氨基恶唑啉呫吨类BACE1抑制剂的特征结构与作用机制

β-分泌酶(BACE1)是治疗阿尔兹海默症(AD)的潜在靶点,BACE1抑制剂的开发已成为治疗AD的重要方向。本文运用比较分子相似性指数(CoMSIA)和分子对接法对66个氨基恶唑啉呫吨类BACE1抑制剂进行模拟分析,建立了可靠的构效关系预测模型(Q₂=0.86, R_ncv2=0.97, R_pre2=0.88),揭示了影响分子抑制活性的重要特征结构信息,发现抑制剂通过与BACE1之间形成的氢键作用和π-π堆积作用占据了分泌酶的S3、S1和S2"三个活性位点。实验所得模型和信息为后续新型高效BACE1抑制剂的结构优化和改造提供了重要的理论指导。     

二氢异喹啉类BACE1抑制剂的特征结构及结合模式研究

β-分泌酶(BACE1)是水解淀粉样前体蛋白生成β-淀粉样多肽的关键限速酶,近年来已成为治疗阿尔茨海默症的一个理想靶点。本文以34个二氢异喹啉类BACE1抑制剂为研究对象,采用比较分子相似性指数(CoMSIA)法定量研究其结构与生物活性间的构效关系,并建立可靠的3D-QSAR预测模型,运用分子对接法分析其与受体BACE1间的结合模式。结果显示,基于立体场、疏水场和氢键供体场建立的CoMSIA模型稳定性良好、预测能力强(Q~2=0.47,R_(ncv)~2=0.93,R_(pre)~2=0.95)。本研究所得模型和信息较好地解释了二氢异喹啉类BACE1抑制剂的结构特征及其与受体间的结合模式,为后续新型BACE1抑制剂的设计开发提供理论指导。     

氨基乙内酰脲类BACE1抑制剂的特征结构与作用机制

对BACE1抑制剂的研究与开发已成为目前治疗阿尔兹海默症的主要研究方向之一。本文选取105个氨基乙内酰脲类BACE1抑制剂作为研究对象,借助比较分子相似性指数(Comparative Molecular Similarity Index, CoMSIA)和分子对接方法,建立定量构效关系预测模型,研究影响化合物抑制活性的特征结构信息,揭示该类抑制剂与靶标之间的作用模式。结果表明,模型(Q_²=0.45, R_²ncv=0.87, R_²pre=0.85)具有较强的预测能力,抑制剂主要占据了靶标的S3、S1和S2"位点,其主要作用力类型为氢键力。实验所得模型和信息可为日后研究开发新型高效的BACE1抑制剂提供一定的理论指导,节省研究时间与费用。     

环氧合酶－2抑制剂的三维定量构效关系研究

建立三环系COX－1和COX－2抑制剂结构与活性的三维定量构效关系模型，为设 计新型的具有选择性的COX－2抑制剂提供线索。通过与酶的对接并优化，确定化合 物在受体结合腔中的构象，利用比较分子力场分析方法建立三维定量构效关系模型 。模型1R_(cv)~2=0.685，最佳主成分数为6，传统相关系数为R~2=0.988, F-726. 2，标准偏差S = 0.080；模型2 R_(cv)~2 = 0.573，最佳主成分数为6，传统相关 系数为R~2=0.996, F = 1147.6，标准偏差S = 0.034。所得的模型不仅解释了化合 物的构效关系，而且对预测集中的化合物有很好的预测能力；比较不同模型的系数 相关图，分析了结构与活性、结构与选择性的关系，得到的结果可以指导新化合物 的设计与合成。     

18-冠-6与Eu(fod)3+在CCl4中的化学平衡及其配合物的结构

在室温下测定了CCl_4溶液中,18-冠-6的亚甲基、Eu(fod)的t—丁基质子的PMR化学位移与溶液组成的相互关系。提出了生成配合物RS,R_2S,R_2,R_3(S为18-冠-6,R为Eu(fod)_3)的模式。求得了平衡常数值(升/摩):K_1=[RS]/([R][S])=2.O×10~5,K_2=[R_2S]/([R][RS])=1.0×10~3,Q_1=[R_2]/[R]~2=4.2×10~2,Q_2=[R_3]/([R_2][R])=4.0×10~1。并测得在配合物RS,R_2S中18-冠-6质子的平均化学位移分别为4.90,10.84(ppm,相对于纯18-冠-6); 在配合物R,R_2,R_3,RS,R_2中t-丁基质子平均化学位移分别为1.53,2.33,0.54,1.02,2.42(ppm,相对于TMS)。 根据配合物的化学位移值,并考虑分子及分子轨道的对称性、位阻等因素提出了配合物R_2,RS,R_2S的可能的结构模型。     

烟酰胺类琥珀酸脱氢酶抑制剂的构效关系研究和虚拟筛选

琥珀酸脱氢酶作为真菌线粒体呼吸链的靶点已成为研究热点,本文采用Topomer CoMFA方法对52个训练集和10个测试集的琥珀酸脱氢酶抑制剂进行了3D-QSAR研究,得到q~2=0.724,r~2=0.859的可靠模型。运用Topomer Search技术对ZINC2015数据库中进行了虚拟筛选,得到了10个具有较高预测活性的苗头化合物。其中2-氯-N-(2-(3-甲基吡咯烷~(-1)-基)吡啶~(-3)-基)烟酰胺(化合物S09)具有最高的抑菌活性的。该模型具有较好的预测能力,能够为新型琥珀酸脱氢酶抑制剂的设计和结构修饰提供重要信息。     

基于配体的组蛋白去乙酰化酶抑制剂的分子设计

本文采用Topomer Co MFA方法对39个组蛋白去乙酰化酶抑制剂进行了3D-QSAR研究,得到q~2=0. 877,r~2=0. 987的可靠模型。运用基于R基团搜索的Topomer Search技术对ZINC2015数据库进行了虚拟筛选,筛选出一批具有潜在活性的目标化合物,模型预测结果表明,筛选出的化合物活性比最初合成的化合物大幅度提高,其中筛选出的最高活性化合物S2-7(IC_(50)=0. 0235μmol·L~(-1))活性达到了最初合成的高活性化合物21(IC_(50)=0. 103μmol·L~(-1))的4倍。分子对接技术揭示了化合物结构和靶酶之间的联系,为更新型HDACIs的设计以及结构优化提供了重要信息和理论指导。     

预测氯代芳烃对戈卑鱼毒性的理论研究

为建立氯代芳烃对戈卑鱼毒性相关的QSAR模型,分析了22种氯代芳烃的结构特征,计算了各个分子的分子连接性指数.通过多元线性逐步回归分析研究,筛选了其中4种分子连接性指数~0X,~2X,~3X和~4X_(PC),建立了这4种指数与氯代芳烃对戈卑鱼毒性的定量结构-活性相关的QSAR模型,方程的相关系数R=0.979,判定系数R_(adj)~2=0.959,标准误差S=0.134,经检验该模型具有良好的稳定性和预测能力.     

醇类化合物热值改进剂的定量结构-色谱保留相关性研究

计算表征了醇类化合物热值改进剂的部分分子连接性指数和5个量子化学参数,同时运用多元线性回归方法对参数进行了优化筛选,在2种不同极性强弱的固定相(PH-5、RTX-WAX)上,分别建立了9种和11种醇类化合物热值改进剂的气相色谱保留值(t)与分子连接性指数和量子化学参数的定量结构-色谱保留关系(QSRR)模型。其相关系数分别为R=0.997和R22=0.971,关系式可分别表示为模型1:t1=-5.972-0.047 ET-1.857~3X_p~v和模型2:t_2=-2.409-0.034 ET,在2种固定相上的QSRR模型的建模计算值复相关系数(R)、采用留一法(leave-one-out)交互检验复相关系数(R)分别为:R_1=0.998、R_(1CV)=0.999和R_2=0.985、R_(2CV)=0.999,结果表明:模型1和模型2与色谱保留指数显著相关的分别有总能量ET、三阶分子连接性指数~3X_p~v和总能量ET,所建模型具有良好稳定性和预测能力,分子连接性指数和量子化学参数能较好地反映化合物的结构特征。     

新型含咔唑环芳氨基乙酰腙衍生物的合成及其蛋白酪氨酸磷酸酶1B(PTP1B)抑制活性评价

为寻找新型蛋白酪氨酸磷酸酶1B (PTP1B)抑制剂,设计并合成了一系列新型含咔唑环芳氨基乙酰腙衍生物.其结构和构型用IR、~1H NMR、~(13)C NMR和2D NMR(包括~1H-~1H COSY、~1H-~(13)C HMBC和NOESY)谱及元素分析进行了确证.通过对PTP1B抑制活性的测试发现,目标化合物对PTP1B有较强的抑制作用,且大多数化合物的IC_(50)值低于阳性对照药物齐墩果酸,其中N'-(9-辛基咔唑-3-亚甲基)-2-(4-硝基苯氨基)乙酰肼(3t)活性最高,IC_(50)=(2.78±0.04)μmol/L.利用分子对接研究了化合物3t与PTP1B酶的结合情况.     

酪氨酸蛋白磷酸酯酶1B抑制剂的分子对接和三维定量构效关系研究

用一种柔性分子对接方法(FlexX)将12个2-草酰胺苯甲酸类抑制剂和酪氨酸蛋白磷酸酯酶(PTP1B)活性口袋进行分子对接,对接程序预测的抑制剂和酶之间的相互作用能与抑制活性之间有很好的相关性(非线性相关系数R²达0.859),这说明对接结果可以比较准确地预测抑制剂和PTP1B之间的结合模式.然后,将33个同类抑制剂的骨架叠合在分子对接预测的结合构象上,用比较分子力场分析方法(CoMFA)对其进行三维定量活性构效关系研究,得到的CoMFA模型具有很好的统计相关性(交互验证回归系数q²为0.650),并可以准确地预测测试集6个化合物的活性(平均标准偏差为0.177).同时,由CoMFA模型得出的抑制剂改造信息与用FlexX预测的结合模式是一致的,进一步证明我们预测的结合模式是正确的.为研究这类抑制剂和PTP1B的结合模式及对抑制剂进行结构改造提供了信息.     

混合配体构筑的Cd~(2+)配合物的合成及其晶体结构

通过溶剂热技术,制得一种新型的Cd~(2+)配合物[Cd(L)_2(ba)_2]_2(1,L=4'-(4-甲基苯)-4,2':6',4″-三联吡啶,Hba=苯甲酸),其结构经IR,元素分析和单晶射线衍射表征。1属单斜晶系,空间群为P2_1/c,晶胞参数a=1.095 5(2)nm,b=1.404 1(3)nm,c=3.045 5(8)nm,β=103.37(3)°,V=4 557.6(18)3,D_c=1.459g·cm~(-3),Z=2,R_1=0.045 5,wR_2=0.094 0[I2σ(I)]。结构分析表明:1为零维双核结构,通过π…π堆积作用拓展为二维层状超分子。     

基于分子对接和QSAR方法预测B-Raf II型抑制剂活性

B-Raf激酶在促分裂素原活化蛋白激酶(MAPK)信号转导通路中起着重要作用,已被确定为癌症治疗非常有吸引力的靶标.新型高效B-Raf抑制剂的开发成为癌症治疗的一个热门研究领域.本文以结构多样的B-Raf II型抑制剂为研究对象,联合应用分子对接和定量构效关系(QSAR)模型研究其定量构效关系去探讨抑制活性的起源.两个主题作为研究重点:生物活性构象和描述符.首先对分子对接方法(Glide、Gold、LigandFit、Cdocker和Libdock)进行准确性评价,后将研究的对象分子对接到B-Raf活性位点并获得生物活性构象.基于准确的对接结果,计算得到16个打分评价函数和21个能量描述符,以此构建定量构效关系模型. QSAR结果表明模型具有高度精确的拟合和强的预测能力(模型M1: r² = 0.852, r_(CV)² = 0.790, r_pre² = 0.864;模型M2: r² = 0.738, r_(CV)² = 0.812, r_pre² = 0.8605).同时探讨了对抑制活性有重要影响的描述符,结果表明打分评价函数(G_Score, -ECD, Dock_Score, PMF)与能量描述符(S(hb_ext), DE(int), Emodel)对抑制活性影响非常大.通过虚拟筛选和QSAR模型理论预测,一些新的具有潜在抑制活性的化合物作为B-Raf II型抑制剂被获得.上述信息对于进一步设计新颖高效的B-Raf II型抑制剂提供了有用的指导.     

超分子化合物[2-(吡啶-4-基)苯并咪唑]·[SnCl_6]的水热合成及晶体结构

采用水热法合成了一个新的超分子化合物[PyBImH_2]·[Sn Cl6](Py BIm=2-(4-吡啶基)苯并咪唑),并用元素分析、红外光谱、荧光光谱及X射线单晶衍射对其进行了表征。化合物属于正交晶系,Pbcn空间群,晶胞参数:a=7.1468(3),b=15.0493(6),c=16.1195(8),V=1733.72(13)3,Z=4,Dc=2.025g/cm3,Mr=528.63,μ(Mo Kα)=2.395mm~(-1),F(000)=1024,R_1=0.0264,wR_2=0.0665。Sn~(4+)与6个氯离子配位,形成八面体的配位几何。配位阴离子[SnCl_6]~(2-)与阳离子[PyBImH_2]~(2+)通过氢键及π-π堆积作用形成三维超分子结构。     

含咔唑/苯并咪唑环的2,5-二取代-1,3,4-噻二唑酰胺衍生物的合成及对PTP1B/TCPTP抑制活性的评价

合成了一系列新型含咔唑/苯并咪唑环的2,5-二取代-1,3,4-噻二唑酰胺衍生物.利用IR, ~1HNMR, ~(13)CNMR和元素分析对其进行了结构表征.评价了目标化合物对蛋白酪氨酸磷酸酶1B(PTP1B)和T细胞蛋白酪氨酸磷酸酶(TCPTP)的抑制活性,讨论了结构与活性的关系.实验结果显示,绝大多数化合物对PTP1B的抑制活性超过高度同源的TCPTP的抑制活性,其中2-(9-咔唑基亚甲基)-5-(3-氯苯甲酰氨基)-1,3,4-噻二唑(5c)对PTP1B的抑制活性最高[IC_(50)=(2.43±0.43)mg/mL], 2-(9-咔唑基亚甲基)-5-(4-甲基苯甲酰氨基)-1,3,4-噻二唑(5b)和化合物5c对PTP1B的抑制活性均高于阳性对照药物齐墩果酸.对目标化合物5c进行分子对接研究和密度泛函理论(DFT)计算.分子对接结果表明,5c与PTP1B酶通过形成氢键、疏水和p-p等相互作用形成稳定的复合物.     

基于天然产物Aphadilactone C结构关键片段的二酰基甘油酰基转移酶1抑制剂的设计与合成

二酰基甘油酰基转移酶(DGAT)作为甘油三酯合成的唯一限速酶,成为治疗肥胖以及其他代谢综合征的重要靶标.利用从具有DGAT1抑制活性的天然产物aphadilactone C分子中重要内酯环与进入临床研究的2-((1R,4R)-4-(4-(4-氨基-5-氧亚基-7,8-二氢嘧啶[5,4-f][1,4]氧氮杂-6(5H)-基)苯基)环己基)乙酸(PF-04620110),2-((1R,4R)-4-(4-(6-氨甲酰基-3,5-二甲基对二氮杂苯-2-基)苯基)环己基)乙酸(AZD-7687)分子中杂环单元的重新组合,设计合成了化合物5~8,以此来验证aphadilactone C中内酯环单元是否与已知DGAT1抑制剂中的环己基乙酸部分相等同.最终的活性测试结果显示,化合物5~8并不具有DGAT1的抑制作用.天然产物aphadilactone C的DGAT抑制机制值得深入研究.     

某些二烃基锡(Ⅳ)衍生物的穆斯堡尔谱和配位结构

合成了五个新的(β-甲氧羰基乙基)锡的衍生物,它们是R_2Sn(acac)_2(R=CH_3CCOCH_2CH_2),R_2Sn(dbm)_2,R_2SnO,R_2~1Sn(dbm)_2,[R~1=CH_3OCOCH(CH_3)CH_2]和R_2~1SnO。测定了这些化合物的~1H NMR,IR和穆斯堡尔谱数据。比较了这些化合物与R_2SnCl_2,R_2~1SnCl_2,(C_8H_(17))_2SnCl_2和(C_8H_(17))_2Sn(OCOC_(11)H_(23))_2的有关结构数据。     

银配合物[Ag_(10)(NCA)_4(PW_9~ⅥW_3~ⅤO_(40))(H_2O)_4]的合成、结构与性质

在水热条件下,制备了一种基于Keggin型多金属氧酸盐的银配合物[Ag_(10)(NCA)_4(PW_9~ⅥW_3~ⅤO_(40))(H_2O)_4].通过元素分析、红外光谱和X-射线单晶衍射方法确定了该配合物的晶体结构.在合成过程中,3-(2-吡啶羧酸)酰胺-吡嗪配体(L)分解成烟酸NCA.结构分析表明:该化合物属于三斜晶系,P_1空间群,晶胞参数a=1.188 74(9)nm,b=1.249 50nm,c=1.411 03(10)nm,α=73.712(2)°,β=66.720(2)°,γ=83.467(2)°,V=1.847 9(2)nm~3,Z=1,R_1=0.073 1,ωR_2=0.197 4.配合物中含有一种六核银亚单元[Ag_6(NCA)_4]~(2+),不同亚单元间通过配位水的氧原子连接形成一维双链结构,而一维双链进一步通过Ag—N键连接形成二维层状结构,二维层则通过[PW_9~ⅥW_3~ⅤO_(40)]~(6-)多阴离子形成最终的三维金属有机框架.标题配合物修饰的碳糊电极对H_2O_2和KNO_2还原有好的电催化活性,而且该配合物对降解亚甲基蓝、罗丹明B分子有较高的光催化效率.     

铜配合物[Cu_2(L)_2(SiW_(12)O_(40))(H_2O)_8]·H_2O的合成、结构与性质研究

利用水热合成技术制备了基于半刚性双吡啶双酰胺配体L(N,N′-双(4-吡啶甲酰胺)-1,2-环己烷)和Keggin型多金属氧酸盐的铜功能配合物[Cu_2(L)_2(Si W_(12)O_(40))(H_2O)_8]·H_2O,并通过元素分析、红外光谱和X-射线单晶衍射方法确定了该配合物的晶体结构.结构分析表明该化合物属于三斜晶系,P1-空间群,晶胞参数a=1.153 10(10)nm,b=1.339 10(12)nm,c=1.429 40(12)nm,α=71.514 0(10)°,β=66.926 0(10)°,γ=68.111 0(10)°,V=1.846 0(3)nm~3,Z=1,R_1=0.067 3,w R_2=0.181 1.配合物由离散的[Si W_(12)O_(40)]~(4-)杂多阴离子和[Cu_2(L)2(H_2O)_8]~(4+)阳离子组成,2种结构单元间通过氢键作用形成二维超分子层结构.标题配合物修饰的碳糊电极对NO~(2-)还原有较好的电催化活性,而且该配合物对降解亚甲蓝分子有显著的光催化效率.     

分子对接技术用于马来酰亚胺类GSK-3α抑制剂的作用特征分析

糖原合酶激酶-3α(GSK-3α)是治疗阿尔兹海默症(AD)的关键靶点之一.采用基于R基团的搜索组合分子对接研究了GSK-3α抑制剂的作用特征.以45个马来酰亚胺类GSK-3α抑制剂分子为训练集,采用Topomer CoMFA建立3D-QSAR模型,其拟合与留一法交互验证的复相关系数和标准差分别为r2=0.797,SD=0.210,q2cv=0.611,SDcv=0.280,对22个测试集样本外部预测的复相关系数与标准差分别为r2pred=0.703,SDpred=0.213.以Topomer Search搜索技术设计了25个理论上具有更高活性的新型分子.分子对接对比研究表明,新设计的分子与建模样本同GSK-3α的作用位点具有类似的作用特征,且与对比文献一致.该研究为AD治疗的分子设计与研发提供了新的思路.