藥理活性與分子模擬

筆者根據實驗動機所合成的 I、II、III、IV、V、VI 類化合物，

將化合物1-36 經由 GM1-ELISA 的抗下痢的藥理活性測試，其結果如 Figure. 14。化合物 1-36 的分子模擬評估值，如 Figure. 15 及其評估 值Table 4.。兩者做比雙曲線圖做比較(Figure. 16)，發現兩者間的曲 線有其相似的趨勢。

GM1 EKISA and Docking modeling

0.00%

Table 4. 分子模擬的評估值

編號 檢測藥物的化學名稱 評估值

01 Salicylic acid 48.11

02 methyl salicylate 46.18

03 methyl 3-methoxy salicylate (wmd002) 49.735 04 methyl 4-methoxy salicylate (wmd003) 37.876 05 methyl 5-methoxy salicylate (wmd005) 50.317 06 methyl 6-methoxy salicylate (wmd006) 50.625 07 2-(4-acetoxy-3-methoxy benzyloxy)benzoic

acid(wmd022) 56.38

08 4-methoxy-2-(4-acetoxy-3-methoxy

benzyloxy)benzoic acid(wmd26 ) 58.26 09 Methyl 2-(4-acetoxy-3-methoxy

benzyloxy)benzoate(20060809 ) 50.566 10 Methyl 2-(4-Acetoxy-3-methoxy benzyloxy)

-4-methoxy benzoate(20061207wmd028) 57.224 11 ethyl 2-(benzamido)benzoate(20070511) 45.772 12 phenylbenzamide(20070514) 36.417 13 2-chloro-(4-acetoxy-3-methoxy benzylamine)

benzene(20070516) 51.719

14 N-(2-chlorophenyl)-3-nitrobenzamide(20070517) 64.129 15 N-(2-fluorophenyl)-3-nitrobenzamide(20070518) 61.587 16 N-(2-ethylphenyl)-3-nitrobenzamide(20070520) 59.64 17 N-(2-methylphenyl)-3-nitrobenzamide(20070522) 63.492 18 ethyl 2-(3-nitrobenzamido)benzoate(20070523) 69.323 19 2-methyl-(4-acetoxy-3-methoxy benzylamine)

benzene(20070525) 48.373

20 ethyl 2-(benzamido)benzoate(20070601) 53.903 21 m-nitro-α-D-phenyl galapyranoside (MNPG) 57.32 22 2-(4-chloro benzyloxy)-4-methoxybenzoic acid

(4M4Cl) 60.702

23 2-(4-chloro-3-methoxybenzylamino) benzoic ac

(CHSW 11-4Cl) 53.807

24 Anthranilic acid 44.798

25 Ethyl anthranilate 32.611

26 Ethyl 2-(4-acetoxy-3-methoxy

benzylamino)benzoate(wmd018) 52.987 27 Ethyl 2-(4-hydroxy-3-methoxy

benzylamino)benzoate(wmd019) 52.131 28 2-(4-hydroxy-3-methoxy benzylamino)benzoic

acid(wmd032) 49.662

29 4-acetoxy-3-methoxybenzyl chloride(wmd025) 40.5 30 2-(α-D-acetyl-Glucose) benzoic acid(wmd031) 62.588 31 2-[(4-α-D-acetyl-Glucose) 4-methoxy benzoic

acid(wmd027) 61.687

32 2-[(4-α-D-acetyl-Glucose) 5-methoxy benzoic

acid(wmd030) 49.129

33 2-[(4-α-D-acetyl-Glucose) 6-methoxy benzoic

acid(wmd029) 59.36

34 2-[(3-methoxy benzylamino-4-acetyl- Glucose)]

benzoic acid (20070214) 39.48

第四章 結論

壹、 分子結構與活性的關係

筆者參考本實驗室學長姐有關抗下痢活性化合物之 SAR，選擇具

有抗下痢活性之2-benzylamino benzoic acid 為基本骨架，著手進行 N-substituted benzyl anthranilic acid derivatives 的分子，並藉由光譜數

據做充分的解析，以確定分子的結構。所有合成的標的化合物(I-VI) 以最後GM1-ELISA 篩選方法，進行抗下痢活性測試，經由本研究實 驗數據，建立了化合物結構與抗下痢的活性關係(SAR)。如下所述：

一、 benzyloxy benzoic acid (IV)及 benzylamino benzoic acid (VI)衍生 物，普遍具有活性，這顯示羧酸基團(COOH)仍是具有高活性的 官能基，此與前面許書維與王志文學長的研究是共同點。

二、 化合物P、Q、R、44、45、46，其結構的共同特色是在苯環 上具有甲氧基或羥基，皆屬抗下痢的活性基團。

三、 化合物57 利用小白鼠進行腸毒素下痢的動物試驗(Patent Mouse Gut Assay)中模擬合成分子 46，口服給藥到達腸腔時被

分解成原型分子 46，確實具有抗下痢的活性。

四、 經 GM1-ELISA 的活性試驗，其結果如分子模擬所預期的化合

物 44 是活性最高者。

貳、 分子結構與分子模擬的關係

將I-VI 類化合物中，第 VI 類具明顯的抗下痢的藥理活性(Figure.

17)並進行分子模擬(Figure. 18)，做成雙折線圖(Figure. 19)。

GM1 EKISA

經由緒論所得分子模擬圖 Figure.8-13 及藥理與分子模擬長條圖 Figure. 17-18 分析比較後，發現 anthranilic acid 此系列的藥理活性結 果與ducking 的分數有其正相關性(如 Figure 19)。

根據分子模擬圖 Figure.8-13 初步推論化合物氨茴酸(anthranilic acid)類衍生物(VI)與 LT 間可能的作用模式，如下所述：

1. anthranilic acid 上的羧基上的氧原子為活性所必須，可與 LT 的 Arg 13 產生氫鍵的交互作用。若以此推論，此氧原子可以為羥基 或酸或酯類化合物。

2. anthranilic acid 上羰基(C=O)上與 ARG 13 或 ASN 90 產生氫鍵的 交互作用。

3. anthranilic acid 所連接的芐基芳香環上的第 3 位或第 4 位有甲氧 基，則可增加與Lys 91 或 Glu 51 產生氫鍵。

如 Figure 20，若將活性分子 44、46、MNPG 等三個化合物以分 子模擬做成重疊(Superimpose)，用來說明傳統上藥物分子在平面上的 看是相似的分子結構，其實在立體空間上的距離與方向是有明顯的差 異性，因而作用在同一受器的活性位，可能是加強活性以做為agonist 或抑制活性以做為antagonist。

C

Figure 20 化合物 44、46、MNPG 以分子模擬做成重疊(Superimpose)

許多的生物現象，逐一可用分子理論為基礎加以解釋而了解，而 藥物化學中之許多困惑問題都與人體之巨大分子如蛋白質，核酸有 關。藥物化學的研究近幾十年來，在藥物開發的傳統上是進行取代基

的轉變，再經由物理方程式或 SAR 去做藥物與蛋白質間的推測交互

作用，由於一個分子對酵素的活性，並非是單一性，可以有數種至數 十種的活性，若從失敗中去找尋先導化合物，則較耗費時間、人力、

物力與經費且其成功的機率較低。

本實驗中發現，抗下痢的藥理活性與分子模擬有正相關的趨向。

分子模型的開發，基於蛋白質的結構已被找出來，模擬其酵素結構進 而預測蛋白質與分子受質(ligand)之間的 3D 結構。吾人希望，利用文 獻將所有的化合物整合之後並再擴充化合物分子資料庫的篩選，以確

立此一模式的正確性，加以分析 VI 系列分子間彼此的共同的特性，

更進一步的輔助設計出可以提高分子活性的實驗方向，藉此模式做為 初步篩選的平臺，以做為藥理試驗的預試驗，以節省藥物開發所耗費 的時間、人力與物力，以做為抗下痢藥物設計的輔助工具。