DAPY类化合物抑制野生型HIV-1活性的QSAR研究

应用分子力学、半经验量子化学RM1方法优化了32个抗野生型HIV-1病毒毒株的二芳基嘧啶类(DAPYs)化合物分子结构,从分子构象模型中提取了多种参数并结合疏水性参数与指示性参数建立QSAR多元线性回归方程.回归方程显示:分子体积V的增大会降低其抑制活性,而左苯环与嘧啶环间二面角θ增大可以提高抑制活性.同时指示性参数I表明左苯环CN基团加入可以明显增加抑制活性,嘧啶环上R1位置苯基与硝基的加入可以极大降低抑制活性.     

取代苯基吡唑类化合物的合成及其除草活性

以1′-(4-氯-2-氟-5-甲基苯基)-4′,4′,4′-三氟-1,3-丁二酮为原料,合成了一系列具有取代苯基吡唑结构的新化合物.化合物结构经¹HNMR,IR,CIMS和元素分析确认.初步生物活性测试表明,所合成的化合物对阔叶杂草具有较高的活性.     

取代喹啉类化合物抗菌活性的3D-QSAR研究及分子设计

通过比较分子力场分析方法(Co MFA)研究取代喹啉类化合物对金黄色葡萄球菌抑菌活性(p M)的三维定量结构-活性相关(3D-QSAR)。12个化合物建立了预测模型,7个化合物作为验证集(含模板分子)。训练集的Co MFA模型显示立体场、静电场对生物活性贡献依次为49.8%、50.2%。该模型的交叉验证相关系数R2cv=0.650,非交叉验证相关系数R2=0.918,对测试集中的7个化合物的生物活性进行了预测,显示出较强的稳定性和良好的预测能力。通过分析Co MFA三维等势图发现,在取代喹啉类化合物抑菌机理中,R4取代基的强吸电性起主要作用,其次是其他取代基的疏水性作用。应用上述规律进行分子设计,获得了3个在理论上具有较高抑菌活性的新的取代喹啉衍生物,期待实验的验证。     

含取代吡唑新型苯甲酰胺类化合物的合成及抗真菌活性研究

为了找寻新的杀菌剂,运用活性片段拼接策略,通过亚胺键将苯甲酰胺类衍生物和吡唑环连接起来,设计并合成了一系列共计32个新型吡唑-5-基-苯甲酰胺类衍生物,其结构经过NMR、HRMS分析确认,并评估了它们的抗真菌活性.生物测定数据显示,大多数化合物表现出良好的抑制活性.4-氯-N-(2-((1-甲基-3-(三氟甲基)-1H...     

新型吡唑酰基脲类化合物的设计合成、杀菌活性与分子对接研究

以乙酰乙酸乙酯、原甲酸三乙酯、甲基肼等为原料,通过多步反应制备了一系列含吡唑的酰基脲类化合物.产物结构均经过1H NMR和HRMS确证;对所有化合物进行了杀菌活性测试,结果表明部分化合物对花生褐斑病菌、苹果轮纹病菌、水稻纹枯病菌、油菜菌核病菌具有较好的抑制效果,同时将高活性化合物7i与琥珀酸脱氢酶进行了对接,计算结果显示化合物7i能与琥珀酸脱氢酶形成稳定的复合物,化合物中的酰胺键能与酶中Ser39残基形成氢键作用.     

芳基吡唑氟尿嘧啶类化合物的设计、合成与杀虫活性研究

利用以γ-氨基丁酸(GABA)受体抑制剂芳基吡唑类杀虫剂的关键结构5-氨基-3-氰基-1-(取代苯基)吡唑为基本母核,设计、合成了26个创新结构芳基吡唑氟尿嘧啶化合物.目标化合物结构均采用1H NMR,FTIR和元素分析进行了结构确证,以小菜蛾和库蚊为靶标进行了杀虫活性测试.评价结果表明创制化合物具有优越的杀虫活性:在浓度为1000 mg·L-1时,化合物5a~5c,5e,5m及5u对库蚊具有100%的杀虫活性;在浓度为400 mg·L-1时,化合物5p对小菜蛾具有94.5%的杀虫活性.初步构效关系研究表明:苯环上取代基种类及位置等对化合物的生物活性有重要的影响.     

磺酰脲类化合物除草活性的QSAR研究

采用密度泛函理论方法, 在B3LYP/6-31G(d)水平下, 计算了23种磺酰类化合物的分子极化率及分子骨架中各原子的Milliken电荷. 提出了一种新的QSAR建模方法, 并据此对其中18种化合物进行多元线性回归分析, 建立了除草活性的预测模型(R=0.96, R2=0.92, r2adj=0.88, F=26.26, q2=0.71, p<0.01, SE=0.36), 对剩余五种化合物进行预测, 结果吻合. 该模型从化合物的亲水性、分子几何特征的角度对如何提高磺酰脲类化合物的除草活性进行了分析, 并对提高化合物除草活性的方法做出预测: 提高苯环和嘧啶环取代基的亲水性, 增加N13周围的电子云密度, 为苯环接入较小的取代基团, 在嘧啶环上接入较大取代基团都可提高化合物的除草活性. 预测结果与3D-QSAR方法的预测结果一致.     

取代喹啉类化合物抗菌活性的定量构效关系及分子设计

采用密度泛函理论(DFT)和逐步回归分析法对15种新合成的取代喹啉类化合物进行了定量构效关系(QSAR)研究. 在B3LYP/6-31G(d,p)水平上计算了取代喹啉的量子化学参数, 通过逐步多元回归分析筛选出影响抗菌活性的主要因素, 建立了定量构效关系方程, 并用留一法交叉分析了模型的稳定性及预测能力. 结果表明, C5的亲核电子密度fNC5及C9-N1的键级BC9-N1是影响喹啉类化合物抗金黄色葡萄球菌活性的主要因素, 所得模型对该类化合物抗菌活性有较好的预测效果. 同时基于QSAR研究结果设计了4个活性较高的新喹啉衍生物.     

新型吡唑基取代的甲磺酰基类化合物的合成及除草活性研究

为获得具有新颖结构和较高药效的新型除草剂,基于环磺酮的结构,对环磺酮结构中苯环的间位取代基及环己二酮环进行了修饰替换,设计了6个新型的含有吡唑基的甲磺酰基类杂环化合物.以2-甲基-3-氯苯胺起始原料,经重氮化、乙酰基化、两步氧化、酯化、溴化、亲核取代、氯化、缩合等9步反应最终获得6个目标化合物.最终产物以及重要中间体的结构采用~1H NMR、~(13)C NMR、FTIR、元素分析等方法进行表征与确认.对该6个化合物的除草活性进行了测试,结果表明各化合物对芥菜、繁缕、看麦娘、小藜、棒头草均表现出良好的除草效果.     

N1位取代的喹诺酮类化合物分子设计与合成研究

在抗感染化疗药物研究领域中,喹诺酮类抗菌药由于有许多优良特性,近年来得到迅速发展。喹诺酮类的基本骨架如图1。而1位取代基的演变实际是喹诺酮类化合活性改进的写照。N1位早期研究表明以乙基及与其体积相似的乙烯基为最佳,大于或小于乙烯基均使活性降低。本文通过对15个N1位取代的该类化合物的抗菌活性进行定量构效关系研究,得到4个QSAR关系式,并对所设计的新化合物进行活性预测、合成、抗菌活性测定。结果表明,新化合物具有良好活性,且实验值与预测值基本相符。     

3-吡啶基醚类化合物的分子全息QSAR研究

采用分子全息定量构效关系(HQSAR, hologram quantitative structure-activity relationship)方法, 研究了28个3-吡啶基醚类化合物对乙酰胆碱α4β2受体的亲和性与它们的分子结构之间的关系, 讨论了分子碎片大小、分子碎片亚结构类型以及分子全息长度对QSAR的影响, 得到了较好的HQSAR模型, 模型的交叉验证系数平方q²＝0.670, 非交叉相关系数平方r²＝0.965, 偏差S＝0.093. 利用HQSAR的颜色编码, 对化合物中不同基团对亲和活性的影响进行了讨论, 对新配体的合成具有一定的指导作用.     

HEPT类化合物的QSAR研究

为定量结构／活性相关性研究提取了量子化学参数,拓扑指数Am,分子连接性指数^mxt及疏水性常数,同时应用正交变换和最佳变量子集算法（Leaps-and-Bonds)进行了变量压缩和选择,进而实施了多元回归分析,并由此结果进行了HEPT类化合物（1－[(2-hydroxyethoxy)methyl]-6-(phenylthio)-thymine derivatives)的结构／活性关系的理论解释,进行了人工神经网络法对于该类化合物的活性预测,其结构明显好于多元回归法。     

含二氟甲基取代的吡唑酰胺类化合物的合成及杀菌活性

为了寻找高效安全的杀菌剂新品种和具有生物活性的新型先导化合物,根据活性亚结构拼接原理,将异噁唑和含氟基团引入到吡唑酰胺结构中,设计了13个未见文献报道的含异噁唑的二氟甲基吡唑酰胺类化合物,通过1H NMR,MS和HRMS对其结构进行了表征,并对目标产物进行了初步的生物活性测定.结果表明,在剂量为200 mg/L时,大部分化合物均表现出较高的杀菌活性.     

ACE抑制剂的QSAR研究与分子设计

从20种天然氨基酸的41个randic molecular profiles、44个eigenvalue based indices和47个walk and path counts非零描述符分别进行主成分分析,得出一种新的氨基酸描述符——SVREW.将其应用于血管紧张素转化酶抑制三肽结构表征,应用多元线性回归(MLR)及偏最小二乘(PLS)建立定量构效关系模型,同时采用内部与外部双重验证的方法验证模型的稳定性.所建模型复相关系数(Rcum2)、留一法(LOO)交互校验相关系数(Rcv2)和外部样本校验相关系数(Qext2)分别为MLR(0.994,0.974,0.991),P LS(0.949,0.886,0.898).然后利用此多元线性回归方程设计出一系列血管紧张素转化酶抑制三肽化合物并预测了其活性,并且应用分子对接验证所设计药物的合理性.经研究表明SVREW描述符应用于ACE三肽结构表征所建模型的稳定性与预测能力均较好,有望成为多肽定量构效关系研究中一种有效的结构表征方法,并对新药物的发现和研究提供指导.     

新型含取代吡啶结构的吡唑酰胺类化合物的合成与生物活性研究

为了从吡唑酰胺类化合物中寻找新的活性物质,采用活性基团拼接原理,设计并合成了一系列未见文献报道的新型含取代吡啶结构的吡唑酰胺类衍生物.初步的生物活性测定结果显示,部分目标化合物表现出较好的杀虫活性.在测试浓度为500μg/m L时,10个化合物对粘虫的杀死率可达60%~100%,1个化合物对蚜虫的杀死率为100%.当测试浓度降至100μg/m L时,2个化合物对粘虫的杀死率可达70%~100%,高于对照药唑虫酰胺的防效.此外,当测试浓度降至20μg/m L时,1个化合物对粘虫的杀死率为50%.     

新型取代苯甲酰胺类化合物的合成及对 AHAS酶的抑制和除草活性

在对乙酰乳酸合成酶(AHAS)抑制剂进行生物合理设计的基础上, 分别以4-氟-3硝基苯胺和2-胺基-5硝基苯腈为原料, 合成了8个苯磺酰胺基苯甲酰胺类化合物和7个双苯磺酰胺基苯甲酰胺类化合物, 其结构通过核磁共振谱、质谱、红外光谱及元素分析验证. 初步的生物活性测定结果表明, 部分化合物在体内和体外均具有一定的生物活性, 其中化合物4c, 4d和7c在100 μg/mL浓度下对拟南芥AHAS的抑制率分别为66%, 76% 和68%, 而化合物4a, 4c, 7a和7b在100 μg/mL浓度下对油菜根长的抑制率分别为76%, 70%, 89% 和82%. 研究结果为进一步设计合成潜在的AHAS抑制剂提供了有益参考.     

含吡唑杂环二酰胺类化合物的合成与杀虫活性研究

通过活性亚结构拼接,合成16个含吡唑杂环的新型二酰胺类化合物,其结构通过了IR,1H NMR和HRMS的表征,其中目标化合物3h的结构经X单晶衍射进一步确认.初步生测结果表明在500 mg/L浓度下,部分化合物对粘虫和苜蓿蚜有致死活性;在100 mg/L浓度下部分化合物对茶尺蠖幼虫具有致死活性,其中毒症状表现为拒食.     

苯基噻唑衍生物对细胞增殖抑制活性的QSAR模型

基于拓扑化学理论,原子类型电拓扑态指数(E_n)和电性距离矢量(M_k)被用于表征19种苯基噻唑衍生物的化学微环境。采用最佳变量子集回归方法,分别建立上述化合物对HT29(人结肠癌细胞系)、Hela(人宫颈癌细胞系)和Karpas299(人淋巴瘤细胞系)的体外细胞增殖抑制活性(L_i:L_t,L_e,L_a)与E_n和M_k的定量构效关系(QSAR)模型。它们的最佳三元QSAR模型的判定系数(R~2)依次为0. 865、0. 924、0. 937,逐一剔除法交叉验证相关系数(R_(cv)~2)依次为0. 679、0. 898、0. 878。经R_(cv)~2、V_(IF)、F_(IT)、A_(IC)等统计指标检验,该模型具有良好的稳健性及预测能力。结果显示—CH_3、—CH_2—、—NH—、—N=(芳环中)和—OH等分子结构单元直接影响这些化合物的抑制活性。据此提出苯基噻唑衍生物分子与生物受体之间的主要作用是疏水作用、氢键。此与文献[1]的分子对接结果基本一致。     

新型吡唑甲酰胺类化合物的合成及其抗肿瘤活性

以2-氰基乙酰胺为起始原料,与三乙氧基取代化合物经加成反应制得取代烯酰胺类化合物(3a~3c);3a~3c与芳肼经环合反应得取代吡唑-4-甲酰胺类化合物(5a~5d);5a~5d与酰氯经酰化反应合成了6个新型的1-芳基-3-取代-5-取代氨基-4-吡唑甲酰胺类化合物(7a~7f),其结构经1H NMR,MS和元素分析表征。抗肿瘤活性测试结果表明,7a~7f对人乳腺癌细胞(A)、人宫颈癌细胞(B)和人肝癌细胞(C)有一定抑制作用,其中3-甲基-5-[4-(甲磺酰胺基)苯甲酰胺]-1-苯基-1H-吡唑-4-甲酰胺(7f)的抑制活性最好,对A,B和C的IC50分别为3.25μM,8.74μM和10.47μM。     

噻吩N-芳基吡唑类化合物的合成及光活化活性研究

以2,6-二氯-4-三氟甲基苯胺和溴代噻吩等为起始原料,设计并合成了12个未见报道的噻吩芳基吡唑类化合物5a～51,经1H NMR,13C NMR,ESI-MS和元素分析对化合物的结构进行了表征.初步生物活性测定结果表明,目标化合物均具有一定的光活化杀虫活性,其中51表现最为明显.在光照下对白纹伊蚊幼虫的LC50值为0.04 μg/mL,达到了商品化品种氟虫腈的水平.