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糖尿病（diabetes mellitus）是一种以高血糖为主要特征的代谢性疾病。胰岛β细胞功能受损和外周组织胰岛素抵抗是2型糖尿病（T2DM）发病的两个主要原因。随着糖尿病的进展,胰岛β细胞的数量和功能会发生进行性下降。当前糖尿病治疗药物,如胰岛素及其类似物、双胍类、磺酰脲类、格列汀酮类、DPP-4抑制剂类、SGLT2抑制剂等,可有效控制高血糖,来延缓糖尿病及其并发症的症状,但是并不能显著阻止胰岛β细胞功能的进行性下降。因此,开发同时兼具降血糖和胰岛功能保护的新型抗糖尿病药物对糖尿病的治疗具有重要意义。二肽基肽酶-4（DPP-4）抑制剂能够提高体内胰高血糖素样肽-1（GLP-1）的浓度,发挥GLP-1促进胰岛素分泌,降低血糖的作用,同时提高胰岛β细胞的敏感性,增加胰岛β细胞数量。血管紧张素II受体（AT1）是RAAS的关键靶点之一,AT1拮抗剂（AT1Ra）能够有效降低血压,同时减少活性氧（ROS）以及NF-κB通路的过度激活,减少胰岛β细胞凋亡。有研究表明,联合DPP-4抑制剂sitagliptin和AT1拮抗剂losartan,能够协同降低血糖,其降血糖作用优于单独使用sitagliptin或losartan;另外,相对于单一用药,联合使用sitagliptin和losartan也能够协同促进胰岛细胞分化,增加胰岛细胞数量。联合DPP-4/AT1设计双靶点调节剂,能够更有效地降低血糖和保护、修复受损的胰岛β细胞,同时避免药物联用可能产生的药物-药物相互作用,提高安全性和患者依从性,具有重要的应用价值。本论文中,我们首先对前期发现的DPP-4/AT1双靶点调节剂先导物ZLQ-001进行合成和抗糖尿病活性研究。我们以2-丁基-5-氯-1H-咪唑-4-甲醛为起始原料,经过7步反应得到了ZLQ-001,总收率19.0%。体外活性测试中,ZLQ-001对DPP-4和AT1的IC50分别为102.68 n M和350 n M。在使用ZLQ-001治疗STZ诱导糖尿病模型鼠4周后,口服糖耐量实验（OGTT）结果显示,ZLQ-001能够有效控制血糖,但其降血糖活性弱于sitagliptin以及联用sitagliptin和losartan。病理切片结果显示,使用ZLQ-001治疗4周后,小鼠的胰岛细胞数量明显增加。以上实验表明ZLQ-001具有初步的降血糖活性以及胰岛保护作用,但是由于其对DPP-4和AT1的活性较低,需要对其进行进一步优化。我们通过分子对接分析了ZLQ-001分别与DPP-4和AT1的结合模式。基于分析结果,我们保留了DPP-4活性必需的三氟苯基氨基丁酰胺片段以及AT1活性必须的酸性基团以及烷基疏水侧链,简化或用氨基酸骨架替代ZLQ-001的咪唑环,并对联苯部分进行简化修饰以及改变烷基侧链的长度,设计得到了I类化合物共27个。另外,我们根据上市的DPP-4抑制剂linagliptin、alogliptin和trelagliptin的结构,保留其关键的疏水基团以及氨基哌啶片段,并引入AT1Ra的酸性基团,中间由杂环骨架连接,设计得到了具有嘧啶并[2,3-d]吡咯骨架的II类化合物共10个。我们也对所设计进的化合物进行了合成,所合成的目标产物均经过~1H NMR、13C NMR、MS确证结构。本文对这两类化合物进行了体外DPP-4抑制活性和体外AT1活性的评估和构效关系分析,选择活性较好的化合物分别在KM鼠和C57BL/6糖尿病模型鼠体内进行口服降血糖活性评估。体外DPP-4活性测试结果显示,I类化合物中,用不同氨基酸骨架替代ZLQ-001的咪唑环后,化合物的活性均有所提升,其中化合物I-4和化合物I-5的IC50分别达到30.0 n M和14.13 n M,用四氮唑替代甲酸后化合物活性减弱。缩短烷基侧链长度后,化合物的活性进一步提升,其中I-16的DPP-4 IC50达到5.78 n M,略优于上市药物sitagliptin(IC50=6.9 n M),分子对接显示I-16的三氟苯基伸入S1口袋,伯胺基与Glu205和Glu206形成盐桥,并与Tyr662形成氢键,联苯部分延伸至S1口袋上方,羧基与Lys554形成盐桥。简化化合物的联苯区域后,化合物的活性减弱,其中化合物I-25的IC50为60.42 n M。II类化合物中含2-氰基苄基（II-3）、和5-氟-2-氰基苄基（II-4、II-6）的化合物DPP-4抑制活性较好,其中,化合物II-6的IC50=11.95 n M。分子对接显示,化合物II-6的2-氰基-5-氟苄基伸入S1口袋,氰基与Arg125形成氢键作用,苯环与Tyr666形成π-π相互作用;伯胺基与Glu205、Glu206形成盐桥;嘧啶骨架的羰基与Tyr631形成氢键作用四氮唑部分与Lys554形成盐桥。AT1体外活性测试结果显示,I类化合物中含四氮唑片段的化合物具有较好的AT1活性,其中化合物I-7在100 n M下的抑制率为76.94%,优于先导物ZLQ-001（100n M下抑制率为42.93%）,对接结果显示,化合物I-7四氮唑部分的N原子以及β-丁酰胺部分的羰基与Arg167形成氢键作用,提升了化合物I-7的活性。II类化合物的AT1活性较弱。我们选用化合物I-16的羧酸酯I-18进行体内KM鼠口服糖耐量（OGTT）实验,实验结果显示I-18能够有效降低血糖。C57BL/6糖尿病模型鼠口服糖耐量实验中,I-18的降血糖活性优于sitagliptin。总之,本文对前期发现的DPP-4/AT1双靶点调节剂ZLQ-001进行合成和抗糖尿病研究,并对通过分子对接分析其对两个靶点的结合模式。基于分子对接结果,设计、合成了两类DPP-4/AT1双靶点调节剂共37个,并对它们进行抗糖尿病活性研究。部分化合物对两个靶点的活性较ZLQ-001均有明显提升,也显示了较为平衡的双靶点活性。本论文进一步拓展了DPP-4/AT1双靶点调节剂的构效关系,为后续的进一步优化和药理研究奠定了基础。