含有喹啉結(jié)構(gòu)片段的雜合體及其抗耐藥瘧疾活性(二)

盧勇 編寫，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

近年來的研究表明，其它一些藥效團如氨基酸、唑、查爾酮、肉桂酸、二茂鐵、吲哚/吡咯、內(nèi)酰胺、大環(huán)內(nèi)酯、嘧啶、吡啶/吡啶酮和1,3,5-三嗪等藥效團也具有潛在的抗瘧疾活性。顯然，將這些新型藥效團與喹啉雜合也是獲得對藥敏型和耐藥性瘧疾均有良好療效的抗瘧新藥候選物的潛在途徑。

本文將綜述自2010年以來喹啉二聚體、喹啉-氨基酸、喹啉-唑、喹啉-查耳酮、喹啉-肉桂酸、喹啉-二茂鐵、喹啉-吲哚/吡咯、喹啉-內(nèi)酰胺、喹啉-大環(huán)內(nèi)酯、喹啉-嘧啶、喹啉-吡啶/吡啶酮和喹啉-1,3,5-三嗪等喹啉類雜合體即IV型雜合體在抗耐藥瘧疾領(lǐng)域的最新研究進(jìn)展，并探討了此類雜合體的構(gòu)-效關(guān)系(SAR)，以期為進(jìn)一步研究提供理論支持。

2 喹啉-新型抗瘧疾藥效團雜合體(IV型雜合體)

2.1 喹啉二聚體

與相應(yīng)的單核化合物相比，二聚體往往具有一些特殊的性質(zhì)。特別值得一提的是，喹啉二聚體PQ目前已被臨床用于瘧疾包括耐藥瘧疾的防治。由此可見，喹啉二聚體值得進(jìn)一步研究。

奎寧(QN)二聚體25a,b(IC50:514.1和297.6nmol/L)的抗氯喹敏感型(CQS) HB3惡性瘧原蟲活性弱于QN(IC50:108.2nmol/L)，但抗耐氯喹型(CQR) P31、FCB和Dd2惡性瘧原蟲活性(IC50:32.0～232.1nmol/L)則優(yōu)于QN(IC50:187.7～535.3nmol/L)，見圖6。這類二聚體的耐藥指數(shù)(RI)低至0.11～0.78，提示其與氯喹(CQ)無交叉耐藥性。在鼠瘧感染的小鼠模型中，二聚體25b(ED50:38.2mg/kg)的體內(nèi)活性優(yōu)于QN(ED50:48.7mg/kg)，提示這類二聚體值得深入研究。

7-氯喹啉二聚體26(IC50:24～2080nmol/L)和27 (IC50:355～2090nmol/L)具有優(yōu)秀的抗CQS 3D7和CQR K1惡性瘧原蟲活性，但抗CQS 3D7活性弱于CQ(IC50:5nmol/L)。與二聚體27相比，化合物26的活性更高，提示哌嗪的引入對活性不利。代表物26d (IC50:24和26nmol/L)具有優(yōu)異的抗CQS 3D7和CQR K1惡性瘧原蟲活性，且抗CQR K1活性是CQ(IC50:255nmol/L)的9.8倍。7-氯喹啉二聚體28a,b(IC50:10～190nmol/L)具有優(yōu)秀的抗CQS(D10和NF54)和CQR(W2和K1)惡性瘧原蟲活性，且對CQR惡性瘧原蟲的活性(IC50:10～98nmol/L)高于抗CQS惡性瘧原蟲活性(IC50:83～190nmol/L)，提示這類化合物可能具有全新的作用機制?；衔?8a(IC50:58和10nmol/L)抗CQR惡性瘧原蟲活性是CQ(IC50:280和154nmol/L)的4.8和15.4倍，可作為先導(dǎo)物進(jìn)一步研究。甾體連接的7-氯喹啉二聚體29a,b(IC50:98.19～194.74nmol/L)對CQS D6、CQR W2和耐多藥TM91C235惡性瘧原蟲顯示出潛在的活性，且對耐多藥TM91C235惡性瘧原蟲的活性與CQ(IC50:138.82nmol/L)相當(dāng)，而抗CQR W2惡性瘧原蟲活性則是CQ(IC50:456.20nmol/L)的4倍。

對4-胺基喹啉-2-胺基喹啉雜合體30而言，雜合體30b(IC50:0.92和37nmol/L)的抗CQS FCR-3和CQR K1惡性瘧原蟲活性高于化合物30a(IC50:29和370nmol/L)， 提示延長連接子的長度對活性有利。雜合體30b的抗CQS FCR-3和CQR K1惡性瘧原蟲活性是CQ(IC50:46和570nmol/L)的50和15.4倍，且對人胚胎肺成纖維細(xì)胞MRC-5的毒性(CC50:2200nmol/L)較低，值得進(jìn)一步研究。

大多數(shù)異核喹啉二聚體31顯示出良好的抗CQR K1惡性瘧原蟲活性，IC50在納摩爾級，且半數(shù)二聚體(IC50:350～470nmol/L)優(yōu)于CQ(IC50:930nmol/L)。與無取代衍生物相比，向R位引入氯原子會導(dǎo)致活性的降低。對無取代衍生物而言，連接子的長度與活性正相關(guān)，即連接子越長，二聚體的活性越高。

喹啉-吖啶雜合體32(MIC:0.25～1μg/mL)的抗CQS NF54惡性瘧原蟲SAR研究結(jié)果顯示，含有對苯二基和間苯二基連接子的雜合體活性優(yōu)于相應(yīng)的烷基連接子衍生物，但均弱于CQ(MIC:0.125μg/mL)。在感染CQR N-67約氏瘧原蟲的小鼠模型中，雜合體32b (每日4·50mg/kg, 腹腔注射給藥)在給藥d4出現(xiàn)治療反應(yīng)，但在d28無小鼠存活。

研究表明，喹啉二聚體33對所測的耐藥惡性瘧原蟲N093、A156、A160和K239臨床分離株具有良好的活性，且絕大多數(shù)二聚體的IC50在納摩爾級。代表物33e對所測臨床分離株具有廣譜活性，IC50為769.6～1122nmol/L，但弱于對照藥青蒿琥脂(IC50:2.6～12.68nmol/L)和CQ (IC50:22.22～121.20nmol/L)。

除此之外，某些非對稱的喹啉二聚體也顯示出良好的抗耐藥惡性瘧原蟲活性，如二聚體34的抗CQR W2和耐MQ 3D7惡性瘧原蟲的IC50分別為71和70nmol/L，活性可與MQ和CQ(IC50:32～200nmol/L)相媲美。

2.2 喹啉-氨基酸雜合體

氨基酸可作為運輸藥物的載體，故將氨基酸與喹啉雜合可能能使喹啉藥物更高效的達(dá)到作用靶點，進(jìn)而增強對耐藥瘧疾的活性。Kuar等評價了三個系列PQ-氨基酸雜合體35～37(圖7)的體外抗CQS D6和CQR W2惡性瘧原蟲活性，發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)雜合體的IC50在微摩爾級。SAR研究結(jié)果表明，氨基酸的構(gòu)型及AQ C-2位的取代基與活性息息相關(guān)，且L-型氨基酸優(yōu)于D-型。向雜合體36的R1位引入叔丁基對活性有利，但向37的R1位引入叔丁基則對活性不利。進(jìn)一步研究表明，向這類雜合體引入烷氧基如雜合體38也具有優(yōu)秀的活性，且長烷氧基鏈優(yōu)于短烷氧基。其中，雜合體37a(IC50:258.9和517.9nmol/L)的抗CQS D6和CQR W2惡性瘧原蟲活性是PQ(IC50:7,722和10810nmol/L)的29.8和20.8倍。在感染伯氏鼠瘧的小鼠模型中，雜合體36a和37a(每日4·50mg/kg, 口服給藥)可完全治愈(6/6治愈, 治愈率100%)感染小鼠，值得進(jìn)一步研究。

Sinha等研究發(fā)現(xiàn)，絕大多數(shù)7-氯喹啉-氨基酸雜合體具有潛在的抗CQS D6和CQR K1惡性瘧原蟲活性，但大多數(shù)雜合體的RI＞5。代表物39a,b(IC50:11.51～71.16nmol/L)對所測CQS D6和CQR K1惡性瘧原蟲具有極高的活性，抗CQR K1惡性瘧原蟲分別是CQ(IC50:255nmol/L)的3.5和4.6倍。某些7-氯喹啉-抑胃酶氨酸雜合體也具有良好的抗CQS D10和CQR W2惡性瘧原蟲活性，其中雜合體40(IC50:64nmol/L)的活性最高，其抗CQR W2惡性瘧原蟲活性是CQ(IC50:412nmol/L)的6.4倍。

(2R,3S)-N-苯甲酰基-3-苯基異絲氨酸-喹啉雜合體41(IC50:130～1000nmol/L)具有潛在的抗CQR W2和耐多藥K1惡性瘧原蟲活性，但弱于CQ(IC50:50和340nmol/L)。SAR顯示，含有酯基的雜合體41a～d (IC50:130～390nmol/L)活性優(yōu)于相應(yīng)的酰胺衍生物41e,f(IC50:360～1000nmol/L)，但向苯基異絲氨酸和喹啉之間引入1,2,3-三氮唑連接子對活性不利，如雜合體42的IC50＞1000nmol/L。

2.3 喹啉-唑雜合體

三氮唑、四氮唑、咪唑、吡唑和噻唑具有與各種靶點形成氫鍵、范德華力等多種非共價鍵能力，其衍生物具有抗瘧疾在內(nèi)的多種生物活性。顯然，將唑與喹啉雜合是獲得新型抗瘧疾藥物的潛在途徑。

2.3.1 喹啉-三氮唑雜合體

喹啉-三氮唑雜合體43(圖8，IC50:8.9～5330nmol/L)具有中等到優(yōu)秀的抗CQS NF54和CQR Dd2惡性瘧原蟲活性，且其中的某些化合物活性高于CQ(IC50:12.1和245nmol/L)。大多數(shù)雜合體的RI在1左右，遠(yuǎn)低于CQ(RI:20.2)，提示這類雜合體具有治療耐藥瘧疾的潛力。R位含有芐胺的雜合體活性優(yōu)于相應(yīng)的苯胺衍生物，且1,2,3-三氮唑與烷胺之間的連接子越短越有利于活性。進(jìn)一步研究顯示，用酰胺取代R位的胺基或向1,2,3-三氮唑引入苯環(huán)如雜合體44和45將導(dǎo)致活性的大幅降低。其中，雜合體44a～c(抗CQS NF54和CQR Dd2惡性瘧原蟲的IC50分別為9.8～15.0nmol/L和50.8～53.5nmol/L)的抗CQS NF54與CQ相當(dāng)，而抗CQR Dd2活性則是CQ的約5倍，值得進(jìn)一步研究。

圖6 喹啉二聚體25～34的化學(xué)結(jié)構(gòu)

圖7 喹啉-氨基酸雜合體35～42的化學(xué)結(jié)構(gòu)

喹啉-三氮唑雜合體46(IC50:38.75～10.14nmol/L)的抗無性血內(nèi)期CQS 3D7惡性瘧原蟲活性弱于CQ(IC50:5.8nmol/L)，但某些化合物如46a,46b和46e(IC50:75.01, 2.94和16.01nmol/L)的抗無性血內(nèi)期CQR RKL-9惡性瘧原蟲活性優(yōu)于CQ(IC50:114.4nmol/L)，且對有性繁殖CQR RKL-9惡性瘧原蟲也具有良好的活性，IC50分別為10.71、8.50和12.03μmol/L。SAR研究結(jié)果表明，延長連接子的長度對活性不利，但向R位引入鹵素如氯和溴則可提高活性。雜合體46b (IC50:40.00, 2.94nmol/L和8.50μmol/L)對所測的所有惡性瘧原蟲株均顯示出良好的活性，值得進(jìn)一步開發(fā)。而無連接子的喹啉-1,2,3-三氮唑雜合體47的抗CQR惡性瘧原蟲活性在微摩爾級，弱于CQ(納摩爾級)，提示活性與連接子息息相關(guān)。

喹啉-1,2,4-三氮唑雜合體48(圖8)的抗CQR W2惡性瘧原蟲SAR顯示，與無取代的化合物相比，向R位引入供電子的甲基可提高活性，而吸電子的三氟甲基則對活性不利。代表物48b的抗CQR W2惡性瘧原蟲IC50為83nmol/L，活性約為CQ(IC50:250nmol/L)的5倍。在感染伯氏鼠瘧的小鼠模型中，給藥48b，d5時，小鼠寄生蟲血癥降低66%，值得深入研究。

2.3.2 喹啉-四氮唑雜合體

四氮唑是羧基的生物電子等排體，可替代分子中的羧基以提高脂溶性、改善生物利用度和降低毒副作用。因此，向喹啉核引入四氮唑結(jié)構(gòu)單元是開發(fā)新型抗瘧疾藥物的有效途徑之一。

喹啉-四氮唑雜合體49(圖9, IC50:6～2979nmol/L)和50(IC50:12～3505nmol/L)具有潛在的抗CQS 3D7, CQR K1和W2惡性瘧原蟲活性，其中的某些化合物抗CQR K1和W2惡性瘧原蟲活性甚至優(yōu)于對照藥AQ (IC50:27和401nmol/L)和CQ(IC50:36和59nmol/L)，但抗CQS 3D7惡性瘧原蟲活性均弱于AQ(IC50:1nmol/L)和CQ(IC50:5nmol/L)。對雜合體49而言，叔丁基和二乙胺基分別為R1和R2位最優(yōu)取代基?？箰盒辕懺x活性順序為雜合體50a(IC50:12～40nmol/L)＞49b(IC50:52～227nmol/L)＞＞50b(IC50:3385～3505nmol/L)，提示連接子的鏈接方式與活性息息相關(guān)，且對位最優(yōu)。代表物50a(IC50:12和40nmol/L)抗CQR K1和W2惡性瘧原蟲活性是AQ(IC50:27和401nmol/L)和CQ(IC50:36和59nmol/L)的1.5～10.2倍，值得進(jìn)一步研究。

進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，向R2位引入芳環(huán)代替胺基如雜合體51，將會導(dǎo)致雜合體抗CQS 3D7和CQR K1惡性瘧原蟲活性的大幅降低，但用環(huán)己基代替R1位的叔丁基則對活性影響不大。雜合體52的抗惡性瘧原蟲活性在微摩爾級，遠(yuǎn)遜于49～51，提示喹啉與四氮唑之間的芳胺連接子對高活性至關(guān)重要。雜合體51a(IC50:28.00和77.79nmol/L)和51b(IC50:92.66和73.70nmol/L)具有良好的抗CQS 3D7和CQR K1惡性瘧原蟲活性，二者抗CQR K1惡性瘧原蟲活性是CQ (IC50:254nmol/L)的3倍。在感染CQR N-67約氏瘧原蟲的小鼠模型中，雜合體51c(50mg/kg×d4，腹腔注射給藥)在給藥d4可抑制99.99%寄生蟲血癥，且在第28d存活率為60%，治愈率為60%。雜合體51d(50mg/kg×d4，腹腔注射)在給藥d4也可抑制99.99%寄生蟲血癥，且在d28存活率為80%，但治愈率僅為40%?？诜o藥(100mg/kg×4d)時，二者均可抑制99.99%寄生蟲血癥，且在d28存活率均為60%。顯然，二者極具進(jìn)一步研究的潛力。

圖8 喹啉-三氮唑雜合體43～48的化學(xué)結(jié)構(gòu)

圖9 喹啉-四氮唑雜合體49～52的化學(xué)結(jié)構(gòu)

2.3.3 喹啉-咪唑雜合體

喹啉-咪唑雜合體53(圖10)抗CQS 3D7和CQR K1惡性瘧原蟲SAR研究結(jié)果表明，向R位引入烷基比芳基對活性有利。其中，雜合體53a～e抗CQS 3D7和CQR K1惡性瘧原蟲的IC50為納摩爾級，但弱于CQ (IC50:5和255nmol/L)，僅雜合體53a(IC50:290nmol/L)的抗CQR K1惡性瘧原蟲活性與CQ相當(dāng)。作用機制研究發(fā)現(xiàn)，這類雜合體可與血紅素結(jié)合且可抑制β-血紅素的形成，進(jìn)而誘導(dǎo)惡性瘧原蟲凋亡。雜合體54a(IC50:148nmol/L)和54n(IC50:66.9nmol/L)具有良好的抗CQR W2惡性瘧原蟲活性，且后者優(yōu)于前者，提示向苯環(huán)上引入吸電子的氟原子對活性有利。

大多數(shù)喹啉-硝基咪唑雜合體55和喹啉-硝基咪唑-四氮唑雜合體56的抗CQR K1惡性瘧原蟲IC50在納摩爾級，其中雜合體56(IC50:100～2042nmol/L)的活性普遍優(yōu)于55(IC50:94.3～11063nmol/L)，提示四氮唑的引入可在一定程度上提高活性。對雜合體55而言，化合物55c,d(IC50:821和94.3nmol/L)的活性高于衍生物55a(IC50:11063nmol/L)，55b(IC50:4250nmol/L)和55e(IC50:10520nmol/L)，提示堿性胺基連接子為高活性所必需。其中，雜合體55d(IC50:94.3nmol/L)的抗CQR K1惡性瘧原蟲活性是CQ和PQ(IC50:213和643nmol/L)的＞2倍，且對L6細(xì)胞的毒性(IC50:17.6μmol/L)較低，SI為186.6。喹啉-苯并咪唑雜合體57對VERO細(xì)胞的毒性(CC50:＞80μmol/L)也較低，且具有潛在的抗CQR W2惡性瘧原蟲活性(IC50:800nmol/L)，但其活性弱于AQ(IC50:50nmol/L)。

2.4 喹啉-查耳酮雜合體

查爾酮也是藥物分子常見結(jié)構(gòu)單元，其衍生物具有包括抗瘧疾在內(nèi)的廣泛生物活性。某些查爾酮衍生物已被用于治療包括癌癥和心血管疾病在內(nèi)的多種疾病，故有必要將喹啉與查爾酮雜合。

圖10 喹啉-咪唑雜合體53～57的化學(xué)結(jié)構(gòu)

1,2,3-三氮唑連接的喹啉-查爾酮雜合體58(圖11，IC50:40～5000nmol/L)及其位置異構(gòu)體59(IC50:300～11700nmol/L)具有潛在的抗CQS D10, CQR D2和W2惡性瘧原蟲活性，但均弱于CQ(IC50:17，97和69nmol/L)。SAR研究結(jié)果表明，雜合體的抗惡性瘧原蟲活性與R位取代基息息相關(guān)，且2,4-二甲氧基(58b，IC50:40，70和90nmol/L)和2,3,4-三甲氧基(59b, IC50:300，300和500nmol/L)較優(yōu)。其中，雜合體58b (IC50:40，70和90nmol/L)對所測3株惡性瘧原蟲的活性均較高，且可與CQ(IC50:17，97和69nmol/L)相媲美，但該雜合體水溶性較差導(dǎo)致口服生物利用度較低。進(jìn)一步研究顯示，向喹啉-1,2,3-三氮唑-查爾酮雜合體引入二茂鐵并不能進(jìn)一步提高此類雜合體的抗CQR惡性瘧原蟲活性。哌嗪連接的喹啉-查爾酮雜合體60(IC50:300～600nmol/L)也具有優(yōu)秀的抗CQS D10, CQR D2和W2惡性瘧原蟲活性，且即使在濃度高達(dá)100μmol/L時對CHO細(xì)胞仍未顯示出明顯毒性。哌嗪連接的喹啉-查爾酮雜合體61(抗W2惡性瘧原蟲IC50:410～1840nmol/L)也有類似的結(jié)果。進(jìn)一步研究顯示，抑制血紅素的形成是這類雜合體的主要作用機制。

喹啉-查爾酮雜合體62(IC50:3.36～42.86nmol/L)的抗CQS3D7惡性瘧原蟲活性高于63(IC50:80.01～379.82nmol/L)，提示喹啉和查爾酮藥效團之間的連接子對活性至關(guān)重要。其中，雜合體62a～g (IC50:3.36～9.75nmol/L)不僅具有極高的體外活性，在感染CQR N-67約氏瘧原蟲的小鼠模型中，這些雜合體[100mg/(kg·d), 口服給藥]在給藥d4可抑制≥99.5%的寄生蟲血癥。代表物62f,g在給藥4d可抑制99.9%的寄生蟲血癥，略優(yōu)于CQ[20mg/(kg·d)]，但未觀測到治愈效果。

喹啉-查爾酮雜合體64(IC50:50～1780nmol/L)的抗CQS D10和CQR D2惡性瘧原蟲SAR研究結(jié)果顯示，這類雜合體的活性與二胺基烷基連接子的長度呈正比，即鏈越長活性越高。其中，雜合體64e(IC50:50和70nmol/L)的抗CQS D10惡性瘧原蟲與CQ(IC50:50nmol/L)相當(dāng)，抗CQR D2惡性瘧原蟲活性則是CQ(IC50:120nmol/L)的1.7倍。喹啉-查爾酮雜合體65(IC50:69.11～255.4nmol/L)和66(IC50:47.3～900nmol/L)也具有潛在的抗CQS 3D7和CQR K1惡性瘧原蟲活性，但抗CQS 3D7惡性瘧原蟲活性弱于CQ(IC50:7.68nmol/L)。雜合體65(IC50:134.1～252.7nmol/L)的抗CQR K1惡性瘧原蟲活性優(yōu)于66(IC50:229.1～900nmol/L)，提示酰胺的引入有利于克服耐藥性。其中，雜合體65b(IC50:134.1nmol/L)的抗CQR K1惡性瘧原蟲活性是CQ(IC50:463nmol/L)的3.4倍，值得進(jìn)一步研究。

圖11 喹啉-查爾酮雜合體58～68的化學(xué)結(jié)構(gòu)

喹啉-查爾酮雜合體67(IC50：48.05～314.86nmol/L)具有較高的抗 CQS 3D7和CQR K1惡性瘧原蟲活性，且抗CQR K1惡性瘧原蟲活性高于CQ(IC50:463nmol/L)，但抗CQS 3D7惡性瘧原蟲活性弱于CQ(IC50:7.68 nmol/L)。向苯環(huán)上引入甲基和甲氧基等供電子基可提高活性，而吸電子基如氟、氯、溴和硝基則對活性不利。甲氧基的數(shù)量對活性有一定影響，且個數(shù)越多活性越高。代表物67a～e(IC50:82.93～97.87nmol/L)的IC50＜100nmol/L，可作為先導(dǎo)物進(jìn)一步優(yōu)化。

吖啶-查爾酮雜合體68(抗CQS 3D7和CQR Dd2惡性瘧原蟲的IC50分別為300～4800nmol/L和150～5000nmol/L)的抗CQS 3D7惡性瘧原蟲活性明顯弱于CQ(IC50:40和170nmol/L)，但某些化合物的抗CQR Dd2惡性瘧原蟲活性略優(yōu)于CQ。SAR顯示，甲氧基對活性有利，且雜合體68a(IC50:150nmol/L)的抗CQR Dd2惡性瘧原蟲活性略優(yōu)于CQ。

2.5 喹啉-肉桂酸雜合體

喹啉-肉桂酸雜合體69(圖12，IC50：＞10000nmol/L)未顯示出任何抗CQR W2惡性瘧原蟲活性，但其二肽連接的衍生物70(IC50:830～10800nmol/L)則具有弱到中等強度的活性，提示連接子與活性息息相關(guān)。對雜合體70而言，向苯環(huán)引入硝基或?qū)ξ灰胪榛鶎钚杂欣?。其中，雜合體70b(IC50:830nmol/L)的抗CQR W2惡性瘧原蟲活性最高，但弱于ART和CQ(IC50:8.76和76nmol/L)。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，用胺基-酰胺或胺基-酯替代二肽可大幅提高活性，如雜合體71對血內(nèi)期(CQS 3D7和CQR W2惡性瘧原蟲的IC50為11.0～121.9nmol/L)和肝期(伯氏鼠瘧原蟲，IC50:1090～6470nmol/L)具有良好的活性，且含有酰胺的雜合體活性高于相應(yīng)的酯基衍生物。C-7位的氯為高活性所必需，且用PQ核代替CQ核將導(dǎo)致活性的急劇降低，提示喹啉核對活性有顯著影響。延長連接子的碳鏈長度或向苯環(huán)的對位引入烷基或鹵素對活性有利，但用烷基取代芳基對活性不利。其中，雜合體71a(IC50:15.63和11.0nmol/L)的CQS 3D7和CQR W2惡性瘧原蟲活性與ART(IC50:23.5和9.5nmol/L)相當(dāng)，而是CQ(IC50:52.45和138nmol/L)的3.3和12.5倍。值得一提的是，與CQ(IC50:15900nmol/L)相比，該雜合體(IC50:2500nmol/L)抗伯氏鼠瘧原蟲活性也有所增強，值得進(jìn)一步研究。

吖啶-肉桂酸雜合體72(抗CQR W2惡性瘧原蟲IC50:126～892nmol/L)和73(IC50:3.2～131.0nmol/L)也具有良好的抗CQS 3D7，CQR W2和Dd2惡性瘧原蟲及伯氏鼠瘧原蟲活性，且雜合體73的活性高于相應(yīng)的衍生物72，提示吖啶上的取代基與活性息息相關(guān)。對雜合體73而言，供電子的烷基如甲基和異丙基對抗CQS 3D7，CQR W2和Dd2惡性瘧原蟲活性的貢獻(xiàn)優(yōu)于吸電子的氟和溴等。代表物73e(抗CQS 3D7, CQR W2和Dd2惡性瘧原蟲及伯氏鼠瘧原蟲的IC50分別為8.9～28.9nmol/L和1800nmol/L)的抗CQS 3D7惡性瘧原蟲活性與CQ(IC50:21.0nmol/L)相當(dāng)，抗CQR W2和Dd2惡性瘧原蟲及伯氏鼠瘧原蟲則是CQ(抗CQR W2和Dd2惡性瘧原蟲及伯氏鼠瘧原蟲的IC50分別為IC50:107.5, 225.8nmol/L和＞15000nmol/L)的3.7～＞8.3倍，可作為先導(dǎo)物進(jìn)一步優(yōu)化。

2.6 喹啉-二茂鐵雜合體

二茂鐵具有三明治夾心結(jié)構(gòu)，其衍生物具有抗菌和抗瘧疾等多種生物活性。值得一提的是，喹啉-二茂鐵雜合體二茂鐵喹(FQ)對CQS和CQR惡性瘧原蟲均具有優(yōu)秀的活性，且無免疫毒性。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，二茂鐵核可克服PfCRT，進(jìn)而使喹啉在食物泡累積。顯然，將喹啉與二茂鐵雜合是克服CQ耐藥性的有效途徑。

喹啉-二茂鐵雜合體74(圖13, IC50:4.9～16.5nmol/L)的抗CQS NF54，CQR K1和Dd2惡性瘧原蟲活性可與FQ(IC50:1.6～20.0nmol/L)相媲美，抗CQR K1和Dd2惡性瘧原蟲活性則是CQ(IC50:316.3和527.0nmol/L)的19.1和107.5倍。SAR研究結(jié)果表明，二茂鐵核對抗CQR惡性瘧原蟲至關(guān)重要，移除該結(jié)構(gòu)單元將導(dǎo)致活性大幅降低。

喹啉-二茂鐵雜合體75的抗CQS D10和CQR Dd2惡性瘧原蟲SAR顯示，喹啉和二茂鐵之間的連接子及二茂鐵與酰胺之間的碳鏈長度與活性息息相關(guān)，且烷基二胺基為最佳連接子。代表物75c的抗CQR Dd2惡性瘧原蟲IC50為80nmol/L，活性優(yōu)于PQ(IC50:820nmol/L)和CQ(IC50:120nmol/L)。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，喹啉和二茂鐵之間的酰胺可被酯基取代，且對含有酯基的雜合體76而言，支鏈烷基連接子優(yōu)于直鏈烷基連接子。雜合體76a～d(IC50:130～660nmol/L)的抗CQR Dd2惡性瘧原蟲IC50在納摩爾級別，且代表物76d(IC50:130nmol/L)的活性是CQ(IC50:340nmol/L)的2.6倍。顯然，雜合體75c和76d值得進(jìn)一步開發(fā)。

圖12 喹啉-肉桂酸雜合體69～73的化學(xué)結(jié)構(gòu)

喹啉-二茂鐵雜合體77(IC50:16.1～1136nmol/L)的抗CQS D10, CQR Dd2和K1惡性瘧原蟲活性普遍高于雜合體78(IC50:91.3～669.0nmol/L)，提示兩個藥效團之間的連接方式對活性有顯著影響。絕大多數(shù)雜合體的RI＜1，提示這類雜合體可能具有全新的作用機制。雜合體77b(IC50:16.1nmol/L)和77d(IC50:23.1nmol/L)對CQR K1和Dd2的活性最高，且活性可與FQ(IC50:14.0和19.0nmol/L)媲美，而是CQ (IC50:758.0和180.3nmol/L)的47.0和7.8倍。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，向喹啉-二茂鐵雜合體引入糖結(jié)構(gòu)單元如化合物79(IC50:47.7～242nmol/L)也具有良好的抗CQS D10, CQR Dd2和K1惡性瘧原蟲活性，但弱于相應(yīng)的無糖衍生物。

剛性的連接子如哌嗪和甲基哌嗪連接的喹啉-二茂鐵雜合體80對抗CQS D10和CQR Dd2惡性瘧原蟲活性不利，但烷基二胺基則可提高活性。雜合體80d抗CQS D10和CQR Dd2惡性瘧原蟲的IC50分別為40和10nmol/L，活性優(yōu)于CQ(IC50:50和150nmol/L)。值得一提的是，所有雜合體的RI均在0.1～0.4之間，提示這類雜合體具有治療耐藥瘧疾的潛力。

雜合體81(IC50:6.90～35.57nmol/L)的抗惡性瘧原蟲SAR研究結(jié)果顯示，X位為硅原子時比碳原子對抗 CQS NF54惡性瘧原蟲更為有利，但對抗CQR Dd2惡性瘧原蟲活性影響不大。代表物81b(IC50:6.90和13.87nmol/L)的抗CQR Dd2惡性瘧原蟲活性與ART (IC50:16.91nmol/L)相當(dāng)，但抗 CQS NF54和CQR Dd2惡性瘧原蟲活性高于FQ(IC50:24.90和17.34nmol/L)和CQ(IC50:13.66和301.37nmol/L)。此外，該雜合體81b(IC50:15.36μmol/L)對CHO細(xì)胞的毒性較低，SI ＞1107，可作為先導(dǎo)物進(jìn)一步研究。

喹啉-二茂鐵雜合體82(IC50:13.8～39.3μmol/L)的抗CQS D10和CQR W2惡性瘧原蟲較弱，提示喹啉與二茂鐵之間的連接子對活性至關(guān)重要。

2.7 喹啉-吲哚/吡咯雜合體

吡咯和吲哚包括靛紅廣泛存在于自然界中，其衍生物具有包括抗瘧疾在內(nèi)的多種藥理活性。因此，將吡咯和吲哚與喹啉雜合也是目前開發(fā)新型抗瘧疾藥物的常用手段。

研究發(fā)現(xiàn)，組蛋白去乙?；?HDAC)抑制劑對藥敏型和耐藥型惡性瘧原蟲均顯示出潛在的活性，值得進(jìn)一步研究。喹啉-靛紅HDAC抑制劑83(圖14)對所測的24株臨床分離耐多藥惡性瘧原蟲和25株臨床分離間日瘧原蟲具有良好的活性，其平均IC50分別為266和278nmol/L，但弱于對照藥CQ、AQ、PQ, MQ和ART(平均IC50：0.74～40.7nmol/L)。

圖13 喹啉-二茂鐵雜合體74～82的化學(xué)結(jié)構(gòu)

對包含喹啉-吲哚雜合體84在內(nèi)的一系列喹啉衍生物的抗CQS 3D7和CQR K1惡性瘧原蟲活性評價結(jié)果表明，化合物84a(IC50:16.88和122.7nmol/L)的活性優(yōu)于84b(IC50:88.86和259.26nmol/L)，提示向喹啉母核C-7引入氯比引入三氟甲基對活性更有利。盡管二者的抗CQS 3D7惡性瘧原蟲活性弱于CQ(IC50:5.46nmol/L)，但雜合體84a的抗CQR K1惡性瘧原蟲活性高于CQ(IC50:255nmol/L)。向喹啉的C-8位引入羥基將導(dǎo)致活性的大幅降低，如雜合體85在濃度高達(dá)5μmol/L時對CQR Dd2惡性瘧原蟲的生長抑制率僅為＜10%。

喹啉-吲哚雜合體86(IC50:100～2200nmol/L)及其鹽87(IC50:120～1600nmol/L)具有潛在的抗CQS 3D7和CQR K1惡性瘧原蟲活性，且對雜合體86而言，雙鍵對抗CQR K1惡性瘧原蟲至關(guān)重要，如雜合體86a,b (IC50:390和330nmol/L)的活性遠(yuǎn)優(yōu)于單鍵衍生物86c (IC50:2200nmol/L)。對雜合體87而言，用丁基取代R1位的甲基對活性不利。有趣的是，與其它喹啉雜合體不同，向這類雜合體的R2位引入氯原子不僅不會提高活性，反而對活性不利。向R3或R4位引入甲基對抗CQS 3D7和CQR K1惡性瘧原蟲活性均不利。代表物87b(IC50:120nmol/L)的抗CQR K1惡性瘧原蟲活性高于CQ(IC50:300nmol/L)，可作為先導(dǎo)物進(jìn)一步優(yōu)化。

圖14 喹啉-吲哚雜合體83～87的化學(xué)結(jié)構(gòu)

吲哚[3,2-b]喹啉88(圖15)的抗CQS 3D7和CQR W2惡性瘧原蟲SAR研究結(jié)果表明，向R1和R2位引入氯原子可提高活性，且R3位為直鏈烷胺基優(yōu)于環(huán)烷胺基。雜合體的RI為0.3～0.7，可能具有全新的作用機制。代表物88a(IC50:25nmol/L)的抗CQR W2惡性瘧原蟲活性與ART(IC50:14nmol/L)相當(dāng)，而是CQ (IC50:14nmol/L)的2.6倍。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，醚基可被胺基取代，且對雜合體89而言，與相應(yīng)的無取代化合物相比，向R1位引入氯對活性不利。雜合體89a (IC50:20nmol/L)的抗CQR W2惡性瘧原蟲活性最高，是CQ (IC50:229nmol/L)的11.4倍。

白葉藤堿衍生物90具有優(yōu)秀的抗CQS 3D7, CQR W2, V1/S(耐CQ和乙胺嘧啶)和D6(CQ敏感, 但耐MQ)惡性瘧原蟲活性，IC50＜100nmol/L，且RI為1。對R1和R2位而言，氯原子的引入對活性影響不大，但會增大對VERO細(xì)胞的毒性。對R3位而言，與相應(yīng)的末端伯胺相比，仲胺和季銨鹽對抗CQS 3D7和CQR D6惡性瘧原蟲更為有利。與相應(yīng)的直鏈烷基連接子相比，支鏈連接子會導(dǎo)致活性大幅下降。代表物90c (IC50:20～32nmol/L)的抗CQR D6惡性瘧原蟲活性略弱于CQ(IC50:14.2～138nmol/L)，但抗CQR W2和V1/S惡性瘧原蟲活性則是CQ的＞4倍。不僅如此，該雜合體 (IC50:2.5μmol/L)對VERO細(xì)胞的毒性較低，SI為78，值得深入研究。

異白葉藤堿衍生物91的抗CQS 3D7, CQR K1和耐多藥SKF58及SRIV35(同時耐CQ和MQ)惡性瘧原蟲具有優(yōu)秀的活性，IC50在納摩爾級。SAR顯示，向喹啉環(huán)引入氟原子可提高活性，如化合物91a(IC50:37.9～92.4nmol/L)對CQS 3D7, CQR K1和耐多藥SKF58及SRIV35惡性瘧原蟲的活性極高，抗耐多藥SKF58及SRIV35惡性瘧原蟲活性不亞于CQ(IC50:76和145nmol/L)，QN(IC50:199和431nmol/L)和MQ (IC50:55和65nmol/L)。

吲哚[2,3-b]喹啉衍生物92(抗CQS NF54和CQR K1惡性瘧原蟲的IC50分別為2.16～24.8nmol/L和11.9～30.3nmol/L)和93(抗CQS NF54和CQR K1惡性瘧原蟲的IC50分別為1.18～16.7nmol/L和16.1～68.4nmol/L)的抗CQS NF54惡性瘧原蟲活性與CQ(抗CQS NF54和CQR K1惡性瘧原蟲的IC50分別為9.4和210nmol/L)相當(dāng)，而抗CQR K1惡性瘧原蟲活性則是CQ的3.0～17.6倍。SAR研究表明，用脲或硫脲(93)代替胺基(92)可提高抗CQS NF54惡性瘧原蟲活性，但會降低抗CQR K1惡性瘧原蟲活性。對雜合體93而言，含有硫脲結(jié)構(gòu)單元的化合物抗CQS NF54和CQR K1惡性瘧原蟲活性優(yōu)于相應(yīng)的含脲衍生物。在感染伯氏鼠瘧原蟲的雌性小鼠模型中，雜合體92a,b(20mg/kg, 腹腔注射給藥)可在d4,7降低33.4%和72.5%的寄生蟲血癥。

圖15 化合物88～94的化學(xué)結(jié)構(gòu)

吲哚[3,2-c]喹啉衍生物94抗CQS NF54和CQR K1惡性瘧原蟲的IC50分別為10.6～27.0nmol/L和16.9～53.7nmol/L，活性與CQ(IC50:9.4和209.5nmol/L)相當(dāng)或更優(yōu)。SAR顯示，與無取代衍生物相比，向R1位引入吸電子基或供電子基和向R2位引入甲基均可提高活性。代表物94h(IC50:10.6nmol/L)的抗CQS NF54惡性瘧原蟲活性略低于CQ和ART(IC50:9.4和4.3nmol/L)，但其(IC50:16.9nmol/L)抗CQR K1惡性瘧原蟲活性則是CQ的12.3倍。

1,2,3-三氮唑連接的喹啉-靛紅雜合體95(圖16, IC50:118～346nmol/L)及其還原產(chǎn)物96(IC50:69.0～509nmol/L)具有潛在的抗CQR W2惡性瘧原蟲活性，但活性弱于CQ(IC50:60.0nmol/L)和ART(IC50:7.00nmol/L)。7-氯喹啉母核對活性至關(guān)重要，無該結(jié)構(gòu)片段的雜合體無活性。靛紅和1,2,3-三氮唑之間的連接子碳個數(shù)與活性息息相關(guān)，且奇數(shù)個碳優(yōu)于偶數(shù)個碳。對雜合體95而言，靛紅C-5位取代基對活性影響較小，但對雜合體96而言，向該位點引入氯和甲基對活性不利。其中，雜合體96c(IC50:69.0nmol/L)的抗CQR W2惡性瘧原蟲活性與CQ (IC50:60.0nmol/L)相當(dāng)。用哌嗪-烷基(97, IC50:270～7520nmol/L)或哌嗪-炔基(98, IC50:420～1120nmol/L)取代1,2,3-三氮唑做連接子會降低活性，而β-胺基-醇連接的雜合體99(IC50:11.7～488.1nmol/L)則顯示出更高的活性。對雜合體99而言，向靛紅的C-5位引入氯原子可提高活性，且偶數(shù)碳原子鏈優(yōu)于奇數(shù)鏈。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，用烷基二胺基(100, IC50:219～1960nmol/L)取代哌嗪基對活性不利。代表物99b(IC50:11.7nmol/L)的抗CQR W2惡性瘧原蟲活性是CQ(IC50:36.37nmol/L)的3.1倍，且對HCT116細(xì)胞(IC50:＞20μmol/L)無毒，可作為先導(dǎo)物進(jìn)一步研究。

喹啉-靛紅雜合體101(IC50:140～420nmol/L)的抗CQR W2惡性瘧原蟲SAR顯示，向靛紅母核引入氯原子可提高活性，且氯原子所在位置與活性息息相關(guān)，順序為8- ＞ 7- ＞ 6- ＞ 5-。與無取代雜合體101a (IC50:420nmol/L)相比，向靛紅的N-1位引入甲基(101b, IC50:290nmol/L)對活性有利。其中，化合物101e(IC50:140nmol/L)的抗CQR W2惡性瘧原蟲活性可與CQ(IC50:140nmol/L)相媲美。

喹啉-吡咯雜合體102(圖17, IC50:400～1410nmol/L)具有潛在的抗CQR W2惡性瘧原蟲活性，且CQ衍生物102a～c(IC50:400～990nmol/L)活性高于PQ衍生物102d(IC50:1410nmol/L)，提示喹啉母核對活性影響較大。對CQ衍生物而言，延長連接子的長度對活性有利，且代表物102c(IC50:400nmol/L)的活性優(yōu)于CQ和PQ(IC50:590和1890nmol/L)。此外，該雜合體(IC50:187.3μmol/L)對BGM細(xì)胞的毒性極低，SI為468。

吡咯[2,3-c]喹啉103抗CQS 3D7和耐多藥K1惡性瘧原蟲的IC50分別為39和41nmol/L，且對HepG2細(xì)胞(EC50:＞250μmol/L)無毒，SI＞6400?；衔?03 (IC50:28～50nmol/L)不僅可快速抑制血內(nèi)期各種形態(tài)的惡性瘧原蟲，也可抑制肝期惡性瘧原蟲，且其與青蒿琥酯聯(lián)合使用具有協(xié)同作用。在感染伯氏鼠瘧原蟲的小鼠模型中，該化合物(50mg/kg，口服給藥)可在給藥d5降低62%的寄生蟲血癥，且口服給藥1000mg/kg時，小鼠依然存活，提示該化合物的安全性良好。

2.8 喹啉-內(nèi)酰胺雜合體

脲連接的β-內(nèi)酰胺-7-氯喹啉雜合體104(圖18, IC50:42.38～193.15nmol/L)及其草酰胺衍生物105(IC50:34.97～120.65nmol/L)具有良好的抗CQR W2惡性瘧原蟲活性，且其中的7個化合物活性高于CQ(IC50:59.09nmol/L)。與脲連接的雜合體104相比，草酰胺連接的雜合體105的活性更高，提示連接子與活性息息相關(guān)。與R位為環(huán)己基的雜合體相比，4-甲基苯基衍生物的活性更高，提示β-內(nèi)酰胺上的取代基也可影響活性。其中，代表物105d(IC50:34.97nmol/L)的抗CQR W2惡性瘧原蟲活性最高，且對HeLa細(xì)胞(IC50:＞10μmol/L)未顯示出毒性。

γ-羥基-γ-內(nèi)酰胺-喹啉雜合體106(IC50:43～800nmol/L)和107(IC50:56～667nmol/L)具有良好的抗CQS 3D7和CQR W2惡性瘧原蟲活性，且相當(dāng)一部分雜合體的抗CQR W2惡性瘧原蟲活性優(yōu)于CQ(IC50:750nmol/L)。與相應(yīng)的烷基連接子相比，含有胺基的連接子對活性更優(yōu)，且喹啉母核C-7位的氯原子對高活性不可或缺。對雜合體106而言，向喹啉的C-3位(R2位)引入三氟乙酰基對活性不利，且R3位為硫醚的雜合體優(yōu)于相應(yīng)的砜衍生物。對雜合體107而言，向R1位引入芳環(huán)比甲基更有利。其中，8個雜合體抗CQS 3D7和CQR W2惡性瘧原蟲的IC50＜100nmol/L，抗CQS 3D7惡性瘧原蟲活性與CQ(IC50:30nmol/L)相當(dāng)，抗CQR W2惡性瘧原蟲活性是CQ(IC50:750nmol/L)的＞7.5倍。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，與相應(yīng)的游離化合物相比，檸檬酸鹽的活性更高，如雜合體106a(IC50:19和42nmol/L)和107a(IC50:26和49nmol/L)檸檬酸鹽對CQS 3D7和CQR W2惡性瘧原蟲的活性極高。

2.9 喹啉-大環(huán)內(nèi)酯雜合體

大環(huán)內(nèi)酯類抗生素具有良好的體內(nèi)外預(yù)防瘧疾活性，且這類抗生素與喹啉類抗瘧藥物聯(lián)合使用在耐多藥瘧疾感染的小鼠模型中具有協(xié)同作用?；诖耍瑢⑧c大環(huán)內(nèi)酯雜合可能會獲得對耐藥甚至耐多藥瘧疾具有良好療效的新型藥物。

圖16 喹啉-靛紅雜合體95～101的化學(xué)結(jié)構(gòu)

喹啉-阿奇霉素雜合體108(圖19, 抗CQS NF54和CQR W2惡性瘧原蟲的IC50分別為3～636nmol/L和2～295nmol/L)的活性是阿奇霉素(IC50:11,513和2680nmol/L)的＞19倍，且所有雜合體抗CQR W2惡性瘧原蟲均活性高于CQ(IC50:431nmol/L)。SAR顯示，與無取代雜合體相比，在R位引入Cladinosyl可明顯提高活性。連接子對活性有顯著影響，且烷基連接子優(yōu)于含有酰胺的連接子。代表物108c(IC50:3和2nmol/L)的抗CQS NF54和CQR W2惡性瘧原蟲是CQ (IC50:16和431nmol/L)的5.3和215.5倍，極具進(jìn)一步開發(fā)前景。

胺基-醚相連的喹啉-阿奇霉素雜合體109(抗CQS NF54和CQR W2惡性瘧原蟲的IC50分別為14～1657nmol/L 和9～815nmol/L)和110(抗CQS NF54和CQR W2惡性瘧原蟲的IC50分別為141～1367nmol/L和46～432nmol/L)也顯示出潛在的抗惡性瘧原蟲活性。對雜合體109而言，喹啉母核C-7位的氯原子為高活性所必需。對雜合體110而言，R2位為甲基時對活性無顯著影響，但連接位點與活性息息相關(guān)，且喹啉-3-基最優(yōu)。

圖17 喹啉-吡咯雜合體102和103的化學(xué)結(jié)構(gòu)

喹啉-阿奇霉素雜合體111(IC50:13～437nmol/L)的抗耐多藥TM91C235惡性瘧原蟲活性優(yōu)于相應(yīng)的衍生物112(IC50:62～1969nmol/L)，提示喹啉與胺基之間的亞甲基對活性不利。SAR顯示喹啉C-7位的氯原子、R1位的Cladinosyl和R2位的Desosaminyl為高活性所必需的基團。在感染伯氏鼠瘧原蟲的小鼠模型中，與阿奇霉素組相比，雜合體111c,d(5mg/kg, 靜脈注射給藥，每日2次，連續(xù)給藥3d)組小鼠的存活時間分別延長了9和3d。雜合體111c在靜脈注射給藥15和20mg/kg和腹腔注射給藥20mg/kg時，所有小鼠(5/5)均可被治愈，而相同給藥方式的阿奇霉素組治愈率分別為2/5, 1/5和4/5，而在最高給藥劑量CQ組的治愈率僅為2/5。優(yōu)良的體內(nèi)外活性加之良好的藥代動力學(xué)性質(zhì)，使得雜合體111c可作為先導(dǎo)物進(jìn)一步研究。

其它喹啉-大環(huán)內(nèi)酯雜合體如1,2,3-三氮唑連接的喹啉-疏螺體素雜合體113(IC50:0.11和0.096nmol/L)具有良好的抗CQS FCR3和CQR K1惡性瘧原蟲活性，且活性是疏螺體素(IC50:1.79和1.94nmol/L)的＞10倍。此外，雜合體113(IC50:1,506nmol/L)對MRC-5細(xì)胞毒性較低，SI＞13400。

2.10 喹啉-嘧啶雜合體

嘧啶衍生物是潛在的二氫葉酸還原酶(DHFR)抑制劑，故將喹啉(瘧原蟲色素抑制劑)與嘧啶(DHFR抑制劑)雜合可能會獲得具有雙重作用機制的新型抗瘧疾候選物。

圖18 喹啉-內(nèi)酰胺雜合體104～107的化學(xué)結(jié)構(gòu)

圖19 喹啉-大環(huán)內(nèi)酯雜合體108～113的化學(xué)結(jié)構(gòu)

圖20 烷基二胺基連接的喹啉-嘧啶雜合體114～134的化學(xué)結(jié)構(gòu)

喹啉-嘧啶雜合體114(圖20，抗CQS 3D7和CQR W2惡性瘧原蟲的IC50分別為157～837nmol/L和210～4103nmol/L)和115(抗CQS 3D7和CQR W2惡性瘧原蟲的IC50分別為70～850nmol/L和107～1263nmol/L)抗惡性瘧原蟲SAR研究結(jié)果顯示，醚鍵連接的雜合體114抗CQS 3D7和CQR W2惡性瘧原蟲活性優(yōu)于相應(yīng)的胺基連接衍生物115，雜合體116(抗CQS 3D7和CQR W2惡性瘧原蟲的IC50分別為179～3340nmol/L和193～7678nmol/L)也觀測到了類似的結(jié)果。對雜合體114而言，支鏈連接子優(yōu)于直鏈連接子。對雜合體115而言，與烷基連接子相比，苯基(115d)和哌嗪基(115e)更優(yōu)。對雜合體116而言，延長連接子有利于抗CQR Dd2惡性瘧原蟲，但對抗CQS 3D7惡性瘧原蟲不利。與雜合體116相比，其位置異構(gòu)體117(IC50:207～883nmol/L)的抗CQR Dd2惡性瘧原蟲活性更高。用含氮雜環(huán)(118和199)代替嘧啶上的氯可在一定程度上提高抗CQR Dd2惡性瘧原蟲活性更高，但胺基烷基醇則對活性不利。喹啉-嘧啶雜合體120～122(抗CQS 3D7惡性瘧原蟲的IC50分別為120～440nmol/L, 140～240nmol/L和5～30nmol/L; 抗CQR Dd2惡性瘧原蟲的IC50分別為500～700nmol/L, 580～1170nmol/L和16-210nmol/L)、含有芳環(huán)的雜合體123～130(123和124連有呋喃結(jié)構(gòu)片段, 抗CQS 3D7和CQR Dd2惡性瘧原蟲的IC50分別為38～61nmol/L和39～257nmol/L; 125和126含有胡椒基, 抗CQS 3D7和CQR Dd2惡性瘧原蟲的IC50分別為20～150nmol/L和50～990nmol/L; 127和128含有吡啶結(jié)構(gòu)片段，抗CQS 3D7和CQR Dd2惡性瘧原蟲的IC50分別為30～1193nmol/L和39～1143nmol/L；129和130含有噻吩雜環(huán)，抗CQS 3D7和CQR Dd2惡性瘧原蟲的IC50分別為32.8～83.7nmol/L和18.9～409.1nmol/L)、含有酰胺的雜合體131(抗CQS 3D7和CQR Dd2惡性瘧原蟲的IC50分別為32～204nmol/L和32～1018nmol/L)和含有芳胺的雜合體132(抗CQS 3D7和CQR Dd2惡性瘧原蟲的IC50分別為19～6022nmol/L和46～9994nmol/L)也具有類似的SAR。對雜合體122而言，嘧啶核上含氮雜環(huán)取代基對活性的貢獻(xiàn)順序為4-乙基哌嗪＞4-甲基哌嗪＞嗎啉＞哌啶。連接子的長度與活性正相關(guān)，且嘧啶上的甲基對高活性至關(guān)重要。雜合體122的抗CQS 3D7惡性瘧原蟲活性極高，IC50≤30nmol/L，活性優(yōu)于CQ(IC50:40nmol/L)，且不亞于ART(IC50:10nmol/L)。絕大多數(shù)雜合體122抗CQR Dd2惡性瘧原蟲的IC50＜ 100nmol/L，與ART(IC50:10nmol/L)處于同一水平，而優(yōu)于CQ(IC50:390nmol/L)。在感染伯氏鼠瘧原蟲的小鼠模型中，雜合體122i(IC50:5和30nmol/L)和122m(IC50:6和60nmol/L)可在給藥劑量為30mg/kg時完全消除寄生蟲血癥，且二者的治愈率分別為80%和20%，而CQ(100mg/kg)組無小鼠治愈。顯然，雜合體122i值得深入開發(fā)。

向嘧啶片段引入苯基或酯基也耐受，如雜合體133抗CQS 3D7和CQR K1惡性瘧原蟲的IC50分別為18.2～1955.1nmol/L和3.6～853.7nmol/L。SAR顯示，兩個胺基之間的碳鏈長度與活性息息相關(guān)，且3個和4個碳最優(yōu)?？拷奏ざ说牡涌杀谎踉尤〈覍2位而言異丙基最優(yōu)，而酯基可被氰基取代(134, 代表物134a抗CQS 3D7和CQR Dd2惡性瘧原蟲的IC50分別為68.5和55.8nmol/L)。向苯環(huán)引入氟、氯或向間位或?qū)ξ灰胂趸鶎钚圆焕?，但向鄰位引入硝基則可提高活性。值得關(guān)注的是，絕大多數(shù)雜合體的RI＜1。代表物133a(IC50:3.6nmol/L)抗CQR K1惡性瘧原蟲活性與青蒿琥酯(IC50:2.8nmol/L)相當(dāng)，而是CQ(IC50:201.8nmol/L)的56倍。

喹啉-嘧啶雜合體135(圖21, 抗CQS NF54和CQR Dd2惡性瘧原蟲的IC50分別為11.7～26.7nmol/L和5.2～33.3nmol/L)的抗CQS NF54和CQR Dd2惡性瘧原蟲活性與ART (IC50:10.0和13.0nmol/L)相當(dāng)，但高于CQ(IC50:27.0和222.0nmol/L)。雜合體135的位置異構(gòu)體136(抗CQS NF54和CQR Dd2惡性瘧原蟲的IC50分別為7.5～144.7nmol/L和4.7～74.9nmol/L)也具有良好的活性，但大多數(shù)化合物活性弱于135。對雜合體135而言，吡咯烷基、哌啶基和N-烷基哌嗪基對活性有利，而對雜合體136而言，哌啶、嗎啉和硫代嗎啉可提高活性。雜合體135f(IC50:12.5和5.2nmol/L)和136b (IC50:13.4和4.7nmol/L)的抗CQS NF54和CQR Dd2惡性瘧原蟲活性最高，優(yōu)于CQ。在感染伯氏鼠瘧原蟲的小鼠模型中，雜合體136b(33.3mg/kg·3d, 腹腔注射)的體內(nèi)活性優(yōu)于135f，雜合體136b可完全治愈感染小鼠(5/5)，而雜合體135f的治愈率為3/5。當(dāng)給藥劑量降至11.1mg/kg時，盡管雜合體136b可在小鼠無死亡的情況下完全抑制寄生蟲血癥，但無法完全清除小鼠體內(nèi)的瘧原蟲。

1,2,3-三氮唑連接的喹啉-嘧啶雜合體137和138抗CQS NF54和CQR Dd2惡性瘧原蟲的IC50在微摩爾水平，且活性弱于CQ (IC50:18和275nmol/L)。雜合體137的活性高于138，提示喹啉和1,2,3-三氮唑之間的烷胺基對活性不利。對雜合體137而言，異丙基為R1位的最佳取代基。代表物138a(IC50:330和610nmol/L)不僅活性高，而且對VERO細(xì)胞的毒性(CC50:28.52μmol/L)低，SI為86.52。喹啉-吡唑并嘧啶雜合體139也具有潛在的抗CQS NF54和CQR K1惡性瘧原蟲活性，且雜合體139a,b(IC50:＜3.9～7.8nmol/L)的活性可與ART(IC50:7和6.5nmol/L)媲美，而是CQ(IC50:17和347nmol/L)的＞3倍。

2.11 喹啉-吡啶/吡啶酮雜合體

喹啉-吡啶雜合體140(圖22)抗CQS NF54和CQR K1惡性瘧原蟲的IC50分別為36和33nmol/L，其抗CQS NF54惡性瘧原蟲活性與CQ(IC50:16nmol/L)相當(dāng)，抗CQR K1惡性瘧原蟲活性則是CQ(IC50:194nmol/L)的5.8倍。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，用吡啶或苯環(huán)代替喹啉環(huán)可提高抗惡性瘧原蟲活性，提示喹啉環(huán)并非高活性所必需。

喹啉-羥基吡啶酮雜合體141抗CQS D10和CQR K1惡性瘧原蟲的SAR表明，N-1位(R1)環(huán)丙基優(yōu)于甲基。與無取代衍生物相比，向R3位引入芐基對活性不利。雜合體141a(IC50:64, 47, 505和463nmol/L)和142(IC50:41, 122, 89和76nmol/L)對CQS D10, 3D7和CQR Dd2, K1惡性瘧原蟲的活性較高，與CQ(IC50:19, 23, 279和180nmol/L)相當(dāng)。在感染伯氏鼠瘧原蟲的小鼠模型中，雜合體141a(每日8mg/kg, 靜脈注射給藥)可在給藥d9降低82.9%的寄生蟲血癥，但弱于CQ (口服給藥每日10mg/kg可降低92.0%的寄生蟲血癥)。

2.12 喹啉-1,3,5-三嗪雜合體

喹啉-1,3,5-三嗪雜合體143(圖23)的抗CQS D6和CQR W2惡性瘧原蟲活性與喹啉和1,3,5-三嗪之間連接子的長度息息相關(guān)，且2個、3個和8個碳的連接子對活性有利，而4和5個碳的連接子對活性不利。活性最高的雜合體143a～c(IC50:210～480nmol/L)的抗CQS D6惡性瘧原蟲活性弱于ART和CQ (IC50:30和42nmol/L)，但抗CQR W2惡性瘧原蟲活性高于CQ (IC50:420nmol/L)。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，用胺基烷基醇代替1,3,5-三嗪上的取代苯胺或以哌嗪為連接子(雜合體144和145)則會導(dǎo)致活性降低。

對苯基二胺基連接的喹啉-1,3,5-三嗪雜合體146(IC50:3.01～313nmol/L)的抗CQS 3D7惡性瘧原蟲活性普遍優(yōu)于間苯基二胺基連接的衍生物147(IC50:26.30～291.73nmol/L)，且絕大多數(shù)雜合體(IC50:＜10nmol/L)的抗CQR K1惡性瘧原蟲活性高于CQ (IC50:802nmol/L)。有趣的是，含有氯的喹啉-1,3,5-三嗪雜合體148(IC50:118～807nmol/L)也具有良好的抗CQR W2惡性瘧原蟲活性。在感染CQR N-67約氏瘧原蟲的小鼠模型中，雜合體146a～g(腹腔注射給藥25或50mg/kg, 或口服給藥50或100mg/kg)可在給藥d4完全抑制寄生蟲血癥。在雜合體146a和146b(腹腔注射給藥50mg/kg或口服給藥100mg/kg)組，給藥d28無小鼠死亡。良好的體內(nèi)外活性安全性，使得二者可作為先導(dǎo)物進(jìn)一步優(yōu)化。

圖21 喹啉-嘧啶雜合體135～139的化學(xué)結(jié)構(gòu)

圖22 喹啉-吡啶/吡啶酮雜合體140～142的化學(xué)結(jié)構(gòu)

圖23 喹啉-1,3,5-三嗪雜合體143～148的化學(xué)結(jié)構(gòu)

2.13 其他喹啉雜合體

喹啉-磺酰胺雜合體149(圖24, IC50:1160～6090nmol/L)具有中等強度的抗CQR FCR-3惡性瘧原蟲活性，盡管含有吸電子基如硝基的雜合體具有更高的活性，但均弱于QN(IC50:170nmol/L)。用二胺基烷基取代哌嗪可提高這類雜合體的活性，且大多數(shù)雜合體150(IC50:50～680nmol/L)具有良好的抗CQR W2惡性瘧原蟲活性。SAR表明，延長連接子長度對活性有利，且與無取代衍生物相比，在苯環(huán)上引入甲基和氯可提高活性。其中，雜合體150a和150b抗CQR W2惡性瘧原蟲的IC50分別為50和90nmol/L，活性優(yōu)于CQ(IC50:460nmol/L)，且對BGM細(xì)胞的毒性(CC50:～100μmol/L)極低。在感染伯氏鼠瘧原蟲的小鼠模型中，雜合體150a和150b(10mg/kg, 口服給藥)在給藥d5可抑制27%和49%的寄生蟲血癥，活性弱于CQ(給藥20mg/kg可抑制93%的寄生蟲血癥)。

圖24 喹啉雜合體149～154的化學(xué)結(jié)構(gòu)

絕大多數(shù)喹啉-噁嗪雜合體151(抗CQS MRC-02和CQR RKL9惡性瘧原蟲的IC50分別為26～37.5nmol/L和43.5～130.5nmol/L)的抗CQS MRC-02和CQR RKL9惡性瘧原蟲活性與CQ(IC50:21.8和177nmol/L)相當(dāng)或更優(yōu)。雜合體151a～c(IC50:43.5～68nmol/L)的抗CQR RKL9惡性瘧原蟲活性最高，且在感染CQR N-67約氏瘧原蟲的小鼠模型中，三者(每日50mg/kg，靜脈注射給藥)可降低69.93%，48.52%和44.72%的寄生蟲血癥，但弱于CQ(完全消除)。

某些喹啉-呋喃/噻吩雜合體如152也具有潛在的抗惡性瘧原蟲活性，化合物152a(IC50:2，8和9nmol/L)對CQS D6，CQR W2和耐多藥C235惡性瘧原蟲的活性極高，是CQ(IC50:15, 595和206nmol/L)的7.5～74.5倍。在感染KBG 173伯氏鼠瘧原蟲的小鼠模型中，雜合體152b(口服給藥)在給藥劑量為每日40mg/kg時會復(fù)發(fā)，但給藥每日160mg/kg連續(xù)給藥31d未見小鼠死亡。

喹啉-腙雜合體153的抗CQS T96和CQR K1惡性瘧原蟲SAR顯示，羥基為苯環(huán)上的最佳取代基，且雜合體153a(IC50:249.7和45.3nmol/L)的抗CQR K1惡性瘧原蟲活性是CQ(IC50:89.1nmol/L)的2倍。對雜合體154而言，化合物154a和154b(IC50:21.64和22.52nmol/L)的抗CQR K1惡性瘧原蟲活性是CQ(IC50:495.94nmol/L)的約22倍，值得進(jìn)一步研究。

3 結(jié)束語

喹啉類抗瘧疾藥物對瘧疾的防治不可或缺，但是由于耐藥瘧疾的不斷涌現(xiàn)和廣泛傳播，使得研發(fā)新型抗瘧疾藥物勢在必行。雜合體分子具有克服耐藥瘧疾的潛力，故將喹啉與其它具有抗瘧疾活性的藥效團雜合是獲得新型抗瘧疾藥物的有效途徑。經(jīng)過藥物化學(xué)家的不懈努力，目前已發(fā)現(xiàn)多個對藥敏型和耐藥型甚至耐多藥惡性瘧原蟲具有優(yōu)秀體內(nèi)外活性的喹啉雜合體。

本文將綜述自2010年以來喹啉二聚體、喹啉-氨基酸、喹啉-唑、喹啉-查耳酮、喹啉-肉桂酸、喹啉-二茂鐵、喹啉-吲哚/吡咯、喹啉-內(nèi)酰胺、喹啉-大環(huán)內(nèi)酯、喹啉-嘧啶、喹啉-吡啶/吡啶酮和喹啉-1,3,5-三嗪等喹啉類雜合體即IV型雜合體在抗耐藥瘧疾領(lǐng)域的最新研究進(jìn)展，并探討了此類雜合體的SAR，以期為進(jìn)一步研究提供理論支持。