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蛋白酶体参与众多细胞生命活动,对于维持细胞稳态至关重要。人体中存在组成型蛋白酶体（cCP）、免疫型蛋白酶体（iCP）以及胸腺蛋白酶体（tCP）三类蛋白酶体。cCP存在于所有组织中,iCP主要存在于淋巴细胞、单核细胞等血细胞中。抑制蛋白酶体可导致与细胞生长、繁殖等相关蛋白的大量积累,引起细胞周期阻滞和凋亡,进而达到治疗肿瘤的目的。上市药物硼替佐米和卡非佐米的全身毒副作用很可能是由于同时抑制cCP和iCP所致。由于iCP组织分布的特异性以及在多发性骨髓瘤中存在iCP的过度表达,选择性抑制iCP可能在发挥抗肿瘤活性的同时克服泛蛋白酶体抑制剂的剂量限制性毒性问题。此外,由于iCP参与MHC-Ⅰ抗原呈递等细胞免疫活动,在致病性免疫应答中起着关键作用,已成为治疗肿瘤、炎症、自身免疫性疾病的靶点。目前仅有一个选择性iCP抑制剂进入临床。为开发新型iCP选择性抑制剂,并克服目前大多数肽类化合物稳定性差等缺点,开展了如下工作:含D-型氨基酸的免疫型蛋白酶体抑制剂:以课题组前期发现的候选药物E83为先导化合物,在保留E83 N-末端基团的基础上,对R1、R2和R3侧链进行考察,并重点考察R3侧链上的D-型氨基酸替换对稳定性的影响,设计合成了8个三肽环氧酮衍生物（系列一）。该系列化合物具有中等的免疫型蛋白酶体的抑制活性与选择性,结合计算机模拟,分析可能原因为N-末端基团过大。随后我们缩短了末端基团并引入不同的结构类型,进一步对R3侧链进行D-型氨基酸替换,设计合成了30个化合物（系列二）。构效关系分析显示,在末端基团较小的情况下,R3侧链的D-型氨基酸替换能使化合物在保持甚至增强活性的同时,明显提高对免疫型蛋白酶体的选择性。优选得到的含D-型氨基酸化合物B25和B30活性优,β5i IC50分别为26.0 nM和25.1 nM,与阳性ONX-0914(β5i IC50为28.2 nM)相当;对免疫型蛋白酶体的选择性分别为25倍和24倍,均优于阳性（7倍）。另外,B25和B30的肝微粒体稳定性（30 min分别剩余50%和55%）均优于阳性（30 min剩余40%）。血液瘤细胞RPMI-8226和MM.1S增殖抑制活性实验结果显示,免疫型活性较优的化合物（A5、B12、B25、B27和B30）均表现出中等的增殖抑制活性（0.111.92μM）。化合物B25和B30由于其优良活性、高选择性、良好的肝微粒体稳定性,具有进一步研究开发的价值。后续的肿瘤细胞增殖抑制活性和免疫炎症相关因子的抑制实验正在进行中。含β-氨基酸的免疫型蛋白酶体抑制剂:为拓展免疫型蛋白酶体抑制剂的结构多样性,同时进一步增强化合物的稳定性,我们在三肽骨架中引入β-氨基酸,设计合成了12个化合物。该系列中化合物C2最优,β5i IC50为33.5 nM,与阳性相当(β5i IC50为31.2 nM);选择性为3.5倍,与阳性相当（4.2倍）。同时,化合物C2的肝微粒体稳定性（30 min剩余60%）优于相应含α-氨基酸的化合物B30（30 min剩余55%）,表明β-氨基酸的引入能提高化合物对肝微粒体的稳定性。化合物C2具有进一步优化的潜力。本文另一部分涉及候选药物E83的合成工艺优化。在前期合成的基础上确定了一条简便的合成路线,以N-BOC-4-哌啶甲酸为起始原料,经缩合、脱保护基、亲核取代、水解等9步反应得到目标终产物。路线总收率为33%,终产物HPLC纯度可达98.1%。该合成路线原料廉价易得、后处理操作简便、终产品纯度高,对今后的工业化研究有重要的参考价值。