论文部分内容阅读
在本研究中我们设计合成了一系列新颖的吡咯生物碱和芦荟大黄素衍生物并研究了这些化合物的乙酰胆碱酯酶、黄嘌呤氧化酶和乙酰乳酸合成酶抑制活性,探讨了化合物抑制各种酶的构效关系和作用机理。在实验室中利用常见的试剂合成了12个吡咯生物碱。以芦荟大黄素为原料,合成了三个系列,26个芦荟大黄素衍生物。合成的12个吡咯生物碱表现出比较弱的乙酰胆碱酯酶抑制活性,在100μg/mL浓度下对乙酰胆碱酯酶的抑制率都低于50%。在26个芦荟大黄素衍生物中,有5个化合物在100μg/mL浓度下对乙酰胆碱酯酶的抑制活性超过了80%。其中,化合物C3具有最强的乙酰胆碱酯酶抑制活性,其抑制乙酰胆碱酯酶活性的IC50值为0.09μM。该化合物能够剂量依赖性地抑制乙酰胆碱酯酶的活性,是一个混合型的乙酰胆碱酯酶抑制剂。该化合物抑制乙酰胆碱酯酶的动力学常数Ki值为0.279μM。分子对接显示,化合物C3与乙酰胆碱酯酶能够很好地结合,其与乙酰胆碱酯酶的结合方式与bis-tacrine类似,可以同时与乙酰胆碱酯酶的催化位点(CAS)和远端阴离子结合位点(PAS)结合。分子对接和构效关系研究都表明,游离的8-OH和具有季铵盐结构的侧链是芦荟大黄素衍生物具有高乙酰胆碱酯酶抑制活性的关键。因此,化合物C3是一个新型的乙酰胆碱酯酶抑制剂,可望用于阿尔茨海默病的治疗。合成的12个吡咯生物碱具有较弱的黄嘌呤氧化酶抑制活性,这些化合物在50μM浓度下对黄嘌呤氧化酶的抑制率都小于50%。合成的26个芦荟大黄素衍生物中,4个化合物具有较强的黄嘌呤氧化酶抑制活性。它们的活性与阳性对照别嘌呤醇(IC50=11.23μM)接近,抑制黄嘌呤氧化酶的IC5o值分别为2.79μM,3.87μM,8.43μM和18.67μM。其中化合物B1具有最强的黄嘌呤氧化酶抑制活性并可以剂量依赖性地抑制黄嘌呤氧化酶的活性。Lineweaver-Burk作图表明,化合物B1是一个混合型的黄嘌呤氧化酶抑制剂。分子对接显示该化合物能够结合到黄嘌呤脱氢酶的黄嘌呤结合位点。对接结果和构效关系研究都表明,芦荟大黄素衍生物的游离1,8-羟基和侧链结构对化合物的黄嘌呤氧化酶抑制活性具有的重要作用。化合物B1是一种新型的非嘌呤类的黄嘌呤氧化酶抑制剂,可以作为抗痛风药物开发的先导化合物。利用Discovery Studio软件的Dock Ligands (LibDock)分子对接程序对26个芦荟大黄素衍生物的乙酰乳酸合成酶抑制活性进行虚拟筛选。对接结果显示,芦荟大黄素和18个衍生物能够与乙酰乳酸合成酶对接。在这19个化合物中除化合物B3和B4的LibDockScore值低于1YBH的配体分子氯嘧磺隆外,其余化合物的LibDockScore值都高于氯嘧磺隆。其中,得分最高的化合物为C11。在能够与乙酰乳酸合成酶对接的18个芦荟大黄素衍生物中,有13个芦荟大黄素衍生物的LibDockScore值高于芦荟大黄素。这表明通过对芦荟大黄素进行化学修饰,可能找到高活性的乙酰乳酸合成酶抑制剂,作为新型的除草剂。