DNA gyrase and topoisomerase IV show great potential as targets for antibacterial medicines. In recent decades, various categories of small molecule inhibitors have been identified; however, none have been effective in the market. For the first time, we developed a series of disalicylic acid methylene/Schiff bases hybrids ( 5a-k ) to act as antibacterial agents targeting DNA gyrase and topoisomerase IV. The findings indicated that the new targets 5f-k exhibited significant antibacterial activity against Gram-positive and Gram-negative bacteria, with efficacy ranging from 75% to 115% of the standard ciprofloxacin levels. Compound 5h demonstrated the greatest efficacy compared to the other compounds tested, with minimum inhibitory concentration (MIC) values of 0.030, 0.065, and 0.060 μg/mL against S. aureus , E. coli , and P. aeruginosa . 5h had a MIC value of 0.050 μg/mL against B. subtilis , which is five times less potent than ciprofloxacin. The inhibitory efficacy of the most potent antibacterial derivatives 5f , 5h , 5i , and 5k against E. coli DNA gyrase was assessed. The tested compounds demonstrated inhibitory effects on E. coli DNA gyrase, with IC 50 values ranging from 92 to 112 nM. These results indicate that 5f , 5h , 5i , and 5k are more effective than the reference novobiocin, which had an IC 50 value of 170 nM. Compounds 5f , 5h , 5i , and 5k were subjected to additional assessment against E. coli topoisomerase IV. Compounds 5h and 5i , which have the highest efficacy in inhibiting E. coli gyrase, also demonstrated promising effects on topoisomerase IV. Compounds 5h and 5i exhibit IC 50 values of 3.50 µM and 5.80 µM, respectively. These results are much lower and more potent than novobiocin’s IC 50 value of 11 µM. Docking studies demonstrate the potential of compound 5h as an effective dual inhibitor against E. coli DNA gyrase and topoisomerase IV, with ADMET analysis indicating promising pharmacokinetic profiles for antibacterial drug development.

A series of new pyrazolylquinolin-2-ones were designed and synthesised. The structures of the new compounds were validated by IR, NMR, and elemental analysis. The new compounds were evaluated as antiproliferative agents targeting EGFR and BRAF V600E .

A newly synthesized compound, (E)-4-chloro-N'-(thiophen-2-ylmethylene)benzohydrazide, has undergone characterization through NMR and single crystal X-ray diffraction techniques. By leveraging the Cambridge Structural Database (CSD), closely related structures to the title compound were identified and compared in terms of conformation to elucidate the substitution effect. Furthermore, Hirshfeld surface analysis and the assessment of the relative contribution of various intermolecular interactions shed light on the impact of substitutions introduced in hydrazide derivatives. The energetics of the molecular dimers observed in the title compound were delineated using CLP-PIXEL energy calculations. These dimers are formed from a range of non-covalent interactions, including a strong N–H⋅⋅⋅O=C hydrogen bond, N–H⋅⋅⋅N, and C–H⋅⋅⋅N/OS/π interactions. Moreover, a σ-hole interaction, such as a chalcogen bond, is observed in one of the molecular dimers, coexisting with other types of interactions to stabilize the molecular dimer. The nature of the chalcogen bond was characterized through a deformation electron density map. The dimensionality of the similarity between the title compound and its closely related structures from the CSD was calculated to comprehend the effect of substitution introduced in one of the aryl rings in hydrazide derivatives. Furthermore, topological analysis was conducted to examine the nature and strength of noncovalent interactions present in the title compound using the framework of the quantum theory of atoms in molecule (QTAIM).

Employing a synergistic combination of theoretical density functional theory (DFT) and experimental techniques, we conducted a comprehensive analysis elucidating the structural and pharmacological attributes of 5-(adamantan-1-yl)-4-butyl-2,4-dihydro-3H-1,2,4-triazole-3-thione (5A4BT) as a potent COX inhibitor. The X-ray crystallographic data of 5A4BT showed the pivotal role played by weak interactions, notably π–π and C–H−π interactions, alongside hydrogen bonding, in orchestrating the intricate supramolecular architectures within the crystalline lattice. A quantitative analysis of the arrangement of the crystal structure, as well as both inter- and intramolecular interactions, was conducted using Hirshfeld surfaces and 2D fingerprint plots. Additionally, a comprehensive examination of the IR spectra was undertaken, employing both experimental methods and theoretical DFT techniques, to elucidate the vibrational characteristics of the compound. The strength of intermolecular N–H···S hydrogen bonding and charge transfer within the system was assessed through natural bonding orbital analysis. Moreover, Bader's atoms in molecules theory was employed to estimate the strength of intermolecular hydrogen bonds, revealing strong interactions within the 5A4BT dimer. The title compound exhibited binding affinities of −6.4 and −6.5 kcal/mol for COX1 (PDB 3KK6) and COX2 (1CX2) target proteins, respectively. For the first time, predictions regarding ADMET properties, drug-likeness, and toxicity, including favorable bioavailability, along with 100 ns molecular dynamics simulations, binding free energy, and energy decomposition per residue in the binding cavity of the protein from molecular mechanics generalized born surface area approach, collectively indicate the potential of 5A4BT as a nonselective COX inhibitor.

Introduction Bacteria have acquired resistance to almost all antibiotics currently in use due to their extensive, broad, and improper utilization over a prolonged period. DNA gyrase and DHFR exhibit significant promise as targets for antibacterial therapeutics. Methods We have developed a series of disalicylic acid methylene/Schiff bases hybrids ( 6a-l ) that function as antibacterial agents by targeting DNA gyrase and DHFR. Results and discussion The findings showed that 6a-l have significant antibacterial activity against both Gram-positive and Gram-negative bacteria, with inhibition zones (IZ) comparable to or even higher than the reference Ciprofloxacin. MIC testing revealed that 6h and 6l were 1.5 times as effective than ciprofloxacin against S. aureus . Compounds 6h and 6l had MBC values of 28 and 33 nM for S. aureus , compared to Ciprofloxacin’s 45 nM, indicating that they are more potent bactericidal agents. The MIC values for compounds 6c , 6e , 6h , 6j , and 6l against A. flavus were between 14.50 and 19.50 µM, while the MIC value for fluconazole was 11.50 µM. Also, the studied compounds had MIC values between 18.20 and 22.90 µM against C. albicans , while Fluconazole had a MIC value of 17.50 µM. Compound 6h showed a MIC value of 1.70 µM against the clinical strain S. aureus (ATCC 43300) (MRSA), making it an effective antibacterial agent. Compounds 6h , 6j , and 6l inhibited E. coli DNA gyrase with IC 50 values of 79, 117, and 87 nM, respectively, compared to the reference novobiocin (IC 50 = 170 nM). Additionally, compounds 6h and 6l , the most potent E. coli gyrase inhibitors, showed encouraging results on DHFR. Compounds 6h and 6l exhibit IC 50 values of 3.80 µM and 4.25 µM, respectively. These values are significantly lower and hence more effective than Trimethoprim’s IC 50 of 5.20 µM.