流感是一种由流感病毒引起的急性呼吸道传染病,具有高致病率、高突变率和高致死率的特点,严重威胁人类的健康和生命。近年来,随着新冠疫情和高致病性禽流感的不断出现,新冠病毒和流感病毒的双重感染,导致患者的重症及死亡风险大大增加,这使得人们对未来可能发生的流感大流行更加担忧。神经氨酸酶抑制剂（neuraminidase inhibitors,NAIs）一直是许多国家防治流感的一线药物,但它们存在的耐药性、口服生物利用度等问题仍需要进一步改善。神经氨酸酶（neuraminidase,NA）在结构上主要被分为两组:Group-1 NAs和Group-2NAs。Group-1 NAs结构中存在一个与活性中心相连的150-cavity,开放的150-cavity为设计特异性Group-1 NAs抑制剂提供了新的机会。这类抑制剂的设计主要通过在先导化合物上引入具有空间适配性的取代基来填充150-cavity,从而拓展现有抑制剂的结构类型。本论文基于以上分析,分别通过对现有药物奥司他韦（C-5位的氨基）和帕拉米韦（C-4位的胍基）的结构修饰,设计合成了两类同时靶向NA活性中心和150-cavity的双位点结合型抑制剂。奥司他韦氨基衍生物的设计、合成及活性评价。本课题组前期发现的化合物17具有强大的NA抑制效力和抗耐药性,但化合物17的侧链未能占据150-cavity的“入口通道”。为了发现更具抗耐药性的奥司他韦衍生物,本论文以化合物17为先导,在其连接苯环上引入体积较小的取代基进一步占据150-cavity的“入口通道”。通过抑酶活性实验筛选发现,该系列中大约一半的化合物对Group-1 NAs和奥司他韦耐药株具有有效的抑制活性,远远优于阳性对照药OSC。在细胞水平的活性评价中,Ⅱ-4a、Ⅱ-4d、Ⅱ-4e、Ⅱ-7a、Ⅱ-7e和Ⅱ-7i也显示出比OSC更有效或等效的H1N1、H5N1和H5N8病毒的抗病毒活性,且没有明显的细胞毒性（CC50＞250μM）。且分子对接研究表明,引入的氯、甲基等取代基可与入口通道处的氨基酸（Arg118、Glu119）形成关键的氢键或疏水作用,这可能是这些化合物活性明显增加的原因。在初步成药性评价中,化合物Ⅱ-4e和Ⅱ-7e在人肝微粒体中的代谢稳定性较高,抑制细胞色素P450酶（cytochrome P450,CYP）的活性较低,且这两个化合物也表现出了良好的药代动力学特性。因此,化合物Ⅱ-4e和Ⅱ-7e具有作为抗流感候选药物的潜力,值得进一步研究。帕拉米韦氨基衍生物的设计、合成及活性评价。帕拉米韦结构中的胍基极性较大,是其口服生物利用度低的主要原因。氨基代替帕拉米韦的胍基,得到的氨基帕拉米韦具有朝向NA 150-cavity修饰的可能性。因此,为了改善帕拉米韦的口服生物利用度,本论文根据150-cavity的结构特点,设计合成了一系列帕拉米韦氨基衍生物,期望通过增加化合物与NA的疏水相互作用,进而改善化合物的口服生物利用度。抑酶活性实验结果表明,活性最好的化合物Ⅲ-6j（IC50=0.68μM）对H5N8 NA的抑制效力相比帕拉米韦（IC50=0.012μM）仍显著降低。且在细胞水平的抗流感活性评价中,化合物Ⅲ-6j在最大测试浓度下（100 μM）也未表现出抗流感效力。此外,分子对接研究结果表明,化合物Ⅲ-6j的2-呋喃丙烯酰胺侧链并没有完全深入到150-cavity,因此无法与150-cavity内的氨基酸形成更多的疏水作用而补偿去除胍基后带来的结合能损失,这是造成本系列化合物活性差的重要原因。综上所述,本论文基于NA与其抑制剂共晶结构的分析,运用了“双位点结合”的设计策略,设计合成了两个系列的化合物。其中,奥司他韦氨基衍生物Ⅱ-4e和Ⅱ-7e在酶和细胞水平以及初步成药性评价中都表现出了较高的抑制活性,可作为候选药物供进一步研究。