基于药效团模型的PPAR激动剂的筛选及活性研究

目的筛选具有PPARδ激动活性的化合物。方法通过构建PPARδ药效团模型对Top Science数据库中的780万个小分子进行筛选,并采用对接分析通过化合物与受体之间的结合作用模式及其靶点选择性进行筛选;通过分子动力学模拟的方法,确定苗头化合物,进而通过体外活性实验获得PPARδ激动剂。结果通过计算机虚拟筛选获得了24个潜在PPARδ激动剂,分子对接结果表明,化合物3、5、9为潜在的PPARδ选择性激动剂。体外激动活性实验表明化合物3、5、9具有一定的PPARδ激动活性。结论与化合物3、5相比,化合物9拥有更强的体外激动活性(EC_(50)=17.66μmol·L^(-1)),后续可进行结构迭代优化,为进一步开发PPARδ激动剂奠定了基础。

新型丙烯酸类GPR40激动剂的结构优化及其生物活性研究

目的 以HMT-1为先导化合物,构建新型丙烯酸类抗2型糖尿病药物,并进行构效关系分析。方法 采用基团替换及同系物原则对HMT-1进行结构衍生化设计合成。采用分子对接考察衍生物与GPR40的结合作用模式。通过GPR40激动活性实验评估目标化合物的生物活性。结果 共设计合成了6个丙烯酸类新型GPR40激动剂,体外活性实验发现均具有一定的GPR40激动活性,其中HMT-5和HMT-14的激动活性与HMT-1及阳性药物TAK-875接近。其EC_(50)分别为1.68 μmol·L^(-1)和4.9 μmol·L^(-1)。结论 构效关系分析发现,尾部苯环为对位取代,并在尾部增加氢键供体及连接链为芳香酰胺时可提高活性,可为开发更高效的抗2型糖尿病药物奠定基础。

新型吖啶二酮类GPR40激动剂的结构优化和抗2型糖尿病的活性研究

目的以ADD-16为先导化合物进行结构优化,总结构效关系,设计合成新型吖啶二酮类抗2型糖尿病药物。方法采用生物电子等排体、同系物原则对ADD-16进行结构衍生化设计合成。利用糖刺激的胰岛素分泌实验(GSIS)评估目标化合物对MIN6细胞胰岛素分泌的影响。通过分子对接考察衍生物与GPR40的结合模式。结果共设计合成8个新型ADD-16衍生物,体外活性筛选发现化合物ADD-20的活性显著优于ADD-16,其刺激胰岛素分泌的能力更强。此外,在3μmol·L^(-1)时,ADD-18、ADD-20与ADD-24的活性显著优于ADD-16,在10μmol·L^(-1)时,ADD-20与ADD-21活性显著优于ADD-16,其他化合物在同等浓度下活性无显著差别。分子对接发现化合物ADD-20结合作用模式与TAK-875极其相似,ADD-20结构中的羧基与ARG-183和ARG-2258的关键氨基酸残基之间形成氢键相互作用。结论设计合成的新型ADD-16衍生物ADD-20具有更强的糖促胰岛素分泌能力,构效关系发现吖啶二酮3,6位氢由二甲基取代、苯甲酸上羧基在间位、1位苯环5位上有取代基且为给电子基时可提高化合物活性,为进一步研究奠定了基础。

基于BiRNN模型的DPP-4和SGLT-2双靶点抑制剂设计

目的 设计DPP-4和SGLT-2双靶点抑制剂。方法 根据现有的DPP-4和SGLT-2活性化合物训练BiRNN模型,使其生成具有潜在活性的双靶点新分子,并使用已经报道的活性化合物构建HipHop药效团模型,通过药效团模型对新分子进行初筛,然后使用分子对接、分子动力学模拟以及结合自由能计算等方法对初筛小分子进行进一步筛选最终得到候选化合物。结果 BiRNN模型生成7 494个新分子,经过虚拟筛选发现化合物NM186、NM21、NM249、NM107是相对理想的DPP-4和SGLT-2双靶点抑制剂。结论 NM186、NM21、NM249、NM107可能是一种具有新型结构的DPP-4/SGLT-2双靶点抑制剂,这一研究丰富了DPP-4和SGLT-2双靶点抑制剂的多样性,为其开发提供新的设计思路。