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癌症严重影响人类的健康,是继心脑血管疾病后第二大高致死率的疾病。肿瘤细胞由于存在着大量的DNA复制转录及损伤修复,且拓扑异构酶(Topo)及聚腺苷二磷酸核糖聚合酶(PARP)均高表达,因此抑制Topo介导的DNA复制、PARP介导的DNA修复,可以使肿瘤细胞的复制受阻、DNA修复抑制,导致细胞损伤积累,造成合成致死。目前这两个靶点药物的联合用药在抗肿瘤药物研究中已取得较好的临床效果,但联合用药具有耗时长,具有药物-药物相互作用等缺点,因此设计并合成可同时抑制Topo与PARP活性的化合物具有重要的理论意义和应用价值,但这方面却没有文献报道。鉴于此,本文在前期研究的基础上,基于理性设计和计算机辅助的药物设计方法,设计并合成了一系列苯并咪唑吖啶类化合物作为潜在的Topo与PARP双靶点抑制剂。研究结果表明,合成的化合物对PARP-1的活性有着明显的抑制,其中活性最好的化合物7a对PARP-1的有效半数抑制浓度达到91 nM,通过对去掉甲酰胺的化合物7q的检测可知,苯并咪唑甲酰胺是重要的活性基团;Topo实验表明,合成的大部分化合物在100μM浓度下对Topo均有抑制效果,通过对去掉吖啶的化合物7p的检测可知,吖啶结构是重要的活性基团;DNA结合实验表明,代表性化合物可与ct-DNA结合,进一步抑制拓扑异构酶的活性。细胞实验结果证明,大部分化合物对K562具有良好的抑制效果,部分化合物的IC50达到纳摩尔级别;在MCF-7三阴性乳腺癌细胞中,大部分化合物也可较好地抑制其生长,代表性化合物7l的IC50为3.6μM,优于Olaparib于此细胞系的IC50值5.8μM。进一步研究发现合成的苯并咪唑吖啶类化合物具有很好的荧光性能,可潜在地作为荧光探针。研究结果表明,代表性苯并咪唑喹啉类衍生物7q能够与Ag+特异性结合形成复合物,并且形成荧光增强效应。对该化合物的选择性、灵敏度及结合模式进行了深入探究,发现其对Ag+具有良好的选择性及灵敏度,其检测限在含水体系中可达4.4×10-7 M,达到了世界卫生组织的标准。此外,自来水实验检测可知荧光探针能够应用在通常的水质检测中。核磁及质谱研究表明,化合物7q与Ag+的结合与Ag+的浓度有关,当Ag+浓度增大时,复合物的结合会从[2[7q]+Ag+]转变至[7q+Ag+]。