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第二信使cAMP的特异性水解酶磷酸二酯酶4(PDE4)是炎症和神经系统疾病良好的潜在药物靶标。PDE4抑制剂良好的抗抑郁、改善认知以及抗神经炎症作用为抑郁症与老年痴呆提供了一个全新的治疗策略。为了获得结构新颖的PDE4抑制剂,本文在邻苯二酚甲酰胺类和哒嗪酮类PDE4抑制剂的3D-QSAR研究基础上,设计合成了新型联二苯类衍生物,评价其酶抑制剂活性与抗神经炎症活性。具体内容如下:[1]PI)E4抑制剂的3D-QSAR研究基于课题组前期合成的邻苯二酚甲酰胺类和哒嗪酮类PDE4抑制剂,本文采用比较分子场法(CoMFA)与比较分子相似因子分析法(CoMSIA)建立了稳定可带,且具有良好预测能的3D-QSAR模型。PLS统计显示,CoMFA与CoMSIA模型的交叉验证相关系数(q2)分别为0.517和0.612,非交叉验证相关系数(r2)分别为0.914和0.937。测试集CoMFA和CoMSIA模型非交叉验证相关系数r2pred分别为0.853和0.850。基于PDE4活性空腔特点,以及CoMFA与CoMSIA模型分子场势图,本文对其构效关系进行了总结。[2]新型联二苯类PDE4抑制剂的设计、合成及活性研究基于上述3D-QSAR研究与PDE4抑制剂在活性空腔的结合模式,本文以FCPR03与FCPR16为先导化合物,设计合成了 3-芳基-4-烷氧基苄胺类与3-芳基-4-烷氧基苄醚类衍生物(共65个化合物),并评价了其对PDE4CAT、PDE4B1与PDE4D7酶的抑制活性与抗神经炎症活性。3-芳基-4-烷氧基苄胺类衍生物的设计与合成:酶抑制活性筛选结果显示,此类衍生物中化合物 730,73u,73v,73w,73x,74a,74d,74e 对 PDE4CAT、PDE4B1与PDE4D7显示出良好的酶抑制活性。其中,化合物74a显示出良好的抗神经炎症活性。化合物 73u 对 PDE4B1(IC50=340 nM)与 PDE4D7(IC50=370 nM)的IC50值达到纳摩尔级别。化合物73u分子对接结果显示,链接基团(-NH-)通过活性空腔中残留水分子桥联与氨基酸残基Asp484及金属配位氧原子形成氢键作用,侧链与金属Mg结合水分子形成氢键作用。该化合物可作为先导化合物进一步优化获得高活性的PDE4抑制剂。3-芳基-4-烷氧基苄醚类衍生物的设计与合成:酶抑制活性筛选结果,此类衍生物中化合物75v,75w,75x,75z,75G,75J显示出良好的酶抑制活性与一定的亚型选择性,对PDE4D7的抑制活性均高于其对PDE4CAT与PDE4B1的抑制活性。其中,化合物75w对PDE4D的抑制活性最高,其IC50值为1.8 μM。化合物75w分子对接结果显示,其侧链向金属区域延伸,通过水分子桥联与金属区氨基酸残基Met439,Asn375形成氢键作用。该化合物可作为先导化合物进一步优化获得亚型选择性PDE4抑制剂。