔口的疏水作用對(duì)配體分子起定位作用;P2口袋淺但開(kāi)口較大，腔內(nèi)分布有能與配體形成除疏水作用以外的多個(gè)重要?dú)埢?G槽是一個(gè)狹長(zhǎng)的淺凹槽，是以疏水作用為主的區(qū)域。T216、Q21

4、8、S221、R199、E120、G128是活性腔內(nèi)比較重要的氫鍵結(jié)合殘基?；诖似脚_(tái)，我們已經(jīng)合理設(shè)計(jì)了具有人頂體酶抑制作用的胍基嘌呤類、7-氮雜吲哚類和喹唑啉酮類新型結(jié)構(gòu)的抑制劑。
　　 本項(xiàng)研究主要是基于前期同源模建得到的人頂體酶三維結(jié)構(gòu)，采用計(jì)算機(jī)輔助藥物設(shè)計(jì)的方法，依據(jù)現(xiàn)有的頂體酶抑制劑5-（4-取代芳基酰胺）-異噁唑-3-甲酸乙酯類和5-（4-取代芳基酰胺）-1H-吡唑-3-甲酸乙酯類為先導(dǎo)物，通過(guò)引入胍基，以使目標(biāo)

5、化合物能與P1腔發(fā)生更強(qiáng)的相互作用，提高抑酶活性，設(shè)計(jì)合成了新型的5-(4-胍基苯基)-1H-吡唑-3-甲酸衍生物和5-(4-胍基苯基)異噁唑-3-甲酸衍生物人精子頂體酶抑制劑。按照所設(shè)計(jì)的路線，以對(duì)硝基苯乙酮為原料，經(jīng)過(guò)Clasin酯縮合、關(guān)環(huán)反應(yīng)、還原反應(yīng)、親核加成、水解得到2個(gè)關(guān)鍵中間體5-(4-胍基苯基)異噁唑-3-甲酸鹽酸鹽和5-(4-胍基苯基)-1H-吡唑-3-甲酸鹽酸鹽，隨后與取代的脂肪胺或各種取代芳香胺反應(yīng)得目標(biāo)化合物，

6、共合成60個(gè)目標(biāo)化合物，所有目標(biāo)物均為首次報(bào)道。中間體和目標(biāo)化合物經(jīng)1HNMR和MS確證，其中中間體c(5-(4-氨基苯基)異噁唑-3-甲酸乙酯）培養(yǎng)了單晶。體外抑酶活性研究發(fā)現(xiàn)，所有目標(biāo)化合物均具有較好的抑酶活性，部分化合物的抑酶活性高于先導(dǎo)物，其中胍基異噁唑類化合物抑酶活性為100～11μmol/L，胍基吡唑類化合物1f3抑酶活性達(dá)到1.263μmol/L。本課題為男性抗生育藥物研究提供了新的結(jié)構(gòu)類型，進(jìn)一步對(duì)其進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化，有望獲