新型苯并雜環(huán)類精子頂體酶抑制劑的設(shè)計、合成及活性評價.pdf

1、環(huán)境惡化、人口增長和資源耗竭是困擾新世紀人類生存和經(jīng)濟發(fā)展的嚴峻問題，人口多、底子薄和人均資源相對不足是制約中國社會和經(jīng)濟發(fā)展的關(guān)鍵問題。發(fā)展新的避孕方法，合理調(diào)控我國人口的增長速度是我們面臨的一項艱巨任務(wù)。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、外用避孕藥等。多年來在臨床藥物應用最多的是女性使用的激素類避孕藥，這類藥物會干擾婦女正常的生理機能，副作用較多，而目前男性可用的避孕方法只有避孕套和

2、輸精管結(jié)扎術(shù)。因此研究安全、高效、可逆、低毒的男用避孕藥不僅可以讓男性也承擔起避孕的責任，同時也為控制人口增長注入了新的活力。
　　 附睪是男性生殖系統(tǒng)的重要組成部分，對于精子的成熟、貯存和保護起著決定性的作用。頂體位于精子頭部，是精子的核心部分，作為一種特化的溶酶體，內(nèi)含各種蛋白酶而頂體酶作為頂體中重要酶，不僅能夠影響精子活力，而且還能在受精過程中水解卵細胞透明帶，形成一條通路，促使精卵細胞融合，完成受精過程，因此項體酶抑制劑

3、成為了近年來抗生育藥物研究的熱點。
　　 現(xiàn)有的項體酶抑制劑中，大都由隨機篩選得到，而且很多頂體酶抑制劑存在著毒性大，專一性差或化學性質(zhì)不穩(wěn)定，活性差等缺點。此外，由于沒有報道的人精子頂體酶晶體復合物和化合物與頂體靶酶結(jié)合模式等相關(guān)信息的缺乏，基于靶酶結(jié)構(gòu)的頂體酶抑制劑的研究開發(fā)進展比較緩慢。
　　 人精子頂體酶晶體結(jié)構(gòu)至今未見文獻報道。本課題組前期通過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)

4、和關(guān)鍵結(jié)合位點，其可靠性經(jīng)Ramachandran圖和profile_3D圖驗證。頂體酶的活性腔是一個不規(guī)則的凹槽，主要分為P1、P2和G槽三個部分:P1口袋深但開口小，是配體結(jié)合最重要的極性區(qū)域，腔口的疏水作用對配體分子起定位作用，同時也是頂體酶抑制劑結(jié)合形成氫鍵的重要區(qū)域，包括T216，C217，Q218，S221，W243等重要殘基;P2口袋淺但開口較大，腔內(nèi)分布有能與配體形成除疏水作用以外的多個重要殘基;G槽是一個狹長的淺凹槽，

5、是以疏水作用為主的區(qū)域。
　　 本項研究主要是基于前期同源模建得到的人項體酶三維結(jié)構(gòu)，采用計算機輔助藥物設(shè)計的方法，依據(jù)現(xiàn)有的頂體酶抑制劑取代異噁唑甲醛類母核為基本骨架，通過骨架躍遷出苯并咪唑母核，苯并噻唑母核和苯并吡喃母核;同時通過延長配體分子骨架，以使目標化合物能與P2腔或G槽發(fā)生相互作用。共設(shè)計合成了新型的N-取代-2-(3-取代脲)1-H苯并咪唑類、N-5-溴苯噻唑-2-N取代-乙酰胺類和2-N取代-N-O-氧代-3-（

6、1H-四氮唑）-4H苯并吡喃-8-乙酰胺）類頂體酶抑制劑共45個目標化合物，所有目標物均為首次報道。中間體和目標化合物經(jīng)1HNMR和MS確證。體外抑酶活性研究發(fā)現(xiàn)，所有目標化合物均具有較好的抑酶活性，都優(yōu)于陽性對照化合物TLCK，苯并咪唑類化合物抑酶活性為0.01～14.66μmol/mL，苯并噻唑類化合物抑酶活性0.02～49.75μmol/mL，苯并吡喃類化合物抑酶活性為0.09～5.00μmol/mL。本課題為男性抗生育藥物研究提