脱氢枞基含氮化合物的合成及抗病毒活性研究

摘要

中国是松香的生产和出口大国，每年松香的产量超过40万吨。设计合成具有生物活性的松香基衍生物，是松香高效利用的有效途径之一。本文以脱氢枞酸为原料，设计合成了松香基α-氨基膦酸酯衍生物和松香基-3，4-二氢嘧啶酮等松香基含氮化合物，研究了相关化合物抑制HSV-1病毒活性、细胞毒性和对流感病毒H1N1和H3N2的抑制活性，建立了松香基二氢嘧啶酮抗H1N1病毒活性的定量构效关系模型。　　以歧化松香中分离提纯的脱氢枞酸为原料，经过化学改性，引入氨基、氨基硫脲等反应活性基团，进一步设计合成了12个脱氢枞基α-氨基膦酸酯衍生物(1a～1l)和17个全新的松香基-3，4-二氢嘧啶酮衍生物(3a～3q)。采用FT-IR、1H NMR、13C NMR和ESI-MS等手段对合成的衍生物进行了结构表征。　　研究了脱氢枞基α-氨基膦酸酯衍生物对单纯疱疹Ⅰ型病毒(HSV-1)的抑制活性。结果表明脱氢枞基α-氨基膦酸酯抑制HSV-1病毒的半数有效浓度(IC50)分布在12-3～22.1μmol/mL之间，与未引入α-氨基膦酸酯结构的脱氢枞酸(IC5024.7μmol/mL)相比，引入α-氨基膦酸酯结构的脱氢枞酸衍生物抗病毒活性有所增加，但是比市售抗病毒药物西多福韦(IC501.9μmol/mL)差很多。测试了松香基-3，4-二氢嘧啶酮衍生物的细胞毒性与对单纯疱疹Ⅰ型病毒(HSV-1)的抑制活性。通过计算药物的选择指数(SI，SI=TC50/IC50)，可以发现，化合物3j具有较好的抑制HSV-1病毒的活性(SI12.18)，达到了与阳性对照药物利巴韦林相近的水平(SI12.6)，其余化合物具有较弱的抗病毒活性。　　研究了松香基-3，4-二氢嘧啶酮衍生物和不含松香结构的二氢嘧啶酮衍生物对流感病毒(H1N1)和(H3N2)的抑制活性。对比发现，引入松香结构的二氢嘧啶酮衍生物的抗流感病毒活性明显增加，松香基-3.4-二氢嘧啶酮衍生物中，化合物3a、3k、3m和3o比市售抗病毒药物帕拉米韦对流感病毒H1N1的抑制活性更高，对流感病毒H3N2也有良好的抑制活性。　　通过启发式回归方法研究了松香基二氢嘧啶酮衍生物的结构与抑制流感病毒(H1N1)活性之间的定量构效关系，建立了构效关系模型。利用留一法和三重内部检验对最佳QSAR模型进行了检验，结果表明最佳QSAR模型具有良好的稳定性和预测能力。最佳QSAR模型中含有4个与抗流感病毒活性密切相关的分子描述符，通过分析可知，松香基衍生物分子表面的电荷分布情况，以及氢键相关的原子和电荷分布情况与其抗病毒活性密切相关。该研究结果可为具有抑制流感病毒(H1N1)活性的松香衍生物的分子结构设计提供一定的理论指导。

目录

声明

摘要

第一章绪论

1．1．1研究背景

1．1．2研究的目的与意义

1．2国内外研究现状

1．2．1脱氢枞酸衍生物生物活性研究进展

1．2．2含氮抗病毒药物研究进展

1．2．3定量构效关系的研究进展

1．3研究思路与目标

1．4研究内容

1．4．1研究技术路线

1．4．2研究内容

1．5论文创新点

第二章松香基α-氨基膦酸酯衍生物的合成与抗病毒活性

2．1引言

2．2实验部分

2．2．1主要实验仪器

2．2．2主要实验试剂

2．2．3实验方法

2．2．4抗病毒活性测试

2．3结果与讨论

2．3．1优化反应条件

2．3．2反应底物的拓展

2．3．3催化剂的回收利用

2．3．4化合物的表征

2．3．5反应机理

2．3．6脱氢枞基α-氨基膦酸酯的抗病毒活性

2．4本章小结

第三章松香基二氢嘧啶酮衍生物的合成与抗病毒活性

3．1引言

3．2实验部分

3．2．1主要实验仪器

3．2．2主要实验试剂

3．2．3实验方法

3．3结果与讨论

3．3．1不含松香结构的二氢嘧啶酮的合成

3．3．2松香基二氢嘧啶酮的合成

3．3．3二氢嘧啶酮衍生物的生物活性

3．4本章小结

第四章松香基二氢嘧啶酮衍生物抗病毒活性构效关系研究

4．1引言

4．2实验部分

4．2．1主要计算软件

4．2．2分子结构的优化

4．2．3数据集的采集

4．2．4实验方法

4．3结果与讨论

4．3．1分子描述符的选择

4．3．2最佳QSAR模型的建立

4．3．3模型的检验

4．3．4描述符的分析

4．4本章小结

5．1结论

5．2展望

附录

参考文献

在读期间的学术研究

致谢