萘-吡唑啉衍生物作为阿尔茨海默病神经保护剂的设计、合成与生物活性评价

【字体: 时间:2025年06月06日 来源:Journal of the Indian Chemical Society 3.2

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  本研究针对阿尔茨海默病(AD)现有疗法仅能缓解症状且副作用显著的临床困境,设计合成10种新型萘-吡唑啉衍生物作为乙酰胆碱酯酶(AChE)抑制剂。通过体外实验发现化合物AJ-a的IC50 值达56.15±1.84 μM,斑马鱼模型行为学实验及分子对接(-12.436 kcal/mol)证实其显著抑制活性,为开发靶向AChE的AD修饰疗法提供新候选分子。

  

阿尔茨海默病(AD)作为全球老龄化社会最棘手的神经退行性疾病,每年导致近千万患者陷入记忆迷宫与认知崩塌。尽管淀粉样蛋白假说和tau蛋白假说为AD机制研究指明方向,但现有临床主力药物——乙酰胆碱酯酶抑制剂(AChE inhibitors)如多奈哌齐(donepezil)仅能短暂缓解症状,且伴随胃肠反应等副作用。更严峻的是,这些药物无法阻断Aβ42
寡聚体对NMDA受体的过度激活引发的钙离子(Ca2+
)内流风暴,导致神经元不可逆损伤。当学术界发现吡唑啉衍生物可通过结合AChE芳香口袋的TRP-86残基增强抑制活性,而萘环结构能模拟多奈哌齐的关键药效团时,Taif大学的研究团队敏锐捕捉到分子杂交策略的突破潜力。

研究人员采用理性药物设计方法,通过四步反应构建10种萘-吡唑啉杂化分子(AJ-a至AJ-j)。关键步骤包括:1)氯乙酰氯与1-萘胺缩合制备2-氯-N-萘基乙酰胺中间体;2)取代苯乙酮与芳醛缩合生成查尔酮衍生物;3)与肼环化构建吡唑啉核心。活性评价整合体外酶抑制实验、斑马鱼T迷宫行为测试及分子对接技术,样本来源于商业试剂供应商。

材料与方法
采用硅胶薄层色谱(TLC)监控反应进程,展开剂为石油醚-乙酸乙酯体系,终产物经乙醇重结晶纯化。

化学合成
如Scheme 1所示,2-氯-N-萘基乙酰胺(2)在0-5°C无水条件下合成,随后与取代查尔酮5(a-j)环合,获得系列吡唑啉衍生物。核磁共振氢谱(1
H NMR)证实AJ-a的萘环质子峰出现在7.82-8.12 ppm区间。

结论
化合物AJ-a展现出三重优势:体外IC50
值显著低于先导化合物;斑马鱼新型潜水试验中改善空间记忆;分子对接揭示其萘环与AChE催化活性中心(CAS)的π-π堆积作用,而吡唑啉片段与外周阴离子位点(PAS)形成氢键网络。这种双位点结合模式较传统单靶点抑制剂更具治疗潜力。

这项发表于《Journal of the Indian Chemical Society》的研究,首次证实萘-吡唑啉杂合分子可通过稳定胆碱能传递与干预Aβ42
毒性双重机制对抗AD。特别值得注意的是,AJ-a与TRP-86的相互作用能(-12.436 kcal/mol)超越临床参照药物,为开发新一代神经保护剂奠定基础。团队负责人Abuzer Ali指出,该系列化合物后续将进行血脑屏障穿透性优化,以解决当前AD药物研发中最大的递送瓶颈。

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