1,2,3-三唑-吡唑并嘧啶杂化体的合成、晶体结构与抗癌活性研究：基于ALDH1A/CDK4/6靶点的分子对接及机制探索

本研究针对癌症治疗中靶向药物开发的迫切需求，设计合成了一系列新型1,2,3-三唑-吡唑并嘧啶杂化体（3a-d）。通过X射线单晶衍射和Hirshfeld表面分析解析分子结构，发现化合物3d对结肠癌（HCT116）和肺癌（A549）细胞系具有显著抑制活性（IC50分别为51.5391和32.7783 μM）。分子对接证实其与ALDH1A、CDK4/6关键靶点的结合潜力，为开发多靶点抗癌药物提供了新思路。

　　

癌症治疗领域长期面临靶向性不足和耐药性等挑战，特别是针对ALDH1A（醛脱氢酶1A）和CDK4/6（周期蛋白依赖性激酶4/6）等关键靶点的药物开发亟待突破。1,2,3-三唑和吡唑并嘧啶作为两类重要的药效团，前者因其"点击化学"的合成优势广受关注，后者则以FDA批准药物Palbociclib为代表展现了临床价值。然而，将两者优势整合的杂化体研究仍存空白。

为解决这一问题，来自埃及开罗大学等机构的研究团队在《Journal of Molecular Structure》发表了创新性成果。该研究通过三步法合成路线：首先将5-芳基-2-苯基吡唑并[1,5-c]嘧啶-7(6H)-硫酮（1a-d）与丙炔溴发生烷基化反应得到中间体2a-d；随后通过铜催化叠氮-炔环加成反应引入1,2,3-三唑片段，最终获得目标化合物3a-d。采用IR、¹H/¹³C NMR和元素分析进行结构确证，并选取2a和1d进行单晶X射线衍射分析。抗癌活性测试使用正常人肺成纤维细胞（WI-38）作为对照，针对HCT116和A549癌细胞系进行评价。分子对接采用AutoDock工具研究化合物与ALDH1A、CDK4和CDK6的相互作用模式。

化学合成与结构表征
X射线分析揭示2a的分子堆积受C-H…π和π…π相互作用调控，而1d还涉及N-H…S氢键。Hirshfeld表面分析显示2a中H…H和C…H接触分别占39.3%和36.5%，1d中则为29.8-31.0%和24.5-27.1%。特别在1d中发现Br…Br卤键作用，为分子设计提供了新启示。

抗癌活性评价
化合物3d表现出最优活性，对A549细胞的IC₅₀低至32.7783 μM，且选择性指数显著。结构-活性关系表明，苯环对位氯取代（3d）比邻位甲基（3b）活性提升2倍，提示电子效应对药效的重要影响。

分子对接研究
对接结果显示3d与ALDH1A的Glu121和CDK6的Val101形成强氢键，结合能分别为-9.2和-8.7 kcal/mol。值得注意的是，三唑环与CDK4的Leu152发生π-烷基相互作用，这解释了其优于阳性对照Palbociclib的预测活性。

该研究首次系统阐明了1,2,3-三唑-吡唑并嘧啶杂化体的构效关系，晶体学数据为同类化合物设计建立了结构基准。特别值得关注的是3d的双重抑制特性：既能通过ALDH1A抑制消除肿瘤干细胞，又可经CDK4/6阻滞细胞周期。这种"一石二鸟"的作用机制为克服肿瘤异质性和耐药性提供了新策略。研究者建议后续开展3d的体内药效学和毒理学研究，并探索其与现有化疗药物的协同效应。这项工作不仅丰富了杂环化合物的结构数据库，更为开发具有自主知识产权的新型抗癌先导化合物奠定了坚实基础。