BRD4在正常哺乳动物细胞的细胞周期调控中发挥重要作用,影响细胞增殖、周期、凋亡和转录等过程。在单药和联合用药中,BRD4抑制剂具有良好的治疗效果和应用前景。丝苏氨酸家族的Aurora激酶能调节细胞有丝分裂进程,且在联合用药上,具有较好的应用前景。本论文以BRD4和Aurora激酶为靶点,分别进行了吲哚-2-酮类BRD4抑制剂和新型2,4-二取代嘧啶类Aurora激酶抑制剂的设计、合成及生物活性研究。第一部分通过骨架跃迁的药物设计策略,设计了一系列吲哚-2-酮类化合物。具体以5-硝基吲哚-2-酮为原料,经加成消除、还原和酰化反应,合成了28个苯磺酰吲哚-2-酮-5-胺类化合物。通过时间分辨荧光分析法（TR-FRET）测定了化合物对BRD4（D1）的激酶抑制活性,发现化合物大都具有很强的酶活性(IC₅₀<100 nM)。在细胞毒活性实验中,发现化合物37j对HL-60(IC₅₀=1.35±0.33μM)和HT-29(IC₅₀=4.75±0.63μM)细胞具有较好的抗增殖活性,且在WI-38中的活性较弱(IC₅₀=44.07±1.89μM),表明化合物37j可能具有较好的抗肿瘤细胞增殖活性并具有较低的细胞毒性。但化合物37j和大多数BET类抑制剂相似,对BRD2和BRD4的蛋白亚型不具有选择性抑制。蛋白相互作用模式研究中,发现化合物37j能够很好的占据KAc识别区和WPF区。在细胞周期实验中,发现化合物37j能够将HT-29细胞周期阻滞在G₁期。在c-Myc蛋白表达和类药性的研究中,发现化合物37j能够降低HT-29细胞中c-Myc蛋白的表达,并且符合类药五原则,具有较好的类药性。本研究发现苯磺酰吲哚-2-酮-5-胺类为一类有效的BRD4抑制剂,为该类抗肿瘤药物研究,提供了理论依据和经验总结。第二部分以Reversine和SNS-314两个Aurora激酶抑制剂为模板,通过杂合的药物设计策略,设计了一系列2,4-二取代嘧啶类化合物。并以2,4-二氯嘧啶为原料,经取代、还原和酰化反应,合成了18个2,4-二取代嘧啶类的化合物。在抗肿瘤细胞增殖活性研究中,发现多数化合物在A549和HCT-116(IC₅₀<10μM)细胞中抗增殖活性强。其中化合物10a和12a在HCT-116细胞中活性较好,其IC₅₀分别为1.09±0.12μM和1.31±0.41μM。在酶蛋白活性实验中,发现化合物12a对Aurora A和B具有良好的抑制活性。随后的药理实验还表明,在HCT-116细胞中,化合物12a能够抑制Aurora激酶的磷酸化水平,且能够通过调节凋亡蛋白Bcl-xl和Bax的表达水平,来诱导细胞凋亡。此外在与蛋白相互作用模式和类药性研究中,发现化合物12a能够很好的与铰链区结合,且符合类药五原则,具有较好的类药性。本研究发现为2,4-二取代嘧啶类Aurora激酶抑制剂的研究积累了经验。