CDK是驱动细胞周期转换和基因转录的关键调控激酶,其活动受到严格控制以确保细胞分裂成功。CDK2通过与调节亚基Cyclin A/E结合并磷酸化相关底物,参与细胞周期的S期及M期的转换。CDK2同时还参与DNA损伤修复、细胞内转运、蛋白质降解、信号转导、DNA和RNA的代谢和翻译等众多重要生理进程。CDK2及与其相关的Cyclin A/E在许多肿瘤组织中高度表达并异常活化,广泛参与肿瘤细胞的恶性增殖,被认为是抗肿瘤药物研发的关键靶点。在原有pan-CDK抑制剂的基础上,新一代选择性CDK2抑制剂相继被发现,目前已有多种CDK2抑制剂正在进行临床研究,为肿瘤治疗提供新的方法。在本课题组多年来对CDK抑制剂研究工作的基础上,我们借鉴嘧啶类与嘌呤类CDK抑制剂的结构,设计了一系列6位芳基取代嘌呤类抑制剂。根据目标化合物的结构并结合逆合成分析,我们以2,6-二氯嘌呤为原料,首先对嘌呤环的N-9位进行THP保护,先后通过Suzuki反应、Buchwald-Hartwig偶联、酸性条件下脱保护等反应,合成得到目标终产物。共合成52个新化合物,其中30个中间体,22个目标化合物,目标化合物均经过1H NMR、13C NMR和HRMS进行结构确证。对合成的目标化合物,我们首先进行CDK2酶活抑制实验。我们发现嘌呤6位芳基取代基为极性基团时化合物的活性得到明显提高,特别是间位苄胺取代化合物活性最好。对于嘌呤C-2位不同芳胺,带有较小疏水性基团取代的化合物如5i、7h、7i活性较好,间位取代的化合物相比于对位取代化合物活性明显提高。所有化合物中5i的活性最好,IC50值为117 nM,分子对接显示其嘌呤C-6位苄胺的氨基能伸入ATP结合口袋,与Asp145羧基侧链和Asn132的酰胺基侧链形成氢键相互作用,增强了其与CDK2的结合强度。另外,代表性目标化合物在10μM浓度下的对CDK7的抑制率均低于50%,提示该系列化合物对CDK7没有活性。在体外抗肿瘤细胞增殖实验中,化合物5b表现出与阳性对照药R-Roscovitine相近的活性,酶抑制活性最高的化合物5i抗细胞增殖活性则明显优于R-Roscovitine,其对HCT-116 IC50值为6.22 μM,对MDA-MB-231 的 IC50值为9.37 μM,比阳性对照药的活性高出约两倍,有进一步开发的潜力。综上所述,我们在前期工作的基础上设计合成了一系列6位芳基取代嘌呤类CDK2抑制剂,并进行体外酶活抑制实验和抗肿瘤细胞增殖实验。实验结果表明该系列化合物表现出较强的CDK2抑制能力,并能显著抑制肿瘤细胞的增殖,有进一步开发的潜力,为课题组后续开发具有更高活性和选择性的CDK2抑制剂打下基础。