恶性肿瘤已经成为制约人类健康最重要的疾病之一,全世界每年有数百万人死于各种肿瘤,究其原因是受到当前治疗癌症的手段和方法的制约。目前,治疗癌症的方法一般有外科手术配合化学疗法和放射性疗法。化学疗法也就是药物治疗,是目前临床上主要的术后治疗和保守治疗肿瘤的手段和方式,临床特异性肿瘤治疗药物的开发越来越受到药物开发工作者的关注。伴随生命科学的深入研究,人们对于肿瘤的产生和生长机制有着新的了解,越来越多肿瘤发生发展信号通路的发现,关键节点蛋白、激酶、酶或离子通道成为了肿瘤抑制或药物开发的靶点。微管蛋白在细胞有丝分裂过程中扮演着极其重要的角色,尤其在快速增殖的肿瘤细胞中更是起着相当重要的作用,因此抑制肿瘤细胞的有丝分裂成为了药物开发的一个重要研究方向,肿瘤细胞生长的抑制,直接导致细胞凋亡或死亡。此外,碳酸酐酶也是一种在人体中普遍存在,参与人体多种生理功能的含锌金属酶,已经发现大约有15种同工酶,与癌症的发生和发展密切相关。本文拟以上述两种靶点为靶标进行小分子抑制剂的设计与活性评价研究。紫草宁是传统中药材紫草的根部次生代谢产物,大量的研究和传统中医观点表明其有着广泛的生物活性,如:抗炎、抗肿瘤、杀菌、抗病毒、解热、止血、降血糖等。由于紫草宁具有较强的正常细胞毒性,以其为先导物,如何获得低毒高效的结构修饰物成为目前的研究热点问题。此外,研究也表明紫草宁及其衍生物具有高效的微管蛋白抑制活性。磺酰胺是磺酰胺类抗生素,抗肿瘤药物的重要活性片段,也是已报道的碳酸酐酶抑制剂的主要活性部分,因此,我们运用分子对接模拟软件筛选出多个含有紫草宁和磺酰胺片段的活性分子,结果表明小分子能够很好的与微管蛋白和碳酸酐酶Ⅸ相结合,说明该类分子可能是很好的双靶点药物分子,并制备获得了 16种。通过体外生物活性实验对这种新型微管蛋白和碳酸酐酶双靶点抑制剂分子进行验证,16种化合物对非小细胞肺癌细胞A549、人乳腺癌细胞MCF-7、人宫颈癌细胞Hela、人肝癌细胞HepG2均表现出显著的抑制活性,其中PMMB-194分子对HepG2细胞的IC50值为2.56±0.04μM高于其先导物紫草宁的9.22±0.79 μM,细胞凋亡和线粒体膜电位实验均表明该分子能够显著的诱导HepG2细胞的凋亡,且主要发生早期凋亡,细胞周期实验表明PMMB-194分子能够将32.42%的细胞阻滞在G2/M期,激光共聚焦实验显示出PMMB-194分子能够抑制微管的聚合,和秋水仙碱作用于微管的现象类似,阻止细胞的有丝分裂,促进细胞的凋亡。由此,我们认为PMMB-194具有进行深入研究的价值,并且为双靶点抑制剂的研究提供了新的思路。