取代苯酚的定量结构-活性/性质相关性研究

在分子拓扑理论基础上,提出一个新的价连接性指数nG=∑(Ei·Ej-Ek…),其中0G=∑(Ei),1G=∑(Ei·Ei),并用0G,1G研究了取代苯酚(含Cl,Br,I,NH2,NO2,COOH,烷基,环烷基,苯基等)的溶解度,辛醇/水分配系数及对黑曲霉、浮萍、细胞色素P-450、酵母菌等的生物活性,给出了相关方程.结果表明,新方法计算简单,使用方便,预测值与相应的实验值较好吻合.

2-(4-取代-苯基)-3-异噻唑啉酮抗菌活性的定量构效关系研究

用密度泛函理论和逐步回归分析方法对22种新合成的2-(4-取代-苯基)-3-异噻唑啉酮化合物进行了结构与抗菌活性研究.通过对平衡几何构型、前线轨道组成和Mulliken电荷分布的分析得出:S(1),N(2)原子是该类化合物的主要活性部位,且5位氯取代的化合物抗菌活性较好.通过回归分析,筛选了影响抗菌活性的主要因素,建立了定量构效关系方程.结果表明,硫原子的亲核前线电子密度、3D-Balaban指数、S(1)—N(2)Wiberg键级和Schultz分子价拓扑指数是影响异噻唑啉酮类化合物抗大肠杆菌活性的主要因素,所得模型对化合物抗菌活性有较好的预报能力.

2-芳基苯并二氢吡喃-4-酮类衍生物抗菌活性的定量构效关系研究及分子设计

为了研究2-杂环芳基苯并二氢吡喃-4-酮类衍生物对水稻稻疫病杀菌活性,开发新型高活性杀菌剂.采用分子连接性指数和分子电性距离矢量表征2-杂环芳基苯并二氢吡喃-4-酮类衍生物的分子结构,通过最佳变量子集回归的方法建立34个化合物杀菌活性的四元线性回归方程,非交叉相关系数(R2)和交叉相关系数(R2CV)分别为0.854和0.788,该模型经统计方法验证具有良好的鲁棒性和预测能力.以模型中的4个变量X1、M36、M14、M32作为人工神经网络的输入层,设定4∶3∶1的神经网络结构构建BP神经网络算法模型,总相关系数达到0.983.结果表明:2-杂环芳基苯并二氢吡喃-4-酮类衍生物的杀菌活性与4种结构参数呈现良好的非线性关系.由结构修饰提出了4个具有较高杀菌活性的化合物,有待以后生物实验予以证实.

具有除草活性的3-(嘧啶基-2)-1,3,4-噁二唑-2(3H)-酮衍生物的设计、合成与定量构效关系的研究

设计合成了一系列未见文献报道的5-叔丁基-3-[4-取代-5-(氢)甲基嘧啶-2-基]-1,3,4-噁二唑-2(3H)-酮的衍生物,其结构均经过1HNMR,IR和元素分析表征.生测结果显示,部分化合物表现出较好的除草活性.定量的结构与活性关系研究表明,它们的除草活性与取代基的立体效应参数和电性参数呈现很好的相关性,相关系数r大于0.8.当作用对象为油菜时,化合物的活性可能主要与取代基R2的邻位立体效应参数Es和电性参数相关;当作用对象为稗草时,化合物的活性主要与取代基R2邻位立体效应参数Es和间位取代基电性参数相关.

4-酰氧基苯骈吡喃类化合物的生物活性及定量构效关系研究

根据苯骈吡南类钾通道启开剂的构效关系,运用药物设计原理设计合成了19个4-酰氧基苯骈吡喃类化合物,测试了其体内外生物活性,并用逐步判别分析方法研究了该类化合物的构效关系。

d4T核苷酸类似物抗HIV-1活性的定量构效关系

对 2 0个核苷酸类化合物 (d4T的衍生物 )进行了定量构效关系研究 ,建立QSAR方程。模型指出该类化合物的抗HIV 1活性与nM、lgP、(lgP) 2 及分子连接性指数6χvP 具有良好的相关性 ,其复相关系数R为 0 94。由方程可知 :6χvP 在抗HIV 1过程中比电子参数σ发挥更大的作用。

定量结构―活性相关性在药物空间结构研究中的应用

定量构效关系研究是目前国际上一个比较活跃的领域。定量结构―活性相关性(QSAR)在新药研制中的研究方法包括取代基多参数法(Hansch法)、比较分子力场分析法(CoMFA)等。QSAR在癌症、AIDS等药物研制方面取得良好的成果,为药物研究开拓了新的领域。构建癌症药物理想的QSAR模型,为设计活性更高的抗癌化合物提供了理论指导,QSAR在新药结构设计方面具有良好的研究前景。

拟除虫菊酯类农药-抗体活性定量构效关系研究

目的：研究拟除虫菊酯类农药与其类特异性抗体的免疫识别机理。方法：采用逐步多重线性回归法研究了拟除虫菊酯类农药及其类似物和抗体活性（IC50：半数抑制浓度）之间的定量构效关系。在计算拟除虫菊酯及其类似物结构描述符的基础上,构建了二维定量构效模型,分析筛选影响抗体活性的主要因素,并用留一法交叉验证了模型的预测能力。同时,采用偏最小二乘法对计算所得拟除虫菊酯分子片段的结构参数进行了分析,建立了分子亚结构和抗体活性之间的全息定量构效模型,运用不同颜色编码来反映分子片段对抗体活性的贡献。结果：二维定量构效模型和全息定量构效模型的决定系数（R2）分别为0.920和0.917,二者的交叉验证系数（Q2）分别为0.875和0.660,表明两模型具有良好的预测能力。由二维定量构效模型还可得,拟除虫菊酯类农药的疏水性越小,往往和抗体的结合能力就越强。此外,在尝试了多种分子片段组合后,得到了最优全息定量构效模型,其分子片段的大小在4~10之间,分子片段的长度为61,优化的主成分为4,分子片段的类型为B/C/Ch;但拟除虫菊酯类农药指纹图谱的编码结果和试验结果不完全吻合。结论：拟除虫菊酯类农药的疏水性是影响抗体识别的主要因素。

4-芳基-4H-苯并吡喃类衍生物细胞凋亡诱导活性的定量构效关系研究

细胞凋亡是与个体发育、组织更新、免疫调节等生理过程密切相关的细胞生理性死亡过程。在生物体内，细胞的过度凋亡不仅会造成细胞缺失，而且还会引发各种神经退行性和自身免疫性疾病。但是，凋亡不足则会引起体内非正常细胞的存活和积累，导致癌症等多种疾病的发生。近年来，一系列研究表明4-芳基-4H-苯并吡喃类衍生物对人类乳腺癌细胞具有凋亡诱导活性这使得该类小分子成为了治疗乳腺癌的潜在性药物。

3-溴香豆素磺酰脲类化合物降血糖活性的定量构效关系研究

研究了3-溴香豆素磺酰脲类化合物降血糖活性与化学结构之间的关系,为进一步设计合成该类化合物提供理论依据。研究方法是首先选择14个化合物进行药效学研究,然后再对这些化合物利用MM2分子力学计算有关结构参数并进行定量构效关系研究,研究结果表明3-溴香豆素磺酰脲的降血糖活性与化合物的最小能量呈负相关,初步结论是该类化合物脲基取代基为脂肪基时,化合物的能量相对较小,降血糖活性较高。

新型查尔酮衍生物抗乳腺癌活性的3D-QSAR模型构建及分子设计

为了获得较高抗乳腺癌活性的新型化合物,对18个新型查尔酮衍生物抗乳腺癌活性(pIC_(50))进行了三维定量构效关系(3D-QSAR)研究。其中14个化合物作为训练集用于构建3D-QSAR模型,其余化合物(含模板分子)作为测试集对所建模型进行验证。所建3D-QSAR模型的交叉验证系数R^(2)_(CV)为0.569,非交叉验证系数R^(2)为0.974,说明所建模型具有良好的稳定性和预测能力。该模型中立体场、静电场对pIC_(50)的贡献分别为58.8%和41.2%,表明影响该类化合物抗肿瘤活性的主要因素是取代基的疏水性、空间位阻和电荷分布。通过对模型的分析,设计了5个具有较高pIC_(50)的新化合物,有待通过后续医学实验加以验证。

2-取代苯基-5-取代苯甲酰胺基-1,3,4-噻二唑的合成、抑菌活性及三维定量构效关系

以取代苯甲酸为起始原料,与氨基硫脲、三氯氧磷及取代苯甲酰氯进行缩合,制备了33个2-取代苯基-5-取代苯甲酰胺基-1,3,4-噻二唑E_(1)~E_(33)。采用核磁共振氢谱(^(1)H NMR)和高分辨质谱(HRMS)等对目标化合物的结构进行了确证及表征。采用菌丝生长速率法测定了目标化合物对根霉Rhizopus nigricans、青霉Penicillium glaucum、灰霉Botrytis cinerea、交链孢霉Alternaria brassicae和黑曲霉Aspergillus niger的体外抑菌活性。针对黑曲霉的抑制活性,分别利用CoMFA和CoMSIA对目标化合物进行了初步的三维定量构效关系(3D-QSAR)研究。结果表明,大部分化合物表现出良好的抑菌活性,在50μg/mL下,化合物E_(1)、E_(2)和E_(29)对供试真菌的抑制率均达到80%以上,与对照药剂百菌清和多菌灵的抑菌效果相当。综合两种模型的结果,发现静电场的贡献值高于其他势场,且当苯环a的4位引入供电子基、苯环a的2位和6位以及苯环b上引入吸电子基时,有利于化合物抑菌活性的提高,可为进一步指导设计合成此类高活性化合物提供理论依据。

3-烷氧基-6-取代苯氧基哒嗪的合成及其除草活性的构效关系

用 3 ,6-二取代苯氧基哒嗪与醇钠进行亲核取代反应的新方法合成 1 9个 3 -烷基 -6-取代苯氧基哒嗪 .对目标化合物进行了 p I50 和盆栽除草活性的测试 ,部分化合物的活性高于对照药品马来酰肼 .初步定量构效关系的结果表明 :苯环 3 。

松节油基萜类蚂蚁驱避剂的驱避活性与定量构效关系研究

以松节油中的主要组分α-蒎烯和β-蒎烯为原料,合成17个具有六元环的萜类蚂蚁驱避剂。采用荞麦种子浸液选择性生测法测定了它们对小黄家蚁的驱避效果。结果表明,这些化合物都具有一定的驱避活性,其中8-羟基别二氢葛缕醇丙酸酯(4)、诺卜甲基醚(9)、乙酸诺卜酯(13)和内型1-异莰烷基-3-己醇乙酸酯(17)表现出良好的驱避活性。使用量子化学计算软件Gaussian 03W对这些化合物进行几何优化,并计算出驱避剂分子的最低能量,再通过半经验量子力学程序Ampac 8.16进行格式转变后导入程序Codessa 2.7.10,继而计算结构描述符,并通过启发式方法对这些驱蚁剂的定量构效关系进行计算,得到了对应于驱避率对数值(lgB)和R2值为0.926 5的最佳定量构效关系计算模型。该模型显示,对这些萜类驱蚁剂活性具有较大影响的4个结构描述符分别是分数原子正电荷加权部分表面积、碳原子的最小亲核反应指数、次高占用分子轨道能量、氧原子的最大单电子反应指数。

取代喹啉类化合物抗菌活性的定量构效关系及分子设计

采用密度泛函理论(DFT)和逐步回归分析法对15种新合成的取代喹啉类化合物进行了定量构效关系(QSAR)研究.在B3LYP/6-31G(d,p)水平上计算了取代喹啉的量子化学参数,通过逐步多元回归分析筛选出影响抗菌活性的主要因素,建立了定量构效关系方程,并用留一法交叉分析了模型的稳定性及预测能力.结果表明,C5的亲核电子密度fCN5及C9—N1的键级BC9—N1是影响喹啉类化合物抗金黄色葡萄球菌活性的主要因素,所得模型对该类化合物抗菌活性有较好的预测效果.同时基于QSAR研究结果设计了4个活性较高的新喹啉衍生物.

2-氯苯酚与取代苯酚及苯胺类化合物对鲫鱼联合毒性效应的定量构效关系

通过急性毒性实验,测定了取代苯酚、苯胺类化合物及其混合物对鲫鱼的急性毒性效应,得到10种单一化合物的半致死浓度(CL50)以及12组混合物的半致死浓度(CL50mix).采用毒性单位法、相加指数法和混合毒性指数法对混合物的联合毒性效应进行了定性评价,2-氯苯酚与取代苯酚、苯胺类化合物的联合效应以部分相加和协同作用为主.以混合物的辛醇/水分配系数的对数(lgPmix)和前沿轨道能距(ΔEmix)为结构描述符,建立了联合毒性效应的定量构效关系(QSAR)模型.结果表明,化合物的脂溶性和反应性越强,混合物联合毒性越大,所得的模型对2-氯苯酚与苯胺类混合物的毒性有较好的预测能力.

藤黄酸氧化类似物的合成及抗肿瘤活性的二维定量构效关系

报道了35,40-二羟基-6-甲氧基-藤黄酸甲酯(1)、9,10-二羟基-6-甲氧基-藤黄酸甲酯(2)和2-去异己烯-2-(2-甲酰基)乙基-6-甲氧基-藤黄酸甲酯(3)的化学合成和抗肿瘤活性.采用二维定量构效关系方法经计算机模拟与统计分析,获得定量构效关系方程.结果显示,藤黄酸氧化衍生物的极性体积比、零阶价分子连接性指数、总电荷绝对值和体积与抗肿瘤活性间表现出了良好的线性关系.

五味子素类抑制HIV活性的三维定量构效关系研究

建立了五味子活性成分木脂素类和联苯类化合物抑制HIV活性的三维定量构效方程 .采用联苯环原子和苯环质心两种叠合方式 ,并区分联苯化合物的不同构型 ,共建立了四类CoMSIA模型 ,其中训练集中联苯类为S构型并叠合联苯环原子建立的CoMSIA模型相关性最好 ,交叉验证相关系数q2 为 0 .71,非交叉验证相关系数r2 =0 .99,标准偏差SE =0 0 5 1,F =10 0 0 6 .CoMSIA方法采用Gaussian函数计算场能 ,并在CoMFA方法的立体和静电场基础上加入疏水场 ,PLS分析结果更为准确 .该模型三维等势图证实了某些结构和活性规律 ,如联苯基共面性越好 ,活性越高 ,同时给出了苯环上取代基的体积、电性和疏水性要求 。

具有除草活性的吡唑啉并四嗪酮衍生物的设计、合成与定量构效关系的研究

设计合成了一系列未见文献报道的4-乙氧羰基-1,7-二氢-1-取代苯基-5-(未)取代吡唑啉[5,1-d][1,2,3,5]四嗪-7-酮衍生物,其结构均经过1HNMR、IR和元素分析表征.生测结果显示,与已报道的化合物相比,它们表现出较好的除草活性.定量的结构与活性关系研究表明,它们的除草活性与取代基的立体效应参数和疏水性参数呈现很好的相关性,相关系数r大于0.8.当作用对象为油菜时,化合物的活性可能主要与取代基R1的摩尔分子折射和取代基R2的疏水性参数有关.当取代基R1的摩尔分子折射参数为1.452时,相应化合物可能具有对油菜最高的除草活性;当作用对象为稗草时,化合物的活性主要与取代基R2疏水性参数和Taft(Es)参数有关.

三维全息原子场作用矢量用于四氢-咪唑-苯二氮酮类抗艾滋病药物定量构效关系研究

目的对23个四氢-咪唑-苯二氮酮(TIBO)类抗艾滋病药物分子进行定量构效关系(QSAR)研究。方法采用本实验室新近提出的三维全息原子场作用矢量(3D-HoVAIF)表征TIBO类抗艾滋病药物分子结构。然后运用偏最小二乘回归(partial least square regression,PLS)建立3D-HoVAIF描述符与TIBO类抗艾滋病药物活性之间的QSAR模型。结果用此方法建模的复相关系数(R2cum)、交互校验复相关系数(Q2cum)和模型的标准偏差(SD)分别为R2cum=0.824,Q2cum=0.778与SD=0.56,均优于文献值。结论3D-HoVAIF能较好表征TIBO类抗艾滋病药物分子结构信息,因而能建立具有良好稳定性和预测能力的QSAR模型。