基于小檗碱抗耐药真菌作用的小分子探针研究

前期我们发现小檗碱类似物WL-IV-47-C在具有协同抗耐药真菌的同时，还能在细胞内显示荧光并清晰分布的优点。该研究首先以此化合物为先导，以增强化合物的跨膜转运能力、增强化合物的荧光强度、增强化合物的抗耐药真菌活性为目标，继续合成一系列小檗碱结构类似物，以期发现更理想的化合物作为小分子探针。然后以白念珠菌和人类细胞株HEC细胞、COS细胞为细胞模型，筛选协同抗耐药真菌强、细胞内荧光强度高并分布清晰、对人类细胞毒性低的目标化合物，并进一步采用激光共聚焦成像技术，观察小分子探针跨膜转运和细胞内分布的动态过程；观察细胞核、线粒体、液泡等特异性荧光染料与小檗碱类似物在细胞内分布的共定位图象；观察药物浓度、培养条件等因素对小檗碱类似物在细胞内定位的影响，以分析小檗碱及其类似物在细胞内的作用靶点，为研究小檗碱及其类似物抗耐药真菌作用的分子机制奠定基础，为小檗碱的结构改造和开发应用研究提供新思路。

本课题通过对小檗碱进行结构修饰、结构改造和结构重建，获得200余个衍生物，得出其协同氟康唑抗耐药真菌的构效关系，确立了小檗碱的A环、B环和E环为其重要的药效基团，发现了一类结构新颖的分子，其协同氟康唑抗耐药真菌的活性超过小檗碱，已申请两项专利，部分工作发表于ChemMedChem（2013）。据此设计出既能保持协同氟康唑抗耐药真菌的活性又具有靶点结合和分子识别功能的小分子探针3个。.本课题资助的小檗碱作用机制研究，首次提出氟康唑可能通过增强小檗碱的真菌细胞膜通透性，使小檗碱进入细胞的水平升高，而抑制真菌的生长。揭示小檗碱在真菌细胞中主要集中于细胞核，提示小檗碱主要通过DNA结合发挥抗真菌作用，结果发表于Antimicrobial Agents and Chemotherapy（2013），但这种结合是如何发挥作用的？抑制DNA复制，还是通过影响转录激活因子抑制转录激活？本课题已完成光亲和小分子探针的合成和活性测试研究，为下一步小檗碱作用靶点研究奠定了坚实的理论和物质基础，研究正在进行中。. 在研究荧光分子探针的过程中，发现了一类能检测微量铜离子的罗丹明B的荧光分子，结果发表于Sensors and Actuators B （2013）。在对小檗碱进行结构改造的过程中，发现了一种醇与吡啶氮可发生分子内环合的简便方法，该方法可用于喜树碱类抗肿瘤药物的全合成，结果已发表于Tetrahedron Letters（2013）。在研究小檗碱衍生物的过程中，发现了一种直接氟化咪唑和吡咯环的方法，结果发表于Synlett （2013）。. 已发表标注本基金资助的论文5篇，修回论文1篇。培养博士研究生3名，硕士研究生4名。申请专利两项。