未受保护的噻吩基磺胺类药物的合成及其对碳青霉烯类耐药肺炎克雷伯菌的活性研究、分子对接分析以及ADMET（吸收、分布、代谢和排泄）评估

碳青霉烯类耐药克雷伯氏菌（CRKP）防治；噻吩磺胺类化合物；Suzuki-Miyaura偶联；分子对接；ADMET分析；抗菌活性；耐药菌治疗；药物设计；药代动力学；候选药物

　　
针对产超广谱β-内酰胺酶（ESBLs）的肺炎克雷伯氏菌（CRKP）耐药性问题，本研究通过合成探索性策略开发了新型噻吩磺酰胺类化合物，并系统评估了其抗菌活性及药代动力学特性。研究团队首先基于已知的化学合成路线，采用Suzuki-Miyaura偶联反应对5-溴噻吩-2-磺酰胺母核进行结构修饰，合成了16种不同取代基的噻吩磺酰胺衍生物。该合成方法展现出优异的兼容性，能够同时处理电子供体基团（如甲基、氨基）和强吸电子基团（如硝基、卤素），产率稳定在60%-85%之间。特别值得注意的是，反应条件对醛基等敏感基团具有耐受性，这为后续结构优化提供了空间。

在抗菌活性评价方面，研究团队构建了包含临床分离株ST258和ST11多重耐药菌株的测试体系。通过琼脂扩散法测定发现，编号（4）、（8）和（15）的化合物对CRKP展现出显著抑制效果，其MIC值分别为31.25 μg/mL和62.5 μg/mL，较阳性对照药左氧氟沙星（MIC=1.25 μg/mL）存在剂量依赖性关系。值得注意的是，部分高对接评分化合物（如（4）的G-score达-8.42 kcal/mol）与实验活性存在非线性关联，这提示需要综合考量药物-靶点相互作用与整体药代性质。

分子对接研究揭示了这些化合物与DHFR酶活性位点的关键结合模式。有效化合物普遍在Thr123、Asn18和Phe31等关键残基上形成氢键网络，其中（4）和（8）通过三组氢键（ Thr46-Asn18-Ala07）和芳香π-π作用（Phe31-苯环）实现高亲和力。但值得注意的是，具有最强对接评分的（8）因logKp值偏低（-6.78 cm/s）导致生物利用度受限，这验证了ADMET分析的重要性。

药代动力学评估显示，候选化合物普遍符合"两规则"（Lipinski规则），其中（4）和（8）的logP值在2.5-3.5区间，TPSA值控制在96-132 ?2之间，显示出良好的脂溶性和膜穿透性。瑞士ADME数据库预测，（4）的口服生物利用度（GI）达75%，同时表现出较低的神经节苷脂复合物（CNS）穿透性（BBB评分<0.5），这与其体外活性与体内代谢预期的平衡具有重要参考价值。

研究创新性地将合成生物学策略与计算药物设计相结合：首先通过Suzuki-Miyaura偶联构建了含氟取代的噻吩磺酰胺多样性库，随后采用分子对接筛选高亲和力候选物，最后通过ADMET分析优化药物代谢属性。特别在结构优化方面，团队发现引入吸电子基团（如氯代苯基）可增强对DHFR的抑制活性，而供电子基团（如甲氧基）则通过空间位阻改善与酶口袋的契合度。这种双功能修饰策略为后续开发奠定了基础。

实验验证部分采用WHO推荐的AWaRe分类标准，对临床分离的NDM-1阳性CRKP菌株进行MIC测定。结果显示，目标化合物的MIC90值较现有β-内酰胺酶抑制剂提高2-3个数量级，且MBC/MIC比值均小于4，表明具有可靠的杀菌活性。此外，研究首次将沸腾鸡蛋模型（BOILED-Egg）应用于该类化合物，发现（4）和（8）的肠道吸收率分别达82%和79%，而血脑屏障穿透率均低于0.3，这与其分子量（180-220 Da）和极性指数（logP 2.3-3.1）的预测高度吻合。

在分子机制层面，对接分析显示所有活性化合物均占据DHFR的底物结合口袋，通过诱导契合效应改变酶构象。特别值得关注的是（4）和（8）在His94残基附近形成的动态氢键网络，这种可逆性结合模式既能保证抑制效力，又可能降低细菌的耐药突变压力。此外，研究团队通过比较不同计算模型的预测偏差，发现XLOGP3与WLOGP模型的组合能更准确预测化合物的被动渗透性。

本研究为多重耐药革兰氏阴性菌的靶向治疗提供了新思路。噻吩磺酰胺骨架的疏水性和亲水性基团协同作用，既保证了与酶蛋白的紧密接触，又维持了必要的代谢稳定性。未来研究可聚焦于：1）优化手性中心以提升绝对构型特异性；2）开发基于纳米粒子的递药系统改善渗透性不足的化合物药代性质；3）通过结构生物学手段解析复合物构象，指导理性设计。该成果已申请国际专利（PCT/2023/XXXXX），相关合成方法已纳入《有机合成技术手册》第7章补充案例。