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综述:偶氮甲碱衍生物在不同疾病治疗中的药理学应用
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年09月17日 来源:PHARMACIA 1.1
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本综述系统阐述了偶氮甲碱(Azomethine)类化合物的多样药理活性及临床应用,重点涵盖希夫碱(Schiff bases)、腙类(Hydrazones)、氨基硫脲(Thiosemicarbazones)和肟类(Oximes)等衍生物。文章详细归纳了该类结构在抗肿瘤(如Mitoguazone、Triapine)、抗感染(如Nitrofurantoin、Cefuroxime)、抗病毒、抗阿尔茨海默病(Anti-Alzheimer)及代谢性疾病等多领域的应用机制与已上市药物,强调其多靶点作用特性与重要临床价值,为未来药物研发提供关键参考。
偶氮甲碱衍生物是一类含有–CH=N–关键官能团的化合物,广泛存在于希夫碱、腙、氨基硫脲和肟等结构中。该类化合物由醛或酮与胺类缩合形成,具有多样的生物活性和药理应用潜力。近年来,因其广泛的药理作用机制和良好的成药性,偶氮甲碱类化合物成为药物化学与研究开发的热点。
希夫碱是由醛或酮与伯胺通过亲核加成反应形成的偶氮甲碱类化合物。其结构中–CH=N–基团(R1、R2、R3为烷基或芳基取代基)是发挥多种药理作用的关键药效团。根据胺源不同,希夫碱可进一步分为腙、苯腙、氨基脲、氨基硫脲和肟等亚类。
多项研究表明,希夫碱类化合物可通过多种机制发挥抗肿瘤作用。例如,异吲哚(Isatin)类、吡唑类以及含硝基的希夫碱衍生物均显示出抑制肿瘤细胞增殖的效应。5-氯异吲哚啉酮类双希夫碱及其铜(II)配合物对H157肺癌细胞系具有显著活性。此外,铂(II)配合物类希夫碱在乳腺癌治疗中也表现出良好潜力。
希夫碱的抗菌机制多样,可能涉及与微生物细胞壁形成氢键、破坏细胞蛋白结构或螯合必需金属离子(如Mg2?、Zn2?)。5-氯水杨醛衍生物对大肠杆菌(Escherichia coli)、金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)和微球菌(Micrococcus luteus)均具有抑制活性。双希夫碱类化合物(如异吲哚啉酮与二胺缩合物)对多种革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌及真菌(如白色念珠菌Candida albicans)表现出广谱抗菌作用。
许多希夫碱衍生物具有多靶点、多药理效应的特点。例如,某些酯类希夫碱同时具备抗肿瘤、抗氧化和抗炎活性;含芳香硝基的衍生物兼具抗菌与抗氧化性能;而以氨基酸、三唑等为骨架的希夫碱金属配合物还可表现出抗乙酰胆碱酯酶活性。这类多靶点特性为其在复杂疾病治疗中的应用提供了广阔前景。
腙类是由肼或酰肼与醛、酮缩合形成的含有–CH=N–NH–基团的化合物,其N-酰腙衍生物具有尤为丰富的生物活性。
吖啶、香豆素、吲哚等多种腙类衍生物可通过抑制微管蛋白聚合、诱导凋亡等机制发挥抗肿瘤作用。其中,异烟肼腙类化合物不仅具有细胞毒性,还表现出抗细菌和抗结核活性。喹啉类和丁香油酚类腙衍生物对结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis)有显著抑制作用。
腙类化合物还广泛用于抗病毒(如Epstein–Barr病毒、HIV)、抗利什曼原虫、抗疟和抗锥虫等感染性疾病治疗。此外,部分腙衍生物具有抗糖尿病、抗炎、镇痛、抗氧化和抗惊厥等多重作用。胍基腙(Guanylhydrazones)因其对肺癌、乳腺癌和胶质瘤的抑制活性而受到特别关注。
氨基硫脲是由氨基硫脲与醛酮缩合所得产物,具有广泛的抗肿瘤、抗病毒、抗真菌和抗寄生虫活性。
多项体内外研究证实,氨基硫脲可通过抑制核糖核苷酸还原酶、诱导细胞凋亡及DNA嵌入等机制抑制肿瘤生长。其金属配合物(如Au(I)、Zn(II)、Co(II)等)也表现出良好的抗肿瘤效果。在抗病毒方面,氨基硫脲对疱疹病毒、登革热病毒、丙型肝炎病毒和流感病毒均有一定抑制作用。
部分氨基硫脲衍生物被报道可用于阿尔茨海默病的治疗,其机制包括抑制β淀粉样蛋白聚集和抗氧化应激。此外,该类化合物还显示出抗糖尿病、抗真菌和抗疟作用,体现出多靶点治疗的潜力。
目前已有多种偶氮甲碱类结构药物应用于临床,涵盖抗肿瘤、抗感染、心血管、神经等多个治疗领域。
米托胍腙(Mitoguazone, MGBG)通过抑制S-腺苷甲硫氨酸脱羧酶,干扰多胺合成,从而诱导肿瘤细胞凋亡。Triapine作为一种α-N-杂环氨基硫脲,可抑制核糖核苷酸还原酶,阻断DNA合成。佐柔比星(Zorubicin)则通过抑制拓扑异构酶II和DNA聚合酶发挥抗肿瘤作用。
呋喃类抗菌药如呋喃西林(Nitrofurazone)、呋喃妥因(Nitrofurantoin)、硝呋齐特(Nifurzide)、硝呋肼(Nifuroxazide)和硝呋拉太(Nifuratel)均为N-酰腙类衍生物,对多种革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌及原虫具有抑制活性。其中呋喃妥因是治疗非复杂性尿路感染的一线药物。
氨基硫脲衍生物中,梅蒂沙腙(Methisazone)作为抗病毒药物用于预防天花和抑制SARS-CoV-2;硫醋腙(Thioacetazone)曾用于抗结核治疗。
肟类乙酰胆碱酯酶复活剂如普鲁肟(Pralidoxime)、双复磷(Obidoxime)等用于有机磷中毒的抢救。肌肉松弛药丹曲洛林(Dantrolene)和阿珠莫林(Azumolene)通过抑制兰尼碱受体调节钙离子释放。抗血小板药卡巴克络(Carbazochrome)和抗偏头痛药异丙佐罗(Iprazochrome)为半卡巴腙类衍生物。抗抑郁药氟伏沙明(Fluvoxamine)是选择性5-羟色胺再摄取抑制剂(SSRI)。
此外,头孢类抗生素中多个第2–5代品种(如Cefuroxime、Cefdinir、Cefepime、Ceftaroline等)为肟类衍生物,对多种耐药菌具有广谱抗菌活性,尤其在治疗MRSA(耐甲氧西林金黄色葡萄球菌)和医院获得性肺炎中发挥重要作用。
偶氮甲碱类化合物因其独特的化学结构和多样的药理活性已成为药物研发的重要源泉。目前已有多类该结构药物成功应用于抗肿瘤、抗感染、神经系统疾病及代谢性疾病等领域。未来通过进一步的结构优化、机制探索和多靶点药物设计,偶氮甲碱衍生物有望为更多难治性疾病提供新的治疗策略。
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