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氟化二苯胺查尔酮衍生物的体外与计算机模拟评价:抗疟和抗癌潜力研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年05月30日 来源:Scientific Reports 3.8
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为解决抗疟和抗癌药物开发中的挑战,研究人员合成并评估了10种新型氟化二苯胺查尔酮衍生物(B1-B10)。通过体外实验和计算机模拟(分子对接与动力学),发现B3和B5对疟原虫(Plasmodium falciparum)和HeLa细胞(IC50分别为24.53和32.42 μg/mL)具有显著活性,优于标准药物5-氟尿嘧啶。研究为开发高效、低毒的多靶点药物提供了新思路,发表于《Scientific Reports》。
疟疾和癌症是全球健康的两大威胁,现有药物常因耐药性、毒副作用或疗效不足而受限。疟原虫(Plasmodium falciparum)对传统抗疟药如奎宁的耐药性日益严重,而癌症治疗中,5-氟尿嘧啶(5-Fluorouracil)等化疗药物的毒性问题突出。在此背景下,印度Bhagwan Mahavir大学等机构的研究团队设计了一类结合氟原子、二苯胺和查尔酮骨架的新型化合物,旨在通过多靶点协同作用突破治疗瓶颈。
研究团队采用Claisen-Schmidt缩合反应合成了10种氟化二苯胺查尔酮衍生物(B1-B10),并通过核磁共振(NMR)、质谱(MS)和高效液相色谱(HPLC)验证结构。体外实验评估了抗菌、抗疟(针对P. falciparum)和抗癌(HeLa细胞)活性,结合分子对接(靶向Falcilysin、TNIK和CDK2蛋白)和100 ns分子动力学模拟(MD)分析稳定性。
抗菌与抗疟活性
化合物B3和B5表现出强效抗疟活性,对P. falciparum的半数抑制浓度(MIC)分别为0.68和0.69 μg/mL,接近标准药奎宁(0.268 μg/mL)。分子对接显示B3与Falcilysin蛋白的Asp526形成氢键,B5则与Asp451产生离子相互作用,MD模拟证实复合物RMSD<3 ?,稳定性优异。
抗癌机制
B5对HeLa细胞的IC50为24.53 μg/mL,优于5-氟尿嘧啶(40.7 μg/mL)。靶向分析表明,B5与细胞周期调控蛋白CDK2(6GUE)和Wnt信号通路激酶TNIK(2x7F)结合,氢键平均数量达1.5个,RMSF波动低于1.5 ?,提示强效抑制癌细胞增殖。
结构-活性关系
电子给体甲氧基(-OCH3)增强抗疟活性(如B3),而吸电子硝基(-NO2)提升抗癌效果(如B5)。二苯胺骨架通过疏水作用稳定蛋白结合,氟原子则改善代谢稳定性。
该研究不仅证实B3和B5作为先导化合物的潜力,还通过多技术联用策略为抗感染和抗癌药物开发提供了新范式。未来可通过修饰功能基团进一步优化药效,推动临床转化。
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