新型抗結(jié)核藥物的設(shè)計(jì)、合成及生物活性研究.pdf

1、自20世紀(jì)80年代中期,過(guò)去已被控制的傳染性結(jié)核病出現(xiàn)再流行,多重耐藥性結(jié)核(MDR-TB)增長(zhǎng)趨勢(shì)明顯?，F(xiàn)有的抗結(jié)核治療方案還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠理想,耐藥性菌株尚在不斷出現(xiàn),發(fā)現(xiàn)抗結(jié)核藥物新靶點(diǎn)、研制開(kāi)發(fā)新型抗結(jié)核病藥物是一項(xiàng)迫在眉睫的任務(wù)。莽草酸途徑是細(xì)菌所特有的必需芳香族化合物的生物合成途徑,其酶系是潛在的高選擇性抗菌藥物的靶點(diǎn)。本畢業(yè)論文專(zhuān)題研究旨在發(fā)現(xiàn)新型抗耐藥的結(jié)核藥物。課題以結(jié)核桿菌莽草酸脫氫酶(SDH)作為靶酶,運(yùn)用計(jì)算機(jī)虛擬篩選

2、技術(shù),發(fā)現(xiàn)了對(duì)SDH有抑制作用的先導(dǎo)化合物SDI01。利用基團(tuán)替換、生物電子等排原理、拼合原理等藥物化學(xué)基本方法,對(duì)先導(dǎo)化合物的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改造,通過(guò)改變分子結(jié)構(gòu)中苯環(huán)上取代基的電性、空間位阻、親脂性或親水性,或用芳雜環(huán)取代苯環(huán),以及將分子結(jié)構(gòu)中乙胺鏈改為高哌嗪環(huán)等,設(shè)計(jì)合成了SDI01衍生物共32個(gè),經(jīng)體外抗菌活性實(shí)驗(yàn),考察了衍生物的抑菌活性變化,進(jìn)行了初步構(gòu)效關(guān)系研究。從抑菌活性實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:絕大部分衍生物均顯示出抑菌活性,其中7個(gè)衍

3、生物的活性強(qiáng)于先導(dǎo)化合物2～4倍,8個(gè)與先導(dǎo)化合物相當(dāng);在苯環(huán)上引入位阻較小的甲基、甲氧基、溴等基團(tuán)時(shí),可使活性提高,當(dāng)引入的取代基空間位阻較大(如叔丁基、異丙氧基等)或苯環(huán)并合含氧雜環(huán),衍生物活性下降;芳雜環(huán)(呋喃、噻吩等)取代苯環(huán)使活性下降:將分子結(jié)構(gòu)中乙胺鏈改為高哌嗪環(huán)活性明顯提高;其中光學(xué)異構(gòu)體(S,S)-構(gòu)型的活性稍好。這些設(shè)計(jì)合成的SDH抑制劑,具有與現(xiàn)有抗結(jié)核桿菌藥物結(jié)構(gòu)類(lèi)型不同的新穎結(jié)構(gòu)和全新的作用靶點(diǎn),預(yù)示與現(xiàn)有臨床用

4、藥沒(méi)有交叉耐藥性,有較好的進(jìn)一步研究與開(kāi)發(fā)價(jià)值。利福霉素類(lèi)藥物是一類(lèi)重要的抗結(jié)核藥物,抗菌活性強(qiáng),但由于結(jié)構(gòu)的相似性,相互之間存在交叉耐藥性,目前此類(lèi)藥物的研發(fā)的重點(diǎn)在于提高藥效,減小交叉耐藥的可能性。本課題還對(duì)利福霉素類(lèi)藥物進(jìn)行了研究,針對(duì)利福霉素C3位進(jìn)行了結(jié)構(gòu)改造,利用拼合原理、生物電子等排原理等,設(shè)計(jì)了8個(gè)利福霉素衍生物。體外抑菌實(shí)驗(yàn)表明,8個(gè)化合物中5個(gè)化合物對(duì)結(jié)核分枝桿菌H37Ra抑菌活性強(qiáng)于利福平,其中化合物DW-35、D

5、W-36和DW-37活性最強(qiáng),MIC為3～6ng/mL,是利福平的1/16～1/8,而在對(duì)臨床分離耐利福平結(jié)合分枝桿菌的抑菌實(shí)驗(yàn)中,這3個(gè)化合物也呈現(xiàn)出強(qiáng)于利福平的抑菌作用。采用MTT法對(duì)人巨噬細(xì)胞THP—1進(jìn)行毒性實(shí)驗(yàn),化合物DW-35在濃度為3.125～100μg/mL范圍內(nèi),沒(méi)有明顯的細(xì)胞毒性作用,IC50=543.12μg/mL;化合物DW-37在濃度為3.125～12.5μg/mL范圍的各組細(xì)胞吸光度值也無(wú)明顯升高(P>0.0