gpi锚定蛋白生物合成抑制剂类新型抗真菌化合物设计合成与构效关系研究-药物化学专业毕业论文.docx

目 录
中文摘要 .III
Abstract .v
缩略词表 viii
前言 1
1 临床上面临的真菌感染难题 1
2当前的抗真菌药物的发展现况 2
3临床真菌感染的药物需求 6
4新型抗真菌药物靶点的发现 7
5 GPI锚定蛋白生物合成抑制剂 一1 0
本课题的设计思路 13
1 基于Gwtlp靶点的新型抗真菌化合物设计合成 .1 3
..13
、10b的结构改造 .14
实验部分 .19
1仪器与试剂 一1 9
2化合物合成路线和反应步骤 ..20
3化合物1HNMR数据 29
4 一37
结论 40
1 Gepinacin衍生物的构效分析 42
2 E1210类衍生物的构效分析 ..43
参考文献 .48
附录 ..52
致谢 ~79
文献综述 .80
作者简历 .87
II
万方数据
中文摘要
侵袭性真菌感染已成为临床医生面临的严重问题。文献报道侵袭性白念珠球菌感染已经跃升为全球范围内血液感染的第三位,其中乡村地区侵袭性真菌的感染率远高于城市。过去几十年中,随着诊断学、流行病学的不断深入研究及新型抗真菌药物的发现和发展,医学真菌学研究水平得到了大幅度的提升。早在1950s时期发现的制霉菌素与***霉素B(Aamphotericin B)等抗真菌药物,由于其肝毒性较大限制了此类药物的疗效。
80s年代发现的唑类抗真菌药物改革了医学真菌学,该类药物对早期多烯类药物不敏感
的真菌病原体均有较好效果。整个1990s年代,抗真菌药物的发展主要集中于唑类药物及***霉素B的改造,出现了疗效好、抗菌谱广的第二代三唑类药物和***霉素B脂质体。这些药物降低了细胞毒性,并且改善了体内药物代谢动力学和药效学。2000年后, 棘球白素类药物进入临床。作为第一个作用于细胞壁成分l,3移葡聚糖的药物,棘球白素类药物的安全性有了很大的提高,这种新作用机制的发现给后续的抗真菌药物的发展提供了启示。除了真菌特有的细胞壁结构,真菌细胞的结构、代谢都与哺乳动物细胞非常相似,因而很难寻找到特异的作用靶点。另一方面,临床上抗真菌药物的发展受限于对罕见的真菌致病菌感染的及时确诊和耐药性真菌致病菌感染的治疗。尽管出现了这么多问题,抗真菌药物的发展仍在继续。
GPI锚定蛋白(Glyeosylphosphatidylionsitol—anchored protein)是普遍存在于真核生物中一类通过其羧基末端的糖基化磷脂酰肌醇结构锚定于细胞膜表面的蛋白。文献报道发现真核生物的细胞膜或细胞壁上存在多种GPI锚定蛋白,包括各种功能蛋白如细胞表面的酶、受体、粘附分子和特异性抗原等。随着对GPI锚定蛋白的深入研究,发现GPI 锚定蛋白在真核生物的生命活动中起着免疫识别、补体调节及跨膜信号转导等重要功能。
针对哺乳动物细胞和真菌细胞中GPI锚定蛋白的结构及功能的差异,日本首先以真菌细胞壁GPI锚定蛋白为抗真菌药物的新靶点,通过高通量分子筛选,发现了抗真菌小分子化合物如gepinacin、E1210和lOb,并且通过基因敲除实验方法证明这些小分子抑
制的靶点是GPI锚定蛋白生物合成过程中肌醇酰基化必需基因Gwtl表达的蛋白。本课题探讨的是对抗真菌小分子化合物gepinacin、E1210和10b进行结构修饰和改
造后,重新设计合成新的小分子化合物,并对合成的新型化合物进行体外抗真菌药理活
III
万方数据
性测试,根据活性测试结果分析、讨论构效关系。
我们前期对新型化合物gepinacin进行了结构改造,设计合成的10个新型化合物
(zj—g-1b~10b)。经过体外抗真菌活性实验筛选,得到的最优结构zj g 5b 6b(MIC80
= gg/m1)活性与对照化合物gepinacin相当,但很难与对照药物***康唑(MICso= gg/m1)相比,因此我们并未寻找到有潜力的先导化合物。
对另一类先导化合物E1210和10b的结构改造和修饰,则分为A环、B环、C环、连接子I和连接子II五个部分的不同程度的修饰和改造,得到了48个未见文献报道的
新型化合物。,确认A环是否作为活性保守
区域,结果得到的新化合物苯并噻唑环类(zj e lb llb)(MIC80=~ gg/m1)
具有较好的的抗真菌活性。以此推测2位氨基并不一定是活性必需基团,但是化合物 ~34b的活性数据表明A环必须存在氮原子的条件下,化合物抗真菌活性才能保持,可以推测出小分子与靶点蛋白结合的方式中可能存在氢键作用。利用电子等排原理,用酰***键替