2-(2-乙基-5-氟苯并呋喃-3-甲酰胺基)-4-甲基噻唑-5-羧酸的合成及活性*

謝珺,苗菁,崔杏,王建塔,王聰,湯磊

(貴州醫(yī)科大學(xué) 藥學(xué)院,貴州 貴陽 550025; 貴州省化學(xué)合成藥物研發(fā)利用工程技術(shù)研究中心,貴州 貴陽 550004)

黃嘌呤氧化酶(xanthine oxidase,XO)是一種鉬黃素蛋白,是人體嘌呤分解代謝過程中催化次黃嘌呤生成黃嘌呤再生成尿酸(uric acid,UA)的關(guān)鍵酶[1]。人體內(nèi)UA產(chǎn)生過多或排泄不足可導(dǎo)致高UA血癥和痛風(fēng),這是UA在關(guān)節(jié)及周圍組織中結(jié)晶沉積引起的疾病[2],臨床表現(xiàn)為痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎或UA性腎結(jié)石[3]。近期研究表明,無癥狀高UA血癥與心血管疾病相關(guān)或可能有因果關(guān)系[4]。別嘌醇是XO的底物和特異性有效抑制劑,多年來一直用于痛風(fēng)治療。有研究表明,別嘌呤醇可誘發(fā)患者過敏反應(yīng)綜合征和Stevens-Johnson綜合征[5]。非布索坦是一種新的非嘌呤XO抑制劑,已被歐盟和美國批準(zhǔn)用于痛風(fēng)治療,但其許多副作用亦有報道[6]。因此,開發(fā)新型非嘌呤XO抑制劑是一個有意義的研究方向。非布索坦是藥物靶標(biāo)明確和作用機制清晰的首創(chuàng)藥物,近年研究表明,對其結(jié)構(gòu)改造、保留噻唑環(huán)的衍生物,具有較好的藥理活性,在苯環(huán)上接吸電子基是必須基團[7-10]。苯溴馬隆是有別于非布索坦的降UA藥物,屬于促UA排泄藥物,廣泛用于臨床,但是有肝臟毒性[11-12];在苯并呋喃環(huán)上接吸電子基或者替換溴原子,可降低肝毒性,但對UA的抑制活性不變[13-14]。有研究表明,含酰胺片段化合物作為新型XO抑制劑,其兩側(cè)連接具有芳香性基團可能會平衡2個重要的氫鍵相互作用[15]。因此,本研究根據(jù)藥物化學(xué)的結(jié)構(gòu)拼合設(shè)計原理,保留必須的藥效團,將苯溴馬隆的苯并呋喃環(huán)和非布索坦的噻唑環(huán)通過酰胺鍵連接,合成一系列化合物并對其進行了XO的體外活性測試,以期篩選出活性更好的XO抑制劑。

1 材料與方法

1.1 材料來源

1.1.1主要試劑 XO(西格瑪奧德里奇公司),實驗柱層析所用200～300目的硅膠(煙臺新諾化工),化合物1a～1b和化合物4a～4b(貴州化學(xué)合成藥物研發(fā)利用工程研究中心),其他實驗試劑和層析溶劑均為分析純(上海沃化化工)。

1.1.2主要儀器 Mercury400 型核磁共振儀(美國 Varian 公司);Uhima Global Spectrometer 型質(zhì)譜儀(ESI 源,美國Waters公司);旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(Buchi);SHZ-D(m)循環(huán)水式真空泵(河南鞏義英峪予華儀器廠);81-2 型恒溫磁力攪拌器 (上海司樂儀器有限公司);ZF-2三用紫外分析儀(上海安亭電子儀器廠)。

1.2 研究方法

1.2.1目標(biāo)化合物的合成 200 mL反應(yīng)瓶中依次加0.5 mmol化合物1a～1b、4-二甲氨基吡啶(4-dimethylamino pyridine,DMAP)20 mg 及二氯甲烷6 mL,溶解固體,加N,N′-二環(huán)己基碳酰亞胺(N,N′-Dicyclohexyl carbodiimide,DCC)2.1 mmol,冰浴攪拌30 min,加2-氨基-4-甲基-5-噻唑甲酸乙酯0.5 mmol,室溫反應(yīng)4 h;反應(yīng)完成,抽濾,過柱,得化合物2a～2b;50 mL單頸瓶中依次加化合物2a～2b55 mg、四氫呋喃1 mL、氫氧化鈉65 mg及1 mL水,93 ℃油浴鍋中攪拌回流反應(yīng)24 h,加水和鹽酸調(diào)到pH為1,有白色固體生成,抽濾、收集固體,濾液用乙酸乙酯萃取、濃縮,得化合物3a～3b;10 mL單頸瓶中依次加化合物4a～4b5 mmol、DMAP 20 mg、二氯甲烷6 mL,DCC 2.1 mmol,冰浴反應(yīng)30 min,加2-氨基-4-甲基-5-噻唑甲酸乙酯5 mmol,室溫反應(yīng),抽濾反應(yīng)液,濾液減壓濃縮過柱分離純化,得化合物5a～5b;10 mL單頸瓶中依次加化合物5a～5b4 mmol、甲醇10 mL、四氫呋喃6 mL、一水合氫氧化鋰0.004 mol 及水5 mL,65 ℃回流反應(yīng),減壓蒸干溶劑,水溶解,用1 mol/L鹽酸調(diào)pH為2,固體析出,固體用75 %乙醇重結(jié)晶,得化合物6a～6b。

1.2.2XO活性測試 參考文獻[16-17]方法測試目標(biāo)化合物XO的活性。配制實驗試劑0.1 mol/L NaOH溶液、0.2 mol/L磷酸緩沖液、黃嘌呤溶液及5 U/450 μL XO溶液,于96孔板中37 ℃下采用酶標(biāo)儀記錄295 nm處的光密度(optical density,OD)值,對照樣中把XO用磷酸鹽緩沖液(phosphate buffer saline,PBS)代替,空白對照中不加待測化合物或陽性藥,用終濃度含1% 的PBS緩沖液(DMSO∶吐溫=1∶1)代替,最終根據(jù)OD值計算抑制率。

1.2.3分子對接 采用SYBYL X-2.0 (Tripos,L.P)的Surflex-dock模塊進行分子對接以研究化合物與XO之間的結(jié)合模式。檢索自結(jié)構(gòu)生物信息學(xué)研究合作組織(Research Collaboratory for Structural Bioinformatics,RCSB)維護的RCSB數(shù)據(jù)庫(http://www.rcsb.org/pdb/home/home.do)。對接實驗中,從XO活性位點提取共結(jié)晶配體,然后重新對接到蛋白的結(jié)合位點,以評估生成的Surflex-dock協(xié)議的對接可靠性。首先,使用Chem3D Pro 14.0 (PerkinElmer,Inc.)繪制所選化合物的三維結(jié)構(gòu);其次,對缺失的殘基和末端進行修復(fù);再次,采用減水加氫原子的方法制備受體,利用基于mmff94力場,用sybyl軟件能量最小化算法對proteir進行能量優(yōu)化;最后,根據(jù)所制備的配體和蛋白質(zhì),預(yù)測配體與蛋白質(zhì)活性結(jié)合袋之間的相互作用模式,觀察分子與蛋白的結(jié)合方式以及相互作用。

2 結(jié)果

2.1 化合物的結(jié)構(gòu)表征

2.1.1化合物2a系2-[2-(2-乙基苯并呋喃-3-基)乙酰胺基]-4-甲基-5-噻唑甲酸乙酯,白色固體,產(chǎn)率42.6 %,熔點為100～103 ℃;1H NM R(CDCl3,400 MHz)δ為7.76 (dd,J=6.5,2.5 H z,1H),7.52 (dd,J=6.9,2.3 Hz,1H),7.38～29 (m,2 H),4.32 (q,J=7.1 Hz,2H),3.22 (q,J=7.6 Hz,2H),2.57 (s,3H),1.39 (m,J=14.4～7.3 Hz,6H);13C NMR (DMSO-d6,126 MHz)δ為167.7,159.7,155.9,153.6,153.1,124.9,124.2,124.0,119.3,115.9,111.8,109.3,61.1,21.5,17.0,14.3,12.2;ESI-MS,m/z為373.121 1[M+H]+。

2.1.2化合物2b系2-[2-(乙基-5-氯苯并呋喃-3-基)乙酰氨基]-4-甲基-5-噻唑甲酸乙酯,棕黃色固體,產(chǎn)率26.5%,熔點為165～167 ℃;1H NMR (CDCl3,400 MHz)δ為7.40～7.33 (m,2H),7.27～7.21 (m,1H),4.31 (q,J=7.1 Hz,2H),3.81 (s,1H),2.80 (q,J=7.6 Hz,2H),2.58 (d,J=7.9 Hz,2H),1.37～1.25 (m,6H);13C NMR (CDCl3,101 MHz)δ為167.3,162.1,159.8,158.3,155.4,152.0,129.2,128.3,124.1,117.7,116.0,111.8,104.8,60.5,30.8,19.6,16.5,13.8,12.1;ESI-MS,m/z為 407.080 2[M+H]+。

2.1.3化合物2c系2-[2-(乙基-5-溴苯并呋喃-3-基)乙酰氨基]-4-甲基-5-噻唑甲酸乙酯,黃色固體,產(chǎn)率37.7%,熔點為123～125 ℃;1H NMR (CDCl3,600 MHz)δ為7.53 (d,J=1.6 Hz,1H),7.37 (dd,J=8.7,1.8 Hz,1H),7.32 (d,J=8.7 Hz,1H),4.30 (q,J=7.1 Hz,2H),3.80 (s,2H),2.80 (q,J=7.6 Hz,2H),2.57 (s,3H),1.35 (t,J=4.8 Hz,3H),1.33 (t,J=5.3 Hz,3H);13C NMR(CDCl3,151 MHz)δ為167.8,162.5,160.1,158.8,155.8,152.9,130.3,127.3,121.2,116.5,116.2,112.7,105.1,61.0,31.2,20.0,16.9,14.3,12.5;ESI-MS,m/z為451.033 5[M+H]+。

2.1.4化合物2d系2-[2-(5-氟-2-乙基-3-苯并呋喃基)乙酰氨基]-4-甲基-5-噻唑甲酸乙酯,淺黃色固體,產(chǎn)率45.3%,熔點為143～145 ℃;1HNMR(CDCl3,600 MHz)δ為7.38(dd,J=8.9,4.0,1H),7.06(dd,J=8.2,2.6 Hz,1H),6.98 (td,J=9.0,2.6 Hz,1H),4.30 (q,J=7.1 Hz,2H),3.81 (s,2H),2.79 (q,J=7.6 Hz,2H),2.56 (s,3H),1.34 (t,J=4.5 Hz,3H),1.32 (t,J=5.0 Hz,3H);13C NMR(CDCl3,151 MHz)δ為167.9,162.6,160.6,160.2,158.7,156.0,150.3,129.1,116.5,112.0,105.7,104.4,104.2,61.0,31.4,20.1,17.0,14.3,12.6;ESI-MS,m/z為390.111 2[M+H]+。

2.1.5化合物3a系2-[2-(2-乙基苯并呋喃-3-基)乙酰胺基]-4-甲基-5-噻唑甲酸,白色固體55 mg,產(chǎn)率90%,熔點為153～155 ℃;1H NMR(CDCl3,400 MHz)δ:7.86 (dd,J=7.5,3.5 Hz,1H),7.63 (dd,J=7.0,3.2 Hz,1H),7.38～7.32 (m,2H),3.85(s,1H),2.86 (m,4H),1.39 (m,3H);13C NMR (126 MHz,DMSO-d6)δ為168.6,167.7,162.9,156.5,154.1,152.7,129.8,124.0,123.3,112.8,111.8,108.3,26.1,18.5,16.0,13.3;ESI-MS,m/z為345.095 6[M+H]+。

2.1.6化合物3b系 2-[2-(乙基-5-氯苯并呋喃-3-基)乙酰氨基]-4-甲基-5-噻唑甲酸,黃色固體,產(chǎn)率89.5%,熔點為201～203 ℃;1H NMR (CDCl3,400 MHz)δ為7.60～7.53 (m,1H),7.37～7.35 (m,1H),7.30 (q,J=7.1 Hz,1H),3.88 (s,1H),2.79 (q,J=7.5 Hz,2H),2.54(d,J=7.9 Hz,2H),1.24～1.19 (m,3H);13C NMR (CDCl3,101 MHz)δ為169.4,168.2,160.5,157.3,154.2,150.7,130.3,128.5,124.8,120.7,116.7,112.8,100.5,30.8,18.7,16.1,13.8;ESI-MS,m/z為379.052 3[M+H]+。

2.1.7化合物3c系 2-[2-(乙基-5-溴苯并呋喃-3-基)乙酰氨基]-4-甲基-5-噻唑甲酸,黃色固體,產(chǎn)率88.5%,熔點為193～195℃;1H NMR (CDCl3,600 MHz)δ為7.95 (d,J=7.6 Hz,1H),7.58 (dd,J=8.7,2.6 Hz,1H),7.36 (d,J=7.7 Hz,1H),3.80 (s,2H),3.56 (q,J=7.5 Hz,2H),2.57 (s,3H),1.26 (t,J=7.8 Hz,3H);13CNMR(CDCl3,151 MHz)δ為169.8,168.4,161.8,159.2,157.8,153.0,132.7,130.3,119.3,116.5,116.2,110.8,106.5,25.2,18.0,16.8,31.2,14.3;ESI-MS,m/z為423.004 1[M+H]+。

2.1.8化合物3d系 2-[2-(5-氟-2-乙基-3-苯并呋喃基)乙酰氨基]-4-甲基-5-噻唑甲酸,淺黃色固體,產(chǎn)率86.4%,熔點為186～188 ℃;1HNMR(CDCl3,600 MHz)δ為7.68(dd,J=7.9～3.5 Hz,1H),7.16(dd,J=7.6～3.6 Hz,1H),6.96 (td,J=8.9～2.5 Hz,1H),3.84(s,2H),2.87 (q,J=7.6 Hz,2H),2.65 (s,3H),1.34 (t,J=4.5Hz,3H);13C NMR(CDCl3,151 MHz)δ為168.6,163.5,161.4,160.2,159.5,154.0,149.3,130.5,118.7,114.0,107.6,104.3,102.1,32.5,21.7,16.5,13.1;ESI-MS,m/z為363.080 1[M+H]+。

2.1.9化合物5a系 2-(2-乙基苯并呋喃-3-甲酰胺基)-4甲基-5-噻唑甲酸乙酯,白色固體,產(chǎn)率45.3%,熔點為230～231 ℃;1H NMR (CDCl3,400 MHz)δ為7.76(dd,J=6.5～2.5 Hz,1H),7.52(dd,J=6.9～2.3 Hz,1H),7.38～7.29(m,2H),4.32(q,J=7.1 Hz,2H),3.22(q,J=7.6 Hz,2H),2.57(s,3H),1.39(m,J=14.4～7.3 Hz,6H);13C NMR (DMSO-d6,126 MHz)δ為167.7,159.7,155.8,153.6,153.1,124.8,124.2,124.0,119.3,115.8,111.7,109.2,61.1,21.4,17.0,14.3,12.2;ESI-MS,m/z為359.106 8[M+H]+。

2.1.10化合物5b系 2-[5-氯-2-乙基苯并呋喃-3-甲酰胺基]-4甲基-5-噻唑甲酸乙酯,黃色固體,產(chǎn)率為48.5%,熔點為193～195 ℃;1H NMR (CDCl3,400 MHz)δ為7.83(m,1H),7.63(m,1H),7.45(m,2H),4.28(q,J=7.5 Hz,2H),2.45(q,J=7.5 Hz,2H),2.44(s,3H),1.32(m,J=15.4～8.3 Hz,6H);13C NMR (DMSO-d6,126 MHz)δ為168.3,158.9,156.7,154.5,152.9,125.0,123.8,123.9,120.3,116.7,112.4,108.3,63.2,22.5,18.0,15.2,13.1;ESI-MS,m/z為393.864 4[M+H]+。

2.1.11化合物5c系 2-(5-溴-2-乙基苯并呋喃-3-甲酰胺基)-4甲基-5-噻唑甲酸乙酯,黃色固體,產(chǎn)率為50.5%,熔點為172～175 ℃;1H NMR (CDCl3,400 MHz)δ為8.23(m,1H),7.53(m,1H),7.40(m,2H),4.32(q,J=7.5 Hz,2H),2.64(q,J=7.6 Hz,2H),2.55(s,3H),1.35(m,J=14.5～7.5 Hz,6H);13C NMR (DMSO-d6,126 MHz)δ為169.4,165.4,161.3,156.4,155.9,130.1,125.4,124.1,120.5,116.3,113.5,109.5,61.5,18.7,16.3,14.2,12.1;ESI-MS,m/z為437.009 6[M+H]+。

2.1.12化合物5d系2-(5-氟-2-乙基苯并呋喃-3-甲酰胺基)-4甲基-5-噻唑甲酸乙酯,黃色固體,產(chǎn)率為55.3%,熔點為183～185 ℃;1H NMR (CDCl3,400 MHz)δ為7.65(m,1H),7.35(m,1H),7.00(m,2H),4.35(q,J=7.7 Hz,2H),2.67(q,J=7.5 Hz,2H),2.58(s,3H),1.32(m,J=14.0～7.7 Hz,6H);13C NMR (DMSO-d6,126 MHz)δ168.7,164.6,161.5,155.0,154.3,131.5,124.7,125.7,121.6,117.2,114.1,110.2,60.1,19.5,15.7,14.4,13.1;ESI-MS,m/z為377.097 3[M+H]+。

2.1.13化合物6a系2-(2-乙基苯并呋喃-3-甲酰胺基)-4-甲基-5-噻唑甲酸,白色固體,產(chǎn)率65.5%,熔點為259～261 ℃;1H NMR (DMSO-d6,500 MHz)δ為8.11(d,J=9.0 Hz,1H),7.65(d,J=6.8 Hz,1H),7.40(d,J=7.5 Hz,2H),3.23(q,J=7.5 Hz,2H),2.72(s,3H),1.36(t,J=7.5 Hz,3H);13C NMR (DMSO-d6,126 MHz)δ為168.9,168.0,164.6,160.8,158.9,153.1,125.4,124.9,123.9,121.2,120.8,111.2,109.9,21.4,17.1,11.5;ESI-MS,m/z為331.075 4[M+H]+。

2.1.14化合物6b系2-(5-氯-2-乙基苯并呋喃-3-甲酰胺基)-4甲基-5-噻唑甲酸,黃色固體,產(chǎn)率74.2%,熔點為193～195 ℃;1H NMR (DMSO-d6,500 MHz)δ為7.81(m,1H),7.55(m,1H),7.30(d,J=6.5 Hz,2H),2.53(q,J=6.5 Hz,2H),2.42(s,3H),1.30(t,J=7.5 Hz,3H);13C NMR (DMSO-d6,126 MHz)δ為168.8,168.0,163.7,160.8,158.1,154.7,128.9,124.9,124.5,122.6.,121.7,115.1,110.7,19.2,16.7,12.5;ESI-MS,m/z為365.063 1[M+H]+。

2.1.15化合物6c系2-(5-溴-2-乙基苯并呋喃-3-甲酰胺基)-4甲基-5-噻唑甲酸,黃色固體,產(chǎn)率83.2%,熔點為166～168 ℃;1H NMR (DMSO-d6,500 MHz)δ為8.81(m,1H),7.63(m,1H),7.40(d,J=7.5 Hz,2H),2.46(q,J=7.0 Hz,2H),2.43(s,3H),1.35(t,J=7.5 Hz,3H);13C NMR (DMSO-d6,126 MHz)δ為167.9,163.5,162.3,159.7,156.2,155.8,127.5,125.8,125.3,124.3,120.5,116.7,111.5,20.4,17.5,13.0;ESI-MS,m/z為408.985 9[M+H]+。

2.1.16化合物6d系2-(5-氟-2-乙基苯并呋喃-3-甲酰胺基)-4甲基-5-噻唑甲酸,黃色固體,產(chǎn)率54.8%,熔點為201～203 ℃;1H NMR (DMSO-d6,500 MHz)δ為8.72(m,1H),7.52(m,1H),7.36(d,J=7.4 Hz,2H),2.30(q,J=7.2 Hz,2H),2.21(s,3H),1.21(t,J=7.5 Hz,3H);13C NMR (DMSO-d6,126 MHz)δ:167.5,167.1,165.2,161.0,154.3,153.5,126.1,124.2,123.1,121.3.,119.5,115.7,112.1,21.3,18.2,12.5;ESI-MS,m/z為349.065 9[M+H]+。

2.2 化合物的合成

合成化合物5d比較縮合劑、溶劑及反應(yīng)時間對產(chǎn)率的影響見表1。目前常用的縮合劑主要有二環(huán)已基碳二亞胺(N,N′-Dicyclohexylcarbodiimide,DCC)、二異丙基碳二亞胺(N,N-diisopropylcarbodiimide,DIC)及1-(3-二甲胺基丙基)-3-乙基碳二亞胺[1-(3-Dimethylaminopropyl)-3-ethylcarbodiimide,EDCI]等。一般合成方法是將酸溶于有機溶劑,冰浴下加縮合劑攪拌30 min,再加入胺。在合成中間體5d時,比較不同縮合劑在合成時的反應(yīng)情況以 DCC/DMAP 作為縮合劑得到目標(biāo)產(chǎn)物產(chǎn)率較高;選定DDC作為縮合劑以后,比較了用吡啶、四氫呋喃、三乙胺、二氯甲烷做溶劑對產(chǎn)率的影響,結(jié)果表明用二氯甲烷為溶劑合成目標(biāo)化合物產(chǎn)率較高;選定二氯甲烷做溶劑后,比較的反應(yīng)時間分別是 3 h、4 h、6 h及10 h,結(jié)果表明 4 h時產(chǎn)率最高,延長反應(yīng)時間不能提高產(chǎn)率,相反雜質(zhì)會增加,產(chǎn)率降低。

表1 縮合劑、溶劑和反應(yīng)時間對化合物5d收率的影響

2.3 XO活性測試

為了確定目標(biāo)化合物對XO的抑制活性,在96孔板中5個復(fù)孔,加濃度分別為20 μmol/L、40 μmol/L及80 μmol/L PBS緩沖液50 μL,XO溶液50 μL,最后加入底物50 μL,混合均勻后,37 ℃下用酶標(biāo)儀記錄295 nm處15 min后的OD值。對8個目標(biāo)化合物進行了活性測試,非布索坦作為陽性對照,結(jié)果見表2。從表2中可以看出所設(shè)計的化合物均有XO抑制活性,其中活性最好的是化合物6d,揭示噻唑環(huán)和苯并呋喃通過酰胺鍵連接且在苯并呋喃環(huán)上接氟原子,是值得進一步結(jié)構(gòu)優(yōu)化的化合物。

表2 化合物對XO的抑制活性

2.4 分子對接

對接研究表明,化合物6d和非布索坦可以很容易地融入XO活性位點;化合物6d和非布索坦與XO有相似的相互作用(圖1),噻唑環(huán)上羧基去質(zhì)子化后與Arg880、Thr1010間有明顯的氫鍵作用,噻唑五元環(huán)與Phe1009之間存在π-π相互作用,π體系與結(jié)合位點的多個氨基酸殘基之間存在π-烷基相互作用,氟原子與PHE1013有相互作用。

注：A為非布索坦,B為化合物6d。

3 討論

高UA血癥是一種以血液中UA水平升高為標(biāo)志的疾病,已成為醫(yī)學(xué)科學(xué)的一個重要課題,引起了科學(xué)家們的高度關(guān)注,預(yù)計未來將成為僅次于糖尿病的第2大常見代謝疾病[18]。抑制XO是一種有效和最突出的治療痛風(fēng)的方法,已有研究表明抑制XO與糖尿病、心血管疾病等病理生理學(xué)關(guān)聯(lián),拓寬了XO的治療領(lǐng)域[19]。臨床實踐中有限的候選藥物以及副作用促使研究人員開發(fā)更有效和更安全的XO抑制劑,用于治療痛風(fēng)和其他與XO過度活躍相關(guān)的疾病[20]。

非布索坦是XO抑制劑用于治療痛風(fēng)的藥物,治療效果顯著[21]。非布索坦及其衍生物在結(jié)構(gòu)上可以分為2個主要部分,取代苯環(huán)和五元或六元雜環(huán)取代羧基[22]。近年研究顯示,有吲哚環(huán)的替代苯環(huán)可合成一系列新型的骨架的XO抑制劑[23]。五元雜環(huán)近年相關(guān)研究有吡唑環(huán)、已異噁唑環(huán)、硒唑環(huán)、三唑環(huán)及咪唑環(huán),構(gòu)效關(guān)系研究表明這些化合物都有較好的XO抑制劑活性[24]。六元雜環(huán)的化合物在藥物分子中也有廣泛的應(yīng)用,嘧啶衍生物、異胞嘧啶環(huán)及噠嗪環(huán)在XO抑制劑的研究中也發(fā)現(xiàn)了一些活性較好的化合物[25]。在非布索坦噻唑環(huán)和苯環(huán)之間插入連接基替換單鍵,用亞甲氨基和甲酰胺基可得到一些新型XO抑制劑骨架[26];雖然這類化合物的分子骨架可能發(fā)生變動,但是關(guān)鍵藥效團、分子的共軛性和XO的關(guān)鍵相互作用還可繼續(xù)保持,設(shè)計合成系列化合物也有較好的活性[27]。雖然采用電子等排和骨架遷越設(shè)計合成這些的化合物無法替代非布索坦,但是為XO抑制劑的研究提供了可借鑒的思路。

本研究以苯并呋喃羧酸衍生物為原料,合成了一系列2-(2-乙基-5-氟苯并呋喃-3-甲酰胺基)-4-甲基噻唑-5-羧酸及其衍生物,共8個目標(biāo)化合物;酰胺的合成過程中分別考察縮合劑、溶劑及反應(yīng)時間對化合物5d產(chǎn)率的影響,其結(jié)構(gòu)經(jīng)1H NMR、13C NMR及ESI-MS檢測手段的驗證;XO抑制活性測試,目標(biāo)化合物均有一定的抑制活性,其中化合物6dXO抑制活性較好。

構(gòu)效關(guān)系分析化合物3a～3d和化合物6a～6d均有XO抑制活性,其中活性最好的是化合物6d;2個系列的化合物XO活性測試表明,苯并呋喃環(huán)上接吸電子化合物的活性大于沒有吸電子的化合物,說明吸電子對化合物的活性有一定的影響,其中電負(fù)性大的氟原子在2個系列中均表現(xiàn)出較好的活性;化合物6a～6d的活性強于化合物3a～3d,說明苯并呋喃環(huán)和噻唑環(huán)通過甲酰鍵連接優(yōu)于乙酰胺鍵的連接。

為了進一步探索化合物與XO受體之間的具體相互作用,用非布索坦作為XO抑制劑化合物的參比。對化合物6d與XO(PBD ID∶1N5X)進行分子對接研究。分子對接的研究也表明酰胺連接噻唑環(huán)和苯并呋喃環(huán)的化合物可作為新型的XO抑制劑的進一步研究。