Phân tích mối quan hệ cấu trúc-hoạt tính của các hợp chất cationic 2-phenylbenzofuran như là tác nhân chống trypanosome mạnh: một phương pháp thống kê đa biến

Sarvesh Kumar Paliwal1, Ankita Narayan Verma1, Shailendra Paliwal2
1Department of Pharmacy, Banasthali University, Banasthali, India
2Department of Pharmacy, L.L.R.M. medical college, Meerut, India

Tóm tắt

Trong nỗ lực thiết lập mối quan hệ cấu trúc-hoạt tính của diamidine đối với trypanosome châu Phi, một mối tương quan định lượng giữa cấu trúc phân tử và hoạt tính chống trypanosome của các dẫn xuất 2-phenylbenzofuran đã được đạt được bằng cách sử dụng các chỉ số QSAR cổ điển và các chỉ số tương đồng 3D. Một mô hình tốt đã được xây dựng dựa trên các chỉ số cổ điển; tuy nhiên, mô hình được xây dựng bằng cách sử dụng các chỉ số tương đồng không bổ sung cho các chỉ số cổ điển và cũng không có khả năng dự đoán đáng kể. Mô hình QSAR tốt nhất với các chỉ số hóa học cho thấy khả năng tương quan và dự đoán tốt với r = 0.91, r2 = 0.82 và rcv2 = 0.80 đã được phát triển bằng phân tích hồi quy tuyến tính nhiều bậc (MLR) và một mô hình phân tích hình vuông tối thiểu riêng phần (PLS) tương đương với rcv2 = 0.79 cũng đã được thu được. Các mô hình QSAR tiết lộ rằng một chỉ số steric của nhóm thế (tham số Verloop B1) và các chỉ số hình học (cán gốc quán tính 3 độ dài) và thủy phân (log P) của toàn bộ phân tử có ảnh hưởng đáng kể đến hoạt tính chống trypanosome của các hợp chất. Các mô hình QSAR tốt nhất đã được xác thực bằng kỹ thuật một mẫu rời. Để xác nhận thêm sức mạnh dự đoán của các mô hình, một tập hợp các phân tử bên ngoài đã được sử dụng mà không thuộc về tập huấn luyện. Sự đồng thuận cao giữa PLS như được thể hiện trong các giá trị ức chế thực nghiệm và dự đoán, thu được trong quy trình xác thực, chỉ ra chất lượng tốt của các mô hình QSAR đã được phát triển. Ngoài phân tích QSAR, quy tắc Lipinski cũng đã được áp dụng cho chuỗi đang được xem xét và các phân tử vừa được thiết kế để kiểm tra khả năng sử dụng thuốc của các hợp chất; không tìm thấy vi phạm nào của quy tắc này. Do đó, 2-phenylbenzofuran có tiềm năng tuyệt vời để tạo ra các tác nhân chống trypanosome có hoạt tính uống.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

Barrett MP (1999) Lancet 353:1113 WHO Expert Committee (1998) Control and surveillance of African Trypanosomiasis. In: WHO Technical Report Series. World Health Organization, Geneva, vol 881. http://www.who.int; http://www.who.int/tdr Enanga RJS, Burchmore ML, Barrett MP (2002) Cell Mol Life Sci 59:845 Welburn SC, Maudlin I (1999) Parasitol Today 15:399 Barrett MP (2000) Curr Opin Infect Dis 13:647 Nichols AC, Yielding L, Agbe SAO (2000) J Parasitol 86:177 Keiser J, Burri C (2000) Acta Tropica 74:101 Keiser J, Ericsson O, Burri C (2000) Clin Pharmacol Ther 67:478 Pepin J, Milord F (1994) Adv Parasitol 33:1 Legros D, Fournier C, Etchegorry MG, Maiso F, Szumilin E (1999) Bull Soc Pathol Exot 92:171 Legros D, Evans S, Maiso F, Enyaru JCK, Mbulamberi D (1999) Trans R Soc Trop Med Hyg 93:439 Barrett MP, Fairlamb AH (1999) Parasitol Today 15:136 Renslo AR, McKerrow JH (2006) Nat Chem Biol 2:701 Tidwell RR, Boyken DW (2003) In: Demeunynck M, Baelly C (eds) Small molecule DNA and RNA binders: from synthesis to nucleic acid complexes, vol 2. Wiley, Weinheim, p 414 Faerlamb AH (2003) Trends Parasitol 19:488 Bouteille B, Oukem O, Bisser S, Dumas MB (2003) Fundam Clin Pharmacol 17:171 Singh H, Sivakumar RJ (2004) Infect Chemother 10:307 Jannin J, Cattand P (2004) Curr Opin Infect Dis 17:565 Donkor IO, Huang TL, Tao B, Rattendi D, Lane S, Vargas M, Goldberg B, Bacchi C (2003) J Med Chem 46:1041 Wilson WD, Nguyen B, Tanious FA, Mathis A, Hall JE, Stephens CE, Boykin DW (2005) Curr Med Chem 5:389 Soeiro MNC, De Souza EM, Stephens CE, Boykin DW (2005) Expert Opin Invest Drugs 14:957 Dykstra CC, McClernon DR, Elwell LP, Tidwell RR (1994) Antimicrob Agents Chemother 38:1890 Bailly C, Dassonneville L, Carrascol C, Lucasl D, Kumar A, Boykin DW, Wilson WD (1999) Anti Cancer Drug Des 14:47 Fitzgerald DJ, Anderson JN (1999) J Biol Chem 274:27128 Henderson D, Hurley LH (1995) Nat Med (NY) 1:525 Paliwal SK, Pal M, Siddiqui AA (2009) Med Chem Res 19:475 Kurup A, Grag R, Carini DJ, Hansch C (2001) Chem Rev 101:2727 Athri P, Wenzler T, Ruiz P, Brun R, Boykin DW, Tidwell RR, Wilson WD (2006) Bioorg Med Chem 14:3144 Tropsha A, Cho SJ, Zheng W (1999) “New tricks for an old dog”: development and application of novel QSAR methods for rational design of combinatorial chemical libraries and database mining. In: Parrill AL, Reddy MR (eds) Rational drug design: novel methodology and practical applications, ACS Symposium Series 719. American Chemical Society, Washington, DC, p 198 Yao SW, Lopes VHC, Fernández F, García-Mera X, Morales M, Rodríguez-Borges JE, Cordeiroa MNDS (2003) Bioorg Med Chem 11:4999 Cramer RD (1993) Perspect Drug Discov Des 1:269 Verloop A, Tipker HW (1976) Development and application of new steric substituent parameters in drug design. In: Ariens EJ (ed) Drug design, vol 7. Academic, New York, p 165 Verloop A, Tipker J (1976) Pestic Sci 7:379 Verloop A, Tipker JA (1977) Comparative study of new parameters in drug design. In: Keverling BJA (ed) Biological activity and chemical structure. Elsevier, Amsterdam, p 63 Neidle S (2001) Nat Prod Rep 18:291 Lipinski CA, Lombardo F, Dominy DW, Feeney PJ (2001) Adv Drug Deliv Rev 46:3 Bakunov SA, Bakunova SM, Wenzler T, Barszcz T, Werbovetz KA, Brun R, Tidwell RR (2008) J Med Chem 51:6927 Sadowski J, Gasteiger (1993) J Chem Rev 93:2567 Wu W, Walczak B, Massart DL, Heuerding S, Erni F, Last IR, Prebble KA (1996) Chemometr Intell Lab Syst 33:35 Yasri A, Hartsough DJ (2001) Chem Inf Comput Sci 41:1218 Burt C, Richards GWJ (1990) Comput Aided Mol Des 4:231 Carbo R, Leyda L, Arnau M (1980) Int J Quantum Chem 17:1185 Good AC, So SS, Richards WG (199) J Med Chem 36:433 Good AC, Peterson SJ, Richards WG (1993) J Med Chem 36:2929 Burt G, Huxley P, Richards WG (1990) J Comput Chem 11:1139 Kubinyi H, Hamprecht FA, Mietzner T (1998) J Med Chem 41:2553 Si HZ, Wang T, Zhang KJ, Hu ZD, Fan BT (2006) Bioorg Med Chem 14:4834 Adams MJ (1995) Chemometrics in analytical spectroscopy. Royal Society of Chemistry, Cambridge Nosov VN (1990) Computational biometrics. Moscow University Press, Moscow (in Russian) Rameshwar N, Krishna K, Ashok KB, Parthasarathy T (2006) Bioorg Med Chem 14:319 Kim D, Hong S, Lee D (2006) Int J Mol Sci 7:485 Golbraikh A, Tropsha A (2002) J Mol Graphics Model 20:269 Tropsha A, Gramatica P, Gombar VK (2003) QSAR Comb Sci 22:69