柑橘汁辅助环缩合合成噻吩并吡唑啉衍生物：结构表征、晶体研究、计算分析及抗血管生成潜力

为开发高效低毒的抗癌药物，研究人员通过绿色化学方法合成噻吩-吡唑啉杂化衍生物，结合DFT计算、晶体学分析和CAM实验，发现化合物5a、5c、5g和5h通过靶向c-Met受体显著抑制血管生成，为抗肿瘤药物设计提供了新思路。

　　

癌症是全球第二大死因，传统化疗因选择性和耐药性问题面临巨大挑战。血管生成是肿瘤生长和转移的关键环节，靶向血管生成抑制剂成为抗癌研究热点。其中，c-Met受体作为酪氨酸激酶的重要成员，其异常激活与多种癌症密切相关。然而，现有c-Met抑制剂仍存在疗效不足或毒性较大等问题。

为解决这一难题，迈索尔大学的研究团队设计合成了一系列噻吩-吡唑啉杂化衍生物，并系统研究了其抗血管生成活性。研究通过柑橘汁辅助的绿色合成法高效制备了8种目标化合物(5a-h)，产率达72-89%。结合单晶X射线衍射、Hirshfeld表面分析和DFT计算揭示了化合物5g的"信封"构象及分子间作用力特征。CAM实验证实5a、5c、5g和5h能显著降低微血管密度。分子对接显示这些化合物与c-Met受体结合能达-6.7至-9.1 kcal/mol，其中5c的pKd值最高(6.68)。相关成果发表在《Journal of Molecular Structure》上。

关键技术包括：1)柑橘提取物介导的绿色合成；2)核磁共振(¹H/¹³C NMR)和质谱表征；3)单晶X射线衍射解析晶体结构；4)Hirshfeld表面和能量框架分析；5)APFD/6-311++G(d,p)基组的DFT计算；6)绒毛尿囊膜(CAM)抗血管实验；7)c-Met受体的分子对接。

【材料与方法】
采用Claisen-Schmidt缩合和环缩合反应，以2-甲酰基噻吩和苯肼衍生物为原料，在柑橘提取物催化下高效构建噻吩-吡唑啉骨架。通过TLC和色谱法纯化产物，利用NMR和质谱确认结构。

【Hirshfeld表面分析】
晶体5g的分析显示分子间作用以H···H(54.2%)和C···H(28.1%)为主，能量框架计算表明分散能(-249.8 kJ/mol)是晶体稳定的主要因素。

【化学计算】
DFT计算表明5h的HOMO-LUMO能隙最小(3.17 eV)，电子亲和能最高(1.82 eV)，预示其高反应活性。静电势图显示5g的吡唑啉环和5h的硝基区域分别具有强亲核和亲电位点。

【抗血管活性】
CAM实验显示5a、5c、5g和5h处理组的微血管密度较对照组降低42-58%，其中5c效果最显著。

【分子对接】
对接结果显示所有化合物均能与c-Met受体活性口袋结合，5a与ASP1046形成2.78 ?的氢键，5c的对接得分最高(-9.1 kcal/mol)。

该研究首次将绿色合成、晶体工程和计算化学相结合，系统阐明了噻吩-吡唑啉衍生物的结构-活性关系。特别值得注意的是，化合物5c和5h展现出与临床药物相当的c-Met抑制潜力，且合成方法环保高效。这些发现不仅为抗血管生成药物研发提供了新骨架，也为靶向c-Met的抗癌药物设计提供了重要理论依据。晶体学与DFT计算的协同分析策略，为类似杂环化合物的理性设计建立了可借鉴的研究范式。