抗生素耐药性是一个持续存在的全球性问题,己被描述为21世纪公共卫生的主要威胁。特别是己被世界卫生组织（WHO）列为抗生素耐药重点病原体清单中的革兰氏阴性细菌引起的感染,严重威胁到了人类的生命健康。因此,迫切需要具有新型作用机制的抗菌药物来解决细菌多药耐药性的问题。AcrAB-TolC外排系统具有广泛的底物特异性,能够排出包括抗生素在内的多种化合物以及在结构和活性方面表现出重大差异的天然产物。抗生素通过脂质双层或孔蛋白通道扩散进入周质,被AcrB转运蛋白的底物结合口袋捕获。然后,AcrB利用质子梯度势能将化合物转运至TolC通道中,随后从细胞中泵出。抑制或干扰转运蛋白AcrB的生物功能,可以增加抗生素在细菌菌体内的积累,从而使其达到有效浓度,恢复其杀菌效能。因此,AcrB是十分理想的抗菌药物新靶标。本论文以AcrB为靶点,以吡喃并吡啶类衍生物MBX3135以及课题组前期发现的A3为AcrB抑制剂先导化合物,设计并成功合成了共35个苯并[h]色烯类化合物。然后测试了其固有抗菌活性、逆转耐药性活性、尼罗红外排抑制活性以及对外膜渗透性和内膜质子梯度的影响。在此基础上,进一步测定了化合物的溶血性,以评价其细胞毒性。研究结果表明,所有目标化合物对野生型E.coli BW25113菌株的MIC值均大于128μg/mL,不具有内在抗菌活性。在抗菌增敏活性实验中,20个化合物对野生型E.coli BW25113菌株表现出抗菌增敏活性。在添加亚浓度的粘菌素后,8个化合物表现出了更为显著的抗菌增敏活性,其中G6在8 μg/mL浓度下即可使红霉素的敏感性提高32倍,G17在32μg/mL的浓度下可提高红霉素、左氧氟沙星和米诺环素的敏感性超过4,16和16倍,具有一定的广谱特性。这表明这些化合物具有良好的抑制AcrB外排的作用,但自身难以透过细菌外膜屏障。尼罗红外排抑制活性研究表明,化合物H6、G6和G10在50 μM浓度下能完全抑制尼罗红的外排,化合物H5和H3分别在100和200 μM浓度下也能完全抑制尼罗红的外排。表现出与阳性对照相当,甚至更为优越的抑制底物外排的作用。而化合物G17的外排抑制活性较弱,对尼罗红显示出中等的抑制活性。对内外膜稳定性影响的研究结果表明,具有良好抗菌增敏活性和尼罗红外排抑制活性的化合物,除化合物G10外,均对外膜渗透性以及内膜质子梯度不产生任何影响,而且对小鼠红细胞溶血率极低。综上所述,化合物H3、H5、H6和G6、G11是理想的AcrB抑制剂。总之,本项研究不仅加深了对AcrB蛋白空间结构的认识和理解,而且还发现了全新结构的苯并[h]色烯类AcrB抑制剂,这为研发新型AcrB抑制剂以逆转细菌多药耐药性奠定了基础。