流感病毒神经氨酸酶抑制剂的合理设计与筛选

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1、流感病毒神经氨酸酶抑制剂的合理设计与筛选流行性感冒（流感）是由流感病毒引起的上呼吸道疾病，每年影响数百万人的健康，造成比较严重的经济和社会问题。但是到目前为止，人类对流感痫毒一直缺乏安全有效的控制手段，这使得抗流感病毒药物研究成为当前药学研究的一个热点。随着病毒学研宄的进展，对流感病毒复制和感染过程的机理研究取得了重大的突破，在此基础上提出了一些可作为抗流感药物研究的靶标，比如：血凝素、神经氨酸酶、基质蛋GMZ以及核酸内切酶等。本文以其屮的一种靶标化合物即神经氨酸酶力研宄对象，对其抑制剂做出合理的设计及筛选，为研究与

2、合衬抗流感病毒的药物提供一个较为合理的方向。关键词：流感；流感病毒；神经氨酸酶；定量构效关系1、立项依据1.1、流感的危害以及防治现状流行性感冒简称流感，是由流感病毒引起的呼吸道传染病，具有传染性强、流行面广、发病率高等特点，在儿童、老人及高危人群中的死亡率很高。流感感染P的症状主要表现为高热、咳嗽、流涕、肌痛等，多数伴有严重的心、肾等多种脏器衰竭并能导致死亡。流感可以通过消化道、呼吸道、皮肤损伤和眼结膜等多种途径传播，人员和车辆往来是传播本病的重要因素。有数据表明，每次流感爆发期会使全球人口的近10%感染致病。仅在

3、20世纪，流感的大流行就奋三次，每次均使25%〜35%的人感染致病，死亡率超过2%。迄今为止，世界上已发生过五次流感的人流行和若干次小流行，造成数十亿人发病，数千万人死亡，严重影响了人们的生活和社会经济的发展。而预防和治疗流感给人们造成了沉重的经济负担，并导致劳动力的下降和人力资源的紧张。然而面对己对人类健康、社会经济造成严重破坏的流行性感冒，人类却一直缺乏有效的手段。1.2、有神经氨酸酶抑制剂预防与治疗流感的现状NA抑制剂是目前探索抗流感化学治疗药物研宄中取得的突破性进展。它可以有效地阻断流感病毒的复制过程。与其它

4、类型的抗流感病毒药物相比，NA抑制剂具有更高的疗效及更好的安全性和耐受性，并对所有的流感病毒亚型均有效，也很少出现病毒的抗药性。目前上市的NA抑制剂有两种:葛兰素公司得到Relenza罗氏公司的Tamiful，此外，还有一些神经氨酸酶抑制剂类药物正在开发中，如BioCryst公司的BANA-113、BANA-206；Abbott公司的A-315675等。由此可见，由于神经氨酸酶抑制剂类药物所具奋的独特机制及疗效，它们己成为世界各大医药公司竞相研究的热点。1.3、立项意义作为一类新型的抗流感病毒药物，NA抑制剂较金刚烷

5、胺类药物抗病毒谱更广、耐药率低i不良反应少，显示出较好的临床疗效’’早期治疗不仅能减轻症状、缩短病程并促使患者迅速恢复，而且能够减少流感的并发症和相关抗生素的应用。Oseltarivir•对于流感的预防有确切的作用，尤其是在患者不能接种疫苗、对疫苗无反应或接种疫苗无效时，其预防作用更为重要。综上所述，流感病毒祌经氨酸酶抑制剂是继金刚烷胺/金刚乙胺和病毒疫苗之后的一类具有全新作用机制的流感预防与治疗药物。它可同时抑制A型和B型流感病毒，不易引起抗药性且耐受性好流感病毒神经氨酸酶抑制剂的开发成功是目前探索抗流感化学治疗药

6、物研宄中取得的突破性进展。研究证实它能抑制流感病毒的复制，降低其致病性，可减轻症状、缩短病程、减少并发症，并且毒性较低。可以预计随着它在临床上的推广使用，将极大地减轻流感对人们健康的威胁。因此流感病毒祌经氨酸酶抑制剂作为一类新颖的抗流感病毒药物将会具冇更为广阔的发展前景。2、项目研宄内容2.1、神经氨酸酶抑制剂的设计思路2.1.1、经氨酸酶与底物作用机理1974年，Meindl等人发现NA催化反应的过渡态类似物Neu5Ac2en可以等效地抑制病毒和非病毒的祌经氨酸酶的活性，因而推断祌经氨酸酶的活性位点具冇高度的结构相

7、似性。对神经氨酸酶与a-Neu5Ac复合物的晶体结构研究发现，底物在结合时，可以由能量上占优势的椅式构象转变为扭曲的船式构象，这种构象的改变部分是由T底物的梭基与NA活性位点的三个精氨酸残基形成盐桥而导致的。同位素研究和分子模拟研究表明，NA对底物的催化作用主要是通过形成酶稳定的唾液酸氧鎗离子中间体1。中间体1再与水分子发生立体选择性反应，优先生成a-Neu5Ac,a-Neu5Ac再转变为动力学更稳定的异构体p-Neu5Ac。神经氨酸酶的复合物共价键的形成是在Neu5Ac2en和NA高度保守的位于N-乙酰神经氨酸C-

8、2下方的酪氨酸残基之间；另外，Neu5Ac2en及其结构类似物对很多神经氨酸有较好的抑制活性的事实也有力的支持了平面氧鐺离子过渡态的设想。2.1.2、合物的合理设计实验表明2-氨基噻唑-4-乙酸乙醋和2-苯基-4-噻唑烷酸具有一定的NA抑制活性，其IC50分别为358umoL和21。3umoL,可以作为先导化合物对其进行结构修饰。以这两个化合物