目的:本课题以曲酸为先导化合物,通过保留曲酸与酪氨酸酶作用的关键活性位置,采用化合物拼合的原理,设计并合成了一系列曲酸衍生物。并通过进行酪氨酸酶抑制活性筛选、作用机理研究、以及安全性评价,以期开发出更多新型、低毒、高效的酪氨酸酶抑制剂。方法:(1)本课题根据化合物设计的活性骨架拼合原理,以曲酸为先导化合物,在其结构上7位羟基处引入各种杂环,得到了系列I曲酸-硫代杂环类(I-4a～I-4l),系列II曲酸-1,3,4-噁二唑类(II-5a～II-5n)、系列III曲酸-1,2,4-三嗪类(III-7a～III-7o)和系列IV曲酸-香豆素类(IV-6a～IV-6m)。并通过~1H NMR、~(13)C NMR和HRMS对其进行结构鉴定。(2)以L-多巴(_L-DOPA)为底物,曲酸为阳性对照,研究所有合成化合物的抗酪氨酸酶活性。同时,本课题结合多种方法,例如酶动力学的研究,铜离子螯合能力的测定,荧光光谱法,ANS结合荧光淬灭分析,分子对接法,紫外光谱法以及圆二色谱法等,以进一步阐明化合物与酶之间的作用机制。同时,选用了人正常肝细胞系(LO_2)或人正常胚胎肾细胞系(HEK-293)评价了化合物的安全性。结果:此网站(1)本课题共合成了四个系列衍生物:曲酸-硫代杂环类衍生物(I-4a～I-4l)、曲酸-1,3,4-噁二唑类衍生物(II-5a～II-5n)、曲酸-1,2,4-三嗪类衍生物(III-7a～III-7o)和曲酸-香豆素类衍生物(IV-6a～IV-6m)。全文共计合成54个化合物,所有化合物经文献检索均为新化合物,并通过~1H NMR、~(13)C NMR和HRMS对其进行了结构鉴定。(2)酶抑制实验得出所有合成衍生物均表现出优于曲酸的抗酪氨酸酶活性。动力学研究表明化合物I-4d是酪氨酸酶的竞争性抑制剂,同时计算出了化合物I-4d与酪氨酸酶的抑制常数(K_i)为1.96μM。化合物II-5f、III-7m以及IV-6f属于混合抑制剂,根据对Lineweaver-Burk双倒数图的二次作图,分别求得了化合物与游离酶以及底物-酪氨酸酶复合物的解离常数K_i和K_(is)值:II-5f(K_i=7.93μM,K_(is)=21.14μM)、III-7m(K_i=0.73μM,K_(is)=1.27μM)、IV-6f(K_i=1.02μM,K_(is)=1.15μM)。(3)以多种光谱技术结合分子对接实验深入探讨了化合物发挥作用的机制。研究表明,通过对曲酸进行结构修饰后得到的化合物,不仅能与酶活性中心的铜离子进行螯合,同时引入的杂环部分能与氨基酸残基间相互作用,使得酪氨酸酶空间结构发生IACS-10759改变,从而发挥了显著的抗酪氨酸酶活性。(4)对化合物I-4d、II-5f、III-7m以及IVbio depression score-6f的细胞毒性进行了测试。实验结果表明这几个化合物对测试细胞没有明显毒性。结论:本课题保留了曲酸结构中的羟基吡喃酮部分,通过引入各种杂环最终合成得到了曲酸-硫代杂环类、曲酸-1,3,4-噁二唑类、曲酸-1,2,4-三嗪类,以及曲酸-香豆素类四个系列的衍生物。通过进行体外抗酪氨酸酶活性实验,发现所有衍生物都显示出了优于阳性对照曲酸的抑制作用。同时,对各个系列中活性最好的化合物进行了机制研究以及安全性评价。结果表明这些化合物通过改变酪氨酸酶的空间结构,降低了酶的催化活性。最重要的是这些化合物表现出了较低的细胞毒性,因此认为本文所合成的化合物有潜力成为今后研发新型、安全、高效的酪氨酸酶抑制剂的先导化合物。