磺酰胺类化合物的抑菌活性和量子化学计算
磺胺类药物结构理化性质及临床应用 化学治疗药 药物化学课件
本身不具有抗菌活性或抗菌活性很弱，与其它抗菌药合用 可增强其它抗菌药的抗菌活性，如棒酸
本身不具有抗菌活性，与其它抗菌药合用时通过影响其代 谢可增强其它抗菌药的抗菌活性，如丙磺舒
抗菌增效剂
TMP（甲氧苄啶):磺胺增效剂，使细菌生长受双重阻止作用； 丙磺舒:抑制有机酸排泄，增加药物在血中浓度,与β-内酰胺类 抗生 素合用有增效作用；
相关链接
临床常用抗菌增效剂的作用特点
棒酸（克拉维酸）本身抗菌活性很弱，但具有抑制β内酰胺酶的作用，可显著增强β-内酰胺类抗生素的作用， 如与头孢霉素、羟氨苄西林合用分别可增强其抗菌活性 2～8倍与130倍。
丙磺舒（增加尿酸排泄药）可抑制有机酸抗菌药物从 哺乳动物肾脏的排泄，因而可以抑制青霉素类、头孢菌 素类及对氨基水杨酸等有机酸类抗菌药物的排泄。如与 青霉素合用可降低青霉素的排泄速度，提高其在血中的 浓度而增强青霉素的抗菌作用。
吸电子基团可以是酰基，也可以是芳香杂环。N，N-双取代化合物一般丧失活性。
（4）苯环若被其他芳环或芳杂环取代，或在苯环上引入其他基团，抑菌活性降低或丧失。
第一节 磺胺类药物及抗菌增效剂
磺胺类药物的构效关系
其他芳环或引入其他基团 活性降低或丧失
单取代活性增加， 杂环取代更好
游离氨基或潜在的游离氨基 是活性关键
本代谢物竞争性或干扰基本代谢物的被利用，或掺入生物大分子的合成之中形成伪 生物大分子，导致致死合成（lethal synthesis），从而影响细胞的生长。抗代谢 物的设计多采用生物电子等排原理。代谢拮抗概念已广泛应用于抗菌、抗疟及抗癌 药物等设计中。
第一节 磺胺类药物及抗菌增效剂
磺酰胺嘧啶类化合物的定量构效关系研究
3研究论文3作者简介:李钢(1980-),男,正攻读硕士学位。
3通讯作者(C orrespondent author )。
E -mail :zhouluscu @磺酰胺嘧啶类化合物的定量构效关系研究李 钢,周 鲁3,郝丽芬(四川大学化工学院制药工程系,四川成都610065)摘要:目的 研究磺酰胺嘧啶类化合物的定量构效关系(QS AR )。
方法 应用量子化学方法计算了48个磺酰胺嘧啶类化合物的结构参数,并用神经网络方法讨论了此类化合物分子结构与内皮素(ETs )受体拮抗活性之间的QS AR 。
结果 获得了一个预测能力较好的QS AR 神经网络模型。
结论 磺酰胺嘧啶类化合物与ETs 受体之间存在直接的电荷迁移作用,前线轨道能、电子结构、空间因素是影响此类化合物对ETs 活性的主要因素。
将量子化学和神经网络相结合的方法可以成为QS AR 研究的有效工具。
关键词:内皮素受体拮抗剂;磺酰胺嘧啶类化合物;定量构效关系;量子化学;神经网络中图分类号:R91文献标识码:A 文章编号:1006-0103(2005)03-0187-03Study on the quantitative structure -activity relationship of sulfonylamido pyrimidinesLI G ang ,ZH OU Lu 3,H AO Li -fen(Department o f Pharmaceutical Engineering ,College o f Chemical Engineering ,Sichuan Univer sity ,Chengdu 610065,China )Abstract :OBJECTIVE T o study the quantitative structure -activity relationship (QS AR )m odel between the structure of sulfonylamido pyrimidines and their activity ,and to provide reference for synthesize new endothelin receptor antag onist.METH ODS The quantum chemistry parameters of 48sulfonylamido pyrimidines had been computed to analyze the QS AR m odel between the structure of sulfonylamido pyrimidines and their activity.RESU LTS A BP neural netw ork was obtained with splendid predict capability of QS AR m odel.CONC L USION There are direct charge migration action between sulfonylamido pyrimidines and ETs receptor ,H OM O and LUM O energies ,the eleitronic structrue and interspace mainly offect the activity of sulfonylamido pyrimidines ,combinoding with quantum chemistry and neural netw ork may be avalid to in 2vestigate QS AR.K ey w ords :Endothelin receptor antag onist ;Sulfonylamido pyrimidines ;Quantitative structure activity relationship (QS AR );Quantum chem 2istry ;Neural netw ork ;C LC number :R91Document code :AArticle I D :1006-0103(2005)03-0187-03 内皮素(end othlins ,ET s )是由21个氨基酸组成的多肽,包括ET -1、ET -2和ET -3,通过G 蛋白偶联受体ET A 和ET B 发挥其缩血管作用。
计算机辅助药物设计之CoMFA法
计算机辅助药物设计之CoMFA法Co-MFA法是Cramer等【1】在1988年提出的一种3D-QSAR方法，现已成为最具代表性的3D-QSAR方法。
CoMFA是在分子水平采用分子场研究分子性质，主要研究药物与受体非共价相互作用时的静电场和立体场的力场分布,把它们与生物活性定量地联系起来,既可以推测药物分子的某些性质,又可依此建立一个模型来设计新化合物,并定量地预测其药效强度。
CoMFA的基本步骤可概括为:(1)确定各化合物的药效构象,依据合理重叠规则,把它们重叠在一个包容全部化合物分子的空间网格上;(2)使用一个探针比如带一个单位正电荷的甲基计算相互作用能,这一步将产生一个基于Lennard-Jones 6-12势的立体相互作用能和一个基于Coulombic势的静电相互作用能,这些作用能即构成CoMFA描述子矢量;(3)用偏最小二乘法(partialleast square,PLS)确定可区分被研究化合物活性的最少网格点(以立体阻障、静电势、疏水性相互作用表示),进而建立各分子生物活性与相互作用能的3DQSAR模型;(4)作CoMFA系数图,从系数图上可以清楚地看出哪些地方场强对生物活性影响最大,据此可以设计具有更强生物活性的新化合物。
下面将给出CoMFA在药物三维定量构效关系中的研究应用和在指导药物分子设计方面的具体实例。
第一题李博【2】等人曾用CoMFA法来研究螺环吲哚类MDM2 抑制剂的定量构效关系。
（背景知识：螺环吲哚类MDM2 抑制剂可用于治疗癌症）该课题组研究了21个螺环吲哚类化合物与MDM2蛋白的相互作用, 建立了相关预测模型，并且得到了多个三维等值线图，CoMFA模型交互验证相关系数q2为0.573，非交互验证相关系数r2为0.948，说明该模型的可靠性高，可用于指导药物分子设计。
研究对象：螺环吲哚类化合物研究目的：建立螺环吲哚类MDM2 抑制剂的定量构效关系的模型，用于指导该抗癌药物分子的设计。
药物设计之磺胺类药物的改造
药物设计之磺胺类药物的改造磺胺类药物的发现，开创了化学治疗的新纪元，使死亡率很高的细菌性传染疾病得到了控制。
磺胺类药物的母体对氨基苯磺酰胺（sulfanilamide）又称为磺胺，早在1980年就被合成，但当时仅作为合成偶氮染料的中间体，无人注意到它的医疗价值。
直到1932年磺胺类化合物改造生成的百浪多息（prontosil）治疗了有葡萄球菌引起的败血症的第一病例，才引起了世界范围的极大兴趣。
磺胺类的药物的作用机制有许多学说，最为广泛被认可的胃Wood-Fields学说。
该学说认为磺胺类药物能与细菌生长所必须的对氨基苯甲酸（PABA）产生竞争性拮抗，干扰了细菌的酶系统对PABA的利用，PABA是叶酸的组成部分，叶酸为微生物生长中的必要物质，也是构成体内叶酸辅酶的基本原料。
PABA在二氢叶酸合成酶的催化下，与二氢蝶啶焦磷酸酯及谷氨酸或二氢蝶啶焦磷酸酯对氨基苯甲酰谷氨酸（PABG）合成二氢叶酸。
再在二氢叶酸还原酶作用下还原成四氢叶酸，为细菌合成核酸提供叶酸辅酶。
Bell-Roblin指出，磺胺类药物之所以能和PABA竞争性拮抗，是由于分子大小与电荷分布极为相似的缘故。
由于磺胺类药物和PABA的这种类似性，使得在PABG的生物合成中，磺胺类药物可以取代PABA的位置，生成无功能的化合物，妨碍了PABG的生物合成。
PABG 经二氢叶酸还原酶作用还原为四氢叶酸，后进一步合成辅酶F。
辅酶F为DNA合成中所必须的嘌呤、嘧啶碱基的合成提供一碳单位。
人体作为微生物的宿主，可以从食物中摄取PABG,因此，磺胺类药物不影响正常叶酸代谢，而微生物靠自身合成PABG,一旦叶酸代谢受阻，生命就不能继续，因此微生物对磺胺类药物都敏感。
通过查阅相关资料，得出磺胺类药物的构效关系如下：（1）对氨基苯磺酰胺结构是必要的结构。
即苯环上的氨基与磺酰胺基必须在对位，在邻位或间位无抑菌作用。
（2）芳氨基的氮原子上一般没有取代基，若有取代基则必须在体内易被酶分解或还原为游离的氨基才有效，否则无效。
磺胺类药物光催化降解活性与分子电子结构相关性研究
函理论（ Ｆ ／ ３ Ｙ ） Ｄ Ｔ Ｂ Ｌ Ｐ 对磺胺类分子构建几何模型 ， 计算 ４种磺胺类 药物 的分子电子结构 ， 研究它们光催化 降解
活性与分子电子结构 的相关性 。研究结果表 明 ： 磺胺类 药物 的可 见光 降解 速率快 慢为 ： ４种 磺胺＞磺 胺噻 唑＞
Байду номын сангаас
磺 胺 类药 物 光 催 化 降解 活 性 与 分 子 电子 结 构 相 关 性 研 究
戴 珂 陈海波 刘 昌伟 姚 勇 陈 浩 黄巧云
１华 中农业 大学资源与环境 学院， ． 武汉 ４ ０ ７ ；２ 华 中农 业大学理 学院， ３００ ． 武汉 ４ ０ ７ ３００ 摘要 以碳纳米管一 二氧化钛为光催化剂 ， 在可见光和紫外光照射条件下 ， 研究磺胺 、 磺胺 甲恶 唑、 磺胺 噻唑
第 ３ １卷 第 ３ 期
２１年 ０２ ６月
华
中
农
业
大
学
学
报
Ｖｏ ． １ Ｎｏ ３ １３ ．
Ｊ ｕ ｎ ｌｏ ａ ｈ ｎ ｒ ｕｔ ｒ ｌ ｉｅ ｓｔ ｏ ｒ ａ ｆＨｕ ｚ ｏ ｇＡｇ ｉ ｌ ａ ｖ ｒ ｉ ｃ ｕ Ｕｎ ｙ
Ｊ ｎ ０ ２ ３ １ ３ ６ ｕ ｅ２ １ ， ５ ￣ ５
仅考察了光催化降解磺胺类药物的影响因素和降解 纯度＞ ９ ）均 由 Ｓｇ 公 司生 产 ； ９ ， ｉｍａ 氢氧 化钠 （ 析 分 效果 ， 对其 降解 效果 的影 响因素并 未 作深入 研究 。 纯） 和硝 酸 （ 分析 纯 ） 由国药集 团化 学试 剂有 限公 司 ， 量子化学理论计算可以对有机物化合物进行量 生产 ； 所用水均 为 Ｍｉｉ １＿ ｌＱ去离 子水 。碳纳米 管一 二氧 化计算 ， 根据计算结果得到有机物化合物的一些信 化钛光催化剂 由水热法制备 （ 负载 Ｐ ］ 未 ＯＥ 。 ”
磺酰胺类化合物的抑菌活性和量子化学计算
第 ２２２年 第 １ ２０ ０ 卷 ３月 期
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆ 无ｎ ｉ 师ｏ ｍａ Ｕ ｉ ｒ ｔ （ ｔ ｒｌ 版ｅ ｃ ｄ ｉ ） ｏ ｒ ａ ｏ Ｔ ａ 津 范 大 学 ｖ ｓ ｙ （ ｕ ａ Ｓ ｉ ｅＥ ｉ ｏ ｉ ｊ Ｎ ｒ ｌ ｎ 学 报 自然 科 学 ｃ ） ｎ ｅ ｉ Ｎａ ｎ ｔｎ
支 ； 种架一 套 ； 接 酒精灯 ； 净 台． 超 １ ２ 抑菌 活性 测定步 骤 ． 所有 步骤均 在超 净 台上 或灭菌 室 中完成 ． （） １ 制备 琼脂 培养基 、 琼脂 培养 液 、 平皿 、 血 药皿 片． （ ） 革兰 氏 阳性菌 金黄 色葡 萄 球 菌（ ｔｐ ｙ ￣ ｃｕ ｕｅ ｓ和 革 兰氏 阴性 菌大肠 杆 菌 （ ｓ ｅｉ ｉ ｃｌ ２将 Ｓａ ｈ Ｉ ＇ ｃｓ ｒｕ） ｘｏ ａ Ｅ ｃ ｒ ｈａ ｏ ） ｈ ｃ ｉ
１ 实验 部 分
１ １ 试 剂 及 仪 器 ．
药品 ： 琼脂 、 牛肉膏 、 白胨 、 蛋 氯化钠 、 氢氧 化钠 、 蒸馏水 ．化合 物 Ａ， ， Ｄ 的合 成按文 献 ［］ 行． Ｂ Ｃ， ２进 仪 器 ： 型灭菌 高压 锅 ； 温箱 ； １０ｍｍ、 小 保 高 ５ 直径 ２ 试 管 １０支 ； 培养 皿 １０ ； 丝 接种环 一 ０ｍｍ ０ ９ｍ ｃ ０套 镍
Ｖｏ． ２Ｎｏ １ １２ ．
Ｍ ａｒ ． ２０ ２ ０
文 章 编 号 ：ｌ ７ — １ ４ ２ ０ ） １０ ０ — ６ ６ １ １ １ （ ０ ２ Ｏ — ０ ６０
磺 酰 胺 类 化 合 物 的抑 菌 活 性 和 量 子化 学 计 算
丁 峰 ，张妹 明 ， 瑾 玲 缪 方 明 ， 爱 秀 王 ， 李
２ 结 果 与 讨 论
以磺胺药物为阴离子的离子液体合成及其抑菌性能
ｔｍｐ ｒｔｒｓ Ｔ ）ｔａ ｈ ｔｏ ｏ ｉｍ— ｎｚｄ１ ｕｄ ｔ ｏ ｘｅ ｔ ｅ ｅａｕ ｅ（ ｇ ｈ ｎｔａ ｆｓｄｕ ｉ ｉ ｉ ｉ ｏｓ ｍｅｅ ｔｎ．Ｔｈ ｉ ａ ｔ ｃｏ ｉｌ ｃｉｉ ｇ ｉｓ ｏ ｅ ｑ ｅ ｎｉ ｒｂａ ａｔ ｔ ａ ａｎ ｔ ｒ ｍｉ ｖｙ
以磺胺药物为 阴离子 的离子液体合成及其抑 菌性能
郭 术 朱春节 ， ，兰 国强 吴 秀勇 ，
（． １ 海南师范大学 化学与化 工学 院， 海南 海 口 ５ １ ５ ； ．海南师范大学 生命 科学学 院， ７１８ ２ 海南 海 口 ５ １ ５ ） ７ １ ８
摘要 ：以磺胺醋酰药物为阴离子， 合成 ７ 离子液体 ， Ｎ 种 以 Ｈ ＭＲ和 Ｉ Ｒ确证其结构； 低温差示扫描量热（ Ｓ ） Ｄ Ｃ 测定 熔点或玻璃化转变温度 ， 结果 较相应钠 盐有较大程度 降低 ； 离子液体 对大肠杆 菌和金黄色 葡萄球 菌的抑菌 性比较 发现， 大肠杆菌敏感 度强于金黄色葡萄球菌 ， 并且 此类离子 液体 抑菌性主要由季铵 阳离子种类决定 ， 吡啶离子液体
Ｅｓ ｈ ｒｃ ｉ ｏ ｉ ｎ ｔ ｐ ｙｏ ｏ ｃ ｓａ ｒ ｕ ｒ ｔ ｄ ｅ ｎ ｔｗａ ｏ ｎ ｈ ｔｔ ｅ ｆｒ ｒｅ ｈｂ ｔｄ ｈｇ ｅ ｃ ｅ ｉｈ ａｃ ｌ ａ ｄ ｓａ ｈ ｌｃ ｃ ｕ ｕ ｏ ｓｗｅｅｓ ｕ ｉｄ ａ ｄ ｉ ｓｆ ｕ ｄｔ ａ ｈ ｏ ｍｅ ｘ ｉ ｉ ｉｈ ｒ ｅ ｓ ｎ ｉ ｖｔ ｏ Ｓ Ｌｓｔ ａ ｈ ａｔ ｒ ｎ ｈ ｎ ｉｍｉｒ ｂａ ｃ ｉｉ ｆｔ ｅｓ ｒｅ ｆＳ Ｌ ｓｄ ｔｒ ｉ ｅ ｅ ｓｔ ｉｙｔ ＡＩ ｈ ｎ ｔ ｅｌｔｅ ，ａ ｄｔ ｅａ ｔ— ｃ ｏ ｉｌａ ｔｖｔ ｏ ｈ ｅ ｉｓｏ ＡＩ ｓｗａ ｅｅｍ ｎ ｄ ｉ ｙ ｍ ａｎｙ ｂ ｈ ｉｄ ｆ ｏ ｉｉｅｉｎ ｆａ ｉｌ ｙｔ ｅｋ ｎ ｓ０ ｓｔ ｓｏ ｍｍ ｏ ｉｍ ．Ｔｈ ｎ ｉ ｉｒ ｂ ａ ｆｉａ ｙｏ ｙ ｉｉｉ ｍ Ｌｓｗａ ｔｏ ～ ｐ ｖ ｏ ｎｕ ｅａ ｔ ｃｏ ｉｌ ｆ ｃ ｆｐ ｒ ｎｕ Ｉ ｓｓｒ ｎ ｍ ｅ ｃ ｄ ｇ ｒｔ ａ ｈ ｔｏ ｍｉａ ｏ ｉｍ ＩＳ ｎ ｏ ｇ ｃ ａｎ Ｓ ＬＳ ｗａ ｕ ｅ ｉｒｔ ｈ ｒ—ｈ ｉ ｎ ｓｉ ｎ ｉ ｉｒ ｂａ ｅ ｈ ｎ ｔ ａ ｆｉ ｄ ｚ ｌ ｕ Ｉ 。ａ ｄ ｌｎ －ｈ ｉ ＡＩ ｓｓ ｐ ｒｏ ｏ ｓ ｏ ｔｃ ａｎ ｏ ｅ ｎ ａ ｔｍ ｃ ｏ ｉｌ
一种具抑菌活性的化合物及其制备和应用[发明专利]
![一种具抑菌活性的化合物及其制备和应用[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/d9cc93d287c24028905fc337.png)
专利名称：一种具抑菌活性的化合物及其制备和应用
专利类型：发明专利
发明人：刘松,黄勇,李鹏程,邢荣娥,于华华,李克成,秦玉坤,刘卫翔,岳阳,王晶,张小倩
申请号：CN201610005360.X
申请日：20160106
公开号：CN105669973A
公开日：
20160615
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明属于海洋化工工程技术，具体涉及一种具抑菌活性的化合物及其制备和应用。
化合物为全脱乙酰壳聚糖的赖氨酸衍生物，其通式如式I所示。
本发明化合物结构新颖、抑菌活性好的壳聚糖赖氨酸衍生物及其制备方法。
申请人：中国科学院海洋研究所
地址：266071 山东省青岛市南海路7号
国籍：CN
代理机构：沈阳科苑专利商标代理有限公司
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磺酰胺类化合物在增强植物抗逆性中的应用及含有该化合物的药剂[
专利名称：磺酰胺类化合物在增强植物抗逆性中的应用及含有该化合物的药剂
专利类型：发明专利
发明人：杨光富,黄志友,郝格非
申请号：CN201610325799.0
申请日：20160517
公开号：CN107372504A
公开日：
20171124
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明涉及农药领域，公开了磺酰胺类化合物在增强植物抗逆性中的应用及含有该化合物的药剂，所述磺酰胺类化合物具有式(1)所示的结构；本发明提供的用于增强植物抗逆性的药剂的活性成分为至少一种式(1)所示的磺酰胺类化合物，以所述药剂的总重量计，所述活性成分的含量为
0.1‑100重量％。
本发明的所述磺酰胺类化合物可显著增强植物对环境中普遍存在的非生物胁迫(寒冷、干旱、高温、渗透压等)的耐受性。
申请人：华中师范大学
地址：430079 湖北省武汉市洪山区珞喻路152号
国籍：CN
代理机构：北京润平知识产权代理有限公司
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中药化学成分抗菌活性化学信息学研究
中药化学成分抗菌活性化学信息学研究目的：采用化学信息学方法，分析中药化学成分分子结构特征与其抗菌活性的构效关系。
方法：采用Cytoscape和ChemViz计算中药化学成分与目前临床使用的抗菌药物的二维化学结构相似度以及表征细胞渗透性的拓扑参数TPSA （Topological Polar Surface Area，拓扑分子极性表面积）。
继而计算8大类中药化学成分与已知抗菌药物的整体化学结构相似程度。
结果：相比其他类别的中药化学成分，黄酮类化合物表现出与现有抗菌药物较好的结构相似度，适宜的细胞渗透性。
结合其较好的药物安全性特点，提示这类化合物可作为进一步合成抗菌药物的优选先导化合物骨架结构来源。
结论：化学信息学的应用有助于探究中药化学成分分子结构特征与其抗菌活性的构效关系，寻找合适的抗菌药物先导化合物骨架结构。
标签：中药化学成分；抗菌活性；化合物结构相似度；化学信息学近30年来，随着我国医疗水平飞速发展，抗菌药物的生产与使用日益普遍。
人们的健康状况得到了显著提高，这些都益于针对于不同作用途径的抗菌药物的不断涌现和大量的临床使用。
目前临床上常用的抗菌药物主要有β-内酰胺类、氨基糖苷类、大环内酯类、喹诺酮类等等。
抗菌药物在发挥日益强大的抗菌功效的同时，致病菌也不断对现有药物产生适应性[1]。
由于抗菌药物的滥用，使细菌的耐药性迅速产生[2]。
另外，抗菌药物存在诸多不良反应，如中枢神经系统、血液系统、泌尿系统、消化系统的不良反应均十分常见，另外还包括一些严重的不良反应如过敏性休克、耳肾毒性等等[3-5]。
结合以上事实，一方面深刻表明应在临床上严格控制和合理使用抗菌药物；另一方面也强烈提示开发新的基于全新的分子母核结构的抗菌药物应成为当务之急。
大量研究表明中药化学成分具有较好的抗菌活性[6]。
本文依据化合物结构相似，可能具有相似的药理作用这一合理假设，通过化学信息学软件的合理使用，比对中药化学成分与目前临床应用的抗菌药物的二维化学结构相似程度，从中优选出具有较好抗菌活性的中药化学成分类别。
大环磺酰胺类化合物及其制备方法和医药用途
大环磺酰胺类化合物及其制备方法和医药用途大环磺酰胺类化合物是一类重要的有机化合物，具有广泛的医药用途。
本文将详细介绍大环磺酰胺类化合物的特性、制备方法以及其在医药领域的应用。
一、大环磺酰胺类化合物的特性：大环磺酰胺类化合物是由含有磺酰基的大环结构组成的，通常包含5个或更多的成员环。
它们具有独特的分子结构和化学性质，常常表现出良好的可溶性、稳定性和活性。
大环磺酰胺类化合物广泛存在于自然界中，尤其是在海洋生物中，如海绵和珊瑚等。
二、大环磺酰胺类化合物的制备方法：1. 化学合成法：大环磺酰胺类化合物可以通过有机合成的方法来合成。
一种常用的方法是通过环合反应合成大环结构，然后在适当的条件下引入磺酰基。
这种方法可以通过选择不同的反应条件和合成路径来合成各种不同的大环磺酰胺类化合物。
2. 生物法：大环磺酰胺类化合物也可以通过生物法来合成，其中微生物发挥着重要的作用。
例如，一些细菌和真菌能够合成大环磺酰胺类化合物，并在环境中发挥重要的生物活性。
通过对这些微生物的筛选和培养条件的调整，可以获得具有特定活性的大环磺酰胺类化合物。
三、大环磺酰胺类化合物的医药用途：大环磺酰胺类化合物具有多种医药用途，包括抗菌、抗病毒、抗肿瘤和免疫调节等。
1. 抗菌活性：许多大环磺酰胺类化合物具有抗菌活性，对多种病原菌具有显著的抑制作用。
它们可以作为广谱抗生素，用于预防和治疗各种细菌感染。
2. 抗病毒活性：一些大环磺酰胺类化合物对病毒具有抑制作用，特别是对于一些病毒感染引起的严重疾病，如艾滋病毒和乙型肝炎病毒等。
它们可以与病毒的蛋白质相互作用，阻断病毒的复制和传播。
3. 抗肿瘤活性：大环磺酰胺类化合物对肿瘤细胞具有抑制作用，可以通过多种途径抑制肿瘤细胞的增殖和转移。
它们可以作为抗肿瘤药物，用于治疗多种类型的癌症。
4. 免疫调节活性：大环磺酰胺类化合物可以调节免疫系统的功能，增强机体对病原菌和肿瘤细胞的免疫应答。
它们可以增强免疫细胞的活性，促进免疫细胞的增殖和分化，从而提高免疫力。
磺胺类药物的作用机理及应用
磺胺类药物的作用机理及应用This manuscript was revised by the office on December 22, 2012常见磺胺类药物简介及合理应用指导胡树罗浩万硕摘要：磺胺药（Sulfonamides）为比较常用的一类药物，具有抗菌谱广、可以口服、吸收较迅速等优点。
有的磺胺药（如磺胺嘧啶，SD）能通过血脑屏障渗入脑脊液、作用稳定、且药效不易消失。
但如果使用磺胺药缺乏科学的指导往往会带来一系列严重的不良反应，如何合理的使用磺胺类药物是本文介绍的重点。
关键字：磺胺药应用指导引言磺胺类药是人工合成的应用最早的化学药品。
由于抗菌谱广、价格低、化学性质稳定、使用方便.既可注射用又可内服。
特别是高效、长效、广谱的磺胺药和增效剂使磺胺类药品在临床上的应用仅次于抗生素。
但磺胺类药品同时也存在用量大、不良反应较多、细菌易产生耐药性等缺点。
如使用不当会出现很多问题。
正文1.常见的磺胺药1.1磺胺药的合成及结构一类具有抑菌活性的化学合成药，为对氨基苯磺酰胺（简称磺胺）的衍生物：磺胺药的生产一般都以乙酰苯胺（退热冰）为起始原料，经磺酸氯磺化得对乙酰氨基苯磺酰氯。
对乙酰氨基苯磺酰氯经氨水胺化、碱液水解和盐酸中和便得磺胺(SN)。
磺胺与硝酸胍、纯碱熔融，处理后得磺胺脒。
磺胺和磺胺脒曾是磺胺药常用品种，现在它们和对乙酰氨基苯磺酰氯都只作为磺胺药生产的中间体。
磺胺嘧啶和磺胺甲基异异塞唑的生产方法不同。
①磺胺嘧啶：在N,N′-二甲基甲酰胺中，依次加入三氯化磷和乙烯基乙醚进行加成反应，所得加成物与磺胺脒在甲醇钠中进行环合反应，即得磺胺嘧啶钠盐，再经酸析和精制便得成品。
②磺胺甲基异异塞唑：草酸二乙酯与丙酮在甲醇钠作用下缩合成为乙酰丙酮酸乙酯，与盐酸羟胺进行环合,便得5-甲基异异塞唑-3-甲酸乙酯。
经氨水胺解和次氯酸钠霍夫曼降解，便得3-氨基-5-甲基异异塞唑。
后者与对乙酰氨基苯磺酰氯在缚酸剂作用下缩合，便得乙酰化物，最后经碱液水解、酸析和精制便得成品。
在水溶液中单环β-内酰胺抗生素结构与活性关系的量子化学计算
在水溶液中单环β-内酰胺抗生素结构与活性关系的量子化学计算吕申壮【期刊名称】《四川师范大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2001(024)003【摘要】β-lactam antibiotics have been highly emphasized in theoretic research and practical synthesis for long time which are always the main drugs used in the clinical treatment of bacterial diseases.In this paper,AM1 method of quantum chemistry has been employed to optimize the molecular geometry.The structure-activity relationship in 5 kinds of monocycle-β-lactam antibiotics in aqueous solution is systematically studied.It show s that the dissolution of monocycle β-lactam antibiotics in water is exothermic,and the activity area of monocycle-β-lactam antibiotics is amide tetra-atomic ring.%运用半经验量子化学的AM1方法对5种单环β-内酰胺抗生素在水溶液中结构与活性关系进行了理论计算，并与其气相进行了对比，结果显示单环β-内酰胺抗生素溶于水是一个放热过程，并给出了单环β-内酰胺抗生素活性与结构的关系，其活性区域为酰胺四元环.【总页数】3页(P277-279)【作者】吕申壮【作者单位】乐山师范学院化学系【正文语种】中文【中图分类】O641【相关文献】1.某些单环非典型内酰胺抗菌活性的量子化学研究 [J], 李英富;李光平2.应用分子图形学、分子力学、量子化学及静电势研究农药分子结构与性能的关系(ⅩⅡ)--化学模式识别对磺酰脲类除草剂杂环结构与活性关系的分类研究 [J], 王霞;姜萍;袁满雪;孙宏伟;赖城明;刘洁;李正名3.β-单环内酰胺结构与活性关系的理论研究 [J], 李来才;毛双;李恒光4.3种单环β内酰胺抗生素活性的理论研究 [J], 毛双;李来才;廖显威5.单环非典型内酰胺的抗菌活性与化学活性关系研究 [J], 李英富;郭直惟;李正化;李光平因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
磺胺类药物发展历史
磺胺类药物发展历史
1.磺胺类药物概述
磺胺类药物的母体为对氨基苯磺酰胺(磺胺，SN) ，最早是合成偶氮染料的中间体，1908年已经被 合成，但当时无人注意到它的医疗价值。直到 1932年，多马克发现含有磺胺结构片段的磺胺米 柯定 (盐酸盐为百浪多息），可以使鼠、兔免受链 球菌和葡萄球菌的感染，并次年报告了第一例用 百浪多息治疗葡萄球菌引起的败血症，引起了世 界范围的极大兴趣。
H2N
NN
SO2NH 2
NH 2
百浪多息
百浪多息：体外无效，在机体内经代谢产生对氨基 苯磺酰胺才具有抑菌作用
4
R1 HN
1
SO2NH R2
对氨基苯磺酰胺
对氨基苯磺磺胺类药物发展极为迅速，短时间内合成了大
量苯磺酰胺衍生物，并进行了抗菌活性的筛选工 作。据1950年统计，合成的磺胺类药物已达 6000多种，在临床上使用的约有20多种，如磺胺 嘧啶、磺胺醋酰钠、磺胺噻唑等。
⑵1951-1958年又合成了磺胺甲恶唑、磺胺索嘧
啶等溶解度高、毒性较低的药物。特别是青霉素 过敏、耐药等方面的的缺陷使得磺胺类药物又收 到重视。
磺酰胺基结构式
磺酰胺基结构式磺酰胺基是一种常见的有机化合物结构，由磺酰基（SO₂NH）和胺基（NH₂）组成。
它在许多化学和生物学领域中都具有重要的应用和意义。
本文将详细介绍磺酰胺基的结构、性质以及其在不同领域中的应用。
磺酰胺基的结构可以看作是磺酸（SO₃H）上的一个氢被胺基（NH₂）取代而成的。
它的化学式为R-SO₂NH₂，其中R可以是氢原子或有机基团。
磺酰胺基由于含有电负性较强的磺酸基团，具有良好的亲电性和亲核性，因此在化学反应中常常作为亲电试剂或亲核试剂使用。
磺酰胺基具有许多重要的性质和特点。
首先，它具有良好的稳定性和耐酸碱性，可以在广泛的pH范围内存在和反应。
其次，磺酰胺基具有较高的溶解度和亲水性，可以与水或其他极性溶剂相容。
此外，磺酰胺基还具有较高的热稳定性和化学稳定性，可以在高温条件下进行反应。
磺酰胺基在有机合成化学中有着广泛的应用。
首先，它可以作为亲电试剂参与亲电取代反应，如磺酰胺基的亲电取代反应可以用于合成酰胺类化合物。
其次，磺酰胺基还可以作为亲核试剂参与亲核加成反应，如磺酰胺基的亲核加成反应可以用于合成磺酰胺类化合物。
此外，磺酰胺基还可以参与亲核取代反应、缩合反应等多种反应。
磺酰胺基在药物化学中也有重要的应用。
许多药物中含有磺酰胺基结构，如磺酰胺类抗生素、磺酰胺类非甾体抗炎药等。
磺酰胺基可以增强药物的亲水性和溶解度，改善药物的药效和生物利用度。
此外，磺酰胺基还可以与生物体内的一些靶标相互作用，发挥药物的作用。
除了在有机合成和药物化学中的应用，磺酰胺基还在其他领域中发挥重要作用。
在材料科学中，磺酰胺基可以作为功能性基团引入到材料中，改变材料的性能和性质。
在生物学中，磺酰胺基可以与生物分子相互作用，参与生物过程和药物作用。
在环境科学中，磺酰胺基可以作为功能性基团修饰吸附剂，用于水处理和环境修复。
磺酰胺基是一种重要的有机化合物结构，具有良好的化学稳定性和反应活性，广泛应用于化学、药物、材料等领域。
磺酰胺基的结构和性质决定了它在不同领域中的应用方式和效果。
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第22卷 第1期2002年3月 天津师范大学学报(自然科学版)Journal of T ianjin N or m al U niversity (N atural Science Editi on ) V ol .22N o .1M ar .2002文章编号:167121114(2002)0120006205磺酰胺类化合物的抑菌活性和量子化学计算Ξ丁 峰1,张姝明1,王瑾玲1,缪方明1,李爱秀2(1.天津师范大学化学与生命学院,天津300074;2.中国人民解放军武警部队医学院化学教研室,天津300162)摘 要:利用单片纸碟法测定了4种磺酰胺类化合物对革兰氏阳性和阴性菌的抑制活性,测定结果与抑制AL S 的活性结果相符.对4种磺酰胺类化合物进行了量化计算,讨论了前线轨道能量、原子净电荷等与活性的关系,推导出化合物的可能活性部位.关键词:磺酰胺类化合物;抑菌活性;量子化学计算中图分类号:O 644.15,S 482.4 文献标识码:A0 引言稠杂磺酰胺类除草剂是由美国陶氏益公司发现的以乙酰乳酸合成酶为靶标的涉及丙酮酸与T T P 的混合型抑制剂.它对酶的结合点是竞争,而对基质或辅因子,不产生竞争作用,通过对乙酰乳酸合成酶的抑制,阻碍植物体内支链氨基酸的生物合成,最终导致杂草死亡[1].文献[2]已报道了磺酰胺类化合物对AL S 的抑制活性,本文报道利用M O PA C 程序对4种磺酰胺类化合物(结构式如图1)进行量化计算,以及利用单片纸碟法测定它们对革兰氏阳性和阴性菌的抑制活性.A 苯磺酰2(2,42二氯)苯胺B 苯磺酰邻苯二甲酰亚胺C 对甲苯磺酰(1,52二甲基222苯基232吡唑啉酮242)胺D 苯磺酰(1,52二甲基22232吡唑啉酮242)胺图1 4种磺酰胺类化合物的结构式1 实验部分1.1 试剂及仪器药品:琼脂、牛肉膏、蛋白胨、氯化钠、氢氧化钠、蒸馏水.化合物A ,B ,C ,D 的合成按文献[2]进行.仪器:小型灭菌高压锅;保温箱;高150mm 、直径20mm 试管100支;9c m 培养皿100套;镍丝接种环一支;接种架一套;酒精灯;超净台.1.2 抑菌活性测定步骤所有步骤均在超净台上或灭菌室中完成.(1)制备琼脂培养基、琼脂培养液、血平皿、药皿片.(2)将革兰氏阳性菌金黄色葡萄球菌(S tap hy lococcus au reus )和革兰氏阴性菌大肠杆菌(E scherich ia coli )Ξ收稿日期:2001210216 3基金项目:天津市21世纪青年基金(003700711),天津市自然科学基金资助项目(003601711). 作者简介:丁峰(19772),女,江苏扬州人,硕士研究生,研究方向:物理化学.两种菌种接种,活化3次后接于琼脂培养液中,于37±1℃保温箱中放置16h 后取用.(3)将化合物配制成不同质量浓度的溶液(溶剂:DM F ),取溶液0.2mL 于20个药皿片中(平均每片占有药液0.01mL )于37±1℃保温箱中放置48h 后取用.(4)将药皿片平铺于血平皿上,平行3次,倒置血平皿于37±1℃保温箱中放置24h 后量取抑菌环直径(抑菌环为琼脂培养基上透明的圆环,未生长细菌).2 结果与讨论表1 化合物(A ,B,C,D )质量浓度对大肠杆菌和 金黄色葡萄球菌抑菌环直径(单位:mm )Θ(样品) 大肠杆菌 金黄色葡萄球菌 (g ・L -1)A B C D A B C D 15.0 9.09.07.78.78.89.07.88.510.0 8.511.29.89.26.09.78.37.87.5 7.88.77.011.339.58.89.77.75.0 8.07.79.38.28.37.87.77.72.5 14.—6.7—8.39.2—8.2 (3表示12小时抑菌作用抑菌环大小,—表示无抑菌作用)2.1 活性测定结果(1)化合物A ,B ,C 和D 的质量浓度对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌抑菌环直径的关系见表1和图2～5.从表1和图2看,4个磺酰胺类化合物在抑制大肠杆菌和金黄色葡萄球菌方面效果比较好,但化合物的抑菌效果并不随着浓度的增大而加强,而是在一定浓度范围内有一个最佳抑菌浓度,这时抑菌效果最好,抑菌环最大(化合物A 对大肠杆菌抑菌效果及化合物D 对金黄色葡萄球菌抑菌效果除外).(2)化合物A 对大肠杆菌的抑菌环直径随着化合物质量浓度的增加而减小,到达最小后抑菌效果又有所增强,形成了波谷;化合物D 对金黄色葡萄球菌抑菌效果并不明显.・7・第22卷 第1期 丁峰,等:磺酰胺类化合物的抑菌活性和量子化学计算 (3)间位二氯取代芳环类的磺酰胺的抑菌效果最好,最大抑菌环直径达到14.0mm (质量浓度在2.5g L 时),杂环类的次之(化合物B 在10g L 时抑菌环直径11.2mm ,化合物C 在10g L 时抑菌环直径9.8mm ,化合物D 在7.5g L 时抑菌环直径11.3mm ).当苯磺酰基对位有甲基取代时,不能显著提高活性.因此,这4种化合物的抑菌活性大小顺序为A >B >D >C ,这与它们的油菜试法和抑制AL S 活性大小顺序保持一致[2],同时也进一步证实了可以通过简单的对大肠杆菌的生物活性测试来预示化合物抑制AL S 活性的大小顺序[3].2.2 量子化学计算利用Sybyl 6.3程序的Build Edit 建立4种化合物结构式,进行分子力学优化得到最低能量构像.再用M O PA C 下的P M 3软件进行量子化学计算,得到分子轨道系数、分子轨道能量、原子净电荷等.化合物原子编号如图3所示.图3 4个磺酰胺类化合物的结构式及原子编号表2列出了各原子在轨道中所占百分比(%)及前线轨道能量,表3列出了化合物各原子净电荷.・8・天津师范大学学报(自然科学版)2002年3月表2 各原子在轨道中所占百分比(%)及前线轨道能量原子轨道名称 化合物中各原子所占轨道百分比(%) A B C D HOM O 21 -9.8550e V -10.4690e V -9.7002e V -9.7528e V C 15 17.66835C 16 6.41798C 17 3.69638C 18 28.95959C 19 7.33701C l 25 9.08436C l 27 23.41468C 10 8.12962C 11 6.58344C 12 34.27576C 13 3.48002C 14 11.75669C 15 31.53466O 25 1.99638C 10 35.02022C 11 8.90755C 12 9.90892C 13 27.33320C 14 6.95263C 15 7.26311O 22 1.50170C 10 27.54288C 11 20.68835C 13 26.42651C 14 22.46749HOM O -9.4833e V -10.17042e V -7.95049e V -7.96217e V N 13 6.18518C 14 18.92594C 16 12.98230C 17 13.67790C 19 10.49550C l 25 17.57698C l 27 15.11363C 10 26.50820C 11 23.11263C 13 26.08576C 14 23.85375C 1 10.58998C 2 24.60707N 8 26.82048N 9 1.32823O 22 7.00170N 25 26.37089 C 1 10.62468C 2 24.56411N 8 26.78161N 9 1.29515O 22 6.96134N 25 26.52450LUM O -0.67552e V -1.43258e V -0.25309e V -0.26504e V C 2 8.10855C 3 16.97107C 4 8.32207C 6 17.94355C 14 9.41352C 17 7.94173S 20 7.72596C 1 10.28179C 3 11.14973C 5 11.42985C 6 11.92031C 8 16.93460O 18 9.29258O 22 9.35520C 4 28.57611C 5 14.78117C 6 2.63890C 7 27.98353N 8 3.48325C 26 9.14803C 27 6.89701C 4 28.27690C 5 14.64590C 7 27.69532N 8 3.54365C 26 9.02417C 27 6.87729LUM O +1 -0.4879e V -0.9143e V -0.1092e V -0.1395e V C 3 12.16084C 6 12.04126C 14 17.87596C 16 9.59248C 17 16.47520C 19 11.22429 C 1 7.64342N 2 19.31413C 3 6.53941C 12 7.99196S 2325.66919O 24 6.29581C 11 11.50919C 12 22.22922C 13 7.99766C 14 6.04978C 15 24.04346S 18 9.04272N 25 6.62072C 11 11.55612C 12 22.01002C 13 7.75680C 14 5.98546C 15 22.71000S 18 9.63499N 25 6.95619表3 化合物各原子净电荷化合物化合物各原子静电荷AC 1 -0.1319 C 3 -0.5876 C 5 -0.1321 C 6 -0.0438 N 13 -0.4121 C 17 -0.1015C 19 -0.1330 S 20 2.2846 O 21 -0.8661 O 22 -0.8350BC 1 0.3232 N 2 -0.4445 C 3 0.3388 C 8 -0.1570 C 9 -0.1548 C 10 -0.1245 C 12 -0.6005C 14 -0.1258 O 18 -0.2606 O 22 -0.2900 S 23 2.3522 O 24 -0.8326 O 25 -0.8091CC 1 -0.1467 C 2 -0.2754 C 3 0.2538 C 4 -0.1134 C 10 -0.1345 C 12 -0.5585 C 14 -0.1292S 18 2.2852 O 22 -0.3286 O 23 -0.8186 O 24 -0.8448 N 25 -0.3470 C 26 -0.1004DC 1 -0.1463 C 2 -0.2759 C 3 0.2541 C 4 -0.1135 C 10 -0.1326 C 12 -0.5505 C 14 -0.1278S 18 2.2825 O 22 -0.3300 O 23 -0.8169 O 24 -0.8435 N 25 -0.3462 C 26 -0.1003由表2和3的结果可以看出:(1)由于化合物的生物活性与分子的前线轨道及附近轨道的性质有关,HOM O 与LUM O 的能级差能够决定化合物反应活性的高低[4],具有较大的∃%时电子不容易发生跃迁,活性相应也就弱.从表3可以看出化合物∃%的顺序为A <B <D <C ,具有较小∃%的化合物A 的活性应该最大,而具有较大∃%的化合物D 的活性应该最小,此顺序与它们的抑菌活性、油菜试法及抑制AL S 的活性顺序相符.・9・第22卷 第1期 丁峰,等:磺酰胺类化合物的抑菌活性和量子化学计算(2)由表2可以看出,抑菌活性较高的化合物A 的2,42二氯苯胺基团在HOM O ,HOM O 21轨道中占主要成分(N 13,C 15,C 16,C 17,C 18,C l 25和C l 27所占总比例不少于90%).可以推测N 13,C 15,C 16,C 17,C 18,C l 25和C l 27为此化合物的活性部分.而B ,C ,D 均有此类现象(只是基团不同:B 为苯环,C 和D 为吡唑啉环).而D 的活性远大于C ,可能与C 和D 的LUM O 轨道有关:C 占主要成分的是对甲基苯磺酰基(C 4,C 5,C 6,C 7,C 26,C 27),而D 则是与吡唑啉环连接的苯环.(3)由表3可见,化合物A 在2,42二氯苯胺基团区域形成了负电区域(N 13:-0.4121,C 17:-0.1015,C 19:-0.1330),有提供电子的能力,HOM O 、HOM O 21轨道的主要成分集中在此基团上,而在LUM O 中占很大比例的C 3(16.97107%)和C 6(17.94355%)原子带有较大的负电荷(C 3:-0.5876,C 6:-0.0438).因此推断化合物A 与受体相互作用时,2,42二氯苯胺基团为提供电子的主要部位,这与前沿轨道的分析结果是一致的.而化合物B 中LUM O 轨道占很大比例的邻苯二甲酰亚胺基团主要带负电荷(N 2:-0.4445,C 8:-0.1570,C 9:-0.1548,O 18:-0.2606,O 22:-0.2900),可以推断活性部分为苯环.化合物C 、D 同理.参考文献:[1] 苏少泉.新的乙酰乳酸合成酶抑制剂2磺酰胺类除草剂[J ].农药译丛,1997,19(5):18～23.[2] 李永红,翟秀红,邓金杰,等.新型磺酰胺类除草剂的设计、合成和生物活性[J ].南开大学学报(自然科学版),2000,33(4):77～81.[3] Baczinski ,Peter .Target assay mod .H erbic [M ].L everkusen :Relat Phytotoxic Compd .1993.123～9.[4] R ichardsW G .Q uantum phar m acol ogy [M ]2nd Edn .N e w York :Butter worth Co L d ,1983.153.An ti bacter i a l Acti v ity and Quan tu m Che m istryCa lcula ti on of Benzenylsulfonylam i de Herbi c i desD IN G F eng 1,ZH A N G S hu 2m ing 1,W A N G J in 2ling 1,M IA O F ang 2m ing 1,L I A i 2x iu2(Colledge of Che m istry and L ife Science,T ianjin N or m alU niversity,T ianjin 300074,China;2.M edical College of Chinese Peop le’s A r m ed Police Forces ,T ianjin ,300162,China )Abstract :In th is paper ,the bacteri ostatic activity tests on E scherich ia coli and Staphyl ococcus aureus of 4k inds of benzenylsulfonyla m ide compounds w ere carried out .HOM O -1,HOM O ,LUM O ,LUM O +1and their en 2ergy w ere calculated on the SG I Indigo 2wo rk stati on .T he quantum che m istry calculati on data indicated thatthe relati onsh i p s betw een the quantum che m istry para m eters (o rbital energy ,atom ic net charges and s o on )and their activities are in agree m ent w ith the results of AL S .Po ssible A ctive of the compounds w ere deter m ined .Key words :benzenylsulfonyla m ide compounds ;bacteri o static activity ;quantum che m istry calculati on・01・天津师范大学学报(自然科学版)2002年3月。