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Sirtuins是一类烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD）依赖的去乙酰化酶,广泛存在于从低等生物到人类各种物种中。Sirtuins共分为7个亚型（SIRT1-7）,均含有一个由275个氨基酸组成的核心催化结构域,依赖NAD+作为辅酶,发挥去乙酰化酶或ADP-核糖基转移酶的活性,调控多种蛋白的生理活性。SIRT1是第一个被发现的Sirtuins蛋白家族成员,主要存在于细胞核中,可通过对组蛋白及多种非组蛋白底物进行去乙酰化作用,调节底物的乙酰化水平以及活性,参与基因表达调控、细胞凋亡等生理过程。抑制Sirtuins活性的化合物不仅有助于研究Sirtuins的生理功能,也可以治疗与之相关的各种人类疾病,例如:代谢性疾病、神经退行性疾病、肿瘤等。研究表明,SIRT1可以对组蛋白上的赖氨酸残基（如H1K26）以及相关转录因子进行脱乙酰基修饰,并可直接作用于p53、E2F1等促凋亡因子,从而有效抑制其活性,延长细胞存活时间;SIRT1能够对DNA修复因子Ku70进行去乙酰化作用,增强细胞DNA的修复作用,减少DNA损伤引发的细胞凋亡。抑制SIRT1促进肿瘤细胞凋亡,可将其作为抗肿瘤药物的潜在靶点。研究表明,SIRT1在多种肿瘤细胞中呈高度表达。近年来,已发现多种不同结构的小分子抑制剂,例如:β-萘酚类、吲哚类、2-苯甲酰胺类、Suramins、Tenovins等,其中吲哚类化合物EX-527已进入Ⅰ期临床试验研究阶段,是目前发现的活性最强的选择性SIRT1抑制剂。构效关系研究表明,游离的酰胺基是活性保持的必需基团,当连有取代基时,活性丧失。本课题根据已报道的噻吩并[3,2-d]嘧啶-6-甲酰胺类化合物,设计并合成4-取代喹唑啉-7-甲酰胺化合物,以考查其对肿瘤细胞的抑制作用。叶酸在细胞内生物合成中起着关键作用,叶酸拮抗剂如甲氨蝶呤（MTX）和培美曲塞（PMX）已成为有效的抗肿瘤药物。二氢叶酸还原酶（DHFR）及胸苷合成酶（TS）是叶酸代谢中的两个重要酶。MTX作为DHFR抑制剂主要用于乳腺癌、急性淋巴细胞性白血病的治疗。PMX不仅是TS的抑制剂,还可抑制DHFR,甘氨酰胺核糖核苷酸甲酰基转移酶（GARFTase）和5-氨基咪唑-4-甲酰胺核糖核苷酸甲酰胺转移酶（AICARFTase）的活性。目前大多数叶酸拮抗剂的作用靶点单一,易导致肿瘤细胞产生耐药性,本课题设计并合成了一系列6-取代吡咯并[2,3-d]嘧啶类化合物,使其对叶酸循环中的多个酶产生抑制作用,从而解决易耐药的问题。目的:设计4-取代喹唑啉-7-甲酰胺和6-取代吡咯并[2,3-d]嘧啶类化合物的合成路线,优化反应条件,完成目标化合物的合成,并利用MTT法对目标化合物进行体外抗肿瘤细胞活性的研究。方法:以2-氨基对苯二甲酸为原料与甲酰胺合环得到4-氧-3H-喹唑啉-7-羧酸（2）。中间体2经氯化亚砜催化,无水甲醇为反应溶剂,制得4-氧-3H-喹唑啉-7-羧酸甲酯（3）,中间体3在三氯化磷反应体系中回流氯代得到4-氯-喹唑啉-7-羧酸甲酯（4）。中间体4与无水哌嗪在异丙醇溶剂中发生亲核取代反应得到4-（1-哌嗪基）喹唑啉-7-羧酸甲酯（5）,中间体5经过柱层析纯化后与氨水作用生成关键中间体4-（1-哌嗪基）喹唑啉-7-甲酰胺（6）。另一重要中间体8则是以2-溴乙胺氢溴酸盐（7）为原料,与BOC发生亲核取代得到。中间体8与中间体6发生相应的取代反应,得到目标化合物1。中间体及目标化合物经质谱和核磁共振氢谱确认。以2,6-二氨基-4-氧嘧啶（15）为原料与4-氯乙酰乙酸乙酯（16）合环得到化合物2-（2-氨基-4-氧-3,7-二氢-1H-吡咯并[2,3-d]嘧啶）乙酸乙酯（17）。化合物17经NaOH溶液（1 mol/L）水解、HCl溶液（3 mol/L）酸化得到中间体2-（2-氨基-4-氧-3,7-二氢-1H-吡咯并[2,3-d]嘧啶）乙酸（18）。中间体18经缩合剂1-乙基-（3-二甲基氨基丙基）碳酰二亚胺盐酸盐（EDCI）、1-羟基苯并三唑（HOBt）活化后与不同的氨基酸甲酯缩合得到中间体19a-e,随后将其水解酸化得到中间体20a-e。中间体20a-e经N-甲基吗啉（NMM）和2-氯-4,6-二甲氧基-1,3,5-三嗪（CDMT）活化,与L-谷氨酸二乙酯盐酸盐缩合得到中间体21a-e。中间体21a-e水解酸化得到目标化合物10-14。重要中间体与目标化合物经质谱、核磁共振氢谱和碳谱确认。以MTX、PMX为阳性对照,测定目标化合物10-14对KB、SW620、MCF7肿瘤细胞的抑制活性,并加入胸苷、4-氨基-5-咪唑甲酰胺、腺苷三种保护剂测定该类化合物的作用靶点。结果:对设计的合成路线进行改进和优化,成功得到目标化合物1、10-14,并通过质谱、1H-NMR以及13C-NMR对重要中间体及目标化合物进行结构确认。完成了化合物10-14的抗肿瘤（KB、SW620、MCF7）活性筛选实验。结论:根据所设计的合成路线完成了4-取代喹唑啉-7-甲酰胺以及6-取代吡咯并[2,3-d]嘧啶类化合物的合成,其中化合物10抑制KB细胞的增殖活性为IC50=0.078 nM,优于对照药物MTX和PMX。细胞凋亡实验表明化合物10能够诱导KB细胞的早期凋亡,诱导细胞在S-期聚集。