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血清白蛋白是血浆中含量最丰富的载体蛋白,它可以与许多内源性和外源性物质结合,在体内起存储和转运作用。药物进入血液,先与血清白蛋白结合,被它储存、转运,才能到达受体部位发挥药效作用。一些有成药希望的活性小分子因与血清白蛋白有过强或过弱的亲和力,从而限制了其成为临床药物。因此研究生物活性小分子与血清白蛋白的相互作用,不仅有助于在分子水平上认识生物活性小分子与蛋白质的作用机理和规律,了解其在体内的运输和分布情况,为药学及生命科学研究提供有用的信息和数据,而且有助于认识生物活性小分子作用的药效和药理,为药物分子设计、修饰与筛选提供有益的启发与指导。本文基于抗微生物活性小分子与血清白蛋白相互作用研究新近况,合成了系列唑类化合物,对其结构进行了确证,初步研究其抗微生物活性,进一步研究了高活性分子与血清白蛋白相互作用,初步预测了活性分子在体内运输分布情况,为评估该类化合物成药性进行了一些基础研究。主要内容包括:(1)以氯乙腈为起始原料,经多步反应合成了一系列噻吩类苯并咪唑化合物17个;所有新化合物结构经1H NMR、13C NMR、IR和MS等现代波谱所证实;抗微生物活性评估结果表明烷基取代的双苯并咪唑类化合物11a-f和苄基取代的双苯并咪唑12a-f显示中等到良好抗细菌活性,特别是癸基衍生物表现出最好的抗细菌活性,对MRSA,E. coli和P. aeruginosa显示出极强抑制活性,卤苄基苯并咪唑抗细菌活性弱于烷基苯并咪唑;采用摇瓶法测定了苯并咪唑系列化合物9、10、lla-f、12a-f、13a-b和14的脂水分配系数(logp),结果表明具有适宜的logp化合物显示出较好的抗微生物活性;利用荧光、紫外光谱等光谱学方法研究了强生物活性化合物l1d与牛清白蛋白的相互作用,得到了化合物11d-BSA体系的荧光猝灭机理、结合常数、结合位点数、热力学参数等,推断出化合物1ld-BSA结合的主要作用力类型为氢键和范德华力;分子模拟结果表明化合物11d与BSA中氨基酸残基Lys-524之间形成氢键。(2)以二乙醇胺、卤苄、1,2,4-三唑、盐酸黄连素为起始原料,多步反应制备一系列黄连素三唑衍生物共8个;合成的新化合物结构均经1H NMR、13C NMR、IR和MS等现代波谱所证实;生物活性测试结果表明黄连素三唑19a具有好的抗细菌抗真菌活性,尤其对变形杆菌(MIC=2μg/mL)显示出优良活性,优于临床药物氟康唑;化合物19a与不同金属离子对HSA竞争相互作用结果表明Mg2+和Fe3+两种离子的参与可以增大化合物19a在血液中的游离浓度,缩短它在血液中的储存时间和半衰期,进而增强该化合物的抗微生物效能。(3)以二乙醇胺、卤苄、唑类(三唑、咪唑、苯并咪唑、巯基苯并咪唑、苯丙三唑)、盐酸黄连素为起始原料,多步反应制备了一系列黄连素咪唑22、苯并咪唑24a-b、苯并三唑24c和巯基苯并咪唑26共5个;所有新化合物结构均经1HNMR、13C NMR、IR和MS等现代波谱所证实;生物活性测试表明黄连素咪唑22、黄连素苯并咪唑24a和24b表现出较好抗微生物活性(MIC=16-32μg/mL),黄连素苯并三唑24c和巯基苯并咪唑26抗微生物活性较差(MIC=32-512μg/mL);运用荧光和紫外光谱仪在分子水平上研究了化合物19a与HSA的结合行为,得到了化合物19a-HSA体系的荧光猝灭机理、结合常数、结合位点数、热力学参数等,推断出化合物19a-HSA结合的主要作用力类型为氢键和疏水性相互作用,根据荧光共振能量转移理论计算了化合物19a在HSA上的作用位置与色氨酸残基间的平均距离(2.97nm),这表明化合物19a与人血清白蛋白间发生能量转移;分子对接软件对实验所得的结果进行了验证。化合物19a与人血清白蛋白subdomains ⅡA (-11.32kJ mol-1)口袋结合,被氨基酸残基Arg-218、257, Lys-195.199, Leu-198、238、260,Ala-291、455, Ile-264、290, Asp-451, Phe-211和Trp-214所包围。化合物19a黄连素骨架和人血清白蛋白氨基酸残基Ile-264,290, Leu-198、238、260, Ala-291和Lys-199发生疏水性相互作用,与氨基酸残基Arg-257发生氢键相互作用。