齐墩果酸衍生物的设计、合成及其PTP1B抑制活性研究

论文摘要

蛋白酪氨酸磷酸酯酶1B （protein tyrosine phosphatase1B, PTP1B）通过对胰岛素受体（insulin receptor, IR）、胰岛素受体底物（insulin receptor substrate, IRS）的去磷酸化作用可以削弱胰岛素信号,通过抑制PTP1B的活性,可以提高胰岛素的利用率,因此PTP1B被确认为治疗糖尿病与肥胖症的有效靶标。我们课题组在之前的工作中从山楂酸（MA）入手,合成了一系列山楂酸衍生物,并以PTP1B为靶点进行构效关系研究寻求新型的小分子PTP1B抑制剂,并取得了初步的成果。本论文在此工作成果的基础上,以结构相似的齐墩果酸为先导化合物,通过对齐墩果酸A环和C环的结构修饰,合成了一系列新型齐墩果酸衍生物,并以PTP1B为靶标进行构效关系研究,以期获得活性、选择性以及成药性更好的小分子PTP1B抑制剂。1、齐墩果酸（OA）A环的改造以齐墩果酸为起始原料,通过C-3位羟基氧化、酮酯缩合以及关环等3-6步反应,在OA的C-2、C-3稠合系列五员杂环,包括含有取代基的吡唑、异噁唑、吡唑啉酮、噻二唑、噁二唑等,获得了系列齐墩果酸C-2、C-3位稠合杂环的衍生物,总收率为30%-60%。这些化合物对PTPlB的抑制活性相对OA （IC50=2.96μM）都有所提高。其中毗唑和异噁唑杂环修饰的化合物活性最好,而且,杂环上引入适当取代基可进一步增强抑制活性,化合物A-8（Figure1）（IC50=0.91μM）、A-9（IC50=0.98μM）的活性与先导化合物相比提高了约3倍。2、本论文同时对齐墩果酸的C环进行了改造,分别将C-3位羟基和C-28位羧基进行保护,采用间氯过氧苯甲酸氧化C环双键得到12-羰基齐墩果酸衍生物,然后经硼氢化钠还原羰基得12-羟基的一对异构体,并通过X-单晶衍射确定了这对异构体B-6、B-7的C-12的构型分别是C-12a和C-12p,后经过羟基的取代反应等最终合成了十一个齐墩果酸C环衍生物。并对这些C环衍生物进行活性测试,结果表明,C环的改造不利于活性的提高,所得化合物与母体化合物相比活性下降,可能是由于C环的结构改变造成了整个分子空间结构的变化,不能与PTPIB更有效地作用。但是,相对于母体结构齐墩果酸,化合物B-1、B-10和B-11（Figure2）对PTP1B与其同源酶TCPTP的选择性提高了约3倍,这表明利用C环的结构改造可能会提高其对酶的选择性。3、基于上述研究结果,为了进一步提高PTPIB的抑制活性及对其同源酶的选择性,我们在化合物B-1的A环C-2、C-3位稠合了五个活性较好的杂环,合成了五个A、C环同时修饰的衍生物,并对其进行活性测试,但是化合物不仅活性降低,选择性也未得到改善。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 前言
• 第一节 糖尿病和肥胖症治疗靶点PTP1B抑制剂的研究进展
• 1.1.1 糖尿病与肥胖症的药物靶标PTP1B
• 1.1.2 PTP1B抑制剂的研究进展
• 第二节 本论文的立题
• 第二章 齐墩果酸衍生物PTP1B抑制剂的分子设计、合成及活性筛选
• 第一节 齐墩果酸的研究现状
• 2.1.1 齐墩果酸的来源
• 2.1.2 齐墩果酸的药理作用
• 第二节 齐墩果酸衍生物PTP1B抑制剂的分子设计、合成及活性筛选
• 2.2.1 研究目的与设计策略
• 2.2.2 齐墩果酸结构改造的分子设计
• 2.2.3 实验结果及讨论
• 第三节 本章小结
• 第三章 实验部分
• 第一节 仪器与试剂
• 3.1.1 分析测试仪器及测试条件
• 3.1.2 普通试剂和常规处理方法
• 3.1.3 常用显色剂的配制方法
• 第二节 生物活性测试方法
• 3.2.1 PTP1B抑制剂的活性测试
• 3.2.2 PTPs测活反应体系
• 第三节 齐墩果酸衍生物的合成
• 全文总结
• 参考文献
• 附录：发表、待发表论文及专利申请情况
• 致谢