论文部分内容阅读
金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus,简称金葡菌）是人类化脓感染中最常见的病原菌,可引起肺炎、伪膜性肠炎、心包炎以及败血症、脓毒症等全身性感染。随着抗生素广泛应用于临床,金黄色葡萄球菌耐药菌株不断出现,尤其是耐甲氧西林金葡菌（methicillin-resistant Staphylococcus aureus,MRSA）已经成为全球医院交叉感染的主要病原菌,并且呈现多重耐药,对目前大部分的抗菌药物耐受,包括曾一直被认为对MRSA杀灭效果最好的万古霉素。因此,为了应对日益严重的病原菌感染及其耐药性的问题,寻找新的抗菌靶点及相应的抑制剂刻不容缓。在这种严峻的形势下,抗毒力策略成为了现今治疗细菌感染的新途径。该策略与传统的抗菌途径不同,并不直接杀灭细菌,而是通过阻断毒力因子的合成或分泌,降低细菌的致病性,同时细菌耐药性的发生率也随之下降。Sortase A酶是广泛存在于革兰氏阳性菌中的半胱氨酸转肽酶,能够将携带LPXTG基序分选信号的表面毒性蛋白锚定到细胞壁被膜上,这些表面蛋白具有黏附、侵入、逃避机体免疫反应和参与生物被膜形成等生物学功能。当将Sortase A的表达基因敲除后,细菌的感染能力明显下降,但却不影响细菌的生长,因而被视为抗毒力药物研究的重要靶点。目前,大量的化合物经过活性筛选,只有极少部分化合物表现出优秀的Sortase A抑制活性,这些化合物对酶缺乏特异性是导致其抑制活性差的关键因素。通常情况下,SrtA催化作用的底物片段LPXTG以L-shape为优势构型被SrtA特异性识别,而这种L-shape构型主要是由亮氨酸和脯氨酸构成。基于这一发现,我们通过模拟亮氨酸和脯氨酸残基组成的L-shape构型,设计、合成了一系列新型2-苯基-苯并呋喃-3-甲酸胺衍生物,以期望获得潜在的SrtA酶抑制剂。首先我们以简单又经济的水杨醛为起始原料,通过Wittig反应以及碱性条件下碘分子催化的关环反应得到2位芳基取代的苯并呋喃环中间体,再经Vilsmeier反应、氧化、酯化、溴代、水解和酰胺化反应以及醇羟基的氯化得到2,3-二取代苯并呋喃中间体,最终和不同取代芳香酸、取代苯酚发生取代反应完成对目标分子的全合成。设计路线仅需11步反应,简短,经济又产率高,并对此类母核结构的全合成研究有很好的借鉴意义的。借助HPLC法对所合成的苯并呋喃类衍生物进行了初步的Sortase A酶活性抑制实验。大多数所合成的苯并呋喃类衍生物对Sortase A具有良好的抑制活性,其中化合物Ia-7,Ia-22,I-38表现出较好的酶抑制活性,IC50=28.639.6μM。初步的构效关系表明:a)苯并呋喃3位异丁胺侧链为活性必需基团。b)2位苯环的对位引入带羟基的芳香环结构同样对酶抑制活性产生重要影响,当羟基被其他基团如甲基、甲氧基、三氟甲基、卤素或硝基替换后,酶抑制活性明显下降。c)随着苯并呋喃母核与取代芳环距离的变化,抑制活性也会有所差异。随着中间连接链增长,活性下降。这些数据将为我们下一步设计更加优秀的Sortase A酶抑制剂提供很好的指导作用。