喹噁啉和喹噁啉-1,4-二氮氧化合物：一种新兴的抗菌药物

赵诗佳 编译，徐志 审校

(1 武汉科技大学，化工学院，武汉 430080；2 武汉弗顿控股有限公司，武汉 430073；3 湖北德信辰科技有限公司，武汉 430080)

1 简介

结核病(TB)是一种传染病，多年来一直是一个全球性的健康问题，也被称为“白色瘟疫”。分枝杆菌感染是一组多系统感染，其中最显著的感染是由结核分枝杆菌(MTB)复合体引起的，其中包括MTB本身，微型分枝杆菌、针状分枝杆菌、牛分枝杆菌、犬分枝杆菌、非洲分枝杆菌和辣椒分枝杆菌。MTB是一种除其他重要器官外，主要影响肺部(肺结核)的病原体。当患有活动性肺结核的人咳嗽、说话、打喷嚏或吐痰时，它也会在空气中传播，且传播几率极高。地方性结核感染的传播率极高，因此结核病传播已经成为全世界公众关注的问题。根据世界卫生组织(WHO)的最新报告，预计三分之一世界人口感染了MTB，2015年全世界新增病例1040万例，每年死亡150万例。这些数据有助于化学家和生物学家发现新的药物靶点，同时有助于了解MTB的生物学现象。虽然有许多药物可用于治疗结核病，但这些药物治疗需要6～12个月的时间，并且有许多副作用。缩短治病周期显得尤为重要，因为这与病人停止治疗的时间有关，同时提前结束治疗也会关系到耐药菌的出现。鉴于上述事实，迫切需要开发具有独特机制和策略的，同时具有高效，耐受性好，副作用少或无副作用，低毒或无毒，疗程短的新型抗结核药物。

杂环化合物在自然界中分布非常广泛，许多在实验室合成的杂环化合物已被成功地用作临床药物。它们在所有活细胞的新陈代谢过程中起着至关重要的作用，例如维生素和辅酶前体硫胺素、核黄素等。其中一些是天然产品，例如青霉素类、头孢菌素类等抗生素。含氮杂环化合物是医药化学家研究中不可缺少的结构单元，是抗分枝杆菌活性的重要支架。在各种氮杂环化合物中，喹噁啉核是许多具有生物活性和药理活性的化合物的共同亚结构。喹噁啉属于苯二氮杂环类化合物，其氮杂原子位于1位和4位。它是与喹唑啉、酞嗪和噌啉的异构体。其中苯环与吡嗪环的4,5-位稠合的环系统称为喹噁啉(图1)。因此，它也被称为苯并吡嗪或1,4-苯并二嗪或1,4-重氮萘。

图1 喹噁啉的编号系统

多功能喹噁啉环因其优越的支架而构成大量潜在的生物活性物质，具有广泛的药理活性，如抗癌、抗疟疾、抗艾滋病、抗微生物、镇痛、抗炎、抗肿瘤、抗阿米巴、抗增殖、抗利什曼虫、抗锥虫 、抗噬菌体、抗病毒、抗结核、抗惊厥剂、抗癫痫药、抗半胱氨酸、抗氧化剂、抗疟原虫、抗原虫、抗胶质瘤，抗念珠菌和抗老年痴呆症等。

喹噁啉的衍生物被用作IKK 1和IKK 2的抑制剂，pPARγ和SUR激动剂，促性腺激素释放激素受体(GnRH-R)，维甲酸受体(RAR)激动剂，AMPA受体拮抗剂，微管蛋白聚合抑制剂，酪氨酸激酶受体，单胺氧化酶，流感NS1A蛋白，c-Met激酶，埃博拉病毒和马尔堡VP40出口，磷酸肌醇三激酶α(PI3Kα)、SRPK-1、和JAK 2抑制剂等。喹噁啉衍生物被用作化学反应和光伏应用。喹噁啉-1,4-二氮氧化合物在人体和兽药中具有潜在的应用价值。此外，喹噁啉-1,4-二氮氧化合物显示出比喹噁啉衍生物相对更好的抗结核活性。

一些喹噁啉衍生物已经在市场上蓬勃发展，例如：紫荆霉素或左旋霉素/喹霉素A(2，肽抗生素)，喹诺克斯(3，杀虫剂和杀菌剂)，奎尼西林(4，抗菌)，卡洛韦或痉挛(5，抗痉挛，N型钙通道阻滞剂，竞争性AMPA受体拮抗剂，非竞争性NMDA受体拮抗剂)，喹乙醇(6，生长刺激剂)，磺胺喹噁啉(7，兽药，治疗球虫病)，XK469(8，抗肿瘤药物，拓扑异构酶IIB抑制作用)，氯喹噁啉砜酰胺(9，CQS，NSC339004，抗肿瘤)，6-氰基-7-硝基喹恶啉-2，3-二酮(10，CNQX AMPA/红藻氨酸受体拮抗剂)，YM90K(11，AMPA受体拮抗剂)和NBQX(12，AMPA受体拮抗剂)或拮抗剂，见图2。

考虑到喹噁啉及其衍生物的重要性，以及其在体外和体内抗结核活性良好的应用前景，并且可能在一定程度上预防耐药性，引起了人们对寻找新的抗结核药物的极大兴趣。本文综述了近年来发现含喹噁啉和喹噁啉-1,4-二氮氧化合物抗结核药物的研究进展。为更具活性和毒性更小的喹噁啉杂合物作为抗结核药物提供了合理预想。同时研究了有关喹噁啉衍生物的已发表报告以及推测的构效关系(SAR)。此外还讨论了药物化学家设计下一代有效且更安全的基于喹噁啉的抗结核药物的不同方法。

2 喹噁啉衍生物作为抗结核药物

Kamble和同事报道了以吡啶为催化剂的喹诺酮类和喹噁啉-香豆素衍生物。已测试了这些化合物对MTB的抗结核活性。含卤素取代基(-Br和-Cl)和苯环对位甲基的化合物(13a～13f，13g～13i)抗结核活性较高(2.30～6.30μg/mL)。衍生物比参比药物吡嗪酰胺(PZA，7.50μg/mL)具有更高的活性。Desai等用链霉素(STM)、PZA和环丙沙星(CIP)等标准药物解释了喹噁啉基查尔酮杂化物的制备及体外抗MTB H37Rv的抗结核活性。化合物14a和14b的抗结核活性最高(MIC=3.12μg/mL)，其与标准药物PZA和CIP相似(MIC分别为3.12μg/mL)。SAR研究显示存在—OH取代基能够增加抗结核活性。14d(MIC=6.25μg/mL)通过杂环吡啶基环取代14c(MIC=25μg/mL)中的苯环增加了抗结核效果。令人惊讶的是卤素，甲氧基，氨基和硝基的存在对抗结核活性没有显着影响。而用萘基环(14e)代替苯环(14c)导致抗结核潜力下降。 Montoya及其同事展示了2-喹噁啉腈衍生物的合成，并测试了它们的体外抗结核活性。化合物15(图3)显示出94%的抑制(MIC=12.5μg/mL)，具有相对良好的抗结核活性。

Ramalingam和他的同事解释了3-取代喹噁啉-三唑-1,2,4-三唑衍生物的合成及其对MTB H37Rν的抗结核活性。化合物16a(图4)对MTB的抑制率为77%。化合物16b对MTB的抑制率为72%。SAR研究表明，N-桥头三唑喹噁啉体系中的2-氯苯基取代和苯磺酸取代增强了抗结核活性。1-甲基/ 1-丙烯酰基-喹噁啉-2,3(1H，4H)-二酮衍生物作为抗MTB的抗结核剂被报道。化合物17a～17c是最有效的前药，其MIC分别为8.012、8.561、8.928μg/mL。SAR研究证实，带有乙烯链的异芳基取代能显著提高抗菌/抗结核活性。在同一栏目中，作者报道了喹噁啉、1,2,4-三唑/1,3,4-噁二唑与萘二酸的配合物。SAR研究显示在萘二酸(化合物18a和18b)的—COOH基团上通过分子修饰插入喹噁啉连接的氨基硫脲或酸式卡巴肼可增强显著地抗结核活性。

图2 多功能核心喹噁啉

Guillon及其同事已合成了吡咯并喹噁啉-2-或-4-羧酸酰肼衍生物并筛选了其对MTB的体外抗分枝杆菌活性。将抗分枝杆菌结果与标准药物RIF进行比较，化合物19a(图5)和19b显示出极好的活性，对MTB的MIC为6.25μg/mL，分别具有94%和100%的抑制活性(RIF MIC：0.25μg/mL)。SAR研究显示，苯基位于吡咯喹诺啉-2-羧酸肼的第4位，肼带基团N'-苄基功能的降低似乎对吡咯喹诺啉-羧酸肼的抗菌活性很重要。Achutha及其同事通过常规和微波辅助条件解释了掺入喹喔啉的席夫碱对MTB的合成和抗结核潜力。化合物20a～20e显示出显著的抗TB活性，特别是20c显示出75%的抑制(MIC＞6.25μg/mL)，并且当与RIF(95%)相比时是该系列中最具活性的化合物。塞茨等发现了喹噁啉酯衍生物的合成，并评估了它们对MTB和鸟分枝杆菌(MAC)的抗结核活性。2-喹噁啉羧酸盐21对MTB H37Ra表现出优异的活性，MIC为0.5μg/mL，对MAC NJ211具有中等活性(MIC16μg/mL)。对于(21)来说另外两种MAC，NJ168和NJ3404菌株的MIC分别为4和8μg/mL。

图3 喹噁啉-斯德酮类13a～13i，喹噁啉-查耳酮14a～14e和2-喹噁啉甲腈的结构15

图4 化合物喹噁啉-三唑-1,2,4-三唑16a,b，丙烯酰基-1-喹噁啉17a～17c和喹噁啉-纳啶二酸18a,b的结构

Puratchikody和他的同事报告了一系列含有氮杂环酮和噻唑酮类的喹噁啉类抗结核药物。已发现具有吸电子取代基(氯、二甲氨基和硝基)的化合物比电子释放(甲氧基，羟基和甲基)官能团更具活性。化合物22a～22c(图6)和23a，23b(MIC值为0.67～0.97μg/mL)与一线药物INH(MIC=0.47μg/mL)相比其活性显著。三维定量构效关系分析结果表明，所合成化合物的抗结核活性与负电基团的存在显著相关。Neres等合成了3-((4-甲氧基苄)氨基)-6-(三氟甲基)喹诺沙林-2-羧酸(24a)类似物，并对细胞外和细胞内结核分枝杆菌进行了筛选。同时也进一步阐明了这些化合物Ty38c的抗性机理和作用机理。化合物24a在体外和巨噬细胞中对MTB增殖具有较强的抑制作用。化合物24b和24c具有优异的抗结核活性。SAR研究表明，具有对取代苄基的6-三氟甲基-2-羧基喹啉类化合物是抑制DPRE 1和致死MTB的最佳化合物。其中一些化合物对选定的rv3405c突变体的MIC 99比H37Rv高两倍，在大多数情况下，MIC 99对G17C和L368P DprE 1突变体的MIC 99增加了4倍。酯类对细菌的活性影响很可能是由于水解的游离酸在培养基中长期潜伏造成的，也可能是分枝杆菌酯酶的作用。同时有报道表明吡啶-二氢-苯并喹噁啉缀合的化合物可作为抗分枝杆菌剂，并且已经研究了在与吡啶环的C-4连接的苯环上的取代作用。作者观察到，在与吡啶环C-4连接的苯环的邻位和对位上用较小的吸电子和给体基团取代，存在于2-氨基-6-(5,10-二氧代-2的7-位，3-二苯基-5,10-二氢苯并喹噁啉-7-基)-4-(取代)苯基吡啶-3-腈增加了抗分枝杆菌活性，而在附着于所述位置的苯环上用庞大的给电子基团取代则会降低活性。在报道的化合物中，25个在苯环上具有4-N(CH3)2基团显示出最具活性的抗分枝杆菌活性。Rao和他的同事们解释了喹喔啉-吡唑杂化化合物的合成，并以PZA(10g/mL)和STM(7.5g/mL)为标准药物进行了抗结核活性筛选。化合物26a～26c在MIC＜25g/mL时对MTB具有中等活性，SAR研究没有找到原因。Waring和同事们制备了一系列2,3-双功能化喹喔啉衍生物，并对其抗结核潜力进行了研究。化合物27a～27c在体外抗MTB中显示出适度的活性(＜10%)

3 喹噁啉：抗结核活性的结构要求

图5 化合物吡咯并[1,2-a]喹噁啉酰肼19a,b，喹噁啉席夫碱20a～20c和喹噁啉酯21的结构

从已发表/收集的数据中可以明显看出，在抗结核活性中，除了4、5、7位外，喹噁啉在5个位置(1～3，6，8)被多种取代基取代。喹噁啉的第一位取代基可能是未取代基，也可能是异芳基(即吡唑)与乙烯键的取代基，具有良好的抗结核活性。同样，苯基和羧基取代二号位置会使抗结核活性显著增强。喹噁啉在第三位有更多的取代物，并且取代基的范围可以是在苯环中的3或4位具有羟基取代基的查耳酮、腈、氨基硫脲、酸性卡巴肼、氯代氮杂环丁酮、二甲氨基和硝基的噻唑烷酮增加抗分枝杆菌活性。氯、甲基和6-三氟甲基取代的喹噁啉展示出了良好的活性。最后，在第8位取代三氟甲基的喹噁啉显示出良好的抗结核活性，见图7。

4 喹噁啉-1，4-二氮氧化合物衍生物作为抗结核药物

近年来，喹噁啉支架作为许多潜在治疗实体的一部分，以N-氧化物或N， N-二氧化物的形式受到广泛关注。吡嗪环上的两个氮原子氧化得到喹噁啉-1，4-二氮氧化合物，具有多种生物特性，包括抗肿瘤、抗炎/抗氧化、抗菌、抗锥虫、抗念珠菌和诱变特性。

Villar和他的同事们研究了喹噁啉-1,4-二氮氧化合物衍生物作为抗分枝杆菌的药物。部分化合物对耐药菌株表现出良好的抑制活性，特别是化合物28a(图8)对异烟肼耐药菌株表现出明显的耐药。由于MBC/MIC比值低，化合物28b～28d被认为具有杀菌作用。此外，化合物28c具有与临床使用的结核病药物相当的体内活性，尽管需要相对较高剂量的化合物才能使肺CFU数值降低到同等水平。SAR的研究显示，苯核第七位的氯基与其抗结核活性的提高有关。该研究小组还报告了其他一系列喹噁啉-2-羧酸-1,4-二氮氧化合物衍生物，对耐药菌株显示出良好的MIC，其MIC在0.1～6.25μg/mL之间。喹噁啉-2-羧酸盐的苄基衍生物(化合物29a)活性最好，其在耐药菌株中的MIC为0.4μg/mL或更少。此外，他们还采用GKO小鼠模型和剂量分别为25、100和300mg/kg进行了体内研究。化合物29b在25mg/kg剂量时在肺和脾脏中的活性较弱。在100mg/kg和300mg/kg时，同一种化合物在本质上也具有杀菌作用，因为从肺和脾脏中恢复的CFU数量远远低于d15观察到的CFU水平。同时，作者还报告了喹噁啉-2-羧酸盐和喹喔啉-2-碳腈衍生物的抗结核活性。化合物7-甲基-3-(4’-氟)苯基喹噁啉-2-碳腈-1，4-二氮氧化合物(30，MIC＜0.2μg/mL，SI＞500)对H37Rv株具有良好的抗结核活性。SAR研究表明，与羧酸盐衍生物相比，碳腈衍生物具有良好的抗结核活性，对VERO细胞的IC50值也低于喹噁啉-2-羧酸乙酯。取代基的电子分布似乎不影响抗菌活性，因为无论是供电子基团还是吸电子基团都会产生MIC值相同的化合物(如化合物31b和31c)。然而，取代基对细胞毒性的影响似乎更为重要，其中氟化衍生物31a是细胞毒性最小、选择性最好的化合物。在该阵列中，该研究组制备了1,4-二氮氧化合物-3-甲基喹噁啉-2-羧酸芳基酰胺衍生物，并测定了H37Rv株的抗结核活性和VERO细胞的细胞毒性(IC50)。从SI值可以看出，化合物32a和32b具有较强的抗结核活性和较低的细胞毒性。SAR研究表明，在喹噁啉环中引入吸电子取代基会使抗结核活性增加。相反，电子释放单元的插入会导致活性的降低。在苯环对位引入甲氧基可提高细胞毒性活性。此外，作者通过在第三位取代甲基和不同的取代基而在苯环的对位上引入了上述化合物，如氯、溴、三氟甲基等苯环对位作为吸电子基团，甲基作为电子释放基团33a、33b、34a～34c的不同取代基。SAR研究表明，三位甲基取代的化合物和羧基上未取代的苄基取代的化合物具有良好的抗结核活性。

图6 化合物22a～c，23a,b，23a～c，25，26a～c和27a～c的结构

图7 抗结核活性喹噁啉核周围的的结构要求

此外，他们还利用分子杂交的概念，制备了一系列含有异烟肼(INH)的喹噁啉-1,4-二氮氧化合物衍生物，即1,4-二氮氧化合物-喹噁啉-2-基亚甲基异烟酸酰肼衍生物并评估了针对MTB H37Rv的体外抗结核活性。部分合成化合物的IC90值介于1.16～23.05μmol/L之间。未取代的衍生物(35a，见图9)和具有电子吸引基团(35b)或电子释放基团(35c)的衍生物具有较高的抗结核活性。SAR研究证实，喹喔啉环R1和/或R2取代基的电子构型对抗菌活性有着不同的影响。接着，作者描述了喹喔啉-1,4-二氮氧化合物的合成，并对MTB H37Rv剂量反应试验(初筛)进行了评价。化合物36a～36e具有良好的抗结核活性，MIC和IC50值分别为1.6～3.1μmol/L和0.5～1.5μmol/L。这些MIC和IC50值均低于二线参比药物环丝氨酸(MIC=33.1μmol/L)和吡啶胺(MIC=36.0μmol/L)和第一线药物乙胺丁醇(MIC=1.8μmol/L)。值得注意的是，在5种最有效的化合物36b～36e中，有4种是氟喹诺酮类化合物，而化合物36a属于查尔酮家族。在喹噁啉环的R1和R2位置之一存在一个吸电子取代基(氟或氯)，增强了抗结核活性。此外，活性化合物的高级筛选包括测定MIC对MTB、MBC、LORA的SDR株的抑制作用，同时研究了受感染巨噬细胞的药物筛选，以及对未受感染巨噬细胞在不同浓度下的MTT细胞增殖。化合物36d不仅对MTB复制有效，而且对NRP M也有效。Jaso及其同事描述了6(7)-取代喹诺沙林-2-羧酸-1,4-二氧化物衍生物的合成，并对其体外抗结核活性进行了评估。在苯部分的7位具有氯基团的乙基和苄基3-甲基喹噁啉-2-羧酸酯-1,4-二氧化物衍生物(化合物37a和37b)和未取代的衍生物(化合物37b和37c)显示出优异的抗结核活性，其EC90/MIC值在0.01和2.30μg/mL之间。SAR研究表明，在苯的7位上存在氯、甲氧基或甲基会降低MIC和IC50值。抗结核活性依赖于羧酸基团中的取代基，改善顺序为:苄基＞乙基＞2-甲氧基＞烯丙基＞叔丁基。在相关的实验中，报道了2-乙酰基和2-苯甲酰基-6(7)-取代的喹喔啉-1,4-二氮氧化合物作为抗分枝杆菌剂。2-苯乙基-3-甲基喹喔啉-1,4-二氮氧化合物，在苯的7号位(分别为化合物38a～38c)和未取代基(38d)的氯、甲基和甲氧基取代衍生物，是具有抗结核活性的新化合物。在此基础上，作者又制备了一些具有3-二甲基氨基-1-丙基氨基和不同烷氧羰基氨基的喹喔啉-碳腈-1,4-二氮氧化合物，并在3个位置合成了不同的烷氧基羰基。其中化合物39a～39d表现出良好的抗TB活性，MIC在0.39～6.25μmol/L之间。其中，化合物39c显示出最低值，即MIC为0.39μmol/L。

Carta等研究了一系列6(7)-3-甲基-3-卤代甲基-2-苯硫基-苯磺酰基-氯-喹噁啉-1,4-二氧化物，并对其抗结核活性进行了检测，将结果与标准药物RIF进行了比较。与标准品(MIC=0.25μg/mL)相比，3-甲基-2-苯基硫代喹噁啉-1,4-二氧化物40a～40e(图10)显示出良好的抗结核活性，MIC在0.39和0.78μg/mL之间。SAR研究证实，C-2中的苯硫基与苯中存在吸电子基团(-CF3，-Cl，-diF)有关，而苯硫基与环电子释放基团的结合(-CH3，-OEt)，以及C-3上的溴甲基取代基，降低了这种活性。硫桥氧化成硫酰衍生物和氯取代苯硫基通常会降低抗结核活性。Pan和他的同事在C-2位进行了喹噁啉-1,4-二氮氧化合物衍生物的合成，并评价了其对MTB H37Rv的体外抗菌活性。与INH(0.2μg/mL)相比，MIC值为0.39μg/mL的化合物41a和41b显示出良好的抗结核活性。4-氟苯基取代基具有良好的抗分枝杆菌活性，这可能是由于亲脂性增加和细胞膜通透性增强所致。当氨基酸被引入C-2侧链时，其抗分枝杆菌活性受到抑制。Das及其同事评估了3-甲基喹噁啉-1,4-二氧化物衍生物对MTB H37Rv的抗结核活性。报道的化合物显示出显著的抗结核活性，其IC50值在1～23μmol/L的范围内。其中，化合物(42)作为铅化合物，其IC50和IC90值分别为1.03和1.53μmol/L。SAR研究显示，苯的3位和4位存在氯取代基，增强了其抗结核活性

5 喹喔啉-1,4-二氧化氮配合物抗结核作用的研究

Tarallo及其同事报道了一系列44a～44c型铁络合物，其中3-氨基喹噁啉-2-羰基腈N1、N4-二氧化物衍生物43a～43c(图11)为配体，并测定了配体和铁配合物的抗结核活性。将结果与参考药物INH进行比较。44a～44c的铁络合物显示出比相应的游离配体43a～43c更多的活性，作者得出结论，金属配位可以有利地改变3-氨基喹噁啉-2-碳-乙腈、N4-二氧化物的衍生物43a～43c抗分枝杆菌活性的特征。SAR研究证实了氯、氟取代基对喹噁啉的影响，在生物活性上有显著性差异。43b和43c铁络合物(0.78μg/mL)的MIC值与临床使用的一些二线药物(STM(MIC=1.00μg/mL))相当或更好。在同一阵列中，作者合成了一些具有相同配体的铜配合物，在R1和R2位置具有不同的取代基。此外，测试这些复合物的抗TB活性，并将结果与抗分枝杆菌剂EMB进行比较。复合物45a～45c显示出良好的活性，MIC=7.8μg/mL，并且与临床使用的抗分枝杆菌剂EMB(MIC =5.62μg/mL)的顺序相同

图9 35a～c， 36a～e， 37a～d， 38a～d和39a～d的结构

6 喹噁啉-1，4-DI-N-氧化物抗结核活性的结构要求

从本综述文章中讨论的文献中可以看出，与简单的喹噁啉相比，喹噁啉-1,4-二氮氧化合物比单纯喹噁啉具有更好的抗结核活性(图12)。在四个位置(2、3、6和7)取代的喹噁啉-1,4-二氮氧化合物具有不同的取代基，产生了有效的抗分枝杆菌活性，其余四个位置(1、4、5和8)未被取代或被取代的较少。喹噁啉氧化物取代基的第二位置被甲基，三氟甲基，烷氧基羰基氨基和查尔酮与3,4-二氯苯基基团所占据，表现出优异的抗结核活性。同样，第三位与苯基、羧酸衍生物与苄基、腈、甲基、异烟酸肼、苯基硫醚和4-氟苯基增强了抗菌活性。实验最后，在第六或第七位取代的氧化物衍生物，其中包括官能团如卤素、甲基、甲氧基和三氟甲基，其抗结核活性增强。

图10 化合物40a～e，41a,b和42的结构

图11 喹诺沙林-1,4-二氧化物43及其配合物44,45的结构

6 结论与展望

图12 结构对于喹噁啉-1,4-二-N-氧化物的抗结核活性的必要性

传染性微生物疾病仍然是世界范围内的一个紧迫问题，因为对微生物疾病的预防或治疗比任何其他形式的疾病治疗时间都要更长。结核病是一项全球卫生关注重点，不仅因为其发病率和死亡率，同时也因为其传染性极高。学术界和制药业在鉴定新型抗结核药物方面投入了大量的精力。在含氮杂环化合物中，喹噁啉衍生物表现出非常优秀的生物特性，药物化学领域对这些化合物非常感兴趣。喹噁啉-1,4-二氮氧化物衍生物具有抗病毒、抗癌、抗菌、抗原生动物等多种活性，甚至能提高生物活性。本文试图探讨喹噁啉及其1,4-氮氧化物衍生物在药物化学和药物开发中的抗结核潜力的前景。已发表的几项研究证明了人们对这些衍生物作为抗结核药物的兴趣，其中一些已经表明生长抑制值高达99%和100%。预计一些化合物将达到临床试验要求，然后用于治疗这种致命疾病。通过研究这类杂合物的SAR，帮助药物化学家选择合适的核心功能基团，从而设计出治疗结核病的有效和安全的分子。基于不同类型杂环和官能基团的结构相似性，我们已经提出喹噁啉核心周围可能的部分进化为抗结核剂。本文提供的信息可用于进一步研究该结构，以利用其最佳的抗结核潜力。而这些研究结果也将促进科学界对具有这种药理学特征的化合物作为治疗结核病的潜在药物的研究。