综述:新型杂环化合物作为抗结核药物的研究进展

【字体: 时间:2025年06月26日 来源:Diagnostic Microbiology and Infectious Disease 2.1

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  (编辑推荐)本综述系统探讨了杂环化合物在抗结核(TB)药物开发中的前沿进展,聚焦多药耐药结核(MDR-TB)、广泛耐药结核(XDR-TB)的应对策略,解析了苯并噻嗪酮(benzothiazinones)、噻二唑腙(thiadiazole hydrazones)等化合物的抗分枝杆菌活性、结构-活性关系(SARs)及作用机制,为突破传统疗法毒性长、HIV治疗不兼容等瓶颈提供新思路。

  

Abstract
结核病(TB)治疗面临毒性、耐药性、HIV治疗不兼容等挑战,亟需新型杂环化合物突破困境。近年来,苯并噻唑类、磺酰腙类等候选药物进入临床试验,其通过靶向Mycobacterium tuberculosis(Mtb)独特生化途径,展现对耐药菌株的强效抑制。本文综述了这些化合物的抗分枝杆菌活性、作用机制及构效关系(SARs),为优化药物设计提供关键依据。

Introduction
杂环化学在生命科学中占据核心地位,其结构多样性赋予抗菌、抗结核等特性。Mtb引发的TB是全球第二大传染病死因,传统疗法因MDR-TB和XDR-TB的出现而失效。异烟肼(isoniazid)和利福平(rifampicin)耐药株的蔓延,迫使研究者探索杂环化合物作为新靶点抑制剂,以缩短疗程、降低细胞毒性并兼容HIV治疗。

Tuberculosis (TB) drug therapy and problems
经典TB疗法存在治疗周期长(6-24个月)、患者依从性差等问题,导致耐药性加剧。MDR-TB对一线药物耐药,XDR-TB更对氟喹诺酮类和二线注射剂耐药,死亡率高达50%。此外,现有药物与HIV抗逆转录病毒药物的相互作用进一步限制疗效。

Novel heterocyclic compounds as antitubercular drugs
苯并噻嗪酮类(如BTZ043)通过抑制DprE1酶阻断细胞壁合成,对MDR-TB的MIC90低至0.19 μg/mL。噻二唑腙类则干扰分枝杆菌能量代谢,其EC50值优于乙胺丁醇。结构优化显示,N-甲基吡唑环的引入可提升膜穿透性,而磺酰基团能增强靶点亲和力。

Clinically developed and marketed drugs
贝达喹啉(bedaquiline,二芳基喹啉类)作为首个获批的MDR-TB药物,靶向ATP合成酶,但存在QT间期延长风险。德拉马尼(delamanid,硝基咪唑类)通过抑制霉菌酸生物合成,使XDR-TB患者治愈率提高30%。

Future prospective
基于AI的虚拟筛选加速了氮杂吲哚、氧杂蒽等骨架的发现。组合疗法(如BTZ043+利奈唑胺)可协同降低耐药风险。纳米载体技术有望解决杂环化合物水溶性差的瓶颈。

Conclusion
杂环化合物通过多靶点、低毒性和新颖机制成为抗TB药物开发的"明星分子",但需进一步优化药代动力学特性。跨学科合作将推动下一代抗结核药物的诞生。

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