新型双(噻吩基吡唑基)碳酰肼衍生物作为多功能药物的合成、光学特性与生物活性研究

《Bioorganic Chemistry》：Synthesis, optical properties, structural aspects, and bioactivity of novel bis(thienylpyrazolyl)carbohydrazide derivative as a multifunctional agent

本综述系统阐述了新型双(噻吩基吡唑基)碳酰肼衍生物（化合物3）的多功能特性。通过X射线晶体学(DFT)验证其单斜晶系结构，实验与理论计算显示5.18 eV的宽能隙特性。该化合物表现出卓越的光电性能（波长依赖性反射率、可调介电特性）和双重生物活性（对MRSA生物膜抑制率达97.1%，对Caco2癌细胞IC50为147.57 μg/mL）。分子对接揭示其与表皮生长因子受体(EGFR)具有-9.8 kcal·mol?1的高结合亲和力，为免疫缺陷患者的多靶点治疗提供了新策略。

　　

Highlight

该研究成功合成新型双(噻吩基吡唑基)碳酰肼衍生物（化合物3），产率高达90%。X射线晶体学分析揭示其单斜晶系结构，通过氢键和π-π堆叠等非共价相互作用实现超分子自组装。赫什菲尔德表面分析证实分子间相互作用对晶体稳定性的关键贡献。

结果与讨论

抗菌膜活性

化合物3对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)的生物膜抑制实验呈现浓度依赖性效果（图15-16）。在1000 μg/mL高浓度下抑制率高达97.1%，即使在7.8 μg/mL低浓度仍保持3.7%的抑制效果。这种显著的剂量效应关系表明其在医疗器械涂层和抗感染治疗中的应用潜力。

结论

本研究通过实验与理论计算相结合的策略，证实化合物3具有宽能隙（实验值5.18 eV / DFT计算值4.08 eV）和特殊分子静电势(MEP)分布。其双重生物活性（抗癌/抗菌）与EGFR靶点的高亲和力结合（对接得分-9.8 kcal·mol^?1），为开发针对免疫缺陷患者的双功能药物治疗方案提供了理论依据。