含羧基黃嘌呤類DPP-Ⅳ抑制劑的設(shè)計、合成及DPP-Ⅳ抑制活性研究.pdf

1、糖尿病(diabetes mellitus，DM)是一種以高血糖為主要特征的慢性代謝性疾病。其中Ⅱ型糖尿病(T2DM)是最常見的糖尿病類型，所占比例超過90％。在我國，糖尿病有著較高的發(fā)病率，國際糖尿病聯(lián)合會(IDF)2013年發(fā)布的《糖尿病地圖》顯示，中國糖尿病患者的人數(shù)達9800萬，居于全球首位。然而，目前臨床上主要用于治療糖尿病的藥物，如磺酰脲類藥物和雙胍類藥物等并不能有效的治療和阻止糖尿病病情的發(fā)展，且伴有低血糖、體重增加、胃腸

2、道紊亂等副作用。因此，開發(fā)新型降糖藥物顯得尤為重要。
　　胰高血糖素樣肽酶-1(GLP-1)是一類腸促胰素，人體攝入食物數(shù)分鐘后，人體腸道受到刺激分泌GLP-1入血，刺激胰島素分泌，進而降低血糖。然而，GLP-1極易被二肽基肽酶-Ⅳ(DPP-Ⅳ)分解，半衰期只有1～2 min。因此，抑制DPP-Ⅳ具有延長GLP-1半衰期和增強腸促胰島素活性的作用，在調(diào)節(jié)胰島素分泌和控制血糖方面發(fā)揮著重要作用。目前，以DPP-Ⅳ為靶點的小分子抑制劑

3、已成為糖尿病治療藥物的研究熱點。
　　Linagliptin是2011年上市的具有較好生物活性及安全性的DPP-Ⅳ抑制劑。它是一類以3-甲基-3，7-二氫-嘌呤-2，6-二酮（即黃嘌呤）為基本母核的非擬肽類DPP-Ⅳ抑制劑。分子對接結(jié)果顯示，N-1位上丁炔基能很好的占據(jù)DPP-Ⅳ酶S1疏水性口袋，C-6位羰基與Tyr631形成氫鍵，喹啉環(huán)和嘌呤環(huán)分別與Trp629和Tyr547形成π-π堆積，伯胺與Glu205，Glu206和Ty

4、r662形成氫鍵網(wǎng)。2012年，Ikuma等報道了一類以3H-咪唑[4，5-c]喹啉環(huán)為基本母核的化合物。分子對接顯示，3H-咪唑[4，5-c]喹啉環(huán)上苯環(huán)部分靠近Lys554，且苯環(huán)上的親水性基團羧基能與Lys554形成氫鍵，能顯著提高化合物的生物活性。
　　基于上述化合物的結(jié)構(gòu)特征，在文獻調(diào)研的基礎(chǔ)上，本文以黃嘌呤為基本骨架，利用電子等排和藥效團拼合等策略，在N-1位引入含羧基的芳雜環(huán)以及在N-7位引入2-氯/氰基芐基，共設(shè)計

5、合成了22個未見報道的目標化合物A1-16和B1-6，以期望得到一類新型的DPP-Ⅳ抑制劑。所有目標化合物均經(jīng)13C-NMR，1H-NMR和MS確認。
　　以Sitagliptin為陽性對照藥，對目標化合物A1-16和B1-6進行了體外活性篩選?；钚越Y(jié)果顯示，所有目標化合物均有一定的DPP-Ⅳ抑制活性，其中化合物A2，A4，A9，A13，B3和B5具有較好的活性，以化合物A13活性為最佳，對DPP-Ⅳ的IC50達到36±2nM。并

6、得到以下初步構(gòu)效關(guān)系:
　?、貼-7位為2-氯芐基取代的化合物，如A1，A2，A4，A7，A9，A11，A13，A15，B1，B3和B5等，其抑制活性均高于N-7位為2-氰基芐基取代的化合物，如A3，A6，A5，A8，A10，A12，A14，A16，B2，B3和B6等;
　?、贏系列化合物中，引入羧基能提高化合物的生物活性，如化合物A1，A4活性高于A15;然而，化合物的DPP-Ⅳ抑制活性未隨著羧基數(shù)量的增加而提高，如A6的

7、活性低于A5;
　?、跘系列化合物中，羧基的位置對DPP-Ⅳ的抑制活性有明顯的影響。含3-羧基的化合物，如A4，A5，A9，A10，A13和A14等的生物活性高于含4-羧基的化合物，如A1，A3，A7，A8，A11和A12等。在含3-位羧基的化合物中，4-位為給電子基，如甲氧基(A13)的活性要明顯高于吸電子基，如氟(A9);
　?、躈-1位為吡啶基取代的化合物的活性要普遍高于N-1位為芐基取代的化合物，如B5＞ A4，B6

8、＞ A5和B1＞A1。
　?、菰贐系列化合物中，吡啶環(huán)上3-羧基取代的化合物，如B5和B6所表現(xiàn)出的活性要高于4-羧基取代的化合物，如B1和B2，所表現(xiàn)出的構(gòu)效佐證了構(gòu)效③的結(jié)論。這說明，無論N-1位上是芐基取代還是吡啶基取代，其環(huán)上羧基位于3-位時更有利于化合物活性的提高。
　　本文發(fā)現(xiàn)在以黃嘌呤為母核的化合物上引入羧基能提高化合物抑制DPP-Ⅳ的活性，且當化合物在N-1位取代環(huán)上同時含有3-羧基和4-位給電子基，且N-7