课题基金 / 基金详情

吲哚生物碱koumine的全合成及基于理性设计的药物化学研究

批准号:
22101037
项目类别:
青年科学基金项目(C类)
资助金额:
30.0 万元
负责人:
邱寒月
依托单位:
学科分类:
天然产物全合成
结题年份:
2024
批准年份:
2021
项目状态:
已结题
项目参与者:
邱寒月

项目摘要

结项摘要

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中文摘要
神经病理性疼痛(NP)是一种发病率高而缺乏有效治疗药物的慢性病症。目前用于缓解NP的传统镇痛药物因无法直接作用于调控NP的靶点而普遍存在疗效差和副作用明显等缺点。近期研究表明α3甘氨酸受体(GlyRα3)在NP发生中发挥关键调控机制,是重要的NP治疗靶标,而天然产物koumine可以通过提高GlyRα3的活性发挥靶向性镇痛作用。由于koumine具有复杂笼状结构和多手性中心,合成工作极具挑战,当前药学研究仅限于单个分子,而构效关系和优化研究尚未见报道。基于此,本项目拟开展如下研究:发展新颖的串联反应和合成策略,快速构建koumine核心笼状骨架,实现高效全合成和多样化衍生;基于GlyRα3靶点并结合生物活性评价对koumine类分子进行理性设计、改造,探索构效关系和药效团。通过综合上述研究,期望获得镇痛活性高、成药性提升的靶向GlyRα3苗头化合物,为开发针对新靶标的NP治疗药物奠定基础。
英文摘要
Neuropathic pain (NP) is a chronic disease with high incidence and lacks effective drugs. Clinically, traditional analgesic drugs are generally utilized to relieve NP. Yet these treatments are usually plagued by poor efficacy and severe side effects, as the result of the incapability to specifically function on the NP’s modulating targets. Recent studies have disclosed that the α3 glycine receptor (GlyRα3) plays a key regulatory role in the occurrence of NP and hence has become a promising target for NP therapy. The natural product koumine exerts impressive analgesic effects by increasing the activity of GlyRα3. However, the synthesis and derivations of koumine, which possesses a complex cage scaffold and multiple chiral centers, are extremely challenging. Consequently, current pharmaceutical research only focused on koumine itself, which was isolated from the plants, while the structure-activity relationship (SAR) and optimization studies remain undisclosed. In light of this situation, this project sets out to: 1) develop new tandem reactions and synthetic strategies to quickly construct the cage-shaped core, and accomplish total synthesis and diversified derivation of koumine; 2) conduct rational design and structure optimization based on the GlyRα3 structure and biological evaluation to achieve SAR and pharmacophore clues of koumines. Based on these investigations, improved agents that target GlyRα3 with high analgesic activity and improved druggability are expected to obtain, thus laying the foundation for developing novel NP therapeutic drugs with the new target.
本项目以具有显著镇痛活性的天然产物koumine为研究对象,旨在通过全合成及其衍生物的制备,探索其构效关系并优化其镇痛活性,为开发新型非阿片类镇痛药物提供科学依据。koumine作为甘氨酸受体GlyRα3激动剂具有潜在的镇痛作用,但其天然来源稀缺且结构复杂,限制了进一步研究与应用。因此,本研究致力于发展高效合成方法,实现koumine及其衍生物的多样化制备。项目主要研究内容包括:以廉价易得的L-色氨酸为起始原料,通过发展新型串联反应,快速构建koumine核心骨架,并实现其全合成及多位点衍生物的制备;采用计算机辅助药物设计技术,结合分子对接与分子动力学模拟,探讨koumine与GlyRα3的结合模式,明确其作用机制;通过体外活性筛选与体内镇痛活性评价,结合药效团模型和3D-QSAR模型,系统研究构效关系,优化koumine衍生物的活性。本项目成功开发了新的合成策略,实现了3个koumine型生物碱的全合成,并制备了超过50个新型衍生物,其中2个衍生物表现出优于母体化合物的镇痛活性。构效关系研究表明,特定位置的取代基对活性有显著影响,部分衍生物的代谢稳定性和生物利用度显著提升。此外,基于本项目的研究成果,团队发表了6篇SCI学术论文,包括在Nat. Commun.、J. Med. Chem.、Chem. Sci.等知名期刊上发表的研究成果,3项专利正在申请中。本项目的科学意义在于,不仅为koumine及其衍生物的进一步药物研发提供了丰富的物质基础和理论支持,还发展了多种新颖的不对称合成方法,推动了有机合成化学与药物化学的交叉研究。通过本项目的实施,培养了一批高素质的科研人才,为相关领域的研究和发展注入了新的活力。
靶向Nav1.7通道的吲哚生物碱全合成策略与衍生化研究
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    省市级项目
  • 资助金额:
    0.0万元
  • 批准年份:
    2025
  • 负责人:
    邱寒月
  • 依托单位:
国内基金
海外基金