400-780-8018硫脲（Thiourea，CAS 62-56-6）分子式为 CH₄N₂S，分子量 76.12，分子中含有两个活性胺基和一个电负性较低的硫原子，因此常作为合成多种杂环化合物和染料的重要前体，是典型的有机硫化合物。硫脲类化合物具有硫脲基（-HN-CS-NH-）活性结构，大多数此类化合物表现出较强的生物活性，并在药物化学、手性合成及化学工业生产等领域得到广泛应用。
含氮（N）和硫（S）的杂环化合物在有机合成化学中具有重要地位，同时展现出多样的生物活性。已有大量研究报道，多种含 N 和 S 的杂环衍生物具有显著的抗菌活性，例如噻唑、噻二嗪、噻嗪及部分硫脲衍生物。
硫脲类化合物表现出抗结核、抗肿瘤、抗病毒等广泛的生物活性。其核心骨架硫脲（TU）结构是多种药物和生物活性分子的关键组成部分，已被广泛引入不同类型的有机分子中，从而赋予其良好的结构可塑性与生物学功能，在药物化学与药理学研究中具有重要应用价值。
Calixto 等人合成了 15 种新型和 31 种较少报道的硫脲衍生物，并系统评价了其体外抗分枝杆菌和抗炎活性，同时结合计算机模拟方法，对 ADMET 参数及构效关系（SAR）进行了分析。在 SAR 研究的基础上，筛选出化合物 10、15、16、28 和 29 作为进一步研究对象。这些化合物在细菌培养和受感染的巨噬细胞中均能有效抑制结核分枝杆菌（MTB H37Rv）的生长，其中化合物 28 的 MIC₅₀ 分别为 2.0 ± 1.1 µM 和 2.3 ± 1.1 µM，表现出最显著的活性。
在临床分离的高毒力 MTB 菌株 M299 中，部分化合物（如 16、28 和 29）同样显示出优异的抗菌效果。此外，这些衍生物还表现出抗炎作用，能够通过抑制 iNOS 表达降低 NO 的产生，并显著减少 TNF-α 和 IL-1β 的水平。计算机模拟结果进一步提示，这些化合物具有良好的口服给药潜力，且其毒理作用低于临床常用药利福平[1]。
研究发现，部分硫脲衍生物在抗分枝杆菌及抗炎方面均表现突出，显示出作为新型抗结核药物候选分子的潜力，尤其适用于炎症加重型重症结核的联合治疗策略。这一研究为硫脲类化合物在抗结核药物研发中的应用提供了有价值的参考。
硫脲衍生物因其多样的结构修饰潜力，在抗肿瘤药物研发中受到广泛关注。已有研究表明，引入磺酰胺基团的硫脲衍生物可显著增强抗癌活性。Ghorab 等人以 N-(2,6-二甲氧基嘧啶-4-基)-4-异硫氰酸苯磺酰胺为起始原料，合成了一系列含磺酰胺结构的硫脲衍生物，并在多种癌细胞系（HepG2、MCF-7、Caco-2、HCT-116、PC-3）及正常细胞系 VERO-B 中评价其细胞毒活性。其中，化合物 5c 对多种癌细胞表现出广谱选择性毒性，并在结肠癌 Caco-2 细胞中对顺铂展现出化学增敏作用。此外，部分衍生物还表现出 COX-1/COX-2 抑制活性，在体内角叉菜胶诱导的大鼠足跖水肿模型中展现出显著抗炎作用，提示其潜在的抗癌机制可能与 COX-2 抑制相关[2]。
除了磺酰胺取代物，双硫脲衍生物也被报道为有效的酪氨酸酶抑制剂。Sabuakham 等人结合实验与计算研究评估了 16 种双硫脲衍生物的抑制活性，发现化合物 4（氯取代）对蘑菇酪氨酸酶的抑制作用优于曲酸，并通过分子对接与铜螯合实验揭示了其与催化铜离子及活性位点残基的相互作用。分子动力学模拟与自由能计算进一步证实，其与酪氨酸酶复合物的结合稳定性和亲和力均优于曲酸。细胞实验结果显示，化合物 4 显著抑制 B16F10 黑色素瘤细胞黑色素生成，且符合 Lipinski“5规则”，具有良好的药物相似性[3]。
因此含磺酰胺的硫脲衍生物和双硫脲衍生物均展现出多样化的抗肿瘤活性，作用机制涉及 COX-2 抑制及酪氨酸酶抑制。这类分子不仅为新型抗癌药物的开发提供了潜在先导结构，也为黑色素相关疾病的治疗提供了新的研究方向。
硫脲化合物能够有效作用于革兰氏阳性菌和阴性菌，其主要机制包括抑制细胞壁合成、干扰蛋白质合成，并可能破坏细胞膜的完整性。
研究表明，部分硫脲衍生物在抗病毒研究中展现出显著活性。Kang 等人合成并评估了一系列硫脲衍生物的抗丙型肝炎病毒（HCV）作用，并通过基于细胞的 HCV 亚基因组复制子实验验证了其抗病毒潜力。构效关系（SAR）分析显示，烷基链长度及其在苯环上的取代位置对体外抗 HCV 活性具有重要影响。其中，间位引入六碳烷基连接基团的化合物 10 表现出最优的抗 HCV 活性[4]。
此外，还有研究报道硫脲衍生物还具备抗 HIV-1 病毒活性、抗氧化活性以及抑制血管平滑肌再生等多种生物学效应，显示出其在医药研发领域的广阔应用前景。
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参考文献：
[1] Calixto SD, et al. Antimycobacterial and anti-inflammatory activities of thiourea derivatives focusing on treatment approaches for severe pulmonary tuberculosis. Bioorg Med Chem. 2022 Jan 1;53:116506. doi: 10.1016/j.bmc.2021.116506.
[2] Ghorab MM, et al. Novel Thiourea Derivatives Bearing Sulfonamide Moiety as Anticancer Agents Through COX-2 Inhibition. Anticancer Agents Med Chem. 2017;17(10):1411-1425. doi: 10.2174/1871520617666170327153735.
[3] Sabuakham S, et al. Discovery of bis-thiourea derivatives as potent tyrosinase inhibitors: combined experimental and computational study. J Enzyme Inhib Med Chem. 2025 Dec;40(1):2518195. doi: 10.1080/14756366.2025.2518195.
[4] Kang IJ, et al. Design, synthesis, and anti-HCV activity of thiourea compounds. Bioorg Med Chem Lett. 2009 Apr 1;19(7):1950-5. doi: 10.1016/j.bmcl.2009.02.048.
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