近年来由于环境恶化、不良生活习惯等因素的影响，恶性肿瘤发病率急剧上升，成为世界上许多国家的主要死亡原因。传统的治疗方法大部分是细胞毒类药物，毒副作用很大，使得临床急需新型高效、低毒的抗肿瘤药物。1979年人们首次报道并阐明了p53蛋白的结构，发现它具有DNA修复、细胞周期阻滞、凋亡的功能，是机体一个重要的肿瘤抑制因子。肿瘤患者中约50%的病人保留野生型p53，但由于p53信号通路的调控作用导致p53功能不足，其中最重要的负调节因子是MDM2蛋白。在正常生理调节下，MDM2与p53蛋白存在负反馈调节，使得p53和MDM2蛋白处于平衡状态，但肿瘤细胞中MDM2蛋白的过度表达使得p53下调，抑制了p53正常生理功能。与传统靶点相比，针对p53蛋白的抗肿瘤药物靶点选择性好、毒副作用小，引起了越来越多的药物研究者的关注。其中干扰p53-MDM2蛋白蛋白相互作用，使p53蛋白上调，是目前该靶点抗肿瘤药物设计的主要策略。p53-MDM2抑制剂种类较多，主要有肽类抑制剂与非肽类小分子抑制剂，前者具有很好的蛋白结合抑制活性，但是药代动力学性质较差，导致其体外抗肿瘤活性弱。非肽类小分子抑制剂是p53-MDM2抑制剂研究的主流方向，目前报道的小分子抑制剂结构类型主要有顺式咪唑啉类（nutlins）、螺吲哚酮类（spiro-oxindoles）和1,4-苯二氮卓类（1,4-benzodiazepines）等。先后获得了多个高活性化合物，其中RG7112和RO5503781分别处于临床I期研究阶段。基于p53-MDM2蛋白蛋白相互作用，我们设计并合成具有苯二氮卓类和吡咯酮骨架的两大类共60个化合物，化合物显示出了较好的蛋白结合抑制活性与体外抗肿瘤活性。一、苯二氮卓类似物的设计、合成及抗肿瘤活性研究1.1硫代苯二氮卓类小分子抑制剂的构效关系及抗肿瘤活性研究本课题组前期通过生物电子等排原理设计并合成了一系列硫代苯二氮卓类化合物，其中一些化合物显示出了良好的蛋白结合抑制活性与体外抗肿瘤活性。为进行深入构效关系探讨，我们设计并合成了21个硫代苯二氮卓类化合物，对其进行了蛋白结合抑制活性与体外抗肿瘤活性评价。研究结果表明大部分化合物具有较好的蛋白结合抑制活性与体外抗肿瘤活性，其中化合物8n和8i不仅体现出优于阳性对照药的蛋白活性，并且具有较高的肿瘤细胞增殖抑制活性。构效关系研究表明苯环引入卤素取代活性较好，但硫原子上引入取代会使化合物丧失活性，可能是因为引入取代后使得构象改变较大。1.2磺酰胺苯二氮卓类小分子抑制剂设计、合成及抗肿瘤活性研究为提高苯二氮卓类小分子的水溶性，并突破专利限制，我们通过生物电子等排原理设计并合成了磺酰胺苯二氮卓类小分子抑制剂共8个，蛋白结合抑制活性显示三个化合物15a，15b和15c活性较好，分别为0.43μM，0.36μM和0.26μM，与阳性对照药相当。并且磺酰胺N上取代基团对活性影响较大，较大基团取代如苯环取代时活性明显下降，而较小基团取代时活性较好。令人意外的是，绝大部分磺酰胺化合物的体外抗肿瘤活性都很不理想，推测可能是化合物透膜能力差原因的导致。二、吡咯酮类小分子抑制剂设计、合成及抗肿瘤活性研究本课题组前期通过对SPECS数据库实施基于结构的虚拟筛选（SBVS）得到新型p53-MDM2小分子抑制剂吡咯酮类先导化合物，结构优化后得到两类活性优秀的醚类和胺类化合物。在此基础上为探讨吡咯酮类化合物抗肿瘤活性与水溶性的关系，我们选择部分化合物将其制成盐酸盐，另一方面对先导化合物进一步结构优化，探讨吡咯环上氮原子取代的构效关系，设计合成了31个化合物。蛋白结合抑制活性与体外抗肿瘤活性的评价显示，盐酸盐类化合物的体外抗肿瘤活性很差，说明羟基上取代基团对活性具有较大影响。构效关系研究表明将吡咯酮结构中N原子上的咪唑及连接基团换成其它芳环，如7a-g和8a-g，化合物具有较差的蛋白结合抑制活性与体外抗肿瘤活性，原因可能是由于构象的改变，导致此类化合物无法进入p53的三个关键性活性腔与MDM2作用。但当先导化合物中的羟基被饱和杂环替换时，如11a，11b，11c，化合物具有较高的蛋白和体外抗肿瘤活性。酯类化合物（15a，15b，15c，15d，15f，16b）生物活性优异，可能因为骨架发生改变，此类化合物同时作用于其它靶点。