吲哚衍生物类血管内皮生长因子受体-2酪氨酸激酶抑制剂的设计与合成

摘要

蛋白酪氨酸激酶与肿瘤细胞信号传导通路密切相关，被广泛地作为抗肿瘤药物的作用靶点。血管内皮生长因子受体-2(Vascularendothelialgrowthfactorreceptor-2，VEGFR-2)酪氨酸激酶在调节血管新生、内皮细胞增殖和迁移中起着关键作用，开发抑制其活性的选择性抑制剂是治疗肿瘤的的一个富有前景和有效的研究策略。
　　本研究以VEGFR-2酪氨酸激酶的晶体结构为基础，应用从头药物设计的方法，设计出一系列吲哚类化合物，并用类药性和分子对接进行了筛选，最后得到10个对接能量较低的化合物分子，对具有最低结合能的化合物与VEGFR-2酪氨酸激酶复合物进行了10ns的分子动力学模拟，并对其结合模式进行了分析。这些化合物结构新颖，能成为抗肿瘤的先导化合物或候选药物。研究结果对进一步VEGFR-2酪氨酸激酶抑制剂的改造、设计及合成提供了理论基础，并有助于开发高活性和高选择性的抗肿瘤药物。
　　在吲哚衍生物类酪氨酸激酶第Ⅰ类抑制剂的设计及sunitinib与VEGFR-2结合模式基础上，以血管内皮生长因子受体-2酪氨酸激酶活性构象和非活性构象的晶体结构为基础，采用从头药物设计方法设计出了一系列吲哚类酪氨酸激酶双重抑制剂化合物，并用类药性和分子对接进行了虚拟筛选，结果得到7个既能与VEGFR-2酪氨酸激酶活性构象又能与非活性构象结合的化合物。此7个吲哚衍生物结构新颖，可能成为抑制VEGFR-2酪氨酸激酶的先导化合物或候选药物，其生物活性有待实验进一步验证。本研究对吲哚类抑制剂的改造及全新VEGFR-2酪氨酸激酶双重抑制剂的开发奠定了基础。
　　对目标化合物进行了逆合成分析并设计出了合成路线，对重要中间体的合成进行了探索，初步合成了吲哚衍生物并得到成熟的合成路线，为目标化合物的合成奠定了基础。

目录

摘要

1 绪论

1．1 研究背景

1．2 酪氨酸激酶及其作用机制

1．2．1 酪氨酸激酶的结构

1．2．2 活化机制

1．2．3 激酶的活性构象与非活性构象

1．3 激酶抑制剂

1．3．1 Ⅰ类抑制剂

1．3．2 Ⅱ类抑制剂

1．4 药物设计

1．5 计算机辅助药物设计(CADD)

1．5．1 基于受体结构的药物设计方法(SBDD)的过程

1．5．2 基于配体结构的药物设计方法(LBDD)的过程

1．6 新化学实体的发现

1．6．1 虚拟筛选

1．6．2 化合物组合库

1．6．3 全新药物设计

1．6．4 骨架跃迁

1．6．5 反向分子对接

1．7 新化学实体的早期评价

1．7．1 药效团

1．7．2 ADME

1．7．3 霉性

1．8 本课题研究内容及选题意义

2 吲哚衍生物类VEGFR-2酪氨酸激酶第Ⅰ类抑制剂的从头设计

2．1 从头设计

2．1．1 LigBuilder v2．0简介

2．1．2 LigBuilder v2．0安装

2．1．3 LigBuilder v2．0使用说明

2．1．4 分子设计过程

2．2 分子类药性筛选

2．2．1 类药性筛选平台FAF-Drugs2简介

2．2．2 FAF-Drugs2筛选流程

2．2．3 FAF-Drugs2中的描述符、特性和规则

2．2．4 FAF-Drugs2中的物化性质筛选细则

2．2．5 类药性筛选

2．3 分子对接与虚拟筛选

2．3．1 分子对接简介

2．3．2 分子对接过程与结果

2．3．3 分子动力学模拟

2．3．4 结合模式分析

2．4 本章小结

3 吲哚衍生物类VEGFR-2酪氨酸激酶双重抑制剂的从头设计

3．1 分子设计过程

3．1．1 分析结合口袋

3．1．2 产生新分子

3．2 分子类药性筛选

3．3 分子对接

3．3．1 已上市VEGFR-2酪氨酸激酶抑制剂的分子对接

3．3．2 通过类药性筛选的小分子与非活性构象的对接

3．3．3 通过类药性筛选的小分子与活性构象的对接

3．4 本章小结

4 吲哚衍生物的合成探索

4．1 目标产物逆向合成分析

4．2 合成路线设计

4．3 所用主要仪器和试剂

4．3．1 仪器

4．3．2 试剂

4．4 吲哚-3-甲酸的合成

4．4．1 吲哚甲醛氧化法

4．4．2 三氟乙酸酐法

4．4．3 结果与讨论

4．5 吲哚-3-甲酰氯的合成

4．6 2-氨基苯并咪唑的合成

4．6．1 硫脲法

4．6．2 氰胺法

4．6．3 结果与讨论

4．7 N-(1H-苯并咪唑-2-基)-1H-吲哚-3-甲酰胺的合成

4．8 本章小结

结论与展望

参考文献

附录

致谢

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