基于先导化合物的分子改造是药物化学研究的重要方向,萘酰亚胺类衍生物因其特殊的刚性平面结构在抗肿瘤药物研究中备受关注。以氨萘非特为代表的许多萘酰亚胺衍生物都进入了临床研究,但因毒副作用、溶解度和耐药性等问题未能上市。氨萘非特在体内易被N-乙酰转移酶2（NAT2）代谢成有毒衍生物N-乙酰基-氨萘非特是其产生毒副作用的主要原因,因此,通过改造氨萘非特萘酰亚胺环的3位芳基胺可能是研究真正适合临床用药的分子设计的关键。本文以氨萘非特为母体,分别用2/3/4-氟苯甲酰氯进行修饰萘酰亚胺环的3位芳基胺,合成了三个萘酰亚胺衍生物,对其抗肿瘤活性及构效关系进行深入研究,初步明确了其作用靶点和分子机制,为萘酰亚胺类衍生物的临床研究以及成药提供了重要的理论依据和数据参考,具体研究内容如下:1.本文用2/3/4-氟苯甲酰氯修饰萘酰亚胺环的3位芳基胺合成了MX-C2、MX-C3和MX-C4三个萘酰亚胺化合物,利用核磁共振、高分辨质谱、高效液相色谱、荧光光谱对其结构进行表征;2.对三个化合物进行了体外抗肿瘤活性及构效关系研究。1)通过MTT法检测MX-C2、MX-C3和MX-C4对肿瘤细胞和正常细胞增殖的抑制作用。结果显示化合物MX-C2、MX-C3和MX-C4对肺癌细胞株具有选择性抑制作用,尤其是MX-C4对p53野生型肺癌细胞株NCI-H460的选择性抑制作用最显著,IC50为1.39±0.31μM,但三个化合物对p53缺失型肺癌细胞株H1299的的抗肿瘤活性不明显,IC50均大于20μM,对正常细胞株HL-7702和LX2的毒副作用均小于氨萘非特,IC50均大于20μM。2)通过亚细胞器分离结合质谱分析研究MX-C2、MX-C3和MX-C4进入细胞的能力以及在线粒体和细胞浆中的富集情况,并检测与质谱对应时间点的形态、凋亡、Caspase-3及ATP水平变化。结果显示:MX-C2、MX-C3、MX-C4进入细胞的能力不同,在线粒体和去除线粒体的胞浆中的定位也不一样,MX-C2可能是进入细胞能力弱,以及在细胞复杂环境中,化合物不稳定,故在线粒体和胞浆中均检测不到;MX-C3在1 h时可进入胞浆更长时间方可进入线粒体;MX-C4进入细胞所需的时间比较短,可以直接进入线粒体,具有靶向线粒体的能力,当48 h后MX-C4在线粒体中达到饱和后并逸出到胞浆。3)通过流式细胞术以及蛋白免疫印迹实验检测了MX-C2、MX-C3和MX-C4这三个化合物对HCC-827细胞周期的影响,并通过形态学染色、Annexin V-FITC/P1双染、线粒体膜电位（JC-1）变化、以及Caspase-3活性检测等实验检测了MX-C2、MX-C3和MX-C4对HCC-827细胞凋亡的影响以及通过ATP检测试剂盒检测了MX-C2、MX-C3和MX-C4对HCC-827细胞内ATP水平的影响。结果显示:三个化合物对HCC-827细胞的周期阻滞作用不一样,MX-C4能以剂量依赖的方式将HCC-827细胞周期阻滞于S期,而MX-C2和MX-C3能将细胞周期阻滞于S,G2期。MX-C2、MX-C3和MX-C4能激活HCC-827细胞的Caspase-3介导线粒体通路,诱导细胞凋亡。MX-C2能以剂量依赖的方式使HCC-827细胞内ATP水平下降,而MX-C3和MX-C4在低浓度下可以降低HCC-827细胞内ATP水平,但在高浓度下使其升高,体现出明显的构效差异;3.对化合物MX-C4的作用靶标进行了初步研究。1)通过MTT实验以及蛋白免疫印迹实验检测MX-C4的抗肿瘤活性与p53的关系,结果显示,MX-C4的抗肿瘤作用与p53有关,干扰p53的表达能显著降低MX-C4对肿瘤细胞的敏感性;2)通过DNA松弛实验和蛋白免疫印迹实验检测MX-C4与DNA的相互作用,结果表明:MX-C4不是通过引起DNA损伤激活p53;3)通过免疫共沉淀结合质谱分析MX-C4与p-p53的相互作用,结果表明MX-C4能与p53直接相互作用;4)通过免疫荧光染色以及亚细胞器分离结合免疫印迹实验检测MX-C4能否促进AIF和细胞色素C释放,以及对Bcl-2家族蛋白表达水平的影响,结果表明,MX-C4是通过非AIF依赖信号通路诱导细胞凋亡;5)通过免疫荧光染色检测MX-C4对Bak构象活化的影响,以及通过蛋白免疫印迹实验检测p-p53和Bak在线粒体和细胞浆中的分布情况,结果表明MX-C4能引起Bak构象活化,p-p53和Bak以剂量依赖的方式在线粒体中富集;6)通过免疫共沉淀实验检测p-p53与Bcl-xl的相互作用以及Bcl-xl与Bak的相互作用,结果表明MX-C4通过引起p53与Bcl-xl相互作用而重组Bak-Bcl-xl复合体诱导细胞凋亡。