5-羧基苯并咪唑类HCV NS5B聚合酶抑制剂的HQSAR研究及分子设计

利用分子全息技术研究了129个5-羧基苯并咪唑类HCV NS5B聚合酶抑制剂的结构与活性之间的关系.讨论了分子碎片大小、碎片区分参数及全息长度对模型质量的影响.利用偏最小二乘法(partial least square,PLS)建立了一组以99个化合物为训练集的最优模型,该模型的交叉验证相关系数q~2=0.820,非交叉验证相关系数r~2=0.963,标准偏差SEE=0.213;用最优模型对由30个化合物组成的测试集进行预测,得到其相关系数r_(pred)~2=0.98,表明了该模型具有良好的预测能力及拟合能力.利用色码图对模型中不同原子及不同结构的贡献进行了解释,在此基础上根据最优HQSAR模型设计了几种具有良好抗HCV活性的苯并咪唑类HCV NS5B聚合酶抑制剂分子,为新型HCV NS5B聚合酶抑制剂的设计和优化提供了参考.     

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.     

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.     

用作HIV-1融合抑制剂的多肽及其类似物

HIV-1通过其包膜糖蛋白跨膜亚基gp41介导的病毒-细胞膜融合进入和感染靶细胞.HIV-1融合抑制剂以gp41为靶点,通过阻断病毒与宿主细胞膜的融合,在感染的初始环节切断HIV-1的复制周期.2003年,首个多肽类融合抑制剂T-20获美国食品药物管理局（FDA）批准上市,但其易被体内蛋白酶降解、临床剂量大、耐受性差,且耐药性HIV-1毒株也很快出现.针对这些缺点,近年来在融合抑制剂的作用机制研究和新融合抑制剂的研发等方面取得了重要进展.以gp41不同功能区为靶点,具有高活性和更好代谢性质的多肽及多肽类似物候选分子不断被发现,成为抗HIV药物研究领域的热点之一.本文综述了多肽和类肽类融合抑制剂的研究进展,为相关的药物开发和基础研究提供参考.     

一种磷酸酪氨酸拟似物类蛋白酪氨酸磷酸酶1B抑制剂的合成及体外活性评价

蛋白酪氨酸磷酸酶1B(PTP1B)是治疗2型糖尿病和肥胖症的新靶点.根据已报道的磷酸酪氨酸拟似物类PTP1B抑制剂A,通过计算机药物辅助设计,经Negishi偶联、亚磺酰亚胺烯醇式不对称加成及Dess-Martin氧化等11步反应成功合成了一个结构新颖的PTP1B抑制剂1,其对体外人重组PTP1B的半抑制浓度为54.17μmol?L-1.     

(1R,3S,4S)-2-苄氧羰基-2-氮杂双环[2.2.1]庚烷-3-羧酸的合成

以(R)-(+)-α-甲基苄胺为原料,依次经缩合,Diels-Alder反应,还原,Cbz-保护和水解反应,合成了抗丙肝新药HCV NS3/4A蛋白酶拟肽类抑制剂的重要中间体——(1R,3S,4S)-2-苄氧羰基-2-氮杂双环[2.2.1]庚烷-3-羧酸,总收率66%,其结构经1H NMR和ESI-MS确证。     

靶向整合过程不同步骤的HIV-1整合酶抑制剂的结构类型和研究进展

HIV-1整合酶是病毒复制所必需的三个基本酶之一, 为病毒所特有, 人体无对应的酶, 因此整合酶是理想的抗HIV药物设计的新靶标. HIV-1整合酶催化病毒DNA插入宿主染色体的过程涉及到整合酶与前病毒DNA形成整合前复合物、病毒DNA的3’末端切断和DNA链转移等步骤, 目前研究得最多的HIV-1整合酶抑制剂是抑制链转移反应的芳基二酮酸化合物, 其中的电子等排体衍生物Raltegravir (MK-0518)于2007年10月被美国食品药品管理局(FDA)批准上市, 而GS-9137处于三期临床试验, 此外还有多个处于临床前研究和临床阶段的药物. 根据抑制剂的不同作用机理, 本综述介绍了近年来所报道的HIV-1整合酶抑制剂的结构类型、药效团模型、研究进展及化学合成, 将整合酶抑制剂分为链转移反应抑制剂、整合酶-DNA结合抑制剂、整合酶3’端切除反应抑制剂、非专一性整合酶抑制剂以及多肽类抑制剂等几大类. 其中链转移反应抑制剂结构类型最丰富、发展最快. 整合酶抑制剂的出现丰富了高效抗逆转录病毒疗法(HAART), 为多重抗药性艾滋病患者提供了新的有效的治疗方案.     

纺锤体驱动蛋白抑制剂*

对纺锤体驱动蛋白(kinesin spindle protein,KSP)进行抑制代表着一种新颖的抗肿瘤机制,能避免直接破坏微管的药物所具有的不可避免的神经毒性。自第一个选择性的小分子KSP抑制剂monastrol报道以来,已有多种类型的KSP抑制剂有了文献报道。本文介绍了近年来KSP抑制剂的结构和功能,以及作为一个新颖的靶点在抗肿瘤药物研究中的作用;讨论了该类抑制剂的构效关系,并对该类抑制剂的研究前景进行了展望。     

基于机器学习方法的丙型肝炎病毒聚合酶NS5B非核苷抑制剂的定量构效关系研究

对89 个苯并异噻唑和苯并噻嗪类丙型肝炎病毒(HCV) NS5B聚合酶非核苷抑制剂进行了定量构效关系(QSAR)研究. 采用遗传算法组合偏最小二乘(GA-PLS)和线性逐步回归分析(LSRA)两种特征选择方法选择最优描述符子集, 然后建立多元线性回归和偏最小二乘线性回归模型. 并首次尝试使用遗传算法耦合支持向量机方法(GA-SVM)对两种特征选择方法所选的描述符子集分别建立非线性支持向量机回归模型. 三种机器学习方法所建模型均得到比较满意的预测效果. 采用LSRA所选的6 个描述符建立的三个QSAR模型对于测试集的相关系数为0.958-0.962, GA-SVM法给出最好的预测精度(0.962). 采用GA-PLS所选的7个描述符建立的三个QSAR模型对于测试集的相关系数为0.918-0.960, 偏最小二乘回归模型的结果最好(0.960). 本工作提供了一种有效的方法来预测丙型肝炎病毒抑制剂的生物活性, 该方法也可以扩展到其他类似的定量构效关系研究领域.     

基于二肽基肽酶4(DPP-4)靶点设计的五种降糖活性杂环合成及构效关系研究进展（英文）

糖尿病是我国慢性疾病中威胁人类健康的主要疾病,治疗糖尿病的药物作用靶点主要有二肽基肽酶4(DPP-4)、单磷酸腺苷活化蛋白激酶(AMPK)、过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPARγ)受体等,其中以DPP-4为靶点的靶向药物研究是近几年的热点.DPP-4抑制剂是治疗2型糖尿病的药物,其最大的优点是不易诱发低血糖和增加体重.据报道,目前已上市的DPP-4靶向药物可引起胰腺炎和超敏等不良反应,因此继续开发新型DPP-4抑制剂的降糖药物,以避免不良反应发生值得进一步深入研究.在系统的文献调研基础上,总结出具有潜在的降糖活性杂环结构,并通过计算机分子模拟对接,针对DPP-4靶点,最终筛选出5种易合成且降糖活性较高的杂环结构,并对其合成路线及构效关系进行归纳总结分析,为今后开发安全高效、结构新颖的DPP-4抑制剂的降糖药物提供研究基础.     

二氧化碳和丙烯直接合成甲基丙烯酸的NiPMo/TiO2催化剂的研究

用溶胶-凝胶法以磷钼酸(MPA)的镍盐溶液水解钛酸四丁酯制备了NiPMo/TiO2催化剂.使用ICP、 XRD、 TG-DTA、 IR、 TPD-MS和微反应技术研究了催化剂的化学组成、热稳定性、化学吸附性质和催化反应性能.杂多钼酸盐与TiO2通过O2-在TiO2表面发生了键合.在623 K下,杂多阴离子仍保持原有的Keggin结构.CO2在Lewis酸位Ni(Ⅱ)和Lewis碱位Ni-O-Mo的桥氧协同作用下生成CO2卧式吸附态Ni(Ⅱ)←O-(CO)←(O--Ni).丙烯有多种吸附态在催化剂上吸附.在563 K、 1 MPa和空速1500 h-1的反应条件下,丙烯的摩尔转化率为3.2%,产物MAA选择性为95%.     

Toward new camptothecins. Part 6: Synthesis of crucial ketones and their use in Friedländer reaction

In the context of the preparation of camptothecin and luotonin A analogs, the synthesis of some key keto-precursors and their use in Friedländer condensation are described. This paper also focuses on the stability of these keto intermediates and emphasizes the major differences between indolizinones and pyrroloquinazolinones series. Noteworthy is also the report of some original structures isolated as by-products of some experiments.     

CoFe2O4自形成磁性液体场致结构化对磁化的影响

The Langevin paramagnetic theory can’t describe the relation between magnetization of ferrofluids and applied magnetic field. The structuralization of ferrofluids, which is considered the main influence factor of the magnetization, is regarded. The part of magnetization works is deposited when the structure is forming. This action influences the magnetization of ferrofluids directly or indirectly. On the base of the “compressing” model, the Langevin function that usually describes the magnetization of ferrofluid is modified, and a well-fitted curve is obtained. An equation of the relation between the equivalent volume fraction after being “compressed” and the intensity of magnetic field is discovered, which approximately describes the process of magnetization. The relation between the approximate initial susceptibility and the volume fraction can be obtained from modified formula.     

Highly regioselective Buchwald–Hartwig amination at C-2 of 2,4-dichloropyridine enabling a novel approach to 2,4-bisanilinopyridine (BAPyd) libraries

The highly regioselective Buchwald–Hartwig amination at C-2 of the cheap and readily accessible reagent, 2,4-dichloropyridine with a range of anilines and heterocyclic amines is described. This new methodology is robust and provides a facile access to 4-chloro-N-phenylpyridin-2-amines on 0.25 mol scale. These intermediates undergo a further Buchwald–Hartwig amination at higher temperature to enable rapid exploration of the chemical space at C-4 and to provide a library of 2,4-bisaminopyridines.     

KMnO4-mediated oxidative CN bond cleavage of tertiary amines: Synthesis of amides and sulfonamides

KMnO₄-mediated oxidative CN bond cleavage of tertiary amines producing secondary amine was introduced, which was trapped by electrophiles (acyl chloride and sulfonyl chloride) to form amides and sulfonamides. The reaction could take place at mild condition, tolerating a wide range of function groups and affording products in moderate to excellent yields.     

Chemistry of heterocyclic compounds at the A. E. Favorsky Irkutsk Institute of Chemistry, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, over 50 years (Review)

The review contains a concise historical account and information on the most significant researches undertaken by the staff at the A. E. Favorsky Irkutsk Institute of Chemistry, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences on the Chemistry of Heterocyclic Compounds. Dedicated to Academician of the Russian Academy of Sciences B. A. Trofimov on his 70th jubilee. Translated from Khimiya Geterotsiklicheskikh Soedinenii, No. 10, pp. 1443–1502, October, 2008.     

Sulfur-directed metal-free and regiospecific methyl C(sp3)–H imidation of thioanisoles

Regiospecific and direct imidation of the methyl C(sp³)–H bond of thioanisoles is realized under mild and metal-free conditions with N-fluorobis(benzenesulfonyl)imide as an oxidant and nitrogen source. Proposed mechanism suggests that thionium ion intermediates and a Pummerer-type reaction are involved. The imidation has advantages such as high step-economy, excellent functionality tolerance, and regiospecificity, giving structurally diverse imidation products.     

Selective syntheses of 2H-1,3-oxazines and 1H-pyrrol-3(2H)-ones via temperature-dependent Rh(II)-carbenoid-mediated 2H-azirine-ring expansion

The Rh(II)-catalyzed reaction of 2-carbonyl-substituted 2H-azirines with ethyl 2-cyano-2-diazoacetate or 2-diazo-3,3,3-trifluoropropionate provides an easy access to 2H-1,3-oxazines and 1H-pyrrol-3(2H)-ones. These compounds can be selectively prepared from the same starting material using temperature as the only varied parameter. The 2-azabuta-1,3-diene intermediate, a common precursor for both heterocyclic products, isomerizes into 2H-1,3-oxazine under kinetic control, while 1H-pyrrol-3(2H)-one is the sole product of the reaction at elevated temperatures. According to DFT-calculations a one-atom oxazine ring contraction involving ring-opening to a 2-azabuta-1,3-diene intermediate, followed by a 1,5- and 1,2-prototropic shift leads to the consecutive formation of imidoylketene and azomethine ylide, which then further undergo cyclization to the pyrrole derivative.     

Synthesis of 1-benzyloxypyrazin-2(1H)-one derivatives

Different approaches for the synthesis of 1-benzyloxypyrazin-2(1H)-one derivatives from simple amino acids have been investigated. A library of 33 precursors for the preparation of N-hydroxy pyrazinones was obtained in moderate to good yields.