传统的肿瘤化疗药物主要为细胞毒化药和抗代谢药,由于它们选择性低,在治疗肿瘤时对正常细胞也有影响,因此,早期的化疗药物毒性大、副作用强,病人难以接受或在治疗过程异常痛苦。为了减少病人的化疗痛苦,开发出选择性强、毒性低、副作用小的化疗药物成为新药重要任务。现代细胞生物学发展揭示了细胞的生长过程与细胞内的信号传递过程有关,该过程的生物化学反应非常复杂,涉及许多途径和生物酶,其中蛋白酪氨酸激酶和它所催化的途径在生物细胞的信号传导过程起重要作用。蛋白酪氨酸激酶(protein tyrosine kinases,PTKs)是一类催化三磷酸腺苷(Adenosine triphosphate,ATP)上的γ-磷酸转移到蛋白酪氨酸残基上的激酶,并能催化许多重要底物蛋白质的酪氨酸残基发生磷酸化,在细胞的信号传导方面具有十分重要的作用。蛋白酪氨酸激酶功能的过度表达与肿瘤细胞的增殖、分化、迁移和凋亡密切相关。通过抑制蛋白酪氨酸激酶活性,可以起到治疗肿瘤的目的。在诸多已应用于临床的蛋白酪氨酸激酶抑制剂中,以喹唑啉为母核的药物最为经典,研究的最多。通过对其构效关系的研究,研究者们发现喹唑啉环并非蛋白酪氨酸激酶抑制剂所必须的,与喹唑啉母核相类似的其它杂环也有很好的抗肿瘤活性。蝶啶是一类由嘧啶环和吡嗪环稠合而成的化合物,从生物电子等排原理分析,它们应该具有类似的生物活性,文献报道这类化合物具有抗肿瘤、抗病毒、抗菌、抑制磷酸酰肌醇-3-激酶、抑制腺苷激酶、抑制一氧化氮合酶等生物活性。因此以蝶啶为基本环再连接其它一些有生物活性的芳香环,可望开发成一类新型抗肿瘤药物。本文以吉非替尼为先导化合物,利用生物电子等排原理,设计了一类新型蝶啶类蛋白酪氨酸激酶抑制剂。研究内容主要涉及(1)新型蝶啶类化合物的合成:以3-氨基吡嗪-2-羧酸甲酯为原料,经过氨解、溴代、甲酰胺闭环、烷氧基取代、氯化、蝶啶环4-位胺化等6步反应,制备得到17个未见报道的4-(芳香氨基)-6-烷氧基取代蝶啶类化合物,合成得到的目标产物通过IR、MS、1H-NMR等方法进行结构表征。(2)优化中间体和目标化合物的合成。在微波辅助加热条件下合成目标产物,并与传统回流方法进行比较,在微波辅助加热条件下,胺化反应时间短、产率高,反应20 min,产率43~76%。(3)选用鳞癌VX-2细胞株和人非小细胞肺癌A549细胞株,采用CCK-8检测方法对所得到目标化合物进行体外抗肿瘤活性初步测试。结果表明,合成的一系列蝶啶类化合物对人非小细胞肺癌A549细胞抑制活性均高于鳞癌VX-2细胞,4-(芳香氨基)-6-乙氧基取代蝶啶(7b系列)比4-(芳香氨基)-6-甲氧基取代蝶啶(7a系列)显示出更强的生物活性。化合物7b-1与7b-4,对人非小细胞肺癌A549细胞的IC50值都为0.04μg/mL,比对照药物吉非替尼低10倍,比伊马替尼要低近100倍。鳞癌VX-2细胞的抑制活性表明,化合物7b-12活性最高,IC50为3.83μg/mL,活性与阳性对照物吉非替尼和伊马替尼相当。