抗禽流感活性的氮杂糖类衍生物的合成及生物活性评价

本人拟开展针对禽流感病毒的新型骨架化合物的合成研究：(1) 尝试将氮杂糖类的结构引入到唾液酸水解酶抑制剂的研究中来，希望质子化后的氮原子能模拟过渡态中氧鎓阳离子结构，与催化位点处Asp151的羧酸阴离子，形成强相互作用，提高活性；(2)利用文献中将羧基变成膦酸基显剧提高活性的成功经验，尝试将氮杂糖和膦酸基取代两个设计思想结合，发挥双重优势，提高药物活性。申请者将利用本人发展的合成唾液酸及类似物的方法为基础，进行氮杂糖类和膦酸取代的氮杂糖类衍生物的合成方法学研究。通过设计一些新型的1，3-偶极环加成反应，高效率的引入氮原子和膦酸基，随后进行化合物库的设计，合成，以及活性化合物的结构优化等，以期发现高活性的抗禽流感新药。同时，利用这些偶极加成的策略，发展高效的药物Relenza和膦酸取代Relenza的合成方法。现今本小组已经完成部分前期工作，实现了一些关键反应的尝试，为本工作积累了一些基础。

本研究开展针对禽流感病毒的新型骨架化合物的合成及抗流感的生物学功能评价工作，将氮杂糖类的结构特征及文献中将羧基变成膦酸基显剧提高活性的成功经验，引入到新型唾液酸水解酶抑制剂的设计中来，设计并合成了一些新型的抑制剂化合物。在合成过程中，我们通过新颖的偶极环加成反应，实现高效立体专一的碳碳键偶联，唾液酸4-位引入氮原子和1-位引入磷酸取代等的衍生，制备出一系列新型的唾液酸酶抑制剂。还利用多价效应合成出唾液酸衍生物与达菲杂聚的双价化合物。并利用这些较新颖合成方法，开发出一条以便宜的阿拉伯糖为原料，6-7步合成出抗流感药物扎那米伟的路线，比工业上依托昂贵的唾液酸为原料的合成有一定的优势。. 针对这些合成的新型唾液酸衍生物，我们与台湾中研院郑义循教授和中科院微生物所高福院士研究组合作，依据标准测试方法进行了抗流感的生物活性测试。测试分两个方面，一是对唾液酸水解酶抑制活性，另一是对活病毒的增值抑制活性（EC50值）。我们使用了野生型及多种高致命性的达菲耐药性的病毒株。其中的一些化合物具有超强的抗流感活性，即使是高致命性的耐药性毒株的抑制活性都在nM级别，比FDA批准用药达菲提高了几百倍（达菲对它们的抑制活性在µM级别）。其中活性最强的两个化合物已经具备了成药的活性基础, 具有非常广谱的抗流感及致命性请流感的高生物活性。当前在小鼠动物模型上对它们进行抗流感的治疗评价，随后还会对其进行临床前开发，试图发展成具有全新结构的新型抗流感及禽流感的新药。. 研究工作基本上按照原始计划进行，不过在文章发表及专利申报的数量方面有些欠缺。主要的问题是涉及高致命性的病毒的生物学评价，一般实验室不能进行，花了不少时间去找合作单位，直到后来与台湾中央研究院郑义循教授和微生物所高福院士研究组建立了合作关系，工作才有了突破。对部分工作我们申报了两篇专利，并在本基金的支助下发表了三篇SCI研究论文（两篇已经发表或接受，一篇修回），但大部分的工作还没来得及专利申报及发表。当前的工作在抗流感的药物研究方面有巨大的突破，我们相信在完成动物实验后重要的文章和专利都会很快出来。希望基金委老师对我们给予谅解，并继续给予支持。. 在本基金的支助下，我们已经建立起包括药物设计，合成及生物学评价的完善的抗流感药物的研发平台，这为我们将来的工作打下了非常坚实的基础。