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石杉碱甲-上海有机化学研究所
二 化学学报 AGfA æIMICA SINICA 1998 ,56 , 233-237 ‘ ‘ 石杉碱甲 -AChE 复合物中石杉碱甲的结构特征一一 量子化学研究 蒋华良梅 朱维良 陈建忠 顾健德 ~ 刘东祥 林茂伟 陈凯先 秘汝运 队 (中国科学院上海药物研究所 新药研究国家重点实验室 上海 2∞031) 曹阳 ~ (苏州大学化学化工学院 苏州 215006) 摘要 在运用量子化学从头计算方法(HF/4 - 31G)结合点电荷模型方法对 AChE -HupA 复合物 活性位点的 410 个原子和 1929 个点电荷进行理论计算的基础上，比较了石杉碱甲分子在形成复合 物前后的结构变化特征.发现复合物中石杉碱甲分子构象并非能量最低构象，它的能量比 HF/4- 31G 全优化得到的构象的能量高 91. 8kJ/mol.和单分子状态相比，形成复合物后季镀基和内院胶基 的N-H， C=Q键的键长变长、键强减弱，其总原子净电荷也发生了明显的变化且这些基园的空 0 间取向都有不同程度的改变，C(8)-N(21)键的旋转达 20 • 这些信息将有益于设计新的 AChE抑 制剂. ~ 关键词 量子化学，石杉碱甲，AChE -HupA 复合物 亭 石杉碱甲(Huperzine A， HupA)是从我国中草药千层塔中分离提取得到的一种生物碱[1] ， 具有高效可逆地抑制乙酷胆碱醋酶(Acetylcholinesterase ， AChE)的能力，同时其毒副作用很 小[2) 乙酷胆碱(Acetylcholine， ACh)是神经传导的一种化学介质，AChE能迅速水解 ACh，使 已完成生理功能的 ACh 迅速消失.研究已证明早老性痴呆(Alzheimer s Di民ase ， AD)病人的脑 内皮层及海马体部位的乙酷胆碱水平明显下降，故能提高脑内乙酷胆碱水平的药物就有可能 户 用于治疗AD. 到目前为止，由于 HupA 的高效低毒性，使得它成为治疗 AD 的最好药物之 一[3) 为了解决自然资源匮乏以及化学合成困难等问题，人们以石杉碱甲为先导化合物进行 研究，希望能开发出更好的药物用于治疗AD 等疾病.已经进行的大量的对石杉碱甲的结构改 . 卢 , 造工作没有取得十分理想的效果[4~6] ，因此对石杉碱甲与乙酷胆碱醋酶作用机理的理论研究 就显得越来越重要.乙酷胆碱醋酶-石杉碱甲复合物(AChE-HupA) 的晶体结构最近已由 ‘ Sussman 等测定[7) 我们运用量子化学的方
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