阿尔茨海默病（Alzheimer’s Disease,AD）是一种进行性的神经退行性疾病,也是最常见的痴呆类型之一,其特征是渐进性记忆丧失、语言能力下降和其他认知障碍。研究表明,AD有多种致病因素,包括淀粉样斑块（Aβ）聚集、tau蛋白过度磷酸化、胆碱能不足、氧化应激、神经炎症、Ca2+诱导的神经毒性、基因突变、脑损伤等。由于AD病因的多样性,多靶点定向配体策略（MTDLs）逐渐被认为是一种很有前景的AD治疗策略,其可以同时作用于AD多个致病因素,通过协同作用提升抗AD活性;并且与联合治疗相比,还具有患者依从性更高,药物-药物相互作用的风险更低,可以开发新的化学实体并预测药代动力学等优势。基于此,我们针对AD胆碱能不足、氧化应激、神经炎症等多个致病因素,以胆碱酯酶抑制剂多奈哌齐为先导物,设计得到了具有胆碱酯酶抑制活性、抗神经炎症、抗氧化作用的多功能靶向抗AD活性化合物。本课题利用多奈哌齐分子中的羰基,将之与肼反应得到2-（1-苄基-4-哌啶基甲基）-5,6-二甲氧基-1-二氢茚酮中间体,在经过不同的连接基团,将多奈哌齐的药效片段与布洛芬、硫辛酸等药效片段结合,获得了两个系列多功能化合物,即具有胆碱酯酶抑制活性与抗炎活性的多功能化合物系列一以及具有胆碱酯酶抑制活性与抗氧化活性的多功能化合物系列二。在胆碱酯酶的抑制活性实验研究中,所获得的多功能化合物均显示出了优于上市药物多奈哌齐的乙酰胆碱酯酶抑制活性和丁基胆碱酯酶抑制活性。其中,目标化合物A1和B3表现出较优异的酶抑制活性,A1的BCh E抑制活性达到IC50为1.83±0.67μM的水平,ACh E IC50为0.20±0.082μM的水平;B3的BCh E抑制活性则为IC50为0.19±0.05μM的水平,ACh E IC50为0.90±0.27μM的水平。分子模拟对接的结果直观地展示了目标化合物A1和B3与ACh E催化位点相应氨基酸残基的相互作用,其中A1与TYR334残基和TRP 84残基之间具有π-π相互作用、与TYR 70残基之间存在π-烷基化相互作用、脂肪链中的氧原子也与TYR 121残基之间形成氢键。由此,我们进一步做了体外的生物胆碱酯酶抑制、细胞毒、抗氧化、神经保护、抗炎、细胞凋亡与线粒体膜电位的活性评价,进一步的体外生物评估结果都显示出了非常有希望的研究前景。抗炎活性研究显示,目标化合物A1能够有效减少LPS诱导的促炎细胞因子IL-1β和TNF-α的m RNA转录释放,且随着给药浓度的增加,抑制率呈线性增长。清除DDPH自由基的实验结果发现,具有抗氧化药效团的目标化合物B3显示出了一定的抗氧化的能力,在5μM～100μM的浓度范围内,其清除能力由15.17±0.24的水平升至68.95±0.67的水平。为了进一步检测目标化合物自身的安全性,我们又开展了MTT实验,研究结果显示,目标化合物A1和B3本身对SH-SY5Y细胞的细胞毒性较低,而在神经毒性剂H2O2存在条件下,目标化合物表现出了良好的神经元保护作用,且随着浓度的增加,保护效果更佳,表明其能够显著抑制H2O2导致的细胞氧化损伤。在线粒体膜电位的研究中,在目标化合物给药后,JC-1聚集体的红色荧光增强,JC-1单体的绿色荧光减弱,说明目标化合物A1和B3可以引起线粒体膜电位的电势改变,具有减少细胞早期凋亡的作用。而细胞凋亡的的实验结果也进一步验证了我们的猜测,碘化丙啶/膜联蛋白V法双染图表明目标化合物A1和B3具有温和的抑制凋亡效果,这一发现与它们在细胞毒性试验、线粒体膜电位研究中的表现一致。综上可见,一系列的生物实验结果表明,本课题所设计、合成的目标化合物具有胆碱酯酶抑制、抗炎、抗氧化、神经保护等多重抗AD活性,值得未来更进一步的拓展研究。