萘酰亚胺和邻苯二甲酰亚胺衍生物的合成、光谱表征、细胞毒性、DNA结合及分子建模研究

《Journal of Molecular Structure》：Synthesis, Spectral Characterization, Cytotoxicity, DNA Binding and Molecular Modeling Studies of Naphthalimide and Phthalimide Derivatives

【字体：大中小】 时间：2026年09月06日 来源：Journal of Molecular Structure 4.9

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　　 •合成了一系列萘酰亚胺和邻苯二甲酰亚胺衍生物，并通过光谱和谱学技术进行了充分表征。•先导化合物 3e 和 5b 对 Huh 7 细胞和念珠菌菌株表现出令人满意的细胞毒性和抗真菌活性，并进行了溶血试验。•DNA 结合研究揭示了嵌入结合模式，该模式得到了吸收、发射、圆二色性和循环

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合成了一系列萘酰亚胺和邻苯二甲酰亚胺衍生物，并通过光谱和谱学技术进行了充分表征。
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先导化合物 3e 和 5b 对 Huh 7 细胞和念珠菌菌株表现出令人满意的细胞毒性和抗真菌活性，并进行了溶血试验。
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DNA 结合研究揭示了嵌入结合模式，该模式得到了吸收、发射、圆二色性和循环伏安法测量的支持。
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分子对接和分子动力学模拟研究证实了稳定的 DNA 结合相互作用。
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DFT 分析展示了先导化合物的良好电子性质。
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使用 DPPH 和 H₂O₂ 自由基对活性类似物进行了抗氧化活性测试。

引言

杂环衍生物因其广泛的药用和药理特性而得到广泛认可。[[1], [2], [3], [4]] 由于环系中存在一个或多个杂原子（N、O、S）[5,6]，它们对物理化学和生物应用有重大影响。[7,8] 杂环骨架增强了分子的极性、脂溶性、氢键能力和电子分散性，从而影响分子与活性生物受体的识别。值得注意的是，杂环基团是治疗干预中的常见靶点，且在大量 FDA 批准的小分子药物中占有很大比例。[[9], [10], [11]] 由于其合理的结构特性有助于改善其与 ADMET 相关的药理学特征，它们在药物发现中发挥着关键作用。[[9], [10], [11], [12], [13]]

由念珠菌属引起的真菌感染是一个重大的公共卫生问题，尤其影响免疫功能低下的人群。[[12], [13], [14]] 尽管白色念珠菌是一种常见的共生生物，但其过度生长可能导致严重的黏膜感染 [15]。抗真菌耐药性的出现和现有疗法的局限性凸显了对具有更好疗效和选择性的新型抗真菌药物的需求 [16,17]。

1,8-萘酰亚胺/邻苯二甲酰亚胺作为一种杂芳基骨架，作为潜在的临床药物引起了相当大的兴趣 [4,[18], [19], [20]]，例如抗菌、抗病毒活性 [21]，而 amonafide、mitonafide 已被研究作为抗癌药物 [22,23]，并报告了分子成像探针、荧光特性 [24,25]，同时表现出抗肿瘤、免疫调节、抗菌、抗炎和抗氧化特性 [26,27]。邻苯二甲酰亚胺骨架作为一种具有广泛治疗潜力的特权药效团引起了关注，代表药物有沙利度胺、来那度胺、泊马度胺（如图 1 所示）[26,27]，用于治疗多发性骨髓瘤及相关血液系统恶性肿瘤，而更新的 cerebron 调节剂如 iberdomide 和 mezigdomide 正在临床评估中 [28]。

这些衍生物因其有利的电子分布、分子稳定性、反应性 [29,30] 以及多样的药理活性而备受关注，酰亚胺衍生物的平面芳香核心促进了与核酸的强 π–π 嵌入作用，[31,32] 使其成为药物发现中的有吸引力候选物 [[33], [34], [35], [36],[36], [37], [38], [39], [40], [41]]。尽管许多 1,8-萘酰亚胺衍生物对念珠菌菌株显示出令人鼓舞的体外抗真菌效力，但尚无基于萘酰亚胺的抗真菌药物获批临床使用。这些发现表明萘酰亚胺骨架在创建创新抗真菌治疗方面的潜力。

在本研究中，评估了类似物对念珠菌菌株的体外抗真菌活性。使用溶血和细胞毒性测试评估生物相容性，并使用 DPPH 和 H₂O? 清除试验测量抗氧化潜力。使用光谱和电化学方法研究与 Ct-DNA 的相互作用，同时进行了分子动力学模拟和 DFT/FMO 计算作为补充研究，以进一步验证杂环衍生物对生物分子靶点的实验结果。

章节摘要

材料与方法

试剂和溶剂均为分析纯，未进一步纯化即直接使用。

4-溴-1,8-萘二甲酸酐，4-溴邻苯二甲酸酐来自 GLR INNOVATION，

3-氨基 -1,2,4-三唑 -5-硫醇，3,5-二氨基 -1,2,4-三唑，4-氨基 -6-羟基 -2-巯基嘧啶一水合物，4-(2-氨基乙基) 吗啉，2-噻吩乙胺和氟康唑购自 Sigma-Aldrich Chemicals Pvt. Ltd。2,4-二氨基 -6-羟基吡啶，2,2-二苯基 -1-三硝基苯肼 (DPPH)，Ct-DNA 来自 SRL，抗坏血酸

萘酰亚胺衍生物 (3a-3i) 的合成

制备了 4-溴-1,8-萘二甲酸酐 (0.5 mmol, 0.14 g) 在 DMF (2 mL) 中的溶液，并加入取代胺 (0.75 mmol) 并在恒定搅拌下反应。所得反应混合物在 90–120°C 下回流 6–12 小时 [42]。通过 TLC 监测反应进程，洗脱剂为 EtOAc/己烷 (1:3)。完成后，将反应混合物倒入冰水中，产品沉淀。过滤沉淀物并用蒸馏水彻底洗涤至

化学表征

酰亚胺衍生物 (3a-3i) 和 (5a-5i) 的 FT-IR 光谱在 400-4000 cm^-1 范围内进行了分析。在 IR 光谱中，3a-3i 和 5a-5i 在 1174–1335 cm^-1 范围内出现了 (C-N) 频率，证实了酰亚胺衍生物的合成。在 1692-1772 cm^-1 范围内观察到的伸缩振动被归属于 3a-3i 和 5a-5i 衍生物的 C=O 基团。¹ H 和 ¹³C NMR 光谱在 DMSO-d₆ /CDCl₃ 中显示，类似物 3a, 3h 和 5a, 5h 的最主要信号范围在 4.66-12.58 ppm

结论

合成了一系列酰亚胺衍生物 3a–3i 和 5a–5i，并通过各种技术（包括 FTIR、NMR、UV 光谱和质谱）对其结构进行了充分表征，用于结构阐明，表明化合物合成良好。此外，进行了 in-silico DFT 研究以补充最佳分子几何结构和 HOMO–LUMO 能量值，提供关于化合物稳定性和电子环境的信息。在

数据可用性

数据将根据要求提供。

作者贡献

所有作者都为本研究手稿、研究构思和设计做出了贡献。

资助声明

本研究未获得任何资助机构的财务支持。

数据和材料可用性/数据可用性

数据将根据要求提供。

资助

本研究未获得任何资助机构的财务支持。

CRediT 作者贡献声明

Tuba Fatima：撰写 – 原稿，调查，形式分析，数据整理，概念化。Rabiya Mehandi：数据整理。Saiema Ahmedi：形式分析。Aman Raj Srivastava：形式分析。Andaleeb Zahra：形式分析。Saba Iqbal：形式分析。Afreen Chaoudhary：形式分析。Nouman：数据整理。Mohammad Abid：形式分析。Mohammad Mahfuzul Haque：形式分析。Manish Rana：形式分析。Amal F. Seliem：调查。Saleem Javed：形式分析。Nikhat

利益冲突声明

作者未报告任何利益冲突。

致谢

作者感谢新德里贾米亚·米利亚伊斯兰大学仪器设施中心 (CIF) 主管 Rajan Patel 教授。我们也感谢新德里 JMI 生物化学与仪器中心 (CIRBS) 的 Asimul Islam 教授和 Saima Iqbal 女士提供 CD 光谱和 CV 研究支持。作者还感谢纳杰兰大学研究生院与科学研究处根据联盟资助计划（项目编号：NU/CPI/SERC/14/ID-1）对本研究工作的支持

TF 还感谢新德里的 UGC 提供的

引言