香豆素類化合物與乙酰膽堿酯酶的相互作用研究.pdf

1、阿爾茨海默病是引起中老年人癡呆最常見的疾病。乙酰膽堿酯酶(AChE)抑制劑是當(dāng)前治療該疾病的主要手段。目前臨床使用的AChE抑制劑存在生物利用率低、活性不是特別高、選擇性低、具有不同程度的毒性及副作用等缺點(diǎn)，尋求新的高效低毒的AChE抑制劑是藥物化學(xué)家們研究的熱點(diǎn)之一。香豆素類化合物是具有苯并吡喃環(huán)母核的一類天然化合物，研究表明，該類化合物具有一定的AChE抑制活性，具有潛在的藥用價(jià)值。藥物發(fā)揮藥效的化學(xué)本質(zhì)是藥物分子與生物靶分子之間的

2、相互作用，藥物藥效的高低與其和靶分子之間的相互作用密切相關(guān)，因此在分子水平上研究香豆素類化合物與AChE的相互作用，對于探討該類化合物抑制AChE活性的分子機(jī)理及新的AChE抑制活性化合物的篩選和研究具有重要意義。香豆素類化合物的生物活性與其苯并吡喃環(huán)上取代基的種類和位置密切相關(guān)，這些取代基團(tuán)如何影響該類化合物與AChE的相互作用，以及二者之間的體外相互作用與其對酶活性的抑制之間的相關(guān)性如何，都是十分值得研究的問題，然而，目前尚未見相關(guān)

3、報(bào)導(dǎo)。
　　針對上述問題，本論文選擇了結(jié)構(gòu)取代不同的13種香豆素類化合物，通過使用多種光譜方法并結(jié)合分子模擬技術(shù)研究了上述化合物與AChE之間的相互作用，探討了該類化合物與AChE相互作用的化學(xué)特征和空間結(jié)合模式;比較了不同結(jié)構(gòu)取代對該類化合物與AChE相互作用的影響;利用Ellman法對AChE的酶活性進(jìn)行研究，探討了不同結(jié)構(gòu)取代對該類化合物對AChE酶活的抑制影響。本研究所獲結(jié)果對于尋找該類化合物發(fā)揮藥效的活性基團(tuán)以及篩選新型

4、的香豆素類AChE抑制劑具有理論的參考意義。具體內(nèi)容如下:
　　1、香豆素類化合物與AChE相互作用的光譜法研究:利用熒光、紫外．可見吸收光譜法研究了13種香豆素類化合物與AChE的相互作用，探討了其相互作用的機(jī)理，并對相互作用中的結(jié)合常數(shù)、結(jié)合位點(diǎn)數(shù)以及二者的結(jié)合距離作了計(jì)算。由結(jié)果可知，該類化合物對AChE的內(nèi)源熒光具有較強(qiáng)的猝滅作用，猝滅的機(jī)制主要為形成復(fù)合物的靜態(tài)猝滅，且能引起AChE構(gòu)象的變化，疏水作用力和范德華力為其與

5、AChE間相互作用的主要作用力，同時(shí)還存在氫鍵及靜電作用力;該類化合物與AChE間的結(jié)合距離均小于7nm;不同結(jié)構(gòu)取代化合物相互作用大小的比較表明:香豆素母核4位上羥基的取代以及7位上甲氧基和乙氧基的取代對增強(qiáng)該類化合物與AChE的相互作用具有重要影響。
　　2、香豆素類化合物與AChE相互作用的分子模擬研究:以電鰩乙酰膽堿酯酶的三維空間結(jié)構(gòu)作為模板蛋白，用Autodock 4.0軟件對AChE與客體分子香豆素類化合物進(jìn)行分子對接

6、，主要對二者相互作用的相互作用能，結(jié)合部位及作用力類型進(jìn)行了判斷，結(jié)果表明各香豆素化合物均能與AChE的活性位點(diǎn)發(fā)生相互作用，且與AChE作用的氨基酸主要為疏水性以及帶電荷的氨基酸，在香豆素類分子與AChE形成的復(fù)合物中，范德華力及疏水作用力占主導(dǎo)，同時(shí)存在氫鍵與靜電作用力，在分子對接研究中對相互作用中作用力類型的判斷與熒光方法基本一致;由于香豆素類化合物中香豆素環(huán)的存在，其可能與AChE殘基產(chǎn)生π-π作用，π-π共軛也可能是導(dǎo)致ACh

7、E熒光猝滅的原因。各個(gè)香豆素類化合物由于取代基結(jié)構(gòu)、位置或者個(gè)數(shù)不同，導(dǎo)致其與AChE相互作用的氨基酸殘基種類和個(gè)數(shù)也不同，與殘基形成的氫鍵個(gè)數(shù)也有區(qū)別，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明4位上羥基的取代可以形成較多的氫鍵。
　　3、香豆素類化合物對AChE活性的改變研究:以碘化硫代乙酰膽堿為底物，利用Ellman法定量地評(píng)價(jià)了AChE的活性，通過各個(gè)化合物對AChE活性的半數(shù)抑制濃度的計(jì)算來比較各個(gè)香豆素類化合物對酶抑制能力的大小。結(jié)果表明該類化合物