磺胺类碳酸酐酶抑制剂研究进展

碳酸酐酶抑制剂(CAIs)作为药物具有广泛的生物活性,如抗青光眼、利尿、抗肿瘤、抗癫痫、抗风湿、降血糖等。近几年,新一代抗青光眼磺胺类CAIs已经取得很大的研究成果,抗肿瘤磺胺类CAIs的研究也日益活跃,发展极为迅速。现综述磺胺类CAIs在抗青光眼和抗肿瘤领域的研究进展。

碳酸酐酶Ⅱ及其抑制剂研究进展

碳酸酐酶Ⅱ是一种活性中心含有Zn2+、能催化CO2+H2OHCO3-+H+反应的金属酶。它广泛分布于人体多种组织、器官中,与人体酸碱平衡、青光眼、骨质疏松症、癌症等多种生理或病理过程密切相关,多年来一直备受关注。自从1992年高分辨率的碳酸酐酶Ⅱ晶体结构测定以来,其抑制剂研究发展较快,已有活性好、选择性强的抑制剂作为新药应用于临床。本文以碳酸酐酶Ⅱ结构、功能和抑制剂研究为重点,主要介绍近15年来该领域研究的一些重要进展。

最新型局部碳酸酐酶抑制剂派立明的临床前及临床研究

派立明是一种最新型的局部碳酸酐酶抑制剂。此药可选择性、高亲和力及明显地抑制碳酸酐酶同功酶Ⅱ的活性,有效地降低眼压。本品滴眼后可快速进入眼组织,在虹膜、睫状体、脉络膜、视网膜、晶状体和血液中有较长的半衰期(数天)。虽然用派立明滴眼后,可在全血中测出药物浓度,提示陔药可全身吸收,但主药和其代谢产物的血浆浓度非常低,在稳定状态下药物与红细胞内碳酸酐酶的结合达不到完全饱和。因此,不会出现全身酸中毒或其他与口服碳酸酐酶抑制剂有关的副作用。对兔眼滴用派立明还町增加视乳头血流量,而对全身酸碱平衡的影响极小。如这一作用在人眼被证实,将对有视神经病变的青光眼患者十分有益。1％派立明每日滴眼2次的降眼压效果最好,且患者的耐受性较多佐胺好,这可提高患者长期用药的依从性。滴眼后最常见的剐作用是视物模糊(6％)及口苦、口酸等味觉异常(6％),总之,派立明的降眼压作用强,副作用小,滴眼舒适,患者耐受性好,是一种非常有价值的抗青光眼新药。

人碳酸酐酶Ⅱ(hCAⅡ)抑制剂筛选技术及应用

目的建立人碳酸酐酶Ⅱ(hCAⅡ)抑制剂筛选技术,并用于评价新hCAⅡ抑制剂。方法以大肠杆菌表达的hCAⅡ作为酶源,按照酶反应体系构建原则,在pH7.6和25℃的条件下,以碳酸酐酶分解对硝基酚乙酸酯引起348nm处光吸收增加来计算酶活力。在确定碳酸酐酶抑制剂筛选条件后,对35个靶向碳酸酐酶的新化合物进行了hCAⅡ的抑酶活性评价。结果采用大肠杆菌表达的hCAⅡ为酶源,成功建立了hCAⅡ抑制剂筛选技术,该技术具有可靠、快速、简便的优点,发现10个新化合物对hCAⅡ的抑制率大于醋氮酰胺,9个新化合物对hCAⅡ的抑制率与醋氮酰胺相当。结论hCAⅡ抑制剂筛选技术可用于hCAⅡ抑制剂的大规模筛选,为发现高效、高亚型选择性的碳酸酐酶靶向性药物奠定基础。进一步深入研究这19个化合物有望获得高效、低副作用的急性高原病防治药物。

一种磺胺类碳酸酐酶Ⅸ抑制剂的合成

为发展一种适合18F标记用于CAⅨ检测的特异性PET探针,该文以对氨基苯磺酰胺和三嗪为主要原料,用乙二醇、2-氟乙醇、对甲基苯磺酰氯对三嗪环进行适当修饰,合成了可能具有高亲和力和选择性的CAⅨ抑制剂4-[4-(2-氟乙氧基)-6-(2-羟基乙氧基)-1,3,5-三嗪-2-亚胺基]苯磺酰胺,用于前期生物学评价和探针放射化学合成的参比化合物,同时合成了用作18F标记的前体化合物4-(4,6-双[2-(4-甲基苯磺酰氧基)乙氧基]-1,3,5-三嗪-2-亚胺基)苯磺酰胺,这两个化合物的收率分别为27.6%和13.1%,可满足下一步放射化学标记的需要。上述工作为进一步发展CAⅨ特异性PET探针建立了基础。

人碳酸酐酶Ⅰ原核表达及其新型抑制剂研究

目的评价35个新碳酸酐酶抑制剂对人碳酸酐酶Ⅰ(hCAⅠ)的抑制作用。方法以大肠杆菌表达的hCAⅠ作为酶源,利用酯酶活性检测方法对35个新化合物进行了hCAⅠ的抑酶活性评价并与hCAⅡ的评价结果进行了综合分析。结果发现4个化合物对hCAⅠ和hCAⅡ的抑制作用均大于醋氮酰胺,2个化合物对hCAⅠ的抑制作用大于醋氮酰胺而对hCAⅡ的抑制率与醋氮酰胺相当,6个化合物对hCAⅡ的抑制作用大于醋氮酰胺而对hCAⅠ的抑制作用与醋氮酰胺相当。结论进一步深入研究这12个化合物有望获得高效、低副作用的急性高原病防治药物。

用作抗青光眼药物的碳酸酐酶抑制剂

碳酸酐酶抑制剂 (CAIs)可抑制房水分泌而减少房水的生成 ,从而起到降眼压、治疗青光眼的作用。综述三代 CAIs的构效关系及设计思路 ,介绍具代表性的抗青光眼

碳酸酐酶抑制剂对白内障超声乳化术后角膜内皮细胞的影响

目的探讨碳酸酐酶抑制剂对白内障超声乳化术后角膜内皮细胞的影响。方法选择医院2013年1月至2015年1月收治的白内障接受超生乳化术的患者90例(103眼),随机分为观察组50例(60眼)和对照组40例(43眼)。对照组给予妥布霉素地塞米松滴眼液,观察组给予布林佐胺,观察并对比两组患者治疗前后内皮细胞的密度和角膜的厚度。结果与对照组对比,观察组患者术后3,6,9个月角膜内皮细胞计数明显更高(P<0.05);与术前对比,观察组患者术后3,6个月角膜内皮细胞计数明显增高(P<0.05);术后9个月,两组患者角膜内皮细胞计数和术前无明显差异(P>0.05)。与对照组对比,观察组患者术后1 d,3 d,1周角膜厚度明显更厚(P<0.05);与术前对比,观察组术后1 d,3 d,1周角膜厚度明显增加(P<0.05)。结论碳酸酐酶抑制剂对白内障超声乳化术后角膜内皮细胞有积极的改善作用,可保护角膜细胞不受损,恢复角膜细胞功能。

局部碳酸酐酶抑制剂对睫状体非色素上皮细胞AQP1表达的影响

目的观察局部碳酸酐酶抑制剂(TCAIs)对大鼠睫状体非色素上皮(NPE)细胞水通道蛋白1(AQP1)的影响,探讨其可能的作用机制。方法15只雄性W istar大鼠随机分为5组:1、3、7、14 d和正常对照组。前4组大鼠左眼滴安慰剂盐酸林可霉素滴眼液,右眼滴派立明滴眼液,分别于各时段取眼球做切片,免疫组织化学染色观察TCAIs对NPE细胞AQP1表达的影响,采用生物医学图像分析系统,用测光密度所得数据进行定量分析并进行统计学分析。结果TCAIs对睫状体NPE细胞AQP1染色Pu值和面密度方差分析显示有显著统计学差异(P<0.05)。结论TCAIs对大鼠睫状体NPE细胞AQP1的表达呈持续的抑制作用。

抑制细菌碳酸酐酶作为应对细菌耐药性的新策略

细菌对抗生素的多重耐药和交叉耐药亟需联合其他有效的靶向替代策略进行控制。碳酸酐酶(carbonic anhydrases,CAs)是催化CO_(2)水合生成HCO_(3)-和H+的可逆反应的一组金属酶超家族,其活性影响细菌的增殖、生物合成及其在宿主体内的持续感染。靶向抑制CAs活性可降低细菌的生存和适应性,并且不会产生与传统抗生素相同的耐药性。细菌CAs有望成为开发尚无临床耐药性的新型抗菌药物靶标。本文对细菌CAs的分类和结构、生理功能以及细菌现有的CA抑制剂(CA inhibitors,CAIs)的研究进展进行了综述,可为新型抗菌药物研发、解决临床耐药问题提供参考。

JAK抑制剂巴瑞替尼抗斑秃急性和慢性体内药效学研究

目的评价巴瑞替尼对小鼠斑秃的体内药效,为相关JAK抑制剂的临床前体内药效学评价提供参考。方法利用斑秃相关炎症因子白细胞介素2(IL-2)刺激小鼠血清干扰素-γ(IFN-γ)产生建立急性药效学模型,快速评价巴瑞替尼的体内抗炎活性;利用咪喹莫特诱导C3H/HeJ小鼠建立斑秃模型,通过斑秃严重程度评分、脾脏指数、组织病理学检查以及免疫荧光染色表征浸润炎症细胞的变化,评价巴瑞替尼对斑秃的治疗作用。结果与模型组相比,巴瑞替尼可剂量依赖性地抑制血清IFN-γ产生;咪喹莫特可诱导C3H/HeJ小鼠产生严重的斑秃,巴瑞替尼能有效抑制小鼠斑秃的疾病进展,抑制全身性炎症引起的脾脏肿大,改善毛囊周围CD4^(+)T和CD8^(+)T细胞浸润,同时显示出对毛囊周期的促进作用。结论巴瑞替尼在体内具有强大的抗炎活性,可能通过减少皮肤中T细胞浸润和促进毛囊生长周期,改善斑秃进展。

树舌合成碳酸酐酶抑制剂的营养需求

探索树舌发酵产生高活性的碳酸酐酶抑制剂的营养需求。试验以抑制碳酸酐酶活性为指标,通过单因素试验筛选出适宜碳源、氮源及复合营养因子,通过正交试验进一步观察了各组分之间的相互作用。试验结果表明,树舌发酵合成碳酸酐酶抑制剂的较为适合的培养基为:果糖20 g.L-1、NaNO3 2 g.L-1、马铃薯173 g.L-1、(NH4)2SO4 1.3 g.L-1。使用该培养基其发酵液对碳酸酐酶的抑制率可达91.43%,显著高于未优化的培养基(69.81%)。

碳酸酐酶抑制剂乙酰唑胺对切口痛大鼠痛行为的影响

目的观察鞘内注射碳酸酐酶抑制剂乙酰唑胺(ACT)对大鼠切口痛行为的影响。方法所有大鼠术前6天鞘内置管,随机分为5组:假手术组、假手术+ACT组、切口痛组、切口痛+ACT低剂量(2.25μg)组、切口痛+ACT高剂量(22.5μg)组,每组16只。按照Brennan法建立切口痛模型。ACT和生理盐水均在术后d 1鞘内给予。分别于术前d1(基础值)、术后d 1(给药前,给药后30、75、120、165、240min)测定大鼠的热缩足潜伏期(TWL)和机械缩足反射阈值(MWT),并予比较。结果切口痛术后d 1(给药前)与基础值相比TWL、MWT均明显降低(P<0.05);鞘内给予高剂量ACT,与给药前相比,给药后30、75、120 min TWL升高(P<0.05),但不影响大鼠的MWT;与切口痛组相比,切口痛+ACT高剂量组在给药后30、75、120 min TWL明显增高(P<0.05)。结论鞘内给予碳酸酐酶抑制剂ACT部分缓解了切口痛大鼠的热痛觉过敏,但是对机械痛觉过敏没有影响,提示碳酸酐酶可能参与了切口痛的热痛敏过程。

碳酸酐酶抑制剂肾损伤14例临床分析

碳酸酐酶抑制剂（含乙酰唑胺和甲氮酰胺），为磺胺类衍生物，常用于治疗青光眼、脑水肿、高山病和癫痫等疾病，但此类药物可导致肾损伤。现将我们近年来遇到的14例病例分析如下。

β阻滞剂联合碳酸酐酶抑制剂对新生血管性青光眼术后眼压及细胞因子的影响

目的：研究β阻滞剂联合碳酸酐酶抑制剂对新生血管性青光眼术后眼压及细胞因子的影响。方法：选择2012-05/2014-10期间接受手术治疗的血管新生性青光眼患者74例80眼为研究对象,根据入院时间先后顺序随机分为观察组37例41眼和对照组37例39眼,观察组接受β阻滞剂联合碳酸酐酶抑制剂治疗,对照组患者接受β阻滞剂单药治疗,比较两组患者眼压水平、血清细胞因子含量及治疗效果。结果：（1）临床疗效：观察组有效率93%明显高于对照组74%（χ~2=4.931,P〈0.05）;（2）眼压水平：治疗后3mo,观察组平均眼压、眼压峰值、眼压波动值明显低于对照组（t=13.422,11.555,8.129,P〈0.05）;（3）细胞因子：治疗后7d,观察组血清与房水中白细胞介素-6（IL-6）、血管内皮生长因子（VEGF）含量明显低于对照组,色素上皮衍生因子（PEDF）含量明显高于对照组（t=11.762,7.608,5.275,3.780,7.450,2.625,P〈0.05）。结论：β阻滞剂联合碳酸酐酶抑制剂有助于降低血管新生性青光眼患者的术后眼压水平,调节细胞因子的合成,提高治疗效果。

碳酸酐酶XIV抑制剂的定量构效关系研究

基于神经网络转换的非线性偏最小二乘回归(ANN-NLPLS)连同偏最小二乘(PLS)和人工神经网络(ANN)方法,被用于磺胺类药物作为碳酸酐酶XIV抑制剂的定量构效关系研究.结果表明,ANN-NLPLS能很好地建立碳酸酐酶XIV抑制剂的定量构效关系模型,其中,氢键受体数目(Hydrogen bond acceptor),键能(Bond energy),电子拓扑指数(S_do,S_aaCH),VAMP电子静态描述符(Octupole xyz,Octupole xxy),偶极矩(Dipole moment X,Dipole x),最高占有轨道能(HO-MO),总能量(Total energy),脂水分布系数(AlogP),信息含量(Information content)对磺胺类药物对碳酸酐酶XIV的抑制活性起着非常重要的作用.

碳酸酐酶抑制剂治疗黄斑水肿的机制与进展

黄斑水肿是一种可继发于多种眼部疾病的病理改变,会导致严重视功能障碍,且治疗方法多样。碳酸酐酶抑制剂作为黄斑水肿的辅助治疗药物,可通过抑制机体碳酸酐酶来调节视网膜色素上皮细胞的泵作用,或直接影响视网膜血管系统,来减轻水肿的症状。目前,常用的碳酸酐酶抑制剂为磺胺类,且针对一些继发于不同病因的黄斑水肿可有不同程度的临床疗效。本文主要对碳酸酐酶抑制剂治疗黄斑水肿的机制与进展作一综述。

β受体阻滞剂联合碳酸酐酶抑制剂对新生血管性青光眼术后眼压控制的影响

目的探讨β受体阻滞剂联合碳酸酐酶抑制剂对新生血管性青光眼术后眼压控制的影响。方法将接受手术治疗的30例新生血管性青光眼患者随机分为观察组17例(17眼)和对照组13例(15眼),术后观察组给予噻吗洛尔+布林佐胺治疗,对照组给予噻吗洛尔治疗,治疗1周后比较2组眼压、血清细胞因子水平、RNFL厚度及不良反应情况。结果治疗后观察组眼压及血清中VEGF、IL-6水平均低于对照组(P均<0.05),PEDF水平高于对照组(P<0.05),上方视野、下方视野、颞侧视野、鼻侧视野的RNFL厚度高于对照组(P均<0.05),不良反应发生率明显低于对照组(P<0.05)。结论β受体阻滞剂联合碳酸酐酶抑制剂有助于降低眼压,调节细胞因子含量,增加RNFL厚度,是新生血管性青光眼术后理想的药物治疗方案。

碳酸酐酶抑制剂的局部应用对大鼠角膜新生血管形成过程中水通道蛋白1表达的影响

背景研究表明，水通道蛋白1（AQP1）与大鼠碱烧伤后角膜新生血管（CNV）的形成密切相关，碳酸酐酶抑制剂具有抑制AQP1的作用，从而可间接抑制CNV，但其全身应用不良反应较重，因此局部碳酸酐酶抑制剂布林佐胺滴眼液对CNV的作用受到关注。目的研究局部应用布林佐胺滴眼液对大鼠碱烧伤后CNV形成过程中AQP1表达的影响。方法健康SD大鼠35只按随机数字表法随机分为正常对照组5只10只眼、模型组15只30只眼和布林佐胺组15只30只眼。模型组和布林佐胺组大鼠用浸有1mol／LNaOH溶液的滤纸贴附于角膜40s建立角膜碱烧伤大鼠模型，布林佐胺组大鼠在造模后用布林佐胺滴眼液点眼，正常对照组和模型组大鼠用生理盐水点眼。造模后3d裂隙灯下对角膜烧伤程度进行分级；造模后3、5、7、10d对大鼠角膜混浊度进行评分，同时测量CNV的生长面积。造模后第10天获取大鼠角膜组织并行苏木精-伊红染色观察大鼠角膜的组织病理学改变，透射电子显微镜下观察各组角膜超微结构的改变。应用免疫组织化学法检测AQP1及血管内皮生长因子（VEGF）在各组大鼠角膜中的表达。结果裂隙灯下模型组与布林佐胺组大鼠角膜碱烧伤的评分差异无统计学意义（t=0．97，P〉0．05）。正常对照组大鼠角膜无水肿、无混浊，无CNV生成；造模后5d布林佐胺组大鼠角膜水肿、混浊评分低于模型组（t=2．18，P〈0．05），CNV面积小于模型组（t=6．58，P〈0．01）。角膜组织病理学检查显示，布林佐胺组大鼠较模型组大鼠CNV及炎性细胞少。透射电子显微镜检查显示，模型组大鼠CNV旺盛，布林佐胺组大鼠角膜较模型组大鼠角膜血管腔少见。免疫组织化学检测表明，正常对照组大鼠角膜组织中可见AQP1和VEGF呈弱表达；模型组及布林佐胺组大鼠角膜碱烧伤后角膜组织中VEGF灰度值分别为84．92±9．49和78．18±11．41，差异有统计学意义（t=2．48，P=0．02），2个组AQP1灰度值分别为88．01±11．03和58．10±12．14，差异有统计学意义（t=9．99，P=0．00）。结论布林佐胺滴眼液能抑制大鼠角膜碱烧伤后CNV形成过程中AQP1的高表达，从而间接影响VEGF的表达，抑制或延缓CNV的形成。