·840 药学学报 Acta pharmaceutica sinica2016,51(5):839-842 IPβ从与CCR5受体结合的复合物中置换出50%呈现抑制作用。推论将1的吡啶环换成苯环会消除抑 的化合物浓度(MIP1BIC50)作为受试化合物抑制活制CYPD6的作用,化合物3对MPlB有很强的抑 性的指标,在一定程度上该ICs0代表了化合物阻断病制活性,ICs0=4 nmol L-,并消除了抑制CYP作用。 毒融合和侵染宿主细胞的活性强度。然而这种用竞争然而3未显示抑制病毒的功能, 抑制实验作为阻止病毒侵入的指标有一定的风险 因为化合物的MIP1BIC50值有时与抑制病毒侵入的 活性不相关联(在研发马拉韦罗和其他CCR5抑制剂 中已显示出来,见后)。但作为初筛,仍是有价值的。 另一种模型是抑制50%HⅣVBAL病毒复制所需的化合 物浓度AVIC50,用以表征化合物的抗病毒功能 3苗头化合物和向先导物的过渡 3.1随机筛选获得苗头化合物 研发CCRS受体拮抗剂以抑制HV1对宿主细胞图2分子模拟化合物1与CYPD6结合示意图 膜的融合与侵入,本质上是干预gp120与CCR5之间 的蛋白一蛋白相互作用。由于缺乏结构生物学信息 发现阻断蛋白一蛋白相互作用的有机小分子所常用的 方法是随机筛选获得苗头化合物。辉瑞公司设定了遴 选苗头化合物的标准: MIPlB ICso0<25 umol.L、配 体效率LE>0.2(LE=配体受体结合自由能ΔG/配33引入酰胺基团以降低脂溶性 体分子的非氢原子数,△G可由K1计算得到,LE是同 化合物3有较高的亲脂性,而且邻近的两个苯环 时表征化合物活性和分子大小的量度)以及 clogp<5可发生疏水折拢作用( hydrophobic collapse)导致构 ( clogP为化合物疏水性或亲脂性的量度)。这3个指象变化。将化合物3中的苯环用苯甲酰胺片段取代得 标用以控制和确保苗头化合物处于成药性的化学空到脂溶性降低的化合物4,虽然抑制CCR5的作用略 弱( MIPlB IC0=0.045molL),但呈现出抑制病毒 经随机筛选发现了化合物1和2达到了上述标复制的活性(AVIC50=021μmolL-)。因而以4为模 准,1C50分别为040和11 umol. L。 板,用通式5考察不同酰基对活性的影响。 Hac R=PhCH2, (CH3)2CH, C-Bu (CH)2N, CH2=CHCH2, CH 3.2消除抑制CYP的作用 34不同酰胺取代的构效关系 化合物1结构中含有咪唑并吡啶片段,基于已 不同的酰基替换苯甲酰基,测定化合物抑制 有的经验,该片段具有抑制CYP2D6的作用,测试CCR5和病毒复制的活性表明,苄基的活性低于苯 结果表明1对CYP2D6有显著抑制作用,ICs0=0.04基,异丙基和环丁基活性强于4,尤其是环丁基活性 μmolLˉ,分子模拟研究表明吡啶N原子与卟啉环上很高( MIPIB ICso=0.040μmolL-, AV ICso=0.050 的Fe形成配位键,如图2所示。由于1占据了CYP2D6molL),极性更强的如二甲胺基甲酰基和烯丙酰 与底物结合的空间,降低了酶的代谢转化能力,因而基化合物活性降低,体积小的乙酰基活性更弱。提示· 840 · 药学学报 Acta Pharmaceutica Sinica 2016, 51 (5): 839 −842 MIP1β 从与 CCR5 受体结合的复合物中置换出 50% 的化合物浓度 (MIP1β IC50) 作为受试化合物抑制活 性的指标, 在一定程度上该 IC50代表了化合物阻断病 毒融合和侵染宿主细胞的活性强度。然而这种用竞争 抑制实验作为阻止病毒侵入的指标有一定的风险, 因为化合物的 MIP1β IC50 值有时与抑制病毒侵入的 活性不相关联 (在研发马拉韦罗和其他 CCR5 抑制剂 中已显示出来, 见后)。但作为初筛, 仍是有价值的。 另一种模型是抑制 50% HIVBAL 病毒复制所需的化合 物浓度 AV IC50, 用以表征化合物的抗病毒功能。 3 苗头化合物和向先导物的过渡 3.1 随机筛选获得苗头化合物 研发 CCR5 受体拮抗剂以抑制 HIV1 对宿主细胞 膜的融合与侵入, 本质上是干预 gp120 与 CCR5 之间 的蛋白−蛋白相互作用。由于缺乏结构生物学信息, 发现阻断蛋白−蛋白相互作用的有机小分子所常用的 方法是随机筛选获得苗头化合物。辉瑞公司设定了遴 选苗头化合物的标准: MIP1β IC50<2.5 μmol·L −1、配 体效率 LE > 0.2 (LE = 配体-受体结合自由能 ΔG /配 体分子的非氢原子数, ΔG 可由 Ki 计算得到, LE 是同 时表征化合物活性和分子大小的量度) 以及 clogP<5 (clogP 为化合物疏水性或亲脂性的量度)。这 3 个指 标用以控制和确保苗头化合物处于成药性的化学空 间。 经随机筛选发现了化合物 1 和 2 达到了上述标 准, IC50 分别为 0.40 和 1.1 μmol·L −1。 3.2 消除抑制 CYP 的作用 化合物 1 结构中含有咪唑并吡啶片段, 基于已 有的经验, 该片段具有抑制 CYP2D6 的作用, 测试 结果表明 1 对 CYP2D6 有显著抑制作用, IC50 = 0.04 μmol·L −1 , 分子模拟研究表明吡啶 N 原子与卟啉环上 的 Fe 形成配位键, 如图 2 所示。由于 1 占据了 CYP2D6 与底物结合的空间, 降低了酶的代谢转化能力, 因而 呈现抑制作用。推论将 1 的吡啶环换成苯环会消除抑 制 CYP2D6 的作用, 化合物 3 对 MIP1β 有很强的抑 制活性, IC50=4 nmol·L −1 , 并消除了抑制 CYP 作用。 然而 3 未显示抑制病毒的功能。 图 2 分子模拟化合物 1 与 CYP2D6 结合示意图 3.3 引入酰胺基团以降低脂溶性 化合物 3 有较高的亲脂性, 而且邻近的两个苯环 可发生疏水折拢作用 (hydrophobic collapse) 导致构 象变化。将化合物 3 中的苯环用苯甲酰胺片段取代得 到脂溶性降低的化合物 4, 虽然抑制 CCR5 的作用略 弱 (MIP1β IC50=0.045 μmol·L −1 ), 但呈现出抑制病毒 复制的活性 (AV IC50=0.21 μmol·L −1 )。因而以 4 为模 板, 用通式 5 考察不同酰基对活性的影响。 3.4 不同酰胺取代的构效关系 不同的酰基替换苯甲酰基, 测定化合物抑制 CCR5 和病毒复制的活性表明, 苄基的活性低于苯 基, 异丙基和环丁基活性强于 4, 尤其是环丁基活性 很高 (MIP1β IC50 = 0.040 μmol·L −1 , AV IC50 = 0.050 μmol·L −1 ); 极性更强的如二甲胺基甲酰基和烯丙酰 基化合物活性降低, 体积小的乙酰基活性更弱。提示