恶性肿瘤严重危害人类健康,每年因癌症丧生的人数正在不断增加。因此攻克和治愈癌症成为当今各国研究的热点。近年来,随着对肿瘤生物学特性的进一步认识,发现几种新的抗肿瘤靶点,其中,表皮生长因子受体（Epidermal Growth Factor Receptor,EGFR）信号通路在肿瘤的发生中起着重要作用,包括细胞的调亡、增殖、分化、迁移和细胞周期循环,与肿瘤的形成和恶化息息相关。因此抑制该信号通路已经成为肿瘤预防和治疗的热点。本论文主要介绍了相关EGFR抑制剂的研究情况,并展开了新型EGFR抑制剂的设计、合成与抗肿瘤活性研究。以目前已经上市的阿法替尼为先导化合物,结合其构效关系研究以及已报道的EGFR信号通路小分子抑制剂研究结果,对先导化合物阿法替尼进行结构改造和结构修饰,引入活性药效团吲哚啉结构,并主要在喹唑啉的C-6和C-7位上进行结构修饰,设计并合成了11个系列包含吲哚啉结构的阿法替尼衍生物,以期筛选出抗肿瘤活性显著的化合物。为了研究喹唑啉上C-4位取代基上N-H键对细胞活性的影响,保留喹唑啉母核部分,引入2,3-二氢吲哚和1,2,3,4-四氢喹啉结构,得到了2个系列含小分子酰胺结构的阿法替尼衍生物（YQ-1^YQ-21）。其中,化合物YQ-20表现出了优异的体外生物活性,其抑制EGFR激酶IC₅₀为33 nM,但在做体外实验时发现YQ-20存在溶解性问题。因此我们在该类化合物的基础上,引入了小分子仲胺结构。通过引入水溶性基团,可以提高溶解性,从而设计合成了2个系列含2-仲胺乙酰胺结构的阿法替尼衍生物（YQ-22^YQ-51）。通过抗增殖活性研究,发现化合物YQ-48具有优良的体外抗细胞增殖活性,但是其对EGFR激酶抑制活性IC₅₀为154 nM,没有达到当初设计化合物预期目的。经查阅文献和课题组前期研究发现,丙烯酰胺结构可作为亲电弹头,与EGFR中的半胱氨酸残基（Cys797）形成共价键,使化合物与ATP结合位点结合更加稳定。因此引入了丙烯酰胺结构,合成了2个系列化合物（YQ-52^YQ-81）。然而,从这些化合物的活性测试中发现,化合物的水溶性不佳,这可能会影响化合物在体外实验的作用效果。为了增加水溶性,在先导化合物阿法替尼的启发下,保留丙烯酰胺结构,引入小分子仲胺基团,以增加水溶性,合成得到2个系列化合物（YQ-82^YQ-113）。根据活性测试结果发现,大部分化合物表现出了较好的抗细胞增殖活性,并且化合物YQ-84、YQ-88和YQ-93表现了优异的抗EGFR激酶活性,其对EGFR激酶活性IC₅₀值分别为3 nM、4 nM和5 nM。为了研究喹唑啉C-6位和C-7位形成环状结构对活性的影响,引入噁唑环结构,设计合成了14个化合物（YQ-114^YQ-127）。由于噁唑环类化合物表现出较优的EGFR激酶活性,因此根据生物电子等排原理,将咪唑环结构引入,合成了10个化合物（YQ-128^YQ-137）。为了增加水溶性,在咪唑环上的柔性链末端引入小分子仲胺结构,合成了13个化合物（YQ-138^YQ-150）。所有目标化合物的结构由¹H-NMR和MS等谱图表征,部分化合物还进行¹³C-NMR确证。采用MTT比色法,以A549、PC-3、MCF-7和HepG2为测试细胞株,阿法替尼为阳性对照药,对150个目标化合物进行抗肿瘤活性测试。为考察其作用靶点,采用LANCE^?Ultra酶活性评价法,以阿法替尼作为阳性对照,分别对多个活性优异的目标化合物进行了EGFR激酶抑制活性测试。含小分子酰胺结构的目标化合物体外活性筛选结果显示,大部分化合物对四株肿瘤细胞都显示出了中等的抑制活性。其中,当喹唑啉C-7位取代基为乙氧基时活性明显下降,当C-7位取代基为甲氧基或四氢呋喃时,细胞活性比其他取代基更佳。EGFR激酶活性测试结果显示,最优化合物对YQ-11和YQ-20对EGFR激酶有优良的体外抗肿瘤活性,IC₅₀达到了nM级别。另外,剂量依赖实验数据表明优选化合物YQ-20对四株肿瘤细胞存在剂量依赖现象。含2-仲胺乙酰胺结构的目标化合物体外活性筛选结果显示,大部分化合物对四株肿瘤细胞表现出了中等至优异活性。整体上,相对于吗啉取代而言,用二乙胺取代的化合物略微提高了对A549,HepG-2,MCF-7和PC-3细胞的抗增殖活性。总的来说,在喹唑啉的C-7位被（S）-3-羟基四氢呋喃取代的化合物有利于抗细胞增殖活性。含丙烯酰胺结构的目标化合物体外活性筛选结果显示,大部分化合物对于不同的测试癌细胞显示优异的抗增殖活性。总体来说,化合物（YQ-82^YQ-113）比化合物（YQ-52^YQ-81）对三种癌细胞的作用效果更明显。结果表明,引入小分子仲胺的化合物有利于抗细胞增殖活性。我们推测小分子仲胺可能有助于增加化合物在体外测试的水溶性和受体结合模式。其中,化合物YQ-93显示出对所测试的三种人类癌细胞系的最佳抗增殖活性。化合物YQ-93对A549,MCF-7和PC-3的IC₅₀值分别为1.09μM,1.34μM和1.23μM,跟先导化合物阿法替尼（0.71μM,0.93μM和2.51μM）达到同一水平。进一步的EGFR激酶活性研究发现,化合物YQ-84、YQ-88和YQ-93的EGFR激酶活性与先导化合物阿法替尼达到同一水平。此外,流式细胞试验结果和AO染色实验表明,YQ-93可诱导A549进行凋亡。含噁唑和咪唑结构的目标化合物体外活性筛选结果显示,测试化合物对A549抑制活性普遍高于MCF-7和PC-3。说明这些化合物对A549细胞具有一定的选择性。更重要的是,从细胞数据可以看到化合物（YQ-138^YQ-150）比化合物（YQ-114^YQ-137）对三种癌细胞的作用效果更明显。根据化合物的抗细胞增殖活性与酶活性测试结果,我们对目标化合物的构效关系进行了初步的分析和探讨。此外,对接结果显示,各类目标化合物中喹唑啉结构对维持化合物的活性均起着重要作用,这是由于喹唑啉结构可以与EGFR激酶蛋白晶体上的氨基酸残基形成氢键使化合物与蛋白晶体紧密结合。构效关系的分析对EGFR抑剂的研究提供了优化、改造思路,为后期研究指明了方向。