非核苷类HCV NS5B聚合酶抑制剂

全球约有1.7亿人感染丙型肝炎病毒(HCV),至今尚无有效的疫苗和治疗药物。目前干扰素-α和利巴韦林联用抗HCV 的标准治疗方案存在严重不良反应。近年来,新型抗HCV的研究主要集中于针对病毒感染的特异性靶点寻找新的抑制剂。NS5B聚合酶因其在HCV RNA基因组复制中的关键性作用,是目前抗HCV药物设计的重要靶点之一。NS5B聚合酶抑制剂可分为核苷类抑制剂(NIs)和非核苷类抑制剂(NNIs)。自从第一个NS5B NNIs苯并咪唑类化合物被报道以来,大量不同结合位点NS5B NNIs相继被报道,一些化合物在临床研究中表现出了可喜的疗效。本文综述了苯并噻二嗪类、苯并咪唑类、吲哚类、噻吩羧酸类、喹啉酮类、二氢吡喃类和二酮酸类等 NS5B NNIs的研究进展,旨在为该类抑制剂的开发研究提供参考。     

苯并咪唑类缓蚀剂的HQSAR研究及分子设计

采用分子全息定量构效关系(HQSAR)方法, 构建苯并咪唑衍生物在酸性环境中的缓蚀性能与结构之间的定量构效关系模型, 研究不同碎片区分参数及碎片大小对模型质量的影响, 寻找最优HQSAR模型, 并对其稳定性及预测能力进行评价. 结果显示: 选取碎片区分参数为原子类型(A)、化学键类型(B)、连接性(C)、氢原子(H)、手性(Ch)、氢键给体和受体(D&;A), 碎片大小为1-3 建模时, 得到的HQSAR 模型(r²(非交叉验证系数)=0.996, q²(交叉验证系数)=0.960, SE_cv(交叉验证标准误差)=3.709)具有良好的统计学稳定性及预测能力. 根据最优HQSAR模型图设计出的38种苯并咪唑类化合物理论上均具有较好的缓蚀性能. 本研究为油气田新型高效缓蚀剂研发提供可靠的理论依据.     

2-芳基-3-羰基喹诺酮:新型HCV NS5B多聚酶抑制剂的设计、合成和活性评估

丙型肝炎病毒(hepatitis C virus,简称HCV)编码的多聚酶NS5B是丙肝病毒RNA复制的必需酶,已成为抗丙肝药物设计的有效靶标.基于HCV NS5B多聚酶的活性位点需要结合二价金属离子作为催化辅因子的机理,含有金属螯合模段的喹诺酮酸骨架被合理用来发现新结构的非核苷HCV抑制剂.根据喹诺酮酸抑制剂与NS5B多聚酶的结合模式,我们第一次设计在喹诺酮酸的2-位引入疏水基团,同时调节N-1,C-3和C-7位的取代基结构,运用我们发展的一锅煮新方法合成了结构多样的喹诺酮酸衍生物,并运用HCV体外感染实验系统进行抗病毒活性的评估,我们开展了系统的构效关系研究,发现了新结构类型的非核苷HCV抑制剂.这些2-芳基-1-环丙基/烯丙基喹诺酮酸衍生物在低浓度(μmol?L-1)下能有效抑制HCV病毒在宿主细胞Huh7.5.1的复制,并具有2~6倍的安全窗口,有进一步优化成抗HCV候选药物的潜力.     

苯并咪唑类缓蚀剂的3D-QSAR研究及分子设计

采用比较分子场分析法(CoMFA)和比较分子相似性指数分析法(CoMSIA), 对苯并咪唑衍生物抗盐酸腐蚀的缓蚀性能进行了三维定量构效关系研究, 并使用留一法交叉验证手段对3D-QSAR模型的稳定性及预测能力进行了分析. 结果表明, 立体场、静电场和氢键供体场(电子给体)是影响苯并咪唑缓蚀剂缓蚀性能的主要因素; 所构建的CoMFA模型(q2=0.541, R2=0.996)和CoMSIA模型(q2=0.581, R2=0.987)均具有较好的统计学稳定性和预测能力. 基于3D-QSAR等势图设计出了几种具有较好缓蚀性能的苯并咪唑化合物, 为油气田新型缓蚀剂的研发提供了一种新思路.     

5-氨基吡唑及5-氨基三唑类成纤维细胞生长因子受体激酶抑制剂的设计合成

成纤维细胞生长因子受体(FGFR)是近年来抗肿瘤靶向治疗药物研发的前沿热点.本研究以Debio1347为先导化合物,依据其与FGFR蛋白的对接结果,设计并合成了11个5-氨基吡唑及5-氨基-1,2,3-三唑类FGFR抑制剂.测定了化合物对受体酪氨酸激酶FGFR2以及FGFR2依赖型胃癌细胞株(SNU16)的体外抑制活性,并对其构效关系进了初步的探讨.其中,1-[5-氨基-1-(2-甲基-1H-苯并[d]咪唑-6-基)-1H-吡唑-4-基]-1-(1H-噻吩并[3,2-b]吡咯-2-基)甲酮(8)与1-[5-氨基-1-(2-甲基-1H-苯并[d]咪唑-6-基)-1H-1,2,3-三唑-4-基]-1-(1H-吲哚-2-基)甲酮(18)在酶水平上表现出了与Debio1347(3.5 nmol·L-1)相近的活性,其IC50值分别为3.3,2.3 nmol·L-1;在细胞水平上,化合物8和18与Debio1347(37.7 nmol·L-1)相比较活性略微降低,其IC50值分别为77.3,155.2 nmol·L-1.     

基于5-芳基乙内酰脲类化合物的CoMFA和HQSAR研究

用CoMFA和HQSAR两种QSAR方法研究了50个乙内酰脲类分子的定量构效关系.本研究从构象搜索所得的低能结构出发构建化合物分子的构象, 建立CoMFA模型,并进行了全空间搜索. HQSAR本质上是一种二维的QSAR方法,与CoMFA方法相比,该方法在数据处理方面,比CoMFA方法快捷,并且可重复性好.两种方法均得到了较好分析结果, CoMFA的交叉验证相关系数q2 值为0.815, HQSAR的q2值为0.893.这些方程有力地说明了该类分子在(R,R)-N-3,5-dinitrobenzoyl-1,2-diamine型手性固定相上拆分过程中的影响因素,对今后类似拆分的实验研究提供了理论支持.     

5，6-二羧基苯并咪唑双核铕配合物的合成、结构及荧光性能

A europium complex [Eu₂(bmd)₂(Hbmd)₂(H₂O)₈]·8H₂O (H₂bmd=Benzimidazole-5,6-dicarboxylic acid) has been synthesized and structurally determined by X-ray diffraction single crystal structure analysis. The crystal belongs to triclinic, space grounp P1, with a=0.754 49(15) nm, b=1.253 8(3) nm, c=1.405 8(3) nm, α=71.03(3)°, β=82.83(3)°, γ=79.12(3)°, V=1.232 1(5) nm³, Z=1. The complex is a binuclear compound and each Eu(Ⅲ) ion is nine-coordinated. The versatile hydrogen bonds link binuclear units into a three-dimensional (3D) supermolecular network. Furthermore, the fluorescent properties of the complex have been investigated at room temperature. CCDC: 742510.     

两类HPPD酶抑制剂的比较分子场分析研究

用比较分子场分析法（CoMFA）研究了环已二酮类及3-烷基酸-2-环已烯酯类化 合物的结构与活性的关系。本研究从蛋白酶与底物动力学模拟的复合物结构出发构 建两类抑制剂化合物分子的构象，并进行了全空间搜索，CoMFA分析得到了较好的 模型（交叉验证回归系数q~2 = 0.779，模型的线性回归系数r~2 = 0.989）。该方 程不仅可以帮助推测抑制剂与受体的结合方式，还可定量地预测结构相近的类似物 活性，为设计合成新的HPPD酶抑制剂提供了理论依据。     

基于机器学习方法的丙型肝炎病毒非结构蛋白5B聚合酶抑制剂活性预测

在丙型肝炎病毒(HCV)的基因复制和蛋白质成熟的过程中, 非结构蛋白5B(NS5B)作为RNA依赖的RNA聚合酶起到了重要的作用. 抑制NS5B聚合酶可以阻止丙型肝炎病毒的RNA复制, 因此成为一种治疗丙型肝炎的有效方法. 通过计算机方法进行虚拟筛选和预测NS5B聚合酶抑制剂已经变得越来越重要. 本文主要采用机器学习方法(支持向量机(SVM)、k-最近相邻法(k-NN)和C4.5决策树(C4.5 DT))对已知的丙型肝炎病毒NS5B蛋白酶抑制剂与非抑制剂建立分类预测模型. 1248个结构多样性化合物(552个NS5B抑制剂与696个非NS5B抑制剂)被用于测试分类预测系统, 并用递归变量消除法选择与NS5B抑制剂相关的性质描述符以提高预测精度. 独立验证集的总预测精度为84.1%-85.0%, NS5B抑制剂的预测精度为81.4%-91.7%, 非NS5B抑制剂的预测精度为78.2%-87.2%. 其中支持向量机给出最好的NS5B抑制剂预测精度(91.7%); C4.5决策树给出最好的非NS5B抑制剂预测精度(87.2%); k-最近相邻法给出最好的总预测精度(85.0%). 研究表明机器学习方法可以有效预测未知数据集中潜在的NS5B抑制剂, 并有助于发现与其相关的分子描述符.     

HIV-1逆转录酶抑制剂的3D-QSAR研究及分子设计

采用Topomer Co MFA方法对24个二芳基苯胺衍生物进行三维定量构效关系研究,建立了3DQSAR模型,所得优化模型的非交叉相关系数、交互验证系数以及外部验证的复相关系数分别为0.928,0.654和0.940,结果表明该模型具有良好的稳定性和预测能力。采用分子对接技术对药物与受体的作用机制进行了研究,结果显示,药物与HIV-1逆转录酶的LYS172,GLU138,LYS101等位点作用明显。运用这些信息进行分子设计,在理论上获得了一些具有较高活性的新的二芳基苯胺类抗艾滋病药物,该QSAR的研究结果可为新药合成提供理论参考。     

脒类KARI酶抑制剂的分子对接和3D-QSAR研究

对设计合成的20个单脒类化合物的水稻KARI酶体外抑制活性和体内除草活性进行了分子对接和三维定量构效关系研究. 前者采用AutoDock3.0方法, 研究发现化合物活性变化趋势与分子对接计算结果基本一致, 通过分析化合物9与KARI酶活性氨基酸残基结合模式发现, 残基Glu319, Asp315, Glu496, Gly253, Met254, Cys517等对氢键和静电相互作用以及疏水作用都有重要贡献; 后者研究采用比较分子力场分析(CoMFA)方法, 结果表明立体场和静电场对活性的贡献分别为67.8%和32.2%, 交叉验证系数r_cv²＝0.774, 非交叉验证r²＝0.999, F＝1593.134, 标准偏差s＝0.036, 所建立的3D-QSAR模型对化合物除草活性具有较好的预测能力. 两种方法研究结果为进一步设计合成更高活性的KARI酶抑制剂提供了指导.     

5-(2-羧基苯基)-10,15,20-三苯基卟啉对氨基酸酯的分子识别模型研究

对氨基酸及其衍生物的分子识别一直是仿生化学领域中的重要课题.以金属卟啉配合物作为主体分子对氨基酸酯的分子识别是最近几年来的热点之一^[15].氨基酸是蛋白质的主要组成部分,在蛋白质合成过程中,对氨基酸及其衍生物的识别是关健的一步.     

α-葡萄糖苷酶抑制剂Radicamine B的合成

以D-阿拉伯糖为原料,依次合成了中间体(2R,3R,4R)-2,3,5-三-O-苄氧基-4-羟基-O-叔丁基二甲基硅基-戊醛肟(3),(2R,3S,4S)-2,3,5-三-O-苄氧基-4-碘-O-叔丁基二甲基硅基-戊醛肟(4)和(2R,3R,4R)-3,4-二-O-苄氧基-2-(苄氧甲基)-3,4-二氢-2H-吡咯-1-醇(5);5与芳基Grignard试剂进行高立体选择性的加成反应制得(2R,3R,4R,5R)-3,4-二-O-苄氧基-2-[4-(苄氧基)苯基)]-5-吡咯-1-醇(6);6经催化氢化合成Radicamine B,总收率18.5%。3和4为新化合物,其结构经1HNMR,MS和元素分析表征。     

二芳基三嗪类HIV-1逆转录酶抑制剂的分子对接及3D-QSAR研究

对40个二芳基三嗪类HIV-1逆转录酶抑制剂进行了分子对接研究,结果表明,2个疏水性芳香取代基团与结合口袋底部形成的疏水和范德华相互作用、三嗪环母核及其R4取代基与结合位点产生的氢键和静电作用以及R4取代基与袋口形成的空间位阻效应是影响该系列化合物活性的重要因素.根据对接优势构象进行分子叠合和比较分子相似性指数分析(C...     

基于分子对接技术及CoMSIA/HQSAR辅助的二羟基多氯联苯衍生物分子修饰

利用类二噁英类多氯联苯(PCBs)大气氧化降解产物二羟基多氯联苯与2,3-二羟基联苯双加氧酶(Bphc,PDB ID:1KW6)进行分子对接,构建以分子结构参数为自变量,对接打分函数(K_d,代表对接活性)为因变量的分子相似性指数分析(Co MSIA)与分子全息定量结构-活性相关关系(HQSAR)模型,并对二羟基多氯联苯进行分子修饰,研究结果表明,Bphc酶对二羟基多氯联苯均有不同程度的降解能力,影响Bphc酶对接活性的氨基酸残基为His145,Val147,Ile174,His194,His208,His209,His240,Asn242,Tyr249及Thr280,且二羟基多氯联苯与氨基酸残基对接形成的氢键越多对接活性越高.建立了CoMSIA和HQSAR模型耦合的二羟基多氯联苯分子取代活性精确定位方法,以打分函数较低的二羟基多氯联苯5,6-2OH-CB60为目标分子,设计出8种打分函数显著提升的新型分子,其对接活性提高65%~185%,分子毒性(IC_(50))下降10%~83%,生物富集性(BCF)下降4%~27%,迁移性(K_(OA))与半衰期(t_(1/2))增降幅基本不变.所设计新型分子反应路径的推断可以验证二羟基多氯联苯5,6-2OH-CB60在环境中与活性自由基或与活性分子反应生成所设计的新型5,6-2OH-CB60分子,即类二噁英类PCBs可通过大气氧化降解最终生成酶降解性显著提高的新型二羟基多氯联苯,达到进一步控制类二噁英类PCBs环境行为的目的.     

分子内反应与分子内催化 Ⅰ.分子内苯并咪唑基一般碱催化2-(2′-苯并咪唑基)乙酸乙酯及3-(2′-苯并咪唑基)丙酸乙酯水解机理的探讨

本工作测定了2-(2′-苯并咪唑基)乙酸乙酯及3-(2′-苯并咪唑基)丙酸乙酯在不同pH值下的表观水解速率常数在碱性较强的溶液中,酯的水解反应主要是由氢氧根离子进行分子间特殊碱催化来完成;而在接近中性pH值范围的溶液中,苯并咪唑基以一般碱催化方式参与了分子内催化酯的水解反应。实验结果与所提出的理论模型较好地吻合。     

1-甲基-2-苯基-5-溴1H-苯并咪唑的合成研究

1-甲基-2-苯基-5-溴-1H-苯并咪唑是制备抗癌药物和有机电场致发光器件的中间体。以N-甲基-2-硝基苯胺为原料,经过苯环的溴代、N-苯甲酰化反应得到N-(2-硝基-4-溴苯基)-N-甲基苯甲酰胺;再经硝基还原和分子内脱水闭环反应合成了1-甲基-2-苯基-5-溴-1H-苯并咪唑。化合物结构用1H-NMR、13C-NMR、IR表征,纯度用HPLC确定。     

2-巯基苯并咪唑衍生物的设计、合成及抗肿瘤活性研究

为了从苯并咪唑类衍生物中寻找新的活性化合物,以溴乙酸作为起始原料,设计合成了17个2-巯基苯并咪唑衍生物4a～4q。采用噻唑蓝(MTT)法测试了目标化合物对人宫颈癌细胞(He La)、人乳腺癌细胞(MCF-7)、人肝癌细胞(HepG2)、人非小细胞肺癌细胞(A549)的增殖抑制活性。结果显示,大部分化合物具有较好的抗肿瘤活性,其中,((1H-苯并[d]咪唑-2-基)硫基)-1-(4-二苯甲基哌嗪-1-基)乙烷-1-酮(4l)对HepG2细胞的抑制活性最好,IC_(50)值为12. 62±0. 78μmol/L,接近于对照药品吉非替尼(9. 72±0. 38μmol/L)。此外,利用分子对接方法对目标化合物的构效关系进行了讨论。     

反应性聚烯烃的分子设计、催化聚合及应用

通用高分子材料高性能化研究的一个主要内容是聚烯烃(聚乙烯和聚丙烯)的高性能化和功能化.但是,由于聚烯烃大分子的化学惰性,其化学(分子)改性和物理(材料)改性都存在很大困难.近年来,烯烃聚合催化剂技术不断进步,烯烃聚合理论研究持续深入,从而为通过分子设计手段以可控方式在聚烯烃中引入化学活泼基团而制备结构明确和组成均匀的反应性聚烯烃奠定了基础.本文从反应性聚烯烃的分子设计、催化聚合以及其在聚烯烃高性能化研究中的应用等几个方面综述了近年来反应性聚烯烃领域的研究进展,并对此领域今后的研究发展方向提出了建议.     

2，5-哌嗪二酮的羧基化-烷基化反应

大多数2,5-哌嗪二酮(PDO)衍生物具有生理活性。如 bicyclomycin、antibiotic 593A、sirodesmin、spirochloride 以及 albon-oursin 等。近年来 PDO 主要用作合成非蛋白氨基酸的中间体。Sch(?)llkopf 系列报道了由PDO 制得内酰亚胺醚,在丁基锂存在下的烷基化反应,酸性水解后合成α-氨基酸。