雌激素(Estrogen)是人体内一种重要的内分泌激素,几乎在所有的细胞和组织中都有作用。其功能紊乱可引起多种疾病,如乳腺癌、子宫内膜癌、骨质疏松和炎症等。雌激素在雌激素受体(Estrogen Receptor, ER)介导下发挥作用,ER有两种组织分布不同且功能特异的受体亚型(α和p), ERa促进细胞增殖,ERβ抑制或调节细胞增殖。目前,基于ER信号通路的药物应用十分广泛,如选择性雌激素受体调节剂(SERMs)等。但长期使用,常会引起原、继发耐药性及一些不良反应。因此,设计合成并发现理想的SERMs类化合物,以及ERβ选择性化合物具有重要意义。在认识SERMs类化合物及ERlβ选择性化合物的研究现状的基础上,结合本课题组的前期研究成果,我们从以下三个方面开展工作：1)为了获得具有较高ERβ选择性的配体化合物,我们运用“生物电子等排体”原理,以C=C键和B-N键母核化合物为先导化合物,设计合成了一系列二芳基和三芳基Schiff碱母核类ER配体。这类化合物合成简便,无需对起始原料上的酚羟基进行保护,通过一步简单的缩合反应,即可以中等的产率得到目标产物。受体相对结合力实验显示这类化合物具有极好的结合力(部分化合物甚至超过雌二醇),且有着中等的p选择性(最高达5.2倍),其中对ERa的结合力最高达96.7%,对ERβ的结合力最高达138.7%；取代基的位置、数量和性质影响着结合力。细胞实验显示,这些化合物为一类强效的ERa激动剂和ERlβ拮抗剂,促进AF-1介导的细胞转录,但对AF-2介导的转录过程无明显影响。配体-ERa晶体结构显示,它们有着与传统ER配体不同的作用机制,通过增加Helix3和Helixll之间的距离,从而间接激活ER的作用。该工作表明,通过调节母核的结构,可以获得高结合力的ER配体化合物及新颖的ER结合构象；同时,也为C=N键取代C=C键用于药物类似物的设计合成提供依据。2)在实验过程中,以Sonogashira偶联反应产物为原料,我们意外发现一种简便制备1,4-二取代酞嗪类化合物的方法,测试显示这类化合物有着一定的ER活性。基于此,结合ER (ERβ)配体药效团模型,我们设计了一类酞嗪母核结构和一类酞嗪酮母核结构的ER配体。通过实验,我们用简便的路线合成了34个酞嗪酮类化合物。生物实验表明这类化合物虽然结合力较低,但有着不错的p选择性(最高达18倍),其中对ERa的结合力最高达0.062%(0.32μM),对ERβ的结合力最高达0.184%(0.27μM)；取代基的位置、数量和性质影响着结合力。初步细胞实验显示,这类部分化合物为ERα激动剂和ERβ拮抗剂,并有一定的抗增殖活性。通过分子模拟,发现这类化合物与雌二醇有着相似的作用机制,4-位的酚羟基与Arg394/Glu353形成氢键,1-位的羰基与His524形成氢键,呈激动剂构象。该工作表明,母核结构及取代基的不同,可以使配体化合物的结合力发生巨大的变化,为进一步寻找具有潜在成药性的先导化合物提供基础。3)在本课题组前期工作基础上,我们以OBHS和SOBHS为先导化合物,将桥环从氧桥环(亚砜桥环)换成碳桥环,并将双键的位置进行移位,以探讨结构的细微差别对ER的活性影响。通过实验,以钯催化的偶联反应为关键步骤,我们获得了21个双环[2.2.1]庚-2-烯类化合物、9个三环[2.2.1.02,6]庚烷类化合物及1个7-羰基双环[2.2.1]庚-2-烯类化合物。生物实验表明这类化合物比母体化合物OBHS和SOBHS结合力低很多,其中对ERα的结合力最高达0.041%(0.49μM),对ERβ的结合力最高达0.064%(0.78μM)；取代基的位置、数量和性质影响着结合力及亚型选择性。通过分子模拟,发现这类化合物与OBHS和SOBHS的作用机制有着一定的相似性,5,6-位两个酚羟基均分别与Arg394/Glu353和Thr347形成氢键,差别在于1-位酯基的方向和位置不同,从而影响配体结合口袋中不同区域的氨基酸残基进而呈激动或拮抗构象。该工作表明,母核结构的细微差别,可以引起配体化合物的结合力巨大差异,这为进一步以OBHS为先导化合物的优化提供了基础。终上所述,我们设计合成了三种不同母核结构的ER配体化合物,并对其进行生物活性测试和分子模拟,以期获得具有潜在应用价值的先导化合物。实验表明,母核结构的细微差别,可引起配体化合物与ER配体结合口袋不同位置氨基酸残基的相互作用,从而影响结合力及受体亚型选择性。这些工作为进一步寻找理想的SERMs类化合物奠定了基础,极具参考价值和指导意义。