多位点结合型流感病毒神经氨酸酶抑制剂的设计、合成与活性研究

发布时间：2025-03-19 05:26

　　流感病毒(Influenza virus,IFV)的爆发给人类的健康和生命造成了严重危害,时常出现的致病性禽流感病毒(Avian influenza virus,AIV)感染同样会给人类带来致命性威胁,给世界各国带来极大的恐慌。在流感病毒的生命周期中,神经氨酸酶(Neuraminidase,NA)负责催化水解宿主细胞表面唾液酸与流感病毒血凝素(Hemagglutinin,HA)之间的糖苷键,使成熟的病毒从被感染的细胞表面释放出来从而继续感染其它细胞。另外,NA裂解完子代病毒粒子的HA与宿主细胞之间连接的唾液酸残基后还要行使另外两种重要功能:①阻止子代病毒粒子从宿主细胞释放后发生凝聚;②裂解呼吸道黏膜中的唾液酸,从而阻止子代病毒颗粒灭活,加速流感病毒在呼吸道中的传播,因此,NA是抗流感病毒药物设计的理想靶点。环己烯类NA抑制剂(Neuraminidase inhibitors,NAIs)磷酸奥司他韦具有高效、低毒、生物利用度高的优点,是目前唯一的口服NAI。但是由于流感病毒固有的高变异性,快速出现的耐药株(如N1-H274Y和N2-E119V突变株)严重削弱了该药物的防治作用。目前,抗流感...

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【学位级别】：博士

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中文摘要
ABSTRACT
符号说明
第一章 绪论
    第一节 流感的流行性
    第二节 流感病毒的结构特征及其分类
        1 流感病毒的结构特征
        2 流感病毒的分类、分型及命名
    第三节 流感病毒的生命周期与突变机制
        1 流感病毒的生命周期
        2 流感病毒的突变机制
    第四节 流感的预防与治疗
        1 流感的临床表现和诊断
        2 流感的疫苗预防及其问题
        3 小分子抗流感病毒药物
            3.1 M2离子通道阻滞剂
            3.2 神经氨酸酶抑制剂
            3.3 以聚合酶为靶点的流感病毒抑制剂
            3.4 广谱抗病毒药物
    第五节 流感病毒神经氨酸酶的特点及功能
        1 神经氨酸酶的结构特征
        2 神经氨酸酶的生物学功能
        3 流感病毒神经氨酸酶的活性位点及其抑制剂的设计
    第六节 流感病毒神经氨酸酶抑制剂的研究进展
        1 上市流感病毒神经氨酸酶抑制剂的发展历程
        2 新型神经氨酸酶抑制剂的发现及优化策略
            2.1 对上市药物的外周取代基修饰
            2.2 生物电子等排和骨架跃迁策略
            2.3 多位点策略
            2.4 多价态结合策略
            2.5 多靶点策略
            2.6 共价结合策略
            2.7 前药策略
            2.8 天然产物及化合物库的高通量筛选
        3 神经氨酸酶抑制剂的耐药性问题
    第六节 本章小结
    参考文献
第二章 靶向于GROUP-1和-2 NAS催化中心与150-CAVITY的双位点结合型奥司他韦衍生物的设计、合成与活性研究
    第一节 目标化合物的设计
    第二节 目标化合物的合成
        1 仪器与试剂
        2 目标化合物的合成路线与步骤
            2.1 目标化合物的合成路线
            2.2 目标化合物的合成步骤
        3 合成实验讨论
        4 主要中间体及目标化合物的编号和结构
    第三节 目标化合物的体外活性评价结果与讨论
        1 目标化合物NA抑制实验(酶水平)
            1.1 测试原理
            1.2 主要仪器和耗材
            1.3 主要材料和试剂
            1.4 测试溶液的配制
            1.5 测试方法
            1.6 实验结果与讨论
        2 目标化合物抗流感病毒的活性筛选实验(细胞水平)
            2.1 测试原理
            2.2 主要仪器和耗材
            2.3 主要材料和试剂
            2.4 化合物溶液的配制和细胞保存方法
            2.5 测试方法
            2.6 实验结果与讨论
    第四节 无特定病原体(SPF)鸡胚胎内的抗流感病毒活性
        1 主要仪器和耗材
        2 主要材料和试剂
        3 化合物溶液的配制
        4 测试方法
        5 活性结果分析
    第五节 分子动力学模拟(MDS)研究
        1 配体和蛋白质结构的制备
        2 配体结合构象的生成
        3 分子动力学模拟
        4 分子动力学模拟结果讨论
    第六节 活性化合物的临床前初步成药性评价
        1 人肝微粒体(HLM)中的代谢稳定性与人血浆中的稳定性研究
        2 急性毒性研究
            2.1 动物准备
            2.2 材料和方法
            2.3 结果和讨论
        3 化合物I-2b和I-3b的临床前药代动力学研究
            3.1 给药与血样采集
            3.2 结果和讨论
    第七节 本章小结
    参考文献
第三章 基于结构优化的GROUP-1 NAS选择性和抗N1-H274Y耐药性奥司他韦衍生物的设计、合成与活性研究
    第一节 目标化合物的设计
    第二节 目标化合物的合成
        1 仪器与试剂
        2 目标化合物的合成路线与步骤
            2.1 目标化合物的合成路线
            2.2 目标化合物的合成步骤
        3 合成实验讨论
        4 主要中间体及目标化合物的编号和结构
    第三节 目标化合物的体外活性评价结果与讨论
        1 目标化合物抗流感病毒的活性筛选实验(细胞水平)
            1.1 测试原理
            1.2 主要仪器和耗材
            1.3 主要材料和试剂
            1.4 化合物溶液的配制和细胞保存方法
            1.5 测试方法
            1.6 实验结果与讨论
        2 目标化合物NA抑制实验(酶水平)
            2.1 测试原理
            2.2 主要仪器和耗材
            2.3 主要材料和试剂
            2.4 测试溶液的配制
            2.5 测试方法
            2.6 实验结果与讨论
    第四节 无特定病原体(SPF)鸡胚胎内的抗流感病毒活性
        1 主要仪器和耗材
        2 主要材料和试剂
        3 化合物溶液的配制
        4 测试方法
        5 活性结果分析
    第五节 分子动力学模拟研究
        1 配体和蛋白结构的制备
        2 配体结合构象的生成
        3 分子动力学模拟
        4 MM-GBSA计算
        5 分子动力学模拟结果讨论
    第六节 活性化合物的临床前初步成药性评价
        1 人血浆与人肝微粒体(HLM)中的代谢稳定性研究
        2 急性毒性研究
            2.1 动物准备
            2.2 材料和方法
            2.3 结果和讨论
        3 化合物Ⅱ-14h和Ⅱ-15h的临床前药代动力学研究
            3.1 给药与血样采集
            3.2 结果和讨论
    第七节 本章小结
    参考文献
第四章 其它靶向于GROUP-1 NAS催化中心和150-CAVITY的双位点结合型(GROUP-1 NAS选择性)奥司他韦衍生物的设计、合成及其活性研究
    第一节 目标化合物的设计
    第二节 目标化合物的合成
        1 仪器与试剂
        2 目标化合物的合成路线与步骤
            2.1 目标化合物的合成路线
            2.2 目标化合物的合成步骤
        3 合成实验讨论
        4 主要中间体及目标化合物的编号和结构
    第三节 目标化合物的体外活性评价结果与讨论
        1 目标化合物抗流感病毒的活性筛选实验(细胞水平)
            1.1 测试原理
            1.2 主要仪器和耗材
            1.3 主要材料和试剂
            1.4 化合物溶液的配制和细胞保存方法
            1.5 测试方法
            1.6 实验结果与讨论
        2 目标化合物NA抑制实验(酶水平)
            2.1 测试原理
            2.2 主要仪器和耗材
            2.3 主要材料和试剂
            2.4 测试溶液的配制
            2.5 测试方法
            2.6 实验结果与讨论
    第四节 目标化合物的分子对接研究
    第五节 本章小结
    参考文献
第五章 靶向于NAS催化中心、150-CAVITY和430-CAVITY的三位点结合型奥司他韦衍生物的设计、合成及其活性研究
    第一节 目标化合物的设计
    第二节 目标化合物的合成
        1 仪器与试剂
        2 目标化合物的合成路线与步骤
            2.1 目标化合物的合成路线
            2.2 目标化合物的合成步骤
        3 合成实验讨论
        4 主要中间体及目标化合物的编号和结构
    第三节 目标化合物的体外活性评价结果与讨论
        1 目标化合物NA抑制实验(酶水平)
            1.1 测试原理
            1.2 主要仪器和耗材
            1.3 主要材料和试剂
            1.4 测试溶液的配制
            1.5 测试方法
            1.6 实验结果与讨论
        2 目标化合物抗流感病毒的活性筛选实验(细胞水平)
            2.1 测试原理
            2.2 主要仪器和耗材
            2.3 主要材料和试剂
            2.4 化合物溶液的配制和细胞保存方法
            2.5 测试方法
            2.6 实验结果与讨论
    第四节 目标化合物的分子对接研究
    第五节 化合物IV-11E的小鼠急性毒性研究
        1 动物准备
        2 材料和方法
        3 结果和讨论
    第六节 本章小结
    参考文献
第六章 总结与展望
    第一节 总结
        一 基于NAs催化中心和150-cavity结构的新型双位点结合型奥司他韦衍生物的发现
        二 基于NAs催化中心、150-cavity和430-cavity结构的新型多位点结合型奥司他韦衍生物的发现
        三 本论文创新点和标志性成果
        四 本论文不足之处
    第二节 展望
        一 对本课题进一步的研究思路
        二 抗流感病毒药物的研究方向和发展趋势
    参考文献
致谢
攻读博士研究生期间科研及奖励情况
附录
学位论文评阅及答辩情况表



本文编号：4036735