以日本血吸蟲TGR為靶標的呋咱衍生物的設(shè)計以及抗凋亡Bcl-2家族蛋白為靶標的噻唑并[3,2-a]嘧啶衍生物的設(shè)計.pdf

1、本文從以下幾個方面展開論述：
　　1.以日本血吸蟲TGR為靶標的呋咱衍生物設(shè)計
　　血吸蟲病，被認為是所有寄生蟲病中分布范圍最廣的慢性寄生蟲病，并且也是威脅發(fā)展中國家農(nóng)村居民的主要疾病之一。據(jù)估計，全球約有2億人感染此病，每年在撒哈拉以南的非洲地區(qū)有200，000-280，000人因感染血吸蟲病死亡。到目前為止沒有抗血吸蟲的疫苗上市。過去的40年里，用于治療血吸蟲病的藥物主要是吡喹酮，因為它的價格較低且對所有血吸蟲都有作用。

2、然而，由于長期的使用，人們產(chǎn)生很嚴重的耐藥性，目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了對吡喹酮有抗藥性的分離株。因此，尋找新的結(jié)構(gòu)類型的抗血吸蟲化合物或新的抗血吸蟲靶標是至關(guān)重要的。
　　大多數(shù)真核生物都有多種酶反應過程消除活性氧分子達到解毒目的，解毒作用依靠谷胱甘肽還原酶(glutathione reductase，GR)和硫氧還蛋白還原酶(thioredoxin reductase，TrxR)。然而，研究證明曼氏血吸蟲維持蟲體內(nèi)氧化還原平衡的是一種含硒

3、的多功能酶，即硫氧還蛋白谷胱甘肽還原酶(thioredoxin glutathione reductase，TGR)。因此，研究者以曼氏血吸蟲TGR為靶標，對73000個新老化合物進行了廣泛篩選，得到一種含氮氧偶極結(jié)構(gòu)的名為Oxadiazole-2-oxides（Furoxan，呋咱）的老化合物，具有殺滅曼氏血吸蟲的活性，對曼氏血吸蟲的TGR有很好的抑制作用。從那時起，以Furoxan化合物為先導合成了大量衍生化合物，其中大部分都有良好

4、的抗血吸蟲作用。
　　本論文的工作主要是以Furoxan為先導化合物，以日本血吸蟲TGR酶為靶標，設(shè)計Furoxan電子等排體新衍生物小分子，以計算機對接技術(shù)模擬指導，預測具有潛在抗血吸蟲活性的Furoxan新衍生物小分子。初步合成了具有不同基團取代的5個吡啶呋咱新衍生物，并測定了其對TGR酶的抑制率，活性結(jié)果顯示，5個化合物都對TGR酶有良好的抑制活性，其中3個化合物濃度在12.5μM下的抑制率為70％-80％，與先導化合物Fu

5、roxan相當，2個化合物在100μM下的抑制率達到90％以上，活性高于先導化合物。
　　2.以抗凋亡Bcl-2家族蛋白為靶標的噻唑并[3,2-a]嘧啶衍生物的設(shè)計
　　細胞凋亡是機體正常細胞在受到生理和病理性刺激后出現(xiàn)的一種自發(fā)性死亡過程，也是一個高度有序、基因控制以及一系列酶參與的過程。凋亡過程的紊亂與腫瘤、自身免疫性疾病等許多疾病的發(fā)生有直接或間接的關(guān)系。許多腫瘤的發(fā)生實際上是細胞的增殖與凋亡失衡所致。
　　細胞

6、凋亡的過程極為復雜，其凋亡過程正常與否受到特定凋亡因子的調(diào)控。Bcl-2家族蛋白就是細胞凋亡途徑中一種重要的調(diào)控蛋白。Bcl-2蛋白按照結(jié)構(gòu)和功能可分為三個家族:抗凋亡的Bcl-2家族，效應蛋白Bax，Bak家族和BH3-only家族。研究表明，癌細胞中常常有高表達的Bcl-2家族蛋，為了維持線粒體的完整性致使癌細胞不能正常的凋亡。因此，以Bcl-2家族蛋白為靶標，設(shè)計合成小分子抑制劑來抑制其抗凋亡的功能，從而恢復癌細胞的正常凋亡，是當

7、前發(fā)展分子靶向抗腫瘤藥物的一種新策略。目前報道的以Bcl-2家族蛋白為靶標而研制的藥物主要有Oblimersen、ABT-263、ApoG2、TW-37、G×15-070和BI-97C1等，其中一些已經(jīng)進入臨床實驗，如ABT-263、Oblimersen、GX15-070和GX15-070等。這些小分子抑制劑一般具有較好的細胞滲透性，易在體內(nèi)的吸收，并且對腫瘤細胞的識別性較高，優(yōu)于傳統(tǒng)的細胞毒性藥物。
　　本人的論文工作以課題組前

8、期優(yōu)化合成的噻唑并[3,2-a]嘧啶類化合物（BCL-LZH-40:針對Bcl-xL，Bcl-2和Mcl-1蛋白的競爭性抑制常數(shù)Ki值分別為17，530和200nM）為先導化合物，根據(jù)藥物分子設(shè)計的原理，對其部分取代基團進行改造替換，分析研究更多化合物的結(jié)構(gòu)-活性關(guān)系，以期得到生物活性和類藥性得到顯著提高的化合物。
　　論文中通過Biginelli反應和噻唑并[3，2-a]嘧啶反應，制備了Biginelli前體化合物8個，噻唑并[

9、3,2-a]嘧啶類衍生目標化合物22個。利用分子偏振測定化合物與抗凋亡的Bcl-2家族蛋白的競爭性抑制常數(shù)（Ki），尋找活性好的靶向Bcl-2小分子抑制劑。同時以H1299、MDA-MB-231、Hela和A549為靶細胞，采用噻唑藍檢測法進行初步體外抗腫瘤活性篩選。結(jié)果表明，所用衍生化合物對MDA-MB-231、Hela和A549細胞的抑制活性不好，但對H1299肺癌細胞都良好的抑制作用，尤其是含有氮甲基哌嗪一類的噻唑并[3，2-a]