对乙酰氨基苯磺酰胺衍生物的设计合成与生物活性评价

作     者：张爱敏 

作者单位：青岛科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：玄光善

授予年度：2021年

学科分类：1007[医学-药学(可授医学、理学学位)] 10[医学] 100701[医学-药物化学] 

主      题：磺酰胺 分子对接 碳酸酐酶Ⅱ 乙酰胆碱酯酶 抑菌 细胞存活率 

摘      要：磺酰胺类化合物在合成化学和药物化学中是一类非常重要的化合物。磺酰胺药物具有抗微生物、抗肿瘤、抗炎、降血糖、抗精神病、抗癌和蛋白酶抑制等作用。第一种磺酰胺药物“百浪多息的发现开启了医学的新纪元,越来越多的科研人员致力于磺酰胺类药物的开发和筛选。本论文合成了一系列磺酰胺类化合物,通过分子对接研究预测了化合物对碳酸酐酶Ⅱ和乙酰胆碱酯酶的抑制效果及构效关系,并通过体外实验分别评价了化合物的碳酸酐酶Ⅱ抑制活性和乙酰胆碱酯酶抑制活性。此外,还评价了化合物的抑菌活性、处理肺癌细胞和乳腺癌细胞后的细胞存活率。主要的内容如下:(1)以对乙酰氨基苯磺酰氯和对肼基苯磺酰胺为起始化合物,合成了系列磺酰胺类化合物1a～3c,用高效液相色谱测定目标化合物的含量,用核磁共振氢谱对化合物的结构进行了表征和确认。(2)通过MOE 2015.10软件将化合物分别与碳酸酐酶Ⅱ(Carbonic anhydraseⅡ,CAⅡ)、乙酰胆碱酯酶进行了分子对接。筛选出化合物1b、1e、2b、3a与碳酸酐酶Ⅱ结合稳定且与酶活性位点氨基酸残基成键较多。筛选出化合物1e、2a、2b、3c与乙酰胆碱酯酶结合稳定且与酶活性位点氨基酸残基成键较多。(3)通过酯酶法测定了化合物对碳酸酐酶Ⅱ的抑制活性,筛选出了对CAⅡ的抑制活性较高的化合物1b、1e、2a、2b、3a和3c,这六种化合物的IC值接近或优于阳性对照药乙酰唑胺,表现出对CAⅡ出色的抑制活性。(4)通过Ellman法测定了化合物对乙酰胆碱酯酶的抑制活性,化合物1e、2a、2b、3c的IC值接近阳性对照药多奈哌齐,具有较高的乙酰胆碱酯酶抑制活性。(5)通过牛津杯法测定了化合物对2020年版《中华人民共和国药典》规定的大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌、枯草芽孢杆菌、伤寒沙门氏菌、白色念珠菌、黑曲霉7种评价菌株的抑制活性,通过观察MIC,筛选出化合物1a和3b对7个所测菌种具有较低的MIC值,具有较高的抑菌活性。(6)通过MTT法评价了化合物处理A549肺癌细胞与231乳腺癌细胞后的细胞存活率,化合物1a、1b、1c、1e、3a、3b、3c处理A549肺癌细胞后细胞存活率较低,这些化合物对A549肺癌细胞的抑制增殖活性较高。化合物1a、1b、1e、2a、2c、3a、3c处理231乳腺癌细胞后细胞存活率较低,说明这些化合物对231乳腺癌细胞的抑制增殖活性较高。通过TUNEL分析评估了化合物诱导细胞凋亡的能力,化合物3a处理的细胞中凋亡细胞的比例较高。通过JC-1染色法检测了化合物对线粒体膜电位的影响,化合物3a、1c、1e具有一定的诱导肺癌细胞线粒体去极化的作用,其中化合物3a和1e在浓度为80μM时诱导线粒体膜电位去极化作用最强,造成80%以上的线粒体损伤。