新型吡唑并[3,4-d]哒嗪衍生物的合成、结构确证及体外抗菌活性评价

为解决抗生素耐药性这一全球性难题，研究人员通过微波辅助合成技术设计并制备了16种吡唑并[3,4-d]哒嗪衍生物7a-p，经SXRD、NMR等技术确证结构后，发现化合物7a和7c对白色念珠菌(C. albicans)和蕈状芽孢杆菌(B. mycoides)分别表现出21mm抑菌圈和0.156mg/mL的超低MIC值，为抗耐药菌药物开发提供了新骨架。

　　

抗生素被誉为20世纪最伟大的医学发现之一，但随着过度使用导致的多重耐药菌株激增，全球正面临"后抗生素时代"的严峻挑战。世界卫生组织已将耐药性问题列为十大公共卫生威胁之一，尤其对白色念珠菌(C. albicans)等机会性致病菌和蕈状芽孢杆菌(B. mycoides)等革兰氏阳性菌的临床治疗陷入困境。传统抗生素开发陷入瓶颈，亟需通过创新化学结构突破现有作用机制。

在此背景下，来自国家研究中心的研究团队将目光聚焦于吡唑并[3,4-d]哒嗪这一具有多重生物活性的杂环骨架。该结构此前已被证实可靶向蛋白激酶(kinases)、环氧化酶2(COX2)等关键靶点，但抗菌应用尚未深入探索。研究人员采用独特的"微波辅助-区域选择性环加成"策略，以2-乙酰基吡咯为起始原料，通过与DMF-DMA缩合生成烯胺酮中间体3，再与16种不同取代的腙酰卤4发生[3+2]环加成，高效构建了含吡咯、氯苯基等多元取代的吡唑并哒嗪衍生物库7a-p。

研究运用四大关键技术：单晶X射线衍射(SXRD)解析了7g的绝对构型；傅里叶变换红外光谱(FTIR)追踪特征官能团；核磁共振(¹
H/¹³
C NMR)确认氢/碳骨架；琼脂扩散法测定抑菌圈直径和微量肉汤稀释法获取MIC值。实验菌株来自埃及国家研究中心保藏的标准菌株，包括革兰阴性大肠杆菌(E. coli)、革兰阳性蕈状芽孢杆菌和真菌白色念珠菌。

【化学合成】部分揭示：当R基为甲基、苯基等疏水基团时，反应收率可达82-95%，晶体结构显示7g中吡咯环与哒嗪平面形成76.8°二面角，这种扭曲构象可能增强膜穿透性。

【抗菌评价】数据显示：7a对三种测试菌的MIC值呈现梯度分布(0.156-1.25mg/mL)，尤其对B. mycoides的活性比阳性对照氨苄西林高8倍；7c虽对C. albicans的MIC达5mg/mL，但其21mm抑菌圈表明可能存在溶菌机制。值得注意的是7b对真菌的广谱抑制性，提示氯原子取代可能增强靶标结合。

结论部分指出：该研究首次系统建立了吡唑并哒嗪抗菌构效关系模型，7a和7c可作为先导化合物进一步优化。分子对接模拟推测其作用机制可能与抑制细菌DNA旋转酶或真菌麦角固醇合成有关，但具体靶点仍需通过转录组学验证。这项工作为应对ESKAPE病原体耐药危机提供了新思路，相关成果已发表于《Journal of Molecular Structure》，并申请了PCT国际专利。