吡啶-4-肼衍生物作为潜在抗结核药物的探索：合成、生物学评价及计算机模拟研究

《ChemistrySelect》：Exploration of Pyridine-4-hydrazide Derivatives as Promising Antitubercular Agents: Synthesis, Biological Evaluation, and In Silico Studies

本研究设计合成了一系列异烟肼衍生物，通过体外活性测试发现化合物5j、5k、5o、5p对结核分枝杆菌具有显著抑制作用（MIC 0.125-2 μg/mL），细胞毒性实验显示其安全指数高（400-800），计算机模拟验证其与靶酶结合能力，为新型抗结核药物开发提供依据。

　　

图形摘要

在本研究中，通过向吡啶-4-碳肼中引入多种官能团，设计并合成了多种吡啶-4-碳肼衍生物。所有合成的分子均经过了抗结核活性的测试。结果显示，这些化合物对Mtb H₃₇Rv菌株的最低抑菌浓度（MIC）范围为0.125–2 μg/mL。其中，化合物5j、5k、5o和5p被确定为进一步开发的潜在候选物。

摘要

结核病（TB）由结核分枝杆菌（Mtb）引起，目前仍是全球主要的公共卫生问题，尤其是多重耐药（MDR）和广泛耐药（XDR）菌株的出现使情况更加严峻。吡啶-4-碳肼（异烟肼）是一种一线抗结核药物，但其使用剂量大且具有毒性。为克服这些局限性，研究人员合成并评估了一系列基于异烟肼的衍生物的抗结核活性。多种化合物对Mtb H₃₇Rv表现出较强的抑制作用，最低抑菌浓度（MIC）介于0.125至2 μg/mL之间。其中，化合物5j、5k、5o和5p显示出对抗MDR临床分离株的显著活性。使用Vero细胞进行的细胞毒性测试表明这些化合物具有优异的安全性，选择性指数（SI）范围为400至800。时间杀菌动力学实验确认了化合物5p的杀菌效果。通过计算机模拟的分子对接和3D-QSAR（三维定量结构-活性关系）研究，确定了与其与结核分枝杆菌靶酶结合相关的关键结构特征。计算结果与实验数据高度吻合，证实了这些化合物具有良好的药物特性。总体而言，这些合成的衍生物作为下一代抗结核药物具有巨大潜力。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。