查爾酮類抗菌增效劑的設(shè)計(jì)、合成及活性分析.pdf

1、自抗菌藥物發(fā)現(xiàn)以來，為人類帶來了福音，解決了許多感染性疾病的難題。但是隨著藥物濫用的增多，產(chǎn)生了很多耐藥細(xì)菌。雖然在短短幾十年時(shí)間里，抗菌藥物迅速發(fā)展，目前臨床用于抗菌的藥物就有200多種，但問題是新的抗生素的產(chǎn)生速度已經(jīng)大大低于耐藥細(xì)菌的產(chǎn)生速度,因此解決細(xì)菌耐藥性將是這個(gè)世紀(jì)醫(yī)學(xué)和藥學(xué)領(lǐng)域的重大課題。近年年來隨著對(duì)細(xì)菌耐藥機(jī)制研究的深入，發(fā)現(xiàn)細(xì)菌細(xì)胞膜上的外排泵蛋白（Efflux Pump System，EPs）是細(xì)菌耐藥性的重要機(jī)

2、制。EPs是一個(gè)跨膜的分子轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)的蛋白家族。其中所包含的疏水性的區(qū)域是導(dǎo)致藥物外排的重要區(qū)域，而這個(gè)區(qū)域能夠識(shí)別多種結(jié)構(gòu)模式的藥物和毒性物質(zhì)，也包括其它外源性物質(zhì)。EPs為主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白一般由兩種機(jī)制提供轉(zhuǎn)運(yùn)所需的能量，分別為 ATP水解或者細(xì)胞內(nèi)外的質(zhì)子梯度。EPs的過表達(dá)，或者活性提高，都將增加抗菌藥物通過主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)排除細(xì)菌外，使細(xì)菌內(nèi)部的藥物濃度降低。最終就會(huì)降低抗菌藥物的效力。而抑制 EPs將能發(fā)揮抗菌增效活性，提升抗菌藥物的藥理

3、作用。
　　查爾酮類化合物是合成其他化合物的重要中間體，有抗腫瘤、抗 HIV、抗病毒、抗炎、抗菌、降血脂等多種生物活性。也有報(bào)道查爾酮的衍生物能夠抑制包括 EPs在內(nèi)的藥物轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白。本論文采用分子設(shè)計(jì)的方法，研究查爾酮衍生物對(duì)EPs的抑制作用。金黃色葡萄球菌的P糖蛋白被選取作為靶目標(biāo)。P-糖蛋白是EPS中的一種，屬于ATP依賴性的跨膜蛋白。我們通過對(duì)P-糖蛋白與其抑制劑的分子對(duì)接分析，發(fā)現(xiàn)其抑制劑結(jié)構(gòu)必須具有環(huán)狀化合物且盡量共平面

4、，以及要具有一定的疏水結(jié)構(gòu)及堿性中心，其抑制劑與藥物還要形成狹長(zhǎng)的結(jié)合通道。而查爾酮的結(jié)構(gòu)特征比較符合上述的分析結(jié)果。為了增加分子的疏水性，我們?cè)谠O(shè)計(jì)的查爾酮分子上加入長(zhǎng)碳鏈羧基取代基，分子對(duì)接結(jié)果顯示，這樣的結(jié)構(gòu)將有可能具有優(yōu)良的P蛋白抑制活性。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)最后我們?cè)O(shè)計(jì)了4個(gè)查爾酮母核并最終得到25個(gè)化合物（其中24個(gè)為全新化合物）。對(duì)設(shè)計(jì)的化合物的活性進(jìn)行分子對(duì)接模擬，結(jié)果顯示W(wǎng)-1-2,W-2-11,W-3-4,W-4-6分別為4

5、個(gè)母核設(shè)計(jì)化合物中對(duì)接分?jǐn)?shù)最高的化合物，其模擬的活性達(dá)到 nM或10nM量級(jí)。
　　為了考察查爾酮衍生物實(shí)際的抗菌增效活性。我們對(duì)設(shè)計(jì)的化合物進(jìn)行了合成。我們首先對(duì)四個(gè)查爾酮母核進(jìn)行了合成，以取代的苯乙酮和苯甲醛為原料，采用的方法是酸或者堿催化的Claisen-Schmidt反應(yīng)。母核 W-3因?yàn)楹蟹恿u基，所以在制備過程中加入了芐基保護(hù)。W-1，W-3和W-4為二氫查耳酮的母核，通過在鈀-碳/甲酸銨催化轉(zhuǎn)移氫化反應(yīng)獲得。最后，通

6、過上述合成的四種母核與相應(yīng)的脂肪族酰氯在吡啶催化下進(jìn)行酯化反應(yīng)，得到目標(biāo)化合物并通過了1H-NMR進(jìn)行了結(jié)構(gòu)確證。
　　活性初步檢測(cè)，我們利用紙片法來檢測(cè)藥物抗菌增效活性，我們通過對(duì)部分化合物的抗菌活性檢測(cè)發(fā)現(xiàn)目標(biāo)化合物并無直接抗菌活性而是有協(xié)同的抗菌增效活性，藥理活性試驗(yàn)顯示，化合物 W-2-12，W-2-13都有較理想的藥理活性,這與我們分子對(duì)接預(yù)測(cè)基本相符合。而W-1系列與W-2系列化合物的抗菌活性也相差較大。說明長(zhǎng)鏈脂肪族