论文部分内容阅读
本论文按照杂合体型药物设计的方法和多靶点药物设计的理念,设计并合成了两类多靶点抗菌化合物。一类是3-芳基-2(5H)-呋喃酮-氟喹诺酮型酪氨酰tRNA合成酶(TyrRS)和拓扑异构酶(DNAgyrase)的双重抑制剂,共合成和评价了27个化合物,另一类是黄酮-氟喹诺酮杂合体型DNAgyrase和外排泵的双重抑制剂,共合成和评价了21个化合物。在两个系列的化合物中,均发现了具有较好抗菌活性的化合物。在3-芳基-2(5H)-呋喃酮-氟喹诺酮杂合体系列中,发现了对革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌均有较好抑制作用的化合物。化合物A11是3-(2-氟苯基)-2(5H)-呋喃酮和环丙沙星的杂合体,它在该系列里活性最好,其对多重耐药大肠杆菌的MIC50为0.11μg/mL,是阳性对照环丙沙星的51倍。抗菌作用机制研究表明,其对DNAgyrase和TyrRS有明显的抑制作用,IC50分别为1.15±0.07μM和0.12±0.04μM,这些优异的结果充分表明,A11是一个有前途的先导化合物,具有较大的应用前景,值得展开进一步的研究。在黄酮-氟喹诺酮系列化合物中,一些化合物对耐药菌也表现出了优异的抗菌活性。柚皮素-环丙沙星杂合体的整体活性最好,其对大肠杆菌(MIC500.71μg/mL,ATCC35218)、枯草芽孢杆菌(MIC500.062μg/mL,ATCC6633)、金黄色葡萄球菌(MIC500.29μg/mL,ATCC25923)及白色念珠菌(MIC500.14μg/mL ATCC90873)的抑菌效果分别为阳性对照环丙沙星(MIC505.65μg/mL,2.70μg/mL,6.82μg/mL和32.4μg/mL)的8倍、43倍、23倍和88倍。DNA超螺旋实验研究表明,两个代表化合物对DNAgyrase均具有很好的抑制作用,这说明该类化合物保留了原有氟喹诺酮的性能。分子模拟研究同时也阐明,向氟喹诺酮中引入黄酮结构单元,不仅没有破坏原有氟喹诺酮与酶的结合模式,而且使杂合体在酶表面获得更多的结合位点,产生更强的结合。实验结果也证明了氟喹诺酮的7-位具有较大的结构修饰空间。通过对活性评价数据的深入分析,揭示两个系列化合物的构效关系。同时通过分子模拟研究,阐明活性化合物与DNAgyrase和TyrRS的作用模式。这些研究为进一步的结构优化提供了理论指导。