含N芳杂环类HIV-1非核苷类逆转录酶抑制剂及埃博拉病毒侵入抑制剂的研.pdfVIP

含N芳杂环类HIV-1非核苷类逆转录酶抑制剂及埃博拉病毒侵入

抑制剂的研究

艾滋病,又称为“获得性免疫缺陷综合征”(Acquiredimmunedeficiency

syndrome,AIDS),是一种广为人知的严重威胁着人类生命健康的传染性疾病。自

1981年被首次报道以来,已造成3500多万人的死亡。

必威体育精装版的权威数据显示,近年来艾滋病在全球范围内仍属高发态势,其防控形

势依然严峻。人类免疫缺陷病毒HIV(Humanimmunodeficiencyvirus)是造成人类

艾滋病感染的罪魁祸首。

它的感染破坏人体免疫系统功能,继而并发机会性感染和恶性肿瘤,最终导

致感染者死亡。HIV属于逆转录病毒,具有两个亚型,其中,HIV-1是全球范围内导

致艾滋病感染的主要类型。

HIV-1病毒的复制周期非常复杂,主要包括吸附、融合、逆转录、整合、转

录、翻译、装配、出芽和释放等一系列过程。这些环节也为我们对HIV病毒的复

制进行药物干扰提供了机会。

其中,逆转录酶(Reversetranscriptase,RT)由于在病毒生命周期中极为重

要的作用,成为一个非常成熟的抗HIV药物作用靶点。针对逆转录酶的非核苷类

逆转录酶抑制剂(Non-nucleosidereversetranscriptaseinhibitors,NNRTIs)

因其高活低毒、选择性强等优点,在临床治疗中广泛应用。

二芳基嘧啶类(DAPYs)化合物是NNRTIs的经典代表,已经有两个化合物依曲

韦林(ETR)和利匹韦林(RPV)作为新一代药物上市。但相继出现的耐药病毒株、药

代动力学性质不佳以及毒副作用等问题严重限制了其应用。

因此,研发对靶点结合作用更强、理化性质更优的新型的HIV-1NNRTIs,以提

高其抗耐药性和药代性质,依然是目前抗艾滋病药物领域的研究热点。目前此类

化合物与逆转录酶复合体的晶体结构已经得到解析,阐明了的DAPY类化合物与

RT的结合模式。

研究显示,代表性配体分子ETR在结合口袋中呈现“U”型构象,通过四个区

域(与两个芳香环形成π-π堆积和疏水作用的A区、与嘧啶环形成氢键作用的B

区、开放型凹槽状的蛋白-溶剂界面作用区(C区),以及第四个可拓展的NNRTI进

入通道区域(D区))与逆转录酶产生重要的相互作用或潜在的结合力。并且此类

结构中的三个芳环基团通过之间的杂原子来进行旋转或平移,从而灵活地调整自

身构象以适应结合口袋,并且增强了分子的抗耐药性。

在对此充分理解的基础上,我们结合一类具有优秀抗耐药性和药代性质的新

型吡咯并嘧啶类DAPY类似物RDEA640的结构特征,在上市药物依曲韦林的结构上

尝试对其母环进行优化,期望加强分子与RT中D区的相互作用,并对两翼苯环取

代基进行多样化地衍生。由此,在第二章第二节中,我们设计并合成了一类含有桥

头N原子的5,7-二取代吡唑并[1,5-a]嘧啶类化合物(系列A,共18个化合物),

希望发现耐药性和药代性质更好的新型NNRTI。

细胞水平的抗HIV病毒活性筛选显示,大部分化合物具有亚微摩尔或微摩尔

水平的野生型HIV-1病毒抑制活性。其中活性最高的化合物A5a其半数抑制浓度

达到了70纳摩尔,远高于第一代同类上市药物,选择性指数为3999。

但所有化合物没有显示出对K103N/Y181C双突变株的抑制活性。抗HIV逆转

录酶活性实验证实了此类化合物的作用靶点。

我们还通过计算机模拟手段分析了其理化性质和作用模式,为后续结构优化

奠定了基础。在第二章第三节中,我们结合必威体育精装版的生物结构信息,在本课题组大量

先期工作的基础上,优选了其中3个最好的中心芳环结构,并新增两个在药化中

广泛应用的优势片段,共五种含N芳香杂环作为新设计化合物的中心母环。

另外,由于上市药物RPV的氰基乙烯基在与RT结合中的特殊作用模式,我们

选取了它作为新化合物左翼苯环对位取代基。通过整合各种优势基团,希望发现

各项性质更好的化合物,由此我们设计了系列BNNRTIs,共21个化合物。

细胞水平活性测试显示,15个化合物对野生型HIV-1病毒株显示出了200

nM以下的EC50值,更有9个化合物显示出了个位数纳摩尔水平的半数抑制能力。

其中,化合物B10a活性最高,其EC50值达