当前恶性肿瘤仍然是威胁人类健康的疾病之一,但目前临床使用的药物仍然存在严重的不良反应、复发率高、易产生耐药性的问题,因此迫切需要研究新型结构母核的药物,以满足临床需求。本课题根据文献报导,对目前已上市及处于临床期的抗癌药物（以VEGFR抑制剂为主）进行分析,利用计算机进行药物与蛋白的分子对接,设计得到羰基蝶呤类结构母核两种,对结构母核进行衍生优化,设计并合成系列化合物,完成化合物的各项性能测试,得到5个活性良好的半刚性抗癌先导化合物,为进一步的优化打下一定基础。（1）羰基蝶呤类结构母核的设计。对目前已上市的几种药物类型进行分析,发现其缺乏处于刚性与柔性环中间状态的半刚性结构母核,通过药物与蛋白的分子对接,认为结构母核的N、O原子在与蛋白质嵌合的过程中发挥积极作用,因此对喹啉与喹唑啉进行改造,得到羰基蝶呤类结构母核两类（A,B）,探究半刚性结构与N原子数量对化合物活性的影响。（2）目标化合物的设计与合成。在A系列化合物的2,6,8号位引入结构片段,设计3条反应路线,形成3个系列,每个系列分别通过关键中间体8、17与25完成33个目标化合物的合成。B系列化合物在2,8号位进行侧链修饰,形成2个系列,不制备中间体,直接通过4-6步反应合成得到18个化合物。总计合成目标化合物51个,其中48个为新化合物,3个为已知化合物,化合物均完成LC-MS、¹H-NMR、¹³C-NMR的结构表征与化合物确证,探究不同结构侧链对化合物活性的影响。（3）目标化合物的抗肿瘤活性测试。以Sorafenib、Axitinib与Lenvatinib为阳性对照,以Hep G2、MCF7、H1975与HCC827为待测细胞,采用CCK-8测试方法,进行抗肿瘤生物活性测试,获得活性良好的化合物5个（HA-02,21,24,HB-08,16）,活性低于Sorafenib,但高于Axitinib与Lenvatinib。构效关系结果表明:羰基蝶呤A系列化合物R₂基团活性三元环>裸露氨基>五元环,R₃基团Br>芳香环>氨基链;羰基蝶呤B系列化合物R₄基团3,5-二甲氧基苯>三元环,R₅基团长基团>短基团,二氨基苯环的间位>对位,苯环连接基团位阻大>位阻小。（4）羰基蝶呤A系列化合物的荧光测试。对A系列化合物进行3种溶剂的荧光测试,结果表明该系列化合物的最大吸收波长在390-400 nm处,最大发射波长在450-480 nm处,且均具有较强的荧光量子效率,在细胞内能检测到蓝色荧光,提示该系列化合物具有进一步开发用于诊疗一体化的潜力。