CA II 는 체내의 이산화탄소의 농도를 조절하며 촉매하는 단백질로 녹내장, 부종, 그리고 뇌전증의 치료를 위한 표적으로서 고려되어왔다. 보고된 탄산무수화효소 억제제들이 있지만, 비선택적 약물들이 갖는 부작용들을 개선하기 위해 선택적 저해제의 발굴이 대두되고 있다. 이를 위해, CA II 의 단백질 구조를 완전히 분석했으며 다른 아형들과의 특징을 비교하여 구조 기반 약물설계를 통해 선택적인 CA II 억제제 발굴을 시도했다. 핵심 골격으로 urea-linked benzensulfonamide 구조를 선택하여 일련의 시리즈를 합성하였고, CA-catalyzed CO₂ hydration 활성 측정을 통해 억제 활성 결과를 얻었다.
Benzensulfonamide 는 아연 결합 그룹과 urea linker 를 통해 도입된 소수성 치환기인 4-benzoylaminophenyl 그룹을 포함하는 핵심 골격이다. 대부분의 평가된 화합물들은 CA II 선택적 억제활성을 나타냈다. 또한 본 논문은 CA II 에 대해 알려진 양성 대조 화합물인 acetazolamide 와 비교했을 때 더 우수한 억제 효과의 유의미한 결과를 얻었다. 평가된 물질들 중 화합물 3c (ki = 4.3)와 3f (ki = 8.2)가 가장 선택적이며 우수한 억제활성을 보여주고 있다.
합성한 urea-linked benzensulfonamide 유도체들의 효소 억제 상수들을 비교하여 구조 활성 상관관계를 분석하였다. 또한 3D 분자 모델링 시스템을 통해 화합물들의 결합 모드를 예측하며 활성 결과를 합리적으로 분석하고자 하였다.
이번 연구를 통해 유의미한 활성을 갖는 화합물을 도출하였으며 이러한 결과는 carbonic anhydrase 저해 약물의 개발에 활용될 수 있을 것이다.