袁麗娟，王柯人，桑志培*

(1杭州市余杭區(qū)第一人民醫(yī)院藥劑科，杭州 311100；2南陽師范學(xué)院化學(xué)與制藥工程學(xué)院，南陽 473061)

阿爾茨海默癥(Alzheimer′s disease,AD)，又稱老年性癡呆癥，是一種嚴(yán)重威脅老年人的慢性神經(jīng)退行性疾病，發(fā)病率隨著年齡增大而增高。其臨床主要表現(xiàn)為記憶功能減退、并伴有語言、記憶、認(rèn)知、推理、定向力和判斷力等多種功能障礙，并逐漸喪失生活自理能力。AD患者腦內(nèi)主要病理學(xué)特征為β淀粉樣蛋白(β-amyloid，Aβ)沉積形成的老年斑、異常Tau蛋白磷酸化形成的神經(jīng)元纖維纏結(jié)(neurofibrillary tangle,NFT)以及神經(jīng)元的丟失等[1]。阿爾茨海默癥國際協(xié)會(huì)(Alzheimer′s disease International,ADI)發(fā)布的《2015全球阿爾茨海默癥報(bào)告》指出，全球目前已有超過4 600萬人患上癡呆癥，用于癡呆的費(fèi)用達(dá)到8 180億美元。據(jù)預(yù)測(cè)，到2050年，全球?qū)⒂?.315億人口受到AD的困擾[2]。目前FDA批準(zhǔn)用于AD的臨床藥物乙酰膽堿酯酶(AChE)抑制劑和N-甲基-D-天門冬氨酸(NMDA)受體拮抗劑只能在短時(shí)期內(nèi)改善AD癥狀，并不能有效阻止或逆轉(zhuǎn)病程[3]。因此，臨床上迫切需要研發(fā)具有新型作用特點(diǎn)的AD治療藥物。

AD病因復(fù)雜，其發(fā)病機(jī)制尚未完全闡明，隨著研究的深入，科研工作者提出了多種假說，如膽堿能假說、β-淀粉樣蛋白(Aβ)假說、Tau蛋白磷酸化假說和基因突變假說等[4]。基于AD疾病復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)理論，調(diào)控疾病網(wǎng)絡(luò)某一節(jié)點(diǎn)的單靶點(diǎn)藥物不能從根本上抑制AD的進(jìn)程。針對(duì)誘發(fā)疾病的多個(gè)靶點(diǎn)、多個(gè)節(jié)點(diǎn)蛋白同時(shí)干預(yù)，從而調(diào)控整個(gè)疾病機(jī)制網(wǎng)絡(luò)的多靶點(diǎn)藥物，即所謂的“一藥多靶(One-Drug-Multiple-Targets)”有望成為防治AD更優(yōu)的策略[5-6]。

黃酮類化合物分布廣泛，是植物、蔬菜以及水果等自身產(chǎn)生的一類次生代謝產(chǎn)物。由于黃酮類化合物在抗氧化、保護(hù)心血管、抗腫瘤、抗神經(jīng)退行性疾病以及調(diào)節(jié)免疫力等方面有著重要的治療和預(yù)防功能，其已成為國內(nèi)外藥物研究的熱點(diǎn)[7]。盡管黃酮類化合物在治療AD方面具有潛在的效能，但仍存在生物利用度低、血-腦脊液屏障透過能力較差、缺失對(duì)膽堿酯酶的抑制活性等局限，因此有諸多結(jié)構(gòu)修飾領(lǐng)域的研究進(jìn)展。本文就黃酮類化合物在多靶點(diǎn)抗阿爾茨海默病藥物中的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述，為其進(jìn)一步開發(fā)研究提供理論參考依據(jù)。

1 黃酮類衍生物

黃酮類廣泛分布于蕓香科、菊科、玄參科、傘形科及豆科等被子植物中，黃芩素和黃芩苷是黃酮類的代表化合物。

1.1 選擇性AChE抑制劑

Sheng等[8]在黃酮的B環(huán)進(jìn)行結(jié)構(gòu)改造合成了一系列黃酮類衍生物，并測(cè)試了膽堿酯酶抑制活性。研究結(jié)果表明，取代基對(duì)AChE抑制活性具有一定的影響，AChE抑制活性由大到小依次為哌啶、吡咯、N-甲基-N-乙基胺、二乙胺，當(dāng)取代基位于B環(huán)的對(duì)位比間位顯示了更高的抑制活性,其中含有哌啶取代基且位于B環(huán)對(duì)位的化合物1顯示了最強(qiáng)的AChE抑制活性(IC50=0.034 μmol/L)(圖1)，對(duì)丁酰膽堿酯酶的抑制活性較弱(IC50=75.2 μmol/L)，分子對(duì)接研究進(jìn)一步闡明了其作用機(jī)制，為開發(fā)新穎的選擇性AChE抑制劑提供了線索。

1.2 兼具抑制Aβ聚集和抗氧化活性的乙酰膽堿酯酶抑制劑

Luo等[9]設(shè)計(jì)、合成了一系列4-二甲胺黃酮衍生物，并測(cè)試潛在的抗AD多靶點(diǎn)活性。研究結(jié)果表明大部分化合物具有顯著的AChE和BuChE抑制活性，其中化合物2顯示了最強(qiáng)的AChE抑制活性，其IC50為1.83 μmol/L，良好的BuChE抑制活性，其IC50為5.01 μmol/L。酶動(dòng)力學(xué)和分子對(duì)接研究表明了化合物2對(duì)AChE是混合型抑制，能夠同時(shí)結(jié)合AChE的催化位點(diǎn)(CAS)和外周陰離子位點(diǎn)(PAS)。硫磺素T法測(cè)試結(jié)果表明，在20 μmol/L濃度條件下，化合物抑制了自身誘導(dǎo)的Aβ聚集，其中化合物2顯示了顯著的抑制活性(45.8%)。氧自由基吸收能力-熒光探針(ORAC-FL)法表明了這些化合物顯示了有效的自由基捕捉能力，并且黃酮部分的二甲胺對(duì)自由基清除能力起到至關(guān)重要的作用。綜上所述，化合物2是一個(gè)潛在的多靶點(diǎn)抗AD的候選化合物(圖1)。

1.3 兼具金屬離子螯合和抑制Aβ聚集的AChE抑制劑

Li等[10]設(shè)計(jì)、合成了一系列黃酮衍生物，并測(cè)試了其抗AD多靶點(diǎn)的生物活性。研究結(jié)果表明，大部分化合物顯示了比母體化合物更好的AChE抑制活性，尤其是二乙胺基通過4個(gè)亞甲基碳鏈連接到黃酮骨架上的化合物3具有最強(qiáng)的AChE抑制活性，其IC50為0.13 μmol/L。構(gòu)效關(guān)系結(jié)果表明，烷基鏈長度對(duì)AChE的抑制活性有一定的影響，當(dāng)取代基為四氫吡咯，2-甲基哌啶和4-羥基哌啶時(shí)，含有4或者5個(gè)亞甲基碳鏈的化合物比含有2、3或者6個(gè)亞甲基碳鏈的化合物顯示了更好的AChE抑制活性，表明了最佳的碳鏈長度是4或5個(gè)亞甲基(圖1)。酶動(dòng)力學(xué)研究和分子對(duì)接研究表明表明化合物3是混合型AChE抑制劑，能夠同時(shí)與AChE的PAS和CAS部位結(jié)合。

隨后，硫磺素T法測(cè)試了黃酮衍生物抑制自身誘導(dǎo)的Aβ聚集的能力。結(jié)果表明，側(cè)鏈的長度對(duì)抑制Aβ聚集的活性也有一定的影響，含有5個(gè)亞甲基碳鏈的化合物比含有4個(gè)碳鏈的化合物顯示了更好的抑制活性。另外，化合物3還具有金屬離子絡(luò)合作用。上述結(jié)果表明了化合物3是一個(gè)潛在的多靶點(diǎn)抗AD先導(dǎo)化合物。

Li等[11]設(shè)計(jì)、合成了一系列他克林-黃酮雜合體，希望能夠作為抗AD的多功能膽堿酯酶抑制劑。體外研究表明大部分化合物具有顯著的膽堿酯酶抑制活性，化合物4(圖1)顯示了均衡的藥理活性，其抑制AChE和BuChE的IC50分別為133和558 nmol/L。通過硫磺素T法測(cè)試了化合物4抑制自身誘導(dǎo)的Aβ1-42聚集的活性，其IC50為6.5 μmol/L。通過紫外可見光譜對(duì)金屬離子螯合能力進(jìn)行了研究。隨著Cu2+和Fe2+濃度的增加，化合物4的吸收度也相應(yīng)的增加，說明化合物4能有效地螯合Cu2+和Fe2+，且螯合比例都為1∶1。因此，化合物4是一個(gè)潛在的均衡的多靶點(diǎn)抗AD先導(dǎo)化合物，進(jìn)一步的體內(nèi)研究還在進(jìn)行中。

圖1黃酮類化合物的化學(xué)結(jié)構(gòu)

1.4 兼具抗氧化、金屬離子螯合和抑制Aβ聚集的AChE抑制劑

Sang等[12-13]基于“多靶點(diǎn)策略”，將燈盞乙素苷元與卡巴拉汀的藥效團(tuán)——氨基甲酸酯進(jìn)行拼合，設(shè)計(jì)并合成了一系列燈盞乙素苷元-O-氨基甲酸酯衍生物。對(duì)于膽堿酯酶抑制活性，引入氨基甲酸酯基團(tuán)后，大部分衍生物顯示了不同強(qiáng)度的AChE抑制活性，IC50從幾十微摩爾到幾微摩爾，其中擁有N,N-二乙胺基氨基甲酸酯片段的化合物5顯示了顯著的AChE抑制活性，其IC50為0.57 μmol/L。構(gòu)效關(guān)系表明黃酮母核5-位甲氧基取代的衍生物比5-位羥基取代的衍生物顯示了更好的AChE抑制活性；氨基甲酸酯部分在黃酮母核4′-位比3′-位顯示了更好的AChE抑制活性。更進(jìn)一步的研究結(jié)果表明，代表性化合物5可作為選擇性螯合劑與Cu2+和Al3+進(jìn)行絡(luò)合，同時(shí)顯示了顯著的神經(jīng)保護(hù)作用，動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明，化合物5對(duì)東莨菪堿誘導(dǎo)的小鼠記憶障礙顯示了顯著的神經(jīng)保護(hù)效應(yīng)(圖2)。

隨后Sang等[14]進(jìn)一步采用多靶點(diǎn)藥物設(shè)計(jì)策略，將燈盞乙素苷元與多奈哌齊的藥效團(tuán)進(jìn)行結(jié)構(gòu)拼合，設(shè)計(jì)并合成了一系列燈盞乙素-O-烷基胺類衍生物。生物活性評(píng)價(jià)結(jié)果表明，該類化合物顯示了更強(qiáng)的AChE抑制活性，且具有較弱的BuChE抑制活性，表明O-烷基胺片段的引入增強(qiáng)了乙酰膽堿酯酶的抑制活性和選擇性。同時(shí)母核5-位的取代基和烷基胺側(cè)鏈在黃酮母核的位置對(duì)AChE抑制活性也有不同程度的影響。研究結(jié)果表明烷基胺側(cè)鏈不同的NR1R2基團(tuán)對(duì)AChE抑制活性的順序由大到小依次為：N-(2-甲氧基芐基)乙基胺、N-(2-甲氧基芐基)甲基胺、N-芐基哌嗪、N-芐基乙基胺、N-芐基甲基胺、N-甲基哌嗪?；衔?(圖2)顯示了較好的AChE抑制活性(IC50=0.62 μmol/L)，且具有較好的選擇性(SI=100)，酶動(dòng)力學(xué)和分子對(duì)接研究表明化合物6是一個(gè)混合型AChE抑制劑。同時(shí)，化合物6顯示了更強(qiáng)的抗氧化活性和金屬離子絡(luò)合作用，化合物6還能夠顯著的抑制和解聚Aβ聚集，此外，化合物6具有較低的細(xì)胞毒性，且對(duì)H2O2誘導(dǎo)的PC12細(xì)胞損傷具有神經(jīng)保護(hù)作用。體內(nèi)實(shí)驗(yàn)表明，化合物6在最佳劑量6.6 mg/kg時(shí)能夠改善東莨菪堿誘導(dǎo)小鼠的認(rèn)知障礙，提高記憶和學(xué)習(xí)能力。化合物6是一個(gè)潛在的多靶點(diǎn)抗AD藥物，其進(jìn)一步的結(jié)構(gòu)優(yōu)化仍在進(jìn)行中。

圖2燈盞乙素苷元衍生物

近期Sang等[15]在前期的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步對(duì)燈盞乙素苷元進(jìn)行了改造，設(shè)計(jì)并合成了一系列燈盞乙素苷元-O-乙酰胺烷基芐胺衍生物。體外生物活性研究表明，母體化合物的膽堿酯酶抑制活性很弱，其IC50均大于500 μmol/L；所有目標(biāo)化合物均顯示較好AChE抑制活性，大部分衍生物BuChE抑制活性較弱，表明O-乙酰胺烷基芐胺片段的引入可增強(qiáng)化合物對(duì)AChE的抑制活性和選擇性?；衔?(圖2)顯示了最強(qiáng)的AChE抑制活性，IC50=(0.051±0.003) μmol/L；較差BuChE抑制活性，IC50>500 μmol/L，是一個(gè)高選擇性的AChE抑制劑。酶動(dòng)力學(xué)和分子對(duì)接研究進(jìn)一步闡明了化合物7是一個(gè)混合型的AChE抑制劑，能夠同時(shí)作用于AChE的CAS和PAS部位。化合物7還顯示了金屬離子螯合能力、較強(qiáng)的抗氧化活性、良好的抑制和解聚Aβ聚集能力，以及對(duì)H2O2誘導(dǎo)PC12細(xì)胞損傷顯著的神經(jīng)保護(hù)作用。體內(nèi)實(shí)驗(yàn)表明，化合物7具有較低的急性毒性，且能夠通過增強(qiáng)膽堿能的活力來改善東莨菪堿所致的記憶障礙。上述結(jié)構(gòu)表明化合物7是一個(gè)潛在的多靶點(diǎn)抗AD活性化合物，其進(jìn)一步作用機(jī)制研究仍在進(jìn)行中。

2 異黃酮類衍生物

異黃酮類主要分布在豆科植物中，也分布在桑科、鳶尾科被子植物中，大豆素和葛根素是異黃酮類的代表化合物。

2.1 兼具雌激素活性和神經(jīng)保護(hù)作用的AChE抑制劑

Shi等[16]對(duì)染料木素的7位引入了二乙胺基丁烷氧基，得到了目標(biāo)化合物8(圖3)。體外生物活性結(jié)果表明，化合物8是一個(gè)選擇性AChE抑制劑(IC50=0.17 μmol/L)，酶動(dòng)力學(xué)和分子對(duì)接研究表明8是一個(gè)混合型AChE抑制劑，能夠同時(shí)作用于AChE的CAS和PAS部位。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示8具有雌激素活性，并且對(duì)雌激素受體β顯示了高的特異性(解離常數(shù)Ki為2.86 nmol/L)。另外，化合物8在1 nmol/L時(shí)對(duì)Aβ誘導(dǎo)的SH-SY5Y細(xì)胞損傷具有顯著的神經(jīng)保護(hù)作用。因此化合物8是一個(gè)潛在的多靶點(diǎn)抗AD候選化合物。

2.2 兼具抗氧化活性的AChE抑制劑

Qiang等[17]設(shè)計(jì)、合成了一系列染料木素氨基甲酸酯類衍生物，并測(cè)試了相應(yīng)的生物活性。研究結(jié)果表明，部分化合物對(duì)乙酰膽堿酯酶具有較強(qiáng)的抑制活性，其中化合物9顯示了最強(qiáng)的AChE抑制活性(圖3)，其IC50為1.2 μmol/L。構(gòu)效關(guān)系表明含有4-甲基哌嗪的化合物比含有4-芐基哌嗪的化合物顯示了更高的抑制活性；7,4′位含有雙嗎啉基或者4-甲基哌嗪基的化合物比含單嗎啉基或者4-甲基哌嗪基和化合物顯示了更好的抑制活性。氧化損傷模型測(cè)試結(jié)果表明，測(cè)試的化合物對(duì)H2O2誘導(dǎo)的PC12細(xì)胞氧化損傷具有顯著的神經(jīng)保護(hù)作用，在10.0 μmol/L濃度下，7或4′-單取代氨基甲酸酯類化合物的細(xì)胞存活率高于7,4′-雙取代氨基甲酸酯類化合物?；衔?為后期抗AD藥物的研發(fā)提供了重要依據(jù)。

2.3 兼具抗氧化、金屬離子螯合性質(zhì)和抑制Aβ聚集的AChE抑制劑

Qiang等[18]在前期染料木素氨基甲酸酯類化合物的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)、合成了一系列叔胺系列衍生物，期望得到具有多靶點(diǎn)功能的抗AD候選藥物。研究結(jié)果表明大部分化合物具有較好的AChE抑制活性，并且AChE對(duì)BuChE有較高的選擇性，其中化合物10顯示了最強(qiáng)的AChE抑制活性(圖3)，其IC50為0.09 μmol/L，表明O-烷基芐胺基團(tuán)的引入增加了AChE的抑制活性，側(cè)鏈中烷基的長度對(duì)AChE抑制活性也有一定的影響，一般來講，對(duì)于染料木素7位修飾的衍生物，含有6個(gè)亞甲基的衍生物比含有3或者4個(gè)亞甲基顯示了更好的抑制活性；對(duì)于染料木素4′修飾的衍生物，含有4個(gè)亞甲基的衍生物比含有3或者6個(gè)亞甲基顯示了更好的抑制活性；對(duì)于染料木素7位和4′位修飾的衍生物，兩側(cè)都含有4個(gè)亞甲基的化合物10顯示了最強(qiáng)的AChE抑制活性。酶動(dòng)力學(xué)的研究表明化合物10是一個(gè)混合型抑制，分子對(duì)接研究進(jìn)一步證明了這個(gè)結(jié)論。

圖3染料木素衍生物

通過ORAC-FL法對(duì)染料木素叔胺衍生物的抗氧化活性進(jìn)行了測(cè)試，所有的化合物都具有很強(qiáng)的抗氧化活性。另外，通過紫外可見光譜測(cè)定法對(duì)化合物10的金屬離子螯合效應(yīng)進(jìn)行了研究，結(jié)果表明化合物10可以與Cu2+和Al3+進(jìn)行絡(luò)合，而不能與Fe2+和Zn2+進(jìn)行絡(luò)合，說明了化合物10對(duì)金屬離子絡(luò)合具有一定的選擇性，且化合物10與Cu2+的絡(luò)合比例為1∶1。同時(shí)還研究了化合物10抑制Aβ聚集的能力，化合物10在25 μmol/L濃度時(shí)，對(duì)自身誘導(dǎo)的Aβ聚集的抑制率為35.0%，對(duì)Cu2+誘導(dǎo)的Aβ聚集的抑制率為77.8%；化合物10的濃度為100 μmol/L時(shí)，對(duì)HuAChE誘導(dǎo)的Aβ聚集的抑制率為36.2%。進(jìn)一步的體內(nèi)研究表明化合物10能夠改善東莨菪堿誘導(dǎo)的記憶障礙。綜上這些結(jié)果表明，化合物10是一個(gè)潛在的多靶點(diǎn)抗AD的候選藥物。

3 查耳酮類衍生物

查耳酮類大多分布在菊科、豆科、苦苣苔科等植物，代表化合物是異甘草素和補(bǔ)骨脂乙素。

3.1 兼具抗5-脂氧合酶的Aβ抑制劑

Chen等[19]合成了一系列異甘草素衍生物，并測(cè)試了Aβ聚集和5-脂氧合酶的抑制活性作為雙靶點(diǎn)抑制劑來治療AD。硫磺素T法表明所有合成的化合物顯示了有效的抑制Aβ1-42聚集的能力，IC50為2.2～23.8 μmol/L。構(gòu)效關(guān)系表明，查耳酮A環(huán)上4位取代基的引入增加了化合物的抑制活性，不同取代基的抑制活性趨勢(shì)如下：六元環(huán)胺>芳基胺≈醚類>烷基胺>羥基>甲氧基。其中化合物11顯示了較強(qiáng)的Aβ1-42抑制活性，其IC50為3.2 μmol/L。體外的5-脂氧合酶抑制活性表明大部分化合物顯示了較好的抑制活性，其中化合物11顯示了最強(qiáng)的5-脂氧合酶抑制活性，其IC50為6.1 μmol/L(圖4)。

化合物11和5-脂氧合酶的分子對(duì)接研究表明化合物11擁有強(qiáng)的抑制活性其中一個(gè)原因可能是取代基的長度和靈活性影響了氫鍵的形成和穩(wěn)定性，另一個(gè)原因是化合物的側(cè)鏈能夠嵌入了活性“口袋”的“深腔”。化合物11和Aβ1-42分子對(duì)接研究表明11的B環(huán)與亮氨酸17通過σ-π相互作用，組氨酸13和B環(huán)上羥基的氧通過氫鍵相互作用。因此，化合物11是一個(gè)潛在的雙靶點(diǎn)抗AD先導(dǎo)化合物。

3.2 兼具膽堿酯酶抑制活性的神經(jīng)保護(hù)劑

Rampa等[20]設(shè)計(jì)并合成了一系列氨基甲酸酯類查耳酮化合物，生物活性測(cè)試結(jié)果表明目標(biāo)化合物顯示了良好的AChE抑制活性，IC50為0.81～1.80 nmol/L，然而，當(dāng)碳鏈長度增加到10時(shí)，AChE抑制活性降低了近98%。化合物12(圖4)顯示了最強(qiáng)的AChE抑制活性(IC50=0.81 nmol/L)，良好的BuChE抑制活性(IC50=106 nmol/L)。另外，化合物12對(duì)Aβ誘導(dǎo)的神經(jīng)毒性具有一定的保護(hù)作用，同時(shí)能夠調(diào)節(jié)神經(jīng)炎癥反應(yīng)，為AD的研究提供了先導(dǎo)化合物。

3.3 μ-calpain和cathepsin B雙靶點(diǎn)抑制劑

Jeon等[21]合成了一系列查耳酮衍生物，并測(cè)試了μ-calpain(μ-鈣蛋白酶)和cathepsin B(組織蛋白酶B)抑制活性。研究結(jié)果表明，化合物13(圖4)具有顯著的μ-calpain和cathepsin B抑制活性(IC50分別為18.83和6.34 μmol/L)，另外在5 μmol/L濃度下，化合物13對(duì)H2O2誘導(dǎo)的SH-SY5Y細(xì)胞凋亡具有顯著的神經(jīng)保護(hù)作用。而且化合物13能夠減少p25的形成，tau蛋白磷酸化和不可溶Aβ蛋白的形成。酶動(dòng)力學(xué)和分子對(duì)接研究也表明了化合物13能夠顯著抑制μ-calpain和cathepsin B。因此，化合物13通過抑制μ-calpain和cathepsin B是一個(gè)有效的AD治療候選化合物，其進(jìn)一步的研究仍在進(jìn)行中。

3.4 多靶點(diǎn)抑制劑

Wang等[22]合成了一系列新穎的查耳酮氨基甲酸酯類化合物，其結(jié)構(gòu)修飾主要在查耳酮的1′,2′,3′,4′,5和6位，構(gòu)效關(guān)系表明，當(dāng)同時(shí)擁有兩個(gè)氨基甲酸酯取代(2′和4′)時(shí)，幾乎沒有膽堿酯酶抑制活性，當(dāng)氨基甲酸酯單獨(dú)位于3′位時(shí)也幾乎沒有膽堿酯酶抑制活性，而膽堿酯酶位于1′,2′,5′和6′時(shí)位時(shí)則絕大部分化合物顯示了高選擇的丁酰膽堿酯酶抑制活性。另外，氨基甲酸酯片段對(duì)膽堿酯酶也有一定的影響，整體來說，N-乙基甲基胺和二甲胺顯示了較高的膽堿酯酶抑制活性，而二異丙基胺和二乙胺則顯示了較弱的抑制活性，其中化合物14(圖4)對(duì)乙酰膽堿酯酶和丁酰膽堿酯酶都具有顯著的抑制活性，其IC50分別為0.87和0.36 μmol/L。研究結(jié)果還表明化合物14具有較低的細(xì)胞毒性，并且在SH-SY5Y細(xì)胞中能夠降低氧化應(yīng)激的產(chǎn)生?；衔?4是一個(gè)值得進(jìn)一步發(fā)展的小分子化合物，其進(jìn)一步的體內(nèi)研究仍在進(jìn)行中。

Xiao等[23]設(shè)計(jì)并合成了一系列4′-氨基查耳酮-卡巴拉汀雜合體，研究結(jié)果表明，氨基甲酸酯的引入增強(qiáng)了AChE的抑制活性，絕大部分化合物為選擇性AChE抑制劑。構(gòu)效關(guān)系顯示，母核的4-位擁有環(huán)胺取代基比非環(huán)胺取代基顯示了更高的抑制活性，其中4-位擁有吡咯環(huán)的化合物15(圖4)顯示了最強(qiáng)的AChE抑制活性(IC50=4.91 μmol/L)，且對(duì)丁酰膽堿酯酶幾乎沒有抑制活性。AChE抑制動(dòng)力學(xué)和分子對(duì)接結(jié)果表明化合物15能夠同時(shí)結(jié)合AChE的CAS和PAS部位。另外，化合物15具有顯著的抗氧化活性(ORAC=2.83 eq.)，金屬離子螯合能力以及能夠抑制自身誘導(dǎo)和Cu2+誘導(dǎo)的Aβ1-42聚集(抑制率分別為89.5%和79.7%)，并且化合物15是一個(gè)高選擇性的MAO-B抑制劑(IC50=0.29 μmol/L)。綜上所述，化合物15是一個(gè)潛在的抗AD候選藥物。

圖4查耳酮衍生物

4 橙酮類衍生物

橙酮類在中藥中比較少見，多存在與玄參科、菊科和苦苣苔科植物中，金魚草素是代表化合物。

4.1 AChE/Aβ雙靶點(diǎn)抑制劑

Belluti等[24]合成了一系列噢哢類查耳酮-O-氨基甲酸酯衍生物，研究結(jié)果表明含有7個(gè)亞甲基的化合物絕大部分顯示了nmol/L水平的AChE抑制活性，其中擁有3,4,5-三甲氧基苯基的化合物16(圖5)顯示了最強(qiáng)的AChE抑制活性(IC50=0.52 nmol/L)，且對(duì)BuChE也有良好的抑制活性(IC50=136 nmol/L)，構(gòu)效關(guān)系表明，當(dāng)用α或β萘基、蒽基、苯基、二氯苯基取代化合物16中的3,4,5-三甲氧基苯基時(shí)，AChE抑制活性則明顯的降低，當(dāng)取代為3,5-二氯苯基片段時(shí)，AChE抑制活性進(jìn)一步減弱；進(jìn)一步的當(dāng)化合物16呋喃環(huán)結(jié)構(gòu)中的氧原子被環(huán)戊酮、吡喃酮和環(huán)己酮取代時(shí)，AChE抑制活性同樣呈現(xiàn)不同形式的降低。另外，化合物16能夠抑制AChE誘導(dǎo)的Aβ聚集，上述研究結(jié)果為尋找新型的抗AD藥物提供了重要支撐。

Li等[25]設(shè)計(jì)并合成了一系列4-羥基噢哢類衍生物作為潛在的多靶點(diǎn)抗AD藥物，生物活性測(cè)試表明目標(biāo)化合物對(duì)Aβ聚集顯示了良好的抑制活性，研究發(fā)現(xiàn)，含有兩個(gè)羥基的化合物比一個(gè)羥基的顯示了更好的抑制活性，當(dāng)6位羥基被二甲胺取代后抑制活性明顯降低，表明了羥基在抑制Aβ聚集中起著重要作用。單胺氧化酶抑制活性測(cè)試結(jié)果表明，化合物17(圖5)是最強(qiáng)的MAO-B抑制劑(IC50=0.226 μmol/L)。分子模擬對(duì)接進(jìn)一步闡明了代表性化合物17的高抑制活性，而且化合物17具有抗氧化活性和金屬離子螯合性質(zhì)，并且具有透過血-腦脊液屏障的能力，為新穎多功能抗AD藥物的發(fā)展提供了良好的基礎(chǔ)。

隨后，Li等[26]又合成了一系列噢哢曼尼席堿類衍生物，研究結(jié)果表明絕大部分化合物為選擇性AChE抑制劑，且具有良好的多重藥理性質(zhì)，膽堿酯酶測(cè)試構(gòu)效關(guān)系表明脂肪胺取代的衍生物比芐基胺取代的顯示了更高的AChE抑制活性。另外所有的曼尼席堿衍生物對(duì)BChE幾乎沒有抑制活性。其中化合物18(圖5)顯示了最強(qiáng)的AChE抑制活性(ratAChE,IC50=0.008 78 μmol/L;EeAChE,IC50=0.021 2 μmol/L;HuAChE,IC50=0.037 μmol/L)，酶動(dòng)力學(xué)和分子對(duì)接研究給出了合成的解釋。代表性化合物18還具有良好的抗氧化活性、神經(jīng)保護(hù)作用和金屬離子螯合能力，并且能夠抑制自身誘導(dǎo)和Cu2+誘導(dǎo)的Aβ1-42聚集?；衔?8對(duì)于開發(fā)新型的多靶點(diǎn)抗AD藥物是一個(gè)有希望的小分子化合物。

圖5噢哢類衍生物

5 二氫黃酮類衍生物

二氫黃酮類分布較普遍，多存在與薔薇科、蕓香科、姜科、菊科、杜鵑花科和豆科植物中，陳皮素和甘草苷是代表化合物。

5.1 兼具抗炎活性和抗氧化活性的乙酰膽堿酯酶抑制劑

研究人員對(duì)橙皮苷作為治療AD潛在的先導(dǎo)化合物進(jìn)行了研究。橙皮苷是柑橘類水果中大量存在的一種黃烷酮糖苷，具有抗氧化，鎮(zhèn)痛和抗高血壓等活性。Javed等[27]使用不同劑量的橙皮苷(19)(100和200 mg/kg)(圖6)處理鏈脲霉素導(dǎo)致的認(rèn)知功能障礙的小鼠，結(jié)果表明橙皮苷能有效的阻止認(rèn)知損害，通過有效的調(diào)節(jié)AChE的水平從而提高了記憶能力。更進(jìn)一步研究表明，橙皮苷降低了還原型谷胱甘肽的水平，而且能夠通過抑制過量的炎癥性因子來保護(hù)神經(jīng)元細(xì)胞。因此，橙皮苷能有效的改善鏈脲霉素導(dǎo)致的小鼠記憶障礙，并通過改善神經(jīng)學(xué)行為，抑制炎癥性因子和抗氧化應(yīng)激等，為治療AD提供了有效的治療思路。

圖6二氫黃酮類衍生物

6 二氫黃酮醇類衍生物

二氫黃酮醇類存在于裸子植物、單子葉植物姜科的少數(shù)植物中，雙子葉植物中分布較普遍，在豆科、薔薇科植物中較多，水飛薊素和異水飛薊素是代表化合物。

6.1 兼具保肝作用的乙酰膽堿酯酶抑制劑

Chen等[28]設(shè)計(jì)了一個(gè)他克林-水飛薊賓雜合前藥20(圖7)，并測(cè)試了相應(yīng)的生物活性。研究結(jié)果表明化合物20顯示了較好的AChE和BuChE抑制活性，其IC50分別為53.9和49.7 nmol/L。通過MTT法測(cè)試表明化合物20對(duì)谷氨酸誘導(dǎo)的HT-22細(xì)胞毒性具有一定的神經(jīng)保護(hù)作用。另外，在肝星狀細(xì)胞(HSC)的肝毒性模型中，化合物20的肝毒性明顯降低。大鼠體內(nèi)的實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步表明，與對(duì)照組他克林相比，沒有觀察到化合物20的肝毒性和對(duì)細(xì)胞色素P450體系的影響。在東莨菪堿誘導(dǎo)的認(rèn)知障礙模型中，化合物20能有效改善記憶功能障礙。

圖7二氫黃酮醇類衍生物

7 高異黃酮類衍生物

高異黃酮類和異黃酮類相比，其B環(huán)和C環(huán)之間多了一個(gè)-CH2-，主要存在于重要麥冬中，麥冬高異黃酮A是代表化合物。

7.1 兼具M(jìn)AO-B和Aβ聚集抑制的AChE抑制劑

Li等[29]設(shè)計(jì)并合成了一系列高異黃酮類衍生物，體外測(cè)試結(jié)果表明該系列化合物顯示了良好的多靶點(diǎn)抗AD活性，膽堿酯酶測(cè)試表明所有目標(biāo)化合物表現(xiàn)了潛在的EeAChE抑制活性。構(gòu)效關(guān)系揭示了胺基取代基及取代基的位置對(duì)抑制活性有顯著影響，整體來說，曼尼席堿的引入急劇增強(qiáng)了高異黃酮的AChE抑制活性，脂肪胺的取代基比芐基胺顯示了更強(qiáng)的AChE抑制活性，其中化合物21具有最強(qiáng)的AChE抑制活性(圖8)，其IC50分別為2.49 nmol/L，酶動(dòng)力學(xué)和分子對(duì)接研究表明，化合物21是一個(gè)混合型的AChE抑制劑，能夠同時(shí)作用于AChE的CAS和PAS部位。單胺氧化酶測(cè)試結(jié)果顯示化合物21具有良好的MAO-B抑制活性(IC50=1.74 μmol/L)。化合物21在25 μmol/L濃度下對(duì)自身誘導(dǎo)和Cu2+誘導(dǎo)的Aβ聚集顯示了潛在抑制活性，同時(shí)還具有抗氧化活性(ORAC=1.65 eq.)和金屬離子螯合能力，對(duì)PC12細(xì)胞毒性小，具有較廣的治療安全范圍。因此化合物21對(duì)于多靶點(diǎn)抗AD藥物的發(fā)是一個(gè)潛在的候選化合物。

圖8高異黃酮類和噻噸酮類衍生物

8 其 他

有些化合物雖然不符合C6-C3-C6的基本骨架，但因具有苯并γ-吡喃酮結(jié)構(gòu)，也將其歸為黃酮類化合物。如，呋喃色原酮類、苯色原酮類等。

8.1 AChE/MAO/Aβ抑制劑

Luo等[30]在呫噸酮骨架的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)并合成了一系列新穎的胺烷氧基噻噸酮衍生物。膽堿酯酶測(cè)試結(jié)果表明，所有目標(biāo)化合物均比母體化合物顯示了更高的AChE抑制活性，且具有較弱的BuChE抑制活性，說明該系列化合物是選擇性AChE抑制劑。其中化合物22顯示了最強(qiáng)的AChE抑制活性(圖8)，其IC50為0.59 μmol/L。酶動(dòng)力學(xué)和分子對(duì)接研究進(jìn)一步闡明了化合物22是一個(gè)混合型AChE抑制劑，能夠同時(shí)作用于AChE的CAS和PAS部位。單胺氧化酶測(cè)試結(jié)果表明目標(biāo)化合物對(duì)MAO-A和MAO-B均有顯著的抑制作用，化合物22抑制MAO-A和MAO-B的IC50分別為1.01和0.90 μmol/L。同時(shí)化合物22對(duì)Aβ聚集也有顯著的抑制作用，其在25 μmol/L條件下對(duì)自身誘導(dǎo)和Cu2+誘導(dǎo)Aβ1-42聚集的抑制率分別為74.8%和87.7%。另外，化合物22還具有抗氧化活性和金屬離子螯合性質(zhì)，且對(duì)SH-SY5Y細(xì)胞毒小，具有較廣的治療安全范圍。因此，化合物22對(duì)于開發(fā)新型的多靶點(diǎn)抗AD藥物是一個(gè)很有希望的候選化合物。

8.2 兼具AChE抑制活性的神經(jīng)保護(hù)劑

Wang等[31]從山竹里面分離得到了一系列呫噸酮衍生物，生物活性測(cè)試結(jié)果表明絕大部分分離到的天然呫噸酮衍生物能夠顯著抑制自身誘導(dǎo)的Aβ聚集，并且具有很強(qiáng)的抗氧化活性和金屬離子絡(luò)合能力。其中化合物α-mangostin(23),gartanin (24),garcinone C(25)和γ-mangostin(26)比Trolox顯示了更強(qiáng)的清除自由基能力(圖9)，并且對(duì)谷氨酸誘導(dǎo)的HT22細(xì)胞死亡有潛在的神經(jīng)保護(hù)作用，另外化合物23，24，25和26能夠透過體外的血-腦脊液屏障。上述結(jié)果表明天然呫噸酮產(chǎn)物具有多靶點(diǎn)抗AD活性，為AD治療提供了先導(dǎo)化合物。

圖9呫噸酮類衍生物

[1] Alzheimer′s Disease International.Policy brief:the global impact of dementia 2013-2050[EB/OL].http://www.alz.co.uk/research/G8-policy-brief.

[2] Alzheimer′s Disease International.World Alzheimer report 2015:the global impact of dementia[EB/OL].https://www.alz.co.uk/research/world-report-2015.

[3] Guo JJ,Liao H.Development of drug for Alzheimer′s disease [J].JChinaPharmUniv(中國藥科大學(xué)學(xué)報(bào)),2010,41(5):395-400.

[4] Citron M.Alzheimer′s disease:strategies for disease modification [J].NatRevDrugDiscov,2010,9(5):387-398.

[5] Cavalli A,Bolognesi ML,Minarini A,etal.Multi-target-directed ligands to combat neurodegenerative diseases [J].JMedChem,2008,51(3):347-372.

[6] De Freitas Silva M,Dias KST,Gontijo VS,etal.Multi-target directed drug as a modern approach for drug design toward Alzheimer′s disease:an update [J].CurrMedChem,2018.doi:10.2174/0929867325666180111101843.

[7] Chen X,Mukwaya E,Wong MS,etal.A systematic review on biological activities of prenylated flavonoids[J].PharmBiol,2014,52(5):655-660.

[8] Sheng R,Lin X,Zhang J,etal.Design,synthesis and evaluation of flavonoid derivatives as potent AChE inhibitors[J].BioorgMedChem,2009,17(18):6692-6698.

[9] Luo W,Su YB,Hong C,etal.Design,synthesis and evaluation of novel 4-dimethylamine flavonoid derivatives as potential multi-functional anti-Alzheimer agents[J].BioorgMedChem,2013,21(23):7275-7282.

[10] Li RS,Wang XB,Hu XJ,etal.Design,synthesis and evaluation of flavonoid derivatives as potential multifunctional acetylcholinesterase inhibitors against Alzheimer′s disease[J].BioorgMedChemLett,2013,23(9):2636-2641.

[11] Li SY,Wang XB,Xie SS,etal.Multifunctional tacrine-flavonoid hybrids with cholinergic,beta-amyloid-reducing,and metal chelating properties for the treatment of Alzheimer′s disease[J].EurJMedChem,2013,69:632-646.

[12] Sang Z,Li Y,Qiang X,etal.Multifunctional scutellarin-rivastigmine hybrids with cholinergic,antioxidant,biometal chelating and neuroprotective properties for the treatment of Alzheimer′s disease[J].BioorgMedChem,2015,23(4):668-680.

[13] Sang ZP,Qiang XM,Li Y,etal.Design,synthesis,and biological evaluation of scutellarein carbamate derivatives as potential multifunctional agents for the treatment of Alzheimer′s disease[J].ChemBiolDrugDes,2015,86(5):1168-1177.

[14] Sang Z,Qiang X,Li Y,etal.Design,synthesis and evaluation of scutellarein-O-alkylamines as multifunctional agents for the treatment of Alzheimer′s disease[J].EurJMedChem,2015,94:348-366.

[15] Sang Z,Qiang X,Li Y,etal.Design,synthesis and evaluation of scutellarein-O-acetamidoalkylbenzylamines as potential multifunctional agents for the treatment of Alzheimer′s disease[J].EurJMedChem,2017,135:307-323.

[16] Shi DH,Yan ZQ,Zhang LN,etal.A novel 7-O-modified derivative with acetylcholinesterase inhibitory effect,estrogenic activity and neuroprotective effect[J].ArchPharmRes,2012,35(9):1645-1654.

[17] Qiang X,Yuan W,Sang Z,etal.Synthesis and biological evaluation of genistein carbamate derivatives[J].ChinJOrgChem(有機(jī)化學(xué)),2013,33(3):621-629.

[18] Qiang X,Sang Z,Yuan W,etal.Design,synthesis and evaluation of genistein-O-alkylbenzylamines as potential multifunctional agents for the treatment of Alzheimer′s disease[J].EurJMedChem,2014,76:314-331.

[19] Chen YP,Zhang ZY,Li YP,etal.Syntheses and evaluation of novel isoliquiritigenin derivatives as potential dual inhibitors for amyloid-beta aggregation and 5-lipoxygenase[J].EurJMedChem,2013,66:22-31.

[20] Rampa A,Montanari S,Pruccoli L,etal.Chalcone-based carbamates for Alzheimer′s disease treatment [J].FutureMedChem,2017,9(8):749-764.

[21] Jeon KH,Lee E,Jun KY,etal.Neuroprotective effect of synthetic chalcone derivatives as competitive dual inhibitors against μ-calpain and cathepsin B through the downregulation of tau phosphorylation and insoluble Aβ peptide formation [J].EurJMedChem,2016,121:433-444.

[22] Wang L,Wang Y,Tian Y,etal.Design,synthesis,biological evaluation,and molecular modeling studies of chalcone-rivastigmine hybrids as cholinesterase inhibitors [J].BioorgMedChem,2017,25(1):360-371.

[23] Xiao G,Li Y,Qiang X,etal.Design,synthesis and biological evaluation of 4′-aminochalcone-rivastigmine hybrids as multifunctional agents for the treatment of Alzheimer′s disease [J].BioorgMedChem,2017,25(3):1030-1041.

[24] Belluti F,Rampa A,Piazzi L,etal.Cholinesterase inhibitors:xanthostigmine derivatives blocking the acetylcholinesterase-induced beta-amyloid aggregation [J].JMedChem,2005,48(13):4444-4456.

[25] Li Y,Qiang X,Luo L,etal.Synthesis and evaluation of 4-hydroxyl aurone derivatives as multifunctional agents for the treatment of Alzheimer′s disease [J].BioorgMedChem,2016,24(10):2342-2351.

[26] Li Y,Qiang X,Luo L,etal.Aurone Mannich base derivatives as promising multifunctional agents with acetylcholinesterase inhibition,anti-β-amyloid aggragation and neuroprotective properties for the treatment of Alzheimer′s disease [J].EurJMedChem,2017,126:762-755.

[27] Javed H,Vaibhav K,Ahmed ME,etal.Effect of hesperidin on neurobehavioral,neuroinflammation,oxidative stress and lipid alteration in intracerebroventricular streptozotocin induced cognitive impairment in mice[J].JNeurolSci,2015,348(1/2):51-59.

[28] Chen X,Zenger K,Lupp A,etal.Tacrine-silibinin codrug shows neuro- and hepatoprotective effectsinvitroand pro-cognitive and hepatoprotective effectsinvivo[J].JMedChem,2012,55(11):5231-5242.

[29] Li Y,Qiang X,Luo L,etal.Multitarget drug design strategy against Alzheimer′s disease:homoisoflavonoid Mannich base derivatives serve as acetylcholinesterase and monoamine oxidase B dual inhibitors with multifunctional properties[J].BioorgMedChem,2017,25(2):714-726.

[30] Luo L,Li Y,Qiang X,etal.Multifunctional thioxanthone derivatives with acetylcholinesterase,monoamine oxidases and β-amyloid aggregation inhibitory activities as potential agents against Alzheimer′s disease[J].BioorgMedChem,2017,25(6):1997-2009.

[31] Wang SN,Li Q,Jing MH,etal.Natural xanthones fromGarciniamangostanawith multifunctional activities for the therapy of Alzheimer′s disease[J].NeurochemRes,2016,41(7):1806-1817.