论文部分内容阅读
糖尿病（Diabetes Mellitus,DM）是一种以高血糖为主要特征、严重危害健康的内分泌代谢疾病,是世界上第三大非传染性慢性疾病。中国糖尿病患者总数已居世界第二位,仅次于印度。糖尿病作为一种严重的非传染性慢性疾病,已成为世界各国关注的重大公共卫生问题。研发新型抗糖尿病药物已是迫不及待的任务。某些β-氨基酮类化合物具有止咳、抗菌、抗炎、抗癌、抗病毒、镇静、止痛、降压、抑制水肿、抗凝血、抗结核、抗雄激素、碳酸酐酶抑制活性等多种生物活性。本研究室首次将β-氨基酮型Mannich碱用于抗糖尿病活性研究,发现某些化合物具有很好的抑制α-葡萄糖苷酶、激活过氧化物酶体增殖物激活受体反应元件（PPRE）、胰岛素增敏及抑制蛋白质酪氨酸磷酸酶1B（PTP1B）等生物活性。本文在前期研究工作的基础上,根据药物设计原理,结合生物活性实验结果,设计并合成了以下6个系列的β-氨基酮型Mannich碱（TM-1 - TM-6）,化学结构如下:本文首次将磺胺、磺胺甲噁唑等结构单元引入三芳基β-氨基酮型Mannich碱分子之中,结合文献报道的类似物合成方法,对该类化合物的合成进行了方法学研究,探索出了该类化合物的最佳合成条件和合成通法。在乙醇或乙醇/氯仿溶剂中,以浓盐酸为催化剂,室温反应20 h-96 h,可以直接生成目标化合物,收率为30.7%-97.5%。合成了88个目标化合物,其中86个为未见文献报道的新物质;所有化合物的结构经1H NMR、13C NMR、ESI MS确证,部分产物还经过IR和HR MS确证。噻唑烷二酮（thiazolidinedione,TZD）类药物是目前治疗Ⅱ型糖尿病的主要药物之一。但研究发现仅S-构型的TZDs药物能与PPARγ高亲和力地结合,而在生理条件下TZDs化合物倾向以外消旋体的形式存在,这表明TZDs化合物只有50%能与PPARγ靶标结合。L-酪氨酸具有天然、稳定的S-构型,L-酪氨酸衍生物是迄今为止发现的活性最强的PPARγ合成激动剂。我们选取L-酪氨酸为起始原料,保留酪氨酸衍生物的基本药效结构,根据药物设计原理,对其亲脂性部分进行一些改造,并研究羧基酯化、成盐、游离对生物活性的影响,设计了两类L-酪氨酸衍生物（TM-7 - TM-12）,化学结构如下:以L-酪氨酸为起始原料,经羧基甲酯化、α-氨基保护、酚羟基烃基化、脱去氨基保护基,再与Fmoc-AA-OH偶联制备A类目标分子（2S）-2-（2-（（9H-芴甲氧基）羰基氨基）-2-烃基乙酰氨基）-3-（4-丁氧苯基）丙酸甲酯（TM-7）,5步反应总收率为38.4%-69.2%;以L-酪氨酸为起始原料,经羧基甲酯化、α-氨基修饰、酚羟基溴乙基化,再与胺发生亲核取代制备B类目标分子（2S）-2-烃基酰胺基-3-{4-[（烃胺基）乙氧基]苯基}丙酸甲酯（TM-10）,4步反应总收率为18.9%-57.4%。TM-7和TM-10经水解即得到目标化合物TM-8和TM-11,再将羧基游离即得目标化合物TM-9和TM-12。合成得到10个中间体（其中4个为新物质）、72个未见文献报道的目标分子。多数反应操作简便、收率较高,具有一定绿色化学特性。所有目标化合物的结构都得到1H NMR验证,部分产物还经过13C NMR、ESI MS和HR MS确证。进行了β-氨基酮型Mannich碱的生物活性测试。（1）α-葡萄糖苷酶抑制活性筛选实验发现,8个化合物（1e、1g、4b、4h、4k、5d、5e、5n）的α-葡萄糖苷酶抑制活性达到了50%-79.7%(10μg·mL-1),是10倍浓度阿卡波糖活性(74.1%,100μg·mL-1)的50%以上,其中化合物5e的活性最好,其α-葡萄糖苷酶的抑制活性达到了79.7%(IC50 2.92μg·mL-1)。（2）PPAR反应元件（PPRE）激动活性筛选发现,有11个化合物（2d、2i、2j、3b、3e、3f、3i、3k、3m、3p、4n）的PPRE激动活性达到了20倍浓度罗格列酮的50%以上（其中化合物2j达到了20倍浓度罗格列酮的86.7%）;5个化合物（2c、4d、4f、4m、4o）的PPRE激动活性达到了10倍浓度罗格列酮的50%以上(10μg·mL-1时,化合物4m活性为135.5%)。（3）胰岛素增敏活性测得有4个化合物（1a、1d、1f、1k）的胰岛素增敏活性(241.7%-129.2%,10μg·mL-1)远远超过了10倍浓度罗格列酮的活性(100%,100μg·mL-1);还有7个化合物（5i、5l、6g、6h、6j、6l、6m）的活性达到了10倍浓度的罗格列酮胰岛素增敏活性的60%以上。（4）蛋白质酪氨酸磷酸酶1B（PTP1B）抑制活性筛选,测得化合物4k的活性为74.6%,达到了10倍浓度对照药（钒酸钠）的80%;化合物3d、4l的相对活性也达到了10倍浓度对照药（钒酸钠）的40%以上。L-酪氨酸为结构母核的目标化合物（TM-7 - TM-12）的生物活性测试正在进行之中,目前还未得到相关数据。本文共合成了160个目标化合物,其中162个为新化合物（含4个中间体）。测试了β-氨基酮型Mannich碱的抗糖尿病活性,初步讨论了它们的结构——活性关系。本文为寻找高效、低毒的抗糖尿病药物提供了新的方向。