论文摘要
苯并咪唑是一种含有2个氮原子的苯并杂环化合物，作为鸟嘌呤等生物分子的电子等排体苯并咪唑表现出多种生物活性，是药物研发中的一个重要药效团。结构中含有苯并咪唑的药物具有多种药理活性，例如抗消化性溃疡、抗癌、抗寄生虫、抗菌、抗病毒、抗炎及抗组胺活性等。因此，关于苯并咪唑衍生物的研究已引起越来越多的学者的关注，基于苯并咪唑结构的药物设计将成为寻找新药的一个重要途径。苯并咪唑类PPIs抗消化性溃疡的作用机理已逐步明确。PPIs进入体内后，经胃酸活化得到次磺酸或次磺酰胺，再与质子泵-H+,K+-ATP酶的Cys321、Cys813、Cys822、Cys892等一个或多个半胱氨酸以不可逆的二硫键结合，抑制H+,K+-ATP酶的活性，从而抑制胃酸分泌。近年来分子生物学研究发现，壁细胞膜上的H+，K+-ATP酶存在寡聚体形式，且二聚体或四聚体才是其活性形式。基于以上思想，本论文设计了系列双苯并咪唑类化合物。以联苯胺为原料经过酰化、硝化、水解、还原、缩合、氧化等反应合成30个双苯并咪唑类化合物，经LC-MS和1H-NMR确证了化合物结构。本论文采用组胺刺激大鼠胃酸分泌试验测试了化合物抑酸活性，总结了初步构效关系。结果显示，化合物BP-8C具有明显抑制胃酸分泌作用，最大抑制率达到泮托拉唑钠的80％，其他化合物也表现出一定的抑制胃酸分泌活性。苯并咪唑类DNA小沟结合剂Hoechst 33258能选择性与富含AT碱基对的小沟区结合，抑制DNA拓扑异构酶I（Topo酶I）产生抗肿瘤作用。由于Hoechst 33258具有新颖的作用机制、良好的药理活性，以其为先导化合物的衍生化研究在国外已有大量的报道。本论文所合成的对称结构的双苯并咪唑化合物是Hoechst 33258类似物，因此我们利用DOCK技术研究了化合物BP-1A与富含AT碱基对的DNA序列片断的结合情况，结果发现BP-1A能舒适地嵌入DNA小沟区，并与AT碱基对形成氢键。同时采用MTT法在SKOV-3、HeLa、BGC-823等多个细胞系筛选了双苯并咪唑类化合物的抗肿瘤活性，初步分析了构效关系。其中，化合物BP-1A、BP-8A和BP-9A抑制SKOV-3细胞增殖的IC50分别为3．0μM、8．7μM、2．8μM；BP-3B、BP-8B和BP-10B抑制HeLa细胞增殖的IC50为2．3μM、4．9μM、5．5μM；BP-4B、BP-8B和BP-10B抑制胃癌细胞BGC-823增殖的IC50为4．1μM、5．6μM、0．8μM。尽管PPIs在临床上取得了巨大的成功，但其依然存在诸多缺点，如在溶液中不能稳定存在、抑制胃酸作用时间短、口服生物利用度低等。针对以上缺点，已有多篇专利和文献报道了PPI的前药化合物。以增加奥美拉唑的化学稳定性、提高其口服生物利用度为目的，本论文设计了N-糖基取代的奥美拉唑衍生物。选择奥美拉唑硫醚为起始原料，经过N-糖苷化反应、氧化反应、水解反应制备了6个奥美拉唑-N-糖苷化合物，利用LC-MS确定了其分子量。本论文中分别通过组胺致豚鼠胃溃疡模型和幽门结扎大鼠胃溃疡模型研究了2个奥美拉唑N-糖苷化合物-Glc-ome和Rib-ome的抗溃疡活性，分别采用乙醇和盐酸乙醇致小鼠粘膜损伤试验测试了Rib-ome的胃粘膜保护作用，利用大鼠体内代谢模型研究了Glc-ome和Rib-ome的体内存在形式，初步分析了它们的体内代谢产物。初步试验结果发现Glc-ome和Rib-ome抗胃溃疡活性与泮托拉唑钠相当，Rib-ome的胃粘膜保护能力与硫糖铝相当。奥美拉唑-N-糖苷化合物结构中具有多个异构中心，包括苯并咪唑环上的5／6-甲氧基异构体、糖苷键的syn-anti构象异构体、亚砜的R／S手性异构体等。因此每个糖苷化合物都是多个非对映异构体的混合物。本论文利用RP-HPLC对奥美拉唑-N-吡喃葡萄糖苷化合物Glc-ome的异构体进行了分离及立体化学研究。通过1H-和13C-NMR和NOESY确证了非对映异构体中的5／6-甲氧基异构体，利用NOESY确证了糖苷键的syn-anti构象异构体，利用OR、CD、手性合成等方法对亚砜的R／S手性异构体的确证进行了初步尝试。研究中发现，糖苷化合物syn-anti构象异构体间存在相互转化现象，利用HPLC从动力学和热力学角度分别对这一转化现象进行了研究。