文勝 編寫(xiě)，徐志,2 審校

(1 武漢弗頓控股有限公司，武漢 430073；2 湖北德信辰科技有限公司，武漢 430080)

1 前言

瘧疾主要是由惡性瘧原蟲(chóng)引起的一類(lèi)高傳染性、致死性疾病。全球約一半人口生活在感染瘧疾的陰影之下，每年新增超2億感染病例，數(shù)十萬(wàn)人因此喪命。據(jù)世界衛(wèi)生組織(WHO)估計(jì)，2017年全球瘧疾新發(fā)病例僅比2010年少2000萬(wàn)，且2015—2017年間在瘧疾的防控方面并未取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展，瘧疾的防控形勢(shì)依然嚴(yán)峻。

圖1 四類(lèi)喹啉雜合體

抗瘧疾藥物對(duì)瘧疾的防控至關(guān)重要，其中喹啉類(lèi)藥物如奎寧(QN)、二茂鐵喹(FQ)、氯喹(CQ)、阿莫地喹(AQ)、甲氟喹(MQ)和伯氨喹(PQ)是治療瘧疾的基石藥物。這類(lèi)藥物可通過(guò)抑制瘧色素形成或插到DNA雙螺旋之間形成穩(wěn)定的復(fù)合物阻止DNA的復(fù)制和RNA的轉(zhuǎn)錄，進(jìn)而殺滅瘧原蟲(chóng)。然而，隨著這類(lèi)藥物的長(zhǎng)期廣泛使用，瘧原蟲(chóng)對(duì)其產(chǎn)生了嚴(yán)重的耐藥性。其中，耐氯喹(CQR)惡性瘧疾在院內(nèi)最為常見(jiàn)。目前，WHO推薦基于青蒿素的聯(lián)合療法(ACTs)作為治療瘧疾包括耐喹啉瘧疾的標(biāo)準(zhǔn)療法，但該療法存在生物利用度低、復(fù)發(fā)率高、溶解性差、價(jià)格昂貴等缺點(diǎn)。不僅如此，耐青蒿素瘧疾已然出現(xiàn)。因此，亟需研發(fā)新型抗瘧疾藥物。

雜合體具有克服耐藥性、增強(qiáng)抗瘧疾活性和降低毒副作用的潛力，且目前多個(gè)雜合體藥物處于臨床研究階段，有望于不久的將來(lái)為人類(lèi)健康服務(wù)。喹啉類(lèi)化合物具有優(yōu)秀抗瘧疾活性，顯然，將喹啉母核與其它抗瘧疾活性藥效團(tuán)雜合是獲得新型抗瘧疾藥物的有效途徑之一。

自2010年以來(lái)，科學(xué)家報(bào)道的喹啉類(lèi)雜合體大體可分為以下四類(lèi)：① I型雜合體，即喹啉-青蒿素(及其衍生物)雜合體；② II型雜合體，即喹啉-合成過(guò)氧化物雜合體；③ III型雜合體，即喹啉-耐藥逆轉(zhuǎn)劑雜合體和IV型雜合體，即喹啉-新型抗瘧疾藥效團(tuán)雜合體(圖1)。本文將重點(diǎn)介紹I型～I(xiàn)II型喹啉類(lèi)雜合體的體內(nèi)外抗耐藥瘧疾活性，并探討構(gòu)-效關(guān)系(SAR)，以期為進(jìn)一步研究提供理論支持。

2 喹啉-青蒿素(及其衍生物)雜合體(I型雜合體)

青蒿素(ART)及其半合成衍生物如雙氫青蒿素(DHA)、蒿甲醚、蒿乙醚和青蒿琥酯等不僅可作用于所有的可感染人類(lèi)瘧原蟲(chóng)，對(duì)紅內(nèi)期和有性生殖期惡性瘧原蟲(chóng)高度有效，而且還具有起效快和毒副作用低等諸多優(yōu)點(diǎn)。目前，ACTs是世界范圍內(nèi)治療瘧疾最有效的手段，對(duì)藥敏型和耐藥型瘧疾均有效，極大地降低了瘧疾的發(fā)病率和死亡率。然而，ART及其半合成衍生物具有生物利用度低、藥代動(dòng)力學(xué)性質(zhì)差、復(fù)發(fā)率高和價(jià)格昂貴等缺點(diǎn)，且耐ACTs瘧原蟲(chóng)依然出現(xiàn)。為克服上述缺陷，迫切需要對(duì)此類(lèi)藥物進(jìn)行修飾。喹啉(作用于肝期)和ART(作用于血期)的作用機(jī)制大相徑庭，故將喹啉和ART及其衍生物糅合到一個(gè)分子中可能會(huì)獲得新型抗瘧疾候選物。

喹啉-雙ART雜合體1(圖2)具有良好的體外抗氯喹敏感型(CQS)D10和CQR Dd2惡性瘧原蟲(chóng)活性，半數(shù)抑制濃度(IC50)為5.31～205.42nmol/L。細(xì)胞毒性研究結(jié)果表明，這類(lèi)雜合體對(duì)CHO細(xì)胞系的毒性較低(IC50:0.68～74.82μmol/L)。耐藥性指數(shù)(RI:IC50(Dd2)/IC50(D10))和選擇性指數(shù)(SI:IC50(CHO)/IC50(D10))分別為2～6和61～3813。SAR顯示喹啉和ART之間的連接子與活性息息相關(guān)：對(duì)烷基連接子而言，丙基(n=2)＞乙基(n=1)＞＞丁基(n=3)，而用哌嗪基乙基取代烷基并不能改善活性。代表物1b(IC50:5.31和28.43nmol/L)對(duì)所測(cè)CQS D10和CQR Dd2惡性瘧原蟲(chóng)的活性是CQ(IC50:21.54和157.90nmol/L)的4.0和5.5倍，抗CQS D10活性與DHA(IC50:5.11nmol/L)相當(dāng)。在鼠瘧感染的小鼠模型中，給藥雜合體1a(靜脈注射給藥/ip 2.5mg/kg或口服給藥/po 50mg/kg)或1d(ip 7.5mg/kg或po 25mg/kg)在d5小鼠的瘧原蟲(chóng)血癥＜1%，而青蒿琥酯(30mg/kg ip)對(duì)照組原蟲(chóng)血癥為3%。雜合體1a和1d(1.4和2.1mg/kg)的ip平均半數(shù)有效劑量(ED50)與青蒿琥酯(＜1mg/kg)相當(dāng)，但po ED50(20和13mg/kg)則顯著高于青蒿琥酯(1.8mg/kg)?？焖偎幋鷦?dòng)力學(xué)分析結(jié)果表明，這類(lèi)雜合體的抗惡性瘧原蟲(chóng)活性可能歸因于其活性代謝產(chǎn)物，而非雜合體本身，這一點(diǎn)得到了分子對(duì)接實(shí)驗(yàn)的進(jìn)一步佐證。

7-氯喹林-ART雜合體2具有良好的抗CQS D10和CQR Dd2惡性瘧原蟲(chóng)活性，IC50分別為12.18～201.38nmol/L和17.12～275.99nmol/L。盡管絕大多數(shù)雜合體的活性高于CQ(IC50:21.54和157.90nmol/L)，但均弱于DHA(IC50:5.11和2.09nmol/L)。這類(lèi)雜合體的RI(1～2)在1左右，提示可能具有全新的作用機(jī)制。SAR顯示，連接子的長(zhǎng)度與這類(lèi)化合物的抗CQR Dd2活性相關(guān)，且兩個(gè)碳二胺對(duì)活性有利。與相應(yīng)的游離堿相比，草酸鹽的活性更高。代表物2d(IC50:12.18和17.12nmol/L)的抗CQR Dd2惡性瘧原蟲(chóng)活性是CQ的9.2倍，且該化合物(IC50:3.39μmol/L)對(duì)CHO的毒性較低，SI高達(dá)279。在鼠瘧感染的小鼠模型中，雜合體2a和2d在ip給藥劑量為15mg/kg和po給藥劑量為50mg/kg時(shí)可完全治愈感染小鼠，而青蒿琥酯僅可在ip給藥劑量為30mg/kg和po給藥劑量為80mg/kg時(shí)獲得類(lèi)似的結(jié)果。雜合體2a(po給藥劑量為20mg/kg時(shí)的達(dá)峰時(shí)間為23min，最大濃度為141ng/mL)的某些藥代動(dòng)力學(xué)性質(zhì)與DHA(po給藥劑量為10mg/kg時(shí)的達(dá)峰時(shí)間為48min，最大濃度為142.2ng/mL)相當(dāng)，且消除速率是DHA(6.1L/min/kg vs 1.19L/min/kg)的5倍，但DHA(ip)的半衰期(t1/2:25min vs 3.9min)、藥時(shí)曲線下面積(AUC, 8748 ng·min/mL vs 3463ng·min/mL)和分布容積(353.5L/kg vs 34L/kg)均優(yōu)于該雜合體。

7-氯喹啉-ART雜合體3(IC50:19～35nmol/L)的抗CQS D10和CQR K1惡性瘧原蟲(chóng)活性與ART(IC50:23和14nmol/L)相當(dāng)，抗CQR K1活性是CQ(IC50:219nmol/L)的≥9.5倍。雜合體3a～c的活性相當(dāng)，提示連接子的長(zhǎng)度和R位的取代基對(duì)活性影響不大。用酯基取代醚所得的雜合體4(IC50:18.7～55.6nmol/L)對(duì)CQS D10和CQR K1惡性瘧原蟲(chóng)也具有良好的活性，且延長(zhǎng)連接子的長(zhǎng)度對(duì)抗CQR Dd2活性不利。雜合體3(0.88, 0.60和0.70)的RI＜1，提示這類(lèi)雜合體與CQ無(wú)交叉耐藥性，具有治療耐藥瘧疾的潛力。進(jìn)一步研究顯示，這類(lèi)雜合體可能同時(shí)具有CQ和ART的作用機(jī)制，故發(fā)生耐藥性的幾率較低。

PQ-ART雜合體5(IC50:5.1-523nmol/L)對(duì)紅內(nèi)期CQR W2惡性瘧原蟲(chóng)和紅外期伯氏瘧原蟲(chóng)均顯示出良好的活性，是PQ(IC50:3300和7500nmol/L)的14～647倍，而抗紅內(nèi)期CQR W2惡性瘧原蟲(chóng)活性與ART (IC50:8.2nmol/L)相當(dāng)。含有苯基的雜合體5a,b(IC50:9.1和5.1nmol/L)的抗紅內(nèi)期CQR W2惡性瘧原蟲(chóng)活性高于化合物5c(IC50:12.5nmol/L)，提示苯基的引入對(duì)活性有利；苯酰胺雜合體5b(IC50:5.1和67nmol/L)的活性?xún)?yōu)于相應(yīng)的胺基衍生物5a(IC50:12.5和155nmol/L)，提示酰胺比胺基對(duì)活性有利。在感染鼠瘧的小鼠模型中，雜合體5a的體內(nèi)活性如治愈率和存活率優(yōu)于單獨(dú)給藥ART或PQ與ART復(fù)方制劑。顯然，這類(lèi)可同時(shí)作用于紅內(nèi)期和紅外期雜合體在治療瘧疾尤其是耐藥瘧疾領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。

含有ART、CQ和PQ結(jié)構(gòu)片段的ART-吖啶雜合體6對(duì)CQS NF54和CQR Dd2惡性瘧原蟲(chóng)的IC50為2.6～429.9nmol/L，且除化合物6c之外的所有雜合體活性均優(yōu)于CQ(IC50:18.5和271.7nmol/L)，但弱于DHA(IC50:＜7和7nmol/L)。SAR顯示，連接子與活性息息相關(guān)，且烷基二胺優(yōu)于哌嗪基。雜合體6a(IC50:2.6和35.3nmol/L)對(duì)所測(cè)CQS NF54和CQR Dd2惡性瘧原蟲(chóng)的活性最高，是CQ的7.1和12.1倍。然而，該雜合體的RI(13.6)與CQ(14.7)相當(dāng)，提示該雜合體可能與CQ具有相似的作用機(jī)制。

青蒿琥酯-吲哚并喹啉雜合體7～9抗CQS NF54和CQR K1惡性瘧原蟲(chóng)的IC50為0.41～3.21nmol/L，高于對(duì)照藥CQ(IC50:9.4和209.5nmol/L)和ART(IC50:4.3和2.8nmol/L)。細(xì)胞毒性實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，這類(lèi)雜合體(IC50:695.0～3,7183nmol/L)對(duì)L6細(xì)胞的毒性較低，選擇性良好。值得一提的是，此類(lèi)雜合體的RI低至0.27～0.93，提示這類(lèi)化合物與CQ無(wú)交叉耐藥性。與雜合體7相比，其無(wú)取代衍生物8和異構(gòu)體9顯示出相似的活性。對(duì)雜合體7而言，向R1、R2和R3位引入供電子基或吸電子基均活性不利。代表物7a(IC50:0.45和0.42nmol/L)對(duì)所測(cè)CQS NF54和CQR K1惡性瘧原蟲(chóng)的活性是CQ和ART的9.5～498.8倍，SI＞3641，優(yōu)秀的體外活性和良好的安全性使得該雜合體極具進(jìn)一步開(kāi)發(fā)前景。

3 喹啉-合成過(guò)氧化物雜合體(II型雜合體)

ART類(lèi)化合物抗瘧疾作用主要是通過(guò)二價(jià)鐵裂解青蒿素的過(guò)氧橋結(jié)構(gòu)產(chǎn)生大量的自由基，而自由基與瘧原蛋白結(jié)合，作用于瘧原蟲(chóng)的膜系結(jié)構(gòu)，進(jìn)而誘導(dǎo)瘧原蟲(chóng)死亡。1,2,4-三氧環(huán)己烷和1,2,4,5-四氧環(huán)己烷均含有過(guò)氧結(jié)構(gòu)片段，是ART結(jié)構(gòu)骨架的有效替代結(jié)構(gòu)單元。某些含有1,2,4-三氧環(huán)己烷或1,2,4,5-四氧環(huán)己烷藥效團(tuán)的化合物如OZ227、OZ439和CDRI-97/78等對(duì)耐藥瘧疾具有潛在的療效，目前已用于臨床或處于臨床評(píng)價(jià)階段。顯然，將喹啉與過(guò)氧化物藥效團(tuán)雜合是獲得對(duì)耐藥瘧疾具有優(yōu)秀活性的有效途徑。

四氧環(huán)己烷-PQ雜合體10(圖3)對(duì)血期CQR W2惡性瘧原蟲(chóng)具有良好的活性，IC50為21.1～45.2nmol/L，活性是PQ(IC50:3300nmol/L)的73～156倍。其中，化合物10a(IC50:538nmol/L)、10c(IC50:604nmol/L)和10d(IC50:330nmol/L)對(duì)伯氏瘧原蟲(chóng)也顯示出優(yōu)秀活性，是PQ(IC50:3300nmol/L)的12.4～22.7倍。連接子與活性息息相關(guān)，且貢獻(xiàn)順序?yàn)?NH- ＞ -CONH- ＞ -CH2CONH- ＞ -CH2NH-，提示短鏈連接子對(duì)活性有利。在綠色熒光蛋白(GFP)表達(dá)的伯氏瘧原蟲(chóng)ANKA感染的C57Bl/6J雄性小鼠模型中，所有雜合體在濃度為25μmol/(L·kg)均可顯著地降低受感染蚊子(86.7%～100%)和卵囊(98.2%～100%)數(shù)量，提示這類(lèi)雜合體可有效地阻斷瘧原蟲(chóng)向蚊子的傳播。代表物10a可完全抑制幼蚊卵囊內(nèi)瘧原蟲(chóng)，活性?xún)?yōu)于PQ (99%)。顯然，這類(lèi)雜合體在瘧疾的防治領(lǐng)域可能大有作為。

圖2 雜合體喹啉-ART(及其衍生物)雜合體1～9的化學(xué)結(jié)構(gòu)

為進(jìn)一步研究連接子對(duì)活性的影響，藥物化學(xué)家進(jìn)一步評(píng)價(jià)了不同連接子連接的四氧環(huán)己烷-PQ雜合體11～13的抗紅內(nèi)期CQR W2惡性瘧原蟲(chóng)和肝期伯氏瘧原蟲(chóng)的體外活性。初步研究結(jié)果表明，除化合物13c,d外的所有雜合體對(duì)紅內(nèi)期CQR W2惡性瘧原蟲(chóng)均顯示出極高的活性，EC50在納摩爾水平。SAR研究結(jié)果表明，四氧環(huán)己烷與PQ之間的連接子和喹啉C-5位取代基對(duì)殺血期瘧原蟲(chóng)裂殖體活性至關(guān)重要。雜合體11(EC50:15～204nmol/L)和12(EC50:19～176nmol/L)的活性高于13(EC50:287～5670nmol/L)，提示四氧環(huán)己烷與PQ之間的烷基連接子對(duì)高活性至關(guān)重要。對(duì)雜合體11而言，含有直鏈烷烴連接子的化合物11j～l(EC50:15～17nmol/L)活性?xún)?yōu)于相應(yīng)的支鏈雜合體(如11c, EC50:47nmol/L)。雜合體12的抗惡性瘧原蟲(chóng)活性與化合物11處于同一水平，提示胺基與酰胺對(duì)活性的貢獻(xiàn)相當(dāng)。此外，向喹啉苯環(huán)的C-5位引入吸電子基比引入供電子基對(duì)活性更有利。雜合體11(EC50:1.11～4.44μmol/L)的抗肝期伯氏瘧原蟲(chóng)活性高于雜合體12(對(duì)宿主有毒性)，且前者對(duì)哺乳動(dòng)物CaCo-2細(xì)胞系未顯示出任何毒性，CC50＞50μmol/L。代表物11k(EC50:15nmol/L和1.11μmol/L)抗CQR W2惡性瘧原蟲(chóng)活性與ART(EC50:10nmol/L)相當(dāng)，而抗伯氏瘧原蟲(chóng)活性則是CQ(EC50:7.5μmol/L)的6.7倍。由此可見(jiàn)，將喹啉與過(guò)氧化物藥效團(tuán)雜合的策略可獲得具有多重作用機(jī)制的抗瘧疾候選物。

7-氯喹林-四氧環(huán)己烷雜合體14(IC50:3.906～4.814μmol/L)的抗CQR RKL-9惡性瘧原蟲(chóng)活性與雜合體15(IC50:3.906～5.629μmol/L)相當(dāng)，但均弱于對(duì)照藥CQ(IC50:0.393μmol/L)。SAR研究結(jié)果顯示，7-氯喹啉與四氧環(huán)己烷之間的連接子及四氧環(huán)己烷上的取代基如二甲基或環(huán)烷基對(duì)抗CQR RKL-9惡性瘧原蟲(chóng)活性影響較小，故二者非今后優(yōu)化的重點(diǎn)。

7-氯喹啉-二茂釕-三氧環(huán)己烷雜合體16(圖4, IC50:65.33和62.00nmol/L)對(duì)CQR K1和Dd2惡性瘧原蟲(chóng)具有良好的活性，與ART(IC50:17.43和18.67nmol/L)相當(dāng)，而是CQ(IC50:1,086和521.67nmol/L)的16.6和8.4倍。此外，雜合體16(IC50:1.48和1.55μmol/L)對(duì)L6和MRC5哺乳細(xì)胞系的毒性較低，值得進(jìn)一步研究。

圖3 喹啉-四氧環(huán)己烷雜合體10～15的化學(xué)結(jié)構(gòu)

含有二茂鐵結(jié)構(gòu)片段的7-氯喹啉-三氧環(huán)己烷雜合體17(IC50:16～71nmol/L)對(duì)CQR FcB1和FcM29惡性瘧原蟲(chóng)的活性與ART(IC50:10和18nmol/L)處于同一水平，而是CQ(IC50:145和735nmol/L)的3.3～45.9倍。其中，抗CQR FcB1和FcM29惡性瘧原蟲(chóng)活性最高的雜合體17a(IC50:20和17nmol/L)在文氏瘧原蟲(chóng)感染小鼠模型中也顯示出良好的活性，即使給藥劑量低至每日10mg/kg，連續(xù)給藥4d時(shí)，小鼠的瘧原蟲(chóng)血癥降至檢測(cè)線以下。當(dāng)給藥劑量為每天25mg/kg時(shí)，小鼠的平均存活時(shí)間為18d，這可能是由于在給藥17～21d之間瘧疾復(fù)發(fā)所致。

喹啉-過(guò)氧化物雜合體1 8(抗CQSD10和CQR W2惡性瘧原蟲(chóng)的IC50分別為48～90nmol/L和110～340nmol/L)和19(IC50:210～940nmol/L)具有良好的抗惡性瘧原蟲(chóng)活性，但活性弱于DHA(IC50:5和2.4nmol/L)。此類(lèi)雜合體(IC50:110～500nmol/L)的抗CQR W2惡性瘧原蟲(chóng)活性?xún)?yōu)于CQ(IC50:700nmol/L)，且雜合體18的抗CQS D10惡性瘧原蟲(chóng)活性與CQ(IC50:50nmol/L)相當(dāng)。SAR研究結(jié)果表明，雜合體18的抗CQS D10和CQR W2惡性瘧原蟲(chóng)均優(yōu)于化合物19，提示喹啉環(huán)對(duì)活性至關(guān)重要。對(duì)雜合體18而言，連接子的長(zhǎng)度對(duì)活性影響不大。除化合物18g外的所有雜合體的RI為0.5～2.6，遠(yuǎn)低于CQ(14)，提示這類(lèi)雜合體具有治療耐藥瘧疾的潛力。不僅如此，所有雜合體(IC50:2.24～＞38μmol/L)對(duì)HMEC-1細(xì)胞的毒性較低，SI為19～＞760，說(shuō)明這類(lèi)雜合體的安全性良好。

7 - 氯喹啉- 過(guò)氧化物雜合體20(IC50:0.185～6.75μmol/L)具有中等強(qiáng)度的體外抗CQS 3D7和CQR W2惡性瘧原蟲(chóng)活性，且活性遠(yuǎn)弱于對(duì)照藥ART (IC50:19和19nmol/L)。雜合體20b(IC50:2.45和1.40μmol/L)的活性?xún)?yōu)于相應(yīng)的雙鍵衍生物20a(IC50:6.75和6.05μmol/L)，提示將雙鍵還原可在一定程度上提高活性。用甲氧基代替羥基可提高活性，如雜合體20c(IC50:240和185nmol/L)的抗惡性瘧原蟲(chóng)活性?xún)?yōu)于20a,b。值得一提的是，所有雜合體的RI均＜1，提示這類(lèi)雜合體具有全新的作用機(jī)制。其中，代表物20c的抗CQR W2惡性瘧原蟲(chóng)活性是CQ(IC50:420nmol/L)的2.2倍，值得進(jìn)一步研究。

圖4 喹啉-三氧環(huán)己烷/過(guò)氧化物雜合體16～20的化學(xué)結(jié)構(gòu)

4 喹啉-耐藥逆轉(zhuǎn)劑雜合體(III型雜合體)

惡性瘧原蟲(chóng)對(duì)CQ敏感度降低主要是由于惡性瘧原蟲(chóng)氯喹抗性轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白編碼基因(PfCQRT)突變導(dǎo)致CQ被排出消化液泡，進(jìn)而導(dǎo)致作用位點(diǎn)CQ濃度不足所致。通過(guò)將耐藥逆轉(zhuǎn)劑(如丙咪嗪、維拉帕米和地昔帕明等)與CQ雜合的策略可有效地干擾PfCQRT，近年來(lái)引起了藥物化學(xué)家的廣泛關(guān)注。

Burgess等評(píng)價(jià)了7-氯喹啉-丙咪嗪雜合體21a,b、7-氯喹啉-吡啶雜合體21c,d和7-氯喹啉-金剛烷雜合體21e(圖5)的體內(nèi)外抗CQS和CQR瘧疾活性及細(xì)胞毒性。結(jié)果表明，所有雜合體不僅對(duì)小鼠脾淋巴細(xì)胞(IC50:0.7～130μmol/L)的毒性較低，而且對(duì)CQS D6、CQR Dd2和7G8惡性瘧原蟲(chóng)(IC50:0.8～21nmol/L)的活性極高，SI高達(dá)132～69400。總體而言，耐藥逆轉(zhuǎn)劑的類(lèi)型直接影響抗惡性瘧原蟲(chóng)活性，且吡啶≥丙咪嗪＞金剛烷。7-氯喹啉與耐藥逆轉(zhuǎn)劑之間的連接子長(zhǎng)度也與活性相關(guān)，且長(zhǎng)鏈連接子優(yōu)于短鏈連接子。作用機(jī)制研究結(jié)果表明，這類(lèi)雜合體與CQ類(lèi)似可抑制瘧原蟲(chóng)消化液泡內(nèi)血紅素的形成。在鼠瘧感染的小鼠模型中，口服給藥(4×30mg/kg)和皮下注射給藥(1×30mg/kg)雜合體21d小鼠的瘧原蟲(chóng)血癥分別為＜1%和0.7%，體內(nèi)活性可與CQ(0.1%和0.5%)相媲美。

圖5 喹啉-耐藥逆轉(zhuǎn)劑雜合體21～24的化學(xué)結(jié)構(gòu)

對(duì)喹啉-耐藥逆轉(zhuǎn)劑雜合體22(IC50:2～34nmol/L)的體外抗CQS D6和CQR Dd2惡性瘧原蟲(chóng)活性評(píng)價(jià)結(jié)果表明，氮原子上的取代基(R1和R2位)及連接子的長(zhǎng)度對(duì)活性有顯著影響。對(duì)R1位而言，芐基優(yōu)于苯基，且取代胺基可由酰胺替換。與無(wú)取代的衍生物相比，向R2位引入-CH2CH2NBn2可提高活性。延長(zhǎng)喹啉與耐藥逆轉(zhuǎn)劑之間連接子的碳鏈長(zhǎng)度對(duì)活性不利，且烷基二胺連接子遠(yuǎn)優(yōu)于哌嗪。代表物22e (IC50:2和5nmol/L)的抗CQS D6和CQR Dd2惡性瘧原蟲(chóng)活性?xún)?yōu)于CQ(IC50:7和102nmol/L)，且對(duì)小鼠脾淋巴細(xì)胞的毒性較低，IC50為6.2μmol/L。因此，該雜合體可作為先導(dǎo)物進(jìn)一步優(yōu)化。

鄰位、間位和對(duì)位連接的7-氯喹啉-雙芐甲胺雜合體23(IC50:22～1128nmol/L)的抗CQS D10和CQR K1惡性瘧原蟲(chóng)活性與CQ相當(dāng)或更優(yōu)，且RI為0.6～1.3，提示這類(lèi)雜合體幾乎與CQ無(wú)交叉耐藥性。連接方式和抗惡性瘧原蟲(chóng)活性息息相關(guān)，且對(duì)位＞間位＞鄰位。與無(wú)取代衍生物相比，向R位無(wú)論引入吸電子基如氯還是供電子基如甲氧基或二甲胺基均會(huì)導(dǎo)致活性大幅降低。進(jìn)一步研究結(jié)果表明，喹啉C-7位的氯原子可被氰基取代，且雙芐甲胺末端的苯基可被吡啶-2-基取代。代表物23i(IC50:22～38nmol/L)顯示出優(yōu)異的抗CQS D10和CQR K1、Dd2、W2和RSA11惡性瘧原蟲(chóng)活性，抗CQS D10活性與CQ(IC50:23nmol/L)相當(dāng)，而抗CQR惡性瘧原蟲(chóng)活性則是CQ(IC50:125～170nmol/L)的＞4.4倍。作用機(jī)制研究結(jié)果表明，雜合體23a、23e和23i(IC50:36～58μmol/L)具有同時(shí)抑制血紅素形成和PfCQRT活性。在感染鼠瘧的小鼠模型中，雜合體23a和23e(4×100mg/kg，口服給藥)可在給藥期內(nèi)降低＞99%的瘧原蟲(chóng)血癥，且未見(jiàn)小鼠死亡。顯然，二者極具進(jìn)一步研發(fā)前景。

除此之外，其它一些喹啉-耐藥逆轉(zhuǎn)劑雜合體如喹啉-二氧代異吲哚啉雜合體24也具有潛在的抗CQR惡性瘧原蟲(chóng)活性，但絕大多數(shù)雜合體活性弱于相應(yīng)的對(duì)照藥。盡管如此，此類(lèi)研究豐富了SAR，為進(jìn)一步研究指明了方向。

5 結(jié)束語(yǔ)

瘧疾是危害最嚴(yán)重的傳染性疾病之一，與艾滋病、結(jié)核病被認(rèn)為是全球最重要的三大公共衛(wèi)生問(wèn)題?？汞懠菜幬飳?duì)瘧疾的防控至關(guān)重要，但隨著抗瘧疾藥物的長(zhǎng)期、廣泛使用，瘧原蟲(chóng)對(duì)幾乎所有現(xiàn)有藥物產(chǎn)生了不同程度的耐藥性。因此，亟需研發(fā)新型尤其是對(duì)耐藥瘧疾有良好療效的抗瘧疾藥物。

雜合體具有克服耐藥性、增強(qiáng)抗瘧疾活性和降低毒副作用的潛力，故將具有優(yōu)秀抗瘧疾活性的喹啉母核與其它抗瘧疾活性藥效團(tuán)雜合是獲得新型抗瘧疾藥物的有效途徑之一。近年來(lái)，科學(xué)家設(shè)計(jì)合成并評(píng)價(jià)了多個(gè)喹啉雜合體的體內(nèi)外抗瘧疾尤其是耐藥瘧疾活性，并發(fā)現(xiàn)了若干苗頭化合物。本文將著重介紹自2010年以來(lái)，喹啉-青蒿素(及其衍生物)雜合體、喹啉-合成過(guò)氧化物雜合體及喹啉-耐藥逆轉(zhuǎn)劑雜合體在抗耐藥瘧疾領(lǐng)域的最新研究進(jìn)展，為進(jìn)一步研究提供理論支持。