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手足口病（hand,foot and mouth disease,HFMD）是一种严重威胁人类特别是婴幼儿生命健康的传染病。近几十年来,HFMD在全球各地广泛传播。国家卫生健康委员会报告显示,截至2015年,我国手足口病累计发病1176万余例,其中死亡3361例,年均发病率约为117/10万,居丙类传染病报告发病数之首。随着我国生育政策的放开,手足口病的防控形势将日趋严峻。引发手足口病的主要病原体为肠道病毒71型（Enterovirus71,EV71）,其具有高度的传染性和变异性。目前临床上尚无能够有效抑制EV71的抗病毒药物,多数药物还处于研发阶段,因此研发高效抗EV71药物的需求尤为迫切。当前,抗病毒药物的作用靶点大多集中于病毒本身,由于病毒的高度变异性使该类药物极易出现耐药性。而基于宿主的抗病毒药物作用机制主要是通过抑制宿主细胞内病毒所需蛋白质或分子,以影响病毒生命周期,进而达到抑制病毒的目的。基于宿主细胞研发抗病毒药物不仅能解决耐药性问题,同时还具有广谱适用性。目前,已成为抗病毒药物研发领域的新趋势。哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（mammalian target of rapamycin,mTOR）,是哺乳动物宿主细胞内的一种重要功能蛋白,在感受细胞内营养信号,调控蛋白质翻译的过程中发挥重要作用。当病毒侵染宿主细胞后,会触发细胞内PI3K/Akt/mTOR信号通路,进而激活mTOR,为病毒的RNA复制和蛋白质合成提供物质基础。通过抑制宿主细胞mTOR蛋白,可以阻止病毒的RNA复制和蛋白质合成,抑制病毒感染。本课题以mTOR为作用靶点,基于其蛋白结构,开发mTOR抑制剂以得到全新广谱且不耐药的抗EV71药物。Torin2是一种活性较好的mTOR抑制剂(IC50=0.25 nM)。在活性筛选过程中发现,Torin2对EV71具有较强的抑制活性(IC50=0.01μM)。而Torin2的水溶性较差,导致药物吸收代谢性质较差,难以进一步成药。基于以上研究基础,本论文以Torin2为先导化合物,对其进行结构优化,以期获得良好活性和成药性的全新结构mTOR抑制剂。通过分析Torin2与mTOR蛋白之间的相互作用方式,发现喹啉环上的氮原子与mTOR蛋白ATP结合位点上VAL2240氨基酸形成氢键,是Torin2发挥活性的关键;而三氟甲基取代部分则对提高药物代谢性质具有促进作用。因此决定保留这两部分,对原有六元内酰胺环进行改变,分别采用柔性开环侧链和五元环替换原有六元内酰胺环,期望通过改变原有三环刚性平面结构,降低分子间作用力,改善其溶解性等药物理化性质,同时对原有吡啶酰胺侧链进行替换,考察不同电性、不同环系取代基对活性的影响。基于以上设计思路,共设计了喹啉衍生物类、五元环类和Torin2衍生物类三大类化合物,经过计算机虚拟筛选,结合合成可行性分析,最终选择喹啉基丁烯酮类28个,噁唑并喹啉类24个,Torin2衍生物类46个进行合成。根据化合物类别不同,共设计了6条合成路线,完成了98个新化合物的合成工作,且结构全部经MS、1HNMR进行确证。为了全面考察化合物的生物活性,通过开展体外抗EV71活性测试、mTOR激酶抑制活性测试、mTORC1/mTORC2抑制活性实验,分别在细胞水平、酶水平和分子水平对所设计的化合进行了全面的生物活性评价。体外抗EV71活性测试结果显示,喹啉基丁烯酮类和噁唑并喹啉两类化合物中只有8个化合物（HTL-2-34、HTL-2-35、HTL-2-38、HTL-3-26、HTL-4-32、HTL-5-21、HTL-5-23、HTL-6-30）显示出了对EV71的中等抑制活性,而大部分Torin2衍生物类化合物则显示出了较强的EV71抑制活性,其中12个化合物（HTL-6-45、HTL-6-48、HTL-6-49、HTL-7-01、HTL-7-03、HTL-7-06、HTL-7-11、HTL-7-15、HTL-7-16、HTL-7-19、HTL-7-28、HTL-7-29）活性与Torin2接近,IC50处于同一数量级。从三类目标化合物中选择活性较好的33个化合物进行了mTOR激酶抑制活性测试和mTORC1/mTORC2抑制活性实验,其中mTOR激酶抑制活性结果与体外抗EV71活性测试结果总体呈现正相关性,Torin2衍生物类化合物较其它两类化合物相比也显示了较强的mTOR激酶抑制活性,进一步证明了所合成化合物的抗EV71作用是通过抑制mTOR激酶而实现的。mTORC1/mTORC2抑制活性实验结果显示,在挑选的喹啉基丁烯酮类和噁唑并喹啉类化合物中,只有HTL-5-21对mTORC1/mTORC2具有双重抑制作用,而大部分细胞活性较好的Torin2衍生物类化合物则均能同时抑制mTORC1和mTORC2,这也间接解释了此类化合物较其它两类化合物活性更为突出的原因。为全面考察所设计化合物的成药性,除了进行相关活性测试外,本文还对活性较好的5个优选化合物进行了体内药物代谢实验,实验结果显示,除阳性药外,3个化合物（HTL-6-28、HTL-7-03和HTL-7-17）的口服生物利用度大于20%,具有一定的成药潜力。另外,水溶性是影响药物成药的重要理化性质,根据文献所述,Torin2虽然具有良好的活性和药物代谢性质,但其水溶性较差（水溶解度仅为1.29μg/ml）,成为了制约其进一步成药的限制因素。因此,本研究还对活性较高的5个已合成化合物进行了水溶性测试,测试结果显示,HTL-6-48和HTL-7-17两个化合物的水溶性较阳性对照化合物有明显提高,相对于Torin2分别提升了4倍和14倍,为进一步成药打下了良好基础。