三氮唑類雜合體的抗瘧疾活性

程凡 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

可感染人類的瘧原蟲有惡性瘧原蟲、間日瘧原蟲、卵形瘧原蟲、三日瘧原蟲和諾氏瘧原蟲五種，其中惡性瘧原蟲和間日瘧原蟲最為常見。惡性瘧原蟲主要分布在東亞、南亞、南美、加勒比地區、中東和非洲，而間日瘧原蟲則主要分布于中美洲、印度和地中海東部。惡性瘧原蟲最為致命，其導致了約90%的瘧疾死亡。間日瘧原蟲的致病性弱于惡性瘧原蟲，但是它是引起瘧疾復發的罪魁禍首，而復發性間日瘧疾可引起嚴重貧血甚至死亡。卵形瘧原蟲和三日瘧原蟲較為少見且不致命，主要分布于非洲和巴布亞新幾內亞，而諾氏瘧原蟲則是最近剛發現的僅分布于東南亞局部地區的第五種可感染人類的瘧原蟲。

據世界衛生組織(WHO)估計，與2010年相比，2017年全球瘧疾發病人數降低了2000萬，但在2015—2017年間全球在抗擊瘧疾領域并未取得實質性進展。這主要是由于瘧原蟲的生命周期極為復雜和耐藥瘧疾的不斷涌現及廣泛傳播所致，故亟需開發可作用于兩個或多個生命階段、對藥敏型和耐藥性瘧疾均有效的新型抗瘧疾藥物。

三氮唑為五元含氮雜環化合物，可分為1,2,3-三氮唑和1,2,4-三氮唑(圖1)。三氮唑可作為酰胺、酯、羧酸和其它一些雜環如吡唑的電子等排體，由于可形成多種非共價鍵作用可與多個生物靶點相結合，故其衍生物具有抗菌、抗結核、抗腫瘤和抗瘧疾等多種生物活性。此外，某些三氮唑衍生物如氟康唑和利巴韋林等已被批準用于臨床治療各種疾病。顯然，三氮唑類化合物在新藥研發領域舉足輕重。

近年來，藥物化學家設計合成了數以千計的三氮唑衍生物，并研究了它們的體內外抗瘧疾活性，并發現了若干苗頭化合物。本文綜述了近期三氮唑雜合體在抗瘧疾領域的研究進展，并歸納總結了此類化合物的構-效關系(SAR)，為進一步研究打基礎。

2 三氮唑-喹啉/喹諾酮雜合體和三氮唑作為連接子的喹啉雜合體

2.1 三氮唑-喹啉/喹諾酮雜合體

圖1 1,2,3-三氮唑、1,2,4-三氮唑母核及其異構體的化學結構

喹啉類抗瘧疾藥物如奎寧(QN)、氯喹(CQ)和甲氟喹(MQ)是一線抗瘧疾藥物，故將三氮唑與喹啉雜合是獲得新型抗瘧疾藥物的有效途徑。含有酰胺結構片段的三氮唑-喹啉雜合體1(圖2)不僅具有良好的抗氯喹敏感型(CQS) D10和耐藥型(CQR) K1惡性瘧原蟲活性，而且可抑制β-血紅素的形成，半抑制濃度(IC50)分別為348.8～27518nmol/L，518.6～130625nmol/L和8.9～46.3μmol/L。其中，這類雜合體的抑β-血紅素形成活性與CQ(IC50:18.2μmol/L)相當或更優，但抗CQS D10和CQR K1惡性瘧原蟲活性則弱于CQ(IC50:17.4和354.7nmol/L)。SAR研究結果顯示，喹啉核C-7位取代基與活性息息相關，且含氯雜合體的活性普遍優于氰基衍生物。雜合體1a,b的抗CQS D10和CQR K1惡性瘧原蟲活性最高，IC50分別為348.8, 584.5和518.6, 2399nmol/L，耐藥性指數(RI:IC50(K1)/IC50(D10))分別為1.5和4.1。進一步分析發現，與相應的一級酰胺雜合體相比，二級酰胺衍生物的耐藥水平更高。C-7位為氰基的雜合體的耐藥水平低于相應的含氯衍生物，提示7-氯喹啉母核本身參與耐藥性。RI與脂溶性參數log P正相關，提示水溶性雜合體與CQ的交叉耐藥性較低。雜合體1b和1c對哺乳動物CHO細胞的毒性較低，IC50分別為10.7和73.2μmol/L，選擇性指數(SI:IC50(CHO)/IC50(D10))分別為31和125。

Taleli等測定了一系列喹啉-四氮唑雜合體2和3的體外抗CQS NF54和CQR Dd2惡性瘧原蟲活性，結果表明，所測雜合體均具有潛在的活性，IC50為8.9～5330nmol/L，但絕大多數雜合體的抗CQS NF54惡性瘧原蟲活性弱于CQ和青蒿琥酯(IC50:12.1和＜5.2nmol/L)。6個雜合體2b～d、2h，3g和3i(IC50:50.8～78.6nmol/L)具有優秀的抗CQR Dd2惡性瘧原蟲活性，其活性是CQ(IC50:245nmol/L)的3.1～4.8倍，但弱于青蒿琥酯(IC50:24.2nmol/L)。有趣的是，側鏈含有小體積胺基取代基雜合體的抗CQS NF54惡性瘧原蟲活性優于相應的大體積芳胺衍生物，但抗CQR Dd2惡性瘧原蟲活性觀測到類似趨勢。代表物2d的抗CQS NF54和CQR Dd2惡性瘧原蟲IC50分別為9.8和53.5nmol/L，活性優于CQ，值得進一步開發。

三氮唑-QN雜合體4和5的體外抗惡性瘧原蟲SAR研究結果表明，三氮唑與QN之間連接子的長度與活性正相關，即含有次乙基連接子的雜合體5(IC50:27～345nmol/L)的活性高于相應的次甲基衍生物4 (IC50:450～20000nmol/L)。與無取代衍生物相比，向苯環上引入氯和甲氧基對活性影響不大，但硝基會大幅降低活性。向苯環的對位引入甲基或延長苯環與三氮唑之間連接子長度則對活性有利。其中，雜合體5l(IC50:27nmol/L)和5m(IC50:30nmol/L)的抗CQS 3D&惡性瘧原蟲活性分別是QN(IC50:58nmol/L)的2.14和1.93倍，值得進一步研究。

次乙基和次丙基連接的三氮唑-喹啉雜合體6 (IC50:0.90～11.52μmol/L)和7(IC50:0.59～4.71μmol/L)具有中等強度的抗CQS D6和CQR W2惡性瘧原蟲活性，且長鏈連接子的雜合體7活性優于相應的短鏈雜合體6，這可能是優于長鏈雜合體的脂溶性更高所致。向苯環不同位點引入鹵素和烷基對活性影響不大，但向苯環對位引入乙酰基則會提高活性。用萘基取代苯基對活性有利，但向芳環引入烷基醇則會導致活性大幅降低。代表物7c的抗CQS D6和CQR W2惡性瘧原蟲IC50分別為0.59和1.14μmol/L，活性弱于CQ(IC50:0.04和0.42μmol/L)和青蒿素(ART, IC50:0.03和0.25μmol/L)。

如上所述，三氮唑與喹啉之間的連接子對抗惡性瘧原蟲活性至關重要。進一步研究發現，無連接子的雜合體8和9對所測惡性瘧原蟲無活性或僅顯示出較弱的活性，且烷基連接子的長度與活性正相關。三氮唑-喹啉雜合體的SAR如圖3所示。

三氮唑-小檗堿雜合體10(IC50:0.142～28.006μmol/L)具有潛在的抗CQS 3D7惡性瘧原蟲活性，SAR顯示，苯環上的取代基對活性有顯著影響：與無取代衍生物相比，向苯環引入氟和氯對活性有利，而甲基和硝基對活性不利。用哌啶、嗎啉或甲基哌嗪取代磺?；系陌被虮桨穼钚圆焕?。代表物10d的抗CQS 3D7惡性瘧原蟲活性IC50為0.142μmol/L，且對PC-3 cells無毒，值得進一步優化。

喹諾酮類是僅次于頭孢菌素類抗生素的第二大類抗感染化療藥物。除經典的抗菌活性外，喹諾酮類化合物還具有包括抗瘧疾在內的多種生物活性。在N-1位含有三氮唑結構單元的氟喹諾酮類衍生物11(IC50:1.33～6.96μg/mL)對CQS 3D7惡性瘧原蟲具有中等強度活性，且優于對照藥環丙沙星(IC50:8.82μg/mL)。SAR顯示，無論向三氮唑N-1位引入芳環或者烷基均不會提高活性，而烷基醇和芐基的引入將導致活性大幅下降?；钚宰罡叩碾s合體11a(IC50:1.33μg/mL)的抗CQS 3D7惡性瘧原蟲活性是環丙沙星的6.63倍，可作為先導物進一步優化。

所有三氮唑-喹諾酮-亞胺雜合體12均未顯示出抗CQR Gambia Cl D-3惡性瘧原蟲活性，但其脲衍生物13a,b具有中等強度的活性，IC50分別為3.89和3.91μmol/L，這可能是由于雜合體13a,b可抑制二氫葉酸還原酶所致。

圖2 三氮唑-喹啉雜合體1～10的化學結構

2.2 三氮唑作為連接子的喹啉雜合體

藥效團之間的連接子對生物活性有極大影響，而三氮唑不僅易于合成，而且具有各種生物活性，是良好的連接子。1,2,3-三氮唑連接的喹啉-均三嗪雜合體14(圖5，IC50:0.96～5.97μmol/L)和15(IC50:0.58～2.24μmol/L)對CQS D6和CQR W2惡性瘧原蟲具有良好的活性，且在濃度高達48μmol/L時對VERO細胞未顯示出毒性。SAR顯示，雜合體15的活性優于其衍生物14，提示延長三氮唑與喹啉之間的連接子對活性有利。對R1位而言，含有芳基取代基的雜合體活性優于相應的烷基和環烷基衍生物，且向苯環引入供電子的甲基或甲氧基對活性有利。對R1位而言，引入堿性哌啶、嗎啉和二甲胺基取代氯原子對活性有利，且取代基對活性的貢獻順序為二甲胺基＞嗎啉＞哌啶＞氯。代表物15f(IC50:0.58和0.73μmol/L)的抗CQR W2惡性瘧原蟲活性與CQ(IC50:0.42μmol/L)相當，但抗CQS D6惡性瘧原蟲活性低于CQ(IC50:0.04μmol/L)和ART(IC50:0.03μmol/L)。

1,2,3-三氮唑連接的喹啉-脫藻糖泰藻浴星雜合體16a,b不僅具有潛在的抗金黃色葡球菌和表皮葡葡球菌活性，最小抑制濃度(MIC)為0.5～1.0μg/mL，而且對CQR K1惡性瘧原蟲也具有相當的活性，IC50分別為2.0和0.73μg/mL，提示長鏈連接子對活性有利。雜合體16b對人二倍體細胞系MRC-5細胞的毒性較低，CC50為43μg/mL，SI為59。研究表明，疏螺體素及其衍生物具有潛在的抗CQS和CQR惡性瘧原蟲活性。其中，1,2,3-三氮唑連接的喹啉-疏螺體素雜合體17抗CQS FCR3和CQR K1惡性瘧原蟲的IC50分別為0.079和0.067ng/mL，活性是母藥疏螺體素(IC50:0.88和0.93ng/mL)的＞10倍。雜合體17對MRC-5細胞的CC50為1050ng/mL，SI和RI分別為≥13400和0.848，具有治療耐藥瘧疾的潛力。1,2,3-三氮唑連接的喹啉-kauranoid雜合體17a和17b在濃度為50μg/mL時對CQR W2惡性瘧原蟲的生長抑制率僅為31.0%和44.0%，仍需進一步優化。

喹啉-查爾酮和三氮唑-查爾酮雜合體均具有潛在的抗瘧疾活性，而包含三個藥效團的喹啉-三氮唑-查爾酮雜合體可能具有更高的抗瘧疾活性。雜合體19～21(圖6，IC50:0.04～＞20μmol/L)對所測CQS Dd10, CQR Dd2和W2惡性瘧原蟲具有一定的活性，且SAR顯示，連接方式與活性息息相關，且雜合體19(IC50:0.04～5.0μmol/L)＞20(IC50:0.3～11.7μmol/L)＞21(IC50:2.1～＞20μmol/L)?？傮w而言，向苯環引入2,4-二甲氧基和2,3,4-三甲氧基對活性有利。其中，代表物19b (IC50:0.04, 0.07和0.09μmol/L)的抗CQS Dd10, CQR Dd2和W2惡性瘧原蟲活性與CQ(IC50:0.017, 0.097和0.069μmol/L)相當，但抑β-血紅素形成能力優于CQ。

圖3 三氮唑-喹啉雜合體的SAR

喹啉- 三氮唑- 查爾酮雜合體2 2 ( I C50:114.1～1909.0nmol/L)和23(IC50:337.1～＞10000nmol/L)也具有潛在的抗CQR W2惡性瘧原蟲活性，且SAR顯示雜合體22的活性優于相應的23，提示短鏈連接子對活性有利。對雜合體22而言，與R1位無取代的雜合體相比，甲氧基的引入可提高活性。代表物22b的抗CQR W2惡性瘧原蟲IC50為114.1nmol/L，活性不亞于CQ (IC50:150nmol/L)，且對HeLa細胞的毒性(CC50:35.6μmol/L)較低。

1,2,3-三氮唑連接的4-胺基喹啉-二茂鐵-查爾酮雜合體24～26具有潛在的抗CQR W2惡性瘧原蟲活性，其中喹啉環上連有烷基胺的雜合體26(IC50:0.37～2.92μmol/L)活性高于相應的哌嗪(24, IC50:2.55～5.08μmol/L)和胺基苯醚(25, IC50:1.16～4.98μmol/L)衍生物。雜合體26j(IC50:0.37μmol/L, CC50:18.20μmol/L)的活性最高且毒性較低，但活性弱于CQ和FQ(IC50:0.060和0.0081μmol/L)。

β-內酰胺-三氮唑-喹啉雜合體27(圖7)和β-內酰胺-雙(三氮唑-喹啉)雜合體28的抗CQR W2惡性瘧原蟲活性SAR顯示，雜合體28(IC50:1.1～2.8μmol/L)的活性優于相應的27(IC50:1.9～＞10μmol/L)，這可能由于三氮唑增強了雜合體的溶解性或提高了7-氯喹林與血紅素的結合能力所致。雜合體27a和28c抗CQR W2惡性瘧原蟲活性的IC50分別為1.9和1.1μmol/L，而進一步研究顯示，這類雜合體可通過抑制瘧原蟲的二氫葉酸還原酶(PfDHFR)發揮功效。

喹啉-三氮唑-靛紅雜合體29(IC50:118～346nmol/L)和30(IC50:69.0～509nmol/L)具有優秀的抗CQR W2惡性瘧原蟲活性，且后者的活性優于前者。與無取代的雜合體相比，向靛紅的C-5位引入吸電子基如氟、氯或供電子基甲基并不能提高活性。雜合體30c (IC50:69.0nmol/L)的抗CQR W2惡性瘧原蟲活性與CQ (IC50:60.0nmol/L)相當，但弱于ART(IC50:7.0nmol/L)。

喹啉-三氮唑-靛紅雜合體31～33的抗CQR W2惡性瘧原蟲活性SAR表明，7-氯喹啉與靛紅之間烷基連接子的長度與活性正相關，且雜合體33(IC50:1.21～3.85μmol/L)≥32(IC50:1.37～3.07μmol/L)＞＞31 (IC50:＞5μmol/L)。與無取代的雜合體相比，向靛紅的C-5位引入吸電子基如氟、氯和溴或供電子基甲基對活性有利，且氯最優。雜合體32c和33c(IC50:1.37和1.21μmol/L)是每個系列里活性最高的化合物，但活性遠遜于CQ和ART(IC50:0.099和0.014μmol/L)。

3 三氮唑-香豆素/黃酮/查爾酮雜合體

圖4 三氮唑-喹諾酮雜合體11～13的化學結構

圖5 三氮唑作為連接子的喹啉雜合體14～18的化學結構

香豆素和黃酮是天然產物中的常見片段，其衍生物具有潛在的抗瘧疾活性。三氮唑-香豆素雜合體34(IC50:0.763～15.40μg/mL)具有抗CQS 3D7惡性瘧原蟲活性，且與無取代衍生物34r(IC50:1.187μg/mL)相比，向三氮唑引入取代芐基、7-氯喹啉基、羥基次乙基、酯基及除2,4-二甲氧基苯基(34i, IC50:0.763μg/mL)和3,5-二甲基苯基(34l, IC50:0.893μg/mL)之外的苯基取代基對活性不利。作用機制研究結果顯示，這類雜合體可抑制瘧原蟲DNA促旋酶的催化活性，阻止其超螺旋進而誘導瘧原蟲死亡。

香豆素-三氮唑-查爾酮雜合體35和36的抗惡性瘧原蟲SAR顯示，連接方式與活性息息相關：①所有苯環對位含有三氮唑結構片段的雜合體35d～f和36d～f(IC50:＞10μg/mL)均對耐多藥K1惡性瘧原蟲無活性; ②三氮唑在香豆素C-4位優于C-7位。含有2,3-二甲氧基和2,3,4-三甲氧基的雜合體活性最高，IC50為1.60～13.03μmol/L，提示向查爾酮的鄰位和間位引入甲氧基對活性有利。其中，雜合體36e不僅對VERO細胞無毒性，而且對耐多藥K1惡性瘧原蟲的活性(IC50:1.6μmol/L)最高，但活性弱于二氫青蒿素(IC50:0.0011μmol/L)。

圖6 三氮唑連接的喹啉-查爾酮雜合體19～26的化學結構

圖7 雜合體β-內酰胺-三氮唑-喹啉雜合體27和28的化學結構

三氮唑-黃酮雜合體37(IC50:3.85～12.07μg/mL)和黃酮-雙三氮唑雜合體38(IC50:8.98～14.48μg/mL)僅具有弱到中等強度的抗CQS 3D7惡性瘧原蟲活性，且活性遠遜于ART(IC50:1.117ng/mL)。SAR顯示，第二個三氮唑結構單元的引入對活性不利，三氮唑-查爾酮雜合體39(圖10，IC50:2.74～6.27μg/mL)和查爾酮-雙三氮唑雜合體40(IC50:4.92～11.02μg/mL)也觀測到了類似的結果，且查爾酮雜合體的活性普遍高于相應的黃酮雜合體。

4 三氮唑-吲哚/靛紅雜合體

三氮唑-靛紅雜合體41(圖11)的抗CQS 3D7和CQR K1惡性瘧原蟲SAR研究結果表明，向苯環上引入氯原子41b, 41f和41g(IC50:＞10μmol/L)，將導致活性消失，而其他取代基雜合體具有潛在的活性，IC50為2.25～8.77μmol/L，活性弱于CQ(IC50:0.007和0.44μmol/L)。三氮唑-靛紅雜合體42的抗CQS 3D7惡性瘧原蟲較弱，IC50僅為40μg/mL，但其活性是(S,S)-光學異構體的10倍，提示手性對活性影響巨大。

除化合物43g外的三氮唑并三嗪并吲哚43(IC50:7.10～142.00μmol/L)具有潛在的抗CQS和CQR惡性瘧原蟲活性，其中無取代或甲基取代衍生物43a～c (IC50:7.10～48.00μmol/L)的活性與CQ (IC50:29.64和277.50μmol/L)和MQ(IC50:38.45和8.12μmol/L)處于同一水平，但向1,2,4-三氮唑結構單元(R1位)引入大取代基如三氟甲基或2-氯苯基將導致活性大幅降低。對R2位而言，引入三氟甲基對活性不利。1,2,4-三氮唑-吲哚啉44a,b抑falcipain-2的IC50分別為4.59和48.78μmol/L，但二者無抗CQR W2惡性瘧原蟲活性(IC50:＞10μmol/L)。

圖8 雜合體喹啉-三氮唑-靛紅雜合體29～33的化學結構

除化合物45b～d之外的三氮唑連接的靛紅-二茂鐵雜合體45(IC50:3.76～26.50μmol/L)均顯示出抑CQS 3D7和CQR W2惡性瘧原蟲生長活性，但弱于CQ (IC50:0.021和0.49μmol/L)。SAR顯示，連接子的長度與活性正相關，含有次丙基連接子的雜合體45e～h (IC50:3.76～16.20μmol/L)活性高于相應的次乙基衍生物45a～d(IC50:24.43～＞100μmol/L)。與無取代衍生物相比，向靛紅的C-5位引入氯或甲基對活性不利，但氟可提高活性。代表物45f(IC50:3.76和5.97μmol/L)的抗CQS 3D7和CQR W2惡性瘧原蟲活性最高，且對HeLa細胞的毒性(CC50:82.14μmol/L)較低，可進一步優化。

靛紅- 三氮唑- 查爾酮雜合體46 (IC50:2.18～＞20μmol/L)和47(IC50:2.09～＞20μmol/L)抗CQR W2惡性瘧原蟲SAR研究表明，三氮唑與苯環的連接方式與活性息息相關，且對雜合體46而言，間位＞對位＞鄰位，而對雜合體47而言，間位＞鄰位 ＞對位。雜合體47b抑制falcipain-2的IC50為15.04μmol/L，但抗CQR W2惡性瘧原蟲活性(IC50:2.09μmol/L)弱于CQ (IC50:0.0694μmol/L)。

5 三氮唑-β-內酰胺雜合體

絕大多數三氮唑-β-內酰胺雜合體48(圖12，IC50:1～7.86μmol/L)具有中等強度的抗CQS 3D7, CQR K1和W2惡性瘧原蟲活性，但活性遠遜于CQ(IC50:0.002～0.02366μmol/L)。SAR顯示，R2位和R3位為甲酯的雜合體48a～c抗惡性瘧原蟲活性較弱。R3位為苯酯的雜合體48d～g抗惡性瘧原蟲活性與R1位取代基相關，且環己基優于取代苯基。代表物48e(IC50:1.13, 1.21和1μmol/L)對所測所有雜合體的活性最高，可作為先導物進一步優化。

圖9 三氮唑-香豆素/黃酮/查爾酮雜合體34～38的化學結構

圖10 三氮唑-查爾酮雜合體39和40的化學結構

圖11 三氮唑-吲哚/靛紅雜合體41～47的化學結構

三氮唑-β-內酰胺雜合體49(IC50:5.02～57.51μmol/L), 50(IC50:5.14～＞125μmol/L)和β-內酰胺-雙三氮唑雜合體51(IC50:＜0.97～42.81μmol/L)的抗CQR K1惡性瘧原蟲SAR顯示，第二個三氮唑藥效團的引入對活性有利，且51＞49＞50。對β-內酰胺-雙三氮唑雜合體51而言，用酰胺取代R1位醚鍵對活性不利，且R2位為芐基最優。雜合體51a, 51c和51f的抗CQR K1惡性瘧原蟲IC50＜0.97μmol/L，活性與CQ(IC50:0.80μmol/L)相當，值得進一步研究。

三氮唑連接的β-內酰胺-單/雙二茂鐵雜合體52(IC50:2.89～26.85μmol/L)和53(圖13，IC50:2.36～＞100μmol/L)的抗CQS 3D7和CQR W2惡性瘧原蟲活性弱于CQ(IC50:0.021和0.49μmol/L)。SAR顯示，此類雜合體的活性取決于β-內酰胺N-1位取代基，而連接子的長度及二茂鐵的個數對活性影響較低。對β-內酰胺N-1位取代基而言，烷基優于芳基。值得一提的是，所有雜合體的RI＜1，提示這類雜合體可能具有全新的作用機制。

6 三氮唑-糖雜合體

圖12 三氮唑-β-內酰胺雜合體48～53的化學結構

Matayoside D, 是從Matayba guianensis根部提取的雙糖甙化合物，具有中等強度的抗CQR FcB1惡性瘧原蟲活性，IC50為3.48μmol/L。三氮唑-matayoside D雜合體53(IC50:12.55～41.55μmol/L)也具有中等強度的抗CQS 3D7和CQR W2惡性瘧原蟲活性，但弱于CQ(IC50:0.06和1.11μmol/L)。雜合體53b～e的RI＜1，具有治療耐藥瘧疾的潛力。雜合體53b(IC50:12.55μmol/L)和53d(IC50:12.99μmol/L)分別是抗CQS 3D7和CQR W2惡性瘧原蟲活性最高的化合物，活性優于母體matayoside D (IC50:17.28和24.59μmol/L)。

糖-三氮唑-靛紅雜合體54～60(IC50:1.27～9.34μmol/L)的抗CQS 3D7和CQR K1惡性瘧原蟲活性弱于CQ(IC50:0.007和0.5μmol/L)，且SAR證實，活性與糖結構單元息息相關，且55≈58＞57≈56≈60＞59≈54。乙?；Ｗo的雜合體57和58的活性優于羥基衍生物59和60，提示化合物的脂溶性與活性呈正比。雜合體的RI＜1，說明這類雜合體的作用機制不同于CQ。

7 三氮唑-氧肟酸雜合體

三氮唑-氧肟酸雜合體61～63(圖14)具有潛在的抗CQS 3D7和CQR W2惡性瘧原蟲活性，且大多數雜合體的IC50在ng/mL水平。SAR顯示，三氮唑與氧肟酸之間連接子的長度與活性息息相關，且含有次戊基和己基連接子的雜合體活性最高。對1,2,3-三氮唑結構單元的C-4位取代基而言，萘基和喹啉基(63, IC50:31～165ng/mL)＞雜環(62, IC50:36.5～1687ng/mL) ＞取代苯基(61, IC50:24.5～3500ng/mL)。對雜合體61而言，向苯環的間位引入取代基最有利于活性，且該位點引入第二個苯基可大幅提高活性。所有雜合體的RI在1左右，說明這類雜合體具有治療耐藥瘧疾的潛力。其中的14個雜合體的抗CQS 3D7和CQR W2惡性瘧原蟲活性與CQ(IC50:17和125ng/mL)相當或更優，且對VERO細胞的毒性較低，可作為先導物進一步優化。

三氮唑-氧肟酸雜合體64(IC50:80～＞1200nmol/L)及其位置異構體65(IC50:17～＞730nmol/L)具有較高的抗CQS D6, CQR W2, 耐多藥TM90C235和TM90C2A惡性瘧原蟲活性，且所有雜合體(IC50:0.02～43μmol/L)也具有良好的抗腫瘤活性。雜合體65d(IC50:17～35nmol/L)對所測所有惡性瘧原蟲的活性與MQ(IC50:5.9～46nmol/L)，且抗CQR W2，耐多藥TM90C235和TM90C2A惡性瘧原蟲活性是CQ(IC50:138～405nmol/L)的3.94～12.65倍。

8 三氮唑-嘧啶雜合體

三氮唑并嘧啶66(圖16)作為惡性瘧原蟲二氫乳清酸脫氫酶(PfDHODH)抑制劑抑DHODH活性與抗CQS 3D7惡性瘧原蟲活性正相關，提示DHODH是這類雜合體的作用靶點。雜合體66a～t的抑制PfDHODH活性極高，IC50＜100nmol/L。三氮唑R1位可引入乙基、異丙基、叔丁基、仲丁基、甲氧基、乙氧基和環丙基等多種取代基，但1,1-二氟乙基, 1,1-二氟丙基和甲硫基最優。代表物66e(IC50:38nmol/L)和66f(DSM265, IC50:33nmol/L)與人和小鼠血漿的蛋白結合率高達97.4%～99.9%，在人和小鼠體內的清除率(CLint)分別為＜5, ＜5, 10.1和8.1μL/min/mg，提示二者具有良好的代謝穩定性。二者對血期和肝期的CQS D6, HB3, NF54, CQR Dd2, K1, 耐阿托伐他汀TM90C2B和TM90C2A惡性瘧原蟲的活性極高，EC50低至4.6～57nmol/L。細胞毒性試驗結果表明，二者即使在濃度高達50μmol/L時對L1210和HepG2細胞也未顯示出明顯毒性。藥代動力學研究結果表明，靜脈注射雜合體66f的清除速率較慢[4～6mL/(min·kg)]、分布容積較高(3～6L/kg)、半衰期較長(10～13h)，而雜合體66e的清除速率較快[13～23mL/(min·kg)]、分布容積較高(3L/kg)，但半衰期較短(4～6h)。二者在口服給藥時的口服生物利用度較高，半衰期較長。在感染SCID惡性瘧原蟲的小鼠模型中，二者(ED90:25.9和8.1mg/kg)抑制外周血寄生蟲血癥的活性極高，且雜合體66f的活性優于66e。良好的體內外活性和藥代動力學性質及低毒性使得雜合體66f極具進一步研究價值。

三氮唑-巰嘌呤雜合體67(腹腔注射給藥)在小鼠感染NK 65伯氏瘧原蟲的小鼠模型中具有良好的活性，且代表物67c在給藥d9和d12的活性與CQ相當。遺憾的是，感染小鼠均在26d內死亡。

嘧啶- 三氮唑- 喹啉雜合體68(IC50:7.86～84.15μmol/L)和69(IC50:0.048～10.38μmol/L)具有潛在的抗CQS NF54和CQR Dd2惡性瘧原蟲活性，但活性弱于CQ(IC50:0.018和0.275μmol/L)。SAR顯示，三氮唑與喹啉之間連接子的長度對活性有顯著影響，且長度越長活性越高。對R1位的取代基而言，異丙基＞乙基＞甲基。對R2位的取代基而言，4-硝基苯最優。作用機制研究結果表明，這類雜合體可與包括DNA和血紅素在內的多個靶點結合。代表物69j (IC50:0.048μmol/L)的抗CQS NF54惡性瘧原蟲活性與CQ相當，且對VERO無明顯毒性，SI為317.50。

除此之外，其它一些三氮唑-嘧啶雜合體也具有一定的體外抗惡性瘧原蟲和體內抗瘧疾活性，但絕大多數這類雜合體的活性遠弱于對照藥，無進一步研究價值。

圖13 三氮唑-糖雜合體53～60的化學結構

9 三氮唑-唑/啉雜合體

1,2,3-triazole二聚體70(IC50:0.58～8.36μmol/L)具有潛在的抗CQS D6和CQR W2惡性瘧原蟲活性，但抗CQS D6惡性瘧原蟲活性弱于CQ(IC50:0.052μmol/L)。所有二聚體的抗CQS D6活性與抗CQR W2惡性瘧原蟲活性相當，提示這類化合物與喹啉類抗瘧疾藥物無交叉耐藥性。代表物70a的抗CQS D6和CQR W2惡性瘧原蟲IC50分別為0.697和0.583μmol/L，抗CQR W2惡性瘧原蟲活性與CQ(IC50:0.46μmol/L)相當。絕大多數三氮唑-二者雜合體71無抑制falcipain-2活性，但化合物71a,b(IC50:19.88和38.97μmol/L)顯示出中等強度的活性。三氮唑-吡唑雜合體73(IC50:0.041～1.50μg/mL)具有中等到優秀的抗惡性瘧原蟲活性，且其中的73b, 73e和73g(IC50:0.041, 0.054和0.092μg/mL)活性與CQ(IC50:0.020μmol/L)相當，但優于QN(IC50:0.286μmol/L)。

圖14 三氮唑-氧肟酸雜合體61～65的化學結構

喹啉- 三氮唑- 吡唑啉雜合體73(IC50:53.7～425.8nmol/L)和74(IC50:77.0～3,003nmol/L)的抗惡性瘧原蟲活性與連接子的長度和R1及R2位的取代基息息相關。含有次乙基取代基的雜合體73活性高于相應的次丙基衍生物74，且向R1位引入甲氧基對活性有利。雜合體73f, 73g和74m(IC50:58.7, 53.7和77.0nmol/L)的抗CQR W2惡性瘧原蟲活性ART(IC50:32.1nmol/L)相當，但優于CQ(IC50:150nmol/L)。

10 其它三氮唑雜合體

硫代戊內酯-三氮唑-查爾酮雜合體75(IC50:1.14～5.04μmol/L)和76(IC50:0.68～6.08μmol/L)具有潛在的抗CQR W2惡性瘧原蟲活性，且連接方式和甲氧基的個數與活性息息相關：鄰位≈間位＞對位，且甲氧基越多越對活性有利代表物76f和76i(IC50:0.68和0.81μmol/L)的抗CQR W2惡性瘧原蟲活性最高，但低于CQ(IC50:0.0694μmol/L)。

三氮唑-脒雜合體77(IC50:14.2～866.0nmol/L)具有優秀的抗CQS和CQR惡性瘧原蟲活性，且77a＞ 77b＞＞77c＞77d，提示連接方式與活性相關。作用機制研究結果顯示，這類雜合體的作用機制與CQ類似，提示可能有交叉耐藥性。代表物77a,b(IC50:14.2和79.5nmol/L)的抗CQR惡性瘧原蟲活性高于CQ (IC50:95.63nmol/L)，且在感染279 BY文氏瘧原蟲的小鼠模型中，二者(0.8和2mg/kg, 腹腔注射給藥)可完全抑制寄生蟲血癥、完全治愈小鼠且無復發。進一步研究顯示，雜合體77a的體內外活性最高，且口服給藥的ED50為18mg/kg，在口服給藥30mg/kg時可完全治愈小鼠。顯然，該雜合體可作為先導化合物進一步研究。

三氮唑-磺酰胺雜合體如78a～d(IC50:23～62ng/mL)也具有良好的抗惡性瘧原蟲活性，四者的抗CQR惡性瘧原蟲活性與CQ(IC50:20ng/mL)相當，而優于QN(IC50:268ng/mL)。

三氮唑-脲雜合體79抗CQS 3D7惡性瘧原蟲的IC50為10～3430nmol/L，但弱于對照藥阿托伐他汀(IC50:1nmol/L)。SAR顯示，用環丙基或異丙基代替脲上的甲基對活性不利。芐基上的取代基對活性的貢獻順序為甲氧基＞叔丁基＞乙酰基＞氟＞甲磺?；韭龋救谆厩杌４砦?9g(IC50:10nmol/L)不僅對HepG2細胞無毒(IC50:＞100μmol/L)，而且藥代動力學性質(Clint:3.0mL/min/g;t1/2:22.6min)較優。在SCID惡性瘧原蟲感染的小鼠模型中，口服給藥雜合體79g的ED50和ED90分別為100和150mg/kg，值得進一步研究。

三氮唑-磷酸雜合體80(IC50:2.75～8.96μmol/L)具有中等強度的抗CQR K1惡性瘧原蟲活性，而三氮唑-喹喔啉雜合體81(IC50:7.10～153μmol/L)、三氮唑-雙喹喔啉雜合體82(IC50:9.76～3540μmol/L)和三氮唑-硫代氨基脲雜合體也具有弱到中等強度的抗CQS 3D7惡性瘧原蟲活性。

圖15 三氮唑-嘧啶雜合體66～69的化學結構

圖16 三氮唑-唑/啉雜合體70～74的化學結構

11 結束語

隨著耐藥瘧疾的不斷涌現和廣泛傳播，抗瘧疾藥物的療效不斷下降。為實現對瘧疾尤其是耐藥瘧疾的防控，亟需研發新型藥物。三氮唑類化合物具有多種生物活性，在藥物化學領域舉足輕重。三氮唑類雜合體如77a和79g具有良好的體內外抗CQS和CQR瘧疾活性，證明三氮唑類雜合體可能會在抗瘧疾領域大有作為。

圖17 三氮唑雜合體75～82的化學結構

本文綜述了今年來三氮唑-喹啉/喹諾酮、三氮唑-香豆素/黃酮/查爾酮、香豆素-吲哚/靛紅、三氮唑-β-內酰胺、三氮唑-糖、三氮唑-氧肟酸、三氮唑-嘧啶、三氮唑-唑/啉等雜合體在抗瘧疾領域的最新研究進展，并總結了SAR，為進一步研究打下基礎。