摘要
耐药性致病菌的迅速出现和流行对全球的医疗安全造成了严重的烕胁，研究和开发有效杀菌且不易诱发耐药性的新型抗菌剂已成为当务之急。目前，由于天然药物成分具有广谱的抗菌活性且不易产生耐药性成为科学工作者的研究热点，其被认为是最有可能代替抗生素的新型抗菌剂之一。现有报道发现香豆素及其衍生物具有广泛的药理活性，包括抗炎、抗菌、抗癌、抗氧化等，其药理活性与化学结构（取代基类型、取代位置等）密切相关。为能够定向合成高效抗菌剂，本文以不同取代苯乙酸为起始原料，通过Perkin反应合成得到两个3-取代苯基香豆素系列衍生物，并利用1HNMR和HRMS进行结构鉴定；通过抑菌圈实验、最小抑菌浓度（MIC）及生长曲线测定所有衍生物对四个临床致病菌菌株（大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌和枯草芽孢杆菌）的抑制活性，并探讨了取代基对抑制活性的影响；采用扫描电镜、透射电镜、流式细胞术等手段对抗菌机制进行研究，通过上述实验得到如下结果： 1.合成得到两个3-取代苯基香豆素系列衍生物，共16个化合物。其中，在3-苯基的3’-位引入氟元素的两个化合物3-(3-氟苯基)-6,7-二甲氧基香豆素（4a）和3-(3-氟苯基)-6,7-二羟基香豆素（7a）对四个致病菌菌株表现出了较好的抑菌活性，尤其是对大肠杆菌表现出显著的抑菌活性，抑菌圈直径分别为（21.00±0.71）mm和（18.00±1.00）mm，MIC值均为16μg/mL。细菌生长曲线结果表明，经衍生物处理后细菌的对数期和稳定期均低于对照，细菌生长受到了明显的抑制。另外，测试了衍生物4a和7a对小鼠成纤维细胞（L929细胞）和兔红细胞的细胞毒性和溶血反应。结果表明衍生物4a和7a具有良好的生物相容性。 2.扫描和透射电镜结果表明衍生物4a可使大肠杆菌细胞膜皱缩，细胞壁与细胞膜之间出现明显分离；ATP含量下降，酯酶活性降低；另外流式细胞分析表明衍生物4a处理0.5h后大肠杆菌PI/cFDA双染染色率（Q2）由0.99%增至49.4%，细胞进入亚致死状态，进一步导致细胞膜破裂，最终大肠杆菌死亡。 3.电镜结果显示衍生物7a主要作用于大肠杆菌的细胞膜，导致膜通透性增加，结构遭到明显破坏；PI染色结果表明衍生物作用8h后，细胞膜遭到严重破坏，染色率高达59.9%，其损伤程度与时间、给药浓度均成正相关；胞内总能量下降，膜电位差增大，最终导致大肠杆菌死亡。 本研究通过在3-苯基香豆素母核引入氟原子，显著提高了母核的抑菌活性，并探究了抑菌机制。研究结果为香豆素抗菌剂的定向合成提供了一种有效策略，并为高效抗菌剂开发与利用奠定理论基础和技术指导。
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