1,3,5-三嗪-喹啉衍生物的设计合成与生物学活性研究

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1,3,5-三嗪和喹啉衍生物都具有良好的广谱生物学活性,包括抗菌、抗肿瘤、抗HIV、抗阿尔茨海默症等。本课题选择氰尿酰氯和4,7-二氯喹啉为原料,通过各种氨进行连接,设计合成了5个系列1,3,5-三嗪-喹啉衍生物,并对合成化合物进行了胆碱酯酶抑制活性研究和哈氏弧菌抑制活性研究,为之后1,3,5-三嗪-喹啉衍生物的研究提供了理论基础和数据支持。本课题以氰尿酰氯为原料,在四氢呋喃体系中加入胺严格控制0℃反应1 h合成4个中间产物2a-2d。以4,7-二氯喹啉为原料,在无水乙醇体系中加入胺,70℃-80℃回流5h,减压除去溶剂,柱层析得到5个中间体4a-4e。然后将两个中间体溶解至1,4-二氧六环体系中,再加入碳酸钾,常温搅拌16 h,得到20个1,3,5-三嗪-喹啉衍生物。所有合成产物均采用核磁共振氢谱碳谱、红外、高分辨质谱进行表征,确认化合物正确。其中化合物5j和5k采用二氯甲烷和甲醇溶剂挥发法培养出晶体,通过单晶衍射解析数据,符合预期化合物结构。化合物5j拥有单斜晶系和P21/c空间群,化合物5k拥有单斜晶系和C2/c空间群。合成的20个1,3,5-三嗪-喹啉衍生物均进行了胆碱酯酶抑制活性测试,结果表明9个产物具有一定的乙酰胆碱酯酶抑制活性,3个产物具有良好的丁酰胆碱酯酶抑制活性。对于乙酰胆碱酯酶,其中化合物5g的IC50值为10.82±0.98μM,而化合物5t的乙酰胆碱酯酶抑制活性最好,IC50值更是达到7.74±0.34μM。对于丁酰胆碱酯酶,其中化合物5e的IC50值为0.44±0.027μM,而化合物5g的丁酰胆碱酯酶抑制活性最好,IC50值更是达到0.046±0.0024μM。分子模拟对接显示,化合物5g的1,3,5-三嗪通过π-π相互作用与酶的TRP231相互作用。化合物5g只能与AChE的PAS相互作用。喹啉部分的N原子通过氢键与VAL294相互作用。人类BuChE的活性位点比人类ACh E的活性位点大约200(?)3,因此能够容纳更大的配体。化合物5g是一种较大的配体,它可以与Bu Ch E的CAS相互作用,但不能与ACh E的CAS相互作用,从而解释了化合物5g对hBuChE的选择性抑制作用超过了hACh E。合成的20个1,3,5-三嗪-喹啉衍生物均进行了哈氏弧菌抑制活性测试,结果表明,8个产物具有哈氏弧菌抑制活性。化合物5t对哈氏弧菌有最好的抑制活性,MIC为62.5μg/m L,接近硫酸链霉素的MIC值。在抗菌素滥用,海洋致病菌存在耐药性的情况下,全新的药物结构对哈氏弧菌的抑制作用将会起到关键作用,争取更多时间给科研工作者研究哈氏弧菌。同时,化合物5t具有进一步研究其对哈氏弧菌作用机理的意义,有望成为新的抗哈氏弧菌的先导化合物。本论文共含有图片120幅,表格9个,路线1条,参考文献99篇。
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