SGLT2蛋白的抑制剂以及应用制造技术

一种SGLT2蛋白的抑制剂以及化合物在制备治疗糖尿病的药物的应用、以及抑制剂的筛选方法。其中，所述抑制剂包括具有式(1)所示结构的化合物：

Inhibitors of SGLT2 protein and their applications

An inhibitor of SGLT2 protein and the application of the compound in the preparation of drugs for the treatment of diabetes, and the screening method of the inhibitor. Wherein, the inhibitor comprises a compound having the structure shown in formula (1):

【技术实现步骤摘要】
SGLT2蛋白的抑制剂以及应用
本专利技术涉及与糖尿病治疗相关的领域，进一步涉及一种SGLT2(Na+-glucosecotransporter2，OMIM：*182381,也称为SLC5A2)蛋白的抑制剂，还涉及一种化合物在治疗糖尿病的应用。
技术介绍
肾脏在调节血糖水平中具有重要作用，肾脏中存在两类葡萄糖转运蛋白，其中一类是钠依赖的葡萄糖转运蛋白(Na+-glucosecotransporter，SGLT)，消耗能量以主动方式逆浓度梯度转运葡萄糖。Wells等从人肾脏的cDNA文库发现了一种被称作SGLT2(OMIM:*182381,亦为SLC5A2)的转运蛋白。家族性肾性糖尿(FamilialrenalGlucosuria,FRG)是以空腹血糖及糖耐量试验正常，伴有持续尿糖为主要特点的近端肾小管葡萄糖再吸收功能减低的疾病，且病人大都不伴有肾小管功能及结构的异常，预后良好。现有技术中对家族性肾性糖尿患者肾组织中进行了表达研究，发现野生型及突变型SGLT2蛋白均表达在肾小管上皮细胞中，其中野生型SGLT2可正常的表达，而SGLT2突变型蛋白在细胞膜上出现了异常的分布和表达，从而重新确定了家族性肾性糖尿应定义为共显性遗传，而既往所认为的不完全外显考虑与SGLT2野生型蛋白的代偿有关。近年研究发现糖尿病病人的SGLT2的表达及功能明显上调，而家族性肾性糖尿患者预后良好，因此，特异阻滞近曲小管SGLT2转运蛋白，进而抑制葡萄糖重吸收来控制血糖水平成为了目前研究的热点。根皮苷(phlorizin)是1835年法国化学家从苹果树皮中分离出的第一个SGLT抑制剂，在随后的许多糖尿病动物研究中发现根皮苷可以降低血糖，恢复胰岛素的敏感性，但是由于口服生物利用度比较低，特异性不高，其代谢产物可能抑制GLUT1等蛋白的功能，在中枢神经系统以及其他系统都有一些副作用，所以没有应用于糖尿病的临床治疗。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种SGLT2蛋白的抑制剂以及化合物在制备治疗糖尿病的药物的应用，以及SGLT2蛋白抑制剂的筛选方法，以解决以上所述的至少一项技术问题。(二)技术方案根据本专利技术的一方面，提供一种SGLT2蛋白的抑制剂，包括具有式(1)所示结构的化合物：其中，A独立为：B独立为：根据本专利技术的又一方面，提供一种化合物在制备治疗糖尿病的药物中的应用，其中，所述化合物具有以上式(1)所示结构：根据本专利技术的再一方面，提供一种SGLT2蛋白抑制剂的筛选方法，包括：设置SGLT2蛋白与化合物的对接条件；按照对接条件在数据库中进行虚拟筛选；根据类药性原则进行对虚拟筛选结果进一步筛选和打分，获得设定分数以上的化合物作为糖尿病治疗的先导化合物；其中，设置SGLT2蛋白与化合物的对接条件包括：设定化合物与SGLT2的作用是通过两部分通过强相互作用维系，一方面是亲水性较强的糖基部分与口袋朝外部分的氨基酸残基形成较稳定氢键；另一方面是小分子芳香环部分与口袋较深处的疏水口袋的疏水相互作用和π-π相互作用；化合物的脂水分配系数的对数值logP为-2～5、分子量为200～500、氢键给体0～5、氢键受体0～10、可旋转键数目为0～10、重原子数量为20～70以及电荷值为-2～2。(三)有益效果通过上述方案，可知本专利技术的有益效果在于：通过本专利技术的SGLT2蛋白的抑制剂中的化合物，可作为活性的先导化合物治疗糖尿病。本专利技术的SGLT2蛋白的抑制剂中的化合物包括亲水基团与疏水口袋，与SGLT2蛋白活性位点的极性口袋、水上口袋相互作用，抑制SGLT2蛋白的表达。本专利技术的化合物可以应用于制备糖尿病药物。附图说明图1是本专利技术实施例SGLT2蛋白的抑制剂的化合物。图2是本专利技术实施例抑制剂的化合物与SGLT2蛋白作用原理图。图3是本专利技术实施例家族性肾性糖尿患者中发现的突变位点。图4是本专利技术实施例化合物与SGLT2蛋白的构效关系图。图5是本专利技术具体实例1中的标准曲线。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本专利技术作进一步的详细说明。由于现有技术中既往的SGLT2表达及功能研究仅发现了其中的2种机制，本申请专利技术人发现其余的4种机制均在家族性肾性糖尿发病过程中具有重要作用，并明确了相关位点。专利技术人进一步发现c.294C>A/p.(F98L),c.736C>T/p.(P246S)为糖尿病药物(SGLT2蛋白抑制剂)筛查的理想靶位点。由于对SGLT2确切的3D结构仍然不是很清楚，药物研发都是寻找根皮苷的衍生物或者类似物，在抑制SGLT2蛋白功能的同时可能对其他的葡萄糖转运蛋白也造成不同程度的影响，产生了不良作用，在药物的研发过程中造成了一定的困难。根据本专利技术实施例的一方面，提供一种SGLT2蛋白的抑制剂，包括如下化合物：其中，A独立为：B独立为：如图1所示式(1)的化合物，为三个小分子的对接结构，参照图1所示，其包括左右两侧的亲水基团和疏水基团(虚线方框内标注)，以及中间的连接部分(中间虚线方框)，(结合图2所示，SGLT2作为标靶蛋白，其活性位点有明显的极性口袋(例如图2中的残基Ser460)和疏水口袋(例如Trp289)。图2中，这些化合物与SGLT2的结合方式主要有三部分：1、化合物的亲水基团与Ser460等残基形成氢键相互作用；2、亲水基团和疏水基团的连接部分通过残基Lys154形成氢键作用来稳定化合物的结合；3、化合物的疏水基团进入疏水口袋，形成疏水作用；尤其当疏水基团为芳香环时，与Trp289残基形成较强的π-π键，此外L286V突变可使小分子的苯甲基部分(图4中圆圈内结构)有足够的空间位置与蛋白相互作用。通过上述抑制剂，能够特异性地抑制SGLT2蛋白功能，有效的降低空腹及餐后血糖，成为糖尿病治疗的新途径。上述抑制剂可以粉末为原料，做成片状等结构的药物。在进一步的实施例中，所述A可以独立为优选的，A可以独立为更优选的A可以独立为在一些实施例中，所述B独立为优选的，B独立为更优选的B独立为本专利技术实施例还提供一种化合物在制备治疗糖尿病的药物中的应用，其中，所述化合物具有以上所述式(1)所示结构。根据本专利技术实施例的另一方面，提供一种SGLT2蛋白抑制剂的筛选方法，包括：设置SGLT2蛋白与化合物的对接条件；按照对接条件在数据库中进行虚拟筛选；根据类药性原则进行对虚拟筛选结果进一步筛选和打分，获得高分的化合物作为糖尿病治疗的先导化合物。本专利技术实施例中，以内蒙古地区家族性肾性糖尿患者中发现的SGLT2基因突变为基础，进一步对SGLT2从基因突变到蛋白表达、功能进行深入的研究，对于揭示SGLT2在家族性肾性糖尿发病机制中的关键作用及其作用机制提供临床和基础研究证据和理论依据(参见图3所示)，通过虚拟筛选，根据类药性原理，我们排除了部分筛选结果，最后获得小分子化合物。通过小分子与受体蛋白的相互作用关系，我们分析挑选小分子可用于后期的生物实验验证。进一步通过细胞及动物水平验证，为糖尿病治疗药物的设计、筛查及新药物研发提供有意义的靶标和重要的线索及依据。筛选过程包括：1、药物虚拟筛选：利用功能研究的结果确定药物筛选的靶点，进一步筛查治疗糖尿病的药物。基于已本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种SGLT2蛋白的抑制剂，其特征在于包括具有式(1)所示结构的化合物：

【技术特征摘要】
2018.01.25 CN 201810073461X1.一种SGLT2蛋白的抑制剂，其特征在于包括具有式(1)所示结构的化合物：其中，A独立为：B独立为：2.根据权利要求1所述的抑制剂，其特征在于，所述A独立为3.根据权利要求1所述的抑制剂，其特征在于，所述B独立为4.根据权利要求2所述的抑制剂，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：于磊，徐巧枝，
申请(专利权)人：于磊，
类型：发明
国别省市：内蒙古,15