8-羥基喹啉在抗病毒藥物研發(fā)中的探索與應(yīng)用
發(fā)表時(shí)間:2025-08-228-羥基喹啉(8-hydroxyquinoline,8-HQ)是一種含氮雜環(huán)化合物,因分子結(jié)構(gòu)中兼具羥基和喹啉環(huán),具有良好的配位能力、生物相容性及低毒性,長(zhǎng)期以來(lái)在抗菌、抗氧化等領(lǐng)域被廣泛研究。近年來(lái),其在抗病毒藥物研發(fā)中的潛力逐漸受到關(guān)注,尤其在抑制病毒入侵、復(fù)制及調(diào)節(jié)宿主免疫等方面展現(xiàn)出獨(dú)特優(yōu)勢(shì),相關(guān)探索與應(yīng)用主要集中在以下幾個(gè)方向:
一、8-羥基喹啉及其衍生物的抗病毒作用機(jī)制
8-羥基喹啉的抗病毒活性與其化學(xué)結(jié)構(gòu)密切相關(guān),其作用機(jī)制可歸納為以下三類(lèi):
抑制病毒復(fù)制的關(guān)鍵酶
病毒復(fù)制依賴(lài)自身編碼的酶(如RNA聚合酶、蛋白酶)或宿主細(xì)胞的金屬酶(如鋅指蛋白)。8-羥基喹啉可通過(guò)與金屬離子(如Zn²⁺、Mg²⁺)配位,破壞這些酶的活性中心結(jié)構(gòu),阻斷病毒核酸合成或蛋白質(zhì)加工,例如,在RNA病毒(如流感病毒、冠狀病毒)中,其依賴(lài)RNA的RNA聚合酶(RdRp)需鋅離子維持活性,8-羥基喹啉通過(guò)螯合鋅離子可抑制RdRp功能,阻止病毒基因組復(fù)制。
破壞病毒包膜或衣殼結(jié)構(gòu)
對(duì)于有包膜的病毒(如皰疹病毒、HIV),8-羥基喹啉的疏水喹啉環(huán)可插入病毒包膜的脂質(zhì)雙層,干擾膜穩(wěn)定性;同時(shí),其羥基可與病毒衣殼蛋白的氨基酸殘基形成氫鍵,破壞衣殼的組裝與成熟,從而抑制病毒的感染能力。
調(diào)節(jié)宿主細(xì)胞的抗病毒效果
8-羥基喹啉可通過(guò)激活宿主細(xì)胞的天然免疫通路(如TLR信號(hào)通路),促進(jìn)干擾素(IFN)、白細(xì)胞介素(IL)等細(xì)胞因子的分泌,增強(qiáng)機(jī)體對(duì)病毒的清除能力。此外,它還能抑制病毒誘導(dǎo)的過(guò)度炎癥反應(yīng),減少宿主細(xì)胞損傷(如新冠病毒引起的 “細(xì)胞因子風(fēng)暴”)。
二、在抗病毒藥物研發(fā)中的具體探索與應(yīng)用
基于上述機(jī)制,8-羥基喹啉及其衍生物已在多種病毒感染模型中開(kāi)展研究,部分成果展現(xiàn)出臨床轉(zhuǎn)化潛力:
抗 RNA 病毒的研究
流感病毒:8-羥基喹啉的衍生物(如氯喹、羥氯喹)早期被發(fā)現(xiàn)可抑制流感病毒的內(nèi)吞過(guò)程,阻止病毒進(jìn)入宿主細(xì)胞。盡管其抗流感效果弱于奧司他韋等藥物,但因成本低、可口服,仍被探索用于流感流行期的輔助預(yù)防。
冠狀病毒:在新冠病毒(SARS-CoV-2)研究中,羥氯喹被推測(cè)通過(guò)改變宿主細(xì)胞內(nèi)體的pH值,抑制病毒刺突蛋白與ACE2受體的結(jié)合,同時(shí)調(diào)節(jié)免疫炎癥。雖然后續(xù)臨床研究顯示其單獨(dú)使用對(duì)重癥患者療效有限,但與其他抗病毒藥物(如瑞德西韋)聯(lián)用的協(xié)同效應(yīng)仍在探索中。
肝炎病毒:8-羥基喹啉衍生物(如甲氟喹)對(duì)乙型肝炎病毒(HBV)的 DNA 聚合酶有抑制作用,可減少病毒載量,目前處于體外和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)階段,旨在解決現(xiàn)有核苷類(lèi)似物易產(chǎn)生耐藥性的問(wèn)題。
抗DNA病毒的研究
皰疹病毒:?jiǎn)渭儼捳畈《荆?/span>HSV)的復(fù)制依賴(lài)胸苷激酶,8-羥基喹啉銅配合物可通過(guò)抑制該酶活性,阻止HSV的DNA合成。體外實(shí)驗(yàn)顯示,其對(duì)HSV-1和HSV-2的抑制率可達(dá)90%以上,且對(duì)宿主細(xì)胞毒性較低,有望開(kāi)發(fā)為局部外用抗病毒藥膏。
人乳頭瘤病毒(HPV):HPV的衣殼蛋白L1和L2 在病毒入侵中起關(guān)鍵作用,8-羥基喹啉通過(guò)與L1蛋白的鋅指結(jié)構(gòu)結(jié)合,破壞病毒的吸附與侵入能力。相關(guān)衍生物已在動(dòng)物模型中驗(yàn)證了對(duì)HPV感染的預(yù)防效果。
抗病毒藥物遞送系統(tǒng)的優(yōu)化
由于8-羥基喹啉水溶性較差,且部分衍生物存在生物利用度低的問(wèn)題,研究者通過(guò)構(gòu)建納米載體(如脂質(zhì)體、聚合物膠束)改善其遞送效率,例如,將它包裹于聚乙二醇(PEG)修飾的脂質(zhì)體中,可增強(qiáng)其在病毒感染部位的靶向富集,減少對(duì)正常細(xì)胞的毒性,同時(shí)提高口服或靜脈給藥的穩(wěn)定性。
三、挑戰(zhàn)與未來(lái)方向
8-羥基喹啉在抗病毒研發(fā)中仍面臨諸多挑戰(zhàn):一是部分衍生物(如羥氯喹)的抗病毒活性較弱,需通過(guò)結(jié)構(gòu)修飾(如引入鹵原子、氨基)增強(qiáng)與病毒靶點(diǎn)的結(jié)合力;二是長(zhǎng)期使用可能導(dǎo)致金屬離子失衡或細(xì)胞毒性,需通過(guò)精準(zhǔn)遞送系統(tǒng)降低全身暴露;三是病毒易產(chǎn)生耐藥性,需結(jié)合聯(lián)合用藥策略(如與病毒蛋白酶抑制劑聯(lián)用)延緩耐藥性發(fā)生。
未來(lái),隨著對(duì)病毒生命周期及宿主相互作用機(jī)制的深入理解,8-羥基喹啉及其衍生物有望在廣譜抗病毒藥物、局部感染減少及病毒感染并發(fā)癥調(diào)節(jié)等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)突破,為新發(fā)、突發(fā)病毒性疾病提供新的處理選擇。
本文來(lái)源于黃驊市信諾立興精細(xì)化工股份有限公司官網(wǎng) http://www.jxzxdiban.com/