氟喹諾酮-靛紅雜合體及其生物活性

呂凱，馮連順 編寫 劉明亮，郭慧元 審校

（中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院醫(yī)藥生物技術(shù)研究所，北京 100050）

1 前言

氟喹諾酮類抗生素是臨床上使用最為廣泛的一類抗感染化療藥物之一，對上呼吸道和下呼吸道感染、性傳播疾病和社區(qū)獲得性肺炎等有良好的療效。氟喹諾酮的結(jié)構(gòu)特征為C-3位含有一個(gè)羧基、C-4位為羰基、C-6位為氟原子和C-7位為堿性的氮雜環(huán)，典型的氟喹諾酮見圖1所示。除經(jīng)典的抗菌活性外，氟喹諾酮還具有抗腫瘤、抗結(jié)核、抗瘧疾和抗人類免疫缺陷病毒等多種非經(jīng)典生物活性，在藥物研發(fā)領(lǐng)域占據(jù)重要位置。

靛紅（見圖2）又稱吲哚滿二酮廣泛存在于自然界中，其中，某些靛紅衍生物如司馬沙尼、舒尼替尼和尼達(dá)尼布等目前已應(yīng)用于臨床或處于臨床研究階段。因此，靛紅也是藥物化學(xué)領(lǐng)域常見的藥效團(tuán)。

與母藥相比，雜合體具有生物活性譜更廣、活性更高和毒性更低等諸多優(yōu)點(diǎn)。經(jīng)過20余年的發(fā)展，多個(gè)雜合體如Ro 23-9424、oraquin(MCB3837)、CBR-2092和TD-1792已進(jìn)入臨床研究階段，有望于不久的將來服務(wù)于人類。因此，雜合體策略引起了人們的極大關(guān)注。

近年來，藥物化學(xué)家設(shè)計(jì)、合成和評價(jià)了多種氟喹諾酮-靛紅雜合體的生物活性，發(fā)現(xiàn)了若干具有進(jìn)一步研究潛力的苗頭物。本文綜述了氟喹諾酮-靛紅雜合體在抗菌、抗結(jié)核、抗病毒和抗腫瘤領(lǐng)域的最新研究進(jìn)展，并歸納了構(gòu)-效關(guān)系(SAR)，以啟迪科學(xué)家更合理的設(shè)計(jì)此類雜合體。

2 抗菌活性

由革蘭陽性菌和陰性菌引起的感染是院內(nèi)和社區(qū)常見感染，嚴(yán)重威脅人類健康。更為嚴(yán)重的是，耐藥菌的不斷涌現(xiàn)和廣泛傳播，使得臨床醫(yī)生面臨無藥可選的窘境。據(jù)估計(jì)，每年約有70萬人死于與耐藥菌相關(guān)的疾病，且這一數(shù)字還在持續(xù)增長。氟喹諾酮和靛紅均具有潛在的抗菌活性，故氟喹諾酮-靛紅雜合體是研發(fā)對藥敏型和耐藥型致病菌均有效的新型候選物的良好選擇。

環(huán)丙沙星-/洛美沙星-靛紅雜合體1a-d（見圖3）對所測的傷寒沙門菌、大腸埃希菌、 霍亂弧菌、金黃色葡萄球菌/金葡球菌、表皮葡萄球菌/表葡球菌、肺炎克雷伯菌、銅綠假單胞菌、福氏志賀菌和檸檬酸桿菌等具有良好的活性，最小抑制濃度(MIC)為0.10～2.50 μg/mL，活性與母藥環(huán)丙沙星和洛美沙星(MIC: 0.10～2.50 μg/mL)相當(dāng)。SAR表明，環(huán)丙沙星-靛紅雜合體1a,b (MIC: 0.10～0.50 μg/mL)的活性優(yōu)于相應(yīng)的洛美沙星雜合體1c,d (MIC: 0.25～2.50 μg/mL)，且向靛紅的C-5位引入甲基對活性不利。

圖1 典型的氟喹諾酮的化學(xué)結(jié)構(gòu)

諾氟沙星-靛紅雜合體2對遲緩愛德華菌、甲型副傷寒沙門菌、霍亂弧菌、表葡球菌、福氏志賀菌、類志賀毗鄰單胞菌、雷特格變形桿菌、枯草芽胞桿菌和嗜水氣單胞菌的活性優(yōu)于母藥諾氟沙星。SAR顯示，靛紅C-3和C-5位的取代基對抗菌活性有顯著影響：與酮類雜合體相比，向C-3位引入硫脲、甲氧芐啶、磺胺嘧啶和磺胺多辛對活性有利，且甲氧芐啶＞磺胺嘧啶＞磺胺多辛；向C-5位引入鹵原子氯和溴可提高這類雜合體的抗菌活性。對雜合體2l,m,r(大腸埃希菌NCTC 10418感染小鼠模型, 口服)的體內(nèi)抗菌活性和急性毒性研究結(jié)果表明，雜合體2m和2r (ED50: 1.25和1.62 mg/kg)的體內(nèi)活性分別是諾氟沙星(ED50: 6.0 mg/kg)的4.8和3.7倍，且雜合體2m(LD50:＞4,000 mg/kg)的急性毒性低于諾氟沙星(LD50: 4,000 mg/kg)，值得深入研究。

含有甲氧芐啶結(jié)構(gòu)單元的諾氟沙星-/環(huán)丙沙星-/加替沙星-/洛美沙星-靛紅雜合體3可同時(shí)作用于葉酸還原酶(甲氧芐啶的作用靶點(diǎn))和DNA促旋酶(氟喹諾酮的作用靶點(diǎn))，對多種臨床致病菌具有良好的活性。SAR研究發(fā)現(xiàn)，氟喹諾酮的種類與體外抗菌活性息息相關(guān)，且對革蘭陽性菌而言，洛美沙星＞環(huán)丙沙星＞加替沙星＞諾氟沙星，對革蘭陰性菌而言，環(huán)丙沙星＞加替沙星＞諾氟沙星＞洛美沙星。在感染大腸埃希菌NCTC 10418的小鼠模型中，雜合體3b-f (ED50: 0.62,1.25, 1.87, 0.62和1.25 mg/kg)和3h,i (ED50: 0.62 and 1.87 mg/kg)的體內(nèi)活性優(yōu)于母藥諾氟沙星、環(huán)丙沙星和洛美沙星(ED50: 6.0, 1.25和1.87 mg/kg)。其中，雜合體3b和3h具有廣譜抗菌活性，值得深入研究。

Prakash等測定了環(huán)丙沙星-靛紅雜合體4的體外抗菌活性，發(fā)現(xiàn)這類雜合體的抗菌活性普遍低于母藥環(huán)丙沙星。SAR研究表明，苯基上的取代基在間位時(shí)優(yōu)于鄰位，且供電子基如羥基和甲氧基對活性有利，而吸電子基對活性不利。

圖2 靛紅、司馬沙尼、舒尼替尼和尼達(dá)尼布的化學(xué)結(jié)構(gòu)

圖3 具有抗菌活性的氟喹諾酮-靛紅雜合體1-7的化學(xué)結(jié)構(gòu)

對次丙基連接的單/雙靛紅-環(huán)丙沙星雜合體5a-f和6a-f的體外抗菌活性研究結(jié)果表明，單靛紅-環(huán)丙沙星雜合體5a-f對所測8株革蘭陽性菌(MIC: 0.125～64 μg/mL)和15株陰性菌(MIC: ≤0.03～2.0 μg/mL)具有良好的活性。其中，雜合體5d對包括耐甲氧西林金葡球菌(MRSA)和耐甲氧西林表葡球菌(MRSE)在內(nèi)的多種耐藥型和藥敏型革蘭陽性菌(MIC: 0.125～8 μg/mL)和陰性菌(MIC: ≤0.03～0.5 μg/mL)的活性與環(huán)丙沙星和左氧氟沙星相當(dāng)或更優(yōu)。SAR顯示，單靛紅-環(huán)丙沙星雜合體5a-f的抗菌活性明顯高于相應(yīng)的雙靛紅衍生物6a-f(MIC: 4～＞128 μg/mL)，提示C-3位的羧基對高活性而言不可或缺。向靛紅的C-3位引入烷氧亞胺基可提高活性，且甲肟＞乙肟＞酮。與相應(yīng)的C-5位無取代雜合體相比，甲基的引入對抗菌活性有利。次丙基相連的單/雙靛紅-加替沙星/-8-甲氧基環(huán)丙沙星雜合體也具有類似的結(jié)果。對雜合體5b和5d (50 mg/kg, 口服)的代謝穩(wěn)定性和體內(nèi)藥代動(dòng)力學(xué)性質(zhì)研究結(jié)果表明，二者分別在1.3和1.2 h達(dá)到最大血藥濃度(Tmax)，最大血藥濃度(Cmax)為1228 和832 ng/mL，半衰期(t1/2)為4.1和3.3 h，藥時(shí)曲線下面積(AUC)為4988和2865 ng·h/mL。總體而言，二者的代謝穩(wěn)定性和體內(nèi)藥代動(dòng)力學(xué)性質(zhì)劣于母藥環(huán)丙沙星(Tmax: 1.8 h,t1/2: 5.2 h, Cmax: 3129 ng/mL和AUC: 17835 ng·h/mL)，仍需進(jìn)一步修飾。此外，諾氟沙星-靛紅雜合體7a-g對絕大多數(shù)所測致病菌的活性略優(yōu)于母藥諾氟沙星，但并未有極大提高。

3 抗結(jié)核活性

結(jié)核病(TB)是由結(jié)核分枝桿菌(MTB)引起的傳染性疾病，是全球第九大致死性疾病。耐藥TB (DRTB)包括耐多藥TB (MDR-TB)、廣泛耐藥TB (XDRTB)和完全耐藥TB (TDR-TB)及MTB的新變種是導(dǎo)致TB疫情在世界范圍內(nèi)再度爆發(fā)的主要原因。因此，有必要研發(fā)起效快、耐受性良好、療程短和對敏感型和耐藥型MTB尤其是MDR-TB、XDR-TB、TDRTB和難治性變種均有效的抗TB新藥。

氟喹諾酮的作用靶點(diǎn)為II型拓?fù)洚悩?gòu)酶即DNA促旋酶和拓?fù)洚悩?gòu)酶IV，研究證實(shí)MTB基因組并不含拓?fù)洚悩?gòu)酶IV parC和parE基因同系物，故DNA促旋酶可能是這類化合物對MTB的唯一作用靶點(diǎn)。某些早期的氟喹諾酮如環(huán)丙沙星、氧氟沙星和左氧氟沙星等已被世界衛(wèi)生組織推薦作為二線抗TB藥物治療耐藥TB和對一線抗TB藥物不耐受患者。此外，總體而言，對異煙肼和利福平均耐藥的臨床MTB分離株對氟喹諾酮依然敏感。由此可見，氟喹諾酮是研發(fā)抗TB新藥的良好選擇。

氟喹諾酮的脂溶性對這類化合物滲透MTB細(xì)胞壁進(jìn)入作用靶點(diǎn)至關(guān)重要，故適當(dāng)增大這類化合物的脂溶性可能會(huì)提高其抗TB活性。靛紅類化合物也具有潛在的體內(nèi)外抗TB活性，且將靛紅引入至氟喹諾酮可達(dá)到提高脂溶性的目的，故氟喹諾酮-靛紅雜合體可能具有更高的抗TB活性。

Sriram等評價(jià)了氟喹諾酮-靛紅雜合體3的抗TB活性，發(fā)現(xiàn)所有雜合體對MTB H37Rv均具有優(yōu)秀的活性，MIC為0.78～3.13 μg/mL。某些雜合體如 3e(MIC: 0.78 μg/mL)的活性優(yōu)于乙硫異煙胺、乙胺丁醇、環(huán)丙沙星和卡那霉素(MIC: 2.5, 1.88, 2和5 μg/mL)，但均弱于異煙肼和利福平(MIC: 0.05和0.125 μg/mL)。在MTB感染小鼠模型中，與安慰劑組(Log CFU/Lung: 8.78和Log CFU/Spleen: 6.84)和環(huán)丙沙星組(Log CFU/Lung: 6.82 和Log CFU/Spleen: 4.64)相比，雜合體3e (Log CFU/Lung: 5.26和Log CFU/Spleen: 4.08)可顯著的降低肺部和脾組織中的細(xì)菌負(fù)載量。

除8l (MIC: 10.82 nmol/L，見圖4)外，環(huán)丙沙星-靛紅雜合體8 (MIC: 1.21～3.09 nmol/L)對MTB H37Rv的活性均優(yōu)于母藥環(huán)丙沙星(MIC: 6.04 nmol/L)。其中，5個(gè)雜合體8a,g-i,k (MIC: 1.21-1.59 nmol/L)的活性還優(yōu)于莫西沙星(MIC: 1.94 nmol/L)。體內(nèi)毒性測試結(jié)果表明，即使雜合體8h的給藥劑量高達(dá) 1000 mg/kg，仍未見明顯的毒副作用，提示這類雜合體安全性良好。在小鼠體內(nèi)模型中，與安慰劑組(Log CFU/Lung: 8.78和Log CFU/Spleen: 6.84)相比，雜合體8h可降低脾組織(Log CFU: 6.08)的細(xì)菌負(fù)載量，但遺憾的是，該化合物在肺組織(Log CFU: 9.26)中未顯示出任何活性。

加替沙星-靛紅雜合體9 (MIC: 0.0125～0.78 μg/mL)對MTB H37Rv和MDR-TB均顯示出良好的活性，對MDR-TB的活性是加替沙星(MIC: 3.12 μg/mL)的4～64倍，其中的4個(gè)雜合體9a,f,o,p (MIC: 0.05～0.1 μg/mL)對MTB H37Rv的活性也優(yōu)于加替沙星(MIC: 0.2 μg/mL)。代表物9a (MIC: 0.0125和0.05 μg/mL)在濃度為 62.5 μg/mL時(shí)對VERO細(xì)胞系仍未顯示出細(xì)胞毒性，選擇性指數(shù)(IC50/MIC) ＞1250。在MTB感染的CD-1小鼠模型中，雜合體9a (Log CFU/Lung: 4.26和Log CFU/Spleen: 5.08)可分別降低3.62-和3.76-log10單位肺組織和脾組織 細(xì)菌負(fù)載量，在相同劑量(50 mg/kg)下優(yōu)于加替沙星(Log CFU/Lung: 5.82和Log CFU/Spleen: 6.14)。

次乙基連接的巴洛沙星-靛紅雜合體10的脂溶性明顯高于母藥巴洛沙星，但對恥垢分枝桿菌和枯草分枝桿菌活性的活性弱于母藥。次乙基連接的加替沙星-靛紅雜合體也具有類似的結(jié)果。然而，雜合體10g-j (MIC: ＜0.5～8 μg/mL)對MDR-TB 09710臨床分離株的活性優(yōu)于巴洛沙星(MIC: 16 μg/mL)。代表物10h(MIC: 0.25和＜0.5 μg/mL)對MDR-TB 09710和MTB H37Rv的活性與莫西沙星(MIC: 0.25和＜0.5 μg/mL)相當(dāng)，而是巴洛沙星(MIC: 16和8 μg/mL)的＞32倍。以上結(jié)果說明，脂溶性并非影響此類雜合體抗TB活性的唯一因素。SAR表明，靛紅C-3位亞胺基對活性的貢獻(xiàn)順序?yàn)橐译浚玖螂澹玖u肟＞脲。對一系列次甲基和次乙基連接的8-甲氧基環(huán)丙沙星-/莫西沙星-靛紅雜合體11和12的體外抗恥垢分枝桿菌、MTB H37Rv和MDR-TB 09710臨床分離株的活性評價(jià)結(jié)果表明，所有莫西沙星-靛紅雜合體(MIC: 0.39～＞16 μg/mL)對所測所有菌株的活性均弱于莫西沙星(MIC: 0.1～1.0 μg/mL)，但某些8-甲氧基環(huán)丙沙星-靛紅雜合體對MTB H37Rv和MDR-TB 09710臨床分離株的活性則高于8-甲氧基環(huán)丙沙星、環(huán)丙沙星、異煙肼和利福平。SAR顯示，次甲基連接的雜合體活性高于相應(yīng)的次乙基連接衍生物，提示連接子對活性而言至關(guān)重要。對靛紅的C-3位而言，硫脲和脲對活性有利?？傮w而言，向靛紅的C-5位引入氟原子可提高活性，但細(xì)胞毒性也隨之增強(qiáng)。其中，雜合體11b (MIC: 0.074 μmol/L)對MTB H37Rv的活性是對照藥的2～13倍，而雜合體11f和11i-k (MIC: 6.72-7.05 μmol/L)對MDR-MTB 09710的活性則是8-甲氧基環(huán)丙沙星的＞1.5倍，是環(huán)丙沙星、異煙肼和利福平的3.5～＞44倍。

次丙基連接的環(huán)丙沙星-靛紅雜合體5和13也具有良好的抗MTB H37Rv和MDR-TB活性，MIC為0.1～64 μg/mL。除雜合體5f 和13a,b外，所有雜合體的活性均不次于母藥環(huán)丙沙星。SAR表明，單靛紅-環(huán)丙沙星雜合體的活性優(yōu)于雙靛紅雜合體，而單靛紅-加替沙星雜合體14的活性同樣優(yōu)于雙靛紅-加替沙星雜合體15。對單靛紅-環(huán)丙沙星雜合體而言，向靛紅的C-3位引入亞胺或向C-5位引入甲基均會(huì)導(dǎo)致活性的降低。對單靛紅-加替沙星雜合體14而言，向靛紅的C-3位引入甲肟或向C-5位引入氟原子均對活性有利。其中，單靛紅-環(huán)丙沙星雜合體5b對MTB H37Rv和MDR-TB的MIC分別為0.1和0.5 μg/mL，對MTB H37Rv的活性是環(huán)丙沙星和利福平(MIC: 0.78和0.39 μg/mL)的4和8倍，對MDR-TB的活性是環(huán)丙沙星、利福平和異煙肼(MIC: 2.0, 32和＞128 μg/mL)的4～＞256倍。單靛紅-加替沙星雜合體14e對MTB H37Rv和MDR-TB的MIC分別為0.25和0.25 μg/mL，對MTBH37Rv的活性與利福平(MIC: 0.25 μg/mL)相當(dāng)，而是加替沙星(MIC: 0.5 μg/mL)的2倍，對MDR-TB的活性是加替沙星、利福平和異煙肼(MIC: 1.0, 64和＞128 μg/mL)的4～＞512倍。

圖4 次甲基、次乙基和次丙基連接的具有抗TB活性的氟喹諾酮-靛紅雜合體8-15的化學(xué)結(jié)構(gòu)

第四代氟喹諾酮莫西沙星具有極高的體內(nèi)外抗MTB包括MDR-TB臨床分離株活性，對不同程度耐氟喹諾酮的MTB也具有良好的活性。目前，莫西沙星正處于治療TB的III期臨床評價(jià)中，有望于不久的將來用于TB的治療。1,2,3-三氮唑可發(fā)揮多種非共價(jià)鍵作用，具有廣泛的生物活性。某些1,2,3-三氮唑衍生物如I-A09具有良好的體內(nèi)外抗TB活性，且1,2,3-三氮唑易于合成，故1,2,3-三氮唑可能是良好的連接子?；诖?，Xu等評價(jià)了一系列次乙基-1,2,3-三氮唑-4-次甲基連接的莫西沙星-靛紅雜合體16 (MIC:0.10-0.78 μg/mL，見圖5)的體外抗MTB H37Rv和MDR-TB活性，發(fā)現(xiàn)所有雜合體的抗MDR-TB活性均優(yōu)于利福平(MIC: 32 μg/mL)和異煙肼(MIC: ＞128 μg/mL)，但對所測2菌株的活性均不高于母藥莫西沙星(MIC: 0.10和0.12 μg/mL)。代表物16f (MIC: 0.10 μg/mL)對MTB H37Rv的活性與莫西沙星相當(dāng)，而是利福平(MIC: 0.39 μg/mL)的4倍。雜合體16e (MIC: 0.10 μg/mL)對MDR-TB的活性與莫西沙星相當(dāng)，而是利福平和異煙肼的256和＞1024倍。

次乙基-1,2,3-三氮唑-4-次甲基連接的加替沙星-靛紅雜合體17 和8-甲氧基環(huán)丙沙星雜合體18 (MIC:0.025～8 μg/mL)對MTB H37Rv和MDR-TB也具有潛在的活性，其中的某些化合物活性優(yōu)于加替沙星、利福平和異煙肼。靛紅C-3位取代基對活性有較大影響，且貢獻(xiàn)順序?yàn)榱螂澹倦澹炯纂浚爵驶疽译浚玖u肟。靛紅C-5位含鹵素如氟和氯時(shí)可提高抗MTB H37Rv和MDR-TB活性，而供電子的甲基和甲氧基則對活性不利。其中，含硫脲的加替沙星-靛紅雜合體17x (MIC: 0.025 μg/mL)對MTB H37Rv的活性是加替沙星、異煙肼和利福平(MIC: 0.78, 0.05和0.39 μg/mL)的2～32 倍，而雜合體17w (MIC: 0.06 μg/mL)對MDR-TB的活性則是3種對照藥(MIC: 1.0～＞128 μg/mL)的16～＞2,048倍。對8-甲氧基環(huán)丙沙星-靛紅雜合體18而言，雜合體18h (MIC: 0.20 μg/mL)對MTB H37Rv的活性是環(huán)丙沙星、8-甲氧基環(huán)丙沙星和利福平(MIC: 3.12, 1.56和0.39 μg/mL)的2～16倍，而雜合體18l (MIC: 0.25 μg/mL)對MDR-TB的活性則是3種對照藥(MIC: 2.0～64 μg/mL)的8～256倍。

莫西沙星-靛紅雜合體19對MTB H37Rv和MDRTB的MIC為0.05～2.0 μg/mL，弱于雜合體16，提示將靛紅與1,2,3-三氮唑之間的連接子由次乙基換成柔性更強(qiáng)的次丙基對活性不利。與次乙基連接的雜合體一樣，靛紅的C-位含有鹵素氟、氯和溴時(shí)對活性有利，而供電子的甲基和甲氧基則對活性不利。代表物19k (MIC: 0.05和0.06 μg/mL)對MTB H37Rv的活性與異煙肼(MIC: 0.05 μg/mL)相當(dāng)，而是莫西沙星和利福平(MIC: 0.39 μg/mL)的2～8倍，對MDR-TB的活性則是莫西沙星、利福平和異煙肼(MIC: 0.12, 32和＞128 μg/mL)的2～＞2048倍。

圖5 1,2,3-三氮唑連接的氟喹諾酮-靛紅雜合體16-19的化學(xué)結(jié)構(gòu)

值得一提的是，1,2,3-三氮唑連接的氟喹諾酮-靛紅雜合體16-19的耐藥性指數(shù)(RI: MICMDR-TB:MICMTBH37Rv)在1左右，提示此類雜合體可能具有全新的作用機(jī)制，具有治療藥敏型和耐藥型TB的潛力。

除此之外，某些乙?；投叶歼B接的氟喹諾酮-靛紅雜合體也具有潛在的抗TB活性，但絕大多數(shù)弱于母藥，無進(jìn)一步研究價(jià)值。

氟喹諾酮-靛紅雜合體抗TB的SAR見圖6，豐富的SAR為進(jìn)一步研究奠定基礎(chǔ)。

4 抗病毒活性

病毒如人類免疫缺陷病毒(HIV)和丙肝病毒(HCV)仍極大的危害人類健康，而氟喹諾酮和靛紅具有潛在的抗病毒活性，故值得研究二者雜合體的抗病毒活性。

據(jù)世界衛(wèi)生組織估計(jì)，截止到2017年全球共有3690萬HIV/AIDS患者，每年新增180萬，死亡100萬。高效抗逆轉(zhuǎn)錄病毒療法對HIV/AIDS患者的治療至關(guān)重要，但耐藥性的產(chǎn)生使得研發(fā)新型藥物迫在眉睫。氟喹諾酮-靛紅雜合體2h,i對人MT-4細(xì)胞內(nèi)的HIV-1具有潛在的活性，EC50為11.3和13.9 μg/mL，選擇性指數(shù)(SI: CC50/EC50)＞5。環(huán)丙沙星-/加替沙星-/諾氟沙星-靛紅雜合體3a-c不僅對MT-4和CEM細(xì)胞內(nèi)的HIV-1具有良好的抑制活性(22.07%～101%)，而且對HCV (85%～108%)的活性也較高。氟喹諾酮-靛紅雜合體20（見圖7）對MT-4和CEM細(xì)胞內(nèi)的HIV-1顯示出優(yōu)秀的活性，且對MT-4細(xì)胞內(nèi)HIV-1的活性明顯優(yōu)于CEM細(xì)胞內(nèi)HIV-1活性。其中，雜合體20g 對人MT-4細(xì)胞內(nèi)的HIV-1的EC50為12.1 μg/mL，SI＞13。不僅如此，雜合體20g 還具有潛在的抗TB活性(對MTB H37Rv的MIC為1.22 μg/mL)。顯然，此類雜合體具有廣譜生物活性。

5個(gè)氟喹諾酮-靛紅-拉米夫定雜合體21對CEM細(xì)胞內(nèi)的HIV-1顯示出潛在的活性，代表物21b的活性與拉米夫定相當(dāng)，EC50為0.0742 μmol/L、CC50為＞200 μmol/L，SI為＞2100。SAR顯示，向靛紅的C-5位引入氟原子可提高抗HIV-1活性，氯原子會(huì)提高對CEM細(xì)胞的細(xì)胞毒性。

諾氟沙星-靛紅-硫脲雜合體22具有良好的抗HIV活性，EC50為3.12 μmol/L，僅次于依法韋侖(EC50:0.78 μmol/L)。氟喹諾酮-靛紅-硫脲雜合體23和24對HIV-1的EC50為1.86～33.38 μmol/L，弱于奈韋拉平和troviridine (EC50: 0.13和0.016 μmol/L)。SAR顯示，氟喹諾酮母核對活性有顯著影響，且加替沙星＞洛美沙星＞環(huán)丙沙星≈諾氟沙星。靛紅C-5位取代基與活性息息相關(guān)，且貢獻(xiàn)順序?yàn)榉旨谆韭?。雜合體24的活性優(yōu)于相應(yīng)的衍生物23，提示向羥基上引入甲基可提高活性?；钚宰罡叩碾s合體24l (EC50: 1.86 μmol/L)也具有良好的抗TB (MIC: 0.31 μmol/L)活性和低毒性(CC50: 154.06 μmol/L)，值得進(jìn)一步研究。

5 抗腫瘤活性

腫瘤是僅次于心血管疾病的人類第二大致死性疾病，每年約有1400萬人罹患癌癥，880萬人因此喪命。現(xiàn)有的抗腫瘤藥物已不能滿足患者日益增長的需求，因此亟需開發(fā)新型抗腫瘤藥物。氟喹諾酮和靛紅都有潛在的抗腫瘤活性，且某些衍生物正處于臨床評價(jià)階段或已應(yīng)用于臨床，故合理的搭配氟喹諾酮和靛紅可能會(huì)進(jìn)一步提高抗腫瘤活性。

加替沙星-靛紅雜合體25（見圖8）對58株人白血病、非小細(xì)胞肺、結(jié)腸、中樞神經(jīng)系統(tǒng)、黑色素瘤、卵巢、腎、前列腺和乳腺癌細(xì)胞系具有潛在抑制活性，半數(shù)生長抑制濃度(GI50)為0.269～＞100 μmol/L。SAR顯示，向靛紅的C-3位引入亞胺可增強(qiáng)抗腫瘤活性，且活性順序?yàn)榧籽跗S啶＞磺胺嘧啶＞磺胺多辛。向靛紅的C-5位引入鹵素如氟、氯和溴對活性有利，且氟最優(yōu)。雜合體25h對所測58株人腫瘤細(xì)胞系的活性最高，GI50為0.305～63.5 μmol/L，對絕大多數(shù)腫瘤細(xì)胞系的活性與對照藥依托泊苷(GI50: 0.221～142.56 μmol/L)相當(dāng)或更優(yōu)。

圖6 氟喹諾酮-靛紅雜合體抗TB的SAR

圖7 具有抗病毒活性的氟喹諾酮-靛紅雜合體20-24的化學(xué)結(jié)構(gòu)

圖8 具有抗腫瘤活性的氟喹諾酮-靛紅雜合體25和26的化學(xué)結(jié)構(gòu)

司帕沙星-靛紅雜合體26對人結(jié)腸腺癌細(xì)胞SW480、人宮頸癌細(xì)胞、人肺癌細(xì)胞A549和人肝癌細(xì)胞HepG2的IC50為18.31～＞50 μg/mL，其中，代表物26c對所測4種腫瘤細(xì)胞系的IC50為18.31～33.61 μg/mL，值得進(jìn)一步優(yōu)化。

6 結(jié)束語

與母藥相比，雜合體具有生物活性譜更廣、活性更高和毒性更低等諸多優(yōu)點(diǎn)。氟喹諾酮和靛紅類化合物均具有多種生物活性，在臨床上有著廣泛的應(yīng)用。顯然，將氟喹諾酮與靛紅雜合是獲取新藥的有效途徑之一。近年來，藥物化學(xué)家設(shè)計(jì)合成了眾多氟喹諾酮-靛紅雜合體，并評價(jià)了其生物活性。某些氟喹諾酮-靛紅雜合體具有廣譜生物活性，值得深入研究。本文綜述了氟喹諾酮-靛紅雜合體在抗菌、抗結(jié)核、抗病毒和抗腫瘤領(lǐng)域的最新研究進(jìn)展，并歸納了構(gòu)-效關(guān)系，以啟迪科學(xué)家更合理的設(shè)計(jì)此類雜合體。