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为解决感染治疗难题，研究人员合成新型咪唑 - 噻唑杂化物，其具抗菌和抗癌活性，意义重大。
在医药研发的征程中，感染性疾病的治疗始终是一块难啃的 “硬骨头”。随着细菌、真菌等微生物耐药性的不断增强，传统药物的效果逐渐受限，寻找新型、高效的抗菌和抗癌药物迫在眉睫。在这样的背景下，来自马尼帕尔高等教育学院（Manipal Academy of Higher Education）的研究人员深入探索，开展了一项意义非凡的研究。
他们将目光聚焦于含有咪唑和噻唑环的杂环化合物。这两种五元环在药物研发领域久负盛名，具有多样的治疗和药用价值。研究人员巧妙地将二者结合，设计并合成了一系列六种新型化合物。研究成果发表在《Scientific Reports》上，为未来的药物开发带来了新的曙光。
在这项研究中，研究人员运用了多种关键技术方法。通过红外光谱（IR）、核磁共振（NMR）包括1H NMR 和13C NMR 以及质谱分析，精确地对合成的化合物进行结构表征。采用分子对接技术，研究化合物与目标蛋白之间的相互作用。利用 ADME（吸收、分布、代谢和排泄）研究评估化合物的药代动力学性质。通过肉汤稀释法测定化合物的抗菌活性，以顺铂为标准，运用 SRB（Sulforhodamine B） 测定法评估化合物对 MCF-7 细胞系的细胞毒性。借助分子动力学（MD）模拟研究化合物在蛋白活性位点的稳定性。
研究结果令人振奋。在化学合成方面，成功合成并表征了新型咪唑 - 噻唑杂化物，其结构通过多种谱学方法得以确认。分子对接研究发现，不同化合物与目标蛋白形成了多样的相互作用，如 π- 阳离子相互作用、π-π 堆积作用和氢键等，这为理解化合物的作用机制提供了关键线索。ADME 研究表明，合成的化合物基本符合 Lipinski 规则五，具备良好的药代动力学性质。
抗菌分析显示，所有衍生物（5a - 5f）均展现出一定的抗菌活性。其中，化合物 5a 和 5f 对所有细菌和真菌菌株的活性相似，5b 对耻垢分枝杆菌（M. smegmatis）表现出良好的活性，5c 对大肠杆菌（E. coli）和耻垢分枝杆菌有一定活性，5d 对大肠杆菌较为有效，5e 对白色念珠菌（C. albicans）的抗真菌活性较好。体外细胞毒性研究发现，氟取代的 5a 表现出色，其 IC50值为 33.52 μM，优于标准药物顺铂（IC50值为 67.67 μM），而其他衍生物的 IC50值大多大于 100 μM。
分子动力学模拟表明，5a 在蛋白 6LUD 的活性位点内稳定性良好，在模拟过程中与关键氨基酸残基形成稳定的相互作用。结构 - 活性关系（SAR）研究发现，衍生物的结构对其抗菌和细胞毒性活性起着重要作用，电子供体或受体基团的影响因具体情况而异。
综合来看，这项研究成功合成并全面表征了新型咪唑 - 噻唑杂化物。这些化合物展现出有前景的抗菌活性，尤其是 5a 在抗癌方面表现突出。分子对接和动力学模拟揭示了化合物与蛋白的相互作用和稳定性。这一成果为开发新型抗菌和抗癌药物提供了重要的理论基础和潜在的药物先导化合物，有望在未来的临床治疗中发挥重要作用，为攻克感染性疾病和癌症带来新的希望。
