1,2,3-三唑连接吲哚-噻唑烷二酮杂合体的设计与合成:兼具α-葡萄糖苷酶/α-淀粉酶/DPP-4多重抑制与抗氧化潜力的抗糖尿病候选药物研究

【字体: 时间:2025年08月09日 来源:Journal of Molecular Structure 4.7

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  【编辑推荐】本研究通过点击化学构建6种新型1,2,3-三唑桥联吲哚-噻唑烷二酮杂合体,其中化合物F-2展现卓越的α-葡萄糖苷酶(IC50=5.41±0.12 μg/ml)和α-淀粉酶(IC50=11.31±0.01 μg/ml)双重抑制活性,显著优于临床药物阿卡波糖(IC50=945.1±0.01 μg/ml),并通过分子对接模拟阐明其与DPP-4(二肽基肽酶-4)的相互作用机制,为开发多靶点抗糖尿病药物提供新思路。

  

亮点

本研究创新性地将具有明确抗糖尿病活性的吲哚与噻唑烷-2,4-二酮(TZD)骨架通过1,2,3-三唑"药效团"桥接,构建出能同时靶向肠道α-葡萄糖苷酶、胰腺α-淀粉酶和血清DPP-4酶的三重作用分子,其中明星化合物F-2的抑制效力达到阿卡波糖的175倍!

化学合成

如方案1所示,首先对吲哚-3-甲醛(A)进行炔丙基化获得关键中间体(B),再通过Knoevenagel缩合反应与TZD(2)构建共轭体系(C)。另一路线的苯甲酰溴衍生物(D)经叠氮化后,通过铜催化点击化学与中间体(C)高效偶联,最终获得6种杂合体(F1-F6),其结构经核磁共振氢谱(1H NMR)、碳谱(13C NMR)和质谱(MS)确证。

ADMET研究(瑞士ADME在线软件)

所有化合物均符合Lipinski五规则,其中F-2表现出最优的药代动力学特性:分子量(MW)452.48、脂水分配系数(LogP)3.12、可旋转键(nrotb)8个,且无PAINS(泛活性干扰结构)警报。特别值得注意的是,其氟取代基显著增强了代谢稳定性,预测口服生物利用度达76.3%。

结论

基于分子对接发现,F-2的TZD片段与α-葡萄糖苷酶催化口袋中的ASP352形成关键氢键,而三唑环则通过π-π堆积与TRP481相互作用。100 ns分子动力学模拟显示,该复合物在生理条件下保持稳定,RMSD波动<2 ?。动物实验证实其能显著降低糖尿病模型大鼠的餐后血糖峰值(p<0.01)。

局限性与未来方向

当前研究未系统评估氟原子对活性的贡献,后续需设计去氟类似物进行对照。此外,虽然推测中间体(C)为E式构型,但需通过单晶X射线衍射确证。团队计划开展F-2的长期毒理学研究,并探索其与SGLT-2抑制剂的联用效果。

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