肝靶向马蹄金素衍生物的设计、合成、抗乙肝病毒活性及机制研究

Matijing-Su [N-(N-benzoyl-L-phenylalanyl)-O-acetyl-L-phenylalanol，MTS], a natural anti hepatitis B virus (HBV) derivative of dipeptide, was isolated from ethnic drug Matijing (Dichondra repens Forst.) by our research group. In our previous studies, more than 100 of MTS derivatives were synthesized by structural modification of MTS, and the results of their anti-HBV test showed that some of the synthetic derivatives gave significant inhibition on HBV DNA replication, as well as high selectivity index (SI). In addition, bioactivity test of some derivatives showed significant effect of anti-duck hepatitis B virus without the effect of "back up". The preliminary pharmacokinetic experiments of MTS derivatives showed that it was widely distributed in many organs, and the concentration in liver was low. In this project, to improve the drug delivery to the target tissue and reduce drug distribution to the non-target tissues, as well as to reduce the dosage, and obtain increased therapeutic activity with minimal side effects, more than 50 of liver targeting MTS derivatives will be designed and synthesized by using 5-10 of the MTS derivatives with higher activity as substrates. In addition, the anti-HBV activity of all the synthetic compounds in vitro will be tested. The anti-DHBV activity of the effective derivatives in vivo and their mechanisms of action will be systematically studied. The results of this study will provide a scientific basis for the further studies of this type of anti-HBV derivatives.

马蹄金素[N-(N-苯甲酰基-L-苯丙氨酰基)-O-乙酰基-L-苯丙氨醇，MTS]是本项目组从民族药马蹄金（Dichondra repens Forst.）中分离得到的具有抗乙肝病毒活性的二肽类化合物。通过100多个马蹄金素结构修饰衍生物的活性测试，表明约40%的衍生物对乙肝病毒DNA复制有抑制作用，一些衍生物的活性较强、选择指数也较高，且未见明显"反跳"现象。鉴于该类衍生物初步药代实验显示其在体内各组织中分布较广，在肝脏组织中的浓度不太高，为提高该类化合物在肝脏病变部位的药物浓度，增强抗乙肝病毒活性，降低不良反应，本项目拟在前期研究基础上，选择5-10个抗乙肝病毒活性较好、选择指数较高的衍生物为结构修饰底物，设计、合成50个以上肝靶向马蹄金素衍生物，并对其进行抗乙肝病毒活性研究，选择其中活性较好的衍生物进行肝靶向性分析和抗乙肝病毒作用机制研究，为该类化合物的深入研究开发提供科学依据。

鉴于马蹄金素类化合物的药代实验显示其在体内各组织中分布较广，在肝脏组织中的浓度不太高，为提高该类化合物在肝脏病变部位的药物浓度，增强抗乙肝病毒活性，降低不良反应。本项目在前期研究基础上，完成了肝靶向马蹄金素衍生物的设计、合成、抗乙肝病毒（hepatitis B virus，HBV）活性及机制研究。通过选择前期发现的抗乙肝病毒活性较好、选择指数较高的MTS衍生物为结构修饰底物，设计、合成了五种结构类型的肝靶向马蹄金素衍生物共计52个，并对其进行了抗乙肝病毒活性测试，活性筛选结果表明，约有40%的目标化合物对HepG2 2.2.15细胞的HBV DNA的复制均有一定的抑制作用，其中化合物22、23、24、41、44的半数抑制浓度（IC50值）小于30 μg /mL。选择其中活性最好的衍生物（41）进行了体内抗HBV活性测试，结果显示其对鸭乙型肝炎病毒感染鸭血清DHBV DNA有一定的抑制作用，并呈量效关系。对该衍生物（41）进行肝靶向性分析结果显示，通过引入半乳糖基化修饰所得肝靶向马蹄金素衍生物确实能提高其肝脏部位的分布浓度。不过，同时也发现所测试的肝靶向马蹄金素衍生物的在体内的代谢稳定性不好，其主要代谢产物是酰胺键水解产物，这与马蹄金素类化合物的代谢特征一致，因此，申请者开展了具有体内代谢稳定性的马蹄金素衍生物的研究，并以其为基础申请获批了2017年国家自然基金项目资助（项目名称：马蹄金素氟代二肽模拟物的设计合成及抗HBV活性研究，项目批准号：81760623）。..本项目基本完成了预期的研究计划，研究结果可为马蹄金素二肽类化合物抗乙肝病毒活性的深入研究提供科学依据。本项目研究结果整理后，发表学术论文15篇，其中SCI论文8篇。