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基于片段化SAR策略的喹啉衍生物设计:新型AChE/BChE双靶点抑制剂开发
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月16日 来源:Bioorganic Chemistry 4.5
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面对MRSA感染的全球威胁,研究人员通过结构杂交策略开发了新型TPP-HK(三苯基膦-和厚朴酚)偶联物。其中TH16展现出卓越的抗菌活性(MIC=2μg/mL),通过破坏细菌细胞膜和升高ROS水平实现杀菌作用,为抗耐药菌药物开发提供了新思路。
抗生素耐药性已成为21世纪最严峻的公共卫生挑战之一。据统计,耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)在2021年直接导致全球20万人死亡,而传统抗生素在这场"超级细菌"战役中节节败退。面对这一困境,重庆某高校(根据基金编号CSTB2024NSCQ-MSX1002推断)的研究团队另辟蹊径,从传统中药厚朴中提取的和厚朴酚(HK)与三苯基膦(TPP)的跨界组合,开发出能精准打击细菌细胞膜的"分子特工队"。这项发表在《Bioorganic Chemistry》的研究,为破解抗生素耐药困局提供了新思路。
研究团队采用Steglich酯化反应合成TPP-HK偶联物,通过核磁共振(NMR)和傅里叶变换离子回旋共振质谱(FT-ICR MS)进行结构表征。采用微量肉汤稀释法测定最低抑菌浓度(MIC),通过膜电位检测和活性氧(ROS)测定揭示作用机制,并建立体外耐药性诱导模型评估TH16的耐药风险。
【合成与筛选】
通过四套合成路线获得15种TPP-HK偶联物,其中碳链长度为16的TH16对MRSA的抗菌活性提升32倍(MIC从64μg/mL降至2μg/mL),且对哺乳动物细胞毒性较低(HC50>128μg/mL)。
【作用机制】
荧光显微镜观察显示TH16能快速(15分钟内)富集在细菌膜上,通过破坏膜电位和增加ROS水平实现杀菌。与临床常用抗生素相比,TH16诱导耐药性的频率降低100倍(<10-9)。
【结构优化】
构效关系(SAR)分析揭示:TPP阳离子通过静电作用锚定细菌膜,HK的疏水片段插入膜双层,而C16碳链长度是实现最佳膜扰动的关键因素。
这项研究开创性地将线粒体靶向分子TPP改造为细菌膜导航系统,其双管齐下的作用机制——既破坏膜结构又引发氧化应激,使细菌难以通过单一突变产生耐药性。特别值得注意的是,TH16对临床分离的MRSA菌株保持高效活性,且合成路线仅需3步反应,具备工业化生产潜力。正如通讯作者Zhi-Peng Wang强调的,这种"天然产物-合成杂化"策略为新一代抗菌药开发提供了范式转换,未来或可拓展至其他耐药菌的防治领域。
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