新型噻二唑-噻吩化合物的合成与分子建模研究：作为高效抗菌剂的应用

《Chemical Biology & Drug Design》：Synthesis and Molecular Modeling Studies of New Thiadiazole-Thiophene Compounds as Potent Antimicrobial Agents

合成并表征了8个噻二唑-噻吩杂合体，通过IR、NMR和质谱确认结构，DFT计算显示其非平面构型及完整π电子体系。抗菌活性测试表明5a、5b、6a、7b对革兰氏菌有显著抑制（MIC 3.125-6.25 μg/mL），其中5a对DNA回旋酶抑制活性接近标准药novobiocin（IC50 4.01 μM）。分子对接显示5a、5b、4b与靶蛋白PDB:6FQM结合稳定。瑞士ADME预测显示3a和3b具有最佳药物相似性。

　　

摘要

通过将噻吩环结构引入前体化合物2-(氰甲基)-1,3,4-噻唑3a和3b中，采用不同的策略制备了八种噻唑-噻吩杂化物4、5、6和7。利用光谱技术（红外光谱、核磁共振和质谱）阐明了这些杂化物的结构。基于密度泛函理论（DFT，B3LYP）的建模显示，这些杂化物具有相似的非平面构型，以及覆盖整个分子骨架的HOMO-LUMO能级（分别对应π轨道和π*轨道）。对这些杂化物的抗菌活性进行了评估，发现它们对革兰氏阳性（+)和阴性（?）细菌病原体均具有作用。其中，化合物5a、5b、6a和7b表现出较强的抗菌活性（最低抑菌浓度MIC为3.125–6.25 μg/mL）。此外，这些化合物还对DNA旋转酶具有中等至良好的抑制作用（IC50 = 4.46 ± 0.09–8.38 ± 0.33 μM），其中5a的活性最高，接近参考药物新诺比辛（IC50 = 4.01 ± 0.03 μM）。为了研究合成杂化物与目标蛋白的相互作用模式，还进行了分子对接实验（目标蛋白PDB代码：6FQM）。结果表明，5a、5b和4b具有显著的结合能和稳定的相互作用特性。通过SwissADME预测方法对这些杂化物的药代动力学和药物类似性进行了评估，结果显示化合物3a和3b>在噻唑杂化物中具有最大的药物潜力。

参与同意书

参与同意：所有作者均直接参与了本研究工作。

发表同意：作者同意根据知识共享署名许可协议（Creative Commons Attribution License）发表本文。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。