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为探究抗耐药菌及抗癌药物,研究人员开展新型吡咯衍生物合成及其抗微生物、抗癌特性研究。通过系列实验及分子对接发现,部分衍生物具显著活性,靶向 α-Topo II,为相关药物开发提供新方向。
吡咯是具有生物活性的分子骨架,其环系统内独特的药效团有助于合成更高活性分子。近十年研究聚焦于其抗菌特性,尤其是耐药革兰氏阳性和阴性病原体(如分枝杆菌),含吡咯骨架的化合物还用于调控或抑制基因的抗肿瘤药物开发。本研究通过化学方法合成新型吡咯衍生物并评估其抗微生物和抗癌特性:使多种 1H - 吡咯 - 2- carbohyd 肼衍生物与苯甲醛在常规条件下反应制备衍生物,经红外、质谱、核磁共振及元素分析表征;采用系列稀释法评估抗微生物活性,并针对 α- 拓扑异构酶 II(α-Topo II)进行分子对接研究,该酶在快速分裂细胞中高表达,对 DNA 拓扑结构调控、转录、复制及染色体结构至关重要,吡咯及其衍生物可通过特异性靶向 α-Topo II 展现强抗癌活性,故设计含琥珀酰亚胺部分的吡咯啉衍生物,其可通过氢键网络与 ATP 结合口袋选择性相互作用,新合成化合物通过 Schrodinger 2022-4 对接至人拓扑异构酶 IIα(hTopo IIα)ATP 位点三维晶体结构(PDB ID: 1zxm)的活性口袋。结果显示,新合成吡咯衍生物中部分化合物具显著抗微生物活性,AutoDock Vina 计算表明,化合物 1a 和 1h 对 MCF-07 乳腺癌细胞系的抗增殖作用强于其他化合物,配体 1a 和 1b 的结合能分别为 - 5.049 kcal/mol 和 - 5.035 kcal/mol,多数衍生物显示有前景的抗增殖效应,但需进一步体内研究验证。结论表明,吡咯衍生物有潜力成为有效的抗微生物和抗癌剂,本研究中的结构改造在解决安全性问题的同时增强了化合物的药用能力,需进一步研究阐明作用机制并优化其药理特性。