抗真菌先導化合物的設(shè)計、合成和生物活性研究
發(fā)布時間：2021-06-29 19:29
侵襲性真菌感染（invasive fungal infections,IFI）的發(fā)病率和死亡率高居不下,被視為是與結(jié)核病或瘧疾相似規(guī)模的重大公共衛(wèi)生問題。目前臨床上僅有四類抗真菌藥物用于IFI的治療。然而現(xiàn)有的抗真菌藥物存在毒副作用大、生物利用度低、以及藥物與藥物的相互作用等問題。更加值得注意的是,抗真菌藥物的耐藥性問題也愈發(fā)嚴重,尤其是臨床一線藥物唑類藥物。因此,迫切需要研發(fā)全新作用機制的抗真菌藥物來解決真菌的耐藥性問題。因此,本課題基于唑類藥物和HDAC抑制劑的作用機理,設(shè)計合成了一類全新結(jié)構(gòu)的真菌CYP51/HDAC雙靶點抑制劑,并針對課題組前期研究發(fā)現(xiàn)的真菌SAP2抑制劑進行深入的抗真菌活性研究。一.CYP51/HDAC雙重抑制劑的設(shè)計、合成和生物活性研究基于唑類藥物和HDAC抑制劑的作用機理,本課題設(shè)計并合成了一類含有唑類藥物藥效團和HDAC藥效團的真菌CYP51/HDAC雙重抑制劑,并對其抗真菌活性進行了深入評價,對其作用機制進行驗證。結(jié)果顯示,該類化合物對白念珠菌、熱帶念珠菌、新生隱球菌和克柔念珠菌均有中等到優(yōu)秀的抑制作用(MIC80=64...
【文章來源】：寧夏醫(yī)科大學寧夏回族自治區(qū)
【文章頁數(shù)】：113 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
CYP51/HDAC雙重抑制劑設(shè)計思想
寧夏醫(yī)科大學碩士學位論文第一章CYP51/HDAC雙靶點抑制劑的設(shè)計、合成和生物活性研究18對所測所有菌株都具有優(yōu)秀的抑制作用，表現(xiàn)出廣譜的抗真菌活性�；衔顰10尤其對白色念珠菌（5314和9770）有強大的抑制作用（MIC80=0.125μg/mL）。當哌嗪與異羥肟酸之間連接兩個苯基時，化合物活性降低（A11）。在苯基與異羥肟酸之間引入三唑酮的結(jié)構(gòu)后，當三唑酮與異羥肟酸之間碳鏈長度為6、7（化合物A14、A15）時，化合物活性喪失；進一步在碳鏈上引入苯基時（A12），化合物無抗真菌活性；而碳鏈通過氧原子鏈接苯基后，化合物抗真菌活性明顯提高（化合物A13的MIC=2-32μg/mL）。（2）B類化合物：當用N甲基替代哌嗪后，隨著苯基與異羥肟酸之間含氧碳鏈長度增加，化合物的活性增強，碳鏈長度為7時（B4），活性最好。另外，化合物的N甲基被乙基、丙基或異丙基替代時，化合物活性下降�；谝陨峡拐婢钚詼y試結(jié)果，選擇化合物A4和A5對唑類耐藥的熱帶念珠菌5008和新生隱球菌H99進行進一步的體內(nèi)外抗真菌活性評價和作用機制驗證。首先，測定化合物A4和A5的體外細胞毒性。結(jié)果顯示（表3），化合物A4的IC50值為12.6μg/mL，化合物A5的IC50值為5.9μg/mL，表明它們對人體正常細胞HUVEC（人臍靜脈內(nèi)皮細胞系）表現(xiàn)出相對較弱的細胞毒性。因此，可以初步確認化合物A4和A5具有選擇性的抗真菌活性。圖2.高活性CYP51/HDAC雙重抑制劑的化學結(jié)構(gòu)及MIC80值表3.化合物A4和A5的IC50值CompoundHUVEC(IC50，μg/mL)C.tro.5008(MIC80,μg/mL)C.neo.H99(MIC80,μg/mL)A412.60.52A55.90.50.5
寧夏醫(yī)科大學碩士學位論文第一章CYP51/HDAC雙靶點抑制劑的設(shè)計、合成和生物活性研究193.3化合物A4和A5的時間-生長曲線測定通過以上MIC80值進行初步的體外抗真菌活性評價，選取化合物A4和A5進行時間-生長曲線測定，考察化合物對真菌增殖的抑制作用。如圖3A、B所示，化合物A4和A5分別在32ug/mL和16ug/mL濃度下幾乎完全抑制熱帶念珠菌的增殖，并在8ug/mL濃度下抑制真菌的增殖作用均優(yōu)于FLc32ug/mL�；衔顰4和A5對新生隱球菌具有良好的活性。在4μg/mL的濃度下，化合物A4抑制真菌生長的作用優(yōu)于FLC（圖3C）。同時，化合物A5在2μg/mL時比FLC在8μg/mL對真菌的生長抑制作用更明顯（圖3D）。該結(jié)果表明，化合物A4和A5呈劑量依賴性的抑制真菌的生長，并且抑制真菌生長的作用優(yōu)于陽性對照藥物FLc。圖3.目標化合物A4、A5和FLC作用于C.tro.5008和C.neo.H99的時間-生長曲線3.4化合物A4和A5對熱帶念珠菌5008菌絲形成的抑制作用念珠菌具有酵母相和菌絲相，酵母相到菌絲相的轉(zhuǎn)換是真菌致病的關(guān)鍵毒力因子之一。真菌侵入粘膜組織時，通常表現(xiàn)為菌絲型，是一種長形假菌絲。菌絲的形成使得更容易入侵宿主并逃避宿主的防御。真菌形成的菌絲能更好地黏附在粘膜壁上，這使其更易于維持定植。這種定植可導致上皮破裂，使病原體在血液中更快的傳播以及最終侵入深層組織[39-41]。此外，菌絲可以進一步形成生物被膜，對其致病性至關(guān)重要，是抗真菌治療中產(chǎn)生耐藥性的重要原因[42]。因此，進一
本文編號：3257024
【文章來源】：寧夏醫(yī)科大學寧夏回族自治區(qū)
【文章頁數(shù)】：113 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
CYP51/HDAC雙重抑制劑設(shè)計思想
寧夏醫(yī)科大學碩士學位論文第一章CYP51/HDAC雙靶點抑制劑的設(shè)計、合成和生物活性研究18對所測所有菌株都具有優(yōu)秀的抑制作用，表現(xiàn)出廣譜的抗真菌活性�；衔顰10尤其對白色念珠菌（5314和9770）有強大的抑制作用（MIC80=0.125μg/mL）。當哌嗪與異羥肟酸之間連接兩個苯基時，化合物活性降低（A11）。在苯基與異羥肟酸之間引入三唑酮的結(jié)構(gòu)后，當三唑酮與異羥肟酸之間碳鏈長度為6、7（化合物A14、A15）時，化合物活性喪失；進一步在碳鏈上引入苯基時（A12），化合物無抗真菌活性；而碳鏈通過氧原子鏈接苯基后，化合物抗真菌活性明顯提高（化合物A13的MIC=2-32μg/mL）。（2）B類化合物：當用N甲基替代哌嗪后，隨著苯基與異羥肟酸之間含氧碳鏈長度增加，化合物的活性增強，碳鏈長度為7時（B4），活性最好。另外，化合物的N甲基被乙基、丙基或異丙基替代時，化合物活性下降�；谝陨峡拐婢钚詼y試結(jié)果，選擇化合物A4和A5對唑類耐藥的熱帶念珠菌5008和新生隱球菌H99進行進一步的體內(nèi)外抗真菌活性評價和作用機制驗證。首先，測定化合物A4和A5的體外細胞毒性。結(jié)果顯示（表3），化合物A4的IC50值為12.6μg/mL，化合物A5的IC50值為5.9μg/mL，表明它們對人體正常細胞HUVEC（人臍靜脈內(nèi)皮細胞系）表現(xiàn)出相對較弱的細胞毒性。因此，可以初步確認化合物A4和A5具有選擇性的抗真菌活性。圖2.高活性CYP51/HDAC雙重抑制劑的化學結(jié)構(gòu)及MIC80值表3.化合物A4和A5的IC50值CompoundHUVEC(IC50，μg/mL)C.tro.5008(MIC80,μg/mL)C.neo.H99(MIC80,μg/mL)A412.60.52A55.90.50.5
寧夏醫(yī)科大學碩士學位論文第一章CYP51/HDAC雙靶點抑制劑的設(shè)計、合成和生物活性研究193.3化合物A4和A5的時間-生長曲線測定通過以上MIC80值進行初步的體外抗真菌活性評價，選取化合物A4和A5進行時間-生長曲線測定，考察化合物對真菌增殖的抑制作用。如圖3A、B所示，化合物A4和A5分別在32ug/mL和16ug/mL濃度下幾乎完全抑制熱帶念珠菌的增殖，并在8ug/mL濃度下抑制真菌的增殖作用均優(yōu)于FLc32ug/mL�；衔顰4和A5對新生隱球菌具有良好的活性。在4μg/mL的濃度下，化合物A4抑制真菌生長的作用優(yōu)于FLC（圖3C）。同時，化合物A5在2μg/mL時比FLC在8μg/mL對真菌的生長抑制作用更明顯（圖3D）。該結(jié)果表明，化合物A4和A5呈劑量依賴性的抑制真菌的生長，并且抑制真菌生長的作用優(yōu)于陽性對照藥物FLc。圖3.目標化合物A4、A5和FLC作用于C.tro.5008和C.neo.H99的時間-生長曲線3.4化合物A4和A5對熱帶念珠菌5008菌絲形成的抑制作用念珠菌具有酵母相和菌絲相，酵母相到菌絲相的轉(zhuǎn)換是真菌致病的關(guān)鍵毒力因子之一。真菌侵入粘膜組織時，通常表現(xiàn)為菌絲型，是一種長形假菌絲。菌絲的形成使得更容易入侵宿主并逃避宿主的防御。真菌形成的菌絲能更好地黏附在粘膜壁上，這使其更易于維持定植。這種定植可導致上皮破裂，使病原體在血液中更快的傳播以及最終侵入深層組織[39-41]。此外，菌絲可以進一步形成生物被膜，對其致病性至關(guān)重要，是抗真菌治療中產(chǎn)生耐藥性的重要原因[42]。因此，進一
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