金属β-内酰胺酶（Metallo-β-lactamase,MβLs）是细菌对β-内酰胺抗生素产生耐药的重要原因。开展MβLs及产MβLs耐药细菌的研究对人类健康和经济发展具有极其重要的学术意义和应用价值。本论文以发展MβLs抑制剂并将其与现有抗生素协同应对抗生素耐药为目的,开展了以下三部分工作:1.设计、合成三类共28个唑基硫代乙酰胺化合物,并通过熔点、¹H和¹³C NMR及HRMS表征、确认其结构。研究其对MβLs抑制活性表明:1)苯并咪唑和苯并噁唑基取代的化合物1-19对B2亚组的MβL ImiS表现出特异性抑制效果,10对Imi S的抑制活性最佳(IC₅₀=15 nM);2)3-硝基苯并咪唑取代的化合物21-28则对B1亚组的NDM-1展现出良好的抑制活性,其中27的IC₅₀达170 nM。化合物10、11及27对ImiS和NDM-1的抑制类型为混合型抑制。MIC评价揭示,1-28协同使得亚胺培南对产ImiS或NDM-1 E.coli的抑制活性提高2-4倍。Docking研究指出,10和11通过三唑环上的N-氨基与CphA活性中心的Zn（II）离子成键,而27则以硝基桥连NDM-1活性中心的两个Zn（II）离子。此外,评价20个羧基取代的三唑基硫代乙酰胺对VIM-2的抑制活性表明,芳香羧基取代的化合物1a-j是潜在的VIM-2抑制剂(IC₅₀范围:20.6-58.59μM)。等温滴定微量热表征抑制剂与酶的结合能力结果揭示,1b和1h结合VIM-2过程为熵和焓的共同驱动。MIC评价结果表明,1a-j使头孢唑啉对产VIM-2的E.coli的抗菌活性恢复了2-4倍,且头孢唑啉的抑菌效果随1b、1c、1g或1h浓度的增加而逐渐增强。2.设计、合成四类共54个罗丹宁化合物（1a-p,2a-p,3a-f和4a-p）和一个巯基烯基酸5a,通过熔点、¹H和¹³C NMR,HRMS和小分子X-ray晶体结构的方法表征并确认其结构。酶抑制动力学评价表明,1a-m和2a-m是潜在的MβL L1抑制剂(IC₅₀=0.02-1.7μM),2h-m对NDM-1、VIM-2、ImiS和L1展现出广谱的抑制效能(IC₅₀<16μM)。结构-活性关系研究揭示:1)带有吸电子原子或基团的二芳基取代的罗丹宁对MβLs具有广谱抑制作用;2)N-芳香羧酸抑制剂（2h-m）对MβLs比脂肪族羧基取代的化合物（1h-m）展现出更好的抑制效能。ITC表征表明,2l对NDM-1和ImiS的抑制模式为混合型抑制,而对VIM-2和L1则为竞争性抑制模式。MIC评价表明,1l、1m、2g、2l或2m协同使得头孢唑啉对产L1的大肠杆菌的抗菌活性提高了8倍。抑制剂的剂量依赖性评价指出,头孢唑啉的抑菌效果随抑制剂2l或2m浓度的增加而显著提高。Docking研究揭示,2l的硝基（NDM-1、CphA和L1）或羧基（VIM-2）与Zn（II）离子配位,而抑制剂的N-苯基取代基增强了其与MβL活性空腔的疏水作用。3.在M9培养基中表达、纯化、表征并获得纯度大于95%（电泳纯）的VIM-2和L1。通过约500个结晶条件的筛选及手动优化获得VIM-2和L1结晶条件,并采用共结晶方法培养出VIM-2和唑基硫代乙酰1b的复合物结晶体,通过收集X-ray衍射数据成功地解析出其复合物晶体结构。解析结果表明,每个不对称单元有两个VIM-2分子（Chain A和Chain B）,每条链的活性中心分别键合一个1b分子和另个Zn²⁺;此外,每个不对称单元还包括2个乙酸分子,2个甲酸分子,4个Na⁺离子,4个Cl^-离子,2个Mg²⁺离子和401个水分子。分析1b和VIM-2活性中心的结合模式揭示,1b分子的两个三唑N和羧基O与活性中心的Zn（Ⅱ）离子形成配位键,羧基O原子与W1和W2及Asn233形成氢键相互作用,苯环与苯并咪唑环分别与His263和Phe61形成疏水相互作用。这些极其重要的结构信息为发展唑基硫代乙酰胺作为MβLs广谱型及紧密键合型抑制剂提供了新思路。