药学学报


2a		Cl	Cl		35.4
2b		F	H		22.8
2c		Cl	H		8.8
2d		Br	H		30.7
2e		I	H		33.1
2f		F	F		7.5
2g		H	H		20.7
2h		Br	Br		34.1
2i		CH₃	H		10.3
2j		OCH₃	H		23.3
2k		CF₃	H		31.0
2l		CF₃	H		50.5
2m		CF₃	H		26.5
2n		NO₂	H		52.3
Feb	-	-	-	-	97.0
1	-	-	-	-	101.6

No.

R₁

R₂

R₃

Inhibition/%

35.4

22.8

8.8

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CF₃

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2b		F	H		22.8
2c		Cl	H		8.8
2d		Br	H		30.7
2e		I	H		33.1
2f		F	F		7.5
2g		H	H		20.7
2h		Br	Br		34.1
2i		CH₃	H		10.3
2j		OCH₃	H		23.3
2k		CF₃	H		31.0
2l		CF₃	H		50.5
2m		CF₃	H		26.5
2n		NO₂	H		52.3
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R₁

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35.4

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8.8

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CH₃

10.3

OCH₃

23.3

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31.0

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CF₃

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3a		-1.9	-
3b		89.2	1.45
3c		13.1	-
Feb	-	97.0	2.44
1	-	101.6	0.20

No.

Linker

Inhibition/%

IC₅₀/μmol·L^-1

-1.9

89.2

1.45

13.1

Feb

97.0

2.44

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0.20


3a		-1.9	-
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3c		13.1	-
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No.

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IC₅₀/μmol·L^-1

-1.9

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1.45

13.1

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0.20

噁二唑类化合物的设计、合成及黄嘌呤氧化酶抑制活性研究

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王宏占 ¹^,² , 杨亚军 ² , 杨颖 ² , 叶菲 ³ , 田金英 ³ , 张传明 ¹^,^* , 肖志艳 ²

药学学报 | 研究论文 2025,60(1): 164-171

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药学学报 | 研究论文 2025, 60(1): 164-171

噁二唑类化合物的设计、合成及黄嘌呤氧化酶抑制活性研究

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王宏占¹^,², 杨亚军², 杨颖², 叶菲³, 田金英³, 张传明¹^,^*, 肖志艳²

作者信息

1.内蒙古科技大学包头医学院药学院, 内蒙古包头 014040

2.中国医学科学院、北京协和医学院药物研究所, 活性物质发现与适药化研究北京市重点实验室, 北京 100050

3.中国医学科学院、北京协和医学院药物研究所, 新药作用机制研究与药效评价北京市重点实验室, 北京 100050

通讯作者:

^*张传明, Tel: 18947221989, E-mail: chuanming_zhang@126.com

Design, synthesis and evaluation of oxadiazoles as novel XO inhibitors

Hong-zhan WANG¹^,², Ya-jun YANG², Ying YANG², Fei YE³, Jin-ying TIAN³, Chuan-ming ZHANG¹^,^*, Zhi-yan XIAO²

Affiliations

1. School of Pharmacy, Baotou Medical College, Inner Mongolia University of Science and Technology, Baotou 014040

2. Beijing Key Laboratory of Active Substance Discovery and Druggability Evaluation, Institute of Materia Medica, Chinese Academy of Medical Sciences and Peking Union Medical College, Beijing 100050, China

3. Beijing Key Laboratory of New Drug Mechanisms and Pharmacological Evaluation Study, Institute of Materia Medica, Chinese Academy of Medical Sciences and Peking Union Medical College, Beijing 100050, China

出版时间: 2025-01-12 doi: 10.16438/j.0513-4870.2024-0820

文章导航

摘要

收起

黄嘌呤氧化酶(xanthine oxidase, XO) 是高尿酸血症及痛风治疗药物的重要靶点。基于前期获得的高活性XO抑制剂1, 采用生物电子等排策略, 设计并合成了噁二唑类化合物及其开环类似物共17个。其中, 化合物2l、2n、3b在10 μmol·L^-1浓度下具有显著的XO抑制活性; 化合物3b抑制XO的IC₅₀值达到1.45 μmol·L^-1。

关键词

黄嘌呤氧化酶 / 黄嘌呤氧化酶抑制剂 / 噁二唑类化合物 / 高尿酸血症 / 痛风

Abstract

收起

Xanthine oxidase (XO) is an important therapeutic target for the treatment of hyperuricemia and gout. Based on the previously identified potent XO inhibitor 1, seventeen oxadiazoles and their ring-opening analogues were designed and synthesized via the bioisostere replacement strategy. Among them, compounds 2l, 2n, and 3b showed obvious XO inhibitory activity at the concentration of 10 μmol·L^-1, and compound 3b exhibited an IC₅₀ value of 1.45 μmol·L^-1.

Key words

xanthine oxidase / xanthine oxidase inhibitor / oxadiazole / hyperuricemia / gout

引用本文

王宏占, 杨亚军, 杨颖, 叶菲, 田金英, 张传明, 肖志艳. 噁二唑类化合物的设计、合成及黄嘌呤氧化酶抑制活性研究. 药学学报, 2025 , 60 (1) : 164 -171 . DOI: 10.16438/j.0513-4870.2024-0820

Hong-zhan WANG, Ya-jun YANG, Ying YANG, Fei YE, Jin-ying TIAN, Chuan-ming ZHANG, Zhi-yan XIAO. Design, synthesis and evaluation of oxadiazoles as novel XO inhibitors[J]. Acta Pharmaceutica Sinica, 2025 , 60 (1) : 164 -171 . DOI: 10.16438/j.0513-4870.2024-0820

正文

收起

尿酸作为人体嘌呤代谢的最终产物, 在维持人体内环境稳态中具有关键作用^[1]。高尿酸血症是体内嘌呤代谢紊乱造成的代谢性疾病, 表现为血清尿酸水平过高(男性: > 7.0 mg·dL^-1; 女性: > 6.0 mg·dL^-1)。持续的血尿酸水平过高导致尿酸钠晶体沉积在关节、组织中, 造成痛风, 严重者还可并发高血压、糖尿病、慢性肾脏病、心脑血管疾病等多种疾病^{[2, 3]}。

外源性的富含嘌呤食物及内源性的体内核蛋白在磷酸核糖焦磷酸、次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶、腺嘌呤磷酸核糖转移酶、黄嘌呤氧化酶(xanthine oxidase, XO) 等嘌呤代谢相关酶的作用下产生尿酸^[4]。XO是一种含钼离子的黄素蛋白酶, 其催化中心包含两个铁-硫氧化还原中心、一个黄素腺嘌呤二核苷酸和一个钼蝶呤中心, 其中钼蝶呤中心是催化尿酸生成的关键催化中心^[5]。抑制XO能够有效减少尿酸的产生, 从而降低血尿酸水平。

目前已上市的XO抑制剂有: 别嘌呤醇(allopurinol)、非布索坦(febuxostat) 和托匹司他(topiroxostat) (图 1)。别嘌呤醇1966年经FDA批准上市, 作为嘌呤类似物, 别嘌呤醇竞争性地抑制了嘌呤类底物与钼蝶呤的配位结合, 阻断了尿酸的体内代谢途径, 从而减少了尿酸的生成^{[6, 7]}。别嘌呤醇临床使用剂量大, 且会导致药物超敏反应及严重皮肤不良反应^[7]。非嘌呤类药物非布索坦于2009年经美国FDA批准上市, 托匹司他于2013年在日本上市, 与嘌呤类药物相比, 非布索坦和托匹司他临床使用剂量低, 在药效方面更具优势^{[6, 8]}。因此, 非嘌呤类XO抑制剂成为近年来降尿酸药物研发的热点。

虽然非布索坦和托匹司他都是非嘌呤类XO抑制剂, 二者的结合模式却不相同。非布索坦通过占据XO的疏水空腔来阻止钼蝶呤中心对次黄嘌呤和黄嘌呤的催化作用^[9]; 托匹司他则不仅占据XO的疏水空腔, 还与钼蝶呤中心形成共价结合^[10]。前期研究中, 作者采用分子拼接策略, 结合非布索坦与托匹司他的作用模式, 获得了一系列对XO具有显著抑制作用的新化合物^[11]。其中, 化合物1 (图 2) 对XO的IC₅₀值达0.20 nmol·L^-1。本文基于化合物1, 采用生物电子等排策略, 设计、合成了化合物2a~2n及其开环类似物3a~3c, 并初步研究了该类化合物对XO的抑制作用。

如合成路线1所示, 化合物2a~2n以化合物4为起始原料, 与相应的卤代烷烃反应得到化合物5。化合物5经盐酸羟胺还原得到化合物6。化合物6与芳基羧酸在HATU作用下缩合得到化合物7, 化合物7经过加热环化得到化合物2a~2n。如合成路线2所示, 化合物3a~3c分别以化合物8、11为原料, 与4-(3-氯丙基)吗啉反应分别得到中间体化合物9和12。化合物9经盐酸羟胺还原得到化合物10, 化合物10分别与4-吡啶甲醛和4-吡啶甲亚胺酸甲酯反应得到化合物3a和3b, 化合物12与异烟肼反应得到化合物3c。

结果与讨论

收起

1 XO抑酶活性评价结果

在10 μmol·L^-1浓度下, 测定了化合物2a~2n和3a~3c对XO的抑制活性, 结果见表 1和表 2。与化合物1相比, 化合物2a~2n和3a~3c对XO的抑制活性显著减弱, 仅化合物2l、2n、3b表现出明显的XO抑制作用, 其中化合物3b的IC₅₀值为1.45 μmol·L^-1。

表 1所示的噁二唑类化合物对XO的抑制活性明显弱于化合物1, 仅化合物2l和2n具有一定的XO抑制作用, 提示以噁二唑环替代化合物1中的三氮唑环可能造成抑制剂缺失了与XO活性腔的重要相互作用。托匹司他与XO的共晶结构显示其结构中三氮唑环上的N4作为氢键给予体与XO催化活性区的Glu802存在氢键相互作用^[10]; 前期对化合物1的分子对接研究也提示三氮唑的N4与Glu802的羰基存在氢键相互作用^[9]。以噁二唑环替代了托匹司他和化合物1中的三氮唑环, 导致环上氢键给予体的缺失, 这可能是造成噁二唑类化合物XO抑制活性显著下降(2a vs 1) 的主要原因, 同时也提示三氮唑环的N4与Glu802的羰基之间的氢键相互作用可能是维持XO抑制活性的关键作用力。

虽然由于缺失了与Glu802的羰基之间的氢键相互作用, 噁二唑类化合物对XO的抑制活性明显减弱, 但表 1数据提示, R₂和R₃的体积和电性均对抑制剂的活性有一定影响。当R₂和R₃为体积较小的取代基时, XO抑制活性偏弱(例如2b、2c、2f、2g和2i); 当R₂和R₃为吸电子取代基团时, XO抑制活性略有增强(2i vs 2n)。此外, 当Ar基团中的吡啶环上存在甲基取代时, XO抑制活性也有提升(2k vs 2l), 提示甲基取代的引入或使化合物能更好地占据疏水腔, 产生较强的疏水相互作用。R₁中碳链的长度的变化对XO抑制活性影响不明显(2k vs 2m)。

在3个开链类似物中, 仅化合物3b显示较好的XO抑制作用。将化合物3b与XO进行分子对接, 结果显示化合物3b作用于XO的催化活性区, 结构中亚胺部分的NH作为氢键给予体与Glu802形成了氢键相互作用, Ser876与酰肼部分形成氢键相互作用(图 3)。与化合物1类似, 化合物3b也保留了非布索坦的部分关键作用力, 如与Arg880的氢键相互作用, 与Phe914、Phe1004的π-π相互作用等。然而, 与化合物1相比^[9], 化合物3b中的吡啶环与钼蝶呤中心的距离稍远, 不能有效形成共价结合, 这可能也是造成其对XO的抑制活性较化合物1减弱的重要原因。而化合物3a与3c由于缺失了作为氢键给予体与Glu802的羰基形成关键氢键相互作用的基团, 同时由于开链结构中C=N双键的存在, 推测其在一定程度上影响了分子的整体构象和形状, 导致分子不能与结合腔很好配适, 因而XO抑制活性显著降低。

2 讨论

非嘌呤类小分子抑制剂仍是目前XO抑制剂研究的主流。前期研究中, 采用分子拼接策略, 发现了对XO具有显著抑制作用的新化合物1。本文对化合物1进行了初步的构效关系研究, 设计、合成了化合物2a~2n和3a~3c。其中化合物2l、2n、3b在10 μmol·L^-1浓度下对XO的抑制率超过50%, 具有明显的酶抑制活性。其中, 化合物3b对XO的IC₅₀值达到1.45 μmol·L^-1。分子对接研究表明, 化合物3b作用于XO的催化活性区, 形成了关键的氢键相互作用和π-π相互作用, 但不能与钼蝶呤中心形成有效的共价结合。

实验部分

收起

熔点采用Fisher Scientific显微熔点仪测定, 温度未校正。核磁氢谱采用Quantum-1 400MHz核磁共振仪测定, 内标为TMS。质谱采用LC/MDC-MS串联质谱仪(Thermo, USA) 测定。柱色谱分离采用硅胶H或粗硅胶(200~300目), 薄层色谱采用硅胶GF 254, 均购自青岛海洋化工厂。实验所用试剂均为化学纯或分析纯。

1 化学实验

1.1 4-(3-(2, 6-二氯-4-(5-(吡啶-4-基)-1, 2, 4-噁二唑-3-基)苯氧基)丙基)吗啉(2a)

1.1.1 3, 5-二氯-4-(3-吗啉代丙氧基)苯甲腈

于250 mL茄形瓶中, 加入3, 5-二氯-4-羟基苯腈(0.94 g, 5 mmol)、4-(3-氯丙基)吗啉(0.98 g, 6 mmol)、碳酸钾(1.4 g, 10 mmol)、碘化钾(16.6 mg, 0.1 mmol) 和DMF (30 mL), 反应液于80 ℃下加热搅拌反应10 h。待反应完全后, 蒸除部分DMF, 加入乙酸乙酯和水萃取, 有机相用无水硫酸钠干燥, 蒸除溶剂后, 剩余物经柱层析分离(石油醚-乙酸乙酯10∶1), 得到无色液体1.2 g, 收率75%。

1.1.2 (Z)-3, 5-二氯-N'-羟基-4-(3-吗啉基丙氧基)苯并脒

于100 mL茄形瓶中, 将碳酸氢钠(168 mg, 2 mmol) 溶于10 mL水中, 加入盐酸羟胺(140 mg, 2 mmol)。将3, 5-二氯-4-(3-吗啉代丙氧基)苯甲腈(315.2 mg, 1 mmol) 溶于10 mL乙醇中, 加入到上述溶液中, 95 ℃下加热回流12 h。待反应完全后, 蒸除乙醇, 加入乙酸乙酯和水萃取, 有机相用无水硫酸钠干燥, 蒸除溶剂得到白色固体。硅胶柱层析(石油醚-乙酸乙酯3∶1), 得到白色固体226 mg, 收率65%。mp: 82~84 ℃。

1.1.3 (Z)-3, 5-二氯-N'-(异烟酰氧基)-4-(3-吗啉基丙氧基)苯并脒

于100 mL茄形瓶中, 将异烟酸(61.5 mg, 0.5 mmol), HATU (570 mg, 1.5 mmol), DIPEA (600 mg, 2.5 mmol) 溶于15 mL无水DMF中, 室温搅拌2 min后, 加入(Z)-3, 5-二氯-N'-羟基-4-(3-吗啉基丙氧基)苯并脒(174 mg, 0.5 mmol), 室温搅拌10 h。待反应完全后, 蒸除部分DMF, 向残余物中加入乙酸乙酯和水萃取, 有机相用无水硫酸钠干燥, 蒸除溶剂后柱层析(石油醚-乙酸乙酯3∶1~1∶1) 得到白色固体94 mg, 收率42%。mp: 69~71 ℃。

1.1.4 4-(3-(2, 6-二氯-4-(5-(吡啶-4-基)-1, 2, 4-噁二唑-3-基)苯氧基)丙基)吗啉(2a)

于100 mL茄形瓶中, 将(Z)-3, 5-二氯-N'-(异烟酰氧基)-4-(3-吗啉基丙氧基)苯并脒(45 mg, 0.1 mmol) 溶于4 mL无水DMF中, 110 ℃下加热回流5 h。待反应完全后, 蒸除部分DMF, 向残余物中加入乙酸乙酯和水萃取, 有机相用无水硫酸钠干燥, 蒸除溶剂后用乙醚洗, 过滤, 得到白色粉末状固体37 mg, 收率87%。mp: 113~115 ℃。¹H NMR (400 MHz, DMSO-d₆) δ_H: 8.95 (d, J = 6.1 Hz, 2H), 8.15 (s, 2H), 8.14 (d, J = 6.2 Hz, 2H), 4.18 (t, J = 6.4 Hz, 2H), 3.59 (t, J = 4.6 Hz, 4H), 2.55 (m, 2H), 2.40 (m, 4H), 1.99 (p, J = 6.4 Hz, 2H)。ESI-HR-MS m/z: calcd. For C₂₀H₂₁O₃N₄Cl₂ [M+H]⁺ 435.098 52, found 435.099 49。

采用类似方法合成了化合物2b~2n。

1.2 4-(3-(2-氟-4-(5-(吡啶-4-基)-1, 2, 4-噁二唑-3-基)苯氧基)丙基)吗啉(2b)

以3-氟-4-羟基苯腈为起始原料, 采用2a类似合成方法。得到黄色粉末, 收率: 70%。mp: 72~74 ℃。¹H NMR (400 MHz, CDCl₃) δ_H: 8.92 (d, J = 6.2 Hz, 2H), 8.08 (d, J = 6.2 Hz, 2H), 7.94 (m, 2H), 7.14 (t, J = 8.6 Hz, 1H), 4.25 (t, J = 6.2 Hz, 2H), 3.81 (m, 4H), 2.57 (m, 6H), 2.12 (m, 2H)。ESI-HR-MS m/z: calcd. for C₂₀H₂₂O₃N₄F [M+H]⁺ 385.167 05, found 385.167 24。

1.3 4-(3-(2-氯-4-(5-(吡啶-4-基)-1, 2, 4-噁二唑-3-基)苯氧基)丙基)吗啉(2c)

以3-氯-4-羟基苯腈为起始原料, 得到黄色粉末, 收率: 68%。mp: 175~177 ℃。¹H NMR (400 MHz, DMSO-d₆) δ_H: 8.95 (d, J = 6.1 Hz, 2H), 8.15~8.08 (m, 4H), 7.43 (d, J = 8.8 Hz, 1H), 4.30 (t, J = 5.7 Hz, 2H), 3.72 (m, 4H), 3.15 (br, s, 4H), 2.55 (m, 2H), 2.22 (m, 2H)。ESI-HR-MS m/z: calcd. for C₂₀H₂₂O₃N₄Cl [M+H]⁺ 401.137 49, found 401.138 09。

1.4 4-(3-(2-溴-4-(5-(吡啶-4-基)-1, 2, 4-噁二唑-3-基)苯氧基)丙基)吗啉(2d)

以3-溴-4-羟基苯腈为起始原料, 得到黄色粉末, 收率: 75%。mp: 199~200 ℃。¹H NMR (400 MHz, DMSO-d₆) δ_H: 8.94 (d, J = 6.0 Hz, 2H), 8.29 (s, 1H), 8.16 (m, 1H), 8.13 (d, J = 6.0 Hz, 2H), 7.39 (d, J = 8.8 Hz, 1H), 4.30 (t, J = 6.1 Hz, 2H), 4.04 (d, J = 13.3 Hz, 2H), 3.69 (t, J = 12.2 Hz, 2H), 3.55 (d, J = 13.3 Hz, 2H), 3.33 (m, 2H), 3.16 (d, J = 10.3 Hz, 2H), 2.25 (m, 2H)。ESI-HR-MS m/z: calcd. for C₂₀H₂₂O₃N₄Br [M+H]⁺ 445.086 98, found 445.088 04。

1.5 4-(3-(2-碘-4-(5-(吡啶-4-基)-1, 2, 4-噁二唑-3-基)苯氧基)丙基)吗啉(2e)

以3-碘-4-羟基苯腈为起始原料, 得到黄色粉末, 收率: 65.3%。mp: 126~128 ℃。¹H NMR (400 MHz, DMSO-d₆) δ_H: 8.93 (d, J = 4.0 Hz, 2H), 8.44 (s, 1H), 8.15~8.06 (m, 3H), 7.23 (d, J = 8.7 Hz, 1H), 4.21 (t, J = 6.8 Hz, 2H), 3.60 (m, 4H), 2.52 (m, 2H), 2.41 (m, 4H), 1.96 (t, J = 6.8 Hz, 2H)。ESI-HR-MS m/z: calcd. for C₂₀H₂₂O₃N₄I [M+H]⁺ 493.073 11, found 493.073 12。

1.6 (4-(3-(2, 6-二氟-4-(5-(吡啶-4-基)-1, 2, 4-噁二唑-3-基)苯氧基)丙基)吗啉(2f)

以3, 5-二氟-4-羟基苯腈为起始原料, 得到黄色粉末, 收率: 51%。mp: 177~179 ℃。¹H NMR (400 MHz, DMSO-d₆) δ_H: 8.95 (d, J = 6.0 Hz, 2H), 8.13 (d, J = 5.9 Hz, 2H), 7.88 (d, J = 8.2 Hz, 2H), 4.36 (t, J = 6.0 Hz, 2H), 4.12~3.94 (m, 4H), 3.73~3.59 (m, 2H), 3.59~3.46 (m, 2H), 3.15 (brs, 2H), 2.27~2.04 (m, 2H)。ESI-HR-MS m/z: calcd. for C₂₀H₂₁O₃N₄F₂ [M+H]⁺ 403.157 62, found 403.157 90。

1.7 4-(3-(4-(5-(吡啶-4-基)-1, 2, 4-噁二唑-3-基)苯氧基)丙基)吗啉(2g)

以4-羟基苯腈为起始原料, 得到白色粉末, 收率: 90%。mp: 84~86 ℃。¹H NMR (400 MHz, DMSO-d₆) δ_H: 8.97 (d, J = 5.1 Hz, 2H), 8.16~8.12 (m, 2H), 8.08 (d, J = 8.4 Hz, 2H), 7.19 (d, J = 8.4 Hz, 2H), 4.16 (m, 2H), 3.65 (s, 4H), 2.58 (s, 2H), 2.44 (s, 4H), 2.01~1.94 (m, 2H)。ESI-HR-MS m/z: calcd. for C₂₀H₂₃O₃N₄ [M+H]⁺ 367.176 47, found 367.176 85。

1.8 (4-(3-(2, 6-二溴-4-(5-(吡啶-4-基)-1, 2, 4-噁二唑-3-基)苯氧基)丙基)吗啉(2h)

以3, 5-二氟-4-羟基苯腈为起始原料, 得到黄色粉末, 收率: 55%。mp: 123~125 ℃。¹H NMR (400 MHz, DMSO-d₆) δ_H: 8.94 (d, J = 6.0 Hz, 2H), 8.32 (s, 2H), 8.15 (d, J = 6.0 Hz, 2H), 4.14 (t, J = 6.4 Hz, 2H), 3.60 (t, J = 4.7 Hz, 4H), 2.56 (m, 2H), 2.41 (m, 4H), 2.02 (p, J = 6.4 Hz, 2H)。ESI-HR-MS m/z: calcd. for C₂₀H₂₁O₃N₄Cl₂ [M+H]⁺ 522.997 49, found 522.998 54。

1.9 4-(3-(2-甲基-4-(5-(吡啶-4-基)-1, 2, 4-噁二唑-3-基)苯氧基)丙基)吗啉(2i)

以3-甲基-4-羟基苯腈为起始原料, 得到红褐色晶体, 收率: 37%。mp: 83~85 ℃。¹H NMR (400 MHz, CDCl₃) δ_H: 8.91 (d, J = 5.9 Hz, 2H), 8.09 (d, J = 5.9 Hz, 2H), 8.00 (m, 2H), 6.97 (d, J = 8.8 Hz, 1H), 4.16 (t, J = 6.2 Hz, 2H), 3.81 (m, 4H), 2.57 (m, 4H), 2.33 (s, 3H), 2.11 (m, 2H), 1.29 (brs, 2H)。ESI-HR-MS m/z: calcd. for C₂₁H₂₅O₃N₄ [M+H]⁺ 381.192 12, found 381.192 23。

1.10 4-(3-(2-甲氧基-4-(5-(吡啶-4-基)-1, 2, 4-噁二唑-3-基)苯氧基)丙基)吗啉(2j)

以3-甲氧基-4-羟基苯腈为起始原料, 得到白色粉末, 收率: 68%。mp: 126~128 ℃。¹H NMR (400 MHz, DMSO-d₆) δ_H: 8.94 (d, J = 6.1 Hz, 2H), 8.13 (d, J = 6.1 Hz, 2H), 7.72 (d, J = 8.4 Hz, 1H), 7.60 (s, 1H), 7.21 (d, J = 8.4 Hz, 1H), 4.13 (t, J = 6.4 Hz, 2H), 3.90 (m, 3H), 3.60 (m, 4H), 2.46 (m, 2H), 2.39 (m, 4H), 1.95 (t, J = 6.4 Hz, 2H)。ESI-HR-MS m/z: calcd. for C₂₁H₂₅O₄N₄ [M+H]⁺ 397.187 03, found 397.187 16。

1.11 4-(3-(2-三氟甲基-4-(5-(吡啶-4-基)-1, 2, 4-噁二唑-3-基)苯氧基)丙基)吗啉(2k)

以3-三氟甲基-4-羟基苯腈为起始原料, 得到黄色粉末, 收率: 76%。mp: 137~139 ℃。¹H NMR (400 MHz, DMSO-d₆) δ_H: 8.94 (d, J = 6.0 Hz, 2H), 8.37 (d, J = 8.4 Hz, 1H), 8.28 (s, 1H), 8.15 (d, J = 6.0 Hz, 2H), 7.55 (d, J = 8.8 Hz, 1H), 4.31 (m, 2H), 3.59 (m, 4H), 2.47 (m, 2H), 2.38 (m, 4H), 1.96 (m, 2H)。ESI-HR-MS m/z: calcd. for C₂₁H₂₂O₃N₄F₃ [M+H]⁺ 435.163 85, found 435.163 97。

1.12 4-(3-(4-(5-(2-甲基吡啶-4-基)-1, 2, 4-噁二唑-3-基)-2-(三氟甲基)苯氧基)丙基)吗啉(2l)

采用类似反应, 不同之处在于, 采用2-甲基-4-羧基吡啶代替异烟酸, 得到黄色晶体, 收率: 58.2%。mp: 102~104 ℃。¹H NMR (400 MHz, DMSO-d₆) δ_H: 8.79 (d, J = 5.1 Hz, 1H), 8.35 (dd, J = 8.8, 2.3 Hz, 1H), 8.25 (d, J = 2.3 Hz, 1H), 8.02 (s, 1H), 7.92 (dd, J = 5.1, 1.7 Hz, 1H), 7.53 (d, J = 8.8 Hz, 1H), 4.29 (t, J = 6.1 Hz, 2H), 3.59 (t, J = 4.6 Hz, 4H), 2.65 (s, 3H), 2.47 (t, J = 7.0 Hz, 2H), 2.38 (t, J = 4.6 Hz, 4H), 1.95 (t, J = 7.0 Hz, 2H)。ESI-HR-MS m/z: calcd. for C₂₂H₂₄O₃N₄F₃ [M+H]⁺ 449.179 50, found 449.179 38。

1.13 4-(2-(4-(5-(吡啶-4-基)-1, 2, 4-噁二唑-3-基)-2-(三氟甲基)苯氧基)乙基)吗啉(2m)

采用类似反应, 不同之处在于, 采用4-(2-氯乙基)吗啉代替4-(3-氯丙基)吗啉, 得到黄色粉末, 收率: 57%。mp: 165~167 ℃。¹H NMR (400 MHz, DMSO-d₆) δ_H: 8.94 (dd, J = 4.5, 1.7 Hz, 2H), 8.36 (dd, J = 8.9, 2.3 Hz, 1H), 8.27 (d, J = 2.3 Hz, 1H), 8.15 (dd, J = 4.5, 1.7 Hz, 2H), 7.57 (d, J = 8.9 Hz, 1H), 4.39 (t, J = 5.6 Hz, 2H), 3.62~3.56 (m, 4H), 2.79 (t, J = 5.4 Hz, 2H), 2.51 (m, 4H)。ESI-HR-MS m/z: calcd. for C₂₀H₂₂O₅N₅ [M+H]⁺ 412.161 55, found 412.160 92。

1.14 4-(3-(2-硝基-4-(5-(吡啶-4-基)-1, 2, 4-噁二唑-3-基)苯氧基)丙基)吗啉(2n)

以3-硝基-4-羟基苯腈为起始原料, 得到黄色粉末, 收率: 68.5%。mp: 83~85 ℃。¹H NMR (400 MHz, DMSO-d₆) δ_H: 8.94 (d, J = 6.2 Hz, 2H), 8.55 (d, J = 2.3 Hz, 1H), 8.36 (dd, J = 8.9, 2.1 Hz, 1H), 8.14 (d, J = 6.1 Hz, 2H), 7.64 (d, J = 8.9 Hz, 1H), 4.35 (t, J = 6.1 Hz, 2H), 3.59 (t, J = 4.6 Hz, 4H), 2.46 (m, 2H), 2.39 (m, 4H), 1.96 (t, J = 6.7 Hz, 2H)。ESI-HR-MS m/z: calcd. for C₂₀H₂₀O₃N₄F₃ [M+H]⁺ 421.148 20, found 421.147 52。

1.15 (E)-3, 5-二氯-4-(3-吗啉基丙氧基)-N'-(吡啶-4-基亚甲基)苯并酰肼(3a)

1.15.1 3, 5-二氯-4-(3-吗啉基丙氧基)苯甲酸甲酯

于250 mL茄形瓶中, 称取3, 5-二氯-4-羟基苯甲酸甲酯(4.42 g, 20 mmol) 和4-(3-氯丙基)吗啉(3.94 g, 10 mmol) 及碳酸钾(2.07 g, 15 mmol) 加入40 mL DMF, 80 ℃油浴中反应, TLC监测反应完成后, 减压蒸除部分溶剂, 加入饱和食盐水、乙酸乙酯萃取, 保留有机相, 减压浓缩得黄色油状物。收率: 76%。

1.15.2 3, 5-二氯-4-(3-吗啉基丙氧基)苯并酰肼

于100 mL茄形瓶中, 称取中间体3, 5-二氯-4-(3-吗啉基丙氧基)苯甲酸甲酯(348 mg, 1 mmol) 用甲醇(6 mL) 溶解, 加入水合肼(80%, 80 mg, 2 mmol) 加热回流。TLC监测反应, 反应完全后, 蒸干溶剂, 加水过滤, 得中间体。收率: 82%。¹H NMR (400 MHz, DMSO-d₆) δ_H: 9.91 (s, 1H), 7.91 (s, 2H), 4.56 (s, 2H), 4.08 (t, J = 6.3 Hz, 2H), 3.68~3.50 (m, 4H), 2.48 (overlap, 2H), 2.36 (brs, 4H), 1.93 (m, 2H)。

1.15.3 (E)-3, 5-二氯-4-(3-吗啉基丙氧基)-N'-(吡啶-4-基亚甲基)苯并酰肼

于100 mL茄形瓶中, 称取中间体3, 5-二氯-4-(3-吗啉基丙氧基)苯并酰肼(398 mg, 1 mmol) 和4-吡啶甲醛(118 mg, 1.1 mmol), 加入无水乙醇(10 mL), 滴加两滴冰醋酸, 加热回流反应。TLC监测反应, 待反应完成, 蒸干溶剂, 加入碳酸氢钠溶液, 析出固体, 抽滤得到棕色固体。收率: 19%。mp: 96~98 ℃。¹H NMR (400 MHz, DMSO-d₆) δ_H: 8.64~8.58 (m, 2H), 8.36 (s, 1H), 7.99 (s, 2H), 7.62 (d, J = 5.5 Hz, 2H), 4.08 (t, J = 6.3 Hz, 2H), 3.52 (t, J = 4.6 Hz, 4H), 2.47 (t, J = 5.5 Hz, 2H), 2.33 (t, J = 4.6 Hz, 4H), 1.91 (p, J = 6.6 Hz, 2H)。¹³C NMR (100 MHz, DMSO-d₆) δ_C: 161.81, 153.71, 150.65, 146.35, 142.22, 131.92, 129.11, 128.94, 121.46, 72.66, 66.69, 55.00, 53.77, 27.16。ESI-HR-MS m/z: calcd. for C₂₀H₂₃O₃N₄Cl₂ [M+H]⁺ 437.114 17, found 437.115 60。

1.16 3, 5-二氯-N'-(亚氨基(吡啶-4-基)甲基)-4-(3-吗啉基丙氧基)苯并酰肼(3b)

于100 mL茄形瓶中, 称取中间体3, 5-二氯-4-(3-吗啉基丙氧基)苯并酰肼(348 mg, 1 mmol)、4-吡啶甲亚胺酸甲酯(136 mg, 1 mmol)、加入到MeOH (10 mL) 溶液中, 室温搅拌2 h, 析出固体, 过滤得白色固体。收率: 64%。mp: 191~192 ℃。¹H NMR (400 MHz, DMSO-d₆) δ_H: 10.22 (s, 1H), 8.66 (d, J = 5.8 Hz, 2H), 8.01 (s, 2H), 7.79 (d, J = 6.1 Hz, 2H), 6.99 (s, 2H), 4.10 (t, J = 6.3 Hz, 2H), 3.68~3.51 (m, 4H), 2.53 (overlap, 2H), 2.38 (brs, 4H), 1.95 (m, 2H)。ESI-HR-MS m/z: calcd. for C₂₀H₂₄O₃N₅Cl₂ [M+H]⁺ 452.125 07, found 452.125 00。

1.17 (E)-N'-(3, 5-二氯-4-(3-吗啉基丙氧基)亚苄基)异烟酰肼(3c)

1.17.1 3, 5-二氯-4-(3-吗啉基丙氧基)苯甲醛

于250 mL茄形瓶中, 称取3, 5-二氯-4-羟基苯甲醛(1.91 g, 10 mmol) 与4-(3-氯丙基)吗啉(1.64 g, 10 mmol) 及碳酸钾(2.07 g, 15 mmol) 加入50 mL乙腈溶液中, 回流反应12 h。反应完毕, 蒸干溶剂, 加入饱和食盐水、乙酸乙酯萃取, 有机相减压浓缩得到中间体。收率: 82%。¹H NMR (400 MHz, DMSO-d₆) δ_H: 9.86 (s, 1H), 7.97 (s, 2H), 4.10 (t, J = 6.3 Hz, 2H), 3.52 (m, 4H), 2.33 (m, 6H), 1.91 (m, 2H)。

1.17.2 (E)-N'-(3, 5-二氯-4-(3-吗啉基丙氧基)亚苄基)异烟酰肼

于100 mL茄形瓶中, 称取中间体3, 5-二氯- 4-(3-吗啉基丙氧基)苯甲醛(159 mg, 0.5 mmol) 和异烟肼(69 mg, 0.5 mmol) 加入无水乙醇(10 mL) 溶液中, 滴加两滴冰醋酸, 加热回流反应。TLC监测反应, 待反应完成, 蒸干溶剂, 加入碳酸氢钠溶液, 析出固体, 抽滤得到粉色固体。收率: 30%。mp: 90~92 ℃。¹H NMR (400 MHz, DMSO-d₆) δ_H: 12.28 (s, 1H), 8.79 (d, J = 5.9 Hz, 2H), 8.38 (s, 1H), 7.86 (s, 2H), 7.84~7.80 (m, 2H), 4.09 (t, J = 6.3 Hz, 2H), 3.60~3.53 (m, 4H), 2.37 (s, 4H), 1.94 (p, J = 6.6 Hz, 2H)。¹³C NMR (100 MHz, DMSO-d₆) δ_C: 162.34, 152.49, 150.83, 146.13, 140.64, 132.45, 129.54, 127.94, 122.03, 72.64, 66.68, 55.01, 53.77, 27.14。ESI-HR-MS m/z: calcd. for C₂₀H₂₃O₃N₄Cl₂ [M+H]⁺ 437.114 17, found 437.115 66。

2 分子模拟实验

采用Accelrys公司的Discovery Studio 2.1软件包完成分子模拟工作。由Diverse Conformation Generation模块产生分子构象, Conformation Method设置为“BEST”, 其他参数采用缺省值; 采用Dock ligands (CDocker) 程序进行分子对接, Input Receptor: 1N5X; Conformation Method设置为“NONE”; 其他参数采用缺省值。

3 XO的体外抑酶活性实验

采用前期建立的方法测定各化合物对XO-催化黄嘌呤(XAN) 水解作用的影响^[11]。将待测样品溶于DMSO中, 配制成10 μmol·L^-1溶液。反应体系中含缓冲液(3.5 mmol·L^-1 KH₂PO₄、15.2 mmol·L^-1 K₂HPO₄、0.25 mmol·L^-1 EDTA, pH = 7.4)、3 U·L^-1 XO、50 μmol·L^-1 XAN及不同浓度的化合物(含终浓度0.01% DMSO)。以不含XO的反应体系作为空白对照。在37 ℃下反应20 min, 采用酶标仪(Multiskan Spectrum Microboard, Thermo Scientific) 检测293 nm波长下吸光度(OD值), 计算XO催化XAN水解生成的尿酸量及化合物对XO活性的抑制百分率。采用Prism 5.0软件sigmoidal dose response curve (various slope) 拟合IC₅₀值。

作者贡献: 王宏占完成部分化学工作及文章初稿撰写; 杨亚军完成部分化学工作; 杨颖完成分子模拟部分; 叶菲、田金英完成生物活性测试工作; 张传明、肖志艳负责实验设计及文章修改。

利益冲突: 本文所有作者声明不存在利益冲突关系。

基金

收起

内蒙古自治区自然科学基金项目(2021MS08006)
包头医学院博士科研启动基金项目(BYJJ-BSJJ 202007)
包头医学院科研创新项目(BYKYCX202415)

参考文献

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文献

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参考文献引证文献

排序方式：

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2025年第60卷第1期

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doi: 10.16438/j.0513-4870.2024-0820

接收时间：2024-08-26
首发时间：2025-11-07
出版时间：2025-01-12

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出版历史

收稿日期：2024-08-26
修回日期：2024-11-04

基金

内蒙古自治区自然科学基金项目(2021MS08006)

包头医学院博士科研启动基金项目(BYJJ-BSJJ 202007)

包头医学院科研创新项目(BYKYCX202415)

作者信息

1.内蒙古科技大学包头医学院药学院, 内蒙古包头 014040

2.中国医学科学院、北京协和医学院药物研究所, 活性物质发现与适药化研究北京市重点实验室, 北京 100050

3.中国医学科学院、北京协和医学院药物研究所, 新药作用机制研究与药效评价北京市重点实验室, 北京 100050

通讯作者:

^*张传明, Tel: 18947221989, E-mail: chuanming_zhang@126.com

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https://castjournals.cast.org.cn/joweb/yxxb/CN/10.16438/j.0513-4870.2024-0820

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2种不同金属材料的力学参数

科 Family	属数 Number of genus	种数 Number of species	占总种数比例 Percentage of total species (%)	属 Genus	种数 Number of species	占总种数比例 Percentage of total species (%)
鹅膏菌科Amanitaceae	2	11	5.26	鹅膏菌属 Amanita	10	4.78
小菇科 Mycenaceae	2	12	5.74	丝盖伞属 Inocybe	5	2.39
多孔菌科 Polyporaceae	8	14	6.70	蜡蘑属 Laccaria	5	2.39
红菇科 Russulaceae	3	23	11.00	小皮伞属 Marasmius	6	2.87
				小菇属 Mycena	11	5.26
				光柄菇属 Pluteus	5	2.39
				红菇属 Russula	17	8.13
				栓菌属 Trametes	5	2.39

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