新型抗EV71抑制剂的设计、合成及活性评价

论文摘要

手足口病（HFMD）主要是由肠道病毒EV71和柯萨奇病毒CoxA16感染后而引起的一种急性传染病。由肠道病毒EV71引起的手足口病是全球性的传染病,从上世纪70年代末至今,已发生了数次大规模的流行。目前来看还没有一种药物被批准用于临床治疗,因此,发现和发展具有新颖结构的抗EV71病毒药物具有重要意义。VP1是EV71病毒表面衣壳的一个组成蛋白,是抗EV71小分子抑制剂研究的重要靶点。本论文基于VP1蛋白结构设计、合成一系列具有新颖结构的EV71小分子抑制剂。以台湾国立健康研究所设计的咪唑啉酮类化合物为模板,结合前期活性筛选发现具有抗病毒活性的托烷酸酐结构特征,通过对文献报道的高活性化合物的结构活性关系分析,运用经典药物设计理论,设计、合成了含3-（吡啶-4-基）四氢嘧啶-2（1H）-酮结构、托烷酸酐结构、2-巯基-5-苯基-1,3,4-噁二唑结构、N-（3-氯-4-甲基苯基）-N-（3-取代）-丙基苯甲酰胺结构的四类化合物。所有化合物结构经质谱、核磁共振（1H-NMR）确证。采用BrCr TR病毒株和RD细胞,通过细胞水平的体外药效学实验,测试了合成化合物抗EV71 BrCr TR病毒株的活性和细胞毒性。结果表明,3-（吡啶-4-基）四氢嘧啶-2（1H）-酮类化合物及托烷酸酐类化合物并未表现出明显的抗EV71病毒活性。含2-巯基-5-苯基-1,3,4,-噁二唑结构化合物表现出较佳的活性,其中化合物M7的IC50为0.74μg/mL,CC50为44.14μg/mL。根据不同结构类型的抑制剂结构中取代基的变化,构型改变等对活性的影响,初步分析了三类抑制剂的构效关系,结果表明:（1）设计化合物左侧结构为刚性五元环时,化合物活性较好。（2）化合物右侧片段结构对细胞毒性影响较大,当右侧片段为苄基哌嗪结构时,毒性较大。（3）2-巯基-5-苯基-1,3,4噁二唑类化合物中间碳链长度对化合物活性影响不明显。以上结论可为新一轮抗EV71病毒小分子抑制剂的设计提供理论依据。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 手足口病的流行概况
• 1.2 EV71 致手足口病的发病机理及治疗手段
• 1.2.1 EV71 致手足口病发病机理
• 1.2.2 手足口病的治疗手段
• 1.3 EV71 病毒的结构、基因组成以及侵染机制
• 1.3.1 EV71 病毒的结构特征
• 1.3.2 EV71 病毒基因组成
• 1.3.3 EV71 的侵染机制
• 1.4 EV71 病毒作用靶点及相关抑制剂
• 1.4.1 以蛋白酶为作用靶点的抑制剂研究
• 1.4.2 衣壳蛋白VP1 靶点及相关抑制剂
• 1.5 EV71 抑制剂的总结及展望
• 1.6 本论文研究的主要工作和创新点
• 第2章 目标化合物的设计
• 2.1 课题的研究思路
• 2.2 VP1 蛋白的结构信息
• 2.3 VP1 靶点抑制剂药效团及各类抑制剂与受体作用模式分析
• 2.3.1 VP1 靶点抑制剂药效团分析
• 2.3.2 各类VP1 抑制剂与受体作用模式分析
• 2.4 目标化合物的设计
• 2.4.1 第一类含3-（吡啶-4-基）四氢嘧啶-2（1H）-酮类结构化合物的设计
• 2.4.2 第二类含2-巯基-5-苯基-1，3，4,-噁二唑结构化合物的设计
• 2.4.3 第三类含托烷酸酐结构化合物的设计
• 2.4.4 第四类含 N-（3-氯-4-甲基苯基）-N-（3-取代丙基）苯甲酰胺结构化物的设计
• 第3章 目标化合物的合成
• 3.1 合成路线简介
• 3.1.1 阳性化合物的合成
• 3.1.2 N-取代哌嗪类中间体的合成
• 3.1.3 3-（吡啶-4-基）四氢嘧啶-2（1H）-酮类化合物的合成路线
• 3.1.4 2-巯基-5-苯基-1，3，4,-噁二唑类化合物的合成路线
• 3.1.5 托烷酸酐类目标化合物的合成路线
• 3.1.6 N-（3-氯-4-甲基苯基）-N-（3-取代丙基）苯甲酰胺类化合物的合成
• 3.2 合成实验
• 3.2.1 实验材料及仪器
• 3.2.2 阳性化合物M0 的合成
• 3.2.3 中间体片段2a-2f 的合成
• 3.2.4 目标化合物M1-M6 的合成
• 3.2.5 目标化合物M7-M17 的的合成
• 3.2.6 目标化合物M18-M26 的合成
• 3.2.7 目标化合物M27-M30 的合成
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 中间体的合成
• 3.3.2 托烷酸酐化合物的合成
• 3.3.3 2-巯基-5-苯基-1,3,4-噁二唑化合物的合成
• 第4章 生物活性评价及构效关系分析
• 4.1 抗EV71 病毒活性测定方法
• 4.1.1 化合物细胞毒性测定方法
• 4.1.2 化合物抗EV71 BrCr TR 病毒株活性检测方法
• 4.2 抗EV71 活性结果
• 4.3 目标化合物结构活性关系分析
• 总结和展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录1
• 附录2