二盐酸奎宁属于喹啉类衍生物中的一种，它是中无臭味单味道极苦的白色粉末，，极易溶于水，溶于乙醇，微溶于氯仿，难溶于乙醚，遇到光会逐渐变色，二盐酸奎宁的水溶液则呈酸性。
二盐酸奎宁作为喹啉类衍生物，不仅能够与疟原虫的DNA相结合并形成复合物，还能抑制RNA的转录和DNA的复制，从而起到抑制蛋白在原虫中的合成，它的作用相对氯喹，稍弱些。二盐酸奎宁的存在还能降低疟原虫的氧耗量，从而抑制疟原虫内的磷酸化酶并起到干扰其糖代谢的作用。
此外，二盐酸奎宁能使疟的色素发生凝集，但是凝集的过程发展的比较缓慢，很少形成大团块，同时还常伴随着细胞的死亡。我们通过电子显微镜观察，可见原虫的核和外膜出现肿胀的现象，还有小空泡，在这些小空泡中聚合着血细胞颗粒，这与氯喹的色素凝集存在一定的差异。在血液中，一定浓度的二盐酸奎宁是会导致被寄生红细胞的早熟破裂，从而起到阻止裂殖体成熟的效果。
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