抗真菌先导化合物的设计、合成和生物活性研究
发布时间：2021-06-29 19:29
侵袭性真菌感染（invasive fungal infections,IFI）的发病率和死亡率高居不下,被视为是与结核病或疟疾相似规模的重大公共卫生问题。目前临床上仅有四类抗真菌药物用于IFI的治疗。然而现有的抗真菌药物存在毒副作用大、生物利用度低、以及药物与药物的相互作用等问题。更加值得注意的是,抗真菌药物的耐药性问题也愈发严重,尤其是临床一线药物唑类药物。因此,迫切需要研发全新作用机制的抗真菌药物来解决真菌的耐药性问题。因此,本课题基于唑类药物和HDAC抑制剂的作用机理,设计合成了一类全新结构的真菌CYP51/HDAC双靶点抑制剂,并针对课题组前期研究发现的真菌SAP2抑制剂进行深入的抗真菌活性研究。一.CYP51/HDAC双重抑制剂的设计、合成和生物活性研究基于唑类药物和HDAC抑制剂的作用机理,本课题设计并合成了一类含有唑类药物药效团和HDAC药效团的真菌CYP51/HDAC双重抑制剂,并对其抗真菌活性进行了深入评价,对其作用机制进行验证。结果显示,该类化合物对白念珠菌、热带念珠菌、新生隐球菌和克柔念珠菌均有中等到优秀的抑制作用(MIC80=64...
【文章来源】：宁夏医科大学宁夏回族自治区
【文章页数】：113 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
CYP51/HDAC双重抑制剂设计思想
宁夏医科大学硕士学位论文第一章CYP51/HDAC双靶点抑制剂的设计、合成和生物活性研究18对所测所有菌株都具有优秀的抑制作用，表现出广谱的抗真菌活性。化合物A10尤其对白色念珠菌（5314和9770）有强大的抑制作用（MIC80=0.125μg/mL）。当哌嗪与异羟肟酸之间连接两个苯基时，化合物活性降低（A11）。在苯基与异羟肟酸之间引入三唑酮的结构后，当三唑酮与异羟肟酸之间碳链长度为6、7（化合物A14、A15）时，化合物活性丧失；进一步在碳链上引入苯基时（A12），化合物无抗真菌活性；而碳链通过氧原子链接苯基后，化合物抗真菌活性明显提高（化合物A13的MIC=2-32μg/mL）。（2）B类化合物：当用N甲基替代哌嗪后，随着苯基与异羟肟酸之间含氧碳链长度增加，化合物的活性增强，碳链长度为7时（B4），活性最好。另外，化合物的N甲基被乙基、丙基或异丙基替代时，化合物活性下降。基于以上抗真菌活性测试结果，选择化合物A4和A5对唑类耐药的热带念珠菌5008和新生隐球菌H99进行进一步的体内外抗真菌活性评价和作用机制验证。首先，测定化合物A4和A5的体外细胞毒性。结果显示（表3），化合物A4的IC50值为12.6μg/mL，化合物A5的IC50值为5.9μg/mL，表明它们对人体正常细胞HUVEC（人脐静脉内皮细胞系）表现出相对较弱的细胞毒性。因此，可以初步确认化合物A4和A5具有选择性的抗真菌活性。图2.高活性CYP51/HDAC双重抑制剂的化学结构及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
宁夏医科大学硕士学位论文第一章CYP51/HDAC双靶点抑制剂的设计、合成和生物活性研究193.3化合物A4和A5的时间-生长曲线测定通过以上MIC80值进行初步的体外抗真菌活性评价，选取化合物A4和A5进行时间-生长曲线测定，考察化合物对真菌增殖的抑制作用。如图3A、B所示，化合物A4和A5分别在32ug/mL和16ug/mL浓度下几乎完全抑制热带念珠菌的增殖，并在8ug/mL浓度下抑制真菌的增殖作用均优于FLc32ug/mL。化合物A4和A5对新生隐球菌具有良好的活性。在4μg/mL的浓度下，化合物A4抑制真菌生长的作用优于FLC（图3C）。同时，化合物A5在2μg/mL时比FLC在8μg/mL对真菌的生长抑制作用更明显（图3D）。该结果表明，化合物A4和A5呈剂量依赖性的抑制真菌的生长，并且抑制真菌生长的作用优于阳性对照药物FLc。图3.目标化合物A4、A5和FLC作用于C.tro.5008和C.neo.H99的时间-生长曲线3.4化合物A4和A5对热带念珠菌5008菌丝形成的抑制作用念珠菌具有酵母相和菌丝相，酵母相到菌丝相的转换是真菌致病的关键毒力因子之一。真菌侵入粘膜组织时，通常表现为菌丝型，是一种长形假菌丝。菌丝的形成使得更容易入侵宿主并逃避宿主的防御。真菌形成的菌丝能更好地黏附在粘膜壁上，这使其更易于维持定植。这种定植可导致上皮破裂，使病原体在血液中更快的传播以及最终侵入深层组织[39-41]。此外，菌丝可以进一步形成生物被膜，对其致病性至关重要，是抗真菌治疗中产生耐药性的重要原因[42]。因此，进一
本文编号：3257024
【文章来源】：宁夏医科大学宁夏回族自治区
【文章页数】：113 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
CYP51/HDAC双重抑制剂设计思想
宁夏医科大学硕士学位论文第一章CYP51/HDAC双靶点抑制剂的设计、合成和生物活性研究18对所测所有菌株都具有优秀的抑制作用，表现出广谱的抗真菌活性。化合物A10尤其对白色念珠菌（5314和9770）有强大的抑制作用（MIC80=0.125μg/mL）。当哌嗪与异羟肟酸之间连接两个苯基时，化合物活性降低（A11）。在苯基与异羟肟酸之间引入三唑酮的结构后，当三唑酮与异羟肟酸之间碳链长度为6、7（化合物A14、A15）时，化合物活性丧失；进一步在碳链上引入苯基时（A12），化合物无抗真菌活性；而碳链通过氧原子链接苯基后，化合物抗真菌活性明显提高（化合物A13的MIC=2-32μg/mL）。（2）B类化合物：当用N甲基替代哌嗪后，随着苯基与异羟肟酸之间含氧碳链长度增加，化合物的活性增强，碳链长度为7时（B4），活性最好。另外，化合物的N甲基被乙基、丙基或异丙基替代时，化合物活性下降。基于以上抗真菌活性测试结果，选择化合物A4和A5对唑类耐药的热带念珠菌5008和新生隐球菌H99进行进一步的体内外抗真菌活性评价和作用机制验证。首先，测定化合物A4和A5的体外细胞毒性。结果显示（表3），化合物A4的IC50值为12.6μg/mL，化合物A5的IC50值为5.9μg/mL，表明它们对人体正常细胞HUVEC（人脐静脉内皮细胞系）表现出相对较弱的细胞毒性。因此，可以初步确认化合物A4和A5具有选择性的抗真菌活性。图2.高活性CYP51/HDAC双重抑制剂的化学结构及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
宁夏医科大学硕士学位论文第一章CYP51/HDAC双靶点抑制剂的设计、合成和生物活性研究193.3化合物A4和A5的时间-生长曲线测定通过以上MIC80值进行初步的体外抗真菌活性评价，选取化合物A4和A5进行时间-生长曲线测定，考察化合物对真菌增殖的抑制作用。如图3A、B所示，化合物A4和A5分别在32ug/mL和16ug/mL浓度下几乎完全抑制热带念珠菌的增殖，并在8ug/mL浓度下抑制真菌的增殖作用均优于FLc32ug/mL。化合物A4和A5对新生隐球菌具有良好的活性。在4μg/mL的浓度下，化合物A4抑制真菌生长的作用优于FLC（图3C）。同时，化合物A5在2μg/mL时比FLC在8μg/mL对真菌的生长抑制作用更明显（图3D）。该结果表明，化合物A4和A5呈剂量依赖性的抑制真菌的生长，并且抑制真菌生长的作用优于阳性对照药物FLc。图3.目标化合物A4、A5和FLC作用于C.tro.5008和C.neo.H99的时间-生长曲线3.4化合物A4和A5对热带念珠菌5008菌丝形成的抑制作用念珠菌具有酵母相和菌丝相，酵母相到菌丝相的转换是真菌致病的关键毒力因子之一。真菌侵入粘膜组织时，通常表现为菌丝型，是一种长形假菌丝。菌丝的形成使得更容易入侵宿主并逃避宿主的防御。真菌形成的菌丝能更好地黏附在粘膜壁上，这使其更易于维持定植。这种定植可导致上皮破裂，使病原体在血液中更快的传播以及最终侵入深层组织[39-41]。此外，菌丝可以进一步形成生物被膜，对其致病性至关重要，是抗真菌治疗中产生耐药性的重要原因[42]。因此，进一
本文编号：3257024
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