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肺癌是中国发病率和死亡率最高的疾病,其死亡人数高达72万,占癌症死亡总人数的25%。非小细胞肺癌（NSCLC）的患病人数占肺癌总人数的80%,死亡率极高。研究表明,NSCLC患者体内的EGFR过表达率、突变率高达75%。因此,抑制与细胞生长、增殖、凋亡相关的EGFR信号通路可以显著抑制肿瘤细胞的生长和扩散。近些年来,以EGFR作为靶点的小分子抗肿瘤抑制剂在临床治疗过程中取得了显著的疗效。以吉非替尼、埃罗替尼为代表的第一代EGFR抑制剂以及以阿法替尼为代表的第二代EGFR抑制剂分别对EGFRL858R突变和EGFRT790M突变具有良好的抑制效果。AZD9291作为第一个经FDA批准上市的第三代EGFR抑制剂,无论在生物活性还是耐药性问题上都明显优于前两代EGFR抑制剂。虽然目前上市的EGFR抑制剂比较多,但是都存在一些缺点（激酶选择性低、易产生耐药性、毒副作用高等）。因此,作者以AZD9291为先导化合物,借助计算机辅助药物设计软件,总结并完善AZD9291的构效关系,根据拼合原理、生物电子等排原理,首先在丙烯酰胺结构的邻位引进小分子烷基取代基或卤素基团,改变丙烯酰胺的迈克尔加成反应活性,降低毒副作用;接下来,在嘧啶环的C-5和C-6位引入不同的基团（吸电子基团-CN,给电子基团-CH3）,改变嘧啶环与铰链区残基Met793的氢键作用力;然后,在吲哚环上引入强吸电子基团F元素,减弱N-甲基吲哚的甲基化的能力以及吲哚环与周围氨基酸残基的相互作用力;最后,在嘧啶环C-5位和C-6位引入脂肪杂环结构,充分扩增嘧啶空间结构,探索嘧啶环的空间体积对化合物抗增殖活性的影响,设计并合成了四个系列共75个包含丙烯酰胺结构的嘧啶胺基类AZD9291衍生物。所有目标化合物结构均经1H NMR,13C NMR和TOF-MS确证。以AZD9291为对照药,测试所有目标化合物对EGFRT790M/L858R、EGFRWT激酶的抑制活性以及对H1975、A549、HepG-2、Hela细胞的体外抗增殖活性。优选体外激酶活性和细胞活性优异的化合物进行流式细胞周期与凋亡实验分析和免疫荧光染色分析。体外生物活性结果表明,大部分目标化合物对EGFRT790M/L858R突变激酶和A549细胞具有较高的抑制活性。化合物ZBB-26对EGFRT790M/L858R突变激酶的IC50值为8 nM,对EGFRWT激酶的IC50值为1531 nM,突变激酶选择性高达191.3倍。化合物ZBB-16,ZBB-17和ZBB-26对EGFRT790M/L858R双突变细胞H1975细胞的抑制活性较高,其IC50值分别为:1.107μM,0.823μM,0.254μM。此外,代表化合物ZBB-26在0.72μM浓度下显著抑制A549细胞增殖,阻滞细胞周期在G2/M期,并且A549细胞呈现出明显的浓度依耐性。化合物ZBB-26的分子对接结果也表明化合物能够很好的嵌入到EGFR蛋白口袋,并且与铰链区残基Met793形成二齿氢键,化合物空间结构取向和作用能力与先导化合物相似。噻喃并嘧啶系列目标化合物不仅保留了对A549细胞的抑制活性,并且展现出了优异的Hela细胞抗增殖活性。其中化合物ZBB-68展现出强效的A549细胞和Hela细胞双重抑制活性,其IC50值为分别为0.057μM和0.104μM,其抑制能力均优于先导化合物AZD9291(对A549细胞和Hela细胞的IC50值分别为0.073μM和0.615μM)。同时,采用计算机分子对接技术和定量构效关系分析方法对噻喃并嘧啶类化合物进行详细的构效关系分析,并建立具有宫颈癌抑制活性的EGFR抑制剂的3D-QSAR模型。实验结果表明所建立的CoMFA模型（q2=0.765,R2=0.965）和CoMSIA（q2=0.875,R2=0.956）模型具有很高的实用价值和预测能力,为设计新型的EGFRT790M抑制剂和肺癌/宫颈癌双重抑制剂提供了设计思路。