تم تصنيع سلسلة من مشتقات الأسيتاميد القائمة على الترييازول والأوكساديازول وتقييمها كمثبطات يورياز و α-جلوكوزيداز. أظهر المركب 8c أقوى تثبيط لليورياز، بينما تفوق 9e على الأكربوز ضد α-جلوكوزيداز. دعمت دراسات ارتباط BSA ودراسات السيليكو خصائصهما الشبيهة بالأدوية، مما حدد كلا المركبين كمرشحين واعدين للرصاص.
مقالة بحثية
التخليق، التقييم البيولوجي، والدراسات السليمة للأسيتاميدات الجديدة القائمة على التريازول والأوكساديازول كمثبطات يورياز و α-جلوكوزيداز
في هذه المقالة
ملخص
الملخص
بحثت هذه الدراسة في الإمكانات العلاجية لمشتقات الأسيتاميد الجديدة القائمة على 1,2,4-تريازول و1,3,4-أوكساديازول كمثبطات مزدوجة الهدف لليوريز وغلوكوسيداز α، وهما إنزيمان مرتبطان باضطرابات الجهاز الهضمي ومرض السكري من النوع الثاني على التوالي. تم استخدام نهج متكامل يجمع بين التخليق العضوي متعدد الخطوات، والتقييم البيولوجي في المختبر، والالتحام الجزيئي، والتنبؤ ب ADME في السيليكو، وتحليل نظرية الكثافة الوظيفية (DFT) لتحديد المركبات القوية ذات الرصاص ذات الخصائص الدوائية الإيجابية. بدءا من حمض البنزويك، تم تصنيع سلسلة من مشتقات 1,2,4-تريازول (8a–c) و1,3,4-أوكساديازول (9d–f) التي تحمل أجزاء أسيتاميد مستبدلة بنجاح. أظهرت جميع المركبات نشاطا مثبطا ضد كلا الإنزيمين المستهدفين. كان المركب 8c أقوى مثبط لليورياس (IC₅₀ = 6.14 ± 1.06 ميكرومولار)، بينما أظهر المركب 9e أقوى تثبيط لجلوكوزيداز α (IC₅₀ = 27.29 ± 0.41 ميكرومولار)، متفوقا على مثبط المرجع أكربوز (IC₅₀ = 38.25 ± 0.12 ميكرومولار). دعمت التحليلات الحاسوبية النتائج التجريبية: أشارت توقعات ADME إلى خصائص ملائمة شبيهة بالأدوية (الدواء)، وأظهر الربط الجزيئي تفاعلات قوية في الارتباط، حيث أظهر المركب 8a أعلى تقارب ل α-جلوكوزيداز (−7.165 كيلو كالوري/مول) والمركب 9e أقوى ارتباط باليوريز (−7.30 كيلو كالوري/مول). ربطت حسابات DFT النشاط البيولوجي بالخصائص الإلكترونية، مما كشف عن فجوات طاقة HOMO–LUMO صغيرة نسبيا للمركبات الأكثر نشاطا، 8c (0.14831 a.u.) و 9e (0.14302 a.u.). تحدد هذه النتائج مجتمعة مركبات 8c و9e كهياكل واعدة لتطوير مثبطات اليورياز وال α جلوكوزيداز من الجيل التالي.
المقدمة
تم الإبلاغ سابقا عن تحركات غير متجانسة في العديد من الأدوية الموجودة، وتمثل الدورات غير المتجانسة فئة مهمة من مثبطات الإنزيمات المستخدمة في علاج الأمراض الأيضية والمعدية1. بين الدورات المختلطة، تعد أوكساديازول 1'3'4 واحدة من أكثر الهياكل التي تم دراستها في اكتشاف الأدوية، وقد تم الإبلاغ عنها كمضادات للفيروسات، مضادة للبكتيريا، مضادة للسرطان، منخفضة الضغط، واقية عصبية، مضادة للتشنجات ومضادة للسل2، 3,4,5. وبالمثل' أظهرت مشتقات 1'2'4-تريازول أيضا أنشطة مضادة للتشنجات، مضادة للبكتيريا، مضادة للفيروسات، مضادة للسل، مضادة للسكري، مضادة للالتهابات، مضادة للتكاثر، مضادة للأكسدة، مضادة للملاريا، ومثبطة لليورياس، 6، 7. تتمتع المركبات التي تحتوي على الأسيتاميد بملف دوائي قوي وقد استخدمت كوسيط صناعي في الكيمياء غير الدائرية وكذلك كمضادات السكري. مضادات التخثر وعوامل حساسة كيميائية، مما يجعلها هياكل رصاصية جذابة لاكتشاف الأدوية8،9.
تم توجيه جهود كبيرة نحو تطوير مثبطات متعددة الأهداف لجرعة α-جلوكوزيداز ويوريز. يؤدي تثبيط α-جلوكوزيداز إلى تأخير هضم الكربوهيدرات وامتصاص الجلوكوز، مما يقلل من مستويات الجلوكوز في الدم بعد تناول الطعام لدى مرضى السكري من النوع الثاني. المثبطات الحالية مثل الأكربوز فعالة لكنها مرتبطة بآثار جانبية على الجهاز الهضمي، مما يخلق حاجة لمثبطات متنوعة هيكليا10،11. يحلل اليورياز اليوريا إلى أمونيا وثاني أكسيد الكربون. يمكن هذا التفاعل بكتيريا هيليكوباكتر بيلوري التي تسبب القرحات وتجعل المضيف أكثر عرضة لسرطان المعدة من البقاء في المعدة، وبالتالي فإن اليوراز هدف مهم في تطوير أدوية مضادات القرحة. أ الهدف العلاجي هو تطوير مثبطات جديدة لكلا الإنزيمين 9,12.
ومع ذلك، على الرغم من الدراسات البحثية المتاحة على سقالات 1'2'4-تريازول و1'3'4-أوكساديازول، إلا أن القليل جدا من الدراسات المبلغ عنها تتعلق بمشتقات الأسيتاميد من 1'2'4-تريازول و1'3'4-أوكساديازول التي تحتوي على جزء من الثيوثير كمثبطات مزدوجة α-جلوكوزيداز ويوريز. كما حظي سلوكها بارتباط البروتين وتوصيفها الحسابي باهتمام محدود في هذا السياق. وهنا أيضا، اقترحنا أن دمج التريازول أو الأوكساديازول مع شظايا الأسيتاميد المستبدلة في نفس الإطار الجزيئي سيعطي ملف إنزيمي مثبط مرض بخصائص فيزيائية-كيميائية مقبولة.
لاختبار هذه الفرضية، تم تصنيع وتقييم سلسلة من مشتقات الأسيتاميد القائمة على 1,2,4-تريازول (8a–c) ومشتقات الأسيتاميد القائمة على 1,3,4-أوكساديازول (9d–f) لنشاطها المثبط ضد α-جلوكوزيداز ويوريز. تم دراسة تفاعلات الارتباط بين أكثر المركبات نشاطا (8a، 8c، و9e) مع ألبومين المصل البقري (BSA) باستخدام مطيافية الفلورة، وتحديد ثابت الربط، والتحليل الديناميكي الحراري. بالإضافة إلى ذلك، أجريت حسابات الالتحام الجزيئي، والتنبؤ ب ADME، ونظرية دالة الكثافة (DFT) لدراسة أنماط ربطها، وخصائصها الدوائية، وخصائصها الإلكترونية.
البروتوكول
جميع المواد الكيميائية كانت من التحليل وتستخدم دون تنقية إضافية. تمت مراقبة تقدم التفاعل بواسطة كروماتوغرافيا الطبقة الرقيقة (TLC) على هلام السيليكا باستخدام n-هكسان/أسيتات الإيثيل (7:3–6:4، v/v)، مع رؤية البقع تحت ضوء فوق البنفسجي. ما لم يذكر خلاف ذلك، كانت جميع التفاعلات تجرى تحت الغلاف الجوي المحيط. تميزت المركبات المصنعة بأشعة تحت الأحمر المحولية فورييه (FTIR)، والرنين المغناطيسي النووي 1H، وتحليل الطيف بالرنين المغناطيسي النووي بقوة 13مئوية. تم تسجيل أطياف الرنين المغناطيسي النووي 1H و13C في CDCl₃ عند 600 ميجاهرتز و150 ميجاهرتز على التوالي، وتم الإبلاغ عن تحولات كيميائية بمقدار ppm بالنسبة لإشارة المذيب المتبقية. المسار الصناعي مصور في الشكل 1. تم توفير بيانات التوصيف الفيزيائية الكيميائية الكاملة لجميع المركبات المصنعة في الملف التكميلي 1.
تخليق بنزوات الإيثيل (1)
تم وضع حمض البنزويك (50 جم، 0.41 مول) في قارورة دائرية قاع بسعة 500 مل، وأضيف الإيثانول المطلق (150 مل). تمت إضافة حمض الكبريتيك المركز (6 مل) بشكل انخفاضي كمحفز تحت تحريك مغناطيسي مستمر. تم تسخين خليط التفاعل تحت الارتجاع عند 78 درجة مئوية لمدة 4–6 ساعات باستخدام مكثف مبرد بالماء. تمت مراقبة تقدم الاستجابة من قبل TLC. عند الانتهاء، تم تبريد الخليط إلى درجة حرارة الغرفة وتم تحييده بكربونات الصوديوم المائية المشبعة حتى وصل الرقم الهيدروجيني إلى 7–8. تم نقل خليط التفاعل إلى قمع فصلي، وجمعت الطبقة العضوية، وغسلت بالماء المقطر، وجففت فوق كبريتات الصوديوم اللاماء. بعد الترشيح، تم استخدام بنزوات الإيثيل (1) مباشرة في الخطوة التالية دون تنقية إضافية (الشكل 1).
تخليق البنزوهيدرازيد (2)
تم إذابة بنزوات الإيثيل (1؛ 0.41 مول) في الإيثانول المطلق (100 مل)، وأضيف هيدرازين هيدريت (80٪، 25 مل، زائد) تحت التحريك المستمر. كان خليط التفاعل يسخن تحت الارتجاع عند 78 درجة مئوية لمدة 4–5 ساعات تحت الهواء باستخدام مكثف مبرد بالماء. تمت مراقبة تقدم الاستجابة من قبل TLC. عند الانتهاء، تم جمع الترسيب البلوري الأبيض للبنزوهيدرازايد (2) عن طريق الترشيح، وغسله بالإيثانول البارد، وتجفيفه إلى وزن ثابت عند درجة حرارة الغرفة، واستخدامه في الخطوات الصناعية التالية (الشكل 1).
تخليق 5-فينيل-1,3,4-أوكساديازول-2-ثيول (3)
تم وضع بنزوهيدرازيد (2؛ 10 جرام، 0.073 مول) وهيدروكسيد البوتاسيوم (4.12 جم، 0.073 مول) في قارورة دائرية قاع بسعة 250 مل تحتوي على الإيثانول (30 مل). تم تسخين الخليط تحت الارتجاع عند 78 درجة مئوية لمدة 10 دقائق باستخدام مكثف مبرد بالماء. ثم أضيف ثنائي كبريتيد الكربون (CS₂؛ 5 مل، 0.083 مول)، واستمر الارتجاع لمدة 3–4 ساعات إضافية. تمت مراقبة تقدم الاستجابة من قبل TLC. عند الانتهاء، ينقل خليط التفاعل إلى ماء مقطر ويسخن مع تحريك مستمر. تمت إضافة حمض الهيدروكلوريك المخفف باتجاه الانخفاض حتى وصل الرقم الهيدروجيني إلى 5، مما أدى إلى ترسيب مركب (3) (الشكل 1). تم جمع الرواسب عن طريق الترشيح، وغسلها جيدا بماء مقطر بارد، وجففت إلى وزن ثابت، ووزنت لتحديد الإنتاجية. تميز المركب بتحليل طيفي FTIR، و1H NMR ، و13C NMR.
تخليق 4,5-ثنائي الفينيل-4H-1,2,4-تريازول-3-ثيول (4)
تم وضع البنزوهيدرازيد (2؛ 5 جرام، 0.037 مول) وفينيلإيزوثيوسيانات (4 مل، 0.037 مول) في قارورة دائرية قاع بسعة 100 مل مزودة بمكثف مبرد بالماء. تم تسخين خليط التفاعل تحت الارتجاع عند درجة حرارة 78 درجة مئوية حتى اكتمال تكوين وسيط الثيوسيميكاربازيد، كما أكد TLC باستخدام n-هكسان/أسيتات الإيثيل (7:3، v/v). ثم أضيف هيدروكسيد البوتاسيوم (2 جرام، 0.036 مول)، مذاب في الإيثانول (20 مل)، واستمر الارتجاع حتى تكوين المركب (4)، كما أكد TLC. تم نقل خليط التفاعل إلى ماء مقطر، وسخن مع تحريك مستمر، ثم تم تحميضه بحمض الهيدروكلوريك المخفف إلى درجة حموضة 5 لترسيب المركب (4) (الشكل 1). تم جمع الراسب عن طريق الترشيح، وغسله جيدا بماء بارد مقطر، وجفف حتى يصل إلى وزن ثابت، وتميز بتحليل طيفي FTIR، 1H NMR، و13C NMR.
تخليق وسطيات بروموا أسيتاميدات 7(a–f)
كل مشتقة أنيلين مستبدلة 5(a–f) (1 معادلة) تم إذابتها في الكلوروفورم وتبريد في حمام جليدي للحفاظ على درجة حرارة التفاعل عند 0–5 °م. تمت إضافة بروميد بروماستيل (6، ≥98٪، 1 معادل) بشكل انخفاضي مع تحريك مستمر. خلال التفاعل، أضيف محلول كربونات الصوديوم المائي بنسبة 18٪ حسب الحاجة للحفاظ على درجة الحموضة بين 9 و10 عن طريق تحييد الحمض الهيدروبروميكي المولد. بعد الانتهاء من إضافة بروميد برومواسيتيل، ترك خليط التفاعل ليسخن إلى درجة حرارة الغرفة وتحريك حتى يؤكد TLC الاستهلاك الكامل للمادة الابتدائية. تم جمع وسطيات بروموا أسيتاميدات 7(a–f) الناتجة عن طريق الترشيح، وغسلها بماء مقطر بارد، وجففت إلى وزن ثابت، واستخدمت مباشرة في الخطوة الصناعية التالية دون تنقية إضافية (الشكل 1).
تخليق مشتقات الأسيتاميد القائمة على التريازول 8(a–c)
تم إذابة مشتق التريازول (4؛ 0.5 جم، 0.002 مول) في N، N-ثنائي ميثيل فوراميد (10 مل) في قارورة ذات قاع دائري بحجم 50 مل. تمت إضافة الوسيط المناسب للبروموأسيتاميد (7a، 7b، أو 7c؛ 0.002 مول، 1 ما يعادل) مع التحريك المستمر، تليه هيدريد الصوديوم (0.05 جم، 0.002 مول) لتعزيز ألكلة S. تم تحريك خليط التفاعل في درجة حرارة الغرفة لمدة 24–48 ساعة، مع مراقبة تقدم التفاعل بواسطة TLC. عند الانتهاء، صب خليط التفاعل في ماء مثلج لتحفيز الهطول. تم جمع الترسيب عن طريق الترشيح، وغسله جيدا بماء بارد، وتجفيفه، ويتميز بتحليل طيفي FTIR، و1H NMR، و13مئوية NMR (الشكل 1).
تخليق مشتقات الأسيتاميد القائمة على الأوكساديازول 9(d–f)
تم إذابة مشتق أوكساديازول (3؛ 0.5 جم، 0.002 مول) في N، N-ثنائي ميثيل فورماميد (10 مل) في قارورة ذات قاع دائري بحجم 50 مل. تمت إضافة الوسيط المقابل للبروموأسيتاميد 7d، 7e، أو 7f (0.002 مول، 1 ما يعادل)، يليه هيدريد الصوديوم (0.05 جم، 0.002 مول) لتسهيل التكلية S. تم تحريك خليط التفاعل في درجة حرارة الغرفة لمدة 24–48 ساعة، مع مراقبة التقدم بواسطة TLC. عند الانتهاء، صب الخليط في ماء مثلج لترسيب المنتج. تم جمع الترسيب عن طريق الترشيح، وغسله جيدا بماء بارد، وتجفيفه، ويتميز بتحليل طيفي FTIR، و1H NMR، و13مئوية NMR (الشكل 1).
اختبار تثبيط α-جلوكوزيداز
تم تقييم نشاط مثبط α-جلوكوزيداز بخلط 50 ميكرولتر من محلول عينة الاختبار مع 100 ميكرولتر من محلول α-جلوكوزيداز (0.35 U/mL) المحضر في محلول فوسفات (pH 6.8). تم حضن خليط التفاعل عند درجة حرارة 37 درجة مئوية لمدة 10 دقائق، ثم أضيف 100 ميكرولتر من 1.5 ملليمولن p-نيتروفينيل-α-D-غلوكبيرانوسيد كركيزة. بعد حضانة إضافية عند 37 درجة مئوية لمدة 20 دقيقة، تم إنهاء التفاعل بإضافة 1 مل من 1 مليون كربونات الصوديوم (Na₂CO₃). تم قياس الامتصاص عند 400 نانومتر14. تم استخدام أكروبوز كعنصر تحكم إيجابي. كان خليط التفاعل بدون مركب الاختبار هو العنصر السلب، بينما استخدم خليط التفاعل بدون الإنزيم كعنصر فارغ.
أجريت جميع التجارب بثلاث نسخ، ويتم التعبير عن النتائج كمتوسط ± انحراف معياري (SD). تم حساب نسبة التثبيط لنشاط α-جلوكوزيداز باستخدام المعادلة التالية(1)14:
(1)
حيث يمثل As امتصاص محلول العينة الاختبارية، وAb هو امتصاص المادة الفارغة للمادة (بدون α-جلوكوزيداز)، وA0 هو امتصاص المادة السالبة (بدون العينة). تم تحديد قيم IC50 من خلال اختبار تركيزات مركبات تتراوح بين 3.125 إلى 100 ميكروموال. تم إجراء تحليل الانحدار غير الخطي باستخدام برنامج رسم بياني قياسي.
اختبار تثبيط اليوريز
تم تحديد نشاط تثبيط اليورياز باستخدام طريقة بيرثيلو المعدلة. تكون خليط التفاعل من 300 ميكرولتر من محلول عينة الاختبار، و200 ميكرولتر من محلول يوريز حبة جاك، و200 ميكرولتر من 25 مللي مول يوريا. تم حضن الخليط في حمام ماء عند درجة حرارة 37 درجة مئوية لمدة 30 دقيقة. بعد الحضانة، أضيف 500 ميكرولتر من محلول مطور اللون يحتوي على 10 جرام/لتر فينول و50 جم/لتر نيتروبروسيد الصوديوم، تليها 500 ميكرولتر من محلول ثان يحتوي على 5٪ (v/v) هيبوكلوريت الصوديوم و5 جرام/لتر هيدروكسيد الصوديوم. ثم تم حضن خليط التفاعل لمدة 15–30 دقيقة إضافية للسماح بتطور اللون.
تم قياس امتصاص المحلول عند 625 نانومتر مقابل كاشف فارغ15. تم استخدام الثيووريا كعنصر تحكم إيجابي، وخليط التفاعل بدون مركب الاختبار كعنصر تحكم سالب، والخليط بدون إنزيم اليوريز كعنصر فراغ. أجريت جميع التجارب بثلاث نسخ (n = 3)، ويتم التعبير عن النتائج كقيم متوسطة ± الانحراف المعياري (S.D.). تم حساب نسبة التثبيط باستخدام الصيغة الرياضية التالية (2)15:
(2)
حيث A0 هو امتصاص الضابط (بدون مثبط) وAs هو امتصاص عينة الاختبار (مع المثبط). تم إجراء رسم بياني وتحليل الانحدار غير الخطي لتحديد قيم IC50 باستخدام برنامج رسم البيانات القياسي.
اختبار ربط BSA
تم دراسة تفاعلات الارتباط بين ألبومين المصل البقري (BSA) والمركبات المصنعة باستخدام مطيافية التبريد الفلوري. تم تحضير محلول مخزون BSA بقوة 10 ميكرومولار في مخزن فوسفات 20 ملليمولار (pH 7.4). لكل تجربة معايرة، تم خلط 1.0 مل من محلول BSA مع 2.0 مل من محلول الفوسفات في كوفيت كوارتز. تم تعديل المحلول بإضافة متتالية بمقدار 5 ميكرولتر أليكوتات من مركب الاختبار (1.5 ملليمولار بالميثانول). تم تسجيل أطياف انبعاث الفلورة على نطاق أطوال موجية من 300–400 نانومتر بعد الإثارة عند 295 نانومتر، مع لوحظة أقصى انبعاث تقريبا عند 336 نانومتر. تم إجراء قياسات التألق باستخدام مطياف فوتومتر فلوري مزود ببرنامج قياسي لاكتساب الفلورة، مع تعيين عرض الإثارة والشق الانبعاثي إلى 10 نانومتر و2.5 نانومتر على التوالي. لتحديد معلمات الارتباط الديناميكي الحراري، بما في ذلك طاقة جيبس الحرة (ΔG)، الإنثالبي (ΔH)، والإنتروبيا (ΔS)، تم تكرار تجارب المعايرة عند 298، 308، و313 كلفن.
للتحقيق في آلية التخميد الفلوري، تم تحليل البيانات التجريبية باستخدام معادلة ستيرن-فولمر (المعادلة 3)16:
(3)
حيث تمثل F0 و F شدات الفلورة لBSA في غياب ووجود جهاز التبريد على التوالي؛ Kq هو ثابت معدل التبريد ثنائي الجزيئي؛ τ0 هو متوسط عمر BSA في غياب جهاز التهدئة؛ KSV هو ثابت التبريد ستيرن-فولمر؛ و[Q] هو تركيز المكبر. تم تحديد ثابت الارتباط (Kb) وعدد مواقع الارتباط (n) لاحقا عن طريق رسم اللوغاريتم المزدوج وفقا للمعادلة (4)16:
(4)
علاوة على ذلك، تم حساب تغير الطاقة الحرة القياسي لجيبس (ΔG°)، وتغير الإنثالبية القياسي (ΔH°)، وتغير الإنتروبيا القياسي (ΔS°) التي تحكم التفاعل المرتبط باستخدام علاقات فان هوف وجيبس-هيلمهولتز المعبر عنها في المعادلتين (5) و(6)17:
ΔG∘ = -RT ln Kb (5)
(6)
حيث R هو ثابت الغاز الشامل وT هو درجة الحرارة المطلقة بالكلفن.
الالتحام الجزيئي
تم إجراء جميع محاكاة النمذجة الجزيئية والالتحام باستخدام مجموعة شرودنغر (واجهة المايسترو)، مع إجراء الالتحام باستخدام وحدة الانزلاق. تم استرجاع البنى البلورية ل α-جلوكوزيداز (معرف PDB: 5NN8) واليورياز (معرف PDB: 4H9M) من بنك بيانات البروتين RCSB. تم إعداد هياكل البروتين باستخدام معالج تحضير البروتين عن طريق إزالة الروابط المتبلورة معا، وجزيئات الماء، والذرات غير المتجانسة غير الأساسية، وإضافة بقايا وحلقات مفقودة، وتعيين ترتيبات الروابط الصحيحة، وإضافة ذرات الهيدروجين القطبية. تم تعيين الحالات البروتينية والتاتوميرية عند درجة حموضة فسيولوجية (7.0 ± 2.0) باستخدام وحدة إبيك. تم تعريض البروتين المحضر لاحقا لتقليل الطاقة المقيد باستخدام مجال القوة OPLS لتخفيف الصدامات الخارجية.
تم إعداد البنى ثنائية الأبعاد للمركبات 3، 4، 8(a–c)، و9(d–f)، مع مثبطات المرجع acarbose وthiourea، باستخدام وحدة LigPrep. تم تحسين ترتيبات الروابط، والكيمياء الفراغية، وحالات التأين عند الرقم الهيدروجيني الفسيولوجي، وتم تقليل تشكيلات الرابطة ثلاثية الأبعاد الناتجة باستخدام مجال القوة OPLS.
تم توليد شبكات المستقبلات باستخدام أداة توليد شبكة المستقبلات، حيث كانت صناديق الشبكة مركزة حول الروابط الأصلية المتبلور لتحديد المواقع النشطة. تم ضبط أبعاد صندوق الشبكة على 25 × 25 × 25 أنجلوست لكلا البروتينين. كانت شبكة اليوريز مركزة عند x = −38.76، y = −44.14، و z = 66.88، بينما كانت شبكة α-جلوكوزيداز مركزة عند x = 21.14، y = −7.56، و z = 24.37.
تم إجراء حسابات الالتحام باستخدام وضع الدقة الفائقة (XP) في Glide مع أخذ عينات مرنة من الليغاند. تم توليد وضعيات ربط متعددة لكل رابط، وتم اختيار الوضعية التي حصلت على أقل درجة التحام في الانزلاق لمزيد من التحليل. تم التحقق من بروتوكول الالتحام عن طريق إعادة تثبيت الليغاندات المتبلور إلى شبكات المستقبلات الخاصة بها. أكدت قيم انحراف متوسط التربيع الجذري (RMSD) البالغة ≤2.0 آنگسوليوم موثوقية وقابلية تكرار بروتوكول الإرساء.
تم تصور تشكيلات الربط للمجمعات المتصلة باستخدام PyMOL (الإصدار 3.1)18. تم تحليل تفاعلات البروتين والليجاند، بما في ذلك الروابط الهيدروجينية، والتلامسات الكارهة للماء، والتفاعلات الكهروستاتيكية، باستخدام Discovery Studio Visualizer19.
تحليل نظرية دالة الكثافة (DFT)
تم إجراء جميع حسابات نظرية دالة الكثافة (DFT) باستخدام Gaussian 09، وتم تصور الهندسة الجزيئية المحسنة والمدارات الجزيئية الحدودية باستخدام GaussView 5. تم تخضع مشتقات الأسيتاميد المعتمدة على الترييازول والأوكساديازول المركبة، 8(a–c) و9(d–f)، لتحسين الهندسة في الطور المائي باستخدام دالة هجينة ثلاثية المعلمات Becke Le–Yang–Parr (B3LYP) بالتزامن مع مجموعة الأساس 6-311+G(d,p)20. تم دمج تأثيرات المذيب باستخدام نموذج الاستمرارية المستقطاب الشبيه بالموصل (CPCM)21. تم إجراء حسابات التردد الاهتزازي لاحقا على نفس مستوى النظرية لتأكيد أن جميع الهياكل المحسنة تتوافق مع الحد الأدنى المحلي الحقيقي على سطح الطاقة الكامنة، كما يتضح من غياب الترددات التخيلية.
لفهم الانتقالات الإلكترونية والاستقرار الحركي للمركبات المصنعة، تم حساب طاقات أعلى محول جزيئي مشغولة (EHOMO) وأدنى مداري جزيئي غير مشغول (ELUMO). تم تحديد فجوة الطاقة المدارية الجزيئية الحدودية (ΔE = ELUMO - EHOMO) لكل مشتقة لتقييم تفاعلها الكيميائي واستقرارها الحركي، مع وجود فجوة طاقة أصغر تشير إلى تفاعلية أعلى.
علاوة على ذلك، تم حساب واصفات التفاعل الكيميائي العالمي — بما في ذلك الصلابة الكيميائية (η)، واللينة (S)، والجهد الكيميائي (μ)، والكهروسالبية (X)، ومؤشر الكهروفيليسيتي (w) — من طاقات المدارات الحدودية باستخدام المعادلات التشغيلية القياسيةالتالية 22:
(7)
(8)
(9)
(10)
تمت مقارنة الخصائص الإلكترونية المحسوبة والواصفات العالمية بشكل منهجي عبر السلسلة لإثبات علاقات البنية والنشاط (SARs) التي تعكس ملفات مثبطات α جلوكوزيداز ويورياس الملحوظة.
بالإضافة إلى ذلك، تم إنشاء وتصور خرائط الجهد الكهروستاتيكي الجزيئي (MESP) باستخدام VESTA لرسم خريطة توزيع الشحنة عبر الأطر الجزيئية المحسنة. سمحت أسطح MESP بتحديد المناطق الكهروفيلية (المفضلة لهجوم نوكليوفيل) والمناطق النيوكليوفيلية (المفضلة للهجوم الكهرومي، الغنية بالإلكترونات). تم ربط هذا التوزيع الكهروستاتيكي للجهد في النهاية بالتفاعلات غير التساهمية المحددة، مثل الروابط الهيدروجينية والتلامسات الكهروستاتيكية، التي لوحظت في محاكاة الالتحام الجزيئي.
تحليل ADME
لتقييم الشبه الدوائي والخصائص الدوائية الحيوية لمشتقات الأسيتاميد المعتمدة على الترييازول والأوكساديازول 8(a–c) و9(d–f)، تم إجراء تحليل في الامتصاص والتوزيع والتمثيل الغذائي والإخراج (ADME). تم توليد تمثيلات نظام إدخال الخط الجزيئي المبسط (SMILES) لجميع المركبات المصنعة، مع مثبطات المرجع acarbose وthiourea، باستخدام حزمة برنامج نمذجة جزيئية وتم تقديمها إلى خادم الويب SwissADMEرقم 23.
شملت المعايير الفيزيائية الكيميائية المحسوبة الوزن الجزيئي (MW)، وحب الدهون (logP)، ومساحة السطح القطبي الطوبولوجية (TPSA)، وعدد مانحي الروابط الهيدروجينية (HBD)، وعدد مستقبلات الروابط الهيدروجينية (HBA)، وعدد الروابط القابلة للدوران (RB).
تم تقييم الخصائص الدوائية من خلال التنبؤ بامتصاص الجهاز الهضمي (GI) ونفاذية الحاجز الدموي-الدماغي (BBB). بالإضافة إلى ذلك، تم تقييم المركبات للامتثال لقاعدة ليبينسكي الخمسة ومعايير مشابهة للدواء أخرى لتقدير توافرها البيولوجي الفموي. وأخيرا، تم حساب درجة الوصول الصناعي (SA) لكل مركب على مقياس يتراوح من 1 (سهل التصنيع) إلى 10 (يصعب تصنيعه جدا). تمت مقارنة ملفات ADME المتوقعة وملفات الشبه الدوائي للمركبات المصنعة مع تلك الخاصة بالمثبطات المرجعية لتقييم إمكاناتها كمرشحين رئيسيين لتطوير الأدوية.
النتائج
الكيمياء وتوصيف المركبات المصنعة
تم تصنيع مشتقات الأسيتاميد القائمة على التريازول والأوكساديازول المستهدفة وفقا للمسار الصناعي الموضح في الشكل 1. تم الحصول على المركبات المطلوبة بنتائج جيدة إلى ممتازة (69٪–87٪) كصلبة بلورية بيضاء إلى صفراء. تم تأكيد نقائها من خلال TLC، وتحديد نقطة الانصهار، والتحليلات الطيفية. تظهر أطياف الرنين المغناطيسي النووي الممثلة التي تؤكد المجموعات الوظيفية المميزة للمركبات المصنعة في الشكل 2. أظهرت الأطياف نطاقات الامتصاص المتوقعة التي تتوافق مع الكربونيل الأميد (C=O)، N–H، C=N، C–S، والمجموعات الوظيفية العطرية C–H، مما يدعم التخليق الناجح للمشتقات المستهدفة.
تعرض أطياف الرنين المغناطيسي النووي الممثل 1H في الشكل 3. أظهرت الأطياف رنينات مميزة لبروتون الأميد NH، والبروتونات العطرية، ورابط الميثيلين، وبدائل الميثيل، والتي كانت متوافقة مع البنى المقترحة. تظهر أطياف الرنين المغناطيسي النووي الممثلة 13درجة مئوية في الشكل 4. أكدت رنانات الكربون المرصودة وجود كربونيل وعطري وميثيلين وكربون غير متجانس الحلقات المتوقع للمشتقات المصنعة. شملت المركبات الممثلة 8a (87٪ إنتاج)، 8c (حوالي 80٪–85٪ إنتاجية)، و9e (69٪ إنتاجية). تم توفير بيانات التوصيف الفيزيائية الكيميائية الكاملة وأطياف الرنين المغناطيسي النووي لجميع المركبات المصنعة في الملف التكميلي 1.
تثبيط α-جلوكوزيداز
يتم تلخيص أنشطة مثبطة α-جلوكوزيداز للمركبات المصنعة في الجدول 1. جميع المركبات كانت تثبط α-جلوكوزيداز بدرجات متفاوتة. أظهر المركب 9e أعلى نشاط مثبط، بقيمة IC50 تبلغ 27.29 ± 0.41 ميكرومولار، تليها المركب 8a (33.15 ± 0.07 ميكرومول) ومركب 8c (40.93 ± 0.59 ميكرومتر). أظهرت المركبات 8b و9d و9f تثبيطا أضعف نسبيا، حيث بلغت قيم IC50 108.19 ± 0.18 ميكرومولار، و108.10 ± 0.03 ميكرومولار، و94.44 ± 0.25 ميكرومولار على التوالي. أظهر المركب 9e قوة تثبيط أكبر من المثبط المرجعي أكربوز (IC50 = 38.25 ± 0.12 ميكرومتر)، بينما أظهر المركب 8a نشاطا مماثلا. تعرض ملفات التثبيط المعتمدة على التركيز في الشكل 5.
إمكانات تثبيط اليورياس
يتم تلخيص أنشطة مثبطة اليورياز للمركبات المصنعة في الجدول 1. أظهر المركب 8c أقوى تثبيط لليورياس، بقيمة IC50 تبلغ 6.14 ± 1.06 ميكرومتر، تليها المركبات 9e (8.14 ± 0.71 ميكرومتر) و8a (12.25 ± 0.42 ميكرومتر). أظهرت هذه المركبات نشاطا مثبطا أكبر من مثبط المرجع ثيوريا (IC50 = 21.25 ± 0.15 ميكرومولار). كانت المركبات 8b و9d و9f أقل نشاطا، حيث تراوحت قيم IC50 بين 82.15 إلى 103.05 ميكرومول. موضحة منحنيات التثبيط المعتمدة على التركيز المقابلة في الشكل 5.
ربط BSA
يتم تلخيص معاملات تبريد الفلورة في الجدول 2. بالنسبة للمركبات 8a و9e، زاد ثابت ستيرن–فولمر (Ksv) مع زيادة درجة الحرارة، بينما تجاوز ثابت التبريد (Kq) الحد الأقصى الذي يتحكم فيه الانتشار (2 × 1010 M⁻1 ثانية⁻1)، مما يشير إلى آلية تبريد مختلطة بين الكهرباء الساكنة والديناميكية. على النقيض من ذلك، أظهر المركب 8c انخفاضا في قيم Ksv مع ارتفاع درجة الحرارة، مع الحفاظ على قيم Kq فوق الحد المسيطر عليه بالانتشار، مما يشير إلى التبريد الساكن في الغالب. أظهر التحليل الديناميكي الحراري قيم سلبية لقيم ΔH و ΔS للمركب 8a، مما يشير إلى أن تفاعلات الروابط الهيدروجينية وفان دير فال كانت تهيمن أثناء الربط. أشارت القيم الإيجابية ل ΔH و ΔS التي تم الحصول عليها للمركبات 8c و9e إلى أن التفاعلات الكارهة للماء كانت القوة الدافعة الرئيسية. أظهر تحليل الألفة التي أجريت عند 298 كلفن أن المركب 8a أظهر أعلى ثابت ارتباط (كيلو ب = 3.92 × 105 م⁻1)، يليه المركب 8c (1.54 ×10 4 M⁻1) والمركب 9e (6.78 × 101M⁻1). تعرض أطياف الفلورة ومخططات ستيرن-فولمر في الشكل 6، الشكل 7، الشكل 8، الشكل 9، الشكل 10، والشكل 11.
تحليل الإرساء
تلخص نتائج الالتحام الجزيئي في الجدول 3. تم التحقق من صحة بروتوكول الالتحام من خلال إعادة تثبيت الروابط المتبلور إلى مواقع الربط الخاصة بها، مما أعطى قيم RMSD ≤2.0 أنجلوستروم، مما أكد موثوقية بروتوكول الالتحام (الشكل التكميلي 1).
استنادا إلى النشاط البيولوجي ودرجات الإرساء، تم اختيار المركبات 8a و8c و9e لتحليل التفاعل التفصيلي. تعرض أوضاع الالتحام التمثيلية داخل الموقع النشط لغلوكوسيداز α في الشكل 12A–D. أظهر المركب 8a أعلى درجة الالتحام (−7.165 كيلو كالوري/مول)، تليه المركبات 8c (−6.80 كيلو كالوري/مول) و9e. وقد أنشأت هذه المركبات تفاعلات بين الروابط الهيدروجينية مع بقايا حفازة رئيسية، بما في ذلك D282، D404، D616، R600، S523، وH674.
تظهر أوضاع الالتحام التمثيلية داخل الموقع النشط لليوريز في الشكل 12E–H. أنشأ المركب 8c روابط هيدروجينية مع A636 وQ635 وR439، بينما شكل المركب 9e شبكة واسعة للروابط الهيدروجينية تشمل E493 وD494 وH593 وR609 وA636. كما أظهر المركب 8a تفاعلات إيجابية مع بقايا المواقع التحفيزية. بشكل عام، دعم تحليل الالتحام نتائج التثبيط التجريبي.
دراسات DFT
يتم تلخيص الواصفات الكيميائية الكمومية المحسوبة في الجدول 4. تعرض التوزيعات المدارية الجزيئية الحدودية وخرائط الجهد الكهروستاتيكي الجزيئي للمركبات المرجعية في الشكل 13، بينما تظهر التحليلات المقابلة للمركبات المصنعة في الشكل 14 والشكل 15.
من بين المركبات المصنعة، أظهر 9e أصغر فجوة طاقة HOMO–LUMO (0.14302 a.u.)، تلتها 8c (0.14831 a.u.) و8a (0.15788 a.u.). حددت خرائط الجهد الكهروستاتيكي الجزيئي المناطق الغنية بالإلكترونات والمناطق الناقصة بالإلكترونات التي قد تسهم في التفاعلات بين الجزيئات. تم سرد الوصف المحسوبة للتفاعلية العالمية، بما في ذلك جهد التأين، وتقارب الإلكترون، والسلبية الكهربائية، والجهد الكيميائي، والصلابة، واللينة، ومؤشر الكهروفيلية، في الجدول 4. أظهرت مركبات سلسلة 9 فجوات أقل في HOMO–LUMO وجاذبية كهربائية أعلى مقارنة بالمشتقات ذات السلسلة الثمانية المقابلة.
تحليل ADME
يتم تلخيص الخصائص الحركية الدوائية المتوقعة في الجدول 5. جميع المركبات المصنعة استوفت المعايير الرئيسية لشباهة الدواء. أظهرت مشتقات السلسلة 9 عدم وجود انتهاكات لليبينسكي، بينما أظهر كل مركب في سلسلة 8 انتهاكا واحدا. تم توقع أن تمتلك جميع المركبات امتصاصا عاليا في الجهاز الهضمي، ولا نفاذية حاجز الدم والدماغ، وعدد مقبول من المتبرعين والمستقبلين في الرابطة الهيدروجينية. تم التنبؤ باستمرار بدرجات التوافر البيولوجي بأنها 0.55. تراوحت درجات سهولة الوصول الاصطناعية بين 5.70 و6.39، مما يشير إلى تعقيد صناعي متوسط.
توفر البيانات:
تم إيداع مجموعات البيانات والمواد الداعمة التي تم إنشاؤها خلال هذه الدراسة في مستودع زينودو وهي متاحة للجمهور في https://doi.org/10.5281/zenodo.21238952.
الشكل 1: المسار الصناعي لتحضير مشتقات الأسيتاميد القائمة على التريازول والأوكساديازول. مخطط تفاعل يوضح تخليق المركبات الوسيطة والنهائية 8(a–c) و 9(d–f). يرجى الضغط هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.
الشكل 2: أطياف الرنين المغناطيسي النووي للمركب 8a. (A) 1H طيف NMR من المركب 8a. (B) 13Cطيف NMR من المركب 8a. يرجى الضغط هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.
الشكل 3: أطياف الرنين المغناطيسي النووي للمركب 8c. (أ) طيف الرنين المغناطيسي النووي 1H من المركب 8c. (B) 13C طيف الرنين المغناطيسي النووي من المركب 8c. يرجى الضغط هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.
الشكل 4: أطياف الرنين المغناطيسي النووي للمركب 9e. (أ) طيف 1H NMR من المركب 9e. (B) 13C طيف NMR من المركب 9e. يرجى الضغط هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.
الشكل 5: الأنشطة المثبطة للمركبات المصنعة ضد α-جلوكوزيداز ويوريز. (أ) نسبة تثبيط α-جلوكوزيداز واليورياز بواسطة المركبات 3، 4، 8(a–c)، و9(d–f) مقارنة بالمثبطات المرجعية أكربوز وثيوريا على التوالي. (ب) قيم IC50 لنفس المركبات مقابل α-جلوكوزيداز ويوريز. تعرض البيانات كمتوسط ± SD (n = 3). تم تحديد الدلالة الإحصائية بالنسبة للمثبط المرجعي المقابل (p < 0.05، p < 0.01، p < 0.001، p < 0.0001؛ ns = غير ذات دلالة). يرجى الضغط هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.
الشكل 6: تحليل التبريد الفلوري لألبومين مصل البقر (BSA) بواسطة المركب 8a. (أ) أطياف انبعاث الفلورية ل BSA (3.33 × 10⁻6 M) بعد الإضافة التدريجية للمركب 8a عند 298 كيلوباين. (ب) مخططات ستيرن-فولمر المأخوذة عند 298، 308، و313 كيلو. (ج) مخطط لوغاريتمي مزدوج لللوغاريتمية اللوغاريتمية اللوغاريتمية ((F₀ − F)/F] مقابل لوغاريتمية Q. يرجى الضغط هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.
الشكل 7: تحليل التبريد الفلوري لألبومين مصل البقر (BSA) بواسطة المركب 8b. (أ) أطياف الانبعاث الفلورية ل BSA (3.33 × 10⁻6 M) بعد الإضافة التدريجية للمركب 8b عند 298 كيلوباين. (ب) مخططات ستيرن-فولمر التي تم الحصول عليها عند 298، 308، و313 كيلوبايت. (ج) مخطط لوغاريتمي مزدوج لوغاريتمي لوغاريتميا لوغاريتميا [(F₀ − F)/F] مقابل لوغاريتيم Q. يرجى الضغط هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.
الشكل 8: تحليل التبريد الفلوري لألبومين مصل البقر (BSA) بواسطة مركب 8c. (أ) أطياف انبعاث فلورية لكتلة الفلورة (3.33 × 10⁻6 م) بعد الإضافة التدريجية للمركب 8c عند 298 كيلوباين. (ب) مخططات ستيرن-فولمر المأخوذة عند 298، 308، و313 ك. (ج) مخطط لوغاريتمي مزدوج لللوغاريتمية اللوغاريتمية للوغاريتم[(F₀ − F)/F] مقابل لوغاريتمية Q. يرجى الضغط هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.
الشكل 9: تحليل التهدئة الفلورية لألبومين مصل البقر (BSA) بواسطة المركب 9d. (A) أطياف انبعاث الفلورة ل BSA (3.33 × 10⁻6 M) بعد الإضافة التدريجية للمركب 9d عند 298 كيلوباين. (B) مخططات ستيرن-فولمر تم الحصول عليها عند 298، 308، و313 كيلوباين. (ج) مخطط لوغاريتمي مزدوج لوغاريتمي لوغاريتم[(F₀ − F)/F] مقابل لوغاريتمية Q. يرجى الضغط هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.
الشكل 10: تحليل التبريد الفلوري لألبومين مصل البقر (BSA) بواسطة المركب 9e. (أ) أطياف انبعاث الفلورة ل BSA (3.33 × 10⁻6 M) بعد الإضافة التدريجية للمركب 9e عند 298 كيلوباين. (ب) مخططات ستيرن-فولمر المأخوذة عند 298، 308، و313 كيلوباين. (ج) مخطط لوغاريتمي مزدوج لللوغاريتمية اللوغاريتمية [(F₀ − F)/F] مقابل لوغاريتمية Q. يرجى الضغط هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.
الشكل 11: تحليل التبريد الفلوري لألبومين مصل البقر (BSA) بواسطة المركب 9f. (أ) أطياف انبعاث فلورية لكتلة الفلورية (3.33 × 10⁻6 م) بعد الإضافة التدريجية للمركب 9f عند 298 كيلوبايت. (ب) مخططات ستيرن-فولمر المأخوذة عند 298، 308، و313 كيلوبايت. (ج) مخطط لوغاريتمي مزدوج للوغاريتميا لوغاريتميا ((F₀ − F)/F] مقابل لوغاريتيم Q. يرجى الضغط هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.
الشكل 12: أنماط ارتباط المثبطات المرجعية والمركبات المصنعة المختارة ضمن المواقع النشطة لغاز α-جلوكوزيداز ويوريز. (أ) وضعية ارتباط الأكربوز داخل الموقع النشط لجلوكوزيداز α. (ب) وضعية الارتباط للمركب 8أ. (ج) وضعية الارتباط للمركب 8ج. (د) وضعية الارتباط للمركب 9ه. (ه) وضعية الارتباط للثيوريا داخل الموقع النشط للأوريز. (و) وضعية الارتباط للمركب 8أ. (ز) وضعية الارتباط للمركب 8ج. (ح) وضعية الارتباط للمركب 9ه. تمثل الروابط الهيدروجينية بخطوط صفراء متقطعة. يرجى الضغط هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.
الشكل 13: خرائط المدارات الجزيئية الحدودية وخرائط الجهد الكهروستاتيكي الجزيئي (MEP) للمثبطات المرجعية. (أ) الأكربوز. (ب) ثيوريا. يتم عرض أعلى مداري جزيئي مشغول (HOMO)، وأدنى مدار جزيئي غير مشغول (LUMO)، وسطح MEP. يرجى الضغط هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.
الشكل 14: خرائط المدارات الجزيئية الحدودية والجهد الكهروستاتيكي الجزيئي (MEP) لمشتقات الترييازول. (أ) المركب 8أ. (ب) المركب 8ب. (ج) المركب 8ج. تظهر أسطح HOMO وLUMO وMEP لكل مركب. يرجى الضغط هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.
الشكل 15: خرائط المدارات الجزيئية الحدودية وخرائط الجهد الكهروستاتيكي الجزيئي (MEP) لمشتقات الأوكساديازول. (أ) المركب 9d. (ب) المركب 9ه. (ج) المركب 9f. تظهر أسطح HOMO وLUMO وMEP لكل مركب. يرجى الضغط هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.
| الرموز | يوريز | α-جلوكوزيداز | ||
| التثبيط (٪) عند 0.5 مللي مولار | IC50 (ميكرومتر) | التثبيط (٪) عند 0.5 مللي مولار | IC50 (ميكرومتر) | |
| 3 | 67.54 ± 1.03 | 41.51 ± 0.01 | 63.09 ± 0.25 | 79.12 ± 0.43 |
| 4 | 62.51 ± 0.42 | 45.14 ± 0.14 | 65.26 ± 0.55 | 70.28 ± 0.42 |
| 8أ | 95.22 ± 1.55 | 12.25 ± 0.42 | 95.01 ± 0.57 | 33.15±0.07 |
| 8ب | 62.64 ± 1.01 | 82.15 ±1.48 | 38.02 ± 1.71 | 108.19 ± 0.18 |
| 8c | 99.39 ± 0.27 | 06.14 ± 1.06 | 90.51 ± 0.01 | 40.93 ± 0.59 |
| 9d | 47.51 ± 1.01 | 103.05 ± 0.54 | 39.08 ± 0.25 | 108.10 ± 0.03 |
| 9e | 98.57 ± 0.04 | 08:14 ± 0.71 | 91.55 ± 0.34 | 27.29 ± 0.41 |
| 9f | 58.07 ± 1.68 | 85.15 ± 0.12 | 43.15 ± 0.42 | 94.44 ± 0.25 |
| ثيوريا | 96.24 ± 0.16 | 21.25 ± 0.15 | - | - |
| أكاربوز | - | - | 92.23 ± 0.14 | 38.25 ± 0.12 |
الجدول 1: الأنشطة المثبطة للمركبات المصنعة ضد α-جلوكوزيداز ويوريز. قيم IC50 ونسبة تثبيط المركبات 8(a–c) و9(d–f) مقارنة بالمثبطات المرجعية أكاربوز وثيوريا. تعرض البيانات كمتوسط ± SD (n = 3). الاختصارات: IC50 = تركيز نصف أقصى مثبط؛ SD = الانحراف المعياري.
| المركب | 298 ألف | 308K | 313K | ||||||
| N | كب (M-1) | ΔG | ΔH | ΔS (J/mol. K) | N | كب (M-1) | N | كب (M-1) | |
| (kJ/mol) | (kJ/mol) | ||||||||
| 8أ | 1.28 | 3.92 x105 | -32.55 | -218.28 | -623.24 | 1.12 | 6.49 x104 | 0.85 | 4.33 x103 |
| 8ب | 1.31 | 6.49 x105 | -34.24 | -306.6 | -913.96 | 1.1 | 6.95 x104 | 0.66 | 1.07 x103 |
| 9d | 1.47 | 2.41 x106 | -36.32 | -204.1 | -563.01 | 1.17 | 1.44 x105 | 1.04 | 4.84 x104 |
| 9e | 0.62 | 6.78 ×101 | -10.32 | 243.16 | 850.61 | 0.81 | 1.32 x103 | 0.91 | 7.93 x103 |
| 9f | 1.11 | 4.69 x104 | -26.35 | 178.13 | 686.21 | 1.26 | 2.99 x105 | 1.41 | 1.67 x106 |
| 8c | 0.91 | 1.54 x104 | -23.98 | 341.31 | 1225.82 | 1.36 | 1.53 x105 | 1.6 | 1.10 x107 |
الجدول 2: ثوابت الارتباط والمعايير الديناميكية الحرارية لتفاعلات المركبات المختارة مع ألبومين مصل البقر (BSA). ثابت الارتباط (Kb)، عدد مواقع الارتباط (n)، ثابت التبريد ستيرن-فولمر (Ksv)، ثابت معدل التبريد ثنائي الجزيئي (Kq)، طاقة جيبس الحرة (ΔG)، تغير الإنثالبي (ΔH)، وتغير الإنتروبيا (ΔS) للمركبات 8a و8c و9e تم تحديدها عند 298، 308، و313 K. الاختصارات: BSA = ألبومين مصل البقر؛ Kb = ثابت الربط; n = عدد مواقع الربط؛ Ksv = ثابت التبريد ستيرن–فولمر؛ Kq = ثابت معدل التبريد الثنائي؛ ΔG = طاقة جيبس الحرة؛ ΔH = تغير الإنثالبي؛ ΔS = تغير الإنتروبيا.
| المركبات | ألفا جلوكوزيداز (كيلو كالوري/مول) | يوريز (كالوري / مول) |
| أكاربوز | −6.90 | - |
| ثيوريا | - | −5.80 |
| 3 | −4.35 | −4.50 |
| 4 | −4.10 | −4.30 |
| 8أ | −7.165 | −7.624 |
| 8ب | −5.20 | −5.45 |
| 8c | −6.80 | −7.10 |
| 9d | −5.10 | −5.35 |
| 9e | −6.70 | −7.30 |
| 9f | −5.00 | −5.25 |
الجدول 3: نتائج الالتحام الجزيئي للمركبات المصنعة مقابل α-جلوكوزيداز ويوريز. نقاط الالتحام (كيلوكالوري/مول) من مركبات 8(a–c) و9(d–f)، مع مثبطات المرجع أكاربوز وثيوريا، ضد α-جلوكوزيداز ويوريز. الاختصارات: كيلو كالوري/مول = كيلو سعرات حرارية لكل مول.
| الليغاند | عزم ثنائي القطب (ديباي) | هومو | لومو | الطاقة | التأين | الألفة بين الإلكترونات (eV) | إلكتروني- السلبية χ (eV) | إلكتروني- μ الجهد الكيميائي (eV) | الصلابة η (eV) | النعومة | إلكتروني- الحب |
| (A.U.) | (A.U.) | الفجوة (ΔEGap) | الجهد المحتمل (eV) | S (eV) | ω (eV) | ||||||
| أكاربوز | 8.1124 | -0.1597 | -0.0336 | 0.12612 | 4.345 | 0.913 | 2.629 | -2.629 | 1.716 | 0.291 | 2.015 |
| ثيوريا | 7.619 | -0.2193 | -0.0179 | 0.20135 | 5.967 | 0.488 | 3.228 | -3.228 | 2.739 | 0.182 | 1.903 |
| 8أ | 8.8025 | -0.2044 | -0.0466 | 0.15788 | 5.566 | 1.266 | 3.416 | -3.416 | 2.15 | 0.233 | 2.71 |
| 8ب | 8.2451 | -0.2033 | -0.0467 | 0.15659 | 5.534 | 1.27 | 3.402 | -3.402 | 2.132 | 0.234 | 2.72 |
| 8c | 8.319 | -0.2039 | -0.0555 | 0.14831 | 5.55 | 1.511 | 3.53 | -3.53 | 2.02 | 0.247 | 3.08 |
| 9d | 3.8264 | -0.2065 | -0.0621 | 0.14432 | 5.619 | 1.691 | 3.655 | -3.655 | 1.964 | 0.255 | 3.4 |
| 9e | 4.0969 | -0.2052 | -0.0621 | 0.14302 | 5.584 | 1.691 | 3.637 | -3.637 | 1.947 | 0.257 | 3.4 |
| 9f | 4.298 | -0.2059 | -0.0627 | 0.14324 | 5.604 | 1.704 | 3.654 | -3.654 | 1.95 | 0.256 | 3.42 |
الجدول 4: واصفات نظرية الكثافة الوظيفية (DFT) للمركبات المصنعة. تم حساب الواصفات الكيميائية الكمومية للمركبات 8(a–c) و9(d–f)، مع المركبات المرجعية acarbose وthiourea، بما في ذلك طاقات HOMO وLUMO، فجوة طاقة HOMO–LUMO (ΔE)، جهد التأين (IP)، الألفة الإلكترونية (EA)، السلبية الكهربائية (χ)، الجهد الكيميائي (μ)، الصلابة الكيميائية (η)، اللونة الكيميائية (S)، عزم ثنائي القطب (D)، ومؤشر الكهروفيليسيتي (ω). الاختصارات: DFT = نظرية دالة الكثافة؛ HOMO = أعلى محول جزيئي مشغول؛ LUMO = أدنى مدار جزيئي غير مشغول؛ ΔE = فجوة طاقة هومو-لومو؛ IP = جهد التأين؛ EA = ألفة الإلكترونات; χ = السالبية؛ μ = الجهد الكيميائي؛ η = الصلابة الكيميائية؛ S = النعومة الكيميائية؛ D = عزم ثنائي القطب; ω = مؤشر الكهروفيلية.
| المركب | ها | RB | HBA | HBD | TPSA (Ų) | iLOGP | سجل الإجماع | امتصاص الجهاز الهضمي | نفاذية BBB | انتهاكات ليبينسكي | درجة التوافر البيولوجي | درجة SA |
| 8أ | 30 | 7 | 5 | 4 | 84.86 | 4.41 | 4.71 | عالي | لا | 1 | 0.55 | 6.32 |
| 8ب | 30 | 7 | 5 | 4 | 84.06 | 4.41 | 4.62 | عالي | لا | 1 | 0.55 | 6.34 |
| 8c | 30 | 7 | 5 | 4 | 84.26 | 4.41 | 4.11 | عالي | لا | 1 | 0.55 | 6.39 |
| 9d | 24 | 6 | 5 | 4 | 90.95 | 3.08 | 2.75 | عالي | لا | 0 | 0.55 | 5.71 |
| 9e | 24 | 6 | 5 | 4 | 90.82 | 3.08 | 2.27 | عالي | لا | 0 | 0.55 | 5.7 |
| 9f | 24 | 6 | 5 | 4 | 90.85 | 3.08 | 2.77 | عالي | لا | 0 | 0.55 | 5.73 |
الجدول 5: خصائص الامتصاص والتوزيع، والتمثيل الغذائي، والإخراج (ADME) المتوقعة للمركبات المصنعة. تم توليد الخصائص الفيزيائية الكيميائية والدوائية والحركية الدوائية والمشبيهة بالأدوية للمركبات 8(a–c) و9(d–f) باستخدام خادم الويب SwissADME. الاختصارات: ADME = الامتصاص، التوزيع، الأيض، والإخراج؛ MW = الوزن الجزيئي؛ LogP = معامل تقسيم الأوكتانول/الماء؛ TPSA = مساحة سطح قطبية طوبولوجية؛ RB = روابط قابلة للدوران؛ HBA = مستقبل الرابطة الهيدروجينية؛ HBD = مانح الرابطة الهيدروجينية؛ الجهاز الهضمي = الجهاز الهضمي؛ BBB = حاجز دموي ودماغي؛ SA = إمكانية الوصول الاصطناعي.
الشكل الإضافي 1: التحقق من صحة الالتحام من خلال إعادة التسق للليجندات الأصلية. (أ) تراكب الليغاند المتبلور المشترك (وضعية مرجعية) والأكربوز المعاد تلصمه داخل الموقع النشط لداز α-جلوكوزيداز (معرف PDB: 5NN8)، مما يدل على محاذاة وثيقة لتكوين الربط. (ب) وضعية ارتباط الثيوريا داخل الموقع النشط لليورياس (معرف PDB: 4H9M)، وتستخدم للتحقق من صحة نظام اليوريس بالالتحام وإظهار الحفاظ على التفاعلات الرئيسية داخل الجيب التحفيزي. يرجى الضغط هنا لتحميل هذا الملف.
الملف الإضافي 1: بيانات التوصيف الفيزيائي-الكيميائي وطيف الرنين المغناطيسي النووي الكامل 1H و13Cللمركبات 3، 4، 8(a–c)، و9(d–f).يرجى الضغط هنا لتحميل هذا الملف.
المناقشة
قامت هذه الدراسة بتركيب سلسلة من مشتقات الأسيتاميد القائمة على التريازول والأوكساديازول وقيمت خصائصها البنيوية والبيولوجية والحوسبة والدوائية. أكد التوصيف الطيفي بواسطة HRMS، والتحليل العنصري، والرنين المغناطيسي النووي 1H ، و13C NMR نجاح تخليق الجزيئات المستهدفة. كانت التحولات الكيميائية الملحوظة، وأنماط الترابط، والرنينات الكربونية متوافقة مع البنى المقترحة. أكدت إشارات NH المميزة للأميد، ورنين الميثيلين، وتوزيعات البروتونات العطرية، وإشارات الكربون الرباعية نجاحا في دمج أجزاء الأسيتاميد المستبدلة في كل من سقالات الترييازول والأوكساديازول. تظهر العوائد الصناعية العالية عموما التي يتم الحصول عليها لهذه المشتقات كفاءة المسار الصناعي وتشير إلى أن هذه الأطر غير الدورية قابلة لمزيد من التعديلات الهيكلية.
لوحظ تأثير واضح لنمط البديل على النشاط المثبط لليورياس. أما المركب 8c، الذي يحمل بديلا 2,6 ثنائي ميثيل، فقد أظهر أعلى نشاط مثبط لليوريس، تليه المركبات 8a (2,3-ثنائي ميثيل) و9e (2,5-ديميثيل)، مما حدد هذه الجزيئات كمرشحات رئيسية واعدة. لوحظ اتجاه مشابه ضد α-جلوكوزيداز، حيث أظهر المركب 9e أقوى تثبيط، بينما أظهر المركبان 8a و8c نشاطا كبيرا أيضا. نظرا لأن المركبات 8a و8c تختلفان فقط في مواقع بدائل الميثيل على الحلقة العطرية، بينما يختلف المركب 9e في نمط الاستبدال والسقالة غير المتجانسة الحلقات، تشير هذه النتائج إلى أن نمط استبدال الميثيل وبنية السقالة تساهم في النشاط البيولوجي ضمن هذه السلسلة. قد يعكس النشاط الفائق للمركب 8c اتجاها أكثر ملاءمة داخل موقع نشاط الإنزيم، في حين يشير النشاط القوي للمركب 9e إلى مساهمة إضافية من سقالة الأوكسادايزول مع نمط استبدال 2,5 ثنائي ميثيل. تتوافق هذه الملاحظات مع تقارير سابقة تشير إلى أن التأثيرات الجسدية الناتجة عن استبدال الفينيل يمكن أن تؤثر على ارتباط المواقع النشطة في مثبطات الإنزيمات القائمة على التريازول والأوكساديازول 24,25,26,27. ومع ذلك، فإن إقامة علاقة نهائية بين البنية والنشاط سيتطلب تقييم سلسلة أكبر من المشتقات الريجيومتوازية.
أظهر تحليل التفاعلات بين أكثر المركبات نشاطا وألبومين مصل البقر (BSA) باستخدام التجمد بالفلورية والتحليل الديناميكي الحراري أن المركبات 8a و9e اتبعت آلية تبريد مختلطة ثابتة/ديناميكية، في حين أظهر المركب 8c تبريدا ثابتا بشكل أساسي. أشارت المعايير الديناميكية الحرارية إلى أن ارتباط المركب 8a كان مدفوعا أساسا بتفاعلات الروابط الهيدروجينية وتفاعلات فان دير فال، بينما كانت التفاعلات الكارهة للماء تسود في ارتباط المركبات 8c و9e. أظهر المركب 8a أقوى ألفة ل BSA، مع ثابت ارتباط 3.92 × 105 M⁻1 وطاقة جيبس الحرة السلبية للارتباط. تشير هذه النتائج إلى تكوين مركب بروتين ورابطة مستقر وتشير إلى إمكانية النقل عبر الألبومين تحت الظروف الفسيولوجية.
وقد دعمت الدراسات الجزيئية التي أظهرت نتائج الالتحام الجزيئي نتائج التجارب بشكل إضافي، حيث أظهرت أن المركبات 8a و8c و9e تبنت تكوينات ارتباط مواتية داخل المواقع النشطة لكل من α-جلوكوزيداز ويوريز. شكلت هذه المركبات روابط هيدروجينية مع بقايا رئيسية، بما في ذلك D282، A284، D404، R600، D616، وH674 في α-جلوكوزيداز وA636، Q635، R439، وA440 في اليوريز. وقد تم الإبلاغ سابقا عن تفاعلات مماثلة مع مثبطات الإنزيمات ذات الصلة الهيكلية28,29. لوحظ أكبر تفاوت بين درجة الالتحام والنشاط التجريبي للمركب 8a، الذي أظهر أفضل درجة الالتحام ضد α-جلوكوزيداز (−7.165 كيلو حرارية/مول)، بينما أظهر المركب 9e أكبر فعالية مثبطة في المختبرية (IC50 = 27.29 ميكرومولار). هذا الاختلاف ليس مفاجئا لأن درجات الالتحام تقدر ارتباط الليجاند ضمن بنية بروتين صلبة نسبيا ولا تأخذ في الاعتبار عوامل مثل ذوبانية الرابط، المرونة التكوينية، التفكك، ديناميكيات البروتين، أو تأثيرات طور المحلول الأخرى التي تؤثر على قيم IC50 المحددة تجريبيا. وبالتالي، فإن الفروق بين الألفة المتوقعة للارتباط والنشاط البيولوجي المقاس تمثل قيدا معترفا به في الالتحام الجزيئي بدلا من كونها تناقضا بين النتائج الحسابية والتجريبية. بشكل عام، تحدد بيانات الالتحام وتثبيط الإنزيمات بشكل متسق المركبات 8a و8c و9e كأكثر المشتقات الواعدة في هذه السلسلة.
تم دراسة الخصائص الإلكترونية للمركبات الأكثر نشاطا بشكل أعمق من خلال تحليلات المدارات الجزيئية الحدودية (FMO) والجهد الكهروستاتيكي الجزيئي (MEP). أظهرت المركبات ذات الفجوات الطاقية الأقل في HOMO–LUMO عادة تفاعلية إلكترونية أكبر، بما يتوافق مع الدراسات السابقة DFT على مشتقات تريازول وأوكساديازول مرتبطة بهيكليا30. من بين المركبات المصنعة، أظهرت 8a و8c و9e فجوات طاقة HOMO–LUMO صغيرة نسبيا، مما يشير إلى خصائص انتقال الإلكترونات المواتية. كشفت خرائط MEP الخاصة بهم عن مناطق غنية بالإلكترونات ومناطق تفتقر للإلكترونات إلى مناطق مميزة، حيث أظهرت المركبات 8c و9e مناطق نووية محبة بشكل ملحوظ قد تساهم في تفاعلاتها الإنزيمية الإيجابية والأنشطة البيولوجية. دعمت أوصاف التفاعل العالمي النتائج التجريبية والحسابية بشكل أكبر. أظهر المركب 9e مزيجا إيجابيا من جهد التأين، والألفة الإلكترونية، والنعومة، ومؤشر الكهروبية، بينما أظهر المركبان 8a و8c قيم لينة عالية نسبيا تتوافق مع أنشطتهم المثبطة القوية. قد تساهم الكهروفيلية والليونية الأكبر التي لوحظت في سلسلة 9، وخاصة المركب 9e، في تفاعلات أقوى مع البقايا الحفازة وزيادة النشاط البيولوجي.
في السيليكو تنبأ تحليل ADME للمركبات 8(a–c) و9(d–f) بخصائص دوائية مواتية، بما في ذلك امتصاص الجهاز الهضمي العالي، والشبه الدوائي المقبول وتوفر حيوي فموي مرض. لم يتم تحديد أي التزامات رئيسية في ADME ضمن المعايير المقيمة. تدعم البيانات البيولوجية المختبرية ، وتحليل ارتباط BSA، والالتحام الجزيئي، وحسابات DFT، وتوقعات ADME في السيليكو ، مواصلة التحقيق في مشتقات الأسيتاميد القائمة على الترييازول والأوكساديازول كمثبطات مزدوجة لليورياز و α-جلوكوزيداز.
عند جمع هذه النتائج معا، تحدد المركبات 8a و8c و9e كمرشحين واعدين لتطوير مشتقات أسيتاميد تعتمد على التريازول والأوكساديازول تستهدف اليورياز و α-جلوكوزيداز. توفر البيانات المجمعة بين البيانات الطيفية، البيولوجية، المرتبطة ب BSA، الالتحام الجزيئي، DFT، وADME أساسا قويا للدراسات المستقبلية. يجب أن تشمل المزيد من التحقيقات محاكاة ديناميكية جزيئية لتقييم استقرار البروتين-الليجاند مع مرور الوقت، ودراسات إنزيمية لتحديد آلية التثبيط، وتوسيع تحليل ارتباط BSA إلى المشتقات المتبقية. وأخيرا، ستكون الدراسات في الجسم الحي ضرورية للتحقق من النتائج الواعدة في المختبرات والسيليك ، ولتقييم الإمكانات العلاجية لهذه السلسلة المركبة بشكل أعمق.
الإفصاحات
يصرح المؤلف بعدم وجود تضارب في المصالح
شكر وتقدير
يعرب المؤلف عن تقديره لكلية الصيدلة السريرية بجامعة البها، المملكة العربية السعودية.
المواد
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| 1-Naphthylamine | Merck | 106148 | أمين أروماتي يستخدم لتحضير النظائر البديلة |
| 2,5-Dimethylaniline | Sigma-Aldrich | D146706 | أمين أروماتي يستخدم في تخليق المشتقات البديلة |
| 3,4-Dimethylaniline | Alfa Aesar | A15416 | أمين أروماتي يستخدم لتحضير النظائر البنيوية |
| Benzoic Acid | Sigma-Aldrich | 242381 | مادة بداية لتخليق وسيطة benzohydrazide |
| Bromoacetyl Bromide | Sigma-Aldrich | B17601 | عامل إلكتروفيلي يستخدم في تخليق وسطاء bromoacetamide |
| Carbon Disulfide | Sigma-Aldrich | 289116 | متفاعل رئيسي لحلقة الأكساديازول |
| Chloroform | Sigma-Aldrich | C2432 | مذيب يستخدم في عمليات الاستخلاص والتنقية |
| Dimethylformamide (DMF) | Sigma-Aldrich | 227056 | مذيب قطبي لا بروتيني يستخدم في تفاعلات الاشتقاق والاستبدال |
| Diphenylamine | Sigma-Aldrich | D23802 | أمين أروماتي يستخدم في تخليق المركبات المشتقة |
| Epik (2022-1) | Schrödinger, LLC | N/A (software) | يستخدم لتوليد حالات تأين الرابط عند درجة حموضة 7.0؛ RRID: N/A |
| Ethanol | Sigma-Aldrich | E7023 | مذيب التفاعل لتكوين الإستر وتكوين الهيدرازيد |
| Ethyl Acetate | Sigma-Aldrich | 270989 | مكون للمرحلة المتنقلة القطبية في تحليل TLC والاستخلاص |
| Gaussian 09, Revision D.01 (Gaussian 09W) | Gaussian, Inc. | N/A (software) | برنامج يستخدم لحسابات DFT (HOMO-LUMO، MESP، واصفات التفاعل العالمية)؛ RRID:SCR_014897 |
| GaussView 5 | Gaussian, Inc., Wallingford, CT, USA | N/A (software) | يستخدم لتصور الهياكل المحسنة وطاقات المدارات؛ RRID: N/A |
| Glide (2022-1) | Schrödinger, LLC | N/A (software) | برنامج الالتحام المستخدم لتوليد شبكة المستقبل والالتحام الجزيئي فائق الدقة (XP)؛ RRID:SCR_000187 |
| GraphPad Prism, version 9 | GraphPad Software, Boston, MA, USA | N/A (software) | يستخدم لتحليل انحدار IC50 والتقييم الإحصائي لبيانات تثبيط الإنزيم؛ RRID:SCR_002798 |
| Hydrazine | Sigma-Aldrich | 225819 | متفاعل يستخدم لتحويل الإستر إلى benzohydrazide |
| L(+)-Glutamine | Sigma-Aldrich | G3126 | متفاعل يستخدم في دراسات التقييم البيولوجي |
| LigPrep (2022-1) | Schrödinger, LLC | N/A (software) | يستخدم لتحسين هيكل الرابط وتوليد المطابقات ثلاثية الأبعاد؛ RRID:SCR_016746 |
| Lithium Hydride | Sigma-Aldrich | 201049 | محفز يستخدم لتنشيط مجموعة الثيول في تفاعلات الاستبدال |
| Maestro (v13.2, Schrödinger Release 2022-1) | Schrödinger, LLC | N/A (software) | مجموعة نمذجة جزيئية تستخدم لتحضير هياكل البروتين/الرابط والتصور؛ RRID:SCR_016748 |
| Methanol | Sigma-Aldrich | 34860 | مذيب يستخدم في التنقية وتحضيرات الفحص البيولوجي |
| n-Hexane | Merck | 104391 | مكون للمرحلة المتنقلة غير القطبية في تحليل TLC |
| OPLS-2005 / OPLS-AA | Schrödinger, LLC | N/A (force field) | مجال القوة المستخدم لتصغير الطاقة لهياكل البروتين والرابط؛ RRID: N/A |
| Phenyl Isothiocyanate | Merck | 807028 | متفاعل يستخدم في تخليق مشتقات ثلاثي الأزول |
| Protein Preparation Wizard (2022-1) | Schrödinger, LLC | N/A (software) | يستخدم لتحسين بنية المستقبل قبل الالتحام؛ RRID:SCR_016749 |
| Sodium Hydroxide | Sigma-Aldrich | 221465 | قاعدة تستخدم لضبط درجة الحموضة وتحييد التفاعل |
| Sulfuric Acid | BDH | 10276 | محفز حمضي يستخدم في خطوة الإستر تحت ظروف الغليان |
| Trimethylamine | Riedel-de Haen | 22129 | قاعدة عضوية تستخدم أثناء تخليق المشتقات البديلة |
| VESTA, version 3.5.8 | Momma & Izumi (developers); freely distributed | N/A (software) | يستخدم لتصور إمكانيات كهروستاتيكية جزيئية (MESP) وخرائط أسطح HOMO-LUMO؛ RRID: N/A |
المراجع
- Siddiqui SZ, et al. BSA binding, molecular docking, and in vitro biological screening of new 1,2,4-triazole heterocycles bearing an azinane nucleus. Pak J Pharm Sci. 2020;33(1):149-160.
- Khalilullah H, Ahsan MJ, Hedaitullah M, Khan S, et al. 1,3,4-Oxadiazole: A biologically active scaffold. Mini Rev Med Chem. 2012;12(8):789-801.
- Wang JJ, Sun W, Jia WD, Bian M, et al. Research progress on the synthesis and pharmacology of 1,3,4-oxadiazole and 1,2,4-oxadiazole derivatives: A mini review. J Enzyme Inhib Med Chem. 2022;37(1):2304-2319.
- Glomb T, Świątek P. Antimicrobial activity of 1,3,4-oxadiazole derivatives. Int J Mol Sci. 2021;22(13):6979.
- Glomb T, Szymankiewicz K, Świątek P. Anti-cancer activity of derivatives of 1,3,4-oxadiazole. Molecules. 2018;23(12):3361.
- Aggarwal R, Sumran G. An insight into the medicinal attributes of 1,2,4-triazoles. Eur J Med Chem. 2020;205:112652.
- Strzelecka M, Świątek P. 1,2,4-Triazoles as important antibacterial agents. Pharmaceuticals (Basel). 2021;14(3):224.
- Kumar S, Khokra SL, Yadav A. Triazole analogues as potential pharmacological agents: A brief review. Future J Pharm Sci. 2021;7(1):106.
- Raza A, et al. Deep learning in drug discovery: A futuristic modality to materialize large datasets for cheminformatics. J Biomol Struct Dyn. 2023;41(18):9177-9192.
- Liu SK, et al. Discovery of new α-glucosidase inhibitors: Structure-based virtual screening and biological evaluation. Front Chem. 2021;9:639279.
- Lebovitz HE. Alpha-glucosidase inhibitors. Endocrinol Metab Clin North Am. 1997;26(3):539-551.
- Rego YF, et al. A review on the development of urease inhibitors as antimicrobial agents against pathogenic bacteria. J Adv Res. 2018;13:69-100.
- Daud S, et al. Design, synthesis, in vitro evaluation, and docking studies of ibuprofen-derived 1,3,4-oxadiazole derivatives as dual α-glucosidase and urease inhibitors. Med Chem Res. 2022;31(2):316-336.
- Chapdelaine P, Tremblay RR, Dubé JY. p-Nitrophenyl-α-D-glucopyranoside as a substrate for measurement of maltase activity in human semen. Clin Chem. 1978;24(2):208-211.
- Manoharan A, et al. N-Acetylcysteine prevents catheter occlusion and inflammation in catheter-associated urinary tract infections by suppressing urease activity. Front Cell Infect Microbiol. 2023;13:1216798.
- Lakowicz JR. Principles of Fluorescence Spectroscopy. 3rd ed. Springer; New York, NY; 2006.
- Atkins P, de Paula J, Keeler J. Atkins' Physical Chemistry. 11th ed. Oxford University Press; Oxford, UK; 2018.
- DeLano WL. PyMOL: An open-source molecular graphics tool. CCP4 Newsl Protein Crystallogr. 2002;40:82-92.
- Discovery Studio Visualizer, Version 2.0. Accelrys Software Inc.; San Diego, CA; 2005.
- Tirado-Rives J, Jorgensen WL. Performance of B3LYP density functional methods for a large set of organic molecules. J Chem Theory Comput. 2008;4(2):297-306.
- Takano Y, Houk KN. Benchmarking the conductor-like polarizable continuum model (CPCM) for aqueous solvation free energies of neutral and ionic organic molecules. J Chem Theory Comput. 2005;1(1):70-77.
- Parr RG, Szentpály LV, Liu S. Electrophilicity index. J Am Chem Soc. 1999;121(9):1922-1924.
- Daina A, Michielin O, Zoete V. SwissADME: A free web tool to evaluate pharmacokinetics, drug-likeness, and medicinal chemistry friendliness of small molecules. Sci Rep. 2017;7(1):42717.
- Wang YN, et al. Synthesis and biological evaluation of triazolones/oxadiazolones as novel urease inhibitors. Bioorg Med Chem. 2024;102:117656.
- Mehdi K, et al. Molecular docking and in vitro studies of synthesized oxadiazole derivatives as urease inhibitors. J Math Fundam Sci. 2025;57(1):1-23.
- Aziz M, et al. Phytochemical, pharmacological, and in silico molecular docking studies of Strobilanthes glutinosus Nees: An unexplored source of bioactive compounds. S Afr J Bot. 2022;147:618-627.
- Khan KM, et al. Biochemical, toxicological, and in silico aspects of Trillium govanianum Wall. ex D. Don (Trilliaceae): A rich source of natural bioactive compounds. Chem Biodivers. 2024;21(1):e202301375.
- Bibi H, et al. Isolation and characterization of bioactive constituents from Withania coagulans Dunal with antioxidant and multifunctional enzyme inhibition potential, supported by docking, molecular dynamics, and DFT studies. RSC Adv. 2025;15(56):48566-48584.
- Khurm M, Guo Y, Wu Q, Zhang X, et al. Conocarpus lancifolius (Combretaceae): Pharmacological effects, LC-ESI-MS/MS profiling and in silico. attributes. Metabolites. 2023;13(7):794.
- Abdo MA, Badawy SA, Fadda AA, Elmorsy MR. Design, synthesis, structural characterization, and antioxidant potential of novel triazole- and oxadiazole-based hydrazide-hydrazone derivatives: spectroscopic, DFT, and molecular docking studies. BMC Chem. 2025;19:192.
إعادة الطباعة والأذونات
طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه
طلب إذن