雌激素（Estrogen）是一种重要的内分泌激素,在机体的组织和器官中发挥着重要的作用,如维持正常组织和生殖器官发育,中枢神经和骨骼系统中的组织特异性基因的调节等。雌激素的紊乱会造成激素依赖性疾病的产生,如乳腺癌,子宫内膜癌,骨质疏松症和卵巢癌,以及炎症等。雌激素主要通过雌激素受体（ER）ERα和ERβ的调节来发挥其作用。ERα被认为是乳腺癌发病的主要因素,同时也与癌细胞周围的非可控性炎症反应有关。而ERβ的生理作用主要在免疫系统,心血管系统,神经系统和前列腺等组织中,且其不会引起乳腺或子宫内膜组织的增殖。目前,基于雌激素受体信号通路的药物应用十分广泛,当长期服用会引起严重的耐药性和一些不良反应,这些副作用是造成该类药物治疗效果不理想的主要原因。在药物开发方面,以ERα为靶点的药物在临床上有着广泛的应用。与ERα相比,目前仍没有以ERβ为靶点的药物进入临床应用。同时对于多发性硬化症,阿兹海默症等与ERβ相关的疾病目前也没有有效治疗的药物。因此,开发新型高效且具有低毒副作用的雌激素类药物具有重要的意义。通过对雌激素受体的研究背景和现状的研究,结合本课题组ER配体的研究工作,本论文主要围绕以下三个部分进行展开:1)为了探索三维拓扑结构在雌激素受体配体中的重要性,我们系统性探究了7-氧代硫杂双环庚烯类衍生物（SOBHSA）生物活性。我们采用植物雌激素香豆雌酚（Coumestrol,CS）作为示踪分子构建了一种新颖的受体结合亲和力测定方法。随后采用双荧光报告基因系统研究化合物对ERs的转录调节作用,检测了该系列化合物在转染雌激素受体ERα后介导的转录激活或者拮抗活性,并进行了详细的构效关系研究。研究发现大部分的7-氧代硫杂双环庚烯类衍生物（SOBHSA）具有良好的ERα亲和力和优异的ER激动剂活性。通过构效分析发现,酚环上的甲基可以增加ER的受体亲和力,而磺酰胺上N-甲基对ER转录活性具有关键作用。化合物???-12f和???-12g显示出最高的ERα选择性,均为333。化合物???-11b,???-11f和???-12f显示出最佳的ERα激动活性,EC50均表现为纳摩尔水平。通过分子对接分析,我们发现化合物???-11f能与母体化合物SOBHS具有相似的结合构象,这也是化合物对ER产生激动活性的原因。同时磺酰胺上的苯基能推挤螺旋11使其向外移动,并靠近螺旋12,从而能展现出抗炎活性的结合构象。这为高选择性的ERα激动剂和抗炎活性的机制研究提供了新的思路。2)近几年,由于他莫昔芬和芳构化酶抑制剂在产生耐药性的乳腺癌患者中没有发挥治疗效果,使得一些人们对靶向ERα信号通路的药物产生了怀疑。但是,最近的分子药理学研究表明ER仍然与晚期肿瘤有着密切关系,因此ER仍然是晚期恶性肿瘤的可行治疗靶标。在ER配体的研究中,侧链是配体化合物具有ER拮抗活性的重要功能元件。基于此,我们选择使用结构和立体化学简单,且具有桥联三环刚性的核心单元-金刚烷体系代替环氟乙烯的环己烷环,对金刚烷类抗雌激素配体的侧链进行了深入的探索,设计、合成了一定数量和种类的羧酸盐类衍生物（酮,酯和酰胺）。对于该系列的化合物,我们评估了其ERα受体结合亲和力,ER阳性乳腺癌MCF-7细胞的抗增殖活性和胞内水平的蛋白降解能力。研究发现在配体的侧链末端引入极性原子能实质性提高其与受体的亲和力。该系列大部分化合物表现出理想的受体亲和力。在抗增殖活性实验中,化合物?V-11m和?V-11a表现出与现有药物氟维司群相当的抗增殖能力,并且在蛋白降解实验中,化合物?V-11a也表现出与氟维司群相当的蛋白降解能力。总而言之,?V-11m表现为优秀的选择性雌激素受体调节剂,?V-11a则表现为优秀的选择性雌激素受体下调剂,具有开发为抗耐药性乳腺癌的候选药物的潜力。同时该部分工作也证实侧链药效团在生物活性中起着主导作用。3)由于以ERβ为靶点的药物还处于研究初期,与ERβ相关的疾病如多发性硬化症,阿兹海默症等神经性疾病一直处在无药可治阶段。同时在之前研究报道中,绝大部分的SERMs都表现出对ERα的选择性。相比之下,对ERβ选择性的配体研究较少。因此设计、合成ERβ选择性的配体分子具有重要的意义,同时也具有挑战性。在本章节中,我们设计、合成了以苯并硒唑为核心化合物的ER配体,通过生物活性评估发现,苯并硒唑类衍生物是一类高选择性ERβ配体。首先,就结合亲和力和转录效力而言,化合物对ERβ显示出优秀的受体亲和力和选择性。更重要的是,大部分的化合物表现出对ERα极低的受体亲和力（均小于0.1%）。化合物V-5h和V-5j对ERβ的RBA分别是15%和24%,其中V-5j对ERβ的选择性超过50。在转录实验中,大多数化合物表现出良好的ERβ激动活性。且在后续的双氧水抗氧化实验中,化合物V-5g和V-5h均表现出良好的抗氧化能力。在细胞毒性测试中,大部分的化合物对VERO细胞不具有细胞毒性,优于现有的SERMs药物4-羟基他莫昔芬。因此,苯并硒唑系列化合物可以作为ERβ的药理学探针,用于确定ERβ的生物学重要性和生理作用。同时这类化合物表现出的ERβ激动活性和抗氧化活性,显示出ERβ的激动剂在神经细胞中具有保护作用,预示着该类化合物在神经退行性疾病的药物开发中具有良好的前景。总之,苯并硒唑类化合物为结构多样性的ERβ配体的设计提供了重要见解,为进一步寻找具有潜在成药性的ERβ靶点的药物提供了重要的研究基础。