细菌耐药性已成为当今十分严峻的全球公共卫生安全问题。金属β-内酰胺酶(Metallo-β-Lactamases,MβLs)介导的超级细菌对几乎所有临床上使用的抗生素都耐药,包括青霉素类、头孢类、碳青霉烯类和被称为“抗菌药物的最后一道防线”的糖肽类抗生素。细菌耐药性给临床医学带来了巨大挑战,是世界卫生组织(WHO)和各国卫生部门的密切关注点。应对抗生素耐药性的一个理想策略,是发展抗生素耐药靶蛋白的抑制剂以其协同抗生素来灭活耐药细菌。基于这一思路,本论文开展了以下两部分工作:1.设计并合成了21个磺胺类化合物,通过1H和13C NMR、HRMS表征确认了其结构。生物活性评价表明,合成所得化合物均特异性抑制MβL Imi S(IC50=0.11-9.3μM)。酶动力学测定揭示,化合物1g和2g对Imi S展现出部分混合型抑制。等温滴定微量热(ITC)实验证实,磺胺化合物是Imi S的可逆型抑制剂。MIC评价表明,磺胺类酶抑制剂具有协同抗菌作用,使得亚胺培南和美罗培南对产Imi S的大肠杆菌的抗菌活性提高了2-4倍。此外,小鼠实验显示磺胺抑制剂2g在体内与美罗培南具有协同抗菌作用,单次腹膜内给药后,可显著降低小鼠脾脏和肝脏中的细菌负荷。通过合成的荧光磺胺抑制剂RS并借助超分辨荧光显微镜(3D-SIM)实时跟踪靶蛋白Imi S在耐药活菌体内的分布及变化,发现抑制剂最初结合在细菌表面,然后高密度均匀分布在细胞的胞质中,最终形成包涵体聚集在细胞两极。Docking研究表明,磺胺基团扮作金属离子的键合基团与Cph A活性中心内的Zn(II)离子和残留氨基酸(ASP120、His196和ASN233)配位,使得抑制剂分子紧紧地结合在酶的活性位点。细胞毒性评价表明,磺胺化合物在其浓度高达200μM时仍展现出较低的细胞毒性,暗示其有发展成为临床MβLs抑制剂的潜能。2.设计并合成了一个新型万古霉素衍生物Vb,并通过高效液相色谱和MALDI-TOF MS质谱对其进行了表征和确认。生物活性评价表明,Vb对金黄色葡萄球菌和耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)具有良好的抗菌活性,其MIC值分别为4和8μg/m L。此外,Vb可协同3类典型的β-内酰胺类抗生素(头孢唑林、美罗培南、青霉素G),展现出对革兰氏阳性菌(金黄色葡萄球菌、MRSA和VRE)、革兰氏阴性菌(肺炎克雷伯菌、临床耐药菌株EC08和EC10)以及产MβLs工程菌(E.coli Imi S和E.coli CcrA)的剂量依赖性灭菌活性。