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碳酸酐酶是一类分布广泛的含锌金属酶，有16种同工酶，具有调节酸碱平衡和组织分泌等功能。碳酸酐酶与很多疾病有关，其中CAⅠ、CAⅡ、CAⅨ、CAⅪ、CAXⅢ与肿瘤的发生及预后密切相关，分别具有不同的生理作用。碳酸酐酶Ⅸ在很多肿瘤细胞中过表达，被认定是肿瘤检测和治疗的靶点。因此，设计、合成具备高活性、高选择性碳酸酐酶抑制剂具有重要意义。
二氢乳清酸脱氢酶(DHODH，dihydroorotatedehydrogenase)催化嘧啶从头合成途径中第四步反应，即将二氢乳清酸氧化生成乳清酸。DHODH抑制剂是抗类风湿关节炎、抗牛皮癣、抗器官移植排异、抗肿瘤等多种自身免疫性疾病药物的靶点，另外还被用来作为抗生素抑制幽门螺杆菌和抗真菌剂。目前己知的DHODH抑制剂药物均具有较大的副作用。因此，寻找新的高效、安全性及成药性好的的DHODH抑制剂具有重要意义。
本文设计合成了两类选择性碳酸酐酶Ⅸ抑制剂和一类DHODH抑制剂，所有目标化合物的结构经1H-NMR，13C-NMR和HRMS确认;并对其生物活性进行了评价和初步构效关系研究。
1.基于N-[(4-氨基磺酰基苯基)硫代甲酰胺]-苯甲酰胺(B-1)先导化合物，以苯甲酰硫脲为连接臂，设计合成了14个苯磺酰胺类化合物。构效关系研究表明，磺酰胺基在对位要比在间位的化合物活性好，这是由于磺酰胺基在对位是形成的氢键系统更加稳定。其中化合物2，4-二氯-N-[(4-氨基磺酰基苯基)-硫代甲酰胺]-苯甲酰胺(B-13)对碳酸酐酶Ⅸ抑制活性最高，其IC50为0.12nM，并具备了较好的选择性;化合物4-硝基-N-[(4-氨基磺酰基苯基)-硫代甲酰胺]-苯甲酰胺(B-11)对碳酸酐酶Ⅸ选择性最好，对碳酸酐酶Ⅸ的选择性是CAⅠ和CAⅡ的1000多倍。
2.以1，4，5，6，7，8-六氢喹啉为母体，基于2-氨基-3-氰基-4-(2，4-二甲氧基苯基)-7，7-二甲基-5-氧代-1-(1H-1，2，4-三氮唑-3-氨基)-1，4，5，6，7，8-六氢喹啉(C-1)先导化合物，设计合成了4个碳酸酐酶Ⅸ抑制剂及3个荧光标记探针。化合物C-1对CAⅨ具有很高的抑制活性，其IC50为1.10nM，对CAⅠ和CAⅡ活性很低，具备了很好的选择性。探针4-[2-氨基-3-氰基-7，7-二甲基-5-氧代-1-(1H-1，2，4-三氮唑-3-基)-1，4，5，6，7，8-六氢喹啉-4-基]-N-{2-[(7-硝基苯并-2-氧杂-1，3-二唑-4-基)-氨基]-丁基}苯甲酰胺(C-4)可以有效地区分乏氧条件下的碳酸酐酶Ⅸ。
3.以三氮唑为母体，基于1-丙氧基羰基-3-(4-三氟甲基苯基)-5-乙硫基-4H-1，2，4-三氮唑先导化合物进行结构优化，设计合成了12个DHODH抑制剂。化合物1-丙氧羰基-3-(4-三氟甲基苯基)-5-乙硫基-1H-1，2，4-三氮唑(D-7)对DHODH具有很好的抑制活性，其IC50达到1.34μM，具备进一步研发潜力。