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以乙肝病毒衣壳蛋白组装过程为靶点的新型抗乙肝病毒化合物的设计、合成与筛选

作　者: 朱学军
导　师: 杨晓虹
学　校: 吉林大学
专　业: 生物化学与分子生物学
关键词: 抗病毒乙型肝炎核衣壳衣壳蛋白装配杂环芳基二氢嘧啶四氢喹唑啉酮生物电子等排
分类号: R914.5
类　型: 博士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

乙型肝炎(Heptatis B)是由乙肝病毒(HBV)引起的、以肝脏炎性病变为主并可引起多器官损害的一种传染性疾病。衣壳蛋白的装配是HBV生命周期中的重要环节,误导或破坏这一病毒所特有的生命过程,能抑制病毒复制,进而起到抗病毒的作用。本课题以HBV衣壳蛋白的组装过程为作用靶标,以Bayer公司报道的HAPs为先导化合物,首先经比较分子力场分析(CoMFA)建立HAPs的三维定量构效关系模型(3D-QSAR),为新化合物的设计提供了指导原则,同时结合生物电子等排原理和Me Too策略,设计与合成了四类全新结构的化合物:(Ⅰ) 2-芳胺基取代的二氢嘧啶类、(Ⅱ) 2-芳基取代的二氢嘧啶类、(Ⅲ) 2,4-二芳基四氢喹唑啉-5(1H)-酮类及(Ⅳ) 4,7-二氢呋喃[3,4-d]嘧啶-5(1H)-酮类。其中2,4-二芳基四氢喹唑啉酮是本研究原创的抗乙肝病毒化合物,已申请专利保护,为创新药物的研发开辟了道路。本研究共合成了化合物75个,所有化合物经1H NMR、MS及HRMS确定结构。经活性筛选共发现32个化合物对HBV DNA复制有抑制作用,其中化合物19 (IC50=0.92μM)、24 (IC50=0.27μM)、27 (IC50=0.95μM)、32 (IC50=0.57μM)和58 (IC50=0.44μM)的活性同阳性化合物Bay41-4109 (IC50=0.78μM)相当,值得进行深入研究;此外,有9个化合物的IC50在1-5μM之间;6个化合物的IC50在5-10μM之间,进一步的活性评价工作仍在进行中。结合得到的活性资料对已合成的化合物进行了构效关系的分析,为下一步的工作提供了理论依据。

全文目录

内容提要  4-7
第1章前言  7-24
  1.1 乙型肝炎病毒的结构、基因组及复制周期  7-11
  1.2 抗乙肝病毒药物应用及研究现状  11-22
    1.2.1 免疫调节剂  11-12
    1.2.2 核苷类药物  12-16
    1.2.3 α-葡萄糖苷酶抑制剂  16-17
    1.2.4 赛菊芋黄素衍生物  17-18
    1.2.5 以衣壳蛋白组装过程为靶点的抗病毒化合物  18-22
    1.2.6 基因治疗  22
  1.3 展望  22-24
第2章 HAPS的构效关系分析及目标化合物的设计  24-35
  2.1 以衣壳蛋白作为为靶点的药物研究  24-25
  2.2 HAP类化合物的构效关系分析  25-26
  2.3 HAPs的比较分子力场分析(CoMFA)模型的建立  26-31
    2.3.1 确定活性构象及相关分子建模  26-27
    2.3.2 分子叠合  27
    2.3.3 CoMFA分析  27-30
    2.3.4 CoMFA分析的结果与讨论  30-31
  2.4 目标化合物的设计  31-35
    2.4.1 2-芳胺基二氢嘧啶类(Ⅰ)化合物的设计  31-32
    2.4.2 2-芳胺二氢嘧啶类(Ⅱ)化合物的设计  32-33
    2.4.3 2,4-二芳基四氢喹唑啉-5(1H)-酮(Ⅲ)类化合物的设计  33
    2.4.4 4,7-二氢呋喃[3,4-d]嘧啶-5(1H)-酮类(Ⅳ)化合物的设计  33-35
第3章目标化合物的合成  35-76
  3.1 合成路线  35-52
    3.1.1 2-芳胺基二氢嘧啶类化合物（I）的合成  35-36
    3.1.2 2-芳基二氢嘧啶类化合物（II）的合成  36-37
    3.1.3 2,4-二芳基四氢喹唑啉-5(1H)-酮类（III）的合成  37-39
    3.1.4 4,7-二氢呋喃[3,4-d]嘧啶-5(1H)-酮类(IV)化合物的合成  39
    3.1.5 小结  39-52
  3.2 合成实验部分  52-76
    3.2.1 中间体的合成  52-56
    3.2.2 目标化合物的合成  56-76
第4章目标化合物的生物活性评价及构效关系分析  76-88
  4.1 实验材料  76
    4.1.1 药物样品制备  76
    4.1.2 HepG2.2.15 细胞的来源及培养  76
    4.1.3 实验试剂及仪器  76
  4.2 实验方法  76-78
    4.2.1 细胞毒性试验  76-77
    4.2.2 抑制乙型肝炎病毒复制活性的检测  77-78
  4.3 实验结果与讨论  78-82
  4.4 构效关系分析  82-86
    4.4.1 2-芳胺基二氢嘧啶类(Ⅰ)目标化合物的构效关系分析  82-83
    4.4.2 2-芳基二氢嘧啶类(Ⅱ)目标化合物的构效关系分析  83-84
    4.4.3 2,4-二芳基四氢喹唑啉-5(1H)-酮类(Ⅲ)化合物的构效关系分析  84-86
    4.4.4 4,7-二氢呋喃[3,4-d]嘧啶-5(1H)-酮类(Ⅳ)目标化合物的构效关系分析  86
  4.5 小结  86-88
结论  88-90
参考文献  90-98
附图  98-174
致谢  174-175
博士学位学习期间发表的文章和申请的专利  175-176
中文摘要  176-179
Abstract  179-180

以乙肝病毒衣壳蛋白组装过程为靶点的新型抗乙肝病毒化合物的设计、合成与筛选

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