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恶性肿瘤已成为我国居民的第一大致死疾病。近年来,虽有不少分子靶向抗肿瘤药物进入临床应用,但由于肿瘤的复杂性、遗传的多样性,单一靶向药物并不足以治愈肿瘤。传统的DNA损伤药物虽能延长肿瘤患者的生存期,但因其选择性差、可引起多种严重的毒副作用而限制了其在临床上的应用。因此,开发细胞周期相关药物及其与DNA损伤药物联合用药的策略已成为抗肿瘤药物研发的热点之一。本论文根据文献报道的细胞周期检查点激酶1(Chk1)抑制剂的结构特征及其与Chk1蛋白的结合模式,应用生物电子等排原理,设计合成了 28个噻吩骈吡啶酮类衍生物。体外Chk1抑制活性结果表明:大部分化合物显示出中等到强的Chk1抑制活性。其中,10个化合物的IC50值小于10 nM,并讨论了其构效关系。同时,部分化合物对相关激酶具有较好的选择性。3个代表性化合物1-65,1-68及1-71单独用药未表现出明显的细胞毒性,但均能显著增强DNA损伤药物美法仑对RPMI-8226细胞株的增殖抑制活性。在新一轮的结构改造过程中,结合文献报道的另一个吲哚-喹啉酮类化合物2-1,采用骨架迁越的原理,初步设计合成了 4个3-吲哚吡啶酮类化合物,并进行了体外Chk1抑制活性测试。遗憾的是这4个化合物对Chk1激酶均没有明显的抑制作用。在对化合物2-22进行其它激酶靶点(IKKβ、CDK2/cyclinA、Aurora A及PKC)的活性筛选过程中发现,其具有一定的Aurora A抑制作用(IC50= 1.23μM)。为寻找全新母核结构的Chk1抑制剂,我们采用计算机辅助药物设计技术构建了基于晶体结构的Chk1抑制剂的虚拟筛选模型。在利用该模型对Chembridge数据库及实验室内部化合物库进行虚拟筛选的基础上,结合生物活性测试,发现了对Chk1具有中等抑制活性的N-取代吡啶-2-氨基嘧啶类衍生物MCL1020。进而根据其结构特征,结合骨架迁越等理性药物设计方法对MCL1020进行了结构优化,设计合成了 62个N-取代吡啶/嘧啶-2-氨基嘧啶类衍生物。Chk1抑制活性测试结果表明:大部分化合物显示出中等到强的Chk1抑制活性。其中,25个化合物的IC50值小于10 nM。4个代表性化合物分别与Gemcitabine联合用药均能显著增强Gemcitabine对SW620细胞株的增殖抑制活性。Western blotting实验结果表明,化合物3-94在0.1和0.5 μM浓度下均能抑制Gemcitabine诱导的Chk1蛋白(S296)的磷酸化。对10个Chk1抑制活性较好的化合物进行了体外5种不同的血液肿瘤细胞株的增殖抑制作用筛选,发现该类化合物对人急性髓系白血病MV-4-11细胞株具有较强的增殖抑制作用,与阳性对照AZD7762活性相当,并对其它4种肿瘤细胞株表现出了 一定的选择性。为考察该类化合物的成药性,对4个代表性化合物进行了体外鼠肝微粒体稳定性及MDCK跨膜转运能力测试,结果表明,4个化合物在鼠肝微粒体中稳定,且具有良好的透膜能力。综合体外抑酶及肿瘤细胞增殖抑制活性评价的结果,选取化合物3-209进行了人急性髓系白血病MV-4-11 Ba1b/c裸小鼠皮下移植瘤的生长抑制作用测试。结果显示,该化合物具有显著的抑制白血病肿瘤组织生长的能力,抑瘤率达83.81%,且受试动物体重未见明显下降。对化合物3-94和3-209的初步药代动力学性质评价结果表明,化合物3-209 口服无吸收,但化合物3-94具有一定的口服生物利用度(F=37%),且静脉注射给药后表现出了更好的药代动力学性质,为进一步体内药效学评价及后续作用机制的研究奠定了基础。