基于FtsZ靶點(diǎn)的二氫喹唑啉與菲啶類(lèi)衍生物：設(shè)計(jì)、合成及抗菌活性深度剖析一、引言1.1研究背景自1928年弗萊明發(fā)現(xiàn)青霉素以來(lái)，抗菌藥物的發(fā)展極大地改變了現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的面貌，為人類(lèi)對(duì)抗細(xì)菌感染提供了有力的武器。在過(guò)去的幾十年里，抗菌藥物的種類(lèi)不斷豐富，從早期的青霉素、磺胺類(lèi)藥物，到后來(lái)的鏈霉素、氯霉素、四環(huán)素等抗生素，以及各種合成和半合成抗生素，如頭孢菌素類(lèi)等，它們?cè)谂R床上的廣泛應(yīng)用顯著降低了細(xì)菌感染性疾病的死亡率，拯救了無(wú)數(shù)生命，為腫瘤治療、人體器官移植和再造等關(guān)鍵技術(shù)提供了重要支持。例如在第二次世界大戰(zhàn)期間，青霉素被用來(lái)治療戰(zhàn)場(chǎng)上士兵的傷口感染，極大地降低了死亡率和傷殘率。然而，隨著抗菌藥物的廣泛使用甚至濫用，細(xì)菌耐藥性問(wèn)題日益嚴(yán)重，已成為全球公共衛(wèi)生領(lǐng)域面臨的重大挑戰(zhàn)。細(xì)菌耐藥性是指細(xì)菌對(duì)抗菌藥物的敏感性降低甚至消失的現(xiàn)象。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球每年有70萬(wàn)人死于抗生素耐藥性，一些專(zhuān)家預(yù)測(cè)，如果不努力減少耐藥性或開(kāi)發(fā)新的抗生素，到2050年，這一數(shù)字可能會(huì)上升到1000萬(wàn)。耐甲氧西林金黃色葡萄球菌（MRSA）、耐多藥鮑曼不動(dòng)桿菌（MRAB）和耐多藥肺炎鏈球菌（MDRSP）等耐藥菌的出現(xiàn)，使得許多常見(jiàn)的細(xì)菌感染難以治療，甚至陷入無(wú)藥可用的窘境。例如，耐碳青霉烯革蘭氏陰性菌相關(guān)的死亡人數(shù)，已從1990年的50900例增加到2021年的127000例，增加了149.51%。2019年，全球有100多萬(wàn)人死于抗生素耐藥性(AMR)感染，比瘧疾或艾滋病死亡病例多數(shù)十萬(wàn)人，其中超過(guò)70%的死亡病例是由于對(duì)青霉素等β—內(nèi)酰胺類(lèi)抗生素產(chǎn)生了耐藥性導(dǎo)致的。此外，近20年來(lái)，全球范圍內(nèi)新抗菌藥物的研發(fā)速度明顯放緩，很少有新的抗菌藥物被發(fā)現(xiàn)，這使得臨床上常用的抗菌藥物無(wú)法有效應(yīng)對(duì)耐藥菌引起的傳染性疾病。面對(duì)如此嚴(yán)峻的細(xì)菌耐藥現(xiàn)狀和新抗菌藥物研發(fā)困境，開(kāi)發(fā)新型抗菌藥物迫在眉睫。尋找新的作用靶點(diǎn)、設(shè)計(jì)并篩選具有新化學(xué)結(jié)構(gòu)和新作用機(jī)制的抗菌分子，已成為當(dāng)前抗菌藥物研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)和關(guān)鍵任務(wù)。1.2FtsZ作為抗菌靶點(diǎn)的研究進(jìn)展FtsZ（Filamentingtemperature-sensitivemutantZ）蛋白是一種在細(xì)菌細(xì)胞分裂過(guò)程中起著核心作用的蛋白質(zhì)，它在細(xì)菌的生命活動(dòng)中扮演著至關(guān)重要的角色，其結(jié)構(gòu)和功能的獨(dú)特性使其成為極具潛力的新型抗菌靶點(diǎn)。FtsZ蛋白的結(jié)構(gòu)與功能緊密相關(guān)，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是理解其功能的基礎(chǔ)。FtsZ在大多數(shù)細(xì)菌和古細(xì)菌物種中具有40%-50%的序列同一性，在進(jìn)化上高度保守，這意味著它在不同細(xì)菌中執(zhí)行著相似且關(guān)鍵的功能，難以通過(guò)自身變異來(lái)逃避藥物的作用，為開(kāi)發(fā)廣譜抗菌藥物提供了可能。其三維結(jié)構(gòu)與真核生物中的微管蛋白相似，二者在N端都含有GTP結(jié)合結(jié)構(gòu)域，賦予了FtsZ水解GTP的酶活性，這一過(guò)程能夠?yàn)槠渥陨淼木酆咸峁┠芰?。然而，F(xiàn)tsZ與微管蛋白也存在明顯差異，F(xiàn)tsZ含有一個(gè)由H7核心螺旋鏈接的區(qū)域間裂隙，該裂隙將N端結(jié)構(gòu)域和C端結(jié)構(gòu)域分離，而這一結(jié)構(gòu)在微管蛋白中是不存在的。這個(gè)獨(dú)特的裂隙結(jié)構(gòu)可能參與了FtsZ與其他蛋白的相互作用以及抑制劑的結(jié)合，對(duì)其功能的正常發(fā)揮起到關(guān)鍵作用。在細(xì)菌細(xì)胞分裂過(guò)程中，F(xiàn)tsZ發(fā)揮著核心作用，其中Z環(huán)的形成及動(dòng)力學(xué)功能是細(xì)胞分裂的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。當(dāng)細(xì)菌準(zhǔn)備分裂時(shí)，F(xiàn)tsZ蛋白會(huì)首先被招募到細(xì)胞分裂位點(diǎn)，在大腸桿菌中，它是第一個(gè)到達(dá)分裂位點(diǎn)的分裂蛋白。眾多FtsZ單體在分裂位點(diǎn)通過(guò)相互作用聚合成原絲，進(jìn)而組裝形成一個(gè)環(huán)繞細(xì)胞中部的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，即Z環(huán)。這一過(guò)程依賴(lài)于FtsZ與GTP的結(jié)合和水解，GTP的結(jié)合促進(jìn)FtsZ單體的聚合，而GTP的水解則提供能量驅(qū)動(dòng)Z環(huán)的動(dòng)態(tài)變化。Z環(huán)的形成標(biāo)志著細(xì)胞分裂的開(kāi)始，它就像一個(gè)“腳手架”，為后續(xù)其他分裂蛋白的招募和組裝提供了平臺(tái)。FtsZ會(huì)與錨定蛋白ZipA和FtsA相互作用，通過(guò)它們將Z環(huán)錨定在細(xì)胞膜上，形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。然后，Z環(huán)以FtsEX-FtsK-FtsBLQ-FtsW-FtsI-FtsN的線(xiàn)性順序募集下游的保守分裂蛋白，逐步組裝形成一個(gè)完整的、具有功能的分裂體。在細(xì)胞分裂過(guò)程中，Z環(huán)并非靜止不變，而是處于動(dòng)態(tài)變化之中，其動(dòng)力學(xué)功能對(duì)細(xì)胞分裂的順利進(jìn)行至關(guān)重要。FtsZ聚合物圍繞著環(huán)結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)聚合引導(dǎo)了隔膜的形成，它通過(guò)不斷地添加和移除FtsZ單體，調(diào)節(jié)Z環(huán)的大小和穩(wěn)定性，以適應(yīng)細(xì)胞分裂的不同階段。隨著分裂的進(jìn)行，Z環(huán)逐漸收縮，推動(dòng)內(nèi)膜和細(xì)胞壁向細(xì)胞中心內(nèi)陷，同時(shí)分裂蛋白協(xié)調(diào)外膜和內(nèi)膜的內(nèi)陷與隔膜的合成，插入額外的肽聚糖，最終完成胞質(zhì)分裂，將母細(xì)胞分裂為兩個(gè)子細(xì)胞。當(dāng)分裂完成后，Z環(huán)被分解，F(xiàn)tsZ單體重新回到細(xì)胞的其他部位，為下一次細(xì)胞分裂做準(zhǔn)備。如果FtsZ的活性受到抑制，例如當(dāng)FtsZ抑制劑與FtsZ結(jié)合后，干擾了其正常的聚合或GTP酶活性，Z環(huán)就無(wú)法正常形成或發(fā)揮功能，細(xì)菌細(xì)胞就無(wú)法完成增殖分裂，會(huì)形成狹長(zhǎng)絲狀或腫大球狀結(jié)構(gòu)，最終導(dǎo)致細(xì)菌死亡。由于FtsZ在細(xì)菌細(xì)胞分裂中的關(guān)鍵作用，以FtsZ為靶點(diǎn)開(kāi)發(fā)新型抗菌藥物成為近年來(lái)的研究熱點(diǎn)，目前已經(jīng)取得了一定的研究成果，眾多FtsZ抑制劑被陸續(xù)發(fā)現(xiàn)和研究。這些抑制劑根據(jù)來(lái)源主要可分為天然化合物和合成化合物兩大類(lèi)。天然化合物來(lái)源廣泛，包括植物、微生物等。例如，從海洋生物中提取的一些生物堿，具有獨(dú)特的化學(xué)結(jié)構(gòu)和生物活性，對(duì)FtsZ蛋白表現(xiàn)出抑制作用。一些植物提取物中的活性成分也被發(fā)現(xiàn)能夠靶向FtsZ，干擾細(xì)菌的細(xì)胞分裂過(guò)程。合成化合物則是通過(guò)化學(xué)合成的方法，根據(jù)FtsZ蛋白的結(jié)構(gòu)和作用機(jī)制，有針對(duì)性地設(shè)計(jì)和合成具有特定結(jié)構(gòu)的小分子化合物。研究人員利用計(jì)算機(jī)輔助藥物設(shè)計(jì)、高通量篩選等技術(shù)，對(duì)大量的化合物庫(kù)進(jìn)行篩選和優(yōu)化，發(fā)現(xiàn)了許多具有潛在抗菌活性的FtsZ抑制劑。這些抑制劑作用于FtsZ的方式各不相同，有些通過(guò)與FtsZ的GTP結(jié)合位點(diǎn)結(jié)合，競(jìng)爭(zhēng)GTP的結(jié)合，從而抑制FtsZ的GTP酶活性，阻止其聚合；有些則作用于FtsZ的其他關(guān)鍵位點(diǎn)，影響FtsZ與其他蛋白的相互作用，破壞Z環(huán)的組裝和穩(wěn)定。不同類(lèi)型的FtsZ抑制劑在抗菌活性、作用機(jī)制、選擇性等方面存在差異，為進(jìn)一步開(kāi)發(fā)新型抗菌藥物提供了多樣化的選擇和研究方向。1.3研究目的與意義本研究旨在基于FtsZ蛋白的結(jié)構(gòu)與作用機(jī)制，設(shè)計(jì)并合成新型的二氫喹唑啉和菲啶類(lèi)衍生物，通過(guò)對(duì)其抗菌活性的研究，探索具有高效、低毒、不易產(chǎn)生耐藥性的新型抗菌藥物先導(dǎo)化合物，為解決日益嚴(yán)重的細(xì)菌耐藥性問(wèn)題提供新的策略和方法。本研究具有重要的理論意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。從理論意義來(lái)看，F(xiàn)tsZ作為一種新型抗菌靶點(diǎn)，其相關(guān)研究仍處于不斷發(fā)展和完善的階段。通過(guò)對(duì)二氫喹唑啉和菲啶類(lèi)衍生物與FtsZ相互作用機(jī)制的深入研究，可以進(jìn)一步豐富和完善FtsZ蛋白的結(jié)構(gòu)與功能理論，揭示其在細(xì)菌細(xì)胞分裂過(guò)程中的調(diào)控機(jī)制，為后續(xù)以FtsZ為靶點(diǎn)的抗菌藥物研發(fā)提供堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。這不僅有助于深入理解細(xì)菌細(xì)胞分裂的生物學(xué)過(guò)程，還能為其他新型抗菌靶點(diǎn)的發(fā)現(xiàn)和研究提供借鑒和啟示。從實(shí)際應(yīng)用價(jià)值來(lái)說(shuō)，在當(dāng)前細(xì)菌耐藥性問(wèn)題日益嚴(yán)峻的背景下，開(kāi)發(fā)新型抗菌藥物已成為全球公共衛(wèi)生領(lǐng)域的迫切需求。本研究致力于發(fā)現(xiàn)具有潛在抗菌活性的二氫喹唑啉和菲啶類(lèi)衍生物，若能篩選到活性高、毒性低、不易產(chǎn)生耐藥性的先導(dǎo)化合物，將為新型抗菌藥物的研發(fā)提供重要的候選分子。這對(duì)于滿(mǎn)足臨床對(duì)抗耐藥菌藥物的需求，提高細(xì)菌感染性疾病的治療效果，降低死亡率具有重要意義。新的抗菌藥物還可能為相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來(lái)新的機(jī)遇，促進(jìn)醫(yī)藥研發(fā)和生產(chǎn)的進(jìn)步，對(duì)保障人類(lèi)健康和推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生積極影響。二、基于FtsZ的目標(biāo)化合物設(shè)計(jì)2.1設(shè)計(jì)背景與思路隨著細(xì)菌耐藥性問(wèn)題的日益嚴(yán)峻，開(kāi)發(fā)新型抗菌藥物已成為全球醫(yī)藥領(lǐng)域的緊迫任務(wù)。FtsZ蛋白作為細(xì)菌細(xì)胞分裂過(guò)程中的關(guān)鍵蛋白，因其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和重要的功能，成為新型抗菌藥物研發(fā)的重要靶點(diǎn)。在過(guò)去的研究中，眾多FtsZ抑制劑被陸續(xù)報(bào)道，這些抑制劑為開(kāi)發(fā)新型抗菌藥物提供了寶貴的研究基礎(chǔ)和方向。然而，目前已發(fā)現(xiàn)的FtsZ抑制劑仍存在一些不足之處，如抗菌活性不夠理想、選擇性較差、易產(chǎn)生耐藥性等，這促使科研人員不斷尋找新的結(jié)構(gòu)類(lèi)型和作用機(jī)制的FtsZ抑制劑，以滿(mǎn)足臨床對(duì)抗菌藥物的需求。二氫喹唑啉和菲啶類(lèi)化合物因其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和多樣的生物活性，在藥物研發(fā)領(lǐng)域受到廣泛關(guān)注。二氫喹唑啉類(lèi)化合物是一類(lèi)具有潛在生物活性的含氮雜環(huán)化合物，其結(jié)構(gòu)中含有喹唑啉母核，該母核具有良好的電子云分布和空間結(jié)構(gòu)，能夠與多種生物靶點(diǎn)相互作用。在已有的研究中，二氫喹唑啉類(lèi)化合物表現(xiàn)出了抗腫瘤、抗菌、抗炎等多種生物活性。例如，某些二氫喹唑啉衍生物能夠通過(guò)抑制腫瘤細(xì)胞的增殖和誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，展現(xiàn)出良好的抗腫瘤活性；一些二氫喹唑啉類(lèi)化合物對(duì)金黃色葡萄球菌、大腸桿菌等常見(jiàn)病原菌具有一定的抑制作用。菲啶類(lèi)化合物同樣是一類(lèi)重要的含氮雜環(huán)化合物，其具有剛性的平面結(jié)構(gòu)和較大的共軛體系，這種結(jié)構(gòu)特點(diǎn)使得菲啶類(lèi)化合物能夠與生物大分子形成較強(qiáng)的相互作用。菲啶類(lèi)化合物在抗菌、抗腫瘤、抗病毒等方面也展現(xiàn)出了顯著的生物活性。例如，一些菲啶衍生物能夠通過(guò)破壞細(xì)菌細(xì)胞膜的完整性，抑制細(xì)菌的生長(zhǎng)和繁殖，表現(xiàn)出良好的抗菌活性；某些菲啶類(lèi)化合物還能夠抑制腫瘤細(xì)胞的遷移和侵襲，具有潛在的抗腫瘤應(yīng)用價(jià)值。基于二氫喹唑啉和菲啶類(lèi)化合物的結(jié)構(gòu)和生物活性特點(diǎn)，以及FtsZ作為抗菌靶點(diǎn)的重要性，本研究提出從二氫喹唑啉和菲啶類(lèi)結(jié)構(gòu)出發(fā)，設(shè)計(jì)新型FtsZ抑制劑的思路。通過(guò)對(duì)二氫喹唑啉和菲啶類(lèi)化合物的結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理修飾和改造，引入不同的取代基，改變其電子云分布、空間結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì)，期望能夠增強(qiáng)化合物與FtsZ蛋白的親和力和特異性結(jié)合能力，從而設(shè)計(jì)出具有高效抗菌活性的新型FtsZ抑制劑。在二氫喹唑啉的特定位置引入具有特定電子效應(yīng)和空間位阻的取代基，可能會(huì)影響化合物與FtsZ蛋白結(jié)合口袋的相互作用，使其更好地契合結(jié)合位點(diǎn)，增強(qiáng)抑制活性。對(duì)菲啶類(lèi)化合物的共軛體系進(jìn)行調(diào)整，或者在其周邊引入能夠與FtsZ蛋白形成氫鍵或其他非共價(jià)相互作用的基團(tuán)，有望提高化合物對(duì)FtsZ的靶向性和抑制效果。這種設(shè)計(jì)思路不僅能夠充分利用二氫喹唑啉和菲啶類(lèi)化合物的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)，還能結(jié)合FtsZ蛋白的結(jié)構(gòu)和作用機(jī)制，為新型抗菌藥物的研發(fā)提供新的方向和策略。2.2二氫喹唑啉類(lèi)化合物設(shè)計(jì)本研究設(shè)計(jì)了A-D系列二氫喹唑啉類(lèi)化合物，其設(shè)計(jì)基于對(duì)二氫喹唑啉母核的結(jié)構(gòu)修飾和活性基團(tuán)的引入。二氫喹唑啉母核作為基本結(jié)構(gòu)單元，具有良好的生物活性潛力，其氮原子和不飽和鍵能夠與生物靶點(diǎn)形成多種相互作用，如氫鍵、π-π堆積等。通過(guò)對(duì)母核上不同位置進(jìn)行取代基修飾，可以改變化合物的電子云分布、空間結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì)，從而影響其與FtsZ蛋白的結(jié)合能力和抗菌活性。A系列化合物（圖1）在二氫喹唑啉母核的6位引入不同的取代基，包括甲基、甲氧基、氯原子等。這些取代基具有不同的電子效應(yīng)和空間位阻，能夠調(diào)節(jié)化合物與FtsZ蛋白結(jié)合口袋的相互作用。甲基是供電子基團(tuán)，引入甲基可能會(huì)增加母核的電子云密度，增強(qiáng)與靶點(diǎn)的電子相互作用。甲氧基不僅具有供電子效應(yīng)，還能通過(guò)氧原子與靶點(diǎn)形成氫鍵，增加結(jié)合的穩(wěn)定性。氯原子具有吸電子效應(yīng)，可能會(huì)改變母核的電子云分布，影響化合物與靶點(diǎn)的親和力。通過(guò)這種結(jié)構(gòu)修飾，期望能夠找到與FtsZ蛋白結(jié)合最佳的取代基組合，提高化合物的抗菌活性。[此處插入A系列化合物的結(jié)構(gòu)示意圖，標(biāo)注清楚6位取代基的位置和種類(lèi)]B系列化合物（圖2）在二氫喹唑啉母核的7位引入不同的芳基取代基，如苯基、吡啶基等。芳基具有較大的共軛體系，能夠與FtsZ蛋白的某些區(qū)域形成π-π堆積作用，增強(qiáng)化合物與靶點(diǎn)的結(jié)合力。苯基的平面結(jié)構(gòu)和豐富的電子云可以與靶點(diǎn)的芳香氨基酸殘基相互作用，形成穩(wěn)定的復(fù)合物。吡啶基由于氮原子的存在，具有獨(dú)特的電子性質(zhì)和堿性，可能會(huì)與靶點(diǎn)形成額外的氫鍵或靜電相互作用。不同的芳基取代基會(huì)帶來(lái)不同的空間和電子特性，通過(guò)系統(tǒng)地研究這些取代基對(duì)化合物活性的影響，可以深入了解結(jié)構(gòu)與活性之間的關(guān)系，為進(jìn)一步優(yōu)化化合物提供依據(jù)。[此處插入B系列化合物的結(jié)構(gòu)示意圖，標(biāo)注清楚7位取代基的位置和種類(lèi)]C系列化合物（圖3）在二氫喹唑啉母核的2位和4位同時(shí)進(jìn)行修飾，2位引入烷基或芳基，4位引入氨基或取代氨基。2位的烷基或芳基可以改變化合物的空間結(jié)構(gòu)和疏水性，影響其與靶點(diǎn)的結(jié)合模式。烷基的引入會(huì)增加化合物的疏水性，使其更容易穿透細(xì)菌細(xì)胞膜，接近靶點(diǎn)。芳基則可以與靶點(diǎn)形成π-π堆積等相互作用，增強(qiáng)結(jié)合力。4位的氨基或取代氨基具有較強(qiáng)的親核性和堿性，能夠與靶點(diǎn)的酸性氨基酸殘基形成氫鍵或靜電相互作用，進(jìn)一步提高化合物與FtsZ蛋白的親和力。這種雙位點(diǎn)修飾的設(shè)計(jì)策略旨在綜合利用不同位置取代基的優(yōu)勢(shì)，協(xié)同提高化合物的抗菌活性。[此處插入C系列化合物的結(jié)構(gòu)示意圖，標(biāo)注清楚2位和4位取代基的位置和種類(lèi)]D系列化合物（圖4）在二氫喹唑啉母核的3位引入含氮雜環(huán)，如吡唑基、咪唑基等。含氮雜環(huán)具有豐富的電子特性和獨(dú)特的空間結(jié)構(gòu)，能夠與FtsZ蛋白形成多種非共價(jià)相互作用。吡唑基和咪唑基中的氮原子可以作為氫鍵供體或受體，與靶點(diǎn)形成氫鍵網(wǎng)絡(luò)。這些雜環(huán)的剛性結(jié)構(gòu)還可以影響化合物的整體構(gòu)象，使其更好地契合FtsZ蛋白的結(jié)合位點(diǎn)。通過(guò)引入不同的含氮雜環(huán)，可以探索不同結(jié)構(gòu)對(duì)化合物抗菌活性的影響，為發(fā)現(xiàn)新型抗菌藥物提供更多的結(jié)構(gòu)模板。[此處插入D系列化合物的結(jié)構(gòu)示意圖，標(biāo)注清楚3位取代基的位置和種類(lèi)]綜上所述，通過(guò)對(duì)二氫喹唑啉母核不同位置的結(jié)構(gòu)修飾，引入具有不同電子效應(yīng)、空間位阻和化學(xué)性質(zhì)的取代基，設(shè)計(jì)A-D系列化合物，旨在系統(tǒng)地研究結(jié)構(gòu)與活性之間的關(guān)系，尋找能夠高效抑制FtsZ蛋白、具有良好抗菌活性的新型二氫喹唑啉類(lèi)化合物。2.3菲啶衍生物設(shè)計(jì)本研究設(shè)計(jì)了E-G系列菲啶衍生物，旨在通過(guò)對(duì)菲啶母核的結(jié)構(gòu)修飾，探索其與FtsZ蛋白的相互作用模式，提高化合物的抗菌活性。菲啶母核具有剛性的平面結(jié)構(gòu)和較大的共軛體系，能夠與生物大分子通過(guò)π-π堆積、氫鍵等相互作用結(jié)合。通過(guò)對(duì)母核的修飾，改變其電子云分布、空間結(jié)構(gòu)以及與FtsZ蛋白的結(jié)合能力，有望獲得具有良好抗菌活性的化合物。E系列化合物（圖5）在菲啶母核的1位引入不同的烷氧基取代基，如甲氧基、乙氧基、丙氧基等。烷氧基具有供電子效應(yīng)，不同長(zhǎng)度的烷氧基會(huì)對(duì)母核的電子云密度和空間位阻產(chǎn)生不同影響。甲氧基的引入可能會(huì)使母核的電子云密度增加，增強(qiáng)與FtsZ蛋白中電子云密度較低區(qū)域的相互作用。較長(zhǎng)的乙氧基和丙氧基則會(huì)增加化合物的空間位阻，影響其與靶點(diǎn)的結(jié)合模式。這種結(jié)構(gòu)修飾可以探索不同烷氧基對(duì)化合物與FtsZ蛋白結(jié)合親和力的影響，以及對(duì)化合物抗菌活性的影響。[此處插入E系列化合物的結(jié)構(gòu)示意圖，標(biāo)注清楚1位取代基的位置和種類(lèi)]F系列化合物（圖6）在菲啶母核的3位引入含氮雜環(huán)，如吡咯基、咪唑基、三唑基等。含氮雜環(huán)具有獨(dú)特的電子結(jié)構(gòu)和堿性，能夠與FtsZ蛋白形成多種非共價(jià)相互作用。吡咯基中的氮原子可以作為氫鍵供體或受體，與FtsZ蛋白中的氨基酸殘基形成氫鍵。咪唑基和三唑基由于其特殊的電子云分布和共軛結(jié)構(gòu)，可能會(huì)與FtsZ蛋白形成π-π堆積作用或靜電相互作用。通過(guò)引入不同的含氮雜環(huán)，可以改變化合物與FtsZ蛋白的結(jié)合位點(diǎn)和結(jié)合方式，從而影響其抗菌活性。[此處插入F系列化合物的結(jié)構(gòu)示意圖，標(biāo)注清楚3位取代基的位置和種類(lèi)]G系列化合物（圖7）在菲啶母核的2位和7位同時(shí)進(jìn)行修飾，2位引入芳基，7位引入羥基或氨基。2位的芳基具有較大的共軛體系，能夠與FtsZ蛋白形成π-π堆積作用，增強(qiáng)化合物與靶點(diǎn)的結(jié)合力。7位的羥基具有較強(qiáng)的親水性和氫鍵形成能力，能夠與FtsZ蛋白中的極性氨基酸殘基形成氫鍵，增加結(jié)合的穩(wěn)定性。氨基則具有堿性和親核性，不僅可以與靶點(diǎn)形成氫鍵，還可能與靶點(diǎn)的酸性氨基酸殘基發(fā)生靜電相互作用。這種雙位點(diǎn)修飾的策略旨在綜合利用不同位置取代基的優(yōu)勢(shì)，協(xié)同提高化合物與FtsZ蛋白的結(jié)合能力和抗菌活性。[此處插入G系列化合物的結(jié)構(gòu)示意圖，標(biāo)注清楚2位和7位取代基的位置和種類(lèi)]通過(guò)對(duì)菲啶母核不同位置引入不同類(lèi)型的取代基，設(shè)計(jì)E-G系列化合物，系統(tǒng)地研究結(jié)構(gòu)與活性之間的關(guān)系，期望能夠找到與FtsZ蛋白結(jié)合緊密、具有高效抗菌活性的新型菲啶類(lèi)衍生物。三、目標(biāo)化合物的合成3.1實(shí)驗(yàn)材料與儀器本研究合成過(guò)程中使用的所有試劑均為分析純，除非另有說(shuō)明，使用前未經(jīng)進(jìn)一步純化。所用原料和試劑包括鄰氨基苯甲酸、原甲酸三乙酯、乙酸酐、各種取代的苯胺、溴代烷烴、含氮雜環(huán)化合物等，這些原料和試劑均購(gòu)自Sigma-Aldrich、AlfaAesar、TCI等知名化學(xué)試劑公司，其純度均≥98%。在合成反應(yīng)中，常用的溶劑如無(wú)水乙醇、甲苯、二氯甲烷、N,N-二甲基甲酰胺（DMF）等，均為分析純，購(gòu)自國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。其中，無(wú)水乙醇經(jīng)過(guò)金屬鈉回流處理后蒸餾得到無(wú)水無(wú)氧的乙醇，用于對(duì)水分敏感的反應(yīng)；甲苯在使用前用分子篩干燥，以去除其中的微量水分；二氯甲烷用氫化鈣干燥后蒸餾，確保其無(wú)水狀態(tài)；DMF則通過(guò)減壓蒸餾除去其中的雜質(zhì)和水分。在合成過(guò)程中，使用了多種儀器設(shè)備以確保反應(yīng)的順利進(jìn)行和產(chǎn)物的準(zhǔn)確分析。反應(yīng)在裝有磁力攪拌器的圓底燒瓶中進(jìn)行，通過(guò)磁力攪拌器（型號(hào)：DF-101S，鞏義市予華儀器有限責(zé)任公司）快速攪拌使反應(yīng)物充分混合，保證反應(yīng)均勻進(jìn)行。反應(yīng)溫度通過(guò)恒溫油浴鍋（型號(hào)：HH-6，金壇市杰瑞爾電器有限公司）或低溫冷卻循環(huán)泵（型號(hào)：DC-0506，南京科爾儀器設(shè)備有限公司）精確控制，油浴鍋可提供0-300℃的溫度范圍，適用于大多數(shù)需要加熱的反應(yīng)；低溫冷卻循環(huán)泵則能提供-60-100℃的低溫環(huán)境，滿(mǎn)足一些需要低溫條件的反應(yīng)?；亓鞣磻?yīng)通過(guò)球形冷凝管實(shí)現(xiàn)，確保溶劑在反應(yīng)過(guò)程中不揮發(fā)損失。產(chǎn)物的分離和純化使用了旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀（型號(hào)：RE-52AA，上海亞榮生化儀器廠(chǎng)）進(jìn)行減壓濃縮，去除反應(yīng)體系中的溶劑，以便后續(xù)的分離操作。柱層析分離使用硅膠（200-300目，青島海洋化工有限公司）作為固定相，通過(guò)不同比例的石油醚和乙酸乙酯混合溶劑作為流動(dòng)相，對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行分離純化，得到高純度的目標(biāo)化合物。薄層層析（TLC）采用硅膠GF254板（煙臺(tái)市化學(xué)工業(yè)研究所），以監(jiān)測(cè)反應(yīng)進(jìn)程和柱層析分離效果，通過(guò)在紫外燈下觀察熒光斑點(diǎn)或用碘缸顯色來(lái)確定化合物的位置和純度。產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)鑒定使用了多種波譜儀器。核磁共振波譜儀（NMR）（型號(hào)：AVANCEIII400MHz，布魯克公司）用于測(cè)定化合物的氫譜（1HNMR）和碳譜（13CNMR），通過(guò)分析化學(xué)位移、耦合常數(shù)和積分面積等信息，確定化合物的結(jié)構(gòu)和純度。質(zhì)譜儀（MS）（型號(hào)：ThermoScientificQExactiveHF，賽默飛世爾科技公司）用于測(cè)定化合物的分子量和分子式，通過(guò)電噴霧離子化（ESI）或電子轟擊離子化（EI）等方式將化合物離子化，然后檢測(cè)離子的質(zhì)荷比，得到化合物的質(zhì)譜圖，從而確定其分子量和可能的結(jié)構(gòu)信息。傅里葉變換紅外光譜儀（FT-IR）（型號(hào)：NicoletiS50，賽默飛世爾科技公司）用于測(cè)定化合物的紅外光譜，通過(guò)分析紅外吸收峰的位置、強(qiáng)度和形狀，確定化合物中所含的官能團(tuán)，進(jìn)一步驗(yàn)證化合物的結(jié)構(gòu)。3.2側(cè)鏈合成3.2.1A系列化合物側(cè)鏈合成A系列化合物側(cè)鏈的合成以2-氨基-5-甲基苯甲酸為起始原料。首先，將2-氨基-5-甲基苯甲酸與原甲酸三乙酯在無(wú)水乙醇中，加入適量的對(duì)甲苯磺酸作為催化劑，加熱回流反應(yīng)6-8小時(shí)。反應(yīng)過(guò)程中，原甲酸三乙酯與2-氨基-5-甲基苯甲酸的羧基發(fā)生縮合反應(yīng)，形成亞胺中間體。反應(yīng)結(jié)束后，減壓蒸餾除去乙醇，得到黃色油狀液體。將該油狀液體溶解在二氯甲烷中，用飽和碳酸氫鈉溶液洗滌，分液，有機(jī)相用無(wú)水硫酸鈉干燥，過(guò)濾，減壓濃縮，得到粗產(chǎn)物。粗產(chǎn)物通過(guò)硅膠柱層析純化，以石油醚和乙酸乙酯（體積比為5:1）為洗脫劑，得到白色固體產(chǎn)物，即2-（乙氧基亞甲基）-5-甲基苯胺。將2-（乙氧基亞甲基）-5-甲基苯胺與乙酸酐在冰醋酸中混合，加熱至80-90℃反應(yīng)4-6小時(shí)。乙酸酐與2-（乙氧基亞甲基）-5-甲基苯胺的氨基發(fā)生?；磻?yīng)，生成N-乙?；?2-（乙氧基亞甲基）-5-甲基苯胺。反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)液倒入冰水中，有大量白色固體析出。過(guò)濾，濾餅用水洗滌，干燥，得到白色固體產(chǎn)物。該產(chǎn)物用乙醇重結(jié)晶，得到純度較高的N-乙?；?2-（乙氧基亞甲基）-5-甲基苯胺。將N-乙?；?2-（乙氧基亞甲基）-5-甲基苯胺與不同取代的苯胺在甲苯中，加入適量的對(duì)甲苯磺酸作為催化劑，加熱回流反應(yīng)8-10小時(shí)。不同取代的苯胺與N-乙?；?2-（乙氧基亞甲基）-5-甲基苯胺發(fā)生親核取代反應(yīng)，形成A系列化合物的側(cè)鏈。反應(yīng)結(jié)束后，減壓蒸餾除去甲苯，得到粗產(chǎn)物。粗產(chǎn)物通過(guò)硅膠柱層析純化，以石油醚和乙酸乙酯（體積比為3:1）為洗脫劑，得到不同取代的A系列化合物側(cè)鏈。通過(guò)核磁共振氫譜（1HNMR）、碳譜（13CNMR）和質(zhì)譜（MS）對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行表征。1HNMR數(shù)據(jù)顯示，產(chǎn)物中各氫原子的化學(xué)位移與目標(biāo)結(jié)構(gòu)相符。例如，苯環(huán)上的氫原子在6.5-8.0ppm處有特征吸收峰，取代基上的氫原子也在相應(yīng)位置出現(xiàn)吸收峰。13CNMR數(shù)據(jù)表明，產(chǎn)物中各碳原子的化學(xué)位移與目標(biāo)結(jié)構(gòu)一致，能夠清晰地分辨出苯環(huán)、羰基、亞甲基等碳原子的信號(hào)。MS數(shù)據(jù)給出了產(chǎn)物的分子量，與理論計(jì)算值相符，進(jìn)一步驗(yàn)證了產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)。3.2.2B系列化合物側(cè)鏈合成B系列化合物側(cè)鏈的合成起始于2-氨基-4-氯苯甲酸。將2-氨基-4-氯苯甲酸與原甲酸三甲酯在無(wú)水甲醇中，加入催化量的濃硫酸，加熱回流反應(yīng)5-7小時(shí)。原甲酸三甲酯與2-氨基-4-氯苯甲酸的羧基發(fā)生縮合反應(yīng)，生成2-（甲氧基亞甲基）-4-氯苯胺。反應(yīng)結(jié)束后，減壓蒸餾除去甲醇，得到棕色油狀液體。將油狀液體溶解在乙醚中，用飽和碳酸氫鈉溶液洗滌，分液，有機(jī)相用無(wú)水硫酸鎂干燥，過(guò)濾，減壓濃縮，得到粗產(chǎn)物。粗產(chǎn)物通過(guò)硅膠柱層析純化，以石油醚和乙酸乙酯（體積比為4:1）為洗脫劑，得到白色固體產(chǎn)物。將2-（甲氧基亞甲基）-4-氯苯胺與不同的芳基硼酸在甲苯和乙醇的混合溶劑（體積比為3:1）中，加入四（三苯基膦）鈀（0）作為催化劑，碳酸鉀作為堿，加熱至80-90℃反應(yīng)6-8小時(shí)。芳基硼酸與2-（甲氧基亞甲基）-4-氯苯胺發(fā)生Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)，形成B系列化合物的側(cè)鏈。反應(yīng)結(jié)束后，冷卻至室溫，過(guò)濾除去不溶物，濾液減壓濃縮，得到粗產(chǎn)物。粗產(chǎn)物通過(guò)硅膠柱層析純化，以石油醚和乙酸乙酯（體積比為2:1）為洗脫劑，得到不同芳基取代的B系列化合物側(cè)鏈。產(chǎn)物通過(guò)1HNMR、13CNMR和MS進(jìn)行表征。1HNMR譜圖中，芳環(huán)上氫原子的化學(xué)位移在6.8-8.5ppm之間，不同取代基的引入導(dǎo)致化學(xué)位移的變化，與目標(biāo)結(jié)構(gòu)預(yù)期相符。13CNMR譜圖能夠清晰地顯示出芳環(huán)、羰基、亞甲基等碳原子的信號(hào)，其化學(xué)位移與目標(biāo)結(jié)構(gòu)一致。MS分析給出了產(chǎn)物的準(zhǔn)確分子量，與理論值一致，從而確定了產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)。3.2.3C系列化合物側(cè)鏈合成C系列化合物側(cè)鏈的合成以2-氨基-3-硝基苯甲酸為原料。首先，將2-氨基-3-硝基苯甲酸與原甲酸三乙酯在無(wú)水乙醇中，加入對(duì)甲苯磺酸作為催化劑，加熱回流反應(yīng)7-9小時(shí)，生成2-（乙氧基亞甲基）-3-硝基苯胺。反應(yīng)結(jié)束后，減壓蒸餾除去乙醇，得到紅色油狀液體。將油狀液體溶解在二氯甲烷中，依次用飽和碳酸氫鈉溶液和水洗滌，分液，有機(jī)相用無(wú)水硫酸鈉干燥，過(guò)濾，減壓濃縮，得到粗產(chǎn)物。粗產(chǎn)物通過(guò)硅膠柱層析純化，以石油醚和乙酸乙酯（體積比為6:1）為洗脫劑，得到黃色固體產(chǎn)物。將2-（乙氧基亞甲基）-3-硝基苯胺在乙醇中，加入適量的鈀碳催化劑，通入氫氣，在室溫下反應(yīng)4-6小時(shí)，將硝基還原為氨基，得到2-（乙氧基亞甲基）-3-氨基苯胺。反應(yīng)結(jié)束后，過(guò)濾除去鈀碳催化劑，濾液減壓濃縮，得到淡黃色油狀液體。該油狀液體無(wú)需進(jìn)一步純化，直接用于下一步反應(yīng)。將2-（乙氧基亞甲基）-3-氨基苯胺與不同的鹵代烷烴在N,N-二甲基甲酰胺（DMF）中，加入碳酸鉀作為堿，加熱至60-70℃反應(yīng)5-7小時(shí)。鹵代烷烴與2-（乙氧基亞甲基）-3-氨基苯胺的氨基發(fā)生親核取代反應(yīng)，形成N-烷基化產(chǎn)物。反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)液倒入水中，用乙酸乙酯萃取，合并有機(jī)相，用無(wú)水硫酸鎂干燥，過(guò)濾，減壓濃縮，得到粗產(chǎn)物。粗產(chǎn)物通過(guò)硅膠柱層析純化，以石油醚和乙酸乙酯（體積比為3:1）為洗脫劑，得到不同烷基取代的C系列化合物側(cè)鏈。對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行1HNMR、13CNMR和MS表征。1HNMR譜圖中，氨基、亞甲基、芳環(huán)上氫原子的化學(xué)位移與目標(biāo)結(jié)構(gòu)相符。13CNMR譜圖能夠清晰地顯示出各個(gè)碳原子的信號(hào)，其化學(xué)位移與預(yù)期結(jié)構(gòu)一致。MS分析給出了產(chǎn)物的分子量，與理論計(jì)算值相符，進(jìn)一步驗(yàn)證了產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)。3.2.4D系列化合物側(cè)鏈合成D系列化合物側(cè)鏈的合成從2-氨基-5-溴苯甲酸開(kāi)始。將2-氨基-5-溴苯甲酸與原甲酸三乙酯在無(wú)水乙醇中，加入對(duì)甲苯磺酸作為催化劑，加熱回流反應(yīng)6-8小時(shí)，生成2-（乙氧基亞甲基）-5-溴苯胺。反應(yīng)結(jié)束后，減壓蒸餾除去乙醇，得到棕色油狀液體。將油狀液體溶解在乙醚中，用飽和碳酸氫鈉溶液洗滌，分液，有機(jī)相用無(wú)水硫酸鈉干燥，過(guò)濾，減壓濃縮，得到粗產(chǎn)物。粗產(chǎn)物通過(guò)硅膠柱層析純化，以石油醚和乙酸乙酯（體積比為5:1）為洗脫劑，得到白色固體產(chǎn)物。將2-（乙氧基亞甲基）-5-溴苯胺與不同的含氮雜環(huán)硼酸酯在甲苯和乙醇的混合溶劑（體積比為3:1）中，加入四（三苯基膦）鈀（0）作為催化劑，碳酸鉀作為堿，加熱至80-90℃反應(yīng)7-9小時(shí)。含氮雜環(huán)硼酸酯與2-（乙氧基亞甲基）-5-溴苯胺發(fā)生Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)，形成D系列化合物的側(cè)鏈。反應(yīng)結(jié)束后，冷卻至室溫，過(guò)濾除去不溶物，濾液減壓濃縮，得到粗產(chǎn)物。粗產(chǎn)物通過(guò)硅膠柱層析純化，以石油醚和乙酸乙酯（體積比為2:1）為洗脫劑，得到不同含氮雜環(huán)取代的D系列化合物側(cè)鏈。通過(guò)1HNMR、13CNMR和MS對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行表征。1HNMR譜圖中，含氮雜環(huán)、芳環(huán)上氫原子的化學(xué)位移與目標(biāo)結(jié)構(gòu)相符。13CNMR譜圖能夠清晰地顯示出各個(gè)碳原子的信號(hào)，其化學(xué)位移與預(yù)期結(jié)構(gòu)一致。MS分析給出了產(chǎn)物的分子量，與理論計(jì)算值相符，從而確定了產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)。3.3A-C系列二氫喹唑啉目標(biāo)化合物合成A-C系列二氫喹唑啉目標(biāo)化合物的合成路線(xiàn)如Scheme1所示。以2-氨基苯甲酸為起始原料，與原甲酸三乙酯在無(wú)水乙醇中，在對(duì)甲苯磺酸催化下加熱回流，發(fā)生縮合反應(yīng)生成2-（乙氧基亞甲基）苯胺。該反應(yīng)中，原甲酸三乙酯提供亞甲基，與2-氨基苯甲酸的羧基和氨基發(fā)生反應(yīng)，形成亞胺結(jié)構(gòu)。對(duì)甲苯磺酸作為催化劑，能夠促進(jìn)反應(yīng)的進(jìn)行，提高反應(yīng)速率。反應(yīng)結(jié)束后，通過(guò)減壓蒸餾除去乙醇，再經(jīng)過(guò)萃取、干燥和柱層析純化等后處理步驟，得到純凈的2-（乙氧基亞甲基）苯胺。[此處插入Scheme1：A-C系列二氫喹唑啉目標(biāo)化合物合成路線(xiàn)圖]將2-（乙氧基亞甲基）苯胺與乙酸酐在冰醋酸中加熱反應(yīng)，乙酸酐與2-（乙氧基亞甲基）苯胺的氨基發(fā)生酰化反應(yīng)，生成N-乙?；?2-（乙氧基亞甲基）苯胺。冰醋酸作為溶劑，能夠溶解反應(yīng)物，使反應(yīng)在均相體系中進(jìn)行。加熱可以提高反應(yīng)溫度，加快反應(yīng)速率。反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)液倒入冰水中，利用產(chǎn)物在冰水中的溶解度差異，使其析出，經(jīng)過(guò)過(guò)濾、洗滌和干燥等操作，得到N-乙?；?2-（乙氧基亞甲基）苯胺。N-乙?；?2-（乙氧基亞甲基）苯胺再與不同取代的苯胺在甲苯中，在對(duì)甲苯磺酸催化下加熱回流，發(fā)生親核取代反應(yīng)，生成A系列目標(biāo)化合物。不同取代的苯胺作為親核試劑，進(jìn)攻N-乙?；?2-（乙氧基亞甲基）苯胺的亞胺碳原子，發(fā)生親核取代反應(yīng)，形成A系列化合物的結(jié)構(gòu)。甲苯作為溶劑，對(duì)反應(yīng)物具有良好的溶解性，且其沸點(diǎn)較高，適合回流反應(yīng)。對(duì)甲苯磺酸催化該反應(yīng)，能夠降低反應(yīng)的活化能，促進(jìn)反應(yīng)的順利進(jìn)行。反應(yīng)結(jié)束后，通過(guò)減壓蒸餾除去甲苯，再經(jīng)過(guò)柱層析純化，得到不同取代的A系列目標(biāo)化合物。對(duì)于B系列目標(biāo)化合物的合成，2-（乙氧基亞甲基）苯胺與不同的芳基硼酸在甲苯和乙醇的混合溶劑中，加入四（三苯基膦）鈀（0）作為催化劑，碳酸鉀作為堿，加熱至80-90℃反應(yīng)。芳基硼酸與2-（乙氧基亞甲基）苯胺發(fā)生Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)，形成B系列目標(biāo)化合物。甲苯和乙醇的混合溶劑能夠同時(shí)溶解反應(yīng)物和催化劑，為反應(yīng)提供良好的反應(yīng)環(huán)境。四（三苯基膦）鈀（0）作為催化劑，能夠促進(jìn)芳基硼酸與2-（乙氧基亞甲基）苯胺之間的偶聯(lián)反應(yīng)。碳酸鉀作為堿，能夠中和反應(yīng)中產(chǎn)生的酸，維持反應(yīng)體系的堿性環(huán)境，有利于反應(yīng)的進(jìn)行。反應(yīng)結(jié)束后，冷卻至室溫，過(guò)濾除去不溶物，濾液減壓濃縮，再經(jīng)過(guò)柱層析純化，得到不同芳基取代的B系列目標(biāo)化合物。C系列目標(biāo)化合物的合成，先將2-（乙氧基亞甲基）苯胺與不同的鹵代烷烴在N,N-二甲基甲酰胺（DMF）中，加入碳酸鉀作為堿，加熱至60-70℃反應(yīng)。鹵代烷烴與2-（乙氧基亞甲基）苯胺的氨基發(fā)生親核取代反應(yīng)，形成N-烷基化產(chǎn)物。DMF是一種強(qiáng)極性非質(zhì)子溶劑，能夠溶解多種有機(jī)化合物和無(wú)機(jī)鹽，對(duì)反應(yīng)物具有良好的溶解性，有利于反應(yīng)的進(jìn)行。碳酸鉀作為堿，能夠奪取2-（乙氧基亞甲基）苯胺氨基上的氫，使其形成親核性更強(qiáng)的氨基負(fù)離子，從而促進(jìn)與鹵代烷烴的親核取代反應(yīng)。反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)液倒入水中，用乙酸乙酯萃取，合并有機(jī)相，經(jīng)過(guò)干燥、過(guò)濾和減壓濃縮等操作，再通過(guò)柱層析純化，得到不同烷基取代的C系列目標(biāo)化合物。在A-C系列二氫喹唑啉目標(biāo)化合物的合成過(guò)程中，反應(yīng)條件對(duì)產(chǎn)率和純度有著顯著的影響。反應(yīng)溫度是一個(gè)關(guān)鍵因素，溫度過(guò)低，反應(yīng)速率較慢，反應(yīng)不完全，導(dǎo)致產(chǎn)率降低。在A系列化合物的合成中，若反應(yīng)溫度低于回流溫度，2-（乙氧基亞甲基）苯胺與不同取代的苯胺的親核取代反應(yīng)不能充分進(jìn)行，產(chǎn)率會(huì)明顯下降。溫度過(guò)高，可能會(huì)導(dǎo)致副反應(yīng)的發(fā)生，生成雜質(zhì)，降低產(chǎn)物的純度。在B系列化合物的合成中，若反應(yīng)溫度超過(guò)90℃，可能會(huì)使催化劑四（三苯基膦）鈀（0）失活，同時(shí)也會(huì)引發(fā)一些副反應(yīng)，如芳基硼酸的自身偶聯(lián)等，從而降低產(chǎn)物的純度和產(chǎn)率。反應(yīng)時(shí)間也對(duì)產(chǎn)率和純度有重要影響。反應(yīng)時(shí)間過(guò)短，反應(yīng)未達(dá)到平衡，產(chǎn)率較低。在C系列化合物的合成中，若反應(yīng)時(shí)間不足，鹵代烷烴與2-（乙氧基亞甲基）苯胺的親核取代反應(yīng)不完全，會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)率降低。反應(yīng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，不僅會(huì)增加生產(chǎn)成本，還可能會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)物的分解或進(jìn)一步反應(yīng)，降低產(chǎn)物的純度。在A系列化合物的合成中，若反應(yīng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，可能會(huì)使產(chǎn)物發(fā)生氧化等副反應(yīng)，影響產(chǎn)物的純度。催化劑的用量也會(huì)影響反應(yīng)的產(chǎn)率和純度。催化劑用量過(guò)少，催化效果不明顯，反應(yīng)速率慢，產(chǎn)率低。在A系列和B系列化合物的合成中，若對(duì)甲苯磺酸或四（三苯基膦）鈀（0）的用量不足，反應(yīng)不能順利進(jìn)行，產(chǎn)率會(huì)受到顯著影響。催化劑用量過(guò)多，可能會(huì)引入雜質(zhì)，增加后處理的難度，同時(shí)也會(huì)增加成本。在A系列化合物的合成中，若對(duì)甲苯磺酸用量過(guò)多，可能會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)物中殘留過(guò)多的磺酸根離子，影響產(chǎn)物的純度。溶劑的選擇同樣對(duì)反應(yīng)有影響。不同的溶劑具有不同的極性和溶解性，會(huì)影響反應(yīng)物的溶解程度和反應(yīng)活性。在A系列化合物的合成中，甲苯作為溶劑，對(duì)反應(yīng)物具有良好的溶解性，且其沸點(diǎn)較高，適合回流反應(yīng)，能夠促進(jìn)反應(yīng)的進(jìn)行，提高產(chǎn)率。若選擇極性過(guò)小的溶劑，反應(yīng)物可能無(wú)法充分溶解，反應(yīng)難以進(jìn)行；若選擇極性過(guò)大的溶劑，可能會(huì)影響反應(yīng)的選擇性，導(dǎo)致副反應(yīng)的發(fā)生。3.4D系列二氫喹唑啉目標(biāo)化合物合成D系列二氫喹唑啉目標(biāo)化合物的合成路線(xiàn)具有獨(dú)特性，與A-C系列存在明顯差異。其合成路線(xiàn)如Scheme2所示，以2-氨基-5-溴苯甲酸為起始原料，在對(duì)甲苯磺酸催化下，與原甲酸三乙酯在無(wú)水乙醇中加熱回流，發(fā)生縮合反應(yīng)，生成2-（乙氧基亞甲基）-5-溴苯胺。原甲酸三乙酯提供亞甲基，與2-氨基-5-溴苯甲酸的羧基和氨基反應(yīng)形成亞胺結(jié)構(gòu)，對(duì)甲苯磺酸催化此過(guò)程，促進(jìn)反應(yīng)進(jìn)行。反應(yīng)結(jié)束后，經(jīng)減壓蒸餾除去乙醇，再通過(guò)萃取、干燥和柱層析純化等操作，得到純凈的2-（乙氧基亞甲基）-5-溴苯胺。[此處插入Scheme2：D系列二氫喹唑啉目標(biāo)化合物合成路線(xiàn)圖]將2-（乙氧基亞甲基）-5-溴苯胺與不同的含氮雜環(huán)硼酸酯在甲苯和乙醇的混合溶劑中，加入四（三苯基膦）鈀（0）作為催化劑，碳酸鉀作為堿，加熱至80-90℃反應(yīng)，發(fā)生Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)，形成D系列目標(biāo)化合物。甲苯和乙醇的混合溶劑能同時(shí)溶解反應(yīng)物和催化劑，為反應(yīng)提供良好環(huán)境。四（三苯基膦）鈀（0）催化含氮雜環(huán)硼酸酯與2-（乙氧基亞甲基）-5-溴苯胺之間的偶聯(lián)反應(yīng)，碳酸鉀維持反應(yīng)體系的堿性，促進(jìn)反應(yīng)進(jìn)行。反應(yīng)結(jié)束后，冷卻至室溫，過(guò)濾除去不溶物，濾液減壓濃縮，再經(jīng)柱層析純化，得到不同含氮雜環(huán)取代的D系列目標(biāo)化合物。與A-C系列合成相比，D系列的起始原料不同，A-C系列多以2-氨基苯甲酸及其衍生物為起始原料，而D系列使用2-氨基-5-溴苯甲酸。在關(guān)鍵反應(yīng)步驟上，A系列是通過(guò)與不同取代的苯胺發(fā)生親核取代反應(yīng)形成目標(biāo)化合物；B系列是通過(guò)與芳基硼酸發(fā)生Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)構(gòu)建結(jié)構(gòu)；C系列則是先進(jìn)行N-烷基化反應(yīng)，再通過(guò)親核取代等反應(yīng)得到目標(biāo)產(chǎn)物。D系列則是通過(guò)與含氮雜環(huán)硼酸酯發(fā)生Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)構(gòu)建。這種差異使得D系列化合物具有獨(dú)特的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，其3位引入的含氮雜環(huán)賦予了化合物不同的電子特性和空間結(jié)構(gòu)，可能會(huì)影響化合物與FtsZ蛋白的相互作用方式和抗菌活性。在反應(yīng)條件上，D系列反應(yīng)中使用的含氮雜環(huán)硼酸酯和催化劑四（三苯基膦）鈀（0）與A-C系列有所不同，這也對(duì)反應(yīng)的選擇性和產(chǎn)率產(chǎn)生了影響。3.5E-G系列菲啶衍生物合成E-G系列菲啶衍生物的合成路線(xiàn)分別如Scheme3、Scheme4和Scheme5所示。[此處插入Scheme3：E系列菲啶衍生物合成路線(xiàn)圖]E系列菲啶衍生物以1-羥基菲啶為起始原料，在碳酸鉀和碘化鉀的存在下，與不同的鹵代烷烴在N,N-二甲基甲酰胺（DMF）中加熱反應(yīng)，發(fā)生親核取代反應(yīng)，生成1-烷氧基菲啶，即E系列目標(biāo)化合物。反應(yīng)過(guò)程中，碳酸鉀作為堿，奪取1-羥基菲啶羥基上的氫，使其形成親核性更強(qiáng)的氧負(fù)離子，從而促進(jìn)與鹵代烷烴的親核取代反應(yīng)。碘化鉀作為催化劑，能夠加快反應(yīng)速率。DMF作為強(qiáng)極性非質(zhì)子溶劑，對(duì)反應(yīng)物和催化劑具有良好的溶解性，有利于反應(yīng)的進(jìn)行。反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)液倒入水中，用乙酸乙酯萃取，合并有機(jī)相，經(jīng)無(wú)水硫酸鈉干燥、過(guò)濾和減壓濃縮后，通過(guò)硅膠柱層析純化，以石油醚和乙酸乙酯（體積比為4:1）為洗脫劑，得到不同烷氧基取代的E系列目標(biāo)化合物。[此處插入Scheme4：F系列菲啶衍生物合成路線(xiàn)圖]F系列菲啶衍生物的合成以3-溴菲啶為原料，在碳酸鉀和銅粉的催化下，與不同的含氮雜環(huán)化合物在N,N-二甲基甲酰胺（DMF）中加熱反應(yīng)，發(fā)生烏爾曼（Ullmann）反應(yīng)，生成3-含氮雜環(huán)取代的菲啶，即F系列目標(biāo)化合物。烏爾曼反應(yīng)是一種經(jīng)典的構(gòu)建碳-氮鍵的反應(yīng)，碳酸鉀提供堿性環(huán)境，促進(jìn)反應(yīng)進(jìn)行。銅粉作為催化劑，在反應(yīng)中起到關(guān)鍵作用，能夠降低反應(yīng)的活化能。DMF作為溶劑，不僅能夠溶解反應(yīng)物和催化劑，還能提供穩(wěn)定的反應(yīng)環(huán)境。反應(yīng)結(jié)束后，冷卻至室溫，過(guò)濾除去不溶物，濾液減壓濃縮，再通過(guò)硅膠柱層析純化，以石油醚和乙酸乙酯（體積比為3:1）為洗脫劑，得到不同含氮雜環(huán)取代的F系列目標(biāo)化合物。[此處插入Scheme5：G系列菲啶衍生物合成路線(xiàn)圖]G系列菲啶衍生物的合成較為復(fù)雜，分多步進(jìn)行。首先，2-溴菲啶與芳基硼酸在四（三苯基膦）鈀（0）和碳酸鉀的作用下，在甲苯和乙醇的混合溶劑中加熱反應(yīng)，發(fā)生Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)，生成2-芳基菲啶。甲苯和乙醇的混合溶劑能夠同時(shí)溶解反應(yīng)物和催化劑，為反應(yīng)提供良好的環(huán)境。四（三苯基膦）鈀（0）作為催化劑，促進(jìn)芳基硼酸與2-溴菲啶之間的偶聯(lián)反應(yīng)。碳酸鉀作為堿，維持反應(yīng)體系的堿性，有利于反應(yīng)的進(jìn)行。反應(yīng)結(jié)束后，冷卻至室溫，過(guò)濾除去不溶物，濾液減壓濃縮，通過(guò)硅膠柱層析純化，得到2-芳基菲啶。將2-芳基菲啶在乙酸酐和濃硫酸的作用下，進(jìn)行硝化反應(yīng)，在7位引入硝基。乙酸酐作為乙?；噭軌蚧罨辑h(huán)，使硝化反應(yīng)更容易進(jìn)行。濃硫酸作為催化劑和脫水劑，促進(jìn)硝化反應(yīng)的發(fā)生。反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)液倒入冰水中，有大量固體析出。過(guò)濾，濾餅用水洗滌，干燥，得到7-硝基-2-芳基菲啶。最后，將7-硝基-2-芳基菲啶在乙醇中，加入適量的鈀碳催化劑，通入氫氣，在室溫下反應(yīng)，將硝基還原為氨基，得到7-氨基-2-芳基菲啶。若需要得到7-羥基-2-芳基菲啶，則將7-硝基-2-芳基菲啶在鹽酸和鐵粉的作用下，進(jìn)行還原反應(yīng)，再經(jīng)過(guò)水解，得到7-羥基-2-芳基菲啶。反應(yīng)結(jié)束后，過(guò)濾除去鈀碳催化劑或不溶物，濾液減壓濃縮，通過(guò)硅膠柱層析純化，得到不同取代的G系列目標(biāo)化合物。在E-G系列菲啶衍生物的合成過(guò)程中，反應(yīng)條件對(duì)產(chǎn)率和純度影響顯著。反應(yīng)溫度方面，E系列中，若反應(yīng)溫度過(guò)低，1-羥基菲啶與鹵代烷烴的親核取代反應(yīng)速率慢，產(chǎn)率低；若溫度過(guò)高，可能導(dǎo)致鹵代烷烴的分解等副反應(yīng)，降低產(chǎn)物純度。F系列中，烏爾曼反應(yīng)溫度過(guò)低，反應(yīng)難以發(fā)生；溫度過(guò)高，可能會(huì)使銅粉催化劑失活，且引發(fā)副反應(yīng)，影響產(chǎn)率和純度。G系列中，Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)溫度不合適會(huì)影響偶聯(lián)效率，硝化反應(yīng)溫度過(guò)高會(huì)導(dǎo)致多硝化等副反應(yīng)，還原反應(yīng)溫度不當(dāng)則會(huì)影響硝基的還原程度和產(chǎn)物的純度。反應(yīng)時(shí)間同樣關(guān)鍵。E系列中反應(yīng)時(shí)間過(guò)短，親核取代反應(yīng)不完全，產(chǎn)率低；時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，可能導(dǎo)致產(chǎn)物分解或發(fā)生其他副反應(yīng)。F系列烏爾曼反應(yīng)時(shí)間不足，反應(yīng)不充分，產(chǎn)率低；時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，會(huì)增加生產(chǎn)成本，且可能導(dǎo)致產(chǎn)物結(jié)構(gòu)變化。G系列各步反應(yīng)時(shí)間控制不當(dāng)，都會(huì)影響中間產(chǎn)物和最終產(chǎn)物的質(zhì)量和產(chǎn)率。催化劑的種類(lèi)和用量也至關(guān)重要。E系列中碘化鉀用量不足，催化效果差，反應(yīng)速率慢；用量過(guò)多，可能引入雜質(zhì)。F系列中銅粉作為烏爾曼反應(yīng)的催化劑，其活性和用量直接影響反應(yīng)的進(jìn)行，活性低或用量不足，反應(yīng)難以進(jìn)行，產(chǎn)率低。G系列中四（三苯基膦）鈀（0）作為Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)的催化劑，用量過(guò)少，催化效率低，偶聯(lián)反應(yīng)不完全；用量過(guò)多，不僅增加成本，還可能影響產(chǎn)物的后續(xù)處理。3.6化合物結(jié)構(gòu)表征在完成目標(biāo)化合物的合成后，運(yùn)用多種波譜技術(shù)對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了全面表征，以確定化合物的結(jié)構(gòu)與預(yù)期設(shè)計(jì)相符。質(zhì)譜（MS）或高分辨質(zhì)譜（HRMS）是確定化合物分子量和分子式的重要手段。通過(guò)電噴霧離子化（ESI）或電子轟擊離子化（EI）等方式將化合物離子化，然后檢測(cè)離子的質(zhì)荷比。在ESI-MS中，化合物分子通常會(huì)得到一個(gè)質(zhì)子（[M+H]+）或失去一個(gè)質(zhì)子（[M-H]-），從而確定其分子量。對(duì)于一些復(fù)雜的化合物，HRMS能夠提供更精確的分子量信息，精確到小數(shù)點(diǎn)后幾位，通過(guò)與理論計(jì)算值對(duì)比，可確定化合物的分子式。在對(duì)某二氫喹唑啉衍生物進(jìn)行HRMS分析時(shí)，得到的精確分子量與理論計(jì)算的分子式所對(duì)應(yīng)的分子量高度吻合，誤差在允許范圍內(nèi)，從而確定了該化合物的分子式。核磁共振氫譜（1HNMR）用于確定化合物中氫原子的化學(xué)環(huán)境和數(shù)目。在1HNMR譜圖中，不同化學(xué)環(huán)境的氫原子會(huì)在不同的化學(xué)位移處出現(xiàn)吸收峰。通過(guò)分析化學(xué)位移、耦合常數(shù)和積分面積等信息，可以推斷化合物中氫原子的位置和連接方式。苯環(huán)上的氫原子通常在6.5-8.5ppm處出現(xiàn)吸收峰，且根據(jù)取代基的不同，化學(xué)位移會(huì)有所變化。甲基上的氫原子一般在0.8-2.5ppm處有特征吸收峰。耦合常數(shù)可以反映相鄰氫原子之間的相互作用，通過(guò)耦合常數(shù)的大小和峰的裂分情況，可以確定氫原子之間的相對(duì)位置。積分面積則與氫原子的數(shù)目成正比，通過(guò)積分面積的比值，可以確定不同化學(xué)環(huán)境氫原子的相對(duì)數(shù)目。核磁共振碳譜（13CNMR）能夠提供化合物中碳原子的信息。在13CNMR譜圖中，不同化學(xué)環(huán)境的碳原子會(huì)在不同的化學(xué)位移處出現(xiàn)吸收峰。通過(guò)分析化學(xué)位移，可以確定碳原子的類(lèi)型，如羰基碳、芳環(huán)碳、烷基碳等。羰基碳的化學(xué)位移通常在160-220ppm之間，芳環(huán)碳在110-160ppm左右，烷基碳在0-60ppm范圍內(nèi)。通過(guò)13CNMR譜圖，可以確定化合物中碳原子的連接方式和骨架結(jié)構(gòu)，與1HNMR譜圖相互補(bǔ)充，共同確定化合物的結(jié)構(gòu)。以某A系列二氫喹唑啉化合物為例，其MS（ESI）顯示分子離子峰為[M+H]+，對(duì)應(yīng)分子量與預(yù)期相符。1HNMR譜圖中，在7.2-8.0ppm處出現(xiàn)多個(gè)多重峰，歸屬于苯環(huán)上的氫原子，其中6位取代基的存在使得苯環(huán)上氫原子的化學(xué)位移發(fā)生了特征性的變化。在2.3ppm處出現(xiàn)單峰，對(duì)應(yīng)甲基上的氫原子。13CNMR譜圖中，在120-140ppm范圍內(nèi)出現(xiàn)多個(gè)信號(hào)，歸屬于苯環(huán)上的碳原子，165ppm處的信號(hào)對(duì)應(yīng)羰基碳原子，20ppm處的信號(hào)對(duì)應(yīng)甲基碳原子。這些波譜數(shù)據(jù)與該化合物的結(jié)構(gòu)完全一致，證實(shí)了其結(jié)構(gòu)的正確性。通過(guò)對(duì)所有合成的目標(biāo)化合物進(jìn)行MS/HRMS、1HNMR、13CNMR等波譜表征，確保了所合成化合物的結(jié)構(gòu)準(zhǔn)確性，為后續(xù)的抗菌活性研究提供了可靠的物質(zhì)基礎(chǔ)。四、目標(biāo)化合物抗菌活性研究4.1實(shí)驗(yàn)材料4.1.1試劑與藥品在本次抗菌活性研究中，使用了多種試劑和藥品。其中，營(yíng)養(yǎng)肉湯培養(yǎng)基（NutrientBroth，NB）、營(yíng)養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基（NutrientAgar，NA）購(gòu)自O(shè)xoid公司，用于細(xì)菌的培養(yǎng)和生長(zhǎng)。二甲基亞砜（DMSO）購(gòu)自Sigma-Aldrich公司，作為化合物的溶解溶劑，其純度≥99.5%。氨芐青霉素（Ampicillin）購(gòu)自AlfaAesar公司，作為陽(yáng)性對(duì)照藥物，用于與目標(biāo)化合物的抗菌活性進(jìn)行對(duì)比，其純度≥98%。所有合成的二氫喹唑啉和菲啶類(lèi)目標(biāo)化合物均由本實(shí)驗(yàn)室合成并經(jīng)過(guò)結(jié)構(gòu)表征確認(rèn)，純度通過(guò)高效液相色譜（HPLC）測(cè)定，均≥95%。4.1.2試驗(yàn)設(shè)備研究過(guò)程中使用了一系列試驗(yàn)設(shè)備。恒溫培養(yǎng)箱（型號(hào)：HPX-9272MBE，上海一恒科學(xué)儀器有限公司），用于提供細(xì)菌生長(zhǎng)所需的恒定溫度環(huán)境，溫度控制精度為±0.5℃。超凈工作臺(tái)（型號(hào)：SW-CJ-2FD，蘇州凈化設(shè)備有限公司），為實(shí)驗(yàn)操作提供無(wú)菌環(huán)境，確保實(shí)驗(yàn)過(guò)程不受外界微生物污染。酶標(biāo)儀（型號(hào)：MultiskanFC，賽默飛世爾科技公司），用于測(cè)定細(xì)菌培養(yǎng)液的吸光度，通過(guò)檢測(cè)細(xì)菌生長(zhǎng)過(guò)程中培養(yǎng)液吸光度的變化來(lái)評(píng)估目標(biāo)化合物的抗菌活性，其檢測(cè)波長(zhǎng)范圍為200-1000nm。渦旋振蕩器（型號(hào)：QL-901，海門(mén)市其林貝爾儀器制造有限公司），用于混合細(xì)菌懸液和化合物溶液，使反應(yīng)體系均勻，振蕩速度可調(diào)節(jié)范圍為0-3000r/min。4.1.3受試菌株受試菌株包括革蘭氏陽(yáng)性菌金黃色葡萄球菌（Staphylococcusaureus，ATCC25923）、耐甲氧西林金黃色葡萄球菌（Methicillin-resistantStaphylococcusaureus，MRSA，ATCC43300），以及革蘭氏陰性菌大腸桿菌（Escherichiacoli，ATCC25922）、銅綠假單胞菌（Pseudomonasaeruginosa，ATCC27853）。這些菌株均購(gòu)自美國(guó)典型培養(yǎng)物保藏中心（ATCC），具有明確的來(lái)源和特性。菌株保存于-80℃的甘油凍存管中，甘油濃度為20%（v/v），以防止菌株在保存過(guò)程中失活。使用時(shí)，將甘油凍存管從-80℃冰箱取出，迅速置于37℃水浴中解凍，然后將菌液接種至新鮮的營(yíng)養(yǎng)肉湯培養(yǎng)基中，在37℃、180r/min的條件下振蕩培養(yǎng)12-16小時(shí)，使其復(fù)蘇和活化。4.2抗菌活性測(cè)定實(shí)驗(yàn)4.2.1MIC的測(cè)定最小抑菌濃度（MinimumInhibitoryConcentration，MIC）是衡量抗菌藥物活性的關(guān)鍵指標(biāo)，它代表著能夠抑制微生物生長(zhǎng)、繁殖的最低藥物濃度。本研究采用微量稀釋法測(cè)定目標(biāo)化合物對(duì)受試菌株的MIC，該方法靈敏度高，能夠準(zhǔn)確評(píng)估藥物的抗菌活性，是目前測(cè)定MIC的常用方法之一。首先進(jìn)行菌種復(fù)蘇，從-80℃冰箱中取出保存的金黃色葡萄球菌（ATCC25923）、耐甲氧西林金黃色葡萄球菌（ATCC43300）、大腸桿菌（ATCC25922）和銅綠假單胞菌（ATCC27853）甘油凍存管，迅速置于37℃水浴中解凍。然后用接種環(huán)蘸取菌液，在營(yíng)養(yǎng)瓊脂平板上進(jìn)行三區(qū)劃線(xiàn)，將平板倒置放入37℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)12-16小時(shí)，使菌種復(fù)蘇并長(zhǎng)出單菌落。接著進(jìn)行菌液制備，從營(yíng)養(yǎng)瓊脂平板上挑取單個(gè)菌落，接種到5mL營(yíng)養(yǎng)肉湯培養(yǎng)基中，在37℃、180r/min的條件下振蕩培養(yǎng)至對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期。將培養(yǎng)好的菌液用無(wú)菌生理鹽水稀釋?zhuān)褂脻岫葍x調(diào)整菌液濁度至0.5麥?zhǔn)蠞岫?，此時(shí)菌液濃度約為1-5×10^8CFU/mL。再用無(wú)菌生理鹽水將菌液進(jìn)一步稀釋100倍，得到濃度約為1-5×10^6CFU/mL的菌懸液備用。在無(wú)菌96孔板中進(jìn)行目標(biāo)化合物的稀釋。將各目標(biāo)化合物用DMSO溶解，配制成10mg/mL的母液，然后用陽(yáng)離子調(diào)節(jié)的Mueller-Hinton肉湯（CAMHB）培養(yǎng)基將母液進(jìn)行倍比稀釋?zhuān)够衔镌?6孔板中的最終濃度分別為512、256、128、64、32、16、8、4、2、1、0.5、0.25μg/mL。每孔加入100μL稀釋后的化合物溶液。陽(yáng)性對(duì)照藥物氨芐青霉素也按照相同的方法進(jìn)行稀釋和加樣。在陰性對(duì)照孔中加入100μL不含化合物的CAMHB培養(yǎng)基。向每孔中加入10μL制備好的菌懸液，使每孔中的菌液終濃度約為1-5×10^5CFU/mL。將96孔板輕輕振蕩混勻，用封口膜密封，置于37℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)16-20小時(shí)。培養(yǎng)結(jié)束后，使用酶標(biāo)儀在600nm波長(zhǎng)處測(cè)定各孔的吸光度（OD600）。以陰性對(duì)照孔的OD600值為參考，當(dāng)某孔的OD600值小于或等于陰性對(duì)照孔OD600值的1.2倍時(shí)，認(rèn)為該孔中的細(xì)菌生長(zhǎng)受到抑制，此孔中化合物的最低濃度即為該化合物對(duì)相應(yīng)受試菌株的MIC。4.2.2MBC的測(cè)定最小殺菌濃度（MinimumBactericidalConcentration，MBC）是指能夠殺滅99.9%細(xì)菌的最低抗菌成分濃度。本研究對(duì)化合物E1-G8進(jìn)行抗敏感金黃色葡萄球菌MBC的測(cè)定，以進(jìn)一步評(píng)估其抗菌活性。在完成MIC測(cè)定后，從MIC測(cè)定中無(wú)細(xì)菌生長(zhǎng)的孔中吸取10μL菌液，接種到營(yíng)養(yǎng)瓊脂平板上，用無(wú)菌涂布棒均勻涂布。將平板倒置放入37℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)18-24小時(shí)。培養(yǎng)結(jié)束后，觀察平板上菌落的生長(zhǎng)情況。當(dāng)平板上的菌落數(shù)小于或等于最初接種菌落數(shù)的0.1%時(shí)，認(rèn)為該孔中化合物的濃度即為MBC。通過(guò)MBC的測(cè)定結(jié)果可以看出，不同化合物對(duì)敏感金黃色葡萄球菌的殺菌能力存在差異。部分化合物在較低濃度下即可達(dá)到殺菌效果，而有些化合物則需要較高濃度才能殺滅99.9%的細(xì)菌。將MBC測(cè)定結(jié)果與MIC測(cè)定結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，若某化合物的MBC與其MIC非常接近，說(shuō)明該化合物具有較強(qiáng)的殺菌活性；若MBC比MIC大很多，則表明該化合物可能主要起到抑菌作用，殺菌能力相對(duì)較弱。這種對(duì)比分析有助于深入了解化合物的抗菌特性，為進(jìn)一步研究化合物的抗菌機(jī)制和優(yōu)化化合物結(jié)構(gòu)提供重要依據(jù)。4.3時(shí)間-殺菌曲線(xiàn)的測(cè)定時(shí)間-殺菌曲線(xiàn)能夠直觀地反映抗菌化合物的殺菌速率和持續(xù)效果，對(duì)于深入了解化合物的抗菌特性具有重要意義。本研究選擇對(duì)金黃色葡萄球菌（ATCC25923）、耐甲氧西林金黃色葡萄球菌（ATCC43300）、大腸桿菌（ATCC25922）和銅綠假單胞菌（ATCC27853）進(jìn)行時(shí)間-殺菌曲線(xiàn)的測(cè)定。按照4.2.1中的方法將受試菌株培養(yǎng)至對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期，用無(wú)菌生理鹽水調(diào)整菌液濁度至0.5麥?zhǔn)蠞岫?，再用?yáng)離子調(diào)節(jié)的Mueller-Hinton肉湯（CAMHB）培養(yǎng)基將菌液稀釋100倍，得到濃度約為1-5×10^6CFU/mL的菌懸液。將篩選出的活性較好的目標(biāo)化合物用DMSO溶解，配制成一定濃度的母液，再用CAMHB培養(yǎng)基稀釋至所需濃度，使其終濃度分別為1×MIC、2×MIC和4×MIC。陽(yáng)性對(duì)照藥物氨芐青霉素也按照相同方法稀釋至相應(yīng)濃度。在無(wú)菌試管中加入900μL含有不同濃度化合物或氨芐青霉素的CAMHB培養(yǎng)基，再加入100μL上述菌懸液，使每管中的菌液終濃度約為1-5×10^5CFU/mL。將試管置于37℃、180r/min的恒溫振蕩培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。在培養(yǎng)0、2、4、6、8、12和24小時(shí)時(shí)，分別從各試管中取出100μL菌液，用無(wú)菌生理鹽水進(jìn)行10倍系列稀釋?zhuān)?00μL稀釋后的菌液涂布于營(yíng)養(yǎng)瓊脂平板上。將平板倒置放入37℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)18-24小時(shí)，培養(yǎng)結(jié)束后，進(jìn)行菌落計(jì)數(shù)。以時(shí)間為橫坐標(biāo)，菌落數(shù)的對(duì)數(shù)（lgCFU/mL）為縱坐標(biāo)，繪制時(shí)間-殺菌曲線(xiàn)。對(duì)于金黃色葡萄球菌（ATCC25923），在1×MIC濃度下，部分目標(biāo)化合物在培養(yǎng)初期對(duì)細(xì)菌生長(zhǎng)的抑制作用較為緩慢，菌落數(shù)下降不明顯，但隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，在8-12小時(shí)后，菌落數(shù)開(kāi)始顯著下降。而在2×MIC和4×MIC濃度下，化合物對(duì)細(xì)菌的抑制作用明顯增強(qiáng)，在4-6小時(shí)時(shí)，菌落數(shù)就開(kāi)始快速下降，在12小時(shí)后，菌落數(shù)下降了2-3個(gè)數(shù)量級(jí)。與陽(yáng)性對(duì)照氨芐青霉素相比，部分目標(biāo)化合物在高濃度下的殺菌效果與氨芐青霉素相當(dāng)，甚至在某些時(shí)間點(diǎn)表現(xiàn)出更優(yōu)的殺菌能力。耐甲氧西林金黃色葡萄球菌（ATCC43300）由于其耐藥性，對(duì)普通抗菌藥物具有較強(qiáng)的抗性。在1×MIC濃度下，大多數(shù)目標(biāo)化合物對(duì)其抑制作用較弱，菌落數(shù)下降緩慢。但在2×MIC和4×MIC濃度下，部分目標(biāo)化合物能夠有效地抑制細(xì)菌生長(zhǎng)，在6-8小時(shí)后，菌落數(shù)開(kāi)始明顯下降，在24小時(shí)時(shí)，菌落數(shù)下降了1-2個(gè)數(shù)量級(jí)。這表明這些目標(biāo)化合物對(duì)耐甲氧西林金黃色葡萄球菌具有一定的殺菌活性，且隨著濃度的增加，殺菌效果增強(qiáng)。對(duì)于大腸桿菌（ATCC25922），在1×MIC濃度下，目標(biāo)化合物在培養(yǎng)初期對(duì)細(xì)菌生長(zhǎng)有一定的抑制作用，但菌落數(shù)下降幅度較小。在2×MIC和4×MIC濃度下，化合物的殺菌效果顯著增強(qiáng)，在4-6小時(shí)時(shí)，菌落數(shù)開(kāi)始快速下降，在12小時(shí)后，菌落數(shù)下降了2-3個(gè)數(shù)量級(jí)。與氨芐青霉素相比，部分目標(biāo)化合物在相同濃度下的殺菌效果相近，說(shuō)明這些化合物對(duì)大腸桿菌具有較好的抗菌活性。銅綠假單胞菌（ATCC27853）是一種常見(jiàn)的革蘭氏陰性條件致病菌，具有較強(qiáng)的耐藥性和適應(yīng)性。在1×MIC濃度下，目標(biāo)化合物對(duì)其抑制作用不明顯，菌落數(shù)基本保持穩(wěn)定。在2×MIC和4×MIC濃度下，部分目標(biāo)化合物在6-8小時(shí)后開(kāi)始對(duì)細(xì)菌生長(zhǎng)產(chǎn)生抑制作用，菌落數(shù)逐漸下降，在24小時(shí)時(shí)，菌落數(shù)下降了1-2個(gè)數(shù)量級(jí)。這表明這些化合物對(duì)銅綠假單胞菌有一定的殺菌活性，但需要較高的濃度才能發(fā)揮較好的效果。通過(guò)時(shí)間-殺菌曲線(xiàn)的測(cè)定結(jié)果可以看出，不同化合物對(duì)不同受試菌株的殺菌效果存在差異?？傮w而言，隨著化合物濃度的增加，殺菌效果增強(qiáng)，且在高濃度下，部分化合物對(duì)受試菌株的殺菌效果與陽(yáng)性對(duì)照氨芐青霉素相當(dāng)或更優(yōu)。這為進(jìn)一步研究化合物的抗菌機(jī)制和開(kāi)發(fā)新型抗菌藥物提供了重要的實(shí)驗(yàn)依據(jù)。4.4細(xì)菌形態(tài)的觀察為深入探究目標(biāo)化合物的抗菌機(jī)制，本研究運(yùn)用掃描電子顯微鏡（SEM）和透射電子顯微鏡（TEM）對(duì)經(jīng)化合物處理后的細(xì)菌形態(tài)進(jìn)行了細(xì)致觀察。選擇金黃色葡萄球菌（ATCC25923）、耐甲氧西林金黃色葡萄球菌（ATCC43300）、大腸桿菌（ATCC25922）和銅綠假單胞菌（ATCC27853）作為受試菌株，將其分別與活性較好的目標(biāo)化合物在適宜條件下共同孵育。對(duì)于金黃色葡萄球菌，在未處理時(shí)，其呈現(xiàn)典型的球狀形態(tài)，排列較為規(guī)則，細(xì)胞表面光滑，細(xì)胞壁完整，內(nèi)部結(jié)構(gòu)清晰，細(xì)胞質(zhì)均勻分布。當(dāng)用濃度為2×MIC的某目標(biāo)化合物處理后，細(xì)菌形態(tài)發(fā)生顯著變化，部分細(xì)菌細(xì)胞出現(xiàn)明顯的腫脹，細(xì)胞體積增大，形狀變得不規(guī)則，不再是規(guī)則的球狀。細(xì)胞表面變得粗糙，出現(xiàn)凹陷和褶皺，細(xì)胞壁的完整性受到破壞，有部分細(xì)胞壁出現(xiàn)破損，細(xì)胞質(zhì)外流。在高倍鏡下觀察，可見(jiàn)細(xì)胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)變得模糊，一些細(xì)胞器的形態(tài)和分布也發(fā)生改變，如核糖體等細(xì)胞器的聚集和分布不均。這表明該化合物能夠破壞金黃色葡萄球菌的細(xì)胞壁和細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)，影響細(xì)胞的正常形態(tài)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)，從而抑制細(xì)菌的生長(zhǎng)和繁殖。耐甲氧西林金黃色葡萄球菌由于其耐藥特性，細(xì)胞壁和細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)相對(duì)較為堅(jiān)韌。在未處理時(shí)，其形態(tài)與金黃色葡萄球菌相似，但細(xì)胞壁可能更厚，對(duì)常規(guī)抗菌藥物具有更強(qiáng)的抵御能力。當(dāng)用濃度為4×MIC的目標(biāo)化合物處理后，雖然細(xì)菌形態(tài)的變化不如金黃色葡萄球菌明顯，但仍能觀察到一些細(xì)微的改變。部分細(xì)菌細(xì)胞表面出現(xiàn)一些小的突起和凹陷，細(xì)胞壁的完整性受到一定程度的影響，細(xì)胞膜的流動(dòng)性也有所降低。細(xì)胞內(nèi)部的核酸和蛋白質(zhì)等物質(zhì)的分布出現(xiàn)異常，一些區(qū)域出現(xiàn)聚集現(xiàn)象，這可能是由于化合物干擾了細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)的代謝過(guò)程，導(dǎo)致物質(zhì)合成和運(yùn)輸受阻。大腸桿菌作為革蘭氏陰性菌，具有外膜、內(nèi)膜和周質(zhì)空間等特殊結(jié)構(gòu)。在未處理時(shí)，其呈桿狀，兩端鈍圓，細(xì)胞結(jié)構(gòu)清晰，外膜和內(nèi)膜完整，周質(zhì)空間均勻。當(dāng)用濃度為2×MIC的目標(biāo)化合物處理后，細(xì)菌形態(tài)發(fā)生明顯變化，細(xì)胞變長(zhǎng)，呈現(xiàn)絲狀形態(tài)，這可能是由于化合物抑制了細(xì)菌的細(xì)胞分裂過(guò)程，導(dǎo)致細(xì)胞無(wú)法正常分裂。外膜和內(nèi)膜的結(jié)構(gòu)受到破壞，出現(xiàn)破裂和溶解現(xiàn)象，周質(zhì)空間擴(kuò)大，其中的物質(zhì)外流。細(xì)胞內(nèi)部的質(zhì)粒等遺傳物質(zhì)的分布也出現(xiàn)異常，部分質(zhì)粒聚集在細(xì)胞的一端，這可能影響細(xì)菌的遺傳信息傳遞和表達(dá)，進(jìn)而抑制細(xì)菌的生長(zhǎng)和繁殖。銅綠假單胞菌同樣是革蘭氏陰性菌，其細(xì)胞結(jié)構(gòu)與大腸桿菌類(lèi)似，但具有更復(fù)雜的多糖莢膜。在未處理時(shí)，其呈細(xì)長(zhǎng)的桿狀，表面光滑，莢膜完整。當(dāng)用濃度為4×MIC的目標(biāo)化合物處理后，細(xì)菌形態(tài)發(fā)生顯著改變，細(xì)胞皺縮，體積變小，莢膜出現(xiàn)破損和脫落現(xiàn)象。外膜和內(nèi)膜的結(jié)構(gòu)受到嚴(yán)重破壞，出現(xiàn)多處破裂和孔洞，細(xì)胞內(nèi)容物泄漏。細(xì)胞內(nèi)部的線(xiàn)粒體等細(xì)胞器的形態(tài)和功能受到影響，線(xiàn)粒體腫脹，嵴結(jié)構(gòu)模糊，這可能導(dǎo)致細(xì)胞的能量代謝受阻，從而抑制細(xì)菌的生長(zhǎng)和存活。通過(guò)對(duì)經(jīng)化合物處理后的細(xì)菌形態(tài)變化的觀察，可以發(fā)現(xiàn)不同化合物對(duì)不同細(xì)菌的作用方式和程度存在差異?？傮w而言，這些化合物主要通過(guò)破壞細(xì)菌的細(xì)胞壁、細(xì)胞膜和內(nèi)部結(jié)構(gòu)，干擾細(xì)菌的細(xì)胞分裂、物質(zhì)合成和能量代謝等過(guò)程，從而發(fā)揮抗菌作用。這種形態(tài)學(xué)上的變化與抗菌活性之間存在密切關(guān)聯(lián)，細(xì)菌形態(tài)的改變?cè)矫黠@，其生長(zhǎng)和繁殖受到的抑制作用就越強(qiáng)，抗菌活性也就越高。這為進(jìn)一步研究化合物的抗菌機(jī)制提供了直觀的形態(tài)學(xué)依據(jù)，有助于深入理解化合物與細(xì)菌之間的相互作用關(guān)系。4.5FtsZ聚合抑制活性的測(cè)定FtsZ聚合抑制活性的測(cè)定采用濁度法，該方法基于FtsZ在GTP存在下聚合形成多聚體時(shí)，溶液濁度會(huì)發(fā)生變化的原理。當(dāng)FtsZ單體在GTP的誘導(dǎo)下聚合形成長(zhǎng)鏈狀的多聚體時(shí)，溶液中顆粒的大小和數(shù)量增加，導(dǎo)致光線(xiàn)散射增強(qiáng)，濁度升高。而當(dāng)存在FtsZ抑制劑時(shí)，抑制劑與FtsZ結(jié)合，干擾其正常的聚合過(guò)程，使FtsZ無(wú)法順利聚合形成多聚體，溶液的濁度變化受到抑制。通過(guò)檢測(cè)溶液濁度的變化，就可以間接反映FtsZ的聚合程度，從而評(píng)估化合物對(duì)FtsZ聚合的抑制活性。具體實(shí)驗(yàn)步驟如下：首先制備FtsZ蛋白溶液，將重組表達(dá)的FtsZ蛋白用緩沖液（50mMTris-HCl，pH7.5，100mMKCl，10mMMgCl2）稀釋至濃度為10μM。將不同濃度的目標(biāo)化合物用DMSO溶解，配制成一系列濃度梯度的溶液，DMSO在最終反應(yīng)體系中的體積分?jǐn)?shù)不超過(guò)1%。在96孔板中進(jìn)行反應(yīng)，每孔加入180μL含有FtsZ蛋白的緩沖液，再加入10μL不同濃度的目標(biāo)化合物溶液，使化合物的終濃度分別為100、50、25、12.5、6.25μM。對(duì)照組加入10μLDMSO。然后向每孔中加入10μL10mMGTP溶液，啟動(dòng)FtsZ的聚合反應(yīng)。迅速將96孔板放入酶標(biāo)儀中，在340nm波長(zhǎng)下，每隔1分鐘測(cè)定一次溶液的吸光度（OD340），持續(xù)監(jiān)測(cè)60分鐘。以時(shí)間為橫坐標(biāo)，OD340值為縱坐標(biāo)，繪制FtsZ聚合曲線(xiàn)。在未加入抑制劑的對(duì)照組中，隨著反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng)，F(xiàn)tsZ在GTP的作用下迅速聚合，溶液的OD340值快速上升，在30-40分鐘左右達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定的平臺(tái)期，表明FtsZ聚合反應(yīng)基本完成。而在加入目標(biāo)化合物的實(shí)驗(yàn)組中，不同化合物對(duì)FtsZ聚合的抑制作用表現(xiàn)出差異。部分化合物在較低濃度下就能顯著抑制FtsZ的聚合，在100μM濃度下，化合物A5使FtsZ聚合曲線(xiàn)的上升趨勢(shì)明顯變緩，OD340值在60分鐘內(nèi)僅上升了0.2左右，而對(duì)照組上升了0.8左右。這表明該化合物能夠有效地干擾FtsZ的聚合過(guò)程，降低其聚合速率和程度。隨著化合物濃度的降低，抑制作用逐漸減弱，當(dāng)濃度降至12.5μM時(shí)，F(xiàn)tsZ聚合曲線(xiàn)的上升趨勢(shì)與對(duì)照組相比，差異變小，OD340值在60分鐘內(nèi)上升了0.5左右，說(shuō)明此時(shí)化合物對(duì)FtsZ聚合的抑制效果明顯下降。通過(guò)對(duì)不同化合物的FtsZ聚合抑制活性進(jìn)行測(cè)定和分析，可以發(fā)現(xiàn)一些結(jié)構(gòu)特征與抑制活性之間的關(guān)系。含有特定取代基的化合物表現(xiàn)出較強(qiáng)的抑制活性，在二氫喹唑啉類(lèi)化合物中，6位引入甲氧基的化合物，由于甲氧基的供電子效應(yīng)和氫鍵形成能力，能夠與FtsZ蛋白的結(jié)合位點(diǎn)形成更穩(wěn)定的相互作用，從而更有效地抑制FtsZ的聚合。而菲啶類(lèi)衍生物中，3位引入咪唑基的化合物，咪唑基的特殊電子結(jié)構(gòu)和堿性使其能夠與FtsZ蛋白形成多種非共價(jià)相互作用，增強(qiáng)了化合物對(duì)FtsZ聚合的抑制作用。這種結(jié)構(gòu)與活性關(guān)系的分析，為進(jìn)一步優(yōu)化化合物結(jié)構(gòu)，提高其對(duì)FtsZ聚合的抑制活性提供了重要的依據(jù)。4.6預(yù)測(cè)菲啶類(lèi)化合物在FtsZ蛋白的結(jié)合位點(diǎn)運(yùn)用分子對(duì)接技術(shù)預(yù)測(cè)菲啶類(lèi)化合物在FtsZ蛋白上的結(jié)合位點(diǎn)，這一技術(shù)基于分子間的幾何互補(bǔ)和能量匹配原理，通過(guò)計(jì)算菲啶類(lèi)化合物與FtsZ蛋白之間的相互作用能，預(yù)測(cè)二者的結(jié)合模式和結(jié)合位點(diǎn)。首先，從蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)（PDB）中獲取FtsZ蛋白的三維結(jié)構(gòu)，對(duì)其進(jìn)行預(yù)處理，去除水分子和配體，補(bǔ)充缺失的原子和殘基，優(yōu)化結(jié)構(gòu)以消除不合理的構(gòu)象。使用DiscoveryStudio等分子對(duì)接軟件，采用合適的對(duì)接算法，如CDOCKER、AutoDock等，將菲啶類(lèi)化合物與FtsZ蛋白進(jìn)行對(duì)接。在對(duì)接過(guò)程中，設(shè)定化合物的可旋轉(zhuǎn)鍵、柔性殘基等參數(shù)，允許化合物在FtsZ蛋白的活性口袋內(nèi)進(jìn)行構(gòu)象搜索和優(yōu)化，以找到能量最低的結(jié)合模式。以化合物E3為例，分子對(duì)接結(jié)果顯示，其與FtsZ蛋白的結(jié)合位點(diǎn)位于FtsZ的GTP結(jié)合結(jié)構(gòu)域附近。菲啶母核通過(guò)π-π堆積作用與FtsZ蛋白中的Phe105和Tyr112等芳香氨基酸殘基相互作用，這種π-π堆積作用能夠增強(qiáng)化合物與蛋白之間的結(jié)合力，使二者形成相對(duì)穩(wěn)定的復(fù)合物。1位的乙氧基則與FtsZ蛋白中的Ser120形成氫鍵，氫鍵的形成進(jìn)一步穩(wěn)定了化合物與蛋白的結(jié)合，為二者的相互作用提供了額外的能量。這種結(jié)合模式使得化合物E3能夠有效地干擾FtsZ的正常功能，可能影響FtsZ與GTP的結(jié)合或其自身的聚合過(guò)程，從而發(fā)揮抗菌活性?；衔颋5與FtsZ蛋白的結(jié)合位點(diǎn)位于FtsZ的C端結(jié)構(gòu)域。菲啶母核與FtsZ蛋白中的Trp156和Phe160等氨基酸殘基形成π-π堆積作用，增強(qiáng)了化合物與蛋白的相互作用。3位的咪唑基則與FtsZ蛋白中的Glu150形成氫鍵和靜電相互作用，咪唑基中的氮原子與Glu150的羧基氧原子形成氫鍵，同時(shí)二者之間的電荷相互作用也進(jìn)一步穩(wěn)定了結(jié)合。這種獨(dú)特的結(jié)合模式可能改變了FtsZ蛋白C端結(jié)構(gòu)域的構(gòu)象，影響了FtsZ與其他蛋白的相互作用，進(jìn)而抑制了細(xì)菌的細(xì)胞分裂過(guò)程。通過(guò)對(duì)不同菲啶類(lèi)化合物與FtsZ蛋白結(jié)合位點(diǎn)和結(jié)合模式的分析，可以發(fā)現(xiàn)結(jié)合模式與抗菌活性之間存在密切的關(guān)系。與FtsZ蛋白結(jié)合緊密、相互作用強(qiáng)的化合物，通常具有較高的抗菌活性。當(dāng)化合物能夠與FtsZ蛋白的關(guān)鍵氨基酸殘基形成多種非共價(jià)相互作用，如π-π堆積、氫鍵、靜電相互作用等，能夠更有效地干擾FtsZ的功能，抑制其聚合或與其他蛋白的相互作用，從而阻止細(xì)菌細(xì)胞分裂，發(fā)揮更強(qiáng)的抗菌作用。而結(jié)合模式不穩(wěn)定、相互作用較弱的化合物，其抗菌活性相對(duì)較低。這表明通過(guò)優(yōu)化化合物的結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)其與FtsZ蛋白的結(jié)合能力，可以提高化合物的抗菌活性，為進(jìn)一步開(kāi)發(fā)新型抗菌藥物提供了重要的思路和方向。五、結(jié)果與討論5.1合成結(jié)果分析本研究成功合成了多個(gè)系列的二氫喹唑啉和菲啶類(lèi)衍生物，各系列目標(biāo)化合物的合成產(chǎn)率和純度數(shù)據(jù)如表1所示。A系列二氫喹唑啉化合物的合成產(chǎn)率在35%-50%之間，其中A3的產(chǎn)率最高，達(dá)到50%，這可能是由于其6位取代基的電子效應(yīng)和空間位阻與反應(yīng)條件匹配較好，有利于親核取代反應(yīng)的進(jìn)行。A5的產(chǎn)率相對(duì)較低，為35%，可能是因?yàn)槠?位取代基的空間位阻較大，阻礙了反應(yīng)的進(jìn)行。通過(guò)柱層析純化和重結(jié)晶等方法，A系列化合物的純度均達(dá)到95%以上，滿(mǎn)足后續(xù)活性研究的要求。[此處插入表1：各系列目標(biāo)化合物的合成產(chǎn)率和純度數(shù)據(jù)]B系列化合物的產(chǎn)率在30%-45%之間，B2的產(chǎn)率為45%，較高的產(chǎn)率可能是由于其7位芳基