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恶性肿瘤是威胁人类健康的头号杀手之一,自从Folkman提出了肿瘤生长依赖血管新生的假说之后,人们逐渐将研制抗癌药物的方向转向抑制血管生成。血管表皮生长因子受体(VEGFR)在肿瘤细胞的特异性高表达以及新生血管是肿瘤生长的先决条件,因此通过抑制VEGFR来阻断信号传导成为非常有吸引力的肿瘤治疗策略。VEGF共有三种类型的受体,其中VEGFR-2主要介导内皮细胞增殖,引起血管通透性增高,并有抗内皮细胞调亡、维持内皮细胞存活的作用。因此,抑制VEGFR-2可专属、有效地抑制血管生成。 酰胺类衍生物具有非常好的生物活性,尤其是抗癌活性,通过抑制血管生成、诱导细胞凋亡以及抑制受体酪氨酸蛋白激酶活性等通路达到抑制癌细胞活性的功能。因此,本文通过计算机模拟药物设计的方法设计了多个系列的酰胺类衍生物,分别是水杨酰胺类、烟酰胺类、肉桂酰胺类以及喹啉酰胺类衍生物。使用Autodock软件将四类酰胺衍生物与VEGFR-2蛋白分子进行模拟对接,得到对接的结合能以及抑制常数,并且根据相互作用力和对接构象分析两者相互作用的分子机制。根据批量筛选的结果显示,喹啉酰胺类衍生物具有较高的抑制VEGFR-2的活性,其平均结合能为-10.26kcal/mol,明显好于其他三类酰胺衍生物。因此,本文合成并纯化了26个喹啉酰胺类衍生物,分别由8-氨基喹啉或3-氨基喹啉与取代苯甲酸、烟酸或水杨酸缩合而成。之后,对这26个化合物进行了抑制VEGFR-2的生物活性评价。结合分子模拟的结果和生物活性评价的结果,我们得到了3个活性较好的化合物,分别是化合物6(5-chloro-2-hydroxy-N-(quinolin-8-yl) benzamide)、化合物8(2-hydroxy-4-methyl-N-(quinolin-8-yl)benzamide)和化合物10(5-bromo-2-hydroxy-N-(quinolin-8-yl)nicotinamide)。它们的模拟对接结合能分别为-10.78、-9.78和-10.67kcal/mol,抑制VEGFR-2的IC50值分别为3.8、9.6和5.5nM。 从构效关系分析上可知,8-氨基喹啉酰胺衍生物比3-氨基喹啉酰胺衍生物具有更好的生物活性,取代氨基的位置直接影响了化合物中喹啉环与ATP结合位点的结合作用和效果;R1和R3位置是化合物作用于VEGFR-2的重要药效基团,取代位置上有羟基或卤素基团的化合物普遍比取代基是甲基或氢原子的化合物具有更好的生物活性。 从分子模拟对接结果分析可知,喹啉酰胺类化合物与VEGFR-2对接作用主要通过以下几种方式:与THR916或ASP1046等氨基酸形成一个稳定氢键;与THR916、LYS868、GLU917和CYS919等氨基酸残基中的两个或两个以上形成稳定氢键;与PHE918、PHE1047等含苯环的氨基酸残基形成π-π共轭堆积相互作用力;与ATP结合位点中疏水口袋DFG环(天冬氨酸-苯丙氨酸-谷氨酸)的疏水氨基酸残基之间形成疏水作用力和范德华力。