香豆素-1,2,3-三唑衍生物的多靶点抗癌与抗菌机制：基于DFT计算、分子对接及体外实验的综合研究

来自多机构的研究团队通过Schiff碱缩合合成了一系列新型香豆素-三唑衍生物（8a–j），并系统评估其抗癌与抗菌活性。其中化合物8c对六种人类癌细胞系展现出卓越抑制活性（IC50低至0.017 μM），对正常细胞WI-38毒性低（IC50=0.071 μM），同时具备广谱抗菌效能（MIC=62.5–250 μg/mL）。DFT计算揭示其HOMO-LUMO能隙为3.08 eV，分子 docking 证实其与碳酸酐酶（ΔG=-10.3 kcal/mol）和酪氨酰-tRNA合成酶（ΔG=-11.7 kcal/mol）强结合，ADMET预测显示良好类药性。该研究为多靶点抗癌抗菌先导化合物开发提供了重要理论及实验依据。

　　

一项综合计算与实验研究揭示了香豆素-1,2,3-三唑衍生物（Coumarin-1,2,3-Triazole Derivatives）在抗癌和抗菌领域的突破性潜力。研究人员通过Schiff碱缩合反应成功合成了一系列新型(Z)-5-甲基-N'-(1-(2-氧代-2H-色原烯-3-基)亚乙基)-1-苯基-1H-1,2,3-三唑-4-甲酰肼衍生物（8a–j），收率达76%–86%，并经IR、¹H-NMR、¹³C-NMR及质谱（MS）全面表征。

抗癌实验显示，化合物8c对六种人类癌细胞系表现出惊人活性：对鼻咽癌HONEI细胞（IC₅₀=0.017 μM）、肝癌HepG2细胞（IC₅₀=0.025 μM）、结肠癌DLD-1细胞（IC₅₀=0.023 μM）、胃癌NuGC-3细胞（IC₅₀=0.029 μM）及乳腺癌MCF-7细胞（IC₅₀=0.031 μM）均具纳摩尔级抑制效能，其对DLD-1细胞的活性较参照药物CHS-828提升101倍！更值得注意的是，8c对正常肺成纤维WI-38细胞毒性极低（IC₅₀=0.071 μM），展现出优异的选择性。

抗菌谱研究进一步表明，8c对革兰阳性菌（如金黄色葡萄球菌S. aureus MIC=100 μg/mL；化脓链球菌S. pyogenes MIC=100 μg/mL）、革兰阴性菌（大肠杆菌E. coli和肺炎克雷伯菌K. pneumoniae MIC=62.5 μg/mL；铜绿假单胞菌P. aeruginosa MIC=100 μg/mL）以及真菌（白色念珠菌C. albicans、棒状曲霉A. clavatus和指状青霉P. digitatum MIC=200 μg/mL；红色毛癣菌T. rubrum MIC=250 μg/mL）均具显著抑制效果。其抗S. pyogenes活性与环丙沙星（Ciprofloxacin）相当，抗T. rubrum活性甚至优于灰黄霉素（Griseofulvin）。

密度泛函理论（DFT）计算（B3LYP/6-31G++(d,p)基组）揭示8c的HOMO-LUMO能隙为3.08 eV，化学反应性参数优异（化学硬度η=1.54 eV，化学势μ=-4.89 eV）。分子对接（Docking）分析证实其与抗癌靶点碳酸酐酶（Carbonic Anhydrase, PDB: 4E3D）和抗菌靶点酪氨酰-tRNA合成酶（Tyrosyl-tRNA Synthetase, PDB: 1JIJ）结合力极强，结合自由能（ΔG）分别达-10.3 kcal/mol和-11.7 kcal/mol。

ADMET（吸收、分布、代谢、排泄、毒性）预测显示8c完全符合Lipinski五规则（分子量MW=432.29 Da，脂水分配系数LogP=2.8，氢键给体HBD=1，氢键受体HBA=8），药代动力学参数优良，具备卓越的类药性。综上，化合物8c凭借其多靶点作用机制、超高活性及低毒性，成为抗癌和抗菌药物开发的革命性先导化合物！